Procédés couplés - préozonation et traitement biologique aérobie en réacteur SBR - pour le traitement des eaux de production de l'extraction pétrolière

par Altamira Diaz

Thèse de doctorat en Génie des procédés de l'environnement

Sous la direction de Hubert Debellefontaine.

Soutenue en 2003

à Toulouse, INSA .


  • Résumé

    Le travail présenté dans ce mémoire a trait au traitement des eaux chargées en DCO, en composés phénoliques, en hydrocarbures et en composés aromatiques polycycliques (HAP) issues de la production de pétrole brut au Vénézuéla. Une partie de ces eaux sont réinjectées dans les puits, mais des quantités très importantes doivent être rejetées à l'environnement et les performances du traitement physico-chimique aujourd'hui utilisé (décantation API) ne sont pas satisfaisantes. La première option de traitement envisagée est un simple traitement biologique aérobie en réacteur SBR. Elle peut donner satisfaction dans le cas des eaux de production de pétrole léger (EPPLG), la charge volumique appliquée (CVA) admissible étant alors supérieure à 1 g DCO/L/j. Mais dans le cas des eaux de production de pétrole moyen (EPPMY) ou lourd (EPPLD), l'acclimatation des boues est difficile, laissant présager des difficultés en cas d'à-coups de charge et les normes vénézuéliennes de rejet en vigueur - pourtant moins sévères que les normes françaises - sont difficilement respectées. Ce résultat a justifié la mise en œuvre d'une deuxième option de traitement associant une préozonation des eaux afin de modifier la structure des composés xénobiotiques à une étape ultérieure de traitement biologique. Les résultats montrent qu'une préozonation avec une dose transférée de l'ordre de 500 mg O3/L - qui n'abat pourtant qu'approximativement 50 mg DCO/L - améliore très sensiblement la performance de l'étape de traitement biologique qui suit. Dans ce cas, pour les eaux EPPMY, les eaux EPPLD et des eaux mélangées (EPPCL), les difficultés d'acclimatation de la biomasse sont réduites et les normes de rejets, notamment en phénols et en hydrocarbures, sont plus facilement atteintes. En conclusion, cette option de traitement couplé - préozonation puis traitement biologique aérobie en réacteur SBR - semble fournir une réponse technique au problème environnemental majeur que constitue, pour le Vénézuéla, le rejet au milieu ambiant des eaux de production de son industrie pétrolière


  • Résumé

    This manuscript is related to a study about the treatment of wastewater coming from the crude oil extraction industry in Venezuela and loaded with COD, phenolic compounds, hydrocarbons and polycyclic aromatic hydrocarbons (HAP). Part of this wastewater is reinjected in the wells to support secondary recuperation, but huge amounts must finally be disposed-off to the environment and the efficiency of the current physical-chemical treatment method used (API settling) is not satisfactory. The first treatment method studied is a simple biological treatment using an aerobic SBR reactor. This gives satisfactory results with water from light oil extraction (EPPLG) and the volume load can be greater than 1 g COD/L/d. But for water issued from medium (EPPMY) or heavy oil (EPPLD) extraction, it is difficult to acclimate the sludge and thus difficulties are to be expected because of load shocks and, in addition, the Venezuelan standards for wastewater disposal - while much less severe than the French ones - cannot be met. This is the reason why a second treatment option has been studied: it includes a preozonation step in order to modify the chemical structure of the xenobiotic compounds and a further biological treatment. The results demonstrate that preozonation with a transferred dose about 500 mg O3/L - corresponding to a COD reduction of only about 500 mg COD/L - clearly increases the performance of the subsequent biological treatment step. In this case, for EPPMY and EPPLD wastewater, as well as for mixed water (EPPCL), the difficulties to acclimate the sludge are overstepped and the standards for wastewater disposal are more easily met, especially for phenols and hydrocarbons. As a conclusion, this option for a coupled process - preozonation followed by aerobical biological treatment in a SBR reactor - seems to provide a valid answer to the major environmental issue that Venezuela has to face with the disposal at the environment of production water from its oil extraction industry.

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Informations

  • Détails : 189-[11] p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 181-189

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
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  • Cote : 2003/701/DIA

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  • Cote : 03 ISAT 0014
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