Élimination de micropolluants des eaux résiduaires urbaines par ozonation : retour d’expérience de la station d’épuration de Sophia Antipolis

Dans les rejets de stations d’épuration, des micropolluants émergents sont fréquemment quantifiés. Depuis plusieurs années, des solutions technologiques, dont l’ozonation, sont étudiées pour leur élimination. En France, l’implantation d’un procédé d’ozonation à pleine échelle en 2012 à Sophia Antipolis (06) a offert l’opportunité d’étudier en conditions dynamiques réelles les performances d’élimination des micropolluants pour améliorer les connaissances disponibles et in fine mieux maîtriser, piloter, voire prédire ces performances. Dix campagnes d’échantillonnage ont été menées selon différentes conditions de fonctionnement, telles que la dose d’ozone transférée (3,4 à 12,7 gO3/m3, soit 0,5 à 1,6 gO3/g de carbone organique dissous [COD]) et la composition de l’effluent secondaire. Au total, 53 micropolluants organiques ont été analysés (pharmaceutiques, pesticides, hormones). Les résultats de cette étude ont montré l’importance de prendre en compte, dans la détermination de la dose d’ozone transférée, la matrice de l’effluent en entrée d’ozonation, en particulier les concentrations en COD et en nitrites. Par conséquent, il est nécessaire i) de normaliser la dose d’ozone au COD, afin de passer d’une dose transférée à une dose spécifique, puis ii) de corriger la dose spécifique aux nitrites. À concentrations élevées en COD et/ou nitrites, la dose d’ozone réellement disponible pour l’élimination des micropolluants est réduite entraînant une réduction des performances d’élimination des micropolluants les moins réactifs à l’ozone. Les résultats de cette étude ont permis de définir les doses d’ozone spécifiques (hors consommation par les nitrites) requises pour permettre d’atteindre un objectif de 80% de rendement d’élimination par l’ozonation en fonction du groupe de réactivité des micropolluants. Pour les micropolluants les plus réactifs (groupe A), une dose inférieure à 0,4 gO3/gCOD est suffisante pour atteindre cet objectif, tandis qu’il faut une dose deux fois supérieure pour les micropolluants les moins réactifs (groupe C). En complément de la qualité de l’effluent en entrée d’ozonation (COD, nitrites), la nature des micropolluants ciblés influence aussi fortement la dose d’ozone à transférer pour atteindre un objectif de rendement d’élimination défini