traitement des eaux des raffineries
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Rapport d’exposé Réalisés par HOLLY & PODA
Page 1 Traitement des eaux provenant des raffineries
Table des matières
LISTES DES TABLEAUX .................................................................................................................2
LISTES DES FIGURES .....................................................................................................................2
INTRODUCTION ..............................................................................................................................3
CHAPITRE I : GENERALITES SUR LE RAFFINAGE .....................................................................4
1.1. Le raffinage .........................................................................................................................4
1.2. Les procédés de fabrication utilisant de l’eau .......................................................................4
CHAPITRE 2 : NATURE DES EFFLUENTS ET LEUR EFFETS SUR LE MILIEU RECEPTEUR ...7
2.1. Nature des effluents .............................................................................................................7
2.1.1. Les eaux usées des procédés de raffinage ..................................................................7
2.1.2. Les eaux de réfrigération atmosphérique ...................................................................7
2.1.3. Les eaux des activités connexes .................................................................................8
2.1.4. Les eaux pluviales ......................................................................................................8
2.2. Effets potentiels sur le milieu récepteur ................................................................................9
CHAPITRE 3 : PROPOSITION D’UNE FILIERE DE TRAITEMENT DE CES EAUX ................... 11
3.1. Commentaires de la filière de traitement ............................................................................ 11
3.2. Gestion des eaux pluviales par les raffineries ..................................................................... 13
3.3. Mise en place d’une filière de traitement des boues résiduaires .......................................... 14
3.3.1. Généralité ................................................................................................................. 14
3.3.2. Les boues résiduaires ............................................................................................... 14
3.3.3. Le but et principe du traitement des boues résiduaires .......................................... 14
3.4. Possibilité de réutilisation des eaux .................................................................................... 15
CHAPITRE 4 : LES SPECIFICATIONS SUR LES EAUX REJETEES ............................................ 16
CONCLUSION ................................................................................................................................ 18
BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................................ 19
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LISTES DES TABLEAUX
Tableau I: Natures des eaux et les différents polluants rencontrés ...........................................9
Tableau II: Concentration des émissions et charges trouvées dans une STEP bien exploitée . 16
LISTES DES FIGURES
Figure 1: Schéma simplifié du procédé de raffinage du pétrole ...............................................6
Figure 2 : Schéma général du système de traitement des eaux ............................................... 12
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INTRODUCTION
L’eau réunit un ensemble exceptionnel de propriétés physiques et chimiques : elle peut
devenir solvant, fluide thermique ou tout simplement liquide facile à manipuler. C’est ce qui
explique pourquoi l’eau est impliquée dans la plupart des fabrications industrielles. Ainsi dans
les raffineries l’eau est au cœur des traitements. En effet, l’eau sert à faciliter l’extraction des
hydrocarbures de tous les éléments inutiles qu’il contient. De plus, les raffineries en
consomment pour leur fonctionnement et dans plusieurs procédés notamment : le Craquage
catalytique, le Dessalage et dans bien d’autres procédés. De ce fait, de nombreux courants
d’eaux usées sont générés et du fait des contraintes environnementales doivent être traités
avant leur rejet. C’est dans cette optique que le thème traitement des eaux résiduaires de
raffinerie nous a été confié avec pour objectif de proposer une filière de traitement de ces
eaux. Ainsi pour une bonne compréhension du travail nous l’avons subdivisé en ces
différentes parties suivantes :
Chapitre 1 : Généralité sur le raffinage ;
Chapitre 2 : Origine des eaux résiduaires de raffinage (eaux de process);
Chapitre 3 : Proposition d’une filière de traitement de ces eaux ;
Chapitre 4 : les spécifications sur les eaux rejetées.
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CHAPITRE I : GENERALITES SUR LE RAFFINAGE
1.1.Le raffinage
L’objet du raffinage est de convertir les matières premières naturelles comme le pétrole brut
et le gaz naturel en des produits utiles et commercialisables. Le pétrole brut et le gaz naturel
sont des hydrocarbures naturels que l’on trouve dans beaucoup d’endroits du globe en
quantités et composition variées. Dans les raffineries, ils sont transformés en différents
produits dont :
des essences pour les voitures, les camions, les avions, les navires et les autres formes
de transport ;
des fuels de combustion pour la génération de chaleur et d’énergie pour l’industrie et
l’habitat ;
des matières brutes pour les industries pétrochimiques et chimiques ;
des produits spécialisés comme les lubrifiants, les paraffines/cires et le bitume ;
de l’énergie en tant que sous-produit sous la forme de chaleur (vapeur d’eau) et
d’énergie (électricité).
