Pour ceux qui travaillent dans le domaine du traitement des eaux usées, une question courante se pose : faut-il installer un décanteur après le bassin d'hydrolyse et d'acidification ? Certains affirment que c'est redondant et une simple perte d'argent, tandis que d'autres insistent sur le fait que c'est nécessaire—sans cela, les processus suivants pourraient être compromis. Aujourd'hui, nous allons décortiquer cela en langage clair, assurant la clarté tant pour les nouveaux venus que pour les experts chevronnés. Quel que soit votre niveau d'expérience, cette discussion vous laissera bien informé.
Tout d'abord, il est essentiel de comprendre le but du bassin d'hydrolyse et d'acidification. En termes simples, il sert de "spécialiste du prétraitement" dans le traitement des eaux usées, ciblant spécifiquement les matières organiques réfractaires. Par exemple, les substances à grosses molécules dans les eaux usées industrielles ou les graisses et les fibres dans les eaux usées domestiques sont décomposées par des micro-organismes dans le bassin en molécules plus petites—semblable à hacher un gros morceau de poitrine de porc braisée—ce qui les rend plus faciles à "digérer et absorber" pour le bassin aérobie suivant. Cette étape améliore également la biodégradabilité des eaux usées, doublant efficacement l'efficacité des processus de traitement ultérieurs tout en générant simultanément du biogaz, ce qui en fait une étape de "déchets en ressources".
Mais voici le problème : le bassin d'hydrolyse et d'acidification ne fonctionne pas silencieusement. La boue à l'intérieur doit rester en suspension pour assurer un contact complet avec les eaux usées, permettant aux micro-organismes de fonctionner efficacement. Cependant, cette agitation entraîne le transport par l'eau de nombreux flocons de boue fins, de matières en suspension partiellement dégradées et même de certains biofilms vieillis et détachés. Si ces substances s'écoulent directement dans l'unité de traitement suivante—telle qu'un UASB, un bassin d'oxydation par contact ou un bassin à membranes MBR—les conséquences pourraient être graves.
Discutons d'abord des conséquences de ne pas installer de décanteur. Si un réacteur UASB est connecté en aval, un excès de matières en suspension dans l'eau se déposera autour du distributeur UASB. Au fil du temps, cela peut obstruer les trous de distribution, entraînant une répartition inégale du débit d'eau. De plus, la boue granulaire à l'intérieur peut être emportée, perturbant le processus de réaction anaérobie initialement efficace. En conséquence, l'efficacité du traitement chute, nécessitant des arrêts fréquents pour le dragage, ce qui prend du temps et coûte cher.
Si le système est un bassin d'oxydation par contact, la situation ne sera pas beaucoup meilleure. Le biofilm dans le bassin d'oxydation par contact se développe sur le matériau de garnissage. En cas d'excès de matières en suspension dans l'eau, celles-ci adhéreront à la surface du biofilm, bloquant les voies d'accès à l'oxygène et aux nutriments. En conséquence, le biofilm ne peut pas respirer ni "manger", vieillissant et se détachant progressivement. La population microbienne dans le bassin diminue avec le temps, entraînant un traitement incomplet des eaux usées.
Il existe également le bassin à membranes MBR couramment utilisé, qui a des exigences plus élevées en matière de matières en suspension dans l'influent. Le mélange boue-eau provenant du bassin d'hydrolyse et d'acidification est directement introduit dans le bassin à membranes. Ces minuscules flocons de boue obstruent rapidement les pores de la membrane, entraînant une diminution du flux membranaire et une forte augmentation de la pression transmembranaire (PTM). Une membrane qui pourrait durer trois à cinq ans pourrait devoir être remplacée en un an, ce qui augmente considérablement les coûts. De plus, la fréquence des rétrolavages doit être augmentée, doublant la charge de travail opérationnelle.
Certains pourraient argumenter : "La concentration de boue dans mon bassin d'hydrolyse et d'acidification n'est pas élevée, et avoir un peu de résidus dans l'eau ne devrait pas être un gros problème, n'est-ce pas ?" Mais cette façon de penser est erronée. Même si rien ne semble anormal à court terme, ces matières en suspension s'accumuleront progressivement dans les processus de traitement ultérieurs. C'est comme une canalisation domestique—une perte de cheveux occasionnelle peut ne pas provoquer de blocage, mais une accumulation quotidienne finira par entraîner un bouchon. De plus, un excès de matières en suspension dans l'eau peut compromettre la précision des tests de qualité de l'eau en aval. Par exemple, les mesures de la DCO et de la DBO peuvent afficher des résultats plus élevés, ce qui vous amène à croire à tort que le traitement est inefficace et à vous orienter potentiellement dans la mauvaise direction.
