Par : Kate
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Date : 27 novembre 2024
Le bassin d'aération est l'un des composants essentiels du traitement des eaux usées, et sa conception et son calcul de quantité affectent directement l'efficacité du traitement et les coûts d'exploitation. Cet article décrit les principaux principes de conception et les étapes de calcul des réservoirs d'aération, y compris un exemple spécifique à titre d'illustration.
1. Considérations clés pour la conception des réservoirs d'aération
1. Paramètres cibles
Déterminer la qualité de l'eau requise en fonction des paramètres des influents et des effluents (par exemple, DBO, DCO, TSS, azote ammoniacal). Par exemple:
- DBO influente : 270 mg/L
- DBO des effluents : Inférieure ou égale à 20 mg/L
- Débit d'affluent : 10,000 m³/j
2. Sélection du type d'aération
Les méthodes d'aération courantes comprennent l'aération de surface, l'aération mécanique et l'aération à l'oxygène pur. L'aération par soufflerie avec des diffuseurs à fines bulles ou des diffuseurs à tubes est largement utilisée.
3. Calcul de la demande en oxygène
- Déterminer la quantité de polluants (DBO, azote ammoniacal) à éliminer.
- Utilisez la formule typique de demande en oxygène :
Demande en oxygène = Charge de DBO à éliminer (kg/jour) / Taux d'utilisation de l'oxygène
4. Matières en suspension de liqueurs mélangées (MLSS)
Sélectionnez une concentration MLSS appropriée en fonction des exigences du processus, généralement 2,000–5,000 mg/L pour garantir l'activité microbienne.
5. Temps de rétention hydraulique (HRT) et volume du réservoir
- Le THS est généralement conçu pour une durée de 4 à 8 heures.
- La profondeur effective du réservoir est généralement de 4 à 6 mètres.
- Calculer le volume du réservoir :
V=Q × THS / 24
où Q est le débit (m³/h).
2. Étapes du calcul de la quantité du réservoir d'aération
Exemple : Traiter un débit de 10,000 m³/jour avec une DBO d'influent à 270 mg/L et une DBO d'effluent à 20 mg/L.
1. Déterminez la DBO à supprimer
DBO_supprimée=(270 - 20) × 10,000=2 500,000 mg/jour=2 500 kg/jour
2. Calculer la demande en oxygène
En supposant un taux d'utilisation de l'oxygène de 20 % et 1,5 kg d'O₂ requis par kg de DBO éliminé :
Demande en oxygène {{0}} (2 500 × 1,5) / 0,2=18 750 kg/jour
3. Configurer l'équipement d'aération
- Choisissez des diffuseurs : Par exemple, des diffuseurs à fines bulles avec une plage de débit d'air de 1,5 à 8 m³/h et une efficacité de transfert d'oxygène de 30 %.
- Calculer le débit d'air requis :
Débit d'air {{0}},750 / (0,2 × 0,3)=312,500 m³/jour
Convertir en débit d'air horaire :
312,500 ÷ 24 = 13,020 m³/h
4. Calculer le volume du réservoir
En supposant un THS de=6 heures :
V = (10,000 × 6) ÷ 24 = 2,500 m³
5. Déterminez le nombre de diffuseurs
En supposant que chaque diffuseur a une capacité de débit d’air de 5 m³/h :
Nombre de diffuseurs=13,020 ÷ 5=2,604
3. Recommandations pratiques pour les projets d'ingénierie
- Sélection de la forme du réservoir
Les réservoirs rectangulaires ou circulaires sont courants pour les systèmes d'aération typiques, tandis que les réservoirs profonds sont idéaux pour les grandes capacités de traitement dans des scénarios d'espace limité.
- Redondance des équipements
Installez 1,1 à 1,2 fois l'équipement calculé pour gérer les fluctuations de charge ou la maintenance de l'équipement.
- Surveillance en ligne
Incluez un système de surveillance de l’oxygène dissous (OD) pour équilibrer l’approvisionnement en oxygène et éviter une aération excessive ou un manque d’oxygène.
Conclusion
La conception d'un réservoir d'aération nécessite une compréhension approfondie des charges polluantes, des capacités d'approvisionnement en oxygène, des conditions hydrauliques et des coûts d'exploitation. Des calculs détaillés et une configuration appropriée des équipements garantissent un traitement efficace et des coûts optimisés. Dans les applications pratiques, des ajustements et des optimisations doivent être effectués en fonction des besoins spécifiques et des conditions du site.