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Consultation du fichier traiphy.83p

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Contenu du fichier traiphy.83p

Description: traitment ph

Texte:
Traitements physico-chimiques des effluents liquides : neutralisation et précipitation (neutralisation des effluents acides, précipitation des métaux, des fluorures, des phosphates), oxydation chimique (décyanuration), réduction chimique (déchromatation), échange d’ions, électrolyse, procédés électromembranaires, traitements thermiques.

Précipitation chimique (ou neutralisation), 2objectifs :

-Ramener des effluents acides ou basiques dans une zone de pH compatible avec les conditions de rejet dans le milieu récepteur.

-Eliminer le polluant contenu dans l’effluent par formation d’un sel insoluble engageant ce polluant. Le composé insoluble sera récupéré après décantation et filtration.

Abattement des métaux, Neutralisation et précipitation :

*Origine des rejets (acides, métaux, fluorures, phosphates) : Industrie du traitement de surfaces, Bains usagés d’électrodéposition ou de dépôts chimiques, Bains d’anodisation, de phosphatation, de rinçage…), Industrie verrière, Eaux de lavage des gaz (métallurgie de l’aluminium), Industrie chimiq, Hydrométallurgie, Production de peintures, Tanneries

Toxicité de quelques métaux lourds

Plomb : toxique cumulatif provoquant des dommages irréversibles au cerveau (saturnisme).

Cadmium : cancérogène groupe 2A, toxique cumulatif (reins, tissus pulmonaires et osseux), entre en compétition avec Zn2+, Ca2+, Fe2+, Cu2+ dans certaines réactions enzymatiques.

Mercure : neurotoxique (hydrargyrisme), toxique cumulatif (organomercuriels fortement liposolubles), tératogène.

Solubilités comparées de quelques hydroxydes métalliques

Norme de rejet : [Zn2+] = 2mg/L d’où C(Zn) = 3,06.10^(-5) mol/L et log[Zn2+] = -4,5

Donc d’après le diagramme pour respecter la norme de rejet du zinc il faut être : 8
Zn2+ +Ca(OH)2 = Zn(OH)2 +Ca2+

a)Défluoration

Bain acide : 2HF +Ca(OH)2 = CaF2 +2H2O et Bain non acide : 2F- +Ca2+ = CaF2, Norme de rejet : [F-] = 15mg/L

b)Déphosphatation

Neutralisation et précipitation : M^(n+) +nOH- = M(OH)_n et 2HF + Ca(OH)2 = CaF2 + 2H2O

2H2PO4^- +3Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 +6H2O +2H+

Effluents non acide : HPO4^(2-) +Fe^(3+) = FePO4 + H+

-oxydants les plus couramment utilisés

objectif : transformer le polluant en une forme moins nocive pour l’environnement qui peut être rejeté dans le milieu naturel.

O2 +champ électrique = formation d’ozone : traitement des effluents de l’industrie pharmaceutique et de l’industrie papetière et décoloration des eaux usées, réduction de la DCO dure.

H2O2 +2H+ +2e- = 2H2O : oxydation de CN-,NO2^-, traitement des odeurs, réduction de la DCO et de la DBO, source de radicaux pour les procédés AOP

HSO5^- +2H+ +2e- = HSO4^- +H2O : oxydation des CN-, oxydation des composés soufrés

HClO +H+ +2e- = Cl- +H2O : oxydation de CN-, NO2^- et production d’eau potable

Cl2 +2e- = 2Cl- : destruction des microorganismes vivants

O2 +4e- +4H+ = 2H2O : réduction de la DBO, élimination des odeurs en station biologique

Br2 +2e- = 2Br- : traitement des eaux de piscine

ClO2 +e- = ClO2^- : oxydation des phénols, sulfures, amines II et III

DCO : demande chimique en oxygène ! ça mesure la somme de tous les réducteurs oxydable par l’oxygène.

Ex : la décyanuration, *Origine des rejets (Eaux résiduaires de lavage des gaz (sidérurgie), Effluents cyanurés de traitement de surface, Eaux résiduaires de la chimie organique, Eaux résiduaires de l’exploitation des gisements aurifères)

*Chimie des cyanures (Propriétés acido-basiques, Propriétés rédox : CNO- +2H+ +2e- = CN- +H2O, Propriétés complexantes)

*Toxicité des cyanures : CN- se fixe sur le FeIII de l’enzyme cytochrome oxydase mitochondriale : respiration cellulaire bloquée. De 200 à 400ppm d’HCN inhalés mort en qql minutes.

