## 1. Le procédé du biofilm n'est pas un réservoir unique, mais un mode de rétention de biomasse
Dans le procédé des boues actives, les micro-organismes existent principalement dans des flocons en suspension dans l'eau, et le retour des boues est adopté pour maintenir la biomasse à l'intérieur du système.micro-organismes attachés à la surface des chargesLa surface spécifique utilisable, le transfert de masse, la force de cisaillement, la capacité de récupération, la résistance à l'usure, la capacité de traitement, la capacité de récupération et la capacité de récupération des matières premières.L'obstruction et la déshydratation du biofilm déterminent la surface effective réelle disponible pour la colonisation microbienne..
L'oxygène dissous et les gradients de substrat se forment radicalement à travers le biofilm.alors que des conditions anaérobies ou anoxiques peuvent se développer dans la couche interneEn conséquence, les biofilms sont favorables à la rétention de microorganismes à croissance lente et permettent au système de résister aux fluctuations de charge et à la qualité variable de l'eau dans une certaine plage.,Les biofilms trop épais augmentent la résistance au transfert de masse et peuvent se décoller en gros morceaux après vieillissement.
**Conclusion clé**: Le procédé du biofilm est une catégorie large; l'oxydation par contact, le MBBR et le BAF sont des configurations de réacteurs mettant en œuvre ce principe.
## 2. Oxydation par contact: Remplisseurs fixes; charnières de performance technique sur la distribution d'air et l'hydraulique
Les charges fixes ou suspendues sont installées à l'intérieur des réservoirs d'aération pour l'oxydation par contact.Ce procédé utilise à la fois de la biomasse attachée et une certaine quantité de biomasse en suspension., doté d'une configuration simple et d'un potentiel de retrofit flexible.
Un problème souvent sous-estimé est la répartition inégale du débit inhérente à la zone de remplissage.le biofilm vieilli et les solides en suspension influents ont tendance à s'enrouler et à provoquer un blocageL'oxydation par contact n'a pas pour priorité de conception de maximiser le dosage de remplissage, mais de correspondre à la surface effective,circulation dans le réservoir, l'approvisionnement en oxygène, l'intensité de nettoyage et la séparation solide-liquide ultérieure.
## 3. MBBR: Transporteurs en mouvement ️ Fluidisation n'égale pas un traitement stable
Dans le réacteur à biofilm mobile (MBBR), des transporteurs en suspension spécialisés sont ajoutés dans les réservoirs de réaction.et les tamis de détection retiennent les porteurs à l'intérieur du réacteurComparé aux remplissages fixes, le MBBR évite largement le blocage massif des modules de remplissage intégrés et maintient une biomasse attachée élevée par unité de volume du réservoir.Nitrification améliorée et résistance aux chocs.
Les principaux paramètres du MBBR comprennent le taux de remplissage du support, la surface effective protégée, l'état de fluidisation du support, le débit du tamis et les mesures anti-obstruction.L'aération doit satisfaire à la fois la demande d'oxygène et les besoins de fluidisationSi les porteurs s'accumulent dans les coins, le taux de remplissage nominal devient insignifiant.Les MBBR ne peuvent généralement pas produire directement des effluents clairs; les biofilms détachés et les solides en suspension en flux doivent encore être éliminés par des unités de sédimentation, de flottation ou de filtration ultérieures.
**Note de conception**: La surface spécifique nominale des supports ne peut pas remplacer la surface de transfert de masse effective réelle.
## 4. BAF: fonctionne à la fois comme bioréacteur et filtre
Le filtre biologique aéré (BAF) utilise des milieux filtrants granulaires pour former un lit fixe.Les microorganismes attachés aux milieux filtrants dégradent les polluants organiques et réalisent la nitrificationÀ la différence de l'oxydation par contact et de la MBBR, le BAF associe le traitement biologique et la filtration dans un lit de filtre compact et à forte charge.
Cette compacité présente des inconvénients évidents: les solides piégés et le biofilm accumulé augmentent continuellement la perte de tête, ce qui nécessite un rinçage périodique.L'intensité insuffisante du contre-lavage entraîne le compactage du lit et un court-circuitLes eaux usées de lavage arrière ne sont pas éliminées, mais détournées vers des procédés d'avant-processus ou des installations de traitement dédiées.générant des surtensions dans le débit et la charge polluante.
## 5. Cadre comparatif standard pour les quatre processus
L'oxydation par contact et l'oxydation par BAF adoptent des transporteurs fixes.considérant que le BAF utilise des canaux de filtrage granulaires dotés d'une capacité d'interception solide en suspensionL'oxydation par contact et le MBBR nécessitent normalement des unités de séparation solide-liquide ultérieures.Le BAF peut intercepter des solides en suspension., mais cela nécessite des investissements dans des systèmes de contre-lavage et une gestion continue des pertes de tête.
Le MBBR offre des avantages pour les modernisations de réservoirs existants et l'amélioration de la nitrification.L'oxydation par contact reste une option pratique pour les projets à petite échelle avec une gestion opérationnelle limitée et des exigences de disposition simplesLes avantages de la compacité du BAF ne peuvent être pleinement réalisés que si le site est limité, si un prétraitement efficace est adéquat et si un contre-lavage fiable est garanti.La sélection du procédé final dépend de l'influence des SS, la biodégradabilité, la température de l'eau, le chargement en azote d'ammoniac, les normes relatives aux effluents, les mesures d'arrêt de maintenance et la coordination des systèmes de traitement des eaux de boue.
**Solution de problèmes opérationnels**: une mauvaise fluidisation des supports MBBR doit être étudiée en vérifiant la distribution de l'air, le niveau de liquide, le rapport de remplissage et la différence de niveau d'eau entre les tamis.
Au-delà des paramètres de remplissage, trois équilibres de masse critiques
1. **Bilan oxygène**: couvre l'oxydation carbonée, la nitrification ainsi que la consommation d'énergie pour la fluidisation ou le lavage;
2. **Balance des solides**: suit le sort des SS influents, des boues proliférées et des biofilms décollés;
3. **Équilibre hydraulique**: vérifie le débit maximal, la perte de tête, le volume d'eau de contre-lavage et l'impact induit par le débit de recirculation.
Une comparaison complète des procédés ne peut se limiter aux surfaces nominales spécifiques sans tenir compte des performances de nitrification à basse température, de la fluidisation du support,traitement des eaux usées par contre-lavage et séparation solide-liquide.
** Note limite**: L'espace économisé en omettant les réservoirs de sédimentation secondaires pour les BAF est souvent compensé par l'empreinte des systèmes de contre-lavage et des installations de traitement des eaux usées de contre-lavage.
## Conclusion: Le choix ne concerne pas seulement les charges, mais l'ensemble du système d'exploitation
La force du procédé du biofilm réside dans la rétention stable de la biomasse; ses défis découlent des limitations de transfert de masse, du détachement, de l'obstruction et du nettoyage du biofilm provoqués par les micro-organismes attachés.Il n'existe pas d'option absolue supérieure ou inférieure entre l'oxydation par contactUne fois que le statut du transporteur, le schéma de débit de gaz-liquide, l'itinéraire solide et le régime de maintenance seront systématiquement tracés, le processus le plus approprié deviendra évident.
