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NOTE DE L'ÉDITEUR
cet article est la version actualisée de l’article G1172 intitulé « Traitement des eaux avant utilisation – Filières et applications » rédigé par Pierre MOUCHET paru en 2006.
RÉSUMÉ
Cet article se propose de décrire l’ensemble des procédés unitaires en filières de traitement des eaux. Ces traitements peuvent consister en un simple dégrossissage pour des eaux de lavage, à un traitement poussé pour l’obtention d’une eau ultrapure dans l’industrie pharmaceutique, en passant par un traitement de clarification ou d’affinage dans le cas de l’eau potable. Les applications de quelques industries, notamment les papeteries, l’aéronautique, l’agroalimentaire, la sidérurgie, viennent illustrer la diversité de ces procédés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Bernard LEGUBE : Professeur émérite de l’Université de Poitiers, spécialiste de qualité et traitement des eaux
INTRODUCTION
Les deux articles précédents ont été consacrés à l’examen des différents traitements unitaires relatifs aux matières particulaires [G 1 170] et aux substances dissoutes [G 1 171]. Il s’agit maintenant de voir comment ils peuvent être combinés dans des filières plus ou moins complexes, dont la finalité pourra parfois se limiter à une simple clarification et désinfection des eaux alors que, dans d’autres cas, il faudra prévoir aussi leur affinage (élimination des micropolluants et amélioration des caractéristiques organoleptiques), l’abaissement de leur dureté par décarbonatation à la chaux ou adoucissement sur résine, leur déminéralisation sur échangeurs d’ions et/ou membranes, pour ne parler que des traitements globaux ; il peut s’y ajouter des traitements plus spécifiques tels que l’élimination de certains gaz dissous (O2, N2, CO2, H2S), du fer et du manganèse, de l’ammonium ou des nitrates, etc.
On trouvera donc dans cet article une description de l’agencement des procédés unitaires en filières de traitement et des applications qui peuvent en être faites dans diverses industries. Il n’est évidemment pas possible de traiter le sujet d’une façon exhaustive, du fait de la grande diversité :
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des ressources en eau (en incluant également l’eau de mer et les eaux saumâtres, lorsqu’elles sont facilement accessibles et que leur emploi est envisageable) ; dans certains cas, l’industriel peut aussi ne pratiquer qu’un complément de traitement s’il se branche sur le réseau d’eau potable ; ce qui suit concerne surtout le traitement des eaux douces naturelles, d’origine superficielle ou souterraine ; pour les techniques de dessalement des eaux de mer ou des eaux saumâtres, on pourra se reporter à [W 5 700] ; un autre type de ressource, déjà envisagé dans l’article [G 1 100], est constitué par les effluents d’usine, recyclés ou réutilisés, ces eaux nécessitant parfois des traitements très poussés, décrits dans [G 1 330] ;
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des qualités d’eau requises en fonction du type d’industrie et des usages de l’eau au sein d’une même usine (cf. [G 1 150])) ;
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de la palette des traitements et des filières disponibles.
Il faudra donc se limiter aux cas les plus classiques, qui peuvent comporter :
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soit un simple dégrossissage (exemple : tamisage, décantation seule, filtration directe sans réactifs) pour des eaux de lavage, de transport ou de refroidissement ;
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soit un traitement de clarification et/ou affinage pour aboutir à une eau industrielle de qualité analogue à celle d’une eau potable (exemple : industries agroalimentaires, eaux embouteillées, papeteries, industries textiles) ;
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soit un traitement beaucoup plus poussé que dans la catégorie précédente, dont les exemples les plus élaborés peuvent être trouvés soit dans l’alimentation des chaudières haute pression, soit dans la production des eaux ultrapures dans les industries électronique et pharmaceutique.
Pour le cas particulier et important du traitement des eaux destinées à la consommation humaine (eau potable), les nombreuses filières de traitement rencontrées en France (et ailleurs) sont décrites en détail, pour différents types d’eau brute, dans un autre article rédigé par les mêmes auteurs et illustré d’exemples de filières existantes [W 5 510].
