Purification de l'eau

Procédés typiques de traitement de l’eau potable

Buts

Les buts du traitement sont d’éliminer les constituants indésirables de l’eau et de la rendre potable ou apte à un usage spécifique dans des applications industrielles ou médicales. Des techniques très variées sont disponibles pour éliminer les contaminants comme les solides fins, les micro-organismes et certaines matières inorganiques et organiques dissoutes, ou les polluants pharmaceutiques persistants environnementaux. Le choix de la méthode dépendra de la qualité de l’eau à traiter, du coût du processus de traitement et des normes de qualité attendues de l’eau traitée.

Les procédés ci-dessous sont ceux couramment utilisés dans les usines de purification de l’eau. Certains ou la plupart peuvent ne pas être utilisés en fonction de l’échelle de l’usine et de la qualité de l’eau brute (source).

Prétraitement

Pompage et confinement – La majorité de l’eau doit être pompée de sa source ou dirigée dans des tuyaux ou des réservoirs de retenue. Pour éviter d’ajouter des contaminants à l’eau, cette infrastructure physique doit être fabriquée à partir de matériaux appropriés et construite de manière à ce qu’une contamination accidentelle ne se produise pas.
Dépistage (voir aussi filtre à tamis) – La première étape de la purification de l’eau de surface consiste à retirer les gros débris tels que les bâtons, les feuilles, les déchets et autres grosses particules qui peuvent interférer avec les étapes de purification suivantes. La plupart des eaux souterraines profondes n’ont pas besoin d’être tamisées avant les autres étapes de purification.
Stockage – L’eau des rivières peut également être stockée dans des réservoirs sur les berges pendant des périodes allant de quelques jours à plusieurs mois pour permettre à la purification biologique naturelle de se produire. Ceci est particulièrement important si le traitement se fait par des filtres à sable lents. Les réservoirs de stockage constituent également un tampon contre les courtes périodes de sécheresse ou pour permettre de maintenir l’approvisionnement en eau lors d’incidents de pollution transitoires dans la rivière source.
Pré-chloration – Dans de nombreuses usines, l’eau entrante était chlorée pour minimiser la croissance des organismes d’encrassement sur les canalisations et les réservoirs. En raison des effets négatifs potentiels sur la qualité (voir le chlore ci-dessous), cette pratique a été largement abandonnée.

ajustement du pH

L’eau pure a un pH proche de 7 (ni alcalin ni acide). L’eau de mer peut avoir des valeurs de pH qui varient entre 7,5 et 8,4 (modérément alcalin). L’eau douce peut avoir des valeurs de pH très variables selon la géologie du bassin versant ou de l’aquifère et l’influence des apports de contaminants (pluies acides). Si l’eau est acide (inférieure à 7), on peut ajouter de la chaux, du carbonate de soude ou de l’hydroxyde de sodium pour augmenter le pH pendant les processus de purification de l’eau. L’ajout de chaux augmente la concentration en ions calcium, ce qui augmente la dureté de l’eau. Pour les eaux très acides, les dégazeurs à tirage forcé peuvent être un moyen efficace d’augmenter le pH, en éliminant le dioxyde de carbone dissous dans l’eau. Rendre l’eau alcaline permet aux processus de coagulation et de floculation de fonctionner efficacement et contribue également à minimiser le risque de dissolution du plomb dans les tuyaux en plomb et dans les soudures au plomb des raccords de tuyaux. Une alcalinité suffisante réduit également la corrosivité de l’eau pour les tuyaux en fer. Dans certaines circonstances, on peut ajouter de l’acide (acide carbonique, acide chlorhydrique ou acide sulfurique) aux eaux alcalines pour en abaisser le pH. Une eau alcaline (dont le pH est supérieur à 7,0) ne signifie pas nécessairement que le plomb ou le cuivre du système de plomberie ne sera pas dissous dans l’eau. La capacité de l’eau à précipiter le carbonate de calcium pour protéger les surfaces métalliques et réduire la probabilité que des métaux toxiques soient dissous dans l’eau est fonction du pH, de la teneur en minéraux, de la température, de l’alcalinité et de la concentration en calcium.

