Leçons de niveau 15

Eau/Traitement

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Traitement
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Chapitre no 4
Leçon : Eau
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Traitement de l'eau douce[modifier | modifier le wikicode]

Les impuretés en suspension et dissoutes dans l'eau naturelle la rendent impropre pour de nombreux usages. Les matières organiques et minérales indésirables en suspension sont éliminées par des méthodes, telles que le criblage et la sédimentation. On peut également traiter l'eau avec des composés tels que le charbon actif pour supprimer les goûts et les odeurs. On filtre, on javellise et on irradie l'eau pour détruire les micro-organismes pathogènes qu'elle contient.

Pendant l'aération, ou saturation de l'eau par l'air, on cherche à réaliser une diffusion maximale de l'eau dans l'air en la pulvérisant. L'aération retire les odeurs et le goût dus à la matière organique en décomposition et aux déchets industriels, tels que les phénols et les gaz volatils, comme par exemple le chlore. L'aération transforme également le fer dissous et les composés du manganèse en oxydes hydratés, qui peuvent être ensuite éliminés.

La dureté des eaux naturelles est due en grande partie aux sels de calcium et de magnésium, et pour une faible part au fer, à l'aluminium et à d'autres métaux. La dureté provenant des bicarbonates et des carbonates de calcium et de magnésium est appelée dureté temporaire et peut être supprimée en faisant bouillir l'eau, ce qui la stérilise également. La dureté résiduelle est appelée dureté non carbonatée, ou dureté permanente. Parmi les méthodes d'adoucissement de la dureté non carbonatée, on peut citer l'addition de carbonate de sodium et de chaux, et la filtration à travers des zéolithes naturels ou artificiels, qui produisent des ions métalliques et relâchent des ions sodium dans l'eau. Voir Ions, échange d'. Les agents séquestrants utilisés dans les détergents inactivent les substances responsables de la dureté de l'eau.

Le fer, qui donne un goût désagréable à l'eau potable, peut être supprimé par aération et sédimentation, ou en passant l'eau dans des filtres de zéolithe absorbant le fer. Le fer peut également être stabilisé par addition de sels, tels que les polyphosphates. Pour les applications en laboratoire, l'eau est soit distillée, soit déminéralisée par passage dans des composés absorbant les ions.

Dessalement de l'eau de mer[modifier | modifier le wikicode]

Pour subvenir aux besoins toujours croissants en eau douce, en particulier dans les zones arides et semi-arides, de nombreuses recherches ont été menées pour trouver des méthodes efficaces permettant d'éliminer le sel de l'eau de mer et des eaux saumâtres.

La plupart des procédés utilisés impliquent l'évaporation puis la condensation de la vapeur résultante. Le procédé de dessalement le plus répandu est la distillation multiflash : l'eau est chauffée, puis pompée dans des réservoirs à basse pression, où elle se vaporise brutalement (flash). Après plusieurs flashs successifs, la vapeur condensée est récupérée et donne de l'eau pure.

La réfrigération est une méthode fondée sur la différence entre les points de congélation de l'eau douce et de l'eau salée. Les cristaux de glace sont séparés de la saumure, lavés du sel, puis fondus pour obtenir de l'eau douce. Dans un autre procédé, appelé osmose inverse, la pression permet de faire passer l'eau douce à travers une fine membrane qui ne laisse pas passer les minéraux.

L'électrodialyse est utilisée pour dessaler les eaux saumâtres. Le sel se dissout dans l'eau en ions négatifs et en ions positifs, qui sont ensuite mis en mouvement par un courant électrique à travers des membranes anioniques et cationiques, ce qui diminue la quantité de sel dans l'eau.

Un des problèmes majeurs dans un projet de dessalement est le coût de production de l'eau douce. En utilisant des carburants conventionnels, les centrales dont la capacité atteint 3,8 millions de litres par jour produisent de l'eau à plus de 5 francs pour 3 800 l.

La plupart des experts attendent des résultats plus probants des essais de purification de l'eau saumâtre. Cette dernière contient entre 1 000 et 4 500 ppm de minéraux, alors que l'eau des océans en contient 35 000 ppm. L'eau étant potable si elle contient moins de 500 ppm de sel, le coût du dessalement de l'eau saumâtre est relativement moins élevé que le coût du dessalement de l'eau de mer.