Procédés de traitement des eaux industrielles et applications chimiques
Arrière-plan
Avec le développement rapide de l'industrialisation, l'importance du traitement de l'eau dans les différentes productions industrielles devient de plus en plus évidente. Le traitement des eaux industrielles constitue non seulement un maillon essentiel au bon déroulement des processus, mais aussi une mesure clé pour répondre aux réglementations environnementales et aux exigences du développement durable.
Type de traitement de l'eau
| type de traitement de l'eau | Objectif principal | Principaux objets de traitement | Principaux processus. |
| prétraitement de l'eau brute | Répondre aux exigences en matière d'eau domestique ou industrielle | eau de source naturelle | Filtration, sédimentation, coagulation. |
| traitement des eaux de process | Respecter les exigences spécifiques du processus | eau de process industrielle | Adoucissement, dessalement, désoxygénation. |
| Traitement de l'eau de refroidissement en circulation | Assurer le fonctionnement normal des équipements | Eau de refroidissement en circulation | Dosage du traitement. |
| traitement des eaux usées | Protéger l'environnement | eaux usées industrielles | Traitement physique, chimique et biologique. |
| Traitement des eaux recyclées | Réduire la consommation d'eau douce | Eau usée | Similaire au traitement des eaux usées. |
Produits chimiques couramment utilisés pour le traitement de l'eau
| Catégorie | Produits chimiques couramment utilisés | Fonction |
| Agent floculant | PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, sulfate d'aluminium, etc. | Éliminer les matières en suspension et les matières organiques |
| Désinfectants | tels que le TCCA, le SDIC, l'ozone, le dioxyde de chlore, l'hypochlorite de calcium, etc. | Tue les micro-organismes présents dans l'eau (tels que les bactéries, les virus, les champignons et les protozoaires). |
| correcteur de pH | Acide aminosulfonique, NaOH, chaux, acide sulfurique, etc. | Réguler le pH de l'eau |
| éliminateurs d'ions métalliques | EDTA, résine échangeuse d'ions | Éliminer les ions de métaux lourds (tels que le fer, le cuivre, le plomb, le cadmium, le mercure, le nickel, etc.) et autres ions métalliques nocifs présents dans l'eau |
| Inhibiteur de squames | Organophosphates, acides organophosphorés carboxyliques | Prévient la formation de tartre due aux ions calcium et magnésium. Possède également une certaine capacité à éliminer les ions métalliques. |
| Désoxydant | Sulfite de sodium, hydrazine, etc. | Éliminer l'oxygène dissous pour prévenir la corrosion par l'oxygène |
| agent de nettoyage | acide citrique, acide sulfurique, acide aminosulfonique | Éliminer le tartre et les impuretés |
| Oxydants | ozone, persulfate, chlorure d'hydrogène, peroxyde d'hydrogène, etc. | Désinfection, élimination des polluants et amélioration de la qualité de l'eau, etc. |
| Adoucissants | comme la chaux et le carbonate de sodium. | Élimine les ions responsables de la dureté (ions calcium et magnésium) et réduit le risque de formation de tartre. |
| Antimousses/Antimousse | Supprimer ou éliminer la mousse | |
| Suppression | Hypochlorite de calcium | Éliminer l'azote ammoniacal (NH₃-N) des eaux usées pour qu'elles respectent les normes de rejet. |
Produits chimiques pour le traitement de l'eau que nous pouvons fournir :
Le traitement des eaux industrielles désigne le processus de traitement des eaux industrielles et de leurs rejets par des méthodes physiques, chimiques, biologiques et autres. Ce traitement est une étape indispensable de la production industrielle, et son importance se manifeste à plusieurs égards :
1.1 Garantir la qualité du produit
Éliminer les impuretés présentes dans l'eau, telles que les ions métalliques, les matières en suspension, etc., afin de répondre aux besoins de production et de garantir la qualité du produit.
Inhiber la corrosion : L'oxygène dissous, le dioxyde de carbone, etc. présents dans l'eau peuvent provoquer la corrosion des équipements métalliques et réduire leur durée de vie.
Contrôle des micro-organismes : Les bactéries, les algues et autres micro-organismes présents dans l'eau peuvent contaminer les produits, affectant ainsi leur qualité et la sécurité sanitaire.
