Traitement primaire et secondaire de l'eau
Nous avons vu précédemment que le gouvernement avait créé des réservoirs où l’eau qui en est issue est traitée, mais quels sont les processus ou techniques employés ?
Quelques définitions sont alors nécessaire avant d’entrer dans l’explication de ces différentes techniques de traitements des eaux :
Colloïde : Une ou plusieurs substances, composées de particules extrêmement petites, dispersées de manière homogène et en suspension dans les liquides.
Flocs : Substance relativement visqueuse créée par floculation.
Poussée d’Archimède : Lorsqu’un objet est introduit dans l’eau, il déplace un volume d’eau égal à son volume :
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Cas 1 - Si le V d’eau déplacé est plus lourd que l’objet, alors l’objet flotte
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Cas 2 - Si le V d’eau déplacé est plus léger que l’objet, alors l’objet coule
Le processus de filtration
Les Colloïdes et la Coagulation-Floculation
Les particules colloïdales dans les liquides varient entre 1 nanomètre et 1 micromètre et ont un poids extrêmement faible donc ils demeurent en suspension, sous l’effet de la poussée d’Archimède. Ils sont donc extrêmement durs à éliminer lors du traitement de l’eau et ne peuvent pas être éliminés par « décantation naturelle ». De plus, ils font preuves d’interactions électrostatiques (répulsives) très importantes. C’est pour cela qu’ils sont dispersés de manière très homogène, et c’est aussi pour cela que le processus de floculation est une étape nécessaire.
En se servant des ions métalliques, nous pouvons profiter de la charge négative des particules colloïdales. Grâce aux cations qui vont se fixer sur les particules qui leurs seront électriquement complémentaires, il y aura agglomération des colloïdes. Après une agitation, il y aura création de flocs, qui auront une dimension et un poids suffisamment élevé pour être décantés et filtrés.
Sinon, il est possible d’utiliser des polymères (grosses molécules) capables d’agglutiner et agglomérer tous les polluants en même temps. Ce processus respecte les mêmes principes que celui avec les sels cationiques, sauf qu’il permet de minimiser l’agitation.
Décantation
Réalisable par « décantation statique/gravitaire » dans des grands récipients où, après une très longue durée d’attente, les particules les plus lourdes tombent vers le fond (voir poussée d’Archimède). Dans ce cas-là , l’eau « propre » est extraite par le haut.
Réalisable par « décantation dynamique »/centrifugation avec de l’eau propulsée dans un récipient en forme de « H » sectionné horizontalement. Grâce à la rotation, les particules lourdes seront forcées à rester au fond du récipient et l’eau sera éventuellement évacuée par le haut après avoir stoppé le centrifuge.
Filtration
La filtration est un procédé relativement simple. Il consiste à pomper l’eau et séparer l’eau des polluants en la dirigeant vers un écran, ou « membrane » perforée, ayant des pores de tailles variables. Ces pores bloqueront les grosses particules, dont les flocs, et laisseront passer de l’eau plus pure.
Ozonation
L’ozonation est un processus qui concerne l’utilisation d’ozone (O3), une molécule extrêmement instable, dans l’épuration de l’eau. Elle consiste à :
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faire passer du dioxygène dans un générateur de lumière UV ou un engin qui pourra déstabiliser l’air avec des décharges électriques ;
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Injecter l’ozone dans de l’eau en créant un vortex qui pourra les mélanger ;
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Laisser l’ozone, qui est un oxydant puissant, détruire les virus et bactéries en désintégrant les parois cellulaires ;
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Laisser l’ozone oxyder les métaux, les transformer en solutions ioniques, avant de filtrer à nouveau.
Cette technique est très avantageuse grâce à une production non-existante d’éléments cancérigènes et une forte « réactivité » avec tout ce que l’on souhaite détruire dans l’eau polluée.
