Désinfection de l'eau aux ultraviolets, au chlore, à l'ozone

Installation de rayonnement UV à l'usine de distribution d'eau de Lovo et son impact sur les caractéristiques du réseau d'approvisionnement en eau.

ANNOTATION.

Stockholm Water possède deux aqueducs, à Lovo et à Norsborg, qui fournissent de l'eau à environ un million de personnes dans la région de Stockholm. L'une des deux lignes de production de l'usine d'eau de Lovo, qui utilisait auparavant la chloration conventionnelle (ajout séquentiel de sulfate d'ammonium et d'hypochlorite de sodium), a introduit une unité de désinfection aux ultraviolets et introduit l'ajout de monochloramine préparée. L'une des raisons de l'utilisation du rayonnement ultraviolet et de la monochloramine préparée était le désir d'obtenir une désinfection plus efficace de l'eau.

Une autre raison importante était que la chloration de l'eau riche en humus conduit à la formation de sous-produits contenant du chlore et de matière organique biodégradable (BOC)

L'unité ultraviolette est constituée de deux modules basse pression Wedeco série K, chacun d'une capacité de 3000 m3/h. Chaque module a 108 lampes. Malgré le grand nombre de lampes, nous avons constaté que la technique basse pression est plus économique du fait qu'elle consomme moins d'énergie. Avant la décision d'introduire cette technologie dans une autre chaîne de production et d'autres aqueducs, un vaste programme d'échantillonnage et d'analyse de l'eau a été lancé pour déterminer l'impact de la nouvelle stratégie de désinfection de l'eau. Nous étions bien placés pour étudier l'impact de la modification de la stratégie de désinfection de l'eau car une seule des deux lignes a été convertie à la nouvelle technologie à l'usine de distribution d'eau de Lovo, tandis que la chloration conventionnelle de l'eau se poursuivait sur l'autre. Entre autres, ces deux conduites alimentent en eau différents segments du réseau d'adduction d'eau. Les tests bactériens se sont principalement concentrés sur le comptage du nombre de plaques hétérotrophes (HPL). Il a été constaté que la réduction de HPC dans les installations ultraviolettes équivaut à trois unités de l'échelle logarithmique. Cependant, la valeur HPC augmente rapidement dans les tuyaux et les cuves immédiatement après l'unité ultraviolette. Des tests ont montré que la combinaison de la désinfection aux ultraviolets et de l'ajout de chloramine préparée ne conduit pas à la formation d'une quantité appréciable de THM.

INTRODUCTION

En Suède, les installations de traitement des eaux de surface ne représentent qu'environ 10 % de l'approvisionnement total en eau, mais elles fournissent de l'eau à environ 50 % de la population. Le chlore est couramment utilisé comme désinfectant pour l'eau potable et la chloration est la méthode de désinfection de l'eau la plus couramment utilisée en Suède. Les eaux souterraines sont généralement fournies sans prétraitement, mais parfois elles sont traitées par rayonnement ultraviolet.

En Suède, il y a environ un millier d'unités ultraviolettes fonctionnant dans les aqueducs et les systèmes d'approvisionnement en eau. Les parties principales de ces installations ultraviolettes sont des lampes à basse pression pour le traitement des eaux de surface et souterraines.

Ces dernières années, une grande attention a été accordée aux méthodes alternatives qui n'utilisent pas la chloration. Dans les grands aqueducs et autres entreprises d'approvisionnement en eau qui traitent les eaux de surface, la préférence est le plus souvent donnée à la désinfection de l'eau aux ultraviolets.

STRATÉGIE DE DÉSINFECTION DE L'EAU.

Remarques

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Technologie de désinfection UV

La désinfection par UV repose sur le principe des lampes à mercure haute et basse pression (y compris les lampes à amalgame) qui émettent des rayons ultraviolets. La puissance unitaire des lampes à haute pression est de plusieurs kW et des lampes à basse pression - des dizaines et des centaines de watts. Dans le même temps, les lampes au mercure à basse pression ont une durée de vie plus longue et une efficacité plus élevée. Les lampes à amalgame sont plus économes en énergie que les lampes à haute pression, mais le désinfecteur UV à lampe à amalgame est moins compact.

Les systèmes de désinfection UV industriels doivent être placés en tenant compte non seulement du type et du nombre de lampes, de la dose de rayonnement UV, mais également des paramètres physiques et chimiques de l'environnement, des conditions générales de fonctionnement.

Avantages de la technologie UV

-La désinfection UV de l'eau et des surfaces est une technologie très efficace qui ne nécessite pas de purification supplémentaire, capable de neutraliser l'action de nombreux types de micro-organismes et de kystes. La purification de l'eau aux ultraviolets désinfecte les virus résistants à la méthode de chloration

– Le désinfectant UV n'affecte pas les propriétés physiques et chimiques de l'air, de l'eau et ne forme pas de sous-produits

— L'installation de la désinfection UV ne nécessite pas d'importants investissements en capital et une consommation d'énergie élevée

— Les unités de désinfection de l'eau par UV sont compactes, faciles à utiliser et ne nécessitent pas de mesures de sécurité accrues.

