Grâce à la bonne combinaison de connaissances et de technologie, les stations d’épuration peuvent maintenir une faible turbidité et désinfecter correctement les eaux usées municipales et industrielles avant leur rejet, en plus de fournir une eau potable sûre et propre.
La turbidité est simplement une mesure de la clarté (ou non) de l'eau. C'est une propriété simple et intuitive de l'eau, et l'une des rares observables sans instruments. Cependant, aussi simple soit-elle à observer, la relation entre turbidité et qualité de l'eau est complexe. Cet article clarifie les aspects essentiels de la turbidité, son impact sur la santé humaine et la meilleure façon de la mesurer et de l'atténuer.
La turbidité est causée par de fortes concentrations de particules fines qui affectent la transparence de l'eau, comme les impuretés, les minéraux, les protéines, les huiles ou les micro-organismes comme les algues. Bien que certaines sources d'eau soient naturellement plus turbides que d'autres, les niveaux de turbidité peuvent évoluer au fil du temps. Les eaux pluviales ou le ruissellement agricole, l'érosion et d'autres facteurs peuvent aggraver la turbidité de l'eau de source.
Dans le cas de l'eau potable, même si l'eau trouble a un goût différent en raison des particules en suspension, cela ne signifie pas nécessairement qu'elle est nocive. De même, des odeurs nouvelles ou indésirables peuvent se manifester dans l'eau claire comme dans l'eau trouble, mais il est également possible qu'une eau trouble n'ait aucune odeur caractéristique.
La turbidité se distingue également de la couleur. La couleur résulte généralement de la dissolution de matières organiques ou de concentrations élevées de certains minéraux, comme l'oxyde de fer. Tout comme le goût et l'odeur, les contaminants responsables de la turbidité peuvent également provoquer une coloration, et inversement. Cependant, les deux sont techniquement différents.
La relation la plus importante à comprendre est peut-être celle entre la turbidité et les matières en suspension totales (MES). Un MES élevé est presque toujours corrélé à une turbidité accrue. Cependant, cette relation n'est pas univoque. Différents types de matières solides auront un impact plus ou moins important sur la turbidité globale. Néanmoins, lorsque l'instrumentation indique des niveaux de turbidité supérieurs aux valeurs acceptables, cela signifie probablement que les MES ont également augmenté.
Bien que la matière causant la turbidité ne soit pas toujours nocive à boire, elle peut fournir de la nourriture aux agents pathogènes, y compris les bactéries, les virus et les protozoaires tels que Cryptosporidium et Giardia lamblia. Cela permet à ces agents pathogènes de se reproduire à des niveaux potentiellement dangereux.
De plus, la turbidité peut réduire l'efficacité des efforts de désinfection de plusieurs façons. Premièrement, les sédiments peuvent fournir un abri aux agents pathogènes, empêchant les molécules de désinfection (c'est-à-dire le chlore) de les atteindre et de les tuer. Deuxièmement, une partie des molécules désinfectantes peut réagir avec des particules de sédiments au lieu d'agents pathogènes. Troisièmement, si les particules responsables de la turbidité sont organiques, elles peuvent former des sous-produits de désinfection tels que les trihalométhanes, eux-mêmes nocifs pour l'homme.
De nombreux systèmes de filtration qui éliminent les particules peuvent réduire la turbidité. Les grandes usines de traitement de l'eau (WTP) peuvent utiliser des réservoirs de sédimentation et de floculation. Les petites stations d'épuration peuvent obtenir de bons résultats avec des cartouches plissées, du sable ou d'autres filtres média.
Le traitement chimique est une excellente méthode pour traiter les eaux troubles. Les floculants et les polymères de coagulation sont utilisés pour faciliter l'élimination des particules solides. Les floculants séparent les solides des eaux usées de leur contenu liquide. Un coagulant combine les petites particules pour former des chaînes plus grosses. Ces polymères modifient la charge des particules afin qu'elles se combinent entre elles plutôt que de se repousser. Les polymères à longue chaîne qui en résultent forment une boue épaisse et se déposent au fond.
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Il existe plusieurs instruments de mesure de la turbidité sur le marché.
Les directives incluent la normalisation de la mesure de la turbidité par l'EPA des États-Unis selon la méthode 180.1, « Détermination de la turbidité par néphélométrie ». La technologie néphélométrique mesure la diffusion de la lumière à un angle de 90 degrés par rapport au trajet initial de la lumière. La turbidité est représentée en unités de turbidité néphélométriques (UTN). La réglementation de l'EPA exige que l'eau de chaque ligne de filtration maintienne une turbidité inférieure à 0.15 UTN (bien que les stations d'épuration visent souvent des valeurs bien inférieures), toute exception ne durant pas plus de 15 minutes. L'effluent final doit maintenir une turbidité inférieure à 0.30 UTN, sans exception.
En conclusion, la turbidité est un concept simple, souvent facile à mesurer et à traiter. Grâce à une combinaison judicieuse de connaissances et de technologies, les exploitants peuvent maintenir une faible turbidité et fournir à leurs clients des eaux usées correctement traitées et une eau potable propre et saine.
Écrit par:
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