Brevet FR2534572A1 — publié le 19840420

PROCEDE ET INSTALLATION DE TRAITEMENT EN CONTINU DES EAUX DE PISCINE, REDUISANT LEUR TENEUR EN HALOFORMES. L'invention se rapporte au traitement des eaux de piscine au moyen d'halogènes. Les procédés de traitement connus associent généralement, en vue d'obtenir une désinfection de l'eau et l'élimination de sa turbidité, une filtration et le maintien dans l'eau de doses résiduelles de chlore libre ou de brome libre compri- ses entre 1,5 et 3,0 mg/Z, avec un p H proche de 7,5. Depuis quelques années les concentrations résiduelles d'halogène libre autorisées sont de plus-en plus élevées, ce qui permet de maîtriser parfaitement la qualité microbio- logique de l'eau On a malheureusement noté une augmentation parallèle des plaintes d'usagers atteints d'irritation oculaire et incommodés par les odeurs de chlore - Les Demandeurs ont découvert que ces inconvénients sont étroitement liés à la présence, en concentration excessive, dans l'eau des piscines ainsi traitées, de composés volatils formés par la réaction de l'halogène avec les matières orga- niques. Il est connu que les eaux potables peuvent contenir des composés organo-chlorés ou organo-bromés volatils, tels que: chloroforme, monochlorodibromométhane, dichloro- monobio-imométhane, bromoforme et autres Ces composés vola- tils sont couramment désignés sous les termes d'haloformes, -2- ou halométhanes, qui seront utilisés dans la présente des- cription et les revendications annexées. L'invention a pour objet un procédé de traitement basé sur la découverte du lien qui existe entre la teneur en halomé- thanes et les inconvénients susvisés. Suivant l'invention ce procédé, qui comporte la désinfection des eaux de piscine par le maintien d'une dose résiduelle appropriée d'halogène libre, est caractérisé par une opéra- tion de réduction, en continu, de la teneur en halométhanes de l'eau traitée. Suivant un mode d'exécution préféré, la teneur en halomé- thanes est maintenue en permanence à moins de 50 pg/ú. La mise en oeuvre pratique du procédé, l'opération de réduc- tion de la teneur en halométhanes est effectuée par strip- ping à l'air dans une tour d'aération. L'invention a encore pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé susvisé, caractérisée en ce qu'une tour de stripping est insérée dans la filière de désinfec- tion et de filtration. Suivant un mode d'exécution préféré, ladite installation comporte des moyens de filtration sur charbon actif. D'autres particularités, ainsi que les avantages de l'inven- tion, apparaîtront clairement à la lumière de la description ci-après: Au dessin annexé la figure 1 représente schématiquement une installa- tion dans laquelle la tour de stripping est en déri- vation dans la filière de désinfection et de filtra- tion, et placée après le filtre principal; -3- la figure 2 représente une variante o la tour de stripping est en série, et placée avant le filtre principal et après la désinfection, et la figure 3 représente schématiquement une tour de stripping susceptible d'être utilisée dans l'instal- lation. Aux figures 1 et 2, on voit que l'installation comporte de façon bien connue en soi, un pré-filtre PF, une pompe P, un filtre principal F et un dispositif d'introduction de l'ha- logène désinfectant, simplement symbolisé par une flèche H. Dans le mode d'exécution de la figure 1, une tour de strip- ping S est branchée en dérivation sur la ligne, en aval des dispositifs F et H Une pompe Pl assure l'alimentation en eau à traiter de la tour S Il doit être bien compris que la pompe P et la tour S pburraient, à titre de variante, être branchées en série dans la ligne, en aval de F et H. Dans le mode d'exécution de la figure 2, la pompe Pl et la tour J sont en série, entre PF et F Elles pourraient, à titre de variante, être branchées en dérivation, entre PF et F Il doit être bien compris que le choix du mode de bran- chement dépendra uniquement de considérations d'ordre pra- tique et que l'invention s'applique même au cas o la tour de stripping serait branchée directement sur le bassin, sans aucune relation avec l'installation de désinfection et de filtration existante. La filtration s'effectue classiquement sur sable Il sera avantageux, soit de remplacer cette filtration sur sable par une filtration sur charbon actif en