Le traitement des eaux usées consiste à récupérer les eaux usées et à les rendre aptes à être rejetées dans l’environnement. Les eaux usées peuvent être formées par une variété d’activités, y compris le lavage, le bain et l’utilisation des toilettes. Les eaux de ruissellement sont également considérées comme des eaux usées. Peu importe d’où elle vient, cette eau est pleine de bactéries, de produits chimiques et d’autres contaminants. Le traitement des eaux usées réduit les contaminants à des niveaux acceptables afin de pouvoir être rejetés sans danger dans l’environnement.
En général, il existe deux types de systèmes de traitement des eaux usées : une station d’épuration biologique et une station d’épuration physico-chimique. La plupart des ménages et des entreprises créent des déchets qui peuvent être décomposés par des moyens naturels. Les usines de traitement biologique utilisent des bactéries et d’autres matières biologiques pour décomposer les déchets. Les eaux usées industrielles peuvent contenir des produits chimiques qui peuvent nuire à l’environnement, une usine chimique est donc nécessaire pour traiter ces déchets. Les usines de traitement physique/chimique des eaux usées utilisent à la fois des processus physiques et des réactions chimiques pour traiter les eaux usées.
Une station d’épuration biologique, telle qu’une station d’épuration municipale, utilise plusieurs réservoirs pour traiter les eaux usées qui y pénètrent. Tout d’abord, les eaux usées sont filtrées pour éliminer les objets facilement enlevés, dont certains pourraient ruiner les machines de la station d’épuration. Ensuite, les eaux usées sont acheminées vers un bassin de décantation primaire où la matière peut flotter ou couler dans le réservoir. L’eau restante est ensuite envoyée au réservoir de traitement secondaire où la matière biologique, comme les bactéries, élimine une grande partie des matières en suspension restantes.
Les substances éliminées lors du traitement de l’eau sont appelées boues. Ces boues sont traitées et peuvent être utilisées comme engrais ou en assainissement des terres, ou seront envoyées en décharge ou en incinération. Pour traiter les boues, les professionnels de la gestion des déchets peuvent utiliser la digestion anaérobie, la digestion aérobie ou le compostage. La différence entre la digestion anaérobie et aérobie réside dans le fait que la digestion aérobie se produit en présence d’oxygène, contrairement à la digestion anaérobie. Dans le compostage, les boues sont mélangées avec du carbone avant d’être introduites dans les bactéries pour être digérées.
Après le traitement secondaire, l’eau est ensuite envoyée en traitement tertiaire. Ce traitement est la dernière étape avant que l’eau ne puisse être rejetée dans l’environnement et se termine généralement par une étape de désinfection. Cette étape est en fait un traitement chimique dans un cadre de traitement biologique. L’eau traitée, appelée effluent, est ensuite rejetée dans l’environnement. Cette eau récupérée peut également être utilisée dans les fontaines et pour arroser les pelouses.
Le traitement physique/chimique des eaux usées commence par l’élimination des solides en suspension des eaux usées. L’eau est pompée dans de grands réservoirs où la matière se dépose ou coule, comme dans une station d’épuration biologique. Tout comme dans une usine de traitement biologique, ce processus peut être facilité par des agitateurs qui mélangent l’eau, provoquant la fusion de petites particules en particules plus grosses. Dans une usine physico-chimique, ce processus peut également être facilité par l’ajout de floculants, un produit chimique qui forme des particules plus grosses. De l’air dissous peut également être utilisé pour faciliter l’élimination des particules.
Les procédés chimiques comprennent des produits chimiques ajoutés pour précipiter les matériaux dissous. Des produits chimiques comme le chlore peuvent également être utilisés pour convertir les cyanures en dioxyde de carbone et en azote. Les produits chimiques organiques peuvent également être oxydés en ajoutant de l’ozone ou du peroxyde d’hydrogène. Les produits chimiques contenus dans les eaux usées peuvent également être décomposés en utilisant la lumière ultraviolette. Les usines de traitement municipales peuvent également utiliser des traitements chimiques pour éliminer des matières telles que le phosphore des eaux usées.