FR2573747A1

FR2573747A1 - Activated sludge tank

Info

Publication number: FR2573747A1
Application number: FR8418126A
Authority: FR
Inventors: Boris Nikolaevich Repin
Original assignee: V ZAOCHNY INZH ST
Current assignee: V ZAOCHNY INZH ST
Priority date: 1984-11-28
Filing date: 1984-11-28
Publication date: 1986-05-30
Also published as: FR2573747B1

Abstract

The invention relates to the techniques for purifying contaminated fluids. The tank forming the subject of the invention is characterised particularly in that it is equipped with compressed air dispersers 6 placed in the mixing tank 4, chambers 17, 20 for regenerating and deoxygenating the bacterial medium, communicating with each other, and themselves also equipped with compressed air dispersers 18, the regeneration chamber 17 being in communication with the outlet 14 for sludge to be recycled and comprising an entry 39 for the bacterial medium, placed in communication with the end region 5 of the mixing tank 4, of the chamber 20 for deoxygenating the bacterial medium comprising an entry 2 for the waste water 10 and an outlet 22 placed in communication with the initial region 3 of the mixing tank 4. The invention can be employed in plants for biological purification of domestic or urban sewage.

Description

La présente invention concerne le domaine de l'épu- ration des eaux résiduaires et a notamment pour objet un bassin à boues activées pour l'épuration biologique des eaux résiduaires ménagères et industrielles par boues activées. The present invention relates to the field of wastewater treatment and in particular relates to an activated sludge tank for the biological purification of household and industrial wastewater by activated sludge.

L'invention peut être utilisée dans les stations d'épuration biologique des eaux résiduaires ménagères ou urbaines dans une plage étendue de débits, par exemple pour les moyennes et grandes localités. The invention can be used in biological treatment plants for household or urban waste water in a wide range of flow rates, for example for medium and large localities.

L'invention peut aussi entre appliquée dans les stations d'épuration des eaux résiduaires industrielles contenant des polluants organiques se prêtant à l'oxydation biologique. The invention can also be applied in treatment plants for industrial waste water containing organic pollutants suitable for biological oxidation.

L'efficacité de l'invention est maximale quand elle est utilisée dans les stations d'épuration biologique des eaux résiduaires urbaines et industrielles à fortes concentrations en polluants organiques, quand le régime d'arrivée des eaux résiduaires est irrégulier et l'oxygène technique est un sous-produit des fabrications principales de l'entreprise. The effectiveness of the invention is maximum when it is used in biological treatment plants for urban and industrial wastewater with high concentrations of organic pollutants, when the wastewater intake regime is irregular and technical oxygen is a by-product of the company's main manufacturing.

Les bassins à boues activées sont les ouvrages les plus gros et dépensant le plus d'énergie dans les stations modernes d'aération. Dans les bassins à boues activées, qui sont des réservoirs réalisés le plus souvent en béton armé, les eaux résiduaires arrivant à l'épuration sont mélangées à des boues activées et soumises à une aération continue au cours de leur cheminement de la zone initiale à la zone terminale. Il s'ensuit que les microorganismes aérobies vivant dans les boues activées détruisent les polluants organiques par voie biologique, en épurant ainsi les eaux résiduaires. Ensuite ou sépare les eaux résiduaires épurées des boues activées, qui retournent à la zone initiale du bassin à boues activées, et le cycle d'épuration se répète. Activated sludge tanks are the largest and most energy-intensive works in modern aeration stations. In activated sludge tanks, which are reservoirs most often made of reinforced concrete, the wastewater arriving at the treatment plant is mixed with activated sludge and subjected to continuous aeration during its passage from the initial zone to the terminal area. It follows that aerobic microorganisms living in activated sludge destroy organic pollutants biologically, thereby purifying waste water. Then, or separates the purified waste water from the activated sludge, which returns to the initial zone of the activated sludge tank, and the purification cycle is repeated.

L'efficacité de l'épuration dans les bassins à boues activées, tant au point de vue degré d'épuration qu'au point de vue stabilité des performances, est déterminée par une série de conditions et de facteurs, tels que la composition et les propriétés des eaux résiduaires, leur régime d'arrivée dans le bassin à boues activées, la concentration en boues activées dans le bassin et l'état fonctionnel des boues activées, le régime d'oxygène dans l'ouvrage, ainsi que la situation hydrodynamique dans le bassin, assurant la constance des paramètres essentiels du processus à tel ou tel degré aux divers points de l'ouvrage. Le régime d'arrivée des eaux résiduaires dans les bassins à boues activées est caractérisé par son irrégularité.La pratique de l'exploitation des bassins à boues activées a fait apparaître que, dans les conditions réelles, les proportions optimales entre les concentrations en boues activées, en polluants organiques et en oxygène dissous ne sont pas assurées, d'où l'instabilité de la qualité des eaux résiduaires épurées et les frais d'épuration relativement élevés. The efficiency of treatment in activated sludge tanks, both in terms of degree of treatment and in terms of performance stability, is determined by a series of conditions and factors, such as the composition and properties of the wastewater, its arrival regime in the activated sludge tank, the concentration of activated sludge in the tank and the functional state of the activated sludge, the oxygen regime in the structure, as well as the hydrodynamic situation in the pelvis, ensuring the consistency of the essential parameters of the process to such or such degree at the various points of the structure. The irregularity of the wastewater arrival regime in the activated sludge basins. The practice of operating the activated sludge basins has shown that, under real conditions, the optimal proportions between the activated sludge concentrations , organic pollutants and dissolved oxygen are not guaranteed, hence the instability of the quality of treated wastewater and the relatively high treatment costs.

La dissolution de l'oxygène dans le liquide entraîne de grandes dépenses d'énergie, car l'oxygène est un gaz difficilement soluble. Les facteurs déterminant l'efficacité de sa dissolution sont: la grosseur des bulles de gaz oxygène, la profondeur du bassin à boues activées, l'intensité du brassage, la durée du contact gaz-liquide, la température du liquide, etc. En pratique, pour chaque kilogramme d'oxygène dissous on dépense au moins 0,7 à 1kWh d'énergie électrique, ce qui dépasse fortement les valeurs optimales -et constitue au moins 30 à 40% de tous les frais d'exploitation pour l'épuration des eaux. Dissolving oxygen in the liquid results in great energy expenditure, since oxygen is a sparingly soluble gas. The factors determining the efficiency of its dissolution are: the size of the oxygen gas bubbles, the depth of the activated sludge tank, the intensity of the mixing, the duration of the gas-liquid contact, the temperature of the liquid, etc. In practice, for each kilogram of dissolved oxygen at least 0.7 to 1 kWh of electrical energy is spent, which greatly exceeds the optimal values - and constitutes at least 30 to 40% of all operating costs for the water purification.

On connaît un dispositif destiné à l'épuration, notamment, des eaux résiduaires urbaines (demande de brevet français n0 248870 du 22.08.80, Cl Int. C02F 1/74; F03B 13/00). A device is known for the purification, in particular, of urban waste water (French patent application No. 248870 of August 22, 80, Cl Int. C02F 1/74; F03B 13/00).

Ce dispositif comprend un réservoir récepteur, une pompe pour le transfert des eaux résiduaires à partir d'un collecteur en vue de leur traitement, un mélangeur d'eaux résiduaires et un bassin à boues activées équipé de buses pour la dispersion d'oxygène technique ou d'air comprimé, ainsi qu'un séparateur de boues, adapté pour séparer les eaux résiduaires épurées des boues à recycler. Les eaux résiduaires venant du réservoir récepteur sont#mélangées avec les boues à recycler, et lé milieu bactérien obtenu est admis dans le bassin à boues activées à contre-courant, par r#apport aux bulles de gaz oxygène remontant à la surface, les eaux résiduaires épurées étant accumulées dans un réservoir récepteur.This device includes a receiving tank, a pump for transferring waste water from a collector for treatment, a waste water mixer and an activated sludge tank equipped with nozzles for dispersing technical oxygen or of compressed air, as well as a sludge separator, adapted to separate the purified waste water from the sludge to be recycled. The waste water from the receiving tank is # mixed with the sludge to be recycled, and the bacterial medium obtained is admitted into the activated sludge tank against the current, by return to the bubbles of oxygen gas rising to the surface, the waters purified waste being accumulated in a receiving tank.

Ce dispositif n'assure une épuration satisfaisante que d'eaux résiduaires à faible concentration, dont l'arrivée à la station d'épuration est suffisamment régulière. Dans les autres cas, les plus répandus dans la pratique, un tel dispositif n'assure pas le degré d'épuration requis, car la concentration de travail en boues activées dans le bassin est relativement faible et il n'y a pas de moyens permettant de la régler. Un autre inconvénient du dispositif considéré est l'abaissement notable de l'activité initiale des boues, résultant de leur sursaturation par les polluants organiques adsorbés et de l'absence de possibilité de régénération des boues à recycler. En outre, le mode d'utilisation de l'oxygène technique pour l'aération du milieu bactérien, mis en oeuvre -dans ce dispositif, entraîne des pertes sensibles inevitables d'oxygene à l'atmosphère. This device ensures satisfactory treatment only of low concentration waste water, the arrival of which at the treatment plant is sufficiently regular. In other cases, the most widespread in practice, such a device does not provide the required degree of purification, because the working concentration of activated sludge in the basin is relatively low and there are no means allowing to settle it. Another drawback of the device considered is the significant reduction in the initial activity of the sludge, resulting from their supersaturation by the organic pollutants adsorbed and from the absence of the possibility of regenerating the sludge to be recycled. In addition, the method of using technical oxygen for the aeration of the bacterial medium, implemented in this device, leads to inevitable substantial losses of oxygen to the atmosphere.

