BE830499A - Extraction des phosphates des eaux usees - Google Patents

Description

  Extraction des phosphates des eaux usées.

  
La présente invention concerne un procédé pour traiter avec de la boue activée une eau usée brute ou déjà traitée, contenant des phosphates, en vue d'obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphore qui est restitué aux ressources naturelles

  
en eau.

  
Dans le procédé classique d'épuration par la boue activée actuellement en application, l'eau usée subit les opérations habituelles de passage sur des grilles et de sédimentation préliminaire , puis est mélangée avec de la boue activée recyclée au départ d'un bassin de sédimentation pour former un liquide mixte 

  
 <EMI ID=1.1> 

  
les organismes provoquent la décomposition aérobie des solides et suppriment pour beaucoup la demande biochimique en oxygène.

  
Les phosphates qui sont contenus dans les déchets organiques et les détergents échappent aux opérations habituelles du traitement de l'eau usée et sont répandus avec l'effluent dans les ressources naturelles en eau,comme les lacs, rivières et fleuves. Ces phosphates provoquent un enrichissement exagéré ou une eutrophication des eaux qui sont envahies par les algues qui provoquent de graves  pollutions. 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
tement d'une eau usée par la boue activée provoque initialement  l'assimilation des phosphates par les micro-organismes. Le brevet 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
quel ce phénomène est exploité pour l'élimination des phosphates  d'une eau usée. Suivant ce procédé, le pH de l'eau usée brute peut être ajusté, si nécessaire, à une valeur d'environ 6,2 à 8,5, l'eau 

  
usée est mélangée avec de la boue activée pour donner le liquide mixte, celui-ci est aéré en vue de son maintien à une teneur en oxygène dissous d'au moins 0,3 mg par litre et une boue enrichie 

  
en phosphates est séparée du liquide mixte, tandis que l'effluent 

  
est sensiblement exempt de phosphates.La boue enrichie en phosphates est appauvrie en phosphates avant d'être renvoyée au mélange avec  l'eau usée entrante. e cette fin, la boue enrichie en phosphates est  maintenue en état anaérobie pendant quelques heures.

  
Divers autres procédés ont été envisagés pour la réduction de la teneur en phosphates d'une boue enrichie en phosphates  après l'aération lors du traitement d'une eau usée par la boue 

  
 <EMI ID=4.1> 
3.385.785 décrit l'ajustement du pH de la boue enrichie en phospha-  tes à une valeur d' environ 3,5 à 6 et l'agitation de cette boue  <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
tes solubles de la boue à la phase aqueuse. Le milieu aqueux à fai-  ble teneur en phosphates utilisé dans le bassin est de l'eau d'ori-  gine extérieure destinée à extraire les phosphates de la boue.  Après extraction des phosphates solubles de la boue dans le milieu  aqueux, le mélange est envoyé dans un bassin de sédimentation où 

  
le milieu auqueux enrichi en phosphates est séparé de la boue ap-  pauvrie en phosphates.Ce procédé conduit à des dépenses d'installation importantes,du fait qu'il exige l'apport d'une quantité considérable d'eau d'origine extérieure et l'exploitation de deux bassins distincts, à savoir un bassin pour l'épuisement des phosphates

  
et un bassin de sédimentation, afin que les phosphates solubles se séparent de la boue. 

  
L'invention a donc pour but de procurer un procédé perfectionné pour faire baisser la teneur en phosphates d'une eau usée contenant des phosphates dans un procédé de traitement par la boue activée.

  
Elle a également pour but de procurer un procédé comprenant une extraction des phosphates de la boue enrichie en phosphates se traduisant par une meilleure efficacité de l'élimination des phosphates de l'eau usée.

  
D'autres buts de l'invention et les avantages qu'elle offre ressortiront de sa description ci-après.

  
L'invention a pour objet un procédé de traitement par la boue

  
 <EMI ID=7.1> 

  
tes,en vue d'obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphore.

  
Suivant le procédé de l'invention, on aère le liquide mixte comprenant l'eau usée admise contenant des phosphates et

  
la boue activée dans un bassin d'aération en vue d'un abaissement de la demande biochimique en oxygène de l'eau usée et de l'assimilation des phosphates par les micro-organismes en présence. La boue  <EMI ID=8.1> 

  
sister un effluent sensiblement exempt de phosphates. Cette boue en-

  
 <EMI ID=9.1> 

  
tes et est-mise à sédimenter pour donner un liquide surnageant dans la partie supérieure du bassin d'extraction et une boue sédimentée.

  
Au moins une partie de- la.boue sédimentée est maintenue dans l'état anaérobie pendant un délai suffisant pour que les phosphates se dégagent dans la phase liquide de la boue sédimentée. La boue anaérobie contenant les phosphates dégagés est mise en contact avec un milieu à moindre teneur en phosphates solubles pour que les phosphates solubles se transfèrent de la phase liquide de la boue anaérobie au milieu à moindre teneur en phosphates solubles en vue de l'enrichissement en phosphates du liquide surnageant dans la section supérieure du bassin d'extraction. Au moins une-partie de la-boue anaérobie est envoyée du bassin d'extraction des phosphates au bassin d'aération pour y servir de boue activée.

