Fonctionnement

La chaîne de production de l’eau potable emprunte généralement les équipements suivants :

1. un ouvrage de captage, dont l’eau provient soit de cours d’eau comme la Seine ou la Marne, soit des nappes phréatiques comme celle du Champigny,
2. une usine de traitement, qui permet de rendre l’eau potable grâce à une chaîne de traitements appropriés,
3. une station de refoulement dont le but est l’acheminement de l’eau, au travers des différentes canalisations, vers les ouvrages de stockage,
4. un réservoir, qui peut être enterré ou visible comme un château d’eau et qui permet de stocker l’eau et de maintenir le réseau sous pression, avec ou sans l’aide d’un surpresseur.

Après ces étapes l’eau emprunte un nouveau parcours pour être distribuée aux abonnés du réseau d’eau potable.

Pour rendre l'eau potable, on lui applique des traitements variés qui obéissent tous au même principe : éliminer les éléments de matière contenus dans l'eau par étapes successives, jusqu'aux organismes microscopiques dangereux pour la santé, comme les virus et les microbes. Tout cela se fait dans une usine d'eau potable où l’eau subit donc plusieurs traitements dont la nature et la complexité dépendent directement de la qualité de l’eau brute pompée.

Les traitements les plus complexes sont nécessaires pour les eaux pompées en rivière, alors que certaines eaux de nappes souterraines ne peuvent nécessiter qu’une simple désinfection avant distribution.

Il existe 3 usines de traitement des eaux superficielles en Seine-et-Marne :

• Nanteuil-les-Meaux (eau de la Marne),
• Annet-sur-Marne (eau de la Marne),
• Champagne-sur-Seine (eau de la Seine).

Ces usines sont entièrement automatisées et des analyseurs permettent de surveiller en continu la qualité de l’eau durant les différentes étapes de traitement.

Les traitements les plus fréquemment réalisés sur ces 3 usines de traitement sont les suivants :

• Le dégrillage qui arrête les gros déchets et le tamisage qui retient les déchets plus fins par des procédés physiques.
• La clarification est un procédé physico-chimique qui permet de rendre l'eau limpide en la débarrassant des petites matières en suspension qu'elle contient, à l’origine de la turbidité de l'eau et/ou sa couleur. On injecte dans l'eau un coagulant (réactif chimique) qui provoque le regroupement (coagulation) des particules. Celles-ci s'agglomèrent les unes aux autres et forment des «flocs» : c'est la floculation. Sous l'effet de leur poids, ces flocons se déposent au fond des bassins de décantation.
• La filtration est un procédé purement physique qui consiste à faire passer l'eau au travers d'un filtre de mailles de plus en plus fines. Les filtres peuvent être à sable ou membranaires :
  • Le filtre traditionnel est le sable. Le temps d'écoulement de l’eau au travers du sable est étudié afin que toutes les particules puissent s’y fixer. Le sable peut-être colonisé par des bactéries, qui vont développer une couche dite « membrane biologique » et participent à l’élimination de certains polluants.
  • Les traitements de rétention membranaire, quant à eux, font appel à des filtres constitués de polymères dont la porosité est très faible. Les filtres à membranes sont sous forme de cylindres dans lesquels l'eau, sous pression, se répartit pour traverser la paroi poreuse. Selon leurs caractéristiques, ils peuvent retenir les bactéries, les virus, des matières organiques dissoutes, voir même des substances minérales dissoutes.

• La désinfection est une étape commune à tous les traitements : elle élimine tous les micro-organismes qui pourraient être dangereux pour notre santé. Elle est réalisée principalement par trois agents désinfectants : le chlore, le bioxyde de chlore et l'ozone.
• Il existe également des traitements spécifiques :
  • Les pesticides sont éliminés par un traitement au charbon actif. Le charbon actif est une sorte de charbon de bois (fabriqué à partir de produits carbonés minéraux (houille) ou végétaux (noix de coco...), produisant un composé carboné à très haut pouvoir adsorbant. Les pesticides, mal détruits par l'ozonation, vont se «coller» sur le charbon qui peut être utilisé en poudre ou en grains.
  • Certains métaux, présents le plus souvent naturellement dans l’eau, comme le fer et le manganèse sont éliminés, après oxydation par apport d’air, par décantation ou filtration.
  • L'ammoniaque est éliminée par un traitement biologique qui consiste à développer des bactéries qui permettent l'oxydation de l'ammonium en nitrites, et l'oxydation des nitrites en nitrates.
  • Les nitrates en excès sont éliminés soit par dénitrification avec utilisation d'un substrat carboné, soit par échange d'ions. La dénitrification biologique met en jeu des microorganismes qui ont la propriété d'utiliser l'oxygène des nitrates. L’échange d’ions se fait via une résine qui adsorbe les ions nitrates mais libère en contrepartie des ions chlorures...