Soutenance mémoire
Contrôle physicochimiques des eaux
Objectif :
Le but du traitement d’eau est d’obtenir une eau ayant les caractéristiques chimiques, physiques et bactériologiques requises pour la qualité des boissons, en éliminant les impuretés susceptibles d’affecter le goût et l’aspect du produit. Parmi les constituants de l’eau qui jouent un rôle nuisible à la qualité des boissons.
Les matières en suspension
L’eau de fabrication doit être exemple de toute matière en suspension, bien évidemment les grosses particules visibles à l’œil nu doivent être éliminées.
Les matières organiques
Les eaux fortement chargées de matières organiques peuvent entraîner la formation de collerette ou de floc dans la boisson quelques heures après la fabrication.
Les micro-organismes :
Sont présentes dans la plupart des eaux, ils peuvent se développer dans plusieurs jours ou semaines après la fabrication et changent le goût et l’aspect du produit fini.
Les substances sapides et odorantes :
Le chlore, les chloramines et le fer peuvent réagir avec les arômes délicats des boissons et modifient le goût.
L’alcalinité :
Les bicarbonates, les carbonates ou les hydroxydes, peuvent donner un goût anormal au produit fini.
II. Description du procédé de traitement de l’eau :
Le traitement consiste à faire passer l’eau brute par plusieurs processus physico-chimiques : la coagulation, la chloration, la réduction de l’alcalinité, la décarbonation. Le processus chimique fait intervenir la stérilisation (chloration), la coagulation et la réduction de l’alcalinité. Le processus physique utilise le filtre à sable, le décarbonateur, le filtre à charbon et le filtre polisseur
Principe de la Chloration :
Première Chloration :
A l’entrée de l’usine, l’eau de ville est stockée au premier bassin, à ce niveau l’eau subit une chloration de 1 à 3 ppm, pour inhiber l’effet des germes pathogènes qui peuvent se trouver dans l’eau. Caractéristiques : Le bassin n° 1 est réservé pour le stockage de l’eau de distribution. Sa capacité est d’environ 200 m3 Remarque : Le contrôle au niveau de l’eau dans le bassin se fait par biais de sondes de niveau. Analyses effectuées : Teneur en chlore, G.O.A Fréquences : Une fois par jour
Deuxième Chloration :
C’est une étape de stérilisation de l’eau de sortie du Décarbonateur au deuxième bassin de stockage, à ce niveau l’eau subit une deuxième chloration de 1 à 3 ppm, dans le but d’éliminer ou d’inactiver les germes pathogènes s’y trouvant, qui peuvent causer des maladies infectieuses chez le consommateur. L’effet stérilisant du chlore bactéricide provient surtout d’un effet d’inhibition enzymatique plus que par son action oxydante directe sur la structure même de la cellule vivante.
Coagulation-floculation :
La coagulation –floculation est un procédé physico-chimie de clarification des eaux, il permet la formation de flocs pour faciliter la filtration et pour cela on utilise deux types de coagulants : un coagulant de sel d’aluminium sous forme de polychlorosulfate basique. IDT-680 est un produit de consistance liquide de couleur jaune pâle soluble dans l’eau en toute proportion. L’injection du coagulant se fait à l’eau avant l’entrée au filtre à sable. Cette prise en masse vise les particules colloïdales et dispersions fines, mais également les substances dissoutes et les grosses molécules hydrophiles. Le floc absorbe aussi plusieurs composés chimiques très petits et légers qui véhiculent à travers tout le système de traitement d’eau. La Coagulation : Dans un premier temps, la coagulation, par un ajout de sels métalliques (généralement de l’aluminium), permet de supprimer les répulsions intercolloïdales : les cations métalliques (Al3+) se lient aux colloïdes et les neutralisent. Les particules colloïdales peuvent désormais se rencontrer. La mise en solution d’un coagulant se déroule en deux étapes. Prenons l’exemple du sulfate d’aluminium : • L’étape 1 : est une phase d’hydrolyse. Des intermédiaires polychargés positifs se forment. Ils sont très efficaces pour neutraliser la charge des colloïdes. Il s’agit de la véritable forme coagulante qui déstabilise les particules chargées négativement. • L’étape 2 : permet la formation du précipité d’Al(OH)3. Cette réaction dépend de l’agitation du milieu. Ce précipité est l’élément qui assure la coalescence des colloïdes déstabilisés : c’est la forme floculante.
