Traitement efficace des eaux usées et rôle du COT dans le contrôle des processus
Souvent dissimulées à la périphérie de nos villes et communes, les stations d'épuration jouent un rôle crucial dans notre société moderne. Leur importance est indéniable : elles permettent un traitement efficace des eaux usées, un processus indispensable pour lutter contre la pollution et préserver la santé publique. Pourtant, elles restent ignorées par la majorité de la population. Dans l'article suivant, nous nous intéressons à cette infrastructure souvent invisible mais importante et mettons en lumière le rôle que joue la concentration en COT (carbone organique total) dans le contrôle des processus des stations d'épuration.
Bassin de décantation - Performance, efficacité et système de décantation
Les bassins de décantation sont un élément essentiel de toute station d'épuration. C'est là que les matières solides sont éliminées des eaux usées par sédimentation. Tous les bassins de décantation se composent de deux parties fonctionnelles : une zone de décantation, dans laquelle la sédimentation s'effectue par gravité, et une zone d'épaississement, dans laquelle les matières solides décantées s'accumulent pour former une couche de boue dense.
La pré-épuration consiste en un processus physique d'élimination des matières solides avant le traitement biologique. L'eau pénètre dans le bassin de décantation et les matières solides flottantes, également appelées écume, sont retirées de la surface, tandis que les matières solides décantables, également appelées boues, sont collectées au fond et éliminées. Les eaux usées destinées au traitement biologique quittent le bassin de décantation par un déversoir..
La performance d'un bassin de décantation primaire est mesurée à l'aide de la teneur de matières en suspension totale (MEST), de la demande biochimique en oxygène (DBO) et de l'état des boues primaires, en tenant compte de leur volume, de leur concentration et de leur teneur en germes. Lorsqu'un bassin de décantation primaire fonctionne correctement, il élimine 90 à 95 % des solides décantables (boues), 40 à 60 % des solides en suspension (boues flottantes), 25 à 75 % des bactéries et 25 à 50 % de la DBO totale.
Des méthodes de mesure organiques telles que la demande biochimique en oxygène (DBO) et la demande chimique en oxygène (DCO) ont été développées pour mesurer la qualité de l'eau. Cependant, ces méthodes sont longues et prennent entre quelques heures et plusieurs jours, ce qui limite l'utilité de la DCO ou de la DBO comme paramètres de contrôle des processus. C'est là que le carbone organique total (COT) entre en jeu. Le COT permet un contrôle efficace du processus, car les résultats sont générés plus rapidement. Cela signifie que les décisions concernant les performances et l'efficacité du bassin de décantation peuvent être prises presque en temps réel.
Différents facteurs influencent l'efficacité des clarificateurs, comme le type de solides présents dans les eaux usées et leur provenance, le temps qu'ils mettent à traverser le système, le temps de rétention hydraulique, la conception du réservoir, ainsi que la température des eaux usées.
La température affecte tous les processus biologiques. Les températures optimales pour l'activité bactérienne se situent entre 25 °C et 35 °C. Dans la plupart des systèmes d'épuration, les taux d'oxydation biologique atteignent leur maximum à environ 35 °C. À des températures supérieures à 35 °C, la performance d'épuration diminue en raison de la réduction de la floculation bactérienne. Les températures inférieures à 10 °C ont également un impact sur la performance des processus biologiques, en particulier sur l'efficacité de la nitrification.
L'activité biologique est influencée par la température, car l'oxygène pénètre plus profondément dans les flocs ou le film. La pénétration de l'oxygène augmente lorsque la température diminue, car l'oxygène à la surface des flocs n'est pas consommé aussi rapidement et un plus grand nombre d'organismes par unité de surface peuvent réagir.
Les variations de température peuvent entraîner une grande différence dans la composition des communautés microbiennes. La dominance d'une espèce particulière varie en fonction de la composition et de la qualité en constante évolution des eaux usées. Lorsque la température change, un groupe de micro-organismes devient moins actif et peut même mourir, tandis qu'un autre groupe devient dominant. Les bactéries psychrophiles se développent entre 0 à 20 °C, avec un optimum de 10 à 15 °C. Les mésophiles, les espèces les plus courantes dans le traitement des eaux usées, se développent entre 10 à 45 °C, avec un optimum d'environ 30 à 35 °C. Les thermophiles, que l'on trouve dans les tas de compost et autres environnements à haute température, se développent dans une plage de 40 à 75 °C, avec un optimum entre 55 et 65 °C.
La température n'est bien sûr qu'un facteur environnemental parmi d'autres qui influence le traitement des eaux usées. Cependant, compte tenu de son importance pour les processus biologiques, il est essentiel que les exploitants d'installations respectent les températures appropriées. C'est pourquoi les ingénieurs en procédés utilisent la température comme paramètre clé dans la conception de toute station d'épuration biologique et l'adaptent aux conditions climatiques locales. Dans les environnements froids, l'isolation des bassins est importante pour maintenir des températures idéales. Dans les climats chauds, les eaux usées doivent souvent subir un processus de refroidissement.
Dans de futurs articles, nous examinerons d'autres facteurs pouvant influencer l'efficacité du clarificateur et la façon dont ils sont liés à la mesure du COT, alors n'oubliez pas de vous abonner à notre newsletterpour être informés des mises à jour.
Conclusion
Les stations d'épuration sont essentielles au maintien d'un environnement propre et sain. L'efficacité de ces installations dépend d'une multitude de facteurs, notamment le contrôle des processus à l'aide d'analyses COT et le respect de paramètres de fonctionnement optimaux tels que la température. En surveillant et en ajustant ces paramètres en continu, les exploitants de stations d'épuration peuvent s'assurer que leurs installations fonctionnent efficacement et contribuent de manière positive à la protection de notre environnement.
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