Optimisation et performance d’un procédé d’élimination des micropolluants

15 en particulier de l'étape de coagulation- floculation, est largement dépendante des propriétés de la matière organique à traiter . Dans les eaux naturelles, la fraction organique majoritaire présente un caractère hydrophobe marqué et résulte principalement d'une contribution allochtone véhiculée par les eaux de ruissellement. En moyenne, les poids moléculaires apparents ainsi que le caractère aromatique de ces molécules, évalué au travers de la détermination de l’indice SUVA (AbsUV254nm/COD) des composés organiques hydrophobes sont supérieurs à ceux des composés hydrophiles . Les valeurs d'indice SUVA généralement rencontrées dans les e aux naturelles varient entre 15 et 50 L.cm -1 .gC -1 . Dans l es eaux dont le SUVA est supérieur à 40 L.cm - 1 .gC -1 , les molécules hydrophobes tes que les SH, à fort caractère aromatique et de hauts poids moléculaires sont majoritaires tandis que dans les eaux dont le SUVA est inférieur à 30 L.cm - 1.gC- 1, les substances non humiques sont très présentes et la MO est relativement hydrophile, mois aromatique et de faible poids moléculaire . C’est le cas d’une eau riche en MOA. La mesure de cet indice est donc un indic ateur de la variabilité de la composition de la MON et un marqueur de la présence de molécules plus ou moins hydrophobes et aromatiques dont les conditions de traitement pour assurer leur élimination devront être adaptées. Dans une filière de traitement des eaux pour la production d’eau potable, la clarification des eaux a pour objectifs d'éliminer les particules en suspension (sables, limons, argiles, débris végétaux, bactéries, phytoplancton, etc...), les particules colloïdales ainsi qu'une partie des matières dissoutes dont le fer, le manganèse et les matières organiques dissoutes, qui sont à l'origine de la couleur et de la turbidité. La clarification comprend l'association des étapes de coagulation, floculation, décantation ou flottation et filtration. La coagulation - floculation permet, par ajout de sels de fer ou d’aluminium, de déstabiliser les particules colloïdales contenues dans l’eau et donc favoriser leur agglomération. La formation de flocs favorise ensuite la déc antation des particules ou améliore leur rétention par filtration. La mesure de la turbidité assure le contrôle du bon fonctionnement de la clarification et la législation impose ainsi une valeur maximale de turbidité de 0.5 NTU en sortie de filtration (qu i permet une élimination efficace des protozoaires tels que Cryptosporidium ou Giardia ), de 1 NTU pour l'eau traitée et de 2 NTU pour l'eau distribuée. Les composés hydrophobes sont généralement ceux qui présentent la plus forte densité de charges négatives, dues à la présence importante de groupements fonctionnels carboxylique ou phénolique ionisés. Ils ont ainsi une demande en coagulant plus forte que l es composés hydrophiles et sont également éliminés plus efficacement par neutralisation de charge que ces derniers. Il a été montré que le traitement de composés hydrophobes (SH) nécessite environ trois fois plus de réactifs que celui de composés hydrophiles (MOA). Par contre, les molécules hydrophobes, à fort caractère aromatique et de haut poids moléculaires sont mieux élimin ées par coagulation- floculation que les molécules hydrophiles, à faible aromaticité et de faibles poids moléculaires. Les pourcentages d'élimination des fractions hydrophobes d’un eau naturelle varient ainsi entre 70% et plus de 90% tandis que des pourcentages plus faibles, de l'ordre de 1 5 % à 20 % sont obtenus pour les fractions hydrophiles. Pour la production d’eau destinée à la consommation humaine à partir d’une eau de surface , il faut considérer la diversité saisonnière de la composition de la MON, mais aussi la problématique cyanobactéries : l’élimination des cellules de cyanobactéries, l’élimination des cyanotoxines et l'élimination de la Matière Organique Algale (MOA). Concernant l’élimination des cyanobactéries, les méthodes de traitement ne conduisant pas à u ne lyse cellulaire sont à privilégier dans la mesure où au moins 80 à 90% des cyanotoxines totales sont en fait retenues à l’intérieur des