grains, soit d'effectuer les deux filtrations en série, soit encore d'injecter du charbon actif en poudre en amont du filtre à sable Ces amé- liorations à la filtration se conjuguent au stripping pour réduire la teneur de l'eau en halométhanes, en éliminant une partie des matières organiques qui contribuent à leur forma- tion. La tour de stripping représentée à la figure 3, d'un type connu en soi, comporte une arrivée supérieure d'eau en 4 - pluie E, un départ inférieur D de l'eau traitée et une centrale V d'injection d'air à la base du matériau de remplissage MR Ce matériau peut être constitué d'éléments en matière plastique, en métal, en verre, en porcelaine ou autre, ayant une forme qui confère au matériau, un fort indice de vide On a ainsi un ruissellement de l'eau à l'intérieur du matériau et un bon contact entre l'eau et l'air, qui fera passer les halométhanes de la forme dissoute à la forme gazeuse pour être entraînés avec l'air, selon un procédé d'entraînement des fractions légères et volatiles bien connu en soi La hauteur de la tour peut être comprise entre 2 et 10 mètres et de préférence, entre 4 et 5 mètres. Pour un rapport de 60 entre les volumes d'air et d'eau injectés, une hauteur de 4 m, une surface au sol de la tour de 1 m 2 et un remplissage avec des anneaux en matière plastique, on a pu, à titre d'exemple, réduire de 90 % la teneur en haloformes avec un débit d'eau de 100 m 3/h. Le tableau 1 ci-dessous montre l'évolution dans le temps de la concentration en haloformes d'une eau de piscine, ayant une teneur initiale de 131 pg/Z, au bout de 30 jours (colonne T + 30); 60 jours (colonne T + 60); 90 jours (colonne T + 90) et 120 jours (colonne T + 120) La première ligne est relative à une eau prise dans un bassin d'une pis- cine avec traitement de stripping; la seconde ligne est relative à une eau prise dans un autre bassin de la même piscine, sans traitement de stripping. TABLEAU 1 T + 30 T + 60 T + 90 T + 120 29 p g/Z 47 pg/2 33 lig/Q 42 pg/Q 287 pg/Z 425 pg/L 538 pg/9, 948 pg/ú Les teneurs sont indiquées en pg/z On voit que la teneur en haloformes croit rapidement avec le temps dans le second bassin, jusqu'à atteindre des valeurs très élevées Les Demandeurs ont pu observer, dans certaines piscines, dans certains cas, après 60 jours de chloration, des teneurs atteignant un ordre de grandeur de 1 400 pg/ú Ces teneurs dépendent du produit halogéné utilisé pour le traitement, mais aussi, de la teneur en matières organiques, en parti- culier de celles qui sont mesurées comme carbone organique total (COT) Le COT varie de 2 à 15 mg/z dans l'eau potable, mais la quantité apportée par les baigneurs est généralement beaucoup plus importante. Les demandeurs ont pu établir le tableau suivant, qui indi- que, à la première ligne le pourcentage des baigneurs ayant subi des irritations oculaires et la seconde ligne le pour- centage des baigneurs ayant constaté une odeur de chlore gênante en piscine couverte, en fonction de la teneur en haloformes, exprimé en tête des colonnes en p g/z, TABLEAU 2 Au-delà de 1 000 pg/Z, on peut considérer que la piscine devient quasi inutilisable Par contre, en dessous de ilg/z, les inconvénients signalés sont très réduits On notera, dans le tableau 1, que le traitement avec stripping permet de maintenir la teneur en haloformes en dessous de cette valeur En pratique, des essais prolongés pendant 6 mois ont montré l'efficacité du procédé. 50 à 100 100 à 250 250 à 500 500 à 750 750 à 1000 % 9 % 15 % 25 % 50 % 70 % 8 % 12 % 18 % 31 % 69 % 80 % -6- Revendications de brevet 1 Procédé de traitement, en continu, des eaux de piscine, comportant la désinfection de l'eau de piscine par le maintien d'une dose résiduelle appropriée d'halogène libre, caractérisé par une opération de réduction, en continu, de la teneur en halométhanes de l'eau traitée. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en halométhanes est mainte- nue en permanence à moins de 50 pg/Z. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'opération de réduction de la teneur en halométhanes est effectuée par stripping à l'air dans une tour d'aération. 4 Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une tour de stripping ( 5) est insérée dans la filière de désinfection Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de filtration sur charbon actif.