Traitement des eaux souterraines pour la consommation humaine

Approche générale

Le traitement des eaux souterraines pour la conformité aux normes de potabilité suit une stratégie progressive en cinq étapes :« Analyse de la qualité de l’eau → Diagnostic des problèmes → Traitement ciblé → Garantie de désinfection → Approvisionnement conforme. »En fonction des facteurs de dépassement courants dans les eaux souterraines, notamment le fer et le manganèse, le fluorure, l’arsenic, les nitrates, la dureté et les matières solides dissoutes totales, des combinaisons de procédés appropriées sont sélectionnées pour garantir que l’effluent réponde aux exigences des normes de qualité de l’eau potable (GB 5749).

Voies techniques principales

①Élimination du fer et du manganèse (aération + oxydation par contact / filtration sur sable de manganèse) :Les eaux souterraines riches en fer ferreux (Fe²⁺) et en manganèse manganeux (Mn²⁺) sont aérées afin d’oxyder le Fe²⁺ en Fe³⁺ et le Mn²⁺ en Mn⁴⁺, puis retenues dans des filtres à sable de manganèse ou des filtres à oxydation par contact. Ce procédé est applicable aux zones d’extraction de fer et de charbon, ainsi qu’aux zones d’eaux souterraines peu profondes présentant des concentrations élevées en fer et en manganèse.

②Élimination du fluorure (alumine activée / hydroxyapatite / électrodialyse) :L’alumine activée adsorbe et élimine le fluorure. Le média filtrant en hydroxyapatite élimine le fluorure par échange d’ions. L’électrodialyse ou l’osmose inverse assure la séparation membranaire. Ce procédé est applicable aux régions où l’eau potable est fortement fluorée, comme certaines parties du nord et du nord-ouest de la Chine.

③Élimination de l’arsenic (adsorption/oxydation + floculation + filtration) :Les adsorbants à base d’oxyde de fer-manganèse ou d’alumine activée adsorbent l’As(III) et l’As(V). L’oxydation par le ferrate de potassium ou le chlore convertit l’As(III) en As(V), suivie d’une floculation et d’une filtration pour l’élimination. Applicable aux zones de captage d’eau contaminées par l’arsenic.

④Élimination des nitrates (échange d’ions / osmose inverse / électrodialyse) :Les résines échangeuses d’ions éliminent sélectivement les ions nitrate. L’osmose inverse ou l’électrodialyse assurent la séparation par membrane. Ce procédé est applicable aux eaux souterraines présentant une concentration excessive de nitrates due à une pollution agricole diffuse.

⑤Élimination de la dureté + ajustement de la minéralisation (échange d’ions / osmose inverse + reminéralisation) :L’adoucissement par échange d’ions sodium réduit la dureté calcique et magnésienne. Le dessalement par osmose inverse est suivi d’une minéralisation par filtration afin d’ajuster le pH et la teneur en minéraux, et de réapprovisionner l’eau en oligo-éléments essentiels. Applicable aux eaux souterraines à forte dureté et forte salinité.

⑥Assurance de désinfection (hypochlorite de sodium / dioxyde de chlore / UV) :L’eau traitée est désinfectée pour éliminer les bactéries et les virus. Le dosage d’hypochlorite de sodium maintient un taux de chlore résiduel dans les réseaux de distribution. Le dioxyde de chlore convient aux systèmes d’approvisionnement en eau de puits profonds. Les UV servent de désinfection complémentaire pour les petites stations de distribution d’eau.

Considérations clés

Le principe fondamental du traitement des eaux souterraines destinées à la consommation humaine est« Un traitement ciblé et des niveaux de traitement appropriés. »La qualité des eaux souterraines varie considérablement selon l’endroit. Les procédés de traitement doivent être adaptés en fonction des résultats des analyses de qualité de l’eau ; les approches uniformes sont à proscrire.

Il est recommandé d’effectuer un suivi régulier de la qualité des eaux souterraines, en portant une attention particulière à l’impact des fluctuations du niveau d’eau sur cette qualité et en prévenant sa détérioration due à l’infiltration de sources de pollution adjacentes.

Pour les substances toxiques et dangereuses telles que l’arsenic et le fluorure, un traitement doit être mis en place avant toute consommation ; la simple dilution et le rejet ne sont pas des pratiques acceptables.