Traitement des perchlorates dans l'eau potable de la nappe du Genevois

En 2017, la présence de perchlorates a été découverte dans la nappe du Genevois. La concentration mesurée en moyenne est de 8 μg/L. Cette substance n’était jusqu’ici pas réglementée en Suisse. La Confédération a donc fixé une norme à 4 μg/L dès le 1er juillet 2020. La nappe étant exploitée par les Services Industriels de Genève (SIG) pour la distribution d’eau potable, la production a été stoppée sur les 15 puits de la nappe. La population est donc alimentée à 100% par l’eau du lac Léman. Une installation pilote a été installée sur un des puits. Elle comprend deux traitements en parallèle : un filtre à charbon actif et un filtre à résine échangeuse d’ions. Les 50 kg de charbon actif ont rapidement été saturés. 636 m3 d’eau ont pu être traités, ce qui équivaut à 3.17 grammes de perchlorates retenus. La résine utilisée sur le pilote est de type régénérable. Elle s’est montrée très efficace et l’abattement des perchlorates a toujours été maintenu au-dessus des 94%, cela même à de forts débits (1500 L/h) avec une régénération toutes les 24h. Les régénérations ont été stoppées pour tenter de saturer la résine et déterminer sa capacité réelle. Cela n’a pas pu être atteint dans les temps de ce travail mais l’ordre de préférence de la résine a tout de même pu être identifié : perchlorates > COT/nitrates > sulfates > bicarbonates. L’expérience devrait toutefois être poussée plus loin pour obtenir la capacité totale de la résine. Des essais laboratoires ont été conduits sur différents types de charbon actif et de résine pour une solution synthétique ne contenant que des perchlorates et pour l’eau de la nappe. Pour le charbon actif, les valeurs de KF de l’isotherme de Freundlich varient d’un facteur 83 entre la solution synthétique et l’eau de la nappe. Cela montre l’impact, sur l’adsorption, de la compétition avec les autres ions, surtout celui de la matière organique. Les isothermes de Freundlich et Langmuir indiquent tous les deux que le charbon actif Norit ROW 0.8 Cat obtient les meilleurs résultats. Cependant, les charges maximales Qmax obtenues avec les deux modèles sont très différentes : 27.1 μgClO4-/gCA pour Freundlich et 668.7 μgClO4-/gCA pour Langmuir. Ce résultat donne donc une indication qualitative et non quantitative. Les isothermes d’adsorption des résines ont également été déterminés. Dans ce cas-là, il y a moins de différence entre la solution synthétique et l’eau de la nappe car la résine est sélective aux perchlorates. Le procédé est donc moins impacté par la compétition avec les autres ions. Le Qmax déterminé par le modèle de Freundlich pour la résine est proche de celui du charbon (20.6 μgClO4-/gR pour la résine vs 27.1 μgClO4-/gCA pour le charbon). Pour le modèle de Langmuir, les Qmax sont cependant très différents (42.3 μgClO4-/gR pour la résine vs 668.7 μgClO4-/gCA pour le charbon). Un autre type de test a été conduit sur la résine pour déterminer les facteurs d’affinité de la résine avec les différents ions. Les perchlorates sont t