ProcÃ©dÃ©s reconnus destinÃ©s au traitement de l'eau potable

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Les valeurs établies par ce biais sonttoujours valables pour une combinaisonprécise de débit (durée d’exposition) etde transmittance. Ces tests peuventêtre affinés en modifiant deux typesde paramètres. D’une part, on réduit latransmittance de l’eau en y ajoutant dusulfonate de lignine, mais on maintientl’émission d’UV à son maximum (conditionsd’émission et d’absorption élevées).D’autre part, on réduit l’émissiond’UV à 70 % (ou moins) du maximum,dans de l’eau aux conditions de transmittancenaturelles (conditions d’émissionet d’absorption faibles). L’évaluationdéterminante est celle reposant surle moins bon résultat.Produits et précautionsLa désinfection UV de l’eau de boissonutilise des lampes à faible ou moyennepression. Les lampes à moyennepression émettent à 200 - 300 nm etconsomment relativement beaucoupd’énergie : 100 W par cm de rayonnement.La température à la paroi estde 900°C environ. Leurs avantagesrésident dans leur très forte intensité etdans la simplicité et la rapidité de leurréglage. Ce type de lampes convientsurtout aux installations à gros débits.Les lampes à basse pression émettentà 253.7 nm et consomment 0.5 - 3 W/cm avec des températures de 50 -90°C. L’unité UV doit être adaptée à laqualité de l’eau à traiter. La baisse deperformance du rayonnement doit êtresurveillée et les lampes doivent êtrechangées à temps. Toutes les lampesdoivent essentiellement présenterla même durée d’utilisation. Prendregarde au fait que les lampes, une foisallumées, ont besoin de quelquesminutes pour déployer leur pleinepuissance : 3 - 6 min pour les lampesà moyenne pression, 15 - 30 min pourcelles à basse pression. La planificationdes installations UV doit égalementprévoir l’élimination des lampes défectueusesou périmées : elles contiennentde grandes quantités de mercureliquide ou lié.Traitement extensifCertaines impuretés de l’eau brute nepeuvent être éliminées par filtration etpar oxydation seules. Un traitementsupplémentaire est alors requis : il devratoujours cibler certaines substances/paramètres spécifiques et sera conçuà cet effet bien précis. Ces traitementsseront tout particulièrement nécessairespour assurer les critères de qualitédes eaux brutes fortement polluéespar l’homme. Chaque procédé décritci-dessous doit être considéré commeune étape intégrée dans une filière detraitements multiples. De manière générale,aucun d’eux n’est utilisé seul.Charbon actifBut : adsorption, filtrationLe charbon actif sert surtout à éliminerles traces de composés organiquesdissous lourds ou difficilement dégradables(pesticides, molécules odorantesou sapides, hydrocarbures chlorés,etc.). On l’utilise également commeprotection contre les irruptions soudainesd’impuretés. Les moléculesadsorbant le mieux au charbon actif ontCharge [poids %]100,010,01,00,10,01MTBEPERatrazinephénol1,0 10 100 1000 10000Concentration [µg/l]Figure 16: Isotherme d’adsorption de certainscomposés organiques à du charbon actif frais nonchargé, sans présence concurrente de MON.Office fédéral de la santé publiqu (OFSP) | 61
5. Procédés de potabilisation de l’eauune polarité nulle ou faible (figure 16),sont peu solubles dans l’eau ou présententun fort coefficient de partage octanol/eau(k oe). On utilise également lecharbon actif pour éliminer les résidusd’agents oxydants et désinfectants, etcomme support de croissance des microorganismesservant à la biodégradationdes composés organiques assimilables(COA). Dans ce dernier cas, troisà neuf mois sont nécessaires à l’instaurationde l’activité biologique. Cettebiodégradation est souhaitable dans lamesure où elle décompose les nutrimentsdes microorganismes et diminuedonc le risque de recroissance dans leréseau de distribution. L’élimination dela matière organique naturelle (MON)atteint initialement 90 % (charbon actiffrais), mais diminue rapidement pour sesituer autour de 30 % après 3 à 6 moisen l’absence d’autre adsorbant (biodégradation).Si le charbon actif n’est utiliséque pour éliminer les micropolluants,la durée de vie des filtres n’est que dequelques mois à une année. Cette longévitéréduite est essentiellement dueà la concurrence - donc à la saturation -des sites d’adsorption du charbon et aucolmatage des pores par les MON. Lesmatériaux filtrés s’accumulent sur le litde charbon, ce qui s’accompagne d’uneperte de pression continue et d’unrisque de percée. Les filtres doiventdonc être nettoyés régulièrement : plusieursfois par semaine en cas de forteturbidité, mensuellement en cas deturbidité faible. Le charbon actif granulaire(grains de 1 - 3 mm) s’utilise soitdans un lit de filtration soit dans descolonnes d’adsorption. Le charbon actifexiste également sous forme de poudre(CAP), auquel cas il est ajouté dansl’eau pour le traitement puis éliminé parsédimentation ou par filtration membranaire(procédé Cristal).L’emploi du CAP se justifie surtoutlorsqu’il s’agit de remédier à un problèmepassager ou périodique, commepar exemple les problèmes saisonniersde goût et d’odeur. Lorsqu’il disposede réserves d’adsorption suffisantes, lecharbon actif garantit une qualité d’eauconstante, même en cas d’alimentationfluctuante.DifficultésL’arrivée d’une eau à forte teneur enMON diminue notablement la capacitédu charbon actif à adsorber les impuretésorganiques, parce que celles-ciconcourent avec les MON pour lesmême sites d’adsorption sur le charbonactif. Le choix du charbon actifpeut quelque peu remédier à ce problème.Du fait de sa capacité d’adsorptionlimitée, le charbon actif doitêtre régénéré lorsqu’il est saturé. Il estalors retiré des filtres et sa réactivationest effectuée par le fabricant dansdes fours spéciaux. Cette réactivations’accompagne d’une perte de massede 10 % qui sera remplacée par dumatériau frais. Des pertes significativessont dues à l’abrasion, soit lors dufonctionnement normal des colonnesd’adsorption soit lors des lavages desfiltres à lit. Les abrasions continuellespeuvent contaminer le filtrat. Il n’estpas possible de connaître à l’avance leprofil d’adsorption d’un charbon actif enregard d’une eau brute spécifique, notammentquelles substances contenuesdans cette eau vont concourir pour lessites d’adsorption. C’est la raison pourlaquelle de nombreux essais doiventêtre préalablement effectués en unitépilote. C’est seulement par ce biaisqu’il sera possible de connaître la capacitéd’adsorption de chaque substanceà retirer de l’eau brute et d’organiserl’installation en vue des besoins spécifiques.62 | Traitement de l’eau destinée à la consommation
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