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Des essais de traitement d’effluents de l’industrie textile par coagulation-flo

Des essais de traitement d’effluents de l’industrie textile par coagulation-floculation, nanofiltration et par combinaison coagulation-floculation-nanofiltration ont été effectués. Les résultats montrent que la coagulation-floculation par le sulfate d’aluminium conduit à des abattements de la matière organique de 87% de DCO et de la turbidité de 98% pour une dose de 1,7 g/l d’aluminium élémentaire.Cette méthode de traitement ne permet pas d’éliminer la matière organique soluble ainsi que les sels. Par contre, les résultats de la nanofiltration et de la combinaison coagulation-floculation-nanofiltration ont montré que cette dernière méthode conduit à des abattements de la matière organique de 98% de DCO et des sels de 99,9%. Industrie / textile / rejet / nanofiltration / coagulation-floculation. Treatment of textile effluent by the process coagulation- floculation-nanofiltration. Many attempts of treatment of the effluent of textile industry by coagulation-floculation, nanofiltration and by combined coagulation-floculation-nanofiltration were realised. The results shows that coagulation-floculation loading to reduction of the organic matter of 87% of COD and the turbidity of 98% for a dose of 1.7 g/l of elementary aluminium, but does not eliminate the soluble organic matter and the salts.Then, the membrane filtration process offers an alternative effluent treatment.T o avoid the colmatation of the membrane module, we chosed to treat the textile effluent by coagulation- floculation.The solution in the dye bath goes directly to the nanofiltration unit, where the soluble contaminants are retained. Hence, clear water is produced. On other hand, the results of nanofiltration and of combined process coagulation-floculation-nanofiltration showed that last method leads to rejection of the organic matter of 98% of COD and salts of 99,9%.Since,the clear water was produced that can be recycled in company. Industrial, textile, effluent, nanofiltration, coagulation-floculation.1. INTRODUCTION Les effluents de l’industrie textile sont des mélanges très complexes riches en matières organiques et minérales. Au Maroc, ces eaux usées sont encore souvent rejetées dans l’environnement sans aucun traitement préalable et peuvent engendrer des nuisances graves pour l’environnement. Nous avons choisi la « Société de Confection Industrielle Marocaine » (SCIM) pour mettre œuvre une campagne d’essais de traitement des rejets liquides engendrés par ce type d’industries. Plusieurs études ont montré que la décoloration des effluents de l’industrie textile est faisable par différentes techniques : adsorption sur charbon actif, peroxyde d'hydrogène, ozone ou autres agents décolorants (Carrière et al., 1993 ; Sheng et Wen,1994).Par contre,le coût de ces techniques de dépollution est très élevé. La coagulation-floculation par des coagulants minéraux constitue une solution alternative (Koprivanac et al., 1993).Les techniques membranaires offrent aussi des possibilités pour éliminer les matières organiques et les sels contenus dans les effluents.Parmi les procédés membranaires,la nanofiltration s'est développée grâce à l'amélioration des matériaux membranaires (Whu et al., 1999 ; Chen et al., 2002). En effet, elle permet de travailler sous des pressions modérées de 5 à 15 bars (Lhassani et al., 2001) et de séparer de solutés de masses molaires comprise entre 300 et 1000 Dalton (Chen et al., 2002 ). La nanofiltration est largement utilisée pour le traitement des eaux usées,des eaux potables,des eaux colorées, des eaux saumâtres... ( Lhassani et al., 2001 ; Escobar et al., 2000 ; Van der Bruggen et al., 2001, 2001a). L’objectif de ce travail est de procéder à des essais de traitement des effluents de la société de textile SCIM par coagulation- floculation, nanofiltration et par combinaison des procédés de coagulation-floculation-nanofiltration dans le but de déterminer une solution de traitement adaptée aux effluents de cette société. MATÉRIELS ET MÉTHODES Coagulation-floculation La caractérisation physico-chimique des effluents de la SCIM a été effectuée durant plusieurs cycles de fabrication en fonction de la nature et du nombre des articles traités.Les prélèvements ont été effectués à l’entrée du bassin du stockage des eaux usées de l’usine (mélange de différents lavages) et aussi à la sortie du bassin.Les analyses physico-chimiques ont été effectuées selon les normes A F N O R en vigueur et ont porté principalement sur la détermination du pH, les matières en suspension (MES), la Demande Chimique en Oxygène (DCO), la Demande Biologique en Oxygène (DBO5), l’Azote Total Kjeldahl (NTK), le Phosphore total (Pt), le Titre Hydrotimétrique (TH), les Chlorures (Cl-) et les Sulfates (SO 4-). 