Réacteur SBR

Réacteur SBR

1 Introduction au procédé SBR

SBR est un acronyme pour Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process. Il a été proposé à l'origine par les chercheurs britanniques ardern et lockett en 1914, mais a été rapidement remplacé par la méthode des boues activées en continu, compte tenu de la tendance à l'encrassement des Aérateurs, du faible niveau de contrôle automatique et de la gestion complexe des opérations opérationnelles. Jusqu'aux années 1970, avec le développement de divers nouveaux types d'Aérateurs, de déversoirs d'évacuation flottants (cuvettes d'eau) et de technologies matérielles et logicielles pour le contrôle automatique de la surveillance, en particulier l'amélioration continue de l'ordinateur et de la technologie d'autocontrôle industrielle, l'opération automatique du processus de traitement des eaux usées était devenue possible, le processus SBR a reçu beaucoup d'attention pour ses avantages uniques et a rapidement été développé et appliqué, maintenant des centaines d'usines de traitement des eaux usées SBR dans le monde fonctionnent avec succès. L'Agence nationale de protection de l'environnement (EPA) des États - Unis considère le procédé SBR comme une technologie de gouvernance environnementale rentable à faible investissement, à faible coût d'exploitation et de maintenance.

SBR appartient à la méthode des boues activées, dont le mécanisme de réaction et le mécanisme d'élimination des contaminants sont fondamentalement les mêmes que la méthode traditionnelle des boues activées, sauf que le fonctionnement diffère considérablement. Il divise les unités du processus dans l'ordre chronologique, l'ensemble du processus se faisant par intermittence pour une seule unité opérationnelle. Un SBR typique est aéré, précipité dans une piscine et ne nécessite pas l'installation d'un réservoir secondaire et d'un équipement de retour des boues. Dans ce système, le bassin réactionnel est rempli d'eaux usées pendant un certain intervalle de temps, fonctionne de manière intermittente, le mélange après traitement est décanté, le surnageant est éliminé à l'aide d'un dispositif de drainage spécial, et les boues biologiques précipitées sont laissées à l'intérieur du bassin pour être mélangées à nouveau avec les eaux usées pour le traitement des eaux usées, de sorte qu'elles fonctionnent successivement et à plusieurs reprises, constituent un processus de traitement séquentiel. Un système SBR typique fonctionne en cinq phases: entrée d'eau, réaction, précipitation, drainage et inactivité. Le mode de fonctionnement de base typique pour le traitement des eaux usées avec la technologie SBR est illustré ci - dessous:

Le procédé SBR présente plusieurs avantages majeurs:

1. Il y a très peu de structures de traitement, un réacteur SBR qui intègre l'aération, la précipitation dans un seul corps, ce qui élimine le bassin de première immersion, le bassin de deuxième immersion et la Chambre de pompage des boues de reflux. Par conséquent, l'empreinte de la structure de traitement, les tuyaux de connexion entre les structures et les équipements de transport de fluide sont considérablement économisés, ce qui peut généralement réduire l'investissement total du projet de 10 à 20%.

2. En raison de l'eau intermittente, la durée et la quantité d'eau peuvent être ajustées, de sorte que le changement de la qualité de l'eau a une forte adaptabilité, il n'est pas nécessaire de mettre en place une autre piscine de régulation.

3. Moins de place, moins de 30% - 50% que la méthode traditionnelle de boue activée, est l'un des processus les plus provinciaux de divers processus de traitement des eaux usées à l'heure actuelle.

4. Peut être déazoté pour enlever le phosphore. Les conditions ont été créées pour la dénitrification et la déphosphorèse du procédé en régulant le temps d'aération et le temps d'intermittence de manière à ce que les eaux usées soient alternativement aérobies, anoxiques et anaérobies dans le bassin réactionnel. Dans le même temps, ce changement des conditions environnementales peut également inhiber efficacement la croissance des filaments et réduire les effets de l'expansion des boues.

5. L'usine de traitement des eaux usées vient d'être construite pour fonctionner, le débit est généralement inférieur à la valeur de conception, SBR peut augmenter et diminuer le nombre de corps de piscine en fonctionnement en fonction des besoins de la qualité de l'eau, ce qui peut éviter la consommation d'énergie inutile, qui n'est pas disponible pour d'autres processus.

