[PDF] Traitement et épuration des eaux

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Republique Algerienne Democratique et Populaire

Ministere de l'Enseignement Superieur et de la Recherche

Scientique

Universite Djillali Liabes de Sidi Bel Abbes

Faculte de Technologie

Departement d'HydrauliquePolycopie de cours

Traitement et epuration des eaux

Cours et ExercicesRealise par :

Dr., MAREF Noureddine

2019/2020

Table des matieres

I Traitement des eaux

7

1 Generalite et normes

8

1.1 Caracteristiques des eaux naturelles

8

1.1.1 Les eaux souterraines

8

1.1.2 Les eaux de surface

9

1.1.3 Eaux de mer et eaux saum^atres

9

1.2 Normes de qualite des eaux

9

1.2.1 Les parametres physicochimiques

10

1.2.2 Criteres de potabilite

1 1

1.3 Usages de l'eau et leur exigence

1 2

1.3.1 Eau domestique

1 2

1.3.2 Eaux industrielles

13

2 Traitement des eaux

1 4

2.1 Pocedes de Traitement des eau

1 4

2.2 Traitement de clarication

15

2.2.1 La coagulation-

oculation 1 5

2.2.2 La decantation

1 6

2.2.3 La ltration

1 9

2.3 Les traitements complementaires

2 1

2.3.1 Desinfection

2 1

2.3.2 L'adsorption et l'echange d'ions

2 3

2.3.3 La deerrisation - demanganisation

2 3

2.3.4 La decarbonatation

2 4

2.3.5 La de

uoruration 2 4

3 Exercices corriges

2 5

TABLE DES MATI

ERES 3II

Epuration des eaux34

4 Les parametres de pollution et les normes de rejets

35

4.1 Denition

3 5

4.2 Parametres de pollution

3 5

4.2.1 Eaux residuaires urbaines (ERU)

3 5

4.2.2 Eaux residuaires industrielles (ERI)

36

4.2.3 Evaluation de la pollution des eaux

3 6

4.3 Les normes des eaux de rejet

37

4.3.1 Normes internationale

3 7

4.3.2 Normes Algeriennes

3 7

5 Epuration des eaux usees

39

5.1 Les procedes de l'epuration des eaux usees

3 9

5.2 Les pretraitements

3 9

5.2.1 Le degrillage

3 9

5.2.2 Le dessablage

4 0

5.2.3 Le degraissage

4 0

5.3 Les traitements primaires

4 1

5.3.1 Procedes de decantation (decantation primaire)

4 1

5.4 Traitements secondaires

4 2

5.4.1 Traitements biologiques

4 2

5.4.2 Cultures libres (boues activees)

4 2

5.4.3 Epuration biologique a biomasse xee (Cultures xees)

4 3

5.5 Traitement complementaires

4 5

5.5.1 Le traitement des boues

4 5

6 Exercices corriges

4 7

Table des gures

1.1Consommation domestique de l'eau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2

2.1Schema type d'une station de traitement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 4

2.2Processus de coagulation,

oculation et de sedimentation. . . . . . . . . . . . . . . .1 5

2.3Principe de decantation des particules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 7

2.4Decanteur longitudinal a pont racleur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 8

2.5Decanteur cylindrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 8

2.6Schema d'un decanteur lamellaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 9

2.7Dierents materiaux de ltation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 9

2.8Schema du systeme d'une ltration a sable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 0

2.9Les membranes planes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1

2.10Les membranes planes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1

2.11Module UV de desinfection de l'eau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2

2.12Principe de procede d'echange d'ion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 3

3.1Geometrie standard d'un reacteur equipe par une turbine Rushton. . . . . . . . . . .2 8

3.2Schema d'un decanteur a

ux horizontal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 9

3.3Schema d'un module membranaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1

5.1Degrilleur courbe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 0

5.2Bassin degraisseur - dessableur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 0

5.3Decanteur rectangulaire avec raclage de boues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1

5.4Decanteur cylindro-conique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1

5.5Decanteur circulaire avec raclage de boues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 2

5.6Decanteur circulaire avec raclage de boues. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 3

5.7Schema de principe d'une liere type par lit bacterien. . . . . . . . . . . . . . . . . .4 4

5.8Schema de principe d'une liere type de disques biologiques. . . . . . . . . . . . . . .4 4

5.9Disque biologique rotatif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 5

