Mesure de l'ammoniac dans les eaux usées brutes

Introduction

L'action des micro-organismes sur les matières inorganiques, organiques et complexes conduisent à la production d'ammoniac. Lorsque l'ammoniac est présent dans l'eau à des niveaux suffisamment élevés, il peut avoir des effets néfastes sur la vie animale. Pour ces raisons, l'ammoniac dans une station d'épuration doit être surveillé et éliminé à différents moments du processus :

  • A l’entrée de la station d'épuration - Prise d'eaux usées brutes (avec notre MS3500)
  • Dans les conduites d'aération
  • A la sortie du clarificateur
  • À la sortie des travaux

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Le problème et l'opportunité

Les niveaux d'ammoniac au point de prélèvement peuvent drastiquement changer d'un jour à l'autre et d'heure en heure. Aucun instrument à ce jour n'est capable de mesurer l'ammoniac au point de prélèvement des eaux usées brutes (peu après les tamis) sans un régime d'entretien ou un système de filtration extensifs. S'il existait un instrument capable de mesurer les niveaux d'ammoniac peu de temps après les cribles, les opérateurs pourraient :

  • Améliorer la qualité globale de l'eau sortante
  • Économiser sur les coûts d'électricité
  • Réduire l'utilisation de produits chimiques
  • Optimiser leur processus
  • Identifier les actes de vandalisme

Mesure à l’entrée : aujourd'hui

La technique actuelle pour mesurer l'ammoniac au point de prélèvement est :

  1. Prendre un échantillon une fois par semaine / mois
  2. Envoyer l'échantillon au laboratoire
  3. Obtenir le résultat
  4. Supposer que les niveaux d'ammoniac sont plus élevés
  5. Dépenser beaucoup d'énergie / de produits chimiques

Mesure de l'ammoniac - Le défi

  • Les systèmes optiques souffriront d'encrassement et de croissance biologique.
  • Si un système utilise la filtration, les filtres devront être remplacés quotidiennement.
  • Si un système utilise l'auto-nettoyage avec de l'air / eau comprimé, il aura alors besoin d'une source d'air et d'eau propre
  • Des niveaux élevés de turbidité affecteront certaines méthodes de mesure
  • AUCUN système n'a été spécialement conçu pour cette application

Mesure de l'ammoniac - La solution

L’analyseur d’ammoniac MS3500 est le seul instrument sur le marché qui a été spécifiquement conçu pour analyser les niveaux d'ammoniac à l'entrée d'eaux usées brutes. Le principe de fonctionnement repose sur la mesure des gaz de l'espace de libre à partir d'un réservoir d'échantillons contenant les eaux usées à mesurer.

Le fonctionnement du MS3500 consiste à faire passer de l'eau à travers un réservoir d'échantillons comme illustré ci-dessous. De l'hydroxyde de sodium (NaOH) est ajouté pour augmenter le pH des eaux usées, convertissant le NH4 + en ammoniaque. Comme l’indique la loi d’Henry, la concentration de gaz dans l'espace de tête est proportionnelle à la concentration de la substance dans l'eau. L'ammoniac et les autres volatils contenus dans les eaux usées passeront dans l'espace libre au-dessus des eaux usées où ils seront piégés. Et ce, jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint.

Un échantillon des gaz de l'espace de tête est ensuite passé à travers les capteurs de la tête de capteur du MS3500 qui correspondent à l'ammoniac dans l'espace de tête mais rejettent d'autres contaminants. Cette réponse est ensuite analysée par l'appareil et une valeur de concentration est générée en fonction de la relation entre la concentration présente dans l'espace de tête et celle dans l'eau.

Étude de cas - Surveillance de l'ammoniac à l'entrée d'une station d'épuration à Londres

Un site à Londres dessert une population équivalente à plus d'un million de personnes. Le test a duré trois mois et l’ensemble des échantillons ont été obtenus au bout de 24h. Une très bonne corrélation entre MS3500 et les résultats de laboratoire a été démontrée. Après des mois de tests, le client est désormais sûr de la solution et de la corrélation avec son propre laboratoire. Trois systèmes seront utilisés pour analyser les deux entrées d'eaux usées brutes dans la station d'épuration afin de permettre à la station :

  • D’améliorer le contrôle des processus
  • De réduire les coûts énergétiques
  • De déterminer avec précision le profil d'ammoniac