Traitement biologique des eaux usées

Dans le monde moderne des technologies numériques et de la modernisation constante, il existe un gros problème de catastrophe environnementale mondiale. Il appartient à chacun de décider en vue de prévenir une menace imminente. Pour ce faire, vous devez réfléchir à la façon d'éliminer les déchets et de nettoyer les eaux usées domestiques. Aujourd’hui, bien que développée, une excellente solution efficace - la construction de structures de traitement des eaux usées locales, qui soient parfaitement situées loin des villes.

Nettoyage biologique

Toute méthode mécanique est assez courante, mais pour sa mise en œuvre, il est nécessaire de prendre en compte que le fluide qui a passé le premier niveau de filtration nécessite cependant une purification supplémentaire. Pour cela, vous devez construire des tranchées souterraines supplémentaires, ce qui est trop coûteux en temps et en argent.

Afin de privilégier l'une ou l'autre méthode, il est nécessaire d'effectuer une analyse comparative, selon les résultats de laquelle les données de nettoyage mécanique donnent 65% de filtration et le traitement biologique 98%.

Description

Aujourd'hui, des installations spécialisées pour la filtration biologique sont offertes, tant pour la production nationale qu'étrangère. Les caractéristiques distinctives sont le niveau de fiabilité et de qualité, ainsi que le coût de construction.

Les avantages d'une telle structure sont le fait que l'eau qui traverse les étapes de purification est complètement débarrassée de toutes les substances inutiles et devient ainsi claire et même transparente, ne pourrit pas et dégage un arôme déplaisant.

Principe de fonctionnement

Il faut rendre hommage, de tels dispositifs de nettoyage biologique sont assez simples, à la fois en installation et en utilisation.

Selon le principe de fonctionnement, l'eau à nettoyer passe par la chambre de réception dans laquelle s'effectue le processus de filtration initial. Ensuite, le liquide entre dans le deuxième bloc, dans lequel se trouvent des microorganismes spéciaux qui se nourrissent de déchets organiques dans l’eau.

Il est également nécessaire de savoir que ces microbes ne présentent aucun danger pour la vie ou la santé humaine.

Avantages et inconvénients

De tels systèmes biologiques se caractérisent par plusieurs avantages évidents:

  • Tous les systèmes modernes sont équipés de systèmes de contrôle automatique et à distance et d'alarmes.
  • Il n’est pas nécessaire de vérifier les performances du système toutes les heures, un capteur d’alerte est inclus;
  • Haut niveau de durabilité et de fiabilité de la conception;
  • Déchets de construction minimum;
  • L'installation et l'installation prend un minimum de temps et d'effort;
  • Les performances sont maintenues été comme hiver.
  • Tous les éléments structurels ne sont pas sujets à la corrosion et à la décomposition.

Les méthodes

Le mode de fonctionnement de telles structures est représenté par une variété de modes de travail.
Un degré élevé de purification naturelle est réalisé dans des blocs spéciaux fabriqués dans des conditions industrielles dans lesquelles la méthode biologique est combinée à une alimentation artificielle en oxygène.

Le principe général de fonctionnement, qui convient généralement à tous les projets et fosses septiques, est le suivant:

  1. Le nettoyage et la filtration du fluide sont effectués dans 4 blocs, qui sont responsables de leur processus: la chambre d’admission, le réservoir d’aération, le décanteur secondaire et l’élément stabilisateur actif.
  2. La structure de nettoyage de l'appareil comprend directement:
    • les entrées,
    • éléments de nettoyage grossiers
    • aérateur,
    • chambre d'entrée,
    • pompe principale
    • herlyweed
    • dispositif de pompage
    • compresseur
    • dispositif de collecte des déchets,
    • chambre de sortie pour eau purifiée.

Certains modèles modernes de structures de nettoyage incluent des éléments supplémentaires:

  1. Dispositifs de signalisation du niveau de liquide.
  2. Système de connexion de câble électrique.
  3. Télécommande.

Parallèlement à cela, il existe des modèles assez simples, dont le coût est nettement inférieur à celui des autres, mais dans le même temps, de nombreux dispositifs et systèmes automatiques ne sont pas inclus dans leur ensemble.

Sans faute, pour chacun des systèmes, un système de ventilation adéquat des stations d'épuration est nécessaire, ce qui garantit l'admission d'air et élimine les odeurs désagréables.

Réservoirs Aero

Pour les petites villes, les installations de traitement utilisent un système d’oxydation complet ou des réservoirs d’aération à aération naturelle avec un élément de stabilisation des boues. Cette conception assure une efficacité de filtration élevée à un niveau élevé. L'avantage de telles installations de traitement est qu'elles peuvent être utilisées dans toutes les conditions météorologiques et pour tous les sols, sans prendre beaucoup de place.

Les aérotanks sont principalement utilisés pour filtrer les déchets industriels ou leur composition proche. Trois phases sont nécessaires pour un nettoyage en profondeur:

  1. Au premier stade, le nombre de micro-organismes augmente rapidement.
  2. La deuxième étape est caractérisée par une charge importante de polluants naturels sur les microorganismes. Il devrait y avoir un équilibre entre les déchets entrants et le nombre de microorganismes actifs.
  3. À la troisième étape, les microorganismes détruisent les substances organiques contenues dans les eaux usées.

À la suite du processus d'oxydation complet, tous les éléments organiques dans les eaux usées s'accumulent et augmentent, il est donc nécessaire de nettoyer la structure elle-même une fois tous les 4 mois.

Biofiltres

Les biofiltres ou installations de filtration biologique sont parmi les plus courants et les plus appréciés, en raison de la faible consommation de matière organique, même dans les moments de forte charge.

En outre, ils produisent rapidement un traitement des eaux usées, littéralement en 30 minutes.

En tant qu'élément de nettoyage actif utilisé:

La conception consiste principalement en des blocs de mousse - du verre en mousse, qui constitue en même temps un excellent matériau isolant.

Les avantages d'un tel matériau incluent:

  1. Haut niveau de durabilité.
  2. Résistance à l'humidité.
  3. Barrière de vapeur.
  4. Résistance au feu
  5. Résistance au gel.
  6. Résistance aux produits de décomposition.

Le film sèche légèrement dans les compartiments biologiques et une température uniforme est répartie pour un fonctionnement efficace. Pour exclure la possibilité d'envasement des compartiments de chargement pendant la période d'apport minimal, un système de recyclage de la filtration des eaux usées a été créé. Cependant, ce système génère des coûts d'électricité supplémentaires pour le pompage de liquide.

Étangs biologiques

Les étangs biologiques sont soit naturels, soit nettoyés artificiellement, et sont considérés comme les conceptions les plus économiques et les plus simples. En outre, leur installation et leur utilisation sont fiables, car elles entraînent une baisse importante de la matière organique et des éléments nutritifs, ce qui réduit la contamination bactérienne.