*Oxydation par l’hypochlorite de sodium NaClO

CN- +ClO- +H2O = CNCl +2OH- et CNCl +2OH- = Cl- +CNO- +H2O et CN- +ClO- = Cl- +CNO-

Hydrolyse des cyanates : CNO- +2H2O +H+ = HCO3^- +NH4+

*Incinération : norme de rejet : [CN-] = 0,1mg/L. Avantages : facile à manipuler, oxydant, redox rapide. Inconvénients : régler le pH pour éviter la formation de CNCl, on ne peut pas oxyder des cyanures de concentration sup à 2mg/L, et oxydation des complexes métalliques difficiles.

-Réduction

ex : la déchromatation. Nature : bains de déchromatation contenant CrO3

Réactifs de traitement : étape 1 : NaHSO3 (« bisulfite »)

Cr2O7^(2-) + 3SO2 +5H+ = 2Cr^(3+) +3HSO4^- +H2O

étape 2 : lait de chaux : 2Cr^(3+) +3Ca(OH)2 = 2Cr(OH)3 +3Ca^(2+)

Normes de rejet : [CrVI] = 0,1mg/L et [Crtotal] = 1mg/L

*Réduction par le borohydrure de sodium NaBH4 : 4M^(2+) +BH4^- +2H2O = BO2^- +8H+ +4M

Application aux effluents naturels.

*Cémentation (poudre de zinc) : SO3^- groupz silfonique

Dissociation partielle : Pour les forcer à se dissocier totalement, on fait un prétraitement avec de la soude, groupement avec Na, à partir de là, la dissociation totale peut être possible.

*Facteur déterminant l’affinité des ions pour une résine. Tout ce qui renforce l’attraction coulombienne, augmente l’affinité. Plus la charge est élevée, plus l’affinité est grande. L’affinité est d’autant plus grande que la taille de l’ion est petite. La taille détermine la distance à l’équilibre entre charges de signes contraires.

Loi de coulomb : [Fe] = (q1q2)/(4PiEo*r^2)

*Ordre d’affinité pour quelques échangeurs :

1/résines cationiques –SO3H

Al3+>Ca2+>Na+ et Ag+>Tl+>Cs+>NH4+>H+>Li+ et Pb2+>Sr2+>Ca2+>Co2+>Ni2+>Cu2+>Zn2+>Mg2+>Mn2+>Cd2+

2/résines anioniques OH- ou sels d’ammonium IV : SO4^(2-)>NO3^->CrO4^->CN->Cl->OH->F-

3/cas des résines à groupe fonctionnel iminodiacétique :

Cu^(2+)>Hg^(2+)>Pb(2+)>Ni^(2+)>Zn^(2+)>Cd^(2+)>Co^(2+)>Fe^(2+)>Mn^(2+)>>Ca^(2+)>Mg^(2+)>Si^(2+)>Ba^(2+)>>alkalis

Si effluent acide on ne fixe pas Ca^(2+)

*Mise en œuvre industrielle de l’échange d’ions

Capacité d’échange d’une résine

1/capacité totale : exprimé en équivalents par unité de masse (ou volume). Elle représente le nb de sites actifs disponibles sur la résine exprimée en équivalents/kg de résine sèche (capacité-masse Cp) ou en équivalents/L de résine humide (capacité-volume Cv).

2/capacité utile : c’est la partie de la capacité totale réellement utilisable au cours de l’échange d’ions. Elle est déterminée par le type d’ions à fixer et leur concentration, le débit de percolation, la température, la hauteur du lit de résine, et la nature et la concentration du régénérant.

*Description d’un cycle d’échange d’ions

Mise en œuvre des résines = colonnes. Cycle complet en 4 étapes :

1/saturation (ou pression) : passage de la solution à traiter au travers le lit de résine jusqu’à atteindre la capacité utile.

2/détassage (ou soulèvement) : passage d’un courant d’eau ascendant au travers du lit de résine (élimination de particules déposées, de débris de résine) pendant 15min puis décantation.

3/régénération : introduction d’une solution régénérante concentrée qui percole lentement (généralement à contre courant) pendant une durée comprise entre 15min et 1h.