Si l'on prend en compte le coût de production de l'oxygène technique, les frais d'épuration des eaux résiduaires dans l'installation considérée sont très élevés.If the cost of producing technical oxygen is taken into account, the costs of purifying waste water in the installation in question are very high.

On connaît un dispositif pour l'épuration des eaux résiduaires, comprenant un bassin à boues activées et un séparateur de boues adapté pour séparer les eaux résiduaires épurées des boues à recycler (demande de brevet RFA n0 OS 3 045 158, C02F 3/12). Le bassin à boues activées est conventionnellement partagé en trois zones. Une zone initiale, équipée d'une conduite pour l'admission des eaux résiduaires et réalisée avec une couverture étanche sur laquelle sont montés un agitateur et deux ventilateurs de recyclage, l'un débitant les gaz d'échappement dans un disperseur monté sous l'agitateur pour le recyclage desdits gaz dans la zone initiale, et le second envoyant les gaz d'échappement dans un disperseur monté sous l'agitateur dans la seconde zone (intermédiaire), qui est en communication avec l'atmosphère.Dans la troisième zone (terminale), raccordée au séparateur de boues, l'aération s'effectue à l'aide d'un aérateur vertical, qui maintient les boues activées en suspension et introduit une quantité supplémentaire d'oxygène dissous, grâce à la création d'un contact développé entre le milieu bactérien et l'air atmosphérique. A device for the purification of waste water is known, comprising an activated sludge tank and a sludge separator suitable for separating the purified waste water from the sludge to be recycled (patent application RFA No. OS 3,045,158, C02F 3/12) . The activated sludge tank is conventionally divided into three zones. An initial zone, equipped with a pipe for the admission of waste water and made with a waterproof cover on which are mounted an agitator and two recycling fans, one delivering the exhaust gases in a disperser mounted under the agitator for recycling said gases in the initial zone, and the second sending the exhaust gases into a disperser mounted under the agitator in the second (intermediate) zone, which is in communication with the atmosphere. In the third zone ( terminal), connected to the sludge separator, the aeration is carried out using a vertical aerator, which keeps the activated sludge in suspension and introduces an additional quantity of dissolved oxygen, thanks to the creation of a contact developed between the bacterial medium and atmospheric air.

Ce dispositif assure de grandes vitesse de dissolution de l'oxygène dans le milieu bactérien, mais il n'assure pas les vitesses correspondantes de sa consommation, car la concentration de travail en boues activées dans le bassin est relativement faible. Dans la période d'arrivée accrue d'eaux résiduaires, quand les charges sur les boues activées deviennent fortes, les fonctions des microorganisme aérobies se trouvent temporairement perturbées, de sorte que la qualité de l'épuration baisse et les boues activées perdent leur aptitude à décanter dans le séparateur de boues. En outre, la couverture étanche au-dessus de la zone initiale, réalisée sous la forme d'une structure porteuse, est un élément complique, tant en ce qui concerne sa réalisation qu'en ce qui concerne son exploitation. Le recyclage des gaz d'échappement qui s'accumulent sous la couverture étanche ne donne pas un effet sensible, car les gaz d'échappement contiennent, outre oxygène technique non utilisé, plus de 50% de gaz carbonique, qui est un produit de l'activité respiratoire des microorganismes vivant dans les boues activées. La teneur accrue du milieu bactérien en gaz carbonique, qui est inévitable en cas de recyclage des gaz d'echappement, freine le métabolisme des microorganismes et nuit à la qualité de 1' épuration. This device ensures high speed of dissolution of oxygen in the bacterial medium, but it does not ensure the corresponding speeds of its consumption, because the working concentration of activated sludge in the basin is relatively low. In the period of increased arrival of wastewater, when the loads on the activated sludge become strong, the functions of the aerobic microorganisms are temporarily disturbed, so that the quality of the purification decreases and the activated sludge loses their ability to decant in the sludge separator. In addition, the waterproof cover above the initial zone, produced in the form of a support structure, is a complicated element, both as regards its production and as regards its operation. The recycling of the exhaust gases which accumulate under the waterproof cover does not have a significant effect, since the exhaust gases contain, in addition to unused technical oxygen, more than 50% carbon dioxide, which is a product of l respiratory activity of microorganisms living in activated sludge. The increased carbon dioxide content of the bacterial medium, which is inevitable in the event of exhaust gas recycling, slows down the metabolism of microorganisms and affects the quality of the purification.

On connaît un bassin à boues activées, comprenant un réservoir de mélange équipé de colonnes d'aération à jet d'eau et qui comporte une zone initiale dans laquelle sont placés des dispositifs d'entrée des eaux résiduaires et des boues activées, et une zone terminale dans laquelle se trouve la sortie du mélange bactérien, mise en communication avec un séparateur de boues à nappe mince, adapté pour séparer les boues à recycler du milieu bactérien et comportant une sortie pour les eaux résiduaires épurées et une sortie pour les boues à recycler, celle-ci étant raccordée à la conduite d'aspiration d'une pompe de circulation dont la conduite de refoulement est reliée aux colonnes d'aération à jet d'eau (certificat d'auteur URSS n0 920 005, Cl. Int. An activated sludge tank is known, comprising a mixing tank equipped with water jet aeration columns and which comprises an initial zone in which are placed devices for entering the waste water and activated sludge, and a zone terminal in which the outlet of the bacterial mixture is located, placed in communication with a thin-layer sludge separator, suitable for separating the sludge to be recycled from the bacterial medium and comprising an outlet for purified waste water and an outlet for the sludge to be recycled , the latter being connected to the suction pipe of a circulation pump, the discharge pipe of which is connected to the water jet aeration columns (USSR author's certificate No. 920 005, Cl. Int.

C02F 3/12). C02F 3/12).

L'emploi d'un séparateur de boues à nappe mince permet, dans le cas de grandes quantités de boues à recycler, de maintenir en permanence une concentration accrue en boues activées, de l'ordre de 6 à 8 g/l, dans le réservoir à mélange. The use of a thin-layer sludge separator makes it possible, in the case of large quantities of sludge to be recycled, to permanently maintain an increased concentration of activated sludge, of the order of 6 to 8 g / l, in the mixing tank.

Toutefois, le maintien de hautes concentrations en boues activées dans les périodes de faibles charges augmente les dépenses improductives d'oxygène de l'air pour l'auto-oxydation des boues activées, ce qui, en combinaison avec l'utilisation de colonnes d'aération fonctionnant suivant le principe de la capture de l'air atmoSphérique par un jet à chute libre et nécessitant le pompage de grandes quantités de boues à recycler, entraîne des dépenses improductives notables d'énergie électrique. However, maintaining high concentrations of activated sludge in periods of low load increases the unproductive expenditure of air oxygen for the auto-oxidation of activated sludge, which, in combination with the use of columns of ventilation operating on the principle of capturing atmospheric air by a free-fall jet and requiring the pumping of large quantities of sludge to recycle, results in significant unproductive expenditure of electrical energy.

L'absence, dans le bassin à boues activées considéré, de dispositifs pour la régération des boues activées, dont le pouvoir de sorption baisse temporairement par suite de la métabolisation d'une partie des polluants organiques se trouvant dans les eaux résiduaires, ne permet pas d'utiliser d'une manière suffisamment complète le pouvoir oxydant des microorganismes actifs. Il en résulte que, afin d'éviter un abaissement sensible de la qualité des eaux résiduaires épurées, le volume du réservoir à mélange du bassin doit être augmente de 2 à 3 fois. The absence, in the activated sludge basin considered, of devices for the regeneration of activated sludge, the sorption power of which temporarily decreases as a result of the metabolization of part of the organic pollutants present in the waste water, does not allow to use the oxidizing power of the active microorganisms in a sufficiently complete manner. It follows that, in order to avoid a significant reduction in the quality of the treated wastewater, the volume of the mixing tank in the basin must be increased by 2 to 3 times.

Le jet à chute libre de boues à recycler, issu des colonnes d'aération, n'est doué que d'un faible pouvoir de brassage. Afin que, dans le réservoir à mélange du bassin, il ne se forme ni zones stagnantes-, ni zones de dépôt des boues, la profondeur de travail du milieu bactérien ne doit pas dépasser 2 m, ce qui nécessite une augmentation des dimensions de l'ouvrage en plan, requiert de grands terrains pour la construction et augmente la dissipation de chaleur en saison froide. La marche des pompes hélices aspirant les boues à recycler au séparateur de boues et les eaux résiduaires à la cuve de distribution dans la période de fluctuation de l'arrivée des eaux résiduaires, a un caractère instable et provoque des variations aléatoires de la concentration en boues activées dans le réservoir à mélange. The free-fall jet of sludge to be recycled, coming from the aeration columns, is only endowed with a weak stirring power. So that, in the mixing tank of the basin, neither stagnant areas are formed, nor sludge deposition areas, the working depth of the bacterial medium must not exceed 2 m, which requires an increase in the dimensions of the 'plan work, requires large land for construction and increases heat dissipation in the cold season. The operation of propeller pumps sucking the sludge to be recycled to the sludge separator and the waste water to the distribution tank during the fluctuation period of the arrival of the waste water is unstable and causes random variations in the sludge concentration activated in the mixing tank.

On s'est donc proposé de créer un bassin à boues activées pour l'épuration des eaux résiduaires par boues activées, qui, grâce à sa conception et à des liaisons appropriées entre le réservoir à mélange, les colonnes à jet d'eau et le séparateur de boues à nappe mince, rendrait possible la création d'un flux de circulation du milieu bactérien, ainsi que la régulation de la concentration en boues activées en fonction de l'arrivée des eaux résiduaires, de pair avec un taux élevé d'utilisation de l'oxygène pour l'aération du milieu bactérien. We therefore proposed to create an activated sludge tank for the purification of waste water by activated sludge, which, thanks to its design and appropriate connections between the mixing tank, the water jet columns and the separator of thin sludge, would make it possible to create a flow of circulation of the bacterial medium, as well as the regulation of the concentration of activated sludge according to the arrival of waste water, combined with a high rate of use oxygen for aeration of the bacterial medium.

