Installations décentralisées de traitement des eaux usées rurales

Installations décentralisées de traitement des eaux usées rurales

Équipement général national, équipement populaire * dans l'industrie du traitement des eaux usées.

L'équipement tout - en - un adopte de nouveaux processus, de nouvelles technologies, de nouveaux matériaux et un tout nouveau type d'équipement lourd.

Il est bien utilisé dans les eaux usées domestiques, les eaux usées médicales, les eaux usées de lavage, les eaux usées d'abattage, les eaux usées de pulvérisation et les eaux usées industrielles similaires.

Structure du bassin d'oxydation de contact: constitué par le système d'aération, le remplissage, le corps du bassin. Le système d'aération fournit de l'oxygène aux micro - organismes attachés au remplissage, ce qui permet aux micro - organismes de décomposer la matière organique en plein contact avec les eaux usées. Peut être divisé en shunt et direct, le dispositif d'aération shunt est d'un côté de la piscine et le remplissage est chargé de l'autre côté, en s'appuyant sur l'action ascensionnelle de la pompe ou de l'air pour faire circuler l'eau à l'intérieur de la couche de remplissage, fournissant de l'oxygène au biofilm sur le remplissage; La formule directe est l'aération directe par soufflage au fond du remplissage du bassin d'oxydation.
Processus de traitement des cellules d'oxydation par contact: il existe généralement deux méthodes à un segment (oxydation par contact biologique primaire) et à deux segments (oxydation par contact biologique secondaire).

Une partie de la méthode: l'eau brute est d'abord régulée dans le bassin, puis dans le bassin d'oxydation de contact biologique, puis dans le bassin de décantation secondaire pour la séparation de l'eau boueuse.
Méthode de la deuxième section: l'objectif de la méthode de la deuxième section est d'augmenter le temps d'oxydation biologique et d'améliorer l'efficacité du traitement biochimique, tout en s'adaptant davantage aux changements de la qualité de l'eau brute et en rendant la qualité de l'eau traitée stable. Après conditionnement de l'eau brute par le bassin de conditionnement, dans le bassin d'oxydation * bio - contact, puis dans le bassin de décantation intermédiaire pour la séparation de l'eau boueuse, l'eau supérieure continue dans le deuxième bassin d'oxydation de contact et enfin dans le bassin de décantation secondaire où l'eau boueuse est à nouveau séparée, l'effluent est évacué et les boues du bassin de décantation sont régulièrement évacuées.

Avec le changement de pratique, les deux processus peuvent changer avec eux: par exemple, il y a des cellules d'oxydation de contact divisées, il n'y a pas de cellules de décantation intermédiaires, fonctionnant selon le type de débit poussé. Le processus d'une section de la méthode est simple et facile, facile à utiliser, et l'investissement est plus rentable, mais la capacité de dégradation de la DBO n'est pas aussi bonne que la méthode de la section deux. La méthode de traitement en deux étapes fonctionne bien, peut réduire le temps total requis pour l'oxydation biologique, mais augmente les unités de traitement et les travaux de gestion de la maintenance, l'investissement est également plus élevé que la méthode en une étape. En général, il est bon d'utiliser une méthode de segment lorsque la charge organique est faible et que la charge hydraulique est importante. Lorsque la charge organique est plus élevée, il est plus approprié d'utiliser la méthode à deux segments ou la méthode Push - flow. L'essai a montré que la méthode du deuxième segment de la cellule d'oxydation de contact *, avec le deuxième volume de la cellule d'oxydation de contact est préférable de choisir 7: 3. Dans un processus Push - flow, il est possible de répartir les conditions de variation du Bod (* treillis Max, décroissant progressivement par la suite); Il peut également être divisé par charge hydraulique (chaque maille est de taille égale).

