Fini les craintes liées à l’exploitation des systèmes de traitement biologique des eaux usées !
Le procédé à boues activées joue un rôle crucial dans le traitement des eaux usées et a été largement étudié au niveau national et international. L'observation de la phase biologique des boues activées pendant le traitement des eaux usées et l'analyse des changements dans la communauté biologique sont d'une importance cruciale pour le fonctionnement normal à long terme des systèmes de traitement des eaux usées.
Cet article présente les méthodes d'observation de la phase biologique dans le processus de boues activées et discute de son rôle indicatif dans le traitement des eaux usées, fournissant des conseils pour l'exploitation et la gestion efficaces des systèmes de traitement des eaux usées.
Pourquoi la phase biologique peut-elle refléter l’état d’un système d’assainissement ?
Le principe est que les micro-organismes, protozoaires et métazoaires présents dans les boues activées oxydent et décomposent la matière organique des eaux usées en CO2 et H2O dans des conditions d'aération. Certaines substances inorganiques, telles que PO43-, NH3 et H2S, sont décomposées et l'énergie générée au cours de ce processus est utilisée pour la croissance et la reproduction des micro-organismes eux-mêmes.
Avec un afflux continu d'eaux usées, la phase biologique croît et se reproduit continuellement dans les eaux usées, formant finalement un écosystème relativement stable avec certaines fonctions de dégradation.
La formation de cet écosystème stable bénéficie d’un environnement de croissance favorable aux phases biologiques, notamment la température, le pH, la charge organique, la concentration en antibiotiques et l’apport en oxygène. Lorsque les facteurs de contrôle du système de traitement des eaux usées changent, les types, les quantités et les fonctions actives des différentes phases biologiques dans les boues activées changent également en conséquence.
Dans une certaine mesure, les changements dans la phase biologique des boues activées dans le système de traitement reflètent la qualité et l'état de fonctionnement du système de traitement des eaux usées.
Par conséquent, en observant les changements dans la quantité de phases biologiques et de boues activées dans le système de traitement des eaux usées, nous pouvons comprendre l'état de fonctionnement et la qualité du système de traitement et ajuster les conditions de fonctionnement en temps opportun pour modifier la phase biologique, garantissant ainsi le fonctionnement normal continu du système de traitement. Actuellement, l’observation de la phase biologique dans les systèmes de traitement des eaux usées est largement utilisée dans le domaine du traitement des eaux.
Méthodes d'observation de la phase biologique des boues activées
Performance de décantation des boues activées
Prenez de la boue activée fraîche, placez-la dans une éprouvette graduée de 100 ml, laissez-la reposer pendant un certain temps et observez attentivement la vitesse de décantation des boues, si l'interface boues-eau est propre et si le surnageant est transparent, etc.
Observation de la phase biologique des boues activées
Avant l'observation, mélangez soigneusement l'échantillon. À l’aide d’une pipette quantitative de grand diamètre (garantissant un accès facile à la boue activée), pipettez 0,05 ml de l’échantillon sur une lame de verre, recouvrez d’une lamelle et observez au microscope. Dans un premier temps, observez à un grossissement de 100x, en surveillant l'ensemble du champ de vision pour acquérir une compréhension préliminaire de la phase biologique de l'échantillon, y compris l'état des flocs, la taille des particules, le compactage et les populations observées de protozoaires et de métazoaires.
Identifiez les plus gros organismes de la phase biologique, car ils indiquent en grande partie le temps de séjour des boues. Lorsque l’observation au grossissement 100x est insuffisante, utilisez un grossissement 400x. Les pièces buccales, les positions et les nombres d'attaches flagellaires, les modèles d'attachement ciliaire et la croissance fongique filamenteuse sont particulièrement importants ; ceux-ci nécessitent un grossissement de 400x ou plus pour une observation claire.
Le rôle indicatif de l’observation de la phase biologique des boues activées
La structure des boues activées
Les différentes propriétés physiques et biologiques des boues activées reflètent objectivement l’état opérationnel du procédé de traitement des eaux usées.
Si, lors de l'observation, les flocs de boues activées s'avèrent importants, avec des bords nets et une structure dense, présentant de bonnes propriétés d'adsorption et de décantation, cela indique que le système de traitement des eaux usées fonctionne bien et peut séparer efficacement les boues et l'eau dans les processus de traitement ultérieurs, ce qui entraîne une bonne qualité des effluents.
Observez l'eau entre les flocs pour détecter toute matière solide en suspension (SS). Une concentration plus élevée de SS indique une grande quantité de matières en suspension dans les eaux usées. Lorsque le système de traitement fonctionne mal, la structure des boues se détache, les flocs deviennent plus petits et un grand nombre de protozoaires et de métazoaires, notamment des paramécies, des vers en forme de haricot, des vers néphrotiques, des amibes et des trichomonas, apparaissent. Cela indique de mauvaises performances de décantation des boues et une séparation inefficace des boues-eau, affectant la qualité des effluents.
