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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
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.2°) Le cycle de l’eau
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
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 planétairesà 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)
I) Pourquoi les rivières coulent-elles ?.
II Qu’est-ce qu’une eau polluée, potable ?
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
1) Pollutions naturelle et humaine
• 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 ?
•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)
2) Pollutions naturelle et humaine
II Qu’est-ce qu’une eau polluée, potable ?
III) Comment obtenir de l’eau potable ?1) Procédé industriel (ex : St Brieuc)
• 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 Saint-Barthélémy (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.
III) Comment obtenir de l’eau potable ?1) Procédé industriel
Eau boueuse
30 minutes plus tard. La gravité a agi mais il reste tout de même des grains en suspension
• 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 ?1) Procédé industriel
• 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)
III) Comment obtenir de l’eau potable ?2) Autres procédés
• L’eau potable contient encore des ions dissous que l’on peut éliminer par distillation.
IV) Comment obtenir de l’eau distillée, de l’eau déminéralisée ?
Le procédé de distillation peut être utilisé pour distiller l’eau de mer
• 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.
IV) Comment obtenir de l’eau distillée, de l’eau déminéralisée ?
