2. Caractéristiques générales des eaux usées

1.2. Composition et propriétés des eaux usées

pollué
eaux usées industrielles (comme
généralement de l'eau de traitement) contiennent
diverses impuretés et peut être séparé
À cet égard, en trois groupes :

• pollué
  impuretés majoritairement minérales
  (entreprises métallurgiques,
  ingénierie, exploitation minière
  les industries; usines de fabrication
  engrais minéraux, acides,
  matériaux de construction, etc.)

• pollué
  impuretés principalement organiques
  (entreprises agro-alimentaires, pâtes et papiers,
  industrie microbiologique;
  usines de plasturgie,
  caoutchouc, etc.);

• pollué
  impuretés minérales et organiques
  (compagnies pétrolières,
  raffinage du pétrole, pharmaceutique
  les industries; usines de fabrication
  conserves, sucre, produits bio
  synthèse, papier, vitamines, etc.)

En fonction de la
concentrations de polluants
les eaux usées industrielles peuvent
présents en 4 groupes : 1 - 500 ; 500 - 5000 ; 5000
- 30000 ; et plus de 30000 mg/l.

Par degré
l'agressivité sont :

• légèrement agressif
  (légèrement acide avec pH=6.06.5
  et faiblement alcalin avec pH=89);

• très agressif
  (fortement acide avec pH9);

• non agressif
  (avec pH=6.5
  8,0).

De plus,
déchets industriels contaminés
l'eau est classée selon sa teneur
toxique et dangereux sur le plan épidémiologique
le rapport des substances et des impuretés ; par disponibilité
déchets de production concentrés,
non sujet à rejet dans les eaux usées
rapporter; sur les propriétés physiques des polluants
leurs impuretés organiques.

Composition et propriétés
les eaux usées industrielles sont déterminées
conditions particulières de leur formation.
Même dans les entreprises avec le même
ces processus technologiques
les spécifications varient. outre
De plus, les modes seront différents
évacuation des eaux usées et consommation d'eau spécifique
par unité de production.

Signification de base
dans la formation de la composition de la production
les eaux usées ont la forme de matières recyclables
les matières premières, ainsi que les procédés technologiques,
produits intermédiaires fabriqués
produits, composition et propriétés des produits frais
eau, etc...

Lors du développement
réseaux d'égouts, ainsi que dans l'évaluation
opportunités de réutilisation
l'eau ou lors de la création de systèmes de circulation
l'approvisionnement en eau, vous devez savoir
composition et mode d'évacuation des eaux usées.
Pour cela, il faut analyser
indicateurs et régimes physiques et chimiques
réceptions de divers types de déchets
eaux générées à l'entreprise
industries et ateliers individuels, et dans
certains cas - sur des
procédés et dispositifs technologiques.
Dans les eaux usées, les éléments suivants doivent être déterminés :

contenu
composants spécifiques à ce
production;

• général
  quantité de matière organique
  exprimée en termes de DBO_complet(DBO₅)
  et DCO ;

• actif
  réaction (pH);

• diplôme
  minéralisation;

• Disponibilité
  éléments biogéniques.

En fonction de la
spécificités de production et de technologie
processus analyse de la composition et des propriétés
les eaux usées peuvent être produites par
horaire unique, quart de travail moyen et
échantillons proportionnels quotidiens moyens.
Vous devez également établir des graphiques
fluctuations des concentrations de contaminants
heures de quart, jours, jours de la semaine. Nécessaire
définir des options comme
cinétique de sédimentation et de surfaçage des
les impuretés et leur volume ; opportunité
coagulation des impuretés, etc. dans le but de
déterminer le plus approprié
et des systèmes économiquement viables
technologies des eaux usées et de traitement
eaux usées de cette entreprise.

Important
influence sur la qualité et la composition de la production
fonction de rendu des eaux usées
systèmes d'approvisionnement en eau. Le plus
l'eau est utilisée dans les cycles de circulation
ou encore (dans la même entreprise
ou sur le voisin), plus la valeur absolue
la quantité d'eaux usées et plus
leur teneur en contaminants.

Composé

Les composants solides des sédiments au fond sont des substances organiques, qui occupent 60 à 80% du volume total. Les composants principaux sont les composants lipidiques, les éléments protéiques et les glucides. Ils occupent 80 à 85 % du volume total de matière organique. Le reste du volume est constitué de composants lignine-humus.