  
Par boue, il convient d'entendre un mélange de solides et de liquide comprenant une phase formée des solides de la boue et une phase liquide associée. Par milieu à moindre teneur en

  
 <EMI ID=10.1> 

  
quel la concentration en phosphates solubles est plus faible que celle de la boue anaérobie contenant des phosphates dégagés qui vient à son contact.

  
Conformément à l'invention, la boue enrichie en phosphates, dans laquelle les phosphates sont contenus dans les cellules des micro-organismes, c'est-à-dire les solides biologiques, est maintenue en milieu anaérobie à l'état sédimenté dans le bassin d'extraction des. phosphates pendant une durée suffisante pour que les microorganismes dégagent les phosphates dans la phase liquide de la boue. La boue-anaérobie résultante contenant les phosphates dégagés est mise en contact avec un milieu à moindre teneur en phosphates solubles.Cette mise en contact vise au transfert des phosphates  <EMI ID=11.1> 

  
du bassin d'extraction pour que le liquide surnageant s'enrichisse  en ces phosphates. Suivant l'Invention, les phosphates solubles de 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
chie en phosphates parvenant à la zone d' extraction. 

  
En l'absence des stades décrits ci-dessus de contact et de  transfert, une durée considérable serait nécessaire pour que les phosphates solubles dégagés dans la boue anaérobie et en particulier dans la boue sédimentée au plus profond du bassin d'extraction, puissent migrer de la couche de boue sédimentée jusque dans le liquide surnageant du bassin d'extraction. Dans ces conditions, si la boue était soutirée du bassin d'extraction et renvoyée au bassin d'aération avant le transfert d'une quantité suffisante des phosphates solubles dans le liquide surnageant, une quantité excessive de phosphates solubles serait recyclée au bassin d'aération et l'efficacité d'extraction des phosphates diminuerait pour l'ensemble du procédé. L'invention évite cette difficulté et s'est révélée pro-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
La Fig. 1 est un tableau de marche schématique d'un pro- 

  
 <EMI ID=14.1> 

  
vention, suivant lequel la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés est mise en contact avec la boue enrichie en phosphates- entrant dans le bassin d'extraction et 

  
là Fig . 2 est un tableau de marche schématique d'un procé- 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
sin d'extraction des phosphates en est soutirée et est ramenée au bassin d'extraction sous la couche de boue anaérobie contenant les

  
 <EMI ID=16.1> 

  
 <EMI ID=17.1>   <EMI ID=18.1> 

  
tenant des phosphates traverse les grilles et collecteurs de sable habituels et subit éventuellement une sédimentation primaire dans un bassin de sédimentation primaire 2 d'où une boue primaire est soutirée par la conduite 3. L'eau usée ayant subit la sédimentation

  
 <EMI ID=19.1> 

  
ci-dessous pour former du liquide mixte qui est amené par la con-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
Dans le bassin d'aération, le liquide mixte est aéré à

  
une allure suffisante pour qu'il se maintienne dans l'état aérobie, c'est-à-dire contienne une quantité mesurable d'oxygène dissous

  
dans au moins une partie du bassin d'aération,pendant une durée de

  
1 à 8 heures. Pendant l'aération, les micro-organismes en présence assimilent les phosphates et consomment les matières organiques con-  tenues dans l'eau usée. L'aération assure une élimination poussée 

  
de la demande biochimique en oxygène. 

  
Après l'aération, le liquide mixte parvient dans le 

  
bassin de sédimentation secondaire 6. Dans ce dernier, la boue enrichie en phosphates sédimente et se sépare du liquide. Cette boue  contient une fraction sensible des phosphates de l'eau usée. L'ef-  fluent sensiblement exempt de phosphates est soutiré pour être éva- 
-...."&#65533; 

  
 <EMI ID=21.1> 

  
La boue enrichie en phosphates est soutirée du bassin de  sédimentation secondaire 6 par la conduite 8. Une fraction de la boue peut être rejetée et le reste est mis en contact et mélangé  avec de la boue anaérobie qui provient de l'extracteur de phosphates et qui a une concentration 'élevée en phosphates solubles, puis le mélange entre dans l'extracteur de phosphates 9. Dans l'extracteur de phosphates 9, la boue enrichie en phosphates sédimente en un liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction et en une boue sédimentée. Au moins une partie de la boue sédimentée est maintenue en milieu anaérobie pendant une durée suffisante pour que  <EMI ID=22.1> 

  
les micro-organismes de la boue anaérobie dégagent les phosphates dans la phase liquide associée à la boue sédimentée anaérobie. Les  phosphates diffusent des solides de la boue anaérobie dans la phase liquide. Le mécanisme de ce traitement est décrit plus en détail ci-après.

  
Le liquide surnageant enrichi en phosphates ainsi formé dans l'extracteur de phosphates 9 est amené par la conduite 10 au bassin de précipitation des phosphates 11. Un réactif de précipitation des phosphates, par exemple un sel de fer ou d'aluminium ou

  
de la chaux,est mélangé au liquide surnageant enrichi en phosphates pour la précipitation des phosphates dans le bassin 11. Les phosphates précipités sont évacués par la conduite 12 pour être mélangés avec l'eau usée brute dans la conduite 1.

