IV. DIFFERENTES FILIERES OU CHAINES DE TRAITEMENT
Les eaux usées sont des liquides de composition
hétérogène, chargées de matières
minérales ou organiques, pouvant être en suspension ou en
solution, et dont certaines peuvent avoir un caractère toxique.
En fonction des caractéristiques physico-chimiques des
effluents à traiter et du degré d'épuration visé,
on est conduit à concevoir différentes chaînes de
traitement de l'eau et des boues dont les principales sont
représentées sur la figure 2.
On peut considérer, d'une manière
générale, que l'épuration amènera toujours à
mettre en oeuvre des procédés :
-- La séparation et l'élimination des
matières en suspension ;
-- L'élimination des matières en solution, dont
une certaine proportion pourra être convertie en matières en
suspension, et éliminée avec ces dernières.
Figure 2 : Chaînes de traitement avec les
variantes possibles
IV.1/PRINCIPALES FILIERES DE TRAITEMENT DES EAUX
RESIDUAIRES
On distingue classiquement la succession des stades de
traitements suivants.
Traitement de dégrossissage ou
prétraitement
Il a pour objet de séparer les matières les plus
grossières et les éléments susceptibles de gêner les
étapes ultérieures de traitement.
Il comprend les opérations de dégrillage,
tamisage, dessablage et déshuilage. Pour les rejets industriels, il est
souvent souhaitable d'assurer leur homogénéisation de composition
au niveau d'un bassin tampon de tête, qui permet par ailleurs
d'éviter les variations du débit hydraulique et d'assurer si
nécessaire une préneutralisation.
Le prétraitement existe quelle que soit la
filière utilisée, mais peut être réduit dans
certains cas au simple dégrillage.
Traitement primaire
C'est une séparation physique, liquide-solide, dont
l'objectif est de retenir le maximum de matières en suspension
présentes dans les eaux usées.
Les matières en suspension que l'on peut habituellement
éliminer par décantation font l'objet classiquement du traitement
primaire.
La clarification globale des rejets nécessite
l'élimination complémentaire de la pollution particulaire
colloïdale ou finement dispersée, qui peut être obtenue
moyennant l'utilisation de réactifs chimiques lors d'un traitement par
voie physico-chimique qui implique la mise en oeuvre d'une
coagulation-floculation en amont d'une séparation solide-liquide par
décantation ou flottation.
Traitement secondaire
Il fait généralement appel aux
procédés biologiques dans lesquels on fait consommer la plus
grande partie des matières organiques présentes dans les eaux
usées par des bactéries aérobies ou anaérobies. Les
procédés le plus couramment mis en oeuvre pour la
dépollution des rejets urbains et industriels sont du type
aérobie (présence d'air ou d'oxygène).
On distingue :
-- les procédés aérobies utilisant une
culture bactérienne libre en suspension dans l'eau à traiter
(épuration par boues activées, lagunage naturel et
aéré) ;
-- les procédés aérobies utilisant une
culture bactérienne fixée sur un support (épuration par
lits bactériens ou par biofiltration). Notons que l'élimination
de la pollution organique concentrée de certains rejets industriels
biodégradables fait l'objet de plus en plus de l'application de
procédés d'épuration anaérobie de
méthanisation.
Traitement tertiaire ou de finition
Dans le vocabulaire courant de l'épuration, ce terme
désigne un traitement complémentaire permettant d'obtenir une
qualité d'effluent traité supérieure à celle
obtenue par les procédés biologiques classiques.
Il s'agit en fait d'affiner l'eau en poussant
l'épuration le plus loin possible avec la possibilité de viser
deux objectifs différents :
-- l'amélioration des performances sur les
paramètres classiques (MES, DBO5, DCO) : le traitement tertiaire est
alors un affinage qui peut être obtenu par différentes techniques
: microtamisage, filtration sur sable, biofiltration ou lagunage, adsorption
sur charbon actif...;
-- l'action spécifique sur un paramètre qui
n'est que peu ou pas touché par les traitements classiques : c'est le
cas de la désinfection, par laquelle on s'attache à
réduire la pollution bactérienne, ou des procédés
visant l'élimination des éléments nutritifs (azote ou
phosphore) facteurs d'eutrophisation, par des traitements biologiques
(nitrification et dénitrification de l'azote) ou physico-chimiques
(précipitation du phosphore).
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