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

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Valeurs limites/valeurs de référenceL’OSEC fixe la valeur de tolérance dunitrate à 40 mg/l et celle du nitrite à 0.1mg/l. Le MSDA recommande une teneuren sodium et en chlorure de moinsde 20 mg/l.Monitorage du procédéDétecter à temps la saturation del’échangeur impose de mesurer laconcentration des ions à échanger(Ca 2+ , Mg2 + , NO 3-, etc.) à la sortiede l’échangeur. Le taux de saturationest ensuite obtenu par le biais d’unecourbe de percée. Maintenir constantela qualité de l’eau implique de régénérerl’échangeur avant toute percée.Si l’échange d’ions vise le nitrate, ilpeut être judicieux de contrôler aussi lateneur en nitrite.Produits et précautionsOn utilisera un échangeur cationiqueou anionique selon la charge des ionséchangés (figure 18). Il existe égalementdes échangeurs amphotèresd’anions et de cations. Les échangeurspeuvent être d’origine naturelle,composés alors de matériaux de typesilicates d’aluminium tels que zéolitheou montmorillonite (échangeurscationiques) ; il peut s’agir égalementde résines synthétiques de type polymèresd’hydrocarbures (polystyrène,etc.). Le type et la charge de ses ionsfixes déterminent le comportement del’échangeur.Les matériaux utilisés doivent être explicitementagréés pour le traitement de l’eaudestinée à la consommation, afin de garantirqu’aucune substance nocive n’estrelâchée dans l’eau. La taille des grainsest généralement de 0.3 - 1.5 mm.Les échangeurs se présentent le plussouvent sous forme de colonnes (litfixe), mais il existe également des procédéssur lit mobile (procédé continu àcontre-courant). L’avantage des colonnesréside dans le bon rendement deleur capacité d’échange et donc dansl’abattement élevé des ions à éliminer.Les grains de résine peuvent êtremunis d’un noyau dense afin d’améliorerleurs performances (MIEX, p. ex.).Le dessalement de l’eau procède par+–– +– ++ –+ –––+++–+ –Na– ++– + + + –Na +–Na +–Ca 2+ Echange d’ions+ –Na + ––+Na + –– +Na + – + +–+ – +Ca 2++Régénération– –– ++– – anion fixé+Ca 2+++ cation échangé–chaîne de polystyrène–+Figure 17 : Echange de cations schématisé au niveau d’un grain de résine (purification et régénération).Office fédéral de la santé publiqu (OFSP) | 65
5. Procédés de potabilisation de l’eauun échange cationique (type H + ) suivid’un échange anionique (type OH - ) ensérie. Autre possibilité : les procédés àlit mixte dans lesquels les deux résinessont mélangées.Désacidification/adoucissement/décarbonisationBut : instauration de l’équilibrecalcaire-acide carboniqueDans le traitement de l’eau, les processusde désacidification, d’adoucissementet de décarbonatation servent àétablir l’équilibre :CaCO 3(s)+CO 2(g)+H 2O n Ca 2+ +2HCO 3En présence du dioxyde de carbonedissous dans l’eau, le calcaire se dissouten calcium et en acide carbonique.Mais un excédent d’acide dans l’eaufavorise la corrosion des installations etdu réseau. Il en résulte une réductionde leur durée de vie et, en présence deconduites en cuivre ou en acier zingué,des piqûres de corrosion et une haussede métaux lourds dans l’eau de boisson.On évite ce problème en créantune légère sursaturation de calcaireà pH neutre, ce qui produira une finecouche de protection dans les canalisations.L’excédent d’acide dans l’eaubrute peut être neutralisé de plusieursmanières :• filtration sur carbonate de calcium ousur matériaux dolomitiques, ce quidissout le calcaire (consommationd’acide) et équilibre le pH ;• extraction du dioxyde de carbone parventilation de l’eau brute ;• désacidification par addition de soude(Na 2CO 3) ou d’hydroxydes (NaOH,Ca[OH] 2), qui rehaussent le pH et leneutralisent.Si, par contre, l’eau est sursaturée enCa 2+ et enCO 32-, le calcaire tend alors àse détacher pour s’incruster ou boucherles canalisations. Pour réduire lesconcentrations des ions responsablesde la dureté de l’eau, on peut procéderde plusieurs manières :• par une résine d’échange du Ca 2+ etdu Mg 2+ contre Na + ou H + ;• par précipitation du calcium parsursaturation de calcaire, en ajoutantde la soude (Na 2CO 3), de la chaux viveou éteinte (CaO ou Ca[OH] 2) ou de lasoude caustique (NaOH) ;• par nanofiltration ou osmose inverse(procédés membranaires éliminant leCa 2+, l’HCO 3-, etc.).Aucune station suisse ne procède àl’adoucissement de l’eau, cet enjeuétant plutôt mineur à l’heure actuelle.On y recourt cependant au niveaudomestique et industriel (eau froide,systèmes d’eau chaude, etc.).66 | Traitement de l’eau destinée à la consommation
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