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Département des sciences de la terre LST Eau et environnement Les eaux impliqué

Département des sciences de la terre LST Eau et environnement Les eaux impliquées au Maroc phosphore I (MPI) de Safi (O.C.P., Maroc) : Traitement et approches de déminéralisation. Réalisé par : Nezha Hrimla Encadré par : Mr. Chafiki D. (FSTG) Maryeme Chaoui Mr. Elasri B. (OCP) Présenté le 28 juin 2011 devant le jury composé par: Mr. El Amari K. Mr. Chafiki D. Mr. Rizki A. 2 Dédicace Nous dédions ce modeste travail à :  Nos familles surtout à nos parents qui nous ont aidés et soutenu à poursuivre nos études dans des meilleures conditions.  Nos sœurs qui nous ont encouragées durant toute notre vie scolaire.  Nos enseignants pour leurs efforts déployés pour qu’on puisse avoir une bonne formation. A nos chères amies avec qui nous avons passé des meilleurs moments, sans oublié bien sur nos formateurs, nos formatrices de la faculté des sciences et techniques de Marrakech qui nous données beaucoup de renseignements durant toute notre formation. 3 Remerciement Qu’il nous soit permis au terme de cet humble projet de fin d’études d’exprimer nos gratitudes à M. ELFALHI H., pour son parrainage, pour les précieuses aides et explications. - Nos vifs remerciements à Monsieur M. ELASRI B., Assistant principal TED, qui nous a proposé le sujet notre stage. Son soutien sans égale qu’il n’a cessé de nous prodiguer nous a permis de mener à terme cette étude au sein de l’OCP. - Nos vifs remerciements et reconnaissances s’adressent également à Pr. CHAFIKI D. notre encadrant au faculté des sciences et technique pour leur précieux conseils ainsi que leur soutien toute au long de notre formation. - Pour Mr. EL AMARI K. et Mr. Rizki A. qui ont accepter de juger ce travail. Leurs remarques et leurs critiques contribueront, sans doute à l’amélioration de notre mémoire. - Nos vifs remerciements à Mr. KHANE H. pour son aide et encouragement. Nous tenons également à remercier tous les personnels de l’atelier TED pour leur accueil chaleureux et leur esprit coopératif. Finalement que toute personne ayant participée à l’élaboration de ce travail trouve ici l’expression de toutes nos reconnaissances. 4 Sommaire Dédicace …………………………………………………………………………….2 Remerciement……………………………………………………………………….3 Introduction…………………………………………………………………………9 1ére partie:Présentation de groupe OCP - Présentation de groupe OCP……………………………………………………….11 - Description de la direction de Maroc phosphore1…………………………………11 - Perspective sur la croissance OCP et implication sur les besoins en eau…………15 2éme partie: Production d’eau filtrée 1 - Présentation……………………………………………………………………..18 1 - 1 - Coagulation, floculation…………………………………………………..18 - Coagulant……………………………………………………………..…19 - Floculant………………………………………………………………….19 1 -2- Décantation………………………………………………………………....19 1- 3 - Facteurs d’amélioration de décantation…………………………. …..21 - Température ;………………………………………………………..…22 - Le PH de l’eau ;…………………………………………………………22 - La turbidité de l’eau…………………………………………………….22 2 - Filtration ………………..…………………………………………………………22 5 2 - 1- Utilisation de l’eau filtrée …………………………………………………23 - Production d'eau potable……………………………………………….23 - Production d'acide phosphorique……………………………………....24 - Production d'eau déminéralisée ……………………………………….25 Conclusion……………………………………………………………………………25 3éme partie: Production d'eau déminéralisée 1 - caractéristique de l’eau…………………………………………………………27 2 - Pourquoi la déminéralisation ?…………………………………………………29 3 - unité de déminéralisation……………………………………………………….30 3 -1- description de procédé ………………………………………………..31 3 - 2- résine échangeuse d’ions…………………………………………….32 3 - 3- les mécanismes réactionnels …………………………………………32 4 - Méthodes de régénération………………………………………………………34 Régénération à co-courant……………………………………………………..34 Régénération à contre courant…………………………………………………35 5 - Comparaison des performances théoriques et actuelles entre les chaînes de déminéralisation………………………………………………………………………36 6-Action d'amélioration de la productivité des chaînes…………………………….37 6 - 1- Qualité d'eau filtrée……………………………………………………..37 6 - 2 - Conditions de régénération……………………………………………...38 6 - 3 - Etat des résines.………………………………………………… ……..38 6 - 4 - Elimination de CO2…………………………………………………….38 Conclusion…………………………………………………………………………..39 6 7- Comparaison entre le procédé à lit fixe et à lit flottant ………………………...39 1°- Procédé à lit fixe et ses inconvénients………………………………………..39 2°- Procédé à lit flottant………………………………………………………….41 Conclusion………………………………………………………………………….42 - Conclusion générale………………………………………………………………...43 - Bibliographie…………………………………………………………………………44 - Liste des abréviations…………………………………………………………….…45 - Liste des figure ………………………………………………………………………45 - Liste des tableaux…………………………………………………………………….46 - Liste des photos……………………………………………………………………….46 7 Objectif du travail : L’objectif du présent travail consiste à : 1 - faire une description de l’atelier de traitement des eaux de MP1 ; 2- faire une étude critique de l’installation de la filtration d’eau douce et proposer une action d’amélioration possible en vue d’optimiser la consommation des réactifs de coagulation et de floculation ; 3 - comparer les performances actuelles des chaînes de déminéralisation entre elles ;et 4 - proposer les actions nécessaires pour améliorer la productivité des chaînes. 