Dans les procédés de traitement des eaux usées, la méthode des boues activées est largement utilisée en raison de sa grande efficacité et de son rapport coût-efficacité.La performance de sédimentation des boues activées détermine directement l'efficacité de séparation solide-liquide des réservoirs de sédimentation secondairesLorsque les performances de sédimentation des boues activées sont médiocres, elles se manifestent souvent par une augmentation anormale de l'indice de volume des boues (SVI),le remplissage des boues dans des réservoirs de sédimentation secondaireSi l'on ne s'en occupe pas rapidement, cela peut entraîner la paralysie de l'ensemble du système de traitement des eaux usées.Cet article commencera par une analyse des causes de la mauvaise performance de l'établissement des boues activées, élaborer systématiquement des mesures de valorisation ciblées et proposer des stratégies préventives à long terme pour fournir des références techniques pour le fonctionnement stable des stations d'épuration des eaux usées.
` ` Analyse des principales causes de la mauvaise performance de règlement dans les boues activées ` `
La cause profonde de la mauvaise performance de sédimentation dans les boues activées est la structure anormale de floculation des boues ou la différence de densité réduite entre les boues et l'eau,qui empêche le dépôt effectif dans le réservoir de sédimentation secondaireEn fonction de la pratique de l'ingénierie, les causes fondamentales peuvent être classées en trois types principaux: facteurs biologiques, facteurs opérationnels et facteurs environnementaux, comme indiqué ci-dessous.
(1) Facteurs biologiques: déséquilibre des communautés microbiennes
Les facteurs biologiques sont la cause la plus fréquente d'une faible dépositabilité des boues, principalement liée à l'espèce, à la quantité et à l'état métabolique des microbes.dont les exemples les plus typiques sont le gonflement filamenté et le gonflement non filamenté.
Prolifération des flocons: prolifération excessive de bactéries filamenteuses dans les boues activées, où leurs hyphes s'entrelacent pour former une structure de flocons en vrac, ce qui empêche la séparation entre les boues et l'eau.Les causes courantes sont::
déséquilibre du rapport carbone/azote (C/N) influent, tel qu'un excès de sources de carbone (par exemple, les eaux usées contenant des hydrates de carbone à forte concentration) ou un manque de nutriments azot/phosphore,conduit à un avantage concurrentiel accru pour les bactéries filamenteuses;
La concentration d'oxygène dissous (DO) est trop faible (généralement < 2 mg/l), en particulier dans les zones déficientes en oxygène du réservoir d'aération.Les bactéries filamenteuses (comme Nocardia et Thiothrix) prospèrent dans des environnements pauvres en oxygène et prolifèrent largement.;
L'influent contient des substances inhibiteurs (comme les métaux lourds et les composés organiques toxiques) qui inhibent la croissance des bactéries floculantes normales.être plus résistant à la toxicité, dominent progressivement.
2. Bulking filamenteux: également connu sous le nom de bulking collante, les flocons de boues deviennent lâches et visqueux en raison de l'adsorption d'une grande quantité d'eau, ce qui entraîne une diminution significative de la vitesse de dépôt.Les principales causes sont::
- la concentration de matière organique dans l'influent est trop élevée (par exemple COD> 3000 mg/l), ce qui entraîne une prolifération microbienne excessive et une formation insuffisante de structures compactes dans les grappes;
- si l'âge des boues (SRT) est trop long, les micro-organismes entrent dans la période de déclin et une sécrétion excessive de substances polymères extracellulaires (EPS) entraîne une hydrophilie accrue des flocs;
- le processus de dénitrification est anormal et le nitrate dans le réservoir de sédimentation secondaire est réduit en gaz d'azote dans des conditions anaérobies.Les faire flotter..
(2) Facteurs opérationnels: déviation des paramètres de contrôle de processus
Un mauvais contrôle des paramètres de fonctionnement dans les systèmes de traitement des eaux usées peut perturber directement l'environnement métabolique normal des boues activées et causer des problèmes de sédimentation.
