Rapport Stage Ocp

PCS/PP/PC Traitement des Eaux Douces T.E.D

Page Elaboré par ABDELWAHED CHARI

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Sommaire

Remerciement Introduction Flow scheet de l’installation

Alimentation d’eau brute………………………………………………….02 Description du procédé

Caractéristique de l’eau brute Production d’eau filtrée ……………………………………………………04 Définitions

Mécanisme de coagulation Paramètres qui influences sur la décantation

Description du procédé Caractéristique de l’eau filtrée

Production d’eau déminéralisée. ……………………………………06 Définitions

Description du procédé de déminéralisation à lit flottant

Production d’eau désilicée………………………………………………09

Production Régénération

Caractéristique de l’eau désilicée

Production d’eau potable………………………………………………….11 Définitions Description du procédé

Contrôle physico-chimiques ……………………………………………12

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Je tiens à présenter mes vifs remerciements et ma profonde

gratitude à la direction des Industries Chimiques de SAFI.

J’exprime mes sincères remerciements également à monsieur le chef

de service Mr ABISSOROUR ainsi que les Chefs d’atelier.

Ainsi, j’adresse mes remerciements à tous les chefs d’équipes ainsi qu’à tous les

opérateurs de l’atelier qui ont fait de leurs mieux pour réussir mon stage.

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Les besoins en eau dans le complexe varient en qualité et en quantité pour cela la construction de l’atelier de traitement des eaux est primordiale.

L’atelier de traitement des eaux dispose un ensemble d’unité destiné à la production de quatre types d’eau nécessaire à la marche du complexe. :

La production d’eau filtrée. La production d’eau potable. La production d’eau déminéralisée. La production d’eau désilicée.

L’installation comporte essentiellement 2 décanteurs circulaires à raclage mécanique 8 filtres gravitaires. Station de préparation des réactifs de coagulation–floculation Un bassin tampon d’eau filtrée (fosse de reprise) servant également de

réserve d’eau de lavage. 3 pompes de reprises pour l’envoi de l’eau filtrée vers le bac de

stockage. 3 pompes de lavage et 1 suppresseur de lavage des filtres gravitaires. bac de stockage d’eau filtré (12 000 m3). Un ensemble de 3 pompes de distribution d’eau filtrée. 3 chaînes de déminéralisation primaires. 3 chaînes de déminéralisation de finition. bac de stockage d’eau déminéralisée de capacité 4000 m3. bac de stockage d’eau désilicée de capacité 1000 m3. bac de stockage d’eau potable de capacité 100 m3. un ensemble de 3 pompes d’eau déminéralisée un ensemble de 3 pompes d’eau désilicée circuit d’incendie. dégazeur. Station de préparation d’hydrazine. Station de préparation du phosphate trisodique. bacs de stockage d’acide sulfurique (H2SO4) bacs de stockage de soude caustique (NaOH)

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L’eau brute provenant du barrage par gravité alimente l’unité 44, cette dernier comporte essentiellement :

--chambre de rupture. --trois pompes qui assure l’alimentation de l’unité de lavage du phosphate. -- une pompe d’arrosage. -- trois pompes qui assure l’alimentation du Station de Traitement des Eaux

Douces. L’eau passe dans la chambre de rupture qui comporte un flotteur capable

de garder le niveau stable dans la chambre, puis il est aspiré moyennant trois pompe est refoulé vers le station du traitement des eau.

Caractéristique de l’eau brute :

PH = 8.5TA = 0 à 0.5 °FTAC = 12.5 à 17 °FTH = 25 à 43 ppmSILICE = 2 à 5 ppm MES = 5 à 30 mg/l Ca2+ = 36 à 56 ppm Mg2+ = 56 à 60 mg/lNa+ = 140 à 160 ppm K+ = = 3 à 4 ppm HCO3- = 150 à110 ppm Cl- = 340 à 380 ppm SO42- = 140 à 160 ppm

La clarification d’eau brute nécessite une opération de prétraitement appelée « coagulation floculation décantation», suivie d’une filtration.

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Définitions :

DécantationProcédé physique de séparation (solide /liquide) des matières en suspension

dans un liquide, faisant appel à l'action de la pesanteur (vitesse de chute) et aux ajout des substances chimiques, Coagulant Floculant dans le but est de rassembler les matières en suspensions et les collecter au fond du décanteur.