Appareil de construction et de traitement biologique

Dans de tels compartiments, la filtration est effectuée à la fois dans des conditions naturelles et artificielles.

Ces installations comprennent:

  1. Puits spéciaux et cartouches filtrantes.
  2. Réservoirs de nettoyage souterrain.
  3. Champs de filtration au sol.
  4. Tranchées filtrantes spéciales.
  5. Cassettes de nettoyage pour les sols limoneux.
  6. Circulation des canaux oxydants.
  7. Bassins biologiques spécialisés.

L'installation

Pour travailler toute l'année, vous devez installer des installations de filtration par filtration naturelle, à condition que la température moyenne de l'air de la station ne tombe pas en dessous de -10 degrés.

Pour les travaux saisonniers, la préférence devrait être donnée aux installations de purification artificielle. Cependant, dans ce cas, il convient de porter une attention particulière aux caractéristiques du sol et aux conditions climatiques.

Vue d'ensemble des systèmes de traitement biologique des eaux usées

En raison de la consommation importante de ressources en eau par l’humanité et de l’impossibilité de procéder à une purification indépendante et rapide des eaux usées dans des conditions naturelles, la nécessité d’une purification artificielle est apparue. Et s'il est possible d'éliminer les composants inorganiques de l'effluent avec l'aide de la gravité, alors l'élimination biologique des eaux usées sera nécessaire pour éliminer les impuretés organiques. À propos de ce que c'est, et quels types de traitement biologique sont, aujourd'hui et seront discutés.

Ce que vous devez savoir

Qu'est ce que c'est

Le traitement biologique des eaux usées consiste à purifier la masse de déchets en raison de la décomposition de composés organiques par des colonies de certains micro-organismes.

Le fait est que les impuretés organiques présentes dans les eaux usées constituent un milieu nutritif pour un grand nombre de micro-organismes, au cours desquels des composés organiques complexes sont détruits en acides aminés, protéines élémentaires et fragments de chaînes d'ADN. En conséquence, le matériau résultant stimule la reproduction améliorée de micro-organismes, provoquant ainsi une augmentation explosive du nombre de colonies.

Les parties mortes des colonies de micro-organismes ainsi que les matières organiques non transformées tombent au fond d'un réservoir ou d'un réservoir contenant des boues inoffensives. Dans le même temps, les eaux usées sont nettoyées des composés organiques toxiques et complexes.

Méthodes biologiques de traitement des eaux usées: installations et systèmes

Traitement biologique aérobie

Pour mettre en œuvre la méthode de traitement biologique aérobie, on utilise des colonies de micro-organismes nécessitant de l'oxygène pour maintenir leurs fonctions vitales.

Le réacteur aérobie (aerototenk) est un réservoir en béton ou en métal de grand volume, situé à une courte distance du fond duquel se trouvent des charges (sous forme de tamis ou «harengs») constituées de matériaux polymères.

Attention: Les téléchargements constituent la base des microorganismes aérobies.

Au bas du réacteur aérobie se trouvent des aérateurs, des tubes munis de petits trous. L'air qui les traverse sature les eaux usées en oxygène, créant ainsi les conditions optimales pour une activité vitale et augmentant la colonie microbienne.

Des échantillons miniatures d'aérotanks sont largement utilisés dans la création de fosses septiques pour les maisons de campagne et les zones suburbaines.

Anaérobie

Les bioréacteurs anaérobies (métatens) sont des structures métalliques ou en béton scellées dans lesquelles vivent des colonies de micro-organismes ne nécessitant pas d'oxygène.

Cependant, l'activité vitale des bactéries anaérobies s'accompagne de la libération de grandes quantités de méthane. À cet égard, metatinki ne peut être installé que sur une zone plane et bien ventilée, le long du périmètre de laquelle doivent être installés des analyseurs de gaz connectés au système d'alarme incendie.

Comme les aérotanks, les métathenki sont largement utilisés dans la création d'installations de traitement locales à usage privé.

Station de traitement biologique des eaux usées

Dans la très grande majorité des cas, la station de traitement biologique des eaux usées est une conception à quatre chambres, axée sur la purification progressive des eaux d'égout à l'aide de boues activées et d'oxygène. Avec le passage de toutes les sections, les drains sont nettoyés à 98%, ce qui permet de réutiliser le liquide obtenu pour l'irrigation ou d'autres besoins techniques.

Malgré le nombre impressionnant de compartiments, la station est compacte et facile à installer. Bien que l'appareil n'ait plus besoin d'être pompé, un entretien régulier est toujours nécessaire. En d'autres termes, il est nécessaire de rincer systématiquement les sections avec un nettoyeur haute pression et de redémarrer l'appareil.

À l'heure actuelle, de nombreuses entreprises proposent d'acheter des usines de traitement biologique des eaux usées. Il est important de comprendre qu'il est nécessaire de choisir un modèle en fonction de la capacité de production, des conditions de travail proposées et des capacités financières propres.

Bioréacteur à membrane

La technologie du bioréacteur à membrane est une combinaison de divers processus biochimiques et membranaires.

En d’autres termes, le bioréacteur à membrane combine les processus de micro- et ultrafiltration et de purification biologique aérobie des eaux usées.

Les membranes servent en quelque sorte de barrière à la contamination avec une sélectivité élevée. Elles peuvent donc être:

  • tubulaire;
  • fibre creuse;
  • cadre plat.

En fonction des tâches technologiques définies, le réacteur à membrane peut être utilisé à la fois au stade de la purification finale (jusqu'au stade de la désinfection) et à la purification préliminaire avant le processus de nanofiltration et l'osmose inverse si nécessaire pour le dessalement de l'eau.

Biofiltres

Le plus souvent, les biofiltres sont utilisés pour la maintenance des égouts autonomes d'une maison d'été ou d'une maison privée.

Le biofiltre est un conteneur compact avec un matériau de chargement à l'intérieur. Dans ce cas, les microorganismes aérobies se présentent sous la forme d’un film actif et remplissent la fonction de traitement biologique des eaux usées.

Les biofiltres sont divisés en deux types:

  • produits avec filtration goutte à goutte;
  • appareils avec filtrage en deux étapes.

Dans le premier cas, le nettoyage des appareils est de haute qualité, mais les performances restent faibles. Dans le même temps, les produits à filtration en deux étapes se caractérisent à la fois par une qualité de nettoyage élevée et une productivité élevée.

En règle générale, les biofiltres comprennent:

  • boîtier de filtre;
  • produits pour la distribution des eaux usées à la surface du filtre;
  • système de drainage pour le drainage de l'eau;
  • système de distribution d'air pour fournir un apport en oxygène.

