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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 :
-
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 :
-
soit conçu au sein d’une nouvelle ligne de traitement où les étapes primaires et secondaires sont d’emblée optimisées ;
-
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 :
-
amélioration de l’épuration sur les paramètres classiques : MEST, DBO5 et DCO ;
-
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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Réduction poussée des MEST et de la DCO colloïdale4. Traitement de l’azote
4.1 Formes d’azote présentes
Le traitement de l’azote s’impose pour respecter les normes de rejet sur cet élément qui, comme le phosphore, participe aux phénomènes d’eutrophisation.
Les normes de rejet peuvent s’exprimer en azote global (NGL) : quantité exprimée en mgN /L correspondant à l’azote organique et ammoniacal et aux formes oxydées de l’azote (nitrites et nitrates).
De plus en plus, elles portent sur tout ou partie des formes de l’azote :
-
NTK (azote Kjeldahl) : quantité (exprimée en mgN /L) correspondant aux formes réduites de l’azote soit à l’azote organique et ammoniacal ;
-
N-NH4 : quantité (exprimée en mgN /L) en azote ammoniacal ;
-
N-NO3 : quantité (exprimée en mgN /L) sous forme d’ions nitrates ;
-
N-NO2 : quantité (exprimée en mgN /L) sous forme d’ions nitrites.
Les formes de l’azote présentes dans un effluent varient énormément en fonction du type d’industrie.
Un effluent peut être carencé en azote, c’est-à-dire que de l’azote doit lui être apporté pour que l’assimilation bactérienne nécessaire à l’épuration biologique puisse être réalisée. Dans ce cas, il n’y a pas de traitement d’azote à proposer.
À l’opposé, un effluent peut contenir un excès d’azote :
-
sous forme de NTK (une fois retranché l’azote éliminé par l’assimilation bactérienne) ;
-
sous forme de N-NO3 et/ou N-NO2 .
Sauf si l’effluent contient des composés toxiques, le traitement privilégié de l’azote sera biologique.
HAUT DE PAGE4.2 Traitement biologique de l’azote
La dégradation bactérienne de la pollution azotée s’effectue en plusieurs étapes qui sont rappelées dans la figure 6.
Il n’est pas possible de se contenter d’une nitrification seule pour satisfaire les normes sur l’azote.
Sans revenir sur ces étapes et leur mise en œuvre possible décrites...
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