Coagulation et floculation

Voir aussi : agrégation de particules

L’une des premières étapes de la plupart des procédés classiques de purification de l’eau est l’ajout de produits chimiques pour aider à l’élimination des particules en suspension dans l’eau. Les particules peuvent être inorganiques comme l’argile et le limon ou organiques comme les algues, les bactéries, les virus, les protozoaires et la matière organique naturelle. Les particules inorganiques et organiques contribuent à la turbidité et à la couleur de l’eau.

L’ajout de coagulants inorganiques tels que le sulfate d’aluminium (ou alun) ou de sels de fer (III) tels que le chlorure de fer (III) provoque plusieurs interactions chimiques et physiques simultanées sur et parmi les particules. En quelques secondes, les charges négatives des particules sont neutralisées par les coagulants inorganiques. En quelques secondes également, des précipités d’hydroxyde métallique des ions fer et aluminium commencent à se former. Ces précipités se combinent en particules plus grandes sous l’effet de processus naturels tels que le mouvement brownien et le mélange induit, parfois appelé floculation. Les hydroxydes métalliques amorphes sont connus sous le nom de « floc ». De grands hydroxydes d’aluminium et de fer (III) amorphes adsorbent et enchevêtrent les particules en suspension et facilitent l’élimination des particules par des processus ultérieurs de sédimentation et de filtration.:8,2-8,3

Les hydroxydes d’aluminium se forment dans une gamme de pH assez étroite, typiquement : 5,5 à environ 7,7. Les hydroxydes de fer (III) peuvent se former dans une gamme de pH plus large, y compris des niveaux de pH inférieurs à ceux qui sont efficaces pour l’alun, typiquement : 5,0 à 8,5.:679

Dans la littérature, il y a beaucoup de débats et de confusion sur l’utilisation des termes coagulation et floculation : Où s’arrête la coagulation et où commence la floculation ? Dans les stations de purification de l’eau, il y a généralement un processus d’unité de mélange rapide à haute énergie (temps de rétention en secondes) par lequel les produits chimiques coagulants sont ajoutés, suivi par des bassins de floculation (temps de rétention allant de 15 à 45 minutes) où des entrées à faible énergie font tourner de grandes pales ou d’autres dispositifs de mélange doux pour favoriser la formation de floc. En fait, les processus de coagulation et de floculation sont en cours une fois que les coagulants à base de sels métalliques sont ajoutés.:74-5

Les polymères organiques ont été développés dans les années 1960 comme auxiliaires des coagulants et, dans certains cas, comme substituts des coagulants inorganiques à base de sels métalliques. Les polymères organiques synthétiques sont des composés de poids moléculaire élevé qui portent des charges négatives, positives ou neutres. Lorsque des polymères organiques sont ajoutés à de l’eau contenant des particules, les composés de poids moléculaire élevé s’adsorbent sur les surfaces des particules et, par le biais d’un pontage interparticulaire, coalescent avec d’autres particules pour former un floc. Le PolyDADMAC est un polymère organique cationique (chargé positivement) populaire utilisé dans les stations d’épuration des eaux.:667-8

Sédimentation

Les eaux sortant du bassin de floculation peuvent entrer dans le bassin de sédimentation, également appelé clarificateur ou bassin de décantation. Il s’agit d’une grande cuve où la vitesse de l’eau est faible, ce qui permet au floc de se déposer au fond. Il est préférable que le bassin de sédimentation soit situé à proximité du bassin de floculation afin que le transit entre les deux processus ne permette pas la décantation ou la rupture des flocs. Les bassins de sédimentation peuvent être rectangulaires, où l’eau s’écoule de bout en bout, ou circulaires, où l’écoulement se fait du centre vers l’extérieur. L’écoulement du bassin de sédimentation se fait généralement au-dessus d’un déversoir de sorte que seule une fine couche supérieure d’eau – celle qui est la plus éloignée de la boue – sort.