Ces buts sont atteints du fait que le bassin à boues activées, comprenant un réservoir à mélange équipé de colonnes d'aération à jet d'eau, qui comporte une zone initiale dans laquelle sont placés des dispositifs d'entrée des eaux résiduaires et des boues activées dans ledit réservoir à mélange, et une zone terminale dans laquelle se trouve la sortie pour le milieu bactérien, mise en communication avec un séparateur de boues à nappe mince adapté pour séparer les boues à recycler du milieu bactérien et ayant une sortie pour les eaux résiduaires épurées et une sortie pour les boues à recycler, celle-ci étant reliée à la conduite d'aspiration d'une pompe de circulation dont la conduite de refoulement est raccordée aux colonnes d'aération à jet d'eau, est caractérise-,d'après l'invention, en ce que le bassin à boues activées est équipé de disperseurs d'air comprimé, placés dans le réservoir à mélange, de chambres de régénération et de désoxygénation du milieu bactérien, communiquant entre elles, équipées elles aussi de disperseurs d'air comprimé, la chambre de régénération étant en communication avec la sortie pour les boues à recycler et comportant une entrée pour le milieu bactérien mise en communication avec la zone terminale du réservoir à mélange, et la chambre de désoxygénation du milieu bactérien comportant une entrée pour les eaux résiduaires et une sortie mise en communication avec la zone initiale du réservoir à mélange dans laquelle sont placées des colonnes d'aération à jet d'eau du type à contre-courant, chacune desquelles comporte une zone d'entrée convergente située à sa partie supérieure et dans laquelle est engagée la conduite de refoulement, équipée d'une tuyère, de la pompe de circulation, et une zone de sortie divergente située à sa partie intérieure, lesdites zones étant reliées entre elles par une zone à section constante dans laquelle est placé un disperseur de gaz oxygéné, ladite zone d'entrée comportant des lumières avec une cloche isolante de captage des gaz, fixée à la conduite de refoulement de la pompe de circulation de telle façon que sa tranche libre soit plongée dans le milieu bactérien, afin d'isoler ladite zone d'entrée du milieu ambiant, et la conduite d'aspiration de la pompe de circulation ayant deux voies, dont l'une est mise en communication avec la chambre de désoxygénation du milieu bactérien, et l'autre, avec la zone initiale du réservoir à mélange. These goals are achieved by the fact that the activated sludge tank, comprising a mixing tank equipped with water jet aeration columns, which has an initial zone in which are placed devices for entering the waste water and sludge activated in said mixing tank, and a terminal zone in which the outlet for the bacterial medium is located, placed in communication with a thin-layer sludge separator adapted to separate the sludge to be recycled from the bacterial medium and having an outlet for water purified waste water and an outlet for the sludge to be recycled, this being connected to the suction pipe of a circulation pump, the discharge pipe of which is connected to the water jet aeration columns, is characterized, according to the invention, in that the activated sludge tank is equipped with compressed air dispersers, placed in the mixing tank, chambers for regeneration and deoxygenation of the bacterial medium, communicating between they, also equipped with compressed air dispersers, the regeneration chamber being in communication with the outlet for the sludge to be recycled and comprising an inlet for the bacterial medium placed in communication with the terminal zone of the mixing tank, and the chamber deoxygenation of the bacterial medium comprising an inlet for waste water and an outlet placed in communication with the initial zone of the mixing tank in which are placed counter-current type water jet aeration columns, each of which comprises a converging inlet zone located at its upper part and in which is engaged the discharge pipe, equipped with a nozzle, the circulation pump, and a diverging outlet zone located at its inner part, said zones being connected between them by a constant section area in which is placed an oxygen gas disperser, said entry area comprising lights with an insulating bell of gas capture, fixed to the discharge pipe of the circulation pump so that its free edge is immersed in the bacterial medium, in order to isolate said entry zone from the ambient medium, and the suction pipe from the circulation pump having two channels, one of which is placed in communication with the deoxygenation chamber of the bacterial medium, and the other, with the initial zone of the mixing tank.

L'utilisation de chambres de régénération et de de soxygénation du milieu bactérien permet, d'abord, de rétablir rapidement les propriétés initiales des boues ac tivées, puis d'assurer un abaissement préliminaire de la concentration en oxygène dissous dans le mélange bactérien avant son admission à l'aération, par séjour de courte durée dans la chambre de désoxygénation, où l'on admet une partie des eaux résiduaires arrivant à l'épuration.La dé- soxygénation préliminaire du mélange bactérien, avant son refoulement par les pompes de circulation dans les colonnes jet d'eau, augmente de 1,5 à 2 fois son degré de saturation par l'oxygène au cours de l'aération, ce qui contribue à une utilisation plus efficace du gaz oxygéné. The use of regeneration and soxygenation chambers of the bacterial medium makes it possible, first, to quickly restore the initial properties of the activated sludge, then to ensure a preliminary lowering of the concentration of dissolved oxygen in the bacterial mixture before its admission to aeration, by short stay in the deoxygenation chamber, where part of the waste water arriving at the purification is admitted. Preliminary de-oxygenation of the bacterial mixture, before being discharged by the circulation pumps in water jet columns, increases its oxygen saturation by 1.5 to 2 times during aeration, which contributes to more efficient use of oxygenated gas.

L'emploi de colonnes d'aération à jet d'eau, dans la partie supérieure desquelles est engagée la conduite de refoulement, équipée d'une tuyère, de la pompe de circulation, et à la partie inférieure desquelles se trouve une zone de sortie divergente, permet de réaliser l'aération à contre-courant, de telle sorte que les bulles de gaz oxygéné en suspension, diminuant en diamètre et perdant leur vitesse initiale de remontée, se déplacent progressivement vers la partie inférieure où le processus de transfert de masse de l'oxygène au liquide s'achève Cela permet d'augmenter de plusieurs fois la durée du contact gaz-liquide, ce qui, à son tour, accroît fortement le taux d'utilisation de l'oxygène. The use of water jet aeration columns, in the upper part of which is engaged the discharge line, equipped with a nozzle, the circulation pump, and in the lower part of which is an outlet zone divergent, allows counter-current aeration to be carried out, so that the bubbles of oxygenated gas in suspension, decreasing in diameter and losing their initial ascent rate, gradually move towards the lower part where the mass transfer process oxygen to liquid ends This allows the duration of gas-liquid contact to be increased by several times, which in turn greatly increases the rate of oxygen use.

L'emploi d'une cloche de captage du gaz oxygéné, fi-xée à la conduite de refoulement de la pompe de circulation de telle façon que sa tranche libre soit plongée dans le milieu bactérien, en combinaison avec les lumières prévues dans la zone d'entrée des colonnes d'aération du type à contre-courant, permet de capter les bulles les plus fines de gaz non dissous entraînées hors de la colonne, et de réaliser la récupération par éjection à travers les lumières du gaz s'accumulant sous la cloche. Ceci permet de réduire à un minimum les pertes de gaz oxygéné à l'atmosphère et, en cas d'emploi, par exemple, d'oxygène technique, de rapprocher le taux de son utilisation de 100 %. The use of an oxygenated gas collection bell, attached to the discharge line of the circulation pump so that its free edge is immersed in the bacterial medium, in combination with the lights provided in the zone d entry of the aeration columns of the counter-current type, makes it possible to capture the finest bubbles of undissolved gas entrained outside the column, and to carry out the recovery by ejection through the openings of the gas accumulating under the Bell. This makes it possible to reduce to a minimum the losses of oxygenated gas to the atmosphere and, if using, for example, technical oxygen, to bring the rate of its use closer to 100%.

La division de la conduite d'aspiration en deux voies, dont l'une est mise en communication avec la chambre de régénération des boues activées par l'intermédiaire de la chambre de désoxygénation du milieu bactérien, et l'autre, avec la zone initiale du réservoir à mélange, assure une augmentation d'environ 2 à 3 fois de la concentration en boues activées dans le réservoir à mélange dans la période de croissance de la charge de traitement, ainsi que la régulation de la concentration en oxygène dissous dans la zone initiale, qui est la zone la plus chargée du réservoir à mélange. Ceci permet de réaliser une épuration biologique poussée et stable des eaux résiduaires, grâce au maintien de la proportion optimale entre les concentrations en boues activées et en polluants organiques. The division of the suction line into two channels, one of which is in communication with the regeneration chamber of the activated sludge via the deoxygenation chamber of the bacterial medium, and the other, with the initial zone of the mixing tank, ensures an increase of approximately 2 to 3 times in the concentration of activated sludge in the mixing tank during the period of growth of the treatment load, as well as the regulation of the concentration of dissolved oxygen in the zone initial, which is the most loaded area of the mixing tank. This makes it possible to carry out an advanced and stable biological purification of the waste water, by maintaining the optimal proportion between the concentrations of activated sludge and of organic pollutants.

il est avantageux que la plus grande section droite de la zone de sortie de la colonne d'aération à jet d'eau du type à contre-courant soit plus grande que la section droite de sa zone à section constante, sensiblement de 2 à 5 fois. it is advantageous that the largest cross section of the outlet zone of the counter-current type water jet aeration column is greater than the cross section of its constant section zone, substantially from 2 to 5 time.

