Le dioxyde de chlore est souvent présenté comme un oxydant au pouvoir rémanent élevé ne générant pas de sous-produits sanitairement indésirables, donc bien adapté au traitement final des eaux potables avant introduction dans un réseau de distribution.
La Ville de Toulon, qui a récemment confié à la Compagnie des Eaux et de l'Ozone la gestion de son réseau de distribution d'eau potable a lancé un programme de modernisation de ses installations de production, notamment sur son usine de La Valette. Dans le même temps, un essai de post-traitement au dioxyde de chlore, préalable au remplacement des quatre postes de chloration intermédiaires existants, a été réalisé sur une période de neuf mois afin que les efforts de l'amélioration de la qualité de l’eau attendue en usine se retrouvent jusqu’aux robinets des abonnés. En effet, les taux de chlore précédemment appliqués, nécessaires au maintien d’une bonne qualité bactériologique engendraient des problèmes de goûts et étaient susceptibles de générer des composés chlorés sanitairement indésirables.
Ce sont les résultats de cet essai qui font l'objet du présent article.
Origine et traitement de l'eau distribuée
L'usine de La Valette tire son eau brute de la retenue de Carcès, elle-même alimentée par les ruisseaux le Caramy et l'Issole. Son débit varie de 1 100 m³/h à 2 700 m³/h et sa production annuelle représente environ 80 % des besoins en eau de la ville de Toulon.
La retenue est le siège de brusques explosions algales qui font l'objet depuis plusieurs années d’un suivi particulier (mesures hebdomadaires de la chlorophylle, des apports en azote et phosphore, etc.) permettant ainsi d’en limiter les sujétions par un traitement préventif appliqué au sein même de la retenue.
Dans ces circonstances l'eau brute peut contenir des teneurs significatives en précurseurs d’haloformes.
Les caractéristiques de l'eau brute sont données dans le tableau 1.
Le traitement appliqué à l’usine durant les essais comporte, l’été seulement, une préchloration à l’hypochlorite de sodium (taux moyen de 2 g/m³ eq. Cl₂), une floculation au WACHB®, une décantation, une filtration sur sable, et une désinfection à l'ozone. À la suite d’essais-pilotes, cette filière va subir de profondes modifications qui viseront notamment le remplacement de la préchloration par une ozonation-flottation qui permettra de limiter le pouvoir colmatant de l’eau brute, de protéger les ouvrages contre le développement d’algues et ne générera pas d’haloformes et autres composés chlorés.
Le réseau de Toulon est long de 450 km et dessert une population totale d’environ 170 000 habitants. Le temps de séjour maximum de l’eau dans les conduites est estimé à 45 jours.
Pour les essais de post-désinfection, le dioxyde de chlore a été préparé au sein d'un générateur par réaction d’eau chlorée sur
Une solution de chlorite de sodium. Le rendement a été mesuré à 99 % pour un excès de chlore de 10 %.
L'injection a été pratiquée à la sortie des réservoirs de Beaulieu alimentés directement par l’usine, et le taux de traitement a été régulé par mesure du résiduel en continu.
Méthodologie. Conditions opératoires
Le suivi du réseau de Toulon soumis à la désinfection au dioxyde de chlore a fait l'objet de deux campagnes de mesures : l'une pendant l'été, où la préchloration était en service sur l'usine de La Valette, l'autre pendant l'hiver, où la préchloration était arrêtée. La sélection des points de prélèvement (figure 1) a été réalisée de telle sorte que la plage de temps de séjours de l’eau dans les conduites soit balayée. Il a aussi été tenu compte de la fréquence des plaintes des usagers et de leurs localisations, ainsi que des facilités de prélèvement (tableau II).
Après injection du dioxyde de chlore, la distribution se répartit en trois secteurs constitués par le réseau d’Artigues, du Cap Brun et de La Beaucaire.
Analyses effectuées
Suivi du résiduel d’oxydant
Nous avons suivi le résiduel de dioxyde de chlore de façon à observer son évolution dans le réseau au cours du temps. Le dosage du dioxyde de chlore est effectué par la méthode colorimétrique au DPD (sulfate de N,N-diéthyl-1,4-phényl diamine).
Suivi bactériologique
Les prélèvements et les analyses bactériologiques sont effectués par le Laboratoire Municipal de Toulon (laboratoire agréé par le Ministère de la Santé) en de nombreux points du réseau, y compris les points d’analyses retenus pour notre étude.
