Contrôle de la qualité de l’eau analyses physico-chimiques

CONTROLE DE LA QUALITE DE L’EAU

ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES

TEMPERATURE

La mesure de la température doit être aitef sur place au moment de prélèvement à l’aide soit d’un thermomètre soit d’une sonde. Les appareils de mesure de la conductivité ou du pH possèdent généralement une sonde de température intégrée. La température agit sur la conductivité et le pH, elle influe sur la densité, la viscosité, la solubilité des gaz, les réactions chimiques,…

 PH

Le pH donne une indication de l’acidité d’une substance. Il est déterminé à partir de la quantité d’ions d’hydrogène libre (H ) contenus dans la substance. L’acidité est un des paramètres les plus importants des propriétés de eaul’. L’eau est un solvant pour presque tous les ions et le pH permet de comparer les ions les plus solubles dans l’eau.pH = – log [H+] .La mesure du pH d’une eau se fait par mesure potentiomètrique à l’aide d’un pH – mètre.

CONDUCTIVITE

Elle traduit la capacité d’une solution aqueuse à conduire le courant électrique, elle est directement proportionnelles à la quantité des sels minéraux dissous dans l’eau, ainsi elle permet d’avoir une idée sur la salinité d’une eau. Une conductivité élevée traduit soit des pH anormaux soit une salinité élevée.
• L’unité de la conductivité est le Siemens par centimètre ;
• L’appareil de mesure est le conductimètre.

TURBIDITE

La turbidité désigne l’état d’un fluide trouble, opaque à la lumière et / ou la teneur des matières en suspension qui absorbent, diffusent et/ou réfléchissent la lumière. Son principe est basé sur la comparaison de l’intensité de la lumière diffractée par l’échantillon à celle de référence dans les mêmes conditions (longue r d’onde, angle entre le rayon incident et le rayon diffracté).
La mesure de la turbidité se fait à l’aide d’un turbidimètre, elle est exprimée en NTU (nephelometric turbidity unit).La turbidité de l’eau traitée est en général inférieure à 1 NTU (valeur maximale recommandée par les normes marocaines). La station de traitement Ain Noukbi vise à produire une eau traitée qui a une turbidité < 0.5NTU ;
Les valeurs de turbidité d’eau filtrée doivent être< 0.5 NTU sinon le filtre nécessite un lavage ;
La turbidité d’eau décantée doit être < 5 NTU sinon les décanteurs nécessitent une purge de boue qui se trouve au fond.

ANALYSES CHIMIQUES

 DETERMINATION DE L’ ALCALINITE : DOSAGE DE TA ET TAC

L’alcalinité mesure les concentrations d’ions de bicarbonate, de carbonate et d’hydroxyde. L’alcalinité est la mesure du pouvoir tampon d’une eau, c’est-à-dire de sa capacité à un accroissement ou à un abaissement du pH.
i. TA : titre alcalimétrique :
Mesure la teneur de l’eau en hydroxydes et la moiti é de la teneur en carbonate.
TA (méq/l) = [OH] + ½ [CO ]
ii. TAC : titre alcalimétrique complet :
Correspond à la teneur de l’eau en hydroxydes, carbonates et hydrogénocarbonates.
TAC (méq/l) = [OH] + [CO3 ] + [HCO3 ]
iii. Mode opératoire :
On introduit 100 ml d’eau à analyser dans un erlenmeyer, puis on ajoute quelques gouttes de phénophtaléine :
S’il ya apparition d’une coloration rose, c’est-à-d ire que le pH > 8.3, on passe au dosage avec HCl jusqu’à la décoloration, on note le volume versé. Cette décoloration de la solution correspond à la neutralisation des i ons OH – et la transformation de la moitié des ions CO2- en HCO – .
Au cas où la coloration n’apparaît pas, le pH < 8. 3, donc TA est nul.
Dans les mêmes conditions ayant servi pour la détermination de TA, on détermine la TAC. On ajoute alors l’hélianthine, et on titre par HCl (N/10) jusqu’au virage du jaune au jaune-orange de la solution.
iv. Expressions des résultats
Détermination du TA : TA (méq/l) = V (ml) versé ;
Détermination du TAC : TAC (méq/l) = V’(ml) versé.
Avec :
V : volume de HCl versé pour la détermination de TA;
V’ : volume de HCl versé pour la détermination de TAC.

DURETE DE L’ EAU

On mesure le titre hydrotimétrique TH, il est du aux ions bivalents surtout Ca2+, Mg2+, libres ou associés.
On désigne par :
• TH : totalité des sels de calcium et magnésium ;
• TH calcique : totalité des sels de calcium ;
• TH magnésien : totalité des sels de magnésium.
i. Mode opératoire
Le titre hydrotimétrique total est déterminé par un dosage complexomètrique par l’ EDTA (acide éthylène diamine tétra acétique)en présence du noire d’eriochrome et une solution tampon ammoniacale (pH =10). L’équivalence de ce dosage est marquée par le virage violet- bleu foncé.
On utilise le calcon comme indicateur pour le dosage du calcium et une solution tampon de soude (pH = 12).
ii. Expressions des résultats
TH total (méq/l) = V (ml) versé × 0.4
TH calcique (mg/l) = V’ (ml) versé × 8
TH magnésien (mg/l) = (V-V’) × 12.16
Puisque TH total = TH Ca2+ + TH Mg2+
Avec :
V : volume d’EDTA versé pour déterminer la duretéotale ;
V’ : volume d’EDTA versé pour déterminer la duretécalcique.

