Lamiae
Sommaire: Modélisation des réactions au Break point dans une conduite de distribution d’eau potable
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES DESINFECTANTS
1‐1 INTRODUCTION
1‐2 CARACTERISTIQUES D’UN DESINFECTANT IDEAL
1‐3 METHODES ET MOYENS DE DESINFECTION
1‐4 DIOXYDE DE CHLORE
1‐4‐1 Propriétés physico‐chimiques
1‐4‐2 Pouvoir désinfectant
1‐4‐3 Mécanisme de désinfection
1‐4‐4 Sous produits
1‐4‐5 Procédés de production
1‐5 OZONE
1‐5‐1 Propriétés
1‐5‐2 Chimie de l’ozone
1‐5‐3 Mécanisme de désinfection
1‐5‐4 Cinétique
1‐5‐5 sous produits
1‐5‐6 Mise en œuvre
1‐6 RADIATIONS ULTRA‐VIOLETTES (UV)
1‐6‐1 Description
1‐6‐2 Mécanisme
1‐6‐3 Dose d’UV
1‐6‐4 Cinétique
1‐7 COMPARAISON
1‐8 CONCLUSION
CHAPITRE 2 : DESINFECTION PAR CHLORATION DES EAUX POTABLES
2‐1 INTRODUCTION
2‐2 HISTORIQUE
2‐3 CHLORE
2‐4 MICROORGANISMES
2‐5 MECANISMES DES DESINFECTANTS
2‐6 FACTEURS INFLUENÇANT L’ACTION DU DESINFECTANT
2‐6‐1 Temps de contact
2‐6‐2 Concentration de désinfectant
2‐6‐2‐1 Anomalies
2‐6‐3 Température
2‐6‐4 Type de microorganisme
2‐6‐5 Autres considérations
2‐7 METHODES D’ANALYSE DU CHLORE ET DES CHLORAMINES
2‐7‐1 Les méthodes DPD
2‐7‐2 Méthode de titration ampérométrique
2‐7‐3 Méthode de titration iodométrique
2‐7‐4 Autres méthodes
2‐8 PRODUCTION DU CHLORE
2‐9 SOUS PRODUITS DE CHLORATION
2‐9‐1 Définition
2‐9‐2 Classes des CBPs
2‐9‐3 Effets toxicologiques des CBPs
2‐9‐4 Effet des paramètres physicochimiques sur la formation les CBPs
2‐9‐4‐1 Effet de la température
2‐9‐4‐2 Effet des ions bromures
2‐9‐4‐3 Effet des concentrations des AH et AF
2‐9‐4‐4 Effet de la concentration du chlore
2‐9‐4‐5 Effet du pH
2‐9‐4‐6 Effet du cuivre
2‐10 CONTROLE DE LA CORROSION DES CONDUITES
2‐10‐1 Ions Cl‐ et NH4+
2‐10‐2 Influence du pH
2‐10‐3 Corrélation des effets
2‐10–4 Effet de la matière organique
2‐11 CONCLUSION
CHAPITRE 3 : CHIMIE DE CHLORATION AU BREAKPOINT
3‐1 INTRODUCTION
3‐2 DEFINITIONS
3‐3 REACTIONS DU CHLORE DANS L’EAU
3‐3‐1 Equilibre gaz‐liquide
3‐3‐2 Hydrolyse du chlore
3‐3‐3 Ionisation de l’acide hypochloreux
3‐3‐4 Influence du pH
3‐4 IONISATION DE L’AMMONIAQUE
3‐5 REACTIONS DE DEMANDE EN CHLORE
3‐5‐1 Réactions de l’acide hypochloreux avec l’ammoniaque
3‐5‐1 la monochloramine (NH2Cl)
a) Etude thermodynamique
b) Etude cinétique
c) Influence du pH
d) Influence des concentrations initiales (C0 et N0)
3‐5‐2 Chloramines inorganiques
3‐5‐2‐1 La Dichloramine (NHCl2)
a) Etude thermodynamique
b) Etude cinétique
c) Influence du pH
d) Influence des concentrations initiales (C0 et N0)
3‐5‐2‐2 Equilibre monochloramine‐dichloramine
3‐5‐2‐3 La trichloramine (NCl3)
a) Etude thermodynamique
b) Etude cinétique
c) Influence du pH
d) Influence du rapport molaire Cl0/N0
3‐5‐3 Chloramines organiques
3‐5‐4 Autres considérations
3‐6 CHLORATION AU BREAKPOINT
3‐6‐1 Courbe de Breakpoint
3‐6‐2 Chimie de chloration au Breakpoint