Les germes analysés sont les Coliformes totaux, les Coliformes fécaux, les Streptocoques fécaux et les Clostridiums sulfito-réducteurs.
Suivi des chlorites et des chlorates
Les chlorites et les chlorates constituent des sous-produits des réactions d’oxydo-réduction avec le dioxyde de chlore ayant fait l'objet de recommandations adoptées dans certains pays, tels que les États-Unis (valeurs EPA, Environment Protection Agency) et la Suisse :
EU : [ClO₂] < 0,8 mg/l [ClO₂] < 0,3 mg/l [ClO₂] + [ClO₃] < 0,8 mg/l Suisse : [ClO₂] + [ClO₃] < 0,3 mg/l
L’EPA estime n’avoir pas reçu assez de données toxicologiques pour se prononcer sur les chlorates.
L’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) a entrepris une réflexion à ce sujet et, dans l'attente de ses nouvelles recommandations, nous avons entrepris un suivi de ces composés tout au long du réseau en nous référant aux valeurs citées ci-dessus.
Les analyses des chlorites et des chlorates ont été effectuées par chromatographie ionique au Centre d’Application de Levallois de la Société Elf Atochem. Pour éviter les interférences, les échantillons ont été prélevés à l’abri de la lumière et dégazés à l’azote pendant trente minutes.
Suivi de la formation de composés halogénés
La formation de composés organohalogénés a lieu par action du chlore ou de l’eau de Javel sur les matières organiques, notamment sur les acides humiques et fulviques. Une partie des organohalogénés, les trihalométhanes (THM) sont potentiellement toxiques. Aucune réglementation n’est actuellement en vigueur en France à leur sujet : le Ministère de la Santé, s'appuyant sur les recommandations de l’OMS, préconise un seuil maximal de 30 µg/l pour le chloroforme et de 3 µg/l pour le tétrachlorure de carbone.
Les analyses suivantes ont été effectuées par le Laboratoire de Maisons-Laffitte : TOX (organohalogénés totaux), THM (trihalométhanes), tétrachlorure de carbone et précurseurs d’haloformes (sur l’eau brute).
Suivi de la charge organique
Afin de prendre en compte l’ensemble des paramètres susceptibles de réagir avec l’oxydant, nous avons réalisé un suivi de la charge organique. Les analyses, effectuées également par le même laboratoire, ont porté sur trois paramètres :
• l’oxydabilité au permanganate en milieu acide,
• le carbone organique total (COT),
• le carbone organique dissous bio-assimilable (CODB).
En complément de ces analyses, l’examen du cahier des réclamations d’abonnés per-
Tableau I
Caractéristiques de l'eau brute de La Valette (analyses menées en 1990-1992)
| Éléments mesurés | Valeurs min. | Valeurs max. |
|---|---|---|
| pH | 7,6 | 8,6 |
| TAC (°F) | 18 | 29 |
| TH (°F) | 20 | 41 |
| Température (°C) | 8 | 26 |
| Oxygène dissous (mg/l) | 6,3 | 13,1 |
| Chlorophylle (µg/l) | 3 | 360 |
| NTK (mg/l) | 0,4 | 1,2 |
| Oxydabilité KMnO₄ (mg/l) | 0,7 | 4,7 |
| Phosphore total (mg/l) | 0,03 | 0,13 |
| Fer (mg/l) | 0,04 | — |
| Manganèse (mg/l) | 0 | 0,28 |
A : valeurs minimales.
B : valeurs maximales.
