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20 Dans le cadre de l\'exploitation et des analyses de l\'ozonation, il est important de prendre en compte plusieurs variables. La dose d\'ozone doit être validée lors de la mise en service et ajustée en fonction des caractéristiques des eaux usées. Un débitmètre peut être utilisé pour réguler le do...

20 Dans le cadre de l\'exploitation et des analyses de l\'ozonation, il est important de prendre en compte plusieurs variables. La dose d\'ozone doit être validée lors de la mise en service et ajustée en fonction des caractéristiques des eaux usées. Un débitmètre peut être utilisé pour réguler le dosage d\'ozone en fonction du débit, mais cela ne prend pas en compte les variations de charge. Pour ajuster la dose d\'ozone en fonction de la charge, il est possible de mesurer **le coefficient d\'adsorption spectrale à l\'aide d\'une sonde UV a 254 nm (CAS ~254~ ).** Cette mesure permet de corréler l\'élimination des micropolluants à l\'élimination du COD. Cependant, cette corrélation est spécifique à la composition des eaux usées et doit être établie pour chaque STEP. Les analyses UV sont moins coûteuses que les analyses de laboratoire et permettent des ajustements rapides. Il faut toutefois être vigilant quant à la présence d\'ozone à la sortie du réacteur d\'ozone, car cela peut influencer les mesures. Des contrôles réguliers et des calibrations des appareils de mesure sont nécessaires pour assurer une régulation appropriée. 21 Lors de l\'exploitation d\'un processus d\'ozonation, il est important de surveiller régulièrement les concentrations de bromures 12 fois par an step jusqu'à a 50\'000 EH si plus 24 fois, bromates et nitrosamines 8 à 12 fois à l\'entrée et à la sortie. Des bio tests peuvent également être utilisés pour les eaux usées industrielles. Cette surveillance permet de détecter d\'éventuels changements après la mise en place de l\'ozonation. Il est recommandé d\'effectuer des vérifications régulières en cas de changements importants dans le bassin versant. Les intervalles de mesure recommandés sont indiqués dans le Tableau 1. Un rapport complet est disponible sur le site micropoll.ch pour plus d\'informations. 22 Lors de la manipulation d\'oxygène et d\'ozone, il est essentiel de respecter les mesures de sécurité pour prévenir les risques pour la santé et l\'environnement. Voici un résumé des points importants :\ \ - Oxygène : Il est un comburant qui favorise l\'inflammation des matières combustibles. Il faut éviter tout contact avec des matières combustibles. Pour prévenir tout risque, les équipements en contact avec de l\'oxygène pur ou de l\'air enrichi en oxygène ne doivent contenir aucune trace d\'huile ou de graisse. Les matières combustibles (huiles, asphalte, matières plastiques, textiles) ne doivent en aucun cas entrer en contact avec de l'oxygène pur. Vérifier régulièrement l\'étanchéité des équipements et éviter les sources d\'inflammation. Une mauvaise concentration d\'oxygène peut entraîner un manque d\'oxygène ou une intoxication. Une ventilation adéquate et des détecteurs d\'oxygène sont nécessaires pour éviter les risques.\ \ - Ozone : Il est un gaz irritant qui attaque les muqueuses des yeux, du nez, du pharynx et des voies respiratoires. Il est important de contrôler les concentrations d\'ozone et de maintenir une ventilation adéquate. Les conduites contenant de l\'ozone doivent être courtes et en acier inoxydable avec des joints résistants. Les réacteurs à ozone doivent être étanches et surveillés pour éviter les fuites.\ \ Il est recommandé de se référer aux fiches de sécurité spécifiques pour obtenir des informations détaillées sur les mesures de sécurité à prendre lors de la manipulation d\'oxygène et d\'ozone. 23 Le tableau 2 présente les incidences sur la santé en fonction de la concentration d\'ozone, indiquant les effets possibles tels que quintes de toux, bronchite chronique \>0.2 mg/m^3^, irritation des yeux et des voies respiratoires \>1 mg/m^3^, oppression de la poitrine, vertiges, maux de tête \>2 mg/m^3^, perte de conscience \>20 mg/m^3^ et même la mort instantanée \>10'000 mg/m^3^.\ \ Le tableau 3 présente les seuils de perception et les seuils légaux pour l\'ozone, avec une valeur limite d\'immission moyenne horaire de 0,12 mg/m³.