Bilan de fonctionnement de l’usine de production d’eau potable du COTEAU

Pays: 
France
Précisions sur la localisation: 
AUVERGNE-RHÔNE-ALPES
Nom du client/bénéficiaire: 
Commune du Coteau
Date de démarrage: 
septembre, 2016
Date d'achèvement: 
octobre, 2016
Financeur: 
Commune du Coteau
Descriptif du projet: 

La commune du Coteau a adhéré au Syndicat Mixte d’Eau et d’Assainissement géré par la Roannaise de l’Eau à partir du 1er janvier 2007. Une période transitoire d’exploitation de l’usine de potabilisation par la Roannaise de l’Eau a eu lieu du 1er novembre au 31 décembre 2006.

La commune du Coteau a demandé à l’Office International de l’Eau de réaliser un diagnostic du fonctionnement de la filière de traitement de cette usine. Des dépassements étaient parfois observés sur l’eau traitée pour certains paramètres tels que le COT.

Le but de cette étude est donc, d’une part d’identifier le fonctionnement actuel de l’usine et d’autre part d’optimiser le traitement existant.

L’Office International de l’Eau a réalisé les prestations suivantes :

  • Essais de préoxydation et essais jar test,
  • Vérification du rendement du générateur à bioxyde de chlore,
  • Détermination de la demande en oxydant,
  • Suivi du fonctionnement global de la filière par des analyses des différents paramètres physicochimiques après chaque étape du traitement,
  • Vérification des temps de contact,
  • Proposition de solutions pour l’optimisation du traitement.
Descriptif des services rendus par l'OIEau: 

Les analyses de l’eau distribuée montrent des dépassements récurrents sur les paramètres COT (carbone organique total, représentatif des matières organiques), chlorites (sous-produits d’oxydation et de désinfection par le dioxyde de chlore), équilibre calco-carbonique (eau agressive). Ces dépassements sont la conséquence d’une qualité d’eau brute chargée en matières organiques, peu minéralisée et parfois chargée en ammonium, fer et manganèse. La filière de traitement dans son fonctionnement actuel ne permet pas de répondre à la réglementation en vigueur, mais les essais réalisés montrent que certains aménagements peuvent améliorer les performances de l’usine en matière de sécurité et de fonctionnement.

Voici les premiers constats suite à cette étude :

  • Nécessité d’avoir un cahier d’exploitation très complet avec les taux de traitement des produits injectés, leurs concentrations de préparation, les débits d’injection, les dates et volumes des réactifs fournis, les analyses ponctuelles réalisées au fil de l’eau sur chaque process, les dysfonctionnements vus, la maintenance réalisée…
  • Indiquer les risques liés à l’utilisation de chaque produit sur les lieux de stockage, équiper la station de douches chimiques de sécurité, de laves-oeil, stocker des équipements de protection individuelle, former les agents à la sécurité à adopter en fonction de chaque produit.
  • Une préoxydation de l’eau brute est indispensable, surtout lors des épisodes riches en fer et manganèse. Le dioxyde de chlore est à proscrire du fait de la quantité importante de matières organiques (formation massive de chlorites non éliminés dans la suite du traitement). Le chlore ne peut pas s’y substituer car, par action sur la matière organique, il entraînerait la formation de sous-produits organochlorés et de trihalométhanes (cancérogènes).
  • La solution de la préoxydation au permanganate semble la meilleure car elle ne demande pas de grosses infrastructures (comme l’ozonation par exemple).
  • Le lait de chaux devrait être injecté avec une injection asservie à une consigne de pH fixée à 7,2 pour réaliser une bonne oxydation du fer et du manganèse.
  • L’utilisation de coagulants tels que le sulfate d’aluminium, ne permet pas d’avoir de meilleurs résultats qu’avec le chlorure ferrique. D’autres coagulants pourraient être testés dans le futur pour continuer à optimiser la phase de clarification, comme avec des coagulants polymérisés : WAC HBA ou AQUALENC F1ou PAC10HB.
  •  Pour parvenir à un abattement poussé sur le COT on peut envisager quatre solutions :

* ajouter en permanence du charbon actif en poudre au niveau du floculateur, mais cette solution présente deux inconvénients : une compétition entre le coagulant et le COT, et le coût de cette alternative (solution temporaire lors d’épisodes d’eau brute vraiment très chargée),

* remplacer le sable des filtres en aval des décanteurs par du charbon actif en grains, spécifique pour l’élimination de la matière organique. En règle générale, la saturation est assez rapide et donc nécessite soit une régénération, soit un remplacement du charbon assez fréquent, et, en premier étage, l’élimination de la turbidité ne sera peut-être pas aussi optimale qu’avec le sable,

* intégrer une ozonation, une étape de filtration sur charbon actif en grains de type biologique qui permettra d’une part l’adsorption d’une partie de la matière organique, d’autre part l’élimination de la fraction biodégradable de celle-ci par les bactéries qui se fixeront à la surface des grains de CAG (solution la plus adéquate pour éliminer le COT)

La filtration membranaire et en particulier l’ultrafiltration, couplée ou non avec du charbon actif en poudre. Cette solution  permettrait  d’aller plus loin en termes d’élimination de polluants, dans l’immédiat et en prévision de nouvelles limites de qualité plus astreignantes. Mais c’est une technique plus coûteuse et très pointue nécessitant un suivi particulier.

Une maintenance sur tout le système hydraulique de régulation des filtres avec également une vérification du système de détection du colmatage des filtres est plus que nécessaire pour moins gaspiller de l’eau.

Concernant les taux de traitement pour la neutralisation à la chaux, à l’heure actuelle les doses injectées ne permettent pas d’amener l’eau à l’équilibre (eau agressive). Pour cela, il faut neutraliser l’eau par de l’eau de chaux. Le matériel en place sur l’usine ne peut pas permettre d’atteindre l’équilibre. Il est donc nécessaire de prévoir un saturateur de chaux.

Pour le moment, le réactif désinfectant (bioxyde de chlore) n’est pas remis en cause, même s’il interagit avec le COT pour former des chlorites, si ce paramètre est traité en priorité. De plus, le bilan du générateur est très bon. Le chlore présenterait lui d’autres inconvénients comme la formation de THM avec la matière organique.

statut: 
terminé