Les eaux usées domestiques, ménagères et industrielles contaminées sont traitées avant d'être rejetées dans les plans d'eau naturels. Dans un premier temps, le nettoyage mécanique des débris est effectué à l'aide de grilles et de filets. Ensuite, la fraction liquide est envoyée dans les bassins de décantation, où sont séparés les déchets organiques solides, qui représentent 35% de la pollution. Les déchets contenant des matières organiques dissoutes sont envoyés dans des bassins d'aération - des bassins à section horizontale rectangulaire remplis de boues activées, où une purification biochimique supplémentaire de l'eau a lieu.
Types et principe de fonctionnement des bassins d'aération
A la sortie de l'aérotank, l'eau contenant un minimum de matière organique dissoute, ainsi que les sédiments qui se forment au cours de la vie des micro-organismes et des bactéries, passent par un système de décanteurs. Les sédiments des décanteurs secondaires sont envoyés au digesteur, puis reconstituent la quantité de boues activées. Après le bassin de sédimentation final, de l'eau propre est déversée dans le réservoir.
Le schéma technologique avec un clarificateur - un rotateur à aération naturelle - retient plus efficacement la pollution et résiste aux pics de charges que l'utilisation de clarificateurs verticaux conventionnels.
Le principe de fonctionnement des aérateurs mécaniques est de capter l'air de la surface tout en mélangeant le liquide, pneumatique - dans l'alimentation en air du compresseur. Les aérateurs combinés permettent d'écraser les courants d'air dans l'eau à l'aide de dispositifs mécaniques.
Les principaux facteurs affectant le système de nettoyage :
régime de température;
- la continuité de l'approvisionnement en eau de source ;
- Saturation d'oxygène;
- substances toxiques;
- niveau d'acidité de l'environnement.
Pour éliminer l'azote ammoniacal des eaux usées industrielles ou ménagères, un procédé de nitrification est utilisé à l'aide de bactéries aphtotrophes qui se nourrissent de carbone inorganique. En conséquence, des nitrites et des nitrates se forment dans l'eau, qui sont éliminés à l'aide de bactéries - dénitrifiants, bactéries hétérotrophes décomposant des composés nocifs en azote libre et utilisant l'oxygène lié pour leur activité vitale.
Selon le mode d'alimentation des eaux usées et des boues activées, et d'évacuation des eaux épurées, on distingue plusieurs types de bassins d'aération.
Bassins d'aération de mélange
Conçu pour le traitement des effluents industriels à forte concentration de contamination - jusqu'à 1000 mg/l. Ils permettent un nettoyage avec un débit inégal des eaux usées et une modification de leur composition, le principe de fonctionnement des bassins d'aération pour le traitement des eaux usées est de fournir de l'eau et des boues par des trous sur toute la longueur du bassin. L'eau purifiée est évacuée uniformément. Cela permet d'obtenir un meilleur mélange des boues avec l'eau de source, ce qui accélère le traitement biochimique.
Réservoirs d'aération-déplaceurs
Le principal inconvénient est une diminution de la qualité du nettoyage avec une forte modification de la teneur en matière organique et en substances toxiques. Avec un débit d'eaux usées uniforme, l'utilisation de bassins d'aération à déplacement est préférable en raison de leurs petits volumes et de leur simplicité de conception. Ils sont subdivisés en sectionnés et couloir.
Les premiers sont utilisés dans des aérociternes de plus de 60 m de long.A intervalles réguliers, les couloirs sont séparés par des cloisons pour éviter un changement de sens de circulation de l'eau de source.
Les bassins d'aération-déplaceurs sont appelés bassins de couloir lorsque le rapport entre la largeur du bassin et sa longueur est de 1:50. Si la largeur est de 6 m, alors la longueur est respectivement de 300 m, avec une largeur de 9 m, une longueur d'au moins 450 m. Pour la compacité, des bassins d'aération à deux couloirs sont réalisés si le bassin occupe plus de la moitié du volume des installations de traitement. L'utilisation de structures à trois couloirs permet de travailler sans régénération des boues.
