Utilitaire du traitement de l’eau
Angélique Renier
Juillet 2010
Actiflo™ Actiflo™
Aérobie est
un
procédé
Désigne un être vivant et/ou un
de
processus
clarification à très grande vitesse
Veolia
Eau
Solutions
métabolisme. Aérobiose
Adoucissement
Conditions
L'adoucissement a pour objectif de
une
termes, de réduire la quantité de
des
lutter
et
riche
en
de
la
dégageant
matière du
gaz
carbonique et de l’eau, le résultat de
contre
appareils
milieu
dégradation
organique
calcaire contenu dans l'eau, afin de
d'un
oxygène (ou en air) qui permettent
réduire la dureté de l'eau, en d'autres
l'entartrage
la
l'énergie qui est nécessaire à son
&
Technologies.
notamment
exigeant
présence d'oxygène afin de produire
développé et breveté en exclusivité par
écologique
cette dégradation est la production de
des
compost.
canalisations. On peut adoucir une eau grâce à un système d'échangeur
Aérosols
d'ions. On appelle aérosol l'ensemble des Aération
très petites particules qui sont en suspension dans l'air. Ces particules
L'aération de l'eau consiste à mettre
peuvent être liquides (brouillard) ou
en contact de façon optimale de l'eau
solides (fumées). Ce terme sert aussi
et de l'air. Les objectifs de l'aération
couramment
sont : élimination de gaz en excès,
certains
exemple la bombe aérosol à peinture.
composés
réducteurs, tel que le fer ou le manganèse.
Il
existe
un
dispersion des particules, comme par
introduction d'oxygène afin d'assurer de
désigner
contenant sous pression réalisant la
lutte contre des odeurs indésirables,
l'oxydation
pour
L’inhalation
plusieurs
est
la
voie
la
plus
commune d'exposition à des produits
systèmes d'aération des eaux.
chimiques sous forme d'aérosol. Les
2
Anaérobiose
aérosols peuvent aussi présenter un danger d'incendie.
Conditions d'un milieu privé d'oxygène (ou sans air) qui permettent une
Agitateur
dégradation de la matière organique
Dispositif utilisé dans l'épuration des
dégageant un mélange de gaz appelé
eaux usées pour introduire un réactif
biogaz composé principalement de
ou
méthane, et produisant un résidu
augmenter
l'oxygénation
par
agitation mécanique.
organique, le digestat.
Alcalinité
Anoxie
Capacité de l'eau à neutraliser des
Condition
acides. Cette propriété dépend entre
d'oxygène libre mais comportant des
autres
en
formes oxydées, comme par exemple
carbonate, bicarbonate et hydroxydes
des nitrates. Cette condition permet la
de l'eau. L'alcalinité se mesure en
dénitrification des eaux.
de
la
milligramme
concentration
par
litre
d'un
milieu
exempt
équivalent Aquazol
carbonate de calcium (mg/l CaCO3).
Carburant de substitution formé d'une Alluvion
émulsion homogène : 13% d’eau +
Sédiment
des
granulométrie
cours liée
au
d'eau,
à
85% de gazole. Il est stabilisé par un
débit,
et
ensemble
d’additifs
organiques
et
composé de galets, de graviers et de
pétroliers non toxiques (2 à 3%) qui
sable en dépôts souvent lenticulaires,
permettent une bonne conservation
la fraction fine correspondant à des
des
argiles et limons.
chimiques du produit tout au long de
caractéristiques
physico-
son cycle industriel. Utilisation et Anaérobie Les
avantage
micro-organismes
peuvent
se
développer
pas
d'investissement,
permet de réduire la teneur en oxyde
anaérobies dans
:
d’azote, de diminuer les particules et
un
de
environnement dépourvu d'oxygène.
réduire
l’opacité
fumées.(traitement de l'air)
3
des
Assainissement (traitement)
Source : CNRS
environ 70 % des matières en suspension. En ajoutant des réactifs chimiques, l'élimination peut atteindre 90 %.
