D©termination des param¨tres physico-chimiques et .D©termination des param¨tres physico-chimiques

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  • Dtermination des paramtres physico-chimiques et des mtaux lourds

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    IV.1.Introduction

    Les mtaux lourds sont des polluants engendrs par l'activit humaine qui ont un fort

    impact toxicologique. Dans un milieu naturel, les lments mtalliques peuvent tre classs en

    deux catgories :

    La premire catgorie rassemble les lments qui, prsents ltat de trace, sont

    essentiels la croissance, au dveloppement voire la reproduction des organismes

    vivants, aussi bien micro que macroscopiques. Les mtaux suivants en font partie: Cu,

    Zn, Co, Fe, Mn, Ni, Cr, V, Mo, Se, Sn. Lorsque la concentration de ces lments est

    trop faible, un phnomne de carence est donc observable pour ces organismes. Ainsi,

    il a, par exemple, t montr quun manque de fer pouvait tre lorigine dune

    diminution du dveloppement phytoplanctonique. Pour autant, une augmentation forte

    de la concentration en ces lments mtalliques peut aboutir des phnomnes de

    toxicit.

    La deuxime catgorie est quant elle constitue des lments mtalliques toxiques,

    non ncessaires la croissance des organismes vivants, tels que le cadmium, le plomb,

    le mercure.

    Lensemble de ces lments peut tre dorigine naturelle mais leurs concentrations sont

    gnralement modifies par les activits anthropiques gnrant dimportantes pollutions. La

    quantification de ces lments traces est donc une donne indispensable lestimation de leur

    impact dans un environnement donn [1].

    Dans notre travail on intresse aux analyses des eaux des barrages et la dtection des

    mtaux lourds par la spectrophotomtrie dabsorption atomique (SAA) pour notre tude nous

    avons choisie le barrage de SEKKAK.

    IV.1.1.Description du barrage de sekkak

    L'oued Sekkak situ au Nord Ouest du territoire Algrien figure (IV-1) s'tend sur la

    totalit de la rgion de Ain youcef Wilaya de Tlemcen avec une superficie du sous bassin

    avoisinant les 326 km2. Sa confluence avec Oued Tafna lieu dans la plaine de Remchi 81m

    d'altitude et son dbit liquide moyen annuel est de 1,47 m3/s.

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    Le dbit d'tiage non nul (0.239 m3/s) est aliment, par diffrents tronons, par des

    mergences et par des rejets des eaux uses.

    Figure (IV-1) : Carte doued Sekkak.

    Coordonnes Lambert du site :

    X= 131.8m.

    Y = 202 .2 m

    Z = 178.0 m du cot de lit de l'oued [2].

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    IV.1.2.Capacit du barrage

    Le barrage est mis en service en 2004, sa capacit est de 27 millions m3 et il permet

    d'emmagasiner annuellement 22 millions m3 d'eau :

    15 millions m3 utiliss pour l'irrigation ;

    7 millions m3 servent pour AEP (alimentation en eau potable) et l'industrie.

    Figure (IV-2) : Barrage SEKKAK.

    IV.1.3.Description de la station de traitement des eaux de sekkak

    La station de traitement des eaux de SEKKAK :

    Wilaya : Tlemcen ;

    Dara : Remchi ;

    Commune : Ain Youcef ;

    Lieu : plateau de Sekkak ;

    Date de mise en charge : Juillet 2006 ;

    Date de mise en service : 18 Juillet 2006 ;

    Surface de protection : 975m2 ;

    L'eau brute en provenance du barrage SEKKAK passe par la station de traitement au moyen

    d'une conduite d'adduction en acier de diamtre 700mm, qui converge vers une autre

    canalisation de diamtre de 500mm l'entre de la chambre d'arrive.

    L'eau brute doit tre traite au cours des tapes suivantes :

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    IV.1.3.1.prchloration

    Les ractifs de la prchloration (le chlore, sulfate d'alumine) sont injects afin de soulager la

    coagulation-floculation et la filtration ; ils agissent par oxydation des diffrents corps

    contenus dans l'eau sur

    La matire organique oxydable ;

    Les microorganismes : bactries, algues, planctons, susceptibles de se dvelopper dans

    les ouvrages et de provoquer par exemple des fermentations anarobiques ;

    Le fer et le manganse ;

    L'ammoniaque : par leur transformation en chloramine (monochloramine et

    dichloramine).

    IV.1.3.2.Cascade d'aration

    Cette tape est trs utilise pour liminer les gaz (CO2, H2S) et les odeurs dsagrables. La

    cascade permet aussi l'augmentation de la teneur en oxygne afin de rendre l'eau agrable

    boire et d'viter les corrosions dans les conduites mtalliques

    Figure (IV-3) : Cascade d'aration.

