Chlore – son impact sur l’eau et les installations d’eau

Le chlore est l'un des agents les plus couramment utilisés pour la désinfection de l'eau potable. Sa tâche principale est d'éliminer les bactéries, les virus et autres micro-organismes qui peuvent constituer une menace pour la santé humaine. Grâce à la chloration, l'eau devient sûre à consommer et ne nécessite pas de stérilisation supplémentaire avant utilisation. Cependant, malgré ses avantages, le chlore peut également avoir un impact défavorable sur les installations d'eau et les équipements hydrauliques.

La chloration de l'eau a changé le monde, cela fait déjà 120 ans d'histoire

La première utilisation documentée du chlore pour la désinfection de l'eau potable a eu lieu au début du XXe siècle – précisément en 1908 aux États-Unis. À l'époque, les ingénieurs John L. Leal et George Warren Fuller ont mis en place un système de chloration continue de l'eau dans le réseau d'eau municipal de Jersey, ce qui a considérablement réduit l'incidence de maladies infectieuses comme la typhoïde ou le choléra.

Après ce succès, la méthode s'est rapidement répandue dans d'autres villes des États-Unis, puis dans le monde entier. En Europe, la chloration a commencé à être utilisée vers 1910, donc avant la Première Guerre mondiale, notamment en Grande-Bretagne et en France - bien que le déclenchement de la Première Guerre mondiale ait considérablement ralenti la diffusion de la chloration, car la plupart des fonds publics étaient évidemment dépensés pour les besoins de l'armée.

Depuis lors, la chloration est devenue la méthode de désinfection de l'eau potable la plus répandue dans le monde. La chloration a permis l'élimination de nombreuses maladies infectieuses - car de nombreuses bactéries se transmettaient par l'eau. Elle a également réduit significativement la mortalité infantile (les enfants étant particulièrement sensibles aux infections, par exemple à cause de la présence d'E. Coli ou de la Legionelle dans l'eau).

Actuellement, malgré le développement de technologies modernes comme l'ozonation ou la désinfection aux rayons UV, le chlore reste l'agent désinfectant standard et obligatoire dans la plupart des systèmes d'adduction d'eau – surtout là où il est nécessaire de maintenir une protection microbiologique continue de l'eau pendant son transport jusqu'à l'utilisateur. Sans chlore, la civilisation occidentale n'aurait pas atteint son espérance de vie actuelle - même si des opinions ou des modes prônant un retour à une vie en harmonie avec la nature apparaissent de plus en plus.

Rôle du chlore dans le traitement de l'eau

Le chlore, utilisé sous forme gazeuse, liquide (par exemple, l'hypochlorite de sodium) ou solide (comprimés de chlore), agit comme un oxydant puissant. Il détruit les structures cellulaires des micro-organismes, assurant une désinfection efficace de l'eau. De plus, son action est durable – contrairement à d'autres méthodes de désinfection (par exemple, l'ozonation), le chlore maintient ses propriétés dans le réseau de distribution d'eau, protégeant l'eau jusqu'au point de prélèvement.

Le chlore est utilisé non seulement dans les réseaux d'eau potable, mais aussi dans les piscines. Son absence contraindrait essentiellement ce type d'établissements à supporter des coûts énormes de renouvellement de l'eau.

Impact du chlore sur la qualité de l'eau

Le chlore, malgré son efficacité bactéricide, peut influencer les propriétés physico-chimiques de l'eau. À des concentrations excessives, il provoque :

• une odeur et un goût désagréables de l'eau,
• des irritations de la peau et des muqueuses,
• des réactions chimiques avec les substances organiques, conduisant à la formation de sous-produits de chloration (par exemple, les trihalométhanes – THM), qui peuvent être nocifs pour la santé.

Pour cette raison, la quantité de chlore dans l'eau potable est strictement contrôlée et maintenue à un niveau assurant la sécurité des utilisateurs avec un impact minimal sur la qualité de l'eau. Ceci est strictement réglementé par la législation nationale et la directive européenne sur la qualité de l'eau - qui oblige les différents pays de l'UE à la fois à veiller à la pureté de l'eau et à garantir la sécurité en ne dépassant pas les doses sûres de chlore.