OXYDABILITE (METHODE EN MILIEU ACIDE A CHAUD)

L’oxydation chimique des matières organiques et des substances oxydables est effectuée par le permanganate de potassium à chaud, ce test conventionnel permet de déterminer la teneur en matière organique en mêmempst que d’autres substances oxydables.
i. Principe
Les matières oxydables contenues dans l’eau à analyser sont oxydées par un excès de permanganate de potassium en milieu acide à chau d pendant 13 min, ensuite le KMnO4 est réduit par l’acide oxalique en excès, et on effectu un dosage en retour de cet excès par le KMnO4 selon les réactions suivantes :
MnO4 – + 8 H+ + 5 e- Mn2+ + 4H2O
H2C2O4 2 CO2 + 2H+ + 2 e-
2MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ 2Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
ii. Mode opératoire
On porte à ébullition 100 ml d’eau additionnée de 2 ml d’acide sulfurique de 95 à 97 % et on ajoute 10 ml de permanganate de potassium N/100 ensuite l’ébullition est maintenue pendant 13 min.
On refroidit rapidement et on fait la réduction des ions MnO- en Mn2+ par une solution de l’acide oxalique N/100, on procède ensuite à un titrage de l’excès de l’acide par le permanganate de potassium N/100.
iii. Expression de résultats
La quantité d’oxygène nécessaire est donnée par l’expression :
TB × 0.8 en mg/l
Avec : TB est la tombée de burette exprimée en ml (volume depermanganate de potassium versé).
La quantité d’oxygène nécessaire à l’oxydation de ’eaul traitée est inférieure à celle de l’eau brute ce qui explique que la matière oxydable s’oxyde pendant l’étape de pré-chloration ;
L’oxydabilité doit être inférieure à 2 mg/l pour une eau destinée à l’alimentation humaine ce qui est le cas pour l’eau produite au niveau de la station de traitement Ain Noukbi.

ANALYSES BACTERIOLOGIQUES

L’eau doit être exempte de bactéries et de virus pathogènes. Elle ne doit pas non plus contenir des germes de contamination car ceux-ci, bien qu’inoffensifs, signalent la présence de germes pathogènes. Les traitements de clarification et de désinfection permettent de les éliminer efficacement. La contamination de l’eau provient des défections animales, ou bien elle peut être provoquée par les milieux naturels .La présence dans l’eau de germes pathogènes est très difficile à détecter. On se contente de rechercher des germes non-toxiques, tels que la bactérie Escherichia coli, bien plus facile à détecter, et qui accompagnent toujours des germes pathogènes d’origine fécale. L’eau ne doit pas contenir de salmonelles, de staphylocoques, de bactériophages fécaux, coliformes et streptocoques fécaux.

Table des matières

Introduction
Présentation de l’onep
1. Office national de l’eau potable (ONEP)
2. Office national de l’eau potable de Fès
3. Complexe de production d’oued de Sebou
4. Laboratoire régional de Fès
5. Moyens et matériels
Partie I : description du procédé du traitement
I. Procédés de traitement de l’eau à l’onep
1. Procédés de traitement
a) Procédés physiques
b) Procédés chimiques
c) Procédés physico-chimiques
1. Etude et choix d’une filière de traitement
2. Filière de traitement proposée
3. Chaine de traitement
a) Station de prétraitement et de pompage d’Oued Sebou
b) Station de traitement Ain Noukbi
Partie II : contrôle de la qualité de l’eau
I. Méthodes d’analyses
1. Analyses physico-chimiques
a) Température
b) pH
c) Conductivité
d) Turbidité
2. Analyses chimiques
a) Détermination de l’alcalinité : dosage de TA et TAC
b) Dureté de l’eau
c) Oxydabilité (méthode en milieu acide à chaud)
3. Analyses bactériologiques
Partie III : Essai de floculation (Jar-test)
I. Chlore
1. Introduction
2. Demande en chlore
a) Principe
b) Mode opératoire
c) Expression des résultats
d) Interprétation
e) Determination de Break point
II. Procédure des essais de floculation
1. Définition
2. Objectif
3. Description de la procédure
a) Matériel utilisé en expérience
b) Réactifs
c) Mode opératoire
d) Critères de choix du meilleur bécher
4. Résultats des essais de floculation
a) Essai 1
b) Essai 2
c) Essai 3
a) Essai 4
b) Essai 5
c) Comparaison entre l’essai 3 et l’essai 5
d) Conclusion des résultats
Conclusion
Annexe :

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