Statut : livré · Région : Chine de l'Est · Réf. D-045
Ce que nous avons livré
Client : une station d'épuration municipale située en Chine de l'Est, exploitée à l'origine selon un procédé A²/O ; son nom est retenu conformément à notre politique de confidentialité client. Conformément à l'exigence de l'autorité compétente, le rejet de la station a été mis aux normes de la classe 1A de GB 18918-2002 (Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant) et la capacité a été augmentée ; l'installation est en service.
En collaboration avec le bureau d'études local, notre équipe d'ingénierie a réalisé l'évaluation technique et la comparaison d'options, puis participé à la conception procédé, à la fourniture des équipements (selon le périmètre contractuel) et à la mise en service, pour le retrofit comme pour l'extension. Le schéma mis en œuvre associe un retrofit MBR de l'installation existante de 10 000 m³/j et une nouvelle file A/O-MBR de 20 000 m³/j, complétées par une désinfection UV (voir « Conception » ci-dessous). La capacité totale est passée de 10 000 à 30 000 m³/j et le rejet a été porté de la classe 1B à la classe 1A de GB 18918-2002 ; le traitement s'est poursuivi sans arrêt de la station pendant le retrofit.
Étapes de réalisation
Le tableau précise, pour chaque étape de ce projet, son contenu et le document produit.
| Étape | Contenu sur ce projet | Document produit |
|---|---|---|
| 1. Validation des données de base | Confirmation de la capacité nominale existante de 10 000 m³/j, du procédé A²/O, de la norme de rejet de classe 1B et du fonctionnement en surcharge à l'époque ; validation des objectifs de mise aux normes classe 1A et d'extension à 30 000 m³/j. | Fiche de données de base |
| 2. Conception procédé et mécanique | Comparaison des options et choix du schéma conjointement avec le bureau d'études local (retrofit MBR de l'installation existante + nouvelle file A/O-MBR + désinfection UV) ; participation de notre équipe à la conception procédé du retrofit et de l'extension (TSH zone anoxie 3 h, TSH zone aérobie 8 h, flux de conception MBR 20 LMH, etc.). | Rapport de comparaison d'options, schéma de procédé, P&ID, plans d'implantation (GA), liste des équipements |
| 3. Fabrication et contrôle qualité | Contrôle matière et contrôles en cours de fabrication, selon le périmètre contractuel, des équipements : modules membranaires immergés en PVDF, systèmes d'extraction du perméat et de nettoyage des membranes, unités de désinfection UV (3 en parallèle), dégrilleur rotatif (entrefer 3 mm) et déshydateurs à vis (3 unités). | Certificats matière, rapports de contrôle en fabrication |
| 4. Test d'acceptation en usine (FAT) | Contrôle et essai préalable à l'expédition des équipements du périmètre, comparés aux paramètres de conception. | Rapport FAT |
| 5. Conditionnement et expédition | Conditionnement des équipements selon la liste et expédition jusqu'au site. | Liste de colisage, liste d'expédition |
| 6. Montage | Réalisé selon la séquence de retrofit sans arrêt (construction de la nouvelle file d'abord, puis retrofit de l'installation existante ; voir « Notes de chantier et de mise en service » ci-dessous) ; répartition des tâches selon le périmètre contractuel. | Rapport de montage |
| 7. Mise en service | Mise en service et démarrage de la nouvelle file, puis remise en service de l'installation existante après son retrofit MBR ; pour le traitement des problèmes de mise en service, voir « Notes de chantier et de mise en service » ci-dessous. | Journal de mise en service |
| 8. Vérification des performances (vs données de base) | Vérification opérationnelle des objectifs de rejet de classe 1A (DCO ≤ 50 mg/L, DBO₅ ≤ 10 mg/L, MES ≤ 10 mg/L, azote ammoniacal ≤ 5 mg/L, phosphore total ≤ 0,5 mg/L). | Rapport d'essai de performances |
| 9. Formation, réception et suivi | Remise au personnel d'exploitation des consignes d'utilisation : modules membranaires et nettoyage, maintenance du système d'aération, conduite des unités UV et des déshydateurs à vis. | Manuel d'exploitation et de maintenance, attestations de formation, dossiers de réception |
Les documents de réalisation de ce projet sont archivés et peuvent être consultés par des acheteurs qualifiés sous accord de confidentialité.
Adapté pour
- Une installation A²/O existante en surcharge — qualité de rejet instable.
- Mise aux normes de rejet — classe 1B → classe 1A (GB 18918-2002).
- Augmentation de capacité — 10 000 m³/j → 30 000 m³/j.
- Sans arrêt de la station — le traitement s'est poursuivi pendant le retrofit.
- Réemploi des ouvrages existants — modules membranaires ajoutés dans l'ancien bassin d'aération et ancien clarificateur secondaire reconverti en épaississeur de boues.
Contexte du projet
L'installation exploitait à l'origine un procédé A²/O classique, d'une capacité nominale de 10 000 m³/j, avec un rejet requis en classe 1B de GB 18918-2002. Avec l'extension de la zone urbaine et la croissance démographique, le débit entrant a dépassé durablement la capacité nominale, et la surcharge a rendu la qualité du rejet instable. L'autorité compétente a exigé la mise aux normes classe 1A et l'extension à 30 000 m³/j.