Quels sont les avantages spécifiques de l'ajout d'un décanteur ? Tout d'abord, il permet directement la "séparation boue-eau". Le décanteur agit comme un "filtre", permettant au mélange boue-eau provenant du bassin d'hydrolyse et d'acidification de "se déposer" lentement dans le bassin. Les flocons de boue plus lourds coulent au fond, tandis que l'eau claire s'écoule par le haut, réduisant directement la charge sur les processus suivants. La boue décantée peut également être recyclée dans le bassin d'hydrolyse et d'acidification. D'une part, cela permet de maintenir la concentration de boue dans le bassin, de renforcer la population microbienne et d'améliorer l'efficacité de la dégradation. D'autre part, cela réduit le volume de rejet de boue et diminue les coûts de traitement de la boue, atteignant deux objectifs à la fois.
Deuxièmement, l'ajout d'un décanteur peut améliorer la stabilité de l'ensemble du système de traitement. Dans l'industrie du traitement des eaux usées, la plus grande préoccupation est la "fluctuation"—même de légers changements dans la qualité de l'influent ou le débit peuvent perturber les processus en aval. Avec l'effet tampon du décanteur, même si les matières en suspension dans le bassin d'hydrolyse et d'acidification dépassent occasionnellement les normes, le décanteur peut intercepter la plupart des impuretés, empêchant les fluctuations de se propager à l'étape suivante. Cela équivaut à ajouter un "verrou de sécurité" à l'ensemble du système.
Bien sûr, il n'est pas nécessaire d'installer un décanteur dans tous les cas ; cela dépend des conditions de travail spécifiques. Par exemple, dans certaines petites stations d'épuration domestiques, le bassin d'hydrolyse et d'acidification est directement connecté à une unité intégrée compacte, qui comprend intrinsèquement une simple fonction de décantation. Dans de tels cas, un décanteur séparé peut ne pas être nécessaire. De même, pour certaines eaux usées industrielles, la teneur en matières en suspension est extrêmement faible et la charge opérationnelle du bassin d'hydrolyse et d'acidification est également minime, ce qui entraîne un rejet de boue négligeable. Si les calculs confirment que cela n'a aucun impact sur les processus ultérieurs, il peut également être considéré comme acceptable d'omettre le décanteur. Cependant, de tels scénarios sont relativement rares. Dans la plupart des cas, en particulier pour les projets avec des volumes de traitement de l'eau élevés, une teneur élevée en matières en suspension et des exigences strictes en matière de qualité de l'influent pour les processus ultérieurs, les décanteurs sont indispensables.
De plus, la conception du décanteur doit également être soigneusement étudiée. Vous ne pouvez pas simplement creuser une fosse et l'utiliser comme décanteur. La surface, la profondeur et le temps de rétention hydraulique du décanteur doivent être déterminés en fonction du volume d'effluent et de la concentration de matières en suspension du bassin d'hydrolyse et d'acidification. Par exemple, si le temps de séjour est trop court, la boue peut ne pas couler complètement ; s'il est trop long, il occupera trop de terrain et augmentera l'investissement. Et le tuyau de décharge de boue au fond du bassin doit être conçu de manière raisonnable, avec une décharge régulière de boue pour empêcher la boue de se solidifier au fond du bassin et d'affecter l'effet de décantation.
En résumé, l'ajout ou non d'un décanteur au bassin d'hydrolyse et d'acidification dépend des "exigences du processus suivant" et de "l'impact des matières en suspension dans l'effluent". Si le processus suivant est sensible aux matières en suspension entrantes, ou si les matières en suspension sortantes présentent un risque pour le système, le décanteur doit être ajouté. Ce n'est pas une perte d'argent, mais un investissement nécessaire pour assurer le fonctionnement stable à long terme de l'ensemble du système de traitement des eaux usées. Au contraire, si les conditions de travail sont particulières et qu'après calcul professionnel, cela n'est effectivement pas nécessaire, alors cela peut être économisé, mais il faut faire preuve de prudence pour ne pas sacrifier le grand pour le petit, et à la fin, dépenser plus de coûts de maintenance et de rectification.
Le traitement des eaux usées est un projet systématique, et chaque maillon est interdépendant. La combinaison du bassin d'hydrolyse et d'acidification et du décanteur peut sembler un petit problème, mais elle affecte en fait l'effet de traitement et les coûts d'exploitation et de maintenance de l'ensemble du projet. Ainsi, lors de la conception, ne prenez pas de décisions hâtives. Au lieu de cela, tenez compte de la situation réelle et consultez des professionnels pour éviter les détours et faire en sorte que le système de traitement des eaux usées fonctionne réellement.
