Dans le fonctionnement quotidien d'une station d'épuration, le système à boues activées est un élément assez « délicat ». Même une légère surcharge d’eaux usées peut facilement provoquer un dysfonctionnement ou une panne du système, et dans les cas graves, il peut même cesser de fonctionner. Aujourd'hui, nous allons discuter de la manière de relancer un système à boues activées qui est tombé en panne en raison d'un choc important.
Tout d’abord, il est essentiel de comprendre ce que signifie un choc sous forte charge. Essentiellement, il s’agit d’une augmentation soudaine de la concentration de polluants comme la matière organique et l’azote ammoniacal dans l’affluent sur une courte période, ou d’une augmentation soudaine du volume d’eau qui dépasse la capacité de traitement des boues activées. Dans de telles conditions, les micro-organismes présents dans les boues souffrent : alors qu'ils prospéraient, ils sont brusquement surchargés de « nourriture », soit en perturbant leur métabolisme, soit en ne parvenant pas à s'adapter aux changements environnementaux drastiques, conduisant à des mortalités massives. L'échec des boues est également évident, comme une forte baisse de la qualité des effluents avec les niveaux de DCO et d'azote ammoniacal ; boues noircies et nauséabondes dans le bassin d'aération ; performances de décantation détériorées avec augmentations ou diminutions anormales des valeurs SV30 ; et même la flottation des boues dans le bassin de décantation secondaire.
Après avoir découvert que la boue a été submergée par un choc intense et « arrêtée », la première étape n'est pas de paniquer mais de couper immédiatement la source du choc. À ce stade, ajustez rapidement l'influent : soit détournez les eaux usées à haute concentration pour empêcher toute pénétration ultérieure dans le réservoir d'aération, soit réduisez le volume d'influent pour donner au système de boues une chance de récupérer. Si l'usine dispose d'un réservoir de stockage de secours, transférez-y les eaux usées de choc pour un stockage temporaire jusqu'à ce que la capacité de traitement ultérieure puisse rattraper leur retard, puis retirez-les lentement. L’objectif principal ici est de minimiser les pertes et d’éviter que le système de boues ne se détériore davantage sous le choc.
Il est ensuite temps de « réduire la charge » sur les boues, permettant ainsi aux micro-organismes survivants de se régénérer. L'approche la plus simple consiste à augmenter l'intensité de l'aération et à augmenter la concentration d'oxygène dissous dans le réservoir d'aération. Sous un choc intense, les micro-organismes font des heures supplémentaires pour décomposer la matière organique, ce qui entraîne une forte augmentation de la demande en oxygène. Un environnement pauvre en oxygène accélère leur mort. Le maintien d’un niveau d’OD de 2 à 4 mg/L fournit suffisamment d’oxygène aux micro-organismes, les aidant ainsi à survivre à la crise. De plus, l'élimination partielle des boues gravement endommagées et leur reconstitution avec des boues fraîches et hautement actives, semblables à une « transfusion sanguine », peuvent accélérer la récupération. Si l’usine manque de boues de réserve, l’emprunt auprès des stations d’épuration des eaux usées situées à proximité et bien exploitées s’avère particulièrement efficace en cas d’urgence.
Ensuite, il est nécessaire de réguler la qualité de l’eau dans le bassin d’aération afin de créer des conditions de vie confortables pour les micro-organismes. Les chocs à forte charge entraînent souvent de graves fluctuations des niveaux de pH, et des environnements trop acides ou alcalins peuvent inhiber l'activité microbienne. À ce stade, des régulateurs acido-basiques doivent être ajoutés pour maintenir le pH dans la plage appropriée de 6,5 à 8,5. De plus, le rapport des nutriments dans l’eau doit être surveillé, car la croissance microbienne nécessite du carbone, de l’azote et du phosphore dans une proportion d’environ 100 : 5 : 1. Si l'équilibre est perturbé, des agents nutritifs tels que l'urée et le dihydrogénophosphate de potassium doivent être ajoutés pour garantir que les micro-organismes disposent de suffisamment de « nourriture » pour se reproduire.
Une fois que le système de boues présente une légère amélioration, la charge d'affluent peut être progressivement augmentée pour la restaurer. Ce processus doit être effectué étape par étape, en évitant des augmentations soudaines du débit et de la concentration, car cela pourrait facilement provoquer un choc secondaire. La charge peut être augmentée de 10 à 20 % par jour tout en surveillant de près les indicateurs clés tels que SV30, MLSS, DCO des effluents et azote ammoniacal. Si la qualité de l'effluent reste stable et que les performances de décantation des boues s'améliorent, cela indique que le sens de récupération est correct. Si les indicateurs se détériorent à nouveau, la charge doit être rapidement réduite et le système consolidé pendant quelques jours supplémentaires.
Enfin, il y a un point crucial à noter : pendant la phase de récupération, une surveillance quotidienne doit être effectuée de près pour suivre l'évolution de toutes les données pertinentes. Les mesures quotidiennes doivent inclure MLSS, MLVSS, DO et pH dans le bassin d'aération, ainsi que SV30, SVI dans le bassin de décantation secondaire, ainsi que la DCO, l'azote ammoniacal, l'azote total et le phosphore total dans l'influent et l'effluent. Ces données fournissent une indication claire des progrès de la récupération des boues, permettant des ajustements en temps opportun des stratégies opérationnelles. De plus, une fois le système complètement stabilisé, un examen approfondi des causes à l’origine de l’impact de la charge élevée est nécessaire, qu’il s’agisse de problèmes liés à l’étape de prétraitement ou au rejet illégal d’eaux usées à haute concentration par les installations en amont. Des mesures préventives ciblées, telles que la mise à niveau des processus de prétraitement et l'installation d'équipements de surveillance en ligne, devraient être mises en œuvre pour éviter la répétition d'incidents similaires à l'avenir.
La récupération d'un système à boues activées s'apparente au processus de guérison lorsqu'une personne tombe malade : d'abord atténuer les dégâts, puis réguler l'état, se reconstituer progressivement et enfin mettre en œuvre des mesures préventives. Tant que chaque étape est correctement exécutée avec patience, même les boues rendues inefficaces par un impact élevé peuvent retrouver leur activité et continuer à contribuer au traitement des eaux usées.