3‐6‐3 Produits finaux « end Product » ‐ Effet du pH
3‐6‐4 Effet des métaux
3‐6‐5 Influence du pH sur l’allure du Breakpoint
3‐6‐6 Influence de la matière organique sur l’allure de la courbe
3‐7 Résumé
3‐8 Conclusion
CHAPITRE 4 : MODELISATION DES REACTIONS DE CHLORATION AU BREAKPOINT DANS UNE CONDUITE DE DISTRIBUTION
4‐1 INTRODUCTION
4‐2 APPROXIMATIONS
4‐3 ETUDE HYDRODYNAMIQUE
4‐3‐1 Description du système
4‐3‐2 Principe de continuité dans un tube de courant
4‐3‐3 Système en coordonnées cylindrique (r,θ , z)
4‐3‐4 Equation de continuité
4‐3‐5 Bilan complet de masse
4‐3‐6 Régime d’écoulement
4‐3‐7 Réacteur en écoulement piston
4‐4 SYSTEME DE REACTIONS AU BREAKPOINT
4‐1 Réactions au Breakpoint
4‐4‐2 Classes des réactions du chlore avec l’ammoniaque
4‐4‐3 Expressions des vitesses chimiques
4‐5 MODELISATION
4‐5‐1 Conditions aux limites
4‐5‐2 Discrétisation de l’équation de transport
4‐5‐3 Conditions de modélisation
4‐6 Algorithme
4‐7 VALIDATION DU MODELE
4‐7‐1 Résultats et discussions
4‐7‐1 Résumé
4‐7‐2 Conclusion
4‐8 SIMULATION
4‐8‐1 Paramètres influençant le profil de la concentration du désinfectant
a) Influence de la température
b) Influence du pH
c) Influence de Ni
d) Influence de Ci
e) Influence du rapport C0/N0
f) Influence de la vitesse d’écoulement
g) Influence des constantes ko5 et ko7
4‐8‐2 Résumé
4‐9 CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES
♣ Extrait du mémoire
Chapitre 1 : Généralités sur les désinfectants
Dans ce chapitre, on traite de façon concise de trois oxydants , très utilisés dans les stations de traitement des eaux, le dioxyde de chlore , l’ozone et les radiations UV, la désinfection par le chlore , objet de cette étude sera traité à part au chapitre 2. On a pris en considération les réactivités chimiques des oxydants ainsi que les sous produits.
En ce qui concerne la lumière ultraviolette, son étude comprend sa description et son comportement avec les particules dissoutes dans l’eau. Enfin, on a fait une brève comparaison entre ces trois oxydants.
1-1 Introduction
Du fait de leurs larges applications ; il est nécessaire de mettre en évidence les caractéristiques physico‐chimiques et les réactions avec l’eau du dioxyde de chlore, de l’ozone et les radiations ultraviolettes (UV) ; afin de pouvoir comparer ensuite l’efficacité de chacun de ces trois oxydants. Pour commencer cette partie, On préfère définir les critères pour lesquels on peut choisir un oxydant.
1-2 Caractéristiques d’un désinfectant idéal
Un désinfectant idéal doit posséder tous les critères cités dans le tableau (1‐1).
En pratique, un désinfectant idéal n’existe pas réellement ; ce qui exige un classement des critères par ordre d’importance décroissant. Par conséquent, le meilleur désinfectant est celui qui est doté des cinq premières caractéristiques [21 et 69].
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