Réutilisation et recyclage des eaux usées industrielles

Approche générale

La réutilisation et le recyclage des eaux usées industrielles suivent une stratégie progressive en quatre étapes :“Traitement avancé → Séparation par membrane → Désinfection et stabilisation → Approvisionnement séparé par qualité.”Les eaux usées traitées sont dirigées vers différentes applications de réutilisation — telles que l’eau de process, l’eau de refroidissement recirculée, l’irrigation paysagère et divers autres usages — en fonction de leurs caractéristiques de qualité, permettant ainsi d’atteindre les objectifs d’utilisation circulaire des ressources en eau et de réduction des émissions.

Voies techniques principales

①Prétraitement + Procédé à double membrane (UF + RO) :L’ultrafiltration élimine les matières en suspension et les composés organiques macromoléculaires. L’osmose inverse retient les sels dissous et les polluants à l’état de traces. Le perméat répond aux exigences de qualité de l’eau pour les procédés industriels ou l’alimentation des chaudières. Ce procédé est applicable au dessalement et à la réutilisation de l’eau dans les industries électroniques, pharmaceutiques, chimiques et de production d’énergie.

②Traitement avancé MBR + oxydation à l’ozone + BAF :Le bioréacteur MBR élimine la majeure partie de la matière organique et de l’azote ammoniacal. L’oxydation à l’ozone dégrade les composés organiques récalcitrants. Un filtre biologique aéré assure une dégradation supplémentaire. Ce procédé est applicable à la réutilisation des eaux usées des industries textiles, papetières et agroalimentaires présentant une salinité modérée.

③Oxydation avancée + adsorption sur charbon actif (AOP + GAC) :L’oxydation avancée par Fenton, ozone et UV dégrade les composés organiques hautement toxiques. Le charbon actif granulaire adsorbe les traces de composés organiques et les colorants. Ce procédé convient au traitement avancé et à la réutilisation des eaux usées contenant des composés organiques récalcitrants provenant des industries pharmaceutiques, phytosanitaires et de la chimie fine.

④Réservoir de sédimentation haute densité + filtre mécanique + désinfection :La floculation chimique et la sédimentation éliminent les matières en suspension et le phosphore. Les filtres mécaniques retiennent les fines particules solides. La désinfection à l’hypochlorite de sodium ou aux UV assure le contrôle microbien. Convient à la réutilisation des eaux de lavage dans les industries du traitement de surface des métaux et de la galvanoplastie.

⑤Conception d’un système d’alimentation en eau séparé :L’approvisionnement en eau gradué selon les exigences de qualité (eau pure → eau de process → eau de refroidissement recirculée → eau d’arrosage et usages divers) évite un traitement excessif et réduit les coûts d’exploitation. Cette solution est applicable aux grands parcs industriels ou aux entreprises nécessitant une utilisation en cascade de plusieurs sources d’eau.

⑥Traitement de réduction du volume du concentré (cristallisation/solidification MVR) :Le concentré d’osmose inverse subit une séparation des sels par nanofiltration. Le flux concentré est traité par évaporation sous vide, cristallisation ou solidification. L’eau douce est réutilisée ou rejetée conformément à la réglementation. Ce procédé est applicable aux projets de rejet zéro liquide pour les eaux usées à forte salinité.

Considérations clés

Les principes fondamentaux de la réutilisation des eaux usées industrielles sont« Niveaux de traitement appropriés et approvisionnement segmenté selon la qualité. »La qualité des eaux recyclées doit satisfaire aux exigences spécifiques de l’application de réutilisation prévue, en évitant un traitement excessif qui entraîne un gaspillage de ressources.

Il est recommandé de réaliser des analyses de bilan hydrique à l’échelle de l’usine afin de clarifier les besoins en quantité et en qualité d’eau à chaque point d’utilisation, d’optimiser la conception du système de réutilisation et de réduire à la fois le prélèvement d’eau douce et le rejet total de polluants.