Les appareils dotés d'un filtre de type goutte à goutte ne diffèrent que par le débit fractionné de l'effluent. En même temps, la ventilation et l’apport d’oxygène sont fournis de manière naturelle grâce aux espaces ouverts de la structure.

Étangs biologiques

Dans le cas des étangs biologiques, les processus d'autoépuration des eaux usées sont réalisés dans des réservoirs artificiels ouverts. Cette méthode est beaucoup plus rentable que d’autres méthodes de nettoyage. Pour assurer un apport suffisant en oxygène, la profondeur du réservoir artificiel ne doit pas dépasser un mètre.

En raison de la grande superficie du réservoir, l'eau se réchauffe bien, ce qui affecte favorablement l'activité vitale des micro-organismes qui y vivent. Les processus de purification sont plus efficaces pendant la saison chaude et lorsque la température baisse à six degrés Celsius, les processus d'oxydation ralentissent.

Important: à des températures inférieures à zéro, les bactéries hibernent. Par conséquent, les étangs biologiques ne sont pas utilisés pendant la saison froide.

Classiquement, les étangs biologiques peuvent être divisés en trois catégories:

  • des réservoirs avec dilution (les eaux usées sont mélangées avec de l'eau de rivière);
  • réservoirs à plusieurs étages sans dilution (les drains ne pénètrent dans le bassin qu'après une sédimentation préalable, en utilisant souvent la méthode de la mise en décharge des réservoirs en cascade);
  • des réservoirs pour l'épuration des eaux usées.

Alors que dans le premier cas, le processus de purification prend environ 14 jours, il faudra presque un mois pour nettoyer les drains dans les réservoirs à plusieurs étages.

Scheme

Étant donné que le réacteur biologique n’est que l’une des étapes d’un système complexe de traitement des eaux usées, le schéma de traitement biologique est le suivant:

  • les eaux usées s'écoulent dans la chambre primaire (puisard), où les plus grosses inclusions précipitent;
  • les effluents partiellement clarifiés sont ensuite transférés dans la deuxième chambre où ils sont saturés en oxygène et subissent la scission de grandes inclusions organiques par des colonies de micro-organismes;
  • les eaux usées oxygénées entrent dans la chambre du bioréacteur, où se déroule le processus de décomposition du composant organique; La dernière chambre sert à la clarification gravitationnelle finale.

Attention: En règle générale, il y a un remplissage de chaux au fond, qui relie efficacement les éléments chimiquement actifs. Dans le même temps, un filtre biologique supplémentaire peut être situé à la sortie de la structure, augmentant le degré de purification à 99%.

Avis: avantages et inconvénients

Comme le montre la pratique, les principaux avantages du traitement biologique des eaux usées sont les suivants:

  • faible coût (le coût du nettoyage d'une unité d'effluent est nettement inférieur à celui de l'épuration de l'effluent par une méthode mécanique ou chimique);
  • la fiabilité;
  • pas besoin d'acheter régulièrement des consommables (en théorie, les micro-organismes n'ont pas besoin d'être remplacés, car ce sont des êtres vivants auto-reproductibles, mais dans la pratique, les colonies devraient être remplacées, mais pas plus d'une fois tous les cinq à six ans);
  • respect de l'environnement;
  • degré élevé de traitement des eaux usées (jusqu'à 99%).

Post-traitement

Après purification biologique, les eaux usées peuvent être envoyées directement au sol ou réutilisées pour l'arrosage des plantes. Dans certains cas, le rejet d'effluents traités dans les masses d'eau est autorisé, mais dans la plupart des cas, les composés organiques résiduels contenus dans les eaux usées traitées par la méthode biologique, les composés organiques résiduels, les éléments biogènes, les agents de surface et la contamination bactérienne ont un impact négatif sur les masses d'eau. À cet égard, les eaux usées industrielles nécessitent un traitement supplémentaire, notamment:

  • diminution des matières en suspension;
  • réduction de la DCO, de la DBO et des tensioactifs, de la teneur en azote et en phosphore;
  • désinfection;
  • saturation des effluents en oxygène lors de leur descente dans les réservoirs de pêche.

Le choix d'un dispositif de post-traitement dépend à la fois des conditions locales et des exigences de qualité de l'effluent traité. Dans chaque situation spécifique, une reconstruction partielle de l'installation de nettoyage en profondeur sera nécessaire.

Ainsi, l’utilisation de la méthode d’épuration biologique des eaux usées est non seulement bénéfique, mais aussi plus efficace que d’autres méthodes d’épuration.

Traitement biologique des eaux usées

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Méthodes de traitement des eaux usées

Les méthodes de traitement des eaux usées peuvent être divisées en méthodes mécaniques, méthodes chimiques, méthodes physico-chimiques et méthodes biologiques. Les combinaisons les plus couramment utilisées de ces méthodes. L'application d'une méthode de traitement des eaux usées particulière dans chaque cas dépend de la nature de la pollution et des exigences en matière d'eau purifiée.

Différentes définitions et termes concernant le traitement des eaux usées

Le traitement des eaux usées est le traitement des eaux usées afin de détruire ou d'en éliminer les polluants. Au cours du processus de purification, de l’eau épurée et des déchets se forment, contenant des polluants à des concentrations élevées. En règle générale, ce sont déjà des déchets solides qui peuvent être éliminés ou éliminés.

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En bref traitement biologique des eaux usées.

Le traitement biologique des eaux usées, basé sur la capacité des micro-organismes à utiliser la pollution organique dissoute et colloïdale comme source de nutrition et à le minéraliser au cours de leur vie, est conçu pour réduire la pollution des eaux usées industrielles et municipales et le traitement des déchets secondaires résultants - sédiments et boues activées. Parmi les méthodes biologiques de protection de l’environnement, les méthodes biologiques de traitement des eaux usées ont été les premières à se développer et sont actuellement les plus largement utilisées. En termes de volume des flux en cours de traitement, le traitement biologique des eaux usées est la technologie la plus grande capacité et est utilisé dans la grande majorité des stations d’épuration: industrielles et municipales, locales, locales, etc.

Qu'entend-on par traitement biologique des eaux usées

Dans les conditions modernes, une personne utilise quotidiennement d'énormes quantités d'eau pour résoudre diverses tâches domestiques et industrielles. En cours d’application, il est exposé à une grave contamination par un large éventail d’éléments et de substances qui constituent une menace pour la nature environnante et pour l’homme lui-même.

Traitement biologique des eaux usées - un gage de sécurité pour les habitants de la planète

Pour cette raison, avant que l'eau ne soit rejetée dans les masses d'eau naturelles, le sol ou réutilisé, les eaux usées sont soigneusement traitées. La phase la plus importante de ce traitement est le traitement biologique des eaux usées. Qu'est-ce que cela signifie? Cette procédure mérite d'être analysée en détail.