Les principaux types de dépôts sédimentaires :

• avec une composition minérale;
• avec des composants organiques;
• mixte.

Les sédiments humides au fond des chambres de traitement contiennent des substances utiles telles que l'azote, le potassium et le phosphore. Bien que ces composants puissent servir d'engrais, ils sont plutôt mal absorbés par les plantes.

Les dépôts crus pourrissent très rapidement et peuvent être dangereux en termes d'assainissement, car ils contiennent des virus, des champignons, des bactéries et des œufs d'helminthes. Si de telles substances restent longtemps dans les bassins de décantation et les chambres de la station d'épuration, elles provoqueront rapidement la décomposition des sédiments avec dégagement de gaz. En conséquence, les boues d'épuration peuvent flotter à la surface dans le puisard et perturber les processus de sédimentation. C'est pourquoi l'élimination des boues d'épuration doit être effectuée en temps opportun, c'est-à-dire leur nettoyage de la chambre, leur déshydratation et leur désinfection.

Les boues des eaux usées industrielles et domestiques peuvent être divisées en plusieurs types selon la méthode de traitement utilisée :

• dépôts sédimentaires de grilles;
• dépôts de sable provenant de pièges à sable;
• les déchets lourds des décanteurs primaires (boues humides) ;
• sédiments de fond de bassins de décantation avec floculants et coagulants ;
• boues activées issues de chambres de traitement biologique en aéroréservoirs ;
• film biologique de biofiltres;
• les boues activées, qui contiennent des floculants et des coagulants ;
• un mélange de boues activées et de composants lourds des eaux usées.

Composition et propriétés des eaux usées des navires

Les eaux usées (WW) générées sur les navires sont classiquement divisées en économique et fécale et domestique.

Les eaux usées domestiques et fécales des navires comprennent :

• - les drains et autres exutoires de tous types de toilettes, urinoirs, cuvettes de toilettes, ainsi que les dalots situés dans les latrines communes ;
• - les évacuations des éviers, baignoires, douches et dalots situés dans les locaux médicaux ;
• - les eaux de ruissellement des locaux où sont hébergés les animaux ;
• — d'autres effluents, s'ils sont mélangés aux effluents énumérés ci-dessus.

Les eaux usées domestiques comprennent : drains de lavabos, douches, baignoires, dalots d'installations résidentielles et sanitaires, d'éviers et d'équipements de cuisine et autres installations de restauration. Si les eaux domestiques et WW ne sont pas mélangées aux eaux domestiques et fécales, leur collecte et leur traitement conformément aux exigences de la convention MARPOL-73/78 ne sont pas fournis.

En termes de composition, les eaux usées fécales ménagères sont composées à 58 % de substances organiques et à 42 % de substances minérales (dont 20 % de substances insolubles sous forme de particules en suspension), qui contiennent les cinq principaux polluants suivants :

• - un grand nombre de bactéries, de parasites et éventuellement de virus qui infectent les animaux marins et les humains ;
• — composants organiques dissous et en suspension avec une demande biochimique en oxygène moyennement élevée ;
• - les particules solides (organiques et inorganiques), se déposant au fond et absorbant l'oxygène lors de leur décomposition biochimique ;
• — les particules flottantes (organiques et inorganiques) qui flottent à la surface de l'eau et représentent un problème sérieux en termes d'utilisabilité des piscines marines récréatives ;
• - fortes concentrations de nutriments (principalement des composés phosphorés et azotés).

En cas de pollution excessive ou permanente du milieu aquatique par le SW, la quantité d'oxygène dissous dans celui-ci diminue, ce qui entraîne à son tour une perturbation du processus d'auto-épuration naturelle et, par conséquent, une modification de l'ensemble caractère écologique du plan d'eau. Une faible concentration d'oxygène dissous et une forte concentration de matière organique créent des conditions défavorables à l'existence des poissons, qui meurent ou quittent la zone contaminée.

Jusqu'à présent, aucun critère n'a été établi qui serait reconnu par tous les États comme universel, satisfaisant l'évaluation de la contamination des eaux usées rejetées par les navires en termes de leurs effets nocifs sur le milieu marin. Dans ces conditions, dans différents pays, le degré de pollution sécuritaire est limité par des valeurs différentes des principaux indicateurs, qui fluctuent dans une large gamme.

