Couplage : Traitement physico-chimique-microfiltration d’eau de l’oued boussellem / LAMIRI, Nabil

Public ISBD Titre : Couplage : Traitement physico-chimique-microfiltration d’eau de l’oued boussellem Type de document : texte imprimé Auteurs : LAMIRI, Nabil ; Aoun. S, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2014 Importance : 1vol. (44f.) Format : 30cm. Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Eau potable - eaux brutes - matières en suspension - polluants – normes sanitaires - normes techniques - traitement des eaux - qualité des eaux - analyses physico-chimiques - effluents - titre hydrotimétrique – oxygène dissout - turbidité - pH - conductivité - TA - TAC - décantation - coagulation - tartre - colloïdes - micelles - floculation - microfiltration – colmatage - rétro lavage - nettoyage chimique - osmose inverse - Oued Boussellem - cônes d’Imhoff – bentonite - Résumé : Conclusion A l’issue de notre étude, nous avons montré que :  L’avantage principal de la microfiltration est l’épuration des eaux sans recourir à un traitement chimique. En effet, au moyen de la bentonite de Maghnia, nous avons pu réduire la teneur en matières organiques, le TAC ainsi que la turbidité avec disparition de la couleur des eaux.  Cependant, le principal obstacle de la microfiltration frontale reste le colmatage sévère des membranes.  Un prétraitement est donc nécessaire pour éliminer les matières en suspension et colloïdales  Le prétraitement par la bentonite de Maghnia a donné des résultats satisfaisants. Il en découle que ce procédé peut aisément remplacer le traitement classique. Par ailleurs :  Les boues résiduaires contenant la bentonite ne sont pas toxiques et pourraient servir de fertilisants contrairement aux boues classiques En définitif :  Le traitement de l’eau brute par la bentonite de Maghnia suivi de la microfiltration offre un avantage certain du point de vue qualitatif et économique. Il permet d’aboutir aux résultats satisfaisants sans recours à des procédées à la fois couteux ou nécessitant l’usage d’agent chimiques Note de contenu : Introduction………………………………………………………………………….1 CHAPITRE 1 I.1.GNERALITES……………………………………………………………3 I.2. Qualité des eaux issues de diverses sources d’approvisionnement……….…4 I.2.1. les eaux pluviales………………………………………………………...……4 I.2.2.les eaux de surfaces…………………………………………………....………4 I.2.3.les eaux souterraines…………………………………………………..….……5 I.2.4.l’eau marins …………………………………………………….……..……6 I.3. Les effluents urbains……………………………………………………….....…6 Définition…………………………………………………………………..………....6 I.3.1. Les effluents domestiques…………………………………………………...…6 I.3.2. Les effluents industriels……………………………………………………..…7 I.4. Oued Boussellem………………………………………………………..………8 I.4.1. Situation géographique d’Oued Boussellem…………………………………9 I.4.2. Quelques caractéristiques de l’Oued Boussellem……………………………9 I.4.3. Sources de pollution de l’OUED BOUSSELLEM………………………..…9 I.5. Pollution…………………………………………………………………………10 I.5. 1. Définition…………………………………………………………………….10 I.5.2. Natures de la pollution……………………………………………………….10 a) Pollution biologique……………………………………………………………...11 b) Pollution chimique………………………………………………………………11 c) Pollution physique …………………………………………………………….…11 I.6. Les risques sanitaires…………………………………………………………...11 I.7. Les principaux paramètres indicateurs de pollution d’un cours d’eau……..12 1.7.1. Matières en suspension (MES) et colloïdes………………………………...12 I.7.2. Couleur……………………………………………………………………….13 I.7.3. Odeur………………………………………………………………………….13 I.7.4. Demande biochimique en oxygène (DBO) …………………………………13 I.7. 5. Demande chimique en oxygène (DCO)…………………………………….14 I.7.6. Température………………………………………………………………….14 I.7.7. Conductivité…………………………………………………………………..14 CHAPITRE II TRAITEMENT PHYSICO CHIMIQUE DES EAUX II.1. Coagulation…………………………………………………………………….15 II.1.1. Effet de la coagulation sur les paramètres de l’eau………………………16 a) Turbidité……………………………………………………………………….…16 b) Couleur…………………………………………………………………………. 16 c) Résistivité………………………………………………………………………...16 d) pH………………………………………………………………………………...16 II.1.2. Réactifs coagulants ………………………………………………………….17 II.3. Décantation…………………………………………………………………… 17 II.4. Filtration………………………………………………………………………..18 CHAPITRE III LA MICROFILTRATION III. Théorie de la microfiltration………………………………………….……….19 III. 1.Définition……………………………………………………………………...19 III. 2.Types de microfiltration……………………………………………………...19 III.2.1. Microfiltration frontale…………………………………………………….19 III.2.2. Microfiltration tangentielle………………………………………………...20 III.3.Mécanismes de rétention des particules en microfiltration…………….......21 III.4. Contraint e de la microfiltration : le colmatage…………………………….21 III.4.1. Définition………………………………………………………....................21 III.4.2. Cinétique du colmatage…………………………………………..