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Variabilité temporelle de la qualité organoleptique de l'eau potable issue du fleuve Saint-Laurent : contribution du manganèse et du COT

Aizel, Lies (2015). Variabilité temporelle de la qualité organoleptique de l'eau potable issue du fleuve Saint-Laurent : contribution du manganèse et du COT. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le suivi de la qualité organoleptique de l’eau de Montréal produite à la station Charles-J. Des Baillets prélevée en amont du réseau de distribution, a montré que, selon ses paramètres physicochimiques analysés, l’eau potable produite passe par deux phases thermodynamiques successives pour atteindre son équilibre calco-carbonique. Lors de la première phase de turbulence d’environ deux jours, ou phase de «complexation/précipitation», la couleur, la turbidité, le pH et l’alcalinité augmentent rapidement avec le potentiel redox (POR), alors que les teneurs des minéraux de l’eau qui réagissent avec le carbone organique total (COT) par complexation et précipitation diminuent. Dans la deuxième phase ou phase de «solubilisation/stabilisation», avec la baisse du POR, la majeure partie des composants de l’eau complexés se dissolvent alors que, 8,6 % organiques et 1,5 % minérale du complexe plus stables précipitent.

Différentes teneurs en Mn dissous (50, 100, 200 et 400 μg/L) ont été ajoutées à l’eau sous étude, simulées en tant que pollutions. La complexation et la précipitation du métal avec le COT a été relativement rapide au cours de la phase de turbulence, suivie d'une phase de stabilisation, partiellement réversible menant à un état d'équilibre au cours des jours qui suivent. Les pourcentages en Mn complexé avec le COD et minéraux de l’eau après deux jours sont respectivement de 65 %, 58 %, 31 % et 26 % pour les ajouts de Mn de 50, 100, 200 et 400 μg/L.

La présence du Mn dans l’eau amplifie le phénomène de la perturbation organoleptique. Le Mn ajouté se corrèle avec le phénomène de «complexation/précipitation». La corrélation du métal est d’autant plus forte que sa teneur initiale et son temps de séjour sont importants dans l’eau. Au cours de la phase de stabilisation, une augmentation des teneurs dissoutes en Mn a été observée au fur et à mesure que le POR diminue.

Afin d’anticiper le phénomène de «complexation/précipitation» qui se produit dans l’eau potable après sa chloration, la réduction de l’excès en Mn (<0,05 μg/L) conjointement au COT (<0,5 mg/L) avant de l’acheminer à la station de traitement se révèle comme une étape subséquente avant sa désinfection finale.

Résumé anglais

The organoleptic water quality monitoring of Montréal produced by Charles-J. Des Baillets station, taken upstream of the distribution network, showed that, according to its physicochemical parameters, drinking water passes through two successive thermodynamic phases to achieve its calco-carbonic balance. During the first turbulence phase of about 2 days, or «complexation/precipitation» phase, the color, the turbidity, the pH and the alkalinity increase quickly with the redox potential (ORP), while it is noticed a decrease of the content minerals in the water which react along with the TOC by complexation and precipitation. In the second phase or «solubilization/stabilization» phase, with decreasing POR, the majority of complexed components of the water are dissolved, while 8,6 % of organic, 1,5 % of mineral fractions more stable precipitate.

Different dissolved Mn concentrations (50, 100, 200 and 400 μg/L) were added to the water under study, simulated as accidental pollution. «Complexation/precipitation» of the metal with the TOC was relatively fast, followed by a stabilization phase, partially reversible leading to steady state over the following days. The percentage of Mn complexed with COD and minerals of the water after 3 days are respectively 65 %, 58 %, 31 % and 26 % for the adds of Mn of 50, 100, 200 et 400 μg/L.

The presence of Mn in the water amplifies the phenomenon of sensory disturbance. The Mn added correlates with the phenomenon of «complexation/precipitation». The metal correlation is much stronger than its initial content and residence time are important. During the stabilization phase, an increase in Mn content dissolved was observed as the POR decreases.

To anticipate the phenomenon of «complexation/precipitation» that occurs in the drinking water after chloration, reduce the excess of Mn (< 0.05 mg/L) from water, together with the TOC (< 0.5 mg/L) before sending it to the treatment plant, is revealed as a subsequent step before final disinfection.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de l'environnement". Bibliographie : pages 123-132.
Mots-clés libres: Eau Épuration Québec (Province) Montréal. Eau potable Analyse sensorielle. Eau Épuration Élimination du manganèse. Eau Teneur en carbone. Eau Épuration Biofiltration. Précipitation (Chimie) Solubilisation. COT, complexation, précipitation, bio-filtration
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Hausler, Robert
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de l'environnement
Date de dépôt: 21 déc. 2015 20:59
Dernière modification: 21 déc. 2015 20:59
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1585

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