Note publique d'information : L’optimisation du traitement des eaux urbaines nécessite la mise en place de procédés
fiables et un contrôle rigoureux du fonctionnement. Dans ce cadre, le procédé discontinu
séquentiel SBR (sequencing Batch reactor) consistant en la succession de phases de
réaction, de décantation et de purge au cours du temps est étudié. A cette fin, une
méthodologie de développement fondée sur l’exploitation de résultats de simulations
mathématiques, d’expérimentations en laboratoire, d’extrapolation à pleine échelle,
et de protocoles de contrôle simples mais robustes est présentée. Le simulateur de
procédé de traitement de l’eau ( « Benchmark ») associe un modèle de traitement des
eaux (ASM n°1 de HENZE et coll., 1986) et un modèle de décantation (TACKACS et coll.,
1991). L’association de ces deux modèles permet de simuler le fonctionnement d’un
système d’épuration à boues activées. Une étude bibliographique exhaustive a permis
de dégager des scénarios de fonctionnement d’un SBR susceptibles d’aboutir au traitement
du carbone, de l’azote, du phosphore et des MES contenus dans une eau usée urbaine.
Les différents cycles sont testés afin de dégager deux procédures : un cycles long
et un cycle court. L’utilisation du Benchmark, suite à une mise en place critique
de procédures d’identification des variables d’entrée des modèles, est étendue à l’élaboration
de différentes stratégies d’amélioration de l’élimination de l’azote. Cette étude,
couplée à une étude expérimentale de la déphosphatation, a abouti à la définition
d’un cycle de 24 heures, améliorant les cinétiques de dénitrification et mettant en
exergue les problèmes liés à la variation temporelle de la charge d’entrée. Afin d’y
remédier, une méthode de contrôle et de fiabilisation du fonctionnement, fondée sur
l’utilisation conjointe de trois capteurs : pH, potentiel rédox, oxygène dissous,
est présentée et mise en oeuvre à l’échelle semi-industrielle.
Note publique d'information : Wastewater treatment optimization requires the installation of reliable processes
and a control of operating conditions. In this context, discontinuous processes like
SBR, working on the principle of alternating reaction, settling and purge phases is
investigated. A development process methodology based on the use of mathematical simulations,
lab scale experiments, full scale extrapolation and simple but robust control strategies
is reported. The Benchmark of wastewater treatment associates a wastewater treatment
model (ASM n°1 ofHENZE et al., 1986) and a settling conditions model (TACKACS et al.,
1991). Combining both models allows for the simulation of an activated sludge process
operation. An exhaustive bibliographic study could highlight different scenarios
of SBR operations able to achieve carbon, nitrogen, phosphorus and total suspended
solids removal. Different time delays were investigated in order to identify two particular
operating conditions : short cycles and long cycles. The use of the Benchmark associated
with a critical identification of incoming variables of the model, was extended to
the development of strategies for nitrogen removal improvement. This study, combined
with an experimental study of phosphorus removal allowed to define a 24 hours cycle,
improving denitrification rates but also highlighting problems related to temporal
variations of incoming load. In order to solve this problem, a special procedure ,
based on the use of three sensors : pH, ORP, dissolved oxygen, was investigated and
full scale commissioned, in order to control with accuracy operating conditions.
paprika.idref.fr
data.idref.fr
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