Stérilisation par ultraviolet

Pour détruire la contamination bactériologique (microbes, virus), des stérilisateurs ultraviolets sont utilisés. Les chambres en acier à l'intérieur sont équipées de lampes UV, placées dans des boîtiers spéciaux en quartz, qui protègent les lampes du contact avec l'eau. Les rayons ultraviolets neutralisent tous les micro-organismes dangereux et les kystes de protozoaires dans l'eau. Les lampes germicides modernes peuvent durer jusqu'à un an et demi en fonctionnement continu. Les lampes germicides produisent un nettoyage très efficace. Dans l'eau purifiée, il n'y a pas de composés organochlorés (contrairement à la chloration) et d'impuretés d'ozone, qui est un agent oxydant extrêmement puissant. Les lampes sont équipées d'un panneau de commande et d'un dispositif de signalisation qui signale un dysfonctionnement.

Désinfection de l'eau dans le système d'approvisionnement en eau local

La désinfection de l'eau aux UV est également nécessaire si elle provient du consommateur non pas d'un système d'approvisionnement en eau centralisé, mais d'un système local. La désinfection est effectuée après le nettoyage primaire des impuretés mécaniques. Lors du choix d'un système d'installation, les taux de consommation d'eau journaliers sont calculés. La désinfection UV à l'aide d'installations bactéricides détruit les agents pathogènes, les virus dangereux pour la santé. La méthode est plus respectueuse de l'environnement par rapport à la chloration. La désinfection au chlore est une méthode économique, mais elle présente certains inconvénients: risque de réactions allergiques, odeur de chlore perceptible. Sous l'influence des rayons ultraviolets des lampes, la destruction de micro-organismes dangereux et d'agents pathogènes de maladies infectieuses se produit au niveau cellulaire.

Lors de la désinfection de l'eau dans des réservoirs (par exemple, une piscine), une méthode efficace de désinfection utilisant de l'oxygène actif est utilisée. S'il est nécessaire d'éliminer les plus petites particules que le filtre ne capture pas, la méthode de coagulation est utilisée. Une méthode très efficace comprend l'utilisation simultanée de rayons ultraviolets et d'ultrasons. Dans le même temps, les qualités gustatives ne se détériorent pas et l'odeur n'apparaît pas.

Désinfection ultraviolette des eaux usées

Les eaux usées peuvent contenir des agents pathogènes de maladies infectieuses, des substances toxiques dangereuses, des agents cancérigènes et des éléments radioactifs. Lors du traitement de l'eau avec des produits chimiques, il y a souvent un effet secondaire néfaste pour l'environnement. La désinfection de l'eau par UV, qui est basée sur une méthode respectueuse de l'environnement, à la suite du processus de nettoyage ne donne pas d'effet secondaire. La désinfection UV des eaux usées détruit la chloramine et réduit le niveau de chlore libre, ce qui empêche les substances contenant du chlore de pénétrer dans les plans d'eau. La désinfection UV de l'eau à l'aide d'appareils de décontamination est une méthode moderne de purification qui ne nécessite pas de coûts d'exploitation importants.

Aujourd'hui, les systèmes industriels de désinfection par UV représentent une large gamme d'équipements standards qui ont fait leurs preuves en termes de qualité, d'efficacité et de haute technicité.

Désinfection des drains à la lumière ultraviolette

Cette méthode de nettoyage mérite une attention particulière. Contrairement aux méthodes décrites ci-dessus, le nettoyage aux ultraviolets est un processus physique, par conséquent, la formation de tout composé chimique pouvant nuire à une personne est exclue.

Système de désinfection ultraviolette des eaux usées

L'utilisation d'un tel nettoyage est recommandée pour de nombreuses raisons :

Propriétés désinfectantes uniques, les ultraviolets sont préjudiciables à tous les micro-organismes et spores dangereux.
La désinfection par ultraviolets se produit en raison de réactions intracellulaires se produisant dans les bactéries, il n'y a donc aucun effet sur l'eau elle-même.
Le temps d'exécution du processus est minime, il peut donc être utilisé dans les systèmes de nettoyage à flux continu.
Le coût d'une telle désinfection est d'un ordre de grandeur inférieur à celui des autres méthodes.
L'utilisation d'installations de traitement UV ne présente pas de danger potentiel pour l'homme.
L'équipement moderne pour effectuer un tel processus est de petite taille et ne nécessite pas d'énormes zones de production. De plus, les derniers développements ont permis d'automatiser entièrement le processus. Les systèmes électroniques modernes déterminent indépendamment le degré de pollution de l'eau et définissent le programme de travail optimal.

Les méthodes alternatives de traitement des eaux usées sont assez coûteuses, nous ne les considérerons donc pas.

Outre le traitement des eaux usées, les boues d'épuration constituent également un problème important. Tous les solides qui ont été séparés de l'effluent lors du traitement mécanique sont potentiellement dangereux. Sans traitement approprié, ils constituent une menace non seulement pour les zones locales de maladie, mais même pour les épidémies.

Pour résoudre ce problème, diverses méthodes sont utilisées, allant du simple remblayage à la chaux aux méthodes de haute technologie. La désinfection des boues d'épuration peut être réalisée par influence biologique et thermique sur la masse sédimentaire, vous pouvez également recourir à des dispositifs basés sur des principes physiques d'influence. À ces fins, des ultraviolets, des ultrasons, des courants à haute fréquence et même des rayonnements sont utilisés.

Et bien que les méthodes de désinfection existantes soient loin d'être parfaites, il est encourageant que l'humanité ait commencé à réfléchir sérieusement au problème, ce qui signifie que nous avons encore une chance.