Le nouveau modèle de réaction de paroi de chlore pour simuler la concentration de chlore dans les systèmes de distribution d’eau potable

Une modélisation précise des concentrations de chlore dans un système d’eau potable nécessite des descriptions mathématiques solides des mécanismes de désintégration de l’eau en vrac et des parois des tuyaux. Les vitesses de réaction des parois le long des pipelines dans trois systèmes différents ont été calculées à partir des différences entre les profils de chlore sur le terrain et de la désintégration en vrac modélisée avec précision. Les tuyaux doublés de diamètres suffisamment grands (> 500 mm) et de concentrations de chlore plus élevées (> 0,5 mg /L) présentaient des taux de désintégration des parois négligeables, comparativement aux taux de désintégration en vrac. Plus en aval, la vitesse de réaction de la paroi a constamment augmenté (atteignant un pic d’environ 0,15 mg / dm2 / h) à mesure que la concentration de chlore diminuait, jusqu’à ce que le transport de masse vers la paroi contrôle la réaction de la paroi. Ces résultats contredisent les modèles de réaction des parois, y compris ceux incorporés dans le logiciel EPANET, qui supposent que la désintégration des parois est d’ordre zéro (taux de désintégration constant) ou du premier ordre (le taux de désintégration des parois diminue avec la concentration en chlore). Au lieu de cela, les résultats sont compatibles avec la facilitation de la réaction de la paroi par l’activité du biofilm, plutôt que par des réactions chimiques superficielles. Un nouveau modèle de réaction de paroi combine l’effet de l’activité du biofilm modérée par la concentration de chlore et la limitation du transport de masse. Ce modèle de réaction de paroi, avec un modèle précis de désintégration du chlore en vrac, est essentiel pour une prédiction suffisamment précise des résidus de chlore vers la fin des systèmes de distribution et donc le contrôle de la contamination microbienne. La mise en œuvre de ce modèle dans un logiciel EPANET-MSX (ou similaire) permet la modélisation précise du chlore nécessaire pour améliorer les stratégies de désinfection dans les réseaux d’eau potable. De nouvelles connaissances sur l’effet du chlore sur le biofilm peuvent également aider à contrôler le biofilm pour maintenir les résidus de chlore.

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