En 1904, Allen Hazen a montré que l’efficacité d’un processus de sédimentation était fonction de la vitesse de décantation des particules, du débit à travers le réservoir et de la surface du réservoir. Les bassins de sédimentation sont généralement conçus dans une fourchette de débits de 0,5 à 1,0 gallon par minute par pied carré (ou 1,25 à 2,5 litres par mètre carré par heure). En général, l’efficacité du bassin de sédimentation n’est pas fonction du temps de rétention ou de la profondeur du bassin. Cependant, la profondeur du bassin doit être suffisante pour que les courants d’eau ne perturbent pas les boues et que les interactions entre les particules décantées soient favorisées. Lorsque la concentration de particules dans l’eau décantée augmente près de la surface de la boue au fond du bassin, les vitesses de décantation peuvent augmenter en raison des collisions et de l’agglomération des particules. Les temps de rétention typiques pour la sédimentation varient de 1,5 à 4 heures et les profondeurs des bassins varient de 10 à 15 pieds (3 à 4,5 mètres).:9.39-9.40:790-1:140-2, 171

Des plaques plates ou des tubes inclinés peuvent être ajoutés aux bassins de sédimentation traditionnels pour améliorer les performances d’élimination des particules. Les plaques et les tubes inclinés augmentent drastiquement la surface disponible pour l’élimination des particules, de concert avec la théorie originale de Hazen. La quantité de surface au sol occupée par un bassin de sédimentation avec des plaques ou des tubes inclinés peut être beaucoup plus petite qu’un bassin de sédimentation conventionnel.

Stockage et élimination des boues

Lorsque les particules se déposent au fond d’un bassin de sédimentation, une couche de boue se forme sur le sol de la cuve qui doit être éliminée et traitée. La quantité de boue générée est importante, souvent de 3 à 5 % du volume total d’eau à traiter. Le coût du traitement et de l’élimination des boues peut avoir une incidence sur le coût d’exploitation d’une station d’épuration. Le bassin de sédimentation peut être équipé de dispositifs de nettoyage mécanique qui nettoient continuellement son fond, ou le bassin peut être périodiquement mis hors service et nettoyé manuellement.

Clarificateurs à couverture de flocs

Une sous-catégorie de la sédimentation est l’élimination des particules par piégeage dans une couche de flocs en suspension lorsque l’eau est forcée vers le haut. Le principal avantage des clarificateurs à couverture de flocs est qu’ils occupent une plus petite surface au sol que la sédimentation conventionnelle. Les inconvénients sont que l’efficacité de l’élimination des particules peut être très variable en fonction des changements de la qualité de l’eau d’arrivée et du débit de l’eau d’arrivée.:835-6

Flottation à air dissous

Lorsque les particules à éliminer ne se déposent pas facilement de la solution, la flottation à air dissous (DAF) est souvent utilisée. Après les processus de coagulation et de floculation, l’eau s’écoule dans des réservoirs DAF où les diffuseurs d’air au fond du réservoir créent de fines bulles qui se fixent au floc, ce qui donne une masse flottante de floc concentré. La couverture flottante de floc est retirée de la surface et l’eau clarifiée est retirée du fond du réservoir DAF.Les approvisionnements en eau qui sont particulièrement vulnérables à la prolifération des algues unicellulaires et les approvisionnements avec une faible turbidité et une couleur élevée emploient souvent le DAF.:9.46

Filtration

Voir aussi : Filtre à eau

Après avoir séparé la plupart des flocs, l’eau est filtrée comme étape finale pour éliminer les particules en suspension restantes et les flocs non réglés.