Impact du chlore sur les installations d'eau et les composants des systèmes de chauffage

Le chlore, en tant qu'oxydant puissant, peut accélérer les processus de corrosion dans les éléments métalliques des installations. Cela concerne notamment les tuyaux en acier, laiton et cuivre, mais aussi les robinetteries, les vannes, les réservoirs ou les échangeurs de chaleur. Sur une longue période d'exploitation - si les concentrations de chlore sont élevées - cela peut conduire à :

• des dommages aux surfaces internes des tuyaux,
• des microfissures et des fuites,
• la formation de rouille et de dépôts qui détériorent l'écoulement de l'eau,
• une réduction de la durée de vie des composants hydrauliques.

Les équipements particulièrement sensibles sont :

• les chauffe-eau, où la haute température potentialise l'action du chlore,
• les vannes et les pompes de circulation, exposées au contact d'eau chlorée à température variable,
• les filtres et les adoucisseurs d'eau, dont les matériaux filtrants peuvent se dégrader sous l'influence du chlore.
• les répartiteurs, surtout s'ils sont en acier

Moyens de protéger les installations contre l'action du chlore

Pour réduire l'impact négatif du chlore sur les systèmes d'eau, différentes solutions sont utilisées :

• les filtres à charbon actif, qui réduisent partiellement la teneur en chlore et améliorent le goût et l'odeur de l'eau,
• les matériaux résistants à la corrosion, tels que l'acier inoxydable de haute qualité, le PEX ou le PVC, dans les endroits particulièrement exposés au contact de l'eau chlorée. Dans certains cas, les répartiteurs en acier sont remplacés par des équivalents en laiton
• les systèmes de neutralisation du chlore, installés à l'entrée de l'installation ou aux points de puisage d'eau d'utilisation.

☑️✅ Il faut cependant se rappeler que dans des conditions normales, l'eau ne devrait pas avoir une teneur accrue en chlore - c'est au fournisseur d'eau de veiller à cela. Une attention particulière ne doit donc être portée à ce sujet que s'il s'agit de conditions spéciales ou de situations exceptionnelles.

Composants de chauffage de piscines et action du chlore

Par exemple, dans le cas de la possession d'une piscine où l'on utilisera du chlore à plus forte concentration (ce qui est pratiquement certain), les composants du système de chauffage ou de filtration doivent être choisis avec soin. Cela concerne en particulier les filtres et les échangeurs de chaleur - ces derniers doivent être dédiés aux piscines, et non pas aux systèmes de chauffage classiques.

Dans le cas des piscines ou de l'eau de puits, l'utilisation du chlore peut être partiellement limitée - par exemple, en utilisant des stérilisateurs UV bactéricides.

Générateurs de chlore nécessitant du sel

Dans la technique des piscines, il existe également des générateurs de chlore utilisant du sel (soi-disant électrolyseurs au sel). Ce sont des appareils qui produisent du chlore directement sur place, via le processus d'électrolyse d'une solution de sel de cuisine (chlorure de sodium – NaCl). Plus rarement - mais tout de même - ils sont également utilisés dans les plus grands systèmes de chauffage des bâtiments industriels. Il est bon de rappeler que ces solutions sont particulièrement risquées - pour les différents composants du chauffage, car les résidus de sel peuvent être très nocifs. Des concentrations élevées de chlore combinées à du sel dégraderont avec le temps même l'acier inoxydable de meilleure qualité.

En simplifié, le sel se dissout dans l'eau, puis dans une chambre électrolytique, sous l'influence du courant électrique, une réaction chimique se produit :

• 2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + 2NaOH + H₂

À la suite de cette réaction, du chlore (Cl₂) est produit, qui sert à désinfecter l'eau, ainsi que de l'hydroxyde de sodium (NaOH), qui augmente légèrement le pH de l'eau.

Résumé

Le chlore reste un élément indispensable dans le processus de traitement et de désinfection de l'eau potable, assurant la sécurité sanitaire. Cependant, sa présence dans les installations d'eau peut conduire à une usure accélérée des composants hydrauliques, à la corrosion et à une détérioration de la qualité de l'eau d'utilisation - mais il faut aborder cela de manière rationnelle et ne pas démoniser cette menace, à moins qu'il ne s'agisse de situations exceptionnelles. C'est pourquoi il est recommandé d'utiliser des solutions limitant ses effets nocifs, telles que les filtres à charbon actif et les matériaux chimiquement résistants - lorsqu'il y a une indication pour le faire.

Un équilibre approprié du niveau de chlore dans l'eau permet d'atteindre un compromis entre la sécurité microbiologique et la durabilité des systèmes hydrauliques – ce qui est crucial tant pour les utilisateurs individuels que pour les grandes installations d'eau dans les bâtiments résidentiels ou industriels.

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