Les principaux inconvénients du procédé SBR sont:

1. Le processus d'entrée d'eau, d'aération et de drainage de la piscine de réaction change fréquemment et ne peut pas être géré manuellement, de sorte que les exigences de l'instrumentation de l'équipement de la station d'épuration sont élevées et exigent un certain niveau technique du personnel de gestion.

2. Le problème de l'utilisation du volume n'est pas élevé sera exposé lorsque la quantité d'eau est importante.

1.2 Introduction et comparaison des procédés améliorés SBR

Le mode de fonctionnement SBR est flexible et flexible, adaptable, afin de répondre aux différentes exigences de la qualité de l'eau et de l'ingénierie réelle, le processus de traitement peut être amélioré, avec les progrès continus de la recherche fondamentale et la compréhension progressive du mécanisme d'élimination des substances polluantes des boues activées, compte tenu de certaines limites de la technologie SBR classique dans l'application pratique de l'ingénierie, pour s'adapter aux besoins de l'ingénierie réelle, la technologie SBR a progressivement dérivé de diverses nouvelles formes.

Les procédés améliorés les plus utilisés sont: iceas, unitank, DAT - IAT, Cast (CASS), etc.

1.2.1 principes du processus iceas

Iceas, connu sous le nom de intermittent cycle Extended aeration, est caractérisé par l'ajout d'une zone de pré - réaction à l'entrée d'eau du réacteur, fonctionnant en continu (période de décantation, période de drainage toujours en continu), avec un drainage intermittent, sans phase de réaction significative et sans phase de repos. L'effluent entre dans la zone de réaction principale à partir de la zone de pré - réaction à un débit très faible et n'a pas d'effet notable sur la séparation boue - eau de la zone de réaction principale. En raison de la simplicité et de la facilité de gestion des installations de l'iceas, en particulier pour le traitement des eaux usées municipales et des eaux usées industrielles, qui sont plus économiques que les systèmes SBR classiques, ils sont largement appréciés au pays et à l'étranger. Depuis son apparition en Australie au début des années 1980, plus de 300 usines de traitement des eaux usées ont été construites et mises en service.

Le fonctionnement de l'iceas est illustré à la figure 1 - 2:

La cellule réactionnelle SBR est divisée en deux parties dans le sens de la longueur, la zone de pré - réaction à l'avant et la zone de réaction principale à l'arrière. La zone de pré - réaction peut jouer le rôle de régulation du débit d'eau, la zone de réaction principale est le corps de l'aération, de la précipitation. Iceas est un processus d'entrée d'eau en continu qui introduit de l'eau non seulement pendant la phase réactionnelle, mais aussi pendant les phases de précipitation et de calcination de l'eau. Après l'entrée des eaux usées dans la zone de pré - réaction, à l'état d'écoulement plat dans la cellule de réaction principale par l'orifice de connexion au fond de la cloison de séparation, où l'aération intermittente et la précipitation de l'eau de calcination sont effectuées, devenant la cellule de réaction SBR avec entrée continue d'eau, sortie intermittente d'eau, ce qui rend la distribution d'eau grandement simplifiée et le fonctionnement plus flexible.

Le rôle de chaque unité opérationnelle dans le processus iceas est:

A、 La phase d'aération est alimentée par le système d'aération à l'intérieur de la cellule de réaction par intermittence avec de l'oxygène, lorsque la matière organique est bio - oxydée par action microbienne, tandis que l'azote ammoniacal dans les eaux usées est dénitrifié par Nitrification microbienne, pour atteindre l'effet de dénitrification.

B、 La phase de précipitation cesse alors d'alimenter en oxygène le bassin réactionnel et la boue activée descend au repos, réalisant une séparation boue - eau.

C、 Phase de calcination de l'eau après la précipitation des boues jusqu'à une certaine profondeur, le système de calcination de l'eau commence à fonctionner pour évacuer le surnageant interne de la cellule de réaction. Au cours du processus de calcination de l'eau, les boues se déposant au fond de la piscine et étant plus concentrées, une pompe à boues peut être activée au besoin pour évacuer les boues restantes dans la cuve à boues afin de maintenir une certaine concentration de boues activées à l'intérieur du réacteur. Une fois que l'eau est terminée, elle passe à un nouveau cycle suivant, commence l'aération, recommence de semaine en semaine et termine le traitement des eaux usées.