Les divers traitements et leurs rôles

Filtration membranaire

La microfiltration tangentielle (MFT) est un procédé mettant en œuvre des membranes microporeuses. La taille des pores est généralement comprise entre 0.1 et 10µ. Suivant les applications, les membranes utilisées sont de natures différentes à savoir :

• Céramique,
• Polymère organique,
• Acier inox revêtu dioxyde de titane.

La solution à traiter circule parallèlement à la surface de la membrane et une pression transmembranaire de quelques bars est appliquée.

L’ultrafiltration (UF) est un procédé membranaire permettant l’extraction du solvant (généralement l’eau) et des solutés ioniques ou moléculaires d’une solution contenant des macrosolutés. La taille des pores est généralement comprise entre 1 à 100 nm. La solution à traiter circule parallèlement à la surface de la membrane et une pression transmembranaire de quelques bars est appliquée. Les molécules de poids moléculaire supérieur à 5000-10000D sont retenues par les membranes.

La nanofiltration (NF) est une technique séparative baromembranaire couvrant un domaine de séparation entre l’ultrafiltration (UF) et l’osmose inverse (RO). Elle utilise des membranes dont le diamètre des pores est voisin de 1 nanomètre. Cette technique permet d’extraire de l’eau en même temps que des ions monovalents ainsi que des substances dont le point moléculaire n’excède pas environ 200D. La pression transmembranaire appliquée est de l’ordre de 10 à 25 bars. En agro-industrie, la nanofiltration est utilisée pour concentrer des solutions tout en assurant une déminéralisation partielle.

L’osmose inverse (RO) est une technique séparative utilisant des membranes denses permettant d’extraire de l’eau pure d’une solution contenant des sels (voire d’autres substances dissoutes). Les pressions mises en jeu doivent être suffisantes pour inverser le flux osmotique (plusieurs dizaines de bars).

Photo-oxydation (UV) l'eau subit un rayonnement ultraviolet de haute intensité. Cela permet de cliver et d'ioniser les composés organiques, qui peuvent ensuite être éliminés dans les colonnes échangeuses d'ions. Cela provoque en outre l'apparition de composés oxydants, capables de détruire les micro-organismes et certaines molécules. Les conditions requises pour la désinfection par UV.
Pour que ce traitement soit possible, il faut que la qualité de l’eau soit compatible pour laisser passer les rayons UV, ce que nous venons de voir plus haut. Les principaux paramètres à prendre en compte sont au nombre de sept :

1. Il faut évaluer la transmittance de l’eau (c’est la transparence de l’eau au rayonnement UV émis à 254 nm),
2. la couleur (plus une eau sera claire, plus le rayonnement UV pourra la traverser),
3. sa turbidité (plus elle sera faible, moins le rayonnement UV émis sera freiné ou détourné de son chemin),
4. Seront également à prendre en compte la teneur en fer et en manganèse de l’eau,
5. qui sont des sels métalliques pouvant précipiter sur les gaines protectrices des lampes,
6. la teneur en matières organiques, qui peut absorber la lumière UV à 254 nm,
7. et enfin le caractère plus ou moins entartrant de l’eau.

En France, cette dose UV ou fluence doit être de 400 J/m² (400 Joule/m² = 40 mJoule/cm² = 40,000 uWatts/cm²) et dans ces conditions, on respecte les critères microbiologiques de potabilisation des eaux.

Désinfection par chlore (ClO²) la désinfection est le plus souvent effectuée au moyen de chlore. Selon l'OMS, 2 à 3 mg/L de chlore devraient être ajoutés à l'eau, le maximum étant de 5 mg/L.
Aux États-Unis, la quantité résiduelle maximum de chlore est 4 mg/L, ceci afin de permettre aux distributeurs d'eau de respecter la quantité résiduelle minimum de 0,02 mg/L (mesuré en bout de ligne) fixée par la loi.
Il n'existe pas de norme européenne concernant la quantité de chlore utilisée pour la désinfection de l'eau de distribution, cependant, certains pays européens possèdent des normes nationales :

• En Belgique, le maximum est de 0,25 mg/L.
• En France, le maximum est défini comme suit : « Absence d'odeur ou de saveur désagréable et pas de changement anormal ».