Au cours du transfert de masse de l'oxygène au liquide, la grosseur des bulles de gaz oxygéné en suspension dans le contre-courant liquide diminue de plusieurs fois. Il en résulte une diminution de leur vitesse de remontée libre de 2 à 5 fois, aussi se déplacent-elles vers la partie inférieure de la colonne à jet d'eau. Afin de prolonger le contact gaz-liquide, dont est tributaire l'efficacité de dissolution de l'oxygène, la zone de sortie de chacune des colonnes à jet d'eau à contre-courant est réalisée sous la forme d'un divergent à conicité de 1:2 à 1:5. Ceci donne la possibilité d'égaliser pratiquement la vitesse de circulation du mélange bactérien, dans toute section de la colonne d'aération à jet d'eau, avec la vitesse de remontée libre des bulles de gaz au cours de la dissolution de l'oxygène et de la diminution de leur diamètre jusuq'à 1 mm.Quand le diamètre des bulles de gaz devient inférieur à 1 mm, la circulation de l'oxygène à l'intérieur de la bulle s'affaiblit et la vitesse du processus de transfert de masse diminue; c'est pour cette raison qu'une conicité du divergent de la zone de sortie des colonnes supérieure à 1 : 5 est indésirable. During the mass transfer from oxygen to liquid, the size of the bubbles of oxygenated gas suspended in the liquid counter-current decreases by several times. This results in a decrease in their free ascent rate from 2 to 5 times, so they move towards the lower part of the water jet column. In order to prolong the gas-liquid contact, on which the efficiency of dissolution of oxygen is dependent, the outlet zone of each of the columns with counter-current water jet is produced in the form of a divergent with conicity from 1: 2 to 1: 5. This gives the possibility of practically equalizing the speed of circulation of the bacterial mixture, in any section of the water jet aeration column, with the speed of free rise of the gas bubbles during the dissolution of the oxygen. and decreasing their diameter up to 1 mm. When the diameter of the gas bubbles becomes less than 1 mm, the circulation of oxygen inside the bubble weakens and the speed of the transfer process mass decreases; it is for this reason that a taper of the divergence of the column outlet area greater than 1: 5 is undesirable.

En cas d'alimentation des colonne d'aération à jet d'eau en air atmosphérique non enrichi ou faiblement enrichi par de l'oxygène technique, la grosseur des bulles de gaz ne diminue pas de plus de 1,5 fois, même après épuisement poussé de l'oxygène du gaz. C'est pourquoi, dans un tel cas, il est recommandé d'adopter pour le divergent de la zone de sortie une conicité sensiblement égale à 1:2. If the water jet aeration columns are supplied with unenriched or slightly enriched atmospheric air with technical oxygen, the size of the gas bubbles does not decrease by more than 1.5 times, even after exhaustion pushed oxygen from the gas. This is why, in such a case, it is recommended to adopt a taper substantially equal to 1: 2 for the divergent part of the outlet zone.

Il est recommandé que la tranche libre de la cloche isolante ait un diamètre plus grand que celui de la zone de sortie, sensiblement de 1,5 à 3 fois. It is recommended that the free edge of the insulating bell has a larger diameter than that of the outlet area, approximately 1.5 to 3 times.

Les fines bulles de gaz oxygéné entraînées vers l'extérieur à travers la zone de sortie divergente des colonnes d'aération à jet d'eau par l'écoulement de milieu bactérien recyclé, remontent à la surface et le gaz dégagé s'accumule sous la cloche isolante. La remontée la plus intense des fines bulles aura lieu dans la zone annulaire entourant la colonne d'aération à jet d'eau et dépassant le diamètre de la zone de sortie de 1,5 à 3 fois. Le diamètre recommandé pour la tranche libre de la cloche permettra doiic de capter, puis de réutiliser, pratiquement tout le gaz oxygéné qui n'aura pas été dissous dans le milieu bactérien. The fine bubbles of oxygenated gas entrained outward through the divergent outlet zone of the water jet aeration columns by the flow of recycled bacterial medium, rise to the surface and the released gas accumulates under the insulating bell. The most intense rise of fine bubbles will take place in the annular zone surrounding the water jet aeration column and exceeding the diameter of the exit zone by 1.5 to 3 times. The diameter recommended for the free section of the bell will allow to capture, then to re-use, practically all the oxygenated gas which will not have been dissolved in the bacterial medium.

Un effet favorable est obtenu quand la longueur de la zone de sortie divergente de la colonne est comprise entre 0,5 et 0,75 de la longueur de toute la colonne d'aération. A favorable effect is obtained when the length of the divergent outlet zone of the column is between 0.5 and 0.75 of the length of the entire aeration column.

De telles proportions assurent un raccordement hydraulique progressif de la zone à section constante à la zone de sortie divergente, ainsi qu'une amélioration de la distribution des bulles de gaz de différents diamètres suivant la hauteur de la colonne, ce qui exclut, par exemple, l'échappement des grosses bulles hors de la colonne. Such proportions ensure a gradual hydraulic connection from the constant section area to the divergent outlet area, as well as an improvement in the distribution of gas bubbles of different diameters depending on the height of the column, which excludes, for example, the escape of large bubbles from the column.

Il est recommandé que la zone de sortie soit équipée d'au moins une tuyère directrice conique perforée, disposée coaxialement à la zone de sortie et ayant la même conicité que cette zone de sortie. It is recommended that the outlet area be equipped with at least one perforated conical directing nozzle, arranged coaxially with the outlet area and having the same taper as this outlet area.

L'emploi d'une tuyère directrice conique, de meme conicité que la zone de sortie, contribue à la formation, dans la colonne, de plusieurs écoulements annulaires à contre-courant de gaz et de liquide, ce qui assure une distribution uniforme des bulles de gaz dans la section droite de la colonne. La présence de perforations dans la tuyère, par exemple sous forme d'orifices de diverses configurations ou de fentes, stimule la circulation transversale des bulles dans la colonne, grâce à l'écoulement du milieu bactérien à travers les perforations pendant son mouvement descendant. Ceci assure une saturation uniforme et maximale du milieu bactérien, désoxygéné au préalable, en oxygène dissous, lors de son passage à travers les-co- lonnes d'aération à jet d'eau. The use of a conical directing nozzle, with the same conicity as the outlet zone, contributes to the formation, in the column, of several annular flows against the current of gas and liquid, which ensures a uniform distribution of the bubbles. gas in the right section of the column. The presence of perforations in the nozzle, for example in the form of orifices of various configurations or slots, stimulates the transverse circulation of the bubbles in the column, thanks to the flow of the bacterial medium through the perforations during its downward movement. This ensures uniform and maximum saturation of the bacterial medium, deoxygenated beforehand, with dissolved oxygen, as it passes through the water jet aeration columns.

Grâce à une telle conception du bassin à boues activées et de sous-ensembles constitutifs, il devient possible d'assurer une épuration biologique complète et stable des eaux résiduaires urbaines et industrielles pratiquement pour tout régime d'arrivée à l'épuration, ainsi que de réduire notablement -les investissements et les frais d'exploitation. Thanks to such a design of the activated sludge tank and its constituent sub-assemblies, it becomes possible to ensure complete and stable biological treatment of urban and industrial wastewater practically for any regime of arrival at treatment, as well as significantly reduce investment and operating costs.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble, en plan, d'un bassin à boues activées conforme à l'invention;
- la figure 2 est une vue détaillée de la colonne d'aération à jet d'eau du type à contre-courant;
- la figure 3 représente la variation de la vitesse v de remontée libre des bulles de gaz oxygéné en fonction de leur diamètre d.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear better in the light of the explanatory description which will follow of different embodiments given only by way of nonlimiting examples, with references to the drawings. nonlimiting annexed in which
- Figure 1 schematically shows an overall view, in plan, of an activated sludge tank according to the invention;
- Figure 2 is a detailed view of the counter-current type water jet aeration column;
- Figure 3 shows the variation of the speed v of free rise of oxygenated gas bubbles as a function of their diameter d.

Le bassin à boues activées (figure 1) comprend un dispositif 1 d'entrée des eaux résiduaires, sous la forme d'une auge 2 de distribution, disposée dans la zone initiale 3 d'un réservoir 4 à mélange. L'ange 2 de distribution est réalisée avec des orifices réglables. The activated sludge tank (Figure 1) comprises a device 1 for entering the wastewater, in the form of a distribution trough 2, disposed in the initial zone 3 of a tank 4 for mixing. The dispensing angel 2 is made with adjustable orifices.

Entre la zone terminale 5 et la zone initiale 3, des disperseurs 6 sont posés sur le fond du réservoir 4 à mélange. Ces disperseurs 6 sont raccordés par une conduite 7 d'air comprimé à une soufflante 8. La zone terminale 5 comporte une sortie 9 pour le milieu bactérien, mise en communication avec un séparateur 10 de boues à nappe mince, dans lequel sont placés un module il à nappe mince et un système d'auges collectrices 12, ce système étant relié à une sortie 13 pour les eaux résiduaires épurées. Le séparateur de boues à nappe mince comporte aussi une sortie 14 pour les boues à recycler, mise en communication avec une conduite 15 de boues en exces et avec une entrée 16 pour les boues à recycler, débouchant dans une chambre de régénération 17 qui est équipée d'un disperseur 18 raccordé à la conduite 7 d'air comprimé. Between the terminal zone 5 and the initial zone 3, dispersers 6 are placed on the bottom of the mixing tank 4. These dispersers 6 are connected by a pipe 7 of compressed air to a blower 8. The end zone 5 has an outlet 9 for the bacterial medium, placed in communication with a separator 10 of sludge with a thin layer, in which a module is placed. it with a thin sheet and a system of collecting troughs 12, this system being connected to an outlet 13 for the purified waste water. The thin-layer sludge separator also has an outlet 14 for the sludge to be recycled, placed in communication with a pipe 15 for excess sludge and with an inlet 16 for the sludge to be recycled, opening into a regeneration chamber 17 which is equipped a disperser 18 connected to the compressed air line 7.

La chambre 17 de régénération est séparée par une chicane 19 d'une chambre contiguë 20 de désoxygénation du milieu bactérien. The regeneration chamber 17 is separated by a baffle 19 from an adjoining chamber 20 for deoxygenating the bacterial medium.

