Couplage de procédés d'ozonation et de nanofiltration pour la réutilisation des eaux usées urbaines

L’accroissement de la population mondiale et de l’industrialisation exerce une forte pression sur les ressources en eau disponibles. Une des solutions à la conséquente raréfaction des ressources d’eau est de ne plus considérer les eaux usées comme déchets mais plutôt comme ressources potentielles alternatives, pour diverses application, après un traitement approprié. Néanmoins, les eaux usées urbaines sont de plus en plus contaminées par des micropolluants organiques (OMP) tels que des biocides et des substances pharmaceutiques réfractaires aux traitements conventionnels. Une réutilisation sure et durables de cette ressource requiert de recourir à des procédés de traitement tertiaire adaptés. Dans cette optique, les procédés membranaires, plus particulièrement la nanofiltration et l'osmose inverse, ont récemment suscité un intérêt considérable, car ils assurent une bonne élimination des micropolluants et la production de perméat de très bonne qualité. Cependant, ces procédés de séparation restent confrontés aux défis du colmatage de la membrane et de la gestion des concentrats. Par ailleurs les procédés d’oxydation avancée tels que l’ozonation dégradent bien les micropolluants mais sont susceptibles de conduire à la formation de sous-produits potentiellement plus toxiques que les composés-mères. L'objectif de cette étude était donc de développer un système intégré et innovant couplant la nanofiltration (NF) et l'ozonation (O3) appliqué à un effluent secondaire de bioréacteur à membrane (BaM). Le procédé d’ozonation dégrade bien les micropolluants et la matière organique. Le procédé de nanofiltration assure une rétention satisfaisante des micropolluants, des sous-produits d’ozonation et produit un effluent de très bonne qualité. La pré-ozonation permet d’atténuer le colmatage de la membrane de nanofiltration. Cette étude démontre le fonctionnement synergique du procédé hybride pour traiter efficacement les effluents secondaires contenant des substances prioritaires visées par la législation afin d'offrir une réutilisation sûre et durable des eaux usées municipales.