Sommaire
INTRODUCTION GENERALE………..……….
Partie I : Elimination des fluorures des eaux de boisson
Chapitre I : synthèse bibliographique sur le fluor
I-1 Introduction………
I-2 Propriétés générales du fluor………
I-3 Présence du fluor dans l'environnement……….
I-4 Effets physiologiques du fluor et de ses composés……….
I-4-1 Fluorose endémique (hydrotellurique)………...
I-4-2 La fluorose endémique en Algérie……….
I-5 Normes de teneurs limites en fluor dans les eaux de boisson……….
I-6 Présence du fluor dans les eaux du Sahara septentrional ………..
I-6-1 Aquifères du Sahara septentrional……….
I-6-2 Caractéristiques physico-chimiques des eaux
du Sahara septentrional………..……….
I-6-2-1 Principaux paramètres physico-chimiques………...
I-6-2-2 Répartition des teneurs en fluor……….. ……
I-7 Procédés d'élimination des fluorures………..
I-7-1 Procédés d’adsorption………
I-7-1-1 Adsorption sur alumine activée……….
I-7-1-2 Filtration sur phosphate tricalcique...
I-7-1-3 Adsorption sur charbon actif………..……….
I-7-1-4 Adsorption sur les argiles……….
I-7-2 Procédés membranaires……….
I-7-2-1 Osmose inverse……….
I-7-2-2 Electrodialyse et dialyse………
I-7-2-3 Nanofiltration……….
I-7-3 Procédés de précipitation………..
I-7-3-1 Coagulation floculation aux sels d'aluminium………..
I-7-3-2 Précipitation chimique à la chaux………..
01
04
04 06 07 08 09 11 12 12
12 12 15 18 18 18 19 19 20 23 23 24 25 27 27 29
I-8 Conclusion………..
Chapitre II : Elimination des fluorures des eaux de boisson par des procédés de précipitation
II-1 Introduction………
II-2 Procédure expérimentale……….
II-2-1 Dosage du fluor………..
II-2-2 Description des essais de précipitation chimique à la chaux et essais de coagulation floculation au sulfate d'aluminium ………...
II-2-2-1 Essais en solutions synthétiques de fluorure de sodium……….
II-2-2-2 Essais sur des eaux souterraines naturellement fluorées………..
II-2-3 Utilisation du sulfate d'aluminium comme adjuvant de la précipitation chimique à la chaux………...
II-2-4 Combinaison chaux /sulfate d'aluminium………
II-3 Effet de la teneur initiale en fluor sur solutions synthétiques………
II-3-1 Résultats………
II–3-2 Discussion……….
II-3-2-1 Précipitation chimique à la chaux………
II-3-2-2 Coagulation floculation au sulfate d'aluminium………..
II-4 Application des deux procédés à des eaux souterraines………..
II-4-1 Echantillonnage d'eaux souterraines de la région de Biskra………..
II-4-2 Défluoruration des eaux souterraines par précipitation chimique à la chaux………
II-4-2-1 Résultats………...
II-4-2-2 Discussion………..…..
II-4-3 Défluoruration des eaux par précipitation chimique à la chaux en présence d’un adjuvant……….
II-4-4 Défluoruration des eaux souterraines par coagulation floculation au sulfate d'aluminium………...
II-4-4-1 Résultats……….
II-4-4-2 Discussion………
II-4-5 Comparaison entre les deux procédés de défluoruration………...…
II-4-6 Combinaison entre la précipitation chimique à la chaux et la coagulation floculation au sulfate d'aluminium………
II-5 Conclusion……….
Chapitre III : Elimination des fluorures des eaux de boisson par adsorption sur bentonite
III-1 Introduction………..…………
III-2 Procédure expérimentale……….
33
35
35 37
38 38 38
39 39
39 40 41 41 43
44 45
49 49 50
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65 66
III-2-1 Méthodes de dosage……….…….
III-2-2 Solutions synthétiques de NaF………..………
III-2-3 Eaux souterraines………
III-2-4 Caractéristiques des bentonites testées………..…………
III-2-5 Activation de la bentonite………..………
III-2-6 Description des essais d'adsorption………..
III-3 Résultats des essais d'élimination du fluor sur bentonites brutes et activées………..……
III-3-1 Adsorption du fluor sur les bentonites brutes………….………..
III-3-1-1 Cinétiques de rétention du fluor……….….
III-3-1-2 Effet du pH……….…….
III-3-2 Adsorption du fluor sur les bentonites activées………...…..
III-4 Récapitulatif des conditions optimales d'activation des bentonites…………...
III-5 Isothermes d'adsorption du fluor………...
III-6 Effet de la teneur initiale en fluor………..…...
III-7 Effet de la minéralisation………
III-7-1 Essais de défluoruration d'eaux naturellement fluorées……….
III-7-2 Effet des ions calcium et magnésium……….………
III-8 Conclusion………
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ………..………..……
Partie II : Elimination de polluants minéraux d'origine anthropique
Chapitre I : Synthèse bibliographique sur le cadmium et les phosphates
I-1 Introduction ………
I-2 Le cadmium……….
I-2-1 Propriétés générales du cadmium……….……
I-2-2 Présence du cadmium dans l'environnement………...
I-2-2-1 Sources de pollution……….….
a) Les apports d'origine agricole………..
b) La source industrielle……….……..
c) Le milieu urbain et routier………..…………..
I-2-2-2 Exemples de teneurs en cadmium dans l'environnement………....
