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PLAN
A-PROBLEMATIQUIntroduction
Captage
Adduction
Traitement des eaux potables
 Conclusion
1
Introduction
 Source principale et originelle de toute vie.
 Indispensable pour la survie de tout être.
 Usage pour le bien être sanitaire alimentaire et matériel.
 Méthode facile d’accès à l’eau potable.
 Source d’eau
 Système ( de captage, d’adduction et de traitement des
eaux potables etc.).
2
 Il consiste à puiser une quantité d’eau
importante à partir d’une source .
 Principalement nous avons deux types de
captage:
 le captage des eaux de surface
le captage des eaux souterraines
Captage
3
Le captage des eaux de surface
 Le captage en rivière: la prise est effectuée en amont de
l’agglomération afin d’éviter toute contacte avec les eaux
polluée
 Prélèvement à l’amont de la ville
 La prise peut être effectuée dans le fond du lit de la
rivière surtout lorsqu’on est en régime torrentiel (forte
pente, grandes vitesses) et lorsque le transport solide ne
contient pas de matériaux fins, qui risquent de colmater
la crépine.
4
Captage à partir d’un barrage ou lac
 Adapté si les débits captés deviennent important
 Prise effectuée à une profondeur où l’eau est de bonne
qualité,
 A la température inférieure ou égale à 15°C, car les eaux
tièdes favorisent le développement des microbes
5
Le captage des eaux souterraines
 On entend par « eau souterraine » l’eau qui se trouve
sous le niveau du sol et qui remplit soit les fractures du
socle rocheux, soit les pores présents dans les milieux
granulaires tels les sables et les graviers.
6
Schémas de captage des eaux souterraines
7
Pourquoi privilégier le captage de l’eau souterraine ?
 Généralement de meilleure qualité que les
eaux de surface.
 Ne nécessite pas un traitement complet et
dispendieux par le règlement sur la qualité.
8
Qu’est-ce qu’un ouvrage de captage d’eau souterraine ?
 Installation permettant de puiser l’eau à partir des
nappes d’eau souterraine qui se situent sous la surface du
sol.
 On distingue les captages individuels, qui sont destinés à
alimenter une résidence isolée,
et les captages collectifs, destinés à alimenter plus de 20
personnes.
9
Comment est constitué un ouvrage de captage d’eau souterraine ?
 L’eau souterraine est soutirée de l’aquifère à l’aide d’un
dispositif appelé « ouvrage de captage »,
 Il existe plusieurs types d’ouvrages qui permettent de capter
l’eau souterraine d’un aquifère : le puits tubulaire, le puits de
surface, la pointe filtrante, le captage de source, le puits
rayonnant et les drains horizontaux
 Composant d’un ouvrage de captage :un tubage, un couvercle,
une pompe, des tuyaux de raccordement et un réservoir.
 Le choix du contexte hydrogéologique local ainsi que des
besoins en eau.
10
Schéma des ouvrages de captage
11
Schémas d’aménagement d’un puit
de surface
12
Schéma d’aménagement d’une pointe filtrante
13
Schéma d’aménagement d’un captage de source
14
-L’eau captée doit être acheminée par
des canalisations avant d’être traitée
en usine.
-Il s’agit de l’adduction des eaux.
15
• Définition
• Types de d’adduction
• Les conduites d’adduction
-Tracé en plan
-Profil en long
-Pose des conduites
-Dimensionnement des conduites
-La protection des conduites
d’adduction
16
17
FONCTIONS DES CONDUITES D’ADDUCTION
Achemine les eaux :
 -entre la source et la station de traitement;
 -entre la station de traitement et les stockages ou le
réseau de distribution;
 -entre la source et les stockages ou le réseau de
distribution.
ADDUCTION
LES TYPES D’ADDUCTIONS
 L’adduction gravitaire
 L’adduction par refoulement
18
L’adduction gravitaire
Adduction gravitaire à partir d’une source
19
L’adduction par
refoulement
20
Les conduites d’adduction
 Tracé en plan
Les conduites d’adduction seront posées le long des voies
de communication existantes pour des raisons
économiques, de facilité de pose et de maintenance
ultérieure des installations.
 Profil en long
Les conduites d’adduction sont souvent enterrées pour des
raisons de protection, de commodité d’exploitation et de
régularité de la température de l’eau.
