Université libanaise Faculté de génie Branche III Département mécanique (énergétique) .
Présenté par: Mona Ghanawi/2242 Kawthar Mahmoud/1999 Mohammad Kahil/2113 Présenté à : Dr.Bassam Riyachi Année universitaire : 2006/2007
L'eau potable 1
Introduction L'eau est essentielle à la vie et au bien-être. C'est pourquoi, elle a besoin d'être protégée, traitée et économisée. Ses ressources sont précieuses et rares, sa qualité délicate et son cycle naturel très long. La qualité de l'eau est donc prioritairement une exigence de santé. L'eau potable est précieuse et rare: La terre, planète bleue est constituée d'eau aux 3/4 de sa surface, mais cette quantité d'eau est salée ou non potable à plus de 99 %. Ainsi l'eau douce des lacs, des ruisseaux, des rivières et des fleuves représentent moins de 0.01 % des réserves en eau du globe.
La pollution des eaux Dans les pays en voie de développement, l'eau des rivières, des lacs et des mer, est contaminée par les déchets organiques traditionnels que sont les excréments humains et animaux, les cadavres d'animaux morts qui se décomposent, etc... Les déchets attirent les rats, les souris, les moustiques et autres bêtes qui sont responsables de maladies mortelles, comme par exemple le choléra. Elle est aussi polluée par les déchets ménagers, exemples : les boîtes de conserves ou les sacs en plastiques. Le problème est qu'ils ne sont pas biodégradables, comme le sont les fruits et les légumes. Dans les pays industrialisés, l'eau est principalement polluée par les rejets d'usines, les engrais de l'agriculture intensive et par la pollution domestique. Elle l'est aussi, par exemple, par les cargos pétroliers qui dégazent ou évacuent le pétrole en mer...
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Conseils en traitement de l'eau sur le choix de l'appareil et de son procédé
Il existe plusieurs procédés et appareils de traitement de l'eau : La filtration de l'eau, l'adoucissement de l'eau, la purification de l'eau par osmose inverse, la stérilisation de l'eau par ultra violet,par exemples. Ce qui déterminera votre choix, c'est le procédé de traitement de l'eau adapté pour éliminer la pollution bactériologique et physico-chimique, vous apportant la qualité de l'eau et la protection d'une installation sanitaire. Ainsi d'après l'état d'origine de l'eau et la qualité finale qu'elle doit être pour votre santé et respecter les normes de potabilité, votre choix de portera vers des procédés et appareils de traitement de l'eau décrits ci-après.
1 - La filtration de l'eau Suivant le type d'appareil, elle élimine le chlore, les mauvais goûts, les mauvaises odeurs, elle retient les sédiments, elle protège l'ensemble des appareils sanitaires et l'électro-ménager contre une usure prématurée. Aussi, selon le filtre à eau dont il est équipé, le système de filtration d'eau sera même capable d'éliminer de nombreux éléments nocifs. Par conséquent le choix de la dimension du filtre à eau est très important, car plus il est fin, plus il pourra éliminer les éléments physico-chimiques et bactériologiques. Repères de dimension de filtre à eau 100 µm
retient les particules en suspension dans l'eau
50 µm
retient le sable fin et certains parasites
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1 µm
élimine les parasites, les limons et plusieurs éléments chimiques
Important - L'entretien du filtre à eau doit être assuré correctement afin d'éviter qu'il ne devienne un foyer de développement microbien. - Le débit d'eau traitée en litres ou m3 par heure ou m3 par jour doit répondre suffisamment à la consommation d'eau.
2 - La protection anti tartre et le détartrage Pour protéger une installation sanitaire et un réseau d'eau du tartre et pour les détartrer, on utilise le traitement de l'eau par champs magnétiques mobiles.Le système s'installe facilement, par exemples, sur un tube en cuivre ou en acier galvanisé, évitant ainsi le dépôt de tartre et supprimant progressivement le tartre existant.
