Adoucissement des eaux souterraines de la région orientale du Sahara septentrional algérien : cas de la région de Biskra Softening of groundwater in the eastern region of the Northern Algeria Sahara: Case of the Biskra region

Résumé

Dans la ville de Biskra, l’alimentation en eau potable des habitants et l’irrigation des cultures reposent sur l’exploitation des eaux souterraines des aquifères du Sahara Septentrional. L’un des enjeux majeurs pour la durabilité de l’utilisation de cette ressource est la qualité des eaux de certains aquifères (Phréatique et Miopliocène). Ces dernières sont fortement minéralisées (entre 2 et 3 g∙L^‑1 de sel dissous). Leur faciès chimique dominant est le sulfaté-chloruré avec un excès de chlorures, supérieur à la norme de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) de 250 mg∙L^‑1. Afin de remédier à ce problème de salinité et dans le but de développer une technique d’adoucissement fiable et économiquement soutenable, nous avons dans ce travail expérimenté deux procédés d’adoucissement partiel, la coagulation-floculation au sulfate d’aluminium d’une part et la précipitation à la chaux éteinte Ca(OH)₂ d’autre part. Les principaux résultats confirment que l’élimination des ions chlorures est plus ou moins faible, pour les deux procédés testés et sont respectivement de 29,7 % et de 19,1 %. Nous avons également mis en évidence que le traitement des eaux à la chaux éteinte était plus efficace, les ions sulfates étant réduits à 73,3 %. Toutefois, ce procédé a augmenté le pH des eaux traitées, ce qui a nécessité en aval un ajustement de ce dernier. De même, la concentration en ions bicarbonates a diminué d'environ 85 % car l'emploi de la chaux agit non seulement sur les chlorures et les sulfates associés aux ions calcium et magnésium, mais aussi sur les bicarbonates. Ces essais ont également permis de justifier le choix de la méthode la plus adaptée techniquement et économiquement pour l’adoucissement des eaux de la région d’étude.

Mots-clés:

• Sahara septentrional,
• salinité,
• adoucissement,
• coagulation-floculation,
• chaux hydratée,
• potabilité

Abstract

In Biskra drinking water supply for inhabitants and the irrigation of crops are based on the exploitation of the groundwater aquifers of the northern Sahara. One of the major challenges for the sustainability of use of this resource is water quality of some aquifers (phreatic and Miopliocene). These are highly mineralized (between 2 and 3 g∙L^‑1 of dissolved salt), the dominant chemical facies being sulphate-chloride with an excess of chlorides higher than the World Health Organization (WHO) standard (250 mg∙L^‑1). To remedy this problem of salinity and in order to develop a reliable and economically sustainable softening technique, we have tested two partial softening processes in this work, coagulation-flocculation with aluminum sulphate on the one hand and precipitation with slaked lime Ca(OH)₂ on the other. The main results confirm that the removal of chloride ions is low for both tested processes, 29.7% and 19.1% respectively. We have also demonstrated that water treatment with slaked lime was more efficient, sulphate ions being reduced to 73.3%. However, this process increased the pH of the treated water and required a subsequent pH adjustment. Similarly, the concentration of bicarbonate ions decreased by about 85% because the use of slaked lime acts not only on chlorides and sulphates associated with calcium and magnesium ions, but also on the bicarbonate ions. These tests were also used to justify the choice of the most appropriate method technically and economically for softening water in the study area

Key Words:

• Northern Sahara,
• salinity,
• softening,
• coagulation-flocculation,
• slaked lime,
• potability