15 DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - N° 38 - 2e TRIMESTRE 2005 - REPRODUCTION INTERDITE Traitement d’effluents de l’industrie textile Traitement d’effluents de l’industrie textile par combinaison de procédés de coagulation-floculation-nanofiltration Amina ABOUZAID1, Abdelkrim MOUZDAHIR2, El Kbir LHADI1 1 : Laboratoire de l'eau et de l'environnement, Université Chouaïb-Doukkali, Faculté des Sciences B.P. 20, 24000 - El Jadida, Maroc 2 : Laboratoire de Chimie Organique et Bioorganométallique, Université Chouaïb-Doukkali, Faculté des Sciences B.P. 20, 24000 - El Jadida, Maroc. e-mail Adresses : abouzaid.amina@caramail.com ; mouzdahir.abdelkrim@caramail.com La conductivité a été mesurée à 25°C par un conductimètre CRISON 525 et la turbidité par un turbidimètre LP 2000. Les essais de coagulation-floculation ont porté sur le rejet global de l’usine SCIM. Le coagulant utilisé est le sulfate d’aluminium (Al2(SO4)3, 18H2O). Dans un premier temps, l’optimisation de la vitesse et de la durée d’agitation ainsi que les essais de coagulation-floculation- clarification ont été réalisés dans un banc de jar-test, à la température de 25°C. La coagulation est réalisée sous agitation rapide à 250 tours/minute pendant 3 minutes. L’introduction du coagulant s’effectue pendant cette étape par injection à l’aide d’une pipette. Ensuite, l’étape d’agitation lente (floculation) est effectuée à 30 tours/minute pendant 12 minutes. La décantation se fait dans le même bêcher de floculation pendant 30 minutes, puis le surnageant est siphonné pour analyse ultérieure. L’ajustement du pH a été effectué par ajout d’acide sulfurique ou d’hydroxyde de sodium. Nanofiltration Le pilote de nanofiltration est constitué d’un bac d’alimentation, d’une pompe et un module spiralé (Figure 1) Ce pilote est muni d’une membrane Filmtec NF-45 de Dow Chemical,dont les caractéristiques principales sont données dans le Tableau 1 ci-dessous. Le support macroporeux de la membrane possède une résistance mécanique pouvant supporter une pression allant jusqu'à 17 bars et assurant un flux de solvant élevé. La couche microporeuse de faible épaisseur qui comporte des pores de faibles diamètres bien distribués permet d’assurer un flux élevé et une bonne sélectivité. La forme spiralée offre également une grande surface de membrane pour un faible volume. Les essais de nanofiltration ont été effectués d’une part sur l’effluent filtré sur sable de granulométrie moyenne, et d’autre part sur l’effluent traité par le sulfate d’aluminium avec un taux de conversion Y = 33 %. Le taux de conversion Y = Qp/Q0 , rapport des débits d’alimentation et de perméat,est mesuré à l’aide de débitmètres placés sur les sorties du rétentat et du perméat. Les suivis de la DCO,de la conductivité électrique,des sulfates et des chlorures ont été effectués sur le perméat. RÉSULTATS ET DISCUSSIONS Caractérisation physico-chimique du rejet de textile de SCIM Afin de caractériser les eaux résiduaires rejetées par la SCIM, plusieurs prélèvements ont été effectués en fonction du cycle et de la nature de la production. La qualité physico-chimique moyenne de ces eaux est résumée dans le Tableau 2. Tableau 2 :Caractéristiques physico-chimiques de l’effluent durant un cycle d’un an (min-max, moyenne). On constate que ces eaux sont très turbides, très chargées en matières organiques, matières en suspension, sels, sulfates, phosphore et azote. La qualité physico-chimique de ces eaux varie en fonction de la nature du tissu lavé et des produits ajoutés pour le lavage (enzymes, adoucissants, eau de javel...). Le rejet de cette charge polluante à l’égout présente certainement des nuisances potentielles pour le milieu récepteur (abrasion des conduites d’évacuation, impact sur la faune et la flore marines, mauvaises odeurs...). 16 DÉCHETS - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - N° 38 - 2e TRIMESTRE 2005 - REPRODUCTION INTERDITE Traitement d’effluents de l’industrie textile Figure 1 : Schéma du pilote de nanofiltration B bac d’alimentation P pompe M module spiralé de nanofiltration V1 vanne qui régule la recirculation, elle permet de faire varier la pression appliquée à la membrane V2 vanne qui régule le débit de rétention, elle permet de fixer le taux de conversion D1 et D2 débitmètres M1 et M2 manomètres. Matériau : Membrane Support Géométrie Seuil de coupure Pression maximale Température maximale pH de fonctionnement pH de nettoyage Tolérance au chlore Taux de rejet MgSO4 Débit de l’eau (10 bars) Surface de filtration polyamide composite (film) polysulfone spirale 200 Daltons 43 bar 45°C 2 à 10 2 à 11 500 mg/l heure > 99% 95 l/h 2,1 m2 FILMTEC NF-45 Tableau 1 : Caractéristiques de la membrane de nanofiltration Paramètres Entrée du bassin Sortie du bassin pH CE (ms/cm) DCO (mg/l) DBO5 (mg/l) DCO/DBO5 NTK (mg/l) MES (mg/l) TH (méq/l) SO42- (mg/l) Cl- (mg/l) Pt (mg/l) Turbidité (FTU) Débit (m3/j) 4,4-8,9 ; 7,3 1,8-2,1 ; 2 1540-5580 ; 3500 370-820 ; 530 4-6,8 ; 6,6 110-116 ; 113 1200-1500 ; 1300 8-15 ; 11 845-1200 ; 1022 450-550 ; 500 12-14 ; 13 150-1500 ; 560 80 6-8,9 ; 7,1 1,8-2,1 ; 1,9 1340-3600 ; 2440 320-800 ; 480 3-6,1 ; 5 90-113 ; 101 600-900 ; 750 6-10 ; 8 720-1200 ; 960 400-450 ; 425 10-12 ; 11 120-760 ; 340 80 uploads/Industriel/ 3-abouzaid.pdf