Filtres à sable rapides

Vue en coupe d’un filtre à sable rapide typique

Le type de filtre le plus commun est un filtre à sable rapide. L’eau se déplace verticalement à travers le sable qui a souvent une couche de charbon actif ou de charbon anthracite au-dessus du sable. La couche supérieure élimine les composés organiques, qui contribuent au goût et à l’odeur. L’espace entre les particules de sable est plus grand que les plus petites particules en suspension, de sorte qu’une simple filtration ne suffit pas. La plupart des particules traversent les couches superficielles mais sont piégées dans les espaces interstitiels ou adhèrent aux particules de sable. Une filtration efficace s’étend jusqu’à la profondeur du filtre. Cette propriété du filtre est la clé de son fonctionnement : si la couche supérieure de sable bloquait toutes les particules, le filtre se boucherait rapidement.

Pour nettoyer le filtre, on fait passer l’eau rapidement vers le haut à travers le filtre, en sens inverse de la direction normale (appelé rétrobalayage ou rétrolavage) pour éliminer les particules incrustées ou indésirables. Avant cette étape, de l’air comprimé peut être soufflé à travers le fond du filtre pour briser le média filtrant compacté afin de faciliter le processus de lavage à contre-courant ; ceci est connu sous le nom de décapage à l’air. Cette eau contaminée peut être éliminée, avec les boues du bassin de sédimentation, ou elle peut être recyclée en la mélangeant à l’eau brute entrant dans la station, bien que cela soit souvent considéré comme une mauvaise pratique car cela réintroduit une concentration élevée de bactéries dans l’eau brute.

Certaines stations de traitement des eaux emploient des filtres à pression. Ceux-ci fonctionnent sur le même principe que les filtres rapides à gravité, à la différence que le milieu filtrant est enfermé dans une cuve en acier et que l’eau est forcée à le traverser sous pression.

Avantages :

Filtre des particules beaucoup plus petites que ne le peuvent les filtres à papier et à sable.
Filtre pratiquement toutes les particules plus grandes que leurs tailles de pores spécifiées.
Ils sont assez minces et les liquides s’écoulent donc assez rapidement à travers eux.
Ils sont raisonnablement solides et peuvent donc supporter des différences de pression à travers eux de 2 à 5 atmosphères généralement.
Ils peuvent être nettoyés (back flushing) et réutilisés.

Filtres à sable lent

Filtration lente « artificielle » (une variante de la filtration sur berge) dans le sol à la station d’épuration des eaux Káraný, République tchèque

Profil des couches de gravier, de sable et de sable fin utilisées dans une station de filtre à sable lent.

Les filtres à sable lent peuvent être utilisés lorsque le terrain et l’espace sont suffisants, car l’eau s’écoule très lentement à travers les filtres. Ces filtres reposent sur des processus de traitement biologique pour leur action plutôt que sur une filtration physique. Ils sont soigneusement construits à l’aide de couches de sable graduées, le sable le plus grossier, accompagné de quelques graviers, se trouvant à la base et le sable le plus fin au sommet. Des drains à la base évacuent l’eau traitée pour la désinfection. La filtration dépend du développement d’une fine couche biologique, appelée couche zoogélique ou Schmutzdecke, à la surface du filtre. Un filtre à sable lent efficace peut rester en service pendant de nombreuses semaines, voire des mois, si le prétraitement est bien conçu, et produit une eau avec un très faible niveau de nutriments disponibles que les méthodes physiques de traitement atteignent rarement. Les très faibles niveaux de nutriments permettent d’envoyer l’eau en toute sécurité dans les systèmes de distribution avec de très faibles niveaux de désinfectants, réduisant ainsi l’irritation des consommateurs due aux niveaux choquants de chlore et de sous-produits du chlore. Les filtres à sable lents ne sont pas lavés à contre-courant ; ils sont entretenus en faisant racler la couche supérieure de sable lorsque le flux est éventuellement obstrué par la croissance biologique.