\ \ En ce qui concerne les coûts et la consommation énergétique, la mise en place et l\'exploitation d\'un traitement des micropolluants par ozonation peuvent être divisées en frais d\'investissement et frais d\'exploitation. Les frais d\'investissement dépendent de variables telles que la quantité et la qualité de l\'eau à traiter, ainsi que des contraintes locales. Selon une étude en Suisse, les coûts d\'investissement varient selon la taille de la station d\'épuration, allant de 360 CHF/EH pour une station de 10 000 EH à 100 CHF/EH pour une station de 100 000 EH.\ \ Il est important de noter que ces informations sont basées sur des sources spécifiques (VSA, SUVA) et peuvent varier en fonction des conditions propres à chaque installation de traitement des micropolluants. 24 Selon le rapport BG (2012), le coût d\'investissement pour le traitement par ozonation dans une station d\'épuration des eaux usées dépend de sa taille. Les frais d\'exploitation de l\'installation sont principalement liés aux frais d\'entretien des équipements et au prix de l\'électricité. Pour une STEP dimensionnée pour 10 000 EH, ces frais sont estimés à environ 14 CHF/EH/an, tandis que pour une STEP de 100 000 EH, ils sont d\'environ 6 CHF/EH/an. Ces coûts peuvent varier en fonction du marché, notamment le prix de l\'électricité. En comparaison avec un traitement au charbon actif, le coût d\'une ozonation est légèrement inférieur. 25 L\'ozonation est un procédé de traitement des eaux usées largement utilisé en raison de sa capacité à éliminer efficacement les micropolluants. Cependant, il est énergivore et nécessite plusieurs étapes qui consomment de l\'énergie, comme la production d\'oxygène et d\'ozone, l\'injection de l\'ozone dans le réacteur, et la destruction de l\'ozone. La consommation énergétique moyenne des stations d\'épuration suisses est d\'environ 0,35 kWh/m³, mais elle peut augmenter de 10 à 30% en raison de l\'ozonation. Si la production d\'oxygène se fait sur place, la consommation énergétique augmente encore plus. Pour garantir un traitement efficace et respectueux de l\'environnement, il est crucial de maîtriser le dosage de l\'ozone et de prendre en compte les aspects de sécurité. L\'ozonation est généralement complétée par d\'autres étapes de traitement, telles que les filtres à sable, pour éliminer les sous-produits indésirables et assurer une élimination supérieure à 80% des polluants. 32 Le charbon actif est largement utilisé dans le traitement des eaux usées pour éliminer les micropolluants. L\'adsorption est le processus par lequel les molécules et les particules sont capturées et retenues temporairement à la surface du charbon actif. Sa grande porosité lui permet d\'avoir de nombreuses surfaces d\'adsorption, ce qui le rend très efficace pour éliminer les contaminants. Les micropores du charbon actif sont particulièrement efficaces pour adsorber les micropolluants. Ce matériau n\'est pas soluble dans l\'eau et peut adsorber une large gamme de contaminants. En conséquence, le charbon actif est largement utilisé dans le traitement des eaux usées pour éliminer les polluants indésirables. 33 Le charbon actif est un matériau utilisé pour éliminer les micropolluants de l\'eau et de l\'air. Il peut être fabriqué à partir de différentes matières riches en carbone, telles que le bois, le charbon ou les coques d\'amandes ou de noix de coco. Une fois en place, le charbon actif adsorbe les micropolluants jusqu\'à ce qu\'il atteigne sa capacité maximale. À ce stade, il peut être revalorisé en éliminant les contaminants adsorbés. Il existe deux types de charbon actif : le charbon actif en poudre (CAP) Le CAP, comme son nom l\'indique, a la plus petite taille de particules : 0,05- 0,5 mm et le charbon actif en grain (CAG). Le CAG a une granulométrie de 0,1 à 2,4 mm. Le CAG peut être régénéré, contrairement au CAP. La taille des particules affecte la capacité d\'adsorption du charbon actif. 34 Le tableau comparatif des trois types de charbon actif (CAP, CAG) permet de mettre en évidence plusieurs critères importants. Voici un résumé des informations principales :\ \ - L\'ajout du charbon actif dans l\'eau est plutôt compliqué pour le CAP, tandis qu\'il est plutôt facile pour le CAG.\ - Le retrait du charbon actif de l\'eau est également plus compliqué pour le CAP que pour le CAG.