eaux souterraines qualité de l'eau filtration
A
Études
Eau potable
Ressources en eau et milieux aquatiques
TSM 7/8 2020 - Page(s) 45-52

Reminéralisation des petits captages d’eau potable : contribution à l’élimination de l’aluminium d’origine naturelle

Remineralization of small water intakes: contribution to the elimination of natural aluminum

Résumé

L’étude porte sur des petits captages de subsurface utilisés pour l’alimentation en eau potable (production < 10 m3/j) situés en moyenne montagne, sur l’ouest du Massif central français. Les eaux sont captées entre 1 et 3 m de profondeur dans les altérites. En raison du contexte géologique de socle, ces eaux sont très agressives (pH ≤ 5,5, conductivité électrique ≤ 62 μS/cm à 25 °C) et peuvent contenir naturellement des teneurs en aluminium dépassant la référence de qualité du Code de la santé publique français fixée à 200 μg/L (valeurs ponctuellement supérieures à 2000 μg/L). Dans ce contexte, des traitements simples à mettre en oeuvre et à exploiter tels que la neutralisation ou la reminéralisation par filtration sur calcaire terrestre ou maërl sont étudiés. Ces traitements sont adaptés à la correction de l’agressivité des eaux et, compte tenu de la faible solubilité de l’aluminium pour des pH proches de la neutralité, ils peuvent également contribuer à son élimination par précipitation et piégeage dans le massif filtrant. Cette étude montre que les pH atteints par l’eau traitée après neutralisation sur calcaire terrestre ou sur maërl sont trop élevés (pH ≥ 8) pour assurer une élimination suffisante de l’aluminium. La reminéralisation permet quant à elle d’éliminer la quasi-totalité de l’aluminium (84 à > 98 %) pour des pH de l’eau traitée compris entre 7,0 et 7,3, quel que soit le matériau filtrant utilisé. Le suivi du lavage d’un filtre montre qu’il se révèle efficace vis-à-vis de l’élimination de l’aluminium retenu dans le filtre, car il est faiblement lié au matériau filtrant, du fait de son piégeage majoritaire par précipitation. Une fréquence de lavage et/ou de regarnissage des filtres adaptée sera alors nécessaire pour limiter le risque de relargage d’aluminium dans les réseaux de distribution.

Abstract

For this study, small subsurface intakes (production < 10 m3/d) for the supply of drinking water located in the low mountains in the west of the French Massif central are considered. The waters are collected between 1 and 3 meters deep in the alterite layers. Due to the geological context of crystalline bedrock, they are naturally very aggressive (pH ≤ 5.5, conductivity ≤ 62 μS/cm at 25 °C) and their concentrations of dissolved aluminum regularly exceed the French quality of 200 μg/L (sometimes higher than 2000 μg/L). In this context, simple treatments should be implemented. The neutralization or remineralization treatments by filtration on terrestrial limestone or maerl are studied. These treatments are suitable to correct the aggressiveness of water and they can also contribute to aluminum removal by precipitation due to its low solubility for pH close to neutrality. This study shows that the pH reached by treated water after neutralization on both terrestrial limestone and maerl are too high (pH ≥ 8) to ensure suitable removal of aluminum. Remineralization can remove between 84 and > 98% of the aluminum when pH of the treated water is set in the range from 7.0 to 7.3, regardless of the filter material used. The monitoring of the filters washing shows that the removal of precipitated aluminum is effective, but it also shows that aluminum is weakly bound to the filtering material, due to a main removal by precipitation. A frequency of washing and/or relining of the filters should be adapted to limit the risk of the aluminum release in the distribution networks.

Mots clés : aluminium, petits captages, eau potable, neutralisation, reminéralisation
Keywords : aluminum, small water intakes, drinking water, neutralization, remineralization
https://doi.org/10.36904/tsm/202007045

1, 2, 3, 4,  5, 8 Université de Limoges – Laboratoire Peirene – Limoges
6 Délégation Atlantique-Dordogne – Agence de l'eau Adour-Garonne – Saint-Pantaléon-de-Larche
7 Département des services publics de l’eau et des entreprises – Agence de l'eau Adour-Garonne – Toulouse

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