Mémento

Complément en ligne de Production d’eau potable, de Bernard Legube – © Dunod
F
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Complément en ligne de Production d’eau potable, de Bernard Legube – © Dunod
2
Symboles et unités
Les listes de symboles suivantes concernent les parties B, C, D et E du Mémento. Certains autres
symboles particuliers sont précisés dans le texte du mémento. Les symboles utilisés dans l’ouvrage
principal sont explicités dans le corps du texte de l’ouvrage.
Symbole
Signification
Dimension
Unité SI
Unité
fréquente
Correspondances
ou valeur
a
aG
aSd
aV
Aire volumique :
– des grains de matériau
– des solides dans un dépôt sur membrane
– de la sphère de même volume
L–1
m–1
m2/m3
A
a
Absorbance :
– log de l’inverse de la transmittance ( T )
– absorbance rapportée au chemin optique
s.u.
L–1
m–1
cm–1
a = A / l
A
A*
Perméabilité de membrane :
– pour une température et une pression données
– standard à 20 °C
L2.M–1.T
m.Pa–1.s–1
L/(h.m2.bar)
10–10 m.Pa–1.s–1 =
36 L/(h.m2.bar)
B
Perméabilité d’un milieu filtrant
L2
m2
darcys
1 darcy =
9,8.10–13 m2
C (ou Ct)
Ce
C0
Concentration d’un composé dans l’eau :
– instantanée
– à l’équilibre
– initiale
N.L–3
mol.L–1
mg/L
CT
Coefficient de turbulence ou de traînée
s.u.
C.t
Produit de la concentration en désinfectant par le temps de
contact
N.L–3.T
mol.L–1.s
(mg/L).min
dépend du
désinfectant
c.u.
Coefficient d’uniformité des grains de matériau filtrant
s.u.
d
dA
dG
dSd
dV
Diamètre :
– de la sphère de même aire volumique
– des grains de matériau
– des solides dans un dépôt sur membrane
– de la sphère de même volume
L
m
mm
dA = 
G
. dV
D
Dose d’irradiation
M.T–2
J.m–2
J/m2
DX
Diffusivité d’un soluté X
L2.T–1
m2.s–1
m2/s
e
ed
elam.
em
Épaisseur :
– de dépôt sur une membrane
– inter-lamellaire dans un décanteur
– de membrane
L
m
cm
EH
E0
Potentiel :
– d’oxydoréduction mesuré par référence à l’ENH
– standard d’oxydoréduction
L2.M.T–3.I0–1
V
V
g
Accélération de la pesanteur
L.T–2
m.s–2
m/s2
g ≈ 9,81 m/s2
G(moy.)
Gradient de vitesse (moyen)
T–1
s–1
1/s
h
Constante de PLANCK
M.L2.T–1
J.s
J.s
6,63.10–34 J.s
H
Hauteur :
– de bassin de décantation
– de lit filtrant
L
-m
m
Ha
Critère de HATTA
s.u.
HE
Constante de HENRY
M.L–1.T–2
kg.m–1.s–2
ou Pa
atm ou bar
1 atm. = 1,013 bar
1 bar = 105 Pa
hK
Constante de KOZENY
s.u.
- hK  4 à 5
{i}
[i]
Activité ou concentration d’une espèce ionique dans l’eau :
– activité
– concentration
N.L–3
mol.L–1
mol.L–1
{i} = i.[i]
I
Intensité ou irradiance ou puissance par unité de surface
M.T–3
J.s–1.m–2
W/m2
J
Flux de perméation dune membrane
L.T–1
m.s–1
m3/(m2.h)
k
k’
kL
ko
Constante de vitesse
– de vitesse de réaction chimique du second ordre
– de photolyse
– de réaction chimique de pseudo-premier ordre
– de tranfert d’un soluté entre deux phases
– de floculation (orthocinétique)
L3.N–1.T–1
M–1.T2
T–1
L.T–1
T–1
L.mol–1.s–1
m2.J–1
s–1
m–2.s–1
s–1
L/(mol.s)
m2/J
min–1
s–1
K
( K0 , K’ ,
Ka , Ke , Ks )
KF
KL ( KT , KE )
Constante d’équilibre
– d’équilibre chimique (standard avec activités, avec
concentrations, d’acidité, de l’eau, de solubilité)
– d’adsorption de FREUNDLICH
– d’adsorption de LANGMUIR (TEMKIN, ELOVICH)
s.u.
