De nombreuses personnes qui débutent dans le traitement des eaux usées sont initialement déconcertées par ces deux abréviations anglaises. Sur le tableau des records de course, il est écrit tous les jours, mais si tout à coup on lui demande :
Que représente le MLSS ?
Que regarde encore le MLVSS ?
Beaucoup de gens répondront :
MLSS est une concentration de boues, MLVSS est une boue organique. "
Cette affirmation ne peut pas être fausse, mais en fait, elle n’est qu’à moitié vraie.
Si vous vous souvenez uniquement de la signification de ces lettres, il est difficile de vraiment comprendre leur valeur dans le fonctionnement réel. Pour comprendre ces deux indicateurs, il faut d’abord clarifier une question :
Quelle est la composition des « boues » dans le bassin d'aération.
La « boue » dans le bassin d'aération n'est pas entièrement composée de micro-organismes
Beaucoup de gens pensent inconsciemment que les boues contenues dans le réservoir à boues activées sont constituées de micro-organismes.
Mais la situation réelle n’est pas celle-là.
Le liquide mélangé dans le bassin d’aération est en réalité un système de suspension complexe, qui peut être grossièrement divisé en trois types de substances.
Un type est celui des micro-organismes eux-mêmes.
Y compris les bactéries, les protozoaires et les protozoaires, ce sont les véritables « travailleurs » du système à boues activées, responsables de la décomposition de la matière organique, de la nitrification, de la dénitrification et des réactions d'absorption du phosphore.
L’autre type concerne les substances produites par le métabolisme microbien.
Par exemple, les substances polymères extracellulaires (EPS), les débris microbiens, les substances colloïdales, etc. Même si ce ne sont plus des cellules vivantes, elles appartiennent toujours à la matière organique.
Un autre type est celui des particules inorganiques.
Par exemple, les particules de sable, les précipitations de sels métalliques, les particules minérales, etc. apportées par l'afflux d'eau. Ceux-ci ne participent pas aux réactions biochimiques, mais existeront longtemps dans le système.
Ainsi, les boues contenues dans le bassin d’aération sont en réalité un mélange de matière organique et de matière inorganique.
La différence entre MLSS et MLVSS réside essentiellement dans la distinction entre ces deux parties.
MLSS : combien de « boue » y a-t-il dans le système
Le nom complet de MLSS est Mixed Liquor Suspended Solids, ce qui se traduit par :
Concentration de matières en suspension dans la solution mixte.
En termes simples, cela répond à une question très directe :
Combien de matières en suspension y a-t-il dans le bassin d’aération.
Cela comprend :
micro-organisme
Résidu organique
Substances colloïdales
particules inorganiques
Sédiments et sédiments
Toute substance solide en suspension dans l'eau sera comptée en MLSS.
C'est-à-dire : MLSS=solides organiques+solides inorganiques
Il s'agit plutôt d'une « règle totale » utilisée pour mesurer la quantité de boue dans le système.
En pratique, le MLSS est l'un des indicateurs de contrôle les plus couramment utilisés. La gamme typique de MLSS dans différents systèmes de processus est à peu près la suivante :
Système traditionnel à boues activées : 2000-4000 mg/L
Système A²O : 3000-5000 mg/L
Système MBR : 6 000-12 000 mg/L
Le MLSS est trop faible, ce qui indique que la population microbienne dans le système est insuffisante et que la capacité de traitement pourrait ne pas être en mesure de suivre la charge entrante.
Si le MLSS est trop élevé, cela peut entraîner des problèmes tels qu'une mauvaise sédimentation, des difficultés d'approvisionnement en oxygène et une charge accrue sur le bassin de décantation secondaire.
Par conséquent, les opérateurs surveillent quotidiennement le MLSS, observant essentiellement les « changements de volume de boue » du système.
MLVSS : La partie qui participe véritablement à la réaction
Le nom complet du MLVSS est Mixed Liquor Volatile Suspended Solids, ce qui se traduit par :
Concentration de matières volatiles en suspension dans la solution mixte.
Le mot le plus crucial ici est « volatilité ».
Dans des conditions de combustion à haute-température en laboratoire :
La matière organique sera brûlée,
Les substances inorganiques resteront sous forme de cendres.
La teneur en matière organique de l'échantillon peut être estimée par le changement de poids avant et après la combustion.
Dans le système à boues activées, la plupart des solides organiques sont en réalité :
micro-organisme
Métabolites microbiens
Résidu organique
Par conséquent, le MLVSS est généralement considéré comme représentant la biomasse du système.
Si MLSS examine la quantité de boue présente dans le système, alors MLVSS est plus proche de :
Quelle quantité est réellement impliquée dans les réactions biologiques.
Pour cette raison, MLVSS fournit souvent des informations plus précieuses lors du débogage du processus ou du diagnostic du système.