  
Dans l'extracteur de phosphates 9, les solides de la boue dont les cellules ont une teneur élevée en phosphates se séparent

  
de la phase aqueuse et sédimentent au fond de l'extracteur de phos-

  
 <EMI ID=23.1> 

  
cellulaire et s'accumulent en une couche de boue sédimentée dans l'extracteur de phosphates 9. La couche de boue sédimentée présente

  
un gradient de densité puisque cette dernière est plus élevée au 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Pour l'application de l'invention, au moins une partie de 

  
 <EMI ID=25.1> 

  
celui où la quantité d'oxygène dissous dans la phase liquide de la.  boue n'est en substance pas mesurable pendant une durée-suffisante 

  
pour que les phosphates se dégagent dans la phase liquide de la boue  sédimentée anaérobie. Le temps pendant lequel la boue doit séjour- 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
dépend pour partie du caractère aérobie ou anaérobie de la boue 

  
 <EMI ID=27.1> 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1>  

  
sédimentation secondaire d* installations à boue activée du type

  
 <EMI ID=30.1>  <EMI ID=31.1>  est dissous dans le liquide mixte quittant le bassin d'aération et peut s'épuiser dans le bassin de sédimentation, de sorte que la boue soutirée au fond de ce bassin est anaérobie. Dans son application à l'invention, cet état anaérobie de la boue enrichie en phosphates séparée du liquide mixte et entrant dans le bassin d'extraction permet que tout le volume de la boue sédimentée dans le bassin d'extraction soit maintenu dans l'état anaérobie et ainsi que le temps de séjour pour le dégagement des phosphates dans le bassin d'extraction soit relativement bref. Lorsque la boue quittant le bassin de sédimentation secondaire et entrant dans le bassin d'extraction est anaérobie, le temps de séjour et l'état calme

  
de la boue dans le bassin de sédimentation doivent être assurés

  
pour éviter qu'un dégagement et un mélange de phosphates dans le bassin de sédimentation secondaire nuise à la qualité de l'effluent évacué.

  
D'autre part, lorsque la boue enrichie en phosphates entrant dans le bassin d'extraction est aérobie, le temps de séjour dans ce bassin doit être relativement long pour le dégagement requis des phosphates. Dans ce cas, la partie supérieure de la boue' sédimentée dans le bassin d'extraction peut être aérobie, seule

  
la partie inférieure de cette boue étant anaérobie. Dans ce cas,

  
à mesure que les solides de la boue contenant du phosphate intracellulaire se rapprochent du fond de la couche de boue sédimentée,

  
le milieu anaérobie de cette partie de la couche de boue amène les organismes à dégager ces phosphates dans la phase liquide de la

  
boue sous la forme d'ions phosphate hydrosolubles. La concentration en phosphates solubles est initialement maximale à la partie inférieure de la couche de boue dans le bassin d'extraction.

  
Dans les conditions générales d'application de l'invention,  <EMI ID=32.1> 

  
 <EMI ID=33.1> 

  
transférés en quantité suffisante dans le liquide surnageant, la  quantité de phosphates solubles recyclés au bassin d'aération est excessive et l'élimination des phosphates devient dans l'ensemble moins bonne. Il est préférable de ne pas recycler plus de 75% des phosphates solubles dégagés dans le bassin d'extraction des phosphates au bassin d'aération avec la boue activée.

  
Suivant une forme de réalisation de l'invention, la boue anaérobie contenant en proportion sensible les phosphates solubles dégagés dans l'extracteur de phosphates 9 est évacuée

  
de ce bassin et subdivisée en deux fractions. L'une des fractions

  
de cette boue riche en phosphates solubles est recyclée par la conduite 13 pour être mélangée à l'eau usée brute admise par la conduite 4 dans le bassin d'aération, tandis que l'autre fraction de cette boue est recyclée par la conduite 14 pour venir en contact et se mélanger avec de la boue enrichie en phosphates, sortant du bassin de sédimentation secondaire 6 et parvenant à l'extracteur de phosphates 9. Comme la boue soutirée du bassin de sédimentation secondaire 6 contient du phosphate intracellulaire dans sa phase solide et comme la phase liquide qui peut former 98 à 99 % de la boue à une teneur faible sinon nulle en phosphates solubles, les phosphates solubles de la boue anaérobie riche en phosphates solubles parvenant

  
 <EMI ID=34.1> 

  
enrichie en phosphates.Il est préférable que chaque fraction de boue anaérobie riche en phosphates solubles quittant le bassin l'extracteur de phosphates et passant par les conduites 13 et 14

  
 <EMI ID=35.1>  phosphates solubles sortant de l'extracteur et qu'au moins 

  
2% des phosphates solubles dégagés dans l'extracteur de  phosphates_soient évacués de celui-ci dans le liquide surnageant qui s'écoule par la conduite 10. 

  
La fraction de la boue riche en phosphates solubles qui passe par la conduite 14 peut aussi être amenée directement dans l'extracteur de phosphates 9 au-dessus de la couche de boue, afin

  
que les phosphates solubles viennent au contact du liquide surna-  geant dans l'extracteur de phosphates et se transfèrent dans ce  liquide surnageant. 

  
Dans la forme de réalisation illustrée à la Fig. 2, l'eau ; usée contenant des phosphates est introduite dans l'installation  d'épuration par la conduite 15 et mélangée avec le liquide surna-  géant appauvri en phosphates amené par la conduite 3&#65533;,comme décrit plus en détail ci-après. L'eau usée entrante et la boue recyclée

  
par la conduite 24 pénètrent dans le bassin d'aération 16 dans

  
lequel le liquide mixte formé par l'eau usée et la boue activée recyclée est aéré afin que la demande biochimique en oxygène

  
de l'eau usée baisse et que les micro-organismes en présence assimilent les phosphates.

