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Développement d'une nouvelle approche d'enlèvement de l'azote amoniacal des eaux usées domestiques

機(jī)譯：開發(fā)一種從生活污水中去除氨氮的新方法

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摘要

Les préoccupations concernant les rejets d’effluents contenant de l’azote ammoniacal sont croissantes. En effet, les discussions et lignes directrices sur ces rejets s'accentuent de la part des décideurs canadiens et québécois. Bien qu’il existe différentes méthodes biologiques d’enlèvement de l’azote ammoniacal, peu d’entre elles sont efficaces dans des conditions d’eau usées froides tel que rencontrées au Québec. Du c?té des méthodes physico-chimiques, elles présentent différents inconvénients dont la consommation de réactifs.ududDans cette perspective, le présent projet de recherche vise à étudier une nouvelle configuration de système de traitement décentralisé destiné au secteur résidentiel (système de traitement secondaire avancé) permettant l’enlèvement de l’azote ammoniacal des eaux. Le système devrait satisfaire les exigences de classification de système de traitement secondaire avancé afin de répondre à un réel besoin du marché. Pour ce faire, quatre unités pilotes con?us sous le principe d'un filtre granulaire percolateur ont été construites et alimentées par une eau usée synthétique. Le recours à une résine naturelle échangeuse d’ions (zéolite) est considéré. Le procédé consiste au captage et à la fixation des ions ammonium en régime continu sur la zéolite. En parallèle, les bactéries autotrophes fixées sur le média assurent la nitrification biologique tout en favorisant la biorégénération du média. Afin d'interpréter les différents phénomènes en jeu, une des quatre unités pilotes est composée exclusivement de pierre granitique servant d'unité témoin à l'étude. Les retombées envisagées de ce proposé de recherche sont : (a) minimiser les risques de toxicité chronique et aigu? due à la présence de composés azotés dans les cours d'eaux; (b) développer un système fiable de traitement secondaire avancé décentralisé d'enlèvement d'azote ammoniacal. Les paramètres suivis en laboratoire sont l’azote ammoniacal (NH4+), les nitrites (NO2-) et nitrates (NO3-), la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biochimique en oxygène (DBO), les matières en suspension (MES), l’alcalinité, le pH, la température et l’oxygène dissous (O2).ududLes résultats de ce projet suggèrent que les variations du débit surfacique journalier appliqué sur les filtres percolateurs influencent les phénomènes de nitrification et de fixation de l'azote ammoniacal sur la zéolite. En effet, pour des débits de 14,8 à 51,5 L/(m2?d), le filtre assure la nitrification selon un pourcentage moyen de 63 % de la charge à l'affluent. Par la suite, pour des débits de 42 à 114 L/(m2?d), la fixation prend le relais sur la nitrification pour une moyenne de 49 % de la charge d'entrée et finalement lorsque le débit surfacique journalier est supérieur à 100 L/(m2?d), le filtre laisse passer davantage d'azote ammoniacal qu'il nitrifie ou bien qu'il adsorbe. Par ailleurs, on constate que le filtre offre de meilleures performances (nitrification et/ou fixation) sur les 15 premiers centimètres de zéolite. En effet, sur 183 jours d'opération en continue des filtres, on enregistre un abattement moyen de 72 % de la charge d'azote ammoniacal sur cette épaisseur. Concernant la matière organique (DBO5), pour une concentration moyenne de 62 mg-O2/L, les filtres dégradent entièrement cette portion dès la troisième semaine d'opération. La zéolite offre de meilleurs rendements que la pierre granitique. Un gain moyen de 25 % pour l’abattement de la DBO5 est observé pour les 118 premiers jours d'opération. L'ensemble de la campagne expérimentale s'est déroulée à des températures oscillant entre 9 à 16°C. Aucun écart de température n'est observé entre la zéolite et le granite. Finalement, l'alcalinité, le pH, et l'oxygène dissous n'ont pas été des facteurs limitant dans le cadre de l’étude.
機(jī)譯：人們越來越擔(dān)心含有氨氮的廢水的釋放。確實(shí)，加拿大和魁北克決策者對這些釋放的討論和準(zhǔn)則正在增加。盡管有不同的生物方法可去除氨氮，但在魁北克遇到的寒冷廢水條件下，很少有有效的方法。在物理化學(xué)方法方面，它們具有各種缺點(diǎn)，包括試劑的消耗。 Ud ud從這個角度來看，本研究項(xiàng)目旨在研究一種針對住宅部門的分散處理系統(tǒng)的新配置（二級處理系統(tǒng)）。高級）可以從水中去除氨氮。該系統(tǒng)應(yīng)滿足高級二級處理系統(tǒng)的分類要求，以滿足實(shí)際的市場需求。為此，建造了四個根據(jù)滲濾顆粒過濾器原理設(shè)計(jì)的中試單元，并向其提供了合成廢水。考慮使用天然離子交換樹脂（沸石）。該方法包括以連續(xù)方式在沸石上捕獲和固定銨離子。同時，附著在培養(yǎng)基上的自養(yǎng)細(xì)菌確保生物硝化，同時促進(jìn)培養(yǎng)基的生物再生。為了解釋所面臨的不同現(xiàn)象，四個試驗(yàn)單元之一僅由花崗巖石構(gòu)成，作為研究的控制單元。該研究建議的預(yù)期收益是：（a）將由于在河道中存在含氮化合物而引起的慢性和急性毒性的風(fēng)險(xiǎn)降至最低； （b）開發(fā)可靠的分散高級二級處理系統(tǒng)，以去除氨氮。實(shí)驗(yàn)室監(jiān)控的參數(shù)包括氨氮（NH4 +），亞硝酸鹽（NO2-）和硝酸鹽（NO3-），化學(xué)需氧量（COD），生化需氧量（BOD），懸浮物（ MES），堿度，pH，溫度和溶解氧（O2） Ud ud該項(xiàng)目的結(jié)果表明，滲濾濾池每天表面流速的變化會影響硝化和固定現(xiàn)象。沸石上的氨氮。的確，對于從14.8到51.5 L /（m2·d）的流量，該過濾器可確保支流中平均裝料量的63％達(dá)到硝化作用。此后，對于從42到114 L /（m2）d）的流量，固結(jié)作用由硝化作用代替，平均輸入負(fù)荷的49％，最后當(dāng)每日表面流量大于100時L /（m2·d），過濾器吸收的氨氮比其硝化或吸收的氨更多。此外，發(fā)現(xiàn)該過濾器在前15厘米的沸石上具有更好的性能（硝化和/或固著）。實(shí)際上，在過濾器連續(xù)運(yùn)行183天后，在此厚度范圍內(nèi)，氨氮的負(fù)載量平均減少了72％。關(guān)于有機(jī)物（BOD5），對于平均濃度為62 mg-O2?? / L，從運(yùn)行的第三周開始，過濾器會完全降解該部分。沸石的產(chǎn)量比花崗巖石高。在手術(shù)的最初118天中，BOD5的減少平均增加了25％。整個實(shí)驗(yàn)過程在9至16°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。在沸石和花崗巖之間沒有觀察到溫差。最后，堿度，pH和溶解氧不是研究中的限制因素。

著錄項(xiàng)

  • 作者

    Petit David;

  • 作者單位
  • 年度 2012
  • 總頁數(shù)
  • 原文格式 PDF
  • 正文語種 fr
  • 中圖分類

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