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Les différentes méthodes de désinfection de l'eau

 

 

 

 

Avantages et inconvénients respectifs entre chlore - U.V. - ozone – microfiltration

 

Il existe actuellement quatre méthodes courantes pour la désinfection de l’eau:

 

La chloration de l’eau

La stérilisation par les rayons U.V.

L’ozonisation

La microfiltration

 

La distillation n’est plus utilisée que dans des cas exceptionnels et nous n’envisagerons donc pas ce procédé…

 

 

Quelle méthode choisir en fonction des objectifs ?

 

 

Méthodes alternatives

 

 

1. Avantages et inconvénients de chacune des méthodes

 

Le Chlore

Le chlore est un désinfectant puissant, traditionnellement utilisé pour le traitement de l’eau

potable municipal.

 

 

AVANTAGES

INCONVENIENTS

• Investissement plus faible que pour un système d’ozonisation

• Le chlore donne un goût caractéristique à l’eau
• Certains dérivés chlorés sont dangereux

• Système très simple: il suffit d’utiliser une pompe à injection ou un injecteur venturi pour mélanger du chlore avec l’eau

• L’installation nécessite le transport et le stockage de produit toxique

• L’efficacité du chlore dépend du pH de l’eau

 

 

 

 

 

L’ Ultraviolet

L’eau est soumise à un rayonnement ultraviolet à une longueur d’onde ayant un pouvoir

biocide (UVc, longueur d’onde d’environ 254 nm).

 

 

AVANTAGES

INCONVENIENTS

• Le système est bon économique à l’investissement et à l’utilisation

• Les U.V. inactivent mais n’éliminent pas les bactéries. L’eau doit donc être consommée

directement après traitement

• Il n’y a pas de stockage de produit chimique; le traitement ne laisse aucun dérivé dans l’eau

• Les particules dans l’eau stoppent les rayons U.V. et diminuent l’efficacité du traitement

 

 

 L’Ozonisation

L’ozone, molécule composée de trois atomes d’oxygène, possède un pouvoir désinfectant

très grand (plus efficace que le chlore). Il est instable et se décompose naturellement en

oxygène.

 

AVANTAGES

INCONVENIENTS

• L’ozone se décompose en oxygène, sans laisser de produits dérivés dans l’eau

• La production d’ozone consomme de l’énergie

• Le système est assez complexe

• L’ozone est produit sur place (pas de transport de produits toxiques ni de

consommable à changer régulièrement)

• Certains matériaux ne sont pas résistants à l’ozone

• Ce système demande un investissement de départ important

 

 

 

        La  Microfiltration

Les microfiltres ont des pores suffisamment petits (0.2 µm) pour arrêter les bactéries

présentes dans l’eau

 

AVANTAGES

INCONVENIENTS

• L’investissement est très faible

• Le système est coûteux à l’utilisation, car il faut renouveler régulièrement les cartouches filtrantes

• Le système est très simple

• Les bactéries sont enlevées de l’eau, et pas seulement inactivées

• La microfiltration n’a aucun effet sur les virus, qui sont plus petits que les bactéries

 

 

2. Choix de la méthode de désinfection

 

On choisit un type de désinfection en tenant compte de plusieurs critères :

 

Grandeur de l’installation

Micro-organismes à éliminer

Caractéristiques de l’eau en sortie

Intervalle entre traitement et consommation

 

 

 Grandeur de l’installation

Pour de petites installations, l’investissement nécessaire pour la chloration ou l’ozonisation rend ces méthodes peu rentables. De plus, chloration et ozonisation nécessitent des connaissances techniques car on travaille avec des produits dangereux. On choisira donc, pour des petites installations de préférence la stérilisation U.V., qui est simple à mettre en œuvre et

économique. La microfiltration est économique pour les très petits débits. Ils conviennent pour un usage irrégulier. La microfiltration peut être combinée à la stérilisation U.V..

  Micro-organismes à éliminer

L’ozone est un oxydant puissant qui possède la plus large gamme d’application. Il possède

une forte activité virulicide. De plus, il est aussi efficace contre les protozoaires, contrairement aux composés chlorés. Les U.V. sont très efficaces mais certaines algues et moisissures nécessitent des doses d’exposition très importantes. La microfiltration est inefficace contre les virus, car leur taille est plus petite que les pores du filtre.

