La clarification primaire est le processus de traitement physique consistant à éliminer les solides avant le traitement biologique. C’est le moyen le plus rentable d’éliminer ces solides après le criblage de base. L’eau de procédé pénètre dans le réservoir du clarificateur et les solides flottables (écume) sont éliminés de la surface par des écumeurs tandis que les solides décantables (boues) sont collectés au fond par un râteau et éliminés via un système d’élimination des boues. L’effluent destiné au traitement biologique quitte le clarificateur au-dessus d’un déversoir. La plage prévue pour le pourcentage d’élimination dans un clarificateur primaire est de 90% à 95% de solides décantables, de 40% à 60% de solides en suspension et de 25% à 50% de DBO totale5.
L’efficacité du clarificateur est basée sur le temps de rétention hydraulique, la température de l’eau, la conception du réservoir et la configuration de l’équipement. Une mauvaise performance du clarificateur peut être due à divers facteurs tels que (1) une surcharge hydraulique qui diminue le temps de rétention hydraulique; (2) une sous-charge hydraulique qui ne permet pas à l’équipement de fonctionner efficacement; (3) accumulation de boues entraînant une diminution du volume du réservoir; et (4) flux de déchets hautement concentrés. Le contournement d’un clarificateur, ce qui signifie que l’effluent de l’usine est acheminé directement vers un traitement secondaire dans un bassin d’aération, n’est effectué qu’en cas d’urgence lorsque l’équipement du clarificateur doit être réparé ou que le système d’élimination des boues n’est pas en mesure de traiter le volume de boues qu’il reçoit. Ce scénario introduit des niveaux élevés de solides et de DBO dans le système de traitement biologique et n’est pas conseillé.
Livre pour livre un clarificateur primaire peut potentiellement éliminer plus de DBO qu’un système biologique. En particulier dans une usine de papier, la performance du clarificateur primaire est essentielle pour éliminer les fibres du flux de déchets. Les fibres qui pénètrent dans le système de traitement des déchets biologiques apparaissent souvent sous la forme d’une DBO « fantôme » ou d’une DBO se dégradant lentement qui n’apparaît pas dans un test de DBO traditionnel de 5 jours. Ce BOD apparaît plus tard et entraîne un chargement dans le système qui ne peut pas être surveillé ou prédit. En optimisant les performances du clarificateur primaire et en assurant des performances continues, les performances de la station d’épuration seront optimisées.