\ - La filtration est possible avec le CAP construction requise, possible avec le CAG.\ - Le CAP permet la recirculation du charbon dans la biologie, contrairement au CAG qui ne le permet pas.\ - Le CAP a une plus grande expérience dans de grandes installations que le CAG. 35 Le rendement d\'élimination des micro polluant par charbon actif dans le traitement de l\'eau contaminée dépend de plusieurs facteurs tels que la concentration de COD, la quantité de charbon actif utilisée, le temps de contact, le pH, la température et la présence d\'autres substances. Des études montrent que le charbon actif peut éliminer efficacement de nombreux polluants, mais certains micropolluants peuvent être plus difficiles à éliminer que d\'autres. De plus, la capacité d\'adsorption du charbon actif diminue au fur et à mesure qu\'il adsorbe les polluants, nécessitant des remplacements ou des régénérations périodiques. Des essais pilotes sont nécessaires pour optimiser le rendement et la fréquence de régénération, et différents équipements sont utilisés en fonction du type de procédé. Il est important de prendre des précautions lors de l\'utilisation du charbon actif en raison de sa volatilité. Enfin, l\'installation et l\'utilisation des équipements ainsi que le charbon actif lui-même ont un coût et une consommation énergétique significatifs. 36 Le charbon actif en poudre (CAP) est couramment utilisé dans les stations d\'épuration des eaux usées pour traiter les micropolluants. Il existe différentes configurations d\'adsorption par CAP, dont voici quelques exemples :\ \ 1. Procédé d\'Ulm : Le CAP est ajouté dans un réacteur de contact après le traitement biologique. Une sédimentation permet la recirculation du CAP, soit dans le réacteur, soit dans le traitement biologique. Une partie du CAP est éliminée avec les boues en excès. Une filtration sur sable ou sur toile est utilisée pour éviter que le CAP ne se retrouve dans l\'effluent.\ \ 2. CAP en amont d\'une filtration sur sable : Le CAP est ajouté après le traitement biologique, sans sédimentation. Une filtration sur sable, sur toile ou l\'utilisation d\'une membrane est réalisée pour empêcher le CAP de se retrouver dans l\'effluent. Une recirculation dans les bassins à boues activées permet une meilleure saturation du CAP. Une fraction du CAP est éliminée avec les boues en excès.\ \ Ces configurations permettent de traiter les micropolluants en suspension dans l\'eau grâce au CAP. L\'ajout d\'un coagulant et d\'un floculant peut être nécessaire pour améliorer le processus de traitement. 38 Dans le cadre du traitement des micropolluants, le charbon actif en poudre (CAP) est utilisé dans la dernière zone du processus biologique ou une grande partie de la matière organique et déjà éliminées. Des dosages de floculants et de coagulants sont nécessaires pour assurer une bonne séparation du CAP. Une filtration est également requise en plus de la décantation. Une membrane peut être utilisée à la place de la décantation, car elle permet une rétention efficace du CAP et est plus compacte. Cependant, la consommation de CAP est plus élevée lorsqu\'il est dosé dans la biologie, car la quantité de COD (Carbone Organique Dissous) est plus élevée dans cette zone. Pour le traitement des micropolluants par le charbon actif en grain (CAG), des colonnes à lit fixe, également appelées filtres à CAG, sont utilisées. L\'eau passe à travers le lit de CAG où les micropolluants sont adsorbés,le lit de CAG et généralement de 1.5 é 2.5 mètres, puis les filtres a CAG sont régénérés en les exposant à de hautes températures Pour régénérer un filtre, celui-ci doit être vider. C\'est pour cette raison que les installations de CAG sont dimensionnée pour n-1 filtres.. Des rétro-lavages sont nécessaires pour limiter les pertes de charge causées par les particules solides en suspension. 39 Le traitement des micropolluants par µCAG utilise des réacteurs à flux ascendant. L\'eau provenant des filtres à disques est introduite par le bas des réacteurs via des diffuseurs. Une protection mécanique en amont du réacteur est recommandée pour éviter le passage de grosses particules. Cependant, si le système en amont est conçu pour empêcher l\'entrée d\'éléments grossiers, cette étape n\'est pas nécessaire.