Des eaux naturelles à l'eau potable

Publié le 13 mars 2011 par 1rel-bac2011

Physique

Des eaux naturelles

à l'eau potable

L’équation est simple. Au cours des prochaines décades, le volume d’eau accessible restera le même pour une population qui passera de 6,6 milliards aujourd’hui à 9 milliards en 2050 (selon les projections moyennes de l’ONU). Dans ces circonstances, sera-t-il possible de fournir de l’eau pour tout le monde ?

L’eau douce représente 2,5 % des réserves d’eau totale à la surface du globe, ce qui veut signifie que l’eau salée représente 97,5 % de ces réserves.

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Cycle de l’eau — Pluie, cours d’eau, nappes souterraines, vapeur, nuages, glaces… l’eau contenue dans le sol et la végétation sont des éléments faisant partie du cycle de l’eau.

On estime à 1400 millions de km³ le volume d’eau présent sur la planète. C’est toujours le même volume qui ne cesse de se transformer, passant par les différents états physiques de l’eau. Sous l’effet d’une diminution de température, l’eau passe de l’état vapeur à l’état liquide, puis cette eau liquide se concentre dans les nuages, ce qui entraîne des précipitations. Cette eau, issue des précipitations, soit s’évapore, soit ruisselle vers les cours d’eau, soit s’infiltre dans le sol au niveau des nappes souterraines.

Schéma récapitulatif des transformations de l’eau :

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Quelques expériences pour purifier une eau (provenant d’une rivière) :

1 — la décantation : on laisse stagner une eau (dans un bécher par exemple) en attendant que les dépôts solides divers se séparent de l’eau boueuse en se déposant au fond du récipient ;

2 — la filtration : on utilise un entonnoir où l’on met un papier filtre dans lequel on verse le reste de l’eau boueuse et l’on récupère le filtrat dans l’erlenmeyer ;

3 — la filtration sur charbon actif

4 — la résine échangeuse d’ions : cette technique sert à adoucir une eau ;

5 — la distillation : cette technique permet de purifier l’eau ; on la fait chauffer dans un ballon à l’aide d’un chauffe-ballon et l’on récupère l’eau froide et pure que l’on nomme distillat.

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Comment rendre une eau potable ?

Animation : http://www.veoliaeau.com/cycle-eau/

Plusieurs étapes sont nécessaires pour rendre potable une eau :

Captage : L’eau qui sert à la consommation est d’origine superficielle (rivières, lacs, fleuves, mer…) ou souterraine. Une station d’alerte est construite pour contrôler les activités extérieures.

Traitement : Une fois prélevée, l’eau subit plusieurs types de traitements afin de la rendre propre à la consommation :

dégrillage et tamisage : ils permettent de retirer les gros déchets à l’aide de grille et de tamis ;

floculation et décantation : un coagulent est ajouté pour rassembler en flocons les déchets encore présents dans l’eau (poussières, particules de terre, œufs de poissons…) ; ces flocons, plus lourds que l’eau, se déposent au fond du bassin de décantation et 90 % des matières en suspension sont ainsi éliminées ;

filtration sur sable : elle élimine les matières encore visibles à l’œil nu ;

ozonation : l’eau est désinfectée grâce à l’ozone qui a une action bactéricide et anti-virus ;

filtration sur charbons actifs : ils retiennent les micropolluants comme les pesticides et consomment les matières organiques cassées par l’ozonation ;

chloration : on ajoute du chlore pour éviter la prolifération des bactéries lors de l’acheminement.

Stockage : Une fois que l’eau est potable, elle est stockée dans des réservoirs d’eau tels que des bassins enterrés ou des châteaux d’eau.

Distribution

(Un peu beaucoup la flemme de copier le « Traitement des eaux usées », désolée.)

Source : cours de Physique de première.