3 - L'adoucissement de l'eau Pour l'hygiène, état du réseau et des installations sanitaires, le taux de dureté de l'eau devrait être entre TH 10 et TH 15. Ainsi l'eau a souvent besoin d'être adoucie pour éviter l'entartrage de votre installation sanitaire et des appareils ménagers. Dans ce cas, un adoucisseur d'eau réduit le calcaire et régénère l'eau. Idéal pour consommer une eau douce et supprimer le tartre qui bouche les canalisations. A partir d'un TH de 30, l'adoucissement d'eau devient indispensable avant de purifier l'eau par osmose inverse. A noter que les osmoseurs d'eau pure possèdent un pré-filtre à eau anti calcaire (en option). Les éléments et caractéristiques qui détermineront le choix d'un adoucisseur d'eau sont donc principalement : - Sa fiabilité, sa faible consommation en sel, en énergie et sa dimension réduite. - Son rapport Qualité - Prix - Services (installation et maintenance). - L'efficacité et la capacité de traitement quotidien de l'eau qui doivent correspondre à votre besoin journalier et à votre consommation d'eau annuelle. - Le taux de dureté TH de l'eau d'alimentation. Important Si la pression d'eau à l'arrivée de votre compteur d'eau est supérieure à celle acceptée par un adoucisseur d'eau, un stérilisateur d'eau ou un purificateur d'eau par osmose inverse, alors un réducteur de pression d'eau sera nécessaire pour la protection des systèmes de traitement de l'eau. Une désinfection de la résine et une purge en cas de veille prolongée de l'adoucisseur d'eau sont à bien respecter. Certains adoucisseurs d'eau produisent du chlore pour le maintien en asepsie (qui empêche l'introduction de
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microbes) des résines lors de chaque régénération ; consomment peu d'électricité, sont économes en sel, en eau et ne prennent que peu de place.
4 - La purification d'eau par osmose inverse Elle est le traitement d'eau le plus efficace, agissant à la fois sur le plan bactériologique et physico-chimique. Aussi, le procédé de purification d'eau par osmose inverse mis au point par la NASA pour les astronautes et utilisé par les soldats américains est remarquable. Dimension de la membrane osmose inverse à 0.0001 µm et son efficacité : 0.02 µm
taille moyenne d'un virus
0.0001 µm
élimination bactériologique et physico-chimique
Un Purificateur d'eau par osmose inverse, élimine à des taux très élevés soit entre 97 % et + de 99 % les nitrates, les pesticides, le plomb, les bactéries, les virus ... Cette eau purifiée est une véritable source d'eau pure à votre domicile. D'autre part, contrairement aux autres eaux, l'eau pure convient parfaitement aux femmes enceintes, à la préparation du biberon des bébés, aux personnes souffrantes de problèmes de reins, de décalcification, ainsi qu'à toute la famille. Un Purificateur d'eau à membrane osmose inverse transformera votre eau courante en une eau pure. Cet appareil permet d'apprécier le privilège de boire une eau pure sans les contraintes d'approvisionnement en bouteille d'eaux et de faire des économies financières. Ci-dessous les taux d'élimination des éléments nocifs avec la purification d'eau par osmose inverse : Contaminants éliminés par la membrane osmose inverse TGI, exemples : Nitrates 97 %
Bactéries + de 99 %
Pesticides 98 %
Protozoaires + de 99 %
Plomb 99 %
Cadmium 99 %
Phosphates 99 % Zinc 99 % Herbicides 98 % Baryum 99 % Arsenic 99 %
Manganèse 99 %
Mercure 98 %
Sédiments + de 99 %
Cuivre 99 %
Turbidité + de 99 %
Fer 99 %
Aluminium 99 %
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Important - L'entretien des pré-filtres à eau et post-filtres à eau doit être assuré correctement, afin d'éviter qu'ils ne devienne un foyer de développement microbien. - Le Purificateur d'eauTGI 625 P est équipé d'une lampe ultra-violet 6 w qui stérilise l'eau, vous assurant ainsi une bonne protection bactériologique.
5 - La stérilisation d'eau par ultra violet Elle élimine les organismes vivants, bactéries, virus... et évite leur reproduction. Indispensable quand l'eau n'est pas potable ou quand vous avez des doutes sur sa potabilité bactériologique. Très utile lorsqu'on part en voyage dans un pays où l'eau est impropre à la consommation. Ainsi vous pouvez consommer une eau stérilisée, saine pour votre santé sur le plan bactériologique. La stérilisation d'eau par ultra violet est un procédé simple, sans ajout de produit chimique, qui ne demande pas beaucoup d'entretien et qui est très efficace sur les eaux claires. De plus, les rayons ultra violets ne modifient ni la saveur, ni la composition de l'eau. Equipé d'une alimentation électrique autonome de 12 ou 24 volts, votre stérilisateur d'eau peut être utilisé en caravane, sur un bateau ou être emporté lors de vos déplacements. Un Purificateur d'eau par osmose inverse, branché avant le stérilisateur d'eau vous assure une excellente filtration des éléments chimiques nocifs tels que les nitrates, les pesticides ou le plomb.