1.2 Améliorer l'efficacité de la production
Réduction des temps d'arrêt : Un traitement régulier de l'eau permet de prévenir efficacement l'entartrage et la corrosion des équipements, de réduire la fréquence des opérations de maintenance et de remplacement, et ainsi d'améliorer l'efficacité de la production.
Optimisation des conditions de procédé : grâce au traitement de l'eau, on peut obtenir une qualité d'eau conforme aux exigences du procédé afin de garantir la stabilité du processus de production.
1.3 Réduire les coûts de production
Économisez de l'énergie : grâce au traitement de l'eau, la consommation d'énergie des équipements peut être réduite et les coûts de production peuvent être économisés.
Prévenir l'entartrage : les ions responsables de la dureté de l'eau, tels que les ions calcium et magnésium, forment du tartre, adhèrent à la surface de l'équipement et réduisent l'efficacité de la conduction thermique.
Prolongez la durée de vie des équipements : réduisez la corrosion et l’entartrage, prolongez la durée de vie des équipements et réduisez les coûts d’amortissement.
Réduction de la consommation de matières premières : grâce au traitement de l'eau, il est possible de réduire le gaspillage de biocides et les coûts de production.
Réduction de la consommation de matières premières : grâce au traitement de l'eau, les matières premières restantes dans les eaux usées peuvent être récupérées et réintégrées dans la production, réduisant ainsi le gaspillage de matières premières et les coûts de production.
1.4 Protéger l'environnement
Réduction des émissions polluantes : Après traitement des eaux usées industrielles, la concentration des émissions polluantes peut être réduite et le milieu aquatique protégé.
Mettre en œuvre le recyclage des ressources en eau : grâce au traitement de l'eau, les eaux industrielles peuvent être recyclées et la dépendance aux ressources en eau douce peut être réduite.
1.5 Se conformer à la réglementation environnementale
Respect des normes d'émission : les eaux usées industrielles doivent respecter les normes d'émission nationales et locales, et le traitement de l'eau est un moyen important d'atteindre cet objectif.
En résumé, le traitement des eaux industrielles influe non seulement sur la qualité des produits et l'efficacité de la production, mais aussi sur la rentabilité et la protection de l'environnement des entreprises. Un traitement scientifique et raisonné des eaux permet une utilisation optimale des ressources en eau et favorise le développement durable de l'industrie.
Le traitement des eaux industrielles couvre un large éventail de domaines, notamment l'énergie, la chimie, la pharmacie, la métallurgie, l'agroalimentaire, etc. Son processus de traitement est généralement personnalisé en fonction des exigences de qualité de l'eau et des normes de rejet.
2.1 Produits chimiques et principes du traitement des eaux d'entrée (prétraitement des eaux brutes)
Le prétraitement de l'eau brute dans le traitement des eaux industrielles comprend principalement la filtration primaire, la coagulation, la floculation, la sédimentation, la flottation, la désinfection, l'ajustement du pH, l'élimination des ions métalliques et la filtration finale. Les produits chimiques couramment utilisés sont :
Coagulants et floculants : tels que PAC, PAM, PDADMAC, polyamines, sulfate d'aluminium, etc.
Adoucissants : tels que la chaux et le carbonate de sodium.
Désinfectants : tels que le TCCA, le SDIC, l’hypochlorite de calcium, l’ozone, le dioxyde de chlore, etc.
Correcteurs de pH : tels que l'acide aminosulfonique, l'hydroxyde de sodium, la chaux, l'acide sulfurique, etc.
Éliminateurs d'ions métalliques EDTA, résine échangeuse d'ions, etc.
Inhibiteur de tartre : organophosphorés, acides carboxyliques organophosphorés, etc.
Adsorbants : tels que le charbon actif, l'alumine activée, etc.
La combinaison et l'utilisation de ces produits chimiques peuvent aider le traitement des eaux industrielles à éliminer efficacement les matières en suspension, les polluants organiques, les ions métalliques et les micro-organismes présents dans l'eau, à garantir que la qualité de l'eau réponde aux besoins de production et à réduire la charge des traitements ultérieurs.
