Qu'est-ce que le traitement tertiaire des eaux usées

Le traitement tertiaire des eaux usées est la étape finale du processus de traitement des eaux usées ou des eaux usées avant d'être rejeté dans l'environnement ou réutilisé à diverses fins. Cette étape implique l'élimination de tous les polluants et contaminants restants qui n'ont pas été éliminés lors des processus de traitement primaire et secondaire. Le traitement tertiaire est important car il contribue à garantir que les eaux usées rejetées dans l'environnement sont de meilleure qualité et moins nocives pour la santé publique et l'environnement.

Le traitement tertiaire implique généralement l'utilisation de technologies de traitement avancées, telles que la filtration, la désinfection et l'élimination des nutriments . Ces technologies peuvent éliminer efficacement les contaminants organiques et inorganiques, les agents pathogènes et les nutriments des eaux usées, ce qui les rend sécuritaires pour le rejet ou la réutilisation . Le traitement tertiaire est souvent imposé par les réglementations environnementales, notamment dans les zones où le rejet des eaux usées peut avoir un impact significatif sur l'environnement et la santé publique.

Le traitement des eaux usées est le processus d'élimination des polluants et des contaminants des eaux usées ou des eaux usées avant qu'elles ne soient rejetées dans l'environnement ou réutilisées à diverses fins. Il existe trois grandes étapes de traitement des eaux usées : le traitement primaire, le traitement secondaire et le traitement tertiaire.

Traitement primaire : La première étape du traitement des eaux usées implique des processus physiques qui éliminent les gros solides et les débris des eaux usées. Cela comprend le tamisage et la sédimentation, où les eaux usées passent à travers des tamis et des bassins de décantation pour éliminer les solides en suspension et autres gros matériaux.

Traitement secondaire : La deuxième étape du traitement des eaux usées implique des processus biologiques qui décomposent et éliminent les matières organiques dissoutes et en suspension des eaux usées. Ceci est réalisé grâce à l'utilisation de micro-organismes qui consomment et décomposent la matière organique dans les eaux usées. Les procédés de traitement secondaire courants comprennent les systèmes de boues activées, les filtres bactériens et les contacteurs biologiques rotatifs.

Traitement tertiaire : La dernière étape du traitement des eaux usées, le traitement tertiaire, implique des technologies de traitement avancées qui éliminent davantage tous les polluants et contaminants restants qui n'ont pas été éliminés lors du traitement primaire et secondaire. Le traitement tertiaire implique généralement l'utilisation de processus de filtration, de désinfection et d'élimination des nutriments pour produire des eaux usées traitées de haute qualité qui peuvent être rejetées en toute sécurité dans l'environnement ou réutilisées à diverses fins.

Méthodes de traitement tertiaire

Il existe plusieurs méthodes de traitement tertiaire des eaux usées qui peuvent être utilisées pour éliminer davantage les polluants et les contaminants des eaux usées. Ces méthodes comprennent :

Filtration: La filtration consiste à faire passer les eaux usées à travers un matériau poreux qui élimine les solides en suspension, les particules colloïdales et autres impuretés. Certains types courants de filtration utilisés dans le traitement tertiaire comprennent :

• Filtration sur sable : où les eaux usées passent à travers un lit de sable pour éliminer les particules et les impuretés.
• Filtration au charbon actif : où les eaux usées passent à travers un lit de charbon actif, qui peut éliminer les composés organiques, les odeurs et les couleurs de l'eau.
• Microfiltration et ultrafiltration : où les eaux usées passent à travers des membranes à petits pores pour éliminer les solides en suspension, les agents pathogènes et autres impuretés.
• Osmose inverse : où les eaux usées passent à travers une membrane semi-perméable sous pression, qui élimine les impuretés dissoutes telles que les sels, les minéraux et certains composés organiques.

Désinfection: La désinfection implique l'utilisation de processus chimiques ou physiques pour tuer ou inactiver les agents pathogènes tels que les bactéries, les virus et les protozoaires. Certaines méthodes de désinfection courantes utilisées dans le traitement tertiaire comprennent :

• Chloration : où le chlore est ajouté aux eaux usées pour tuer les agents pathogènes.
• Désinfection UV : où les eaux usées sont exposées à la lumière ultraviolette, qui peut tuer ou inactiver les agents pathogènes.
• Ozonation : où l'ozone gazeux est ajouté aux eaux usées, ce qui peut oxyder et éliminer les impuretés et tuer les agents pathogènes.

Élimination des nutriments : L'élimination des nutriments implique l'élimination des nutriments en excès tels que l'azote et le phosphore des eaux usées. Ceci peut être réalisé par des procédés biologiques ou chimiques. Certaines méthodes courantes d'élimination des nutriments utilisées dans le traitement tertiaire comprennent :

• Élimination biologique des nutriments : lorsque des micro-organismes sont utilisés pour éliminer les nutriments en excès des eaux usées.
• Élimination chimique des nutriments : lorsque des produits chimiques tels que l'alun ou le chlorure ferrique sont ajoutés aux eaux usées pour éliminer les nutriments en excès.