21Tuyau PVC
Tuyau
Fonte
Ductile
Le choix d’un profil en long poursuit trois (3)
objectifs :
-minimiser les terrassements à l’exécution,
-vidanger des tronçons de conduites en
cas de maintenance curative au
préventive, ;
-évacuer l’air qui pourrait s’y accumuler dont
les conséquences sont :
*la réduction de débit,
*le gaspillage d’énergie,
*les coups de bélier.
22
En pratique, les dispositions suivantes
seront prises :
-créer des pentes minimales
supérieures à 0.3%,
-réduire le nombre de changements de
pente dû au relief du terrain naturel
bélier.
23
Pose des conduites
La profondeur et la largeur minimales sont
données par les formules ci-après.
𝒉 𝒎𝒊𝒏 ≥ 𝟎, 𝟓𝟎 𝒎 + 𝑫 𝒆𝒙
𝒍 𝒎𝒊𝒏 ≥ 𝟎, 𝟓𝟎 𝒎 + 𝑫 𝒆𝒙
ℎ 𝑚𝑖𝑛 : profondeur minimale
𝑙 𝑚𝑖𝑛: largeure minimale
𝐷𝑒𝑥 : diamètre extérieur
24
De façon pratique
25
L’analyse de l’écoulement dans les conduites en charge
se fait à partir du principe de la conservation de
l’énergie, à l’aide de l’équation de Bernoulli qui
comporte quatre éléments en dimension linéaire
(mce)
HYPOTHESES SIMPLIFICATRICES
𝐻𝐴 = 𝐻 𝐵 + 𝐻𝐴𝐵
26
Dimensionnement des
conduites
Trois données sont nécessaires pour le
dimensionnement d’une conduite
d’adduction :
-Les besoins prévisionnels de pointe à
l’horizon de planification ;
-L’altitude du point à alimenter par rapport
au point de prélèvement ;
-Le profil en long du terrain naturel.
27
Critère Vitesse (m/s)
Minimum maximum
Objectif 0.8 1.2
Limite 0.6 1.5
Contraintes
Une limitation de la vitesse à l’intérieur de la
conduite à 1.5 m/s.
La limite inferieure varie entre 0,2 et 0,3 m/s en
fonction de la plus petite particule à éliminer
par entraînement par la force tractive de l’eau.
28
LES PRESSIONS LIMITES
Les limitations de pression sont données par deux
paramètres. La pression minimale doit être supérieure à
la pression atmosphérique, notamment aux points hauts.
La pression maximale est limitée à la pression maximale
indiquée par les fabricants de conduite. PN 6, 10, 16,25
bars.
coefficient de sécurité de 0.70 à 0.80 à la pression
nominale marquée
29
Les paramètres de Dimensionnement
Il y a quatre paramètres :
le débit Q,
le diamètre D,
la vitesse V
la perte de charge AH
30
La protection des conduites d’adduction
La présence de l’air dans les conduites provoque
• la réduction du débit,
• les risques de coups de bélier,
• le gaspillage d’énergie en cas de pompage.
La protection des points hauts
Les effets de l’air sur le fonctionnement d’une
conduite de refoulement
31
La protection aux points bas
Les vidanges raccordées à proximité des points bas
permettent de vider la conduite et de procéder à son
entretien.
Le choix du débit de la vidange dépend de la longueur de
la conduite d’adduction, son diamètre et le temps jugée
acceptable pour la vidanger.
32
Après adduction, l’eau arrive au niveau des usines
ou elle sera soumise à un traitement afin de la
rendre potable. Ce traitement demande de
nombreux procédés.
• Le pré traitement
• La coagulation-floculation suivie de la
décantation ou flottation
• La filtration
• L’affinage
• La désinfection
• Les nouveaux procédés
• Le traitement final
33
34
Le prétraitement
Le prétraitement est appliqué aux eaux
chargées en particules de grande taille
susceptibles de perturber la mise en œuvre
des traitements ultérieurs.
35
 Le dégrillage:
Passage de l’eau à travers de grilles qui arrêtent les corps
flottants et les gros déchets.
 -Le tamisage
Des tamis retiennent les déchets plus petits, le sable et le
plancton
image
36
 La pré-décantation
séparer les matières en suspension (argile, limons…).
sous l’effet de la pesanteur.
