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Des eaux naturelles
à l’eau potable
d’après 1L Physique-Chimie
Collection Galiléo
Editions Bordas
Jean Paul Thomas Lycée Mt St Jean Antibes
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
• 1) L’eau à la surface du globe
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
• La quantité d’eau à la surface de la terre,
inchangée depuis 3 millairds et demi
d’années, est considérable. Elle occupe un
volume de 1350 millions de milliards de m3
2°) Le cycle de l’eau
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
retour
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
• Chaque année environ 0.5 million de
milliards de m3 de cette eau de surface
participe au cycle suivant :
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
a) évaporation transpiration
L’eau des lacs des océans de rivières,
s’évapore et rejoint dans l’atmosphère l’eau
rejetée par la respiration des animaux et la
transpiration des plantes
Revoir cycle eau
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
b) Condensation partielle
Une partie de la vapeur d’eau produite s’élève
dans l’atmosphère, se refroidit et se
condense en fines gouttelettes, en neige ..
Ce sont les nuages
Revoir cycle eau
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
C) précipitations
Les gouttes grossissent, les flocons
s’agglomèrent et l’eau retombe sous forme
de pluie, réalimentant les océans, lacs
rivières et glaciers.
Revoir cycle eau
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
3) Enjeux planétaires
• Les océans occupent environ 70% de la
surface terrestre. L’eau douce ne représente
que 3% des réserves. La répartition de cette
eau douce est très inégale et l’on sait que
certain endroits en sont très dépourvu.
• Alors qu’il y a un siècle seules les eaux
souterraines étaient utilisées, on exploite…
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
3) Enjeux planétaires
à présent de plus en plus intensivement les
eaux de surface.
A moyen terme le problème des ressources
deviendra un sujet de discorde entre les
pays.. (voir article du Monde)
II Qu’est-ce qu’une eau polluée, potable ?
1) Pollutions naturelle et humaine
Lors de son ruissellement ,l’eau de surface
entraîne des débris végétaux. Elle se charge
ainsi de matières organiques et de
substances minérales. L’eau est dite polluée
car elle est impropre à la consommation
II Qu’est-ce qu’une eau polluée, potable ?
• A cette pollution
naturelle s’ajoute celle
liée aux activités
humaines : eaux usées,
rejets industriels etc..
II Qu’est-ce qu’une eau polluée, potable ?
2) Pollutions naturelle et humaine
•Critères de potabilité d’une eau :
Une eau potable est une eau propre à la
consommation par l’homme
•(plus de détails : voir présentation
précédente)
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel (ex : St Brieuc)
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• L'eau de la nappe phréatique peut être
pompée, stockée puis distribuée alors que
l'eau d'une rivière, d’un barrage nécessite
plusieurs opérations successives de
purification
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• L'usine de SaintBarthélémy (Saint
Brieuc) est alimentée
par la retenue du
barrage sur le Gouët,
estimée à 7,8 millions
de m3.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• A la sortie du barrage,
l'eau est débarrassée
des corps flottants et
des gros déchets : c'est
le dégrillage
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• L'eau arrive ensuite
à l'usine par une
conduite gravitaire
longue de 1,3
kilomètres. Elle
passe dans un filtre
qui permet
d'éliminer les
déchets plus fin :
c'est le tamisage
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• L'eau arrive ensuite dans
une tour d'eau brute appelée
prétraitement, y sont
injectés :
- des réactifs pour ajuster
l'équilibre de l'eau (chaux et
gaz carbonique)
- de l'ozone et de l'eau de
javel pour désinfecter l'eau
et éliminer l'ammoniaque,
les matières organiques et
les micro-polluants
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• Les particules
agglomérées (floc) sont
entraînées par leur propre
poids au fond du bassin.
Pour accélérer le
phénomène, on injecte du
microsable qui alourdit
les flocs. C'est la
décantation-floculation.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• La floculation consiste en fait à agglomérer
les particules encore en suspension, en
ajoutant des agents floculants
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• La décantation : par
gravité, les particules
insolubles tombent d'autant
plus vite qu'elles sont
grosses.
Eau boueuse
30 minutes plus
tard. La gravité
a agi mais il
reste tout de
même des
grains en
suspension
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• L'eau clarifiée remonte
vers les collecteurs de
surface et suit son cours
vers les filtres à sable:
l'eau traverse un lit de
sable qui retient les
dernières particules en
suspension ainsi que le
charbon actif en
poudre.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• La filtration: un filtre est
constitué de pores (trous)
qui arrêtent les particules
plus grosses qu'eux mais
qui laissent passer les
particules plus fines. c'est
ainsi qu'agissent les filtres à
café ou à thé qui nous sont
familiers.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• L'eau filtrée (le filtrat) contient
encore des impuretés en
suspension qui forment un
louche jaunâtre.
• Dans l’exemple de St Brieuc,
pour traiter l'eau déjà décantée
on utilise des lits de sable sur
lesquels l'eau circule lentement.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• Le dernier
traitement est la
désinfection. On
injecte d'abord de
l'ozone à forte
dose pour
éliminer les virus
et les bactéries:
c'est l'ozonation
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• Puis on ajoute du
chlore sous forme
d'eau de javel pour
détruire les dernières
bactéries et maintenir
une bonne qualité de
l'eau jusqu'à votre
robinet: c'est la
chloration.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
1) Procédé industriel
• Donc pour résumer :
……. Noter les grandes étapes
III) Comment obtenir de l’eau potable ?
2) Autres procédés
• Après un premier tamisage pour éliminer
les grosses particules on fait passer l’eau
brute au travers de différentes membranes
successives (membranes de microfiltration,
d’ultrafiltration, de nanofiltration)
IV) Comment obtenir de l’eau distillée,
de l’eau déminéralisée ?
• L’eau potable contient encore des ions
dissous que l’on peut éliminer par
distillation.
Le procédé de distillation peut être
utilisé pour distiller l’eau de mer
IV) Comment obtenir de l’eau distillée,
de l’eau déminéralisée ?
• On peut aussi utiliser des résines
échangeuses d’ions
• Dans les résines cationiques, les cations
(ions positifs) sont remplacés par des ions
H+.
• Dans les résines anioniques les ions négatifs
sont remplacés par des ions OH-
IV) Comment obtenir de l’eau distillée,
de l’eau déminéralisée ?
• On obtient ainsi de l’eau déminéralisée.
• Il faut éviter de boire une eau déminéralisée
car le passage sur les résines peut entraîner
une contamination bactérienne.