8 Résumé : Ce travail porte sur le traitement d’eau effectué à l’atelier de traitement des eaux douces (TED) au Maroc Phosphore de Safi qui produit de l’eau de différentes qualités. Les principales phases de traitement sont successivement la coagulation-floculation, la filtration et la déminéralisation. La coagulation- floculation : Au cours de cette première étape, le traitement physico-chimique de l'eau s'effectue généralement grâce à un agent de coagulant acide qui a la propriété de s'hydrolyser. L'élimination des solides en suspension par entraînement et la précipitation de matières organiques font partie des nombreux phénomènes qui surviennent lors de I'hydrolyse des agents floculants. Parmi ceux-ci, les sulfates d’aluminium sont considérés comme un coagulant et le Nalco comme étant un floculant. La filtration : Au cours de cette phase l’eau se passe à travers des filtres à graviers, ces derniers s'assurent que l'eau qui en sort respecte les normes en vigueur, en ce qui concerne la turbidité. Les virus et les bactéries peuvent toutefois passer au travers des filtres. La déminéralisation : C’est au cours de cette troisième étape que se réalise l’élimination des ions par l’échange d'ions. Il s’agit d’une technologie nettement efficace pour l'élimination d'impuretés dans l'eau et dans des solutions diverses. Cette technique s’avère pratiquement indispensable pour toute production de l’eau d’extrême pureté dans de nombreuses industries. Dans cet exemple de Maroc Phosphore 1, deux procédés sont pratiqués pour déminéraliser l’eau. Il s’agit de procédés co-courant et contre courant. 9 Introduction C’est en 1908 que le géologue Brives mentionne la présence d’un niveau phosphaté au flanc du plateau de Guergouri (au sud de Marrakech), mais les premières indications des prospecteurs sur l’existence du précieux minerai au Maroc remontent à 1912. Et c’est en 1917 que le général Lyautey prend la décision d’entamer des recherches. Menés par l’État, ces travaux se poursuivent pendant plusieurs années sur l’ensemble du territoire chérifien. Le service des mines établit alors l’importance exceptionnelle des gisements, tant par la teneur de leur minerai que par l’importance de la réserve qui ouvre un avenir quasi illimité à leur exploitation En effet, le sous-sol marocain renferme les trois-quarts des réserves mondiales de phosphate, dont 99% dans le centre du pays. Les sites d’extraction actuels sont répartis dans trois zones géographiques : Khouribga, Gantour et Boucraâ-Laâyoune. Aujourd’hui encore, cette activité représente un élément essentiel de l’économie marocaine hissant le pays au rang de leader mondial. Une telle croissance n’a pu voir le jour que grâce à d’importants programmes d’études et de recherches qui se poursuivent encore de nos jours. 10 FICHE DE PRESENTATION DU GROUPE OCP 11 Présentation de groupe OCP L’office chérifien des phosphates (OCP) a été crée en 1920 par le dahir du 7 août 1920, il est géré comme un établissement semi- public qui doit fonctionner dans les conditions juridiques et techniques . Dès le début des années 70, le Maroc a adopté une politique de valorisation soutenue afin de renforcer sa position dans le commerce international du phosphate, de justifier l’importance de ses réserves, de ses instalations, d'extraction et de traitement, ainsi que sa longue expérience dans l’industrie minière. Le groupe office chérifien des phosphates (OCP) est un opérateur intérnational dans le domaine de l’industrie des phosphates et de ses produits dérivés. L’OCP prend dans l’industrie des phosphates une place importante au niveau national et international. En effet, les résérves marocaines en phosphates sont estimées à 75% des réserves mondiales, ce qui a permis au Maroc d’être en 3éme position comme exportateur mondial. Il a fixé comme objectifs la valorisation sur place du minerai extrait, parmi ses unités, on trouve : - Maroc chimie créé en 1965 ; - Maroc phosphore 1 créé en 1975 ; - Maroc phosphore 2 créé en 1981 ; - Maroc phosphore 3 et 4(JORF LASFER) créé en 1986. DESCRIPTION DE LA DIRECTION DE MAROC PHOSPHORE DE SAFI : Maroc phosphore de Safi valorise une partie des phosphates extraits de YOUSSOUFIA et ceux en provenance de BENGURIR, afin de produire de l’acide phosphorique et les engrais qui sont quasi totalement destinés à l’exportation. Il permet de valoriser annuellement jusqu’a 3.100.000 de tonnes de phosphate de Bengurir. Il est composé de trois complexes industriels situés à 10 Kilomètres de Safi (Fig.1) : 12  MAROC – CHIMIE;  MAROC PHOSPHORE I;  MAROC PHOSPHORE II. Ceci en plus d’une division infrastructure qui se charge de l’acheminement et de l’exportation des produits phosphoriques. Figure 1 : Organigramme présentant le découpage administratif de Maroc Phosphore de Safi. (Tiré d’un document interne de l’OCP) Direction de Production de site de Safi IDS Direction des resources Humaines IDSH Département achats site IDS/AM Département Hygéne, sécurité et environnement IDS/SE Département Etudes,technique et consolidation IDS/ET Département Projets IDS/PT Département Méthodes & Planning IDS/MP Département Energie Management IDS/EM Direction Moyens Généraux IDS/G Direction logistique et port IDS/L Direction Maroc chimie IDS/C Direction Maroc Phosphore1 IDS/M Direction Maroc Phosphore2 IDS/D Division uploads/Geographie/ chaoui-hrimla.pdf