Etude de l'influence de la variation de la qualité d'eau d'alimentation sur le fonctionnement de l'osmoseur Cas de Ouargla

Abstract

تغطي المياه 72% من سطح الأرض، لكن المياه العذبة المتاحة لا تتجاوز 0.07%. الجزائر تعاني من أزمة مياه بسبب الموقع الجغرافي، التغير المناخي، والتسربات. في ظل التحديات المتزايدة التي تواجه الجزائر فيما يخص توفير المياه الصالحة للشرب، خاصة في المناطق الجنوبية كولاية ورقلة، تأتي هذه الدراسة لتقييم أداء محطة افري القارة في مجال تحلية المياه الجوفية باستخدام تقنية التناضح العكسي. الهدف الرئيسي من هذا العمل هو دراسة تأثير تغير نوعية المياه الخام على فعالية نظام المعالجة، وتحديد مدى توافق المياه المنتجة مع المعايير الجزائرية المعمول بها (مثل 09/02/2025). اعتمدت المنهجية على شقين: جانب نظري تم فيه تحليل تقنيات الفصل بالأغشية، خاصة التناضح العكسي، وجانب تطبيقي شمل إجراء تحاليل فيزيائية وكيميائية لعينات من المياه في مختلف مراحل المعالجة (ماء خام، المفلتر، الأسموزية، المعالج). تمت التحاليل باستعمال معدات دقيقة مثل (HQ40D، DR900 و(DR2100. حيث أظهرت النتائج فعالية معتبرة لتقنية التناضح العكسي، حيث تم تسجيل نسب تخفيض ملحوظة في عدة مؤشرات نوعية، نذكر منها: انخفاض التوصيلية الكهربائية من 3640 µS/cm إلى 840 µS/cm بنسبة 80.5% وتقليص نسبة الأملاح الذائبة من 1883 إلى448مغ/ل بنسبة 85.3% وكذلك انخفاض الملوحة من 1.92 إلى 0.42 غ /ل بنسبة 88.5% إلى جانب خفض العكارة من 1.4 إلى 0.2 NTU بنسبة 94.4%. كما بينت الدراسة أن الترشيح الرملي لوحده غير كافٍ، في حين أن التناضح العكسي مكّن من الوصول إلى مياه متوافقة مع المعايير الجزائرية، التي تحدد مثلًا: الـأس الهيدروجيني بين(56. و8.5)،نسبة الأملاح الذائبة أقل من 1500مغ/ل،العكارة أقل من 5 NTU،الموصلية الكهربائية أقل من 2800 µS/cm. واختُتمت الدراسة بتوصيات تقنية مهمة، منها تحسين نظام ما قبل المعالجة، استخدام مواد كيميائية مثل بيوسولفيت البوتاسيوم ومضاد التكلس لتقليل التكلس والانسداد، والمراقبة الدورية لجودة المياه، إلى جانب تأهيل الكوادر التقنية

Water covers 72% of the Earth's surface, but the available freshwater quantity does not exceed 0.07%. Algeria is suffering from a water crisis due to its geographical location, climate change, and leaks. Faced with the growing challenges facing Algeria in terms of drinking water supply, particularly in southern regions such as Ouargla province, this study aims to evaluate the performance of the IFRI GARA plant in the field of groundwater desalination using reverse osmosis. The main objective of this work is to study the impact of variations in raw water quality on the efficiency of the treatment system and to determine the compatibility of the produced water with current Algerian standards (e.g. as of February 9 2025). The methodology is structured around two components: a theoretical component, which analyzes membrane separation techniques, particularly reverse osmosis, and a practical component, which includes physicochemical analyses of water samples at different stages of treatment (raw, filtered, reverse osmosis, and treated). The analyses were carried out using precision equipment such as the HQ40D, DR900, and DR2100 models. The results demonstrated the significant effectiveness of reverse osmosis technology with significant reductions in several qualitative indicators, including: Electrical conductivity (EC) decreased from 3,640 µS/cm to 840 µS/cm, a decrease of 80.5; TDS decreased from 1,883 to 448 mg/L, a decrease of 85.3%, salinity decreased from 1.92 to 0.42 g/L, a decrease of 88.5%, and turbidity decreased from 1.4 to 0.2 NTU a decrease of 94.4%. The study also demonstrated that sand filtration alone is insufficient, while reverse osmosis produced water that complies with Algerian standards, which specify, for example, a pH between 6.5 and 8.5, a TDS below 1,500 mg/L, a turbidity below 5 NTU and an EC below 2,800 µS/cm. The study concluded with important technical recommendations, including improvements to the pretreatment system, the use of chemicals such as SBS and Anti-Scalon to reduce lime scale and clogging, regular monitoring of water quality, and training of technical staff.

L'eau recouvre 72 % de la surface terrestre, mais la quantité d'eau douce disponible ne dépasse pas 0,07 %. L'Algérie souffre d'une crise de l'eau due à sa situation géographique, au changement climatique et aux fuites. Face aux défis croissants auxquels l'Algérie est confrontée en matière d'approvisionnement en eau potable, notamment dans les régions du sud comme la province de Ouargla, cette étude vise à évaluer les performances de la station IFRI GARA dans le domaine du dessalement des eaux souterraines par osmose inverse. L'objectif principal de ce travail est d'étudier l'impact des variations de la qualité de l'eau brute sur l'efficacité du système de traitement et de déterminer la compatibilité de l'eau produite avec les normes algériennes en vigueur (par exemple, au 9 février 2025). La méthodologie s'articule autour de deux volets : un volet théorique, qui analyse les techniques de séparation membranaire, notamment l'osmose inverse, et un volet pratique, qui comprend des analyses physico-chimiques d'échantillons d'eau à différents stades de traitement (brute, filtrée, osmosée et traitée). Les analyses ont été réalisées à l'aide d'équipements de précision tels que les modèles HQ40D, DR900 et DR2100. Les résultats ont démontré l'efficacité significative de la technologie d'osmose inverse, avec des réductions significatives de plusieurs indicateurs qualitatifs, notamment: La conductivité électrique (CE) a diminué de 3 640 µS/cm à 840 µS/cm, soit une baisse de 80,5; %les TDS ont diminué de 1 883 à 448 mg/l, soit une baisse de 85,3 %, la salinité a diminué de 1,92 à 0,42 g/l, soit une baisse de 88,5 %, et la turbidité a diminué de 1,4 à 0,2 NTU, soit une baisse de 94,4. %. L'étude a également démontré que la filtration sur sable seule est insuffisante, tandis que l'osmose inverse permettait de produire une eau conforme aux normes algériennes, qui spécifient, par exemple, un pH compris entre 6,5 et 8,5, un TDS inférieur à 1500 mg/l, une turbidité inférieure à 5 NTU et un CE inférieur à 2800 µS/cm. L'étude s'est conclue par d'importantes recommandations techniques, notamment l'amélioration du système de prétraitement, l'utilisation de produits chimiques tels que le SBS et l'Anti-Scalon pour réduire le calcaire et le colmatage, un suivi régulier de la qualité de l'eau et la formation du personnel technique.