Pourquoi Mashhad exige un dimensionnement spécifique à 2026
Mashhad est la deuxième ville d'Iran et la première destination de pèlerinage au monde. Un audit offre–demande réalisé en 2018 par Heidari conclut que la demande domestique future est environ 1,5 fois le prélèvement actuel, les schémas régionaux pouvant déjà fournir un excédent de 122 Mm³/an — soit 31 % de la demande — si les ressources conventionnelles et non conventionnelles sont combinées (Heidari 2018, jwwse.ir). Le changement climatique et les prélèvements transfrontaliers dans les bassins du Hari et du Kashaf ont réduit le débit garanti ; c'est pourquoi l'ABFA Khorasan Razavi considère désormais le recyclage des eaux usées — et non le transfert depuis la mer d'Oman — comme la voie exécutable en 2026. Deux filières de recyclage importent pour les concepteurs : (1) la substitution des prélèvements agricoles par des eaux usées traitées dans les aquifères ouest de Mashhad, et (2) l'injection d'effluent traité secondaire dans les aquifères domestiques. Ces deux voies exigent un traitement des eaux usées domestiques à Mashhad dimensionné soit pour un objectif de rejet, soit pour une enveloppe de réutilisation, et non pour les deux de façon générique. Dans le contexte iranien, « eaux usées domestiques » désigne les eaux noires plus les eaux grises issues du résidentiel, de l'hôtellerie, des hôpitaux et des petits commerces ; les flux industriels sont exclus et relèvent d'un régime d'autorisation distinct.
Base de calcul d'affluent 2026 pour une station d'épuration à Mashhad
Utilisez les charges unitaires de référence de Téhéran comme point de départ pour Mashhad : 32,96 g DBO₅/j.hab, 49,25 g DCO/j.hab, 37,31 g MES/j.hab, 6,77 g NTK/j.hab, 1,96 g P/j.hab, 92,23 g TDS/j.hab et 128,96 g MS/j.hab (PMC4374509, accepté 2015-03). La base hydraulique est de 186,06 L/j.hab collectés et 136,72 L/j.hab traités, l'écart de 13 % environ reflétant les pertes en réseau et les intrusions d'eaux pluviales. La norme iranienne N. 3-129 fixe un plancher de dimensionnement à 40–50 g DBO₅/j.hab et 50 g MES/j.hab ; une STEP à Mashhad se dimensionne donc sur l'enveloppe haute pour rester conforme. Appliquez un coefficient de pointe de 1,5 à 1,8 fois le débit moyen par temps sec, car le sanctuaire de l'Imam Reza concentre plus de 8 millions de visiteurs annuels sur certains mois, notamment Norouz et le Ramadan. L'indice de biodégradabilité DBO₅/DCO de 0,61 reste traitable biologiquement, mais la dérive de 0,70 à 0,61 en 20 ans impose une marge d'aération. La température des eaux usées en hiver à Mashhad peut descendre à 10–12 °C ; dimensionnez donc les réacteurs biologiques sur la borne basse ou spécifiez des cuves fermées et isolées.
| Paramètre | Valeur (Téhéran 2013, PMC4374509) | Valeur de dimensionnement Mashhad 2026 | Source / note |
|---|---|---|---|
| DBO₅ | 32,96 ± 1,91 g/j.hab | 40–50 g/j.hab | Plancher N. 3-129 prévaut sur la valeur mesurée |
| DCO | 49,25 ± 2,49 g/j.hab | 60–70 g/j.hab | BI 0,61 implique DCO:DBO₅ ≈1,5 |
| MES | 37,31 ± 2,44 g/j.hab | 50 g/j.hab | Minimum N. 3-129 |
| NTK | 6,77 ± 0,53 g/j.hab | 7–8 g/j.hab | Dimensionne la nitrification |
| PT | 1,96 ± 0,11 g/j.hab | 2,0 g/j.hab | Déphosphoration biologique seule |
| Débit collecté | 186,06 ± 7,85 L/j.hab | ~190 L/j.hab | Baisse de ~7 % depuis 2000 |
| Débit traité | 136,72 ± 5,43 L/j.hab | ~140 L/j.hab | Inclut 13 % de pertes réseau |
| Coefficient de pointe | — | 1,5–1,8× ADWF | Poussée de pèlerinage près du sanctuaire |
| T° hivernale | — | 10–12 °C | Dimensionner la biologie sur la borne basse |
Options de filière : du A/O classique au MBR pour la réutilisation
L'étape 1 est un dégrillage mécanique fin à ouverture de 3–6 mm, par exemple un dégrilleur mécanique rotatif, pour protéger la biologie en aval ; les MES de l'affluent brut se situent entre 200 et 370 mg/L (tendance Téhéran 1984–2013, PMC4374509). L'étape 2 est le dessablage et la régulation de débit dans un bassin tampon de TSH 4–6 h — non négociable à Mashhad, où les poussées de pèlerinage déforment la courbe diurne. L'étape 3 est le cœur biologique : une filière d'oxydation par contact Anoxic/Oxic (A/O) à MLSS 3 000–4 000 mg/L, TSH 8–10 h, âge des boues 15–20 j, dimensionnée sur l'enveloppe haute N. 3-129 et la température hivernale de Mashhad. L'étape 4 est la clarification ; un clarificateur secondaire classique convient pour une STEP compacte WSZ A/O enterrée en rejet seul, tandis qu'un module MBR submergé en PVDF (0,1–0,4 μm) remplace le clarificateur lorsqu'un effluent de qualité réutilisation est requis. L'étape 5 est la désinfection : UV ou dioxyde de chlore pour un rejet en surface, et pour les projets de recharge d'aquifère, visez <10 mg/L de DCO et <1 NTU avant désinfection. La gestion des boues doit être dimensionnée pour ~504 m³/j de boues brutes et ~346 m³/j de boues extraites par million d'EH (référence Téhéran, PMC4374509) ; dirigez-les vers une presse à boues à filtre-presse à plateaux et cadres pour atteindre une siccité ≥20 % MS.
