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traitement des eaux " traitement de de l'eau de source bousfer ORAN

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par Abdellatif HAKMI
université des sciences et de la technologie Oran - Licence 2006
  

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DOSOGE DES PHOSPHATES « PO4-3 »

« METHODE DU REACTIFS ULFOMOLY BDIQUE »

Introduction :

Le chiffre 11% avancé par « prayon- Rupel »est sous estimé. De plus, l'apport en phosphates dans les eaux de surface à plusieurs origines et l'importance relative de la contribution de ces différent tes sous ces varie d'une région à l'autre. En zone urbanisée, les activités des ménages peuvent constituer l'apport principal en phosphate. Une moyenne sur le territoire européen n'a pas beaucoup de sens car le problème doit être envisagé à l'échelle de chaque bassin.

L'épuration des eaux ne peut remplacer la prévention « prayon- Rupel » déclare qu'il est inutile d'interdire les phosphates dans les détergents, car la législation européenne rend obligatoire la déphosphatation des eaux usées dans l'ensemble des zones sensibles. Ace sujet, il est déplorable que la Belgique ait pris un tel retard dans l'application de cette directive.

Actuellement, la plupart des filières d'épuration en service en Belgique ne traitent pas les phosphates. Il existe des solutions techniques qui permettent de réduire le taux de phosphate des effluents domestiques (traitement tertiaire), mais elle sont rarement appliquées Ainsi la Région Bruxelloise n'est équipée que depuis peu d'une 1ere station d'épuration, en amont de la capitale. Celle-ci est du point de vue de traitement tertiaire. La station aval (Bxlnord) qui devrait mettre en oeuvre un tel traitement, ne sera opérationnelle qu'en 2005. Cette inexistence actuelle de filière de traitement rend plus importantes encore les mesures de prévention. De toutes façons, la prévention doit toujours prévaloir, vu le coût des frais curatifs, à charge de la collectivité. De plus, en moyenne les lessives sans phosphates ne coûtent pas plus cher, d'après nos relevés de prix effectués en 2000.

Pour lutter efficacement contre l'eutrophisation des eaux, il est nécessaire de conjuguer ces deux action : diminution à la source des rejets domestiques, et traitement des phosphates au niveau des stations d'épuration. L'expérience du lac Léman en est la démonstration la plus connue. Il existe même des exemples où une réduction de la teneur en phosphates des lessives permet la réduction, voir l'arrêt du traitement d'épuration tertiaire, ce que permet de réduire les coût du traitement de l'eau.

Définition :

Le phosphate c'est un élément essentiel à la vie aquatique les fortes concentration en phosphate rencontrées dans l'estuaire indiquent un enrichissement d'origine domestique et agricole provenant du bassin versant, ainsi que l'existence d'apports directs venant des activités industrielle.

Les phosphates peuvent être d'origine organique ou minérale, le plus souvent, leur teneur dans les eaux naturelles résulte de leur utilisation en agriculture, de leur emploi comme additifs dans les détergents et comme agents de traitement des eaux de chaudières. Leur présence dans les eaux de certains puits, à la compagne, indique la proximité de fumiers, de fosses septiques ou la possibilité d'infiltration d'eaux de ruissellement agricoles, riches en engrais.

Elles sont considérées comme responsables du phénomène d'eutrophisation en rivière. Au moment du développement du plancton végétal printanier, le phosphore sous forme de phosphates Po4-3 est consommé puis que comme les nitrates, c'est un sel nutritif. Sa teneur dans l'eau peut alors de seconde en dessous de la limite de détection des méthodes d'analyse courantes.

Dans les eaux saumâtres turbides, la teneur en phosphore est sous l'influence de la nature et de la concentration en particules fines, en raison des phénomènes d'adsorption. C'est ce qu'on constate dans l'embouchure de la seine où dans la bouchon vaseux la teneur en Po4-3 est proportionnelle à la concentration en matières en suspension (MES).