Le dispositif d'entrée des eaux résiduaires 1, cons titué par l'auge 2 de distribution, est équipé d'un seuil 21 de débordement, séparant sa partie située dans la chambre 20 de désoxygénation d'avec sa partie située dans la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange. La chambre 20 de désoxygénation du milieu bactérien est équipée d'une sortie réalisée sous la forme d'un clapet 22 de non-retour. The wastewater inlet device 1, constituted by the distribution trough 2, is equipped with an overflow threshold 21, separating its part located in the deoxygenation chamber 20 from its part located in the initial zone 3 from the mixing tank 4. The bacterial medium deoxygenation chamber 20 is equipped with an outlet produced in the form of a non-return valve 22.

Le bassin à boues activées est équipé d'une pompe 23 de circulation, dont la conduite 24 d'aspiration est raccordée par une première voie 25 à la chambre 20 de désoxygé- nation du milieu bactérien, et par une seconde voie 26, à la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange. The activated sludge tank is equipped with a circulation pump 23, the suction line 24 of which is connected by a first channel 25 to the chamber 20 for deoxidization of the bacterial medium, and by a second channel 26, to the initial zone 3 of the mixing tank 4.

La conduite 27 de refoulement de la pompe 23 de circulation est raccordée à la partie supérieure de colonnes 28, 28', 28" d'aération à jet d'eau du type à contre-courant, installées dans la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange. The discharge pipe 27 of the circulation pump 23 is connected to the upper part of columns 28, 28 ', 28 "of water jet aeration of the counter-current type, installed in the initial zone 3 of the tank 4 to mix.

Le bassin à boues activées est également équipé d'une soufflante 29 de gaz oxygéné, dont la conduite 30 d'aspiration est à deux voies; l'une (31) de ces voies est en communication avec une source de gaz oxygéné de départ, tandis que la seconde 32 est raccordée à une conduite 33 de gaz oxygéné récupéré, mise en communication avec les colonnes 28. The activated sludge tank is also equipped with a blower 29 of oxygenated gas, the suction pipe 30 of which is two-way; one (31) of these channels is in communication with a source of oxygenated starting gas, while the second 32 is connected to a pipe 33 of recovered oxygenated gas, placed in communication with the columns 28.

La conduite 34 de refoulement de la soufflante 29 de gaz oxygéné est en communication avec un réservoir 35 d'accumulation, dont la conduite 36 de distribution, équipée d'une soupape régulatrice 37, est raccordée aux colonnes 28, 28', 28" d'aération par une conduite 38 de liaison, mise en communication avec la conduite 7 d'air comprimé. The line 34 for discharging the blower 29 of oxygenated gas is in communication with a storage tank 35, the line 36 for distribution of which, equipped with a regulating valve 37, is connected to the columns 28, 28 ′, 28 ″ d ventilation by a connecting pipe 38, placed in communication with the compressed air pipe 7.

La zone terminale 5 du réservoir 4 à mélange est mise en communication avec la chambre 17 de régénération par une entrée de milieu bactérien, constituée par un clapet de non-retour 39 de conception analogue à celle du clapet de non-retour 22, mais monté en position inverse. The terminal zone 5 of the mixing tank 4 is placed in communication with the regeneration chamber 17 by an inlet for bacterial medium, constituted by a non-return valve 39 of design similar to that of the non-return valve 22, but mounted in reverse position.

Chacune des colonnes 28 (figure 2) d'aération à jet d'eau du type à contre-courant comporte, à sa partie supé rieure, une zone d'entrée convergente 40 dans laquelle est engagée la conduite 27 de refoulement, équipée d'une tuyère 41, de la pompe 23 de circulation, et à sa partie inférieure, une zone de sortie divergente 42,ces deux zones étant reliées entre elles par une zone à section constante 43 dans laquelle est disposé un disperseur 44 de gaz oxygéné, la zone d'entrée ayant des lumières 45 et une cloche isolante 46 de captage du gaz, fixée à la conduite 27 de refoulement de la pompe de circulation 23, de telle façon que sa tranche libre 47 soit plongée dans le milieu bactérien, ce qui assure l'isolement de la zone d'entrée vis-à-vis de l'atmosphère. Each of the columns 28 (FIG. 2) of water jet aeration of the counter-current type comprises, at its upper part, a convergent inlet zone 40 in which is engaged the discharge pipe 27, equipped with a nozzle 41, of the circulation pump 23, and at its lower part, a divergent outlet zone 42, these two zones being interconnected by a zone of constant section 43 in which is arranged a disperser 44 of oxygenated gas, the entry zone having lights 45 and an insulating bell 46 for capturing the gas, fixed to the discharge pipe 27 of the circulation pump 23, so that its free edge 47 is immersed in the bacterial medium, which ensures the isolation of the entry area from the atmosphere.

La zone de sortie 42 de la colonne 28 est équipée d'au moins une tuyère directrice conique perforée 48 ayant des orifices 49 ou des fentes, disposée coaxialement à la zone de sortie 42 et ayant la même conicité que la zone de sortie 42. The outlet zone 42 of the column 28 is equipped with at least one perforated conical directing nozzle 48 having orifices 49 or slots, arranged coaxially with the outlet area 42 and having the same conicity as the outlet area 42.

La colonne d'aération 28 à jet d'eau du type à contrecourant (de même que les colonnes 28', 28") est fixée sur des supports 50, de telle façon que la tranche inférieure de sa zone de sortie forme avec le fond du réservoir à mélange une fente 51 de circulation. The counter-current type water jet aeration column 28 (like the columns 28 ′, 28 ") is fixed on supports 50, so that the lower edge of its outlet zone forms with the bottom of the mixing tank a circulation slot 51.

Le fonctionnement du bassin à boues activées comporte les opérations suivantes (figure 1). The operation of the activated sludge tank includes the following operations (Figure 1).

Les eaux résiduaires 1 sont admises à travers le dispositif d'entrée, constitué par l'auge 2 de distribution, dans la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange, dans laquelle les boues activées régénérées et désoxygénées au préalable arrivent à travers le dispositif d'entrée, constitué par le clapet 22 de non-retour. Le milieu bactérien obtenu chemine par gravité de la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange à sa zone terminale 5, en étant aéré par l'air comprimé qui est fourni par la soufflante 8, dont la conduite 7 de refoulement est raccordée au disperseur 6. Waste water 1 is admitted through the inlet device, constituted by the distribution trough 2, into the initial zone 3 of the mixing tank 4, in which the activated sludge regenerated and deoxygenated beforehand arrives through the device d inlet, constituted by the non-return valve 22. The bacterial medium obtained travels by gravity from the initial zone 3 of the mixing tank 4 to its terminal zone 5, by being aerated by the compressed air which is supplied by the blower 8, the discharge pipe 7 of which is connected to the disperser 6 .

Pendant le cheminement du milieu bactérien, les microorganismes des boues activées réalisent la dégradation biologique des polluants organiques, en les oxydant jusqu'à formation de gaz carbonique, d'eau, d'azote gazeux, de nitrates et de nitrites. During the path of the bacterial medium, the microorganisms in the activated sludge carry out the biological degradation of organic pollutants, by oxidizing them until carbon dioxide, water, nitrogen gas, nitrates and nitrites are formed.

Le milieu bactérien sortant de la zone terminale 5 du réservoir à mélange 4 par la sortie 9, arrive au séparateur 10 de boues à nappe mince, adapté pour séparer les boues à recycler du milieu bactérien et qui est équipé d'un module 11 à nappe mince et d'unsystème d'auges collectrices 12 comportant une sortie 13 pour les eaux résiduaires épurées et une sortie 14 pour les boues à recycler. The bacterial medium leaving the terminal zone 5 of the mixing tank 4 via the outlet 9, arrives at the separator 10 of sludge with a thin layer, suitable for separating the sludge to be recycled from the bacterial medium and which is equipped with a module 11 with layer thin and of a collecting trough system 12 comprising an outlet 13 for purified waste water and an outlet 14 for the sludge to be recycled.

Au fur et à mesure que le milieu bactérien chemine dans les canaux annulaires du module 11 à nappe mince, placé dans le séparateur 10 de boues, les boues à recycler sont efficacement séparées des eaux résiduaires épurées. Les boues à recycler se déposent alors sur les surfaces inclinées intérieures du module 11 à nappe mince, puis glissent dans la partie inférieure de dépôt du séparateur 10 de boues, tandis que les eaux résiduaires épurées et clarifiées se déversent dans le sytème d'auges collectrices 12. As the bacterial medium travels through the annular channels of the thin-sheet module 11, placed in the sludge separator 10, the sludge to be recycled is effectively separated from the treated wastewater. The sludge to be recycled is then deposited on the internal inclined surfaces of the module 11 with a thin sheet, then slides into the lower deposition part of the sludge separator 10, while the purified and clarified waste water flows into the collecting trough system. 12.

Les boues à recycler, débarrassées de l'excès 15 de boues, passent par entrée 16 et arrivent dans la chambre 17 de régénération, équipée d'un disperseur 18 qui est raccordé à la conduite 7 de refoulement de la soufflante 6. The sludge to be recycled, freed from the excess 15 of sludge, passes through inlet 16 and arrives in the regeneration chamber 17, equipped with a disperser 18 which is connected to the pipe 7 for delivery of the blower 6.

Le flux de boues activées, régénérées dans la chambre 17 de régénération, contourne la chicane 19 et entre dans la chambre 20 de désoxygénation préliminaire du milieu bactérien, d'où, en passant par la sortie constituée par le clapet 22 de non-retour, il est réadmis dans la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange, après quoi le cycle d'élimination des polluants organiques se trouvant dans les eaux résiduaires 1 à épurer se répète.The flow of activated sludge, regenerated in the regeneration chamber 17, bypasses the chicane 19 and enters the chamber 20 for preliminary deoxygenation of the bacterial medium, hence, passing through the outlet constituted by the non-return valve 22, it is readmitted into the initial zone 3 of the mixing tank 4, after which the cycle of elimination of organic pollutants present in the waste water 1 to be treated is repeated.

