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traitement des eaux " traitement de de l'eau de source bousfer ORAN

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par Abdellatif HAKMI
université des sciences et de la technologie Oran - Licence 2006
  

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Traitement des eaux...................................................Analyse de l'eau de BOUSFER

Titre du graphique

y = 1,2x - 1,8

-1

0

1

2

3

4

5

6

0

0,108

0,209

0,431

0,548

absorbence

concentration

c=f(abs)

Linéaire (c=f(abs) )

INTRODUCTION ......................................................................................................................1

&&&&&&.53INTRODUCTION 2

TITRE ALCALIMETRIQUE (TA, TAC) 9

MESURE DE LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE 16

MESURE DU PH 22

Electrode combinée 24

DOSAGE DES CHLORURES 28

DOAGE DES NITRITE « NO 2-» 34

METHODE DU REACTIF ZAMBELLI 34

C3 = 0,46 mg/l. 38

DOSAGE DES NITRATE (NO3-) 44

«METHODE DE BRUCINE » 44

DOSOGE DES PHOSPHATES « PO4-3 » 50

« METHODE DU REACTIFS ULFOMOLY BDIQUE » 50

OXYDABILITE AU KMNO4 « METHODE A CHAUD » 57

60

Pour vérifier le titre d'une solution de permanganate de potassium, on propose différentes substances de base, par exemple H2C2O4. 2H2O, Na2C2O4, As2O6, le fer métallique, etc. Les substances qui conviennent le mieux sont Na2C2O4 et H2C2O4. 2H2O. Elles doivent être chimiquement pures et correspondre exactement à leur formules. L'oxalate de sodium n'est pas hygroscopique ; il ne contient pas d'eau de cristallisation et ne se modifie pas au cours de sa conservation. L'acide oxalique est quelque peu plus difficile à épurer que Na2C2O4, il n'est pas hygroscopique non plus. 60

DOSAGE DE L'OXYGENE DISSOUS METHODE DE « WINKLER » 62

DOSAGE DE L'ANHYDRIDE CARBONIQUE 67

« MATIERE EN SUSPENSION » «MES» 71

...................53INTRODUCTION

L'étude de l'eau a pour objet de déterminer ses possibilités d'utilisation ; elle comporte une analyse physico-chimique et un examen bactériologique.

L'analyse physico-chimique fait connaître les emplois auxquels convient une eau données, besoins ménagers (eau de cuisson ou de lavage...), besoins industriels (eau de réfrigération ou de fabrication...), elle décèle les eaux risquant d'exercer une action chimique sur les canalisations, elle facilite la mise au point des traitements qui supprimeront les inconvénients révélés .L'eau est un constituant fondamental de notre environnement, c'est le seul composé qui peut se trouver dans les trois états de la matière (solide, liquide, ou gazeux) aux températures ordinaires.

À ORAN(en arabe Warhan), ville du nord-ouest de l'Algérie, au sud de bou-sfer à 400 m de altitude entre le mont de mudjardjo et cap blanc situe la source naturelle de BOU-SFER appelé par la population TODORRO.

BOU SFER (Camp de), : Anciennement Aïn-Boucefar, le village est créé en 1850, érigé en commune de plein exercice en 1863 situé en face de la base marine de Mers el-Kebir.

Lors de l'indépendance de l'Algérie, le 2e REP se voit donné pour mission de protéger la base marine. Il est regroupé le 13 sept. 1962 dans un camp qui prend le nom de « Camp Segrétain ».

L'implantation prévue est vierge de toute construction sur l'emplacement de vignes, au fond d'une cuvette bordée au nord par des dunes qui la sépare de la mer à proximité. Les légionnaires se mettent à l'ouvrage et construisent d'abord camp de toile, puis la nécessité de construire en dur les bâtiments collectifs, se fait bien vite ressentire aux premières pluies. .

