Cours de traitement physico-chimique et biologique des eaux usées

Contenu de la matière

Introduction aux traitements des eaux usées

Caractérisations des eaux usées :

Du point de vue quantité (dotation, débit moyen, coefficient de pointe, débit max par temps sec, débit max par temps de pluie), compagne de mesure des débits et appareillage

Du point de vue qualité (Paramètres de caractérisation de la pollution (DBO, DCO, MES, Azote, Phosphore, huiles et graisse, hydrocarbure, éléments toxiques (métaux lourd, Température, pH) détermination et calcul), Caractérisation des EU compagne d’échantillonnage et de caractérisation

Données de base pour les projets de station de traitement des eaux usées

Objectifs et schémas de traitement des eaux usées :

Objectifs du traitement des EU : Protection des milieux récepteurs (oued, barrage, nappes souterraines, mer), protection de la santé publique, réutilisation des eaux usées traitées (l’agriculture, l’industrie, etc..), recharge des nappes,

Schémas de traitement en considérant (les prétraitements, les traitements primaires, les traitements secondaires, les traitements tertiaires et avancés, le stockage, le traitement des boues)

• Les traitements physiques :

- Le dégrillage (objectif, différents types de grilles, calcul des pertes de charge pour une grille propre et colmatée, détermination de la vitesse d’approche et de la vitesse de passage, quantité de rebus retenus)

- Le dessablage aéré (objectif, fonctionnement, calcul des dimensions, calcul des besoins d’air, calcul de la quantité de sable retenue,)

- Bassin tampon (objectif, fonctionnement, calcul,)

- Sédimentation et décantation (objectifs, sédimentation discrète, sédimentation floculante, sédimentation lamellaire, sédimentation de zone et sédimentation compressive), dimensionnement des bassins de décantation primaire et secondaire (forme, entrée, déversoir de sortie, fond, système d’extraction des boues etc...)

- Transfert d’oxygène dans les milieux aquatiques

• Les traitements biologiques :

- Objectifs et introduction au traitement biologique

- Composition et classification des microorganismes

Introduction au métabolisme bactérien et réaction biologique (sources de carbone et sources d’énergie, besoins nutritionnels des microorganismes)

• Conversion

• Croissance bactérienne et cinétique de Monod (modèle de Monod et constantes bio-cinétiques ; taux de croissance spécifique, taux d’utilisation du substrat, taux de consommation d’oxygène)

• Détermination des constantes bio-cinétiques de Monod

• Les boues activées :

• Type de boues activées (forte charge, moyenne charge et aération prolongée) notion d’âge des boues et charge massique ;

• Développement du bilan du système de boues activées avec retour (âge des boues, charge massique, détermination des concentrations du substrat et de la biomasse à la sortie, volume du bassin d’aération, quantité de boues en excès, besoin d’oxygène et d’air,)

• Dimensionnement d’un système de boue activée

• Utilisation des boues activées pour l’élimination de la charge carbonée et de l’azote ;

• Utilisation des boues activées pour l’élimination de la charge carbonée, de l’azote et du phosphore.

• Les filtres biologiques

• Les réacteurs membranaires

• Les systèmes de lagunage

• Traitement de boues :

• Détermination des quantités de boues générées dans un système de traitement biologique ;

• Schéma de traitement des boues

• Epaississement

• Digesteurs aérobie

• Digesteurs anaérobie