Coagulant : Sulfate D’Alumine (Al2(SO4)3) ) Il permet la réduction ou annulation des charges électriques négatives portées par des particules colloïdales en suspension dans l'eau, rendant possible leur agglomération, leur floculation et leur précipitation.

Floculant : (Preastole) Il est destiné à favoriser la floculation des matières en suspension,

préalablement coagulées, présentes dans l’eau brute.

Mécanisme de coagulation :

Ionisation du coagulant :

Hydrolyse :

Polymérisation:

Paramètres qui influences sur la décantation :

Qualité de l’eau à traité PH La dose du coagulant et de floculant L’agitation

Description du procédé :

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L’eau brute alimente les deux décanteur par le bas avec injection du coagulant Al2(SO4)3 ,le floculant et la boue d’amorçage sont introduite aux melieu du décanteur. L’eau décantée remonte à la partie supérieure des appareils où elle est évacuée par une section annulaire vers une rigole, Cette eau contient encore des particules en suspension non décontable, L’arrêt de ces derniers nécessite l’opération de filtration.

La filtration consiste à faire passer l'eau décanté au travers une batterie de 8

filtres à sable gravitaire, Les particules non décanté sont donc retenues par les filtres, L’eau est ensuite récupérée dans une fosse de reprise et envoyée à l’aide de 3 pompes verticales vers le stockage.

Caractéristique de l’eau filtrée :

PH = 7.5 à 8TA = 0 à 0.5 °FTAC = 11.5 à 15 °FTH = 25 à 40 ppmSILICE = 2 à 5 ppm MES = 2 à 5 mg/l

Définitions :

Déminéralisation. La déminéralisation consiste à éliminer les sels minéraux présents dans l’eau filtrée par l’utilisation de la résine échangeuses d’ions.

Résine échangeuses d’ions.

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Substance granulaire insoluble, généralement organique et synthétique, comportant dans sa structure des radicaux acides (échangeurs de cations) ou basiques (échangeurs d'anions), et susceptible de permuter, sans être elle-même altérée, les ions positifs ou négatifs fixés sur ces radicaux, contre des ions de même signe en solution dans le liquide avec lequel elle est en contact.

La permutation, appelée échange d'ions, permet de modifier la composition ionique du liquide objet du traitement. Echangeur d'anions Résine échangeuse d'ions susceptible de fixer les anions minéraux ou organiques et de les échanger, soit entre eux, soit avec l'ion hydroxyle OH-. On distingue :

les échangeurs faiblement basiques, comportant un mélange d'amines,

les échangeurs fortement basiques, contenant des radicaux ammoniums quaternaires.

Echangeur de cations Résine échangeuse d'ions susceptible de fixer les cations minéraux ou

organiques et de les échanger soit entre eux, soit avec l'ion hydrogène H+. On distingue :

les échangeurs fortement acides, appelés cations forts, et caractérisés par la présence de radicaux sulfoniques : -SO3H,

les échangeurs faiblement acides, appelés cations faibles, et caractérisés par des radicaux carboxyliques : -COOH.

Description du procédé de déminéralisation à lit flottant :

Production

Chaque chaîne de déminéralisation se compose d’un échangeur cationique, d’un échangeur anionique faible.

- Un échangeur cationique fort (CF) contenant une résine cationique fortement acide, destiné à éliminer les ions positifs (Ca2+ ; Mg2+ ; Na+) en les échangeant contre des ions H+ selon les réactions :

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-Un échangeur anionique faible (Af) contenant une résine anionique faiblement basique destinée à éliminer de l’eau sortant du cationique les sels d’acide fort (SO4

--, Cl-, NO3-) par échange avec des ions hydroxyde

(OH-),selon les réactions :

Régénération:

Après un cycle de production, la résine est saturée par les ions retenus et perd sa capacité d’échange. La saturation de la résine est mise en évidence par :

une augmentation de la conductivité. la quantité afficher

La régénération consiste à faire circuler une solution régénérant à travers la résine pour la ramener à son état initial. Ainsi la résine cationique est régénérée par une solution d’acide sulfurique et la résine anionique par une solution de soude caustique.

