Développement d'une méthode de calcul de la performance des procédés de désinfection des installations de traitement d'eau potable

L'objectif principal des installations de traitement d'eau potable est de réduire le risque microbiologique relié à l'ingestion de l'eau sous un seuil acceptable. Pour cela, l'ajout de désinfectant est généralement utilisé afin d'inactiver un pourcentage défini des microorganismes pathogènes présents dans l'eau. Ce pourcentage est fixé en fonction de la qualité de l'eau brute prélevée et définit les objectifs de traitement de l'usine. Le calcul des performances des procédés de désinfection permet donc de s'assurer du respect de ces objectifs. Les installations de potabilisation ont également des normes à respecter sur les contaminants chimiques présents dans l'eau. Les procédés de désinfection peuvent également servir à l'enlèvement de ces contaminants et il est donc intéressant d'estimer leurs performances à ce niveau. Pour pouvoir être utilisée à large échelle, la méthode de calcul des performances doit être à la fois simple et fiable. Le calcul des performances des procédés de désinfection dépend de trois principaux facteurs : les cinétiques de réaction (avec les contaminants microbiologiques ou chimiques), les cinétiques de décroissance du désinfectant dans l'eau et les phénomènes hydrauliques agissant au sein du réacteur. Pour décrire chaque aspect, il existe différents modèles dont les niveaux de complexité et d'efficacité varient. Les performances d'inactivation ou d'enlèvement prédites par les méthodes finales dépendent entièrement des modèles utilisés et des hypothèses posées.

Abstract

The main goal of drinking water facilities is reducing the microbiological risk related to water ingestion under an acceptable threshold. To achieve that, disinfectants are usually added in water in order to inactivate a given percentage of pathogenic microorganisms. The Water Treatment Plants' (WTP) goals are represented by this percentage, which is defined based on the raw water quality. The calculation of disinfection performance for each process is used to ensure compliance with these goals. WTPs also have to respect standards on chemical contaminants present in water. Disinfection processes are useful for removing these contaminants and their performance should be assessed. The performance calculation has to be both simple and reliable for widespread application. The calculation of disinfection processes performance depends on three main factors: the reaction kinetics (with microbiological or chemical contaminants), the disinfectant decay kinetics and the hydraulic phenomena acting inside the reactor. Each aspect is decribed by several possible models which are identifiable by their degrees of complexity and effectiveness. The calculated performance is fully influenced by the models employed and the assumptions made.