Afin de fabriquer ces produits, ces matières brutes sont traitées dans un certain nombre
d'installations de raffinage différentes. La combinaison de ces unités de traitement pour
convertir le pétrole brut et le gaz naturel en produits, y compris les unités et les infrastructures
annexes, est appelée une raffinerie. Les raffineries sont aussi des consommatrices intensives
d’énergie et d’eau utilisées pour faire fonctionner le procédé. La demande du marché pour ce
type de produits, la qualité du brut disponible et certaines exigences des autorités influencent
la taille, la configuration et la complexité d’une raffinerie.
1.2.Les procédés de fabrication utilisant de l’eau
Ce sont des procédés qui utilisent beaucoup d’eau. On réalise dans ces unités l'élimination des
produits indésirables, notamment du soufre et de ses composés.
L'hydrotraitement des essences :
En provenance de la distillation et du FCC (essence de cœur), l'hydrotraitement des essences
permet d'en éliminer le soufre et les composés azotés ; le principe du traitement est similaire à
celui de l'hydrodésulfuration des coupes gazoles.
L'hydrodésulfuration :
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Elle a pour but d'éliminer le soufre contenu dans les coupes gazoles et le fioul domestique.
Cette opération s'effectue par passage de la charge, en présence d'hydrogène, sur un lit
catalytique à 320-390° C et sous une pression minimum de 18 à 51 bars. Au contact du
catalyseur, l'hydrogène se combine au soufre pour donner de l'H2S, puis stocké avant mélange
pour la fabrication du gazole moteur et du fioul domestique.
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Figure 1: Schéma simplifié du procédé de raffinage du pétrole
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CHAPITRE 2 : NATURE DES EFFLUENTS ET LEUR EFFETS SUR LE MILIEU
RECEPTEUR
2.1.Nature des effluents
L’eau est indispensable aux multiples activités d’une raffinerie de pétrole (voir la figure 1).
En fait, il faut un baril d’eau douce pour traiter deux barils de pétrole brut. Pour ce faire, les
raffineries s’approvisionnent soit à partir d’une nappe souterraine, soit directement au fleuve
(eau de surface). Quant aux effluents rejetés, ils sont de différentes natures : les eaux usées
des procédés de raffinage, les eaux de réfrigération atmosphérique, les eaux provenant
d’activités connexes et les eaux pluviales.
2.1.1. Les eaux usées des procédés de raffinage
Les eaux de procédé entrent directement en contact avec les substances traitées au cours des
processus de séparation, de conversion et d’amélioration des produits pétroliers. Il s’agit :
des eaux de dessalage,
des condensats de distillation (vapeur servant de support pour le transport des produits
distillés) ;
des eaux acides (en anglais sour waters : vapeur d’entraînement utilisée dans le
craquage catalytique et l’hydrotraitement) ;
des rejets de vapocraquage ;
des eaux provenant de l’alkylation catalytique
et du soufflage du bitume.
Ces eaux contiennent des hydrocarbures ainsi que des composés azotés, sulfurés et oxygénés,
c’est-à-dire les éléments que l’on trouve à l’état naturel dans le pétrole. On peut aussi y
trouver diverses substances chimiques utilisées dans les procédés (solvants, soudes, acides,
amines, détergents, inhibiteurs de corrosion, etc.) de même que des sous-produits dérivés des
réactions thermiques et chimiques (phénols, ammoniac, etc.) et de la corrosion des
équipements (oxydes métalliques, matières en suspension [MES]).
