Eaux usées (eaux brutes) : eaux usées non traitées rejetées après utilisation domestique ou industrielle. Aussi appelées eaux résiduaires.
Après utilisation, les eaux dites "usées" ne sont pas directement envoyées dans la nature. Elles sont collectées et acheminées par un réseau d'égouts vers une usine de dépollution qui élimine toutes les substances néfastes aux milieux naturels.

Effluent : terme générique désignant les eaux usées.

Eaux résiduaires urbaines (ERU) : eaux usées issues d'une activité urbaine.
Eaux résiduaires industrielles (ERI) : eaux usées issues d'une activité industrielle ou commerciale.

La question de l'élimination des eaux usées a revêtu une importance croissante au début des années soixante-dix, compte tenu de la préoccupation générale exprimée partout dans le monde face au problème de plus en plus important de la pollution de l'environnement humain, de l'atmosphère, des rivières, des lacs, des océans et des eaux souterraines par les déchets ménagers, urbains, agricoles et industriels.

Le traitement des eaux résiduaires urbaines (ERU) ou industrielles (ERI) est donc régi, soit par une réglementation basée sur la plus ou moins grande fragilité du milieu récepteur en cas de rejet direct, soit par une qualité d’usage requise en cas de volonté de réutilisation des eaux traitées. Ainsi, pour les rejets en milieu naturel des effluents domestiques, il a été défini des zones dites « normales » et des zones dites « sensibles ».

Pour les effluents domestiques, les procédés dits « conventionnels », qu’ils soient intensifs, extensifs ou combinés, peuvent répondre aux exigences de rejet en présentant chacun des performances plus ou moins fiables du fait de leur sensibilité à des variations brutales de flux à traiter, de l’état de floculation des populations épuratives ou de défauts de maîtrise de la répartition de la biomasse et des écoulements au sein de garnissages.

Pour les effluents industriels, une réglementation précise également les conditions de rejet en milieu naturel, voire en réseau urbain, mais on observe un intérêt croissant pour des systèmes permettant une réutilisation partielle ou totale des eaux traitées.

Par exemple, les bioréacteurs à membranes (BAM) s’avèrent donc très utile pour le traitement des eaux usées. En effet, ce procédé multifonctionnel offre de nombreux avantages en termes de qualité et de fiabilité du traitement.

  

Population équivalente :
Lorsqu'il faut épurer un mélange d'eaux usées (domestiques, industrielles) et pluviales (qui ont balayé la voirie et les infrastructures de transport), on peut calculer ce qu'on peut appeller la population équivalente.

L'équivalent-habitant (EH ) est une unité conventionnelle qui représente le flux moyen de charge polluante, engendrée par habitant et par jour, dans un volume de 180 litre d'eau usée, c’est-à-dire la production d’un habitant en un jour.
La directive européenne "eaux résiduaires urbaines" donne la définition suivante pour l'équivalent habitant : c'est "la charge organique biodégrable ayant une Demande Biochimique d'Oxygène en cinq jours (DBO₅) de 60 grammes d'oxygène par jour",
(135g de D.C.O, 9,9g d’azote, 3,5g de phosphore).

On peut noter également la mesure réglementée par l'arrêté du 20 novembre 2001 qui fixe la quantité de pollution représentée par 1 E.H, soit :

• 90 g de MES
• 15 g d'azote réduit
• 57 g de matière oxydable
• 4 g de phosphore total
• 0,23 métox*
• 0,2 équitox** de matières inhibitrices
• 0,05 g d'organochlorés adsorbables sur charbon actif
  

* Métox : paramètre calculé, en g/l, par la somme pondérée de huit métaux et métalloïdes, affectés des coefficients de pondération liés aux différences de toxicité des éléments : mercure 50, arsenic 10, plomb 10, cadmium 10, nickel 5, cuivre 5, chrome 1 et zinc 1.

** Equitox : quantité de toxicité qui, dans 1 m3 d'eau, immobilise, au bout de 24 heures, 50 % des daphnies présentes (micro-crustacés d'eau douce).

Dans le cas d’un réseau séparatif, la production de boues est en moyenne de 30 à 40 g MS/E.H.j. Cependant, il faut prendre encompte certains facteurs pouvant modifier cette production, comme le taux de raccordement au réseau, l’utilisation ou non deproduits chimiques ou encore le mode de déphosphatation, chimique ou biologique, des effluents.
Pour ce qui concerne les communes rurales, la charge considérée est en moyenne de 30 g MS/E.H.j.
En fin de compte, le problème n’est pas tant la quantité de boues produites que la façon dont elles peuvent être traitées en fonction de leur devenir et des investissements que cela représente.
Notons que le nombre d'EH d'une agglomération peut être supérieur à son nombre d'habitants, car cette dernière peut accepter de faire transiter dans son réseau d'assainissement des eaux usées d'origines différentes : celle d'une entreprise agro-alimentaire par exemple.

L'EH est également, conventionnellement, l'unité dans laquelle s'expriment les flux de pollution et les capacités de traitement et permet donc de déterminer le dimensionnement des stations d’épuration.

La population équivalente d'une collectivité ou d'un pays peut être différente de la population réelle, et lui est souvent très supérieure. En France, le seul flux brut de pollution transitant dans les réseaux d'assainissement collectifs est de l'ordre de 70 millions d'équivalents-habitants, alors que la populationurbaine réelle compte à peu près 45 millions de personnes. Cette unité de mesure est un paramètre utile pour choisir et fixer la taille des systèmes et des stations d'épuration.

Les pollutions industrielles, ponctuelles et caractérisées, sont souvent traitées à la source, au sein même des usines.
Des procédés d'épuration rustiques sont bien adaptés à un habitat faiblement concentré, à la campagne ou dans les zones périphériques des agglomérations :

• épandage sur le sol,
• lagunage simple ou aéré,
• assainissement individuel.

Dans d'autres cas, le recours à une station d'épuration est nécessaire, avec différentes étapes de traitement selon les disponibilités financières des collectivités et les impératifs de protection du milieu naturel.