Relevage Lorsque le relief naturel n'est pas adapté, les eaux sont d'abord "relevées" jusqu'au niveau de l'usine de traitement des eaux usées à l'aide d'une vis d'Archimède* ou de pompes.
Traitement biologique en bassin d'aération Il consiste à faire dégrader les matières organiques dissoutes dans l'eau par des micro-organismes (bactéries aérobies). Cette dégradation se fait dans un bassin d'aération où de l'air est insufflé pour activer le travail des bactéries. Cellesci vont consommer les matières polluantes et former, en s'agglomérant, des boues dites biologiques.
Dégrillage L'eau traverse une première grille destinée à arrêter les corps flottants et à éliminer ainsi les plus gros déchets. Dessablage déshuilage Le sable et les graviers se déposent au fond du bassin prévu à cet effet et sont ensuite évacués (dessablage). Grâce à une injection d'air les graisses remontent à la surface où elles sont collectées (déshuilage).
Clarification
Décantation primaire
L'eau est séparée de la boue par décantation dans des bassins appelés "clarificateurs". Cette phase est parfois complétée par une étape destinée à obtenir par lagunage ou filtration sur sable, une dépollution plus poussée.
Les matières en suspension se déposent au fond du bassin pour former les "boues primaires". Celles-ci sont ensuite récupérées par raclage et envoyées dans des épaississeurs. La décantation primaire permet d'éliminer 4
animales ou végétales en l'absence
Bassin de décantation
d'oxygène.
En séjournant un temps dans ce bassin, l’eau chargée en polluants,
Biolix™
issue d'un processus industriels, ou Solution de traitement biologique pour
de la récupération des eaux de
l'élimination des graisses et des
ruissellement, va se débarrasser de
hydrocarbures issus des unités de
ses impuretés en les laissant se
pré-traitement.
déposer au fond du bassin.
Boue activées
Biocapteur Organisme
vivant
qui
capte
Traitement biochimique : introduction
les
de l’eau résiduaire dans un réacteur,
modifications de la qualité de l'air
où
physiquement ou chimiquement.
on
entretient
une
culture
bactérienne (boue active) aérobie en Biocide Un biocide est un produit chimique
Les
bactéricides,
développent
dans
des
se
bassins
des apports d’air
des exemples.
Centrifugation Traitement
Bioaccumulation
traitement
sont accumulés par les organismes parlera
physico-chimique
déstabilisation
Procédé par lequel certains composés
On
bactéries
traiter et d’autre part en oxygène par
les
insecticides et les pesticides en sont
vivants.
Les
alimentés d’une part en eaux usées à
capable de tuer toute forme de vie biologique.
suspension.
des
déchets
complémentaire
: avec
de
la
phase aqueuse. Les résidus sont
de
ensuite incinérés.
bioaccumulation notamment lors de la contamination par les métaux lourds.
Traitement des fumées d'incinération dépoussiérage : les fumées sont
Biogaz
mises en rotation dans un cyclone Le biogaz est le gaz produit par la
provoquant le dépôt des poussières
fermentation de matières organiques
5
par perte de vitesse. C'est une
suspension dans l'eau (colloïdes).
technique de pré-dépoussiérage.
Leur agglomération est alors rendu possible, suivi du phénomène de
Charbon actif
floculation puis de précipitation.
Le charbon actif est un moyen efficace Coagulant
d'affinage lors du traitement de l'eau, notamment en ce qui concerne les
Produit chimique ou organique utilisé
caractéristiques organoleptiques de
afin de favoriser la coagulation des
l'eau (goût, odeur et couleur). Il existe
colloïdes contenus dans l'eau à traiter.
sous forme de poudre ou de granulés.
On peut citer comme coagulant : le
Certains
sulfate
types
de
charbon
sont
d'alumine,
l'aluminate
de
régénérables après utilisation.
sodium, le chlorure ferrique.
Chaulage
Cogénération
Action d'apporter à un substrat ou sol
La cogénération consiste à produire
un amendement calcique (maërl par
en même temps et dans la même
exemple) ou calcimagnésien pour en
installation
prévenir l'acidification.