Conditions physiques, chimiques et bactériologiques que doit remplir une eau potable Unités de mesure L'unité de base normalisée pour la chimie de l'eau est le milligramme par litre (mg/l). On trouve aussi le ppm (partie par million) ; dans le cas de l'eau dont la masse volumique est pratiquement égale à 1. Température Eau de source: 9 à 12 ° C ; eau profonde des lacs: 4 ° C. Une température variable fait craindre une pollution de l'eau par suite d'apport d'eaux superficielles. Résistivité et conductivité électriques On sait que la conductivité en siemens par centimètre est l'inverse de la résistivité en ohms-centimètre. Dans le cas des eaux potables, on l'exprime en micro-siemens par centimètre ;
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elle est proportionnelle à la minéralisation, alors que la résistivité varie comme l'inverse de celle-ci. Conductivité µS/cm
Résistivité Ohms/cm
Eau pure
< 23
> 30 000
Eau douce peu minéralisée
100 à 200
5 000 à 10 000
Eau de minéralisation moyenne
250 à 500
2 000 à 4 000
Eau très minéralisée
1 000 à 2 500
400 à 1 000
Gaz dissous peut dissoudre jusqu'à 40 cm3 de gaz par litre, dont 6 d'oxygène et 14 d'azote. La diminution de la teneur en oxygène est un indice de présence de matières organiques. L'hydrogène sulfuré fait craindre une putréfaction. Acidité et agressivité L'acidité est généralement due à l'acide carbonique dissous dans l'eau. Elle se mesure par le pH, qui est égal au cologarithme décimal de la concentration en ions hydrogène dissociés. On distingue le CO2 combiné des carbonates et bicarbonates, le CO2 dissous d'équilibre maintenant les bicarbonates en solution, et le CO2 libre agressif. Pour une valeur données de la teneur totale en CO2, il existe un pH au-dessous duquel l'eau est agressive et au-dessus duquel elle est calcifiante .La teneur en oxygène est un facteur important du processus d'agression. Dureté La dureté provient des sels de chaux et de magnésie ; elle nuit à la cuisson des légumes, provoque des dépôts dans les appareils ménagers qui s'opposent aussi à un bon transfert de la chaleur. La dureté se mesure en degré hydrotimétrique TH. 1 degré hydrotimétrique français correspond à 10 mg/l de carbonate de calcium CaCO2, soit à 5.6 mg/l de chaux CaO, ou à 4.2 mg/l de magnésie MgO. Il est souhaitable que la dureté soit entre TH 10 et TH 15. Salinité Une eau potable doit contenir sans excès, un certain nombre d'éléments minéraux, qui lui confèrent une saveur agréable. Elle ne doit pas attaquer les matériaux constituants les canalisations, les réservoirs et les appareils de robinetterie ou de fontainerie. Pour cela, il faut qu'elle ne soit ni agressive, ni corrosive (action des sels dissous - cette dernière condition exige que la concentration en ions chlores et sulfates ne dépasse pas respectivement 100 et 200 mg/l).
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Impuretés Les corps toxiques ou dangereux ne doivent pas être présents. Ils doivent impérativement être inférieures au seuil de détermination analytique. De plus, il est fondamental que la concentration des éléments ou substances ne dépassent pas les valeurs limites de potabilité. Bactériologie Une eau destinée à l'alimentation humaine ne doit contenir aucun germe microbien pathogène. La contamination par les matières fécales est décelée par la présence d'Escherichia coli, ou de Streptocoques fécaux (entérocoques). La présence de germes tests de contamination fécale conduit à considérer l'eau comme bactériologiquement impure et menacée de pollution. Il en est ainsi, en particulier si la présence d'E. Coli et de Streptocoques fécaux est confirmée, à quelque taux que ce soit par les analyses. Dans le cas des eaux réduites (eau de forage, pauvres en oxygène), il sera bon de vérifier l'absence de bactéries réductrices des sulfates (Sporovibrio desulfuricans), génératrices d'hydrogène sulfuré dans les extrémités.
