Les principales méthodes de traitement biologique des eaux usées sont la méthode des boues activées, la méthode du biofilm et la méthode du traitement naturel, qui utilisent toutes des micro-organismes pour dégrader la matière organique afin d'atteindre les objectifs d'épuration.
Le procédé des boues activées
Le procédé des boues activées est une méthode d'utilisation des boues activées (contenant des flocons microbiens tels que des bactéries et des protozoaires) formées dans un bassin d'aération pour adsorber et oxyder la matière organique. Le procédé de base comprend l'aération, la sédimentation et le retour des boues. Les principales variantes sont les suivantes :
1. Méthode traditionnelle des boues activées : processus de base, mais il présente des inconvénients tels qu'un encombrement important et une faible résistance aux chocs.
2. Méthode des fossés d'oxydation : La conception des fossés circulaires comporte des zones aérobies et anoxiques, qui conviennent à la désammonification et à l'élimination du phosphore, avec un processus simplifié et une faible consommation d'énergie.
3. procédé SBR (Sequencing Batch Reactor) : aération intermittente, intégrant l'égalisation, la sédimentation et d'autres fonctions, adapté aux eaux usées présentant d'importantes fluctuations de débit.
4. le procédé AO/A2OP : La désammonification et l'élimination du phosphore sont réalisées par partitionnement anaérobie-aérobie ou en plusieurs étapes, et sont largement utilisées dans le traitement des eaux usées urbaines.
La méthode de fonctionnement de la membrane MBR est similaire à celle du processus traditionnel de boues activées, mais avec une étape supplémentaire de "filtration membranaire". Une fois que les eaux usées sont entrées dans le réacteur, les micro-organismes décomposent les polluants organiques qu'elles contiennent. L'essentiel est que la membrane MBR utilise une membrane semi-perméable pour filtrer les solides en suspension au lieu de s'appuyer sur un réservoir de sédimentation.
Avantages de l'A2O :
1. Si l'on part du principe que la qualité de l'eau a été conçue, les effluents peuvent satisfaire aux normes de rejet.
2. Les boues fonctionnent alternativement en milieu anaérobie, anoxique et aérobie, les bactéries filamenteuses ne peuvent pas se développer en grandes quantités, et la performance de sédimentation des boues est bonne.
3. Le nombre d'équipements est supérieur à celui du SBR.
4. Les besoins en personnel sont inférieurs à ceux du SBR.
5. Le taux d'élimination de l'hélium et de l'azote à des concentrations plus élevées est plus élevé et plus stable que celui de la SBR.
6. Le niveau de maîtrise de soi est plus simple que le SBR.
7. Le drainage par gravité facilite la coordination avec le milieu environnant et n'occupe pas de terrain.
Inconvénients de l'A2O :
1. Les cuves anaérobies et anoxiques doivent être équipées de dispositifs d'agitation. La consommation d'énergie est élevée.
2. Par rapport à la SBR, elle comporte davantage de réservoirs anaérobies, de réservoirs anoxiques et de réservoirs de sédimentation secondaire, ce qui occupe plus de terrain.
3. Un dispositif de déphosphatation chimique est requis.
4. Des compétences professionnelles élevées sont requises pour les opérateurs.
Avantages du MBR :
1. Résistance aux charges d'impact. L'eau traitée retenue dans le bassin a un effet de dilution et de tampon sur les eaux usées, ce qui permet de résister efficacement à l'impact du volume d'eau et des polluants organiques.
2. Grâce à la présence d'une membrane d'ultrafiltration, il n'y a pas lieu de s'inquiéter de l'expansion des boues activées.
3. Le système MBR lui-même est également adapté aux méthodes de construction combinées, ce qui favorise l'expansion et la rénovation des stations d'épuration.
4. Le processus est simple et le coût est faible. L'équipement principal ne comporte qu'un seul dispositif de traitement intégré, pas de réservoir de sédimentation secondaire, une disposition compacte et un faible encombrement.
5. Le niveau d'intégration de l'automatisation est élevé, ce qui permet de réaliser des opérations sans surveillance, et le contrôle à distance sans personnel peut être réalisé avec le programme correspondant.
Inconvénients du MBR :
1. La charge de travail liée au nettoyage et au remplacement des composants de la membrane est légèrement importante (le nettoyage est effectué environ une fois par mois).
2. Le coût initial des matériaux membranaires est élevé.
