L'invention concerne un procédé de recyclage des eaux usées permettant d'obtenir de l'eau réutilisable à partir des eaux usées en toute fiabilité. On ajoute de l'ozone à des eaux usées, comme l'eau résultant du traitement des égouts, dans une petite quantité permettant d'obtenir une concentration en ozone résiduel mesurée avant l'imprégnation de film de 0,01-1,0 mg/l. On met ensuite l'ozone au contact de fins solides contenus dans les eaux usées pour modifier les propriétés superficielles des fins solides pour qu'ils se coagulent facilement. Ensuite, on ajoute un coagulant, par exemple PAC, depuis un dispositif d'apport de coagulant (3). Les fins solides sont coagulés dans un réservoir de coagulation (5) ou un mélangeur en ligne et l'eau résultante est soumise à une filtration de film avec un film de séparation résistant à l'ozone (6) comme un film céramique. Ainsi, on obtient une eau réutilisable ayant une concentration en ozone résiduel, telle que mesurée après perméation à travers le film, inférieure à 0,5 mg/l. L'exploitation de ce procédé est peu onéreuse dans la mesure où la consommation d'ozone est faible, et l'on peut éviter que la surface du film ne se bouche.