Une forme spécifique « à grande échelle » de filtre à sable lent est le processus de filtration sur berge, dans lequel les sédiments naturels d’une berge sont utilisés pour fournir une première étape de filtration des contaminants. Bien qu’elle ne soit généralement pas assez propre pour être utilisée directement comme eau potable, l’eau obtenue à partir des puits d’extraction associés est beaucoup moins problématique que l’eau de rivière prélevée directement.

Filtration sur membrane

Les filtres à membrane sont largement utilisés pour filtrer à la fois l’eau potable et les eaux usées. Pour l’eau potable, les filtres à membrane peuvent éliminer pratiquement toutes les particules de plus de 0,2 μm – y compris la giardia et le cryptosporidium. Les filtres à membrane constituent une forme efficace de traitement tertiaire lorsque l’on souhaite réutiliser l’eau pour l’industrie, pour des usages domestiques limités ou avant de la rejeter dans une rivière utilisée par des villes situées plus en aval. Ils sont largement utilisés dans l’industrie, notamment pour la préparation des boissons (y compris l’eau en bouteille). Cependant aucune filtration ne peut éliminer les substances qui sont réellement dissoutes dans l’eau comme les phosphates, les nitrates et les ions de métaux lourds.

Élimination des ions et autres substances dissoutes

Les membranes d’ultrafiltration utilisent des membranes polymères avec des pores microscopiques formés chimiquement qui peuvent être utilisés pour filtrer les substances dissoutes en évitant l’utilisation de coagulants. Le type de milieu membranaire détermine la pression nécessaire pour faire passer l’eau et la taille des micro-organismes qui peuvent être filtrés.

Échange d’ions : Les systèmes d’échange d’ions utilisent des colonnes remplies de résines échangeuses d’ions ou de zéolithes pour remplacer les ions indésirables. Le cas le plus courant est l’adoucissement de l’eau consistant à éliminer les ions Ca2+ et Mg2+ en les remplaçant par des ions Na+ ou K+ bénins (favorables aux savons). Les résines échangeuses d’ions sont également utilisées pour éliminer les ions toxiques tels que le nitrite, le plomb, le mercure, l’arsenic et bien d’autres.

Adoucissement précipitatif ::13.12-13.58 L’eau riche en dureté (ions calcium et magnésium) est traitée avec de la chaux (oxyde de calcium) et/ou de la soude (carbonate de sodium) pour précipiter le carbonate de calcium hors de la solution en utilisant l’effet d’ions communs.

Électrodésionisation : L’eau passe entre une électrode positive et une électrode négative. Des membranes échangeuses d’ions permettent aux seuls ions positifs de migrer de l’eau traitée vers l’électrode négative et aux seuls ions négatifs vers l’électrode positive. De l’eau déminéralisée de haute pureté est produite en continu, comme dans le cas du traitement par échange d’ions. L’élimination complète des ions de l’eau est possible si les bonnes conditions sont réunies. L’eau est normalement prétraitée avec une unité d’osmose inverse pour éliminer les contaminants organiques non ioniques, et avec des membranes de transfert de gaz pour éliminer le dioxyde de carbone. Une récupération de l’eau de 99% est possible si le flux de concentré est alimenté à l’entrée de l’OI.

Désinfection

Pompes utilisées pour ajouter les quantités requises de produits chimiques à l’eau claire dans une station de purification de l’eau avant la distribution. De gauche à droite : hypochlorite de sodium pour la désinfection, orthophosphate de zinc comme inhibiteur de corrosion, hydroxyde de sodium pour l’ajustement du pH et fluorure pour la prévention des caries dentaires.