………...21 III.5. Influence de différents paramètres sur le colmatage des membranes…….22 III.5.1. Influence de la pression transmembranaire ……………………………...22 III.5.2. Influence de la température ……………………………………………….23 III.5.3. Influence du diamètre de pore des membranes……………………….....23 III.6. Lutte contre le colmatage des membranes …………………………………23 III.6. 1. Le prétraitement de micro filtration……………………………………...23 III.6.2. Rétro lavage périodique (lavage inverse)…………………………………24 III.6.3. Le nettoyage chimique…………………………………………………….24 III.7. Application de la microfiltration……………………………………………25 CHAPITRE IV PARTIE EXPERIMENTALE IV.1. Procédés de coagulation- floculation- décoloration des eaux brutes de l’oued Boussellem……………………………………………...……………………26 IV.1.1.Matières décantables………………………………………………………..26 IV.1.2.Caractère basique de la bentonite de Maghnia……………………………27 IV.1.3. Usage de la bentonite de Maghnia : détermination de la concentration et de pH optimaux de coagulation de la suspension de bentonite utilisée dans le traitement de l’eau brute…………………………………………………….……..29 IV.1.4. Procédés de traitement par la bentonite des eaux brutes de l’oued Boussellem : Jar test………………………………………………………………...31 IV.1.5.Interprétation des paramètres analysés après le Jar test…………………36 IV.2. Microfiltration frontale sur membrane de 0.45μm………………………....36 IV.2.1. Microfiltration frontale de l’eau distillée ………………………………....37 IV.2.2.Microfiltration des eaux brutes sans prétraitement et mise en évidence du colmatage : chute sévères du débit……………………………………………..37 IV.2.3. La microfiltration des eaux brutes après prétraitement de coagulation- floculation par la bentonite …………………………………………38 IIV.4. Effet de la lumière sur les différents types d’eau………………………..…40 IV.5. Etude comparative entre la bentonite et le FeSO4 dans le traitement de l’eau brute………………………………………………………………………….………43Conclusion ………………………………………………………………………..…44 Bibliographie Liste des tableaux Liste des figures Liste des photos Mots clés Abréviations AnnexesV.3. Influence des conditions climatiques sur le traitement (Jar test)………….39 Côte titre : MACH/0021 Couplage : Traitement physico-chimique-microfiltration d’eau de l’oued boussellem [texte imprimé] / LAMIRI, Nabil ; Aoun. S, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2014 . - 1vol. (44f.) ; 30cm. Catégories : Thèses & Mémoires:Chimie Mots-clés : Eau potable - eaux brutes - matières en suspension - polluants – normes sanitaires - normes techniques - traitement des eaux - qualité des eaux - analyses physico-chimiques - effluents - titre hydrotimétrique – oxygène dissout - turbidité - pH - conductivité - TA - TAC - décantation - coagulation - tartre - colloïdes - micelles - floculation - microfiltration – colmatage - rétro lavage - nettoyage chimique - osmose inverse - Oued Boussellem - cônes d’Imhoff – bentonite - Résumé : Conclusion A l’issue de notre étude, nous avons montré que :  L’avantage principal de la microfiltration est l’épuration des eaux sans recourir à un traitement chimique. En effet, au moyen de la bentonite de Maghnia, nous avons pu réduire la teneur en matières organiques, le TAC ainsi que la turbidité avec disparition de la couleur des eaux.  Cependant, le principal obstacle de la microfiltration frontale reste le colmatage sévère des membranes.  Un prétraitement est donc nécessaire pour éliminer les matières en suspension et colloïdales  Le prétraitement par la bentonite de Maghnia a donné des résultats satisfaisants. Il en découle que ce procédé peut aisément remplacer le traitement classique. Par ailleurs :  Les boues résiduaires contenant la bentonite ne sont pas toxiques et pourraient servir de fertilisants contrairement aux boues classiques En définitif :  Le traitement de l’eau brute par la bentonite de Maghnia suivi de la microfiltration offre un avantage certain du point de vue qualitatif et économique. Il permet d’aboutir aux résultats satisfaisants sans recours à des procédées à la fois couteux ou nécessitant l’usage d’agent chimiques Note de contenu : Introduction………………………………………………………………………….1 CHAPITRE 1 I.1.GNERALITES……………………………………………………………3 I.2. Qualité des eaux issues de diverses sources d’approvisionnement……….…4 I.2.1. les eaux pluviales………………………………………………………...……4 I.2.2.les eaux de surfaces…………………………………………………....………4 I.2.3.les eaux souterraines…………………………………………………..