Qu'est-ce que le traitement tertiaire de l'eau ?

Qu'est-ce que le traitement tertiaire de l'eau ?

Le traitement tertiaire de l'eau est l'étape finale du traitement des eaux usées qui élimine les contaminants que les traitements primaire et secondaire n'ont pas pu éliminer. Il améliore la qualité de l'eau afin de répondre aux normes de rejet dans l'environnement ou de rendre l'eau propre à la réutilisation.

Dans cet article, en tant que professionnel fournisseur de traitement de l'eauJe vais vous expliquer tout ce qui concerne le traitement tertiaire de l'eau.

Comment fonctionne le traitement tertiaire de l'eau

Le traitement tertiaire intervient après les traitements primaire et secondaire. Bien qu'elles soient extrêmement utiles pour l'assainissement, les deux premières phases laissent encore des polluants derrière elles.

Le traitement tertiaire s'attaque aux contaminants tenaces à l'aide de technologies avancées afin que les installations puissent rejeter l'eau en toute sécurité ou la rendre potable. Parfois appelé "polissage des effluents", il s'agit de la dernière ligne de défense contre les agents pathogènes, les produits chimiques et les particules dangereux.

Les méthodes varient, mais impliquent souvent des combinaisons de haute technologie :

• Sédimentation
• Filtration
• Systèmes de membranes
• Adsorption
• Échange d'ions
• Désinfection

Le traitement tertiaire ne s'occupe donc pas seulement de ce qui échappe au traitement primaire et secondaire, mais aussi de ce que ces phases laissent derrière elles. Grâce à la défense en plusieurs étapes, les installations s'assurent qu'aucune pierre n'est oubliée dans la purification de l'eau.

Le résultat est un H20 suffisamment sûr pour la boisson, les loisirs, l'agriculture et la faune. Le traitement tertiaire permet également aux installations situées dans des zones sensibles sur le plan environnemental de prendre des précautions supplémentaires. Cela permet d'éviter d'endommager l'écosystème environnant.

L'importance du traitement tertiaire de l'eau

Le traitement tertiaire semble redondant si l'on considère que les phases précédentes ont déjà éliminé la plupart des impuretés. Cependant, l'élimination de ce dernier 1% fait toute la différence :

Respecter les normes réglementaires

Les traitements primaire et secondaire éliminent environ 85% de contaminants. Le traitement tertiaire s'attaque au reste pour répondre aux exigences locales, nationales et fédérales. Sans ce traitement, les installations ne pourraient pas satisfaire aux réglementations environnementales en matière de rejet ou de réutilisation des effluents.

Réutilisation de l'eau

L'utilisation d'H20 recyclé réduit les prélèvements sur les masses d'eau naturelles. Mais les eaux usées ne deviennent réutilisables qu'après un traitement tertiaire qui élimine les risques tels que bactériesLa réutilisation agricole et industrielle nécessite des effluents de la plus haute qualité. Les réutilisations agricoles et industrielles nécessitent des effluents de la plus haute qualité.

Écosystèmes sensibles

Les installations situées à proximité d'habitats aquatiques fragiles doivent prendre des précautions supplémentaires en ce qui concerne les rejets d'eaux usées. Le traitement tertiaire réduit les menaces que les substances toxiques résiduelles font peser sur les espèces et les écosystèmes de la masse d'eau réceptrice.

Augmentation de la quantité d'eau potable

Certaines installations de pointe peuvent traiter les eaux usées pour les rendre conformes aux normes de qualité de l'eau potable. Après un traitement tertiaire et avancé rigoureux, l'H20 autrefois considéré comme inutilisable devient une source viable d'eau potable.

Comme vous pouvez le constater, le traitement tertiaire va plus loin pour protéger la santé humaine et environnementale lorsque les installations rejettent des eaux usées ou réutilisent des effluents.

Méthodes courantes de traitement tertiaire de l'eau

Les configurations tertiaires varient en fonction des objectifs de traitement et des besoins locaux. Mais la plupart d'entre elles s'appuient sur au moins une des méthodes suivantes ou sur une combinaison de celles-ci :

Filtration

La filtration utilise des barrières physiques pour piéger les particules présentes après la clarification initiale. Les filtres tertiaires les plus courants sont le sable, les filtres multimédias, les tissus et les microscreens :

• Filtres à sable contiennent des couches de sable et de gravier qui retiennent les particules lorsque l'eau s'y écoule.
• Filtres multimédias contiennent un mélange d'anthracite, de sable et de grenat pour capturer diverses tailles de particules.
• Filtres à disques utilisent des rangées de disques en maille de polyester pour filtrer l'eau à des niveaux extrêmement fins.
• Micro-écrans utilisent des grilles en acier inoxydable ou en matière synthétique dotées de pores microscopiques pour retenir les particules.

Le lavage à contre-courant nettoie les filtres lorsqu'ils sont saturés. Le processus consiste à inverser le flux d'eau pour évacuer les solides accumulés.

Systèmes de membranes

Les systèmes membranaires séparent les contaminants à l'aide de films minces et poreux. Lorsque l'eau de source traverse la barrière membranaire, les particules et les impuretés se concentrent dans le flux de rejet, tandis que le perméat contient l'eau clarifiée.

