Les Procédés de traitement des eaux.
 
 Ce traitement classique se fait en plusieurs étapes, mais chacune d’elles ne sont pas nécessaires aux eaux les plus propres.
 
L’oxydation : Cette étape est primordiale pour les eaux qui contiennent beaucoup de matières organiques, du fer, du manganèse ou de l’ammoniaque. Elle permet plus facilement d’éliminer ces substances au cours de l’étape, la clarification. Pour cela, on utilise un oxydant tel que le chlore ou l’ozone.
 
La clarification : elle permet d’éliminer les particules en suspension. Après le passage des eaux à traiter à travers des grilles retenant les matières les plus grosses, celle-ci est acheminée dans des bassins dits de décantation : là sous l’effet de leur poids, les particules gravitent vers le fond. Cette eau est ensuite filtrée à travers une ou plusieurs couches d’une matière granulaire telle que le sable, ce qui retient les particules les plus fines.
La désinfection : une fois la clarification terminée, on passe à l’étape de désinfection qui consiste à éliminer les micro-organismes pathogène (qui peut provoquer une maladie : bactéries et virus). Là aussi on va utiliser le chlore ou l’ozone comme désinfectant chimique ou des rayonnements ultraviolets. Il est important que ce traitement persiste tout au long du réseau afin qu’aucune germe ne puisse se développer dans les canalisations où l’eau va séjourner plusieurs jours. Enfin, si besoin est, la dureté et l’acidité de l’eau sont corrigées afin de protéger les canalisations de la corrosion ou de l’entartrage.
Lorsque ces étapes traditionnelles ne suffisent pas, ce qui est de plus en plus souvent le cas en raison de la présence croissante de certains polluants comme les nitrates ou les pesticides, des traitements spécifiques sont donc nécessaires.
Le procédé d’absorption sur charbon actif permet d’éliminer, après un éventuel traitement d’oxydation, des polluants organiques dissous comme certains pesticides ou hydrocarbures. Le charbon est utilisé sous forme de poudre, soit en grains dans d’épais lit de filtration. Les molécules dont la taille a été réduite lors de l’oxydation pénètrent et se fixent dans les pores du charbon actif. L’intérêt de ce procédé est qu’il permet d’extraire des micropolluants organiques sans l’utilisation de produits chimiques.
Une autre technique, moins fréquente mais qui a vu son apparition en raison de l’augmentation de la teneur en nitrate des eaux brutes : c’est la dénitratation au moyen de résines échangeuses d’ions qui permet de remplacer l’ion nitrate par un autre ion sans danger, tel que l’ion chlorure ou l’ion carbonate, ou la dénitrification biologique (utilisant des bactéries) qui permet de transformer l’ion nitrate en azote gazeux.
Si tous ces procédés permettent bel et bien d’améliorer significativement la qualité des eaux brutes, l’usage de réactifs chimiques ne va pas sans poser certaines difficultés. C’est le cas par exemple de l’usage du chlore comme désinfectant, longtemps considéré pourtant comme un véritable remède. En effet, en réagissant avec certaines molécules organiques, le chlore peut voir sa concentration dans l'eau diminuer rapidement sur le réseau de distribution, ce qui peut favoriser le développement de micro-organismes. Par ailleurs, ces réactions conduisent à la formation de produits dont certains sont suspectés de toxicité pour l'homme. . Les atouts du chlore demeurent néanmoins réels, puisqu'il constitue toujours la meilleure garantie de préservation de la qualité microbiologique de l'eau durant son transport, de l'usine de traitement jusqu'aux habitations.
L’idéal serait bien sûr de pouvoir traiter l’eau sans utiliser de produits chimiques : la filtration sur membranes le permet en partie.
 
L’ultrafiltration : ce procédé utilise une gaine rigide constituée de milliers de fibres très fines. Les parois de chacune de ces fibres sont percées d’une multitude de pores microscopiques dont la taille est de l’ordre de 0.01 micromètre. L’eau à traiter circule sous pression à l’intérieur des fibres et passe à travers les pores. De toutes les substances contenues dans l’eau, seules peuvent traverser les parois des fibres celles dont l’encombrement est inférieur à la taille des pores. L’eau ainsi filtrée est récupérée à l’intérieur de la gaine. Les substances à l’encombrement trop important restent dans les fibres où elles sont lessivées par l’eau non filtrée. Côté entretien, un lavage régulier avec de l’eau propre circulant en sens inverse permet d’éviter aux pores de se colmater et un nettoyage chimique des membranes doit être effectué de temps en temps.
L’ultrafiltration permet d’éliminer toutes les particules en suspension, les bactéries et les virus, ainsi que les plus grosses molécules. Mais certains pesticides et certaines molécules responsables de goûts et d’odeurs, de plus faible encombrement, ne sont pas retenus. Pour pallier cet inconvénient, du charbon actif en poudre est mélangé à l’eau à traiter. Ces substances s’adsorbent sur les grains de charbon lesquels, trop gros pour passer à travers les pores, sont retenus par les membranes.
Utilisé comme traitement d’affinage, ce procédé permet d’éliminer goûts et odeurs, et de réduire notablement l’usage des désinfectants chimiques, la concentration en substances organiques susceptibles de réagir avec eux ayant elle-même diminué.
 
La nanofiltration : son principe est très semblable à celui de l’ultrafiltration, la différence essentielle étant que la membrane de nanofiltration offre une porosité dix fois plus faible, de l’ordre de 0.001 micromètre. Constituée de trois couches de matériaux différents, elle est enroulée autour d’un tube central. Injectée sous pression, l’eau à traiter traverse la membrane et ressort filtrée par le tube central.
Cette technique permet de retenir tous les polluants dissous, qu’ils soient biologiques, organiques ou minéraux et quelle que soit leur concentration, sans avoir besoin d’utiliser l’adsorption sur charbon actif. Elle permet, elle aussi, de diminuer notablement l’usage du chlore. Son seul inconvénient technique est que l’eau produite est tellement pure qu’il est nécessaire de la reminéralise.
 



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