Prétraitement et traitement de l’eau

Les analyses de la qualité de l’eau

PRETRAITEMENT ET TRAITEMENT DE L’EAU

Les eaux brutes doivent généralement subir, avant leur traitement proprement dit, un prétraitement. Il est destiné à extraire de l’eau brute la plus grande quantité possible d’éléments en suspension dont la nature constituerait une gêne pour les traitements ultérieurs.

Station de prétraitement

La station de prétraitement de Fès est située sur la rive gauche de l’Oued Sebou à la sortie de la ville à environ 8km et 3km de la station de traitement. Elle fonctionne quand les matières en suspension sont comprises entre 2g/l et 50g/l notamment lors des crues. Elle comporte plusieurs opérations chacune d’elles à son efficacité et complète les autres qui la précèdent.

La station de prétraitement est constituée de :
 Une prise d’eau équipée de trois grilles et un dégrilleur ;
 Une station de relevage équipée de trois vis d’Archimède ;
 Deux dessableurs ;
 Un répartiteur mélangeur ;
 Trois débourbeurs ;

dégrillage Le dégrillage, premier poste de traitement indispensable aussi bien en eau de surface qu’en eau résiduaire, permet :
 De protéger les ouvrages avals contre l’arrivée de gros objets susceptibles de provoquer des bouchages dans les différentes unités de l’installation ;
 De séparer et d’évacuer facilement les matières volumineuses charriées par l’eau brute qui pourraient mire à l’efficacité des traitements suivants.

Cette opération est assurée par une grille métallique à commande automatique qui, par un mouvement de va et viens de bas vers le haut, permet l’élimination des matières volumineuses (tronc et branches d’arbre herbes mortes, algues, etc.).

relevage Cette station est équipée de trois vis d’Archimède, inclinées de 40°. Chaque vis présente une charge de 685 Kg et qui débite 750 l/s. Cette station fonctionne soit à mi- débit (une seule vis en marche) soit à plein débit (deux vis en marche, la troisième vis est pour le secours).Ces trois vis relèvent l’eau brute de la cote minimale du plan d’eau de l’Oued au niveau du dessableur.

Dessablage La prise d’eau doit être conçue de façon à éviter l’entraînement du sable si les conditions locales ne le permettent pas. Cette opération est assurée par deux sableurs sous forme de canaux rectangulaires permettant de débarrasser l’eau relevée du sable de gravier et des particules de taille moyenne. Ces dessableurs sont équipés de deux vannes motorisées d’alimentation, deux vannes de lavage en cas de curage forcé des dessableurs et deux vannes de purge qui s’ouvre et se ferment automatiquement par un automate programmable commandé par un décanteur de sable. Le lavage de ces dessableurs est assuré par la 3ème vis d’Archimède.

Répartiteur (mélangeur)

C’est un ouvrage constitué de quatre bacs dont une est plus grande des autres et sert à répartir l’eau avec les réactifs, les trois autres sont destinés à répartir l’eau entre les trois débourbeurs. Chaque bac est équipé d’une vanne motorisée. Dans le cas où l’Oued est peu turbide (contient des matières en suspension inférieur à 2 g/l), l’eau passe directement de la station de pompage vers la station de traitement.

Débourbage

Le débourbage est une étape de séparation solide-liquide qui procède la clarification des eaux de surface particulièrement chargées lorsque la décantation classique n’est plus possible. Le but de cette pré-décantation est d’éliminer la majorité des matières en suspension de l’eau brute,d’en assurer l’évacuation sous forme de boues concentrées et de fournir à l’étape de décantation principale une eau de qualité acceptable.Cette opération est assurée par trois débourbeurs de débits égaux, chacun d’eux est constitué d’une partie centrale tournante qui sert à mettre l’eau en mouvement afin que les réactifs accomplissent leur fonction qu’est d’éliminer les boues décantées par des pompes qui les rejettent dans l’Oued en aval.