\ \ Les diffuseurs sont recouverts de deux couches de graviers pour assurer une vitesse ascensionnelle uniforme dans tout le réacteur. Les graviers sont également utilisés comme moyen de filtration et sont lavés une fois par mois.\ \ L\'adsorption sur charbon actif se fait dans la partie inférieure du réacteur, où le charbon actif en micrograins est retenu par gravité. L\'eau épurée est collectée par surverse et rejetée à l\'exutoire. 40 Chaque jour une fraction du lit fluidisé est retirée et une quantité équivalente de charbon actif est insérée dans le haut de la cuve. Le charbon extrait peut ensuite être régénéré en usine. 41 Le dimensionnement des ouvrages pour le traitement des micropolluants par CAP dépend du débit d\'eau à traiter et du temps de séjour nécessaire au procédé. Pour un traitement efficace, un temps de séjour de 30 à 45 minutes dans le réacteur de contact et de 2 à 2,5 heures dans le bassin de sédimentation est recommandé. La taille des ouvrages varie en fonction du débit d\'eau à traiter. Par exemple, la STEP du lac de Thun est équipée de 2 réacteurs de contact de 1100 m³ chacun et de 4 bassins de sédimentation de 1944 m³ pour un débit maximal de 800 l/s. La filtration se fait généralement sur sable bicouche avec des hauteurs de lit de 1,2 à 1,8 m et des vitesses de filtration maximales de 10 à 15 m/h. Le procédé ULM CAG est encombrant en raison des réacteurs de contact, de la sédimentation et de la filtration, il faut donc tenir compte de l\'espace disponible dans la station d\'épuration. Dans le cas d\'une filtration CAP en amont d\'une filtration, la taille du réacteur de contact dépend du débit d\'eau à traiter et d\'un temps de séjour minimal de 15 minutes. Par exemple, la STEP de Schönau est équipée de 2 réacteurs de 700 m³ chacun pour un débit maximal de 1600 l/s. La filtration peut être réalisée avec un filtre à sable bicouche ou des membranes. Enfin, dans le cas d\'une CAP dans l\'étage biologique avec une biologie à boue activée, le temps de séjour minimal dans la dernière zone de la biologie est de 30 minutes. Les dimensions des bassins sont déterminées par le dimensionnement de la biologie et les décanteurs sont suivis d\'un filtre à sable bicouche avec une hauteur de lit de 1,8 m et des vitesses de filtration maximales de 10 à 15 m/h. 42 Le procédé CAG (Charbon Actif en Grain) est utilisé comme filtre pour le traitement des eaux usées. Il ne nécessite pas de réacteur de contact car il se présente directement sous la forme de filtre. Il est recommandé d\'avoir au moins 4 cellules filtrantes pour être flexible aux variations de débit. Le temps de contact à travers le filtre devrait être d\'au moins 20 minutes en cas de temps de pluie. La hauteur du lit filtrant varie entre 1,5 m et environ 2,5 m. Les vitesses de filtration optimales se situent entre 4 et 7 m/h. Le temps de séjour dans le lit de contact du µCAG est de 5 à 20 minutes. Le dosage du charbon actif en poudre (CAP) dépend de la quantité de pores accessibles qui ne sont pas occupés par du carbone organique dissous. Pour un dosage après le **traitement biologique, les doses sont souvent autour de 12 à 15 g de CAP** par m³ d\'eaux usées. Les doses peuvent varier d\'une installation à l\'autre en fonction du type de charbon utilisé. -- -- -- -- -- -- -- -- 43 En hiver, lorsque les températures sont froides, il est nécessaire d\'augmenter la quantité de charbon actif en poudre (CAP) utilisée dans le traitement des eaux usées en raison d\'une diminution de l\'efficacité du traitement biologique. Une vitesse d\'écoulement minimale de 1,5 à 2 m/s est recommandée pour éviter les dépôts de CAP dans les conduites de dosage. Le charbon actif en grain (CAG) est utilisé dans un filtre et a une durée de vie d\'environ 20 000 à 30 000 volumes de lit par cellule filtrante. Le dosage de CAP nécessaire est d\'environ 2 mg CA par mg de COD. Avant la mise en service d\'une installation de charbon actif, des essais par agitation ou vibration sont réalisés pour pré-sélectionner les charbons actifs et estimer les dosages requis. Le choix du charbon actif se fait en fonction de son efficacité d\'élimination des composés traces et de sa durabilité. Des fournisseurs de charbon actif peuvent être consultés sur la plateforme micropoll.ch. 44 Lors de la livraison de charbon actif, il est