- La nappe de Bousfer Ain-Turck:

Cette nappe est l'une des plus importantes de la région. Elle est constituée par des grès et sables quaternaires, parfois surmonté par les colluvions du Djebel Murdjadjo. L'épaisseur de ces colluvions présente un maximum de 60 mètres au Sud de Bousfer et diminue progressivement vers le nord pour disparaître complètement. Au niveau de cette nappe, un certain nombre de fosses septiques côtoie les puits d'exploitation. Les risques de pollution sont donc à craindre. Les sources de pollution sont:

- Les eaux usées domestiques: Le village de Bousfer et le village agricole débitent un volume assez important d'eaux usées sans aucun traitement. Il faut également ajouter la présence de dépôts d'ordures ménagères immédiatement au Nord de Bousfer village. Par ailleurs, la région jouissant d'une vocation agricole, de grandes quantités d'engrais chimiques et organiques sont déversés sans discernement et participent, par lessivage, à la pollution de la nappe.
Les communes de Ain-Turck, Cap-Falcon, Bousseville, Trouville, Saint-Rock et Bousfer village utilisent toujours les fosses septiques.
- Les cimetières: Le cimetière de Sidi Bouameur, situé sur le piémont du Djebel Murdjadjo. Constitue un danger de pollution non négligeable pour la population comprise entre Saint- Rock et Bousfer village, si on considère que les eaux infiltrées au niveau du piémont vont participer à l'alimentation de la nappe en aval .C'est un grand cimetière qui desserre tous les habitants de Bousfer, Ain-Turck, Cap-Falcon, Trouville, Saint-Rock et le village agricole qui est situé sur les brèches de pentes, ce qui pollue directement les eaux de la nappe.
- Les bains maures : Les bains maures de Ain-Turck et de Bousfer village constituent également une source grave de pollution (présence de détergents en grande quantité). Les bains maures de Ain-Turck déversent leurs eaux usées en mer tandis que le bain de Bousfer est raccordé au réseau collectif d'assainissement.

TITRE HYDROMETRIQUE (T. H)

Une eau est dite dure quand elle contient une forte proportion d'ions calcium et magnésium; cela se traduit par une eau qui mousse difficilement en présence de savon, d'autre façon c'est la teneur de l'eau en sels de chaux et sels de magnésie qui détermine sa dureté ou sa douceur, en langage courant la teneur en calcaire. Pour mesurer la dureté (le titre hydrométrique) on va utiliser le degré de dureté qui correspond à une concentration de carbonate de calcium (CaCO3) en mg par Litre (mg/l) ou une concentration de chaux (CaCO). 0 pour une eau d'une pureté absolue théorique à 60 pour une eau impropre à l'usage même industriel.

Une eau douce D.H. 5 à moyenne D.H. 15 peut être utilisée pour l'arrosage et le bassinage des plantes. L'eau adoucie par les sels n'est supportée par aucune plante, elle est juste bonne pour le jardin.

Si l'on ne possède pas d'eau de pluie en quantité suffisante, l'eau du robinet est en définitive la plus pratique. Mais elle contient du chlore qui est relativement mal supporté par les plantes. On a donc intérêt à récolter l'eau le soir, la laisser reposer toute la nuit, le chlore se sera dégradé pendant ce laps de temps.

La dureté de l'eau se situe idéalement entre 10°F et 20°F. Une valeur trop faible entraîne la corrosion, une valeur trop élevée, ce qui est le plus fréquent, entraîne l'entartrage si le pH est trop élevé. Il faudra alors surveiller attentivement la valeur du pH.

Principe :

Les ions des éléments alcalino-terreux présents dans l'eau forment un complexe du type chélate avec le sel de l'acide éthylène-diamine-tétracétique.

La disparition des dernières traces d'éléments libres à doser est décelée par le virage de l'indicateur spécifique. En milieu convenablement tamponné pour empêcher la participation du magnésium, la méthode permet de doser la somme des ions du calcium et du magnésium.

Réactifs :

Solution titrée de l'EDTA N/50 ;

Solution tampon ;

Indicateur noir d'ériochrome T.

Mode opératoire :

Prendre 100 ml d'eau à analyser à l'aide d'une pipette de 100 ml et les transférés dans un erlenmeyer de 500 ml. La solution est chauffée à 60°C, et on ajoute 5 ml de la solution tampon et quelque mg de l'indicateur. On titre alors avec la solution titrée de l'EDTA jusqu'au virage du rouge violacé au bleu.

Expression des résultats :

VEDTA = 29ml.

T.H = (V E.D.T.A * N E.D.T.A) * 1000 /100

T.H = V * N * 10 (méq/l) = 29* 0,02 * 10 = 5.8 méq..

ð T.H = 5.8méq/l

Interprétation :

Sauf exception très particulière, la dureté a un caractère naturel lié au lessivage des terrains traversés et correspond à la teneur en calcium et en magnésium. Il n'est pas facile de définir un niveau en ce qui constitue une eau dure et une eau douce. Cependant, on peut considérer qu'une eau ayant une teneur inférieure à 75 mg/l de CaCO3 ou à 30mg/l de Ca est une eau douce et qu'au dessus, il s'agit d'une eau dure.