Les principaux indicateurs suivants sont généralement utilisés pour déterminer le degré de pollution WW :

DBO₅- demande biochimique en oxygène pendant 5 jours. C'est la quantité d'oxygène (mg/l) nécessaire à la décomposition biochimique aérobie des substances organiques contenues dans l'eau pendant 5 jours à une température de 20°C sans accès à l'air et à la lumière. La demande biochimique en oxygène ne tient pas compte des substances organiques persistantes qui ne sont pas affectées par le processus biochimique et d'une partie des substances utilisées pour la croissance bactérienne ;

LA MORUE - la demande chimique en oxygène. C'est la quantité d'oxygène (mg/l) nécessaire à l'oxydation chimique complète des substances organiques et minérales contenues dans l'eau sous l'action d'agents oxydants ;

TVV- matières solides en suspension. Il s'agit de la quantité de solides flottants ou en suspension (mg/l) ;

Si index- c'est le nombre de bactéries du groupe Escherichia coli ("coli") par unité de volume pour 1 litre d'eau ou 1 kg de substrat (un indicateur quantitatif de pollution de l'eau ne dépasse pas 3 pour 1 litre). La présence de ces bactéries est une indication de la possibilité de la présence de micro-organismes pathogènes (pathogènes).

La pratique montre que les bactéries pathogènes survivent beaucoup plus longtemps à basse température de l'eau de mer que dans les eaux chaudes. Mais dans tous les cas, ces bactéries et virus survivent dans le milieu aquatique pendant une longue période, suffisante pour la transmission directe de l'infection à l'homme, l'entrée dans le corps des animaux marins et l'endommagement de leurs fonctions vitales.

1.1.Classification des eaux usées

Les eaux usées de
entreprises industrielles, selon
des conditions d'éducation, subdiviser
en trois groupes principaux :

—
Production
les eaux usées.
Leur présence est directement liée à
lancement ou mise à disposition du produit
fonctionnement des équipements technologiques.
Ces eaux, à leur tour, devraient être divisées
pour les aspects techniques et technologiques.

Déchets techniques
l'eau sont une conséquence de l'utilisation
l'eau pour assurer un fonctionnement normal
équipements technologiques (par exemple,
refroidissement).

Technologique
les eaux usées
formée à la suite de l'utilisation
l'eau dans les processus technologiques
(par exemple : hydrotransport, solutions
réactifs...)

—
Ménage
les eaux usées.
Formé à la suite de l'utilisation
l'eau à usage domestique (c'est-à-dire l'eau
sanitaires, douches, etc.)

—
atmosphérique
eaux usées (de surface).
sont le résultat des précipitations
(pluie et fonte). Ce groupe devrait
transporter l'eau utilisée pour l'irrigation
pelouses, allées, ainsi que pour le lavage
bâtiments, etc...

Par degré
la pollution des eaux usées peut être
deux catégories :

—
pollué,
celles. dont le rejet dans une masse d'eau ou
réseau d'égouts de la commune
sans prétraitement est interdit ;

—
non contaminé
(conditionnellement propre),
celles. dont le rejet dans une masse d'eau ou
réseau d'égouts de l'agglomération,
dans ces conditions, autorisé sans
pré-traitement.

En fonction de la
destination, eau dans les systèmes de production
les approvisionnements en eau sont divisés en 4 catégories :

je
catégorie - l'eau est utilisée pour
refroidissement liquide et condensation
produits gazeux dans les échangeurs de chaleur
appareils sans contact avec
produit, ainsi que l'eau utilisée
pour le refroidissement de processus
équipement; l'eau devient chaude, mais
pratiquement pas pollué (pollution
produits chimiques dans une telle eau
observés à la suite d'accidents ou
dysfonctionnements des échangeurs de chaleur
et équipements technologiques) ;

II
catégorie - l'eau est utilisée comme
milieu qui absorbe divers insolubles
impuretés (mécaniques) et dissoutes ;
ne chauffe pas, mais se salit
impuretés mécaniques et dissoutes
(par exemple : traitement des minéraux,
hydrotransport);

III
catégorie - l'eau est également utilisée,
comme de l'eau II
catégories ; tout en polluant et
s'échauffe (par exemple : piégeage et
épuration des gaz dans les épurateurs, extinction
coca, etc...)

