Réservoir de sédimentation
Qu'est-ce qu'un bassin de sédimentation ?
Un bassin de décantation est une structure de traitement qui élimine les particules en suspension plus denses que l'eau par décantation gravitaire. Il s'agit de l'une des unités les plus largement utilisées dans le traitement des eaux usées, applicable au traitement préliminaire, au traitement post-biologique et au traitement avancé. Le principe de sédimentation est appliqué dans :
- Chambres à sablepour éliminer les impuretés inorganiques.
- Décanteurs primairespour éliminer les matières en suspension et autres particules.
- Bassins de décantation secondairespour séparer les boues activées des effluents traités biologiquement.
- Réservoirs d'épaississementconcentrer les boues en séparant l’eau.
- Traitement avancéprocessus dans lesquels des coagulants sont ajoutés aux effluents secondaires pour éliminer les matières en suspension résiduelles.
Un bassin de décantation se compose de cinq zones :
- Zone d'entrée : Assure une répartition uniforme du débit, minimise les courts-circuits-et les turbulences, et réduit les zones mortes pour améliorer l'efficacité du réservoir.
- Zone de décantation(Zone de clarification) : Là où les particules décantables se séparent des eaux usées.
- Zone de boues: Pour le stockage, la concentration et le rejet des boues décantées.
- Zone tampon: Sépare les zones de décantation et de boues pour éviter la remise en suspension des particules décantées dues aux perturbations d'écoulement.
- Zone de sortie: Collecte l'eau clarifiée tout en maintenant des conditions d'écoulement uniformes.
Comment fonctionne un bassin de sédimentation ?
Les bassins de sédimentation fonctionnent selon le principe selon lequel les particules ayant unevitesse de décantation supérieure à la vitesse d'écoulement ascendantd'eau (ou dont le temps de décantation est inférieur au temps de rétention hydraulique) se séparera du débit.
Dans un décanteur idéal, l’efficacité du traitement dépend uniquement de lataux de chargement superficiel(c'est-à-dire la surface du réservoir), et non la profondeur. La profondeur du réservoir n'est pertinente que pour le stockage des boues, la prévention du décapage et le temps de rétention. Cependant, dans les réservoirs pratiques à débit continu :
- Particules avec des vitesses de sédimentationinférieure à la vitesse d'écoulement ascendante(causés par le débordement du déversoir) sont emportés.
- Particules avec des vitesses de sédimentationégale à la vitesse d'écoulement ascendanterestent suspendus.
- Uniquement les particules avec des vitesses de sédimentationsupérieure à la vitesse d'écoulement ascendanterégler.
Le temps nécessaire aux particules pour se déposer au fond est lié au temps de rétention hydraulique, qui est influencé par la profondeur du réservoir. Théoriquement,des réservoirs moins profonds permettent une décantation plus rapide, qui constitue la base des technologies de sédimentation peu profonde commedécanteurs à plaques ou tubes inclinés. Une zone tampon entre les zones de décantation et de boues empêche les particules remises en suspension de remonter davantage en favorisant la re-décantation par collision de particules.
Quels sont les types courants de bassins de sédimentation ? Leurs avantages, inconvénients et applications.
En fonction de la direction du débit, les bassins de décantation sont classés en :
- Réservoirs de sédimentation à flux horizontal
- Réservoirs de sédimentation à flux radial
- Réservoirs de sédimentation à flux vertical
- Décanteurs à plaques/tubes inclinés(développé sur la base de la « théorie de la faible profondeur »).
Les avantages, inconvénients et applications de chaque type sont résumés dans le tableau ci-dessous :
| Comparaison des performances des bassins de sédimentation courants | |||||
| Taper | Avantages | Inconvénients | Applications | ||
| Flux horizontal |
1. Haute efficacité de sédimentation 2. Forte adaptabilité aux charges de choc et aux changements de température |
1. Répartition inégale de l’eau, rejet discontinu des boues 2. Le déversement des boues à plusieurs trémies nécessite des tuyaux séparés pour chaque trémie (effort opérationnel élevé) 3. Les grattoirs à chaîne sont sujets à la corrosion des composants immergés |
1. Convient aux zones avec des niveaux d'eau souterraines élevés et de mauvaises conditions géologiques 2. Applicable aux grandes, moyennes et petites usines de traitement des eaux usées |
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| Flux radial |
1. Décharge mécanique des boues avec équipement standardisé, entretien facile 2. Performances opérationnelles stables |
1. Équipement mécanique complexe d’évacuation des boues 2. Exigences élevées en matière de qualité de construction |
1. Convient aux zones où les niveaux d'eau souterraine sont élevés 2.Applicable aux stations d'épuration des eaux usées de grande et moyenne taille- |
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| Flux vertical |
1. Évacuation pratique des boues et gestion simple 2. Faible encombrement |
1. Grande profondeur, construction difficile et coût élevé 2. Mauvaise adaptabilité aux charges de choc et aux changements de température 3. Diamètre du réservoir limité pour éviter une répartition inégale de l'eau |
Convient aux petites stations d'épuration des eaux usées | ||
| Plaque/Tube incliné |
1. Taux de chargement hydraulique élevé et efficacité 2. Temps de rétention court et faible encombrement |
1. La structure complexe, sujette au colmatage, nécessite le remplacement périodique des plaques/tubes 2. Faible tolérance aux charges solides élevées et aux charges de choc ; nécessite un équipement de lavage de surface |
1. Convient aux moyennes et petites stations d'épuration des eaux usées 2.Rénovation des bassins de sédimentation existants pour améliorer la capacité |
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