| Étape | Opération unitaire | Paramètre de dimensionnement | Valeur Mashhad 2026 |
|---|---|---|---|
| 1 | Dégrillage fin | Ouverture | 3–6 mm |
| 2 | Bassin tampon | TSH | 4–6 h |
| 3a | A/O anoxie | TSH | 2–3 h |
| 3b | A/O oxique | TSH | 6–7 h |
| 3c | Réacteur A/O | MLSS / âge des boues | 3 000–4 000 mg/L / 15–20 j |
| 4a | Clarificateur (WSZ) | Vitesse ascensionnelle | 0,8–1,2 m/h |
| 4b | Membrane MBR | Porosité / flux | 0,1–0,4 μm / 15–25 LMH |
| 5 | Désinfection | Dose UV / ClO₂ | 40 mJ/cm² ou 2–5 mg/L |
| Boues | Filtre-presse | Siccité gâteau | ≥20 % |
Limites de rejet et normes de réutilisation à respecter en 2026 à Mashhad
Dimensionnez sur l'enveloppe la plus stricte des deux : rejet en surface ou réutilisation agricole. Les limites municipales du Department of Environment iranien (IDOE) sont DBO₅ ≤30 mg/L, DCO ≤60 mg/L et MES ≤40 mg/L, facilement atteintes par un A/O classique. Pour la réutilisation agricole, respectez la publication DoE n° 535, notamment coliformes fécaux <200 NPP/100 mL pour l'irrigation restreinte (selon Heidari 2018). Pour la voie de recharge de l'aquifère ouest de Mashhad, Heidari (2018) vise DCO <50 mg/L, turbidité <2 NTU et coliformes totaux <10 NPP/100 mL avec surveillance en ligne continue — une enveloppe qu'un MBR bien exploité est seul capable d'atteindre. Vérifiez la biodégradabilité de l'affluent chaque trimestre, car la dérive du BI de 0,70 (1993) à 0,61 (2013) est liée aux détergents synthétiques, et un affluent peu biodégradable érode silencieusement l'abattement de la DBO. Pour une revue parallèle de l'enveloppe de conformité de Téhéran, consultez le guide sur le traitement des eaux usées domestiques à Téhéran ; les référentiels IDOE et DoE-535 sont identiques pour toutes les grandes villes iraniennes.
WSZ compacte ou MBR : quelle technologie pour un projet à Mashhad ?
La STEP compacte WSZ A/O enterrée combine oxydation par contact anoxique et aérobie, sédimentation et désinfection dans une seule unité enterrée, est entièrement automatisée sans opérateur, et couvre 1–80 m³/h — le bon choix pour les ensembles résidentiels, hôtels, hôpitaux et sites ruraux de Mashhad où le foncier est contraint et l'effluent part vers un drain de surface ou un polissage aval. Le système bioréacteur à membranes MBR (10–2 000 m³/j) utilise des membranes PVDF submergées à filtration <1 μm et réduit l'emprise au sol d'environ 60 %, ce qui le rend obligatoire lorsque le contrat exige un effluent de qualité réutilisation (DCO ≤50 mg/L, turbidité ≤1 NTU) pour l'irrigation ou l'injection en aquifère. Des modules membranaires tels que le module MBR série DF peuvent être spécifiés seuls pour la rétrofit de cuves béton existantes. Le CAPEX d'une WSZ reste plus bas par m³/j jusqu'à ~1 500 m³/j ; l'OPEX d'un MBR est plus élevé car l'aération membranaire et le nettoyage chimique (typiquement NaOCl 500–1 000 mg/L plus acide citrique 1 000–2 000 mg/L en cycles CIP tous les 6–12 mois) pèsent sur l'énergie et les réactifs, mais le MBR supprime le clarificateur secondaire et le filtre à sable aval. En hiver à Mashhad, le MBR fournit une MLSS et une qualité d'effluent plus stables qu'un A/O à clarificateur ; si le site est exposé, spécifiez des cuves de bioréacteur fermées et isolées. Règle de décision : choisir la WSZ pour les projets en rejet seul sous ~1 000 m³/j ; choisir le MBR lorsque le contrat spécifie une réutilisation, que l'emprise est <500 m², ou que la recharge d'aquifère est la voie d'évacuation.
