SUIVI DE LA CHLORATION ET DE LA DURETE TOTALE DE L’EAU

Désinfection de l’eau par le chlore

La désinfection est un procédé chimique ou physique utilisé pour inactiver (tuer ou empêcher la reproduction) les organismes nocifs ou susceptibles de causer une maladie, appelés agents pathogenes, vivant dans l’eau. Les E. coli en sont un exemple, ayant causé la mort des milliers de personnes. Les désinfectants couramment utilisés sont des produits chimiques à base de chlore, comme le chlore (gaz), la chloramine, le dioxyde de chlore et l’hypochlorite de sodium. Les desinfectants chimiques inactivent les microorganismes pathogènes par la décomposition de leurs parois cellulaires, provoquant ainsi leur rupture.

L’hypochlorite de sodium (NaClO) en solution est un desinfectant utilise depuis le siecle XVIII, et populairement connu comme eau de Javel. Dans l’industrie, ceci est obtenu para reaction du chlore gazeux avec une solution d’hydroxyde de sodium. Apres la reaction on obtient des solutions aqueuses de couleur jaune verdâtre, qui ont une concentration donnée de chlore actif par litre. Il est commercialisé en dissolutions de concentrations entre 3 et 15% en poids. L’hypochlorite de sodium est un oxydant très puissant et instable. Quand l’hypochlorite de sodium se dissout dans l’eau, il se produit une dissociation du sel d’accord avec la reaction suivante: NaClO + H2O NaOH + HClO Finalement il se forme l’acide hypochloreux, qui est vraiment le desinfectant. Cependant, celui-ci se dissocie d’accord avec l’equilibre suivant: HClO H+ + ClOL’equilibre de cette reaction est fonction du pH et de la temperature comme l’indique la Figure4. A un pH compris entre 4 et 6 le chlore se trouve sous la forme d’acide hypochloreux qui est un oxydant énergique et un puissant bactéricide alors que l’augmentation du pH se traduit par l’ionisation de l’acide hypochloreux, a pH 10 le Chlore se trouve combine sous forme d’ion hypochlorite ClO- qui est peu bactéricide.

La demande en chlore

Pour que la désinfection par le chlore et ses dérivés soit appliquée correctement, il faut que la quantite de Chlore ajoutee a l’eau brute soit bien calculee. En effet une dose trop forte laisserait à l’eau une saveur desagreable et une dose trop faible ne serait pas suffisante pour assurer la désinfection. La dose nécessaire ou la demande en Chlore est déterminée expérimentalement par la méthode dite au break point, cette méthode consiste à introduire dans une série de flacons, ayant la meme capacite et contenant le meme volume d’eau brute, des doses croissantes de chlore. Apres un temps de contact correspondant en general a la duree de sejour de l’eau dans l’installation, on procède à la mesure du chlore résiduel dans chaque flacon et on établit la courbe représentative du chlore résiduel en fonction du chlore introduit à partir de laquelle on déduit le break point ou point de rupture, celui-ci correspond à la dose de Chlore minimum de la courbe pour laquelle il ne subsiste plus de chloramine dans l’eau. En effet l’action du chlore passe par trois etapes :

Dans la première étape le chlore réagit chimiquement avec les radicaux minéraux disponibledans l’eau (le Fer, les sulfures, les sulfites, les nitrites…) puis avec la matiere organique etdonne des composés chlorés, Dans la deuxième étape le chlore ajouté participe à la destruction de ces composés chlorés, Dans la troisième étape le chlore introduit forme le chlore résiduel libre (l’acide hypochloreux et l’hypochlorite).

Eléments favorisants le mécanisme d’entartrage

La température de l’eau : La réaction chimique qui provoque la précipitation ducarbonate de calcium est largement favorisée par l’élévation de la température qui, enlibérant du gaz carbonique, accélère la précipitation du tartre. Il n’y a pas ou très peu d’entartrage sur les canalisations d’eau froide. En revanche, les circuits d’eau chaudesanitaire représentent un terrain favorable à l’entartrage.

