Les boues activées sont un mélange floculant formé de nombreux micro-organismes. Les eaux usées et les boues sont soigneusement mélangées et en contact. Les micro-organismes consomment la matière organique présente dans l’eau, puis séparent les boues de l’eau. Les boues sont ensuite renvoyées au système pour un traitement ultérieur.
Le processus est divisé en : réaction d'aération, séparation des boues-eau, retour des boues et évacuation des boues en excès.
1. Réservoir d'aération : Les eaux usées pénètrent dans le réservoir d'aération, où l'air est introduit pour l'aération.
L'agitation assure un mélange parfait des eaux usées et des boues activées ; l'oxygène est fourni aux micro-organismes ; les bactéries aérobies consomment de la DCO et de la matière organique ; les bactéries nitrifiantes convertissent l’azote ammoniacal en azote nitrate.
Visuellement, les flocs sont brun jaunâtre-, floculants et ont de bonnes propriétés de décantation.
2. Décanteur secondaire - Boues- Séparation de l'eau : la liqueur mélangée s'écoule par gravité dans le décanteur secondaire, et l'aération et l'agitation sont arrêtées. Les flocs de boues activées se déposent vers le bas par gravité. La couche supérieure transparente est l'effluent traité, qui peut être rejeté ou traité davantage.
3. Retour des boues : La majeure partie des boues décantées est pompée vers l’extrémité avant du réservoir d’aération à l’aide d’une pompe de retour. Fonction : Le remplissage continu du réservoir d'aération avec des micro-organismes garantit une concentration bactérienne stable, permettant au système de fonctionner en continu. Sans reflux, les micro-organismes sont constamment emportés par le débit d’eau, provoquant l’effondrement rapide du système.
4. Déversement excessif de boues : Les micro-organismes consomment les eaux usées et se multiplient, entraînant une quantité croissante de boues. Les boues excédentaires doivent être évacuées périodiquement ; ces boues excédentaires sont appelées boues excédentaires et sont envoyées vers un équipement de déshydratation des boues pour traitement.
Trop peu de rejet : la concentration des boues est trop élevée, ce qui provoque facilement un gonflement des boues et des boues flottantes.
Trop de rejets : la concentration des boues est trop faible, ce qui entraîne un nombre insuffisant de micro-organismes et un traitement inadéquat.
Processus complet : Aération → Sédimentation secondaire → Reflux des boues → Rejet excessif → Élimination de l'azote et du phosphore
1. Étape anoxique (sans oxygène) : Les bactéries dénitrifiantes convertissent l’azote nitrate en azote gazeux, qui s’échappe, permettant ainsi une élimination totale de l’azote.
2. Stade anaérobie (sans oxygène) : Pas d'oxygène, pas d'azote nitrique : Les bactéries qui accumulent des polyphosphates- libèrent du phosphore.
3. Aération aérobie : les bactéries accumulant des polyphosphates-absorbent de manière agressive le phosphore ; enfin, le phosphore est évacué du système par évacuation des boues excédentaires.
Anomalies courantes et leur compréhension :
Regroupement des boues : la croissance excessive de bactéries filamenteuses entraîne une mauvaise décantation des boues et un flottement des boues dans le bassin de décantation secondaire.
Intoxication par les boues : les substances toxiques présentes dans les affluents provoquent une mort microbienne massive, entraînant un échec du traitement.
Oxygène dissous excessivement élevé : les boues elles-mêmes sont oxydées, ce qui entraîne une diminution du volume des boues ; Un taux d’oxygène dissous (OD) excessivement faible empêche les micro-organismes de consommer suffisamment de nutriments, ce qui entraîne des niveaux insuffisants de DCO et d’azote ammoniacal.