pollution induite par les traitements

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L’introduction d’un réactif dans l’eau peut conduire à deux formes de pollution : les impuretés du réactif lui-même et les produits de réaction du réactif avec les matières organiques de l’eau.

impuretés dues au réactif

Dans de nombreux pays, l’utilisation d’un réactif est soumise à l’agrément des autorités sanitaires. La législation peut prévoir, pour chaque réactif, une concentration maximale d’impuretés à respecter par le pro­ducteur. Une analyse précise des produits doit être effectuée. Au cas où l’on constate la présence d’impure­tés, il importe de vérifier que la chaîne de traitement prévue en permet l’élimination.

coagulant

Certains coagulants sont préparés à partir de minerais ou métaux pouvant contenir des impuretés en quantité non négligeable : attaque acide de bauxite pour préparer le sulfate d’aluminium, attaque de fer­railles pour préparer le chlorure ferrique. Cette attaque dissout également des impuretés (tungstène, man­ganèse, arsenic).

D’autres coagulants sont préparés à partir de sous-produits d’une autre industrie. Le chlorosulfate ferri­que, préparé à partir de sulfate ferreux provenant de l’industrie du titane, peut contenir une quantité relati­vement importante de manganèse.

polyélectrolytes, adjuvants

Les polyélectrolytes de synthèse sont préparés par polymérisation de monomères (ex. : acrylamides, ami­nes…).

En traitement d’ EP, la législation de chaque pays peut fixer le type de monomère utilisable, la teneur maxi­male en monomère résiduel tolérable dans le polymère et/ou le taux de traitement maximal qu’il est possi­ble de mettre en œuvre (en France dans le cas des polyacrylamides : 0,025 % de monomère acrylamide et 0,4 mg·L–1 comme dose maximale utilisable afin de respecter la valeur paramétrique européenne de 0,1 µg·L–1 dans l’eau distribuée).

chlore et dérivés

Suivant son origine, le chlore liquide, en particulier, contient parfois diverses impuretés telles que : Br2, CCℓ4, CHC3, HC et hexachloroéthane, hexachlorobenzène, sels de fer.

De même le CO2, suivant sa méthode de préparation, contient plus ou moins de chlorite et chlorate, et lors de sa réaction avec les MO de l’eau il « rétrograde » à l’état de chlorite. L’hypochlorite de sodium (eau de javel) contient aussi des chlorates.

chaux – correction de pH

La chaux vive ou éteinte a rarement une pureté supérieure à 93 % et ses impuretés (essentiellement insolubles : CaCO3, SiO2…) peuvent contribuer de manière importante à la turbidité de l’eau potable si de l’eau de chaux clarifiée dans un saturateur n’est pas employée.

sous-produits d’oxydation

Au chap. oxydation et réduction, les mécanismes réactionnels entre les divers oxydants-désinfectants utilisés et les diffé­rents polluants des eaux sont décrits.

Comme souligné au impuretés organiques, l’introduction d’oxydant (C2, H2O2, O3) comme agent désinfectant, en réagis­sant principalement sur les matières organiques des eaux, peut créer des sous-produits d’oxydation (ex. : THM, HAA, HAN…) dont certains sont dangereux pour la santé humaine (effets cancérigène et/ou muta­gène), d’autres sont sources de désagrément (goût…). C’est principalement le cas du chlore et de l’hypo­chlorite, mais il n’existe aucun oxydant sans sous-produit d’oxydation ; par exemple l’ozone dans certains domaines de pH, température (voir oxydation et désinfection par l'ozone), peut oxyder Br en bromate (VP = 10 µg·L–1).

La réaction de formation des THM peut se faire soit directement par l’action du chlore présent dans l’eau sous forme CO, soit par un autre halogène (brome ou iode), qui peut avoir été déplacé par le chlore sous forme XO, selon la réaction de base :

Formule : réaction de formation des THM (sous-produits d'oxydation)

Les matières organiques carbonées qui donnent lieu à cette réaction sont principalement les méthylcéto­nes, ou, d’une manière plus générale, tous les produits organiques qui, par oxydation, peuvent être oxydés en méthylcétones. Ces précurseurs de THM se rencontrent principalement dans les substances humiques et dans les MO d’origine algale.

La chloration des matières organiques conduit également à la formation d’autres composés qui n’ont pas été encore, à ce jour, tous identifiés (figure 10). Ces sous-produits d’oxydation sont maintenant systémati­quement recherchés, et leur teneur encadrée par des normes évolutives et variables suivant les pays.

Composés halogénés chloration eauImage sécurisée
Figure 10. Composés halogénés présents après chloration d'une eau

Les filières de traitement modernes (voir traitement des eaux potables) sont conçues pour limiter au maximum ces sous-pro­duits. Toutefois, comme le souligne l’OMS, cette recherche ne doit pas être faite au détriment d’une bonne désinfection (ex. : choléra au Pérou en 1991).

pour aller plus loin :