PROPRIETES GENERALES DES EAUX
Impact de la duretรฉ sur les utilisations domestiques
L’eau dure n’est pas mauvaise pour la santรฉ. Au contraire, il semble que les populations alimentรฉes en eau naturellement dure sont moins sujettes ร lโinfarctus du myocarde. En revanche, l’eau adoucie peut prรฉsenter certains inconvรฉnients tels que pour des localitรฉs ayant des anciennes canalisations en plomb induit ร la solubilitรฉ du plomb.
L’utilisation domestique des eaux dures pose les principaux problรจmes suivants:
โข Entartrage des appareils et des canalisations d’eau.
โข Consommation d’รฉnergie
โข Consommation de lessive
Depuis la premiรจre exploitation des eaux gรฉothermales en 1974, aucun traitement n’a รฉtรฉ entrepris pour rรฉsoudre le problรจme d’entartrage dans la rรฉgion de Touggourt.
La dรฉcarbonatation successivement ร la chaux, Ca(OH)2 (traitement de la duretรฉ carbonatรฉe) et au carbonate de sodium, Na2CO3 (traitement de la duretรฉ non carbonatรฉe),semble la plus appropriรฉe. Elles sont dโapplication facile, sรปre et รฉconomique, comparativement ร la rรฉsine รฉchangeur d’ions, grand consommateur de produits chimiques de sa rรฉgรฉnรฉration [27]. L’osmose inverse, concurrente de la nanofiltration [28], est d’une permรฉabilitรฉ non sรฉlective [27] et s’accompagne, comme l’รฉlectrodialyse, d’une forte consommation d’รฉnergie [29]. Les inhibiteurs (l’hexamรฉtaphosphate), malgrรฉ leur efficacitรฉ, sont trรจs coรปteux et contenant des mรฉtaux lourds. Le recourt ร l’hydroxyde de sodium est dรฉconseillรฉ du fait de sa contamination par le mercure [31].
La dรฉcarbonatation au CO2 [32] est trรจs coรปteuse si la source est industrielle alors que la source naturelle (air), moins chรจre, risque d’รชtre polluรฉe. On a รฉvaluรฉ entre 40 ร 50 tonnes, la masse de tartre formรฉe annuellement par forage dโeau exploitรฉ [33] et en mรชme temps, la prรฉcipitation de tartre continue ร se produire dans les conduites d’alimentation en eau potable.
Durant dix ans de mise en service des conduites ont รฉtรฉ constatรฉ que le diamรจtre de ces derniรจres a รฉtรฉ rรฉduit ร 50 %.
Nรฉcessite dโadoucir lโeau
Les ions calcium (Ca2+) et magnรฉsium (Mg2+) dโune eau dรฉterminent sa duretรฉ. Le corps humain a besoin dโapports quotidiens en calcium et en magnรฉsium, provenant de lโeau de boisson et des aliments. Par contre, si lโeau est trop incrustante [36], cela peut entraรฎner des inconvรฉnients: dรฉpรดts de calcaire dans les rรฉseaux de distribution, les chaudiรจres et les machines ร laver, dรฉpenses supplรฉmentaires en รฉnergie, risque de dรฉveloppement bactรฉrien, risque de dissolution du plomb des canalisations, โฆ dโoรน la nรฉcessitรฉ dโadoucir lโeau pour enlever une partie de sa duretรฉ, quand celle-ci est importante. En pratique, on cherche ร diminuer le TAC entre 10 et 20 ยฐF, mais tout en limitant les risques de corrosion.
Techniques dโadoucissement
Plusieurs procรฉdรฉs (physiques et chimiques) sont actuellement disponibles pour rรฉsoudre le problรจme d’entartrage. Les techniques dโadoucissement font appel ร trois procรฉdรฉs, ร savoir la dรฉcarbonatation qui nโรฉlimine que les ions calcium et magnรฉsium liรฉs aux bicarbonates. Il sโagit alors dโun adoucissement partiel, et lโadoucissement total qui รฉlimine lโensemble des ions calcium et magnรฉsium, mais sans modifier lโalcalinitรฉ de lโeau.
Le troisiรจme procรฉdรฉ est reprรฉsentรฉ par la nanofiltration qui รฉlimine partiellement les ions calcium, magnรฉsium et bicarbonates [38]. Parmi les procรฉdรฉs de dรฉcarbonatation, on trouve: la dรฉcarbonatation ร la chaux; la dรฉcarbonatation ร la soude; la dรฉcarbonatation sur rรฉsines รฉchangeuses dโions du type cationique carboxylique, rรฉgรฉnรฉrรฉe par une solution de chlorure de sodium.
LโOsmose inverseย
Les procรฉdรฉs membranaires (ultrafiltration, microfiltration, et osmose inverse) prennent une place importante et semblent รชtre la technologie du futur pour ce type de traitement. En effet, ces procรฉdรฉs prรฉsentent les avantages suivants par rapport aux autres procรฉdรฉs:
โข Pas d’ajouts d’additifs chimiques et absence de boue.
โข Rรฉduction des frais d’exploitation (รฉnergie, main-d’ลuvre).
โข Encombrement rรฉduit
โข Possibilitรฉ d’exploitation automatique du procรฉdรฉ.Bien que ces techniques aient connu un dรฉveloppement industriel, leur essor est ralenti par les phรฉnomรจnes intrinsรจques aux techniques membranaires, du coรปt รฉlevรฉ des membranes, de la polarisation et du colmatage des membranes .
