Ozon in der Wasserbehandlung

Les exigences légales en matière de traitement des eaux usées sont strictes et en constante augmentation : 

  • Contaminants organiques 
  • DCO inertes difficilement biodégradables
  • Coloration des eaux usées
  • Traces de substances ou de micropolluants
  • Ainsi que, de plus en plus, les substances de type hormonal

Le traitement économique des boues excédentaires et la réduction de l’indice de boues dans le traitement des eaux usées industrielles font l’objet d’une attention croissante. Les eaux de traitement, de recirculation et de refroidissement sont souvent soumises à un traitement séparé à l’ozone afin de lutter contre les légionelles.

Le traitement ciblé de l’eau à l’ozone est une alternative efficace et économique pour les tâches de purification complexes.

Traitement à l’ozone : l’oxydation à l’ozone de niveau maximal

L’ozone est l’oxydant le plus puissant productible à l’échelle industrielle. Il permet d’éliminer totalement un grand nombre de substances problématiques, ou de les oxyder dans une mesure telle qu’elles deviennent alors biodégradables, en réagissant au cours du processus pour former des produits d’oxydation relativement peu problématiques, ainsi que de l’oxygène.

Selon la tâche à accomplir, l’ozone est employé directement ou en combinaison au sein d’un procédé AOP (Advanced Oxidation Process) afin d’augmenter encore le potentiel d’oxydation par la formation de radicaux OH.

Aperçu du potentiel d'oxydation

Agent oxydant Potentiel d'oxydation (V)
Radical OH (ozone AOP) 2,8
Ozone 2,07
Peroxyde d'hydrogène 1,78
Permanganate de potassium 1,7
Hypochlorite 1,49
Chlore 1,36
Dioxyde de chlore  1,27
Oxygène 1,23

 

Module einer Abwasser-Ozonierung: 1. Ozonerzeugung / 2. Pumpenskid / 3. Ozonreaktor

Les installations d’ozonisation se composent généralement d’au moins trois modules :

Modules d’un système d’ozonisation des eaux usées : 1. Génération d’ozone / 2. Skid de pompage / 3. Réacteur à ozone

La composition de chaque installation repose sur une analyse effectuée par des spécialistes qui vise à déterminer le degré d’ozonisation optimal pour répondre aux objectifs de traitement ou aux limites de rejet.

Les effluents gazeux riches en oxygène provenant de l’ozonisation lors de la quatrième étape de purification, par exemple, peuvent être recyclés de manière économique et utilisés avec l’OXY INJECTOR-TURBOXAL ou l’OXY INJECTOR-VENTOXAL pour l’injection d’oxygène dans des processus biologiques en amont ou en aval.

Approvisionnement fiable en ozone : génération d’ozone sur place en toute simplicité

En raison de sa réactivité, l’ozone ne peut être entreposé et doit donc être produit sur place à partir d’oxygène.
La génération d’ozone est produite par une décharge électrique silencieuse dans un champ à haute tension à l’intérieur de générateurs d’ozone à refroidissement hydraulique spécialement conçus à cet effet.

Les générateurs d’ozone sont disponibles en capacités allant jusqu’à 100 kg/h d’ozone. 

Ozonanlage zur Spurenstoff-Elimination, Wirtschaftsbetriebe Duisburg
Installation d'ozone pour l'élimination des substances traces, Wirtschaftsbetriebe Duisburg

La production d’ozone à partir d’oxygène cryogénique liquéfié fourni dans des réservoirs d’oxygène ou, en cas de demande extrêmement élevée, par la production d’oxygène sur site, se révèle l’option la plus rentable. L’obtention de la qualité d’oxygène requise est assurée par des systèmes d’approvisionnement sophistiqués et des produits spéciaux. 

Carbagas propose toutes les formes d’approvisionnement, ainsi que les services associés. 

Générateurs d'ozone : Données techniques

Spécifications

Caractéristiques

Concentration d'ozone

6 - 16 (20*) %wt

Gaz d'alimentation : Oxygène * dans des cas exceptionnels avec Primozone

Qualité de l'oxygène

> 93 - 99 %

Point de rosée < - 70°C, KW < 60 ppmv

Demande d'oxygène

6 - 16* Kg O2 / Kg O3

Selon la concentration d'ozone, * 10 kg O2/ kg O3 à 10%.

