filtration modélisation qualité de l'eau recyclage analyse de risques
Études
Eau potable
TSM 5 2012 - Page(s) 21-34

Évaluation et gestion du risque sanitaire lié au recyclage des eaux de lavage de filtres en production d’eau potable

Assessment and management of health risk related to the recycling of filter backwash water in drinking water production

Résumé

Des campagnes d’analyses ont été menées sur différentes filières de production d’eau potable afin de caractériser les eaux de lavage de filtres et d’estimer l’impact d’un recyclage de ces eaux en tête de filière. Les résultats indiquent que ces eaux sont essentiellement chargées en polluants de nature particulaire. Leur recyclage peut donc générer une augmentation de la concentration en certains paramètres tels que turbidité, matières en suspension, métaux issus des coagulants et protozoaires. En revanche, aucun relargage de pesticides ni aucune génération significative de sous-produits de désinfection n’ont été constatés lors du lavage des filtres à l’eau chlorée, dans les conditions de chloration appliquées en France. Une modélisation basée sur les bilans massiques a été utilisée pour estimer l’effet du recyclage sur la concentration des kystes de Cryptosporidium en tête de filière. Un risque d’infection a ensuite été évalué pour chaque scénario de recyclage envisagé. Une approche par bilan massique a également été appliquée aux amibes, qui ont la capacité de coloniser les médias filtrants, ainsi qu’aux résidus métalliques provenant des coagulants.

Les résultats de cette étude indiquent que deux situations très différentes doivent être considérées séparément :

  • d’une part, celle des filières comportant une décantation et une filtration séparées, pour lesquelles un recyclage de ces eaux en tête de filière, même sans aucun traitement, n’entraîne aucun changement significatif de la qualité microbiologique de l’eau, et donc aucun risque sanitaire supplémentaire pour le consommateur;

  • d’autre part, celle des filières ne comportant pas d’étape de décantation (coagulation sur filtre ou ultrafiltration utilisée en direct), pour lesquelles un recyclage des eaux de lavage sans traitement entraîne un excès de risque inacceptable pour le consommateur. Dans ce cas, une simple coagulation/ décantation sur le circuit de recyclage permet cependant de ramener le risque à un niveau acceptable.

Abstract

Analytical campaigns have been conducted on different drinking water treatment chains in order to characterize filter backwash water and assess the impact of recycling this water at the head of the plant. The pollutants identified in this water are essentially in the form of particles. Recycling this water may consequently increase the concentr ation of parameters such as turbidity, suspended solids, metals from coagulants and protozoa. On the other hand, no release of pesticides nor significant generation of disinfection by-products has been observed during filter backwash with chlorinated water, in the conditions applied in France for chlorination.

A modelling approach based on the mass balance of Cryptosporidium oocysts was applied to estimate the impact of recycling on oocysts concentration in the inlet water. A risk of infection was then assessed for each recycling scenario. A similar approach was also applied for amoebae, which have the capacity to colonize filter media, and for metal residues from coagulants.

The results of this study demonstrate that two different situations have to be considered separately:

  • in the case of treatment chains composed of separate sedimentation and filtration steps, recycling at the head of the treatment chain, even with no treatment, has no significant consequence on the microbial quality of the inlet water, and generates no additional health risk for the consumer;

  • in the case of treatment chains with no sedimentation step (direct filtration of UF used alone), recycling untreated water generates an excess of risk for the consumer which is not acceptable. Adding a coagulation/sedimentation step in the recycling circuit is sufficient in that case to keep the risk within acceptable limits.

Mots clés : filtration, eaux de lavage, recyclage, Cryptosporidium, amibes, évaluation quantitative du risque microbiologique
Keywords : filtration, backwash waters, recycling, Cryptosporidium, amoebae, quantitative microbial risk Assessment
https://doi.org/10.1051/tsm/201205021

1,2,3,4,6 Suez Environnement – Cirsee – 38, rue du Président-Wilson – 78320 Le Pecq
5 Lyonnaise des eaux – CB21 – 14, place de l’Iris – 92040 Paris La Défense

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Article paru dans TSM 5 2012
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