Procédé de traitement

L’ozonation est un procédé établi et efficace. Une étape de traitement complémentaire biologiquement active (p. ex. filtration sur sable) est nécessaire. Dans la mesure où l’ozonation n’est pas adaptée à toutes les eaux usées, il convient d’analyser les eaux usées correspondantes au préalable (avant de choisir le procédé). Voir les installations à l’échelle industrielle« 

Vous trouverez des grandeurs caractéristiques (p. ex. temps de séjour minimal, dose d’ozone, nombre de chambres, vitesses de filtration) issues de projets d’extension déjà réalisés et des illustrations sous le lien suivant: Ozone: grandeurs caractéristiques issues de la pratique et illustration.

De l’ozone produit sur place dans un générateur d’ozone est injecté dans les eaux usées sous forme gazeuse. On utilise généralement de l’oxygène, livré sous forme liquide, comme gaz initial. De manière alternative, de l’air sec ou de l’oxygène produit sur site peuvent également être utilisés pour la fabrication d’ozone. Après avoir été introduit dans les eaux usées, l’ozone réagit dans le réacteur de contact avec les composants des eaux usées (notamment avec les composés traces organiques).

Lors d’une ozonation, certaines mesures de sécurité doivent être prises (Aspects de sécurité relatifs à la manipulation d’ozone dans les stations d’épuration). Il convient de s’assurer que l’ozone résiduel est détruit à la sortie du réacteur avant d’être rejeté dans l’environnement et que l’ozone dissous ne s’échappe pas des eaux usées traitées. De même, les aspects de sécurité relatifs à la manipulation de l’oxygène qui servira à fabriquer l’ozone doivent être pris en compte: ainsi, des concentrations d’oxygène trop faibles, mais aussi trop élevées dans l’air ambiant sont dangereuses. Des concepts de surveillance et de dysfonctionnement correspondants doivent donc être implémentés. Pour l’étape de traitement complémentaire, il est très important que l’eau ne contienne plus d’ozone à l’entrée du traitement. Cela signifie que le réacteur de contact d’ozone doit être suffisamment dimensionné sur le plan hydraulique et que les fuites d’ozone doivent être évitées grâce à des mesures de sécurité appropriées en cas de panne.

Après avoir été injecté dans les eaux usées, l’ozone réagit dans le réacteur de contact avec les composants des eaux usées. L’ozone peut être introduit à l’aide d’injecteurs ou de diffuseurs. Lors de la réalisation du réacteur d’ozone, il convient de veiller à ce qu’aucun court-circuit ne se produise. Cela peut être évité à l’aide de la visualisation préalable de l’hydraulique. Le temps de séjour dans le réacteur de contact doit être choisi de sorte que la durée soit suffisante, même les jours de pluie, pour permettre à l’ozone de réagir et l’empêcher d’avoir des répercussions sur l’étape de traitement complémentaire biologique.

L’ozone est un gaz très irritant. L’ozone résiduel doit donc être éliminé à la sortie du réacteur, avant qu’il ne soit rejeté dans l’environnement. De plus, l’installation doit être exploitée de sorte que l’ozone dissous ne s’échappe pas des eaux usées traitées. Des concepts de surveillance et de dysfonctionnement correspondants doivent donc être implémentés.

L’ozonation peut avoir une influence sur l’installation existante dans les domaines suivants (liste non exhaustive): refroidissement, ventilation, alimentation électrique (un plus grand transformateur peut éventuellement être nécessaire), etc. L’ozonation n’a pas d’influence sur le traitement des boues de la STEP, car aucune boue supplémentaire n’est produite.

L’ozonation est placée en aval de l’étape de traitement biologique, car les substances présentes dans les eaux usées ont une influence directe sur l’exploitation ainsi que sur le taux d’épuration. L’efficacité du traitement biologique et de la séparation des matières en suspension, en particulier des boues activées, est donc très importante. Dans ce contexte, un paramètre très important est le carbone organique dissous (COD), qui détermine significativement le besoin spécifique en ozone: une concentration plus élevée de COD requiert une dose plus élevée d’ozone (mg O3 / mg COD), car l’ozone réagit avec certaines parties du COD, et n’est donc plus disponible pour l’oxydation des composés traces organiques. Une étape de traitement biologique nitrifiante avec des boues âgées de 10 à 20 jours présente une concentration de COD en sortie de 5 à 10 mg COD/l. Un autre paramètre important est la concentration de nitrite, car le nitrite réagit très rapidement avec l’ozone. Une nitrification la plus complète et continue possible (également pendant les mois froids d’hiver) diminue le risque de pics de nitrite qui consomment inutilement de l’ozone.

Le traitement des eaux usées communales par ozonation peut entrainer la formation de produits de réaction labiles et toxiques, qui doivent être de nouveau éliminés lors d’une étape de traitement complémentaire biologiquement active. Les procédés de traitement complémentaire possibles sont les suivants: filtration sur sable, filtres à charbon actif en grains, systèmes de lit fluidisé ou de lit fixe. Vous trouverez un rapport complet de ces procédés dans le rapport suivant