La désinfection est réalisée à la fois en filtrant les micro-organismes nocifs et en ajoutant des produits chimiques désinfectants. L’eau est désinfectée pour tuer tous les agents pathogènes qui passent à travers les filtres et pour fournir une dose résiduelle de désinfectant pour tuer ou inactiver les micro-organismes potentiellement dangereux dans les systèmes de stockage et de distribution. Les agents pathogènes possibles comprennent les virus, les bactéries, notamment Salmonella, Cholera, Campylobacter et Shigella, et les protozoaires, notamment Giardia lamblia et autres cryptosporidies. Après l’introduction de tout agent désinfectant chimique, l’eau est généralement maintenue dans un stockage temporaire – souvent appelé réservoir de contact ou puits clair – pour permettre à l’action désinfectante de se terminer.

Désinfection au chlore

Article principal : Chloration de l’eau

La méthode de désinfection la plus courante fait appel à une forme de chlore ou à ses composés tels que la chloramine ou le dioxyde de chlore. Le chlore est un oxydant puissant qui tue rapidement de nombreux micro-organismes nuisibles. Le chlore étant un gaz toxique, il existe un risque de rejet associé à son utilisation. Ce problème est évité par l’utilisation d’hypochlorite de sodium, une solution relativement peu coûteuse utilisée dans l’eau de Javel domestique qui libère du chlore libre lorsqu’elle est dissoute dans l’eau. Les solutions de chlore peuvent être générées sur place par l’électrolyse de solutions salines courantes. Une forme solide, l’hypochlorite de calcium, libère du chlore au contact de l’eau. La manipulation de ce solide nécessite toutefois un contact humain plus routinier par l’ouverture des sacs et le versement que l’utilisation de bouteilles de gaz ou d’eau de Javel, qui sont plus facilement automatisées. La production d’hypochlorite de sodium liquide est peu coûteuse et également plus sûre que l’utilisation de chlore gazeux ou solide. Des niveaux de chlore allant jusqu’à 4 milligrammes par litre (4 parties par million) sont considérés comme sûrs dans l’eau potable.

Toutes les formes de chlore sont largement utilisées, malgré leurs inconvénients respectifs. L’un des inconvénients est que le chlore, quelle que soit sa source, réagit avec les composés organiques naturels présents dans l’eau pour former des sous-produits chimiques potentiellement dangereux. Ces sous-produits, les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (HAA), sont tous deux cancérigènes en grandes quantités et sont réglementés par l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis (EPA) et l’Inspection de l’eau potable au Royaume-Uni. La formation de THM et d’acides haloacétiques peut être minimisée par l’élimination efficace d’un maximum de matières organiques de l’eau avant l’ajout de chlore. Bien que le chlore soit efficace pour tuer les bactéries, il a une efficacité limitée contre les protozoaires pathogènes qui forment des kystes dans l’eau, comme Giardia lamblia et Cryptosporidium.

Désinfection au dioxyde de chlore

Le dioxyde de chlore est un désinfectant à action plus rapide que le chlore élémentaire. Il est relativement rarement utilisé car, dans certaines circonstances, il peut créer des quantités excessives de chlorite, qui est un sous-produit réglementé à de faibles niveaux admissibles aux États-Unis. Le dioxyde de chlore peut être fourni sous forme de solution aqueuse et ajouté à l’eau pour éviter les problèmes de manipulation de gaz ; les accumulations de gaz de dioxyde de chlore peuvent détoner spontanément.

Chloramination

Article principal : Chloramination

L’utilisation de la chloramine est de plus en plus courante comme désinfectant. Bien que la chloramine ne soit pas un oxydant aussi puissant, elle fournit un résidu plus durable que le chlore libre en raison de son potentiel d’oxydoréduction inférieur à celui du chlore libre. Elle ne forme pas non plus facilement de THM ou d’acides haloacétiques (sous-produits de désinfection).

Il est possible de convertir le chlore en chloramine en ajoutant de l’ammoniac à l’eau après avoir ajouté du chlore. Le chlore et l’ammoniac réagissent pour former de la chloramine. Les systèmes de distribution d’eau désinfectés avec des chloramines peuvent connaître une nitrification, car l’ammoniac est un nutriment pour la croissance bactérienne, les nitrates étant générés comme sous-produit.

