Qu’est-ce qu’une station d’épuration ?
Une station d’épuration est une installation qui purifie et traite l’eau.
Son objectif principal est de purifier l’eau pour fournir à la population une eau potable sûre et propre. Toutefois, elle peut également traiter les eaux industrielles et usées. Les eaux usées contiennent un large éventail d’impuretés, dont beaucoup sont toxiques.
Si les substances toxiques présentes dans l’eau sont rejetées dans l’environnement sans traitement ou utilisées comme eau domestique, elles peuvent alors causer de graves dommages à la santé humaine et à l’environnement. Le traitement de l’eau par les stations d’épuration permet d’éliminer ou de détoxifier ces substances nocives. Elles sont donc essentielles pour une utilisation sûre de l’eau dans le respect de l’environnement.
Utilisations des stations d’épuration
Les stations d’épuration sont utilisées pour dans de diverses situations. Les principales utilisations sont l’approvisionnement en eau potable, en eau à des fins industrielles et agricoles, ainsi que le traitement des eaux usées.
1. Approvisionnement en eau potable
Les stations d’épuration sont utilisées pour approvisionner la population en eau potable sûre et propre. L’eau brute est purifiée, filtrée et désinfectée avant d’être distribuée au robinet.
2. Approvisionnement en eau industrielle et agricole
L’eau est largement utilisée pour le refroidissement et le nettoyage dans les activités industrielles telles que les usines et les institutions. Les stations d’épuration traitent et fournissent de l’eau afin de répondre aux exigences de qualité nécessaires. Elles peuvent également servir à fournir de l’eau à des fins agricoles pour l’irrigation et les cultures.
3. Traitement des eaux usées
Les effluents d’usine et les eaux usées ne peuvent pas être rejetés directement dans les rivières ou la mer et doivent être traités. Les stations d’épuration les reçoivent et les transforment en eau propre par le biais d’un processus de purification afin de s’assurer que l’eau respecte les normes de rejet dans l’environnement.
Principe des stations d’épuration
Les stations d’épuration ont des principes de traitement différents, en fonction de la substance cible. Voici quelques exemples d’éléments constitutifs d’une station de traitement de l’eau :
1. Filtration
Ce processus est utilisé pour éliminer les matières en suspension et les solides en suspension de l’eau brute. Les méthodes de filtration les plus courantes sont celle sur sable, celle sur charbon de bois et la microfiltration. Elles permettent d’éliminer les impuretés de l’eau.
2. Sédimentation
Ce procédé utilise la gravité pour séparer les impuretés de l’eau. En ajoutant des coagulants, les micro-solides en suspension et les micro-organismes sont agglomérés pour former des particules plus grandes. Cela favorise la décantation dans le bassin de sédimentation et élimine les impuretés.
3. Traitement chimique
Il s’agit d’un procédé qui utilise des produits chimiques pour modifier les substances présentes dans l’eau. Il utilise par exemple des régulateurs de pH pour ajuster l’acidité ou l’alcalinité de l’eau. Il est également utile pour l’extraction sélective de métaux précieux et d’autres substances.
Les produits chimiques alcalins sont efficaces pour traiter les substances inorganiques. Les métaux lourds, en particulier, ont tendance à précipiter avec l’alcalinité. Ceux-ci peuvent être précipités et séparés en ajoutant de l’hydroxyde de sodium ou un produit similaire à l’eau.
4. Stérilisation
Il s’agit d’un processus visant à éliminer les agents pathogènes et les bactéries. Les principales méthodes de désinfection comprennent la chloration, l’irradiation UV et le traitement à l’ozone. Les micro-organismes présents dans l’eau sont ainsi rendus inoffensifs.
5. Osmose inverse ou filtration en profondeur
L’osmose inverse est un processus qui utilise un film mince et applique une pression élevée pour faire passer l’eau à travers lui afin d’éliminer les impuretés. Elle est utilisée pour éliminer les impuretés microscopiques et les substances dissoutes. La filtration en profondeur utilise des médias filtrants microscopiques pour purifier l’eau.
Ce procédé est également utilisé pour le dessalement de l’eau de mer. Plusieurs étapes peuvent servir à augmenter le taux d’élimination des impuretés.
Types de stations d’épuration
Il existe différents types de stations d’épuration. Les plus typiques sont les suivantes :
1. Station de traitement de l’eau
Ces installations prennent l’eau brute et la traitent pour fournir de l’eau potable. Des procédés tels que la filtration, la sédimentation et la désinfection y sont utilisés. L’objectif de ces usines est de fournir un large approvisionnement en eau potable et sûre, et il s’agit souvent d’infrastructures appartenant à l’État.
2. Station d’épuration des eaux usées
Ces installations reçoivent et traitent les eaux usées domestiques, les transformant en une eau qui n’est pas nocive pour l’environnement et qui n’est pas rejetée. Des processus tels que la filtration et la sédimentation ou la biodégradation y sont utilisés. On se sert notamment de stations d’épuration à petite échelle, telles que les fosses septiques combinées.
3. Usine de dessalement de l’eau de mer
Ces usines transforment l’eau de mer en eau douce. Elles utilisent principalement des membranes d’osmose inverse pour filtrer l’eau de mer sous haute pression afin d’en retirer le sel. L’eau dessalée sert ensuite d’eau industrielle ou est désinfectée, puis transformée en eau potable.
4. Station d’épuration des eaux industrielles
Les stations d’épuration industrielle traitent, puis fournissent de l’eau aux usines et aux installations industrielles. La méthode de traitement dépend des exigences de qualité et de l’utilisation prévue de l’eau. Dans de nombreux cas, les eaux de pluie sont utilisées telles quelles.
Il existe également des usines qui traitent les eaux de pluie. Celles de pluie et de fonte des neiges sont traitées pour être réutilisées. Les principaux procédés de traitement sont la filtration, la sédimentation et la désinfection.