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Université Abdelmalek Essaadi Faculté des Sciences & Techniques d’Al Hoceima Pa

Université Abdelmalek Essaadi Faculté des Sciences & Techniques d’Al Hoceima Page : i Licence Es Sciences et Techniques Département de Chimie Filière : Techniques d’Analyses et Contrôle de Qualité Projet de Fin d’Etudes Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Projet réalisé par : Encadré par :  ABBASSI Hamza  EL HAKAOUI Houda  Pr ISAAD Jalal Soutenu le « 24 juin 2020 », devant le Jury composé de :  N&P, Président ;  N&P, Examinateur ;  Pr ISAAD Jalal, Encadrant interne ; Année Universitaire : 2019/2020 PFE N° : TACQ-20/xx Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : ii DÉDICACES e dédie ce mémoire à … A Mes chers PARENTS, pour tous pour leurs éducations, leurs patiences, leurs énormes sacrifices à nous offrir une vie pleine de joie et d’amour, et leurs prières tout au long de mes études. A Ma chère SŒUR et mes Chers frères MOUSSA et MOHAMED pour leurs encouragements permanents, et leur soutien moral. A Mes Chers cousin MOHAMMED et YOUSSEF pour leurs patiences, leurs soutiens et encouragements A Mes Chers AMIS pour leur soutien tout au long de mon parcours universitaire, A Mon encadreur ISAAD JALAL qui m’a soutenu au long de mes travaux. A Mon partenaire HOUDA qui est la meilleure partenaire, au tant que personne lutteur et optimiste A Tous ceux qui aiment la science, cherche la vérité, combattent pour protéger la nature ...... HAMZA J Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : iii DÉDICACES Je dédie ce mémoire ... A Ma famille, mes chers PARENTS Pour tous leurs sacrifices et leur amour, leur tendresse, leur soutien et leur prière tout au long mes études A Toutes mes chers amis spécialement ma copine MAHDIA BENJADI pour ses conseils, aides et aussi pour ses encouragements permanents et son soutien moral A Mon partenaire HAMZA qui est le meilleur partenaire, au tant que personne lutteur et optimiste A Mon encadreur monsieur ISAAD JALAL qui m’a soutenu au long de mes travaux et aussi de mon parcours universitaire (je vous remercie). …… HOUDA Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : iv REMERCIEMENT Tout d'abord nous rendons grâce à DIEU le tout puissant de nous avoir donné la force et la capacité de persévérance de pouvoir suivre cette formation à la faculté des sciences et techniques d’Al-Hoceima ainsi que l'audace pour surmonter toutes les difficultés. Avant tout développement de ce rapport nous profitons l’occasion pour exprimer nos sincères sentiments et remerciements à tous ceux qui ont participé de manière directe ou indirecte à l’élaboration de notre travail. A notre Enseignant ; Pr. JALAL ISAAD Nous avons eu l’honneur d’être parmi vos élèves et de bénéficier de votre riche enseignement. Vos qualités pédagogiques et humaines sont pour nous un modèle. Veuillez bien monsieur recevoir nos remerciements pour le grand honneur que vous nous avez fait d’accepter l’encadrement de ce travail. Aux membres du jury ; Messieurs les jurys, vous nous faites un grand honneur en acceptant de juger ce travail. Nos remerciements sont destinés également à tous les professeurs du parcours Biologie, Chimie, Géologie (BCG) pour tous leurs efforts, formations, leurs conseils qui ne pourront être que bénéfiques pour nos avenirs professionnels. Et nous tenons vivement et honnêtement à remercier tous les enseignants du cycle Licence Sciences et Techniques de la filière technique d’analyse et contrôle de qualité (TACQ) pour leur formation de qualité et leurs conseils qu'ils nous dispensent au cours de nos études. Nous tenons à remercier chaleureusement, tous nos proches et tous ceux qui, de près ou de loin, nous ont apporté leurs sollicitudes pour accomplir ce Travail. Merci infiniment Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : v PREAMBULE Dans cette étude nous nous intéresserons à un polluant chimique facilement analysable par nous même dans les laboratoires : il s’agit des ions phosphate. Ces ions présentent un réel danger pour l’environnement lorsqu’ils sont présents en trop grande quantité comme eutrophisation des eaux. Ce document est le rapport d’une recherche du projet de fin d’étude effectué lors de la troisième année de filière technique d’analyse et contrôle de qualité de la faculté des sciences et technique d’Al-Hoceima. Ce rapport présente le sujet que nous avons pu traiter au long de nos recherche durant 2 mois, l’objectif du présent travail, c’est savoir connaître le dosage, phosphate et les eaux usées. Et le plus important, c’est de connaître la méthode d’élimination des ions phosphatés par dosage. Cette méthode à un processus chimique utilisant la précipitation par dosage afin d’éliminer les ions phosphatés d’eau usée. Le procédé de précipitation par dosage chimique consiste à ajouter un réactif dans la solution phosphatée pour faire précipiter un sel de phosphate très insoluble qui est ensuite séparé de la phase liquide par filtration ou décantation. Les atouts majeurs de la déphosphatation chimique sont un rendement d’élimination des ions phosphatés élevé et une mise en œuvre aisée. Cependant, elle se caractérise par un coût de fonctionnement non négligeable (les réactifs). Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : vi TABLE DES MATIERES DÉDICACES ............................................................................................................................................................. vi REMERCIEMENT ................................................................................................................................................. vi PREAMBULE ........................................................................................................................................................... vi TABLE DES MATIERES ....................................................................................................................................... vi LISTE DES TABLEAUX ......................................................................................................................................... vi LISTE DES FIGURES.............................................................................................................................................. vi LISTE DES CARTES ............................................................................................................................................... vi LISTE DES PHOTOS .............................................................................................................................................. vi LISTE DES ABREVIATIONS ............................................................................................................................... vi GLOSSAIRE ............................................................................................................................................................... vi I.INTRODUCTION .......................................................................................................................... 1 II.ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE .................................................................................................. 2 CHAPITRE 1 : CARACTERISATION DE DOSAGE ..................................................................................... 2 1. GENERALITE SUR LE DOSAGE ..................................................................................................... 2 a) DEFINITION DE DOSAGE ................................................................................................. 2 b) OBJECTIF D'UN DOSAGE .................................................................................................. 2 c) PRINCIPE D'UN DOSAGE ................................................................................................. 2 d) MONTAGE D'UN DOSAGE ................................................................................................ 2 2. CLASSIFICATION DES METHODES DE DOSAGE ................................................................. 3 a) LES METHODES DE DOSAGE ......................................................................................... 3 b) LES DIFFERENTS TYPES DE DOSAGE ....................................................................... 4 3. LA REACTION DE DOSAGE ET L'EQUIVALENCE ................................................................ 5 CHAPITRE 2 : LES PHOSPHATES ................................................................................................................... 6 1. GENERALITE SUR LES PHOSPHATES ....................................................................................... 6 a) DEFINITION DE PHOSPHATES ..................................................................................... 6 b) LES DIFFERENTS TYPES DE PHOSPHATES ........................................................... 6 c) LES IONS PHOSPHATES ................................................................................................... 7 2. PROCEDES DE FABRICATION ET LES ENGRAIS ................................................................. 7 a) PROCEDES DE FABRICATION ....................................................................................... 7 b) LES ENGRAIS ......................................................................................................................... 9 3. SITUATION DE MAROC DANS LE MARCHE MONDIAL ...................................................10 Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : vii CHAPITRE 3 : GENERALITE SUR LES EAUX USEES ........................................................................... 11 1. DEFINITION, TYPES ET COMPOSITIONS CHIMIQUES ...................................................11 a) DEFINITION .........................................................................................................................11 b) TYPES ......................................................................................................................................11 c) COMPOSITIONS CHIMIQUES .......................................................................................13 2. LES NORMES MAROCAINES DE QUALITE DES EAUX USEES .....................................14 3. OBJECTIF DE LA SURVEILLANCE DE LA QUALITE DES EAUX USEES ....................16 4. LA REUTILISATION .........................................................................................................................17 CHAPITRE 4 : ELIMINATION DES IONS PHOSPHATES DES EAUX USEES .............................. 