Introduction
Avec le développement rapide de l'industrialisation,traitement des eaux uséesLes technologies évoluent également constamment. Parmi eux, aérobie, anoxique et anaérobie se trouvent trois processus de traitement biologique communs. Ils peuvent éliminer efficacement les polluants tels que la matière organique, l'azote et le phosphore dans les eaux usées, et chacune a des caractéristiques différentes. Aujourd'hui, dans cet article, nous explorerons les rôles, les processus et comment sélectionner celui approprié pour votre application de traitement de l'eau de ces trois processus avec vous.
Que sont les processus aérobies, anoxiques, anaérobies et leurs rôles?
Aérobie, anoxique et anaérobie sont trois processus de traitement biologique différents. Les principales différences entre eux résident en présence ou en l'absence d'oxygène et la concentration en oxygène dans le réservoir de traitement. Voici leurs définitions et comparaisons:
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Type de processus |
Concentration en oxygène |
Micro-organismes principaux |
Réactions typiques |
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Aérobique |
Haute concentration d'oxygène |
Bactéries aérobies |
Oxydation de la matière organique en co₂ et h₂o |
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Anoxique |
Faible concentration d'oxygène |
Bactéries anaérobies facultatives |
Réduction du nitrate en azote gazeux |
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Anaérobie |
Pas d'oxygène |
Bactéries anaérobies |
Décomposition de la matière organique en méthane et co₂ |
Processus aérobie
Le processus aérobie fait référence à l'oxydation et à la décomposition de la matière organique dans les eaux usées dans le dioxyde de carbone et l'eau par des micro-organismes aérobies à la condition d'un oxygène suffisant. Les processus de traitement aérobie courants comprennent le processus de boues activés, les filtres biologiques et les fossés d'oxydation.
(1) Avantages:
• Efficacité élevée de traitement, adaptée aux usines de traitement des eaux usées à grande échelle fonctionnant en continu.
• Bonnes performances de règlement des boues, facilitant la séparation subséquente solide-liquide.
• Applicable aux eaux usées domestiques, aux eaux usées industrielles et aux eaux usées biologiques à faible concentration.
(2) Inconvénients:
• L'approvisionnement en oxygène continu est requis par l'équipement d'aération, entraînant des coûts élevés.
• Effet de traitement limité sur les eaux usées organiques à haute concentration.
• Une grande quantité de boues en excès est générée, nécessitant des installations de traitement de boues supplémentaires.
Processus anoxique
Il se réfère au processus de réactions biochimiques réalisées par des micro-organismes anaérobies facultatifs dans un environnement à faible concentration en oxygène. Le traitement anoxique est principalement utilisé pour le processus de dénitrification, c'est-à-dire en réduisant le nitrate dans l'azote gazeux pour éliminer les polluants d'azote dans les eaux usées. Les réservoirs anoxiques et les filtres de dénitrification sont des exemples courants.
(1) Avantages:
• Élimination de l'azote à haute efficacité pour contrôler l'eutrophisation des plans d'eau.
• Aucun approvisionnement en oxygène n'est requis, entraînant une faible consommation d'énergie.
• Convient aux eaux usées contenant une concentration élevée de nitrate.
(2) Inconvénients:
• Exigences élevées pour le contrôle de l'oxygène dissous (DO).
• L'activité des micro-organismes dans le processus anoxique est grandement affectée par la température.
• Dans le processus de dénitrification, il doit être combiné avec le processus aérobie précédent pour générer du nitrate et ne peut pas être utilisé seul.
Processus anaérobie
Dans le traitement de l'eau, généralement, dans la condition de non d'oxygène, des micro-organismes anaérobies sont utilisés pour décomposer la matière organique en méthane et dioxyde de carbone. Ce processus convient le plus au traitement des eaux usées biologiques à haute concentration, telles que les eaux usées de transformation des aliments et la digestion des boues. Ses représentants comprennent des digesters anaérobies, une couverture de boues anaérobies à flux (UASB) et des filtres anaérobies.
(1) Avantages:
• Le biogaz produit peut être recyclé sous forme de source d'énergie.
• Aucun approvisionnement en oxygène n'est requis, adapté au traitement des eaux usées organiques à haute concentration.
• Moins de boues sont produites, ce qui peut économiser les coûts de traitement.
(2) Inconvénients:
• La croissance de sa communauté microbienne est lente, prenant généralement plusieurs semaines ou même des mois.
• Les micro-organismes anaérobies sont sensibles aux métaux lourds et aux sulfures dans les eaux usées et sont facilement inhibés.
• La qualité des effluents est médiocre et des processus aérobies ultérieurs sont nécessaires pour une purification supplémentaire.
