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Glossaire des Termes Techniques Utilisé dans Wastewater Treatment: Block & Hong process

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Block & Hong process

Le procédé Block & Hong : un acteur clé dans l'élimination biologique du phosphore

Le procédé Block & Hong est une méthode bien établie pour l'élimination biologique du phosphore (EBP) dans le traitement des eaux usées. Développé dans les années 1970 par les chercheurs Dr Block et Dr Hong, il exploite les capacités métaboliques uniques de certaines bactéries pour éliminer efficacement le phosphore des eaux usées.

Les principes fondamentaux :

Le procédé Block & Hong repose sur l'interaction entre deux groupes distincts de bactéries :

  • Organismes anaérobies accumulant le phosphore (PAO) : Ces bactéries utilisent le polyphosphate comme source d'énergie dans des conditions anaérobies (absence d'oxygène). Elles absorbent le phosphore de l'eau usée et le stockent dans leurs cellules sous forme de polyphosphate.
  • Bactéries hétérotrophes aérobies : Ces bactéries consomment la matière organique en présence d'oxygène.

Le procédé en action :

Le procédé Block & Hong fonctionne généralement dans un système multi-étages, employant une combinaison de conditions anaérobies et aérobies :

  1. Zone anaérobie : L'eau usée est d'abord introduite dans un réacteur anaérobie. Les PAO y prospèrent, consommant la matière organique et absorbant le phosphore de l'eau usée.
  2. Zone aérobie : L'eau usée est ensuite introduite dans un réacteur aérobie. Les bactéries aérobies y consomment la matière organique restante. Les PAO libèrent leur phosphore stocké sous forme d'orthophosphate, qui est ensuite éliminé par précipitation chimique.

Avantages du procédé Block & Hong :

  • Efficacité élevée d'élimination du phosphore : Le procédé peut atteindre des taux d'élimination du phosphore significatifs, souvent supérieurs à 90 %.
  • Rentable : Comparé aux méthodes chimiques d'élimination du phosphore, le procédé Block & Hong offre une solution plus durable et plus rentable.
  • Production de boues réduite : Le phosphore étant éliminé biologiquement, la quantité de boues produite est minimisée, ce qui simplifie la gestion des boues.

Contribution de USFilter/Krüger :

USFilter, plus tard rachetée par Krüger, a joué un rôle important dans le développement et l'amélioration du procédé Block & Hong. Elle a introduit des technologies et des conceptions innovantes, telles que :

  • Krüger BioPACT : Ce procédé breveté combine l'élimination biologique avancée du phosphore avec un design de réacteur compact, optimisant l'utilisation de l'espace et l'efficacité opérationnelle.
  • Solutions intégrées : USFilter/Krüger propose des solutions intégrées, intégrant le procédé Block & Hong dans des systèmes complets de traitement des eaux usées, adaptés à des besoins spécifiques.

Perspectives d'avenir :

Le procédé Block & Hong reste un élément essentiel de l'élimination biologique du phosphore. La recherche en cours se concentre sur l'optimisation des paramètres du procédé, l'amélioration de l'efficacité et l'élargissement de son applicabilité à divers flux d'eaux usées.

Conclusion :

Le procédé Block & Hong témoigne du pouvoir du traitement biologique des eaux usées. Sa capacité à éliminer efficacement le phosphore, associée à sa rentabilité et à ses avantages environnementaux, en fait un élément crucial pour la réalisation d'une gestion durable des eaux usées. Les contributions de USFilter/Krüger ont encore amélioré sa praticabilité, en faisant un outil fiable et précieux pour les installations de traitement des eaux usées du monde entier.

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Quiz: The Block & Hong Process

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary mechanism for phosphorus removal in the Block & Hong process? a) Chemical precipitation b) Biological uptake by bacteria c) Filtration through membranes d) Adsorption onto activated carbon

Answer

b) Biological uptake by bacteria

2. Which type of bacteria is responsible for storing phosphorus during anaerobic conditions? a) Aerobic heterotrophic bacteria b) Anaerobic phosphorus accumulating organisms (PAOs) c) Nitrifying bacteria d) Denitrifying bacteria

Answer

b) Anaerobic phosphorus accumulating organisms (PAOs)

3. What is the main benefit of using the Block & Hong process over traditional chemical phosphorus removal methods? a) Higher removal efficiency b) Lower operating costs c) Reduced sludge production d) All of the above

Answer

d) All of the above

4. Which company has played a significant role in developing and refining the Block & Hong process? a) Siemens b) Veolia c) USFilter/Krüger d) GE Water

Answer

c) USFilter/Krüger

5. What is a key innovation introduced by USFilter/Krüger for the Block & Hong process? a) Development of the first anaerobic reactor b) Patented Krüger BioPACT process c) Use of activated carbon for phosphorus removal d) Introduction of membrane filtration technology

Answer

b) Patented Krüger BioPACT process

Exercise:

Scenario: A wastewater treatment plant is considering implementing the Block & Hong process for phosphorus removal. They have a daily influent flow of 10,000 m3 with a phosphorus concentration of 5 mg/L. They want to achieve a phosphorus effluent concentration of 1 mg/L.

Task:
1. Calculate the daily phosphorus load entering the plant (in kg). 2. Calculate the amount of phosphorus removed daily (in kg). 3. What is the overall phosphorus removal efficiency (%) for this scenario?

Exercice Correction

1. Daily Phosphorus Load: * Convert flow to liters: 10,000 m3 * 1,000 L/m3 = 10,000,000 L * Daily phosphorus load: 10,000,000 L * 5 mg/L = 50,000,000 mg = 50 kg

**2.  Amount of Phosphorus Removed Daily:**
    * Phosphorus removed: 50 kg - (10,000,000 L * 1 mg/L = 10 kg) = 40 kg

**3.  Overall Phosphorus Removal Efficiency:**
    * Efficiency: (40 kg / 50 kg) * 100% = 80%

</p>

Books

  • Wastewater Engineering: Treatment, Disposal, and Reuse by Metcalf & Eddy (This comprehensive textbook covers the Block & Hong process within its discussions on biological phosphorus removal.)
  • Biological Wastewater Treatment: Principles, Modeling and Design by Henze et al. (This book offers a detailed explanation of the process, including its mechanisms and optimization.)

Articles

  • "Enhanced Biological Phosphorus Removal: Principles and Processes" by Grady et al. (Water Science and Technology, 2003) - Discusses the principles and practical applications of the Block & Hong process.
  • "The Role of Polyphosphate Accumulating Organisms (PAOs) in Enhanced Biological Phosphorus Removal" by M.C.M. van Loosdrecht et al. (Water Research, 1997) - Focuses on the key microbial actors involved in the process.
  • "The Block & Hong Process: A Review" by R. H. Metcalf (Journal of the Water Pollution Control Federation, 1982) - Provides an in-depth review of the process and its early development.

Online Resources

  • Krüger BioPACT website: This website offers information about Krüger's specific implementations of the Block & Hong process, including case studies and technical details.
  • WEF (Water Environment Federation) website: Search for "biological phosphorus removal" or "Block & Hong process" to find relevant publications, research reports, and educational materials.
  • EPA (Environmental Protection Agency) website: The EPA provides information on wastewater treatment technologies, including biological phosphorus removal.

Search Tips

  • "Block & Hong process" + "wastewater treatment": This will return results specifically related to the process in the context of wastewater treatment.
  • "Biological phosphorus removal" + "PAOs": This search will uncover resources focusing on the microbial aspects of the process.
  • "Krüger BioPACT" + "case studies": This will lead you to real-world examples of the technology's implementation.
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