  
En pratique, le bassin d'aération peut être de type clas-  sique comprenant des chambres d'aération ouvertes alimentées en 

  
air. En variante, l'aération peut être exécutée¯comme décrit dans

  
 <EMI ID=36.1> 

  
suivant lesquels on exploite au moins une chambre d'aération couverte et confinée dans laquelle le liquide traité est mis en contact intime,en présence de la boue activée,avec un gaz enrichi en oxygène occupant la partie supérieure de la chambre,en vue de la dissolution de l'oxygène nécessaire à l'activité biologique aérobie. Ces systèmes d'oxygénation peuvent fonctionner avec des teneurs

  
en cellules en suspension plusieurs fois supérieures et avec des temps d'aération plusieurs fois inférieurs à ceux des systèmes d'aération ordinaires par l'air pour une efficacité de traitement  comparable sinon supérieure et se sont révélés fort efficaces pour  l'application de l'invention. 

  
Le liquide mixte aéré est amené du bassin d'aération par  la conduite .17 au bassin de sédimentation secondaire 18-Dans celui-ci, la  boue enrichie en phosphates est séparée du liquide mixte et laisse subsister un effluent sensiblement exempt de phosphates qui est évacué par la conduite 19. La boue enrichie en phosphates ainsi séparée passe du bassin de sédimentation secondaire par la conduite 20 dans le bassin d'extraction des phosphates 21. Dans celui-ci, la boue enrichie en phosphates se répartit en un liquide surnageant

  
à la partie supérieure 22 du bassin d'extraction et en une boue sédimentée. Au moins une partie de la boue sédimentée du bassin d'extraction est maintenue en milieu anaérobie comme décrit ci-dessus, pendant une durée suffisante pour le dégagement des phosphates

  
dans la phase liquide de la boue anaérobie.

  
Le stade de mise en contact de la boue anaérobie est effectué dans ce système par soutirage du liquide surnageant du bassin d'extraction des phosphates par la conduite 25 et prélèvement d'une partie de ce liquide au moyen de la conduite 26 munie d'une pompe 27 en vue du recyclage à la section inférieure du bassin d'extraction. Le liquide surnageant passant par la conduite 26 est ramené dans le bassin d'extraction des phosphates par des distributeurs 28, par exemple plusieurs ajutages fixes. De cette façon s'établit une élutriation à contre-courant des phosphates solubles dans la boue anaérobie,du fait que les phosphates solubles se transfèrent dans le liquide surnageant recyclé animé d'un mouvement ascendant et ainsi dans l'ensemble du volume de liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction des phosphates.

   Avec un tel agencement, il est évident que l'oxygène dissous éventuellement contenu dans le liquide surnageant du bassin d'extraction et pouvant,par exemple,provenir du passage de la boue aérobie enri-chie en phosphates du bassin de sédimentation secondaire dans le bassin d'extraction des phosphates se répand dans la partie.inférieure du bassin d'extraction en même temps que le courant amené par la conduite 26. Cet apport d'oxygène dissous amène les micro-

  
 <EMI ID=37.1> 

  
en contact est introduit, qui avaient abandonné des phosphates dans la phase liquide associée,à. assimiler à nouveau ces phosphates. Cet effet doit rester localisé au voisinage immédiat de l'admission

  
afin de ne pas influencer défavorablement l'état anaérobie de l'ensemble de la boue sédimentée anaérobie du bassin d'extraction. En d'autres termes, la teneur en oxygène dissous du liquide surnageant doit être ajustée de manière convenable.

  
La partie du liquide surnageant soutirée du bassin d'extraction par la conduite 25 et qui n'est pas recyclée par la conduite 26 pour la mise en contact est amenée au bassin de mélange rapide 29. Dans celui-ci, le liquide surnageant non prélevé est mélangé rapidement par des dispositifs non représentés avec un réactif

  
de précipitation des phosphates,comme la chaux, introduit dans le bassin par la conduite 30. Le mélange de liquide surnageant et de réactif précipitant-passe alors par la conduite 31 au bassin de floculation 32 où les phosphates précipités s'accumulent pour être évacué:
du système comme boue chimique par la conduite 33. Le liquide sur-. nageant débarrassé des-phosphates s'écoulant par le trop-plein du

  
 <EMI ID=38.1> 

  
 <EMI ID=39.1> 

  
En raison de ce contact de la boue anaérobie, une quantité sensible des phosphates:dégagés dans la boue anaérobie se transfère dans le liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction)de sorte que la boue anaérobie soutirés au bas du bassin d'extraction par la conduite 24 a une teneur suffisamment atténuée en phosphates pour permettre une élimination poussée des phosphates de l'eau usée dans le bassin d'aération. 

  
D'autres moyens que ceux décrits ci-dessus peuvent être  utilisés pour l'application de l'invention afin de porter au maximum le contact entre la fraction de boue anaérobie à haute teneur en  phosphates solubles et le liquide surnageant du bassin d'extraction des phosphates afin que les phosphates solubles s' éluent dans le liquide surnageant. Par exemple, il est possible, d'utiliser deux bas-  sins d'extraction des phosphates sinon davantage. Tandis que le con-  tenu de l'un des bassins est maintenu relativement calme et que la boue est maintenue dans l'état anaérobie afin que les micro-organismes dégagent leurs phosphates, le contenu d'un autre bassin dans lequel les micro-organismes ont déjà abandonné leurs phosphates est agité pour que la couche de boue anaérobie contenant les phosphates solubles se mélange au liquide surnageant.

