Le forage utilisé, situé à environ 1 km du Rhin, a été choisi en raison de la présence dans l’eau de phénols responsables d’un mauvais goût et qui étaient à l’origine de la formation de chlorophénols, tout à fait indésirables, au cours des opérations de traitement par le chlore. Nous examinerons les conditions dans lesquelles l’opération a été réalisée.
LE POMPAGE
Il est effectué par 3 pompes de 100 m³/h chacune, l’une d’entre elles restant en attente et ne démarrant qu’en cas d’anomalie de l’une des deux autres (dont le fonctionnement dépend de la demande en eau) ; le débit peut donc atteindre soit 100 m³/h soit 200 m³/h.
FILTRATION, COEFFICIENT DE TRANSMISSION U.V.
L’opération est assurée par six filtres à sable lents et six filtres à sable rapides. Depuis dix-huit mois et de manière à éliminer les phénols, deux de ces filtres ont été chargés avec du charbon actif, ce qui a considérablement amélioré le coefficient de transmission U.V. de l’eau. En effet, celui-ci qui ne s’élevait qu’à 85 % (sur 10 mm) est passé pratiquement à 100 %. Cependant, un an après cette mise en service, il est retombé à 90 % : il a donc été décidé de régénérer alternativement chaque année l’un des deux filtres.
DÉSINFECTION
La chloration a été remplacée, depuis trois ans, par une unité de stérilisation HD 100/4 de notre fabrication répondant aux caractéristiques suivantes :
- — quatre chambres d’irradiation montées en série ;
- — quatre lampes U.V. à vapeur de mercure haute pression placées chacune dans une gaine de quartz ;
- — puissance consommée : de 1,75 kW à 9,6 kW selon la qualité de l’eau et le débit à traiter.
Les connexions reliant les quatre chambres ont été étudiées de manière à ce que les pertes de charge soient réduites à quelques centimètres de colonne d’eau, la stérilisation se trouvant sur l’aspiration des pompes.
Régulation de puissance
Les lampes utilisées (du type 2 000) ont la particularité de présenter une puissance réglable sur trois niveaux : 1 750 W, 1 900 W ou 2 400 W. Chaque chambre d’irradiation est surveillée par une cellule photo-électrique reliée à un moniteur de contrôle. Un dispositif électronique (B.U.S.) analyse les signaux transmis par les quatre moniteurs et calcule l’intensité U.V. moyenne de l’installation, en tenant également compte du nombre de pompes en service. À partir de ces informations, il fixe le nombre de lampes.
[Photo : Fig. 1 — Détail de l’installation U.V. de Hardinxveld-Giessendam.]
[Photo : Le B.U.S.]
U.V. à allumer ou à éteindre ainsi que le niveau de puissance de chacune d’elles. La dose U.V. minimum programmée est ainsi maintenue en permanence malgré les variations de qualité et de quantité d’eau à traiter ; si elle ne peut être obtenue, une alarme est déclenchée.
Économies d’énergie
L’intérêt du BUS est de permettre la réalisation d’importantes économies d’énergie et de lampes car il évite de faire fonctionner l’installation à pleine puissance en permanence et inutilement. C’est ainsi que des compteurs horaires ont enregistré la durée d’allumage de chaque lampe depuis trois ans, ce qui a permis d’établir un bilan énergétique significatif : comme le montre le tableau ci-dessous, 38 % d’énergie ont en effet été économisés.
Tableau : Bilan énergétique de l’installation U.V.
| Chambre d’irradiation |
Pourcentage de temps d’allumage sur 3 ans |
| U.V. 1 |
100 % |
| U.V. 2 |
98 % |
| U.V. 3 |
33 % |
| U.V. 4 |
16 % |
| TOTAL |
247 % |
Économie d’énergie : 1 − 247/400 = 38 %
Bilan d’exploitation
Pour une production totale de 1 200 000 m³, la consommation électrique s’est élevée à 32 400 kW, soit 0,027 kW/m³. Par ailleurs, et à l’échelle de cette station de 200 m³/h, le prix des lampes est pratiquement négligeable puisqu’elle n’en utilise que six par an (prix unitaire : 1 000 F environ).
Le prix de revient du m³ traité est donc de l’ordre de deux centimes, ce qui est particulièrement avantageux.
Maintenance
La maintenance consiste à conserver en bon état de propreté les gaines de quartz et à remplacer les lampes lorsque leur puissance rayonnée devient insuffisante.
Le nettoyage des gaines de quartz s’effectue très simplement en tirant sur les poignées du dispositif racleur situées à l’extrémité de chaque chambre d’irradiation, sans aucun démontage. Grâce à la présence des gaines de quartz, le remplacement des lampes ne nécessite ni démontage du système d’étanchéité ni vidange de l’installation. Il faut préciser que les lampes haute pression offrent une durée de vie de 3 000 à 5 000 h, mais en fonction des fabrications et du nombre de commutations, il est possible de ne les remplacer qu’après 8 000 h d’allumage. Les moniteurs de contrôle permettent d’ailleurs d’utiliser les lampes jusqu’à leur fin, ce qui évite leur changement systématique.
Les analyses bactériologiques et chimiques sont effectuées par l’organisme hollandais de recherche sur l’eau K.I.W.A. de Nieuwegein. Des prélèvements sont effectués en sortie de la station de traitement, mais aussi en fin de réseau (ce qui représente un trajet de 75 km dans des canalisations en matériaux divers, et un temps de séjour de deux jours) de manière à déceler une éventuelle contamination de l’eau pendant son transport ; au cours de ces contrôles, il n’a pas été possible de mettre en évidence l’inconvénient de non-remanence souvent reproché au traitement U.V. Bien que l’ancienne installation de chloration ait été laissée en place de manière à pouvoir être utilisée comme secours en cas de contamination du réseau, depuis que les U.V. sont en service, il n’a pas été nécessaire d’y faire appel.
Deux autres stations de distribution d’eau potable, plus anciennes, utilisent depuis 1980 nos appareils de stérilisation U.V. : l’une (50 m³/h) se trouve au nord des Pays-Bas et l’autre (2 × 50 m³/h) au sud où la pollution bactériologique de la source est constante tout au long de l’année. On y constate que les 29 E. coli/litre présents avant U.V. sont totalement éliminés et cela depuis six ans.
Les analyses bactériologiques réalisées dans ces stations s’avérant excellentes et les matériels utilisés donnant entière satisfaction à leurs utilisateurs, une nouvelle installation d’une capacité de 800 m³/h est actuellement prévue dans la région de Guissendam, ce qui permettra de résoudre les problèmes posés par la présence de phénols dans les eaux brutes.
