Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Jean-Claude BOEGLIN : Ingénieur chimiste, Docteur ès sciences - Ancien Directeur de l’Institut de recherches hydrologiques (IRH)-environnement, Nancy - Conseiller scientifique de l’Institut de promotion industrielle (IPI)-environnement industriel, Colmar - Expert International du NANCIE (Centre international de l’eau de Nancy)
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Les activités industrielles génèrent des rejets polluants hétérogènes en composition qui renferment en dehors des substances insolubles (cf. article « Traitements physico-chimiques de la pollution insoluble ») bon nombre de composés en dissolution de nature organique et minérale.
Pour l’élimination de la pollution soluble à caractère organique biodégradable, on a recours généralement à des procédés biologiques d’épuration par voie aérobie ou anaérobie.
On ne pourra, par contre, assurer la dépollution des rejets renfermant des composés minéraux ou organiques non biodégradables, dont certains ont un caractère toxique, que par l’intermédiaire de procédés physico-chimiques qui selon les facteurs spécifiques de la pollution sont constitués par :
-
les techniques de neutralisation, d’oxydo-réduction, de précipitation chimique, d’entraînement dans un gaz ou vapeur par dégazage ou strippage, d’adsorption sur charbon actif ;
-
les méthodes de concentration par échange d’ions, ultrafiltration et osmose inverse.
Dans cet article, nous développerons d’abord les aspects théoriques et technologiques des différents procédés, en situant les critères de dimensionnement et les performances épuratoires pouvant être obtenues. Ensuite, nous définirons les domaines d’applications industrielles, par la description, à titre d’exemples, d’installations de traitement assurant l’épuration des rejets dans diverses branches de l’industrie.
L’étude complète du sujet comprend les articles :
-
G 1 270 Traitements physico-chimiques de la pollution insoluble ;
-
G 1 271 Traitements physico-chimiques de la pollution soluble (le présent article).
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Traitements par échange d’ions
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5. Traitements d’adsorption
L’adsorption est l’un des moyens de traitement mis à la disposition du traiteur d’eau pour éliminer les matières organiques non dégradables dissoutes biologiquement.
5.1 Rappels des mécanismes mis en jeu
L’adsorption définit la propriété de certains matériaux de fixer à leur surface des molécules organiques extraites de la phase liquide ou gazeuse dans laquelle ils sont immergés.
Le phénomène de base mis en jeu est un transfert de masse à partir de la phase liquide ou gazeuse vers la surface du matériau adsorbant, à laquelle le composé organique a tendance à se lier .
La capacité d’adsorption de l’adsorbant dépend :
-
de la surface développée ou surface spécifique du matériau. Les adsorbants industriels (essentiellement les charbons actifs) développent des surfaces spécifiques de 1 000 à 1 500 m2/g caractéristiques d’une grande microporosité ;
-
de la concentration de la substance organique en solution. À la limite, il s’établit un équilibre entre la concentration de la solution et la masse de polluant adsorbée par unité de masse de l’adsorbant. On peut l’exprimer sous la forme de la loi de Freundlich à l’équilibre :
x/m = KC1/navec :
- x/m :
- masse de polluant par unité de masse de l’adsorbant
- C :
- concentration résiduelle du liquide en polluant
- K et n :
- constantes à une température donnée ;
-
des caractéristiques hydrodynamiques de l’échange et tout particulièrement du temps de contact des phases solide-liquide ;
-
de l’énergie de liaison, c’est-à-dire de l’affinité de la surface de l’adsorbant...
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Traitements d’adsorption
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Degrémont - Mémento – Technique de l’eau - . Lavoisier – Techniques et Documentation (1989).
-
(2) - ECKENFELDER (W.W.) - Gestion des eaux usées urbaines et industrielles - . Lavoisier – Techniques et Documentation (1982).
-
(3) - WEINER (R.) - Épuration des eaux résiduaires dans la transformation et la galvanisation des métaux - . Éditions Eyrolles (1975).
-
(4) - SITS (Syndicat des Industries de Traitements de Surfaces) – Agence de l’Eau (Rhône – Méditerranée – Corse) - Les traitements de surfaces : l’épuration des eaux résiduaires - . Imprimerie BOSC France (sept. 1998).
-
(5) - MASSCHELEIN (W.J.) - Ozone et ozonation de l’eau - . Lavoisier – Technique et Documentation (1991).
-
(6) - ROBERT (L.), De DARDEL (F.) - * - Adsorption...
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