Traitement de l'eau douce Les impuretés en suspension et dissoutes dans l'eau naturelle la rendent impropre pour de nombreux usages. Les matières organiques et minérales indésirables en suspension sont éliminées par des méthodes, telles que le criblage et la sédimentation. On peut également traiter l'eau avec des composés tels que le charbon actif pour supprimer les goûts et les odeurs. On filtre, on javellise et on irradie l'eau pour détruire les microorganismes pathogènes qu'elle contient. Pendant l'aération, ou saturation de l'eau par l'air, on cherche à réaliser une diffusion maximale de l'eau dans l'air en la pulvérisant. L'aération retire les odeurs et le goût dus à la matière organique en décomposition et aux déchets industriels, tels que les phénols et les gaz volatils, comme par exemple le chlore. L'aération transforme également le fer dissous et les composés du manganèse en oxydes hydratés, qui peuvent être ensuite éliminés. La dureté des eaux naturelles est due en grande partie aux sels de calcium et de magnésium, et pour une faible part au fer, à l'aluminium et à d'autres métaux. La dureté provenant des bicarbonates et des carbonates de calcium et de magnésium est appelée dureté temporaire et peut être supprimée en faisant bouillir l'eau, ce qui la stérilise également. La dureté résiduelle est appelée dureté non carbonatée, ou dureté permanente. Parmi les méthodes d'adoucissement de la dureté non carbonatée, on peut citer l'addition de carbonate de sodium et de chaux, et la filtration à travers des zéolithes naturels ou artificiels, qui produisent des ions métalliques et relâchent des ions sodium dans l'eau. Voir Ions, échange d'. Les agents séquestrants utilisés dans les détergents inactivent les substances responsables de la dureté de l'eau. Le fer, qui donne un goût désagréable à l'eau potable, peut être supprimé par aération et sédimentation, ou en passant l'eau dans des filtres de zéolithe absorbant le fer. Le 8
fer peut également être stabilisé par addition de sels, tels que les polyphosphates. Pour les applications en laboratoire, l'eau est soit distillée, soit déminéralisée par passage dans des composés absorbant les ions.
Quels dangers peut-il y avoir avec l'eau potable? Il y a plusieurs problèmes qui peuvent mettre en danger la qualité de l'eau potable. Un certain nombre de ces problèmes sont évoqués ici. On peut trouver des bactéries coliformes dans l'eau potable. Les bactéries coliformes sont des micro-organismes que l'on trouve en général dans la région intestinale chez les êtres humains et d'autres animaux à sang chaud, et dans les eaux de surface. Quand ces organismes sont présents dans l'eau potable ceci suggère qu'il y a eu contamination à partir d'une source sous terre telle que l'écoulement d'une basse-cour. La présence de ces bactéries indique que des micro-organismes pathogènes, c'est à dire provoquant des maladies, peuvent s'introduire dans le système d'eau potable de la même façon si on ne prend pas des mesures préventives. L'eau potable doit être exempte de coliforme. Les protozoaires parasites et les virus peuvent également mettre en danger la qualité de l'eau potable. Il s'agit de contaminants microbiens que l'on trouve en général l'eau de surface. Le protozoaire parasite Giardia ou Le Cryptosporidium sont des exemples de ce type d'organisme. Giardia est un organisme unicellulaire qui cause des symptômes gastro-intestinaux. Cryptosporidium est un parasite qui est considéré comme une des causes les plus importantes de diarrhée chez l'homme. Chez les individus avec un système immunitaire normal la maladie dure quelques jours provoquant diarrhée, vomissement, crampes d'estomac et fièvre. Les personnes avec des systèmes immunitaires affaiblis peuvent souffrir de symptômes bien plus grave, provoqués par le cryptosporidium, telle la maladie choléra. Le nitrate de 'eau potable peut causer des cyanoses, une réduction de la capacité de transport de l'oxygène par le sang. C'est particulièrement dangereux pour les enfants en bas âge au-dessous de six mois d'âge. Le plomb peut pénétrer dans le système d'approvisionnement en eau car il peut suinter des canalisation en cuivre. Lorsque l'eau s'écoule dans les tuyaux, un peu de plomb peut se dissoudre dans l'eau, de sorte qu'elle devienne souillée. Le plomb est une substance toxique qui peut être rapidement absorbée dans les systèmes humains, en particulier ceux des petits enfants. Il cause ce qu'on appelle l'empoisonnement au plomb. La Legionella est une bactérie qui se développe rapidement quand l'eau est maintenue à une température entre 30 et 40 degrés pendant une plus longue période. Cette bactérie peut être inhalée quand l'eau s'évapore. Les bactéries peuvent causer une sorte rhume, connue sous le nom de fièvre Pontiac, mais elle peut également provoquer une maladie mortelle plus sérieuse: la légionellose.
