L'étape centrale de l'ingénierie du traitement biologique des eaux usées urbaines de Jingbo est appelée « traitement biologique », qui s'appuie sur des micro-organismes pour « faire le travail ». Ces bactéries invisibles et autres micro-organismes décomposent la matière organique dissoute et collante présente dans les eaux usées en substances inoffensives comme le dioxyde de carbone et l'eau. Un paramètre appelé DBO (Demande Biochimique en Oxygène) indique la quantité de matière organique présente dans l'eau ; le traitement biologique vise avant tout à réduire cette DBO. De plus, ces micro-organismes ne fonctionnent pas individuellement ; ils forment des amas de « particules de boue » floculantes, travaillant ensemble efficacement.
Il existe deux méthodes de traitement courantes utilisées dans l’ingénierie du traitement biologique des eaux usées urbaines. L'une est la méthode des boues activées, actuellement la plus largement utilisée : les eaux usées et les « boues activées » contenant des micro-organismes sont placées dans un réservoir, et de l'air est continuellement pompé dans le réservoir pour fournir de l'oxygène aux micro-organismes. Les micro-organismes se développent et se reproduisent en consommant la matière organique présente dans les eaux usées. Le liquide mélangé s'écoule ensuite vers un bassin de décantation secondaire, où les boues se déposent au fond. La majeure partie des boues est renvoyée vers le réservoir précédent pour continuer à « travailler », tandis que l'eau claire passe à l'étape suivante.
L'autre méthode est la méthode du biofilm, dans laquelle les micro-organismes se fixent à la surface de matériaux comme la pierre concassée ou les charges plastiques, formant un « film » collant. Au fur et à mesure que les eaux usées s'écoulent, la matière organique est « mangée » par les micro-organismes présents sur le film. Les filtres biologiques et les contacteurs biologiques rotatifs sont des exemples de cette méthode. L'ensemble de ce processus élimine 85 à 95 % des polluants et des matières en suspension de l'eau, la rendant plus claire, bien que l'élimination de l'azote et du phosphore soit moins efficace.
Ce type d’ingénierie de traitement des eaux usées ne consiste pas simplement à utiliser un seul équipement ; il s'agit d'un vaste système combinant de nombreuses unités telles que des tamis, des stations de pompage, des dessableurs, des réservoirs biochimiques et des installations de désinfection, ainsi que des technologies électriques, de contrôle automatique et d'instrumentation. De plus, la conception, la construction et l’exploitation doivent strictement respecter les réglementations environnementales nationales et locales.
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Projet |
Conception de la qualité de l’eau d’entrée |
Qualité de l'eau de sortie garantie |
Taux de suppression |
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DCO (mg/L) |
≤400 |
≤50 |
≥ 87,5% |
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DBO₅(mg/L) |
≤ 200 |
≤ 10 |
≥95,0% |
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NT(mg/L) |
≤ 45 |
≤ 15 |
≥ 66,7% |
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TP(mg/L) |
≤ 5 |
≤ 0,5 |
≥ 90,0% |
Les avantages de l’ingénierie du traitement biologique des eaux usées urbaines sont nombreux. Il réduit les polluants rejetés dans les rivières, traite les plans d'eau noirs et odorants et tue les bactéries présentes dans l'eau, empêchant ainsi la propagation des maladies infectieuses par l'eau, améliorant la santé des personnes et améliorant l'environnement urbain. De plus, les technologies utilisées sont assez matures ; des méthodes telles que le procédé à boues activées existent depuis plus de cent ans et offrent une efficacité de traitement élevée, atteignant des taux d'élimination de plus de 90 à 95 % pour la DBO et les matières en suspension. Différentes combinaisons de procédés peuvent désormais être utilisées pour traiter spécifiquement les matières organiques difficiles à traiter ainsi que l’azote et le phosphore.
De plus, l’ingénierie du traitement biologique des eaux usées urbaines peut également récupérer des ressources. L'eau traitée peut être utilisée pour l'aménagement paysager et le refroidissement industriel ; les boues peuvent produire du biogaz lors du traitement, qui peut être utilisé pour la production d'électricité et le chauffage ; et le phosphore peut être récupéré des boues, ou les boues stabilisées peuvent être utilisées pour améliorer le sol, parvenant ainsi à véritablement « transformer les déchets en trésor ». Bien que la construction et l'exploitation nécessitent des investissements, elles évitent les coûts encore plus élevés associés à la pollution de l'eau, tels que les frais médicaux et les pertes dans l'agriculture et l'industrie. De plus, plus l’échelle de traitement est grande, plus il devient rentable. De nombreuses usines de traitement de l'eau utilisent désormais le contrôle automatique par ordinateur et utilisent même le Big Data et l'IA pour l'optimisation, nécessitant moins de personnel, économisant de l'énergie et améliorant l'efficacité.
Adresse
Village de Xujing, zone de concentration industrielle de la ville de Gaocheng, ville de Yixing, province du Jiangsu, Chine
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