important de vérifier sa qualité. Des tests d\'agitation doivent être réalisés pour évaluer sa performance. Le CAS 254 et le COD peuvent être mesurés pour vérifier la qualité du charbon. L\'analyse des composés traces organiques nécessite des laboratoires spécialisés. Deux tests d\'agitation sont recommandés pour comparer l\'échantillon livré à l\'échantillon commandé. Les fournisseurs doivent fournir des informations sur la répartition granulométrique et la masse volumique apparente. La teneur en eau, les cendres, la répartition granulométrique et la pureté du charbon doivent également être vérifiées. La conformité du charbon à la commande peut être vérifiée en effectuant deux tamisages. Il est également important de s\'assurer que le charbon ne contient pas d\'impuretés. Des conseils supplémentaires sont disponibles sur la plateforme micropoll.ch. **45** Le charbon actif en grain et micrograin est utilisé pour l\'adsorption des polluants dans le traitement de l\'eau. Les analyses et les essais d\'agitation sont nécessaires pour évaluer son efficacité, mais les grains plus gros adsorbent plus lentement. Le dosage du charbon actif doit être ajusté en fonction du débit ou de la charge lors de son utilisation. Des mesures UV à l\'entrée et à la sortie du traitement des micropolluants peuvent servir de référence pour vérifier son bon fonctionnement. Des précautions de sécurité et de maintenance doivent être prises lors de la manipulation du charbon actif, notamment pour éviter les problèmes respiratoires et les irritations cutanées. Le stockage du charbon actif doit être effectué dans des conditions appropriées pour éviter les risques d\'explosion et de combustion. 46 Le coût de la mise en place et de l\'exploitation d\'un traitement des micropolluants au charbon actif dépend de plusieurs facteurs tels que le type et la quantité de charbon actif utilisé, ainsi que du volume d\'eau à traiter. Selon une étude, les frais d\'investissement varient de 200 pour 100000 EH à 600 CHF pour 10000 EH en fonction de la taille de la station d\'épuration. Les frais d\'exploitation dépendent du type de charbon actif et des frais d\'entretien des équipements, et varient de 11 à 23 CHF/EH. En général, le traitement par charbon actif est légèrement plus coûteux que l\'ozonation dans le cadre des stations d\'épuration. 47 Selon le rapport BG (2012), le coût d\'exploitation annuel par équivalent habitant spécifique au traitement par charbon actif en poudre (CAP) varie en fonction de la taille de la station d\'épuration (STEP). L\'utilisation de charbon actif entraîne une légère augmentation de la consommation énergétique totale de la STEP, d\'environ 5 %. Si le charbon actif est séparé à l\'aide d\'une filtration sur sable, les besoins énergétiques supplémentaires sont d\'environ 0,01 à 0,05 kWh/m³. L\'utilisation de charbon actif granulaire (CAG) entraîne également une augmentation de la consommation d\'énergie similaire à celle d\'un filtre à sable. Il est important de prendre en compte l\'énergie requise pour l\'ensemble du cycle de vie du charbon actif et les émissions de CO2. 48 Le charbon actif est largement utilisé dans le traitement des eaux usées pour éliminer efficacement une variété de micropolluants. Il existe deux types principaux de charbon actif : le charbon actif en poudre (CAP) et le charbon actif granulaire (CAG). Le CAP a une granulométrie plus fine et n\'est pas réutilisable, tandis que le CAG peut être régénéré. Un type plus récent de CAG, appelé µCAG, offre une meilleure surface d\'adsorption et permet la récupération et la régénération des grains.\ \ Lorsqu\'il est utilisé après un traitement biologique poussé, le dosage précis du charbon actif est crucial pour obtenir un rendement d\'élimination des micropolluants supérieur à 80 % sans surdoser le charbon. Bien que le charbon actif ne soit pas dangereux en lui-même, il peut adsorber des substances toxiques et disperser des particules fines dans l\'air, ce qui peut entraîner des risques indirects tels que des explosions de poussières et des problèmes respiratoires. Il est donc important de maîtriser le traitement par charbon actif et de prendre en compte la sécurité tout au long du processus de traitement des eaux usées. 