- Système d'aération anormal: une aération inégale entraîne des fluctuations excessives de la concentration de DO dans le réservoir d'aération (péroxyde local ou hypoxie) ou une intensité d'aération élevée (par exemple, rapport air-eau>15).:1), qui décompose les flocons de boues pour en former de petites particules;
- contrôle inapproprié du taux de reflux: le taux de reflux des boues est trop faible (généralement < 50%), ce qui entraîne une concentration insuffisante de boues (MLSS) dans le réservoir d'aération et des difficultés de formation des flocs;Si le taux de reflux est trop élevé (> 150%), il peut ramener les boues en vrac qui ne se sont pas déposées dans le réservoir de sédimentation secondaire dans le réservoir d'aération, ce qui aggrave la détérioration de la sédimentation;
- Décharge retardée de boues: un déversement insuffisant de la boue résiduelle entraîne un âge excessif de la boue, un vieillissement de la boue, une désintégration ou une MLSS élevée (> 5000 mg/l),entraînant une viscosité accrue du mélange d'eau de boue dans le réservoir d'aération et une résistance accrue à la déposition.
(3) Facteurs environnementaux: changements soudains de la qualité de l'eau d'afflux et conditions extérieures
Des changements soudains de l'environnement extérieur ou de la qualité de l'eau d'entrée qui dépassent la capacité d'adaptation des boues activées peuvent facilement entraîner des problèmes de sédimentation.
- Fluctuations de la qualité de l'eau d'infiltration: comme une augmentation soudaine (> 9) ou une baisse (< 6) du pH d'infiltration,qui peuvent endommager la structure des parois cellulaires microbiennes et conduire à la désintégration des boues activées; les changements soudains de température de l'eau d'entrée (par exemple différence de température> 5 °C/jour) peuvent affecter le taux métabolique des microbes, en particulier dans des environnements à basse température (< 15 °C),qui peut réduire de manière significative le taux de dépôt des boues;
- Charge d'impact: dans un court laps de temps, une grande quantité d'eaux usées à forte concentration (comme les rejets intermittents d'eaux usées industrielles) pénètre dans le système,ou les solides en suspension (SS) dans l'influent sont trop élevés (par exemple> 500 mg/l), et la boue activée ne peut pas être adsorbée et dégradée en temps opportun, ce qui entraîne une "dilution" ou une inclusion d'impuretés dans les flocons et une diminution des performances de sédimentation;
- environnement de fonctionnement anormal du réservoir de sédimentation secondaire: distribution inégale de l'eau dans l'entrée du réservoir de sédimentation secondaire, vitesse de débit locale élevée (> 0,5 m/h),et l'érosion de la couche de bouesL'accumulation excessive de boues dans le réservoir de sédimentation secondaire (avec une épaisseur de couche de sédimentation supérieure à 0,5 m) peut entraîner une décomposition anaérobie des boues,produisant des gaz tels que le méthane et le sulfure d'hydrogène, qui transportent les boues à la surface.
2、 Mesures de valorisation ciblées pour le mauvais dépôt des boues activées
En réponse aux problèmes de règlement causés par différentes causes, il est nécessaire d'adopter l'approche de "l'ajustement dynamique de la politique de classification du diagnostic précis",mettre en œuvre des mesures de redressement par étapes, et éviter les opérations à l'aveugle qui aggravent la détérioration du système.
(1) Intervention d'urgence: atténuer rapidement l'aggravation de la tendance à la colonisation
Lorsque la sédimentation des boues activées est médiocre et que le SS des effluents dépasse la norme (par exemple > 30 mg/l) ou que les boues dans le réservoir de sédimentation secondaire sont fortement dérivées,Les mesures d'urgence doivent d'abord être prises pour contrôler la pollution et créer les conditions de récupération ultérieure..