   Après que le liquide surnageant a élué sensiblement tous les phosphates solubles de la boue, l'agitation énergique est interrompue et les solides sont amenés à sédimenter. Après cette sédimentation, le liquide surnageant qui contient à présent sensiblement tous les phosphates solubles du bassin est soutiré et amené au bassin de précipitation des phosphates, tandis que la boue appauvrie en phosphates est recyclée pour être mélangée avec l'eau usée brute entrant dans le bassin d'aération. Le bassin est alors rempli de boue en provenance du bassin de sédimentation secondaire et cette boue est mise à sédimenter pour devenir anaérobie et l'état anaérobie est entretenu tandis que la vive agi-

  
 <EMI ID=40.1> 

  
succèdent une sédimentation et une évacuation du liquide surnageant enrichi en phosphates est répétée dans le premier bassin. En d'autres termes, les deux bassins sont déphasés de 18006- 

  
Un autre moyen pour assurer le transfert des phosphates

  
 <EMI ID=41.1> 

  
che en provenance du bassin de sédimentation secondaire au fond du bassin d'extraction afin de provoquer une diffusion ascendante de la couche anaérobie et l'élution des phosphates solubles contenus  <EMI ID=42.1> 

  
Un autre moyen pour porter au, maximum le contact entre le liquide surnageant et la couche de boue anaérobie riche en phospha-  tes solubles dans le bassin d'extraction des phosphates consiste à  agiter vivement par intermittence le contenu du bassin d'extraction des phosphates pour que la couche de boue anaérobie se disperse dans  le liquide surnageant. Celui-ci élue alors les phosphates de la boue. Le contenu du bassin d'extraction des phosphates est alors mis à sédimenter. Pendant l'agitation et la sédimentation, aucune boue à recycler n'est soutirée au fond du bassin d'extraction des phosphates. L'agitation peut être assurée par admission d'un gaz ne contenant

  
pas d'oxygène au fond de l'extracteur de phosphates 9. Différentes fractions de la couche de boue anaérobie peuvent être également ramenées à un niveau supérieur à celui de la couche de boue sédimentée pour subir ainsi une nouvelle sédimentation. Pendant

  
cette sédimentation, les phosphates solubles s'éluent dans le liquide surnageant. Tandis qu'il en est ainsi, une autre fraction de la couche de boue.anaérobie peut être soutirée du bassin d'extraction

  
des phosphates pour le recyclage au bassin d'aération.

  
Ces diverses opérations peuvent être effectuées de manière continue ou intermittente. Ainsi, un transfert suffisant des phospha- 

  
 <EMI ID=43.1>  exemple,la boue anaérobie soutirée de l'extracteur de phosphates !

  
 <EMI ID=44.1> 

  
de fonctionnement. 

  
Les exemples ci-après illustrent les avantages particu. liers de l'invention qui assurent l'élimination des phosphates d'une eau usée mieux que ne le permettent les procédés antérieurs ne comprenant pas le stade de mise en contact de la boue anaérobie qui constitue la particularité du procédé de l'invention. 

  
EXEMPLE 1.

  
Pour l'essai, on fait fonctionner une installation d'un  type semblable à la Fig. 2 initialement de la manière classique, sans mettre conformément à l'invention,la boue anaérobie en contact avec le milieu pauvre en phosphates solubles. Ensuite, on fait fonctionner le système en conformité avec l'invention en prenant comme milieu pauvre en phosphates solubles le liquide surnageant de la partie supérieure du bassin d'extraction, en substance comme décrit ci-dessus à propos de la Fig. 2.

  
Au cours des deux phases de l'essai de comparaison, on mélange l'eau usée admise avec de la boue activée recyclée pour former le liquide mixte qu'on aère dans le bassin d'aération afin que les micro-organismes absorbent les phosphates. On sépare ensuite la boue enrichie en phosphates du liquide mixte dans le bassin

  
de clarification secondaire, de manière à obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphates. On amène la boue enrichie en phosphates ainsi séparée au bassin d'extraction des phosphates et on l'y  laisse sédimenter pour obtenir un liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction et une boue sédimentée. On maintient la boue sédimentée en milieu anaérobie pendant une durée suffisante pour faire se dégager les phosphates dans la phase liquide 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
 <EMI ID=46.1> 

  
d'extraction des phosphates et on le mélange avec un réactif de  précipitation, à savoir de la chaux, dans un bassin de mélange ra-  pide, puis on soutire les phosphates précipités comme boue chimique résiduaire dans un bassin de floculation, tandis qu'on renvoie le 

  
 <EMI ID=47.1> 

  
sion de l'eau usée. On soutire la boue sédimentée du bassin d'ex-  traction des phosphates et on la renvoie à la conduite d'admission 

  
 <EMI ID=48.1> 

  
 <EMI ID=49.1> 

  
 <EMI ID=50.1>   <EMI ID=51.1> 

  
 <EMI ID=52.1> 

  
la conduite de recyclage 26- qui établit une communication avec la conduite 2$ de soutirage du liquide surnageant du bassin d'extrac-

  
 <EMI ID=53.1> 

  
bassin d'extraction ne fonctionne pas, de sorte que le flux dans cette conduite de recyclage reste nul.