But :

Le but de cette manipulation est l'acquisition de la concentration et la teneur en phosphore et en phosphates d'un échantillon par le tracé de la courbe d'étalonnage CPO4 = f (A).

Il est nécessaire de filtrer les échantillons d'eau avant les mesures, car ce dosage peut être troublé par la présence des MES.

Principe :

En milieu acide et en présence de molybdate d'ammonium les orthophosphates donnent un complexe phosphomolybdique qui réduit par l'acide ascorbique développe une coloration bleu, susceptible d'un dosage colorimétrique. Certaines formes organiques pouvaient être hydrolyse au cours de l'établissement de la coloration et donner des athophosphates, le développement de la coloration est accéléré par un catalyseur, l'émétique, tartrate double d'autre moine et de potassium.

Réactifs :

Réactif sulfomolybdique ;

Acide ascorbique cristallisé ;

Dihidroçeno phosphate de potassium cristallisé.

Mode opératoire :

Établissement de la courbe d'étalonnage :

Introduire dans une série de fioles jaugées de 25 ml :

Numéro de fioles

T

1

2

3

4

5

Solution étalon de P à (1 mg/l) (ml) 1 ppm

0

1

5

10

15

20

Eau distillée ( ml)

20

19

15

10

5

0

Correspondance en ( mg/l) de P

0

0,05

0.25

0.5

0.75

1

Réactif sulfomolybdique en (ml)

4

4

4

4

4

4

Acide ascorbique en (g)

0.1

0.1

0.1

0.1

0.1

0.1

Ensuite on mélange chaque fiole et on les porte à l'ébullition pendant 1mn ; on laisse refroidir puis on effectue les lectures.

On effectue la lecture de l'absorption à une longueur d'onde ë = 6.8nm à l'aide d'un spectromètre (la température est compris entre 20 et 25°C.)

Présentation de la solution fille à partir de la solution mère :

La solution mère des ions PO-34 0.5 g/l. Pour avoir une solution fille de 0.01 g/l =10mg/l. on dilue 1/50 fois.

50ml de solution 0.01 gr/l correspond à 1mll de solution mère 0.5 gr/l 49mll d'eau distillée.

Expression des résultats:

Après avoir effectuer la lecture au spectromètre, on obtient les résultats suivants

Numéro de capsule

T

1

2

3

4

5

E

Absorbance

0

0,019

0,083

0.184

0.262

0.345

0.165

La teneur en phosphate en (mg/l) est donné comme suit:

D'après la relation C1V1 = C2V2 on tire :

C = Volume de la solution de phosphate * N / 20

N : normalité de la solution de phosphate = 1 mg/l

CT = 0/20 * 1 = 0

C1 = 1 / 20 * 1 = 0.05 mg/l

C2= 5 / 20 * 1 = 0.25 mg/l

C3 = 10 /20 * 1 = 0.5 mg/l

C4= 15 / 20 * 1 = 0.75 mg/l

C5= 20 / 20 * 1 = 1 mg/l

En trace la courbe d'étalonnage A= f(c) a fin de déterminer la valeur de la concentration de l'eau à analyser en phosphate (mg/l)

3)

D'après la courbe d'étalonnage qu'on a présentée sous forme de droite on peut déterminer Cx :

Sachant que l'absorbance A = 0.165 et l'équation de la droite

Cx = y = 2.8756 x - 0.003 avec :

Y : la concentration

X : l'absorbance

Cx = 2.8756 * 0.165 - 0.003

Cx = 0,471474 mg/l

La teneur en phosphates X :

La masse molaire du phosphate = MPO43- = 94.97g/mole

La masse molaire du phosphore = 30.97g/mole

Un ion gramme de phosphate, contient un atome gramme de phosphore, alors un cherche combien de mg en PO43- contient 0.8107 mg/l

94.97g ð 30.97g de P

X = (94.97 * 0,471474) / 30.97

X g ð 0,471474

ð XPO4- =1,445 mg/l

Interprétation :

Le phosphate joue un rôle très important dans le développement des algues, il est susceptible de favoriser leurs multiplication dans les réservoirs, les gosses canalisation et les eaux des lacs, où il contribue à l'eutrophisation, phénomène auquel le milieu s'enrichit en matières nutritives d'une manière excessive dons en algues et plancton, il en résulte une véritable dégradation qui peut devenir irréversible.

