MBR NDN

Traitement des eaux usées industrielles par le procédé MBR — NDN

Les eaux usées contenant des concentrations élevées de matières organiques biodégradables, des résidus ammoniacaux et d’autres composés riches en azote peuvent causer des dommages à l’environnement, tels que l’eutrophisation.

Ces effluents sont fréquents dans l’industrie alimentaire, l’industrie chimique, l’industrie textile et les usines de fabrication.

Les bioréacteurs à membrane MBR-NDN d’Agua Sigma sont spécialement conçus pour traiter les rejets à forte contamination organique biodégradable, en particulier ceux qui contiennent des charges élevées d’azote.

Le procédé MBR (bioréacteur à membrane) est une technologie de pointe utilisée dans le traitement des eaux usées, qui combine le procédé biologique des boues activées avec le traitement par ultrafiltration (UF) par membranes. Pour les effluents à forte teneur en composés azotés, ce procédé comprend une chambre anoxique en tête dans laquelle se déroule le processus de nitrification-dénitrification.

Cette solution technique permet d’obtenir une eau distillée de haute qualité, adaptée à la réutilisation ou au rejet dans l’environnement.

Les systèmes MBR conçus et construits par AGUA SIGMA constituent une solution efficace, fiable, durable et modulaire pour le traitement des eaux usées et peuvent être adaptés aux besoins spécifiques de chaque client, des petites installations aux grands projets industriels.

Voici quelques-uns des avantages de nos MBR :

• Facilité d’installation et d’utilisation
• Taille compacte
• Haute performance
• Flexibilité
• Faible consommation d’énergie
• Efficacité

Ligne de traitement

Une station d’épuration des eaux usées à forte charge en matières organiques biodégradables et en composés azotés comprend généralement les étapes suivantes :

Prétraitement ou traitement primaire

Les eaux usées provenant de ces types d’industries contiennent des solides en suspension de différentes tailles, des huiles et des graisses, des matières organiques et de l’azote, dont certains sont en suspension et d’autres dissous.

Le traitement primaire des eaux usées implique des processus simples de séparation mécanique et physique pour éliminer les gros solides. Nous utilisons des grilles et des tamis avec différentes ouvertures de filtration pour retenir les contaminants, prévenir les problèmes opérationnels et réduire les coûts dans la station d’épuration. Dans certains cas, ils permettent de récupérer des déchets qui peuvent être réutilisés comme sous-produits. 

Les prétraitements les plus courants sont : les grilles, les tamis, les dégraisseurs, les dessableurs et les systèmes de flottation à air dissous (DAF).

Traitement secondaire

L’effluent prétraité contient encore des résidus de solides en suspension et des substances dissoutes, parmi lesquelles des sels, des matières organiques et de l’azote, sous forme ammoniacale ou sous d’autres formes. Cet effluent est envoyé vers le système MBR qui intègre un système de nitrification-dénitrification.

Le processus de nitrification-dénitrification biologique est illustré dans le schéma suivant :

La nitrification est la première étape de l’élimination de l’azote présent dans les eaux usées. Ce processus peut être réalisé grâce à deux genres de bactéries, les nitrosomes et les nitrobactéries.                                 

Les nitrosomes oxydent l’ammoniac en nitrite, qui est un produit intermédiaire.

Les nitrobacter transforment le nitrite en nitrate.

Les bactéries nitrifiantes sont des organismes extrêmement sensibles et sont affectées par de nombreux facteurs tels que la température, l’oxygène dissous, le pH, l’alcalinité, etc.

La dénitrification est la deuxième étape de l’élimination de l’azote présent dans les eaux usées. La dénitrification se produit dans des conditions anoxiques, où le nitrate est d’abord réduit en oxyde nitreux (N2O), puis en azote gazeux, sous l’action de bactéries hétérotrophes. Ces bactéries utilisent le carbone de la matière organique pour les fonctions suivantes :

Réaliser la synthèse cellulaire.

Comme source d’énergie.

En l’absence d’oxygène, elles utilisent le nitrate comme accepteur d’électrons.

Pour mener à bien ce processus, simultanément à celui de la biodégradation de la matière organique présente dans les eaux usées, un équipement de chambre anoxique – MBR est mis en place.

Derrière la chambre anoxique et couplé à celle-ci, un réacteur aéré est installé, dans lequel est immergé le paquet vertical de membranes d’ultrafiltration. Cet ensemble compact est appelé « packaged plant ».

De l’air est insufflé dans le réacteur biologique afin d’apporter l’oxygène dont les bactéries ont besoin pour oxyder et éliminer la matière organique biodégradable. Les bioréacteurs à membrane permettent d’atteindre des concentrations de biomasse (boues activées) de 6 à 12 g/l.

SCHÉMA DE TRAITEMENT DES EAUX USÉES INDUSTRIELLES À HAUTE TENEUR EN NTK PAR MBR

Les systèmes MBR d’AGUA SIGMA utilisent des membranes plates d’ultrafiltration de la marque KUBOTA montées en parallèle dans des paquets. Elles sont fabriquées en polyéthylène chloré et ont une taille de pore nominale de 0,4 μm, et moyenne : 0,2 μm. Elles sont capables de séparer la quasi-totalité des micro-organismes et des résidus solides présents dans le mélange liquide. La configuration « plaque plate » maintient l’espace entre les membranes dégagé et minimise l’accumulation de résidus. Grâce à cette configuration, la biomasse reste en mouvement, évitant ainsi la formation de couches de micro-organismes (biofouling) qui peuvent colmater les membranes.

Le concentré des membranes, composé de la biomasse et des substances organiques de plus grand poids moléculaire, est retenu et reste dans le réacteur pour poursuivre la dégradation biologique. La purge des boues en excès est minimale et s’effectue automatiquement.

L’eau perméable par les membranes, qui contient des sels et des substances non biodégradables de faible poids moléculaire, est extraite du système par la partie supérieure des membranes à l’aide d’une pompe. Cette eau peut être rejetée ou réutilisée.