L'invention concerne un procédé de traitement de l'eau brute acide consistant notamment à neutraliser l'eau par adjonction de carbonate de calcium dans une phase de neutralisation. L'eau neutralisée est ensuite rendue alcaline ou plus alcaline par adjonction d'un alcali, sélectionné parmi l'hydroxyde de calcium, l'oxyde de calcium et des mélanges de ceux-ci, dans une phase de traitement à la chaux. L'eau alcaline est ensuite traitée au moyen de gaz carbonique dans une phase de traitement au gaz carbonique, le gaz carbonique réagissant dans la phase de traitement au gaz carbonique avec de l'hydroxyde de calcium dissous dans l'eau.