Traitements des effluents tertiaires

Après avoir vu les deux premières étapes du traitement des effluents, parlons maintenant de la dernière étape. Si vous n'avez pas eu l'occasion de vous renseigner sur ces méthodes précédentes, accédez aux textes suivants :

- Types de traitements des effluents;

- Traitements secondaires des effluents.

Les traitements des effluents tertiaires consistent en ttechniques physico-chimiques ou biologiques pour l'élimination des polluants spécifiques qui n'ont pas été supprimés par les autres processus plus courants. Certains de ces polluants spécifiques peuvent être des matières organiques, des composés non biodégradables, des nutriments, des métaux lourds, entre autres.

Ces traitements tertiaires peuvent comprendre plusieurs étapes qui dépendront du type de pollution des effluents et du degré d'épuration souhaité. De plus, les différents procédés pouvant être appliqués dans les traitements tertiaires peuvent être classés en deux types principaux :

* Technologies de transfert de phase : le polluant est simplement passé à un autre état d'agrégation, c'est-à-dire qu'il passe de la phase aqueuse à une autre phase, qui peut être véhiculée dans l'atmosphère ou être transformée en déchet solide. Ce dernier se produit, par exemple, avec la méthode d'adsorption sur charbon actif qui sera expliquée plus loin.

* Technologies destructrices : le polluant est effectivement transformé, c'est-à-dire qu'il cesse d'exister en tant que tel. Ceci est obtenu par l'oxydation de la matière organique, ce qui conduit à des espèces chimiques de plus en plus oxydées jusqu'à ce que leur minéralisation complète se produise. L'oxydation chimique est un type de traitement qui sera également expliqué plus loin.

Voir maintenant les principaux exemples de traitements d'effluents tertiaires :

* Microfiltration: est un procédé de séparation utilisant des membranes avec des pores à l'échelle du micromètre (1 µm = 10^-6 m) dans laquelle la force qui favorise la séparation de la partie liquide des solides polluants est la pression à travers la membrane et ses pores.

* Précipitation et coagulation: Les produits chimiques coagulants qui forment des flocons lorsqu'ils sont ajoutés aux matières en suspension sont ajoutés à l'eau. Par exemple, l'ajout de chaux aux drains contenant du fer produit des flocons qui coulent au fond du récipient.

* Adsorption (charbon actif) : Les polluants sont adsorbés à la surface du charbon: ils sont transférés. L'adsorption peut avoir lieu de deux manières: chimique ou physique. L'adsorption chimique ou la chimisorption se produit par des liaisons chimiques, principalement des liaisons covalentes. D'autre part, l'adsorption physique ou physisorption se produit par le biais d'interactions intermoléculaires de type Van der Waals, telles que la force dipolaire induite et la force dipolaire permanente.

* Échange d'ion: utilise certains polymères avec des sites qui peuvent retenir les ions. Ainsi, les ions polluants qui se trouvent dans l'eau, qui sont retenus dans la résine polymérique, peuvent être échangés contre d'autres ions de même charge. Par exemple, si cette résine échangeuse d'ions est cationique, elle pourrait avoir les ions H⁺, qui sont échangés contre des cations de sel ou même des métaux lourds qui se trouvent dans l'effluent. Si la résine échangeuse d'ions est anionique, elle peut contenir des ions OH^- qui sont échangés contre des anions présents dans l'effluent. Donc les ions H⁺et oh^- qui sont dans l'eau sortant de la résine réagissent pour former plus d'eau.

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* Osmose inverse: En appliquant une pression, l'eau pure de l'effluent est forcée à travers une membrane semi-perméable de matériau organique polymère que les ions ne peuvent pas traverser. Cette méthode est utilisée pour dessaler l'eau, par exemple. Voir comment cela se fait dans le texte Osmose inverse dans le dessalement de l'eau de mer.

illustration de l'osmose inverse

* Ultrafiltration : Il s'agit d'un procédé de fractionnement sélectif qui utilise des pressions supérieures à 145 psi (10 bar).

* Electrodialyse: une série de membranes semi-perméables sont placées verticalement et alternativement à l'intérieur d'une cellule électrique. À travers cette membrane, seuls de petits cations ou anions peuvent passer. De cette façon, un courant électrique est appliqué qui provoque la décomposition de l'eau en ses ions. Ceux-ci, à leur tour, migrent vers les pôles correspondants, c'est-à-dire que les cations migrent vers la cathode et les anions vers l'anode. Ainsi, dans des zones alternées, le liquide est plus concentré et, dans d'autres, il est moins concentré en ions. La partie concentrée des ions est rejetée et l'eau purifiée est rejetée dans l'environnement.

* Chloration: Le chlore (chlore gazeux ou hypochlorite de sodium) est ajouté à l'eau pour deux actions principales, qui sont (1) détruire ou annuler l'activité des micro-organismes pathogènes, des algues et des bactéries, et (2) agir comme un oxydant des composés organiques et inorganiques présents dans l'eau. En plus de conduire à la désinfection, l'ajout de "chlore" peut également conduire à contrôle des odeurs, élimination de la DBO (Demande Biochimique en Oxygène), contrôle de la prolifération des mouches, destruction du cyanure et des phénols, ainsi que l'élimination de l'azote.

* Ozonation: Ozone (O₃) est utilisé car il agit comme un puissant agent oxydant, en plus d'être facilement absorbé par l'eau. Il est principalement utilisé pour oxyder les composés organiques non biodégradables.

molécule d'ozone

* PAO (Procédés Avancés d'Oxydation): En plus de l'ozone, l'oxydation chimique peut également être réalisée à l'aide de peroxyde d'hydrogène ou d'un autre oxydant classique. Pour accélérer ces processus, on utilise des radicaux extrêmement oxydants et peu sélectifs pouvant être obtenus. grâce à différentes combinaisons entre le rayonnement ultraviolet, le peroxyde d'oxygène, l'ozone et photocatalyseurs.

Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie

Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. « Traitements tertiaires des eaux usées »; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tratamentos-terciarios-efluentes.htm. Consulté le 28 juin 2021.