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Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à

Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 1 REMERCIMENTS La réalisation de ce mémoire, n’aurait pu être possible sans le concours de plusieurs personnes à qui je ne voudrais pas manquer de témoigner toute ma reconnaissance. Je ne manquerai pas d’exprimer ma gratitude à l’égard de mon encadrant Monsieur BELKHADIR, qui tout au long du chemin m’a été d’un support et d’une aide intarissables. Je remercie par la même occasion, Monsieur BOUNJA, pour m’avoir offert l’opportunité d’effectuer ce stage dans les meilleures conditions. Quand à vous chers père, mère et sœurs, si aujourd’hui je suis lancé sur le bon chemin c’est grâce à votre constante présence et soutien. Mes amis, vous qui êtes si nombreux et qui ajoutez chacun à sa manière une pierre à mon édifice, je vous remercie d’être là et espère que vous vous reconnaîtrez. Je remercie également mes professeurs de la section Génie Urbain et Environnement pour tous les efforts qu’ils ont fournis pour nous assurer la meilleure formation possible, nous élèves de cette école. Enfin, mes remerciements les plus sincères à toute personne qui m’a soutenue de près ou de loin, pour que je puisse mener à bien ce travail, fruit de labeur, d’implication et d’acharnement. Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 2 RESUME La croissance de la demande en eau dans les pays semi-arides exerce une pression importante sur les ressources naturelles. La recherche de nouvelles ressources en eau, non conventionnelles, s’avère nécessaire. La réutilisation des eaux usées est l’une des solutions envisageables. Dans ce sens, la SAMIR cherche à réutiliser ses eaux résiduaires dans le cadre de l’amélioration de son aspect environnemental et économique. Le présent travail effectué dans le cadre de mon projet de fin d’étude vient apporter une humble contribution à ce projet phare de réutilisation. Il s’étale sur quatre parties. La première partie décrit les caractéristiques de la station du traitement des eaux résiduaires. La deuxième porte sur la caractérisation des eaux à la sortie de l’usine et à la sortie du traitement existant. La troisième présente la conception et le dimensionnement du traitement nécessaire pour la réutilisation. Et enfin clore avec une analyse technico- économique. Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 3 ABSTRACT The growth of water demand in semi-arid countries exerts significant pressure on natural resources. Searching for new and non-conventional water resources becomes a necessity. Wastewater reuse is one of the possible solutions. In this direction, SAMIR aims to re-use its wastewater as part of the improvement of its environmental and economic aspects. The present work carried out as a project of the end of studies is a humble contribution to this flagship project of reuse. It is organised around four main parts. The first part describes the characteristics of the wastewater treatment plant. The second focuses on the characterization of water out of the plant and the output of the existing treatment. The third part presents the design and sizing of necessary treatment for reuse. And finally ends with a techno-economic analysis. Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 4 ملخص يشكل تزايد الطلب على المياه في البلدان شبه القاحلة ضغطاً كبيرا على الموارد الطبيعية.لذا فقد اصبح البحث .عن الموارد المائية غير التقليدية والجديدة ضرورة ملحة. إعادة استخدام المياه المستعملة واحد من الحلول الممكنة في هذا االتجاه، تهدف شركة سمير إلى إعا دة استخدام مياه الصرف الصحي ، و ذلك في إطار تحسين جوانبها البيئية واالقتصادية. و يندرج هذا العمل في إطار مشروع نهاية الدراسات كمساهمة متواضعة في هذا الورش الرائد إلعادة استخدام مياه الصرف الصحي. و ينقسم قد هذا العمل إلى أربعة أجزاء رئيسية. الجزء األول يصف ا لخصائص المميزة لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي. أما الثاني فيركز على توصيف المياه الخارجة من المصنع و المعالجة الحالية. ويعرض الجزء الثالث تصميم و تحجيم المعالجة الالزمة إلعادة استخدامها. و ينتهي هذا العمل بتحليل تكنو- إقتصادي. Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 5 Liste des figures Figure 1 : Le rendement du raffinage du brut. .........................................................................15 Figure 2 : L’organigramme de la SAMIR. ...............................................................................16 Figure 3: Schéma simplifié du procédé de raffinage de pétrole. ...........................................20 Figure 4 : Rapport eau/huile (WOR) par région ......................................................................22 Figure 5 : Représentation en image de synthèse de la station de traitement des rejets liquides de la raffinerie. ..............................................................................................................31 Figure 6 : Pré-décanteurs. ...........................................................................................................35 Figure 7 : Séparateurs API et Bac tampon. ..............................................................................36 Figure 8 : Bassin de coagulation-floculation ...........................................................................37 Figure 9 : Bassin d'injection chimique. .....................................................................................38 Figure 10 : Bassin d'aéroflottation. ............................................................................................39 Figure 11 : Bassin d'aération. .....................................................................................................41 Figure 12 : Clarificateur. .............................................................................................................42 Figure 13 : Epaississeur. .............................................................................................................43 Figure 14 : Centrifugeuse. ..........................................................................................................44 Figure 15 : Lits de séchage. ........................................................................................................45 Figure 16 : Variation de la vitesse de diminution de la DCO en fonction de la teneur en sel. ([Uygur et al. 2004]) .............................................................................................................51 Figure 17: Schéma général de l'installation. ............................................................................57 Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 6 Liste des tableaux Tableau 1: Exemple de composition en mg/l de