Le concept et les caractéristiques

Le traitement biologique des eaux usées est un ensemble de mesures visant à éliminer les éléments dissous de la pollution de l’eau par l’activité de micro-organismes spéciaux (bactéries ou protozoaires).

Pourquoi avez-vous besoin de cette méthode? Au cours de sa vie, l’homme utilise partout l’eau (à des fins domestiques et industrielles). Dans les maisons et les installations industrielles, après utilisation, l'eau est polluée par une grande quantité d'éléments organiques qui se dissolvent et rendent le liquide dangereux pour l'environnement et les humains. Ces éléments comprennent:

  • les graisses;
  • agents de surface (à partir de détergents);
  • divers phosphates (à partir de poudres à lessiver);
  • substances contenant de l'azote et du chlore;
  • des sulfates;
  • produits pétroliers.

Par conséquent, après une utilisation humaine, l'eau pénètre dans le système d'égout et est réutilisée dans des installations de traitement des eaux usées avant d'être réutilisée et évacuée dans les eaux ou le sol. Ces stations d’épuration disposent de moyens de traitement biologique qui permettent d’éliminer de l’eau toutes les substances susmentionnées. La procédure permet d'éliminer du liquide: la pollution organique (DCO, DBO) et les éléments nutritifs - l'azote et le phosphore.

Le traitement biologique des eaux usées peut être utilisé comme processus indépendant, ainsi que comme étape du traitement complet des eaux usées, associé à des mesures reposant sur d'autres principes: mécanique, physico-chimique et désinfectant.

Le nettoyage mécanique est une étape préliminaire utilisée avant l'entrée des eaux usées dans l'usine de traitement. La procédure précède le traitement biologique, c’est sa mesure préparatoire. La séparation des impuretés non dissoutes de l'effluent est effectuée ici. En tant que dispositif de nettoyage pour la phase mécanique, on utilise: grilles et tamis spéciaux, pièges à sable, puisards primaires, filtres, fosses septiques.

Habituellement, dans les réservoirs dans lesquels passe le liquide à nettoyer, plusieurs niveaux d'élimination mécanique des impuretés sont établis, un filtrage progressif des contaminants de différentes tailles et diamètres se produisant. Au début de la procédure, les drains passent par les grilles et les tamis, puis par les pièges à sable. Après quoi, les eaux usées entrent dans le réservoir de sédimentation primaire, où les suspensions organiques se déposent. La diminution de la DBO au cours du nettoyage mécanique atteint 20 à 40%. En outre, cette étape est importante car, du point de vue de la moyenne des eaux usées, elles sont mélangées et les pics de volume sont évités avant d’entrer dans la station d’épuration.

Le nettoyage physique et chimique est utilisé pour le nettoyage combiné des éléments dissous et des matières en suspension. Les méthodes de cette purification sont très importantes dans l’approvisionnement en eau de retour. Les méthodes de la méthode physicochimique comprennent les procédures suivantes: flottation, sorption, hyperfiltration, neutralisation, électrolyse, etc. Des réactifs spéciaux sont ajoutés pour éliminer certains éléments.

Le nettoyage désinfectant est la dernière étape. Il consiste à éliminer les bactéries et les micro-organismes en traitant le liquide à l’aide de dispositifs d’irradiation ultraviolette. Ce nettoyage comprend également une méthode de traitement au chlore obsolète.

Méthodes de traitement des eaux usées

Méthodes et installations

Actuellement, les méthodes de traitement des eaux usées biologiques suivantes sont le plus souvent utilisées:

  1. Limon actif (aérotanks).
  2. Biofiltres dans les fosses septiques et autres structures.
  3. Digesteurs (fermentation anaérobie).

Pour mettre en œuvre ces méthodes, les installations de traitement des eaux usées biologiques suivantes sont utilisées:

  1. Aerotank.
  2. Biofiltres
  3. Étangs biologiques.
  4. Les digesteurs.

Aerotank - le système de traitement biologique des eaux usées le plus efficace.

Ils consistent en une cuve à plusieurs compartiments ou à plusieurs cuves combinées en un seul appareil. Le dispositif hydraulique est équipé d'aérateurs, de pompes, de mélangeurs, de capteurs de contrôle et d'automatisation. Les exigences clés pour un fonctionnement efficace de l'aérotank sont les suivantes:

  1. Apport constant d'effluents pollués au milieu biologique.
  2. La présence de boues activées avec un nombre suffisant de bactéries et de protozoaires.
  3. Soumission au mélange d'oxygène et son mélange.

Pour la biorestauration, plusieurs types d'aérotanks sont utilisés selon la méthode d'alimentation du mélange de boues:

  1. Déplaceurs.
  2. Robinets
  3. Biais incomplet.

En fournissant de l'oxygène:

  1. Avec aération pneumatique.
  2. Avec aération pneumatique.

Les biofiltres sont l'outil de nettoyage le plus populaire pour les propriétaires de maison et les jardiniers. De tels dispositifs consistent en un petit réservoir dans lequel le matériau de la botte est placé. Un biofilm spécial contenant des bactéries et des protozoaires est utilisé comme matériau actif. Il existe deux types de biofiltres:

  1. Type d'égouttement.
  2. Deux étapes.

Les biofiltres de type goutte à goutte nettoient lentement, mais à la sortie, le liquide a un taux de purification organique élevé. Les appareils à deux étages ont un niveau de performance élevé. La qualité n'est pas très inférieure aux filtres anti-goutte.

Les biofiltres ont les éléments structurels suivants:

  1. La charge filtrante est l'espace où se trouve l'environnement biologique.
  2. Un dispositif qui assure une distribution uniforme des effluents dans le corps du filtre.
  3. Système de drainage pour éliminer le liquide purifié.
  4. Système d'aérateur pour l'alimentation en air.

Étangs biologiques - réservoirs d'origine artificielle, conçus pour la purification naturelle de l'eau. Pour une telle méthode, on utilise des étangs spacieux de faible profondeur (jusqu'à 100 cm). Une faible profondeur permet un contact maximal du liquide avec l'air naturel. Une surface importante avec une faible profondeur permet de réaliser un bon réchauffement du soleil.

Ainsi, toutes les conditions nécessaires à l’activité vitale des micro-organismes sont créées. Ces réservoirs sont utiles jusqu’à ce que la température atteigne 5 degrés. Lorsque ces températures sont atteintes et que son processus d’oxydation diminue, il cesse. En hiver, les étangs ne sont pas utilisés pour le nettoyage.