  
A la seconde phase de l'essai de comparaison effectuée

  
 <EMI ID=54.1> 

  
ci-dessus,mais la pompe de recyclage fonctionne et renvoie une partie du liquide surnageant à moindre teneur en phosphates solubles de la conduite d'évacuation du liquide surnageant du bassin d'extraction des phosphates jusque dans ce même bassin d'extraction des phosphates sous la boue anaérobie. Il s'établit ainsi une élutrlation à contre-courant des phosphates solubles dans la boue anaérobie,de sorte que les phosphates se transfèrent au liquide sur-

  
 <EMI ID=55.1> 

  
supérieure du bassin d'extraction des phosphates qui s'y enrichis-  sent ainsi. La durée de la première phase de l'essai sans contact .  de la boue anaérobie est de huit jours de fonctionnement continu

  
et la durée de la seconde phase avec contact de la boue anaérobie est de 10 jours de fonctionnement continu.

  
Le tableau ci-après rassemble les données collectées au cours de cet essai de comparaison entre les deux systèmes. Les résultats prouvent que l'efficacité d'élimination des phosphates est sensiblement meilleure par le procédé de l'invention (données rassemblées à la colonne A) que par un procédé classique (données rassemblées à la colonne B). Comme le montrent les résultats, les paramètres opératoires dans les deux cas, notamment le débit d'eau usée admise, le débit de recyclage de la boue enrichie en phosphates, 

  
 <EMI ID=56.1> 

  
tes, le débit dans la partie supérieure du bassin d'extraction des phosphates, la quantité de solides en suspension dans le liquide mixte en cours d'aération, la. quantité de solides en suspension volatilisables dans le liquide mixte en cours d'aération, la de-

  
 <EMI ID=57.1> 

  
numériques mesurées très proches. Par conséquent, les valeurs me-  surées pour la concentration en phosphates dans divers courants pour  les deux modes opératoires, à savoir la teneur en phosphates de l'eau  usée admise, la teneur en phosphates de l'effluent, le pourcentage  global d'élimination des phosphates, la teneur en phosphates dans le courant au bas du bassin d'extraction des phosphates et la teneur en phosphates dans le liquide surnageant du bassin d'extraction des phosphates,démontrent nettement que le procédé de l'invention,

  suivant lequel la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés est mise en contact avec un milieu à moindre teneur en phosphates solubles pour le transfert des phosphates dans le liquide surnageant du bassin d'extraction des phosphates assure une élimination d'ensemble des phosphates de l'eau usée traitée qui est  sensiblement meilleure que celle atteinte dans un procédé classi- 

  
 <EMI ID=58.1> 

  
contre 16,7%. 

  
 <EMI ID=59.1> 

  

 <EMI ID=60.1> 


  
 <EMI ID=61.1>  

  
La raison de cette étonnante différence entre les pour-  centages d'élimination des phosphates dans les deux cas ressort  facilement d'une comparaison des teneurs en phosphates dans  le courant à la partie inférieure du bassin d'extraction des 

  
 <EMI ID=62.1> 

  
 <EMI ID=63.1> 

  
rassemblées à la colonne A) ), la concentration en phosphates dans  le courant à la partie inférieure du bassin d'extraction des 

  
 <EMI ID=64.1> 

  
phosphates dans le liquide surnageant de ce même bassin est de

  
35 mg/litre, alors. que lorsque le procédé est exécuté de la manière classique, les concentrations correspondantes en phosphates sont

  
 <EMI ID=65.1> 

  
un procédé classique, les phosphates dégagés par la boue anaérobie subsistent dans la couche de boue sédimentée et ne se transfèrent

  
pas de manière sensible au liquide surnageant du bassin d'extraction des phosphates, alors que dans le procédé conforme à l'invention, le transfert des phosphates est sensible, de sorte que le degré d'élimination d'ensemble des phosphates devient sensiblement

  
plus élevé qu'auparavant.

  
EXEMPLE 2.

  
On fait passer,à raison d'environ 3.800.000 litres par jour, de l'eau usée brute contenant environ 100 ppm de solides et environ
10 ppm de phosphates au total, à travers des grilles et des collecteurs de sable classiques, puis on la mélange avec de la boue activée recyclée en quantité d'environ 380.000 litres par jour qui contient environ 50 ppm de phosphatés solubles. On amène le liquide mixte

  
à un bassin d'aération dans lequel on effectue l'aération au débit

  
de 15 litres d'air par litre d'eau usée pendant 6 heures. On transfère le liquide mixte effluent du bassin d'aération au bassin

  
de sédimentation secondaire. Après chloration, on évacue l'effluent sensiblement exempt de phosphates à raison d'environ 3&#65533;800.000 litres par jour. On soutire là boue sédimentée enrichie en-phosphates du  bassin de sédimentation;secondaire à raison d'environ 798.000 litres par jour. On évacue une fraction de cette boue, à savoir environ <EMI ID=66.1>  reste dans un bassin d'extraction des phosphates ou on entretient 1'état anaérobie pendant environ 10 heures. Les conditions-régnant dans le bassin d'extraction des phosphates font se dégager des quantités considérables de phosphates intracellulaires par les micro-organismes. On laisse la boue épaissir et sédimenter sous agitation mécanique lente qui ne suffit pas à faire diffuser les phosphates dégagés de la boue jusque dans le liquide surnageant à

  
une allure assez élevée pour rendre l'opération parfaitement efficace. Par conséquent, les phosphates solubles dégagés par les microorganismes tendent à subsister dans la boue sédimentée anaérobie.