Dans la période d'arrivée accrue d'eaux résiduaires 1 quand leur niveau dans l'auge 2 de distribution monte audessus du seuil de débordement 21, une partie des eaux résiduaires 1 passant par le dispositif 2 d'entrée est-ad- mise dans la chambre 20 de désoxygénation prélimianire du milieu bactérien. Dans la chambre 20 de désoxygénation du milieu bactérien, partiellement isolée de la chambre 17 de régénération par la chicane 19, les vitesses de consommation de l'oxygène par les boues activées s'accroissent fortement, aussi la concentration en oxygène dissous estt-elle proche de zéro1 c'est-à-dire que le milieu bactérien régénéré est désoxydé. In the period of increased arrival of waste water 1 when its level in the trough 2 of distribution rises above the overflow threshold 21, a portion of the waste water 1 passing through the inlet device 2 is allowed in chamber 20 for the preliminary deoxygenation of the bacterial medium. In the chamber 20 for deoxygenation of the bacterial medium, partially isolated from the chamber 17 for regeneration by the baffle 19, the speeds of oxygen consumption by the activated sludges increase sharply, so the concentration of dissolved oxygen is close from zero1, that is to say that the regenerated bacterial medium is deoxidized.

En même temps, par commande à distance ou automatique, la pompe de circulation 23 est mise en marche. Sa conduite 24 d'aspiration comporte deux voies, dont l'une, la voie 25, est mise en communication avec la chambre 20 de désoxygénation du milieu bactérien régénéré, tandis que la seconde, la voie 26, est mise en communication avec la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange. Il s'ensuit que le milieu bactérien à quantité minimale d'oxygène dissous est envoyé dans la conduite 27 de refoulement de la pompe 23 de circulation, qui la transmet aux colonnes 28, 28l, 28" d'aération à jet d'eau du type à contre-courant. At the same time, by remote or automatic control, the circulation pump 23 is started. Its suction line 24 has two channels, one of which, channel 25, is placed in communication with the chamber 20 for deoxygenation of the regenerated bacterial medium, while the second, channel 26, is placed in communication with the zone initial 3 of the mixing tank 4. It follows that the bacterial medium with a minimum quantity of dissolved oxygen is sent into the discharge line 27 of the circulation pump 23, which transmits it to the columns 28, 28l, 28 "of water jet aeration of the counter-current type.

La soufflante 29 de gaz oxygéné, dont la conduite 30 d'aspiration comporte deux voies, dont l'une (31) est en communication, par exemple, avec une source d'oxygène technique ou avec une installation d'enrichissement de l'air en oxygène, et l'autre 32, avec la conduite 33 de gaz oxygéné récupéré, fournit le gaz oxygéné au réservoir d'accumula tion 35 via la conduite 34 de refoulement. L'alimentation du réservoir 35 d'accumulation en oxygène technique ou en air enrichi en oxygène peut s'effectuer à des heures quelconques du jour, par exemple en périodes de creux du diagramme de consommation d'énergie électrique dans l'ensemble consldéré, et le refoulement du gaz oxygéné récupéré dans le réservoir 35 d'accumulation ne s1 effectue qu'en période de fonctionnement des colonnes 28, 28', 28" d'aération à jet d'eau. The oxygen gas blower 29, the suction line 30 of which has two channels, one of which (31) is in communication, for example, with a source of technical oxygen or with an air enrichment installation in oxygen, and the other 32, with the pipe 33 of recovered oxygenated gas, supplies the oxygenated gas to the storage tank 35 via the delivery pipe 34. The supply of the reservoir 35 for accumulation of technical oxygen or of oxygen-enriched air can take place at any time of the day, for example during periods of trough in the diagram of electrical energy consumption in the assembly under consideration, and the discharge of the oxygenated gas recovered in the accumulation tank 35 is only carried out during the period of operation of the columns 28, 28 ′, 28 "of water jet aeration.

Par suite de l'ouverture de la soupape régulatrice 37, commandée, par exemple, à distance ou automatiquement, le gaz oxygéné passe par la conduite de distribution 36 et va aux colonnes 28, 28', 28' d'aération à jet d'eau, ou, dans les écoulements à contre-courant de liquide et de gaz, a lieu un échange de masse interne de l'oxygène vers le milieu bactérien. As a result of the opening of the regulating valve 37, controlled, for example, remotely or automatically, the oxygenated gas passes through the distribution line 36 and goes to the columns 28, 28 ', 28' of jet air ventilation. water, or, in counter-current flows of liquid and gas, there takes place an internal mass exchange of oxygen towards the bacterial medium.

Dans certains cas, par exemple quand l'arrivée d'eaux résiduaires 1 est accrue, mais que sa concentration en polluants organiques est abaissée, et que, par conséquent, l'augmentation de la charge de traitement est faible, il est avantageux d'admettre aux colonnes 28, 28', 28" d'aération à jet d'eau, à la place du gaz oxygéné, de l'air comprimé1 par la conduite de liaison 38 raccordée à la conduite 7 de refoulement de la soufflante 8. In certain cases, for example when the arrival of waste water 1 is increased, but its concentration of organic pollutants is lowered, and therefore, the increase in the treatment load is small, it is advantageous to admit to the columns 28, 28 ′, 28 "of water jet aeration, in place of the oxygenated gas, of the compressed air 1 by the connection pipe 38 connected to the pipe 7 for delivery of the blower 8.

Quand la pompe 23 de circulation est mise en marche et commence à refouler le milieu bactérien de la chambre 20 de désoxygénation du milieu bactérien et de la chambre 17 de régénération, qui est en communication avec elle, vers les colonnes 28, 28', 28" d'aération à jet d'eau du type à contre-courant, et ensuite vers la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange, sous l'effet de la différence hydrostatique de niveau, le clapet 22 de non-retour se ferme, tandis que l'entrée de milieu bactérien1 constitué par le clapet 39 de non-retour, s'ouvre en établissant la communication avec la zone terminale 5 du réservoir 4 à mélange. When the circulation pump 23 is started and begins to push back the bacterial medium from the deoxygenation chamber 20 of the bacterial medium and from the regeneration chamber 17, which is in communication with it, towards the columns 28, 28 ′, 28 "counter-current type water jet aeration, and then towards the initial zone 3 of the mixing tank 4, under the effect of the hydrostatic level difference, the non-return valve 22 closes, while the entry of bacterial medium 1 constituted by the non-return valve 39, opens by establishing communication with the terminal zone 5 of the tank 4 for mixing.

Le flux de milieu bactérien saturé d'oxygène dissous, à concentration en boues activées de l'ordre de 1 à 2 gjl, se trouvant dans la zone terminale 5 du réservoir 4 à mélange, entre alors dans la chambre 17 de régénération, d'où le milieu bactérien à concentration en boues activées de l'ordre de 6 à 10 g/l est refoulé par la pompe 23 de circulation vers la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange.Grâce à ce mélange, la concentration en boues activées dans le réservoir 4 à mélange est portée de 1-2 g/l à 3-6 g/l, ce qui permet de conserver dans le milieu bactérien un rapport optimal entre la concentration en boues activées et la concentration en polluants organiques en période d'arrivée accrue d'eaux résiduaires 1, et crée des conditions hydrodynamiques favorables à l'homogénéisation efficace des gradients de concentration des milieux de réaction pratiquement à tous les points du bassin à boues activées. The flow of bacterial medium saturated with dissolved oxygen, with a concentration of activated sludge of the order of 1 to 2 gjl, being in the terminal zone 5 of the tank 4 with mixing, then enters the chamber 17 for regeneration, where the bacterial medium with an activated sludge concentration of the order of 6 to 10 g / l is discharged by the circulation pump 23 to the initial zone 3 of the mixing tank 4. Thanks to this mixture, the concentration of activated sludge in the mixing tank 4 is increased from 1-2 g / l to 3-6 g / l, which makes it possible to maintain in the bacterial medium an optimal ratio between the concentration of activated sludge and the concentration of organic pollutants during increased arrival of wastewater 1, and creates hydrodynamic conditions favorable to the efficient homogenization of the concentration gradients of the reaction media at practically all points of the activated sludge tank.

Une régulation plus précise de la structure hydrodynamique de l'écoulement de milieu bactérien, des concentrations de travail en boues activées et de la quantité d'oxygène introduite, corrigée, par exemple, par des capteurs d'oxygène dissous montés dans la zone terminale 5 du réservoir 4 à mélange, est assurée par variation de la capacité de débit des voies 25 et 26 de la pompe 23 de circulation, du degré d'ouverture de la soupape régulatrice 37, ainsi que par changement du nombre de colonnes d'aération 28, 28', 28" fonctionnant simultanément. More precise regulation of the hydrodynamic structure of the flow of bacterial medium, the working concentrations of activated sludge and the quantity of oxygen introduced, corrected, for example, by dissolved oxygen sensors mounted in the terminal zone 5 of the mixing tank 4, is ensured by varying the flow capacity of the channels 25 and 26 of the circulation pump 23, the degree of opening of the regulating valve 37, as well as by changing the number of ventilation columns 28 , 28 ', 28 "operating simultaneously.

