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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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Traitement de l’azote3. Traitement du phosphore
3.1 Cas d’application
Les normes de rejet sur le phosphore sont de plus en plus sévères pour limiter les phénomènes d’eutrophisation, dus aux phosphates, dans les lacs et les cours d’eau.
Dans un effluent industriel, le phosphore est en excès lorsque, une fois retranché le phosphore éliminé par assimilation bactérienne (anabolisme) avec les boues produites qui accompagnent l’épuration biologique, le phosphore résiduel demeure supérieur à la norme de rejet. Dans ce cas un traitement spécifique du phosphore s’impose.
Un traitement biologique du phosphore est possible (voir [C 5 220] pour la description du mécanisme). Il demeure peu mis en œuvre, et particulièrement sur des effluents industriels, car il nécessite la présence d’une quantité suffisante et continue de matières organiques facilement assimilables dans l’eau à traiter et s’accommode mal de la variabilité habituelle de ce type d’effluents. Par ailleurs, il ne permet pas d’atteindre seul des niveaux de rejet faibles tels que 1 ou 2 mg/L en PT (phosphore total) exigés pour les exutoires en zones dites « sensibles ».
Le traitement physico-chimique du phosphore est ainsi plus répandu. S’il est possible de réaliser la précipitation dans l’étape primaire de séparation physico-chimique et/ou dans l’étape secondaire de traitement biologique (co-précipitation), il est souvent mis en place, lors d’un traitement tertiaire car :
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les valeurs de rejets faibles ne sont pas toujours atteignables par les étapes primaires et secondaires seules ;
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une limitation de la consommation de réactifs et de la production de boues physico-chimiques est réalisée en multipliant les étapes de précipitation ;
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le traitement tertiaire permet, en même temps que le traitement du phosphore, d’améliorer le traitement des autres paramètres et par là même de sécuriser la qualité du rejet.
Le phosphore total PT correspond...
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