Technologie membranaire : La technologie membranaire implique l'utilisation de membranes pour éliminer les impuretés et les contaminants des eaux usées. Cela inclut des processus tels que :

• Bioréacteurs à membrane (MBR) : où Membranes MBR sont utilisés en conjonction avec des processus de traitement biologique pour éliminer les impuretés.
• Osmose inverse (RO) : où les eaux usées passent à travers une membrane semi-perméable pour éliminer les impuretés et les contaminants.
• Nanofiltration (NF) : où des membranes à petits pores sont utilisées pour éliminer les impuretés et les contaminants des eaux usées.

Procédés d'oxydation avancés (AOP) : Les AOP impliquent l'utilisation de réactions chimiques pour oxyder et décomposer les impuretés et les contaminants dans les eaux usées. Certains AOP couramment utilisés dans le traitement tertiaire comprennent :

• Procédés à base d'ozone : où l'ozone gazeux est utilisé pour oxyder et décomposer les impuretés dans les eaux usées.
• Procédés à base de peroxyde d'hydrogène : où le peroxyde d'hydrogène est utilisé pour générer des radicaux hydroxyle, qui peuvent s'oxyder et décomposer les impuretés.
• Photocatalyse : où un photocatalyseur est utilisé pour générer des espèces réactives qui peuvent oxyder et décomposer les impuretés dans les eaux usées.

Applications de traitement tertiaire

Le traitement tertiaire est une étape importante dans le processus de traitement des eaux usées, car il peut produire des eaux usées traitées de haute qualité qui peuvent être rejetées en toute sécurité dans l'environnement ou réutilisées à diverses fins. Certaines applications courantes des eaux usées traitées tertiaires comprennent :

• Irrigation: Les eaux usées traitées tertiaires peuvent être utilisées pour l'irrigation des cultures agricoles, des terrains de golf et des parcs. L'élimination des nutriments est une considération importante lors de l'utilisation d'eaux usées traitées tertiaires pour l'irrigation, car un excès de nutriments peut causer des problèmes environnementaux tels que la prolifération d'algues et l'eutrophisation.
• Usage industriel: Les eaux usées traitées tertiaires peuvent être utilisées dans les processus industriels qui ne nécessitent pas d'eau potable, tels que les tours de refroidissement, l'alimentation des chaudières et les processus de fabrication.
• Décharge environnementale : Les eaux usées traitées tertiaires peuvent être rejetées dans l'environnement, comme les rivières ou les lacs, sans nuire à la santé publique ou à l'environnement. L'élimination des nutriments et la désinfection sont des considérations importantes lors du rejet d'eaux usées traitées tertiaires dans l'environnement, car un excès de nutriments et d'agents pathogènes peut causer des problèmes environnementaux.
• Recharge des eaux souterraines : Les eaux usées traitées tertiaires peuvent être utilisées pour la recharge des eaux souterraines, où elles sont injectées dans les aquifères pour reconstituer les réserves d'eau souterraine. La technologie des membranes et la désinfection sont des considérations importantes lors de l'utilisation d'eaux usées traitées tertiaires pour la recharge des eaux souterraines, car elles peuvent garantir que les eaux usées traitées répondent à des normes de qualité strictes.
• Réutilisation de l'eau potable : Les eaux usées traitées tertiaires peuvent être traitées davantage pour produire de l'eau potable, qui peut être utilisée pour l'approvisionnement en eau potable. Ce processus, connu sous le nom de réutilisation potable indirecte, implique l'utilisation d'eaux usées traitées tertiaires comme source d'eau pour un processus avancé de traitement de l'eau qui comprend l'osmose inverse, l'oxydation avancée et la désinfection. La réutilisation de l'eau potable devient une stratégie de plus en plus importante pour la gestion de l'eau dans les zones où l'eau est rare.

Défis et orientations futures

Bien que le traitement tertiaire puisse fournir des eaux usées traitées de haute qualité pour diverses applications, il reste encore des défis et des domaines à améliorer. Certains de ces défis et orientations futures comprennent :

• Consommation d'énergie: De nombreuses méthodes de traitement tertiaire nécessitent des quantités importantes d'énergie, telles que l'osmose inverse, qui peut être énergivore. Il sera important de trouver des moyens de réduire la consommation d'énergie dans les processus de traitement tertiaire pour accroître leur durabilité.
• Coût: Le traitement tertiaire peut être coûteux, et le coût peut constituer un obstacle à une adoption généralisée. Trouver des moyens de réduire le coût du traitement tertiaire tout en maintenant son efficacité sera important pour accroître son utilisation.
• Perception publique: Il peut y avoir une stigmatisation associée à l'utilisation des eaux usées traitées, même lorsqu'elles ont subi un traitement tertiaire. Éduquer le public sur la sécurité et les avantages des eaux usées traitées tertiaires sera important pour accroître leur acceptation et leur utilisation.
• Contaminants émergents : On s'inquiète des contaminants émergents, tels que les produits pharmaceutiques, les produits de soins personnels et les microplastiques, qui pourraient ne pas être éliminés efficacement par les méthodes de traitement tertiaire traditionnelles. Le développement et la mise en œuvre de nouvelles méthodes de traitement capables d'éliminer efficacement ces contaminants seront importants pour protéger la santé publique et l'environnement.
• Changement climatique: Le changement climatique peut affecter la disponibilité et la qualité des ressources en eau, ce qui peut avoir un impact sur l'efficacité des processus de traitement tertiaire. L'adaptation aux impacts du changement climatique et l'élaboration de stratégies de gestion de l'eau plus résilientes seront importantes pour garantir l'efficacité continue du traitement tertiaire.