Sources d'effluents d'azote ammoniacal
Les voies d'entrée des substances azotées dans le milieu aquatique comprennent principalement deux aspects: les processus naturels et les activités humaines. Les sources naturelles et les processus par lesquels les substances azotées pénètrent dans le milieu aquatique comprennent principalement les chutes de poussières dues aux précipitations, le ruissellement hors des zones urbaines et la fixation biologique de l'azote. Les activités humaines sont également une source importante d'azote dans le milieu aquatique, principalement les eaux usées urbaines domestiques et industrielles non traitées ou traitées, divers lixiviats et ruissellements de surface, entre autres. Les engrais chimiques synthétiques sont la principale source d'éléments nutritifs azotés dans les plans d'eau, et de grandes quantités de composés azotés non utilisés par les cultures sont en grande partie introduits dans les eaux souterraines et de surface par le drainage des terres agricoles et le ruissellement de surface. Avec le développement d'industries telles que le pétrole, les produits chimiques, les aliments et les produits pharmaceutiques, ainsi que l'amélioration continue du niveau de vie de la population, les niveaux d'azote ammoniacal dans les eaux usées domestiques urbaines et les lixiviats de déchets ont augmenté de manière spectaculaire. Ces dernières années, avec le développement de l'économie, les rejets arbitraires de plus en plus de polluants azotés ont causé des dommages importants à l'environnement. L'azote se trouve dans les eaux usées sous diverses formes telles que l'azote organique, l'azote ammoniacal (NH4 + - n), l'azote nitreux (NO3 - - n) et l'azote nitreux (NO2 - - n), qui est l'une des principales formes présentes. L'azote ammoniacal dans les eaux usées fait référence à l'azote présent sous forme d'ammoniac libre et d'ammonium ionique, provenant principalement de la décomposition de la matière organique azotée dans les eaux usées domestiques, de cokéfaction, d'ammoniac synthétique et d'autres effluents industriels, ainsi que du drainage des terres agricoles, etc. Les sources de pollution par l'azote ammoniacal sont nombreuses, les émissions sont importantes et la concentration des émissions varie considérablement.

Installations décentralisées de traitement des eaux usées rurales

Contact piscine d'oxydation
La structure comprend le corps de la piscine, le remplissage, le dispositif d'eau en tissu, le dispositif d'aération. Le principe de fonctionnement est le suivant: le remplissage est mis en place dans la piscine aérée pour servir de support au biofilm. Les eaux usées à traiter, après oxygénation, s'écoulent à travers le remplissage à un certain débit, au contact d'un biofilm qui, en coopération avec les boues activées en suspension, atteint le rôle d'épuration des eaux usées.
La méthode d'oxydation par contact est une nouvelle méthode de traitement biochimique des eaux usées qui combine les caractéristiques de la méthode des boues activées et de la méthode du biofilm. L'équipement principal de cette méthode est une cellule de filtration oxydante à contact biologique. Dans le bassin d'aération imperméable à l'air avec du coke, du gravier, des nids d'abeilles en plastique, etc. remplissage, le remplissage est immergé dans l'eau, aéré avec un ventilateur au fond du remplissage pour l'oxygénation, cette façon est appelée aération par soufflage; L'air peut aller de bas en haut, entraînant les eaux usées à traiter, librement à travers la Section de filtre pour atteindre le sol, après que l'air se soit échappé, les eaux usées sont retournées de haut en bas au fond de la piscine dans l'espace de filtre. Les boues activées sont fixées à la surface de remplissage et ne circulent pas avec l'eau, car le biofilm est directement soumis à une forte agitation par le flux d'air ascendant, constamment renouvelé, améliorant ainsi l'effet de purification.

Mécanisme de réaction: dans la piscine, le remplissage est mis en place, l'aération du fond de la piscine pour oxygéner les eaux usées et de sorte que les eaux usées à l'intérieur de la piscine dans l'état d'écoulement, afin de garantir le plein contact des eaux usées avec le remplissage dans les eaux usées, pour éviter le contact biologique dans la piscine d'oxydation, il existe des défauts dans le contact inégal des eaux usées avec le remplissage. L'oxygène nécessaire aux micro - organismes dans la loi est fourni par l'aération à air soufflé, après la croissance du biofilm jusqu'à une certaine épaisseur, les micro - organismes de la paroi de remplissage seront métabolisés anaérobies en raison de l'hypoxie, le gaz produit et l'effet d'essuyage formé par l'aération provoqueront la chute du biofilm et favoriseront la croissance d'un nouveau biofilm, auquel cas le biofilm perdu sortira de la piscine avec l'eau de sortie.
Principe: le remplissage est mis en place dans une piscine aérée pour servir de support au biofilm. Les biofilms sont composés de bactéries, de champignons et de protozoaires qui se nourrissent de matière organique adsorbée et précipitée sur la membrane, en synthétisant une partie de la matière organique en matière cellulaire qui devient une substance active capable de se trouver dans la cellule; L'autre partie se décompose en produits métaboliques, dans lesquels l'énergie libérée est utilisée pour la croissance microbienne.