Le Chlore, La Monochloramine et l’Eau
La chloration est un processus reconnu pour le traitement de l’eau. Elle est utilisée pour assurer la propreté dans les piscines ou pour rendre l’eau potable. En contact avec de l’eau, le dichlore produit principalement de l’acide chlorhydrique et de l’acide hypochloreux. Ils agissent d’une manière hostile envers les cellules organiques : L’acide hypochloreux peut affecter l’ADN, l’ARN et détruire des protéines ; et l’acide chlorhydrique a un effet corrosif envers les tissus organiques. Cependant, le dichlore est une molécule instable. Elle peut réagir de nombreux éléments et donc fait preuve d’une rémanence extrêmement faible. Pour cela, il existe une alternative plus respectable, l’utilisation de la chloramine (catégorisée par une association N-Cl). La monochloramine (NH2Cl) agit exactement de la même manière que le dichlore, mais elle est beaucoup moins instable et en plus, produit remarquablement moins d’éléments toxiques.
équation chimique de la formation équation de la formation de
d'acide chloridrique et hypochloreux monochloramine
Cependant, lorsque la chloramine réagit avec une muqueuse (quand on l’ingère), elle se décompose et forme de l’ammoniac et de l’acide hypochloreux (qui ensuite peut se décomposer en acide chlorhydrique et oxygène), ce qui peut être problématique car la chloramine fait preuve de rémanence.
Traitement par UV
Pour être entièrement sûr et certain quant à la neutralisation des micro-organismes, un traitement final par rayonnement ultraviolet peut-être employé. Les UV, faisant partie des agents mutagènes (qui provoquent des mutations -> modification de l’information génétique), est bien capable d’affecter l’acide désoxyribonucléique (l’ADN) et éventuellement rendre tout organisme restant, incapable de se reproduire (ou bien, si le rayonnement est plus intense, le rayonnement ultraviolet est bien capable de simplement détruire tout organisme).
Les étapes succesives du processus de traitement des eaux
Pour accéder à une animation sur le traitement de l'eau, cliquer sur l'image ci-dessus
la Chine face aux autres
En Chine, pour davantage réduire les risques de cancers, les entreprises tentent de minimiser l’utilisation de la monochloramine. C’est-à -dire ils injectent moins de chlore et plus d’ammoniac.
(Rémanence de la monochloramine = persistance = probabilité des cancers est haussée pour ceux qui boivent souvent du robinet)
La France elle, refuse de se servir de la monochloramine car même si elle a une meilleure rémanence, les risques de cancers sont toujours présents.
Tandis qu’aux Etats-Unis, les entreprises préfèrent utiliser le chlore pour pouvoir bénéficier de son instabilité (agressivité) vis-à -vis des micro-organismes néfastes. De plus, les citoyens ont tendance à ne pas faire confiance à une eau n’ayant pas un goût de chlore.
Conclusion
Le gouvernement traite l'eau issue de ces sources ou points de captages mais il ne met pas en place de réelles mesures politiques et économiques par rapport à la pollution de l'eau des rivières et des fleuves en amont; les solutions envisagées sont donc pour le moment des solutions sur le court terme, d'autant que bientôt les capacités de ces réservoirs seront insuffisantes pour satisfaire les besoins d'une population grandissante.
Les traitements primaires qui permettent la mise en place de réservoirs protégés de toutes contaminations et secondaires réalisées sur l'eau à l'issue de ces réservoirs, par les usines de distribution dans un second temps permettent donc ensuite d'avoir une eau qui répond aux normes de potabilité et à ce stade de la chaine de distribution, l'eau est donc propre à la consommation. En effet, les analyses effectuées par les usines de traitement de l'eau, comme l'entreprise Véolia le confirme.
Comment cette eau est elle alors distribuée?
Visite complémentaire:
Nous sommes allés mercredi 28 octobre au Shanghai Exhibition Center, pour assister à la WaterChem, une exposition qui proposait des conférences sur le traitement des eaux usées, mais surtout sur le traitement des eaux industrielles et qui permettait à des particuliers de rencontrer des professionels qui venaient présenter leurs innovations en terme de dépolluants.
Vidéo de la visite