Traitement de l’eau et destruction des chloramines

Des rumeurs circulent autour de l’emploi de destructeurs de chloramines en piscine publique. Preuves scientifiques, preuves de terrain à l’appui, le groupe BIO-UV y répond et rétablit la réalité.
Pour information, l’annexe 1 de la circulaire de la DGS du 22 février 2008 donne la liste des sociétés ayant obtenu une autorisation d’utilisation de procédés de déchloramination par ultraviolets. Bien entendu, BIO-UV en fait partie.
Elle a même été la première société agréée par le ministère de la santé dès 2004 sur un procédé entièrement UV.

I.Le traitement par ultraviolets et les sous-produits chlorés
Les UV basse pression détruisent l’ensemble des chloramines : FAUX
Les lampes basse pression sont monochromatiques, soit ne délivrent qu’une seule longueur d’onde (254nm). Elles ont un rendement de destruction des chloramines inférieur à celui des lampes moyenne pression, qui elles, sont polychromatiques, soit un spectre plus large permettant de détruire les 3 types de chloramines (monochloramines, dichloramines et surtout les trichloramines).

Les UV basse pression détruisent les monochloramines et évitent donc la formation de di et trichloramines : FAUX

En piscine, nous sommes dans un cas de boucle de traitement (plusieurs passages). Le temps de contact est très long entre la matière organique et le chlore avec un apport permanent de ces 2 précurseurs.

Les di et trichloramines se forment dans le bassin, dans la canalisation de traitement et dans le filtre. Même avec une réduction des monochloramines, il y aura toujours des di et trichloramines dans une piscine ou un spa collectif.

Les lampes basse pression sont monochromatiques : VRAI
Les lampes basse pression n’émettent qu’à une seule longueur d’onde. Elles sont essentiellement actives sur les monochloramines et beaucoup moins sur les di et trichloramines.

Il est difficile de prévoir les réactions chimiques possibles avec des lampes moyenne pression à large spectre : FAUX

Les destructeurs de chloramines équipés de lampes moyenne pression sont les plus adaptés à la destruction des chloramines. En effet, les longueurs d’onde adaptées à chaque type de chloramine sont :

244nm pour les monochloramines (NH2Cl)
294nm pour les dichloramines (HNCl2)
336nm pour les trichloramines (NCl3)

De plus, concernant les réacteurs BIO-UV, les longueurs d’onde inférieures à 240 nm sont supprimées grâce à des gaines quartz spécifiques. Il n’y a donc aucune possibilité de générer des sous-produits supplémentaires dangereux.

Les destructeurs de chloramines basse pression réduisent les trichloramines dans l’air’’ : FAUX

Les lampes basse pression sont moins efficaces sur les trichloramines, donc évidemment elles ne peuvent pas remplir ce rôle. Seules les moyennes pression sont réellement efficaces et de toute façon, le traitement d’air joue un rôle clé. Si il est déficient ou absent, la réduction des trichloramines dans l’air ne pourra pas être assurée.

Le traitement de l’eau par ultraviolets ne modifie ni le pH, ni les quantités de chlorures, ni les C.O.T. (Carbone Organique Total) : VRAI

Le pH, la quantité de chlorures et les C.O.T. ne sont pas modifiés par le traitement UV. En revanche, des réductions d’eau excessives peuvent influencer la charge en chlorures et/ou C.O.T.

Les lampes basse pression sont les seules lampes autorisées en eau potable : FAUX
En France, plusieurs appareils moyenne pression ont un agrément pour l’eau destinée à la consommation humaine.
Exemple : la ville de Paris en est équipée, etc...

II.Consommation électrique et maintenance

Les lampes basse pression ne consomment que peu d’électricité : VRAI

Mais, grâce à la régulation de Puissance, les lampes moyenne pression offrent elles aussi une consommation électrique maîtrisée.

Les lampes basse pression présentent un ratio efficacité/consommation électrique favorable. VRAI/FAUX

30 à 35% maximum de l’énergie électrique consommée est transformée en UV-C pour les réacteurs utilisant des lampes basse pression. Les lampes moyenne pression, plus puissantes, produisent 15% en UV-C mais d’autres longueurs d’onde sont utiles à la déchloramination et la régulation de puissance permet d’optimiser la consommation électrique en fonction du débit et de la durée de vie de la (des) lampe(s).

