Les phosphates sont un nutriment important pour les plantes aquatiques et les algues, mais une concentration excessive dans les cours d'eau peut entraîner une croissance excessive. Contrôler les niveaux de phosphates contribue à maintenir l'équilibre écologique. Il existe plusieurs méthodes efficaces selon vos besoins.
Dans cet article de blog, nous aborderons sept méthodes courantes d’élimination des phosphates et deux techniques avancées pour éliminer les phosphates dans l’eau.
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Que sont les phosphates dans l’eau ?
Les phosphates sont des composés chimiques qui contiennent généralement du phosphore. Ils proviennent des roches et se dissolvent dans l'eau. Les plantes et les algues ont besoin de phosphates pour se développer sainement. Les lacs, les cours d'eau et les océans en contiennent tous.
Mais une quantité bien supérieure à la normale peut entraîner une croissance excessive des algues. Il est important de comprendre ce que sont les phosphates et leurs effets sur les différents plans d'eau.
Méthodes avancées d'élimination des phosphates
Voici quelques méthodes avancées pour éliminer le phosphate de l’eau.
1. Filtration de l'eau par osmose inverse
Les filtres à osmose inverse utilisent la pression pour forcer l'eau à travers une membrane percée de minuscules trous. Seules les molécules d'eau passent à travers ; les phosphates et autres particules sont trop gros. Ce procédé permet de séparer les phosphates de l'eau de manière simple.
Les phosphates et autres ions dissous restent dans un flux de déchets concentré. L'osmose inverse permet de réduire les phosphates bien moins que d'autres méthodes, produisant ainsi une eau d'une très grande pureté.
Il faut beaucoup d’énergie pour forcer l’eau à traverser la barrière membranaire, mais l’osmose inverse est bien adaptée aux applications telles que l’eau d’alimentation des chaudières où des phosphates ultra-faibles sont nécessaires.
2. Électrocoagulation
L'électrocoagulation utilise l'électricité pour extraire les phosphates de l'eau. Elle consiste à immerger des plaques métalliques, comme de l'aluminium ou du fer, dans l'eau. Lorsqu'un courant basse tension circule, les métaux se décomposent lentement et libèrent des ions chargés.
Ces ions aident les phosphates présents dans l'eau à se regrouper et à former des amas plus importants. Les amas flottent ou coulent au fond, où ils sont faciles à filtrer. Cette méthode est très efficace pour extraire les phosphates sans utiliser beaucoup de produits chimiques.
L'eau est purifiée grâce à un procédé alimenté par des énergies renouvelables. L'électrocoagulation offre d'excellents résultats de manière écologique grâce à une réaction spécifique alimentée par l'électricité.
Autres méthodes d'élimination des phosphates
Il existe plusieurs méthodes efficaces pour éliminer l'excès de phosphates de l'eau. Certaines des méthodes les plus courantes reposent sur des procédés physiques et chimiques.
1. Précipitation chimique
Une façon d'extraire les phosphates de l'eau est d'utiliser la précipitation chimique. Ce procédé consiste à ajouter des substances comme le sulfate d'aluminium ou le chlorure de fer. Ces substances réagissent avec les ions phosphate et forment des particules solides.
Les particules s'agglutinent et se déposent au fond du réservoir ou du lac sous forme de boues. Les filtres peuvent éliminer ces boues, laissant l'eau avec moins d'ions phosphate. C'est une méthode efficace où les produits chimiques lient les phosphates pour qu'ils tombent de l'eau.
2. Coagulation et floculation
La coagulation et la floculation sont une méthode en deux étapes très efficace pour éliminer les phosphates de l'eau. On ajoute d'abord des produits chimiques comme des sels d'aluminium ou de fer. Cette étape de coagulation neutralise les charges électriques des ions phosphate.
Ensuite, lors de la floculation, un léger mélange permet aux particules de s'entrechoquer et de se regrouper pour former des amas plus gros appelés flocs. Ces particules deviennent lourdes et visibles.
