Nouveau procédé de traitement d'eau potable sans préchloration Aquanic

INTRODUCTION

Messieurs R. Vilagines, A. Montiel, J. Ouvrard et S. Rigal ont fait un exposé sur la suppression de la préchloration au break-point par filtration biologique rapide dans le cadre de la production d'eau destinée à la consommation publique à partir d’eaux de surface.

La préchloration de ces eaux dans le cas de traitements physico-chimiques, compte tenu de la présence de très nombreuses molécules d’origines diverses, peut conduire à des réactions secondaires mal connues, responsables de la formation de produits indésirables dont certains, comme les halométhanes, pourraient avoir, à long terme, une incidence fâcheuse sur la santé publique.

Les récents progrès effectués en bactériologie et en génétique permettent d'envisager la réhabilitation d'une technique de traitement non polluante, la filtration biologique des eaux, en évitant les deux contraintes inhérentes à la filtration lente :

• nécessité de mettre en œuvre de grandes surfaces filtrantes ;
• obligation de n’adopter que des vitesses faibles de filtration.

Ces considérations ont conduit à mettre au point un nouveau procédé de traitement.

PRINCIPE DU PROCÉDÉ AQUANIC ©

Présenté par CARBOXYQUE FRANÇAISE sous forme de maquette à l'exposition qui s'est tenue dans le cadre du Congrès A.I.D.E., ce procédé breveté met en œuvre un double lit fluidisé obtenu par superposition de deux lits fluidisés et oxygénés ; il est expérimenté depuis 18 mois par le Service de Contrôle des Eaux de la Ville de Paris à l'Établissement Filtrant de Saint-Maur, sur un réacteur biologique d'un débit de 5 m³/heure alimenté en eau de Marne.

Un oxygénateur capable d'assurer sans bullage une concentration finale en oxygène de l'eau brute à traiter de l'ordre de 200 % de la saturation ; l'eau brute préoxygénée reçoit les différents réactifs destinés à son traitement : coagulant, adjuvant, absorbant.

Un premier lit fluidisé inférieur (A), constitué par du charbon actif en grains, servant de support aux micro-organismes, reçoit l'eau conditionnée comme indiqué ci-dessus.

Un second lit fluidisé, formé par les hydroxydes du sel choisi comme coagulant, prend naissance à la partie supérieure du premier, dans la région intermédiaire (B) du réacteur ; la concentration en oxygène à ce niveau est maintenue à la saturation pour permettre aux micro-organismes de compléter l'épuration biologique au sein du lit de boue en expansion formé, sans passage préférentiel.

Une zone de décantation (C) à la surface de laquelle l'eau décantée est recueillie par surverse.

Un affinage biologique ultérieur peut être aisément obtenu par simple filtration sur support.

RÉSULTATS

Les mesures dont les résultats sont représentés sur les graphiques ont été effectuées directement à la sortie du décanteur, c'est-à-dire avant filtration : il est très important de noter que la teneur résiduelle en ions ammonium est nulle après filtration. Les titres font d’ailleurs partie intégrante du système dans le module en béton.

OXYDATION BIOLOGIQUE DE L'ION AMMONIUM

Dès le troisième jour, la transformation de l’ammonium en nitrates est perceptible. Les résultats ont été regroupés dans le tableau.

En ce qui concerne l’ion ammonium, en particulier, les valeurs obtenues au fil des jours apparaissent sur le graphique qui précède.

Les valeurs obtenues mises sur ordinateur ont permis d’obtenir des valeurs normalisées et une droite de régression représentées sur le graphique qui suit.

OXIDATION BIOLOGIQUE DE L’ION AMMONIUM

On constate un remarquable abattement de pollution en ce qui concerne, notamment, l’ammonium, les seuils de goût et les précurseurs d’halométhanes.

MISE EN ŒUVRE INDUSTRIELLE

À partir du réacteur chaudronné de 5 m³/h ayant servi à l’expérimentation précédente, des modules de 50 m³/h en béton armé ont été conçus ; leur profil est identique et ils comprennent le système d’affinage par filtre à sable ; ils se présentent sous forme d’un bloc compact et remplacent à eux seuls plusieurs ouvrages de type conventionnel avec les avantages que cela présente sur le plan de l’investissement, de la surface occupée au sol et de l’exploitation. L’ouvrage vu en coupe se présente de la façon suivante :

A) eau de lavage usée.

B) lavage filtre à contre-courant.

C) eau + air comprimé.

D) eau de lavage.

E) surface miroir.

F) buse.

G) purge boues.

H) air comprimé.

Son implantation dans une usine est indiquée sur la maquette.

CONCLUSION

« Lorsque l’on pratique la préchloration au breakpoint on est conduit couramment à utiliser des doses de chlore allant de 6 à 15 ppm suivant la saison : l’importance de cette dose est due au fait que le chlore joue le rôle d’oxydant. Dans le système AQUANIC® ce rôle n’est plus nécessaire : il suffit après traitement d’ajouter environ 1 ppm de chlore pour tuer les bactéries et assurer une rémanence de l’ordre de 0,5 ppm pendant le transport de la station de traitement jusqu’aux points d’utilisation.

De toute façon, à ce stade-là, les matières organiques et l’ammoniac étant décomposés, le risque de formation d’haloformes est extrêmement faible. »

Le traitement biologique par lit fluidisé à deux étages s’avère particulièrement efficace et peut être envisagé aussi bien pour les eaux résiduaires que pour les eaux potables.

Le procédé AQUANIC® devrait, de par son innocuité, son potentiel d’épuration et son prix de revient moindre, trouver très rapidement sa place parmi les techniques modernes de traitement des eaux.