Pour la purification de l'eau, plusieurs types de réservoirs biologiques sont utilisés:

  1. Bassins de dilution.
  2. Étangs à plusieurs étages sans dilution.
  3. Étangs de prétraitement.

Les digesteurs sont des dispositifs permettant l'oxydation anaérobie de déchets organiques liquides en vue de produire du méthane. Souvent utilisé non pas pour nettoyer les eaux usées, mais pour le traitement des sédiments et des suspensions recueillis dans des fosses septiques et des égouts.

Le digesteur comprend un réservoir cylindrique ou rectangulaire, des mélangeurs, des radiateurs (à eau ou à vapeur). Le conteneur est partiellement ou complètement enfoui dans le sol. Le digesteur a un fond avec une pente sérieuse vers le centre.

Le sommet de la structure peut être fermé ou ouvert (flottant). Le toit flottant élimine la possibilité d'une augmentation importante de la pression à l'intérieur du réservoir à la suite d'une libération intensive de méthane. Les murs sont en béton armé.

Scheme

Le principe du traitement des eaux usées à l'aide de réservoirs d'aération

Schéma de traitement biologique des eaux usées dans les bassins d'aération:

  1. Après le nettoyage mécanique et la sédimentation primaire, les effluents sont acheminés vers le réservoir principal, équipé d'aérateurs pour l'oxygénation et le mélange.
  2. Avec les drains, les boues activées sont acheminées vers le réservoir par des bactéries et des micro-organismes.
  3. Les organismes tombent dans l'environnement le plus favorable: un grand nombre d'éléments organiques nutritifs dans les drains et une abondance d'oxygène. Un processus intensif d'oxydation et de décomposition de la matière organique commence.
  4. Une fois que la DBO et la DCO ont été amenées aux indicateurs quantitatifs souhaités, le mélange est déchargé dans le clarificateur secondaire.
  5. Ici, les boues se déposent et retournent au réservoir principal.

La photo montre un bioprud

Schéma de nettoyage avec biofiltre:

  1. Les tuyaux d’égout débouchent dans le bassin de décantation principal, où se produit la filtration d’une importante contamination non dissoute (matières en suspension et particules).
  2. Depuis le clarificateur primaire, l'eau pénètre dans le corps du filtre où s'effectue l'élimination directe des éléments dissous. La contamination, en tant que milieu nutritif, pénètre dans le film. Les bactéries décomposent les matières organiques et des conditions favorables favorisent leur reproduction. La croissance quantitative des organismes contribue à l’accélération du nettoyage et à l’amélioration de sa qualité.
  3. Pour maintenir un environnement favorable, de l'oxygène est fourni en continu au réservoir de traitement principal par le biais d'aérateurs spéciaux.

Caractéristiques des biofiltres goutte à goutte:

  1. La pollution se présente sous forme de petits volumes.
  2. L'oxygénation se produit naturellement par la ventilation en cuve ouverte.

Système de nettoyage de bassin biologique:

  1. Les petites rivières coulent dans les étangs avec dilution. Les effluents sont rejetés dans l'eau de la rivière, mélangés dans une certaine proportion et tombent dans l'étang. Le processus de nettoyage prend environ deux semaines. Depuis, les drains tombent sous forme diluée, dans de tels étangs, pour créer une chaîne biologique complète, ils commencent à pêcher.
  2. Dans les bassins à plusieurs étages, les effluents s'écoulent sans dilution. Le nettoyage dans de tels réservoirs prend environ un mois. Le principe de nettoyage est que l'eau est conduite à travers plusieurs étangs interconnectés. Une telle cascade de réservoirs permet de réduire progressivement la concentration de contaminants pour compléter le nettoyage en sortie. Dans de tels plans d'eau, les poissons (carpes) sont également souvent divorcés.
  3. Les bassins de prétraitement font partie d’un système plus lourd d’installations et constituent le dernier maillon où l’eau est évacuée après d’autres procédures de nettoyage.

Programme de purification anaérobie:

  1. De là-haut, des drains contaminés (sédiments) et des boues activées contenant des micro-organismes anaérobies sont introduits dans le digesteur par le biais de compartiments spéciaux.
  2. Des appareils spéciaux chauffent et mélangent le contenu. L'augmentation de la température est réalisée avec des radiateurs.
  3. En l'absence d'oxygène organique, des acides gras se forment, lesquels sont ensuite convertis en méthane et en dioxyde de carbone.
  4. Les boues fermentées sont éliminées par un trou spécial situé au fond.
  5. Le gaz généré est évacué par des tuyaux spéciaux dans le toit.

Principes fondamentaux du traitement biologique des eaux usées

Les méthodes biologiques de traitement des eaux usées sont basées sur les processus de la vie naturelle de microorganismes hétérotrophes. Les microorganismes, comme on le sait bien, possèdent un certain nombre de propriétés spéciales, parmi lesquelles il est nécessaire de distinguer trois propriétés de base largement utilisées à des fins de nettoyage:

1. La capacité à consommer comme source d’alimentation une grande variété de composés organiques (et certains composés inorganiques) pour produire de l’énergie, afin d’en assurer le fonctionnement.

2. Deuxièmement, cette propriété se multiplie rapidement. En moyenne, le nombre de cellules bactériennes double toutes les 30 minutes.

3. La capacité à former des colonies et des groupes, qui peuvent être relativement facilement séparés de l’eau purifiée une fois les processus d’élimination des impuretés contenus dans celles-ci terminées. [24]

Dans la cellule microbienne vivante, deux processus se déroulent de manière continue et simultanée: la décomposition de molécules (catabolisme) et leur synthèse (anabolisme), qui constituent le processus métabolique complet: le métabolisme. En d'autres termes, les processus de destruction des composés organiques consommés par les microorganismes sont inextricablement liés aux processus de biosynthèse de nouvelles cellules microbiennes, divers produits intermédiaires ou finaux, qui sont dépensés en énergie consommée par la cellule microbienne à la suite de la consommation de nutriments. Une partie importante des produits de la transformation microbienne peut être libérée par la cellule dans l'environnement ou s'y accumuler. Certains produits intermédiaires constituent la réserve nutritionnelle utilisée par la cellule après avoir épuisé le stock principal. [13]

Les processus d'oxydation biochimique dans les microorganismes hétérotrophes sont divisés en trois groupes, en fonction de l'accepteur final d'atomes d'hydrogène ou d'électrons séparés du substrat oxydé. Si l'accepteur est l'oxygène, ce processus est appelé respiration cellulaire ou simplement respiration; si l'accepteur d'hydrogène est une matière organique, le processus d'oxydation est appelé fermentation; Enfin, si l'accepteur d'hydrogène est une substance inorganique telle que les nitrates, les sulfates et d'autres, le processus s'appelle alors la respiration anaérobie ou simplement la respiration anaérobie [24].