Principe de l’osmose inverse
L’osmose inverse est un phรฉnomรจne observรฉ quand deux solutions de concentrations diffรฉrentes sont sรฉparรฉes par une membrane. Celle-ci laisse passer le solvant vers la solution la plus concentrรฉe et arrรชte le solutรฉ. L’รฉgalitรฉ des potentiels chimiques ne pouvant se rรฉtablir par diffusion du solutรฉ vers le solvant, celle-ci va alors diluer la solution; la pression correspondante est appelรฉe pression osmotique de la solution (ฯ), le solvant passera du milieu le plus concentrรฉ au milieu le moins concentrรฉ, ce qui se traduit par une inversion du flux osmotique, d’oรน le nom d’osmose inverse.
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Table des matiรจres
Introduction
Chap I : PROPRIETES GENERALES DES EAUX
I.1.Introduction
I.2. Propriรฉtรฉs de lโeau
I.2.1. Propriรฉtรฉs physiques
I .2.1.1 La tempรฉrature dโรฉbullition
I.2.1.2 La masse volumique
I.2.1.3 La viscositรฉ
I.2.1.4 La tension superficielle
I.2.1.5 La conductivitรฉ รฉlectrique
I.2.2. Propriรฉtรฉs chimiques de lโeau
I.2.3 Propriรฉtรฉs biologiques de lโeau
I.3 Ressources hydriques naturelles
I.3 .1. Eaux souterraines
I.3 .2. Eaux de surface
I.3.3. Eaux de mers et ocรฉans
I.4 Pollution des eaux
I.4.1.Origine de la pollution
I.4.1.1 Lโindustrie
I.4.1.2 Lโagriculture
I.4.1.3 Pollution domestique
I.4.1.4 Pollution par les eaux pluviales
I.4.1.5 Pollution dโorigine naturelle
I.4.1.6 Pollution par les substances associรฉes au traitement de lโeau
I.4.2. Les principaux polluants des eaux naturelles
I.4.2.1 Polluants physiques
I.4.2.1.1 Les รฉlรฉments grossiers
I.4.2.1.2 Les sables
I.4.2.1.3 Les matiรจres en suspension (MES)
I.5. Les paramรจtres de qualitรฉ des eaux
I.5.1. Les paramรจtres organoleptiques
I.5.1.1 Turbiditรฉ
I.5.1.2. La couleur
I.5.1.3. Goรปt et odeur
I.5.2. Les paramรจtres en relation avec la structure de l’eau
I.5.2.1. La tempรฉrature
I.5.2.2. La duretรฉ
I.5.2.3. Le pH
I.5.2.4. Lโalcalinitรฉ
I.5.2.5. La conductivitรฉ
I.5.2.6. Sodium et potassium
I.5.2.7. Les chlorures
I.5.2.8. Les sulfate
I.5.3. Les paramรจtres indรฉsirables
I.5.3.1 Les matiรจres organiques
I.5.3.2 Lโazote
I.5.3.3 Certains mรฉtaux
I.5.4. Les paramรจtres toxiques
I.5.5. Les caractรฉristiques biologiques
I.6. Conclusion
Chap II : DURETE ET PROCEDES DโADOUCISSEMENT DE LโEAU
II.1. Introduction
II.2. Principaux รฉlรฉments responsables de la duretรฉ
II.3. Normes et recommandations
II.4. Impact de la duretรฉ sur les utilisations domestiques
II.5- Techniques dโadoucissement
II.5.1. Lโรฉchangeurs dโions
II.5.2. LโOsmose inverse
II.5.3. Dรฉcarbonatations ร la chaux
II.5.4. Dรฉcarbonatation au carbonate de sodium (Na2CO3)
II.6. Types dโadoucisseur dโeau
II.6.1. Adoucisseur dโeau au CO2
II.6.2. Adoucisseur dโeau sans รฉlectricitรฉ
II.63.. Adoucisseur dโeau industriel
Chapitre III Matรฉriel et mรฉthodes
III.1- Introduction
III.1. Prรฉlรจvement des รฉchantillons
III.2. Mesure de la tempรฉrature
III.3. Mesure du pH
III.4. Mesure de la conductivitรฉ
III.5. Dรฉtermination de la salinitรฉ
III.6. Mesure de la turbiditรฉ
III.7. Dosage de la duretรฉ totale
III.8. Dosage de calcium
III.9.Calcul du magnรฉsium (Mg+2)
III.10. Dosage de lโalcalinitรฉ
III .11. Calcul des bicarbonates (HCO3-)
III .12. Dosage des sulfates
III.13. Dosage des chlorures
III.14. Dosage des nitrites
III.15. Analyse Spectrophotomรจtre
Chapitre IV Rรฉsultats Et Interprรฉtation
IV.1 Eau du forage de Ain El Houtz
1er cas: Adoucissement de lโeau du forage dโAin EL Houtz par addition de la chaux รฉteinte Ca(OH)
2er cas: Adoucissement de lโeau du forage dโAin EL Houtz par addition de CaO
3 eme cas: Adoucissement de lโeau du forage dโAin El-Houtz par addition du carbonate de sodium
Conclusion gรฉnรฉrale
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