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RÉSUMÉ
Les traitements tertiaires sont des traitements complémentaires qui sont effectués après un traitement primaire physico-chimique et un traitement secondaire biologique sur des eaux résiduaires industrielles. Après un rappel de la nature de la pollution concernée et des technologies applicables, cet article propose de détailler ce type de traitement tertiaire. L’analyse de l’amélioration du traitement des paramètres classiques est importante à conduire. Le traitement du phosphore puis de l’azote sont eux aussi fondamentauxs. Les étapes de réduction, de décoloration, de désinfection et enfin le traitement de composés spécifiques sont rangés eux aussi parmi de ces techniques.
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Alain TRUC : Ingénieur en génie des procédés - Responsable de projets chez Ondeo Industrial Solutions
INTRODUCTION
D'une façon générale, les eaux résiduaires industrielles subissent un traitement complémentaire (appelé tertiaire lorsque l’effluent a subi un traitement primaire physico-chimique, voir dans les Techniques de l’Ingénieur le dossier [G 1 270] et un traitement secondaire biologique [G 1 300]), pour améliorer la qualité de leur épuration.
L’un ou l’autre des objectifs suivants est poursuivi sur les eaux traitées :
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soit leur réutilisation dans un usage industriel (lavage de sols ou de produits, systèmes d’incendie, circuits de refroidissement, eau de procédé, voire alimentation de chaudières), agricole (irrigation) ou municipal (arrosage de golfs, de pelouses ou de terrains de jeu....) ou leur recyclage (partiel ou total) vers les ateliers de fabrication d’où elles proviennent (aspect traité dans le dossier [G 1 330]) ;
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soit une simple amélioration de leur qualité pour respecter des normes de rejet en perpétuelle évolution et de plus en plus sévères (surtout dans les zones sensibles), ce qui est l’objet du présent article.
Les deux objectifs peuvent conduire à la mise en place de traitements similaires.
Il faut, de plus, tenir compte du fait que le traitement tertiaire peut être :
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soit conçu au sein d’une nouvelle ligne de traitement où les étapes primaires et secondaires sont d’emblée optimisées ;
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soit mis en place en aval d’une ligne de traitement existante, parfois vieillissante, dont les performances d’épuration sur les paramètres classiques (MEST, DBO5 , DCO) restent à améliorer et où le traitement de l’azote peut être mal intégré.
Ainsi, le traitement tertiaire s’applique aux deux cas suivants :
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amélioration de l’épuration sur les paramètres classiques : MEST, DBO5 et DCO ;
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action spécifique sur des paramètres qui ne sont que peu ou pas touchés par les traitements classiques en amont.
La plupart des technologies de traitement des eaux, hormis les traitements dits préliminaires (décrits dans le dossier [G 1 250]) sont applicables dans ce domaine. Leur utilisation, seule ou agencé en une filière de traitement tertiaire, sera illustrée par quelques exemples pris dans diverses industries.
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Désinfection7. Décoloration
La couleur vraie après filtration est due à la présence de substances dissoutes (matières organiques, dérivés nitrés) ou colloïdales (pigments, sulfures). Il n’y a pas toujours de relation entre la couleur et la concentration en matières organiques. Elle est mesurée par comparaison à une solution de référence (platine-cobalt) dont l’unité de concentration, exprimée en mgPt-Co/L, est aussi appelée degré Hazen (méthode normalisée : NF EN ISO 7887).
L’arrêté du 2 février 1998, relatif aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation, fixe que la modification de la couleur du milieu récepteur, mesurée en un point représentatif de la zone de mélange, ne dépasse pas 100 mgPt-Co/L.
Les industries textiles et papetières sont les plus concernées par le traitement de la couleur de leurs effluents.
Le traitement biologique des eaux usées élimine une partie de la couleur par biodégradation et par adsorption des colorants sur les boues floculées (40 à 50 % sur effluents textiles) ce qui n’est généralement pas suffisant.
Il existe divers types de colorants, parmi lesquels les colorants acides, métallifères, dispersés, directs, au soufre, cationiques, de cuve, réactifs...
Ainsi, la composition des eaux résiduaires est extrêmement variable en qualité et quantité suivant les types de colorants utilisés et leur degré d’épuisement, ainsi que la nature des différentes opérations consommatrices d’eau (vidange de bains, lavage, rinçage).
Le choix de la technique de traitement doit bien évidemment tenir compte de cette composition.
La séparation physico-chimique intégrant coagulation et floculation est réservée aux colorants au soufre et dispersés.
Les techniques membranaires sont possibles mais se heurtent à des problèmes de colmatage. Elles peuvent trouver un intérêt fort dans l’optique du recyclage du colorant, il faut alors ségréger l’effluent qui contient le colorant.
Les colorants cationiques, métallifères et acides sont très bien décolorés par adsorption sur charbon actif.
Les colorants directs, au soufre, dispersés et réactifs sont moyennement décolorés ou le sont avec des doses massives en charbon actif.
Les colorants de cuve sont mal adsorbés.
L’utilisation...
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