4/rinçage : élimination de l’excès de régénérant en faisant passer de l’eau.

-Echange d’ions : Les deux grandes familles de résine : résine à squelette polystyrénique et résine à squelette acrylique.

Fonctionnalisation des résines pour l’obtention d’échangeurs cationiques ou anioniques ou sélectifs.

Inertage et stockage des déchêts : Procédés de solidification/stabilisation

*Inertage par liants hydrauliques = composés qui prend en mase quand on rajoute de l’eau. Ex : ciment.

*Inertage par liants organiques avec utilisation du bitume pour composés radioactifs et utilisation des résines époxy.

*Vitrification avec déchêts HA-VL (déchêt radioactif combustible usagé), avec REFIDND et REFIDD (incinération déchêts dangereux) et avec amiante.

Solidification : la solidification d’un déchêt a uniquement pour but de transformer le matériau en un solide sans entraîner forcément une diminution de la lixiviabilité de ces constituants, cad sans affecter le potentiel danger du déchet.

Stabilisation : la stabilisation est la transformation de produits toxiques en composés de toxicité moindre voire nulle ou en formes plus difficilement mobilisables par l’environnement.

3objectifs visés : Amélioration des propriétés physiques du déchet permettant une manipulation plus aisée, Limiter de la solubilité des constituants toxiques du déchet, Limiter la perméabilité du produit final

Admission des déchets inertés en installation de stockage pour déchets dangereux (ISDD) réglementée : 2 types de test réalisés : essais mécaniques visant à vérifier l’intégrité et la pérennité du déchet solidifié et test de lixiviation afin d’évaluer le potentiel polluant du déchet.

-Rappel sur les ciments :

*Dès 2600ans avJC, les égyptiens ont commencé à utiliser des mortiers, mélange de chaux, d’argile, de sable et d’eau.

*Vers le 1er siècle, les romains améliorent leur liant en y ajoutant des cendres volcaniques de la région de Pouzzoles, ce qui lui permet de prendre sous l’eau.

*Rq : on retrouve également des traces de l’utilisation de mortiers chez les Mayas et les Chinois.

*1817 : élaboration de la théorie de l’hydraulicité par Louis VICAT : naissance du ciment artificiel.

*1824 : l’écossais Joseph ASPDIN met au point la fabrication du ciment dans la région de PORTLAND.

*1848 : la première cimenterie est créé en France à Boulogne-sur-mer par DUPONT et DEMARLE.

Les différentes catégories de ciment :

*CEM I ou ciment Portland : contient au moins 95% de clinker et au plus 5% de constituants secondaires.

*CEM IIA ou B ou Ciment Portland composé : contient au moins 65% de clinker et au plus 35% d’autres constituants (laitier de haut fourneau, fumée de silice, pouzzolane naturelle, cendres volantes).

*CEM IIIA ou B ou ciment de haut fourneau : contient entre 36 et 80% de laitier de haut fourneau et 20 à 64% de clinker.

*CEM IIIC ou ciment de haut fourneau : contient au moins 81% de laitier et 5 à 19% de clinker.

*CEM IVA ou B : ciment de type pouzzolanique non fabriqué en France.

*CEM VA ou B ou ciment composé : contient de 20 à 64% de clinker, de 18 à 50% de cendres volantes et de 18 à 50% de laitier de haut fourneau.

Mécanisme d’hydratation des ciments :

*Réaction d’hydratation du silicate tricalcique (rapide) : responsable de la dureté du ciment

2C3S +6H2O = 3CaO,2SiO2,3H2O +Ca(OH)2

*Rôle du régulateur de prise de masse (CaSO4,2H2O) : formation de cristaux d’ettringite qui retardent la prise en masse selon :

3CaO,Al2O3 +3CaSO4,2H2O +26H2O = 3CaO,Al2O3,3CaSO4,32H2O

*Réaction d’hydratation du silicate bicalcique beaucoup plus lente :

2C2S +4H2O = 3CaO,2SiO2,3H2O + Ca(OH)2

Principe de l’inertage : créer des minéraux dont la structure et les propriétés physico-chimiques sont proches de celles qui existent à l’état naturel (la famille des silico-aluminates constitue en effet la majeure partie de l’écorce terrestre).

Mécanisme de rétention des polluants :

*Piégeage mécanique : des contaminants métalliques peuvent agir comme centre de nucléation et rester piégés dans les hydrates ainsi formés.