(chaleur) et de l’énergie mécanique.
de
l’énergie
thermique
L’énergie thermique est utilisée pour Clarification
le chauffage et la production d’eau
Processus d'élimination de la turbidité
chaude
d'un milieu aqueux par décantation
L’énergie mécanique est transformée
des solides en suspension. Il peut être
en énergie électrique grâce à un
accéléré
alternateur. Elle est ensuite revendue
par
ajout
de
réactif
à
provoquant une coagulation.
EDF
à
l’aide
ou
d’un
échangeur.
consommée
par
l’installation.Colloïdes Coagulation Procédé
de
traitement
de
On appelle colloïdes les particules de
l'eau
très petite dimension contenues dans
permettant, par ajout d'un coagulant,
l'eau, dont le diamètre fait entre 1 et
de réduire les charges négatives
100 nanomètres responsables entre
portées par les particules en
autre de la couleur et de la turbidité
6
des eaux de surface. La coagulation-
produit
d'amélioration
floculation à pour but de provoquer la
l'humus
précipitation de telles particules.
resurfaçage ou de couverture de sites
brut,
des
du
sol,
de
matériaux
de
d'enfouissement de déchets. Compost Conductivité
Processus dans lequel les déchets organiques, y compris les déchets
La conductivité d'une eau est sa
alimentaires, le papier et les déchets
capacité à conduire plus ou moins
de
bien un courant électrique la
parcs,
naturellement,
se
décomposent
donnant
un
produit
traversant. La conductivité est
riche en minéraux et idéal pour le
proportionnelle à la concentration
jardinage et l'agriculture, tel qu'un
d’ions présents dans la solution.
DCO et DBO
Décantation
La DCO, Demande Chimique en
Procédé de séparation par gravité des
Oxygène, représente la quantité de
matières
dioxygène nécessaire à l'oxydation de
élimination de solides en suspension
l'ensemble des matières organiques et
de densité supérieure à celle de l’eau
minérales contenues dans l'eau, par
par l’action exclusive de la force de la
oxydoréduction. Cette
gravité.
représentative
de
donnée la
est
solides
sédimentables
:
pollution Décarbonatation : Procédé d'épuration
organique et chimique.
des eaux destiné à éliminer les La DBO, Demande Biochimique en
bicarbonates qu'elles contiennent à
Oxygène, représente le besoin en
l'état dissous :
dioxygène d'une eau pour assurer la •
dégradation biochimique des matières
s'agit de bicarbonates alcalino-
organiques. Si la DBO est trop élevée, cela
peut
aboutir
à
par précipitation à la chaux, s'il
terreux,
une
avec
formation
carbonates insolubles,
désoxygénation de l'eau.
7
de
•
par
échange
d'ions
avec
Dénitrification
dégagement de dioxyde de carbone,
les
chlorures
Traitement
et
processus
sulfates restant en solution.
que
partiellement
d’élimination
de
:
l’azote
présent dans l’eau résiduaire. Les nitrites et les nitrates sont oxydés au
Une eau simplement décarbonatée n'est
physico-chimique
moyen d'azote atmosphérique, non
adoucie
polluant.
puisqu'elle peut toujours contenir des sels de calcium et de magnésium
Désinfection
autres que les carbonates. Opération dont l'objectif est de réduire Décarbonatation
la population microbienne de façon suffisante
La décarbonatation de l'eau consiste à
supprimer
tout
risque
d'infection ou de contamination par
réduire la teneur en calcaire, à l'aide
des organismes pathogènes.
de diverses techniques, pour revenir à une situation de confort des
Digesteur
consommateurs. Un digesteur désigne une cuve qui Il existe aujourd'hui quatre principaux
produit du biogaz grâce à un procédé
procédés de décarbonatation
de méthanisation des matières
collective, qui peuvent traiter tous les
organiques.
débits et types d'eau :
Eau minérale
- les résines échangeuses d'ions ; Les eaux minérales contiennent des
- la décarbonatation électrique ;
minéraux dissous en grande quantité,
- la décarbonatation catalytique.