Ensuite, le floc déposé au fond peut être filtré, laissant une eau claire et pauvre en phosphates. Ce procédé facilite l'élimination des phosphates grâce à l'utilisation de produits chimiques qui les lient pour former des particules plus lourdes qui se déposent rapidement.
3. Échange d'ions
L'échange d'ions est une méthode sophistiquée et efficace d'extraction des phosphates. Elle consiste à faire passer l'eau à travers des billes de résine ou un milieu d'échange qui attire sélectivement les ions phosphate et les piège, tout en libérant d'autres ions dans le flux d'eau.
Les phosphates échangés restent fixés dans la résine tandis que l'eau traitée sort avec de faibles niveaux de phosphate.
Ce procédé produit des résultats constants, mais la résine finit par atteindre sa capacité maximale et nécessite une régénération par rinçage à la saumure. Correctement réalisé, l'échange d'ions produit une eau de haute qualité grâce à une méthode de filtration réutilisable.
4. Adsorption :
L'adsorption utilise l'attraction naturelle entre les phosphates et certains matériaux pour extraire les phosphates de l'eau. Du charbon actif spécial ou d'autres adsorbants sont ajoutés. Leurs grandes surfaces attirent et se lient aux ions phosphates à une concentration infime.
Au bout d'un certain temps, les adsorbants se remplissent de phosphates. Il faut alors les nettoyer ou les jeter. Cette méthode économique est efficace pour les eaux peu phosphatées, car elle accumule les contaminants sur les adsorbants. Elle exploite l'attraction des phosphates sur d'autres matériaux.
5. Traitement biologique
Le traitement biologique exploite la capacité naturelle des micro-organismes à métaboliser les phosphates. Ce processus consiste à introduire des bactéries aérobies dans l'eau et à consommer les ions phosphate comme source de nutriments.
De nombreuses stations d'épuration municipales utilisent des systèmes à boues activées contenant des colonies bactériennes. À mesure que les microbes se nourrissent et se reproduisent, ils éliminent progressivement les phosphates de l'eau par leurs processus métaboliques.
Les bactéries et les phosphates sont ensuite séparés, par exemple par sédimentation. Bien que plus long que les méthodes chimiques, le traitement biologique est un processus doux qui exploite la puissance microbienne pour purifier l'eau sans introduire de produits chimiques agressifs.
Questions fréquemment posées :
Comment puis-je tester les phosphates dans l’eau ?
Il existe des tests simples pour vérifier la concentration de phosphate dans l'eau. Des kits de test commerciaux sont disponibles, contenant des réactifs qui changent de couleur lorsqu'ils sont mélangés à des échantillons d'eau. Plus la couleur est foncée, plus la concentration en phosphate est élevée.
Vous pouvez également envoyer des échantillons à un laboratoire pour des analyses professionnelles à l'aide d'équipements analytiques tels que des spectromètres. Les deux méthodes permettent une mesure précise des phosphates présents.
Quelles sont les différentes manières de réduire les niveaux de phosphate dans l’eau ?
Il existe plusieurs options efficaces pour réduire l'excès de phosphates dans les sources d'eau. Parmi les approches courantes, on trouve la précipitation chimique à l'aide de sels d'aluminium ou de fer, l'adsorption sur charbon actif, la filtration par échange d'ions, etc.
Cependant, l’option la plus efficace et la plus recommandée consiste à filtrer l’eau affectée par le phosphate à l’aide d’un filtre à osmose inverse.
Derniers mots :
Les phosphates sont naturellement présents en petites quantités, mais peuvent devenir excessifs. Heureusement, il existe plusieurs méthodes efficaces et peu coûteuses, adaptées aux besoins en eau et au budget de chacun.
Avec quelques connaissances sur la précipitation chimique, la coagulation, l'adsorption, l'osmose inverse ou l'électrocoagulation, chacun peut choisir la meilleure approche pour maintenir des niveaux de phosphate sains et équilibrer les écosystèmes aquatiques. Avec un peu d'effort, nous pouvons tous contribuer à la propreté de nos eaux locales.