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Traitement d’eau potable : 1-Traiter l'eau avec les moyens du bord : La première opération consiste à filtrer l'eau afin d'enlever les MEST (matières en suspension totales). Si possible en utilisant un premier filtre - tamis lavable de 40 µm, ou à défaut un filtre à café ou à thé, suivi d'un second filtre le plus fin qui soit, si possible < 0.02 µm (taille moyenne d'un virus), et ce afin de pouvoir filtrer le plus d'éléments bactériologiques et chimiques. La manière la plus simple et la plus efficace est donc celle de tout d'abord filtrer l'eau, puis de la porter à ébullition pendant plus de 2 heures - les premières minutes d'ébullition éliminent l'essentiel de la pollution. Cette opération doit être menée à une température et pendant une durée adaptée à chaque souche visée d'organismes vivants. Ainsi moisissures et algues seront détruits dès 100 ° C, mais certains virus ou certaines bactéries comme les streptocoques ou les pseumodonas résisteront plus d'une heure à 120 ° C. Il est aussi possible de traiter l'eau avec un comprimé d'Hydroclanozone 12.2 .mg/litre
Séquence de production d'une station de traitement de l'eau : A partir d'un captage ou d'un puits, il faut : un bac à réactifs qui permet d'ajouter les réactifs,un décanteur, un filtre pour permettre l'élimination des flocs, un bac ou canalisation pour rajouter les produits manquants nécessaires à l'équilibre de l'eau et au bon fonctionnement de la distribution. L'utilisation d'un réactif particulier dépend de la nature de l'eau, du procédé de traitement, des conditions climatiques, de la législation en vigueur ainsi que d'autres facteurs. Différentes combinaisons sont donc possibles, mais les filières de traitement ressemblent souvent au schéma suivant : Pré-oxydation, coagulation, floculation, correction du pH (éventuellement), décantation, filtration, désinfection : ultra violet ou ozone, puis chloration et correction du pH. La nature et la quantité des réactifs sont importantes. Le taux de réactif injecté est généralement exprimé g/m3. Ces taux sont choisis en laboratoire après différents tests selon le type de traitement et correspondent à des valeurs optimales. Un taux plus faible provoquera une détérioration du traitement. Un surdosage, outre cette détérioration, augmentera la quantité de réactif consommé, et par conséquent son coût.
Pré-oxydation
Détermination du point critique (mesure du chlore ou de ses dérivés) Mesure de la demande en ozone
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Clarification
Essais de floculation (Jar test) Mesure du potentiel zêta
Désinfection
Essais de conduite (chlore ou dérivés) Mesure de la demande en ozone
Correction finale du pH
Essais au marbre Utilisation des diagrammes d'équilibre calcocarbonique
Schéma général d'utilisation des réactifs Elimination des paramètres physico-chimiques hors normes Pré-oxydants : - Eau de javel, hypochlorite de calcium, chlore, ozone, permanganate de potassium, air. Coagulants : - Sulfate d'aluminium, wac (ou similaire), chlorure ferrique, chlorosulfate ferrique. Divers : - Sulfate de cuivre, aluminate de sodium. Correcteurs de pH : - Chaux, carbonate de sodium, soude, acide sulfurique, acide chlorhydrique, bicarbonate de sodium, carbonate de calcium. Adjuvants de floculation : - Alginate de sodium, silice activée, polyélectrolytes, amidon, CAP. Décantation et filtration Elimination des risques bactériologiques Désinfectants : - Eau de Javel, chlore ou dérivé, dioxyde de chlore, ultra violet ou ozone
Désinfection d'un réservoir d'eau potable Eau de Javel à 36 ° chlorométrique Capacité du réservoir d'eau potable
230 m3
2 000 m3
Quantité d'eau de Javel
1 berlingot (25
9 berlingots (225 18 berlingots (450
11
4 000 m3
cl)
cl)
cl)
Equilibre calco-carbonique Correcteurs de pH : - Chaux, soude, carbonate de sodium, bicarbonate de sodium, acide sulfurique, acide chlorhydrique, gaz carbonique, chlorure de calcium, matériaux alcalino-ferrique de filtration. Protection de l'eau contre une contamination ultérieure dans le réseau Désinfectants rémanents : - Chlore ou dérivés, dioxyde de chlore. Protection du réseau Produits anti-tartre, anti-corrosion. Remarque Tous ces types de produits ne sont pas utilisés dans tous les cas. Leur utilisation dépend de la nature et de la difficulté du traitement.
