L’eau contient naturellement de nombreuses particules dissoutes et en suspension qui pourraient mettre notre santé en danger si nous les ingérons. Avant de consommer l’eau provenant de sources naturelles, elle doit passer par un processus appelé purification.
Ce processus de purification de l’eau comporte une série d’étapes qui permettent sa purification. L’un des plus importants est la sédimentation de ces particules que contient l’eau et que nous ne devons pas consommer. Si vous voulez en savoir plus sur ce qu’est la sédimentation de l’eau potable, continuez à lire sur Evidence Network car nous découvrirons la réponse.
Purification de l’eau: qu’est-ce que c’est et traitements
L’eau qui arrive jusqu’à nos maisons provient des rivières, des ruisseaux, des lacs, des réservoirs et des nappes phréatiques. Cette eau contient naturellement des micro-organismes (cyanobactéries, diatomées, dinoflagellés…), des matières organiques et des particules inorganiques, comme des métaux. L’eau que nous buvons n’a pas les mêmes caractéristiques que l’eau que nous trouvons dans la nature. Pour éviter les risques sanitaires que pose l’eau non potable, elle doit subir un processus de purification qui consiste à éliminer les micro-organismes et les particules en suspension afin qu’elle soit propre à la consommation humaine. La purification de l’eau s’effectue dans des centres appelés Stations de Traitement de l’Eau Potable ou ETAP, ou dans des Stations de Purification d’Eau ou EPA.
Deux processus principaux se déroulent dans les stations de purification d’eau qui consistent, d’une part, en l’élimination des particules présentes dans l’eau et, d’autre part, en l’inactivation des micro-organismes. L’eau atteint les stations de traitement par une série de conduites, d’aqueducs ou de canaux construits qui relient les zones de prise d’eau aux stations. Les traitements de purification de l’eau effectués dans ces usines sont :
- Coagulation : l’eau entre dans les cuves de « mélange rapide ». Une série de polymères coagulants et de chlore sont ajoutés pour créer des composés qui se déposent ensuite et sont éliminés. Du chlore est ajouté pour désinfecter l’eau des micro-organismes pathogènes. Dans ces réservoirs, l’eau se déplace à grande vitesse pour favoriser une meilleure liaison des produits chimiques ajoutés aux particules d’eau.
- Floculation : l’eau va ensuite dans les cuves du floculateur. Ici, l’eau se déplace plus lentement pour favoriser la formation de flocs ou d’amas de matières en suspension dans l’eau.
- Sédimentation : l’eau est ensuite transférée vers d’autres bassins pour que les flocs se décantent. Pour cela, il faut que l’eau se déplace très lentement.
- Filtration : l’eau se déplace vers des filtres pour éliminer les petites particules en suspension qui n’ont pas été éliminées auparavant, comme les restes de micro-organismes, les algues, les petits flocs, etc. Normalement, les filtres sont constitués de sable, de gravier et de charbon actif.
- Stockage : enfin, l’eau potable est stockée dans d’autres réservoirs où du chlore et des fluorures sont également généralement ajoutés pour désinfecter l’eau d’éventuels micro-organismes qui n’ont pas été préalablement éliminés et aussi pour qu’ils ne prolifèrent pas pendant que l’eau est stockée dans ces réservoirs. De là, l’eau est distribuée aux populations à travers un réseau de canalisations.
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Qu’est-ce que la sédimentation de l’eau potable et ses types
La sédimentation est le processus par lequel les solides en suspension dans l’eau tombent au fond du récipient où l’eau est contenue. La sédimentation est un processus naturel qui se produit sous l’effet de la gravité. Bien que cela se produise dans les rivières et les lacs, les gens ont utilisé ce phénomène pour obtenir une eau plus pure et plus sûre.
La sédimentation est basée sur la loi de Stokes, selon laquelle les particules plus grosses ou plus lourdes que l’eau auront une plus grande capacité de sédimentation. La viscosité du liquide influence également : plus la viscosité est faible, plus la capacité et la vitesse de sédimentation sont grandes.
Les particules en suspension peuvent être classées en fonction de leur diamètre et de leur état de suspension :
- Particules en suspension jusqu’à 10-4 cm.
- Colloïdes avec des tailles de particules comprises entre 10-4 et 10-6 cm.
- Solutions avec des particules de taille inférieure à 10-6 cm.
A partir de cette classification, il existe une manière parallèle de classer les méthodes ou types de sédimentation de l’eau selon ces types de particules :
- 1er cas : Sédimentation simple. Particules jusqu’à 10-4 cm ne sont capables de sédimentation que par des processus physiques, tels que la gravité.
- 2ème cas : Les colloïdes doivent coaguler pour former des flocs décantables. Il est nécessaire d’ajouter des produits chimiques.
- 3ème cas : Les substances solubles doivent devenir insolubles pour former des flocs décantables. Comme dans le cas précédent, l’ajout de produits chimiques est nécessaire.
Pour que la sédimentation des particules se produise, il faut que la vitesse de l’écoulement de l’eau soit inférieure à la vitesse de sédimentation des matières en suspension qu’elles contiennent. Cette notion de charge surfacique est essentielle lors de la construction de bassins de décantation.
Quelques exemples de vitesses et de temps de sédimentation sont, pour une distance de 0,3 m, 38 secondes pour des grains de sable avec une vitesse de 88 millimètres par seconde (mm/s), 35 heures pour des conglomérats bactériens avec une vitesse de 0,00154 mm/s et dans le cas de colloïdes, le temps pourrait aller jusqu’à 63 ans et une vitesse de 0,000000154 mm/s. Bien entendu, la vitesse de sédimentation dépend également d’autres facteurs tels que la température de l’eau ainsi que le diamètre et le poids spécifique des particules.
Comment sont les bassins de décantation d’eau ?
Les bassins de sédimentation peuvent être circulaires ou rectangulaires et comporter quatre parties distinctes.
- Zone d’entrée : c’est la zone par laquelle l’eau entre dans le bassin de décantation. Il est nécessaire de contrôler la vitesse pour éviter les turbulences. L’eau entre généralement à une vitesse ne dépassant pas 5 cm/s.
- Zone de sédimentation : nécessite un écoulement d’eau uniforme et lent pour faciliter le dépôt des particules au fond, là où se situe la zone de boues.
- Zone de boues : les boues sont le résultat du dépôt de particules solides contenues dans l’eau. A la base se trouve une trappe par laquelle les boues sont extraites. Il est également nécessaire de les retirer pour éviter le colmatage de ladite trappe, mais cela doit se faire à une vitesse très faible pour éviter une remise en suspension.
- Zone de sortie : c’est la zone par laquelle l’eau sort de ce réservoir. De plus, il possède des structures qui retiennent les matières flottantes de l’eau.
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