La présence dans l’eau d’éléments favorisants : Le phénomène tient à la présence dans l’eau en quantité infinitésimale susceptible de déclencher le phénomène d’entartrage. Ainsi, la présence dans l’eau d’ions cuivre ou d’ions zinc freine le dépôt de tartre qui reste en suspension dans l’eau. En revanche l’ion Fe 2 + est connu pour être un élément favorisant. Les quantités nécessaires sont très faibles, de l’ordre de quelques dizaines àquelques centaines de microgrammes par litre.

Influence de la nature de la canalisation : Dans le cas des eaux moyennement ou peu entartrantes, le cuivre peut empêcher l’apparition des premières traces de tartre et bloquer ainsi ledéveloppement naturel du processus d’entartrage. Le cuivre a donc un avantage décisif sur les autres matériaux avec lesquels il y a toujours amorce d’entartrage. Dans le cas des eaux très entartrantes, il y a aussi un avantage au cuivre mais d’un autre ordre. Le tartre déposé sur un tubede cuivre contient lui-même des traces de cuivre qui jouent pleinement leur rôle bactéricide vis- à-vis des eaux transportées par la canalisation. On sait que le tartre favorise le développement de certaines bactéries comme celles de la légionellose, mais si la canalisation est en cuivre, laprésence de ces traces de cuivre dans le tartre va inhiber le risque de prolifération de ces microorganismes.

Conclusion

Le travail mené dans le cadre de ce projet de fin d’etudes est une contribution au traitement de désinfection et a l’adoucissement des eaux impliquees au Domaine de DOUIET (Fès). D’apres la presente etude, la principale conclusion a retenir c’est que l’eau potable, traitee a l’usine d’Oued NJA, présente une qualité chimique satisfaisante (selon les résultats des analyses chimiques effectuées le long de ce stage). A propos des concentrations en chlore residuel des eaux traitees, il est preferable que l’usine adopte les moyens nécessaires pour mieux contrôler et homogénéiser les teneurs en chlore, qui est en constante accroissement. Et en ce qui concerne le processus d’adoucissement, il est recommandé de surveiller en continue la durete de l’eau traite par les adoucisseurs afin d’anticiper et de detecter toute deterioration de la situation, pour qu’elle soit réglé le plus vite possible. Il convient, en revanche, de faire des actions d’amélioration des techniques de contrôle de la qualite des eaux produites a l’usine pour veiller au bon fonctionnement de toutes les installations de la station de traitement des eaux, et cela par l’achat de nouveaux appareils et reactifs de suivi des paramètres physico-chimiques. Pour conclure je veux signaler que cette experience a ete tres benefique pour moi, elle m’a apporte beaucoup de choses sur le plan professionnel tant que personnel et elle m’a donnee l’opportunite d’appliquer mes connaissances acquises tout au long des annees de formation et de s’approcher d’avantage du monde industrielle.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
Présentation de la société
Historique et évolution
CHAPITRE I :GÉNÉRALITÉS SUR LE LAIT ET LE PROCÉDÉ DE PRODUCTION
Généralités sur le lait
Définition du Lait
Composition du lait
Propriétés physicochimiques du lait
Procédé de production
Etapes de production
Diagramme de production
CHAPITRE II :PROCESSUS DE PURIFICATION DE L’EAU
Introduction
Eaux de procédés
Définition
Principaux constituants des eaux
Procédés de traitement des eaux
Les différentes étapes du traitement de l’eau
Désinfection de l’eau par le chlore
Filtration à sable
Déchloration
Adoucissement
CHAPITRE III :SUIVI DE LA CHLORATION ET DE LA DURETE TOTALE DE L’EAU
Dosage du chlore résiduel
Détermination de la dureté totale
Résultats des suivis effectués :
Conclusion
Bibliographie