57 Le résumé de l\'impact environnemental de l\'ozonation et du charbon actif dans le traitement des eaux usées est le suivant :\ \ Bien que l\'ozonation et le charbon actif aient un impact positif sur l\'environnement en éliminant les micropolluants des eaux usées, il est important de considérer l\'ensemble de leurs effets, notamment l\'énergie de production et d\'élimination des consommables, le transport, la construction des infrastructures et l\'énergie de pompage supplémentaire.\ \ L\'empreinte CO2 des procédés étudiés a été évaluée, en se concentrant sur la diminution des émissions de CO2. Dans le cas de la STEP de Altenrhein, qui utilise à la fois l\'ozonation et la filtration sur charbon actif, il a été constaté que la grande majorité de l\'empreinte CO2 provient de la production des consommables, représentant environ 70% (45% pour le charbon actif, 15% pour l\'ozone et 10% pour l\'oxygène liquide). La construction des infrastructures représente moins de 20% de l\'empreinte CO2, tandis que le pompage des eaux usées représente un peu plus de 10%.\ \ Il est important de souligner que cette évaluation ne prend en compte que l\'empreinte CO2 des procédés étudiés et ne tient pas compte du bilan global de leur impact environnemental. D\'autres facteurs tels que l\'énergie de production et d\'élimination des consommables, le transport et l\'occupation du sol doivent être pris en compte pour évaluer pleinement l\'impact environnemental de l\'ozonation et du charbon actif dans le traitement des eaux usées. 58 Le schéma compare l\'empreinte CO2 des différents procédés de traitement des micropolluants. Le charbon actif extrait de la mine a l\'impact le plus important, suivi du charbon actif granulaire et de l\'ozonation. La production des consommables est responsable de la majeure partie des émissions, tandis que le transport a un impact négligeable. Pour réduire l\'empreinte CO2, il est important de choisir des consommables issus de sources renouvelables, de minimiser les doses de charbon actif et d\'ozone, et d\'utiliser des traitements biologiques efficaces. Les installations existantes devraient également être réutilisées et la chaleur du procédé récupérée. 59 Face à la problématique des micropolluants dans les eaux suisses, des mesures ont été prises pour encourager les stations d\'épuration à mettre en place des systèmes de traitement. Les deux méthodes les plus courantes sont l\'ozonation et le traitement par charbon actif. Chacune a ses avantages et inconvénients, qui doivent être considérés lors du choix de la méthode adaptée à chaque situation. Des facteurs tels que l\'infrastructure existante, la composition de l\'eau à traiter, les coûts et la durabilité doivent être pris en compte. Il est également important de ne pas négliger les précautions d\'utilisation et de maintenance. **CS5 Chapitre 3** 9 La filtration est un procédé de séparation utilisé pour séparer un mélange solide-liquide. Il existe deux principes de séparation : la filtration en profondeur et la filtration en surface.\ \ La filtration en profondeur retient les particules solides dans toute la profondeur du lit filtrant, tandis que la filtration en surface retient les particules solides à la surface du filtre.\ \ La filtration est généralement utilisée pour respecter les normes de rejet des matières en suspension (MES), mais peut aussi être utilisée pour respecter des normes plus strictes de rejet de la demande chimique en oxygène (DCO) et du phosphore (P).\ \ Les ratios entre les MES et d\'autres paramètres dépendent de la composition des eaux usées et des conditions de fonctionnement du traitement biologique.\ \ À l\'avenir, il est possible que les normes de rejet incluent également l\'élimination des micropolluants et des métaux lourds adsorbés sur les particules solides, ce qui pourrait être atteint grâce à la filtration. Relations MES - DCO - N - P =========================== DCO = DCODISSOUTE+ DCOMES - A titre indicatif (traitement par BA, avec traitement de l\'azote): =================================================================== - - - 11 La filtration est une étape clé dans le traitement de l\'eau pour éliminer les particules solides en suspension. Cela comprend les matières organiques et minérales en suspension, ainsi que les matières colloidales fines. Les matières colloidales, comme les argiles et les