Tableau II
| Lieu | Dénomination | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Usine La Valette | Point 0 | Eau brute |
| Réservoirs de Beaulieu | Point 1 | Eau traitée – Sortie des réservoirs de Beaulieu – Point avant injection du ClO₂ |
| Réseau d’Artigues | Point 2 : Beausoleil | Eau désinfectée au ClO₂ – Sortie des réservoirs de Beaulieu – Point proche de l’injection du ClO₂ |
| Point 3 : Stade de la Barre | Eau désinfectée au ClO₂ – Sortie du réservoir d’Artigues – Point éloigné de l’injection du ClO₂ | |
| Réseau du Cap-Brun | Point 6 : Escartefigues | Eau désinfectée au ClO₂ – Sortie des réservoirs de Beaulieu – Point très proche de l’injection du ClO₂ |
| Réseau de La Beaucaire | Point 4 : Garage | Eau désinfectée au ClO₂ – Sortie des réservoirs de Beaulieu – Point très proche de l’injection du ClO₂ |
| Point 5 : École La Beaucaire | Eau désinfectée au ClO₂ – Sortie du réservoir de La Beaucaire – Point très éloigné de l’injection du ClO₂ |
Tableau III
Rémanence du dioxyde de chlore en test de laboratoire
| Doses injectées (mg/l) de ClO₂ | ClO₂ résiduel (mg/l) après : 0 h 30 | 1 h 15 | 2 h | 4 h | 6 h | 13 h | 24 h | 30 h |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,20 | 0,11 | 0,10 | 0,08 | 0,09 | 0,05 | 0,03 | 0,04 | 0,01 |
| 0,30 | 0,23 | 0,22 | 0,18 | 0,19 | 0,16 | 0,12 | 0,08 | 0,04 |
Tableau IV
Été 1991 – Injection : [ClO₂] = 0,20 à 0,30 mg/l
| Date | Emplacements | ClO₂ (mg/l) | ClO₂⁻ (mg/l) | ClO₃⁻ (mg/l) | ClO₂ + ClO₂⁻ + ClO₃⁻ (mg Cl₂/l) |
|---|---|---|---|---|---|
| 17.06.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,08 | 0,13 | 0,12 | 0,31 |
| Point 1 : Beausoleil | 0,08 | 0,19 | 0,09 | 0,26 | |
| 24.06.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,01 | 0,00 | 0,00 | 0,04 |
| Point 3 : Stade | 0,009 | 0,00 | 0,09 | 0,09 | |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,00 | 0,08 | 0,00 | 0,08 | |
| 15.07.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,12 | 0,09 | — | 0,21 |
| 22.07.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,04 | 0,18 | 0,06 | 0,27 |
| Point 3 : Stade | 0,017 | 0,06 | 0,22 | 0,30 | |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,017 | 0,07 | 0,23 | 0,34 | |
| 30.07.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,015 | 0,15 | — | — |
| Point 3 : Stade | 0,014 | 0,00 | 0,15 | 0,15 | |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,013 | 0,05 | 0,18 | 0,20 | |
| 07.08.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,15 | 0,06 | 0,20 | 0,41 |
| 12.08.91 | Point 2 : Beausoleil | 0,04 | 0,16 | 0,20 | 0,22 |
| Point 3 : Stade | 0,012 | 0,01 | 0,13 | 0,14 | |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,012 | 0,01 | 0,13 | 0,14 |
Hiver 1992 – Injection : [ClO₂] = 0,20 à 0,25 mg/l
| Date | Emplacements | ClO₂ (mg/l) | ClO₂⁻ (mg/l) | ClO₃⁻ (mg/l) | ClO₂ + ClO₂⁻ + ClO₃⁻ (mg Cl₂/l) |
|---|---|---|---|---|---|
| 07.01.92 | Point 4 : Garage | 0,30 | 0,00 | 0,06 | 0,16 |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,07 | 0,05 | 0,11 | 0,23 | |
| 09.01.92 | Point 4 : Garage | 0,10 | 0,04 | 0,04 | 0,17 |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,08 | 0,03 | 0,18 | 0,29 | |
| 13.01.92 | Point 4 : Garage | 0,13 | 0,03 | 0,08 | 0,20 |
| Point 5 : La Beaucaire | 0,12 | 0,02 | 0,08 | 0,22 |
Il mettait de juger des caractéristiques organoleptiques de l'eau distribuée.
Les résultats
Bilan bactériologique, gustatif et olfactif de l'eau
Environ 500 analyses sont réalisées chaque année sur le réseau de Toulon. Durant la période des essais (de l’été 1991 à l’hiver 1992), seuls quatre échantillons ont été suspectés sur le plan bactériologique, ce qui n’a pas été confirmé par les contre-analyses effectuées.
L’examen du cahier des appels a mis en évidence une sensibilité des abonnés au changement de la qualité organoleptique de l'eau durant la phase transitoire d’environ quatre semaines qui a suivi la mise en service du générateur de dioxyde de chlore, qui correspondait vraisemblablement à une attaque du biofilm.
Par la suite, nous n'avons plus observé de réclamations des abonnés sur la qualité gustative et olfactive de l'eau.
Étude de la rémanence du dioxyde de chlore
La figure 2 et le tableau III présentent les résultats des essais de rémanence en ClO₂, effectués en laboratoire sur l’eau de la ville à désinfecter (en sortie d’usine) pour une température de l'eau de 15 °C.