condensats de procédé. ............................24 Tableau 2: Types d’effluents de la SAMIR et leurs traitements. ...........................................32 Tableau 3 : Ouvrages de la station et leurs caractéristiques. ...............................................34 Tableau 4 : Caractéristiques de l'eau à l'entrée du TER. ......................................................47 Tableau 5 : Valeurs limites spécifiques de rejet. .....................................................................48 Tableau 6 : Caractéristiques des eaux à la sortie du TER.....................................................48 Tableau 7 : Tableau du rendement épuratoire du TER. .........................................................49 Tableau 8 : Caractéristiques des eaux de chaudières. ...........................................................52 Tableau 9 : Dimensionnement de la conduite entre le déversoir et le filtre à sable. .........62 Tableau 10: Tableau des caractéristiques des couches des filtres. ......................................64 Tableau 11: Dimensionnement des filtres. ...............................................................................64 Tableau 12: Calcul des pertes de charges pour chaque couche. ..........................................65 Tableau 13 : Coût du milieu filtrant utilisé. .............................................................................67 Tableau 14 : Tableau de comparaison entre le chlore et l'ozone. ........................................69 Tableau 15: Etude économique de l'ozonation. .......................................................................72 Tableau 16: Paramètres de dimensionnement de la filtration sur charbon actif. ..............74 Tableau 17 : Coût de fonctionnement des filtres à CA. ..........................................................75 Tableau 18 : Coût d'investissement des filtres à CA. ..............................................................75 Tableau 19 : Résultats de la simulation des performances des membranes de dessalement de l'eau de mer de la marque Dow-Filmtec. ............................................................................80 Tableau 20 : Caractéristiques de la membrane SW30XLE-440i. .........................................81 Tableau 21: Les caractéristiques de l’eau utilisée dans la simulation en mg/l. .................84 Tableau 22 : Les caractéristiques à la sortie du 2ème passe en mg/l. .................................85 Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 7 Liste des abréviations API : American Petroleum Institute ; CA : Charbon Actif ; CAG : Charbon Actif Granulé ; CHL : Complexe des Huiles Lubrifiants ; DA : Distillation Atmosphérique ; DBO5 : Demande Biologique en Oxygène pendant 5 jours ; DCO : Demande Chimique en Oxygène ; DSV : Distillation Sous Vide ; FAD : Flottation à l’Air Dissous ; HC : Hydrocarbure ; MF : Microfiltration ; OI : Osmose Inverse ; SAMIR : Société Anonyme Marocaine de l’Industrie du Raffinage ; TER : Traitement des Eaux Résiduaires ; UF : Ultrafiltration ; Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 8 Table des matières REMERCIMENTS ............................................................................................................... 1 RESUME ............................................................................................................................. 2 ABSTRACT ......................................................................................................................... 3 ملخص ................................................................................................................................... 4 Liste des figures .................................................................................................................. 5 Liste des tableaux ............................................................................................................... 6 Liste des abréviations .......................................................................................................... 7 Table des matières .............................................................................................................. 8 Introduction ........................................................................................................................11 Objectif et position du problème : .......................................................................................12 Chapitre I : Présentation de la société d’accueil....................................................13 1. Présentation de la société d’accueil : .............................................................14 2. Les activités de la SAMIR : ............................................................................14 3. Les principaux clients : ...................................................................................15 4. Organigrammes de la société : .......................................................................16 Chapitre II : Le raffinage du pétrole .......................................................................17 1. Les étapes du raffinage du pétrole : ...............................................................18 1.1. Les procédés de séparation : .......................................................................18 1.2. Les procédés de conversion : .....................................................................18 1.3. Les procédés d’amélioration : ....................................................................19 2. L’eau dans la production de carburant : ........................................................20 2.1. Introduction : ................................................................................................20 2.2. L’eau dans les raffineries :..........................................................................21 2.3. Les volumes d’eau utilisés : .......................................................................21 2.4. La qualité des eaux : ....................................................................................22 2.5. Les sources des eaux résiduaires : .............................................................23 2.6. L’impact des rejets liquides des raffineries sur le milieu aquatique : ...25 CHAPITRE III : Rôle et caractéristiques de la station ‘TER’ ..........................29 Etude technico-économique de la conception d’une unité de traitement des eaux à la sortie du TER pour leur réutilisation dans les chaudières 9 1. Rôle et caractéristiques de la station ‘TER’ : ...............................................30 1.1. But uploads/Ingenierie_Lourd/ moutia.pdf