 La pré-oxydation
Elimination de matières chimiques et permet:
de clarifier et de maintenir la propreté des installations.
d’éliminer l’azote ammoniacal, le fer et le manganèse, de réduire
les goûts, les couleurs et les odeurs
image
37
La coagulation-floculation suivie
de la décantation ou flottation
 Ils consistent à agréger les particules afin de les extraire
plus facilement.
coagulation
 réduction des forces de répulsion électrostatique qui
existent entre les particules a l’aide d’un coagulant.
la floculation
 d’accroître la cohésion des particules par agitation de
l’eau.
38
39
La filtration sur sable
Réduction de la matière organique.
Elimination des particules en suspension et de certains
parasites.
 La filtration rapide
 La filtration biologique lente
40
L’affinage
 L’affinage a pour but de dégrader les matières organiques
et d’éliminer certains micropolluants. Il améliore les
qualités organoleptiques de l’eau (saveur, odeur,
limpidité).
L’affinage par charbons actifs ( 1000 degrés)
L’affinage par stripping (gaz)
41
La désinfection
La désinfection permet de neutraliser les virus et bactéries
pathogènes.
 Le traitement par des agents chlorés
 L’ozonation
 Le traitement aux ultraviolets
42
Les nouveaux procédés
La filtration membranaire
 Les membranes de microfiltration (0,1 μm)
 Les membranes d’ultrafiltration (0,01 μm)
 Les membranes de nano filtration (0,001 μm)
 L’osmose inverse (0,0001 μm)
43
Le traitement final
Maintenir la qualité de l’eau.
 La désinfection finale
Eviter la prolifération des microorganisme.
 La mise à l’équilibre calco-carbonique
Equilibre de certains paramètres (pH, alcalinité de l’eau).
Eviter les problèmes d’entartrage ou de corrosion des
tuyauteries
44entartrage
NB
Ce traitement est adapté pour les eaux de surfaces.
Pour les eaux souterraines (meilleure qualité)
 désinfection
 traitements spécifiques en présence de teneurs
excessives de certains éléments (fer manganèse nitrate
etc.),
-Déferrisation
-Démanganisation
-Traitement de la turbidité
-Élimination de l’ammoniaque et du nitrate
45
Conclusion
 Itinéraire emprunté par l’eau potable.
 Captage approprié
 Caractéristiques des conduites d’adduction
 Etudes dimensionnements
 Estimation des besoins en eau
 Traitement des eaux
 Assurance de la santé des populations
 Problème de qualité des eaux dans certaines de
nos régions
46
47

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Captage adduction et traitement des eaux potables

  • 2. Introduction  Source principale et originelle de toute vie.  Indispensable pour la survie de tout être.  Usage pour le bien être sanitaire alimentaire et matériel.  Méthode facile d’accès à l’eau potable.  Source d’eau  Système ( de captage, d’adduction et de traitement des eaux potables etc.). 2
  • 3.  Il consiste à puiser une quantité d’eau importante à partir d’une source .  Principalement nous avons deux types de captage:  le captage des eaux de surface le captage des eaux souterraines Captage 3
  • 4. Le captage des eaux de surface  Le captage en rivière: la prise est effectuée en amont de l’agglomération afin d’éviter toute contacte avec les eaux polluée  Prélèvement à l’amont de la ville  La prise peut être effectuée dans le fond du lit de la rivière surtout lorsqu’on est en régime torrentiel (forte pente, grandes vitesses) et lorsque le transport solide ne contient pas de matériaux fins, qui risquent de colmater la crépine. 4
  • 5. Captage à partir d’un barrage ou lac  Adapté si les débits captés deviennent important  Prise effectuée à une profondeur où l’eau est de bonne qualité,  A la température inférieure ou égale à 15°C, car les eaux tièdes favorisent le développement des microbes 5
  • 6. Le captage des eaux souterraines  On entend par « eau souterraine » l’eau qui se trouve sous le niveau du sol et qui remplit soit les fractures du socle rocheux, soit les pores présents dans les milieux granulaires tels les sables et les graviers. 6
  • 7. Schémas de captage des eaux souterraines 7
  • 8. Pourquoi privilégier le captage de l’eau souterraine ?  Généralement de meilleure qualité que les eaux de surface.  Ne nécessite pas un traitement complet et dispendieux par le règlement sur la qualité. 8
  • 9. Qu’est-ce qu’un ouvrage de captage d’eau souterraine ?  Installation permettant de puiser l’eau à partir des nappes d’eau souterraine qui se situent sous la surface du sol.  On distingue les captages individuels, qui sont destinés à alimenter une résidence isolée, et les captages collectifs, destinés à alimenter plus de 20 personnes. 9
