Utilisation de la coagulation - floculation pour la dépollution des eaux de surface au Liban

Treatment of surface water in Lebanon by using the coagulation - flocculation procedure

¹ Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement, Université Libanaise, Faculté des Sciences, Liban
² Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement, Commission Libanaise de l'Energie Atomique, CNRS, P.O.Box 11-8281, Liban
³ Laboratoire des Sciences de l'Eau et de l'Environnement, Université Saint-Esprit de Kaslik, Faculté des Sciences et de génie informatique, Jounieh, Liban

Résumé

Ibrahim et Ghadir sont deux rivières côtières localisées aux environs de Beyrouth et exposées à des impacts anthropiques différents. L'élimination des Matières en Suspension MES des eaux de ces rivières a été étudiée par simple jar test couplé à des mesures de turbidité au niveau du surnageant, et à une mesure de volumes des sédiments. Les caractéristiques physico-chimiques des eaux avant et après traitement sont déterminées par absorption atomique et chromatographie ionique. Les jars tests montrent que la préhydrolyse des sels d'aluminium avant leur ajout dans l'eau permet l'utilisation de plus faibles quantités en Al pour la coagulation-floculation des eaux qui élimine préférentiellement les Matières en Suspension. Plus la turbidité initiale des eaux à traiter est faible, plus la concentration optimale en aluminium est moindre. L'élimination des MES par coagulation-floculation est plus efficace pour la rivière Ibrahim, où les rejets anthropiques directs dans son cours d'eau sont moindres que ceux dans la rivière Ghadir. La restabilisation dans les jars tests est marquée dans tous les essais de la rivière Ibrahim. Dans les deux cas, un échange cationique avec les polycations Al₁₃ au niveau des sédiments marque la libération du calcium et l'augmentation de sa concentration dans le surnageant.

Abstract

In the absence of application of environmental protection laws in Lebanon, anthropic effluents are directly discharged in the course of rivers, more specifically two coastal rivers (Ghadir and Ibrahim) located near Beirut. Treatment of these surface waters is done by coagulation-flocculation process by using Al₁₃ coagulant. The elimination of suspended matters in Ghadir and Ibrahim rivers is studied by simple jar test coupled to measurements of supernatant turbidity and sediment volume. Physical and chemical parameters of water before and after treatment are given by Atomic Absorption and ion Chromatography analysis. The optimal coagulation concentration of Al was defined relatively to lowest concentration of aluminum needed for maximum turbidity removal in treated water. This study showed that hydrolysis of aluminum salts before adding to water is relevant to the use of smaller quantities of Al for the coagulation-flocculation process that eliminates primarily suspended matter in rivers. Restabilisation is shown in all jar tests of Ibrahim river, but not in Ghadir where buffering effect is elevated. Results also showed that waters with low turbidity request low concentration of aluminum for the destabilization process. For this, Ibrahim water treatment was found better than river Ghadir characterized by higher inputs of anthropogenic effluents in its course. In all cases, cationic exchanges with Al₁₃ polycations within the sediments caused the release of calcium and the elevation of its concentration in the supernatant. Sulfate concentrations diminished continuously in supernatant after the addition of the optimal coagulation concentration of aluminum.