Pompage de l’eau brute

Cette station est équipée de six groupes électropompes, chacune à un débit de 500l/s. ces groupes refoulent l’eau vers la station de traitement par une conduite de refoulement équipé par un anti-bélier de volume 20000L. L’aspiration se fait à partir d’une prise directe sur l’oued SEBOU ou bien à partir de la bâche 1600 m3 au cas où la station de prétraitement est en marche.

Remarque : Un anti-bélier horizontal est mis en place pour protéger les équipements de la station de pompage contre la force provoquée par le retour de l’eau en cas de l’arrêt de la station, d’un déclenchement brutal de l’installation ou d’une coupure de courant.

Station de Traitement

L’eau prétraiter est acheminée par des canalisations à l’aide d’une station de pompage jusqu’à la station de traitement de l’eau. Après les opérations de prétraitement qui permettent à l’eau d’être moins chargée en matières en suspension (MES<2g/L), vient la phase de traitement qui permet de rendre l’eau potable.Au niveau de cette étape, l’eau doit être mélangée avec des différents réactifs chimiques qui nécessitent une préparation qui est effectuée dans le laboratoire afin de déterminer les doses convenables pour le traitement selon la qualité de l’eau brute.

Les principaux réactifs utilisés sont :
 Chlore
Il a pour rôles l’élimination de tous microorganismes existant dans l’eau, l’oxydation du fer et l’oxydation de la matière organique. Le dosage est effectué par :
 Deux chlorométries de 40Kg/h servant à la pré-chloration.
 Deux chlorométries de 10Kg/h servant à la désinfection.
On ne fait fonctionner que l’un des deux chlorométries, l’autre restant en secours.
 Sulfate d’alumine
La préparation se fait par cuvée dans trois bacs. Le dosage s’effectue par trois pompes doseuses (une en service, les autres au secours) permettant une injection du réactif au niveau de la conduite de l’eau brute pompé à partir de la station de prétraitement. Ce réactif est utilisé pour la coagulation de l’eau. La dose utilisée selon le laboratoire suivant la qualité d’eau brute.
 Charbon actif
Le charbon actif est utilisé pour l’amélioration du goût des eaux en cas d’existence d’une odeur due à la présence d’essence introduit dans l’eau par les organismes vivants qui ont vécu au contact de celle-ci : algues, champignons, etc.
 Poly-électrolyte
La préparation continue s’effectue par une trémie équipée d’un distributeur doseur. Le dosage est réalisé au moyen de deux pompages doseuses (une en service, l’autre en secours) permettant un taux de traitement de 0.1 g/m3. Ce réactif est utilisé comme moyen de floculation.

Les étapes de traitement des eaux :

Pré-chloration Elle consiste à mettre du chlore gazeux dans l’eau avant décantation au niveau de la prise d’eau à l’aide d’un vaporisateur qui contient 4 résistances pour permettre au chlore d’agir à temps et décomposer les matières organiques.

La pré-chloration permet aussi d’oxyder certains corps qui existent dans l’eau (fer, manganèse, micro-organismes,…). Cette oxydation facilite les floculations, donne une bonne décantation et élimine le mauvais gout et odeur.

On utilise souvent le chlore car il est plus économique et plus facile à utiliser.
Coagulation-floculation
La turbidité et la couleur d’une eau sont principalement causés par des particules très petites dites particules colloïdales. Ces particules qui peuvent rester en suspension dans l’eau durant de très longues périodes peuvent même traverser un filtre très fin. Par ailleurs puisque leurs concentrations est très stable, ces particules n’ont pas tendance à s’accrocher les unes aux autres.

Pour éliminer ces particules on a recours aux procédés de coagulation et de floculation :

Coagulation

La coagulation c’est une étape qui a une grande valeur et plus importantes dans le traitement des eaux de surface. La difficulté principale est de déterminer la quantité optimale de réactif à injecter en fonction des caractéristiques de l’eau brute, cette opération consiste à déstabiliser les particules en suspension c’est-à-dire de faciliter leur agglomération par la neutralisation des charges électrostatiques des particules colloïdales. En pratique ce procédé est caractérisé par l’injection et la dispersion rapide de produit chimique (Sulfate d’Alumine).

