Couplage de procédés d'oxydation avancée et d'un éjecteur tubulaire pour le traitement d'eaux résiduaires industrielles

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Submitted on 3 Apr 2017

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Couplage de procédés d’oxydation avancée et d’un éjecteur tubulaire pour le traitement d’eaux résiduaires

industrielles

Olivier Chedeville, Didier Gracien, Marie Debacq, Catherine Porte

To cite this version:

Olivier Chedeville, Didier Gracien, Marie Debacq, Catherine Porte. Couplage de procédés d’oxydation avancée et d’un éjecteur tubulaire pour le traitement d’eaux résiduaires industrielles. Conférence internationale ”La chimie pour l’eau” Chemrawn XV, Jun 2004, Paris, France. �hal-01500258�

EA 21

L’oxydation avancée est une technique permettant d’éliminer un grand nombre de composés organiques en phase aqueuse par réaction avec les radicaux hydroxyles HO

. Ici, les radicaux sont générés grâce à l’ozone, lui-même transféré en phase liquide à l’aide d’un éjecteur tubulaire, contacteur gaz/liquide à haute efficacité. Le phénol, composé aux propriétés organoleptique et bactéricide bien connues, sert de polluant modèle ^{. L’objectif est} d’étudier l’influence de divers paramètres opératoires (pH, ajout de H

O

) afin de mettre en place un procédé de traitement efficace, tant au niveau de l’élimination de la pollution qu’au niveau le transfert d’ozone dans l’eau.

Couplage de procédés d’oxydation avancée et d’un éjecteur tubulaire

pour le traitement d’eaux résiduaires industrielles

Olivier Chedeville, Didier Gracien, Marie Debacq, Catherine Porte

Laboratoire de Chimie Industrielle - Génie des Procédés, 2 rue Conté, 75003 PARIS ea21@cnam.fr

Une élimination rapide et totale du phénol a été obtenue. Les conditions d’oxydation avancée permettent une élimination plus rapide du polluant et un transfert d’ozone plus efficace, mais la minéralisation est moins poussée. Des sous-produits aromatiques et poly- aromatiques ont été observés; il sera nécessaire de les quantifier, puis de réussir à limiter leur formation ou à les détruire (modification des conditions expérimentales, test d’assimilation biologique).

Introduction

Pilote d’ozonation

Influence du pH

Conclusions et perspectives

Génération des radicaux :

Interaction O

/H

O

Transfert gaz/liquide : éjecteur régime émulsion.

Interface très importante

Adapté aux cinétiques rapides

G = 0,5 Nm

h

, L = 800 L h

, [O

] = 12 g Nm

, T = 20 °C

G = 0,5 Nm

h

, L = 800 L h

, [O

] = 12 g Nm

, T = 20 °C AOP1 : pH 7, [H

O

] = 5mM, AOP2 : pH 9, [H

O

] = 5mM

expérience AOP2

La vitesse de dégradation du phénol dépend du pH :

pH faible : attaque moléculaire par O

Réactions lentes, transfert de masse peu accéléré : éjecteur peu adapté pH élevé : conditions radicalaires

Réactions rapides

Transfert de masse limitant : bonnes conditions d’utilisation de l’éjecteur

Effet H

O

:

Dégradation plus rapide Traitement plus efficace (+ 10 % abattement CT)

Le transfert d’O

est fonction de l’évolution chimique du système :

[phénol], [H

O

], pH

Ha

Transfert O

rO

(%)

Abatteme nt Carbo ne Total ( %) Nomb re d e Hatta

Temps (min) Temps (min) Temps (min)

Taux dégradati on phénol (%)

Principe de fonctionnement

Conditions opératoires

Débit liquide (L) (m

h

) 0,5 – 1 Débit gazeux (G) (Nm

h

) <0,6

Tube de mélange Ø = 2 cm

H = 1 m Concentration ozone (g Nm

) < 40

Température (°C) 20 - 35

Intérêt de l’oxydation avancée Transfert de masse

0 25 50 75 100

0 25 50 75 100

pH = 2,7 pH = 7 pH = 9 pH = 11,3

0 25 50 75 100

0 100 200 300

pH 7 pH 9 AOP1 AOP2

0 30 60 90 120

0 20 40 60

0

3

6

9

12