tels que calcium, magnésium, sodium Déchromatation Traitement réduction hexavalent
et fer. On considère qu'une eau est
physico-chimique des
minérale
:
sels
de
chrome
toxiques
en
chrome
lorsqu'elle
contient
au
minimum 250 parties par million de solide dissout. Les eaux minérales ont la particularité d'avoir une composition
trivalent moins toxique et précipitable
constante dans le temps à la source.
en hydroxyde de chrome
8
Eau potable (traitement) La filtration sur sable élimine les matières encore visibles à l'œil nu. Les filtres à charbon actif retiennent les micropolluants comme les pesticides et consomment une partie de la matière organique "cassée " par l'ozone. Il existe des procédés de filtration encore plus poussés comme la filtration sur membranes. Ozonation L'eau est désinfectée grâce à l'ozone qui a une action bactéricide et antivirus. Ce gaz, mélangé à l'eau, agit aussi sur les matières organiques en les cassant en morceaux. Il améliore également la couleur et la saveur de l'eau.
Dégrillage et tamisage L'eau est d'abord filtrée à travers une simple grille, afin d'arrêter les plus gros déchets présents dans l'eau (feuilles, insectes, particules de plus de 1 mm). Elle passe ensuite dans des tamis à mailles fines retenant les déchets les plus petits.
L'ozone est un gaz légèrement bleuté résulte de la transformation de l'oxygène contenu dans l'air sous l'action de décharges électriques (ou de rayons ultra-violets). Il est fabriqué dans des ozoneurs.
Floculation et décantation Un coagulant est ajouté à l'eau pour rassembler en flocons les déchets encore présents dans l'eau (poussières, particules de terre, œufs de poissons, etc...). Ces flocons, plus lourds que l'eau, se déposent au fond du bassin de décantation et 90 % des matières en suspension sont ainsi éliminées.
Chloration On ajoute du chlore à la sortie de l'usine de production et sur différents points du réseau de distribution afin d'éviter le développement de bactéries et maintenir la qualité de l'eau tout au long de son parcours dans les canalisations.
Filtration L'eau traverse un filtre, lit de sable fin et/ou un filtre à charbon actif.
9
flocons, des particules de colloïdes en
Filtration
suspension dans un solvant. La filtration est un procédé physique permettant de séparer les substances
Floculation
solides en présentes solution dans un La formation d'un floc est amorcée par
liquide.
la coagulation. Afin d'assurer une bonne précipitation, il est nécessaire d'accroître la taille de celui-ci et sa Filtration gravitaire
cohésion. La floculation est en fait la phase
La filtration peut être réalisée en mode "gravitaire"
et
d'agglomération
et
de
précipitation des colloïdes coagulés.
conditionnera
Elle
l'architecture de votre installation. Le
est
facilitée
floculants
filtre est au même niveau que le
(ou
par
l'ajout
adjuvants
de de
floculation), pouvant être d'origine
bassin et la pompe est placée en
minérale ou organique, synthétiques
sortie de filtration.
ou naturels. On peut citer comme floculants
:
la
silice
activée,
la
bentonite, certaines argiles. Flotteur Le flottateur à air dissous est une
Filtre bactérien
technique de traitement des eaux Dans
le
traitement
des
eaux
usées qui permet la séparation des
résiduaires : adhérence des micro-
matières
organismes sur un support ou lit au
séparation
travers duquel passe l’eau résiduaire.
en
suspension.
s'effectue
Cette
grâce
à
l'injection de microbulles d'air dans l'eau à traiter : ces microbulles en
Floculant
remontant à la surface entraînent Substance qui a la propriété de
dans ce mouvement les particules qui
floculer, ou d’agréger sous la forme de
sont ensuite écrémées par un racleur
10
de surface, puis retirées des eaux à
Organica FBR
traiter. Organica FBR est un système de Ce
procédé
est
traitement
combinant
adapté aux eaux polluées par des
écologique
aux
hydrocarbures
traditionnelles d'épuration des eaux
ou
particulièrement
des
graisses,
végétales ou animales. L'industrie
l'ingénierie technologies
usées.