Utilisation des réactifs - Commander les meilleurs produits. - Stocker dans un endroit qui permet leur conservation, tout en étant d'un accès facile et sécurisé. - Prévoir les quantités suffisantes. - Savoir les préparer correctement. - Vérifier régulièrement les quantités et les préparations. - Prendre soin du matériel en l'utilisant comme il faut et en l'entretenant. - Prévoir à l'avance les besoins et mettre à jour le stock de produits.
Le traitement anti-chlore Pour éliminer le chlore, il existe la filtration, la purification osmose inverse et un procédé anti-chlore. Le chlore à un effet rémanent, c'est-à-dire qu'il désinfecte sur une longue durée. C'est pourquoi il est souvent utilisé pour le traitement de l'eau d'une commune ou d'une piscine. Mais le chlore à un goût et une odeur désagréables, c'est alors qu'il est possible de supprimer son mauvais goût et sa mauvaise odeur par une
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filtration ou par des gouttes de Drinkwell anti-chlore qui redonnent un goût naturel à l'eau de boisson ou de cuisine (disponible en pharmacie).
2-La filtration sur membranes, un procédé d’avenir Afin de répondre à la sévérité croissante des normes, aux volumes toujours plus grands d’eau à traiter, et à la pollution grandissante des réserves, d’importants efforts de recherche ont été consentis au cours des dernières décennies. Les études portent notamment sur les procédés de traitement des eaux ainsi que sur les techniques d’analyse et la mise au point d’instruments de surveillance automatique. De nouvelles techniques, très performantes ont ainsi pu voir récemment le jour. Ces techniques dites de séparation par membranes constituent une mini-révolution dans le domaine du traitement de l’eau. Leur principe consiste non plus à éliminer chimiquement les micropolluants mais à les extraire physiquement. Elles présentent en effet le très gros avantage de n’utiliser aucun réactif chimique, sauf pour leur entretien. Très fiables, elles permettent de traiter des eaux très polluées et de produire une eau très pure, sans goût désagréables ni mauvaises odeurs, et de qualité constante, quelles que soient les variations de qualité de l’eau à traiter. Elles commencent depuis peu à être utilisées à grande échelle au niveau industriel. Le seul inconvénient de ces nouveaux traitements est leur coût élevé. Le principe d’action de ces membranes est simple puisqu’il consiste ni plus ni moins en un filtrage mécanique. Mais quel filtrage ! L’ultrafiltration Dans ce procédé, la membrane est constituée de milliers de fibres très fines, rassemblées à l’intérieur d’une gaine rigide. 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 organique. 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. Il est exploité industriellement en France depuis 1997 dans l’usine de Vigneux-sur-Seine en région Parisienne. 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 13
l’ordre de 0.001 micromètres. 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. La nanofiltration 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 reminéraliser ! Cette technique est utilisée en France depuis 1999 au sein d’une nouvelle unité de l’usine de traitement des eaux de Méry-sur-Oise dans la région parisienne.
Normes de l’eau potable selon l'Organisation Mondiale de la Santé(OMS) Les lignes directrices de l'OMS en ce qui concerne la qualité de l'eau potable, mises en place à Genève en 1993 sont la référence en ce qui concerne la sécutité en matière d'eau potable.