Choix de l'option de mise aux normes
Notre équipe a réalisé l'évaluation technique avec le bureau d'études local en comparant deux options :
- Option A : nouveaux bassins biologiques A²/O (ajout de 20 000 m³/j) + filtration sur sable et désinfection en traitement tertiaire (sur les 30 000 m³/j complets).
- Option B : retrofit MBR de l'installation existante de 10 000 m³/j (modules membranaires installés dans l'ancien bassin d'aération) + nouvelle file A/O-MBR de 20 000 m³/j + désinfection UV.
À l'issue de la comparaison technico-économique, l'option B s'est révélée préférable à l'option A en stabilité du rejet, en emprise au sol et en coût d'exploitation à long terme ; elle a donc été retenue.
Conception
Retrofit (installation existante de 10 000 m³/j)
- Ancien bassin d'aération équipé de modules membranaires immergés (membrane PVDF).
- Ancien clarificateur secondaire reconverti en épaississeur de boues.
- Nouvelle station de pompage du perméat et système de nettoyage des membranes.
- Nouvelles unités de désinfection UV associées (3 en parallèle).
Extension (nouvelle file de 20 000 m³/j)
- Nouveau dégrilleur grossier + dégrilleur fin (rotatif, entrefer 3 mm) + dessableur vortex.
- Nouveau bassin biologique A/O (TSH zone anoxie 3 h + TSH zone aérobie 8 h).
- Nouveau bassin membranaire MBR (membrane PVDF, flux de conception 20 LMH).
- Nouvel épaississeur de boues + déshydateurs à vis (3 unités).
Objectifs de rejet retenus (classe 1A)
| Paramètre | Objectif de rejet (classe 1A) |
|---|---|
| DCO (mg/L) | ≤ 50 |
| DBO₅ (mg/L) | ≤ 10 |
| MES (mg/L) | ≤ 10 |
| Azote ammoniacal (mg/L) | ≤ 5 |
| Phosphore total (mg/L) | ≤ 0,5 |
Notes de chantier et de mise en service
Le projet a suivi une stratégie de retrofit sans arrêt : la nouvelle file d'extension de 20 000 m³/j a été achevée et mise en service en premier ; une fois la totalité du débit reprise, l'installation existante a été arrêtée pour son retrofit MBR, puis l'ensemble est reparti en exploitation complète. Pendant la mise en service, le principal problème a été un flux membranaire de la nouvelle file MBR inférieur à la valeur de conception. L'analyse a identifié une répartition d'air non uniforme dans le système d'aération, qui augmentait la pression transmembranaire (TMP) locale au niveau des fibres ; le remplacement de certains diffuseurs et le réglage du débit d'aération ont résolu le problème.
Pour des projets similaires
- Pour un projet d'extension et de mise aux normes, comparer les deux approches — « nouveau traitement biologique classique + traitement tertiaire » et « retrofit MBR » — en pondérant ensemble stabilité du rejet, emprise au sol et coût d'exploitation à long terme.
- Lorsque le retrofit doit se faire sans arrêt de la station, construire d'abord la nouvelle file et lui faire reprendre la totalité du débit, puis arrêter et rétrofiter l'installation existante.
- L'installation des modules membranaires dans l'ancien bassin d'aération et la reconversion de l'ancien clarificateur secondaire en épaississeur de boues valorisent les ouvrages existants ; vérifier au préalable l'état structurel et les dimensions des bassins.
- En cas de flux membranaire inférieur aux attentes lors de la mise en service d'un MBR, commencer par vérifier l'uniformité de la répartition d'air et l'éventuelle élévation locale de la pression transmembranaire (TMP).
Questions fréquentes
Pourquoi choisir un retrofit MBR pour l'extension et la mise aux normes d'une station d'épuration municipale ?
Ce projet a comparé deux options : nouveaux bassins biologiques A²/O avec filtration sur sable et désinfection (option A), et retrofit MBR de l'installation existante plus nouvelle file A/O-MBR (option B). À l'issue de la comparaison technico-économique, l'option B s'est révélée supérieure en stabilité du rejet, en emprise au sol et en coût d'exploitation à long terme, et a donc été retenue.
Comment maintenir une station d'épuration en service pendant un retrofit ?
Sur ce projet, la nouvelle file d'extension de 20 000 m³/j a été achevée et mise en service en premier, reprenant la totalité du débit ; l'installation existante a ensuite été arrêtée pour son retrofit MBR.
Comment diagnostiquer un flux membranaire MBR inférieur à la valeur de conception ?
Vérifier d'abord l'uniformité de la répartition d'air dans le système d'aération et l'éventuelle élévation locale de la pression transmembranaire (TMP) au niveau des fibres. Sur ce projet, le déficit de flux observé sur la nouvelle file MBR pendant la mise en service provenait d'une répartition d'air non uniforme ; il a été corrigé par le remplacement de certains diffuseurs et le réglage du débit d'aération (voir « Notes de chantier et de mise en service » ci-dessus).