pétrolière utilise principalement ce procédé pour séparer le pétrole de
Osmose inverse
l'eau lors de l'extraction du brut. L'osmose inverse est un procédé de filtration de l'eau. Celui-ci permet de
MBBR AnoxKaldnes™
filtrer toutes les particules dissoutes La technologie MBBR AnoxKaldnes™
ou en suspension dans l'eau. Ce
est fondée sur le principe du biofilm
procédé est également utilisé pour le
actif se développant sur de petits
dessalement de l'eau de mer.
supports en plastique spécialement conçus et maintenus en suspension dans le réacteur. La technologie tire parti
des
avantages
des
boues
activées et des autres systèmes de biofilm (p. ex. biofiltres, biorotors, etc.),
sans
être gênée
par
leurs Oxydation
inconvénients.
L'oxydation est une réaction chimique
Nitrification
lors de laquelle un produit fixe de Traitement
:
l'oxygène. En perdant des électrons,
l’azote
une substance oxydée est alors sous
résiduaire.
sa forme réduite. L'oxydation est un
Lors de la nitrification, l’ammoniaque
phénomène chimique important, par
(NH4+) s’oxyde en se transformant en
exemple pour les êtres vivants lors de
nitrites (NO2-)/nitrates (NO3-).
la production d'énergie (oxydation des
processus présent
physico-chimique d’élimination dans
l’eau
de
sucres, des protéines, etc.). 11
pulvérisation à l’air comprimé, au Percolation
moyen d’une canne placée sur les parois du four. Le débit et la pression
Traitement biochimique : processus consistant
à
faire
passer
résiduaire
à
travers
des
de l’air de pulvérisation garantissent la
l’eau
dispersion des boues sous forme de
filtres
fines gouttelettes et leur répartition
auxquels la biomasse va adhérer. Le
uniforme
remplissage est fait de pierres ou, en
sur
le
lit
d’ordures
ménagères.
général, pour un meilleur rendement, de matériaux plastiques, de façon que
Saphyr™
les micro-organismes adhèrent à la surface
en
formant
une
pellicule
Stabilisation chimique et hygiénisation
autours de ces matériaux.
des boues, pour une suppression durable des odeurs.
Pyrofluid™ Solia™ PYROFLUID® est une solution de traitement d’oxyder
thermique la
permettant
Water
Solutions
&
organique
Technologies a optimisé l’efficacité du
contenue dans les boues d’épuration.
séchage solaire en combinant deux
Elle
processus bien connus, le séchage à
met
matière
Veolia
en
œuvre
un
four
d’incinération à “lit de sable fluidisé”
l’air et la fermentation aérobie.
(maintenu en suspension par un flux d’air
ascendant),
température
porté
d’environ
à
900°C
une
•Sous l’effet du rayonnement solaire
et
et grâce à un système automatisé de
assurant, en quelques secondes, la
retournement des boues
combustion totale des boues.
(SOLIAMIXTM), l’eau est évaporée puis évacuée de la serre par un fort
Pyromix™ PYROMIX®
courant d’air. permet
l’injection
de
•L’étape de fermentation, favorisée
boues pâteuses directement dans le foyer
des
fours
par
d’incinération
le
boues,
d’ordures ménagères, par
retournement accélère
le
régulier
processus
d’évaporation grâce à l’énergie
12
des
dégagée par la réaction d’oxydation de la matière organique présente dans les
boues.
Vitrification Traitement
de
stabilisation
:
La
vitrification consiste à chauffer les déchets à traiter jusqu’à leur fusion (classiquement, à partir de 1400°C). La fusion à haute température des composants propres du déchet et d’éventuels ajouts complémentaires conduit
à
une
fixation
physico-
chimique des polluants dans une matrice vitreuse. Les vitrifiats obtenus sont proches, par leur composition et leur structure, de matériaux naturels type basalte.
13
Sources: •
Glossaire Veolia Environnement
•
Dictionnaire du traitement de l'eau
•
Glossaire sur l’eau et le traitement d’eau
14
