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Généralités SUR Le PROCESSUS DE PRODUCTION D’EAU POTABLE
L’eau recouvre 70% de la superficie du globe, mais malheureusement 97 % de cette eau est salée et non potable et ne convient pas à l’irrigation. L’eau douce représente 3% de l’eau totale de notre planète. Dans ce faible pourcentage, les rivières et les lacs représentent 0,3%, alors que tout le reste est stocké dans les calottes polaires glacières.
Pour rendre l’eau potable, on a des procédés qui peuvent varier suivant l’origine et la qualité de l’eau, obéissant tous au même principe : on élimine les matières contenues dans l’eau par étapes successives, jusqu’aux organismes microscopiques comme les virus et les microbes. Toutes ces étapes sont effectuées dans une usine de production d’eau potable.
Qu’est-ce que l’eau potable ?
L’eau potable est une eau qui ne doit pas porter atteinte à celui qui la consomme . Elle doit répondre à une série de critère [2] :
➤ Celle de la santé publique : fournir au consommateur une eau sûre, garantie contre tous les risques immédiats ou à long terme, réels, potentiels ou même simplement supposés.
➤ Celle du confort et du plaisir : offrir une eau agréable à boire, claire, inodore et équilibrée en sels minéraux.
Les eaux à visée de potabilisation pour la consommation humaine sont de différentes natures. Les eaux souterraines constituent 22 % des réserves d’eau douce soit environ 1000 milliards de m³ [3]. Elles sont généralement d’excellente qualité physico-chimique et bactériologique. Néanmoins, les terrains traversés en influent fortement la minéralisation. Les eaux de surface se répartissent en eaux courantes ou stockées (stagnantes). Elles sont généralement riches en gaz dissout, en matières en suspension et organiques, ainsi qu’en plancton. Elles sont très sensibles à la pollution minérale et organique de type nitrate et pesticide d’origine agricole.
Prélèvement de l’eau
L’eau que nous utilisons est généralement prélevée dans un cours d’eau. Les eaux de surface (cours d’eau, lacs, étangs), alimentées par le ruissellement des eaux de pluie, sont utilisées pour l’approvisionnement en eau d’une commune. Elles sont prélevées par captage au fil de l’eau, le plus souvent en amont de l’agglomération à desservir. Les prélèvements dans les eaux de surface doivent être gérés de façon à concilier les débits du cours d’eau et les besoins des consommateurs. Des réseaux d’observation qui permettent des études de qualité et de mesurer les débits, contribuent à cette gestion.
Prétraitement
L’eau, avant d’être traitée, doit être débarrassée de la plus grande quantité possible d’éléments dont la nature et la dimension constitueraient une gêne pour les traitements ultérieurs. Pour cela, on effectue des prétraitements de l’eau de surface [5]. Dans le cas d’une eau potable, les prétraitements sont principalement de deux types :
➤ Le dégrillage ;
➤ Le tamisage.
Le dégrillage
Le dégrillage consiste à faire passer l’eau brute dans des grilles plus ou moins fines. Il a pour but de protéger les ouvrages avals de l’arrivée de gros objets,susceptibles de provoquer des bouchages dans les différentes unités de traitement. Ceci permet également de séparer et d’évacuer facilement les matières volumineuses charriées par l’eau brute, qui pourraient nuire à l’efficacité des traitements suivants, ou en compliquer l’exécution. Le dégrillage est avant tout destiné à l’élimination des gros éléments solides (déchets plastiques, branchages, cailloux, feuilles mortes…).
Le tamisage
Le tamisage, quant à lui, permet d’éliminer des objets plus fins que ceux éliminés par le dégrillage. Il s’agit des feuilles ou des morceaux de plastique par exemple.
Préoxydation
L’oxydation est une opération essentielle à tout traitement des eaux. Elle est toujours incluse en fin de filière au niveau de la désinfection.
A l’issue du prétraitement, on a une eau relativement propre mais qui contient encore des particules colloïdales en suspension. Celles-ci n’ont en elles-mêmes rien de dangereux. Il nous arrive souvent de consommer de l’eau en contenant : le thé, le café, le vin ou le lait qui sont chargés en matières organiques, mais qui s’oxydent spontanément en présence d’air. On va les éliminer dans la mesure du possible par une oxydation. Celle-ci peut être faite de trois façons différentes :
➤ Ajout de chlore (préchloration) ;
➤ Ajoute de dioxyde de chlore ;
➤ Ajoute d’ozone (préozonation).
Préchloration
La préchloration est effectuée avant le procédé de clarification. Le chlore est le plus réactif et le plus économique, mais il a comme inconvénient de former avec certains micropolluants des composés organochlorés du type chloroforme ou des composés complexes avec les phénols du type chlorophénol dont le goût et l’odeur sont désagréables .
Ajoute de dioxyde de chlore
On préfère utiliser le dioxyde de chlore qui coûte plus cher mais qui n’a pas les inconvénients de l’oxydation par le chlore cités ci-dessus. Ce type de traitement est cependant réservé à des cas spécifiques (turbidité de l’eau). En effet, l’utilisation du dioxyde de chlore présente, lui aussi, des inconvénients non négligeables comme sa décomposition à la lumière, ce qui entraîne une augmentation du taux de traitement à appliquer en période d’ensoleillement. En effet, le dioxyde de chlore est un oxydant plus puissant que le chlore qui représente une alternative intéressante à l’utilisation du chlore lorsque celui-ci entraîne des problèmes de qualité d’eau.
Préozonation
On utilise comme oxydant l’ozone, qui non seulement à l’avantage de supprimer les matières organiques en cassant les chaînes moléculaires existantes, mais également à une propriété virulicide très intéressante, propriété que n’a pas le chlore. Généralement utilisée en désinfection finale, cette technique peut être mise en œuvre en oxydation. Elle peut aussi être employée pour l’amélioration de la clarification.
L’un des avantages d’une préozonation est l’oxydation des matières organiques, et une élimination plus importante de la couleur. Un autre avantage est la diminution du taux de traitement (taux de coagulant) dans le procédé de clarification. En somme, la préozonation est une solution de substitution à la préchloration. On évite ainsi les problèmes liés aux sous-produits de la chloration. Néanmoins, ce procédé ne résout pas tous les problèmes car certaines algues résistent à l’ozone. De plus, son coût reste beaucoup plus élevé que celui au chlore.
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