Le travail de cette thèse concerne  l'étude du diagnostic de fautes  et la reconfiguration en utilisant une approche issue de l'analyse structurelle et leurs applications sur un modèle de traitement des eaux usées. Dans une première partie, on fait un bref tour d'horizon sur la recherche dédiée au diagnostic et à la commande tolérante aux fautes, puis nous présentons les outils nécessaires de l'analyse structurelle. Ces derniers ont été appliqués dans l'approche choisie (l'approche structurelle) pour la détection et l'isolation de défauts, ainsi que pour la reconfiguration.Pour le diagnostic structural, l'étape principale consiste à chercher les ensembles MSO qui servent à la génération des résidus. Une étude comparative de quelques algorithmes de recherche de ces ensembles a été faite pour choisir la méthode la plus efficace, la méthode choisie est celle de krysander et al. La recherche des ensembles MSO faite dans le sous système sur-déterminer. Pour l'amélioration de l'isolabilité structurelle, deux méthodes sont citées : la première consiste à considérer certaines fautes comme variables internes du système et la deuxième concerne l'ajout de capteurs.Pour la reconfiguration structurelle, on s'est basé sur les propriétés d'observabilité structurelle et de la commandabilité structurelle. Notre but est de trouver la structure du système qui nous permet de garder les propriétés structurelles inchangées.Lors de l'application nous avons étudions  le cas où les fautes sont commises sur les actionneurs à savoir Qw et Qr, sur  le taux maximum de croissance de la biomasseµH,max et la Constante de Michaelis Menten Ks.