I. Concepts de base
Le procédé par boues activées est la technologie de traitement biologique aérobie des eaux usées la plus largement utilisée.
Son principe de base est d'utiliser des boues activées-une boue floculante formée par l'agrégation d'un grand nombre de micro-organismes (bactéries, champignons, protozoaires, etc.)-pour décomposer la matière organique dans l'eau dans des conditions aérobies, purifiant ainsi les eaux usées.
II. Principes de base
1. Adsorption : La surface des flocs de boues activées adsorbe la matière organique, les colloïdes et les matières en suspension des eaux usées.
2. Décomposition oxydative : Dans des conditions aérobies, les micro-organismes utilisent la matière organique comme source de nutriments et d'énergie, la décomposant en substances inorganiques stables telles que CO₂, H₂O, NH₃ et PO₄³⁻.
3. Synthèse cellulaire : Une partie de la matière organique est convertie en nouvelles cellules microbiennes, augmentant ainsi le volume des boues.
4. sédimentation et séparation
Le mélange boues-eau traitée se dépose dans le bassin de décantation secondaire, permettant ainsi la séparation des boues-eau. Le surnageant est évacué, une partie des boues est recyclée et les boues en excès sont évacuées.
En bref : les micro-organismes consomment des polluants → grandissent → se déposent → l'eau devient claire.
III. Composants de base (cinq composants principaux)
1. Réservoir d'aération : site de réaction microbienne et de dégradation de la matière organique.
2. Système d'aération : fournit de l'oxygène et mélange les boues.
3. Réservoir de sédimentation secondaire : sépare les boues et l'eau, produisant des effluents clarifiés.
4. Système de retour des boues : renvoie les boues du fond du bassin de sédimentation secondaire vers le bassin d'aération pour maintenir la concentration microbienne.
5. Système de décharge des boues excédentaires : décharge les boues vieillies en excès, assurant ainsi la stabilité du système.
IV. Indicateurs de base
1. MLSS (solides en suspension de liqueurs mélangées)
La concentration de boues activées dans le bassin d'aération, reflétant le nombre de micro-organismes.
2. SV (Sludge Settling Ratio) : Le rapport volumique des boues après 30 minutes de décantation, utilisé pour évaluer les performances de décantation.
3. SVI (Sludge Volume Index) : Détermine si les boues sont volumineuses, meubles ou ont une mauvaise décantation.
4. DO (Oxygène Dissous) : Généralement contrôlé à environ 2 mg/L pour assurer une réaction aérobie.
5. Temps de rétention des boues (SRT) : temps de séjour moyen des micro-organismes dans le système, affectant l'efficacité du traitement et la production de boues.
V. Processus typique
Eaux usées → Tamis à barres → Chambre à sable → Réservoir d'aération (aération) → Décanteur secondaire
↓ Boues du décanteur secondaire : Une partie est renvoyée vers le bassin d'aération et une partie est évacuée sous forme de boues excédentaires.
VI. Avantages et inconvénients
Avantages
• Haute efficacité de traitement, excellente élimination de la DCO, de la DBO et des MES
• Opération mature, large applicabilité (eaux usées municipales, eaux usées industrielles)
• Empreinte relativement faible, qualité des effluents stable
Inconvénients
• Consommation d'énergie élevée (consommation d'électricité pour l'aération)
• Exigences de gestion élevées, sujettes au gonflement, à la mousse et au flottement des boues
• Génération de boues excédentaires, nécessitant un traitement supplémentaire
VII. Portée applicable
• Eaux usées domestiques municipales
• Eaux usées industrielles ayant une bonne biodégradabilité (alimentaire, brassicole, impression et teinture, produits chimiques, etc.)