Les lampes basse pression ont une durée de vie de 2 ans : VRAI/FAUX

Selon les constructeurs, la durée de vie va de 8000 à 16000 heures, soit de 1 à 2 ans. Cependant, le nombre de lampes nécessaire est beaucoup plus important pour obtenir une destruction de chloramines rarement équivalente (peu efficace sur les trichloramines).
Dans le cas des lampes moyenne pression, grâce à la régulation de puissance, il est possible d’atteindre des durées de vie supérieures à 1 an.

Une lampe défectueuse n’empêche pas le bon fonctionnement d’un destructeur de chloramines basse pression : FAUX

Cette affirmation est grave et dangereuse : bien entendu, une lampe ne fonctionnant pas, la dose nécessaire ne peut pas être délivrée et le travail de désinfection/déchloramination n’est pas effectué.

Les lampes UV sont utilisées à une température de 60°C environ et ne nécessitent pas de nettoyage : FAUX

D’abord la température de fonctionnement d’une lampe basse pression est de 40°C. D’autre part, en débit continu, le refroidissement de la gaine quartz est assuré.
La température de la gaine est la même que celle de l’eau. Ainsi, qu’il s’agisse de basse ou de moyenne pression, la température d’utilisation est bien inférieure à 40°C. Aucun dépôt ne se forme sur la gaine quartz, aucun nettoyage n’est nécessaire, surtout avec une eau chlorée dont le pH est constant.

III.LES THMs

Les destructeurs de chloramines basse pression ne génèrent pas de THMs (chloroforme, …) : FAUX

Quel que soit le type de lampe UV utilisé, il peut y avoir formation supplémentaire de THMs si certains facteurs ne sont pas maitrisés. Les UV basse et moyenne pression ne forment pas de THMs supplémentaires si la dose UV est respectée, si les longueurs d'ondes inférieures à 240 nm sont coupées (cas des lampes moyenne pression) et enfin si les paramètres de chloration sont respectés en gardant une optique raisonnable d’économie d’eau (l’éventuelle économie en eau neuve doit être raisonnée).

Les destructeurs de chloramines moyenne pression génèrent des THMs supplémentaires (chloroforme, …) : FAUX

La formation éventuelle de THMs supplémentaires n’est véritable que dans le cas d’un non-respect de certains facteurs. La dose UV doit être respectée, les longueurs d’onde inférieures à 240 nm doivent être coupées (les lampes moyenne pression le permettent) et enfin, les paramètres de chloration doivent être respectés (l’économie d’eau neuve doit être raisonnée). Ainsi, dans des conditions d’utilisation correctes, les destructeurs de chloramines équipés de lampes moyenne pression ne génèrent pas de THMs supplémentaires.

Les UV basse pression n'émettent pas à des longueurs inférieures à 230 nm et ne forment donc pas de THMs : VRAI/FAUX

Les longueurs d'ondes inférieures à 230 nm ne sont pas le seul facteur de l'augmentation possible des teneurs en THMs.

IV.Développement durable

Un destructeur de chloramine basse pression ne génère pas de perte de charges sur la canalisation: FAUX

Justement, c’est l’inverse, les formes en Z ou en U des réacteurs basse pression génèrent des pertes de charges significativement plus importantes que les réacteurs moyenne pression qui sont pour la plupart en ligne et dont les pertes de charges sont non mesurables car en dessous du seuil de détection, et ce même avec un bypass.

Utiliser un système de traitement aux ultraviolets réduira la consommation d’eau de 50% : VRAI/FAUX

Chaque bassin est un cas particulier. Les réductions d’eau atteignent de 25 à 60% selon les cas : fonction de la fréquentation, du traitement de l’eau, du traitement de l’air, de la conception du bassin et des éléments techniques, …

Références :
Circulaire DGS du 22 février 2008
Ministère de la Santé AFSSA
Technologies UV
Technoligie BIO-UV
Toutes les références de chimie
Yinn et Margerum, Inorg. Chem,1990
Hamel, 2007
Oesterholt, 2009
Rasmus Andersen, 2009
Gestion de la globalité d'une piscine
Cassan et Col., Chemosphere 2006
Hamel, 2007
Recommandations AFSSA dans le traitement de l'eau potable