Déplaceur de bassin d'aération avec régénérateur
Pour un processus plus intensif d'oxydation des matières organiques, on utilise des bassins d'aération à déplacement avec régénérateurs intégrés, où le dosage de boues activées est multiplié par deux à trois, ce qui permet d'augmenter la qualité du nettoyage.
Bassin d'aération dans la fosse septique
Les propriétaires de bâtiments privés réalisent une fosse septique active pour un traitement efficace des eaux usées. Il nécessite un grand volume, a une conception simple et une purification élevée des eaux usées domestiques - jusqu'à 99%. La productivité des microorganismes aérobies est supérieure à celle des bactéries anaérobies présentes dans les puisards. Pour augmenter le nombre d'aérobies, un système d'aération est raccordé à la fosse septique et un compresseur est installé.
La qualité de la clarification des eaux usées dans les aérotanks doit être conforme au SNIP 2.04.03-85.
Installation et mise en service du système de nettoyage
L'installation commence par le creusement d'une fosse pour un bassin d'aération. Pour créer un oreiller, une couche de sable jusqu'à 20 cm de haut est versée sur le fond, puis un réservoir est installé. Dans le même temps, le réservoir est rempli d'eau et le réservoir est remblayé, et le niveau d'eau doit être à 15 cm au-dessus du niveau du sol pour éviter que le réservoir ne se déforme sous la pression du sol en vrac.
À l'étape suivante, les communications sont établies, un compresseur est installé et connecté au système d'aération. Toute la structure est recouverte de terre. Après vérification du fonctionnement de tous les systèmes et mise en route du contrôle, l'aérotank est mis en service.
Avantages et inconvénients
- traitement des eaux usées de haute qualité à grande vitesse;
- compacité combinée à la simplicité de conception;
- pleine charge d'équipement;
- il n'est pas nécessaire d'isoler l'objet, car les réactions d'oxydoréduction s'accompagnent d'un dégagement important de chaleur ;
- il n'y a pas d'odeur désagréable.
Inconvénients :
- prix élevé;
- frais d'électricité pour le système d'aération;
- le besoin de personnel d'exploitation pour la maintenance.
Pour le fonctionnement normal des bassins d'aération, un approvisionnement continu en eaux usées avec des substances organiques dissoutes est nécessaire pour nourrir les micro-organismes. Lorsque le système s'arrête en l'absence d'oxygène, les processus de décomposition commencent, les micro-organismes aérobies meurent.
Si l'alimentation en air est réduite, des dépôts peuvent se former.La concentration minimale en oxygène pour maintenir l'activité vitale des micro-organismes doit être supérieure à 0,2 mg / dm3, pour une purification biochimique efficace - 0,5 mg / dm3.
Le système d'aération est choisi au stade de la conception. Le calcul du volume des bassins d'aération est déterminé sur un calculateur à partir du produit du débit maximal en heures de pointe par le temps que les eaux usées sont dans le bassin. La vitesse et la qualité du nettoyage sont influencées par la taille des bulles d'air fournies par le compresseur. Plus leur taille est petite, meilleur est le processus d'oxydation. Il y a une augmentation active de la biomasse, les micro-organismes tolèrent mieux les effets des substances toxiques. En revanche, la fraction fines bulles ne permet pas un brassage suffisant des boues activées, ce qui conduit à l'apparition de dépôts dans les "zones mortes".
Pour augmenter l'intensité du mélange, des buses incitatives sont installées sur les parois du bassin d'aération, créant une circulation turbulente des flux. Ils augmentent la vitesse de montée des petites bulles et réduisent le temps d'interaction entre l'effluent et les boues activées. Les bassins d'aération avec système d'aération mural fonctionnent plus efficacement que les modèles avec unité d'aération au fond du bassin.
