Challenge
Une forte teneur en nickel dans les eaux pluviales a eu un impact sur les rejets dans l'affluent local
En janvier 2012, une usine pétrochimique d'Amérique du Nord (sud-est du Texas) a dépassé la limite de concentration massique moyenne journalière autorisée pour le nickel (Ni) rejeté dans un affluent local, car les eaux pluviales qui sont traitées par le système de bassin d'eaux usées de l'usine contenaient des niveaux élevés de nickel.
Au cours de l'été précédent, des prélèvements de routine effectués dans l'un des bassins d’épuration des eaux usées en amont ont mis en suspension du nickel non soluble qui s'était déposé dans les boues au fond du bassin. La remise en suspension des matières décantées contenant du nickel a donné lieu à des concentrations de Ni plus élevées que la normale dans le système de traitement des eaux usées.
Une fois que des concentrations de Ni supérieures à la normale ont été détectées, les opérateurs de l’installation, sur la base de leur expérience passée, ont commencé à introduire MetClear* MR2405, un produit d’élimination des métaux de Veolia pour les systèmes de traitement des eaux usées, dans le bassin à un débit basé sur les pratiques antérieures.
Au cours des 30 jours suivants, le traitement des bassins avec MetClear MR2405 a permis de ramener les concentrations de Ni dans les effluents dans les limites autorisées.
Cependant, le problème des concentrations élevées de Ni a refait surface le 2012 janvier, lorsque, pendant une grande partie du mois, les eaux pluviales captées d’un bassin de rétention ont été pompées vers les bassins de traitement aérés pour y être traitées.
Après avoir étudié toutes les sources potentielles de Ni dans l'usine par le biais de prélèvements et d'analyses d'échantillons par un laboratoire de contrôle externe, le bassin de rétention des eaux pluviales a été identifié comme la source responsable de l'excès de Ni.
Les fortes pluies des deux mois précédents avaient considérablement augmenté le niveau de liquide dans le bassin d’eaux pluviales à un point tel qu’il devait être pompé dans le système de bassin d’eaux usées pour être traité. Toutefois, le pompage d'eaux pluviales non traitées dans les bassins d'épuration risquait de porter les concentrations de Ni à la limite quotidienne totale maximale (TMDL, Total Maximum Daily) et de menacer la conformité des autorisations, qui pourrait donner lieu à des mesures coercitives en cas de non-respect des limites de rejets.
Solution
Un traitement des produits et un outil analytique permettent d'éliminer le nickel du flux d'eaux usées
Sur la recommandation de Veolia en février et mars, l’usine a cessé de traiter les eaux pluviales dans le système de bassin aéré. MetClear MR2405 a été appliqué à l’entrée du bassin final pour faire baisser la concentration de Ni dans l’effluent du bassin. Ensuite, pour augmenter l’élimination du Ni dans tout le système de bassins, les opérateurs de la station ont commencé à alimenter en MetClear MR2405 le débit sortant d’un bassin central. L'application de MetClear MR2405 à la sortie de l'un des bassins centraux a permis de profiter des conditions de repos des trois bassins de décantation en aval qui ont précédé le dernier bassin de décharge.
La non-conformité à la TDML pour le Ni a été évitée en février et mars grâce à une surveillance et un contrôle étroits du taux de pompage du bassin d'orage et au traitement des bassins centraux avec MetClear MR2405.
Finalement, pour remédier aux concentrations élevées de Ni dans le bassin d'orage presque plein, l'usine a de nouveau utilisé MetClear MR2405 pendant les mois de mars et d'avril.
Le système a été configuré pour introduire MetClear MR2405 dans le flux d'eaux pluviales au point de déversement de celles-ci dans le système de bassins d'eaux usées ; de plus, MR2405 a été introduit dans l'exutoire du bassin de traitement en aval où les eaux pluviales avaient été déversées.
Il était nécessaire de mettre en place une méthode fiable de test de Ni pour mesurer les niveaux au fil du temps, mais la seule option disponible au départ était un laboratoire tiers, certifié conforme, qui prenait au moins une semaine pour fournir des résultats. Au lieu de cela, le responsable de Veolia pour l'usine a trouvé une méthode d'analyse sur paillasse qui utilisait le système de spectrophotomètre DR2800 en usage dans l'usine. L’application de cette méthode de test a permis à Veolia d’étudier les niveaux de Ni dans tout le système de bassin et d’obtenir en quelques minutes des résultats très reproductibles et cohérents avec les mesures de Ni du laboratoire. Des contrôles de routine du Ni ont été effectués chaque semaine afin d’optimiser les taux d’application du MetClear MR2405 et de tester l’eau de rejet pour s’assurer de l’efficacité du traitement.
Grâce à l'établissement d'un plan d'échantillonnage et de surveillance, à l'application d'une solution analytique de laboratoire et à la fourniture de conseils d'experts, Veolia a mis en œuvre toute sa vaste gamme de services pour évaluer et garantir l'efficacité des applications du MetClear MR2405.
Résultat
Les eaux pluviales et les niveaux de nickel diminuent considérablement et garantissent la conformité des rejets.
Les mesures mises en place par Veolia ont porté leurs fruits. À la suite de l’application contrôlée du MetClear MR2405, le risque de non-conformité immédiate de l'autorisation a été évité et les eaux pluviales ont été traitées dans le système de bassin sans dépasser la limite TMDL de Ni. Le niveau du bassin d’eaux pluviales a été abaissé d’environ 12,5 pieds, ou 80 % de sa capacité, à environ 7 pieds, ou 50 % de sa capacité, en l’espace d’environ quatre semaines. En outre, le niveau du bassin a continué à baisser jusqu'aux niveaux souhaités, de sorte que la menace d'un débordement, et donc d'une vidange non autorisée, a été éliminée.
Grâce à un échantillonnage et à une surveillance de routine du Ni permettant d'ajuster correctement le dosage de MetClear MR2405, la réduction quotidienne du Ni dans l'émissaire du bassin de décharge atteignait généralement 70 pour cent, ce qui a permis de réduire et de maintenir la concentration de Ni dans les bassins d'eaux usées à des niveaux normaux pour le système.