1. Renforcer la séparation de la boue et de l'eau:
- ajouter des floculants inorganiques (tels que le chlorure de polyaluminium (PAC) et le sulfate ferreux) au réservoir d'aération ou au réservoir de sédimentation secondaire,avec le dosage ajusté en fonction de la concentration de la boue (généralement 50-200 mg/l), pour favoriser la coagulation des flocons de boues et augmenter le taux de sédimentation par neutralisation des charges;
- si la viscosité de la boue est trop élevée, des coagulants inertes (tels que les cendres volantes et la terre de diatomées) peuvent être ajoutés à une dose de 5 à 10% de MLSS pour augmenter la densité du floc et réduire l'adsorption de l'eau;
- réduire temporairement la charge d'entrée, maîtriser la charge volumétrique de COD en dessous de 0,3-0,5 kg COD/ ((kgMLSS · d), réduire la pression métabolique microbienne et éviter un relâchement ultérieur des flocs.
2Optimiser le fonctionnement du réservoir de sédimentation secondaire:
- suspendre ou réduire le reflux des boues, attendre que les boues dans le réservoir de sédimentation secondaire se soient complètement déposées (généralement 1 à 2 heures),puis décharger le liquide transparent supérieur pour éviter la circulation de boues en vrac;
- s'il y a une dénitrification flottant dans le réservoir de sédimentation secondaire,une petite quantité d'aération peut être ajoutée au réservoir (par exemple en ouvrant le dispositif d'aération du fond) pour maintenir une concentration de DO de 1 à 2 mg/l et inhiber la réaction de dénitrification;
-Clean up the accumulated sludge in the secondary sedimentation tank and thoroughly discharge the aged sludge at the bottom of the tank through a sludge discharge pump to avoid anaerobic decay affecting the overall sludge performance.
(2) Ajustement du système: remédiation des performances des boues en fonction de leurs causes
Après avoir pris des mesures d'urgence pour contrôler la pollution, il est nécessaire d'ajuster les paramètres du procédé en fonction des causes et de rétablir fondamentalement les performances de sédimentation des boues activées.
1Mesures de récupération de l'expansion bactérienne filamenteuse
L'approvisionnement en nutriments équilibré: vérifier le rapport C/N/P. Si l'azote/phosphore est insuffisant,ajouter de l'urée (source d'azote) ou du dihydrogène phosphate de potassium (source de phosphore) au réservoir d'aération pour contrôler le rapport C/N à 10-151:1 et C/P à 50-100:1, améliorer la compétitivité des bactéries floculantes;
- Augmenter la concentration d'oxygène dissous: ajuster le système d'aération pour que la concentration de DO dans le réservoir d'aération reste stable à 2-4 mg/l,en particulier dans les coins du réservoir et les zones où les aérateurs ne fonctionnent pas correctement. Il est nécessaire de maintenir ou d' ajouter en temps opportun des points d' aération pour éliminer les zones locales de déficit en oxygène;
- raccourcir l'âge des boues: augmenter la quantité de déversement des boues excédentaires, contrôler l'âge des boues à 5-8 jours (ajusté en fonction de la température de l'eau,et peut être prolongée de manière appropriée jusqu'à 10 jours à basse température), et réduire le nombre de bactéries filamenteuses grâce à l'effet de "lavage" - les bactéries filamenteuses ont un cycle de croissance plus long et un âge de la boue plus court peut inhiber leur reproduction excessive;
- Ajouter des agents antibactériens (utiliser avec prudence): si des bactéries filamenteuses (telles que les bactéries productrices de soufre) se multiplient en grand nombre,une petite quantité d'oxydant à base de chlore (comme l'hypochlorite de sodium) peut être ajoutée à l'entrée du réservoir d'aération à une dose de 00,5-1 mg/l (calculé en chlore efficace) pour inhiber l'activité bactérienne filamenteuse, mais l'activité microbienne doit être étroitement surveillée pour éviter une inhibition excessive.
