Exercices et corrigés

Etude de Chimie

Évaluation de l’Impact des Eaux Chlorées

Évaluation de l’Impact des Eaux Chlorées

Comprendre l’Évaluation de l’Impact des Eaux Chlorées

Dans le cadre d’une analyse d’impact environnemental, une usine de traitement des eaux utilise du chlore pour désinfecter l’eau avant de la rejeter dans un cours d’eau local.

L’agence environnementale locale a fixé une limite maximale de concentration de chlore résiduel à 0.01 mg/L pour protéger la faune aquatique. Il est nécessaire de calculer si le traitement actuel respecte cette norme.

Données fournies :

  • Volume quotidien d’eau traitée et rejetée par l’usine : 750 m³.
  • Concentration de chlore utilisée lors du traitement : 2 mg/L.
  • Efficacité du système de déchlorination : 95%.

Question :

Calculer la concentration de chlore résiduel dans l’eau rejetée dans le cours d’eau et déterminer si elle respecte la norme environnementale.

Correction : Évaluation de l’Impact des Eaux Chlorées

1. Calcul de la masse totale de chlore utilisée par jour

Formule utilisée :

  • Masse de chlore:

\[ = \text{Volume d’eau} \times \text{Concentration de chlore} \]

Substitution des valeurs :

  • \( \text{Volume d’eau} = 750 \, \text{m}^3/\text{jour}\)
  • \( 1 \, \text{m}^3 = 1000 \, \text{L}\)
  • \( \text{Concentration de chlore} = 2 \, \text{mg/L} \)

\[ \text{Masse de chlore} = 750 \times 1000 \times 2 \] \[ \text{Masse de chlore} = 1,500,000 \, \text{mg} \]

2. Calcul de la masse de chlore éliminée par le système de déchlorination

Formule utilisée :

  • Masse de chlore éliminée:

\( = \text{Masse de chlore utilisée} \times \text{Efficacité de déchlorination} \)

Substitution des valeurs :

  • \( \text{Masse de chlore utilisée} = 1,500,000 \, \text{mg} \)
  • \( \text{Efficacité de déchlorination} = 95\% = 0.95 \)

\[ \text{Masse de chlore éliminée} = 1,500,000 \times 0.95 \] \[ \text{Masse de chlore éliminée} = 1,425,000 \, \text{mg} \]

3. Calcul de la masse de chlore résiduelle après traitement

Formule utilisée :

  • Masse de chlore résiduelle:

\( = \text{Masse de chlore utilisée} – \text{Masse de chlore éliminée} \)

Substitution des valeurs :

  • \( \text{Masse de chlore utilisée} = 1,500,000 \, \text{mg} \)
  • \( \text{Masse de chlore éliminée} = 1,425,000 \, \text{mg} \)

\[ \text{Masse de chlore résiduelle} = 1,500,000 – 1,425,000 \] \[ \text{Masse de chlore résiduelle} = 75,000 \, \text{mg} \]

4. Détermination de la concentration de chlore résiduel dans l’eau rejetée

Formule utilisée :

  • Concentration de chlore résiduel:

\[ = \frac{\text{Masse de chlore résiduelle}}{\text{Volume d’eau}} \]

Substitution des valeurs :

  • \( \text{Masse de chlore résiduelle} = 75,000 \, \text{mg} \)
  • \( \text{Volume d’eau} = 750,000 \, \text{L} \)

\[ \text{Concentration de chlore résiduel} = \frac{75,000}{750,000} \] \[ \text{Concentration de chlore résiduel} = 0.1 \, \text{mg/L} \]

Conclusion:

Comparaison avec la norme :

  • Concentration de chlore résiduel calculée : 0.1 mg/L
  • Norme environnementale : 0.01 mg/L

La concentration de chlore résiduel dans l’eau rejetée est de 0.1 mg/L, ce qui est dix fois supérieur à la limite maximale autorisée de 0.01 mg/L. Par conséquent, l’eau traitée ne respecte pas les exigences environnementales.

Explications supplémentaires :

  • Importance de la déchlorination efficace : Le processus de déchlorination doit être optimisé pour atteindre une élimination quasi-totale du chlore afin de respecter les normes environnementales.
  • Mesures correctives possibles : Augmenter l’efficacité de déchlorination ou diminuer la concentration initiale de chlore pourrait aider à respecter la norme de 0.01 mg/L.

Évaluation de l’Impact des Eaux Chlorées

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