Demande d'énergie

6 - 10…. kWh / kg O3

Selon la concentration d'ozone souhaitée + refroidissement (environ + 30-50%)

Eau de refroidissement / refroidissement

1,5 m³ / kg O3

Max. Elévation de température dT = 5°C

Matériaux en contact avec l'ozone

PTFE, acier inoxydable

Sans huile ni graisse

Gaz d'oxygène

6 - 8 kg O2 / kg O3

Double utilisation possible, par exemple utilisation des gaz d'échappement AL

Sécurité de l'ozone

Valeur MAK :
0,1 ppm 8h/d

Valeur seuil de l'odeur : 0,005 - 0,02 ppm

Masse du récipient d'ozone

  • 1 kg/h Générateur d'O3 : conteneur de 10 ft.
  • 5 kg/h Générateur d'O3 : conteneur de 30 pieds
  • 10 kg/h Générateur d'O3 : conteneur de 40 pieds
  • Des conteneurs plus grands faits sur mesure

Surveillance de l'air intérieur

Pour l'oxygène et l'ozone

Réduction de la valeur de DCO, élimination de DCO inerte et des colorants

Ozonanlage nach der biologischen Reinigungsstufe mit Offgas-Nutzung mittels Oxy-Injector Ventoxal

Suivant le procédé de production employé, les eaux usées industrielles peuvent contenir des substances non biodégradables ou difficilement biodégradables, ainsi que des colorants. Ces substances, dont certaines sont toxiques (telles que les cyanures, phénols, benzènes ou halogènes liés AOX), ainsi que la coloration, doivent être éliminées avant le rejet dans un plan d’eau récepteur, mais aussi en tant que rejets indirects avant le rejet dans une station d’épuration municipale. Pour cela, une désintoxication des eaux usées peut être nécessaire.
 

Le traitement à l’ozone ou un procédé AOP ciblé est un moyen sûr d’éliminer les substances inertes ou toxiques du fait de leur potentiel d’oxydation élevé.

Suivant la finalité et les substances à traiter, l’ozone est appliqué directement au point d’origine, c’est-à-dire en amont de l’étape de traitement biologique, ou en aval de celle-ci, avant le rejet dans les eaux réceptrices.

Ozonbehandlung mit nachgeschalteter biologischer Reinigungsstufe
Traitement à l'ozone avec une étape de traitement biologique en aval

Élimination des substances à l’état de trace au moyen d’ozone

Ozonanlage zur Elimination der Spurenstoffe im Abwasser mit Offgas-Nutzung mittels Oxy-Injector Turboxal

Les substances à l’état de trace et les micropolluants font l’objet d’une attention croissante. Les micropolluants tels que les produits pharmaceutiques, cosmétiques, pesticides et autres substances chimiques constituent une menace importante pour nos eaux. Entre-temps, des résidus ont été décelés dans les eaux courantes, ainsi que dans des échantillons de sol et d’eaux souterraines à travers presque toute l’Allemagne.

Grâce à sa réactivité, l’ozone offre la possibilité d’éliminer de façon rentable les substances à l’état de trace présentes dans les effluents des stations d’épuration municipales ou industrielles. La mise à niveau
de stations d’épuration existantes avec la quatrième étape de purification visant à éliminer les substances à l’état de traces au moyen d’ozone a déjà fait ses preuves à maintes reprises.

Outre ses installations pilotes et son ingénierie des procédés, Carbagas propose une nouvelle technologie économique d’injection d’ozone qui exploite les effluents gazeux contenant de l’oxygène dans le processus d’activation et réduit ainsi considérablement la taille de la chambre de réaction, tout en rendant le procédé plus flexible. 

Désintégration des boues excédentaires : réduction des boues excédentaires et de l’indice de boues

Les boues excédentaires ou secondaires sont produites par toutes les stations d’épuration des eaux usées municipales et industrielles dotées d’un étage biologique. Leur élimination est indispensable. Dans de nombreux cas, en fonction de la teneur en élément P, les boues d’épuration sont incinérées afin de permettre un captage ultérieur du phosphore. 

L’emploi d’ozone dans le traitement des boues excédentaires ou la désintégration des boues d’épuration offre de nombreux avantages :

  • Jusqu’à 50 % de réduction des quantités et des coûts d’élimination
  • Captage des nutriments et substances sous forme de trace
  • Réduction de l’indice de boue (SVI)
  • Drainabilité optimisée
  • Augmentation des performances du système
Reduktion von biologischem Überschussschlamm mittels Ozon

Outre la désintégration des boues excédentaires, l’ozone permet également de réduire directement et de manière ciblée l’indice de boues, les boues volumineuses ou les bactéries filamenteuses dans une « version allégée ».

L’ozone permet d’agir directement sur l’indice de boues et les bactéries filamenteuses au niveau de la phase biologique dans les boues d’épuration ou les boues excédentaires. 

