Elimination de la matière organique par résines échangeuses d'ions

Henry Mackeown (1) , Junias Adusei Gyamfi (1) , Morgan Delaporte (1) , Klaas Schoutteten , Liesbeth Verdickt , Baghdad Oudanne (1) , Justine Criquet (1)

1 LASIRE - Laboratoire Avancé de Spectroscopie pour les Intéractions la Réactivité et l'Environnement - UMR 8516

Les résines échangeuses d'ions sont utilisées dans la production d'eau potable pour l'élimination des matières organiques, généralement en eaux de surface. Ces résines ne sont toutefois pas encore homologuées en France. La mise en place d'un tel procédé en amont de la coagulation permet de réduire significativement les doses de coagulants (de 50 à 80%) et d'augmenter la taille des flocs. Cette étude a comparé l'efficacité de 4 résines échangeuses d'ions (Purolite, Dowex et 2 types d'Amberlite) pour l'élimination des matières organiques (MO) de l'eau de surface alimentant l'usine de Blankaart (deWatergroep, 40 000 m 3 /j, Belgique). Les expériences ont été menées sur colonne en lit fluidisé avec échantillonnage jusqu'à 500 volumes de lit. Une caractérisation des performances des résines a été effectuée par analyse LC-OCD (chromatographie d'exclusion stérique et détecteur de carbone) et la formation de sous-produits de désinfection après chloration a été quantifiée. La réduction du carbone organique dissous par les différentes résines s'étend de 23 à 41%. Les substances humiques constituent la fraction de MO la plus retenue par toutes les résines (de 41 à 72%). La plus forte baisse de l'absorption UV des échantillons par rapport aux teneurs en COD montre une préférence pour l'élimination des matières les plus hydrophobes. En terme de précurseurs de sous-produits de désinfection, les résines permettent un abattement significatif du potentiel de formation de sous-produits (abattement plus importants que le taux de rétention du COD pour 3 des 4 résines). Les efficacités diffèrent aussi en fonction des résines et de leur capacité à retenir les ions bromure et iodure en plus des matières organiques. Le potentiel de formation des THM4 après 24 h est réduit de 14 à 55%, celui des HAAs est plus important : de 23 à 63%. Une conclusion quant à l'efficacité des résines pour l'élimination des matières organiques et plus précisément des précurseurs de sous-produits de désinfection est réalisée dans cette étude. De plus, l'intérêt de l'application d'un tel procédé à des eaux fortement minéralisées est discuté.

Mots clés: Résines échangeuses d'ions

Mots clés: Sous-produits de désinfection; Chloration; matières organiques naturelles; eau potable

Domaines: Ingénierie de l'environnement; Chimie analytique; Milieux et Changements globaux; Interfaces continentales, environnement

Henry Mackeown, Junias Adusei Gyamfi, Morgan Delaporte, Klaas Schoutteten, Liesbeth Verdickt, et al.. Elimination de la matière organique par résines échangeuses d'ions. Journées Information Eaux, APTEN, Oct 2020, Poitiers, France. ⟨hal-02988271⟩