Indication de la phase biologique
(1) Rôle indicatif des protozoaires et des métazoaires
Indication de charge influente :
Dans les boues activées fonctionnant normalement, la phase biologique reste relativement stable, les protozoaires étant principalement constitués d'espèces telles que les Entomopathia, les Vorticostella et les Rotifères. Lorsque des métazoaires supérieurs tels que des insectes et des coccinelles ressemblant à des ours-apparaissent, cela indique que la charge d'affluent des eaux usées est faible. Lorsque le système de traitement fonctionne à faible charge pendant une longue période et entre en vieillissement, des micro métazoaires tels que les rotifères et les nématodes apparaîtront.
A ce moment, la charge de boues doit être augmentée. Lorsque le nombre de protozoaires dans les boues activées est considérablement réduit par rapport à l'état normal et que certains protozoaires tels que les charognards qui apparaissent dans des conditions de faible charge disparaissent et qu'aucun métazoaire n'apparaît, cela indique que la charge d'affluent est trop élevée et que les amibes et certains petits flagellés sont dominants [2]. À ce stade, des mesures telles que la réduction des eaux usées et la réduction des rejets de boues doivent être prises pour réduire la charge de boues et maintenir le fonctionnement normal du système.
Indicateur d'oxygène dissous :
Lorsque l'oxygène dissous dans les boues activées est insuffisant, des protozoaires tels qu'Atorva, des bactéries soufrées, des scorpions et des néoformations apparaissent souvent. Dans le même temps, sous une charge élevée et une aération insuffisante, un grand nombre de petits flagellés apparaissent. À ce stade, des mesures telles qu’une augmentation de l’aération doivent être prises pour augmenter l’oxygène dissous. Lorsque l’oxygène dissous est élevé, des organismes tels que les amibes, les sarcodactyles et les rotifères apparaissent souvent. À ce stade, des mesures telles que la réduction de l'aération et l'augmentation du taux de retour des boues doivent être prises pour augmenter la concentration des boues et réduire la charge de boues.
Indication du pH des eaux usées :
Lorsque les eaux usées sont très alcalines, des phénomènes tels qu'un effluent trouble, la désintégration des boues activées, la mort et la désintégration des protozoaires et une efficacité de traitement réduite se produisent souvent. L'acide doit être ajouté à temps pour le neutraliser. Lorsque l'acidité est trop forte, la cuve de traitement des boues activées dégage souvent une odeur aigre, l'efficacité du traitement diminue et l'activité des différentes phases biologiques diminue. À ce stade, un alcali doit être ajouté à temps pour l'ajuster.
(2) Rôle indicatif des changements dans la taille de la population du même organisme
Dans des conditions normales de fonctionnement, le système de traitement des eaux usées maintient une quantité et une variété d’organismes relativement stables. À l’inverse, lorsque les types et les quantités d’organismes fluctuent de manière significative, cela indique que l’environnement du système de traitement des eaux usées subit des changements correspondants.
Lorsqu’un grand nombre de bactéries filamenteuses apparaissent dans les boues, cela indique que les boues sont déjà gonflées ou sont sur le point de se gonfler. Ceux-ci incluent des bactéries telles que *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* et des moisissures. Des mesures pertinentes doivent être prises rapidement pour inhiber la croissance des bactéries filamenteuses, ajuster diverses conditions de traitement du système et maintenir un fonctionnement stable du système de traitement.
Lorsque la structure des flocs est lâche, les petits flocs deviennent la nourriture de certains rotifères. Avec suffisamment de nourriture, les rotifères prolifèrent de manière excessive. Dans ce cas, les boues vieillissent et des mesures appropriées d'élimination des boues doivent être prises pour éliminer les dommages causés par le vieillissement des boues à l'effet de traitement de l'eau. Les protozoaires et certains micro-animaux sont plus sensibles aux toxines qu'aux toxines elles-mêmes. Les fibres de protection sont un indicateur important dans les boues activées. Lorsque ce type de boues diminue rapidement, cela indique la présence de substances toxiques dans les eaux usées. Cela nécessite un prétraitement rapide.
Résumé
Les boues activées sont un écosystème relativement stable avec une certaine fonction de dégradation. La formation de cet écosystème stable bénéficie d’un environnement de croissance favorable à la communauté biologique. Lorsque les conditions environnementales du système de traitement des eaux usées changent, la communauté biologique correspondante change également. Les changements dans la communauté biologique reflètent, dans une certaine mesure, la qualité et l'état du système de traitement des eaux usées.
Lors de l'exploitation et de la gestion des systèmes de traitement des eaux usées, l'état opérationnel du système peut être étudié en observant les changements dans la phase biologique des boues activées. Cela permet d'identifier en temps opportun les problèmes et de mettre en œuvre des mesures pour garantir un fonctionnement continu et stable. Cependant, la phase biologique des boues activées varie considérablement selon les régions et les stations d'épuration des eaux usées en raison des différences dans la qualité de l'eau, les processus de traitement et les types d'eaux usées.
Par conséquent, dans la pratique, il est essentiel de prendre en compte des circonstances spécifiques et d’étudier la relation entre les changements de qualité de l’eau et les changements de phase biologique dans des cas appropriés. L’observation de ces changements permettra de mieux guider l’exploitation et la gestion des usines de traitement des eaux usées.