  • 10. Comment est constitué un ouvrage de captage d’eau souterraine ?  L’eau souterraine est soutirée de l’aquifère à l’aide d’un dispositif appelé « ouvrage de captage »,  Il existe plusieurs types d’ouvrages qui permettent de capter l’eau souterraine d’un aquifère : le puits tubulaire, le puits de surface, la pointe filtrante, le captage de source, le puits rayonnant et les drains horizontaux  Composant d’un ouvrage de captage :un tubage, un couvercle, une pompe, des tuyaux de raccordement et un réservoir.  Le choix du contexte hydrogéologique local ainsi que des besoins en eau. 10
  • 11. Schéma des ouvrages de captage 11
  • 12. Schémas d’aménagement d’un puit de surface 12
  • 13. Schéma d’aménagement d’une pointe filtrante 13
  • 14. Schéma d’aménagement d’un captage de source 14
  • 15. -L’eau captée doit être acheminée par des canalisations avant d’être traitée en usine. -Il s’agit de l’adduction des eaux. 15
  • 16. • Définition • Types de d’adduction • Les conduites d’adduction -Tracé en plan -Profil en long -Pose des conduites -Dimensionnement des conduites -La protection des conduites d’adduction 16
  • 17. 17 FONCTIONS DES CONDUITES D’ADDUCTION Achemine les eaux :  -entre la source et la station de traitement;  -entre la station de traitement et les stockages ou le réseau de distribution;  -entre la source et les stockages ou le réseau de distribution. ADDUCTION
  • 18. LES TYPES D’ADDUCTIONS  L’adduction gravitaire  L’adduction par refoulement 18
  • 19. L’adduction gravitaire Adduction gravitaire à partir d’une source 19
  • 21. Les conduites d’adduction  Tracé en plan Les conduites d’adduction seront posées le long des voies de communication existantes pour des raisons économiques, de facilité de pose et de maintenance ultérieure des installations.  Profil en long Les conduites d’adduction sont souvent enterrées pour des raisons de protection, de commodité d’exploitation et de régularité de la température de l’eau. 21Tuyau PVC Tuyau Fonte Ductile
  • 22. Le choix d’un profil en long poursuit trois (3) objectifs : -minimiser les terrassements à l’exécution, -vidanger des tronçons de conduites en cas de maintenance curative au préventive, ; -évacuer l’air qui pourrait s’y accumuler dont les conséquences sont : *la réduction de débit, *le gaspillage d’énergie, *les coups de bélier. 22
  • 23. En pratique, les dispositions suivantes seront prises : -créer des pentes minimales supérieures à 0.3%, -réduire le nombre de changements de pente dû au relief du terrain naturel bélier. 23
  • 24. Pose des conduites La profondeur et la largeur minimales sont données par les formules ci-après. 𝒉 𝒎𝒊𝒏 ≥ 𝟎, 𝟓𝟎 𝒎 + 𝑫 𝒆𝒙 𝒍 𝒎𝒊𝒏 ≥ 𝟎, 𝟓𝟎 𝒎 + 𝑫 𝒆𝒙 ℎ 𝑚𝑖𝑛 : profondeur minimale 𝑙 𝑚𝑖𝑛: largeure minimale 𝐷𝑒𝑥 : diamètre extérieur 24
  • 26. L’analyse de l’écoulement dans les conduites en charge se fait à partir du principe de la conservation de l’énergie, à l’aide de l’équation de Bernoulli qui comporte quatre éléments en dimension linéaire (mce) HYPOTHESES SIMPLIFICATRICES 𝐻𝐴 = 𝐻 𝐵 + 𝐻𝐴𝐵 26
  • 27. Dimensionnement des conduites Trois données sont nécessaires pour le dimensionnement d’une conduite d’adduction : -Les besoins prévisionnels de pointe à l’horizon de planification ; -L’altitude du point à alimenter par rapport au point de prélèvement ; -Le profil en long du terrain naturel. 27
  • 28. Critère Vitesse (m/s) Minimum maximum Objectif 0.8 1.2 Limite 0.6 1.5 Contraintes Une limitation de la vitesse à l’intérieur de la conduite à 1.5 m/s. La limite inferieure varie entre 0,2 et 0,3 m/s en fonction de la plus petite particule à éliminer par entraînement par la force tractive de l’eau. 28
  • 29. LES PRESSIONS LIMITES Les limitations de pression sont données par deux paramètres. La pression minimale doit être supérieure à la pression atmosphérique, notamment aux points hauts. La pression maximale est limitée à la pression maximale indiquée par les fabricants de conduite. PN 6, 10, 16,25 bars. coefficient de sécurité de 0.70 à 0.80 à la pression nominale marquée 29
  • 30. Les paramètres de Dimensionnement Il y a quatre paramètres : le débit Q, le diamètre D, la vitesse V la perte de charge AH 30
  • 31. La protection des conduites d’adduction La présence de l’air dans les conduites provoque • la réduction du débit, • les risques de coups de bélier, • le gaspillage d’énergie en cas de pompage. La protection des points hauts Les effets de l’air sur le fonctionnement d’une conduite de refoulement 31
  • 32. La protection aux points bas Les vidanges raccordées à proximité des points bas permettent de vider la conduite et de procéder à son entretien. Le choix du débit de la vidange dépend de la longueur de la conduite d’adduction, son diamètre et le temps jugée acceptable pour la vidanger. 32 Après adduction, l’eau arrive au niveau des usines ou elle sera soumise à un traitement afin de la rendre potable. Ce traitement demande de nombreux procédés.
