Rapport de stage suivi de la gestion et de l’optimisation de la consommation d’eau

I. Introduction générale
II. Présentation du groupe OCP
1) Présentation de l’usine Pakistan Maroc Phosphore (PMP)
a) Atelier Sulfurique
b) Atelier Phosphorique
c) Atelier des Utilités
III. L’installation de traitement des eaux douces
IV. Les différents polluants de l’eau
Calcium : Ca 2+
Magnésium : Mg
Bicarbonate : HCO2+ Fer, Fe2+, Fe3+
Silice : SiO
Gaz carbonique : CO2
Chlore
V. Arrivée d’eau brute (station de traitement des eaux)
1) Station de filtration
a) Filtre bi-couche
b) Filtre à charbon actif
2) Station d’eau déminéralisée
a) L’échangeur cationique
b) Le dégazeur atmosphérique
c) L’échangeur anionique
d) Régénération des échangeurs cationiques
e) Régénération des échangeurs anionique
3) Station du condensat traité
a) L’échangeur à lit mélangé (les polisseurs)
b) Régénération des échangeurs à lits mélangé
VI. Les différents analyses effectuées à l’unité des traitements des eaux (TED)
1) Titre alcalimétrique TA
2) Titre alcalimétrique complet TAC
3) Titre hydrométrique TH
4) Turbidité
5) La conductivité
VII. Suivi de la gestion et de l’optimisation de la consommation d’eau au sein de TED
1) Bilan massique global de la station TED à PMP
 Calcul du bilan d’entrée et sortie de TED
2) Bilan massique détaillé de la filtration
 Calcul du bilan massique de filtration
3) Bilan massique détaillé de déminéralisation
 Calcul du bilan massique de déminéralisation
VIII. Les analyses critiques des chaines de filtration et de déminéralisation
1) Chaine de filtration
a) Filtre bi-couche
Comparaison entre les paramètres de marches contractuelles et réelles
 Interprétation
b) Filtre à charbon actif
2) Chaine de déminéralisation
a) Production
b) Régénération
Conclusion

Rapport PFE, mémoire et thèse avec la catégorie chaines de filtration

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L’eau est un composé chimique essentiel pour tous les organismes vivants. C’est le milieu de vie de la plupart des êtres vivants. Elle se trouve en général dans son état liquide et possède à température ambiante des propriétés uniques : c’est notamment un solvant efficace pour beaucoup de corps solides.
Les usages de l’eau sont extrêmement variés dans l’industrie en général et même au sein d’un établissement, ce qui entraîne des contraintes de qualité très diverses. De la vaporisation en passant par le lavage de gaz ou de solides, ou l’échange thermique….
Compte tenu de l’importance de la production de vapeur à Pakistan Maroc Phosphore dans le procédé de fabrication de l’acide phosphorique, il est primordial d’assurer une alimentation continue en eau déminéralisée. La station de traitement des eaux douces constitue une unité stratégique pour l’usine. Sa fiabilité ainsi que la conformité de ses produits influencent directement la sécurité des unités de production ainsi que leurs performances.

Station du condensat traité
L’échangeur à lit mélangé (les polisseurs)

L’eau à traiter est constituée par les condensats froids et chauds venant des différents ateliers du complexe et par l’eau désiliciée d’appoint. Toutes ces eaux sont récupérées dans la bâche à condensats de la centrale thermique.
Afin de les réutiliser et de les recycler, les condensats doivent être traités en traversant une chaîne de polissage pour éliminer les dernières impuretés et traces salines contenues dans l’eau.
L’échangeur à lits mélangé (polisseurs) est constitué d’un mélange de résines cationiques et anioniques forts. Les résines cationiques et anioniques sont placées dans le même appareil, ces dernières sont intimement mélangées par brassage à l’air comprimé. Les grains de cations et d’anions sont ainsi disposés côte à côte.

Régénération des échangeurs à lits mélangé

Après un cycle de production en fonction du volume traité, une séquence de régénération est lancée, la régénération s’effectue de bas en haut.
Les séquences de lavage sont :
-Vidange partiel : (4 min) de façon à abaisser le niveau de l’eau dans l’échangeur.
-Lavage ABRO : (1 h 30) avec l’eau (débit < 170 m3/h) et l’air de service (P<0,4 bar) pour maintenir un niveau constant.
-Classement : (20 min) Opération destinée à séparer les deux résines.
-Passage de la soude NaOH : (28 à 30 min) Injection de la soude diluée (4 à 5%) par le haut de l’appareil, un courant d’eau de bas en haut est maintenu sur le cation pour éviter la diffusion de la soude vers le bas de la colonne.
-Déplacement de la soude : (1 h) pour éliminer les traces de la soude.
-Passage de l’acide H2SO4 : (20 min) Injection d’acide dilué par le collecteur intermédiaire, un courant anti-diffusion maintenu sur la résine anionique de haut en bas pour éviter les remontées d’acide vers cette résine.
-Déplacement d’acide : (1 h)
-vidange partiel : (4 min)

Interprétation

A partir de cette comparaison on constate que le volume d’eau à filtré donné par le constructeur est le même que le volume d’eau réel passant par le filtre. Donc il n’y a pas une différence au niveau de production, mais les différences remarquées existent dans le contrôle de la production et au niveau du cycle de lavage du filtre.
Pour le lavage du filtre l’installateur recommande trois étapes principales :
décolmatage, soufflage et lavage. En réalité le lavage se fait par un premier lavage, puis un décolmatage et un deuxième lavage. L’opération de soufflage ne peut pas se faire, à cause des deux débits d’eau et d’air élevés.
La différence constatée entre l’installateur et la réalité, est le débit de lavage. Le constructeur a recommandé un débit de 325 m3/h (trop élevé), produisant un entrainement de l’hydro anthracite vers les égouts, nécessitant une diminution de débit (200 m3/h).

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