2.1.2. Les eaux de réfrigération atmosphérique
Les eaux de réfrigération atmosphérique sont utilisées pour refroidir plusieurs unités de
traitement, les principales étant les tours de distillation. Ces unités nécessitent des volumes
importants d’eau, particulièrement lorsque la raffinerie fonctionne en circuit ouvert et que
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l’eau n’effectue qu’un seul passage avant d’être rejetée. Toutefois, d’autres raffineries
fonctionnent en circuit semi-fermé et la majeure partie de cette eau est recyclée. Ainsi, l’eau
d’appoint n’est prélevée que pour compenser les pertes dues à l’évaporation, aux fuites et aux
purges effectuées périodiquement. L’eau de purge qui en résulte est particulièrement chargée
en sels dissous qui se sont concentrés dans le système à la suite de l’évaporation. On y trouve
également des additifs chimiques tels que des inhibiteurs de corrosion, des produits oxydants,
des algicides et des bactéricides. Malgré tout, cette eau est très peu contaminée, car elle
n’entre pas en contact avec les matières traitées.
2.1.3. Les eaux des activités connexes
D’autres eaux usées sont également générées par des activités connexes : eaux de lavage des
sols, eaux de déballastage et de nettoyage des pétroliers, eaux de purge des chaudières, éluats
de régénération des échangeurs d’ions, eaux de laboratoire et eaux domestiques. Parmi les
eaux les plus contaminées, on trouve les eaux de ballasts qui servent à la stabilité des navires
(NaCl, hydrocarbures, MES). Les eaux de nettoyage des navires contiennent des détergents et
quelquefois de la soude, alors que les eaux de drainage des unités de stockage contiennent des
hydrocarbures et des phénols. Ainsi, mis à part les eaux domestiques traitées et rejetées dans
le réseau principal, la majeure partie de ces eaux est contaminée et nécessite un traitement in
situ préalablement à son rejet.
2.1.4. Les eaux pluviales
Les eaux pluviales tombées sur le terrain, à l’extérieur des aires dallées, peuvent représenter
des volumes considérables en raison des importantes superficies couvertes par le terrain des
raffineries. Bien qu’elles soient relativement moins contaminées, ces eaux présentent
néanmoins des risques de pollution accidentelle en situation de fortes pluies. Pour cette
raison, il est indispensable de les capter et de les traiter avant de les rejeter dans le milieu.
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Tableau I: Natures des eaux et les différents polluants rencontrés
Nature des eaux Types de polluants rencontrés Degré de
pollution
Les eaux usées des
procédés
Substances chimiques utilisées dans les procédés
(solvants, soudes, acides, amines, détergents,
inhibiteurs de corrosion, etc.) ;
les sous-produits dérivés des réactions thermiques
et chimiques (phénols, ammoniac, etc.) ;
la corrosion des équipements (oxydes métalliques,
matières en suspension [MES]).
Elevé
Les eaux de
réfrigération
atmosphérique
Eaux chargées en sel minéraux ;
les additifs chimiques : les inhibiteurs de corrosion,
les produits oxydants, les algicides et les
bactéricides.
Faible
Les Eaux des
activités connexes
Les eaux de ballasts contenant des NaCl,
hydrocarbures et MES ;
Les eaux de nettoyage des navires qui contiennent
des détergents et quelquefois de la soude;
les eaux de drainage des unités de stockage
contiennent des hydrocarbures et des phénols.
Elevé
Les Eaux pluviales Les hydrocarbures et MES. Faible
2.2.Effets potentiels sur le milieu récepteur
Les principaux contaminants trouvés dans les effluents des raffineries de pétrole sont des
hydrocarbures, des phénols, des composés soufrés, des composés azotés, des matières en
suspension (MES) et, dans une moindre mesure, des métaux (Al, As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni,
Se, V, Zn). On peut également trouver des produits particuliers, tels que des cyanures, des
fluorures, des agents tensio-actifs, du phosphore et de l’éther méthyltertiobutylique
(MTBE), dans les eaux usées de certaines raffineries qui utilisent ou fabriquent ces
produits.
On sait depuis longtemps que l’ammoniac, les sulfures et les phénols, seuls ou combinés, ont
des effets toxiques aigus sur les poissons Les connaissances sur les effets des hydrocarbures
sont cependant moins avancées, car beaucoup plus complexes. Des recherches portant sur
les effets de toxicité chronique des effluents de pétrole ont permis de démontrer leurs effets
mutagènes et cancérogènes sur les organismes aquatiques. Les génotoxines de ces effluents
se trouvent majoritairement liées aux MES, plus spécifiquement aux composés organiques
hydrophobes (COH), et peuvent, sous cette forme, avoir des répercussions à long terme
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sur la qualité du milieu récepteur. Certains hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP),
dont le benzopyrène, sont particulièrement toxiques pour la vie aquatique. Les HAP sont
des molécules persistantes en raison de leur faible biodégradabilité dans l’environnement.