Lors des essais sur le réseau, le taux d’injection du dioxyde de chlore durant l'été a varié entre 0,25 et 0,30 mg/l. Pendant l’hiver, le taux d'injection du dioxyde a légèrement baissé : il était compris entre 0,20 et 0,25 mg/l.
La qualité de l'eau brute, différente l'été de l’hiver (charge organique plus importante l'été, température plus froide l’hiver) justifie ce taux d’injection plus élevé pendant l’été.
Les résultats observés pendant l'été (tableau IV et figure 3a) montrent qu'il ne reste plus de dioxyde de chlore sur deux points éloignés de l’injection (points 3 et 5) et pas ou peu de dioxyde sur le point proche de l’injection (point 2). Le dioxyde injecté s'est donc dégradé rapidement dans le réseau.
Les résultats observés pendant l’hiver (tableau IV et figure 3a) montrent la présence d'un résiduel de ClO₂ important (0,10 à 0,19 mg/l) sur les points proches de l’injection (points 4 et 6) et la persistance d’un résiduel non négligeable (0,10 mg/l) sur le point 1 proche de l'injection. Par contre, sur le point 5, le plus éloigné de l’injection, le résiduel de dioxyde de chlore est nul. La dégradation du dioxyde de chlore pendant l’hiver est donc moins rapide. Le fait que le dioxyde de chlore soit plus stable pendant l’hiver est certainement dû à la qualité de l'eau : en effet, celle-ci contient moins de matières organiques (tableau V) et sa température moins élevée (8 °C contre 18 °C l'été) ralentit la vitesse des réactions chimiques.
On ne retrouve pas dans le réseau la rémanence du ClO₂ mesurée en laboratoire. Deux phénomènes pourraient expliquer la consommation du dioxyde de chlore : d’une part, la réaction du ClO₂ vis-à-vis du biofilm, et, d’autre part, le dégazage qui se produit à l'arrivée en surverse dans les réservoirs secondaires.
Étude des sous-produits d’oxydation
Chlorites-chlorates
Tout au long des essais, nous nous sommes assurés que le résiduel d’ozone en sortie des réservoirs de Beaulieu était nul.
Les valeurs de chlorites mesurées sur le réseau pendant l'été (tableau IV et figure 3b)
Tableau V
| Date | ||||
|---|---|---|---|---|
| Emplacements – MO O₂ (mg O₂/l) – COT (mg/l) – COD (mg/l) – CODB (mg/l) | ||||
| Été 1991 | ||||
| 03.06.91 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,70 | 1,3 | 1,2 | 0,3 |
| • Point 2 : Beausoleil | 0,55 | 1,4 | 1,3 | 0,2 |
| • Point 3 : Stade | 0,30 | 1,3 | 1,2 | 0,1 |
| • Point 8 : La Beaucaire | 0,45 | 1,2 | 1,1 | 0,1 |
| 06.06.91 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,75 | 1,4 | 1,3 | 0,4 |
| • Point 2 : Beausoleil | 0,70 | 1,5 | 1,2 | 0,3 |
| • Point 3 : Stade | 0,55 | 1,3 | 1,2 | 0,3 |
| • Point 8 : La Beaucaire | 0,80 | 1,6 | 1,5 | 0,5 |
| 10.06.91 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,60 | 1,2 | 1,1 | 0,3 |
| • Point 3 : Stade | 0,65 | 1,5 | 1,5 | 0,5 |
| • Point 5 : La Beaucaire | 0,45 | 1,2 | 1,2 | 0,4 |
| 17.06.91 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,45 | 1,3 | 1,2 | 0,4 |
| • Point 2 : Beausoleil | 0,60 | 1,4 | 1,4 | 0,4 |
| • Point 3 : Stade | 0,55 | 1,2 | 1,2 | 0,4 |
| Hiver 1992 | ||||
| 07.01.92 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,15 | 0,9 | 1,1 | 0,5 |
| • Point 4 : Garage | 0,35 | 1,0 | 1,4 | 0,5 |
| • Point 6 : Escartefigues | 0,45 | 1,2 | 1,2 | 0,3 |
| • Point 5 : La Beaucaire | 0,50 | 1,1 | 1,2 | 0,4 |
| 09.01.92 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,35 | 1,0 | 1,1 | 0,2 |
| • Point 4 : Garage | 0,40 | 1,2 | 1,2 | 0,3 |
| • Point 6 : Escartefigues | 0,45 | 1,1 | 1,1 | 0,3 |
| • Point 5 : La Beaucaire | 0,50 | 1,2 | 1,2 | 0,3 |
| 13.01.92 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,30 | 0,9 | 0,9 | 0,2 |
| • Point 4 : Garage | 0,35 | 0,9 | 1,0 | 0,3 |
| • Point 6 : Escartefigues | 0,45 | 1,0 | 1,0 | 0,3 |
| • Point 5 : La Beaucaire | 0,45 | 1,0 | 1,0 | 0,3 |