2.2 Produits chimiques et principes du traitement des eaux de process
Le traitement des eaux de process dans le secteur industriel comprend principalement le prétraitement, l'adoucissement, la désoxydation, l'élimination du fer et du manganèse, le dessalement, la stérilisation et la désinfection. Chaque étape requiert des produits chimiques spécifiques afin d'optimiser la qualité de l'eau et d'assurer le bon fonctionnement des équipements industriels. Parmi les produits chimiques couramment utilisés, on trouve :
| Coagulants et floculants : | tels que le PAC, le PAM, le PDADMAC, les polyamines, le sulfate d'aluminium, etc. |
| Adoucissants : | comme la chaux et le carbonate de sodium. |
| Désinfectants : | tels que le TCCA, le SDIC, l'hypochlorite de calcium, l'ozone, le dioxyde de chlore, etc. |
| Correcteurs de pH : | tels que l'acide aminosulfonique, l'hydroxyde de sodium, la chaux, l'acide sulfurique, etc. |
| Éliminateurs d'ions métalliques : | EDTA, résine échangeuse d'ions |
| Inhibiteur de tartre : | organophosphorés, acides carboxyliques organophosphorés, etc. |
| Adsorbants : | comme le charbon actif, l'alumine activée, etc. |
Ces produits chimiques peuvent répondre aux différents besoins de l'eau de process grâce à différentes combinaisons de procédés de traitement de l'eau, garantir que la qualité de l'eau répond aux normes de production, réduire le risque d'endommagement des équipements et améliorer l'efficacité de la production.
2.3 Produits chimiques et principes du traitement de l'eau de refroidissement en circuit fermé
Le traitement des eaux de refroidissement en circuit fermé est une étape cruciale du traitement des eaux industrielles, notamment dans la plupart des installations industrielles (usines chimiques, centrales électriques, aciéries, etc.) où les systèmes d'eau de refroidissement sont largement utilisés pour refroidir les équipements et les procédés. Ces systèmes sont sujets à l'entartrage, à la corrosion, à la prolifération microbienne et à d'autres problèmes en raison de leur volume d'eau important et de leur circulation fréquente. Il est donc indispensable de mettre en œuvre des méthodes de traitement efficaces pour maîtriser ces problèmes et garantir le bon fonctionnement du système.
Le traitement de l'eau de refroidissement en circuit fermé vise à prévenir l'entartrage, la corrosion et la contamination biologique du système, et à garantir son efficacité. Il convient de surveiller les principaux paramètres de l'eau de refroidissement (pH, dureté, turbidité, oxygène dissous, micro-organismes, etc.) et d'analyser les problèmes de qualité de l'eau afin de mettre en œuvre un traitement ciblé.
| Coagulants et floculants : | tels que le PAC, le PAM, le PDADMAC, les polyamines, le sulfate d'aluminium, etc. |
| Adoucissants : | comme la chaux et le carbonate de sodium. |
| Désinfectants : | tels que le TCCA, le SDIC, l'hypochlorite de calcium, l'ozone, le dioxyde de chlore, etc. |
| Correcteurs de pH : | tels que l'acide aminosulfonique, l'hydroxyde de sodium, la chaux, l'acide sulfurique, etc. |
| Éliminateurs d'ions métalliques : | EDTA, résine échangeuse d'ions |
| Inhibiteur de tartre : | organophosphorés, acides carboxyliques organophosphorés, etc. |
| Adsorbants : | comme le charbon actif, l'alumine activée, etc. |
Ces produits chimiques et méthodes de traitement contribuent à prévenir l'entartrage, la corrosion et la contamination microbienne, à assurer le fonctionnement stable à long terme du système d'eau de refroidissement, à réduire les dommages matériels et la consommation d'énergie, et à améliorer l'efficacité du système.
2.4 Produits chimiques et principes du traitement des eaux usées
Le traitement des eaux usées industrielles se divise en plusieurs étapes, en fonction de leurs caractéristiques et des objectifs du traitement. Ces étapes comprennent principalement le prétraitement, la neutralisation acido-basique, l'élimination des matières organiques et des matières en suspension, le traitement intermédiaire et avancé, la désinfection et la stérilisation, le traitement des boues et le traitement des eaux recyclées. Chaque étape requiert l'utilisation conjointe de différents produits chimiques pour garantir l'efficacité et l'intégralité du traitement.
Le traitement des eaux usées industrielles se divise en trois méthodes principales : physique, chimique et biologique, afin de respecter les normes d'émission et de réduire la pollution environnementale.