  
Ou soutire la boue anaérobie du bas du bassin d'extraction des

  
 <EMI ID=67.1> 

  
tion de la boue anaérobie de 380.000 litres par jour pour la mélanger avec l'eau usée entrante et on renvoie le reste, à savoir
380.000 litres par jour,pour le mélanger avec la boue aérobie provenant du bassin de sédimentation secondaire et parvenant au bassin d'extraction des phosphates. Les phosphates solubles contenus dans

  
 <EMI ID=68.1> 

  
liquide de la boue aérobie, les phosphates solubles se trouvant ainsi dans le liquide surnageant du bassin d'extraction des.phosphates. Le liquide surnageant enrichi en phosphates contient environ

  
 <EMI ID=69.1> 

  
litres/jour du bassin d'extraction des phosphates pour être déversé

  
 <EMI ID=70.1> 

  
mélangé pour la formation d'un précipité de phosphates. Les phosphates précipités sont recyclas et mélangés avec l'eau usée brute  admise. Dans le bassin d'aération, les phosphates solubles amenés avec la boue recyclée du bassin de précipitation des phosphates  sont absorbés par les micro-organismes de la boue en même temps que les phosphates contenus dans l'eau usée admise. 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
formes de réalisation dans lesquelles le liquide surnageant et la  boue enrichie en phosphates sont différemment utilisés comme milieux

  
 <EMI ID=72.1> 

  
milieux, par exemple une fraction du liquide mixte aéré prélevée sur le courant passant du bassin d'aération au bassin de sédimentation secondaire, conviennent pour la mise en contact avec la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés en conformité avec le principe de l' invention.

  
Bien que divers modes et détails de réalisation aient été décrits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son cadre. 

REVENDICATIONS 

  
1. Procédé de traitement d'une eau usée par une boue 

  
activée, caractérisé en ce qu'on aère un liquide mixte comprenant l'eauusée admise contenant des phosphates et de la boue activée 

  
dans un bassin d'aération pour faire baisser la demande biochimique 

  
en oxygène de l'eau usée et amener les micro-organismes à absorber

  
les phosphates, on sépare la-boue.enrichie en phosphates du liquide

  
mixte pour obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphates,

  
on fait passer la boue enrichie en phosphates dans un bassin d'extraction des phosphates et on y laisse sédimenter la boue enrichie '

  
en phosphates pour obtenir un liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction, outre de la boue sédimentée, on maintient au moins une partie de la boue sédimentée en milieu anaérobie

  
pendant une durée suffisante pour dégager les phosphates de la boue

  
sédimentée dans la phase liquide de celle-ci, on met la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés en contact avec un milieu à

  
moindre teneur en phosphates solubles pour transférer les phosphates solubles de la phase liquide de la boue anaérobie au milieu

  
à moindre teneur en phosphates solubles afin d'enrichir en phosphates le liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction des phosphates et on recycle au moins *une partie de la boue

  
anaérobie du bassin d'extraction des phosphates-au bassin d'aération

  
en tant que boue activée.

Claims (1)

1. 2. Procédé suivant la revendication 1., caractérisé en ce que le temps de séjour de la boue dans le bassin d'extraction des phosphates est de 2 à 30 heures.

   3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

   que les phosphates solubles dégagés dans le bassin d'extraction des <EMI ID=73.1>

   avec la boue anaérobie recyclée du bassin d'extraction des phosphates

   au bassin d'aération en tant que boue activée. <EMI ID=74.1>

   4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

   <EMI ID=75.1>

   liquide surnageant.

   5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

   que le milieu à moindre teneur en phosphates solubles comprend

   la boue enrichie en phosphates parvenant dans le bassin d'extrac- tion des phosphates.

   6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

   que la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés est soutirée

   du bassin d'extraction des phosphates et est ramenée dans celui-ci

   dans le liquide surnageant.

   7. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce

   que le liquide surnageant enrichi en phosphates est soutiré du

   bassin d'extraction des phosphates et mélangé avec un réactif de précipitation des phosphates pour en faire précipiter les phosphates.

   <EMI ID=76.1>

   qu'on agite de manière continue ou intermittente le contenu du bassin d'extraction des phosphates après que les micro-organismes de la boue anaérobie ont dégagé leurs phosphates.afin que la boue anaéro-

   bie contenant les phosphates solubles se mélange avec le liquide

   <EMI ID=77.1>

   que les phosphates solubles de la boue anaérobie se transfèrent au liquide surnageant dans le bassin d'extraction des phosphates.

   9. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en

   ce qu'on prélève une partie du liquide surnageant du bassin d'extrac-

   <EMI ID=78.1>

   <EMI ID=79.1>

   <EMI ID=80.1>

   phosphates solubles dans la boue anaérobie.

   <EMI ID=81.1>

   <EMI ID=82.1> <EMI ID=83.1>

   phosphates dégagés, de manière à établir une élutrlation à contre-

   courant des phosphates solubles de la boue anaérobie.