Désinfection à l’ozone

L’ozone est une molécule instable qui cède facilement un atome d’oxygène fournissant un puissant agent oxydant qui est toxique pour la plupart des organismes aquatiques. C’est un désinfectant très puissant, à large spectre, qui est largement utilisé en Europe et dans quelques municipalités des États-Unis et du Canada. La désinfection à l’ozone, ou ozonation, est une méthode efficace pour inactiver les protozoaires nuisibles qui forment des kystes. Elle fonctionne également bien contre presque tous les autres agents pathogènes. L’ozone est produit en faisant passer de l’oxygène à travers une lumière ultraviolette ou une décharge électrique « froide ». Pour utiliser l’ozone comme désinfectant, il faut le créer sur place et l’ajouter à l’eau par contact avec des bulles. Parmi les avantages de l’ozone, citons la production de moins de sous-produits dangereux et l’absence de problèmes de goût et d’odeur (par rapport à la chloration). Il ne reste pas d’ozone résiduel dans l’eau. En l’absence d’un désinfectant résiduel dans l’eau, du chlore ou de la chloramine peuvent être ajoutés tout au long d’un système de distribution pour éliminer tout agent pathogène potentiel dans la tuyauterie de distribution.

L’ozone est utilisé dans les usines d’eau potable depuis 1906 où la première usine d’ozonation industrielle a été construite à Nice, en France. La Food and Drug Administration américaine a accepté l’ozone comme étant sûr ; et il est appliqué comme un agent anti-microbiologique pour le traitement, le stockage et la transformation des aliments. Cependant, bien que moins de sous-produits soient formés par l’ozonation, on a découvert que l’ozone réagit avec les ions bromure dans l’eau pour produire des concentrations de bromate, un agent cancérigène suspecté. Le bromure peut être présent dans les réserves d’eau douce en concentrations suffisantes pour produire (après ozonation) plus de 10 parties par milliard (ppb) de bromate – le niveau de contamination maximum établi par l’USEPA. La désinfection à l’ozone est également gourmande en énergie.

Désinfection aux ultraviolets

Article principal : Irradiation germicide ultraviolette

La lumière ultraviolette (UV) est très efficace pour inactiver les kystes, dans une eau à faible turbidité. L’efficacité de désinfection de la lumière UV diminue lorsque la turbidité augmente, résultat de l’absorption, de la diffusion et de l’ombrage causés par les solides en suspension. Le principal inconvénient de l’utilisation du rayonnement UV est que, comme le traitement à l’ozone, il ne laisse aucun désinfectant résiduel dans l’eau ; il est donc parfois nécessaire d’ajouter un désinfectant résiduel après le processus de désinfection primaire. Il est donc parfois nécessaire d’ajouter un désinfectant résiduel après le processus de désinfection primaire. Cela se fait souvent par l’ajout de chloramines, dont il a été question plus haut en tant que désinfectant primaire. Lorsqu’elles sont utilisées de cette manière, les chloramines fournissent un désinfectant résiduel efficace avec très peu des effets négatifs de la chloration.

Plus de 2 millions de personnes dans 28 pays en développement utilisent la désinfection solaire pour le traitement quotidien de l’eau potable.

Rayonnement ionisant

Comme les UV, le rayonnement ionisant (rayons X, rayons gamma et faisceaux d’électrons) a été utilisé pour stériliser l’eau.

Bromation et iodisation

Le brome et l’iode peuvent également être utilisés comme désinfectants. Cependant, le chlore dans l’eau est plus de trois fois plus efficace comme désinfectant contre Escherichia coli qu’une concentration équivalente de brome, et plus de six fois plus efficace qu’une concentration équivalente d’iode. L’iode est couramment utilisé pour la purification de l’eau portable, et le brome est courant comme désinfectant pour les piscines.