D’autres hydrocarbures, dont le benzène et le toluène, font partie du groupe des composés
organiques volatils (COV). Ce type d’hydrocarbures s’évapore rapidement à partir des eaux
de surface ou demeure emprisonné dans les eaux souterraines sur une période plus ou
moins longue. Dans un cas comme dans l’autre, en raison de leur nature toxique et leurs
multiples voies de pénétration dans les organismes (inhalation, absorption par la peau ou
ingestion), ces hydrocarbures portent atteinte aux organismes du milieu dans lequel ils se
trouvent.
Les métaux sont naturellement omniprésents dans les milieux aquatiques. Certains d’entre
eux, dont le cuivre, le sélénium et le zinc, sont nécessaires aux organismes vivants, mais
en très faibles quantités; d’autres, dont le mercure, l’arsenic, le cadmium et le plomb, sont en
tout temps toxiques. Toutefois, la plupart des métaux sont potentiellement nocifs pour
l’environnement et aucun d’eux n’est biodégradable. Dans les eaux usées des raffineries, les
métaux ont surtout tendance à s’adsorber aux matières organiques en suspension1 ce qui
diminue leur biodisponibilité dans la colonne d’eau, mais augmente leur concentration dans
les sédiments, qui deviennent alors une source de pollution potentielle.
Finalement, des perturbations découlant de l’augmentation de la température de l’eau à la
sortie des systèmes de traitement peuvent également porter atteinte au milieu récepteur.
1 Les effluents des raffineries contiennent davantage de métaux liés aux MES que de métaux sous forme
dissoute.
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Page 11 Traitement des eaux provenant des raffineries
CHAPITRE 3 : PROPOSITION D’UNE FILIERE DE TRAITEMENT DE CES EAUX
L'épuration des eaux sortants des procédés de raffinage a pour objectif de réduire la charge
polluante qu'elles véhiculent, afin de les rendre aptes à être réutilisées dans certains procédés
et aussi qu’elles respectent les normes environnementales dans le cas où elles doivent être
rejetées dans la nature.
Ainsi nous proposons cette filière pour traiter les eaux que nous avons caractérisées dans le
chapitre 2. Cette chaine de traitement est représentée de façon schématique à la figure 2.
Elle consiste en :
un traitement à la source des eaux acides (épuisement des eaux acides);
un prétraitement (I) effectué dans des séparateurs d’huile;
un traitement primaire (II) servant à parachever l’enlèvement des huiles et des
graisses;
un traitement secondaire (III) biologique;
une clarification de l’effluent.
3.1.Commentaires de la filière de traitement
L’épuisement des eaux acides est un prétraitement effectué en amont du système d’épuration
proprement dit. Il sert principalement à réduire la concentration des sulfures et de
l’ammoniac et, à un moindre degré, la teneur en phénols dans les eaux usées en provenance
des unités d’hydrotraitement et de craquage. Le procédé généralement utilisé est le «
stripage » (extraction à la vapeur). Il consiste à chauffer l’eau acide dans une tour à
plateaux ou à garnissage pour en récupérer les gaz. Les eaux acides épuisées peuvent
réintégrer le système en passant par l’unité de dessalage où, au contact du pétrole brut, elles
se déchargent davantage des phénols encore présents.