Méthode physique :sédimentation, filtration, flottation, etc.
Méthode chimique :neutralisation, oxydoréduction, précipitation chimique.
Méthode biologique :méthode des boues activées, bioréacteur à membrane (MBR), etc.
Les produits chimiques courants comprennent :
| Coagulants et floculants : | tels que le PAC, le PAM, le PDADMAC, les polyamines, le sulfate d'aluminium, etc. |
| Adoucissants : | comme la chaux et le carbonate de sodium. |
| Désinfectants : | tels que le TCCA, le SDIC, l'hypochlorite de calcium, l'ozone, le dioxyde de chlore, etc. |
| Correcteurs de pH : | tels que l'acide aminosulfonique, l'hydroxyde de sodium, la chaux, l'acide sulfurique, etc. |
| Éliminateurs d'ions métalliques : | EDTA, résine échangeuse d'ions |
| Inhibiteur de tartre : | organophosphorés, acides carboxyliques organophosphorés, etc. |
| Adsorbants : | comme le charbon actif, l'alumine activée, etc. |
Grâce à l'application efficace de ces produits chimiques, les eaux usées industrielles peuvent être traitées et rejetées conformément aux normes, voire réutilisées, contribuant ainsi à réduire la pollution environnementale et la consommation des ressources en eau.
2.5 Produits chimiques et principes du traitement des eaux recyclées
Le traitement des eaux recyclées est une méthode de gestion des ressources en eau qui consiste à réutiliser les eaux usées industrielles après traitement. Face à la raréfaction croissante des ressources en eau, de nombreux secteurs industriels ont adopté des mesures de recyclage des eaux, ce qui permet non seulement de préserver ces ressources, mais aussi de réduire les coûts de traitement et de rejet. L'enjeu principal du traitement des eaux recyclées est d'éliminer les polluants présents dans les eaux usées afin que leur qualité réponde aux exigences de réutilisation ; cela requiert une grande précision de traitement et des technologies de pointe.
Le processus de traitement des eaux recyclées comprend principalement les étapes clés suivantes :
Prétraitement :éliminer les grosses particules d'impuretés et de graisse, en utilisant du PAC, du PAM, etc.
Ajustement du pH :Pour ajuster le pH, les produits chimiques couramment utilisés comprennent l'hydroxyde de sodium, l'acide sulfurique, l'hydroxyde de calcium, etc.
Traitement biologique :éliminer la matière organique, favoriser la dégradation microbienne, utiliser du chlorure d'ammonium, du dihydrogénophosphate de sodium, etc.
Traitement chimique :Élimination oxydative des matières organiques et des métaux lourds, généralement par l'utilisation d'ozone, de persulfate, de sulfure de sodium, etc.
Séparation membranaire :Utiliser les technologies d'osmose inverse, de nanofiltration et d'ultrafiltration pour éliminer les substances dissoutes et garantir la qualité de l'eau.
Désinfection:éliminer les micro-organismes, utiliser du chlore, de l'ozone, de l'hypochlorite de calcium, etc.
Surveillance et réglage :Veillez à ce que l'eau réutilisée réponde aux normes et utilisez des régulateurs et des équipements de surveillance pour effectuer les ajustements nécessaires.
Antimousses :Ils suppriment ou éliminent la mousse en réduisant la tension superficielle du liquide et en détruisant la stabilité de la mousse. (Applications des antimousses : systèmes de traitement biologique, traitement des eaux usées chimiques, pharmaceutiques, alimentaires, papetières, etc.)
Hypochlorite de calcium :Ils éliminent les polluants tels que l'azote ammoniacal
L'application de ces procédés et produits chimiques garantit que la qualité des eaux usées traitées répond aux normes de réutilisation, permettant ainsi leur utilisation efficace dans la production industrielle.
Le traitement des eaux industrielles est un élément essentiel de la production industrielle moderne. Son procédé et le choix des produits chimiques doivent être optimisés en fonction des exigences spécifiques de chaque procédé. L'utilisation rationnelle des produits chimiques permet non seulement d'améliorer l'efficacité du traitement, mais aussi de réduire les coûts et l'impact environnemental. À l'avenir, grâce aux progrès technologiques et au renforcement des exigences environnementales, le traitement des eaux industrielles évoluera vers une approche plus intelligente et plus respectueuse de l'environnement.