Concept d'hydrolyse (acidification)
L'hydrolyse se réfère chimiquement à un terme général pour un type de réaction effectuée par un composé chimique avec de l'eau. Par exemple, la réaction d'hydrolyse des esters pour produire des alcools et des acides organiques. Dans le traitement biologique des eaux usées, l'hydrolyse fait référence à une réaction biochimique effectuée à l'extérieur des cellules avant que la matière organique (matrice) ne pénètre dans les cellules. La caractéristique la plus typique de cette phase est que le site de la réaction biologique a lieu à l'extérieur de la cellule et que les micro - organismes effectuent une réaction d'oxydation biocatalytique (comprenant principalement la rupture de chaîne et la solubilité aqueuse de la substance macromoléculaire) en libérant des enzymes libres extracellulaires ou des enzymes fixées fixées sur la paroi externe de la cellule. Des études ont montré que de nombreuses substances dans la nature (comme les protéines, les sucres, les graisses, etc.) peuvent être hydrolysées en douceur dans des conditions aérobies, anoxiques ou anaérobies.
L'acidification est un processus de fermentation typique. La principale caractéristique de cette étape est que les métabolites des micro - organismes sont principalement divers acides organiques (par exemple, acide acétique, ACIDE PROPIONIQUE, acide hypoïque, etc.). La bactérie hydrolysée est en fait une bactérie fermentée avec une capacité d'hydrolyse, l'hydrolyse est un processus de consommation d'énergie, la bactérie fermentée paie de l'énergie pour l'hydrolyse dans le but d'obtenir une matrice aqueuse qui peut effectuer la fermentation et obtenir de l'énergie par des réactions biochimiques à l'intérieur de la cellule, Tout en excluant les produits métaboliques (principalement divers acides organiques dans des conditions anaérobies). Dans l'ingénierie pratique, il est souhaitable de contrôler le processus de production d'acide dans une gamme minimale. Parce que l'acidification ne favorise pas la réalisation de l'hydrolyse lorsque le pH baisse trop.

Différence entre hydrolyse (acidification) et digestion anaérobie
En principe, l'hydrolyse (acidification) est un processus de digestion anaérobie *, deux étapes, mais le processus d'hydrolyse (acidification) et la digestion anaérobie poursuivent des objectifs différents et sont donc des méthodes de traitement très différentes. L'objectif dans les systèmes d'hydrolyse (acidification) est principalement de transformer les matières organiques non dissoutes dans l'eau brute en matières organiques dissoutes, en particulier dans le traitement des eaux usées industrielles, principalement en transformant leurs matières peu biodégradables en matières facilement biodégradables, en améliorant la biochimie des eaux usées au profit d'un traitement biologique aérobie ultérieur. Compte tenu des problèmes de consommation d'énergie des traitements aérobies ultérieurs, l'hydrolyse (acidification) est principalement utilisée pour le prétraitement des eaux usées peu concentrées et difficiles à dégrader.

Dans le système de digestion anaérobie mixte, l'hydrolyse - acidification est organiquement liée à l'ensemble du processus de digestion dans un seul réacteur, le but de l'hydrolyse - acidification est de fournir une matrice pour l'étape de méthanisation dans le processus de digestion anaérobie mixte. Tandis que le segment acidogène (phase acidogène) dans la digestion anaérobie biphasique est la séparation du segment acidogène et du segment méthanogène dans la digestion anaérobie mixte afin de former leurs environnements respectifs, en même temps, la production d'acide par rapport à la morphologie de l'acide produit est également requise (principalement l'acide acétique). En outre, lorsque les eaux usées contiennent des concentrations élevées de sels de nitrose, de nitrites, de pots d'acide sulfurique, de sulfites, ces substances et leurs produits de transformation sont non seulement toxiques pour les plantules de méthane, mais affectent également la qualité du biogaz, qui est également éliminé dans la phase acidogène.