Leurs principaux rôles dans le traitement de l'eau
Processus aérobie
(1) Retrait de la matière organique:Les micro-organismes aérobies convertissent la matière organique biodégradable (DBO) dans les eaux usées en dioxyde de carbone (CO₂) et eau (H₂O) par oxydation et décomposition.
(2) Élimination de l'azote d'ammoniac (nitrification):Les bactéries nitrifiantes du processus aérobie convertissent l'azote de l'ammoniac (NH₄⁺) dans les eaux usées en nitrate (NO₃⁻). Ceci est divisé en deux étapes:
• Les bactéries oxydant l'ammoniac convertissent l'azote d'ammoniac en nitrite (NO₂⁻).
• Les bactéries oxydant les nitrites convertissent davantage le nitrite en nitrate (NO₃⁻).
(3) Retrait d'une partie du phosphore:Dans des conditions aérobies, certaines bactéries accumulées au phosphore peuvent absorber les phosphates dans les eaux usées et les stocker dans les cellules, réduisant ainsi la teneur en phosphore dans les eaux usées. Cependant, cela doit être combiné avec le processus anaérobie à réaliser.
Processus anoxique
(1) Retrait du nitrate (dénitrification):Le noyau du processus anoxique est la dénitrification, c'est-à-dire la réduction du nitrate (NO₃⁻) dans l'azote gazeux (N₂).
(2) Utilisation de la source de carbone supplémentaire:Dans le processus de dénitrification, il peut utiliser la matière organique dans les eaux usées comme source de carbone, réduisant le coût de fonctionnement.
(3) Élimination synergique de l'azote:Lorsqu'il est combiné avec le processus aérobie, ce processus peut former le processus A / O (anoxic / aérobie) ou a² / o (anaérobie / anoxique / aérobie).
Processus anaérobie
(1) Dégradation de la matière organique à haute concentration:Les micro-organismes anaérobies décomposent la matière organique complexe dans les eaux usées en matière organique simple et la convertissent enfin en méthane (ch₄) et dioxyde de carbone (CO₂).
(2) Production de biogaz:Le processus anaérobie produit du biogaz lors de la dégradation de la matière organique. Ses principaux composants sont le méthane et le dioxyde de carbone.
(3) Retrait d'une partie des solides en suspension:Il supprime une partie des solides en suspension (SS) dans les eaux usées par l'adsorption et la précipitation des micro-organismes, améliorant ainsi la qualité des effluents.
Comment sélectionner ces processus pour votre application
La sélection du processus de traitement des eaux usées approprié doit prendre en compte divers aspects, notamment les objectifs du traitement des eaux usées, les coûts d'exploitation et les conditions du site. Voici quelques suggestions pour sélectionner le processus:
1. Objectifs du traitement des eaux usées:Chaque processus de traitement a un rôle différent. Si votre objectif de traitement de l'eau est d'éliminer la matière organique, vous pouvez choisir le processus de traitement aérobie. Si c'est pour l'élimination de l'azote, vous pouvez choisir le processus de traitement anoxique. Et le traitement anaérobie est généralement utilisé pour les eaux usées organiques à haute concentration.
2. Coûts d'exploitation:Le coût de fonctionnement du processus de traitement aérobie est relativement élevé, principalement parce que suffisamment d'oxygène doit être fourni. Tandis que le coût de fonctionnement du processus de traitement anaérobie est relativement faible. Car il ne nécessite aucun équipement pour fournir de l'oxygène et peut produire du biogaz comme source d'énergie.
3. Conditions du site:Le processus de traitement aérobie nécessite plus de coûts d'espace et d'équipement. Car il générera beaucoup de boues pendant le processus de traitement de l'eau, et un équipement supplémentaire est nécessaire pour le nettoyage et le transport. Il en va de même pour le processus anaérobie, qui produira du biogaz.
4. Processus combinés:Parfois, vous pouvez également combiner ces trois processus à utiliser. Selon nos tests, ils peuvent améliorer efficacement la qualité de l'eau et réduire la production de boues activées traditionnelles.
Conclusion
D'après la teneur en ci-dessus, nous avons appris les rôles et les caractéristiques des traitements aérobies, anoxiques et anaérobies dans le traitement de l'eau, ainsi que la façon de sélectionner celui approprié pour l'application. En tant que fournisseur professionnel de traitement de l'eau, Aquasust aExpérience riche en coopération de projet. Si vous souhaitez personnaliser, concevoir, installer ou rénover un projet de traitement de l'eau, veuillezContactez-nouspour mettre à niveau votre efficacité de traitement.