66 66 66 66 67 68
68 69 69 71 72 77 79 81 83 83 85 86
88
96 96 96 98 98 98 98 99 99
a) Teneurs de cadmium dans les sols………
b) Présence du cadmium dans les plantes et les aliments………
c) Présence du cadmium dans l'air………..
d) Présence du cadmium dans les eaux……….
I-2-3 Effets physiologiques du cadmium et de ses composés……….
I-2-4 Normes de teneurs limites en cadmium dans les sols et les eaux……….……
I-2-5 Méthodes de séparation du cadmium………..……..
I-2-5-1 Echange d'ions et procédés membranaires……….………..
I-2-5-2 Biosorption………..
I-2-5-3 Procédés d'adsorption……….……..
a) Adsorption sur charbon actif ………..…………..
b) Adsorption sur les argiles………..………
I-2-5-4 Coagulation floculation aux sels d'aluminium et de fer………
I-2-5-5 Précipitation chimique à la chaux………..…………..
I-3 Les phosphates……….…..….
I-3-1 Propriétés physico-chimiques des phosphates ………..……….
I-3-2 Origine et domaine d’utilisation des phosphates……….……
I-3-3 Effets et nuisances des phosphates……….…….
I-3-4 Présence des phosphates dans l’eau ………
I-3-5 Procédés d'élimination des phosphates………
I-3-5-1 Elimination physico-chimique des phosphates………
a) Utilisation des sels de fer et d’aluminium………..…
b) Utilisation des sels de calcium ………
b-1) Par précipitation à la chaux ………
b-2) Par ajout des ions calcium (CaCl2) en présence
d’une base (NaOH)……….
c) Procédés d’adsorption ………..
I-3-5-2 Déphosphatation biologique………
I-4 Conclusion………..…
Chapitre II : Elimination du cadmium et des phosphates par des procédés de précipitation
II-1 Introduction………
II-2 Procédure expérimentale……….
II-2-1 Préparation des solutions ……..………
II-2-1-1 Solution mère de cadmium………
II-2-1-2 Solution mère de phosphates………..…………
II-2-1-3 Solutions mères de chaux et de sulfate d'aluminium………
II-2-2 Description des milieux de dilution………....…………
II-2-2-1 Milieux de dilution du cadmium………..…………
II-2-2-2 Milieux de dilution des phosphates………..……
II-2-3 Méthodes de dosage………
II-2-3-1 Dosage du cadmium ………
II-2-3-2 Dosage des phosphates………
II-2-3-3 Dosage des paramètres physico-chimiques des échantillons d'eau……….
99 100 100 100 103 104 105 105 106 107 107 109 112 112
114 114 114 115 115 117 117 117 118 118
119 120 121
121
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124 124 124 124 124 125 125 126 126 126 127
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II-2-4 Description des essais ………..……….……
II-2-4-1 Essais d'élimination du cadmium………..
a) Précipitation chimique à la chaux………...
b) Coagulation floculation au sulfate d'aluminium……….
II-2-4-2 Essais d'élimination des phosphates………..…….
a) Précipitation chimique à la chaux……….
b) Coagulation floculation au sulfate d'aluminium………….………
II-3 Résultats des essais d'élimination du cadmium………..……
II-3-1 Elimination du cadmium en solutions synthétiques d'eau distillée…………..
II-3-1-1 Précipitation chimique à la chaux………
II-3-1-2 Coagulation floculation au sulfate d'aluminium………..……
a) Détermination de la dose optimale de sulfate d'aluminium..
b) Effet du pH………...…
II-3-2 Elimination du cadmium en solutions synthétiques d'eaux minéralisées…..…
II-3-2-1 Précipitation chimique à la chaux………..………..
II-3-2-2 Coagulation floculation au sulfate d'aluminium………..……
II-4 Résultats des essais d'élimination des phosphates………
II-4-1 Elimination des phosphates par précipitation chimique à la chaux…………
II-4-1-1 Détermination de la dose optimale de chaux……….…
II-4-1-2 Influence de la concentration initiale des ions Ca2+ et Mg2+………..
II-4-2 Elimination des phosphates par coagulation floculation au
sulfate d 'aluminium………
II-5 Conclusion………
Chapitre III : Elimination du cadmium et des phosphates par adsorption sur bentonite
III-1 Introduction………..
III-2 Procédure expérimentale………
III-2-1 Solutions mères de chlorure de cadmium……….……….
III-2-2 Solutions mères de phosphates……….………..
III-2-2 Description des milieux de dilution du cadmium ……….……….
III-2-3 Bentonites testées………..………
III-2-4 Méthodes de dosages………..…….…………..
III-2-5 Description des essais d'adsorption………..………..
III-2-5-1 Cadmium………
III-2-5-2 Phosphates……….……….
III-3 Résultats des essais d'élimination du cadmium……….…………
III-3-1 Effet de la dose de bentonite sur l'évolution des cinétiques d'adsorption…..
III-3-2 Isothermes d'adsorption………..
III-3-3 Effet de la teneur initiale en cadmium……….
III-3-4 Effet du pH………
III-3-5 Effet des ions calcium, magnésium et phosphates……….………
III-3-6 Influence de la minéralisation du milieu de dilution………..
128 128 128 129 129 129 129
130 130 130 132 132 134 136 137 139
142 142 142 143
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148 148 148 149 149 149 150 150 150
151 151 156 157 158 160 162
III-4 Résultats des essais d'élimination des phosphates………..………..
III-5 Conclusion………
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES……….……….…………..
CONCLUSION GENERALE………….………..………
ANNEXE……….…..
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