L'osmose inverse et la nanofiltration sont des méthodes membranaires courantes pour le traitement tertiaire :

Osmose inverse (RO) L'OI utilise une pression extrême pour pousser l'eau à travers des membranes semi-perméables qui rejettent les sels, les matières organiques, les bactéries, etc. L'OI élimine jusqu'à 99% d'impuretés, produisant un effluent de qualité proche de la distillation.
Nanofiltration fonctionne de manière similaire, mais utilise des membranes dont la taille des pores se situe entre l'OI et l'ultrafiltration. Ces membranes filtrent les ions divalents, les matières organiques de grande taille et les bactéries.

Comme elles fonctionnent sans produits chimiques, l'OI et la nanofiltration produisent peu de déchets. Toutefois, l'encrassement des membranes, qui réduit l'efficacité au fil du temps, reste un défi opérationnel.

Adsorption

L'adsorption permet d'extraire les composés et les particules en les faisant adhérer à un substrat solide. Le charbon actif en grains est le support le plus courant. Lorsque l'eau s'écoule à travers les lits de carbone, les polluants se fixent à la surface poreuse du carbone par le biais de forces intermoléculaires. Cela permet d'éliminer efficacement les traces de composés organiques ainsi que les goûts et les odeurs résiduels.

Les opérateurs régénèrent le carbone saturé par réactivation thermique ou dégradation microbienne. Dans le cas contraire, le charbon usagé devient un déchet solide qui doit être éliminé de manière appropriée.

Échange d'ions

L'échange d'ions modifie la chimie de l'eau pour éliminer les métaux lourds, les radionucléides, les nitrates et d'autres ions. Le processus échange les ions cibles contre des ions plus inoffensifs à l'aide d'un lit de résine d'échange. L'échange de cations échange les ions chargés positivement tandis que l'échange d'anions remplace les ions chargés négativement.

Par exemple, un lit d'échange cationique élimine les ions de dureté comme le calcium (Ca2+) en les échangeant contre des ions de sodium (Na+) qui ne sont pas entartrants. Le calcium et le sodium changent simplement de place, ce qui adoucit l'eau.

Une fois la capacité d'échange épuisée, la régénération remet le lit en état d'utilisation. La plupart des systèmes utilisent de l'acide, de l'hydroxyde de sodium caustique ou de la saumure pour réactiver la résine.

Désinfection

Étant donné que le traitement tertiaire traite les polluants à l'état de traces, la plupart des configurations ajoutent un désinfectant final pour éradiquer les agents pathogènes. Les désinfectants chimiques courants sont les suivants

Chlore tue immédiatement les microbes par destruction de la membrane cellulaire. Les établissements du monde entier l'utilisent comme désinfectant primaire et final.
Dioxyde de chlore fonctionne de manière similaire, mais sans produire de sous-produits nocifs tels que les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (AHA).
Ozone détruit les micro-organismes en oxydant les composants cellulaires.

Outre les produits chimiques, les installations de pointe utilisent souvent le rayonnement ultraviolet. Lorsque l'eau passe devant des lampes UV, les rayons modifient l'ADN des microbes de sorte qu'ils ne peuvent plus se reproduire. Ce processus physique permet une désinfection efficace sans utiliser de biocides toxiques.

Applications réelles du traitement tertiaire de l'eau

Les méthodes tertiaires s'adaptent aux défis uniques du traitement dans des industries telles que les eaux usées, les aliments et les boissons, le pétrole et le gaz, l'exploitation minière, etc.

Par exemple, l'installation de purification avancée de l'eau de l'Orange County Water District, en Californie, traite les eaux usées en vue d'une réutilisation indirecte. Son processus combine la microfiltration, l'osmose inverse, la désinfection par UV et l'oxydation avancée avant d'envoyer l'eau dans des puits d'injection souterrains. Après un traitement supplémentaire de l'aquifère du sol, l'H20 atteint finalement des puits d'eau potable à des dizaines de kilomètres de là.

Les usines NEWater de Singapour traitent les eaux usées municipales à des niveaux ultra-propres pour une réutilisation directe non potable. Après la microfiltration, l'osmose inverse et les UV, l'eau subit un post-traitement avec des minéraux et des inhibiteurs de corrosion pour être adaptée aux installations industrielles qui attendent une pureté extrême.

Ce ne sont là que deux exemples de traitement tertiaire innovant permettant une réutilisation durable et fiable de l'eau. Les ressources en eau douce étant soumises à des pressions à l'échelle mondiale, ce type de purification de pointe deviendra essentiel.

Le traitement tertiaire : une perspective d'avenir

Les progrès constants permettent aux méthodes tertiaires de pousser l'élimination des contaminants à des niveaux jusqu'alors inatteignables. Un jour, des technologies telles que l'osmose directe, l'oxydation avancée, voire les membranes et sorbants à base de nanomatériaux, pourraient rendre le traitement tertiaire encore plus efficace.

Mais même en l'absence de percées majeures, le traitement tertiaire offre déjà un potentiel inestimable de réutilisation de l'eau grâce à des techniques éprouvées. En s'appuyant sur une science et une ingénierie solides, les installations mettent en œuvre un traitement tertiaire personnalisé qui permet d'atteindre presque tous les objectifs imaginables en matière de qualité de l'eau.

Qu'est-ce que le traitement tertiaire de l'eau ? Il s'agit essentiellement de la phase vitale qui rend possible la réutilisation des effluents et la durabilité écologique pour les communautés modernes.

Après avoir pris connaissance de son rôle et de sa fonction, on s'aperçoit que le traitement tertiaire est tout sauf redondant ou excessif. C'est un catalyseur indispensable qui permet une utilisation intelligente de l'eau dans un monde où les ressources sont limitées.