Procédés reconnus destinés au traitement de l'eau potable

5. Procédés de potabilisation de l’eauLorsqu’une station utilise l’échanged’ions, c’est essentiellement pour adoucirl’eau et en retirer le nitrate (NO 3-) etles acides humiques. L’adoucissementde l’eau repose sur l’élimination du Ca 2+et du Mg 2+en échange d’ions sodium(Na + ). Les ions libérés dans l’échange(Na + , H + , OH - , Cl - , etc.) demeurent dansl’eau traitée. L’échange d’ions se limiteà une zone dans laquelle s’établit unfront de concentration (figure 17). Lacolonne doit donc être plus haute quecette zone pour éviter qu’une fuiteionique ne se produise d’emblée. Levolume d’eau traité est exprimé envolume de lit (VL), où VL = 1 m 3 deliquide/m 3 de résine. Le débit se situehabituellement entre 20 et 40 VL/h(~10 - 30 m/h). La résine doit être régénéréelorsque sa capacité d’échangeest épuisée. Plusieurs types de produitspeuvent être utilisés à cet effet :les plus fréquents sont le chlorure desodium NaCl, l’acide chlorhydrique HCl,l’acide sulfurique H 2SO 4ou l’hydroxydede sodium NaOH.Les besoins en régénérant représentent1.5 à 5 fois la capacité d’échange de larésine. L’échange d’ions peut provoquerune variation significative du volume dulit de filtration (jusqu’à 30 %).DifficultésRégénérer à 100 % un échangeurd’ions n’est pas envisageable pour desraisons économiques. La capacité derégénération diminue à chaque cyclerégénératif, les ions échangés demeurantpeu à peu captifs de la résine.L’utilisation de résines régénérées s’accompagned’une fuite d’ions à échangerdans l’eau purifiée, soit parce quel’échange ne se produit pas, soit parceque la résine ne retient plus les ionséchangés. Ce phénomène est d’autantplus important que la teneur de l’ion àéchanger est élevée dans l’eau brute.Le sulfate concurrence le nitrate pourles sites d’adsorption et diminue doncl’élimination de ce dernier. La résinepeut être le siège d’une prolifération demicroorganismes capables d’augmenterla teneur en germes de l’eau traitéeou d’affecter son goût. Par ailleurs, dunitrite peut se former en conditionsanaérobies. La solution éluée lors de larégénération devra être éliminée séparément,ce qui constitue une consommationd’eau supplémentaire. L’adoucissementde l’eau procède en généralpar échange de sodium contre calciumet magnésium (2 mM de Na + ajoutés [~40 mg/l] contre 1 mM de Ca 2+ retiré). Orle sodium augmente la pression artérielleet favorise l’insuffisance rénale. Ilaffecte aussi le goût de l’eau à partir de200 mg/l.Pré/post-traitements éventuelsL’eau arrivant à l’échangeur d’ionsne doit pas contenir de matières ensuspension ni de précipité. Elle serapréalablement traitée selon sa composition(floculation, précipitation, filtration),l’échangeur d’ions se situant leplus souvent en fin de filière. L’échanged’ions n’a pas pour effet d’améliorerles paramètres hygiéniques. Par contre,l’implantation d’une activité biologiquedans la résine peut induire une recroissancebactériologique dans l’eaupotable. Par conséquent, si un échangeurd’ions fait partie de la chaîne detraitements, il sera toujours suivi d’uneétape de désinfection avec protectiondu réseau.64 | Traitement de l’eau destinée à la consommation