Les eaux usées, constituées d’eaux de procédé et d’autres eaux contaminées (eaux de
purge, eaux de déballastage, eaux accidentellement contaminées, etc.), sont ensuite
acheminées vers l’unité de prétraitement (I) où les MES grossières (sable et argiles) et une
fraction des huiles et des graisses sont enlevées. Les eaux circulent d’abord dans des
séparateurs d’huile où sédimentent les particules et où flottent les huiles libres qui sont
récupérées dans le procédé de raffinage
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Figure 2 : Schéma général du système de traitement des eaux
É
puration bi
ologique
Eaux pluviales Ecumage des
hydrocarbures et
décantation des
MES
Rejet
HC libres
MES
Si non conforme
aux normes de rejet
HC libres
MES
-II-
Déshuilage et
déssablage
Stockage
Eaux de ballasts
Eaux de procédé
acides
Eaux de procédé
et eaux
contaminées
Coagulant Floculant
Traitement
physico-chimique
HC émulsion
Colloïdes
Epuisement des
eaux acides
Dessalage du brut
Phénols
Eau brute
d’appoint Unité de
traitement
Polluants
éliminés LEGENDE :
Rejet
MES
Clarification
Traitement
biologique
Phénol
Composée du S
HC aromatiques
-III-
Egalisation
Ajustement du pH
contrôle du débit -I-
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Page 13 Traitement des eaux provenant des raffineries
Par la suite, un flottateur à air ( I I) (ou à azote) dissous ou induit permet d’éliminer
presque toutes les huiles libres en réduisant leurs concentrations à des niveaux de l’ordre de
10 mg/l. Un bassin d’égalisation contribue ensuite à régulariser le débit et sert également
à équilibrer le pH avant le traitement secondaire.
Comme traitement secondaire (III), on peut utiliser le système à lits bactérien, à boues activées
et aussi un étang d’aération. Le traitement biologique permet d’enlever les éléments dissous
biodégradables : les composés oxygénés (acides, aldéhydes, phénols, solvants), les composés
sulfurés, les hydrocarbures aromatiques (en partie), et le (nitrification-dénitrification).
Chacun de ces trois systèmes est suivi d’un décanteur secondaire, lequel complète le traitement
biologique en réduisant la teneur en MES de l’effluent final. Les eaux usées ainsi traitées sont
mesurées et échantillonnées avant d’être rejetées dans le milieu récepteur.
Mentionnons que dans le secteur du raffinage, le traitement classique des effluents peut être
complété par un traitement tertiaire qui vise à satisfaire à des normes de rejet plus sévères
(COT, MES, DCO, N-NH4, P, phénols, germes bactériens), qui pourraient être requis dans
le cas de milieux récepteurs plus sensibles, ou à recycler l’eau. Pour ce faire, les
établissements utilisent différents types de traitement : chloration, adsorption sur charbon
actif, épuration physicochimique par l’utilisation de coagulants minéraux, oxydants divers,
filtration directe, etc.
3.2.Gestion des eaux pluviales par les raffineries
D’une raffinerie à une autre, la gestion des eaux pluviales diffère considérablement.
Ainsi certaines raffineries captent et acheminent séparément l’eau pluviale qui tombe sur
les aires dallées vers le système de traitement des eaux de procédé, tandis que l’eau qui
tombe à l’extérieur des aires dallées est acheminée vers le système de traitement des eaux
pluviales, ou vers le système biologique lorsqu’elle ne répond pas aux exigences
réglementaires.
D’autres recueillent la totalité de ses eaux pluviales pour les traiter de façon primaire dans
des bassins conçus à cette fin, ne les dirigeant qu’au besoin vers le système de traitement
biologique.
Par contre, il y a certaines qui dirigent toutes ses eaux pluviales ainsi que ses eaux de
procédé vers la chaîne complète de traitement, tant que la capacité hydraulique du système
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Page 14 Traitement des eaux provenant des raffineries
biologique le permet. Ainsi, en situation de fortes pluies, c’est-à-dire quelques jours par
année seulement, la portion des eaux pluviales ne pouvant être traitée par le système
biologique ne subit qu’un traitement primaire avant son rejet dans l’environnement.
3.3.Mise en place d’une filière de traitement des boues résiduaires
3.3.1. Généralité
La quasi-totalité des procédés d’épuration appliqués aux ERI, qu’ils soient biologiques ou
physico- chimiques, conduisent à la concentration des polluants sous la forme de suspensions
aqueuses ou de boues qui représentent des déchets volumineux. Il s’avère de plus en plus
difficile de trouver une solution au problème des boues qui constitue une phase de la lutte
contre la pollution qui s’avère difficile et très délicate en raison de la raréfaction des terrains
ou cavités disponibles pour l’épandage ou le dépôt, les nécessités et exigences de
l’environnement et de l’hygiène public, et l’importance économique compte tenu aussi bien
des coûts d’investissement que d’exploitation d’une installation de traitement de boues.