20 1. ORIGINES DES PHOSPHATES DES EAUX USEES ...............................................................20 2. PRINCIPE D’ELIMINATION CHIMIQUE .................................................................................22 3. TECHNIQUE DE DEPHOSPHATATION DES EAUX USEES .............................................23 a) LE PROCEDE PAR TRAITEMENT BIOLOGIQUE ..................................................23 b) LE PROCEDE PAR TRAITEMENT CHIMIQUE .......................................................24 4. ELIMINATION DES IONS PHOSPHATES PAR PRECIPITATION (DOSAGE) ..........25 a) PRECIPITATION PAR LA CHAUX ...............................................................................26 b) PRECIPITATION PAR AL³⁺ ET Fe³⁺ ..........................................................................28 5. AVANTAGES D’ELIMINATION DES IONS PHOSPHATES ...............................................30 6. L’UTILISATION DE PHOSPHORE ET L’ETAT ACTUEL DES RESSOURCES NATURELLES .................................................................................................................................... 3O III.RESULTATS ET DISCUSSION .................................................................................................. 32 1. PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES .....................................................................................32 a) LA TEMPERATURE ...........................................................................................................32 b) L’ODEUR ................................................................................................................................32 c) LA COULEUR ........................................................................................................................32 d) LE POTENTIEL D’HYDROGENE (PH) .......................................................................32 e) LA TURBIDITE ....................................................................................................................32 f) DEBIT ......................................................................................................................................33 g) LA CONDUCTIVITE ELECTRIQUE (CE) ...................................................................33 h) LES MATIERES EN SUSPENSION (MES) .................................................................33 i. LES MATIERES VOLATILES EN SUSPENSION (MVS) ......................33 ii. LES MATIERES MINERALES (MMS) ......................................................33 2. PARAMETRES CHIMIQUES ..........................................................................................................34 Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : viii a) LA DEMANDE BIOCHIMIQUE EN OXYGENE (DBO5) ........................................34 b) LA DEMANDE CHIMIQUE EN OXYGENE (DCO .....................................................34 c) CARBONE ORGANIQUE TOTALE (COT) ..................................................................34 3. LES PARAMETRES BIOLOGIQUES ...........................................................................................34 4. LES PARAMETRES DE LA POLLUTION DISSOUTE ..........................................................35 a) LES MATIERES AZOTEES ..............................................................................................35 b) LES MATIERES PHOSPHOREES ...................................................................................35 5. CHOIX DU REACTIF .........................................................................................................................35 a) LES DIFFERENTS SELS METALLIQUES ....................................................... 35 b) REACTIONS DE PRECIPITATION .................................................................. 36 c) CARACTERISTIQUES DU CHLORURE FERRIQUE ....................................... 36 6. PREDICTION DU RENDEMENT D’ELIMINATION DU PHOSPHORE ..........................37 IV.CONCLUSION ET PERSPECTIVES ........................................................................................... 38 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES.............................................................................................................39 ANNEXES ..................................................................................................................................................................44 Dosage, caractérisation et élimination des ions phosphates des eaux usées Page : ix LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : types de réutilisation : exigences de mise en œuvre et de gestion [12] ................. 19 Tableau 2 : Comparatif des avantages et des inconvénients entre les méthodes d’élimination du phosphore par voie biologique et par voie chimique. ........................................ 25 Tableau 3 : Résultats de l'élimination des phosphates par précipitation chimique à la chaux. Influence de la teneur initiale en Ca²⁺ et Mg²⁺ en eau distillée................................ 27 Tableau 4 : Coûts des réactifs, transport inclus [64]. ............................................................ 36 Tableau 5 : Caractéristiques de FeCl₃ .................................................................................... 36 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Montage d'un dosage .............................................................................................2 Figure 2 : schéma des matériels nécessaire au dosage .............................................................3 Figure 3 : La structure chimique de l’ions phosphate .............................................................6 Figure 4 : la formule de l’ion uploads/Geographie/ rapport-pfe 2 .pdf