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                           Quelques traitements spécifiques

    Eléments extraits du rapport "Qualité des ressources en eau et production d'eau potable : la situation en Poitou-Charentes", réalisé en 2002 par le Comité Régional de l'Environnement (CRE), dans le cadre des Secondes Assises de l'Eau de Poitou-Charentes.
    Sommaire :
    Dureté, agressivité et pH
    Les métaux
    Les nitrates
    L’ammoniac (ion ammonium)
    Les micropolluants organiques
    Pour des détails sur les traitements spécifiques mis en place en Poitou-Charentes : consultez le Bilan L’eau et ses usages en Poitou-Charentes
    Certaines substances ou paramètres physico-chimiques ne sont pas modifiés par le seul traitement « classique ». Lorsque le respect des normes l’impose, un traitement particulier est nécessaire.

    Dureté, agressivité et pH

    Les eaux souterraines et superficielles contiennent différents éléments chimiques naturels dissous (lors de l’infiltration des eaux de pluie dans les sols). Selon leurs concentrations, ils confèrent à l’eau des caractéristiques particulières.
    Ainsi, une eau peut être dure ou douce  : la dureté de l’eau provient d’une concentration excessive en sels de calcium et de magnésium. Une eau dure (ou entartrante) entartre les canalisations, lavabos, cuvette de WC, chaudières etc., consomme du savon (il en faut d’avantage pour obtenir de la mousse) et n’est pas favorable à la cuisson des légumes. Une eau trop douce (ou agressive) peut corroder les réseaux de distribution et les réseaux domestiques.
    Pour réduire la concentration en calcium et limiter les risques de dépôt calcaire, plusieurs méthodes sont possibles : l’adoucissement par des résines échangeuses d’ions, ou la décarbonatation à la chaux. Pour augmenter la dureté de l’eau en revanche (ou la mettre à l’équilibre pour diminuer son pouvoir agressif ou corrosif), dans la plupart des cas, du gaz carbonique et de la chaux sont injectés. Une simple filtration sur carbonate de calcium (calcaire) peut conduire à une mise à l’équilibre de l’eau.


    Les métaux

    A l’exception du fer et du manganèse qui sont présents dans la nature, la plupart des métaux rencontrés dans les eaux brutes proviennent de rejets industriels. Généralement présents sous forme d’ions ou liés à des matières organiques, il faut les rendre insolubles pour pouvoir les éliminer au cours de la phase de clarification. La technique mise en œuvre consiste à augmenter le pH avant filtration, et parallèlement à utiliser un oxydant (cas du fer et du manganèse) ou un réducteur (cas du chrome). Cette opération les transforme en hydroxydes insolubles.
    Le fer et le manganèse sont les métaux dont la présence est la plus fréquente, notamment dans les eaux souterraines. Leur élimination s’effectue par oxydation chimique ou biologique (de plus en plus utilisée), suivie d’une rétention des hydroxydes formés. L’oxydation chimique du fer est obtenue par injection d’air ou d’oxygène. Le manganèse nécessite un oxydant plus puissant, le plus souvent du permanganate de potassium. L’oxydation biologique fait intervenir des actions bactériennes qui transforment le fer et le manganèse en hydroxydes. Cette oxydation permet de les éliminer par décantation ou par filtration.


    Les nitrates

    Les deux principaux traitements utilisés actuellement  pour éliminer ou transformer les nitrates sont :
    - la dénitratation par résines échangeuses d’ions (procédé physico-chimique) : l’eau à traiter traverse les résines, qui fixent les ions nitrates, et les remplacent en libérant des ions chlorures ou hydrogénocarbonates en quantité égale. L’eau dénitratée est mélangée avec de l’eau brute dans une proportion qui permet de respecter les objectifs de qualité. La dénitratation par procédé à membrane comme l’électrodialyse (principe assez voisin de l’échange d’ions) fait l’objet de quelques réalisations.
    - la dénitrification biologique (procédé biologique), qui utilise des micro-organismes présents dans le milieu naturel et qui consiste en une réduction en azote gazeux, en l’absence d’oxygène. Dans le cas de l’eau potable, les bactéries sont fixées sur un support qui sert également de filtre.
    Le traitement des nitrates n’est autorisé que pour les eaux souterraines ne contenant pas plus de 100 mg/l. Il est interdit (sauf dérogation) pour les eaux superficielles.


    L’ammoniac (ion ammonium)

    Jusqu’aux années 1980, l’ammoniac était traité par le chlore.
    -  l’oxydation chimique par le chlore transforme l’ammoniac en azote gazeux. Ce procédé peut entraîner la formation de sous-produits organo-chlorés indésirables pour la santé et à l’origine de mauvais goûts. Ce traitement a été remplacé progressivement par des procédés biologiques.
    -  l’oxydation biologique (de l’ammoniac) est assurée par des bactéries nitrifiantes sur un filtre à sable ou à charbon, qui transforment l’ion ammonium en nitrites. Puis les nitrites sont oxydés en nitrates, qui peuvent être éliminés par les procédés évoqués ci-dessus, si leur concentration est élevée (en fait la nitrification de l’ammoniac ne conduit jamais ou rarement à des concentrations en nitrates nécessitant une dénitrification finale).


    Les micropolluants organiques

    Cette catégorie de substances comprend notamment les produits phytosanitaires, les solvants chlorés (exemple : le trichloréthylène) et les hydrocarbures aromatiques.
    Trois groupes de procédés sont utilisés pour les éliminer :
    -  l’oxydation par l’ozone , éventuellement associée au péroxyde d’hydrogène (association non recommandée par le Ministère de la Santé), notamment pour les pesticides ;
    -  le “stripping” (ou aération forcée des molécules volatiles) pour les solvants chlorés, consiste à transférer dans l’air les composés organiques devenus volatils. Cette opération peut être effectuée en simple cuve d’aération, mais les meilleurs résultats sont obtenus dans un appareil spécifique, nommé tour d’aération ; l’air ainsi chargé d’éléments indésirables est ensuite filtré avant d’être rejeté dans l’atmosphère ;
    -  l’absorption par le charbon actif (en poudre avant la phase de floculation, en grains comme matériau filtrant) permet d’éliminer un grand nombre de micropolluants, mais le coût est important (de deux à trois fois supérieur au stripping pour les solvants chlorés).
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