Traitement de l’eau de refroidissement à l’ozone : contrôle des légionelles

Einsatz von Ozonierung von Kühlwasser zur Desinfektion

Des procédés efficaces pour respecter les limites de légionelles ou réduire les organismes dans le cycle de l’eau jouent un rôle central dans les tours de refroidissement. Les valeurs limites de concentration de légionelles dans les tours de refroidissement sont introduites par des spécifications telles que la directive VDI 2047 Feuille 2. Des procédés efficaces pour le traitement continu de l’eau et la désinfection des   eaux de refroidissement sont également de plus en plus importants d’un point de vue économique.

L'utilisation de l'ozone est un procédé efficace, en particulier pour les circuits de refroidissement complexes ou de grande taille.

L'ozone prévient :

  • Légionelles
  • Taux élevés de bactéries
  • Formation de biofilms
  • Augmentation de la corrosion biogénique

Eau ozonisée : un nouveau système d’introduction d’ozone révolutionnaire

Les performances économiques de l’ozone dans le traitement des eaux dépendent fortement de la technologie d’entrée de l’ozone employée.

Une nouvelle technologie d’injection d’ozone révolutionnaire est en cours de développement : L’eau ozonisée est prédestinée à l’élimination des substances à l’état de traces et des micropolluants en présence de CSB inerte ou de colorants.

L’eau ozonisée est un liquide très fortement enrichi en ozone :

  • Disponible sous pression
  • Utilise les gaz d’évacuation oxygénés
  • Possède une réactivité accrue et des propriétés AOP.
  • Est ajouté sous forme liquide
  • Peut donc être utilisé dans n’importe quel réacteur

Des conseils avisés : l’alpha et l’oméga du traitement de l’eau par l’ozone

L’emploi de l’ozone pour le traitement de l’eau et des eaux usées convient à une grande diversité de branches et secteurs industriels en offrant avec une grande variété d’objectifs de traitement :

 

Industrie/secteur

 

Objectif de l'application/du traitement

Industrie chimique

Oxydation des substances toxiques, par exemple les cyanures, les phénols, les benzènes, ...

Raffineries et pétrochimie

Détoxification des eaux usées
Production de pâte à papier

Décoloration de l'eau de traitement ou des eaux usées

Production de papier    

Oxydation de la DCO difficile à dégrader

Industrie alimentaire Désinfection des effluents
Industrie pharmaceutique

Réduction des substances traces et des micropolluants

Traitement des eaux usées municipales    

 - Réduction des boues excédentaires
 - Désintégration des boues
 - Amélioration de l'indice de boue

Industrie de la pâte à papier et du papier  Blanchiment
Circuits de refroidissement, installations de recooling Protection contre les légionelles, traitement des eaux de refroidissement
Traitement de l'eau potable Prétraitement, oxydation, désinfection

 

Les experts en traitement de l’eau de Carbagas conseillent l’utilisateur sur la sélection de la technologie d’oxydation à l’ozone appropriée. L’intégration du traitement à l’ozone dans les processus de traitement existants revêt également une grande importance.

Les experts de Carbagas vous aident grâce à leur savoir-faire étendu. Notre offre inclut, entre autres :

  • Une analyse rigoureuse des données relatives au procédés et aux polluants
  • Des conseils détaillés sur la technologie d’ozone employée
  • La réalisation d’essais en laboratoire ou sur site au moyen d’équipements mobiles
  • L’ingénierie du traitement à l’ozone jusqu’à l’installation et la mise en service complètes de votre système d’ozonisation
  • Des conseils complets sur toutes les questions de sécurité liées au domaine de l’ozone

L’eau potable est une ressource rare et qui doit être préservée. L’industrie a donc besoin de technologies fiables et économiques pour répondre aux strictes exigences légales en matière de traitement des eaux usées. L’utilisation de l’ozone ou de l’ozonation des eaux usées offre des solutions compétitives pour garantir une conformité fiable aux exigences relative aux eaux usées existantes ou nouvellement promulguées.

nexelia pour le traitement à l’ozone des eaux usées : la marque de choix pour les solutions et l’optimisation des procédés

En tant qu’offre complète et personnalisée, la solution de traitement à l’ozone Nexelia crée un lien optimal entre votre traitement des eaux usées ou eaux de process et les gaz et technologies d’utilisation de l’ozone.

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La marque nexelia, qui regroupe toutes les solutions de process, combine les gaz, le savoir-faire en matière de procédés et la technologie applicative avec une proposition de valeur forte, en l’occurrence pour le traitement à l’ozone des eaux de process ou eaux usées.

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