3.3.2. Les boues résiduaires
Les boues sont définies comme des émulsions d’huile dans l’eau, stabilisées par la présence
d’extraits secs. Dans les raffineries, un certain nombre de boues différentes sont générées par
les sources suivantes : les réservoirs de brut et de produits (résidus de fond de réservoir), les
unités de séparation API, les unités de floculation et de flottation, les FAD, la terre
contaminée. On en distingue deux: les boues huileuses et les boues biologiques Les boues
biologiques représentent une catégorie importante des boues en termes de teneur en pétrole et
de déshydratation.
3.3.3. Le but et principe du traitement des boues résiduaires
Le but du traitement des boues par déshydratation, séchage et/ou incinération est d’en
réduire le volume et la teneur en hydrocarbures résiduels afin d’économiser sur le traitement
et le rejet ultérieur. Le principe de la déshydratation mécanique par des décanteurs est basé
sur les forces centrifuges et sur la différence de densité entre l’eau, l’huile et les extraits secs.
Le principe des étapes de traitement thermique est basé sur une combinaison de l’évaporation
par chauffage indirect et/ou destruction des constituants organiques par oxydation thermique
(incinération).
Les centrifuges des décanteurs sont les plus couramment utilisées pour la déshydratation à la
fois des boues huileuses et biologiques. Les séchoirs sont presque exclusivement appliqués
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aux boues biologiques et fonctionnent souvent comme une étape de prétraitement de
l’incinération. L’épandage contrôlé des gâteaux de boues est encore pratiqué, mais il est de
plus en plus restreint au vu des risques d’émissions et de contamination des sols.
La déshydratation de boue huileuse est appliquée seulement dans des raffineries qui rejettent
leurs gâteaux de boues en dehors de leurs locaux afin de réduire le volume et les coûts de rejet
associés. Les rejets sont pratiqués dans des fours à ciment, des centrales à charbon, des
incinérateurs dédiés aux boues, des incinérateurs municipaux et de déchets dangereux. Le
séchage est à peine utilisé par les raffineries en raison des risques en termes de sécurité. Le
déshuilage/la déshydratation des boues donne de faibles volumes d'extraits secs, peu de
déchets de solvant (par centrifugation ou filtration).
3.4. Possibilité de réutilisation des eaux
Il est parfois plus intéressant d’un point de vue économique d’améliorer la qualité de
l’effluent pour réutiliser l’eau comme eau de nettoyage ou même comme source pour la
préparation de l’eau d’alimentation de la chaudière (EAC). Dans ce cas, la filtration à sable,
suivie d’une combinaison d’ultrafiltration ou d’une filtration à charbon actif et d’une osmose
inverse pour l’élimination des sels génère une eau suffisamment pure pour entrer dans l’unité
de déminéralisation de l’unité de préparation de l’EAC. Les autres techniques sont
l’ozonation/oxydation, l’échange d’ions et l’incinération.
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CHAPITRE 4 : LES SPECIFICATIONS SUR LES EAUX REJETEES
Tableau II: Concentration des émissions et charges trouvées dans une STEP bien
exploitée Références : [101, World Bank, 1998], [181, HP, 1998], [262, Jansson, 2000], [257, Gilbert, 2000], [118,
VROM, 1999], HELCOM and OSPAR recommendation, [268, TWG, 2001]
Paramètre Concentration (mg/l)
Charge (g/tonne de pétrole brut ou de charges traités)
(moyenne annuelle) Température 30 - 35 ºC 0,01 - 3 pH 6,5 – 8,5 0,5 - 25 Teneur totale en hydrocarbure liquide 0,05 - 5 3 - 125 Consommation d’oxygène biologique (5 jours ΔTU à 20 ºC)
2 - 30 0,1 - 20