Elément/ substance
Symbole / formule
Concentratio n normalement trouvée dans l'eau de surface
Aluminium Ammonium
Al NH4
Antimoine Arsenic Amiante
Sb As
Baryum Béryllium
Ba Be
Bore Cadmium Chlore Chrome Couleur
B < 1 mg/l Cd < 1 μg/l Cl Cr+3, Cr+6 < 2 μg/l
Cuivre Cyanure oxygène
Cu CNO2
< 0,2 mg/l (peut aller jusqu'à 0,3mg/l dans une eau anaérobique) < 4 μg/l
< 1 μg/l
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Lignes directrices fixées par l'OMS 0,2 mg/l Pas de contraintes
0.005 mg/l 0,01 mg/l Pas de contraintes 0,3 mg/l Pas de contraintes 1 mg/l 0,003 mg/l 250 mg/l 0,05 mg/l Pas de contraintes 2 mg/l 0,07 mg/l Pas de
dissous Fluor Dureté Sulfure d'hydrogène Fer
F
< 1,5 mg/l (up to 10)
mg/l CaCO3 H2S Fe
0,5 - 50 mg/l
Pb Mn Hg Mb Ni NO3, NO2
< 0,5 μg/l < 0,01 mg/l < 0,02 mg/l
Sélénium Argent
Se Ag
< < 0,01 mg/l 5 – 50 μg/l
Sodium Sulfate Etain inorganique TDS
Na SO4 Sn
< 20 mg/l
Uranium Zinc
U Zn
Plomb Manganèse Mercure Molybdène Nickel Nitrate et nitrite Turbidité pH
contraintes 1,5 mg/l Pas de contraintes Pas de contraintes Pas de contraintes 0,01 mg/l 0,5 mg/l 0,001 mg/l 0,07 mg/l 0,02 mg/l 50 mg/l azote total Non mentionnée Pas de contraintes 0,01 mg/l Pas de contraintes 200 mg/l 500 mg/l Pas de contraintes Pas de contraintes 1,4 mg/l 3 mg/l
Composés organiques Groupe
Substance
Formule
Alcanes chlorés
Tétrachlorométhane Dichlorométhane 1,1-Dichloroéthane
C Cl4 C H2 Cl2 C2 H4 Cl2
1,2-Dichloroéthane 1,1,1-Trichloroéthane 1,1-Dichloroéthène 1,2-Dichloroéthène Trichloroéthène
Cl CH2 CH2 Cl CH3 C Cl3 C2 H2 Cl2 C2 H2 Cl2 C2 H Cl3
Alcènes chlorés
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Lignes directrices fixées par l'OMS 2 μg/l 20 μg/l Pas de contraintes 30 μg/l 2000 μg/l 30 μg/l 50 μg/l 70 μg/l
Tétrachloroéthène Hydrocarbures Benzène aromatiques Toluène Xylènes Ethylbenzène Styrène Hydrocarbures aromatiques polynucléaires Benzènes Monochlorobenzène (MCB) chlorés Dichlorobenzènes 1,2(DCBs) Dichlorobenzène (1,2-DCB)
Constituants organiques micellaires
C2 Cl4 C6 H 6 C7 H 8 C8 H10 C8 H10 C8 H 8 C2 H3 N1 O5 P1
40 μg/l 10 μg/l 700 μg/l 500 μg/l 300 μg/l 20 μg/l 0.7 μg/l
3
C6 H5 Cl C6 H4 Cl2
300 μg/l 1000 μg/l
1,3C6 H4 Cl2 Dichlorobenzène (1,3-DCB)
Pas de contraintes
1,4C6 H4 Cl2 Dichlorobenzène (1,4-DCB)
300 μg/l
Trichlorobenzènes Adipate de dioctyle phthalate de Di(2-ethylhexyle) Acrylamide Epichlorhydrine Hexachlorobutadiène Acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) Nitriloacétate (NTA) Organoétains Dialkylétains Oxyde de tributhylétains (TBTO)
C6 H3 Cl3 C22 H42 O4 C24 H38 O4 C3 H 5 N O C3 H5 Cl O C4 Cl6 C10 H12 N2 O8
20 μg/l 80 μg/l 8 μg/l 0.5 μg/l 0.4 μg/l 0.6 μg/l 200 μg/l
N(CH2COOH)3 R2 Sn X2
200 μg/l Pas de contraintes 2 μg/l
C24 H54 O Sn2
Pesticides Substance
Formule
Alachlore Aldicarbe Aldrine and dièldrine
