Traitement biologique des eaux usées à l'oxygène - augmenter les performances des stations d'épuration et réduire efficacement les coûts
Les procédés d’épuration biologique constituent le cœur des phases d’épuration dans le traitement des eaux usées, tant dans le traitement des eaux usées municipales que celui des eaux usées industrielles.
De nombreux exploitants d’usines comptent encore sur l’air pour l’apport d’oxygène. Cette méthode peut sembler plus rentable, mais au final, l’oxygène pur a souvent l’avantage.
L’utilisation d’oxygène pur ou d’oxygène technique, mais aussi d’ozone, dans le cadre d’un traitement biologique des eaux usées, permet d’obtenir des optimisations importantes et des performances accrues, moyennant un faible coût d’investissement. Et tout cela, en un temps très court et sans planification élaborée. Le traitement ultérieur des eaux usées après le traitement biologique en bénéficie également.
- Procédés de boues activées avec de l’oxygène
- Avantages de l’oxygène dans le traitement des eaux usées : une solution rapide et optimale
- Systèmes d’apport d’oxygène pour le traitement des eaux usées : une variable pour chaque type d’installation
- Conseils sur le traitement des eaux usées à l’aide d’oxygène
- Nexelia pour le traitement biologique des eaux usées : efficacité maximale et coûts minimaux
Procédés de boues activées avec de l’oxygène
Le procédé de boues activées, méthode rentable économiquement, est établi depuis longtemps dans le traitement biologique des eaux usées. Un apport d’oxygène optimal un faible indice de boue avec un nombre réduit de bactéries filamenteuses sans boues volumineuses, constituent des critères déterminants pour une performance de nettoyage élevée et constante, une faible valeur de DCO ou de DBO5 dans l’effluent et une stabilité fiable du processus.
Toutes les eaux usées municipales contiennent des substances azotées, et de nombreuses eaux usées industrielles contiennent également des substances organiques spécifiques à la production. Ces substances doivent également être réduites avant leur rejet dans un cours d’eau récepteur, conformément aux exigences légales.
Dans le cas d’une élimination ciblée de l’azote, les agents nitrifiants, notamment, doivent être alimentés en oxygène en quantité suffisante. En outre, ils sont sensibles au pH et exigent un âge de boue élevé ou une faible charge de boue. L’oxygène pur ou l’oxygène technique assure un approvisionnement en oxygène optimal à tout moment, y compris en cas de teneur en matières sèches élevée, de température élevée des eaux usées ou de charges de pointe élevées dans le processus d’activation. Une biomasse active, facilement sédimentable, présentant un indice de boue le plus bas possible, est l’objectif à atteindre pour un fonctionnement optimal de la station.
Si la valeur du pH est trop élevée, une neutralisation au CO2 est compatible avec l’environnement et est une solution économique. En cas d’indice de boue trop élevé (SVI) ainsi que de DCO dure, inerte ou de boues excédentaires polluées, l’utilisation ciblée d’ozone à partir d’oxygène est utile.
Outre l’augmentation des performances, l’optimisation de l’élimination de l’azote ou la réduction des valeurs de DCO dans les effluents, l’élimination des substances à l’état de traces ou des micropolluants, font l’objet d’une attention croissante.
L’utilisation d’oxygène, combinée au rendement élevé de l’admission, réduit l’air évacué à un niveau minimum. Les nuisances olfactives sont ainsi limitées de manière fiable.
Avantages de l’oxygène dans le traitement des eaux usées : une solution rapide et optimale
L’utilisation d’oxygène pur ou technique avec > 99,5 vol. O2 offre des avantages macroéconomiques significatifs par rapport à l’introduction d’air, notamment en cas de besoin élevé en oxygène et de conditions complexes dans les étapes biologiques :
- Capacité élevée d’apport d’oxygène
- Apport rapide d’oxygène
- Convient également aux températures élevées des eaux usées
- Pas d’émissions d’odeurs ni de nuisances olfactives
- Pas de formation de mousse, peu d’aérosols
- Convient également aux bassins profonds
- Efficace sur les eaux usées hautement contaminées
En raison de sa grande flexibilité et de son efficacité rapide, l’utilisation d’oxygène pur pour le traitement des eaux usées est très efficace et applicable à court terme, notamment lors des pics de charge ou des changements de charge fréquents, par exemple dans le domaine des réacteurs à séquençage par lot (SBR). Le contrôle précis du procédé et la bonne solubilité par rapport à l’air, combinés à une efficacité d’admission élevée, permettent de garantir l’obtention de la teneur en oxygène de l’aération très rapidement et avec précision sur de larges plages. Ce principe vaut également pour les températures élevées des eaux usées. L’oxygène est également bénéfique à des concentrations élevées de biomasse, et ce n’est pas uniquement le cas pour les bioréacteurs à membrane (MBR).
