L’amélioration de service de traitement de l’eau

Généralités sur l’eau 

Un atome d’oxygène central et deux atomes d’hydrogène périphériques forment la molécule d’eau. L’emplacement de ces atomes ou la liaison entre ces atomes donne la structure de cette molécule. Or, cela dépend de l’état physique de l’eau. A l’état gazeux (vapeur), cette structure correspond exactement à la formule H2O avec le modèle angulaire à 105 degrés. A l’état solide, quatre molécules d’eau périphériques entourent une molécule d’eau centrale pour former une structure tétraédrique. A l’état liquide, les molécules s’associent entre elles par des liaisons faibles, de type « liaison hydrogène », pour former les mêmes structures tétraédriques, mais qui sont plus instables. L’eau est une molécule polaire, chargée négativement autour de l’atome d’oxygène et positivement autour des atomes d’hydrogènes. Elle est un excellent solvant, capable de dissoudre une grande quantité d’éléments. D’où la salinité de l’eau de mer, la dissolution du sucre dans le café, la dissolution des sels minéraux dans le sang. Par la force de Van Der Vaals, l’eau agit en détruisant partiellement ou totalement des liaisons ioniques ou hydrogène qui existent entre les atomes ou molécules des composés qu’elle dissout, pour les remplacer par des liens avec elle-même. Elle dissout essentiellement les gaz, les groupes polaires, les hydroxydes, les alcools et les sucres. Les graisses et les hydrocarbures sont quant à eux peu solubles par l’eau. A 15°C, 16,4mg d’azote est dissous par un litre d’eau. Tandis que 0,59 mg de gaz carbonique est dissous par le même volume d’eau. L’eau est un isolant quand elle est pure. Elle est un excellent conducteur quand elle contient des sels minéraux en solution [EMMANUEL, 1994]. L’eau apparait différemment sur la planète. Il y a les eaux souterraines, les eaux superficielles et les eaux atmosphériques. Les eaux souterraines sont les eaux de puits et les eaux de forage. Les fleuves, les ruisseaux et les lacs représentent les eaux superficielles. Et les précipitations forment les eaux atmosphériques. Ces eaux peuvent être utilisées pour alimenter une population, pour obtenir une source d’énergie, pour irriguer les cultures, etc. Celles qui sont utilisées pour l’alimentation nécessitent un traitement et une analyse sévère avant la distribution. 

 Paramètres physico-chimiques et microbiologiques de l’eau 

Plusieurs paramètres caractérisent une eau dont les paramètres organoleptiques, physico-chimiques et bactériologiques. Les plus importantes ou nommées références de la qualité d’une eau destinée à la consommation humaine sont citées dans le tableau 1. 

Normes de potabilité de l’eau destinée à la consommation humaine 

Les eaux ayant des paramètres conformes aux normes sont consommables. Les normes de potabilité de l’eau sont définies par décret pris en Conseil de Gouvernement sur la proposition du Ministre concerné. Toute eau destinée à la consommation humaine doit faire l’objet d’analyse physico‐ chimique et bactériologique par des laboratoires agréés par les Ministères en charge de la santé et de l’eau selon l’article 28 du code de la santé à Madagascar. Le tableau 2 décrit les normes de potabilité malagasy selon le décret n°2004–‐635 du 15/06/04 .A des valeurs supérieures à celles des valeurs limites représentées dans le tableau, une rectification par un ou des traitements d’eau est nécessaire pour atteindre les normes. Les eaux d’origine superficielle sont les plus souvent traitées. Le traitement est spécifiquement différent selon la qualité de l’eau brute. Les étapes de traitement de l’eau sont le dégrillage, le tamisage ou le micro tamisage, l’oxydation et peroxydation, la clarification, la filtration et la désinfection. • Dégrillage : Le dégrillage a pour objectif de retenir les corps flottants volumineux afin de proteger les équipements et de lutter contre le surcharge du décanteur. Il s’agit de faire passer l’eau à travers un diffuseur ou un grillage. • Tamisage ou micro tamisage : Le tamisage élimine les particules les plus fines de 25 à 150 µm de dimensions à l’aide d’un tamis. • Oxydation ou peroxydation : L’oxydation par chlore gazeux élimine le goût, l’odeur, la couleur, l’ammoniaque, le fer et le manganèse présents dans l’eau. Ainsi la réaction qui se produit dans l’eau après injection de chlore gazeux : Cl2 + 2H2O → HOCl + H3O + +ClL’hypochlorite de sodium améliore la clarification de l’eau par oxydation en produisant les réactions comme suit :NaClO + H2O → ClOH + Na+ + OH- ClOH + H2O → H3O + + ClOLe dioxyde de chlore oxyde les matières organiques dissoutes. Les réactions qui se forment sont : 2ClO2 + H2O → HCLO2 +HCLO3 2ClO2 + 2OH- → ClO2 – + ClO3 – +H2O Une décoloration peut être effectuée par oxydation à l’aide de l’ozone. • Clarification : La clarification de l’eau se déroule en trois étapes : coagulation, floculation et décantation. La coagulation-floculation apparait après ajout des réactifs coagulants. La clarification élimine les particules colloïdales présents dans l’eau. Les réactifs coagulants les plus couramment utilisés sont • Filtration : Rétention des dernières particules en suspension non éliminée dans le décanteur Matière poreuse • Désinfection : Les organismes pathogènes sont éliminés par des réactifs ayant des pouvoir désinfecant. La désinfection est aussi nécessaire pour éviter la reviviscence microbienne dans les canalisations. Plusieurs réactifs ont le pouvoir désinfectant. Il y a la désinfection avec le chlore et ses dérivés tels que l’hypochlorite de sodium NAClO, le chlore gazeux Cl2 et le dioxyde de chlore ClO2. Il y a aussi la désinfection par rayonnement UV. Les réactions qui se produisent lors de l’ajout de ces réactifs sont les suivant : – avec l’hypochlorite de sodium NaClO : NaClO + H2O → ClOH + Na+ + OH- ClOH + H2O → H3O + + ClO- – avec le chlore gazeux Cl2: Cl2 + 2H2O ↔ HClO + H3O + + ClHClO + H2O ↔ ClO- + H3O+ – avec le dioxyde de chlore ClO2 : 2ClO2 + H2O → HCLO2 +HCLO3 2ClO2 + 2OH- → ClO2 – + ClO3 – +H2O 7 L’élimination des microorganismes par UV se fera par radiation du rayonnement UVC de [280-200 nm]. Il existe deux types de traitement de l’eau dont le traitement physico-chimique et le traitement bactériologique. Le traitement physico-chimique a pour objectif d’éliminer, par procédés mécaniques, tous les éléments grossiers. Ces éléments pourraient détériorer les équipements de la filière. Ils pourraient aussi constituer un gène pour les traitements ultérieurs. Le traitement microbiologique s’agit de la désinfection de l’eau. Elle élimine les organismes pathogènes existants dans l’eau par différentes manières (rayonnement ou utilisation de produits désinfectants.