Challenge
- Application : Mise à niveau des stations de traitement des eaux usées.
- Capacité : ADF : 3,6 millions de gallon par jour (13,620 m3/d)
- MDF : 6,8 millions de gallon par jour (25,880 m3/d)
- PHF : 9,0 millions de gallon par jour (34,050 m3/d)
- Emplacement : London, Ontario, Canada
- Mise en service : avril 2008
En Ontario, la ville de London subit une croissance majeure de ses habitants dans la zone desservie par dépollution d'Oxford (PCP). En 2005, il a été constaté que la capacité de l'usine actuelle devait être presque doublée à court terme, avec une capacité future à long terme d'environ cinq fois la capacité existante.
Outre l'augmentation de la capacité, la station agrandie devra atteindre des objectifs plus stricts en matière d'effluents, notamment un taux de phosphore total inférieur à 0,5 mg/L, et un taux d'ammoniaque en été inférieur à 2,0 mg/L. Il était évident, d'après les performances de la station existante, qu'une filtration tertiaire serait probablement nécessaire pour répondre aux exigences en matière de phosphore. En outre, en raison de l'alcalinité relativement faible des eaux usées de l'affluent, il est apparu que le processus de nitrification pouvait être inhibé, rendant le besoin en ammoniaque plus difficile à obtenir avec fiabilité.
Plusieurs autres facteurs devaient être pris sérieusement en compte dans les plans d'expansion de la PCP d'Oxford. L'usine est située le long d'une route qui sert de lien principal entre la ville et les zones environnantes.
Le site se trouve également sur les rives de la rivière Thames, le long de laquelle sont prévus de futurs sentiers multi-usages et des zones de loisirs. Un terrain de golf et plusieurs nouveaux quartiers résidentiels se trouvent également à une courte distance du site de l'usine. Pour finir, la localisation de l'usine est en amont de trois communautés des Premières Nations. Pour tenir compte de ces facteurs, l'expansion de l'usine devait réduire l'empreinte supplémentaire requise afin de réduire l'impact visuel depuis la route et les zones environnantes, tout en garantissant un effluent de haute qualité qui tienne compte de l'environnement dans lequel l'effluent traité sera déversé.
Solution
Un processus d'évaluation a été entrepris pour comparer différentes options pour l'expansion de la station, y compris plusieurs options de traitement conventionnel ainsi que la technologie du bioréacteur à membrane (MBR). Le processus d'évaluation a abouti à la sélection de la technologie MBR comme base de l'expansion, et à la suite d'un appel d'offres concurrentiel impliquant trois fournisseurs d'équipements membranaires, Veolia a été choisi pour fournir l'équipement membranaire ZeeWeed* pour le projet.
L'un des principaux critères de sélection de la technologie MBR était que les membranes pouvaient être installées dans les anciens réservoirs du clarificateur secondaire et que l'équipement de pompage pouvait être installé dans la galerie de pompage existante. Cette conception de modernisation a permis de réduire considérablement l'encombrement et les coûts de construction qui auraient autrement été nécessaires.
En outre, la sélection d'un processus MBR a permis de garantir que les exigences de qualité de l'effluent seraient satisfaites de manière constante et fiable. Un coagulant est ajouté pour précipiter les composés phosphorés dissous, et les membranes d'ultrafiltration ZeeWeed, avec une taille de pores de 0,04 microns, assurent l'élimination de pratiquement tous les solides en suspension, ce qui permet d'obtenir des concentrations de phosphore total dans l'effluent bien inférieures à 0.5 mg/L. En outre, les systèmes MBR permettent un contrôle précis du SRT, ce qui, combiné à l'inclusion de zones anoxiques pour augmenter l'alcalinité du processus, garantit que les exigences en matière d'ammoniaque de l'effluent seront respectées toute l'année.
Une dernière considération était que l'expansion et la modernisation devaient être abordables. Une comparaison détaillée des coûts entre l'option de traitement conventionnelle et la technologie MBR a été effectuée, elle a permis de constater que les coûts du cycle de vie sur 20 ans des deux options étaient comparables. Les facteurs clés de la conception du MBR qui ont permis d'obtenir un coût d'investissement favorable sont la réutilisation d'une grande partie de l'infrastructure existante et le fait que les membranes elles-mêmes peuvent être placées dans des réservoirs existants.
Aperçu du processus
La modernisation de la PCP d'Oxford, qui est passé de la technologie conventionnelle à la technologie MBR, s'est effectuée en conservant l'usine en service tout au long du processus de construction.
- De nouveaux tamis à tambour de 2 mm ont été ajoutés aux processus de prétraitement.
- La capacité de clarification primaire a été augmentée.
- Un bassin d'aération supplémentaire a été construit.
- Des membranes ZeeWeed ont été installées dans les anciens réservoirs du clarificateur secondaire. Les membranes ont été assemblées en six chaînes, avec quatre cassettes ZeeWeed 500d installées par chaîne.
- La capacité de désinfection par UV a été accrue, en raison de l'augmentation du débit d'écoulement.
- Un épaississeur de boue à membrane ZeeWeed a été ajouté pour l'épaississement des eaux usées.