*Précipitation : la matrice cimentaire fortement basique et riche en ion Ca2+ provoque la précipitation d’hydroxydes métalliques ou de sels de calcium

Inertage par liants hydrauliques :

Déchets concernés par l’inertage : REFIDND et REFIDD , déchets de la métallurgie, déchets minéraux de traitements chimiques, déchets de peinture, résidus d’amiante, réfractaires et autres minéraux souillés… 16 sites reçoivent un tonnage annuel de 1 million de tonnes dont 50% est inerté.

Procédés mis en œuvre : ECOFIX ET ASHROCK (EMTA), INERTEC (SITA-FD), PETRIFIX (TREDI), PIERTEC (SECHE).




[ Langue: fr - Auteur: MOI (2nd) ]

Utilisation du fichier sur une calculatrice

Pour pouvoir lire ce fichier sur une calculatrice Ti82, Ti83, ou Ti83+, vous devez télécharger les deux programmes ci-dessous:

Suivez à présent ces étapes :

  • Si vous possédez une Ti83 ou une Ti83+:
    1. Décompressez les fichiers ion.zip et txtviewAV.zip à l'aide d'un utilitaire du type Winzip.
    2. Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
    3. Envoyez les fichier Ion.83g (ou ion.8xg si vous avez une Ti83+), Txtview.83g (ou Txtview.8xg si vous avez une Ti83+) et traiphy.83p sur votre calculatrice.
    4. Sur votre calculatrice, lancez le programme nommé "ION", un programme nommé "A" est généré.
    5. Lancez le programme nommé "A". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus. Vous voyez un nouveau menu s'ouvrir. La description du programme que vous venez de télécharger y apparait. Cliquez dessus. Votre texte s'affiche sur l'écran !

  • Si possédez une Ti82:
    1. Décompressez les fichiers crash.zip et txtview82.zip à l'aide d'un utilitaire du type Winzip.
    2. Ouvrez votre logiciel de transfert Ti-PC, puis connectez votre cable (si vous n'en possédez pas, vous pouvez en acquérir un à partir de 6 euros sur les enchères de france83.com: voir la pub en haut de la page).
    3. Envoyez les fichiers Crash.82b (attention ceci effacera toutes les données enregistrées sur votre calculatrice!) puis TxtView.82p et traiphy.83p sur votre Ti
    4. Lancez le programme nommé "Crash". "Textview" apparait alors dans le menu qui s'affiche. Cliquez dessus. Vous voyez un nouveau menu s'ouvrir. La description du programme que vous venez de télécharger y apparait. Cliquez dessus. Votre texte s'affiche sur l'écran !
Options relatives à textview

Une fois les étapes précédentes réalisées, vous voilà sur le programme textview. Ce programme propose plusieurs options qui vous permettent de lire le fichier que vous venez de télécharger. Voici les boutons de votre calcultrice à presser pour obtenir l'action indiquée:

  • (quand vous êtes sur ION ou sur CRASH (Ti82), cliquez sur [MODE] pour quitter ION)
  • Quand vous êtes dans le menu principal de Textview:
    • [flèche "haut"] : faire monter le curseur de sélection
    • [flèche "bas"] : faire descendre le curseur de sélection
    • [flèche "droite"] : change de page (s'il y'a plus de 9 fichiers sur la calculatrice)
    • [CLEAR] : retourner vers ION
  • Quand vous lisez un fichier avec textview:
    • [flèches] : faire défiler le texte sur l'écran
    • [DEL] : aller en haut de la page
    • [STAT] : aller en bas de la page
    • [2nd] + [flèche "gauche"] : aller à gauche de la page
    • [2nd] + [flèche "droite"] : aller à droite de la page
    • [TRACE] : retour au début du texte
    • [GRAPH] : aller à la fin du texte
    • [MODE] : retour à la ligne automatique
    • [X,T,0] : afficher le texte en plus petit
    • [Y=] : inverser les couleurs de l'écran
    • [CLEAR] : retour vers le menu principal de Textview
  • IMPORTANT: ne pressez jamais [2nd], [ON] pour éteindre votre calculatrice alors que vous êtes encore sous txtview, sans quoi votre calculatrice "plantera" et toutes les données enregistrées en mémoire seront perdues !
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