C14 H20 Cl N O2 C7 H14 N2 O4 S C12 H8 Cl6/ C12 H8 Cl6 O C8 H14 Cl N5 C10 H12 N2 O3 S C12 H15 N O3 C10 H6 Cl8
Atrazine Bentazone Carbofuran Chlordane
16
Lignes directrices fixées par l'OMS 20 μg/l 10 μg/l 0.03 μg/l 2 μg/l 30 μg/l 5 μg/l 0.2 μg/l
Chlorotoluron DDT 1,2-Dibromo-3-chloropropane acide 2,4-Dichlorophenoxyacetique (2,4-D) 1,2-Dichloropropane 1,3-Dichloropropane 1,3-Dichloropropène dibromure d'éthylène (EDB) Heptachlore and epoxide d'heptachlore Hexachlorobenzène (HCB) Isoproturon Lindane MCPA Methoxychlore Metolachlor Molinate Pendimethalin Pentachlorophenol (PCP) Perméthrine Propanil Pyridate Simazine Trifluraline Chlorophenoxy 2,4-DB herbicides Dichlorprop (excluding 2,4-D Fenoprop and MCPA) MCPB Mecoprop 2,4,5-T
C10 H13 Cl N2 O C14 H9 Cl5 C3 H5 Br2 Cl C8 H6 Cl2 O3
30 μg/l 2 μg/l 1 μg/l 30 μg/l
C3 H6 Cl2 C3 H6 Cl2 CH3 CHClCH2 Cl Br CH2 CH2 Br C10 H5 Cl7
Pas de contraintes 20 μg/l Pas de contraintes Pas de contraintes 0.03 μg/l
C10 H5 Cl7 O C12 H18 N2 O C6 H6 Cl6 C9 H9 Cl O3 (C6H4OCH3)2CHCCl3 C15 H22 Cl N O2 C9 H17 N O S C13 H19 O4 N3 C6 H Cl5 O C21 H20 Cl2 O3 C9 H9 Cl2 N O C19H23ClN2O2S C7 H12 Cl N5 C13 H16 F3 N3 O4 C10 H10 Cl2 O3 C9 H8 Cl2 03 C9H7Cl3O3 C11 H13 Cl O3 C10H11ClO3 C8 H5 Cl3 O3
1 μg/l 9 μg/l 2 μg/l 2 μg/l 20 μg/l 10 μg/l 6 μg/l 20 μg/l 9 μg/l 20 μg/l 20 μg/l 100 μg/l 2 μg/l 20 μg/l 90 μg/l 100 μg/l 9 μg/l Pas de contraintes 10 μg/l 9 μg/l
Désinfectants et désinfectant par produits Groupe
Substance
Formule
Dichlore Dioxyde de chlore
NHnCl(3n) , where n = 0, 1 or 2 Cl2 ClO2
Diode
I2
Désinfectants Chloramines
17
Lignes directrices fixées par l'OMS 3 mg/l
5 mg/l Pas de contraintes Pas de
Désinfectant par produits
-
Bromate Chlorate
Br O3 Cl O3-
Cl O2C6 H5 Cl O 2,4-Dichlorophenol (2,4C6 H4 Cl2 DCP) O 2,4,6-Trichlorophenol (2,4,6- C6 H3 Cl3 TCP) O Formaldéhyde HCHO MX (3-Chloro-4-dichlorométhyl-5-hydroxyC5 H3 Cl3 2(5H)-furanone) O3 Trihalométhanes Bromoforme C H Br3 Dibromochlorométhane CH Br2 Cl Bromodichlorométhane CH Br Cl2 Chloroforme CH Cl3 Acides acétiques Acide C2 H3 Cl chlorés Monochloroacétique O2 Acide Dichloroacétique C2 H2 Cl2 O2 Acide Trichloroacétique C2 H Cl3 O2 Hydrate de chloral (trichloroacétaldéhyde) C Cl3 CH(OH)2 Chloroacétones C3 H 5 O Cl Halogènés Dichloroacétonitrile C2 H Cl2 acétonitriles N Dibromoacétonitrile C2 H Br2 N Bromochloroacétonitrile CH Cl2 CN Trichloroacétonitrile C2 Cl3 N Chlorure de cyanogène Cl CN trichloronitrométhane C Cl3 NO2 Chlorite Chlorophenols 2-Chlorophenol (2-CP)
18
contraintes 25 μg/l Pas de contraintes 200 μg/l Pas de contraintes Pas de contraintes 200 μg/l 900 μg/l Pas de contraintes 100 μg/l 100 μg/l 60 μg/l 200 μg/l Pas de contraintes 50 μg/l 100 μg/l 10 μg/l Pas de contraintes 90 μg/l 100 μg/l Pas de contraintes 1 μg/l 70 μg/l Pas de contraintes
