Les températures estivales élevées posent un défi majeur au fonctionnement des stations d’épuration des eaux usées, en particulier lorsque des couvercles de collecte des odeurs sont installés dans des installations telles que les réservoirs de traitement biologique. L’effet d’accumulation de chaleur aggrave encore le problème. Voici une analyse détaillée des impacts et des solutions ciblées :
I. Principaux impacts des températures estivales élevées et des couvertures de collecte d'odeurs sur l'exploitation
1. Inhibition de l’activité microbienne et risque d’effondrement du système
Les principales bactéries impliquées dans le traitement biologique des eaux usées sont les bactéries mésophiles, dont la température optimale de croissance se situe généralement entre 20 et 37 degrés. Lorsque la température de l'eau dépasse 35 degrés, l'activité des bactéries nitrifiantes diminue fortement, entraînant une augmentation de l'azote ammoniacal des effluents. Lorsque la température atteint ou dépasse 40 degrés, les protéines contenues dans les cellules microbiennes commencent à se dénaturer, réduisant considérablement leur activité. Dans les installations couvertes de contrôle des odeurs, en raison de « l'effet de serre », la chaleur est difficile à dissiper et la température à l'intérieur du réservoir peut facilement dépasser 40 degrés, voire atteindre 50 degrés. À ce stade, la digestion aérobie et la nitrification cesseront complètement, provoquant un impact dévastateur sur le système de traitement.
2. Diminution de l’oxygène dissous (OD) et apport insuffisant en oxygène
Les températures élevées réduisent considérablement la solubilité de l'oxygène dans l'eau. Simultanément, l’accélération du métabolisme microbien augmente considérablement la consommation d’oxygène. Dans un environnement couvert à haute température, une carence en oxygène se produit facilement dans l'eau, provoquant l'entrée des micro-organismes dans un état de « famine », ce qui a de graves conséquences sur l'efficacité de l'élimination des polluants.
3. Retournement des boues dans les décanteurs secondaires et qualité excessive de l’eau
À haute température, les performances de décantation des boues activées se détériorent, réduisant le taux de stratification et de sédimentation. Simultanément, le métabolisme microbien accéléré déclenche facilement des réactions anaérobies ou de dénitrification dans le bassin de décantation secondaire, produisant des gaz qui font flotter les boues (retournement des boues), conduisant à un excès de matières en suspension (MES) et de phosphore total dans l'effluent.
4. Surchauffe de l'équipement et pannes fréquentes
Les équipements de base tels que les ventilateurs et les pompes fonctionnent sous des charges élevées pendant des périodes prolongées dans des environnements-à température élevée, ce qui rend la dissipation thermique difficile. En particulier dans les bâtiments d'usine couverts, cela conduit facilement à des températures d'huile de lubrification excessivement élevées, au déclenchement d'alarmes et d'arrêts, ou à une réduction automatique du débit d'air en raison de la protection anti-surtension, menaçant sérieusement la durée de vie de l'équipement et la stabilité du processus.
II. Solutions ciblées
Pour relever les défis ci-dessus, en particulier l'accumulation de chaleur causée par la couverture, les mesures complètes suivantes sont recommandées :
1. Amélioration physique du refroidissement et de la ventilation (pour les installations couvertes)
Conception de ventilation améliorée : optimisez la ventilation dans la structure couverte, en installant des persiennes supérieures et des entrées d'air inférieures pour créer une convection naturelle, garantissant un taux de renouvellement d'air d'au moins 6 fois/heure.
Refroidissement actif par pulvérisation : installez un système de pulvérisation par pulvérisation à haute pression sur le dessus du réservoir d'aération ou dans la zone couverte, en utilisant le principe d'absorption de la chaleur par évaporation de l'eau pour le refroidissement physique, en contrôlant la température du réservoir en dessous de 35 degrés.
Isolation externe et ombrage : installez des pare-soleil réfléchissants sur le dessus de la structure ou plantez de la végétation verte autour de la zone de l'usine pour former une barrière d'isolation thermique, réduisant ainsi la température ambiante.
2. Contrôle précis des paramètres du processus
Refroidissement par eau d'entrée : installez une tour de refroidissement à l'extrémité avant du réservoir aérobie ou pulvérisez de l'eau pour refroidir le tuyau d'aération principal, réduisant ainsi la température de l'eau d'entrée de la source (la réduisant généralement de 7 à 8 degrés).
Augmentez les normes de contrôle de l'oxygène dissous : augmentez l'intensité de l'aération ou ajoutez des ventilateurs pour garantir une quantité suffisante d'oxygène dissous. Lorsque la concentration des boues est élevée (par exemple 4 g/L), le point de consigne d'OD doit être augmenté à 3,0-4,0 mg/L pour compenser la diminution de l'efficacité du transfert d'oxygène à des températures élevées.
Ajuster l'âge et la charge des boues : prolonger de manière appropriée le temps de décantation des boues (SRT) de 2 à 3 jours pour stabiliser la population de bactéries nitrifiantes, ou réduire de manière appropriée la charge de boues pour atténuer le stress métabolique sur les micro-organismes provoqué par les températures élevées.
3. Décantation secondaire et optimisation de l’élimination du phosphore
Améliorer les propriétés de décantation des boues : si nécessaire, ajoutez des floculants tels que le chlorure de polyaluminium (PAC) au décanteur secondaire pour améliorer les performances de décantation des boues et empêcher leur renversement.
Améliorer l'élimination chimique du phosphore : étant donné que les bactéries accumulatrices de polyphosphates-peuvent ne pas libérer de phosphore assez longtemps dans la zone anaérobie à des températures élevées, ce qui entraîne une augmentation du phosphore total dans l'effluent, une surveillance étroite et une augmentation appropriée du dosage des agents d'élimination chimique du phosphore sont nécessaires.
4. Entretien des équipements et assurance de la sécurité
Gestion de la ventilation forcée et de la lubrification : installez des climatiseurs industriels ou des ventilateurs à flux axial dans des zones clés telles que les salles de ventilation et les salles de distribution d'énergie pour le refroidissement forcé. Vérifiez et remplacez régulièrement l'huile lubrifiante de l'équipement pour éviter toute détérioration à haute température.
Sécurité améliorée dans les espaces confinés : les températures élevées accélèrent la volatilisation et l'accumulation de gaz toxiques et nocifs (tels que le sulfure d'hydrogène). Les inspections et la maintenance doivent respecter strictement le principe « ventiler d'abord, puis tester, puis travailler », et des équipements de protection tels qu'un appareil respiratoire à pression positive doivent être fournis pour prévenir les accidents d'empoisonnement et d'asphyxie.