Réduction de la formation de bromate lors de l'ozonation - stratégies possibles

La révision de la Loi et de l’Ordonnance sur la protection des eaux oblige de nombreuses stations d’épuration (STEP) à éliminer les micropolluants organiques au cours d’une étape de traitement supplémentaire. Outre l’utilisation de charbon actif en poudre, l’ozonation représente une possibilité efficace et éprouvée pour obtenir la dégradation exigée des micropolluants organiques. Toutefois, il a été démontré que le traitement à l’ozone ne convenait pas à toutes les eaux usées, en particulier celles qui présentent un taux élevé d’eaux usées industrielles. Des dérivés d’oxydation problématiques, comme le bromate ou la N-nitrosodiméthylamine (NDMA), peuvent par exemple se former de manière indésirable dans ces eaux usées.

Une faible formation de bromate est inévitable lors de l’ozonation d’eaux usées. Le bromate étant une substance persistante et potentiellement cancérigène, des stratégies ont été testées pour maintenir aussi basses que possible les émissions de bromate. La formation de bromate peut être réduite au minimum (1) en diminuant la concentration en bromure dans les eaux usées, (2) en réduisant la dose d’ozone durant le traitement des eaux usées ou (3) en diminuant l’exposition à l’ozone par l’ajout de peroxyde d’hydrogène sans modification de la dose d’ozone spécifique. Les résultats des différentes stratégies de prévention sont brièvement résumés ci-après:

1. Dans un bassin versant avec un petit nombre de gros émetteurs de bromure, déterminer les sources de bromure et réduire en conséquence les apports, c’est la solution la plus prometteuse. Cela peut être obtenu par exemple par le remplacement de moyens de production ou de produits nettoyants bromés. Lorsque le bromure arrive dans la canalisation et dans la STEP, il n’est actuellement pas possible de l’éliminer dans les eaux usées de façon efficace sur le plan énergétique et économique. L’article contient deux exemples qui illustrent la part que peuvent représenter les gros émetteurs de bromure dans la charge de bromure d’une STEP.
2. Une diminution de la dose d’ozone spécifique signifie également une plus faible dégradation des micropolluants organiques, ce qui est certes possible en théorie pour des pics de bromure variables dans le temps dans les eaux usées – mais difficile à réaliser dans la pratique, parce qu’il n’existe pas encore de sondes de bromure en ligne adaptées aux eaux usées et qu’il faut garantir la dégradation exigée des micropolluants organiques. Dans un procédé combiné (ozone/charbon actif), il est en revanche possible d’utiliser de façon permanente une faible dose d’ozone spécifique, car le traitement au charbon actif permet quand même de procéder à l’élimination exigée des micropolluants. Le bromate formé par l’ozonation n’est toutefois pas éliminé durant l’étape suivante au charbon actif.
3. L’ajout de peroxyde d’hydrogène, comme cela se fait déjà pour l’ozonation d’eau potable, peut également réduire la formation de bromate. Cela nécessite toutefois des concentrations de peroxyde d’hydrogène considérables (~5–10 mg/l), ce qui n’est envisageable dans la pratique que dans de très rares cas.

Outre le problème de la formation de bromate, il faut considérer que des pics de bromure dus à l’industrie peuvent aussi entraîner l’augmentation d’autres substances que l’ozonation pourrait transformer en dérivés d’oxydation problématiques. Ainsi il faut vérifier systématiquement sur chaque site STEP si l’ozonation est un procédé adéquat.

Veuillez lire l'article complet (en allemand) ici.