| 15.01.92 | ||||
| • Point 1 : Beaulieu | 0,20 | 0,8 | 0,8 | 0,2 |
| • Point 4 : Garage | 0,30 | 1,0 | 1,0 | 0,3 |
| • Point 6 : Escartefigues | 0,35 | 0,9 | 0,9 | 0,2 |
| • Point 5 : La Beaucaire | 0,45 | 0,8 | 0,9 | 0,2 |
Tableau VI – Mesures des teneurs en chlorates de l’eau de Javel
| Dates des mesures | ClO₃⁻ (g/l) |
|---|---|
| 01/07/91 | 19 |
| 31/07/91 | 30 |
| 01/08/91 | 85 |
| 07/08/91 | 12 |
| 12/08/91 | 7 |
Tableau VII
| Date | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Emplacements – TOX exprimé en Cl (µg/l) – THM (µg/l) – CCl₄ (µg/l) | ||||||
| CHCl₃ – CHCl₂Br – CHClBr₂ – CHBr₃ | ||||||
| Été 1991 | ||||||
| 03.06.91 | ||||||
| • Point 1 : Beaulieu | 33 | 12 | 11 | 7 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 3 : Stade | 42 | 10 | 10 | 7 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 5 : La Beaucaire | 38 | 14 | 12 | 8 | < 25 | < 0,05 |
| 06.06.91 | ||||||
| • Point 1 : Beaulieu | 47 | 11 | 12 | 8 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 3 : Stade | 57 | 15 | 13 | 9 | < 25 | < 0,05 |
| 10.06.91 | ||||||
| • Point 1 : Beaulieu | 59 | 13 | 11 | 8 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 2 : Beausoleil | 50 | 12 | 10 | 7 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 3 : Stade | 48 | 11 | 10 | 7 | < 25 | < 0,05 |
| 17.06.91 | ||||||
| • Point 1 : Beaulieu | 54 | 21,8 | 19,3 | 8,5 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 2 : Beausoleil | 52 | 20,2 | 17,7 | 8,3 | < 25 | < 0,05 |
| • Point 3 : Stade | 49 | 21,1 | 20,7 | 10,7 | < 25 | < 0,05 |
| Hiver 1992 | ||||||
| 07.01.92 | ||||||
| • Point 0 : Eau Brute | 11 | < 8,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 1 : Beaulieu | 10 | < 8,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 3 : Stade | 12 | < 8,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 6 : Escartefigues | 7 | < 8,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| 09.01.92 | ||||||
| • Point 0 : Eau Brute | 23 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 1 : Beaulieu | 22 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 4 : Garage | 19 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 6 : Escartefigues | 21 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| 13.01.92 | ||||||
| • Point 0 : Eau Brute | 45 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 1 : Beaulieu | 46 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 4 : Garage | 44 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 6 : Escartefigues | 42 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| 15.01.92 | ||||||
| • Point 0 : Eau Brute | 16 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 1 : Beaulieu | 15 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 4 : Garage | 14 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
| • Point 6 : Escartefigues | 13 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 2,5 | < 0,05 |
Les valeurs de chlorates varient entre 0,100 mg/l et 0,190 mg/l et sont à peu près identiques sur les différents points analysés : les réactions d’oxydation par le dioxyde de chlore ont eu lieu et ont formé des chlorites en quantités assez importantes. Compte tenu des faibles concentrations de ClO₂ observées en fin de réseau, il semblerait que l’ion chlorite présente un pouvoir bactériostatique contribuant au contrôle de la reviviscence bactérienne. Pendant l’hiver, les taux de chlorites ont baissé : 0,020 mg/l à 0,070 mg/l sur tous les points du réseau ; la charge organique de l’eau moins importante et la température plus froide ont limité les réactions chimiques.
La plupart des analyses effectuées en été montrent des taux de chlorates (tableau IV et figure 3c) sur les différents points inférieurs à 0,060 mg/l ; en hiver, la teneur en chlorates reste inchangée.