Une usine modernisée avec de l’oxygène est exploitée avec une biomasse active nettement plus élevée : grâce à l’apport complet d’oxygène, la concentration de biomasse dans l’activation peut être augmentée. Cette optimisation du processus est plus ou moins équivalente à une extension de l’usine. La valeur limite de DCO peut ainsi être spécifiquement assurée.
Systèmes d’apport d’oxygène pour le traitement des eaux usées : une variable pour chaque type d’installation
Avec Nexelia pour le traitement biologique des eaux usées, Carbagas propose différents systèmes adaptés aux besoins spécifiques afin de permettre l’introduction efficace et économique d’oxygène pur :
- Convient à toutes les géométries de bassin
- Capacité élevée d’apport d’oxygène
- Rendement d’admission élevé
- Faible consommation énergétique
- Convient aux charges ponctuelles ou de pointe extrêmes
- Ajustable de 0 à 100 %, à court ou à long terme.
- Montage possible sans drainage du bassin
Oxy Injector-Ventoxal
le système dynamique et ultra-efficace d’apport d’oxygène offrant des rendements > 80 % avec un mélange simultané.
Oxy Injector-Turboxal
le système d’apport d’oxygène compact et flottant pour un apport d’oxygène et un mélange économiques des bassins d’aération, ainsi que des systèmes de bassins d’eaux usées fortement chargés.
Injector-Poroxal
le système sans usure et autonome en énergie pour l’alimentation en oxygène via des sorties de tuyau anti-colmatage.
Injector-Bicone
le système d’apport d’oxygène à haute concentration sous pression pour des tâches individuelles.
Tous les systèmes peuvent être installés de manière permanente ou en tant qu’unités de remplacement en cours de fonctionnement.
Conseils sur le traitement des eaux usées à l’aide d’oxygène
Le traitement des eaux usées à l’oxygène convient à toutes les industries qui appliquent une étape biologique :
- Chimie et pétrochimie
- Raffineries
- Traitement des eaux usées municipales
- Industrie des peintures et vernis
- Industrie du textile et du cuir
- Production de papier et pâtes à papier
- Industrie agroalimentaire (y compris les laiteries, abattoirs, fabriques de boissons, boulangeries et pâtisseries)
- Particulièrement adapté aux eaux usées industrielles et alimentaires hautement contaminées
La recherche du système d’apport d’oxygène et du concept d’installation optimaux pour la station d’épuration concernée est facilitée pour les opérateurs grâce à des conseils d’experts compétents. Outre le choix de la variante appropriée, son intégration dans le processus de traitement existant revêt également une importance considérable. Carbagas peut s’appuyer sur plus de 30 années d’expérience et sur un réseau comptant plus de 1 000 systèmes opérationnels à travers le monde.
Sur demande, les experts en traitement des eaux usées installent des systèmes mobiles dans votre usine afin de vous démontrer leurs performances et leur flexibilité dans la pratique. De tels déploiements d’essai sont également possibles sur des périodes plus longues.
L’utilisation d’oxygène optimise le traitement biologique des eaux usées : L’ozone réduit les boues excédentaires et l’indice de boue ou les bactéries filamenteuses/boues fluides. L’ozone est tout aussi efficace pour la DCO difficile à dégrader ou dure et inerte que pour les substances présentes à l’état de traces. Le traitement des eaux usées à l’oxygène pur permet d’éviter les extensions structurelles tout en augmentant les performances des installations existantes. La nitrification et l’élimination de l’azote sont optimisées et l’a mise en œuvre de techniques de construction et de machinerie est réduite au minimum. Dès lors, une augmentation de production de plus de 50 % peut être atteinte sans qu’il soit nécessaire d’agrandir la structure de l’usine.
Nexelia pour le traitement biologique des eaux usées : efficacité maximale et coûts minimaux
Nexelia, la marque de Carbagas pour toutes les solutions de procédés, combine les gaz techniques, le savoir-faire en matière de procédés et la technologie d’application appropriée avec une forte proposition de valeur, ici pour le traitement biologique des eaux usées.