Les coagulants les plus utilisés sont :
 Le Sulfate d’Alumine Al2(SO4)3,18H2O.
 Le Chlorure Ferrique FeCl3.
 Le Sulfate Ferreux FeSO4.

 Floculation La floculation a pour but de favoriser à l’aide d’un mélange lent le contact entre les particules déstabilisées. Ces particules s’agglutinent pour former un floc qu’on peut facilement éliminer par décantation. Le réactif utilisé dans la station est le poly-électrolyte.

Décantation La décantation est une méthode de séparation des matières en suspension et les colloïdes rassemblés en floc, après l’étape de coagulation-floculation.

Lors de la décantation, les particules dont leurs densité est supérieure à celle de l’eau, vont s’accumuler au fond du décanteur sous l’effet de la pesanteur. Ces dernières seront éliminées du fond du bassin périodiquement.

Les décanteurs utilisés à la station sont au nombre de six, chacun possède un débit à traiter de 900 m3/h. L’eau sera ensuite passée vers les filtres qui enlèveront les petites particules qui n’ont pas sédimenté ou décanter.

Filtration Elle consiste à supprimer les flocs non éliminés par la décantation, à l’aide d’un milieu filtrant (filtre à sable) d’une hauteur de 0,95m et d’une porosité de 0,85mm. L’eau traverse un lit de sable par des pores, l’espace inter-granulaire se réduit ; alors, il faut faire un lavage au filtre afin d’avoir des bonnes résultats. Ce traitement doit réduire la turbidité de l’eau à des valeurs inférieures ou égales à 0.5 NTU (Unité néphélométrie de turbidité).

Désinfection La désinfection est une post-oxydation visant à éliminer les micro-organismes pathogènes : bactéries, virus et parasites, ainsi que la majorité des germes banals moins résistants. En eau potable, elle est assurée par des oxydants chimiques tels que le chlore (qui est utilisée dans cette station), le dioxyde de chlore, l’ozone et dans un certain nombre de cas, par un procédé chimique comme le rayonnement UV. Le principe de la désinfection est de mettre en contact un désinfectant à une certaine concentration pendant un certain temps avec une eau supposée contaminée.

Après désinfection, l’eau est devenue potable et prêt à être acheminée vers le réservoir de Bâb El Hamra de la RADEEF.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
I. Présentation de L’ONEE/BO
1. Historique
2. Missions principales
3. Nouvelles orientations stratégiques de L’ONEE/BO
4. Direction régional du centre nord (Fès)
5. Complexe de traitement des eaux d’OUED SEBOU
6. Laboratoire régional de Fès
Prétraitement et traitement de l’eau
I. Station de prétraitement
1. dégrillage
2. relevage
3. Dessablage
4. Répartiteur (mélangeur)
5. Débourbage
6. pompage de l’eau brute
II. Station de Traitement
1. Pré-chloration
2. coagulation-floculation
 Coagulation
 Floculation
3. Décantation
4. Filtration
5. Désinfection
Les analyses de la qualité de l’eau
I. Paramètre organoleptiques
1. Couleur
2. Odeur
3. Gout
II. Analyses physiques
1. Turbidité Figure 7 : turbidimètre.
2. Température
3. Le PH-mètre
4. Conductivité
III. Analyses chimiques
1. Détermination de l’alcalinité : TA et TAC
 Titre alcalimétrique TA
 Titre alcalimétrique complet TAC
2. Titre hydrotimétrique (dureté de l’eau)
3. Dureté calcique
4. Dureté magnésien
5. Oxydabilité
6. Test d’aluminium
Coagulation-floculation
I. La demande en chlore
1. Détermination de degré chlorométrique d’eau de javel
2. Expression des résultats
3. Détermination de break point
II. JAR-TEST
III. Analyse de l’eau brute
CONCLUSION

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