L'effet technico-économique de l'emploi d'oxygène technique ou d'air enrichi par de l'oxygène technique pour l'aération des eaux résiduaires est déterminé dans une large mesure par l'efficacité de son utilisation. Afin de rapprocher le taux d'utilisation de l'oxygène de sa valeur maximale, chacune des colonnes 28, 28', 28" (figure 2) d'aération à jet d'eau du type à contre-courant comporte une zone d'entrée convergente 40 dans laquelle est engagée la conduite de refoulement 27, équipée d'une tuyère 41, de la pompe 23 de circulation, et, à la partie inférieure, une zone de sortie divergente 42, ces deux zones étant raccordées entre elles par une zone à section constante 43 dans laquelle est placé un disperseur 44 de gaz oxygéné, raccordé à la conduite 37.La zone d'entrée 40 a des lumières 45 et une cloche isolante 46 de captage du gaz, qui est fixée à la conduite de refoulement 27 de la pompe 23 de circulation, de telle façon que sa tranche libre 47 soit plongée dans le milieu bactérien, en isolant ainsi la zone d'entrée 40 de l'atmosphère. The technical and economic effect of using technical oxygen or air enriched with technical oxygen for aeration of waste water is largely determined by the efficiency of its use. In order to bring the oxygen utilization rate closer to its maximum value, each of the columns 28, 28 ', 28 "(FIG. 2) of water jet aeration of the countercurrent type has a zone of converging inlet 40 in which is engaged the discharge pipe 27, equipped with a nozzle 41, the circulation pump 23, and, at the bottom, a diverging outlet zone 42, these two zones being connected together by a constant section area 43 in which is placed a disperser 44 of oxygenated gas, connected to the pipe 37. The inlet area 40 has lights 45 and an insulating bell 46 for collecting the gas, which is fixed to the delivery pipe 27 of the circulation pump 23, so that its free edge 47 is immersed in the bacterial medium, thereby isolating the inlet zone 40 from the atmosphere.

Les colonnes d'aération à jet d'eau fonctionnent de la façon suivante. The water jet ventilation columns operate as follows.

Quand la pompe de circulation 23 est en marche, le milieu bactérien désoxygéné au préalable arrive par la conduite 27, à travers la tuyère 41, sous surpression, dans la portion 43 à section constante. When the circulation pump 23 is running, the pre-oxygenated bacterial medium arrives via line 27, through the nozzle 41, under overpressure, in the portion 43 of constant section.

En même temps le gaz oxygéné est injecté via la soupape régulatrice 37 et la conduite 36, à travers le disperseur 44. Les bulles de ce gaz sont fractionnées, par le jet dense de milieu bactérien, en bulles fines de différentes grosseurs, qui sont entraînées dans la zone 42 de sortie divergente de la colonne. Quand les bulles sont de faible grosseur et que la vitesse de leur remontée libre, déterminée principalement par la poussée ascendante d'Archimède, est plus faible que la vitesse de circulation verticale du milieu bactérien dans la section de la colonne, elles cheminent à contre-courant en descendant.Au fur et à mesure que la section droite de la zone 42 de sortie divergente augmente, la vitesse de circulation verticale du milieu bactérien diminue progressivement et, au moment où elle devient égale à la vitesse de remontée libre des bulles de gaz, celles-ci s'arrêtent et restent en suspension à une profondeur à peu près constante. At the same time the oxygenated gas is injected via the regulating valve 37 and the line 36, through the disperser 44. The bubbles of this gas are fractionated, by the dense jet of bacterial medium, into fine bubbles of different sizes, which are entrained in the divergent exit zone 42 of the column. When the bubbles are small and the speed of their free ascent, determined mainly by the ascending buoyancy of Archimedes, is lower than the speed of vertical circulation of the bacterial medium in the section of the column, they travel against downward current. As the cross section of the divergent outlet zone 42 increases, the vertical circulation speed of the bacterial medium gradually decreases and, when it becomes equal to the free ascent rate of the gas bubbles , these stop and remain in suspension at an almost constant depth.

Si la teneur des bulles de gaz en oxygène est suffisamment grande, la dissolution de l'oxygène dans le milieu bactérien provoque une réduction sensible de la grosseur des bulles; la vitesse de remontée libre des bulles baisse, et l'écoulement vertical du liquide les déplace progressivement vers les couches de fond de la zone 42 de sortie divergente. If the oxygen content of the gas bubbles is sufficiently large, the dissolution of the oxygen in the bacterial medium causes a substantial reduction in the size of the bubbles; the free ascent rate of the bubbles decreases, and the vertical flow of the liquid gradually displaces them towards the bottom layers of the divergent outlet zone 42.

La variation expérimentale de la vitesse v (cm/s) (protée en ordonnées) de remontée libre des bulles de gaz oxygéné, en fonction de leur diamètre d (mm) (porté en abscisses), est représentée sur la figure 3. La vitesse de transfert de masse au liquide de l'oxygène des bulles dont le diamètre est inférieur à 0,5 mmbaissefortement par suite de l'affaiblissement de la circulation du gaz à l'interieur des bulles.Si l'on tient compte du fait que la grosseur optimale des bulles se situe entre 0,5 et 6 mm, ce qui correspond à une variation de leur vitesse de remontée libre de, sensiblement, 25 cm/s à 5 cm/s, les meilleurs résultats de la dissolution à contre-courant de l'oxygène sont obtenus quand la plus grande section droite de la zone de sortie 42 dépasse de 2 à 5 fois la section droite de la zone à section constante. The experimental variation of the speed v (cm / s) (protected on the ordinate) of free rise of the oxygenated gas bubbles, as a function of their diameter d (mm) (plotted on the abscissa), is shown in FIG. 3. The speed of mass transfer to the liquid of oxygen bubbles whose diameter is less than 0.5 m strongly collapsed due to the weakening of the gas circulation inside the bubbles. If we take into account that the optimum bubble size is between 0.5 and 6 mm, which corresponds to a variation in their free ascent rate from, appreciably, 25 cm / s to 5 cm / s, the best results of the counter-current dissolution oxygen is obtained when the largest cross section of the outlet zone 42 exceeds by 2 to 5 times the cross section of the zone with constant section.

Pendant leur séjour dans la zone de sortie divergente 42 des colonnes 28, 28', 28" d'aération à jet d'eau du type à contre-courant, les bulles de gaz oxygéné sont soumises à deux effets contraires: de fractionnement et de coalescence. During their stay in the divergent exit zone 42 of the columns 28, 28 ', 28 "of water jet aeration of the countercurrent type, the oxygenated gas bubbles are subjected to two opposite effects: fractionation and coalescence.

Ceci a lieu non seulement au moment où les bulles de gaz se forment à la surface du disperseur 44 et sont arrachées par le jet dense de milieu bactérien, mais aussi durant le maintien en suspension des bulles identiques à une prodonfeur constante, quand les bulles voisines s'entrechoquent, se coagulent et s'unissent. Les produits de la coalescence - bulles de grande grosseur -, ayant une vitesse de remontée libre plus grande, remontent vers la zone 43 à section constante, où le jet dense de milieu bactérien les fractionne de nouveau en petites bulles multiples et les ramène dans la zone de sortie divergente 42. Au moment du fractionnement des grosses bulles en bulles fines, il se produit une augmentation supplémentaire par bonds de la vitesse de transfert de l'oxygène au milieu bactérien, résultant de la formation rapide, à une vitesse proche de celle du son, d'une nouvelle surface de contact entre le gaz et le liquide.This takes place not only when the bubbles of gas form on the surface of the disperser 44 and are torn off by the dense jet of bacterial medium, but also during the maintenance in suspension of the bubbles identical to a constant depth, when the neighboring bubbles collide, coagulate and unite. The products of coalescence - bubbles of large size -, having a greater free ascent rate, go up towards the zone 43 with constant section, where the dense jet of bacterial medium breaks them up again in small multiple bubbles and brings them back in the divergent exit zone 42. When the large bubbles are divided into fine bubbles, there is an additional increase in leaps in the speed of oxygen transfer to the bacterial medium, resulting from rapid formation, at a speed close to that sound, a new contact surface between gas and liquid.

Une telle conception de la colonne 28, 28', 28" d'aération à jet d'eau, dans laquelle le transfert de masse de l'oxygène au liquide est intensifié grace à la désoxy génation préliminaire du milieu bactérien, à l'utilisation de l'écoulement à contre-courant du liquide et du gaz oxy géné, du fractionnement et de la coalescence des bulles de gaz, ainsi qu'à l'augmentation de la durée de contact entre le gaz et le liquide, permet d'augmenter de plusieurs fois la vitesse de dissolution de l'oxygène dans le liquide et le taux d'utilisation de l'oxygène. Such a design of the water jet aeration column 28, 28 ′, 28 ″, in which the mass transfer of oxygen to the liquid is intensified by virtue of the preliminary deoxy generation of the bacterial medium, in use the countercurrent flow of the liquid and the generated oxygen gas, the fractionation and coalescence of the gas bubbles, as well as the increase in the contact time between the gas and the liquid, makes it possible to increase several times the rate of dissolution of oxygen in the liquid and the rate of use of oxygen.

L'écoulement de milieu bactérien, saturé d'oxygène dissous et entraînant des bulles très fines de gaz oxygé- ne, passe par la fente 51 de circulation et entre dans la zone initiale 3 du réservoir 4 à mélange Au diamètre dépassant le plus grand diamètre de la zone de sortie, sensiblement de 1,5 à 3 fois, la vitesse de l'écoulement de milieu bactérien baisse à tel point que les bulles très fines de gaz oxygéné commencent à remonter, et que, durant le cheminement vertical des bulles, il se produit une dissolution supplémentaire de l'oxygène dans le milieu bactérien de la zone initiale 3 duréservoir 4 à mélange. The flow of bacterial medium, saturated with dissolved oxygen and causing very fine bubbles of oxygenated gas, passes through the circulation slot 51 and enters the initial zone 3 of the mixing tank 4 With the diameter exceeding the largest diameter from the exit zone, substantially 1.5 to 3 times, the speed of the flow of bacterial medium drops to such an extent that the very fine bubbles of oxygenated gas begin to rise, and that, during the vertical path of the bubbles, there is an additional dissolution of oxygen in the bacterial medium of the initial zone 3 of the mixing tank 4.

