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Auteur Nana Fassouma ADO SAÏDOU |
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Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement. Traitement d’une eau de consommation polluée aux sulfates / Nana Fassouma ADO SAÏDOU
Titre de série : Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement Titre : Traitement d’une eau de consommation polluée aux sulfates : comparaison des performances de l’osmose inverse et de la nanofiltration Type de document : texte imprimé Auteurs : Nana Fassouma ADO SAÏDOU Année de publication : 2020 Importance : 66 p. Langues : Français (fre) Résumé : Garpéné est un village situé dans la commune rurale de Dapélogo au Burkina Faso. Ce village possède une adduction d’eau potable simplifiée (AEPS) alimentée par un forage depuis 2015. Mais depuis, il est constaté que l’eau de ce forage présente des teneurs élevées en sulfate (concentrations en SO42- de l’ordre 1400 mg/l), ce qui rend cette eau impropre à la consommation humaine. Pour fournir à la population de Garpéné une eau respectant les normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso, il a été proposé de recourir à un traitement par technologies membranaires. C’est pourquoi cette étude se propose d’évaluer les performances de membranes de nanofiltration et d’osmose inverse pour l’élimination de la pollution aux ions sulfates de cette eau. Pour ce faire, des tests de filtration ont été réalisés en laboratoire grâce au pilote MP72SP qui comporte à la fois une membrane de nanofiltration (NF270) et une membrane d’osmose inverse (TW30). Les tests de filtration ont été effectués à la fois avec des solutions synthétiques préparées au laboratoire et avec l’eau réelle du forage alimentant l’AEPS de Garpéné. Les solutions synthétiques préparées à partir du sulfate de calcium (CaSO4) d’une part et du sulfate de sodium (Na2S04) d’autre part, ont permis d’évaluer l’impact de la pression et de la concentration initiale en sulfate sur la rétention des ions sulfates, ainsi que l’effet du contre-ion associé aux sulfates sur la rétention des sulfates. Les résultats obtenus ont démontré que les membranes étudiées permettent d’éliminer les sulfates de façon très satisfaisante. Le taux de rejet des sulfates obtenu est de 98,71% pour une pression de 4 bars en nanofiltration et 99% pour une pression de 8 bars en osmose inverse. Les résultats ont également démontré que les conditions opératoires ont un effet notable sur la rétention des sulfates par les membranes d’osmose inverse et de nanofiltration : une augmentation de la pression d’alimentation entraine à la fois une amélioration de la sélectivité (taux de rejet) et de la productivité (taux de conversion) pour les deux membranes. En ce qui concerne l’effet du contre-ion, il a été constaté qu’en nanofiltration, les ions SO42- sont légèrement plus retenus lorsqu’ils sont en présence des ion sodium (Na+) qu’en présence des ions calcium (Ca2+) ; alors qu’en osmose inverse, peu d’influence du contre-ion sur la rétention de SO42- a été constatée. Enfin, il a été retenu comme meilleur traitement, la nanofiltration qui met en jeu des pressions moins élevées par rapport à l’osmose inverse, et permet à la fois une élimination effective des sulfates et une déminéralisation partielle des eaux de Garpéné permettant ainsi la consommation directe de ces eaux sans passer par une reminéralisation.
Abstract : Garpéné is a village located in the rural commune of Dapélogo in Burkina Faso. This village has a simplified drinking water supply (SDWS) supplied by a borehole since 2015. But since then, it has been observed that the water from this borehole has high levels of sulfate (SO42- concentrations of around 1400 mg/L), which makes this water unfit for human consumption. To provide the population of Garpéné with water that meets the drinking water standards of Burkina Faso, it has been proposed a treatment by membrane technologies. This is why this study aims to evaluate the performance of nanofiltration and reverse osmosis membranes for sulfate pollution removal from the borehole water. To do so, filtration tests were carried out in the laboratory using the MP72SP pilot, which presents both a nanofiltration membrane (NF270) and a reverse osmosis membrane (TW30). The filtration tests were carried out with both synthetic solutions prepared in the laboratory and real water from the borehole feeding the SDWS of Garpéné. The synthetic solutions prepared from calcium sulfate (CaSO4) on the one hand and sodium sulfate (Na2S04) on the other hand, made it possible to evaluate the impact of the pressure and the initial sulfate concentration on the retention of sulfate ions, as well as the effect of the counterion associated with sulfates on sulfate retention. The results obtained demonstrated that the membranes studied allow a very satisfactorily sulfate removal. The sulfate rejection rate obtained is 98.71% for a pressure of 4 bars in nanofiltration and 99% for a pressure of 8 bars in reverse osmosis. The results also demonstrated that the operating conditions have an effect on the retention of sulfate by both the reverse osmosis and nanofiltration membranes : an increase of the inlet pressure leads to both an improvement in the selectivity (rejection rate) and the productivity (conversion rate) of the two membranes. Regarding the effect of the counterion on sulfate retention, it was observed that in nanofiltration, the SO42- ions are slightly more retained when they are with Na+ than with Ca2+; while in reverse osmosis, little influence of the counterion on the retention of SO42- , was found. Finally, nanofiltration was chosen as a treatment because it involves lower pressures compared to reverse osmosis, and allows both effective elimination of sulfate and partial demineralization of Garpéné water, thus allowing the direct consumption of these water without going through remineralization.Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement. Traitement d’une eau de consommation polluée aux sulfates : comparaison des performances de l’osmose inverse et de la nanofiltration [texte imprimé] / Nana Fassouma ADO SAÏDOU . - 2020 . - 66 p.