   <EMI ID=84.1>

   <EMI ID=85.1>

   tion des phosphates en introduisant un gaz ne contenant pas d'oxygène sous la boue anaérobie-contenant les phosphates dégagés.

   12. Procédé suivant lareevendication 3, caractérisé en

   ce qu'on élève une partie de la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés au-dessus du niveau de la boue sédimentée, puis on laisse cette fraction sédimenter à nouveau.

   13. Procédé de traitement d'une eau usée au moyen d'une boue activée, caractérisé en ce qu'on aère un liquide mixte comprenant une eau usée admise contenant des phosphates et de la boue activée dans un bassin d'aération pour faire baisser la demande biochimique en oxygène de l'eau usée et amener les micro-organismes en présence à absorber les phosphates, on sépare la boue enrichie en phosphates du liquide mixte pour obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphates, on fait passer la boue enrichie en phosphates

   <EMI ID=86.1>

   ter la boue enrichie en phosphates pour obtenir un liquide surnageant dans la partie supérieure du bassin d'extraction, ainsi que de la boue sédimentée, on maintient au moins une partie de la boue sédimentée en milieu anaérobie pendant une durée suffisante pour faire se dégager les phosphates dans la phase liquide la boue sédimentée, on prélève de la boue anaérobie contenant des phosphates dégagés du bassin d'extraction des phosphates, on en recycle une partie au bassin d'aération en tant que boue activée et on en mélange une autre partie avec la boue enrichie en phosphates entrant dans le bassin d'extraction des phosphates, afin de transférer les phosphates solubles de la phase liquide de la boue anaérobie à une autre partie de la phase liquide de la boue enrichie en phosphates, <EMI ID=87.1>

   supérieure du bassin d'extraction des phosphates.. ¯¯¯

   14:_.Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le temps de séjour de la boue dans le bassin d'extraction

   <EMI ID=88.1>

   15. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en

   ce que les phosphates solubles dégagés dans le bassin d'extraction des phosphates sont recyclés,pour un maximum de 75% ,au bassin d'aéra- tion avec la boue anaérobie recyclée du bassin d'extraction des phosphates au bassin d'aération en tant que boue activée.

   16. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en

   ce qu'on recycle 25 à 75% de la boue anaérobie soutirée au bassin d'aération en tant que boue activée et on mélange 75 à 25 % de la boue anaérobie soutirée avec la boue enrichie en phosphates entrant dans le bassin d'extraction des phosphates.

   17. Procédé suivant la revendication 16, caractérisé en

   ce qu'on soutire au moins 25% des phosphates solubles dégagés dans

   le bassin d'extraction des phosphates de ce bassin d'extraction des phosphates au moyen du liquide surnageant enrichi en phosphates.

   18. Procédé de traitement d'une eau usée au moyen d'une

   boue activée, caractérisé en ce qu'on aère un liquide mixte comprenant une eau usée admise contenant des phosphates et de la boue activée dans un bassin d'aération pour faire baisser la demande biochimique en oxygène de l'eau usée et amener les micro-organismes

   en présence à absorber les phosphates, on sépare la boue enrichie

   en phosphates du liquide mixte pour obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphates,.on fait passe r la boue enrichie en phosphates dans un bassin d'extraction des phosphates et on y laisse sédimenter la boue enrichie en phosphates pour obtenir un liquide surnageant dans la partie supérieure du bassin d'extraction,outre une boue sédimentée, on maintient au moins une partie de la boue sédimentée

   en milieu anaérobie pendant une durée suffisante pour faire se dé- ; gager les phosphates dans la phase liquide de la boue sédimentée, on met la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés en contact avec du liquide surnageant pour transférer les phosphates solubles de la phase liquide de la boue sédimentée anaérobie au liquide surnageant pour enrichir ce liquide surnageant en phosphates dans la partie supérieure du bassin d'extra ction des phosphates et on recycle au moins une partie de la boue anaérobie du bassin d'extraction des phosphates au bassin d'aération en tant que boue activée.

   19. Procédé de traitement d'une eau usée au moyen d'une boue activée, caractérisé en ce qu'on aère un liquide mixte comprenant une eau usée admise contenant des phosphates et de la boue activée dans un bassin d'aération pour faire baisser la demande biochimique en oxygène de l'eau usée et amener les micro-organismes en présence à absorber les phosphates, on sépare la boue enrichie en phosphates du liquide mixte pour obtenir un effluent sensiblement exempt de phosphates, on fait passer la boue enrichie en phosphates dans un bassin d'extraction des phosphates et on y laisse sédimenter la boue enrichie en phosphates pour obtenir un liquide surnageant à la partie supérieure du bassin d'extraction des phosphates ainsi qu'une boue sédimentée, on maintient au moins une partie de la

   boue sédimentée en milieu anaérobie pendant une durée suffisante pour faire se dégager les phosphates dans la phase liquide de la boue sédimentée, on met la boue anaérobie contenant les phosphates dégagés en contact avec la boue enrichie en phosphates entrant dans le bassin d'extraction des phosphates afin de transférer les phosphates solubles de la phase liquide de la boue anaérobie à la phase liquide de la boue enrichie en phosphates,en vue d'enrichir

   en phosphates le liquide surnageant de la partie supérieure du bassin d'extraction des phosphates et on recycle au moins une partie de la boue anaérobie du bassin d'extraction des phosphates au bassin d'aération en tant que boue activée.