  Caractéristiques de l’eau en sortie

La microfiltration et la stérilisation U.V. n’ajoute aucun élément extérieur à l’eau. Dans le cas des U.V., les produits issus de la lyse des bactéries changent légèrement la composition de l’eau. L’ozone ajouté à l’eau change temporairement ses caractéristiques mais il se décompose peu à peu en oxygène moléculaire. Le chlore laisse des dérivés dans l’eau, dont certains présentent un toxicité que l’on connaît encore mal.

   Intervalle entre traitement et consommation

Lorsque l’eau est traitée au niveau du consommateur, toutes les méthodes sont applicables.

Si l’eau doit par contre attendre avant d’être consommée (réseau de distribution ou réservoir), il faut que l’eau reste potable durant un certain temps. Dans ce cas, il faut éviter d’utiliser les U.V. car les bactéries peuvent redevenir actives dans certaines conditions, même sans

contamination extérieure. L’ozone et la microfiltration sont utilisables, pour autant qu’il n’y ait pas de contamination après traitement. Le chlore possède un effet rémanent qui garantit une désinfection dans le réseau, jusqu’au point de consommation. C’est pourquoi le chlore est

employé dans pratiquement tous les réseaux de distribution d’eau potable.

 

Le tableau de ci-dessous résume les informations des paragraphes précédents

 

 

Critères

Ozone

chlore

U.V.

Microfiltration

Grandeur de l'installation

grande

grande

petite-grande

très petite

Investissement

important

important

moyen

faible

Entretien

faible

faible

moyen

important

Utilisation

complexe

complexe

simple

simple

Rémanence

moyenne

forte

faible

moyenne

Goût/odeur

nul

caractéristique

nul

nul

Efficacité germicide

très bonne

bonne

bonne

bonne

Inefficace contre aucun virus* algues, virus

protozoaires moisissures **

* : dépend du pH de l'eau

** : nécessite des doses d'exposition très élevées.

 

 

Méthodes alternatives

Stations de traitement préfabriquées

Dans une petite station de traitement, les divers processus sont souvent agencés en une unité préfabriquée globale, appelée station de traitement préfabriquée. Par exemple, les processus de coagulation, de floculation, de sédimentation et de filtration sont souvent regroupés dans une même station de traitement. Les stations préfabriquées incluent habituellement tout le matériel de traitement, les pompes, les doseurs de produits chimiques et les contrôles. L'opérateur doit savoir que, même si la station peut fonctionner automatiquement, elle a besoin d'entretien, de réparations et de changements des contrôles de procédé.

En général, les stations préfabriquées sont conçues pour le traitement d'une eau brute de qualité relativement uniforme. Cependant, on envisage souvent l'utilisation de ces stations pour traiter des eaux dont la qualité varie. Il faut donc démontrer à la satisfaction des organismes de contrôle que l'on peut atteindre la qualité désirée pour toutes les conditions d'eaux brutes et de débits.

Il faut veiller à effectuer un entretien régulier si l'on veut que tout le matériel fonctionne de façon convenable et que le traitement soit adéquat. L'entretien d'un système très automatisé peut dépasser les compétences des opérateurs de la station et ainsi entraîner des dépenses importantes ou des pannes d'équipement.

On doit s'assurer de la disponibilité d'un opérateur qualifié en tout temps pour faire les ajustements nécessaires.

 

Traitement solaire

Le LBE contribue à l’étude et au développement d’un procédé de traitement solaire comme alternative à la désinfection par chloration de l’eau potable. Notre démarche est basée sur l’étude de l’effet du rayonnement solaire sur des microorganismes et des polluants organiques tests en présence de photocatalyseurs comme le TiO2.

 

la chloration, qui est généralement employée pour désinfecter l’eau, peut entraîner la formation de substances appelées Disinfection By-Products ” (DBPs) qui affectent la santé humaine. Ces dernières sont formées par la réaction du chlore avec les substances organiques contenues dans l’eau

 

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