La Floculation :
Dans un second temps, la floculation permet de s’attaquer au problème du faible diamètre des colloïdes. Le véritable souci est en fait la masse, qui ne permet pas une sédimentation naturelle et exploitable dans le cadre d’un traitement. La solution exploitée par la floculation est de provoquer, grâce à l’ajout de floculant, une agglomération des particules colloïdales. Par la suite, cet agglom érat de colloïdes appelé floc dispose d’une masse suffisante pour pouvoir se décanter.
Principe de la filtration :
Le processus de filtration de l’eau s’effectue en plusieurs étapes dans le but d’éliminer les matières en suspension qui se succèdent et qui sont les suivantes :
Filtration au niveau du filtre à sable :
La filtration par le sable est l’une des méthodes de traitement d’eau les plus anciennes, si cette méthode est correctement utilisée elle permet de produire une eau de grande qualité. Le filtre à sable est monté juste après le point d’injection du coagulant et sert à arrêter toutes les particules de floc résultant du processus de coagulation – floculation. Le filtre à sable purifie l’eau de trois manières différentes: Filtrati on pendant laquelle les particules sont séparées de l’eau à traiter. Adsorption chimique pendant laquelle les particules les contaminants collent à la surface du sable et viennent grossir la taille de ce dernier. Assimi lation par des micro-organismes aérobics qui se nourrissent des polluants de l’eau. Cette étape vient juste après le processus de coagulation floculation dont le but est de diminuer le taux de turbidité en se débarrassant des matières en suspension contenues dans l’eau. Remarques : Pour garantir la propreté du filtre à sable et améliorer son rendement, on recourt à : Un lavage à contre courant d’eau traversant le filtre pour expulser le floc résultant de processus de coagulation –floculation. un lavage à contre-courant par le chlore. Un lavage à contre-courant par l’air. Un lavage à co-courant du haut vers le bas par l’eau chlorée traitée. La vérification de l’état du sable s’effectue une fois tous les 3 mois. Analyses à l’entrée du filtre à sable : Teneur en chlore Analyses à la sortie du filtre à sable : – O.A : Odeur et Apparence – Turbidité – Test d’interface Fréquences des analyses : Toutes les 4 heures.
Filtration au niveau du filtre décarbonateur :
Le décarbonateur est monté à la sortie des filtres à sable dont le but principal est de réduire le taux d’alcalinité. L’eau à traiter traverse un lit de résine faiblement acide de type RCO2H (fonction acide carboxylique). Les bicarbonates de calcium et de magnésium échangent leurs cations par l’hydrogène avec la formation de CO2. Remarque : Lorsque l’eau passe par la résine on a la réaction suivante :
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Table des matières
Introduction
Chapitre I : Présentation de la CBGN
I. Historique de coca cola
II. Coca cola au Maroc
III. Compagnie des boissons gazeuses
Organisation de la CBGN
IV. Schéma du cycle de Procédé de fabrication des boissons gazeuses
Chapitre II : Traitement des Eaux
Introduction
I. Objectif
II. Description du procédé de traitement de l’eau
II.1. Principe de la chloration
II.1.a. Première chloration
II.1.b. Deuxième chloration
II.2. Coagulation floculation
II.3. Principe de filtration
II.3.a. Filtre à sable
II.3.b. Filtre décarbonateur
II.3.c. Filtre à charbon
II.3.d. Filtre polisseurs
III. L’adoucissement de l’eau
III.1. Objectif
III.2. Les installations
III.3. Le Procédé du traitement
Chapitre III : Partie expérimentale : contrôle physicochimiques des eaux
Introduction
I. Calculs et modes opératoires
I.1. Détermination du taux d’alcalinité complet
I.1.a. Titre alcalimétrique (TA)
I.1.b. Titre alcalimétrique complet (TAC)
I.2. Taux d’Aluminium et du Chlore
I.2.a. Cas du Chlore CL2
I.2.b. Cas de l’Aluminium Al
I.3. Mesure du taux de solide dissous (TDS)
I.4. Mesure de la turbidité
I.5. Dureté de L’eau
I.5.a. Mesure de la dureté calcique (DC)
I.5.b. Mesure de la dureté totale (DT)
II. Résultats des analyses
III. Interprétation
Conclusion
Bibliographie
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