1. Principales caractéristiques
Consommation d’eau élevée et production élevée d’eaux usées. Les colorants confèrent une couleur foncée aux eaux usées, ce qui les rend difficiles à éliminer en raison de leur saturation élevée.
Méthodes de traitement :
Les eaux usées peuvent être recyclées et réutilisées selon leurs caractéristiques de qualité.
Les méthodes de désintoxication comprennent un traitement physique, chimique et biologique.
Méthodes de traitement physique
1. Adsorption
Matériaux : Charbon actif, bentonite, résidus de déchets industriels (tels que les cendres volantes) ou nouveaux adsorbants (tels que les MOF).
Fonction : élimine les molécules de colorants (notamment les colorants cationiques) et certains métaux lourds.
2. Technologie de séparation par membrane
Types : Ultrafiltration (UF), Nanofiltration (NF), Osmose inverse (RO).
Applications : Rétention de colorants à grosses molécules (tels que les colorants réactifs) et récupération du sel (telle que la réutilisation des concentrés RO).
3. Coagulation/flottation
Agents : PAC (chlorure de polyaluminium), PAM (polyacrylamide), sels de fer, etc. Effet : Élimine les matières en suspension, les matières colloïdales et certains colorants hydrophobes (tels que les colorants dispersés).
Méthodes de traitement chimique
1. Processus d'oxydation avancés (AOP)
Processus Fenton : H₂O₂ + Fe²⁺ génère des radicaux ·OH, dégradant les colorants azoïques (tels que l'Acid Orange 7).
Oxydation de l'ozone : oxyde directement les chromophores (tels que -C=N- et -N=N-), atteignant des taux de décoloration supérieurs à 90 %.
Oxydation électrochimique : Minéralise la matière organique récalcitrante grâce à des réactions d'électrodes (telles que les électrodes BDD).
2. Méthodes de réduction
Fer zérovalent (ZVI) : réduit les colorants azoïques (cassant le -N=N- pour former des composés aminés).
NaHSO₃/Fe²⁺ : cible les eaux usées contenant du chrome- (précipitations Cr⁶⁺ → Cr³⁺).
3. Dégradation photocatalytique
Catalyseurs : TiO₂, g-C₃N₄, etc., génèrent des espèces réactives de l'oxygène (ROS) sous lumière UV/visible. Application : Traitement des eaux usées contenant des colorants anthraquinoniques et triphénylméthane.
Méthodes de traitement biologique
1. Traitement biologique aérobie
Processus de boues activées : cible les matières organiques facilement dégradables (telles que les boues d'amidon), mais est inefficace pour décolorer les colorants.
Bactéries du film biologique (MBBR) : la formation de biofilm sur les supports augmente l'abondance bactérienne et tolère des concentrations modérées de substances toxiques.
2. Traitement biologique anaérobie
Réacteurs UASB/EGSB : hydrolysent et acidifient la matière organique macromoléculaire (telle que la boue PVA), co-produisant du méthane.
Clé de la décoloration : l'azoréductase sécrétée par les bactéries anaérobies clive les groupes chromogènes du colorant.
3. Technologie d’agent bactérien composite
Bactéries fonctionnelles : champignons de la pourriture blanche- (lignine peroxydase sécrétée) et Sphingomonas (dégradent les composés d'aniline).
Application : Cible le désencollage des eaux usées contenant du PVA (alcool polyvinylique) et des tensioactifs.