Analyse de la qualité d’eau

Coagulation

La coagulation a pour but principal de déstabiliser les particules en suspension c’est à dire de faciliter leur agglomération ce procédé est caractérisé par l’injection et la dispersion rapide de produits chimiques. C’est généralement le sulfate d’alumine qui est utilisé. On peut expliquer l’action du sulfate d’aluminium de façon simplifiée selon le modèle suivantLe sulfate d’aluminium est un solide ionique constitué d’ions aluminium (Al3+) et d’ions sulfate (SO4 2-). Comme tout solide, il est électriquement neutre et se compose de deux cations aluminium pour trois anions de sulfate Al2(SO4)3. Lors de son ajout dans l’eau, le sulfate d’aluminium se dissout pour former des cations d’aluminium et des anions de sulfate selon l’équation de dissolution Al2(SO4)3 → 2Al3+ + 3SO4 2- Les cations Al3+ neutralisent la charge négative des colloïdes ceux-ci ne se repoussent plus et peuvent entrer en contact, ils s’agglutinent.

Chlore résiduel

Le test du chlore sert à détecter par un dosage colorimétrique la quantité du chlore résiduel dans l’échantillon, à l’aide du DPD (di-éthylparaphénylène diamine). La méthode DPD est une simple analyse effectuée sur le terrain ou en laboratoire pour déterminer la teneur en chlore libre et total de l’eau en utilisant un produit chimique (ou réactif) ,La DPD produit une couleur rose dont l’intensité est proportionnelle à la teneur en chlore de l’eau. La couleur de l’eau est comparée à l’échelle de couleurs étalon de l’instrument pour déterminer la teneur en chlore. Le réactif DPD, appelé colorimètre ou comparateur de couleur, effectue cette opération automatiquement. Selon le type de trousse d’analyse DPD, le réactif DPD se présente sous forme de comprimé, de poudre (en capsule) ou de solution (en ampoule d’aluminium). Lorsqu’on met la DPD dans l’eau, l’eau vire du rose pâle au rose foncé selon sa teneur en chlore résiduel.

Interprétation des résultats pH D’après les graphiques on constate que le pH diminue avec l’augmentation de la concentration de (Al2 (SO4)3) pour les deux échantillons (eau décantée et eau filtrée), on se référant des normes, on peut considérer que les concentrations 20-25-30 dont le pH est respectivement pour l’eau décantée 7.47-6.85-6.46 et pour l’eau filtrée 7.48-7.04-6.82 sont optimales puisque 6.5< pH <8.5 On peut expliquer cette diminution du pH par la formation de l’acide sulfurique H2SO4 (acide) suite à l’augmentation de la concentration du coagulant.

La turbidité D’après les deux graphiques on constate que la concentration optimale du sulfate d’alumine est de l’ordre de 25 mg/l que ça soit pour l’eau traitée ou bien l’eau filtrée, en outre, on peut remarquer une augmentation brusque de la turbidité suite à une utilisation des concentrations de( Al2(SO4 )3) supérieur à 30 mg/l ; on peut l’expliquer par le fait que la concentration élevée du coagulant favorise la formation des particules agglomérées et augmente la turbidité considérablement ainsi, le temps de décantation se trouve insuffisant pour sédimenter la totalité des particules consolidées. Les trois premiers béchers répondent aux critères de choix donc on va choisir le bécher N° 2 puisqu’il contient moins du coagulant (raison économique) 25 mg/l

Interprétation des résultats pH On peut constater d’après ces résultats que le pH obtenu pour l’eau décantée, ainsi que celui de l’eau filtrée sont compris entre 6.5 et 8.5 (dans les normes) ce qui suggère que le polymère est convenable pour un éventuel traitement de pH de l’eau brute.

La turbidité On constate que l’utilisation de (coagulant +floculant) a diminué progressivement la turbidité de l’eau décantée. Le traitement de l’eau filtrée ne présente une efficacité du traitement qu’avec une concentration entre 0 et 0.3 mg/l de FeCl3 , les autres concentrations employées donnent des résultats supérieurs à la norme (0.5 NTU) cela est due au temps de décantation qui n’est pas suffisant pour sédimenter les totalités des particules consolidées. Les quatre premiers béchers répondent aux critères de choix, donc on va choisir le bécher n° 3 (0.1 mg/l) parce qu’il donne une turbidité optimale.

Aluminium A travers l’analyse du graphique on observe une augmentation de sa concentration qui ne dépasse pas la norme suite à la présence du Al2(SO4)3 , les béchers 1 -2-3 ne contient pas d’aluminium.

Chlore résiduel On observe une stabilité de la concentration du chlore résiduel malgré l’augmentation de la concentration du polymère. La concentration du chlore résiduel dans l’eau filtrée est dans les normes ([cl] ≤ 0.5)

Conclusion

Les eaux destinées directement à la consommation humaine doivent être saines et sans danger pour la santé du consommateur à court comme à long terme et ne doivent pas se dégrader lors de leurs transport dans les réseaux de distribution. L’étude expérimentale que nous avons menée a été consacrée à l’élimination, par coagulation-floculation, les matières en suspension et les colloïdes existants dans l’eau traitée de la station du traitement des eaux du barrage BAB LOUTA. A partir des résultats et discussions présentés, nous avons pu conclure que – La détermination de la concentration du coagulant est un paramètre essentiel pour la déstabilisation des colloïdes. La concentration optimale du coagulant (sulfate d’aluminium) qui donne la meilleure élimination des matières en suspension et la turbidité. – L’ajout d’un floculant à des faibles doses, améliore la qualité des eaux traitées. – Le pH est l’un des paramètres les plus importants qu’il faut noter, du fait qu’il joue un rôle déterminant dans la coagulation. – Enfin cette mémoire a donc consisté un état des connaissances sur les différents critères de qualité de potabilisation, procédés de traitement des eaux de surface en particulier le procédé de coagulation-floculation et enfin, la description et le fonctionnement de la station de potabilisation du barrage BAB LOUTA.

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Table des matières

INTRODUCTION
I.L’Office National de l’Eau et d’Electricité (branche Eau)
Historique
Les missions de l’ONEE-Branche eau
Les axes stratégiques
Procédés de traitement de l’eau en provenance du barrage de BAB LOUTA
Description du site de stage
II.Géomorphologie
Présentation du circuit d’écoulement d’eaux
Présentation de la station de traitement
Les différentes étapes du traitement de l’eau du barrage de BAB LOUTA
Pré-chloration
L’aération
Débourbage
Coagulation floculation
Décantation
filtration
La désinfection
III. Analyse de la qualité d’eau
Analyses physiques
Turbidité
Potentiel hydrogène pH
Température
IV.Les analyses chimiques
Chlore résiduel
Paramètres mesuré par kits
Demande en chlore
Matériel et méthode
I.Echantillonnage
Jar Test
Principe
II.Description de la procédure
III. Les essais de JAR TEST
Essai 1 Effet de la concentration du coagulant sur la coagulation
Essai 2 Effet de l’ajout de floculant sur la coagulation floculation
Essai 3 Effet de la nature de coagulant sur la coagulation floculation
Essai 4 Effet de la nature du floculant sur la coagulation floculation
conclusion
Références bibliographiques