2Mesures de récupération pour l'expansion bactérienne non filamenteuse
- Contrôler la concentration de matière organique dans l'afflux: en réglant la vanne d'afflux ou en installant un réservoir d'homogénéisation,la DCO de l'influent dans le réservoir d'aération peut être contrôlée à 1000 à 2000 mg/lSi la concentration d'influent est trop élevée, des méthodes telles que le détournement et la dilution peuvent être utilisées pour réduire la charge;
- Optimiser l'âge et le rejet des boues: si l'âge des boues est trop long, augmenter le rejet des boues excédentaires, contrôler le MLSS à 3000-4000 mg/l, ajuster l'âge des boues à 8-12 jours,favoriser le métabolisme microbien normal, et réduire la sécrétion d' EPS;
- Renforcer l'aération et le remuement: augmenter de manière appropriée l'intensité de l'aération (ratio air-eau 12-15:1), améliorer l'effet de mélange de boue et d'eau,et éviter que les flocons n'absorbent trop d'eau en raison de leur position debout, mais il est nécessaire d'éviter une aération excessive qui brise les flocons.
3- Mesures de récupération pour les facteurs opérationnels/environnementaux
- Système d'aération stable: inspecter régulièrement les aérateurs (comme les aérateurs à membrane et les tuyaux perforés), remplacer les pièces endommagées et assurer une aération uniforme;Réglage en temps réel de la vitesse d'aération par un dispositif de surveillance en ligne de la DO afin d'éviter les fluctuations de la DO;
- Optimiser le taux de reflux: sur la base du MLSS et des conditions de sédimentation du réservoir de sédimentation secondaire,contrôler le taux de reflux à 70% à 100% afin de garantir que le taux de reflux du réservoir d'aération est stable à 3000 à 4000 mg/l, tout en évitant le nettoyage de la couche de boues dans le réservoir de sédimentation secondaire;
- Ajustez les paramètres de l'environnement de l'eau d'entrée: si le pH de l'eau d'entrée est anormal,ajouter de l'acide (comme l'acide sulfurique) ou de l'alcali (comme l'hydroxyde de sodium) au réservoir de régulation pour contrôler le pH entre 6.5 à 8.5; si la température de l'eau est trop basse, un dispositif de chauffage (comme le chauffage à la vapeur) peut être utilisé pour maintenir la température de l'eau à 15-25 °C (la plage de température optimale pour les micro-organismes);
- Pour faire face aux charges d'impact: un réservoir de régulation d'urgence est installé à l'entrée.et ensuite pompée lentement dans le réservoir d'aérationDans le même temps, l'intensité d'aération et l'ajout de nutriments sont augmentés pour aider les microorganismes à s'adapter aux changements de charge.
(3) Vérification et consolidation: assurer un effet de récupération stable
Après avoir pris des mesures de redressement, il est nécessaire de surveiller en permanence les indicateurs clés, de vérifier leur efficacité et d'ajuster les paramètres afin d'éviter des problèmes récurrents.
- Indicateurs de surveillance: détection quotidienne de SVI (plage normale 50-150 ml/g), MLSS, DO, C/N/P d'influent, SS d'effluent et autres indicateurs.Si le SVI reste stable dans la fourchette normale pendant 3 jours consécutifs et que le SS effluent est < 10 mg/l, il indique que la sédimentation des boues a été rétablie;
- Paramètres de solidification: solidifier l'intensité optimale d'aération, le taux de reflux, le taux de décharge des boues,le dosage des sels nutritifs et d'autres paramètres au cours du processus de récupération pour former un plan d'exploitation normalisé;
- Domestication par les boues: si la qualité de l'eau d'écoulement est instable pendant une longue période,les boues activées peuvent être domestiquées en augmentant progressivement la charge d'entrée (de 10% à 20% à chaque fois) pour améliorer leur résistance aux chocs.
