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Charbon actif en poudre

Les dispositifs de traitement par adsorption ajoutent une substance nettoyante directement à l'arrivée d'eau ou dans un bassin de mélange. Les adsorbants combinent les processus chimique et physique d'élimination des contaminants organiques et les composés laissant une couleur, une odeur ou un goût indésirables à l'eau.

L'adsorbant le plus répandu est le charbon actif, assez similaire au charbon ordinaire. Le charbon actif est traité par chaleur ou par oxydation, il devient extrêmement poreux et peut absorber ou retenir les impuretés de l'eau.

Il attire non seulement des contaminants connus mais aussi de la matière organique dissoute naturellement (et souvent inoffensive), il est donc important de vérifier périodiquement que les doses de charbon sont suffisantes pour absorber tous les contaminants.

Le charbon actif est principalement employé sous deux formes, charbon actif en granulés (CAG) et charbon actif en poudre (CAP). Comme leurs noms l'indiquent ils diffèrent d'un point de vue physique.

Le charbon actif en poudre est un traitement bon marché qui peut être ajouté à une infrastructure existante. Cette flexibilite d'emploi en fait une option intéressante pour les besoins de traitement à court terme. Il est particulièrement efficace pour pallier à des problèmes de goût et de couleur.

Il agit rapidement et efficacement mais moins que le CAG et son coût s'avère élevé s'il doit être utilisé en continu. Lorsque le processus est achevé le charbon en poudre doit être éliminé, en général par filtration.

Contre les substances organiques, le charbon actif est meilleur que l'échange d'ions.

Charbon actif en granulés

Les principes généraux des dispositifs d'adsorption sont présentés dans la section sur le charbon actif en poudre (CAP).

Le charbon actif en granulés (CAG) consiste en particules d'un millimètre de diamètre, soit dix à cent fois plus grandes que celle du charbon actif en poudre. On en constitue une couche ou une colonne que l'eau de source traverse lentement. Il arrive que plusieurs colonnes d'adsorption soient reliées au même réseau.

Comme le charbon actif en poudre, le charbon en granulés attirent non seulement des contaminants connus, mais aussi de la matière organique dissoute naturellement (et souvent inoffensive). Il est donc important de vérifier périodiquement que les doses de charbon sont suffisantes pour absorber tous les contaminants. Les particules en suspension peuvent boucher les dispositifs et compromettre leur efficacité. Le coût initial des dispositifs à base de CAG est plus élevé mais ils sont plus performants et les frais d'exploitation (principalement le remplacement des granulés) sont peu importants si le remplacement se fait régulièrement.

Ces dispositifs peuvent aussi servir de filtres biologiques sans diminuer l'efficacité si on y introduit et cultive des microbes bénéfiques.

Echange d'ions

Les atomes et molécules chargées d'électricité sont des ions. Le traitement connu sous le nom d'échange d'ions emploie des résines spéciales pour éliminer les contaminants minéraux chargés, par exemple l'arsenic, le chrome, le nitrate, le calcium, le radium, l'uranium et le fluorure excédentaire de l'eau.

Lorsque l'eau de source traverse une série de perles en résine, elle échange ses contaminants chargés contre les ions inoffensifs accumulés sur la surface de la résine. Les résines accumulent donc les contaminants. Pour cette raison, elles doivent être régulièrement nettoyées avec une solution qui rechargent les ions inoffensifs échangeables.

Ces résines existent sous deux formes : résines à cations, qui echangent des cations (calcium, magnésium, radium) et résines à anions, qui eliminent des anions (nitrate, arséniate, arsénite ou chromate). Dans les deux cas, on les renouvelle avec une solution de sel (chlorure de sodium). L'ion de sodium des résines à cations déplace les cations du site d'échange ; l'ion de chlorure des résines à anions déplace les anions du site d'échange. Dans l'ensemble, les résines à cations s'encrassent moins que les résines à anions. Les résines peuvent être conçues pour montrer une préférence à certains ions, ce qui permet d'adapter le processus à des contaminants spécifiques.

Ce traitement fonctionne au mieux dans une eau débarrassée des particules en suspension qui peuvent s'agglutiner sur la résine et limiter son efficacité.

L'échange d'ions est un traitement répandu qui peut être adapté à toute échelle. Il est aussi indiqué aux points d'utilisation et points d'entrée.

Alumine activée

L'alumine activée attire et élimine les contaminants comme l'arsenic et le fluorure, chargés négativement.

L'alumine activée est une forme d'oxyde d'aluminium, elle est conservée en général dans des absorbeurs au travers desquels on fait couler l'eau de source à traiter. On peut relier entre eux une série d'absorbeurs, selon le volume d'eau requis dans chaque système.

En absorbant les contaminants, l'alumine perd sa capacité de traiter l'eau. Il est donc important de surveiller la qualité de l'eau traitée pour remplacer à temps les absorbeurs quand leur capacité diminue. La capacité de l'alumine est fortement influencée par le pH de l'eau, les pH bas sont préférables. De nombreux dispositifs emploient un pré-traitement à l'acide pour satisfaire à cette exigence.

La qualité de l'eau de source est une importante considération dans les dispositifs à l'alumine activée. L'agent de traitement attirera non seulement les contaminants, mais aussi de nombreux ions négatifs se trouvant dans l'eau. Ceci risque de réduire la capacité de l'alumine à attirer et éliminer les contaminants visés.

La technologie de l'alumine activée peut être coûteuse et une grande partie du coût est associée à l'évacuation de l'eau contaminée résultant de la purge des contaminants de l'alumine «remise à neuf» pour un futur emploi. L'exploitation et la maintenance des dispositifs d'alumine activée à grande échelle exigent un haut niveau d'expertise, relativement rare.

Les dispositifs à petite échelle sont plus communs et peuvent être adaptés à tout volume d'eau.

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