N(1–
n ).L–3.M–1
L3.N–1
-
mol(1–
n ).m–3.kg–1
m3.mol–1
mg(
n –1)/(L.g)
L/mg
ou g(
n –1)/(L.mg)
ou L.g–1
KB
Constante de BOLTZMAN
M.L2.T–2.K–1
kg.m2.s–2.K–1
J/K
KB = 1,38.10–23 J.K–1
KH
Inverse de la constante de HE
M–1.T2.mol
mol.L–1.Pa–1
mol/(bar.L)
kL.a
Coefficient global de transfert
T–1
s–1
min–1
-

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Symbole
Signification
Dimension
Unité SI
Unité
fréquente
Correspondances
ou valeur
L
Longueur :
– de bassin de décantation
– de lamelle de décanteur
L
m
m
- l
Chemin optique
L
m
cm
M
mSd
Masse :
– de matériau granulaire
– de dépôt sur une membrane
M
kg
N
N (N0)
NT
Nombre :
– de particules ou de micro-organismes (initial)
– de tours/minute
s.u.
p
Pression partielle d’un soluté en phase gazeuse
M.L–1.T–1
Pa
atm ou bar
1 atm. = 1,013 bar
1 bar = 105 Pa
PU
Puissance appliquée au fluide dans le mélangeur
M.L2.T–3
kg.m2.s–3
W
1 kg.m2.s–3 =
1 N.m/s = 1 W
PTM
Pression transmembranaire ou perte de charge dans un
d’écoulement
M.L–1.T–2
Pa
bar
1 bar = 105 Pa
qe
qm
qt
Quantité d’adsorbat retenue par unité de masse d’adsorbant :
– à l’équilibre d’adsorption
– pour former une couche monomoléculaire complète
– instantanée
N.M–1
mol.kg–1
mg/g
ou g/mg
qV
Débit volumique
L3.T–1
m3.s–1
m3/h
1 m3.s–1 =
3 600 m3/h
r
rd
rm
Résistance spécifique :
– d’un milieu filtrant
– d’un dépôt
– d’une membrane
L.M–1
kg.m–1
kg/m
R
Rd
Rm
Résistance à l’écoulement :
– d’un milieu filtrant
– d’un dépôt
– d’une membrane
L–1
m–1
m–1
Re
Nombre de Reynolds
s.u.
S
SH
Surface :
– de décantation, de filtration, de membrane
– horizontale de la zone de décantation
L2
m2
m2
SC
Seuil de coupure de membrane
M.N–1
kg.mol–1
Da (daltons)
1 Da = 10–3 kg/mol
-
t
t10
TSH-
Temps :
– d’opération ou de réaction
– de sortie de 10 % du traceur dans un réacteur
– de séjour hydraulique
T
s
min
T
Transmittance d’une eau
s.u.
TC
Couple d’entraînement
M.L2.T–2
kg.m2.s–2
N.m
1 kg.m2.s–2 = 1 N.m
t.e.
Taille effective des grains de matériau filtrant
L
m
mm
TRobs
Taux de rejet ou de rétention observé
s.u.
U
Uexp
Uf
Vitesse de l’eau :
– dans un décanteur ou un filtre
– d’expansion d’un lit de matériau granulaire
– de début de fluidisation
L.T–1
m.s–1
V
Volume de réacteur
L3
m3
vF
vS
Vitesse limite de déplacement d’une particule :
– en flottation
– en sédimentation
L.T–1
m.s–1
m/h
1 m/s = 3 600 m/h
vH
v0
Vitesse :
– de HAZEN
– ascensionnelle d’un décanteur ou descensionnelle d’un
flottateur
L.T–1
m.s–1
m/h
1 m/s = 3 600 m/h
W
Largeur d’un décanteur ou d’une lamelle de décantation
L
m
m
Y
Taux de conversion d’une membrane
s.u.
zi
Valence (charge) d’une espèce ionique dans l’eau
s.u.

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Lettres grecques
Symbole
Signification
Dimension
Unité SI
Unité
fréquente
Correspondances
ou valeur
Angle d’inclinaison des lamelles de décantation
s.u.
Fréquence de collision efficace en floculation
s.u.
i
Coefficient d’activité d’une espèce ionique dans l’eau
s.u.
Taux de recouvrement d’une surface
s.u.
.
Épaisseur de la double couche
L
m
Å
1 Å = 10–10 m
h (h0)
Perte de charge (initiale), en mètres de colonne d’eau
L
m
m CE
P = h.L.g
P (P0)
Perte de charge (initiale), en unités de pression
M.L–1.T–2
Pa
bar
1 bar = 105 Pa
Porosité (initiale) d’un milieu granulaire ou d’un dépôt
s.u.
