I. Qu'est-ce que le groupage filamenteux ?
Lorsque les boues activées ont de bonnes performances de décantation, leur valeur SVI (Self-Containing Viscosity Index) est d'environ 50-150. Lorsque le SVI > 200 continue d’augmenter, on parle de gonflement des boues. Les bactéries filamenteuses existent normalement dans les boues activées. Ils agissent comme la structure des flocs, reliant des millions de bactéries pour former des flocs, qui constituent un support important pour l’adsorption de la matière organique. Lorsque les bactéries filamenteuses prolifèrent excessivement, la structure des flocs est détruite, formant un grand nombre de flocs lâches qui flottent à la surface de l’eau et sont difficiles à déposer. Il s’agit d’un gonflement filamenteux. Les statistiques montrent que plus de 90 % du gonflement des boues est causé par un excès de bactéries filamenteuses.
Points clés pour le diagnostic : décantation lente du SV30, structure de flocs de boues activées lâche, SVI > 200 et MES élevées des effluents (matières en suspension).
II. Cinq causes majeures du gonflement filamenteux
1. Faible teneur en oxygène dissous (OD)
Des études montrent que lorsque l'OD tombe en dessous de 0,2 à 0,3 mg/L, la plupart des bactéries aérobies cessent essentiellement de respirer, tandis que certaines bactéries aérobies (principalement des bactéries filamenteuses) peuvent encore prospérer et dominer le système, entraînant un gonflement des boues.
2. Charge d'influence élevée
Lorsque la concentration de matière organique dans l'influent dépasse soudainement la charge normale, les bactéries formant des flocs-utilisent préférentiellement la matière organique en raison de leur taux métabolique rapide. Cependant, dans des conditions de charge élevée, les bactéries filamenteuses peuvent également en profiter pour proliférer rapidement, provoquant un gonflement des boues.
3. Déséquilibre nutritionnel
Le rapport nutritionnel général requis pour la croissance bactérienne est DBO₅ : N : P=100 : 5 : 1. Lorsque la teneur en phosphore est insuffisante et que le rapport C/N est élevé, ces conditions nutritionnelles sont en fait adaptées à la croissance des bactéries filamenteuses. Une caractéristique des bactéries filamenteuses est leur aptitude à des rapports C/N élevés, à de faibles niveaux de nutriments et à des conditions de charge élevée.
4. Effets de la température et du pH de l'eau
Des températures supérieures à 35 degrés ou un pH trop bas peuvent facilement entraîner une croissance excessive de bactéries filamenteuses.
5. Conditions du processus
Les bassins d'aération complètement mélangés, en raison de leur charge uniforme de boues, de nutriments et d'oxygène dissous (OD) et de leurs conditions de fonctionnement stables, sont souvent plus propices à la prolifération de bactéries filamenteuses. En revanche, les réacteurs à flux plug-, avec leurs gradients de concentration de substrat, sont plus propices à la compétition entre flocs bactériens et bactéries.
III. Solutions
1. Ajustement des paramètres de fonctionnement
Contrôle de l'oxygène dissous
Augmentez le taux d'aération pour maintenir l'OD dans la zone aérobie à 2-4 mg/L, inhibant ainsi la dominance des bactéries filamenteuses.
Contrôler l'âge des boues
Maintenir un âge de boue raisonnable (par exemple, 8 à 15 jours) pour éviter des âges de boue trop longs conduisant à des conditions de faible charge.
Ajustement du rapport nutritionnel
Ajoutez des engrais azotés et phosphorés pour rétablir le rapport DBO₅:N:P à 100:5:1.
2. Ajout d'agents chimiques
Ajout de bactéricides
L'ajout approprié de bactéricides peut inhiber efficacement la prolifération des bactéries filamenteuses. Par exemple, de la poudre décolorante doit être ajoutée à une dose de 0,3 à 0,8 % de la concentration des boues.
Ajouter de la chaux
Ceci est adapté au gonflement causé par un pH trop bas, en augmentant la valeur du pH et en la maintenant entre 8,5 et 9.
Ajout de floculants
En cas de gonflement important, des sels de fer ou d'aluminium peuvent être ajoutés pour forcer la floculation ; il s'agit d'une méthode de traitement d'urgence.
IV. Résumé
Le gonflement des filaments n’est pas un phénomène soudain, mais plutôt le résultat de conditions de fonctionnement défavorables et prolongées. Plutôt que de se précipiter après le gonflement, il est préférable de commencer par les paramètres de fonctionnement afin de maintenir une croissance équilibrée des flocs et des bactéries filamenteuses. De plus, les bactéries filamenteuses ne sont pas totalement inutiles ; ils jouent également un rôle positif dans le traitement des eaux usées récalcitrantes. L’état de fonctionnement idéal est de contrôler raisonnablement leur présence sans leur permettre de devenir incontrôlée.