Le plus complet est le processus d’oxydation aérobie, car ses produits sont des substances qui ne peuvent pas se décomposer davantage dans la cellule microbienne et ne contiennent pas de réserve d’énergie qui pourrait être libérée par des réactions chimiques ordinaires. Le traitement biologique aérobie peut être divisé en deux types: avec un nettoyage dans des conditions proches du naturel; avec nettoyage dans des conditions créées artificiellement.

Le premier type comprend les champs de filtration et d'irrigation (terrains dans lesquels le nettoyage a lieu par filtration à travers une couche de sol), ainsi que les étangs biologiques (réservoirs peu profonds dans lesquels le nettoyage a lieu sur la base de l'autoépuration des masses d'eau).

Le second type comprend des installations telles que des biofiltres et des réservoirs aérodynamiques. Un biofiltre est un réservoir avec un matériau filtrant dont la surface est recouverte d'un film biologique (une colonie de micro-organismes capables d'absorber et d'oxyder les matières organiques des eaux usées). Aerotank est un réservoir dans lequel les effluents traités sont mélangés à des boues activées (biocénose de microorganismes capables également d'absorber la matière organique de l'effluent) [23].

Lors du traitement biologique des eaux usées dans les bassins d'aération, les matières organiques dissoutes, ainsi que les substances colloïdales finement dispersées et non décantables, sont transférées dans des boues activées, ce qui entraîne une augmentation de la biomasse initiale. Afin d'éviter une augmentation de la dose de boue par rapport aux valeurs optimales, ce qui entraînerait une élimination plus importante des substances en suspension dans les décanteurs secondaires, seule la quantité de boue conservant sa dose de travail calculée est renvoyée dans le réservoir d'aération. Les boues restantes se présentent sous la forme d'excès, c'est-à-dire non requis aux fins du traitement biologique, est retiré du système de réservoir d’aération pour traitement et élimination. Le schéma pour la mise en œuvre du processus biologique de traitement des eaux usées en mode fluide dans les bassins d'aération avec le retour des boues des décanteurs secondaires et l'élimination des boues en excès aux fins de traitement a été appelé aération classique.

Ce programme comprend des installations d’aération et de décantation, du matériel et des moyens de communication pour l’alimentation et la distribution des eaux usées dans les réservoirs d’aération, la collecte et l’alimentation des boues de séparation des boues, le détournement des eaux traitées, le retour dans les réservoirs d’aération, le retrait des boues excédentaires, l’alimentation en air (Figure 3).

Figure 3. Schéma classique du traitement biologique des eaux usées.

1 - eaux usées après sédimentation primaire; 2 - aerotank; 3 - mélange de boues d 'aérotanks; 4 - décanteur secondaire; 5 - eau purifiée; 6 - chambre à boues; 7.8 - boues activées en circulation et en excès, respectivement; 9 - l'air des ventilateurs; 10 - système d'aération pour l'alimentation et la distribution de l'air dans le réservoir d'aération.

Selon ce schéma, les boues activées sont alimentées intensément à l'entrée du réservoir d'aération et les eaux usées à nettoyer biologiquement après la décantation primaire y sont également alimentées. En raison du mélange d’eau et de boues activées, il se forme un mélange de boues. Au cours de son déplacement vers la sortie du réservoir, la durée de contact de la boue activée avec les contaminants nécessaires au déroulement des réactions biochimiques est fournie. Le séjour du mélange de boues dans les installations de décantation conduit à sa séparation sous l'action de forces de gravitation sur l'eau biologiquement purifiée et les boues activées déposées et compactées dans la partie inférieure des boues de la structure de décantation. La concentration de boue dans la boue lors de la séparation du mélange de boues peut atteindre 6 à 10 g / l de matière sèche, en fonction de la concentration de boue dans le mélange de boues en entrée, des conditions de sédimentation et des caractéristiques de conception de la structure de décantation [23]. Les boues activées en excès formées à la suite de la croissance de micro-organismes pénètrent dans les lits de boues et sont ensuite brûlées après déshydratation.

Principes fondamentaux du traitement biologique des eaux usées

Le processus de traitement biologique repose sur la capacité des micro-organismes à utiliser les matières organiques dissoutes dans les eaux usées pour se nourrir au cours de leur vie. Une partie de la matière organique est convertie en eau, en dioxyde de carbone, en ions nitrites et sulfates, une partie en faveur de la formation de biomasse.

Les installations de traitement biologique peuvent être divisées en deux types:

• avec un nettoyage dans des conditions proches du naturel;

• avec nettoyage dans des conditions créées artificiellement.

Le premier type comprend les champs de filtration et d'irrigation (terrains dans lesquels le nettoyage a lieu par filtration à travers une couche de sol), ainsi que les étangs biologiques (réservoirs peu profonds dans lesquels le nettoyage a lieu sur la base de l'autoépuration des masses d'eau).

Le second type comprend des installations telles que des biofiltres et des réservoirs aérodynamiques. Un biofiltre est un réservoir avec un matériau filtrant dont la surface est recouverte d'un film biologique (une colonie de micro-organismes capables d'absorber et d'oxyder les matières organiques des eaux usées). L'Aerotank est un réservoir dans lequel l'effluent à épurer est mélangé à des boues actives (la biocénose de microorganismes capables également d'absorber la matière organique de l'effluent).

Le traitement biologique est la principale méthode de traitement des eaux usées municipales. Il existe des méthodes aérobies et anaérobies de traitement biologique des eaux usées. Pendant le traitement aérobie, les microorganismes sont cultivés dans des boues activées et des biofilms.

La composition des boues activées et des biofilms

La boue activée est un système colloïdal amphotère. La composition chimique élémentaire des boues activées est suffisamment proche et a la formule -C pour les eaux usées urbaines.54H212082N8S7. Les boues activées en matière sèche contiennent

70. 90% de substances organiques et 10,30% de substances inorganiques. En plus des organismes vivants, les boues contiennent un substrat - divers résidus solides auxquels des microorganismes sont liés. En apparence, les boues activées sont des mottes et des flocons de taille 3. 150 microns et une surface spécifique élevée d'environ 1200 m 2 pour 1 m 3 de boues.

La communauté d'organismes vivants qui habitent des boues activées ou du biofilm s'appelle une biocénose. Les facteurs les plus importants dans la formation de biocénoses de boues provenant d'installations de traitement des eaux usées sont la composition de l'eau traitée et la charge du limon (biofilm). L'effet d'autres facteurs - température, mélange, concentration en oxygène dissous - ne modifie pratiquement pas la composition qualitative des boues, mais affecte la proportion de différents groupes de micro-organismes.