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    IV.1.3.3.coagulation-floculation

    La coagulation-floculation est un procd physicochimique de clarification des eaux,

    l'addition d'un coagulant comme le sulfate d'alumine [Al2 (SO4)3] avec une agitation rapide

    pour leur homognisation et leur dispersion dans l'eau entrane les dstabilisations des

    matires en suspension.

    La formation des flocs est obtenue par l'injection d'un floculant nomm polymre

    (polyachrylamide) avec une agitation lente qui permet l'augmentation de la taille des flocs et

    la non destruction de ces derniers.

    Figure (IV-4) : Bassin coagulation.

    Figure (IV-5) : Bassin floculation.

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    IV.1.3.4.Dcantation

    Au niveau de la dcantation l'eau arrive du font vers le haut travers des plaques lamellaires,

    les particules dcantes s'accumulent au font du bassin de dcantation l'aide de leurs propres

    poids.

    Figure (IV-6) : Bassin de dcantation.

    IV.1.3.5.Filtration

    A la sortie du dcanteur, l'eau se prsente sous un aspect dj relativement limpide, mais

    contient encore quelques particules en suspension qui n'ont pas t dcantes.

    La filtration consiste faire passer l'eau travers une matire poreuse (filtre), qui est

    compose de trois couches :

    Charbon actif : d'une paisseur de 30 cm ;

    Sable : d'une paisseur de 40 50 cm ;

    Gravier : d'une paisseur de 10cm.

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    Figure (IV-7) : bassin de filtration.

    Le filtre s'encrasse peu peu jusqu'au moment ou il est ncessaire de le nettoyer, l'opration

    se fait par un retour d'eau et d'air.

    Figure (IV-8) : Nettoyage des filtres.

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    IV.1.3.6.Dsinfection

    A ce stade l'eau est parfaitement limpide, mais elle risque de contenir des bactries qui

    peuvent tre pathognes, la dsinfection a pour but d'liminer et d'empcher la prolifration

    des bactries pendant le passage de l'eau de la station de traitement jusqu'au consommateur

    [3].

    IV.2.Analyse de leau du barrage SEKKAK

    Ltude exprimentale est un outil dvaluation de la qualit des eaux, on commence par

    lanalyses physico-chimiques nous avons choisie quelques paramtres et aprs on voit la

    concentration du plomb, zinc, fer, cuivre, cadmium dans leau du barrage.

    Pour cette tude nous avons pris deux chantillons :

    eau brute

    eau traite

    IV.2.1.Les paramtres physicochimiques

    IV.2.1.1.Temprature

    La temprature dune eau potable devrait tre infrieure en t et suprieure en hiver

    la temprature de lair. Pour que leau potable soit dsaltrante, sa temprature doit situer

    entre 8 et 15C ; entre 20 et 25 C elle dsaltre mal. LOMS ne recommande aucune valeur.

    Pratiquement, la temprature deau na pas dincidence directe sur la sant humain,

    cependant, une temprature suprieure 15 C favorise le dveloppement des micro-

    organismes dans les canalisations en mme temps quelle peut intensifier les odeurs et les

    saveurs. Par contre une temprature infrieure 10 C ralentie les ractions chimiques dans

    les diffrents traitements deaux.

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    IV.2.1.2.PH

    Le pH exprime l'acidit ou l'alcalinit suivant qu'il se trouve dans la bande de 0 7 ou

    de 7 14, le 7 constitue la neutralit du milieu .Le PH est indissociable de la temprature de

    l'oxygne dissous, de la minralisation totale.

    La mesure du pH grce un PH-MTRE ou un comparateur colorimtrique appropri

    est tout a fait valable pour dterminer la concentration de l'ion d'hydrogne et l'ion

    d'hydroxyde.

    IV.2.1.3.La conductivit

    La conductivit lectrique d'une eau est la conductance d'une colonne d'eau comprise

    entre deux lectrodes mtalliques de 1 cm2 de surface et spares l'une de l'autre de 1 cm. Elle

    est l'inverse de la rsistivit lectrique.

    L'unit de conductivit est le Siemens par mtre (S/m).

    1 S/m = 104 S/cm = 10

    3 mS/m.

    La mesure de la conductivit permet d'valuer rapidement mais trs

    approximativement la minralisation globale de l'eau et d'en suivre l'volution.

    D'une faon gnrale, la conductivit s'lve progressivement de l'amont vers l'aval des cours

    d'eau, les carts sont d'autant plus importants que la minralisation initiale est faible, en

    particulier dans les zones substrat acide ou sous-sol siliceux.

    Dans le cas d'un contrle de distribution d'eau potable, l'intrt de cette mthode ne rside pas

    dans une seule mesure mais dans une srie de dterminations ou d'enregistrements en continu

    qui permettront de dceler les variations de composition pouvant signaler des arrives d'eau

    susceptibles d'tre pollues.