En fonction de considérations domestiques, l'O.M.S. recommande pour l'eau destinée à la consommation humaine une valeur limite de 500 mg/l exprimée en CaCO3.

Le directive des communautés européenne indique comme concentration minimale requise 60 mg/l de calcium ou cations équivalents pour les eaux livrées à la consommation humaine et ayant subit un traitement d'adoucissement. La réglementation française fixe pour la dureté totale une valeur limite de 50° français et indique que pour les eaux ayant subit un traitement d'adoucissement, elle ne doit pas être inférieure à 50° français.

Réponses aux questions :

a/ La dureté en (°F) et (mg/l) :

On a: 1°F = 1/5 méq/l = 0.2 meq =10 mg/l

donc : TH = 4.6 * 5 = 29°F

1°F ð 10mg/l

23°F ð TH = 290mg /litre de CaCO3.

50 mg/l = 1meq ð TH = 5.8 * 50 = 290mg/l de CaCO3

Les inconvénients d'une dureté élevée :

 

La dureté plus élevée engendre une consommation élevée du savon, c'est pour cela on utilise des agents ayant le pouvoir de ségestrie les ions de Ca 2+ et Mg2+ lors de la fabrication.

Sous l'action de chaleur la libération du CO2 s'accompagne de la précipitation de CaCO3 ce qui pose un problème particulier aigu dans les cas des chaudières industrielles a haute pression.

Une eau dure est riche en HCO3- peut devenir sur saturée en CaCO3 s'il y a hausse PH donc cela provoque l'incrustation des conduites.

Certaines industries ne peuvent tolérer les inconvénients causés par la présence des ions Ca2+ et Mg2+ telles que la fabrication des textiles et la fabrication des produits pharmaceutiques.

Pourquoi on a pas intérêt d'avoir une dureté nulle :

Les eaux trop douces présentent également un inconvénient outre leur goût fade, elles corrodent davantage les métaux, il peut même arriver que des métaux ait caractère toxique comme le cadmium ou le plomb est se libérer

- comme un intérêt industriel, l'eau dures riches en carbonates et bicarbonates de calcium réduisent leur corrosivité.

Donc on peut résumer les inconvénients d'une dureté élevée dans ces 4 points

Ø La consommation de savon (perte de savon) ;

Ø L'entartrage des chaudières ;

Ø L'incrustation des conduites ;

Ø La perturbation des procédés industriels.

Les L'intérêt à avoir une dureté nulle au niveau des chaudières :

Sous l'action de la chaleur, la libération de CO2 s'accompagne de la précipitation de CaCO3 ce qui pose un problème particulièrement aigu dans le cas des chaudières industrielles à haute pression. Donc on peut citer :

Ø L'augmentation des mousses (qui explosent ou éclatent en libérant des particules d'eaux).

Ø L'accroissement de la pression entraîne une explosion des chaudières.

Ø L'eau douce dissolvent d'abords les anciens dépôts de calcaires, es suite les métaux tel que le « Zn, Pb » des tuyauteries, ainsi implique la contamination de l'eau qui est nuisible pour la santé.

II existe deux sortes de dureté :

La dureté totale ou hydrométrique TH :

Elle pressente les somme des concentration de calcium et magnésium en mg/l.

La dureté temporaire ou carbonatée :

C'est la quantité de bicarbonates de calcium ou de magnésium ou de fer pressente dans un litre d'eau. Ce genre de dureté peut être éliminé par simple chauffage

Ca(HCO3)2 ð CaCO3 + H2O + CO2ì

Mg(HCO3)2 ð MgCO3 + H2O + CO2ì

La dureté permanente :

Elle est déterminée par la quantité de sulfates, de chlorures, et de phosphates présentes dans un litre d'eau.

La dureté calcique :

Correspond à la teneur globale en sel calcium.

La dureté magnésienne :

Correspond a la teneur en sels de magnésium.

La somme des deux duretés (permanente et temporaire) donne la dureté totale de l'eau ou ce qu'on appelle titre hydrométrique.

TH = [Ca2+] + [Mg2+]

La relation qui existe entre la dureté temporaire et la dureté permanente :

La dureté permanente = dureté totale - titre alcalimétrique complet

La dureté permanente = TH - TAC

La dureté temporaire = TH (total) = TAC si on a seulement HCO3-

La dureté totale = TH [Ca2+] + TH [Mg2+]

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Rassembler les contraires c est creer l harmonie