Langues : Français (fre)
Résumé : Garpéné est un village situé dans la commune rurale de Dapélogo au Burkina Faso. Ce village possède une adduction d’eau potable simplifiée (AEPS) alimentée par un forage depuis 2015. Mais depuis, il est constaté que l’eau de ce forage présente des teneurs élevées en sulfate (concentrations en SO42- de l’ordre 1400 mg/l), ce qui rend cette eau impropre à la consommation humaine. Pour fournir à la population de Garpéné une eau respectant les normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso, il a été proposé de recourir à un traitement par technologies membranaires. C’est pourquoi cette étude se propose d’évaluer les performances de membranes de nanofiltration et d’osmose inverse pour l’élimination de la pollution aux ions sulfates de cette eau. Pour ce faire, des tests de filtration ont été réalisés en laboratoire grâce au pilote MP72SP qui comporte à la fois une membrane de nanofiltration (NF270) et une membrane d’osmose inverse (TW30). Les tests de filtration ont été effectués à la fois avec des solutions synthétiques préparées au laboratoire et avec l’eau réelle du forage alimentant l’AEPS de Garpéné. Les solutions synthétiques préparées à partir du sulfate de calcium (CaSO4) d’une part et du sulfate de sodium (Na2S04) d’autre part, ont permis d’évaluer l’impact de la pression et de la concentration initiale en sulfate sur la rétention des ions sulfates, ainsi que l’effet du contre-ion associé aux sulfates sur la rétention des sulfates. Les résultats obtenus ont démontré que les membranes étudiées permettent d’éliminer les sulfates de façon très satisfaisante. Le taux de rejet des sulfates obtenu est de 98,71% pour une pression de 4 bars en nanofiltration et 99% pour une pression de 8 bars en osmose inverse. Les résultats ont également démontré que les conditions opératoires ont un effet notable sur la rétention des sulfates par les membranes d’osmose inverse et de nanofiltration : une augmentation de la pression d’alimentation entraine à la fois une amélioration de la sélectivité (taux de rejet) et de la productivité (taux de conversion) pour les deux membranes. En ce qui concerne l’effet du contre-ion, il a été constaté qu’en nanofiltration, les ions SO42- sont légèrement plus retenus lorsqu’ils sont en présence des ion sodium (Na+) qu’en présence des ions calcium (Ca2+) ; alors qu’en osmose inverse, peu d’influence du contre-ion sur la rétention de SO42- a été constatée. Enfin, il a été retenu comme meilleur traitement, la nanofiltration qui met en jeu des pressions moins élevées par rapport à l’osmose inverse, et permet à la fois une élimination effective des sulfates et une déminéralisation partielle des eaux de Garpéné permettant ainsi la consommation directe de ces eaux sans passer par une reminéralisation.
Abstract : Garpéné is a village located in the rural commune of Dapélogo in Burkina Faso. This village has a simplified drinking water supply (SDWS) supplied by a borehole since 2015. But since then, it has been observed that the water from this borehole has high levels of sulfate (SO42- concentrations of around 1400 mg/L), which makes this water unfit for human consumption. To provide the population of Garpéné with water that meets the drinking water standards of Burkina Faso, it has been proposed a treatment by membrane technologies. This is why this study aims to evaluate the performance of nanofiltration and reverse osmosis membranes for sulfate pollution removal from the borehole water. To do so, filtration tests were carried out in the laboratory using the MP72SP pilot, which presents both a nanofiltration membrane (NF270) and a reverse osmosis membrane (TW30). The filtration tests were carried out with both synthetic solutions prepared in the laboratory and real water from the borehole feeding the SDWS of Garpéné. The synthetic solutions prepared from calcium sulfate (CaSO4) on the one hand and sodium sulfate (Na2S04) on the other hand, made it possible to evaluate the impact of the pressure and the initial sulfate concentration on the retention of sulfate ions, as well as the effect of the counterion associated with sulfates on sulfate retention. The results obtained demonstrated that the membranes studied allow a very satisfactorily sulfate removal. The sulfate rejection rate obtained is 98.71% for a pressure of 4 bars in nanofiltration and 99% for a pressure of 8 bars in reverse osmosis. The results also demonstrated that the operating conditions have an effect on the retention of sulfate by both the reverse osmosis and nanofiltration membranes : an increase of the inlet pressure leads to both an improvement in the selectivity (rejection rate) and the productivity (conversion rate) of the two membranes. Regarding the effect of the counterion on sulfate retention, it was observed that in nanofiltration, the SO42- ions are slightly more retained when they are with Na+ than with Ca2+; while in reverse osmosis, little influence of the counterion on the retention of SO42- , was found. Finally, nanofiltration was chosen as a treatment because it involves lower pressures compared to reverse osmosis, and allows both effective elimination of sulfate and partial demineralization of Garpéné water, thus allowing the direct consumption of these water without going through remineralization.Réservation
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