Le gaz qui se dégage s'accumule sous la cloche isolante 46 de captage. Grâce à l'effet d'éjection du jet dense issu de la tuyère 41 r le gaz oxygéné se trouvant#dans la cloche 46 de captage, dont la tranche libre 47 est plongée dans le milieu bactérien en formant un joint hydraul#ique, est à nouveau entraîné dans la zone de sortie divergente 42 de la colonne 28 à travers les lumières 45.Etant donné que la quantité de gaz oxygéné s'accumulant sous la cloche de captage 46 peut dépasser la quantité de gaz éjectée à travers les lumières 451 il est prévu un prélèvement périodique de gaz par la conduite 33 et son refoulement dans le réservoir d'accumulation 35 par la soufflante 29 de gaz oxygéné
L'emploi d'une cloche 46 de captage du gaz et des autres éléments de la colonne 28 d'aération à jet d'eau du type à contre-courant liés à son fonctionnement, exclut pratiquement les pertes d'oxygène à l'atmosphère. Cette solution technique est particulièrement efficace quand l'aération du milieu bactérien est réalisée avec un gaz oxygéné à teneur accrue, par exemple de 50 % et au-dessus, en oxygène technique, dont le prix de revient est assez élevé.The gas which is released collects under the insulating collecting bell 46. Thanks to the ejection effect of the dense jet coming from the nozzle 41 r the oxygenated gas being # in the collecting bell 46, the free edge 47 of which is immersed in the bacterial medium by forming a hydraulic seal # ic again entrained in the divergent exit zone 42 of the column 28 through the ports 45. Since the quantity of oxygenated gas accumulating under the capture bell 46 can exceed the quantity of gas ejected through the ports 451 il provision is made for a periodic sampling of gas via line 33 and its discharge into the accumulation tank 35 by the blower 29 of oxygenated gas
The use of a bell 46 for capturing the gas and the other elements of the water jet aeration column 28 of the counter-current type linked to its operation, practically excludes losses of oxygen to the atmosphere. . This technical solution is particularly effective when the aeration of the bacterial medium is carried out with an oxygenated gas with an increased content, for example of 50% and above, with technical oxygen, the cost price of which is quite high.

L'une des conditions d'une haute efficacité de marche de la colonne 28 d'aération à jet d'eau du type à contrecourant est la distribution uniforme des bulles de gaz oxygéné dans la section droite de la zone de sortie divergente 42. Cette condition est observée en donnant à la longueur de la zone de sortie divergente une valeur comprise entre 0,5 et 0,75 de la longueur totale de la colonne d'aération. One of the conditions for a high running efficiency of the counter-current type water jet aeration column 28 is the uniform distribution of the oxygen gas bubbles in the cross section of the divergent outlet zone 42. This condition is observed by giving the length of the divergent outlet zone a value between 0.5 and 0.75 of the total length of the aeration column.

D'ordinaire, la profondeur du milieu bactérien dans le réservoir à mélange 4 du bassin à boues activées se situe entre 3 et 6 m. En conséquence, la longueur de la zone de sortie divergente 42 sera de 2 à 4,5 m, ce qui, pour un rapport du diamètre minimal de la colonne d'aération 28 à son diamètre maximal égal à 1:5, assure la progressivité voulue des vitesses verticales, ainsi que l'absence de zones tourbillonnaires et stagnantes.Usually, the depth of the bacterial medium in the mixing tank 4 of the activated sludge tank is between 3 and 6 m. Consequently, the length of the divergent outlet zone 42 will be from 2 to 4.5 m, which, for a ratio of the minimum diameter of the aeration column 28 to its maximum diameter equal to 1: 5, ensures the progressiveness desired vertical velocities, as well as the absence of vortex and stagnant zones.

Toutefois, l'observation de cette condition est insuffisante quand le débit de gaz oxygéné par la conduite 36 reliée au disperseur 44 est proche de la valeur maximale. However, the observation of this condition is insufficient when the flow of oxygenated gas through line 36 connected to the disperser 44 is close to the maximum value.

De grandes quantités de gaz oxygéné peuvent alors s'accumuler dans la partie supérieure de la zone de sortie divergente 42, en altérant les conditions de transfert de masse. Pour éviter ce phénomène pratiquement à tous les régimes d'insufflation du gaz oxygéné, la zone de sortie divergente 42 est équipée d'au moins une tuyère directrice conique perforée 48, disposée coaxialement à la portion de sortie 42 (figure 2) et ayant la même conicité. Dans ce cas, l'écoulement vertical de milieu bactérien descend suivant des canaux annulaires coaxiaux, qui affaiblissent la circulation transversale dans la zone de sortie 42 de la colonne 28.Les bulles de gaz, grossies par suite de la coalescence et commençant leur remontée, sont entraînées dans les canaux annulaires voisins par les filets transversaux de milieu bactérien, à travers les orifices 49 ou les fentes de la tuyère 48, ce qui augmente la durée du contact entre le gaz et le liquide de 1,3 à 1,5 fois et assure une grande vitesse de dissolution de l'oxygène à tous les régimes de marche. Sur la figure 2, la circulation transversale des bulles de gaz est montrée par convention seulement sur la partie gauche.Large quantities of oxygenated gas can then accumulate in the upper part of the divergent outlet zone 42, altering the mass transfer conditions. To avoid this phenomenon practically at all oxygen gas insufflation regimes, the divergent outlet zone 42 is equipped with at least one perforated conical directing nozzle 48, arranged coaxially with the outlet portion 42 (FIG. 2) and having the same taper. In this case, the vertical flow of bacterial medium descends along coaxial annular channels, which weaken the transverse circulation in the outlet zone 42 of the column 28. The gas bubbles, magnified as a result of the coalescence and starting their ascent, are entrained in the neighboring annular channels by the transverse threads of bacterial medium, through the orifices 49 or the slots of the nozzle 48, which increases the duration of contact between the gas and the liquid from 1.3 to 1.5 times and ensures a high speed of dissolution of oxygen at all operating speeds. In FIG. 2, the transverse circulation of the gas bubbles is shown by convention only on the left side.

De la sorte, l'invention permet d'assurer une épuration biologique complète et stable des eaux résiduaires en présence de fluctuations notables de l'arrivée et de la concentration en polluants organiques, de réduire notablement le volume utile du bassin à boues activées et les dépenses d'énergie électrique, tout en conservant un haut degré d'épuration des eaux résiduaires. In this way, the invention makes it possible to ensure a complete and stable biological purification of the waste water in the presence of significant fluctuations in the arrival and the concentration of organic pollutants, to significantly reduce the useful volume of the activated sludge tank and the expenditure of electrical energy, while maintaining a high degree of purification of waste water.

Claims

1. Activated sludge tank, comprising a mixing tank (4) equipped with columns (28, 28 ', 28 ") of water jet aeration (28, 28', 28") and comprising an initial zone ( 3) in which are arranged devices (2, 22) for supplying waste water and activated sludge into the mixing tank (4), and an end zone (5) in which there is an outlet (9) for the bacterial medium, placed in communication with a separator (10) of thin-layer sludge (10) used to separate the sludge to be recycled from the bacterial medium and having an outlet (13) for the purified waste water and an outlet (14) for the sludge to be recycled, the latter being connected to the suction pipe of a circulation pump (23), the discharge pipe (27) of which is connected to the columns (28, 28 ', 28 "), characterized in that that it is equipped with compressed air dispersers (6) placed in the mixing tank C4), chambers (17, 20) for regeneration and deoxygenation of the bacterial medium, communicating th They are also equipped with compressed air dispersers (18), the regeneration chamber (17) being in communication with the outlet (14) of sludge to be recycled and comprising an inlet (39) for the bacterial medium, in communication with the terminal zone (5) of the mixing tank (4), and the chamber (20) for deoxygenation of the bacterial medium comprising an inlet (2) for waste water (1) and an outlet (22) placed in communication with the initial zone (3) of the mixing tank (4), in which are mounted water jet aeration columns (28, 28 ', 28 ") of the counter-current type, each of which consists of '' a converging inlet zone (40) located in its upper part and in which is engaged the discharge pipe 271 equipped with a nozzle (41), the circulation pump 23, and a diverging outlet zone ( 42) located in its inner part, said zones # 4O) and (42) being connected to each other by a zone of constant section (43) in which is placed an oxygenated gas disperser (44), said inlet zone (40) comprising lights (45) with an insulating bell (46) for collecting the gas, fixed to the discharge pipe (27) of the circulation pump <23) in such a way that its free edge (47) is immersed in the bacterial medium, thereby isolating the entry zone 40) from the ambient medium, while the suction pipe t 24) from the circulation pump ( 23) comprises two channels (25, 26), one of which (25) is placed in communication with the chamber (20) for deoxygenation of the bacterial medium, while the other (26) is put in communication with the zone initial (3) of the mixing tank

2. Activated sludge tank according to claim 1, characterized in that the largest cross-sectional area of the outlet zone (42) is substantially 2 to 5 times greater than the cross-sectional area of its cross-sectional area constant C43>

3. Activated sludge tank according to one of claims 1 and 2, characterized in that the diameter of the free edge (47) of the insulating bell (46) is substantially 1.5 to 3 times greater than the diameter of the exit area.

4. Activated sludge tank according to one of claims 1, 2 and 3, characterized in that the length of the divergent outlet zone (42) is between 0.5 and 0.75 of the length of the entire column ventilation (28).

5. Activated sludge tank according to one of claims 1, 2, 3 and 4, characterized in that the outlet zone (42) is equipped with at least one perforated conical directing nozzle (48) arranged coaxially with the outlet zone (42) and having the same conicity as this.