  • 33. • Le pré traitement • La coagulation-floculation suivie de la décantation ou flottation • La filtration • L’affinage • La désinfection • Les nouveaux procédés • Le traitement final 33
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  • 35. Le prétraitement Le prétraitement est appliqué aux eaux chargées en particules de grande taille susceptibles de perturber la mise en œuvre des traitements ultérieurs. 35
  • 36.  Le dégrillage: Passage de l’eau à travers de grilles qui arrêtent les corps flottants et les gros déchets.  -Le tamisage Des tamis retiennent les déchets plus petits, le sable et le plancton image 36
  • 37.  La pré-décantation séparer les matières en suspension (argile, limons…). sous l’effet de la pesanteur.  La pré-oxydation Elimination de matières chimiques et permet: de clarifier et de maintenir la propreté des installations. d’éliminer l’azote ammoniacal, le fer et le manganèse, de réduire les goûts, les couleurs et les odeurs image 37
  • 38. La coagulation-floculation suivie de la décantation ou flottation  Ils consistent à agréger les particules afin de les extraire plus facilement. coagulation  réduction des forces de répulsion électrostatique qui existent entre les particules a l’aide d’un coagulant. la floculation  d’accroître la cohésion des particules par agitation de l’eau. 38
  • 39. 39
  • 40. La filtration sur sable Réduction de la matière organique. Elimination des particules en suspension et de certains parasites.  La filtration rapide  La filtration biologique lente 40
  • 41. L’affinage  L’affinage a pour but de dégrader les matières organiques et d’éliminer certains micropolluants. Il améliore les qualités organoleptiques de l’eau (saveur, odeur, limpidité). L’affinage par charbons actifs ( 1000 degrés) L’affinage par stripping (gaz) 41
  • 42. La désinfection La désinfection permet de neutraliser les virus et bactéries pathogènes.  Le traitement par des agents chlorés  L’ozonation  Le traitement aux ultraviolets 42
  • 43. Les nouveaux procédés La filtration membranaire  Les membranes de microfiltration (0,1 μm)  Les membranes d’ultrafiltration (0,01 μm)  Les membranes de nano filtration (0,001 μm)  L’osmose inverse (0,0001 μm) 43
  • 44. Le traitement final Maintenir la qualité de l’eau.  La désinfection finale Eviter la prolifération des microorganisme.  La mise à l’équilibre calco-carbonique Equilibre de certains paramètres (pH, alcalinité de l’eau). Eviter les problèmes d’entartrage ou de corrosion des tuyauteries 44entartrage
  • 45. NB Ce traitement est adapté pour les eaux de surfaces. Pour les eaux souterraines (meilleure qualité)  désinfection  traitements spécifiques en présence de teneurs excessives de certains éléments (fer manganèse nitrate etc.), -Déferrisation -Démanganisation -Traitement de la turbidité -Élimination de l’ammoniaque et du nitrate 45
  • 46. Conclusion  Itinéraire emprunté par l’eau potable.  Captage approprié  Caractéristiques des conduites d’adduction  Etudes dimensionnements  Estimation des besoins en eau  Traitement des eaux  Assurance de la santé des populations  Problème de qualité des eaux dans certaines de nos régions 46
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