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Nous avons construit une usine de traitement d'eau potable miniature - Découvrez comment créer de l'eau propre

Nous avons construit une usine de traitement d'eau potable miniature - Découvrez comment créer de l'eau propre

Pouvoir ouvrir votre robinet et obtenir de l'eau fraîche et propre demande beaucoup de travail, et j'ai construit une usine d'eau potable miniature qui, espérons-le, vous aidera à comprendre. En dehors de l'ingénierie intéressante, je, Trevor English, suis ingénieur civil, spécialisé dans les systèmes d'eau. J'ai construit cette usine de traitement d'eau miniature avec une équipe de deux autres ingénieurs et j'espère qu'elle pourra vous aider à comprendre comment transformer l'eau sale des rivières en eau potable.

Pour commencer le projet, mon équipe et moi avons commencé par 55 gallons d'eau de rivière incroyablement trouble. L'objectif était de nettoyer l'eau de toutes les particules et d'éliminer toutes les bactéries ou agents pathogènes. Le produit final était complètement clair et potable, et voici comment nous l'avons fait.

Les éléments clés du traitement de l'eau potable sont des processus appelés coagulation / floculation, sédimentation, désinfection et filtration. Si vous êtes curieux de connaître toutes les façons dont ces processus peuvent être personnalisés dans différents systèmes, laissez-moi un commentaire, mais pour cet article, je vais faire un aperçu du fonctionnement du système que j'ai conçu. Pour commencer, jetez un œil à une vidéo que j'ai réalisée pour faire découvrir à tout le monde la station d'épuration miniature.

https://www.youtube.com/watch?v=xFnxBXRAr9U

Coagulation / Floculation

La première étape du traitement de l'eau consiste à éliminer toutes les particules d'argile, de limon et de saleté en suspension dans l'eau. L'eau de la rivière avec laquelle nous avons commencé était très brune, en fait, il était difficile de voir plus d'un pouce dans les réservoirs de rétention. Pour éliminer les particules, nous avons ajouté un produit chimique appelé sulfate d'aluminium (alun) qui, dans un processus appelé coagulation / floculation, fait que toutes les minuscules particules de saleté adhèrent ensemble. Nous avons construit un réservoir de mélange rapide (chambre de coagulation) où l'eau et les produits chimiques étaient mélangés ensemble, qui s'écoulaient ensuite dans un bassin qui permettait à ces particules formées de se déposer. Vous pouvez voir la chambre de mélange rapide ci-dessous.

Nous avons collé à chaud 2 rondelles sur une vis et l'avons attachée à un moteur. Si ce n'est pas cassé, ne le répare pas[Source de l'image:Trevor anglais]

Sédimentation

Les particules du bassin de sédimentation tomberaient très lentement vers le fond. À ce stade, une goutte d'eau aurait été dans le système pendant environ 2,5 heures. De là, l'eau coulerait sur un déversoir. L'eau la plus propre se trouve à la surface, de sorte que le déversoir s'est assuré que seule de l'eau propre passait à l'étape suivante. L'eau sortant de ce bassin semblait très claire et pratiquement tous les sédiments avaient été retirés de l'ajout d'alun.

[Source de l'image: Trevor anglais]

Désinfection

Après avoir traversé le déversoir, il traverserait un court tube dans ce qu'on appelle un réacteur à écoulement piston. C'est un peu comme un labyrinthe, et son seul but était d'augmenter le quantité de tempsl'eau dépensée dans le système. Nous avons ajouté une concentration de chlore sélectionnée, basée sur des tests bactériologiques préliminaires pour nous assurer que nous avons tout tué, appelée désinfection. Croyez-le ou non, ce chlore que nous avons ajouté n'était qu'une solution de eau de javel et eau dans le commerce, et il est parfaitement sûr lorsqu'il est ajouté en petites quantités. Si vous êtes aux États-Unis, il y a probablement du chlore dans l'eau du robinet en ce moment. L'eau a dépensé environ 1 heure dans le réacteur piston où il s'écoulerait ensuite vers la dernière étape de traitement, le filtre à sable.

[Source de l'image: Trevor anglais]

Filtre à sable (filtration)

Le filtre à sable est exactement ce à quoi il ressemble, un bassin avec différentes tailles de grains de sable qui ont capturé d'autres particules ou contaminants qui n'ont pas été ramassés lors du traitement précédent. Les filtres à sable sont utilisés dans pratiquement toutes les usines de traitement de l'eau, car ils constituent le moyen le plus efficace de nettoyer l'eau.

Sans tenir compte des bactéries, vous pouvez en fait traiter l'eau en utilisant uniquement du sable fin, mais vous devrez nettoyer beaucoup le filtre. C'est exactement ainsi que fonctionnent les sources de montagne. Le filtre à sable était de loin la partie la plus longue du processus. Une goutte d'eau prendrait plus de 5 heures pour s'écouler ici.

[Source de l'image: Trevor anglais]

Produit final propre

Notre sortie était plutôt rudimentaire, mais elle a fait le travail. Nous avons déchiré un morceau de t-shirt qui dirigeait l'eau dans un petit bassin de rétention. De là, nous avons utilisé une petite pompe qui a pris l'eau propre et l'a déplacée dans un autre fût de 55 gallons, qui a commencé vide.

[Source de l'image: Trevor anglais]

Nous avons commencé avec exactement 55 gallons de eau sale de la rivière. Notre objectif était de se retrouver avec 40 gallons d'eau propre. Le produit final était 42 gallons d'eau potable propre, qui aurait pu augmenter si nous avions éliminé certaines des inefficacités et des zones de perte d'eau dans le petit système.

Voici la meilleure partie

Ce système est entièrement portable et peut être transporté et utilisé pratiquement partout dans le monde. Il faudrait des connaissances de base en chimie pour obtenir les bons ajouts chimiques, mais si vous le souhaitez, vous pouvez traiter l'eau d'un petit village en utilisant cette usine de traitement miniature. Cependant, je ne recommanderais pas de faire cela sans une connaissance préalable appropriée.

Si vous avez absolument des questions pour plus de détails sur le système et comment nous avons tout testé et calculé, veuillez laisser un commentaire ci-dessous et je vais y répondre. N'hésitez pas à poser également d'autres questions générales sur le traitement de l'eau, je suis là pour y répondre!

Nombres exacts: au total, nous avons ajouté 10,4 mL d'eau de Javel à 6%, qui a abouti à une concentration finale d'environ 3,15 mg de NaOCl dans l'eau traitée finale, conformément à la norme dans notre région. Pour l'alun, nous avons ajouté 62 mL d'alun 10g / L solution toutes les heures. Cela a fonctionné à un total d'environ 1,3 L de solution d'alun nécessaire. Le débit d'essai final était d'environ 14 L / h ou 4 mL / min. Toutes ces valeurs ont été calculées à partir des tests bactériologiques initiaux sur une boîte de Pétri ainsi que des tests de floculation pour voir où se trouvait le dosage optimal de floculant.

Article original publié par Trevor English ici.


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