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Processus et systèmes de traitement biologique des eaux usées secondaires


Processus biologique secondaire de traitement des eaux usées

1. Objectifs du traitement secondaire des eaux usées

Objectif principal

L’objectif principal du traitement secondaire: Éliminer la plupart des fines matières organiques dégradables en suspension et dissoutes qui subsistent après le traitement primaire, afin que l’effluent puisse être rendu apte au rejet. Le traitement secondaire conventionnel peut réduire la DBO à moins de 20 mg / l et les solides en suspension à moins de 30 mg / l, ce qui est acceptable dans de nombreux cas.

Deuxième objectif

Le deuxième objectif du traitement secondaire: la réduction de la toxicité de l’ammoniac et de la nitrification de la demande en oxygène dans le cours d’eau. Ceci est réalisé par l’oxydation de la plupart de l’ammoniac en nitrate pendant le traitement (nitrification).

Signifie l’oxydation de l’ammoniac en nitrate. La nitrification est possible avec des processus biologiques aérobies. S’ils fonctionnent à de faibles taux de charge organique, les unités doivent donc être plus grandes que celles qui seraient nécessaires pour l’oxydation de la matière carbonée seule.

  1. La sédimentation conventionnelle, le principal processus de traitement primaire des eaux usées, élimine normalement 60 à 70% des matières solides en suspension contenant 30% à 40% de la DBO présente dans les eaux usées municipales, laissant 150 à 200 mg / l de DBO et environ 100 mg / l de SS dans l’effluent primaire.
  2. Un rejet ou un effluent de cette qualité avec dépassement de la capacité d’assimilation du récepteur la capacité d’assimilation du milieu récepteur n’est possible que lorsque de très grands volumes d’eau sont disponibles pour la délectation ou lorsque l’effluent peut être irrigué sur une grande superficie.
  3. Pour le rejet dans les cours d’eau ou les lacs intérieurs, une qualité considérablement supérieure est nécessaire. Capacité d’assimilation de O2 en H2O = 9 mg / l pas moins de 2 mg / l.

Processus de traitement biologique des eaux usées

  1. Traitement biologique aérobie
  2. Traitement biologique anaérobie
  3. Traitement biologique facultatif

1. Processus biologiques aérobies

Sont ceux où une quantité suffisante d’oxygène dissous est requise dans les eaux usées pour maintenir l’action aérobie, car l’un des principaux effets polluants des eaux usées sur les cours d’eau résulte de l’appauvrissement de l’oxygène dissous par l’action des organismes aérobies en dégradant le contenu organique des déchets . Les processus pratiques de traitement biologique aérobie visent à cela, dans les limites des terres disponibles et des ressources économiques disponibles pour construire et exploiter des usines de traitement.

PointePointe: La capacité d’assimilation de la DBO dans l’eau n’est pas supérieure ou devrait être inférieure à 4 mg / l.

2. Processus biologiques anaérobies

Sont ceux où les micro-organismes oxydent la matière organique en l’absence complète d’oxygène dissous. Les micro-organismes prennent de l’oxygène sous forme de sels inorganiques qui contiennent de l’oxygène lié (nitrate NO3, Sulfate donc42-, Phosphate PO42-). Ce mode de fonctionnement est appelé processus anaérobies. L’oxygène dissous suffisamment en amont est soit physiquement difficile, soit économiquement impossible à transférer dans les eaux usées pour maintenir une action aérobie afin de biodégrader les déchets organiques forts.

Processus de traitement biologique aérobie

Il existe cinq types de procédés de traitement biologique aérobie utilisés pour traiter les eaux usées municipales

  1. Filtres trompeurs
  2. Contacteurs biologiques rotatifs (filtre)
  3. Boues activées.
  4. Étangs d’oxydation.
  5. Lagunes aérées (utilisées pour le prétraitement des effluents industriels ioniques)

Filtre anti-ruissellement

Introduction au système de filtrage goutte à goutte:

C’est le processus de croissance attaché le plus courant. Le filtre ruisselant est comme un puits circulaire d’une profondeur allant jusqu’à 2 mètres rempli de milieux granulaires comme la pierre, les feuilles de plastique et le séquoia, le laitier, l’ardoise. Le premier filtre trompeur a été mis en service en Angleterre en 1893. le concept d’un filtre anti-fraude a été développé sous la forme de frettes de contact qui étaient des bassins étanches remplis de pierres cassées. La limitation des filtres de contact comprenait un relativement.

