I. Pourquoi est- il difficile de le traiter?
DCO extrêmement élevée et faible biodégradabilité
Les eaux usées contiennent des anneaux de benzène, de l'acide anthranilique et des composés organiques parentaux de la saccharine à structure moléculaire stable que les micro-organismes ordinaires ne peuvent pas dégrader.Les eaux usées brutes présentent une biodégradabilité extrêmement faible (BOD/COD ≈ 0.1·0.2); le rejet direct dans des réservoirs biologiques empoisonne et tue la biomasse microbienne.
Haute salinité et forte acidité
Les eaux usées contiennent des concentrations élevées de sulfate de sodium, de chlorure de sodium et de sels de cuivre.Une salinité aussi élevée inhibe fortement l'activité microbienne., provoquant une défaillance complète des systèmes de traitement biologique.
Le cuivre des métaux lourds et les intermédiaires aromatiques toxiques
Les eaux usées présentent une double toxicité due à la fois aux métaux lourds et aux organiques aromatiques toxiques.La décharge directe est strictement interdite..
Variabilité extrême de la concentration
La DCO des eaux maternelles à forte concentration peut atteindre 10 000 à 30 000 mg/l, soit des dizaines de fois plus que les eaux usées classiques.La dilution nécessiterait des volumes d'eau excessifs et entraînerait des coûts prohibitifs.
II. Processus de traitement
Une série complète de traitement consistant en un prétraitement physico-chimique pour la désintoxication → la dégradation biologique → un traitement par oxydation/membrane avancée est obligatoire; aucune étape ne peut être omise.
. Pré-traitement avant (priorité absolue)
Le refroidissement de la cristallisation + la récupération électrolytique du cuivre: le refroidissement à basse température précipite les sels et les sels de cuivre sous forme de cristaux.réaliser à la fois la valorisation des ressources et l'élimination des métaux lourds, éliminant ainsi les risques de toxicité.
Micro-électrolyse fer-carbone (électrolyse interne): neutralise l'acidité, en élevant le pH de ~1 à ~5; casse les structures des anneaux de benzène, améliorant considérablement la biodégradabilité.Réalise une élimination préliminaire de la DCO de 30% à 40%, tout en générant des flocons de fer qui précipitent des solides en suspension et des matières organiques complexes.
Oxydation avancée de Fenton (étape de rupture de l'anneau du noyau):Le peroxyde d'hydrogène combiné avec des ions ferreux génère des radicaux hydroxyle qui oxydent et détruisent puissamment les macromolécules de la saccharine et du benzèneAprès traitement, la DBO/DCO augmente à ~0.5La réduction globale de la DCO atteint 70% à 76%. La catalyse synergique par les ions de cuivre améliore encore les performances.
Traitement biologique à mi-stade (processus principal rentable)
Après avoir ajusté le pH de l'effluent de Fenton à neutre, les eaux usées passent séquentiellement par:
Réservoir d'acidification par hydrolyse → Réacteur anaérobie UASB → Réservoir d'oxydation par contact biologique
Les microorganismes anaérobies et aérobes décomposent les petites molécules organiques, ce qui réduit considérablement la DCO et l'azote d'ammoniac.Cette étape offre le rapport coût/performance le plus élevé de tout le processus.
Traitement avancé de phase finale + dessalement (obligatoire pour la conformité)
Choisissez l'une des deux options principales:
Oxydation avancée par l'ozone/UV-H2O2: Minéralise complètement les traces de saccharine résiduelle, élimine les micropolluants récalcitrants et permet de décolorer et de réduire davantage la DCO.
Ultrafiltration tubulaire + désalination par membrane par nanofiltration: sépare le sulfate de sodium et le chlorure de sodium; la saumure concentrée est cristallisée pour récupérer le sel,pendant que le perméat répond aux normes de déchargeLes membranes sont sujettes à l'encrassement et nécessitent un nettoyage et une maintenance fréquents.
Élimination des boues et des concentrés
Les boues chimiques générées par les réactions et le concentré de membrane sont classés comme déchets dangereux.Ils ne doivent pas être éliminés arbitrairement et doivent être confiés à des installations qualifiées pour l'incinération ou l'élimination conforme..
III. Stratégie de traitement rentable
Séparation de la source: collecter séparément la liqueur mère à forte concentration; ne jamais la mélanger avec les eaux usées de rinçage.
Flux à forte concentration: appliquer l'oxydation Fenton + la sédimentation; envoyer les résidus concentrés dans des installations agréées d'élimination des déchets dangereux.
Rinceau à basse concentration Les eaux usées: neutralisation + coagulation/floculation + adsorption au charbon actif, suivie d'une dilution mineure avant de commencer le traitement biologique simplifié.
️ Remarque: Le traitement automatique à petite échelle n'est pas recommandé en raison des coûts élevés et de la difficulté extrême de respecter les normes de décharge.
IV. Résumé
Les particuliers/petits magasins (eaux usées de nettoyage de la saccharine mineure): Ne jamais les rejeter directement.
Les eaux usées de production de saccharine à l'échelle industrielle: des processus matures existent, mais impliquent de longs trajets de traitement, des coûts chimiques et énergétiques élevés et des exigences techniques exigeantes en matière d'exploitation et de gestion.Ce n'est pas une eau usée facile à traiter..
Principe de base: l'aération et la sédimentation simples ne suffisent pas, l'oxydation avancée pour briser les structures chimiques est une condition préalable à une dégradation biologique efficace ultérieure.