….……5 I.2.4.l’eau marins …………………………………………………….……..……6 I.3. Les effluents urbains……………………………………………………….....…6 Définition…………………………………………………………………..………....6 I.3.1. Les effluents domestiques…………………………………………………...…6 I.3.2. Les effluents industriels……………………………………………………..…7 I.4. Oued Boussellem………………………………………………………..………8 I.4.1. Situation géographique d’Oued Boussellem…………………………………9 I.4.2. Quelques caractéristiques de l’Oued Boussellem……………………………9 I.4.3. Sources de pollution de l’OUED BOUSSELLEM………………………..…9 I.5. Pollution…………………………………………………………………………10 I.5. 1. Définition…………………………………………………………………….10 I.5.2. Natures de la pollution……………………………………………………….10 a) Pollution biologique……………………………………………………………...11 b) Pollution chimique………………………………………………………………11 c) Pollution physique …………………………………………………………….…11 I.6. Les risques sanitaires…………………………………………………………...11 I.7. Les principaux paramètres indicateurs de pollution d’un cours d’eau……..12 1.7.1. Matières en suspension (MES) et colloïdes………………………………...12 I.7.2. Couleur……………………………………………………………………….13 I.7.3. Odeur………………………………………………………………………….13 I.7.4. Demande biochimique en oxygène (DBO) …………………………………13 I.7. 5. Demande chimique en oxygène (DCO)…………………………………….14 I.7.6. Température………………………………………………………………….14 I.7.7. Conductivité…………………………………………………………………..14 CHAPITRE II TRAITEMENT PHYSICO CHIMIQUE DES EAUX II.1. Coagulation…………………………………………………………………….15 II.1.1. Effet de la coagulation sur les paramètres de l’eau………………………16 a) Turbidité……………………………………………………………………….…16 b) Couleur…………………………………………………………………………. 16 c) Résistivité………………………………………………………………………...16 d) pH………………………………………………………………………………...16 II.1.2. Réactifs coagulants ………………………………………………………….17 II.3. Décantation…………………………………………………………………… 17 II.4. Filtration………………………………………………………………………..18 CHAPITRE III LA MICROFILTRATION III. Théorie de la microfiltration………………………………………….……….19 III. 1.Définition……………………………………………………………………...19 III. 2.Types de microfiltration……………………………………………………...19 III.2.1. Microfiltration frontale…………………………………………………….19 III.2.2. Microfiltration tangentielle………………………………………………...20 III.3.Mécanismes de rétention des particules en microfiltration…………….......21 III.4. Contraint e de la microfiltration : le colmatage…………………………….21 III.4.1. Définition………………………………………………………....................21 III.4.2. Cinétique du colmatage…………………………………………..………...21 III.5. Influence de différents paramètres sur le colmatage des membranes…….22 III.5.1. Influence de la pression transmembranaire ……………………………...22 III.5.2. Influence de la température ……………………………………………….23 III.5.3. Influence du diamètre de pore des membranes……………………….....23 III.6. Lutte contre le colmatage des membranes …………………………………23 III.6. 1. Le prétraitement de micro filtration……………………………………...23 III.6.2. Rétro lavage périodique (lavage inverse)…………………………………24 III.6.3. Le nettoyage chimique…………………………………………………….24 III.7. Application de la microfiltration……………………………………………25 CHAPITRE IV PARTIE EXPERIMENTALE IV.1. Procédés de coagulation- floculation- décoloration des eaux brutes de l’oued Boussellem……………………………………………...……………………26 IV.1.1.Matières décantables………………………………………………………..26 IV.1.2.Caractère basique de la bentonite de Maghnia……………………………27 IV.1.3. Usage de la bentonite de Maghnia : détermination de la concentration et de pH optimaux de coagulation de la suspension de bentonite utilisée dans le traitement de l’eau brute…………………………………………………….……..29 IV.1.4. Procédés de traitement par la bentonite des eaux brutes de l’oued Boussellem : Jar test………………………………………………………………...31 IV.1.5.Interprétation des paramètres analysés après le Jar test…………………36 IV.2. Microfiltration frontale sur membrane de 0.45μm………………………....36 IV.2.1. Microfiltration frontale de l’eau distillée ………………………………....37 IV.2.2.Microfiltration des eaux brutes sans prétraitement et mise en évidence du colmatage : chute sévères du débit……………………………………………..37 IV.2.3. La microfiltration des eaux brutes après prétraitement de coagulation- floculation par la bentonite …………………………………………38 IIV.4. Effet de la lumière sur les différents types d’eau………………………..…40 IV.5. Etude comparative entre la bentonite et le FeSO4 dans le traitement de l’eau brute………………………………………………………………………….………43Conclusion ………………………………………………………………………..…44 Bibliographie Liste des tableaux Liste des figures Liste des photos Mots clés Abréviations AnnexesV.3. Influence des conditions climatiques sur le traitement (Jar test)………….39 Côte titre : MACH/0021

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