bactéries, s\'accumulent à l\'interface solide/liquide. La filtration tertiaire est la dernière étape de traitement dans une station d\'épuration des eaux usées. Elle permet de retenir les quelques milligrammes par litre de matières en suspension qui n\'ont pas été éliminées lors des étapes précédentes. Les concentrations en entrée de filtration sont généralement de 10-20 mg/L, mais grâce à la filtration, on peut atteindre des concentrations en sortie aussi faibles que 5 mg/L. Dans certains cas, des concentrations plus élevées jusqu\'à 50 mg/L peuvent être traitées, mais cela nécessite des lavages plus fréquents. La filtration tertiaire permet de respecter les normes de rejet. 13 En résumé, après le traitement des micropolluants, une filtration peut être nécessaire pour éliminer les substances indésirables restantes. Avant d\'utiliser un filtre à fonctionnement continu, il est recommandé de procéder à une étape de séparation grossière, comme la décantation secondaire, pour éviter les perturbations lors du transport du sable.\ \ Dans le traitement des eaux usées, une étape de coagulation/floculation n\'est généralement pas nécessaire avant la filtration, car les flocs produits lors du traitement biologique sont suffisamment gros pour être retenus dans le filtre. Cependant, dans le cas de normes de rejet strictes pour le phosphore, une post-précipitation combinée à une filtration peut être réalisée pour déphosphater l\'eau et retenir les particules colloidales.\ \ Dans certains cas, une filtration peut être utilisée après un traitement biologique pour servir de décantation secondaire. Dans ces situations, les processus de coagulation et de floculation facilitent l\'élimination des matières en suspension et des particules fines en les regroupant sous forme de flocs, qui sont ensuite séparés par la filtration. 15 La filtration en profondeur et la filtration en surface sont deux types de techniques de filtration utilisées pour purifier l\'eau.\ \ La filtration en profondeur, ou filtration à lit profond, consiste à faire passer l\'eau à travers un lit filtrant composé de matériaux granulaires. Les particules en suspension sont piégées dans les espaces entre les grains sur toute la profondeur de la couche filtrante. Il existe des filtres à lit profond à flux descendant et à flux ascendant.\ \ La filtration en surface, quant à elle, utilise un support mince tel qu\'un tissu métallique ou plastique, ou des éléments filtrants avec des orifices réguliers. L\'eau passe à travers ce support et les particules en suspension sont retenues à sa surface.\ \ Ces deux techniques de filtration ont des applications spécifiques en fonction des besoins de purification de l\'eau. Il est important de choisir le type de filtration adapté en fonction des caractéristiques de l\'eau à traiter et des exigences du système de filtration. 17 Un filtre à lit profond est utilisé pour permettre l\'écoulement de l\'eau à travers un matériau filtrant. Cependant, ce processus est complexe car les espaces entre les matériaux sont irréguliers et tortueux. On utilise donc un vecteur de flux d\'écoulement pour représenter la vitesse fictive de l\'eau à travers le filtre. Pendant son passage, l\'eau subit une perte d\'énergie appelée perte de charge, qui est induite par la différence de hauteur d\'eau entre l\'amont et l\'aval du filtre. La loi de Darcy décrit les facteurs qui influencent le flux d\'eau à travers le filtre, tels que la perte de charge, la hauteur de la couche de média filtrant et sa conductivité hydraulique. La conductivité hydraulique caractérise la capacité du matériau filtrant à laisser circuler l\'eau. La vitesse de filtration est proportionnelle à la perte de charge et à la perméabilité du matériau filtrant, et inversement proportionnelle à la hauteur de la couche filtrante.  19 La formule de Darcy, précisée par la formule de Kozeny-Carman, permet de calculer la perte de charge dans un milieu filtrant en fonction de différents paramètres tels que la vitesse de filtration, la viscosité de l\'eau, la hauteur de la couche filtrante et la conductivité hydraulique du milieu filtrant. La viscosité de l\'eau est inversement proportionnelle à la température, ce qui signifie qu\'une eau plus froide aura une viscosité plus élevée et créera une perte de charge plus importante.