Pour épurer l'eau, il faut généralement combiner plusieurs traitements élémentaires dont les bases peuvent être physiques (techniques séparatives), chimiques(oxydation, désinfection) ou biologiques et qui ont pour effet d'éliminer les matières en suspension, puis les substances dissoutes(minérales ou organiques).
Traitements physiques
La séparation des particules solides et de l'eau peut se faire selon deux principes différents, à savoir, l'action directe de la pesanteur par simple décantation en fonction du poids spécifique des particules et la filtration sur un milieu granulaire (en général du sable).
Toutefois, en raison de la grande dispersion de taille des particules, on cherche à faire grossir les éléments en suspension en réduisant d'abord les forces électrostatiques qui les maintiennent écartées, grâce à des cogulants, puis en augmentant les collisions entre les éléments déstabilisés pendant la floculation, ce qui fait grossir les éléments en suspension tout en augmentant le poiuds et la vitesse de chute. Cela conduit à un "floc" plus facile à décanter et à filtrer. Dans la mesure où les collo
ïdes présents dans les eaux naturelles sont toujours chargés négativement, les coagullants utilisés sont des sels minéraux à cations positifs, principalement des sels de fer et d'aluminium.
Traitements chimiques
Lorsque les eaux brutes, après traitement physique préalable, comprtent des matières organiques dissoutes en quantité appréciable , de l'ammoniaque, du fer ou du manganèse, des algues ou encore une couleur prononcée, une oxydation préalable permet d'en faciliter l'élimination par les traitements de clarification et d'affinage. Les oxydants utilisés sont le chlore, l'ozone ou encore le permanganate de potassium. La désinfection qui se pratique en fin de traitement a pour but la destruction des bac
téries et des virus, ainsi que le maintien sur le réseau de distribution d'un résiduel bactériostatique destiné à éviter la prolifération de micro-organismes telles que des bactéries banales. Là encore, on retrouve le chlore, les chloramines, le dioxyde de chmlore et l'ozone.
Traitements spécifiques
Aux procédés précédemment décrits s'ajoutent des traitements spécifiques comme par exemple les procédés d'adsorption, principalement sur charbon actif qui visent à éliminer des composés organiques dissous du type pesticides, solvants chlorés, hydrocarbures... Ce charbon actif est employé soit sous forme de poudre pendant la floculation soit sous forme de grains dans des lits filtrants. Cette filtration sur charbon actif est en outre souvent précédée d'une oxydation par l'ozone. Pour évite r la corrosion dans les conduites en fonte ou en acier, il faut que l'eau puisse former une légère couche protectrice formée d'oxyde de fer et de carbonate de calcium: pour cela elle doit remplir certaines conditions: teneurs en oxygène dissous et en carbonate de calcium déterminées, pH d'équilibre calcocarbonique. Des traitements de correction ou d'équilibre( neutralisation, décarbonisation et reminéralisation) sont donc susceptibles d'être utilisés.
| Réactifs | Maximum(g/m3) | Moyen(g/m3) |
|---|---|---|
| WAC | 30 | 10 |
| CO2 | 60 | 30 |
| Soude caustique | 10 | 5 |
| Chlore au break-point | 80 | 8 |
| SO2 | 1 | 0.5 |
| Chlore gazeux | 1 | 0.3 |
| Ozone | 3 |
Ces réactifs interviennent à différents stades de la filière de traitement:
la floculation:WAC, CO2, charbon actif en poudre
le neutralisation:soude caustique
le break-point:hypochlorite de sodium, SO2
l'ozonation: ozone
stérilisation rémanente/ chlore gazeux
L'eau, avant traitement, doit répondre aux exigences de la norme française qui définit les qualités requises des eaux superficielles destinées à la production d'eau alimentaire.
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