Projet DC Water : Pompes pour un système ENRF

Élimination de l'azote avec un système ENRF

Couvrant plus de 150 acres et desservant une superficie de 725 milles carrés, l'usine de traitement avancé des eaux usées de Blue Plains (AWTP) est située à Washington DC. La dernière extension du processus ENRF de Blue Plains a été conçue pour réduire les niveaux d'azote à la limite de la technologie avant d'être rejeté dans la rivière Potomac, un affluent de la baie de Chesapeake. L'objectif du projet était de respecter ou de dépasser la nouvelle exigence de l'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis visant à réduire la production d'azote des effluents à quatre millions de livres par an.

L'élimination de l'azote à Blue Plains est un processus en deux étapes qui implique la nitrification de l'effluent secondaire dans les 12 réacteurs de nitrification/dénitrification existants. Une dénitrification essentiellement complète se produit dans les réservoirs ENRF nouvellement construits.

Un élément clé du nouveau procédé ENRF a été l'ajout d'une nouvelle station de pompage à grande capacité. Les spécifications de conception prévoyaient un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec une durée de vie prévue d'au moins 20 ans. Les pompes sélectionnées devaient être robustes et présenter un haut degré de fiabilité.

DC Water

L'usine de traitement avancé des eaux usées de Blue Plains (AWTP) à Washington DC est la plus grande usine de traitement avancé des eaux usées au monde. Blue Plains a une capacité de conception pour traiter jusqu'à 370 millions de gallons par jour, répondant aux besoins de traitement des eaux usées et de collecte de la région métropolitaine de DC. L'effluent traité est rejeté dans la rivière Potomac, ce qui oblige l'usine à respecter certaines des normes d'azote les plus strictes au monde.

Fournir des pompes conformes aux exigences strictes de l'EPA

Azir Khan, l'ingénieur projet de KSB reprend l'histoire. « Nous devions démontrer à DC Water que nous disposions de pompes ayant fait leurs preuves. À cette fin, nous avons pu indiquer des installations similaires dans d'autres parties du monde où les pompes recommandées avaient fonctionné sans problème pendant de nombreuses années. Les pompes que nous recommandons sont nos pompes submersibles Amacan P et les pompes Amarex KRT. Ce sont les plus grandes pompes à turbine submersibles produites par n'importe quel fabricant.

Non seulement KSB a pu démontrer l'efficacité de ces pompes, mais c'était la seule entreprise qui pouvait tester les pompes en usine conformément aux conditions de fonctionnement. C'était un ensemble de critères très stricts que KSB devait respecter pour être accepté par DC Water.

Après avoir spécifié ces pompes à haute capacité, DC Water a également réalisé des avantages supplémentaires en travaillant avec KSB, qui comprenait des configurations alternatives. L'optimisation de la configuration a entraîné des économies d'énergie considérables, jusqu'à 200 000 $, en coûts d'exploitation qui pourraient être réalisées chaque année. KSB disposait également des ressources d'ingénierie nécessaires pour aider les ingénieurs à optimiser la conception de la station de pompage.

En réduisant le nombre de pompes, l'empreinte globale de la station de pompage pourrait également être réduite. De plus, des calculs hydrauliques approfondis ont été effectués pour développer une courbe de pompe requise à différentes vitesses.

Des pompes Amacan P et Amarex KRT optimisées

KSB s'est donné beaucoup de mal pour démontrer les capacités de ses technologies de pompage et sa compréhension du projet.

« Les pompes ont été optimisées spécifiquement pour le projet, en utilisant des moteurs identifiés comme étant les plus adaptés et l'hydraulique correspondait exactement aux exigences du projet. Les pompes Amacan P et Amarex KRT fonctionnent à leur point de performance optimal au débit de pointe, ce qui est très important à la fois pour le projet et pour la longévité des pompes », poursuit Azir Khan.

Les pompes KSB Amacan P et Amarex KRT sont de véritables chevaux de bataille pour les secteurs du traitement des eaux usées et de l'approvisionnement en eau et se retrouvent dans de nombreuses applications à travers le monde où les applications les plus difficiles de l'industrie de l'eau doivent être satisfaites. À Blue Plains AWTP, sept pompes Amacan P sont situées à divers endroits (Fig.1) dans les puisards de la galerie de retour des boues de dénitrification et sont utilisées pour pomper le drainage, le lavage et potentiellement les boues et les produits chimiques en cas de rupture d'un tuyau. Quatre pompes submersibles Amarex KRT sont situées dans deux stations de pompage de déshydratation dans la galerie de retour des boues de dénitrification et sont utilisées pour le pompage de l'eau souterraine, le drainage de la pompe/du sol et le ruissellement par temps humide.

Dans l'Alternate Carbon Building, deux pompes submersibles Amarex KRT sont utilisées pour le drainage de la station de lavage des yeux, le drainage des éviers de laboratoire, le drainage de la pompe/du sol et potentiellement des produits chimiques carbonés en cas de fuite d'un tuyau ou d'une pompe. Des unités submersibles portables Amarex ont également été fournies et peuvent être déplacées à divers endroits dans les réacteurs de dénitrification et les réservoirs de post-aération, leur but étant de manipuler la liqueur mixte. Leur fonction première est d'assécher les réacteurs de dénitrification et les bassins de post-aération en cas de mise hors service.

Les pompes de dénitrification à moteur submersible de la série Amacan P fournies à DC Water sont généralement utilisées dans le monde entier pour l'approvisionnement en eau industrielle et agricole, les stations de prévention des eaux pluviales et des inondations et les industries de traitement de l'eau et des eaux usées. Il s'agit d'une pompe à turbine axiale monobloc, à installation humide, où l'hélice est dans un boîtier tubulaire immergé dans l'eau. Chacune des pompes a une capacité de débit maximale de 179 mgd et une tête maximale de 12 m et ensemble, elles fournissent un total de 895 mgd. L'hydraulique à faibles vibrations et un écoulement sans vortex grâce aux nervures d'entrée et au large évasement garantissent une optimisation hydraulique de la pompe. L'efficacité de fonctionnement est assurée par le moteur mince qui minimise les pertes de débit du tube de refoulement.

L'Amarex KRT est une solution sûre, fiable et économe en énergie pour un large éventail de travaux de pompage dans les processus de traitement des eaux usées industrielles et municipales (Fig 2). Afin de fournir une polyvalence/flexibilité maximale pour les applications, KSB propose cette pompe dans une large gamme de matériaux. Une gamme de systèmes hydrauliques spécialement adaptés avec une grande fiabilité de fonctionnement, grâce à de larges passages libres, permettent un transport économique optimal de tous types de liquides. Les pompes submersibles Amarex KRT sont utilisées pour le pompage des eaux usées brutes et sur les stations d'épuration. Contrairement aux pompes d'alimentation en eau, les pompes utilisées dans la remise des effluents bruts et traités doivent fonctionner toute la journée, ce qui leur impose une charge de travail considérable.

- Azir Khan, chef de projet, KSB.

Lieu :  Blue Plains, Washington DC, États-Unis

Client:

DC Water (Autorité des eaux et des égouts du district de Columbia), Washington DC, États-Unis

Données du projet :

7 pompes Amacan P. Débit maximal jusqu'à 179 mgd ; hauteur maximale 12m.
Pour répondre aux exigences de ce projet, l'angle de pas des roues a été ajusté et les moteurs ont été spécialement bobinés.
4 pompes submersibles Amarex KRT installées en permanence.
Nombre inconnu de pompes portables Amarex KRT.