5.10Disque biologique rotatif. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 6

6.1Schema de dessableur/degaisseur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 0

Liste des tableaux

1.1Salinite des eaux de quelques oceans et mers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1.2Classication des eaux en fonction de leur conductivite et resistivite. . . . . . . . . .1 0

1.3Plage de valeurs pour le titre hydrotimetrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1

1.4Classication des eaux en fonction de leur conductivite et resistivite. . . . . . . . . .1 1

1.5Normes Algeriennes de potabilite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2

2.1Temps de liaison de plusieurs particules selon le diametre. . . . . . . . . . . . . . . .1 6

2.2Les principaux coagulants utilises pour destabiliser les particules. . . . . . . . . . . .1 6

2.3temps de desinfection pour dierents types de micro-organismes pathogenes avec de l'eau

chlore, celle-ci contenant une concentration en chlore de 1mg=l(1ppm) alors que PH =

7,5 et T=25C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2

3.1Les composants chimiques de l'echantillon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 5

3.2Les dierentes qualites de l'eau en fonction de TH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 7

4.1Les limites des parametres de pollution dans les euents des reseaux eaux usees. . . .3 6

4.2Normes de rejets internationales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 7

4.3Normes Algeriennes de rejets des euents liquides. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 8

6.1Caracteristiques de la grille. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 8

Introduction

La penurie d'eau propre est un probleme persistant et de plus en plus grave, tant dans les pays developpes que dans les pays en developpement. Il est generalement rare de trouver l'eau douce et propre (Programme des Nations Unies pour le developpement. Une eau propre est essentielle pour l'homme. En eet, de nombreuses sources d'eau brute contiennent des micro-organismes nuisibles ou d'autres substances rendant l'eau impropre a la consommation humaine. Ces organismes et substances doivent ^etre elimines par des procedes de traitement, an de rendre l'eau propre a l'usage domestique. Le traitement de l'eau brute regroupe de nombreux processus integres dans une usine appele station de traitement pour produire une eau de la qualite souhaitee. L'utilisation de l'eau engendre un produit appele l'euent (eaux usee). Ce dernier contient plusieurs polluants qui modieront l'eau de maniere negative a la fois sur la sante et l'environ- nement. Le deversement de grandes quantites d'eaux usees dans le milieu naturel est devenu une source de preoccupation majeure pour plusieurs pays dont l'Algerie. Lorsque l'eau est polluee, sa decontamination devient necessaire. L'epuration des eaux usees est un procede essentiel pour la protection et la reutilisation des ressources en eau. Les stations d'epurations integrent de nombreux processus qui permettent d'atteindre les objectifs de qualite de l'eau susceptibles d'^etre rejetee ou reutilisee. Le present polycopie sur le traitement et epuration des eaux s'adresse speciquement aux etudiants de la liere d'hydraulique (3ieme annee licence et Master). Ce document est scinde en deux parties. La premiere partie est le trainement des eaux et la deuxieme destinee pour l'epuration des eaux. Chaque partie regroupe trois chapitres et se termine par une serie des exercices corriges. Ce support de cours et exercices permettra aux etudiants de maitriser le domaine de traitement et epuration des eaux et aussi de pouvoir de dimensionner les installations de ces procedes.

Premiere partie

Traitement des eaux

Chapitre 1

Generalite et normes

Les eaux naturelles sont constituees des eaux souterraines (inltrations, nappes), des eaux de surface retenues ou ecoulement (barrage, lacs, rivieres) et des eaux de mer.

1.1 Caracteristiques des eaux naturelles

Les eaux naturelles sont constituees des eaux souterraines (inltrations, nappes), des eaux de surface retenues ou ecoulement (barrage, lacs, rivieres) et des eaux de mer.

1.1.1 Les eaux souterraines

1 O rigine: On distingue, trois types des nappes des eaux souterraines, a savoir {La nappe libre :elle est alimentee directement par l'inltration des eaux de ruisselle- ment. Le niveau de cette nappe uctue en fonction de la quantite d'eau retenue; {La nappe captive :elle est separee de la surface du sol par une couche impermeable.

Elle est generalement plus profonde.

{La nappe alluviale :c'est une nappe situee dans les terrains alluvionnaires sur lesquels circule un cours d'eau. La qualite de ces eaux est alors directement in uencee par la qualite de l'eau de la riviere. 2quotesdbs_dbs4.pdfusesText_7

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