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VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2000 par Pierre MOUCHET
- Version archivée 2 de oct. 2006 par Pierre MOUCHET
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Environnement - Sécurité > Métier : responsable environnement > Gestion de l'eau par les industriels > Traitement des eaux avant utilisation - Filières et applications > Glossaire
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4. Glossaire
Seules quelques définitions génériques sont présentées ici, le lecteur trouvera des définitions plus spécifiques et techniques dans les glossaires des articles [G 1 170] et [G 1 171].
Affinage (traitement d’) ; Finishing treatment
La phase d’affinage lors du traitement d’eau (notamment eau potable ou équivalent), placée après la clarification, est historiquement composée d’une étape d’oxydation (ozonation fréquemment) suivie d’une filtration sur charbon actif en grains. Dans les filières récentes, cette phase d’affinage comprend une étape de traitement par charbon actif (en poudre ou micrograins) en réacteur approprié, une barrière supplémentaire de désinfection (UV, procédés à membrane). Pour les eaux industrielles, le traitement d’affinage dépend de l’usage de la destination finale de l’eau (échanges d’ions, procédés à membrane…).
Clarification (traitement de) ; Clarification treatment
La clarification d’une eau consiste principalement à éliminer les matières en suspension (y compris colloïdale) et parfois une partie des substances dissoutes. Composée principalement d’une décantation ou d’une flottation, la clarification inclut souvent également une coagulation et une floculation en amont. Bien qu’historiquement considérée comme une étape distincte, la filtration en profondeur (sur lit filtrant comme du sable) est souvent incluse dans l’appellation « clarification ».
Eau de procédés ou de process (industriel) ; Industrial water process
Toute eau utilisée...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AWWA (American Water Works Association) - Water Quality & Treatment: A Handbook of Community Water Supplies (Qualité et traitement de l’eau : un manuel pour les services municipaux de distribution d’eau. - 4e édition, PONTIUS (F.W.) Technical Editor, McGraw-Hill New York, Londres, Paris, 1194 p. (1990).
-
(2) - BERNÉ (F.), CORDONNIER (J.) - Traitement des eaux. - Technip Paris, 293 p. (1991).
-
(3) - CAMPESTRE (J.M.) - La qualité de l’eau dans l’industrie des boissons : l’exemple de Teisseire. - TSM, vol. 94, n° 4, p. 87-89 (1999).
-
(4) - COLLECTIF d’AUTEURS de Franche Comté - Traitement et épuration des eaux industrielles polluées – Procédés membranaires, bioadsorption et oxydation chimique. - Presses Universitaires de Franche-Comté, 352 p. (2008).
-
(5) - DEGREMONT - Mémento technique de l’eau. - 10e édition, Lavoisier Paris (Technique et Documentation),...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
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Texte cité dans l’article :
Arrêté du 10 novembre 2004 fixant la liste, les limites de concentration et les mentions d’étiquetage pour les constituants des eaux minérales naturelles ainsi que les conditions d’utilisation de l’air enrichi en ozone pour le traitement des eaux minérales naturelles et des eaux de source (JORF n° 267 du 17 novembre 2004)
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Pour les eaux destinées à la consommation humaine pour l’usager domestique ou dans les entreprises du secteur alimentaire pour la fabrication, la transformation, la conservation ou la commercialisation de produits ou de substances destinées à la consommation humaine, les principaux textes actuels (2026) sont les suivants (voir aussi article [W 5 510] de la collection pour la liste des paramètres de qualité) :
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– directive (UE) 2020/2184 du Parlement européen et du Conseil du 16 décembre 2020 relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine (JOUE L 435 du 23 décembre 2020)
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– ordonnance n° 2022-1611 du 22 décembre 2022 relative à l’accès et à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine (JORF n° 0297 du 23 décembre 2022)
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– décret n° 2022-1720 du 29 décembre 2022 relatif à la sécurité sanitaire des eaux destinées à la consommation humaine (JORF n° 0302 du 30 décembre 2022)
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– décret n° 2024-796 du 12 juillet 2024 relatif à des utilisations (pour usages domestiques) d’eaux impropres à la consommation humaine
Pour les autres usages industriels, les contraintes qualitatives sont fixées par les industries concernées en fonction de leur activité. En revanche de nombreux arrêtés ministériels imposent des règles...
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