| Critère | STEP compacte WSZ A/O enterrée | Bioréacteur à membranes MBR |
|---|---|---|
| Plage de débit | 1–80 m³/h | 10–2 000 m³/j |
| Emprise au sol | Plus grande (avec clarificateur) | ~60 % plus petite (pas de clarificateur) |
| DCO effluent | ≤60 mg/L | ≤30–50 mg/L |
| MES effluent | ≤30 mg/L | ≤1–5 mg/L |
| Turbidité | Non spécifiée | ≤1 NTU |
| Opérateur | Aucun (automatisé) | Temps partiel, CIP membranes |
| CAPEX par m³/j | Plus bas | Plus élevé |
| OPEX par m³ | Plus bas | Plus élevé (membranes + aération) |
| Idéal pour | Rejet, <1 000 m³/j | Réutilisation, recharge d'aquifère, sites exigus |
| Hiver à Mashhad | Isoler le bioréacteur | MLSS stable, isoler aussi |
Ordre de grandeur des coûts et arbre de sélection pour une STEP à Mashhad en 2026
Ordre de grandeur CAPEX sur le marché iranien 2026 : les STEP compactes WSZ se situent entre 150 et 400 $ par m³/j installé, contre 400 à 900 $ par m³/j installé pour les MBR, génie civil inclus. Fourchettes OPEX : traitement biologique 0,10–0,25 $/m³ pour la WSZ et 0,20–0,40 $/m³ pour le MBR, ce dernier incluant une provision de remplacement des membranes (durée de vie typique 5–8 ans) et une énergie d'aération 2 à 3 fois supérieure. La déshydratation des boues ajoute 0,03–0,08 $/m³ ; spécifiez la presse à boues à filtre-presse à plateaux et cadres pour atteindre une siccité ≥20 % MS avant évacuation. Arbre de sélection en cinq étapes à transmettre aux achats : (1) valider la base d'affluent à l'aide du tableau de charges unitaires et appliquer la pointe pèlerinage de 1,5–1,8× ; (2) décider si le projet rejette en surface ou vise la recharge d'aquifère / la réutilisation ; (3) choisir WSZ ou MBR selon la règle de décision ci-dessus ; (4) ajouter la régulation de débit pour la poussée pèlerinage et toute marge de TSH / âge des boues par temps froid ; (5) spécifier la désinfection et la filière boues, et envelopper l'ensemble dans un contrat d'exploitation et maintenance basé sur la performance selon le guide contrats d'O&M wastewater basés sur la performance.
Questions fréquentes
Quelle charge unitaire en DBO₅ utiliser en 2026 pour dimensionner une STEP à Mashhad ?
Utilisez 40–50 g DBO₅/j.hab et 50 g MES/j.hab, qui correspondent au plancher fixé par la norme iranienne N. 3-129, prévalant sur la valeur mesurée de Téhéran à 32,96 g DBO₅/j.hab (PMC4374509, accepté 2015-03).
Quelle technologie choisir pour un hôtel ou un hôpital à Mashhad — WSZ ou MBR ?
Choisissez la STEP compacte WSZ A/O enterrée pour des flux en rejet seul jusqu'à ~1 000 m³/j ; choisissez le bioréacteur à membranes MBR lorsque le contrat spécifie un effluent de qualité réutilisation (DCO ≤50 mg/L et turbidité ≤1 NTU) ou la recharge d'aquifère.
Comment intégrer la pointe pèlerinage dans le dimensionnement d'une STEP à Mashhad ?
Appliquez un coefficient de pointe de 1,5 à 1,8 fois le débit moyen par temps sec et ajoutez un bassin tampon de TSH 4–6 h pour lisser la courbe diurne liée aux plus de 8 millions de visiteurs annuels du sanctuaire de l'Imam Reza.
Quelle température hivernale viser pour le réacteur biologique à Mashhad ?
Dimensionnez pour une température d'eau usée de 10–12 °C, minimum hivernal à Mashhad, ou spécifiez des cuves fermées et isolées pour maintenir l'activité de la MLSS et l'âge des boues dans l'enveloppe 3 000–4 000 mg/L / 15–20 j.
