Traitement tertiaire d’eaux usées urbaines pour la réutilisation par ultrafiltration

Abstract

Dans un contexte de raréfaction de la ressource en eau, la réutilisation de l’eau est nécessaire. Dans cette étude, une unité d’ultrafiltration semi-industrielle placée en sortie d’une station d’épuration urbaine a été étudiée pour évaluer sa faisabilité et sa durabilité. L’optimisation des conditions opératoires a permis de donner pour la première fois des conditions d’exploitations fiables et durables qui se dégagent par une analyse comparative de l’impact de 15 conditions opératoires différentes sur la qualité de l’eau, la variation de perméabilité, la gestion du colmatage irréversible et le taux de conversion de l’eau. Une étude sur du long terme a validé cela avec des performances de filtration durables et adaptables quelles que soient la température et la qualité de l’eau d’alimentation. De plus, les rétrolavages essorés à l’air ont permis une excellente réversibilité du colmatage des membranes, qui était d’environ 1,25 à 2 fois supérieure à celle des rétrolavages classiques en moyenne. La qualité du perméat d’ultrafiltration a été suffisamment bonne pour être réutilisée dans des applications non potables, car elle répond à la meilleure qualité des directives de réutilisation de l’Organisation mondiale de la santé, aux normes de réutilisation de la France et à la réglementation européenne la plus récente pour l’irrigation agricole. Une étude spécifique du nettoyage des membranes a permis de montrer que l’utilisation de chlore pouvait avoir une efficacité accrue lorsqu’il est couplé à l’effet mécanique des rétrolavages essorés. Finalement, le calcul des coûts d’investissement et de fonctionnement du système d’ultrafiltration est donné dans les conditions optimisées. Au travers de cette étude, l’ultrafiltration apparaît comme un traitement tertiaire fiable pour la réutilisation de l’eau et les résultats donnent des indications opérationnelles pour l’échelle industrielle et des propositions pour la gestion du colmatage des membranes par rétrolavage à l’air assisté chimiquement.