Consommation d'oxygène chimique (2 heures) 30 - 160 0,5 - 60 Azote ammoniacal (en tant que N) 0,25 - 15 1 - 50 Azote total (en tant que N) 1 - 100 0,06 Solides en suspension (séchés @ 105 °C) 2 - 80 Cyanures 0,03 – 0,1 Fluor (raffineries utilisant l’alkylation d’HF) 1 – 10 Nitrates 2 – 35 Nitrites 2 – 20 Phosphates (en tant que P) 0,1 – 1,5 Total de P en tant que P 1 - 2 0,6 – 1,2 Sulfures 0,01 – 0,6 0,3 Sulfite <2 AOX en tant que Cl < 0,1 < 0,06 Benzène <0,001 – 0,05 Benzo(a)pyrène <0,05 BTEX <0,001 – 0,1 0,001 – 0,005 MTBE (niveaux inférieurs pour les raffineries ne produisant par de MTBE)
<0,001 – 0,1
Phénols 0,03 – 0,4 0,01 – 0,25 Tensioactifs (ioniques et anioniques) <2 As 0,00055 – 0,1 Cd 0,0009 – 0,05 Cr total < 0,5 Cr (VI) en tant que Cr <0,01 Co <0,5 Zn <0,5 – 1 Pb 0,024 – 0,5 Fe <3 – 5 Cu 0,003 – 0,5 Ni 0,006 – 0,5 Hg < 0,0001 –0,05 V < 1
Les niveaux donnés dans ce tableau sont des fourchettes de niveaux qu’il est possible
d’atteindre et provenant d’une installation de traitement d’effluent. Certaines des valeurs de
concentration ont été rapportées pour différentes périodes moyennes. Aucune distinction n’a
été réalisée ici. Elles sont données sur la base que 95 % des valeurs ne dépassent pas les
niveaux pertinents. Le flux d’eau est calculé pour l’eau de procédé et l’eau de purge du
système de refroidissement en circuit fermé.
Les unités de traitement des effluents sont conçues de manière à ce que les paramètres essentiels
(les solides en suspension, DCO, COT, et DBO) puissent être surveillés automatiquement pour
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limiter l’attention de l’opérateur et encore moins si des mesures suffisantes de gestion des
courants d’eaux en amont ont été prises pour assurer une qualité constante, un flux d’eau et un
amortissement adéquat. Les COT et DCO peuvent surveillés en continu tandis que la DBO
nécessite plusieurs jours pour l’analyse.
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CONCLUSION
En somme, les procédés de traitement des effluents résiduaires des raffineries engendrent des
courants d’eau usée qui pour le respect des normes internationales doivent être traitées. Ainsi,
plusieurs traitements chimiques, biologiques et mécaniques sont appliqués à l’eau usée. Il
s’agit des prétraitements, des traitements physico-chimiques, des traitements biologiques, des
traitements d’affinage (si nécessaire) et enfin des traitements des boues.
Les traitements effectués dans ces différentes phases sont :
- Le prétraitement : un dessablage et un déshuilage ;
- Les traitements physicochimiques : coagulation-floculation-flottation-décantation,
égalisation (ajustement du pH et du débit) ;
- Les traitements biologiques : faire un système à lits bactérien, où à boues activées, où
un étang d’aération ;
- Les traitements tertiaires (si nécessaire) : adsorption sur charbon actif et filtrage
directe.
Ils permettent d’avoir une eau de qualité meilleure exempte d’éléments solides, d’huile et des
éléments chimiques nocifs. De plus, les eaux usées font l’objet de normes et de spécifications
qui ont-elles aussi été mentionnées. Pour une question de recyclage des eaux et de réduction
de la quantité des boues, il serait judicieux de mettre en place un système de traitement plus
poussé à savoir la chloration, l’adsorption par charbon actif, la filtration directe et le
traitement des boues (biologiques et huiles)
Rapport d’exposé Réalisés par HOLLY & PODA
Page 19 Traitement des eaux provenant des raffineries
BIBLIOGRAPHIE
1 DEVELOPPEMENT DURABLE ENVIRONNEMENT ET PARCS QUEBEC
(2009) : Les effluents liquides du secteur des raffineries de pétrole : bilan de
conformité environnementale, 71p.
2 COMMISSION EUROPEENE (Février 2003) : Document de référence sur les
meilleures techniques Disponibles : Raffineries de pétrole et de gaz, 336-347.
3 JEAN-CLAUDE BOEGLIN : Pollution industrielle de l’eau : Caractérisation,
classification, mesure. G 1210-1, 12p.
4 JEAN-CLAUDE BOEGLIN : Lutte contre la pollution des eaux : Inventaire des
traitements. G 1250-2, 10p.
5 JEAN-CLAUDE BOEGLIN : Traitements physico-chimique de la pollution. G
1270-2, 20p.