IV
catégorie - l'eau est utilisée comme
réactif solvant ou extractant
(par exemple : lors de la flottation enrichissement
ressources naturelles), etc.

Traitement des sédiments

Le traitement des boues d'épuration des entreprises et des effluents domestiques commence par une étape d'épaississement ou de compactage. A ce stade, l'humidité libre est éliminée. Cette étape est nécessaire pour tous les schémas technologiques d'épuration. Pendant l'épaississement, environ 60 % de l'eau libre est éliminée. En conséquence, le volume des dépôts est réduit de plus de 2 fois. Les méthodes suivantes sont utilisées pour le scellement :

• vibration;
• centrifuge;
• la gravité;
• flottaison ;
• filtration;
• méthodes combinées.

La technique gravitaire convient au compactage des sédiments digérés et des boues activées. C'est une technique assez simple et économique. Pour mettre en œuvre la méthode, des décanteurs radiaux et verticaux sont utilisés. La durée de la procédure dépend des caractéristiques des dépôts et est de 5 à 24 heures.Pour accélérer le processus, on utilise la coagulation à l'aide de chlorure ferrique, le chauffage à 90 degrés, le compactage avec d'autres types de dépôts ou le mélange.

La technique de flottation est basée sur le fait que les particules de boues activées peuvent coller aux bulles d'air et flotter à la surface. La vitesse du processus est plus élevée que lors de l'utilisation de la gravité. Le processus est facile à contrôler en augmentant ou en diminuant l'apport d'air. La plus couramment utilisée est la flottation sous pression.

La stabilisation est utilisée pour décomposer des composés organiques complexes en eau, méthane et dioxyde de carbone. Ce processus se déroule dans des conditions anaérobies et aérobies :

1. Des conditions anaérobies sont créées dans les fosses septiques, les clarificateurs, les décanteurs à deux niveaux et les digesteurs spéciaux. Dans le même temps, les fosses septiques et les décanteurs conviennent aux petits volumes d'eaux usées, c'est-à-dire à un usage privé. Pour les grands volumes d'effluents, des digesteurs sont utilisés.
2. La stabilisation aérobie a lieu dans des bassins d'aération. Elle repose sur une aération continue des boues. Cette technique est plus simple que la digestion anaérobie. Il se caractérise par sa simplicité, l'absence d'émission de gaz explosifs, sa stabilité et son faible coût. Après la décomposition des composants organiques biodégradables, le reste des substances perd sa capacité à pourrir, c'est-à-dire que les sédiments se stabilisent.

Afin d'améliorer l'assèchement mécanique, les sédiments doivent être préparés. Pour cela, la climatisation est utilisée. Dans ce cas, la forme et la structure de la liaison hydrique changent.

Dans la méthode des réactifs, la chaux, les sels d'aluminium et de fer sont utilisés comme coagulants. En plus des coagulants, des floculants sont également utilisés. La technique sans réactif implique :

• traitement thermique;
• congélation et décongélation;
• exposition aux radiations;
• électrocoagulation.

En règle générale, la déshydratation des sédiments est effectuée dans des lits de boues ou à l'aide de méthodes mécaniques. Les coussins de limon sont des zones de territoire avec des remparts en terre le long des bords. Ici, le processus de déshydratation est très lent, mais la technique est assez simple et ne nécessite pas de coûts d'exploitation élevés.

Les méthodes mécaniques de déshydratation sont réalisées en utilisant:

• filtres à vide;
• filtres-presses;
• centrifugeuses;
• filtres anti-vibrations.

On utilise également le traitement thermique des précipitations, qui consiste en leur séchage. Pour cela, des gaz de combustion, de la vapeur ou de l'air chaud sont utilisés. Des séchoirs de différentes conceptions sont impliqués dans la technique.

La voie la plus prometteuse dans l'élimination des dépôts sédimentaires est la pyrolyse. C'est le processus de traitement des substances contenant du carbone par chauffage sans oxygène à des températures élevées. Après pyrolyse, il se forme une poudre qui peut être utilisée dans l'industrie, éliminée comme combustible ou utilisée pour produire du phosphore et de l'azote. Le goudron primaire formé lors de la pyrolyse, après distillation fractionnée, permet d'obtenir des acides carboxyliques, de la paraffine, des phénols, des bases organiques et des poussières de coke.