L'origine des phosphates :

Les phosphates font partie des anions facilement fixés par le sol, leur présence dans les eaux naturelles est liée à la nature des terrains traversés et à la décomposition de la matière organique, dans les zones phosphatières, souvent associés à des fluorures. Dans le cas du traitement des eaux brutes, les phosphates peuvent perturber l'efficacité de la coagulation et l'adoucissement.

Dans les eaux de puits, la présence de phosphate peut avoir pour origine une infiltration en provenance des fosses d'aisance ou de dépôt du fumier. Les eaux de surface ou de nappes peuvent être contaminées par les rejets industriels et domestiques ou par lessivage des terres cultivées referment des engrais phosphatés ou traité par certains pesticides.

Les phosphates peuvent aussi provenir des traitements de vaccination des eaux industrielles contre la corrosion et l'entartrage ou des adjuvants actifs ajoutés aux détergents, ceux-ci participent à la diminution de la dureté de l'eau.

Les phosphates s'échappent en majeure partie (80%) au traitement des stations d'épurations biologique classique et de ce fait, se retrouvent dans les rejets.

Cependant, la diphosphatation biologique par ajout d'une zone anaérobiènne tête d'un système à boues activées est en cours de développement. Les traitement physico-chimique de caprification peuvent éliminer de 80 à 85% de phosphate suivant le réactif utilisé et le PH. Donc les apports de phosphore sont d'origine :

Ø Agricole (utilisation d'engrais) ;

Ø Industrielle (détergents) ;

Ø Domestique (un habitant rejette en moyenne 4 g de phosphate par jour), une moitié due aux détergents, l'autre au phosphore métabolique.

Ø Conclusion :

L'ion phosphate PO4-3 et l'anion de l'acide orthopédique H3PO4 acide de force moyenne. En tant que de triacide il est susceptible de former trois services de sel.

Phosphates neutre Na3 PO4, Ca(PO4)2 de hydrogènophosphates,

Na2HPO4 et ditry Hogenophosphates , NaH2 PO4

Ca (HPO4)2 et C

Le réactif molybdique c'est à dire la solution. De molybdate d'ammonium (NH4)2MbO4 forme avec le phosphate une solution jeune.

PO4-3 + 3 NH4+ + 12 Mo O4- + 24 H+ = (NH4) H4 [P (Mo2 O7)6]+ 10 H2O

La réduction de cet acide peut entre effectuée sous l'action de l'acide ascorbique.

D'après nos résultats on remarque que concentration des faibles par rapport phosphate dans l'eau à analyser est la plus faible par rapport aux autres échantillons.

Cette valeur est due au faible teneur des est due au faible teneur des phosphates de notre eau. De plus, a l'état soluble est assimilable le phosphore est relativement moins disponible que les autres éléments essentiels comme l'azote et le nitrate à cause de faibles sources industrielles qui peut provenir.

On effet, au Canada les poly phosphates sont ajoutes à l'eau potable pour combattre la corrosion des réseaux de distribution.

6°/ un détergent est une préparation se présentant sous forme de poudre, de liquide ou de pâte dissoute à des doses convenables dans l'eau, elle constitue un bain de nature à faciliter le nettoyage, par un moyen mécanique approprié, des surfaces solides, fibreuses, comme les textiles ou continues, par exemple : l'épiderme, la vaisselle, qui y sont plongées.

Néanmoins, les détergents deviendront une nuisance : contrairement aux savons, ils ne sont ni solubles ni biodégradable (PO43- est très mobile, il s'adsorbe facilement sur les particules).

En effet, une fois mélangés à l'eau, ils restent dans la solution et ne se réduisent pas en molécules moins complexes et de solubilité supérieur.

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