Bactéries Dans le traitement des eaux usées en milieu aérobie, deux des processus microbiologiques les plus importants ont lieu: l'oxydation du carbone organique et la nitrification. Les boues micronucléaires bactériennes sont généralement représentées par les genres pseudomonas, bactérie, bacille, corynébactérie, arthrobacter, mycobactérie, microcoque, sarcine, actinomyces, nocardie, etc.

Le genre Pseudomonas représente 50. 80% des bactéries présentes dans les boues qui purifient les eaux usées. Il s'agit notamment de bactéries oxydant le méthane (méthanomonas), les nitrites (nitrosomonas), l'hydrogène moléculaire (hydrogénomonas), les composés soufrés réduits (sulfomonas, thiobacillus) et bien d'autres encore. assimiler des composés organiques.

Jusqu'à 30 espèces de bactéries sont présentes dans les eaux usées industrielles. Ces bactéries absorbent l'huile, les paraffines, les naphtènes, les phénols et d'autres composés. Le nom d'espèce de la bactérie reflète la nature des composés digestibles: bact. aliphaticum, bact. naphtalinicus, bact. benzoli, bact. les cyrloclastes, etc. Parmi les ammonifiants dans les eaux usées, bact. mycoides. Les processus d'ammonification des composés protéiques sont la composante la plus importante des processus de traitement des eaux usées. L'ammoniac libéré est une source d'azote dont une partie est oxydée en nitrites et nitrates. Par rapport aux bactéries hétérotrophes oxydant le carbone, les bactéries nitrifiantes se développent plus lentement. Le nombre de nitrifiants augmente avec l'âge des boues. La nitrification la plus active se produit après l'oxydation des composés organiques, lorsque les conditions favorables pour les nitrifiants sont créées. Thiobacterium et thiotrix, sulfures oxydants, hyposulfites, sulfure d'hydrogène, se développent à partir de groupes de bactéries soufrées dans les boues.

Les bactéries Bacillus, qui prévalent parmi les formes microaérophiles et éventuellement anaérobies, oxydent les glucides, les phénols, les alcools; corynebacterium et arthrobacer sont présents dans les eaux usées issues de la production d’acides gras naphténiques et synthétiques; mycobactérie - dans la fissuration et le reformage des eaux usées. Les bactéries Micrococcus absorbent les alcools, les acides organiques, les aldéhydes, les bactéries sarcines - phénols, sucres, etc.

Si les eaux usées du réservoir d'aération sont mal aérées, des processus anaérobies se développent, dans lesquels des microorganismes peuvent être impliqués, qui effectuent la fermentation du butyrate, la dénitrification, la réduction des sulfates, etc.

En hiver, les formes psychrophiles de micro-organismes prédominent.

Champignons Dans les usines de traitement des boues activées aérobies il y a les levures et les champignons filamenteux (moisissures).

La levure est activement développée dans les eaux usées riches en glucides, hydrocarbures et acides organiques, par exemple dans le traitement des eaux usées formées lors de la production de levure fourragère à partir de différents substrats, des effluents de production laitière contenant du lactosérum. Parmi les levures, on trouve souvent les levures Candida, torulopsis, trichosporon, rhodotorula.

Tout en maintenant le pH dans la région de 3,5. Les biocénoses 6.0 à prédominance de levure peuvent avoir un pouvoir oxydant élevé et sont capables de traiter les eaux usées. Cependant, l’utilisation de levure pour le traitement des eaux usées est limitée par leur faible capacité de sédimentation et leur profondeur d’oxydation insuffisante.

Les champignons peuvent assimiler des composés difficiles à oxyder et toxiques, en particulier des phénols. Leur rôle dans les processus de purification est donc essentiel. Le pH optimal de leur développement est de 4,0. 5.5.

Les champignons mycéliens sont Cladosporium, Fusarium, Geotrichum, Mucor, Trichoderma. Ils forment des hyphes ramifiés qui empêchent la formation de flocons denses et la sédimentation des boues et peuvent être responsables de leur gonflement. Surtout souvent dans le limon qui gonfle avec les bactéries filamenteuses s. natans sont trouvés des champignons du genre fusarium. Pour prévenir le risque de développement abondant de champignons et de gonflement des boues, un traitement biologique est effectué à pH = 6,8. 7.2, favorable au développement de bactéries floculantes.

Les plus simples sont d'environ 0,5. 1% de particules de boues activées en suspension. Ils ne sont pas directement impliqués dans la consommation de substances organiques. Cependant, occupant un niveau plus élevé dans la chaîne alimentaire trophique que les bactéries de la communauté des boues actives, les protozoaires en absorbent une grande quantité (20 400 bactéries par jour pour un protozoaire). Dans le même temps, la composition en espèces et en âge des micro-organismes est régulée, la masse de biocénose est réduite et, par conséquent, la purification de l'eau est améliorée. Dans les biocénoses d’une station d’épuration, il existe plusieurs centaines d’espèces représentatives de trois catégories de protozoaires: les sarcodes (sarcodina), les flagellés (masti-gophora) et les ciliés (infusoires) avec deux sous-classes - ciliaire (ciiiata) et succédant (suctoria). Comparés aux bactéries, les protozoaires sont plus sensibles aux changements des conditions environnementales chimiques et physiques, aux fluctuations des paramètres technologiques du traitement. Par conséquent, les plus simples sont des indicateurs de l'état du système oxydant et de la qualité de la purification de l'eau. Il a été établi que dans l’avoine de bonne qualité pour 10! 6 cellules bactériennes, il existe 10 à 16 espèces d’organismes protozoaires, dans l’avoine de qualité moyenne, entre 5 et 9 espèces et dans les mauvaises, 1 à 4. Cet indicateur de la composition des boues s'appelle le coefficient de proto-zoicité àwg.

Parmi les autres organismes apparentés, les rotifères (rotatoria) occupent une place importante - des animaux microscopiques d’une longueur de 0,01. 2,5 mm, se nourrissant de bactéries, protozoaires, détritus organiques. Ils sont sensibles à l'oxygène et sont des indicateurs de la performance du système de nettoyage. Avec le développement massif des rotifères, la destruction de la matière organique peut atteindre la DBO 100. 200 mg 02/ l par jour. L'absence de rotifères dans la boue indique un nettoyage insatisfaisant.

En plus des groupes d’organismes considérés, il existe dans les boues et le biofilm des vers nématodes ronds, des vers molletech du genre aelosoma, des acariens de l’eau, des psichodes.

Dans les bâtiments dont la charge de biomasse varie, la biocénose se modifie au cours du mouvement des eaux usées (propulseurs pour aérotank, biofiltres). En particulier, dans les biofiltres, la majeure partie de la microflore, qui oxyde la pollution chimique, est concentrée dans la couche supérieure - jusqu'à 0,5 m de la surface irriguée des structures. Dans les couches les plus profondes, la micropopulation est beaucoup plus petite. Il a également été noté que la densité de la population microbienne dans un biofiltre à forte charge est des dizaines de fois supérieure à celle d'un biofiltre au goutte à goutte.

