Étude de cas sur le traitement des eaux usées de brasserie -
Processus CIRCOX dans une entreprise de Shanghai
Ce système de traitement des eaux usées de brasserie a une capacité de4 800 m³/jour, avec le flux de processus indiqué dansFigure 1-1.
Unités de traitement clés
1. Réacteur IC (circulation interne)
Développé dans les années 1980 parPaques (Pays-Bas)basé sur les principes de l'UASB, le réacteur IC se compose de :
- Zone de mélange
- Lit d'expansion des boues
- Zone de polissage
- Système de recirculation
Avantages par rapport aux procédés anaérobies conventionnels:
✔ Conception compacte(Rapport hauteur/diamètre : 16 à 25 m de haut, faible encombrement)
✔ Faible production de boues(~1% de la DCO influente, déshydratation facile)
✔ Économe en énergie-(Auto-circulation via un élévateur à biogaz, pas de puissance de mélange externe)
✔ Système fermé(Contrôle les émissions de COV ; biogaz : 70 à 80 % de CH₄, 20 à 30 % de CO₂)
2. CIRCOX (recirculation interne fermée OXYDATION) Réacteur
A réacteur à biofilm aérobie vertical à double-cylindre:
- Tube montant intérieur : L'eau + l'air comprimé s'écoulent vers le haut, formant un biofilm sur le support (matériau semblable à du sable fin-).
- Descendant extérieur: Les boues décantées retournent à la base du réacteur.
- Section supérieure en forme de "capuchon-"(diamètre élargi de ~1/3)pour une séparation triphasée-(biogaz/eau/boues).
Principales caractéristiques:
- Excellentes propriétés de décantation des boues (lessivage minimal de la biomasse)
- Haute efficacité de traitement avec15 à 25 g/L de SSVconcentration
Flux de processus (voir la figure . 1-1)
- Collecte des eaux usées→ Puits d'entrée → Pompe → Tamis rotatif (avecsurveillance du pH/température en ligne).
- Réservoir tampon(mélangeur submersible pour homogénéisation) →Réservoir de pré-acidification(THS 3h ; conversion partielle des AGV + ajustement pH/nutriments).
- Réacteur IC(2h THS ; charge DCO :15 kg/(m³·j)) → Réacteur CIRCOX(1,5 h THS ; charge DCO :6 kg/(m³·j)).
- Clarificateur à lamelles(dosage de floculant) →Réservoir d'effluents(réutilisation/décharge partielle).
- Boue→ Système de déshydratation.
- Traitement des gaz d'échappement: Ventilateur centrifuge → Tour d'épuration (utilisant effluent traité + alcali dilué).
Paramètres de conception
| Tableau 1-1 Paramètres de conception de l'unité de traitement principale | ||||
| Unité | Dimensions | THS | Chargement de la DCO | Remarques |
| Pré-acidification | Ø6m × H21m | 3h | - | Ajustement du pH/nutriments |
| Réacteur IC | Ø5m × H20.5m | 2h | 15 kg/(m³·j) | Rendement biogaz : 0,35 m³/kg DCOₜₕ |
| Réacteur CIRCOX | Ø5m (base)–Ø8m (haut) × H18,5m | 1.5h | 6 kg/(m³·j) | VSS : 15 à 25 g/L |
Performance
- Qualité des effluents(Tableau 1-2) : Répond à toutes les normes de rejet.
- Automation: Contrôle entièrement automatisé (composants de base IC/CIRCOX importés des Pays-Bas).
| Tableau 1-2 Performance de traitement d'une brasserie Usine de traitement des eaux usées à Shanghai |
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| Paramètre | Influent | Effluent | ||
| Moyenne | Gamme | Moyenne | Gamme | |
| DCO (mg/L) | 2000 | 1000-3000 | 78 | 50-100 |
| DBO₅(mg/L) | 1250 | 600-1875 | Inférieur ou égal à 30 | - |
| MES/(mg/L) | 500 | 100-600 | 50 | 10-100 |
| NH₄⁺-N (mg/L) | 30 | 12-45 | 10 | 5-15 |
| Phosphate (mg/L) | - | 10-30 | - | - |
| pH | 7.5 | 4-10 | 7.5 | 6-9 |
| Température (degré) | 37 | 30-50 | ＜40 | - |
Avantages du combo IC + CIRCOX:
- Encombrement compact
- Fonctionnement sans odeur-
- Faible rendement en boues
- Haute efficacité de traitement