Nouveaux processus de traitement des eaux usées pour les changements d’appoint de l’usine
Par choix ou mandat, les propriétaires et les ingénieurs concepteurs de nombreuses nouvelles centrales électriques et industrielles choisissent des alternatives à l’eau douce pour l’appoint des usines. L’effluent provenant d’une œuvre de traitement publique (POTW, c.-à-d. une usine municipale de traitement des eaux usées) est devenu une alternative de plus en plus courante. Ces eaux contiennent généralement des concentrations élevées d’ammoniac, de nitrite/nitrate, de matières organiques, de phosphate, de surfactants et de solides en suspension, qui, si elles ne sont pas traitées, peuvent toutes entraîner de graves problèmes d’encrassement microbiologique dans les tours de refroidissement et les systèmes de refroidissement. Cela a conduit les installations à explorer de nouvelles approches de leur processus de traitement des eaux usées.
Remplissage de film de tour de refroidissement encrassé
Avec un prétraitement et un traitement chimique de l’eau de refroidissement appropriés, ces fournitures peuvent être utilisées avec succès.
Le tableau ci-dessous présente les principaux constituants de plusieurs sources d’eau différentes aux États-Unis.
Tableau 1. Comparaison de plusieurs eaux américaines
(Les valeurs en dehors du pH et de la conductivité sont en unités de mg / L)
L’eau grise (aussi appelée effluent d’eaux usées traitées ou eau de récupération) contient des concentrations plus élevées de nombreuses impuretés.
Approches du processus de traitement des eaux usées
Une technique courante pour le traitement initial des eaux usées, la clarification de base n’élimine que les solides en suspension et certaines matières organiques de grande taille. Les coagulants à base d’aluminium ou de fer précipitent le phosphate et peuvent donc être une forme utile de clarification de base. Comme d’autres technologies, la conception du clarificateur a été considérablement améliorée par rapport aux grands types circulaires à faible débit qui étaient omniprésents au cours du siècle dernier. Dans les systèmes tels que le type de ballast (généralement le micro-sable ou la magnétite), les débits par capacité de clarificateur peuvent être 10 à 20 fois supérieurs à ceux des anciens styles.
Cependant, la clarification ne fait rien pour éliminer les impuretés solubles à base d’azote, en particulier l’ammoniac et les nitrites / nitrates. De nombreux produits organiques peuvent également passer à travers un clarificateur. Ainsi, même avec la clarification des solides en suspension et l’élimination des phosphates, une grande partie de la nourriture / des nutriments peut encore pénétrer dans l‘usine. La sélection de processus biologiques pour le prétraitement dans le cadre de votre processus de traitement des eaux usées peut atténuer ces problèmes.
Méthodes biologiques pour le traitement des eaux usées
Les installations utilisent des méthodes biologiques dans les processus de traitement des eaux usées depuis de nombreuses années. Une approche très courante est le processus de boue activée, dans lequel le flux de déchets s’écoule dans un grand bassin ou des bassins remplis de micro-organismes bénéfiques qui consomment les substances organiques et les nutriments d’azote/phosphore. Le terme « activé » fait référence à l’air injecté dans le volume de l’étang, souvent à de nombreux endroits, pour fournir un environnement aérobique aux microbes. Cela transforme la matière soluble dans les nouvelles cellules qui peuvent être éliminées sous forme de solides en suspension. Une variante courante de cette technologie est le filtre à ruissellement, dans lequel les eaux usées s’écoulent sur le milieu fixe auquel les organismes sont attachés, fournissant une base stable aux microbes pour éliminer les déchets.
Une difficulté avec ces technologies est que les processus de traitement sont lents et nécessitent de grands volumes d’étang ou une surface de support. Deux autres technologies sont apparues comme des alternatives de premier plan : bioréacteurs à membrane (MBR) et bioréacteurs à lit mobile (MBBR). Le schéma ci-dessous décrit la configuration de la MBR.
Les avantages des bioréacteurs à membrane et à lit mobile
Essentiellement un processus de boue activée amélioré, le MBR est composé de micro-organismes bénéfiques qui consomment les aliments et les nutriments qui pénètrent dans le réservoir principal par la zone de mélange. Un flux de recyclage aide à amener des organismes actifs et bien établis à l’entrée de la zone de mélange. Contrairement aux boues activées conventionnelles, le MBR utilise des membranes ultrafiltres plutôt qu’un clarificateur traditionnel pour séparer les solides de l’effluent.
Le processus de microfiltration produit un flux très clair, essentiellement exempt de solides en suspension. L’une des lacunes de ce procédé MBR le plus élémentaire est que l’ammoniac du courant est converti en nitrite / nitrate, mais l’azote reste. Ainsi, l’azote peut encore servir de nutriment dans le système d’eau de refroidissement des usines. L’expansion du système MBR pour inclure des chambres de réaction anoxique peut résoudre ce problème, car cela favorisera la dénitrification, où les micro-organismes peuvent convertir le nitrite/nitrate en azote élémentaire.
Avec le MBBR, le récipient de réaction principal comprend des supports en plastique mobiles qui servent de sites pour que les micro-organismes bénéfiques se fixent puis consomment les nutriments et la nourriture de l’influent. Du fait que le récipient de réaction est agité avec des agitateurs mécaniques, la décantation, la flottation ou la filtration doivent être externes au récipient.
Comment ChemTreat peut vous aider
Les représentants de ChemTreat peuvent aider le personnel de l’usine à évaluer les exigences chimiques pour les options de traitement des eaux usées décrites ci-dessus. Ils peuvent également recommander des programmes pour les systèmes de refroidissement et de traitement alimentés avec l’eau d’appoint qui en résulte. Les futurs articles du blog discuteront des méthodes de traitement des flux d’eaux usées générés dans l’usine.
Veuillez contacter ChemTreat pour obtenir de l’aide dans la conception d’un programme de traitement personnalisé pour votre application. Comme pour toutes les autres technologies, une diligence raisonnable est nécessaire pour déterminer la faisabilité de l’utilisation de ces méthodes. Consultez toujours les manuels et guides de votre équipement.