Signalons que la somme chlorite + chlorate + dioxyde de chlore résiduel (tableau IV) est inférieure à la quantité de ClO₂ injectée (0,2 à 0,3 mg/l en été et 0,2 à 0,25 mg/l en hiver), ce qui est naturel car, outre d’éventuels phénomènes de dégazage qui peuvent avoir lieu lors de nos prélèvements ou à l’arrivée de l’eau en surverse des réservoirs, les réactions d’oxydo-réduction mettant en jeu le ClO₂ conduisent à d’autres espèces que les chlorites et les chlorates, notamment à des chlorures.
Les taux d’injection du dioxyde de chlore variant de 0,20 mg/l à 0,30 mg/l, les teneurs en chlorites et chlorates mesurées sont restées inférieures aux recommandations américaines et suisses prises comme référence en l’absence de normes françaises :
[ClO₂] + [ClO₂⁻] < 0,8 mg/l 0,100 mg/l < [ClO₂⁻] + [ClO₃⁻] < 0,280 mg/l
et ceci durant les deux campagnes de mesures.
Remarque : Pendant l’été, lorsque la préchloration à l’eau de Javel était en service sur l’usine de La Valette, nous avons observé des teneurs en chlorates très élevées sur le réseau : 0,200 mg/l à 0,500 mg/l de chlorates supplémentaires. Les différentes analyses effectuées ont montré que ces chlorates provenaient de l’eau de Javel (tableau VI). En effet, certaines qualités d’eau de Javel contiennent des quantités de chlorates au départ et ont tendance à évoluer plus rapidement au cours du temps ; on peut penser que cette évolution est sensible aux conditions de température et notamment que des températures élevées comme celles observées dans la région en été favorisent la dismutation de l’eau de Javel en chlorates.
Les valeurs de chlorates données dans le graphe 3c et le tableau IV ne tiennent pas compte des teneurs en chlorates provenant de l’eau de Javel, l’objectif étant ici de connaître l’influence de la désinfection au dioxyde de chlore sur la formation de sous-produits.
TOX et THM (tableau VII)
Il a été vérifié durant la campagne d’hiver que le dioxyde de chlore ne génère pas d’halométhanes, ni de tétrachlorure de carbone malgré la présence de précurseurs sur l’eau brute. Les valeurs plus élevées rencontrées l’été sont dues à la préchloration en service à l’usine durant cette période (cf. résultats du point 1 avant dioxyde).
Des TOX sont retrouvés à des teneurs variables en distribution. La variabilité des teneurs en TOX de l’eau brute, des temps de séjour dans les conduites, et la prise en compte des THM dans les mesures de TOX en été, rendent difficile l’interprétation des résultats obtenus.
Conclusion
L’injection de 0,20 à 0,30 mg/l de dioxyde de chlore à l’entrée du réseau d’alimentation en eau potable de la ville de Toulon permet de s’affranchir des quatre postes de chloration intermédiaires existants, tout en assurant à l'eau distribuée des qualités organoleptiques, physicochimiques et bactériologiques satisfaisantes.
L’objectif de qualité bactériologique a pu être atteint bien que le dioxyde de chlore soit rapidement consommé en cours de distribution, consommation d’autant plus rapide l'été que la température et la charge organique sont élevées. Cette consommation engendre la formation d’ions chlorites et chlorates à des teneurs toutefois inférieures aux recommandations EPA et à la norme suisse (prises comme référence en l'absence d'une réglementation française), compte tenu des taux de traitement appliqués.
En ce qui concerne l’aspect organoleptique, après une phase transitoire d’environ quatre semaines suivant la mise en service du générateur, aucun problème de goût ni d’odeur, durable ou répétitif n’a été observé.
D’autre part, l'action du dioxyde de chlore sur les matières organiques ne génère pas d’haloformes ni de tétrachlorure de carbone.
Cette étude a par contre mis en évidence la présence dans l'eau d’organohalogénés totaux (TOX). En été, ils proviennent en grande partie de la préchloration en place sur l’usine ; en hiver, ils sont présents en plus faible quantité, mais l’hétérogénéité de nos résultats ne permet pas d’en préciser l'origine (réaction directe du dioxyde ou réaction liée à l’excès de chlore issu du générateur).
Les résultats obtenus, positifs tant sur le plan bactériologique qu’organoleptique, ont montré l’efficacité de la désinfection au dioxyde de chlore sur le réseau d’alimentation en eau potable de la ville de Toulon.
