L'expansion industrielle et démographique des dernières décennies a fortement contribué à la dégradation de la qualité de l'eau. Certains gaz émis par les stations d'épuration sont toxiques et inflammables ; leur identification est donc indispensable, notamment pour le sulfure d'hydrogène, le dioxyde de carbone, le méthane et le monoxyde de carbone. Des systèmes de surveillance de la qualité de l'eau doivent être mis en place afin de répondre aux exigences légales, environnementales et sociales. La surveillance de la qualité de l'eau est complexe en raison de la variabilité, de la nature et des faibles concentrations des contaminants à détecter. Les gaz émis lors des traitements jouent un rôle essentiel dans le traitement, la surveillance et le contrôle de l'eau. Les capteurs de gaz peuvent servir de dispositif de sécurité dans le processus de purification de l'eau. Ces capteurs reçoivent des signaux d'entrée d'origine chimique, physique et biologique et les convertissent en signaux électriques. Ils peuvent être installés dans différents procédés de traitement des eaux usées. Dans cette revue, nous présentons les progrès les plus récents, les développements marquants et les avancées technologiques qui ont conduit à la mise au point de capteurs de gaz pour l'évaluation de la qualité de l'eau. Le rôle de ces capteurs dans le maintien et la surveillance de la qualité de l'eau est abordé, et différents analytes, leurs technologies de détection et les matériaux de détection, ainsi que leurs avantages et inconvénients, sont résumés. Enfin, nous proposons une synthèse et des perspectives d'avenir pour les capteurs de gaz dans le domaine du maintien et de la surveillance de la qualité de l'eau.
Mots-clés : Capteur de gaz / Qualité de l’eau / Traitement de l’eau / Eaux usées / Demande chimique en oxygène / Demande biologique en oxygène
Introduction
L'un des problèmes environnementaux les plus importants auxquels l'humanité est confrontée est la pollution croissante des ressources en eau à l'échelle mondiale par des milliers de composés naturels et industriels. Ce phénomène s'est accentué ces dernières décennies en raison de la mondialisation, de l'industrialisation et de la forte croissance démographique. Environ 3,4 milliards de personnes n'ont pas accès à l'eau potable, ce qui est corrélé à plus de 35 % des décès dans les pays en développement [1]. Le terme « eaux usées » désigne les eaux contenant des déchets humains, ménagers et animaux, des graisses, du savon et des produits chimiques. Le terme « capteur » est dérivé du latin « sentio », qui signifie perception ou observation. Un capteur est un dispositif utilisé pour détecter l'analyte d'intérêt et réagit à la présence d'un contaminant ou d'un analyte dans l'environnement. Au fil des ans, les méthodes de détection de la qualité de l'eau ont été perfectionnées pour identifier les bactéries, les composés chimiques organiques et inorganiques, ainsi que d'autres paramètres (pH, dureté [calcium et magnésium dissous] et turbidité [opacité]). Des capteurs sont utilisés pour maintenir et surveiller la qualité de l'eau et protéger les usagers. Ces capteurs peuvent être placés à des endroits stratégiques, au centre, à l'intérieur ou même au point d'utilisation d'une station de traitement. La qualité de l'eau peut être surveillée en ligne ou hors ligne grâce à ces capteurs. Actuellement, la surveillance en ligne est privilégiée en raison de la rapidité de réponse de ce type de systèmes. Cependant, il existe un manque de capteurs adaptés à une surveillance en temps réel pour la maintenance et le contrôle de la qualité de l'eau. L'une des techniques de traitement de l'eau les plus utilisées est celle des réacteurs séquentiels à lots. Il s'agit d'un système à boues activées utilisé pour enrichir les boues avec des organismes accumulant du phosphate. La plupart de ces réacteurs fonctionnent hors ligne, ce qui implique une faible fréquence d'échantillonnage et un délai dans l'obtention des résultats. Cela constitue un obstacle. à la bonne gestion des systèmes et rend
Date de publication : 19 décembre 2024