Au cours des mouvements des eaux usées, dans les aérateurs mobiles, on observe assez clairement une modification de la composition microbienne des boues. Au début du processus, lorsqu'il y a une grande masse de contaminants par masse de boue, les bactéries hétérotrophes et les protozoaires saprozoïques, qui se nourrissent de substances organiques dissoutes, y prédominent. Les cils flottants sont légèrement représentés. De plus, à mesure que la pollution diminue, les ciliés et rotifères nus qui se nourrissent de bactéries et de protozoaires saprozoïques deviennent prédominants. À la fin du processus de purification, les ciliés, les rotifères et les vers liés et prédateurs se nourrissent des infusoires holozoïques et des particules de boue reçoivent un développement maximal.

Il est intéressant de noter que lors du nettoyage des mêmes eaux usées dans le réservoir d'aération et le biofiltre, une microflore identique se développe, mais avec un rapport quantitatif différent des groupes individuels de micro-organismes. Par exemple, dans un réservoir d’un mètre cube destiné à la purification d’eaux de drainage contenant de l’hydrogène sulfuré, le nombre de microbes pris en compte par la méthode d’inoculation sur un milieu nutritif était de 210,14, dont environ 0,01% de bactéries anaérobies. Le nombre de microbes dans 1 m 3 du biofiltre a atteint 110! 2, alors que la microflore anaérobie était déjà de 28,8%.

La propriété la plus importante des boues activées est leur capacité à s’installer. La propriété de sédimentation est décrite par la valeur de l'indice de boue, qui est un volume en ml, occupé par 1 g de boue à l'état naturel après 30 minutes de sédimentation. Les boues avec un indice allant jusqu'à 120 ml / g sont bien déposées, avec un indice de 120. 150 ml / g sont satisfaisantes et avec un indice supérieur à 150 ml / g, elles sont mauvaises. Parfois, la faible sédimentation des boues est associée au développement de bactéries filamenteuses dans celles-ci. Une sédimentation médiocre des boues entraîne une élimination accrue de celles-ci avec de l'eau purifiée et, par conséquent, une dégradation de la qualité de leur purification.

La vitesse de sédimentation des boues dépend de la capacité des bactéries à former des zoogles (boues éclatantes) - grappes de bactéries de formes et de textures variées, entourées d'une couche de mucus. Il est établi que la floculation dans les boues est plus élevée, plus il y a de capsules en forme de capsule. Le rapport entre le nombre de bactéries dans la boue et le type capsulaire et sans capsule est appelé coefficient de zooglé2. Plus il est élevé, plus la capacité de floculation est grande. Révélé une nette dépendance de la capacité de se déposer de la charge sur les boues; Les boues ayant une charge de pollution correspondant aux systèmes "classiques" de l'aérotank ont ​​le meilleur potentiel de sédimentation.

Les boues ont la capacité de gonfler, et ce phénomène est observé dans tous les systèmes sauf les systèmes à faible charge, fonctionnant avec une minéralisation complète des boues. La boue gonflée (son indice est supérieur à 150 ml / g) est très mal séparée de l'eau. Cependant, en raison de la surface de contact très développée avec laquelle les particules de boue entrent en contact avec l'eau, elle possède une grande capacité de nettoyage. On pense qu'il est presque impossible de lutter contre le gonflement du limon, car il est impossible d'éliminer ses causes, qui sont inconnues. Divers changements dans les conditions de fonctionnement du système peuvent entraîner un gonflement de la boue: il est généralement impossible de réparer une cause spécifique de ce phénomène.

Pour la formation de biocénoses dans les systèmes d'épuration, on utilise les boues activées provenant d'installations de traitement des eaux usées déjà en activité, dont la composition est similaire à celle des polluants entrants. En l'absence de systèmes de purification analogues, les boues activées sont formées à partir d'eaux usées diluées dans de l'eau par des entreprises domestiques locales ou de rivières, adaptant progressivement le cénosis à la pollution de l'effluent. La boue est augmentée par l’aération du sédiment, alimentée en sels biogéniques et chauffée à

20. eaux usées à 25 ° C. Lorsque 36 à 48 heures de flocons de limon visibles apparaissent, les eaux usées initiales sont ajoutées, l'aération se poursuit et la décantation des boues activées se poursuit périodiquement, les eaux décantées sont évacuées et les effluents sources ajoutés. Après 15-16 jours après avoir atteint la concentration de boues 0,4. 0,5 g / l du réservoir d'aération est transféré vers le mode d'alimentation continue en eaux usées avec le retour de tous les sédiments dans le réchaud à sédiment secondaire vers le réservoir d'aération jusqu'à ce que sa concentration atteigne 3,5 g / l. Après cela, une partie des boues commence à être retirée du système.

Parfois, les boues activées sont formées à l'aide de communautés microbiennes obtenues en laboratoire et consommant un ou plusieurs composants principaux de la contamination. Cependant, dans les conditions des installations de traitement, le cénosis de laboratoire est instable et n’est que le lien initial pour la formation de boues actives.

Le biofilm se développe sur une charge de biofiltre et a l’apparence de formations muqueuses d’une épaisseur de 1,5. 2 mm. Les bactéries forment le niveau trophique inférieur (Fig. 1.2), elles détruisent la pollution. Comme indiqué précédemment, les rotifères les plus simples se nourrissent de bactéries (un cilié absorbant en moyenne 20 000 à 40 000 bactéries) et servent à leur tour de nourriture à des espèces plus élevées, telles que les larves d'insectes. La comptabilisation des espèces individuelles participant à la pyramide écologique n'a pas d'importance pour la conception.

Fig. 1.2. Pyramide trophique de boues activées (biofilm)

Les réactions totales d'oxydation biochimique en conditions aérobies peuvent être schématiquement représentées comme suit:

où SDOD - toutes les eaux usées de matières organiques; Avec5H7> Yu2 - la formule conditionnelle de la substance cellulaire des bactéries; AN est l'énergie.

Réaction (1.17) montre la nature de l'oxydation d'une substance pour répondre aux besoins énergétiques de la cellule (processus catabolique), réaction (1.18) - pour synthétiser la substance cellulaire (processus anabolique). Le coût de l'oxygène pour ces réactions est DBOest plein eaux usées. Les réactions (1.19) et (1.20) caractérisent la transformation de la matière cellulaire dans des conditions de carence en éléments nutritifs. La consommation totale d'oxygène pour les 4 réactions est environ le double de (1,17) et (1,18).