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Les réactions de régénération sont schématisées par les réactions suivantes :

Dans l’échangeur cationique

Dans l’échangeur anionique

Production Le but est de produire a partir de l’eau déminéralisée un eau de très

grande pureté pour l’alimentation des chaudières du complexe.( les trois chaudières du sulfurique + la chaudière auxiliaire de la centrale).

Avant de passer à l’étape de dessilication l’eau déminéralisée travers le dégazeur de haut en bas à contre courant avec l’air atmosphérique aspiré par le ventilateur, le but est d’éliminé par désorption le gaz carbonique dissout dans l’eau déminéralisée, afin d’éviter le problème de corrosion.

L’eau dégazée quitte la colonne vers l’installation de dessilication. L’installation comporte 3 échangeurs d’ions à lits mélangés, (mixed-bed)

dimensionné chacun pour assurer un débit continu utile de 150 m3/h

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Le procédé de déminéralisation à lits mélangés diffère essentiellement de la solution à lits séparés par le fait que les 2 résines « cationique et anionique » sont placées et intimement mélangées dans un seul appareil, La masse de résine constituée de grains d’échangeur de cations et d’échangeur d’anions disposés côte à côte se comporte pratique comme une infinité au lits séparés cation et anion fonctionnant en série.

Après un cycle de production, la résine est saturée par les ions retenus et perd sa capacité d’échange. La saturation de la résine est mise en évidence par :

une augmentation de la conductivité. la présence des traces de silice à la sortie de mixed bed. la quantité affiché

On doit alors arrêter la production de la ligne épuisée et effectuer une Régénération de la résine

Régénération La régénération s’effectue à l’extérieur des échangeurs d’ions après

transfert des charges de résines vers le poste de régénération

La régénération consiste à faire circuler une solution régénérant à travers la résine pour la ramener à son état initial. Ainsi la résine cationique est régénérée par une solution d’acide sulfurique et la résine anionique par une solution de soude caustique.

Apres passage des réactifs on effectue deux types de rinçage :Rinçage lent : il a pour but de déplacer la solution régénérante et les

produits de la régénération restés dans l’échangeur. Ce rinçage doit être effectué du haut vers le bas, avec un faible débit d’eau.

Rinçage rapide : c’est un rinçage court avec un débit d’eau important, son but est d’éliminer les dernières traces de réactifs encore présentes dans l’échangeur, ce rinçage est effectué dans le même sens que la production, il est arrêté lorsque les paramètres de fin de rinçage sont atteints.

Caractéristique de l’eau désilicée :

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TH = 0 TAF = 0 TAC = 0 SiO2 < 0.02 ppm pH = 6.5 - 7.5 Cond. < 1 µS/cm.

Définitions :

Charbon actif

Matériau poreux à haute capacité d'adsorption, obtenu par la carbonisation de végétaux ou de minéraux tels que bois, tourbe, anthracite, noix de coco. Le charbon actif existe en poudre ou en grains. Sa surface spécifique est considérable : de l'ordre de 1000 m2/g.

Les étapes de l’adsorption :

Transfert de la particule. Déplacement de l'eau liée jusqu'à être en contact du charbon. Diffusion à l'intérieur du charbon sous l'influence du gradient de

concentration. Adsorption dans les micropores du charbon.

Eau de Javel Solution aqueuse d'hypochlorite de sodium (NaClO) utilisée pour la désinfection des eaux. C'est un oxydant puissant. La concentration d'une eau de

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Javel s'exprime en degrés chlorométriques ou degrés Gay-Lussac : un degré chlorométrique correspond à 3.17 grammes de chlore libre par litre.

Description du procédé : L'eau filtrée est pompée dans une colonne qui contient du charbon actif, cette eau quitte la colonne à travers un système drainant. Ce que permet l'éliminer par adsorption des goûts, des odeurs, des micropolluants (phénols, métaux lourds, hydrocarbures, détergents, pesticides, etc...).

Avant le transfert de l’eau potable vers les consommateurs, il est nécessaire de maintenir une petite quantité d’eau de javel (NaClO).

Les mesures suivantes sont effectuées par l’opérateur de la salle de contrôle :

TH. TA. TAC. Teneure en Cl-. Conductivité. PH. Silice

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