L'une des premières étapes de la préparation de l'eau potable par les services de distribution d'eau potable consiste à la rendre aussi claire et exempte de particules que possible. Pour ce faire, l'eau est traitée avec du sulfate d'aluminium, communément appelé alun, qui agit comme floculant. L'eau brute contient souvent de minuscules particules en suspension, très difficiles à filtrer. L'alun provoque leur agglomération, permettant ainsi leur décantation ou leur filtration.
On injecte généralement dans l'eau brute un mélange d'eau et d'alun à 48 % de solution d'alun filtré, à une concentration de 18 à 24 parties par million. L'alun favorise la coagulation des fines particules, ce qui contribue à résoudre les problèmes de couleur et de turbidité. Si le procédé est appliqué correctement et qu'on lui laisse suffisamment de temps pour agir, il corrige non seulement les problèmes de l'eau, mais permet également d'éliminer la majeure partie de l'aluminium utilisé.
Bien que l'inquiétude concernant la sécurité du traitement de l'eau à l'aluminium ait souvent été exprimée, rien ne prouve que l'aluminium présent dans l'eau, qu'il provienne du sulfate d'aluminium utilisé dans le traitement ou d'autres sources, constitue un problème de santé.
La majeure partie de l'aluminium ingéré provient de l'aluminium naturellement présent dans les aliments, de l'aluminium utilisé dans les emballages alimentaires et de produits comme les déodorants et les vaccins.
Il existe divers coagulants primaires utilisables dans une station de traitement des eaux. L'un des plus anciens, et encore le plus répandu, est le sulfate d'aluminium, également appelé alun. L'alun est disponible sous forme liquide à une concentration de 8,3 % ou sous forme sèche à une concentration de 17 %. Au contact de l'eau, l'alun réagit et produit des ions chargés positivement.
La coagulation/floculation est un procédé utilisé pour éliminer la turbidité, la couleur et certaines bactéries de l'eau. Dans la chambre de mélange rapide, des produits chimiques sont ajoutés à l'eau et agités vigoureusement pendant moins d'une minute. Ces coagulants comprennent des coagulants primaires et/ou des adjuvants de coagulation. Ensuite, dans le bassin de floculation, l'eau est agitée doucement pendant 30 à 45 minutes afin de laisser le temps aux produits chimiques d'agir et de favoriser la formation de flocs. Ces flocs se déposent ensuite dans le bassin de sédimentation.
La coagulation élimine les colloïdes et les matières en suspension de l'eau. Ces particules, chargées négativement, sont neutralisées par les agents coagulants, chargés positivement. Lors de la floculation, les particules s'agglomèrent sous l'effet des forces de van der Waals, formant ainsi des flocs. Le processus de coagulation/floculation est influencé par le pH, la salinité, l'alcalinité, la turbidité, la température, l'agitation et la nature des agents coagulants.
Le sulfate d'aluminium est largement utilisé comme floculant dans les stations d'épuration des eaux des pays en développement. On le trouve également facilement dans ces pays, vendu sous forme de blocs de pierre blanche tendre, généralement appelé alun. Il existe plusieurs méthodes d'utilisation de l'alun comme floculant : le réduire en poudre avant de l'ajouter à l'eau, remuer et décanter, ou encore agiter la pierre entière dans l'eau pendant quelques secondes et attendre que les particules solides se déposent. L'alun présente l'avantage d'être largement disponible, d'avoir prouvé son efficacité pour réduire la turbidité et d'être peu coûteux. Son principal inconvénient est que le dosage nécessaire est difficile à prévoir. Des études en laboratoire ont démontré que l'alun est efficace pour réduire la turbidité et la demande en chlore.
Date de publication : 14 avril 2020