La relation entre MLSS et MLVSS
Du point de vue de la définition, les deux constituent en réalité une relation inclusive.
En termes simples, MLSS inclut MLVSS.
La partie organique du MLSS est le MLVSS, tandis que la partie restante est un solide inorganique.
Dans les systèmes à boues activées, ces deux éléments maintiennent généralement un rapport relativement stable :
MLVSS/MLSS ≈ 0,65 – 0,8
C'est-à-dire qu'en général, environ 65 à 80 % des matières en suspension dans le bassin d'aération appartiennent à des matières organiques.
Si la proportion d'un système diminue de manière significative, par exemple en dessous de 0,5, cela indique souvent une proportion élevée de substances inorganiques dans le système.
Cette situation peut se produire dans les scénarios suivants :
L'eau entrante a une forte teneur en sable
Les eaux usées industrielles apportent une grande quantité de particules inorganiques
La quantité d'élimination chimique du phosphore ajoutée est relativement importante
L’âge de la boue du système est trop long
À ce stade, une situation peut survenir dans laquelle le MLSS semble élevé, mais la biomasse du système ne l'est pas.
Autrement dit, « il y a plus de boue, mais moins de micro-organismes ».
Comment sont mesurés MLSS et MLVSS
La détermination de ces deux indicateurs est en réalité issue du même processus expérimental.
L'expérience est grossièrement divisée en trois étapes.
La première étape consiste à filtrer l’échantillon.
Prélever un certain volume de solution mélangée, filtrer sur membrane filtrante, retirer l'eau et ne laisser que les matières en suspension.
La deuxième étape est le séchage à 105 degrés.
Séchez la membrane filtrante dans un four jusqu'à un poids constant, et le poids solide obtenu à cette étape est MLSS.
La troisième étape consiste à brûler à haute-température à 550 degrés.
Mettez l'échantillon séché dans un four à moufle et brûlez-le à haute température. La matière organique sera oxydée et décomposée, ne laissant que des cendres inorganiques.
La différence de poids avant et après combustion est MLVSS.
En termes simples, cela signifie :
La partie brûlée est de la matière organique.
La partie restante est constituée de matière inorganique.
Grâce à cette méthode, les indicateurs MLSS et MLVSS peuvent être obtenus simultanément.
Comment comprendre ces deux indicateurs pendant le fonctionnement
Pour les exploitants de stations d’épuration, ces deux données peuvent être comprises sous plusieurs angles.
Lorsque le MLSS diminue de manière significative, cela signifie souvent que le volume de boues du système a diminué et qu'il peut y avoir un rejet excessif de boues ou une fuite de boues du bassin de décantation secondaire.
Lorsque le MLSS continue d'augmenter, cela peut indiquer un rejet de boues insuffisant et une augmentation progressive de l'âge des boues du système.
Le changement du rapport MLVSS/MLSS peut refléter les changements dans la composition du système.
Si la proportion diminue progressivement, cela indique généralement une accumulation de substances inorganiques dans le système et une diminution de la proportion de micro-organismes.
Si la proportion reste stable dans une fourchette raisonnable, cela indique que la structure du système est relativement saine.
Bien entendu, en fonctionnement réel, MLSS et MLVSS doivent généralement être jugés avec d’autres indicateurs, tels que :
SV30
Taux de décantation des boues
oxygène dissous
Examen microscopique des micro-organismes
Ce n'est qu'en combinant ces informations que l'état du système peut être reflété de manière plus complète.
En conclusion
Dans les systèmes à boues activées, MLSS et MLVSS sont souvent utilisés ensemble comme deux indicateurs.
MLSS nous indique combien de matières en suspension se trouvent dans le système.
MLVSS explique en outre quelle proportion de ces solides appartient à la matière organique, c'est-à-dire à la biomasse.
Souvent, il suffit de regarder MLSS pour effectuer le contrôle opérationnel quotidien. Mais lorsque le système rencontre des anomalies, telles qu'une diminution de l'efficacité du traitement ou une détérioration des propriétés des boues, MLVSS fournit souvent des informations plus approfondies.-.
Par exemple, certains systèmes peuvent rencontrer une situation dans laquelle le MLSS ne semble pas faible, mais sa puissance de traitement diminue considérablement.
À ce stade, si le MLVSS est détecté, on constate souvent que la proportion de matière organique a diminué, que la matière inorganique s'accumule progressivement dans le système et que le nombre de micro-organismes qui participent réellement à la réaction a diminué.
Comprendre MLSS et MLVSS, c'est en fait comprendre une chose :
Les boues contenues dans le bassin d'aération ne sont pas un simple micro-organisme, mais un mélange complexe de substances organiques et inorganiques.
Lorsque nous nous concentrons simultanément sur les deux indicateurs, nous pouvons voir plus clairement quels changements se sont produits au sein du système.