Soutenance mémoire
Généralités sur le traitement de l’eau
Le traitement de l’eau a pour but de transformer un type d’eau en une autre dont ses caractéristiques sont différentes de celles qu’elle avait à l’origine, admissible à être utilisé pour un autre fin. Ces nouvelles caractéristiques peuvent être soit de nature physique soit chimique soit encore microbiologique. Dans cette optique, on va distinguer dans un premier temps les différents types d’eau qu’on peut rencontrer, ensuite, quelques techniques de traitement de l’eau.
Les différents types d’eau
On peut avoir différents types d’eau suivant leur origine et leur utilisation :
Les eaux naturelles
Ce sont :
– les eaux souterraines : toutes eaux se trouvant sous la surface du sol, dans la zone de saturation et en contact direct avec le sol et le sous-sol. Les éléments chimiques constitutifs de l’eau souterraine dépendent surtout de la nature géologique du terrain où l’eau est retenue. De ce fait, de fortes concentrations en fer, manganèse, H2S, peuvent être contenues dans ce type d’eau. Les eaux souterraines sont moins sensibles aux pollutions accidentelles grâce à la surface du sol, protection naturelle, située au-dessus d’elles.
– les eaux de surfaces : ce terme englobe toutes les eaux circulantes ou stockées à la surface de continents. Entre autres, les sources, les rivières, les lacs … Dans le cas de l’eau stagnante (lacs,…) on constate une faible turbidité, la contamination bactérienne est peu importante dues à la longue période de rétention permettant ainsi la décantation des matières en suspension (MES) et des colloïdes. Contrairement aux eaux stagnantes dont la concentration en éléments chimiques est considérée constante, celle des eaux circulantes (rivières, fleuves…) varie beaucoup suivant l’endroit où l’eau circule. Cependant, par rapport à l’eau souterraine, l’eau de surface reste plus contaminée aussi bien chimiquement que bactériologiquement.
– les eaux de mer : ce sont des eaux caractérisées par une salinité importante, laquelle varie de 33000 à 37000 mg/l. Selon leurs origines (pleine mer, estran, estuaire) les caractéristiques physiques sont très variables : turbidité, matières en suspension, présence de plancton, teneur en sable, pollution par des rejets urbains ou industrielle, influence des fleuves, influence de la marée, température de l’eau,… A cause de sa forte concentration en sels, l’eau de mer n’est pas potable et nécessite une importante désalinisation.
Les eaux industrielles
Désignant les eaux utilisées à des fins industrielles. Elles sont claires mais non potables et sont destinées aux usages courants de l’industrie : lavage, rinçage, refroidissement, chaudière, fabrication … Selon l’usage qu’on en fait, les valeurs limites de certains paramètres doivent être respectées afin d’éviter les problèmes inattendus comme par exemple, pour le cas d’une eau de refroidissement, la salissure due à toutes les matières susceptibles de se déposer ou se former dans un circuit, ou bien l’entartrage dû à la précipitation sur les surfaces métalliques de sel peu soluble de calcium, éventuellement de silice, ou encore la corrosion à cause de l’altération des différents métaux véhiculant l’eau. Autre problème qu’on peut rencontrer, le développement bactérien dans une eau riche en nutriments rapidement assimilables ou en composés organiques à forte biodégradabilité.
Les eaux des bassins ou piscines thérapeutiques
Une piscine thermale est un bassin chauffé qui recueille la chaleur d’une source thermique souterraine. Elle est reconnue pour ses effets thérapeutiques comme pour des soins de réhabilitation, handicap, etc…Ainsi, il est exigé que la qualité de l’eau d’une piscine soit un élément fondamental du confort de la baignade aussi bien en ce qui concerne la sécurité sanitaire que le plaisir du bain. Elle repose sur différents éléments tels la température de l’eau, l’exposition au courant d’air ou la composition minérale.
Les eaux dans les services de soin
Les différentes utilisations de l’eau dans les services de soins conduisent à définir 3 niveaux de qualité microbiologique correspondant à des usages spécifiques :
L’eau de qualité bactériologiquement maîtrisée :
– niveau 1 – eau «propre» destinée au lavage chirurgical des mains, au rinçage des coloscopes et gastroscopes et à toutes les utilisations dans les services de soins cliniques
– niveau 2 – eau «ultrapropre» destinée aux secteurs protégés : unités de brûlés, unités de greffés, et au rinçage des bronchoscopes .
L’eau stérile :
-niveau 3: eaux exemptes de micro-organismes vivants, répondant aux normes de la pharmacopée
On distingue aussi :
– l’eau purifiée stérile
– l’eau stérilisée pour préparation injectable .
Les eaux purifiées stériles peuvent être utilisées pour – le nettoyage des plaies, – le lavage de vessie, – les aérosols médicamenteux ou non, – la dilution d’antiseptiques,- les «cocottes» des réchauffeurs d’air sur respirateurs et couveuses, – le rinçage du matériel médico-chirurgical non stérilisable après désinfection. Les eaux stérilisées sont destinées pour diluer les préparations injectables pour les médicaments injectables prescrits par voie intramusculaire, intraveineuse et sous-cutanée .
Autres eaux à usage de soin
– l’eau pour hémodialyse
– l’eau des piscines de rééducation ou de balnéothérapie .
Les eaux usées ou eaux résiduaires
C’est l’appellation des types d’eau provenant des différents usages soit domestiques ou de ruissellement (eau résiduaire urbaine) soit encore industriels (eau résiduaire industrielle). Elles doivent être traitées avant leur rejet dans le milieu naturel. Le traitement de ces eaux usées est régi suivant des normes dont le but est d’éviter la dégradation de la vie des êtres aquatiques du milieu naturel, dégradation qui peut être causée par toutes sortes d’effluents transportés par l’eau comme les particules solides en suspension, les surcharges en matières minérales, les métaux lourds, les matières organiques ou les agents pathogènes.