Potentiel zêta
L2.M.T–3.Iq–1
kg.m2.s–3.A–1
ou V
mV
1 kg.m2.s–3.A–1 =
1 000 mV
Force ionique
N.L–3
mol.L–1
mol.L–1
L
Viscosité dynamique de l’eau
M.L–1.T–1
kg.m–1.s–1
Pa.s ou Pl
(poiseuille)
1 kg/(m.s) = 1 Pa.s
= 1 Pl
Température
°C ou K
0 °C = 273,15 K
Longueur d’onde
L
m
nm
1 nm = 10–9 m
Coefficient de létalité (CHICK – WATSON)
L3.N–1.T–1
L.mol–1.s–1
L/(mg.min)
(avec n de Chick-
Watson= 1)
Fréquence d’onde
T–1
s–1
Hz
1 Hz = 1 s–1
L
Viscosité cinématique de l’eau
L2.T–1
m2.s–1
cSt
1 cSt = 10–6 m2/s
Pression totale d’une phase gazeuse
M.L–1.T–1
Pa
atm ou bar
1 atm = 1,013 bar
1 bar = 105 Pa
G
L
S
Sd
Masse volumique :
– de grain de matériau
– de l’eau
– de solides en suspension
– de solides dans un dépôt sur membrane
M.L–3
kg.m–3
kg/m3
Temps de séjour hydraulique
T
s
s
 = V/qV
G
Sd
Facteur de forme ou de sphéricité :
– des grains de matériau granulaire
– des solides dans un dépôt sur membrane
s.u.
= 6 / (dV.ag)
Concentration volumique en particules dans un floculateur
ou dans un lit filtrant
L3.L–3
m3.m–3
vol./vol.

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A • FILIÈRES DE TRAITEMENT
A.1 Les prélèvements d’eau douce en France
Les précipitations moyennes annuelles en France sont estimées à 480 km3 (480 milliards de m3) dont 170 à
175 km3 en moyenne sont des ressources en eau renouvelables, dont 2/3 seulement en année sèche (soit
120 km3). Lors de l’étiage, une partie de ces eaux transite par les eaux souterraines (100 km3), le reste
demeure dans les eaux de surface.
Bien que les réserves d’eau douce représentent environ 2 000 km3 en France, principalement dans les
aquifères, la France ne dispose en fait que de 2 700 m3 en moyenne (1 900 m3 en année sèche) de
ressources en eau renouvelables par habitant et par an, c’est dans la moyenne européenne. Le changement
climatique actuel conduit à de fortes disparités géographiques et saisonnières. À certaines périodes (années
les plus sèches), ce sont jusqu’à 60 départements qui connaissent des restrictions plus ou moins importantes.
A.2 Sur la réglementation actuelle
La réglementation actuellement en vigueur dans le domaine des eaux destinées à la consommation humaine
(EDHC) est issue du code de la santé publique et des lois du 9 août 2004 (santé publique) et du 31 décembre
2006 (eau). Il s’agit des décrets 2003-461 du 21 mai 2003 et 2007-49 du 11 janvier 2007, complétés :
– par trois arrêtés du 11 janvier 2007 relatifs
o au programme de prélèvements et analyses du contrôle sanitaire pour les eaux de distribution,
o au programme de prélèvements et analyses du contrôle sanitaire pour les entreprises
alimentaires,
o aux limites de qualité des eaux brutes et des eaux distribuées ;
– par un arrêté du 20 juin 2007 relatif à la constitution d’un dossier de demande d’autorisation d’utilisation
EDCH ;
– par un arrêté du 21 janvier 2010 modifiant celui du 11 janvier 2007 sur le controle sanitaire ;
– et par un arrêté du 12 mai 2004 et une circulaire du 13 mai 2004 pour le contrôle de la qualité
radiologique des eaux.
Les annexes de l’arrêté du 11 janvier 2007 sur la surveillance comprennent :
– l’annexe I-1 relative aux limites de qualité des eaux aux robinets, sauf précision (présentée partie A de
l’ouvrage principal) ;
– l’annexe I-2 relative aux références de qualité aux robinets du consommateur, sauf précision (présentée
partie A de l’ouvrage principal) ;
– et l’annexe II relative aux limites et références de qualité des eaux brutes (présentée ci-dessous).
Exigences de qualité des eaux brutes destinées à la production d’eau potable
(Annexe II de l’arrêté du 11 janvier 2007)
Paramètres
Valeurs
paramétriques
Paramètres
Valeurs
paramétriques
Limites de qualité des eaux brutes
Paramètres organoleptiques
Couleur
200 mg/L (Pt)
Paramètres physico-chimiques liés à la structure naturelle des eaux
Chlorures (Cl–)
200 mg/L
Taux de saturation en O2
30 % (1)
Sodium (Na+)
200 mg/L
Température
25 °C
Sulfates (SO42–)
Substances indésirables
Agents de surface
0,5 mg/L
Hydrocarbures dissous
1 mg/L
Ammonium (NH4+)
4 mg/L
Nitrates (NO3–)
50 mg/L (1) ou 100 mg/L (2)
Baryum (Ba)
1 mg/L (1)
Phénols (indice)
0,1 mg/L
Carbone organique total (C)
10 mg/L
Zinc (Zn)
5 mg/L