Effet acidifiant:
(1) Amélioration de la biochimie des eaux usées: peut transformer la matière organique macromoléculaire en petites molécules.
(2) Élimination de la DCO dans les eaux usées: Puisqu'il s'agit de bactéries microbiennes hétérotrophes, les nutriments doivent être extraits de l'environnement, de sorte qu'une partie de la matière organique doit se dégrader pour synthétiser ses propres cellules.
Problèmes avec la méthode d'hydrolyse - acidification
(1) le temps d'application du développement de la méthode d'acidification par hydrolyse est plus court, en raison de moins de références de conception de la méthode d'acidification par hydrolyse, ce qui entraîne plus d'erreurs dans la conception technique, il est difficile de jouer l'effet du processus de la méthode d'acidification par hydrolyse, affectant la promotion du processus.
(2) La méthode d'acidification par hydrolyse est différente du processus anaérobie traditionnel, doit tenir compte de ses problèmes * d'eau chiffonnée, d'évacuation des boues, etc., ne peut pas être appliquée simplement, dans la construction doit être construite raisonnablement selon les exigences du processus.

(3) La méthode d'acidification par hydrolyse est les deux premières étapes de la dégradation anaérobie et nécessite une conception et une mise en service raisonnables, sinon il est facile d'entrer dans la phase de Méthanogenèse et difficile de réaliser la fonction d'acidification par hydrolyse.
(4) les méthodes d'acidification par hydrolyse ont été utilisées pour le traitement des eaux usées dans de nombreuses industries, leurs paramètres de conception de processus spécifiques sont présents dans diverses applications techniques et il n'existe actuellement aucune norme de conception uniforme et raisonnable.

L'acidification par hydrolyse est principalement utilisée dans les processus de traitement des eaux usées avec des concentrations plus élevées de matières organiques et des SS plus élevés, ce qui en fait un processus relativement important. Plusieurs types d'eaux usées organiques typiques à haute concentration, telles que les eaux usées cokérées, les eaux usées pharmaceutiques, les eaux usées textiles, les eaux usées d'impression et de teinture, les eaux usées de bière, les eaux usées pétrolières, les eaux usées chimiques, etc. Ces eaux usées organiques ont tendance à contenir des concentrations plus élevées de biodégradables, voire de substances toxiques biologiques, et sont plus variées. Les eaux usées avec une concentration plus élevée de SS sont les eaux usées de la fabrication du papier, les eaux usées de l'impression et de la teinture, les eaux usées des fermes porcines, les eaux usées fécales, les eaux usées des usines d'engrais, les usines pharmaceutiques, les eaux usées des usines alimentaires, etc.

Lit biofluidisé
La technologie du lit bio - fluidisé est une technique de purification des eaux usées utilisant un gaz ou un liquide pour fluidifier les filtres granulaires solides des micro - organismes attachés. La méthode du lit fluidisé biologique utilise pleinement les caractéristiques des différents stades de l'activité vitale des micro - organismes, en fonction des caractéristiques de croissance des micro - organismes, la phase de traitement est divisée en trois phases: la phase du lit fixe, la phase du lit fluidisé, la phase de transport de liquide. Les principaux avantages du lit biofluidisé:
1. Charge volumétrique élevée, forte résistance aux chocs. Étant donné que le support du lit biofluidisé utilise des particules solides de petite taille et que le support est fluidisé, la surface volumique du lit biofluidisé est beaucoup plus grande que les autres méthodes de biofilm et la capacité de lutte est plus élevée que les autres méthodes de traitement biologique.
2, bon effet de purification. Comme les particules porteuses sont constamment en mouvement intense, ce qui entraîne un renouvellement constant de l'interface, ce qui favorise non seulement l'adsorption et la dégradation des contaminants par les micro - organismes, mais accélère également la vitesse de réaction biochimique, ce qui permet d'améliorer l'effet de purification.
3, l'activité des micro - organismes est forte. Comme les particules biologiques entrent constamment en collision et frottent les unes contre les autres, l'épaisseur du biofilm est mince et uniforme. Pour les eaux usées similaires, dans des conditions de traitement équivalentes, le biofilm réagit non seulement rapidement et le taux de respiration est également très rapide, de sorte que l'activité des micro - organismes est forte.

