Bien que n’ayant pas été conçus dans ce but, les procédés conventionnels de traitement des eaux usées réalisent une élimination non négligeable des micropolluants par adsorption, biodégradation et/ou volatilisation. Néanmoins, certaines substances qualifiées de «réfractaires» sont partiellement ou pas du tout dégradées. Pour diminuer les niveaux de concentrations des micropolluants et contribuer à l’atteinte de valeurs compatibles avec le bon état du milieu récepteur, des traitements complémentaires intensifs peuvent être envisagés. Les procédés les plus efficaces actuellement pour éliminer ces substances réfractaires des eaux traitées sont des technologies avancées semblables à celles utilisées pour la production d’eau potable : ozonation, adsorption sur charbon actif en poudre ou en grain, filtration par membranes (en particulier osmose inverse). Néanmoins, il existe encore peu de retours sur l’efficacité de ces procédés à grande échelle sur des effluents de sortie de traitement secondaire et sur leurs coûts. Dans le cadre des projets AMPERES (ANR) et ARMISTIQ (ONEMA), quatre procédés de traitement intensif ont été évalués à pleine échelle ou à l’échelle industrielle dans plusieurs stations de traitement des eaux usées (STEU): ozonation, adsorption sur charbon actif, procédés d’oxydation avancée et procédés membranaires (ultrafiltration, osmose inverse). Tous ces procédés ont permis d’obtenir de bonnes performances pour l’élimination des micropolluants. Le charbon actif, par exemple, permet d’éliminer à plus de 70% la plupart des médicaments quantifiés ainsi que les pesticides urées et triazines. Les coûts de ces traitements ont été calculés pour des scénarios d’élimination des micropolluants identiques à pleine échelle. L’ozone est la technologie la moins coûteuse parmi celles qui ont été étudiées, en particulier pour les STEU de taille moyenne à grande.