  • Les eaux usées sont réparties sur la partie supérieure du navire contenant des matériaux d’emballage non immergés;
  • Historiquement, la roche était utilisée à des profondeurs typiques de 1,25 à 2 m
  • Filtres de ruissellement modernes de 5 à 10 m et remplis de matériau d’emballage en plastique pour la fixation du biofilm;
  • 90 à 95% du volume de la tour est constitué d’espace vide;
  • La circulation de l’air dans l’espace vide fournit de l’oxygène aux micro-organismes qui se développent sous forme de biofilm attaché;
  • Excès de résidus de biomasse provenant de la croissance attachée périodiquement et une clarification est nécessaire pour la séparation liquide / solide
  • Incidence élevée de colmatage,
  • Le long temps de rétention (un cycle typique nécessitait 12 heures, 6 heures pour le fonctionnement et 6 heures pour le repos) et relativement
  • Faible taux de chargement. cycle de vie / cercle biologique de bactéries: 20-30 menthes. Le filtre piège lui-même se compose d’un lit de matériaux grossiers, tels que des pierres, des ardoises ou des matières plastiques (médias) sur lesquelles les eaux usées sont appliquées. Parce que les micro-organismes qui biodégradent les déchets forment un film sur les médias, ce processus est connu comme un processus de croissance attaché.

Les filtres trompeurs sont des procédés de traitement biologique populaires dont la conception largement utilisée depuis de nombreuses années est:

Diamètre de conception des filtres Rock = 60 m (2007t) et pour la taille de la pierre Diamètre de conception = 25 à 100 mm

Processus de boues activées

  • Elle implique la production d’une masse activée de micro-organismes capables de stabiliser les déchets en conditions aérobies;
  • Dans le réservoir d’aération, un temps de contact est prévu pour mélanger et aérer les eaux usées influentes avec une suspension microbienne, généralement désignée sous forme de solides en suspension dans des liqueurs mélangées (MLSS) ou de solides en suspension dans des liquides volatils en suspension (MLVSS).
  • La liqueur mélangée s’écoule ensuite vers le clarificateur où la suspension microbienne est déposée et épaissie;
  • La biomasse décantée (boues activées) est renvoyée dans le bassin d’aération pour poursuivre la biodégradation de l’influent;
  • Une partie des solides épaissis est éliminée quotidiennement ou périodiquement car le processus produit un excès de biomasse;
  • Formation de particules de floc, d’une taille variant de 50 à 200 μm, éliminées par décantation par gravité, laissant un liquide relativement clair sous forme d’effluent traité;
  • En règle générale, 99% des solides en suspension sont éliminés par une étape de clarification;

Systèmes de traitement biologique

  1. Processus de croissance associés
  2. Processus de croissance suspendus
  3. Processus de traitement biologique double (hybride).

Processus de croissance associé

  • Les micro-organismes responsables de la conversion des matières organiques ou des nutriments sont attachés à un matériau d’emballage inerte;
  • Les matières organiques et les nutriments sont retirés des eaux usées s’écoulant après la croissance attachée, également connue sous le nom de biofilm
  • Les matériaux d’emballage utilisés dans les processus de croissance attachés comprennent la roche, le gravier, le laitier, le sable, le séquoia et une large gamme de plastique et d’autres matériaux synthétiques

Processus de croissance suspendue (SG)

  • Les micro-organismes responsables du traitement sont maintenus en suspension liquide par des méthodes de mélange appropriées;
  • De nombreux processus SG fonctionnent avec une concentration positive d’oxygène dissous;
  • Le procédé SG le plus courant est le procédé à boues activées

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