Avantages de l'application des biofilms dans le traitement des eaux usées
1, adaptabilité à la qualité et à la quantité de l'eau entrant et sortant *.
2. La méthode de biofilm est facile à gérer et peu coûteuse pour le fret.
3, les exigences de la loi biologique sur la température de l'environnement sont élevées, si la température est trop élevée ou trop basse, cela affectera la vitalité du fonctionnement de la membrane, entraînant des dommages à la membrane.
4, la surface spécifique de ce support a une grande influence sur l'effet du traitement du biofilm.
5, capable de surmonter les inconvénients de l'expansion filamenteuse des boues dans la méthode des boues activées, de sorte que la quantité de boue restante est considérablement réduite.
6, la méthode de biofilm appartient aux consommables, la membrane doit être mise à jour régulièrement pour éviter de provoquer la rupture et le blocage du filtre, réduire la qualité de l'eau de sortie.

Processus de traitement des cellules d'hydrolyse - acidification: le traitement biologique anaérobie des eaux usées fait référence au processus de transformation de diverses matières organiques complexes dans les eaux usées en substances telles que le méthane et le dioxyde de carbone par l'action de micro - organismes anaérobies dans des conditions sans molécules d'oxygène.

Processus de traitement biochimique anaérobie: la dégradation anaérobie de la matière organique macromoléculaire peut être divisée en quatre processus: une étape d'hydrolyse, une étape d'acidification (également appelée Fermentation), une étape de production d'acide acétique, une étape de production de méthane.
Phase d'hydrolyse: l'hydrolyse peut être définie comme le processus par lequel un polymère complexe et non soluble est transformé en un simple monomère ou dimère soluble.
Phase d'acidification (également appelée Fermentation): l'acidification peut être définie comme le processus de biodégradation des composés organiques agissant à la fois comme Accepteurs d'électrons et comme donneurs d'électrons, au cours duquel les COV dissous sont transformés en produits terminaux dominés par les acides gras volatils, d'où le processus également appelé acidification.

Phase acétogène: sous l'action de bactéries acétogènes hydrogénées, les produits de la phase précédente sont ensuite transformés en acide acétique, hydrogène, acide carbonique, ainsi que de nouvelles substances cellulaires.
Phase de Méthanogenèse: Cette phase consiste à convertir l'acide acétique, l'hydrogène, l'acide carbonique, l'acide formique et le méthanol en méthane, en dioxyde de carbone et en Nouvelle matière cellulaire.
Dans l'ensemble, la phase d'hydrolyse est un processus obligatoire pour la dégradation de la matière organique macromoléculaire, qui veut être utilisée par les micro - organismes, doit d'abord être hydrolysée en matière organique de petite molécule, afin d'entrer dans les cellules bactériennes pour une dégradation supplémentaire. La phase d'acidification est un processus accéléré de dégradation de la matière organique, car elle transforme davantage les petites molécules de matière organique hydrolysées en composés simples et les sécrète à l'extérieur des cellules. C'est aussi la raison pour laquelle l'acidification par hydrolyse est souvent utilisée comme unité de prétraitement dans les projets réels de traitement des eaux usées industrielles.
La méthode d'oxydation par contact biologique est une sorte de piscine de Biofiltration aérée immergée, la piscine aérée combinée avec la piscine de Biofiltration produit un processus complet de traitement des eaux usées, ses avantages sont une forte résistance aux chocs et une charge volumétrique élevée. L'apport en oxygène de la méthode d'oxydation par contact biologique est très suffisant, ce qui rend le renouvellement de la membrane plus rapide, améliore l'activité de la membrane biologique, améliore sa résistance aux chocs, réduit la pollution, réduit la consommation de machines, mais le filtre de la méthode d'oxydation par contact biologique doit être géré fréquemment pour éviter le blocage.