Techniques du traitement de l’eau
En vue de rendre l’eau apte, au point de vue biologique, chimique ou physique, aux usages auxquels elle est destinée, un traitement approprié doit être mis en œuvre. En voici quelques techniques de traitement de l’eau :
La coagulation-floculation
C’est un procédé qui facilite l’élimination des matières en suspension ou MES et des colloïdes présents dans l’eau sous l’effet des réactifs (coagulants, floculants). Il consiste à enlever leur stabilité aux matières colloïdales en neutralisant leurs charges électriques superficielles et ainsi favoriser et accélérer l’agglomération de ces particules pour former un flocon volumineux appelée « floc ». Les domaines d’application de ce procédé sont multiples. On peut citer la clarification lors du traitement d’une eau destinée à l’alimentation ou encore d’une eau résiduaire dont il constitue le plus souvent la première étape de la chaine de traitement .
La décantation
C’est une méthode de séparation des MES et de colloïdes grâce à la sédimentation par gravité des flocs formés lors de l’étape coagulation-floculation. Dans un décanteur, l’écoulement doit être homogène : équirepartition de l’eau brute et collecte uniforme de l’eau décantée. Cet écoulement doit aussi être le moins turbulent possible : la dissipation d’énergie au niveau de la distribution d’eau à l’entrée de l’appareil est à réaliser progressivement_ L’écoulement, la concentration, l’évacuation des boues constituent une part essentielle du bon fonctionnement de l’appareil.
La filtration
C’est un procédé de séparation qui utilise le passage d’un mélange solide-liquide à travers un milieu poreux (filtre) qui retient les particules solides et laisse passer le liquide (filtrat). On distingue trois grandes catégories de filtration selon le mode de mise en œuvre :
– la filtration sur support : ex : filtration sur membrane
– la filtration sur lit granulaire : ex : filtration sur sable ou filtration sur charbon actif .
Lorsque le filtre atteint la perte de charge prévue à sa construction ainsi que la limite de turbidité acceptable de l’eau filtrée, on dit que le filtre est colmaté. Il importe alors de le ramener à son état initial par un lavage efficace et économique dont le mode est lié au type de filtre et à la nature des éléments retenus.
La séparation par membrane
C’est un procédé de séparation utilisant des barrières sélectives appelées « membranes » qui permet le passage préférentiel de certains des éléments (suspension, soluté ou solvant) composant l’eau sans changement de phase. Ces membranes peuvent être d’origine organique ou minérale. Selon leur structure, il existe :
– des membranes symétriques: constituées d’un seul matériau
– des membranes asymétriques : constituées d’une couche très fine posée sur une sous-couche poreuse plus épaisse
– des membranes composites : de type organique et asymétrique, les deux couches sont constituées de matériaux différents.
En traitement de l’eau, on distingue deux grandes catégories de membranes :
➤ membrane semi-perméables ou de dessalement qui transfèrent l’eau et rejettent les sels : elles sont souvent sous forme de modules à enroulement à spirales, la membrane elle-même étant soit asymétrique, soit composite. Ces membranes permettent d’obtenir des rejets de sels très élevés, entre 90 à 99.8%.
➤ membrane microporeuses ou de clarification : elles agissent comme un tamis qui retient les particules de taille supérieure à celle de leurs pores. Les membranes de microfiltration (pore 0.2µ à 0.4µ) et d’ultrafiltration (0.0µ à0.04µ) permettent d’assurer une seul étape et sans réactif chimique, l’ensemble des épurations classiques de clarification et de filtration. De plus elles constituent une barrière absolue pour les bactéries.
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Table des matières
Introduction
Partie 1 : Généralités sur traitement de l’eau
I.1 Les différents types d’eau
I.1.1 Les eaux naturelles
Les eaux souterraines
Les eaux de surfaces
Les eaux de mer
I.1.2 Les eaux de consommation (eau potable)
I.1.3 Les eaux industrielles
I.1.4 Les eaux des bassins thérapeutique/piscine
I.1.5 Les eaux dans les services de soin
I.1.6 Les eaux usées ou eaux résiduaires
I.2 Techniques du traitement de l’eau
I.2.1 La coagulation-floculation
I.2.2 La décantation
I.2.3 La filtration
I.2.4 La séparation par membrane
I.2.5 L’échange d’ion
I.2.6 L’adsorption
I.2.7 L’oxydation
I.2 .8 Le traitement biologique
I.2.9 La distillation
Partie 2: Traitement d’Eau pour l’hémodialyse
II.1 l’hémodialyse
II.2 Technologies du traitement d’eau complet pour l’hémodialyse
OBJECTIFS du traitement de l’eau
II.2.1 La qualité de l’eau pour l’hémodialyse
II.2.2 Les différentes étapes du traitement d’eau pour l’hémodialyse
I.2.2.1 LE PRETRAITEMENT
II.2.2.1.1 La filtration sur sable
II.2.2.1.2 La filtration sur charbons actifs
II.2.2.1.3 L’adoucissement
II.2.2.1.4 La microfiltration
II.2.2.2 LE TRAITEMENT
L’osmose inverse
II.2.2.2.1 Principe
II.2.2.2.2 L’osmoseur
La membrane d’osmose inverse
II.2.2.2.3 Le Double osmose
II.2.2.3 LA BOUCLE DE DISTRIBUTION
II.2.2.4 LA DESINFECTION
Partie 3 : Résultat et Interprétation
Conclusion
Annexes
Bibliographies
