Couplage entre photochimie et membrane pour la dépollution d'eaux turbides : mise au point d'un photoréacteur à membrane et étude cinétique et mécanistisque de la dégradation de polluants organiques

par Kamal Azrague

Thèse de doctorat en Chimie macromoléculaire et supramoléculaire. Chimie moléculaire

Sous la direction de Marie-Thérèse Maurette.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Combination between photochemistry and membrane for turbid water treatment : development of a membrane photoreactor (MPR) and kinetics and mechanistics studies of organic compoundsdegradation


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  • Résumé

    Ce travail a été effectué dans le domaine de la dépollution des eaux turbides par une méthode originale combinant la photochimie et les procédés membranaires. Deux types de photoréacteur à membrane ont été développés, l'un faisant appel à la photocatalyse (irradiation d'un semi-conducteur: TiO2), l'autre à la photolyse dans l'ultraviolet du vide (UV-V: irradiation à 172 nm). L'avantage de ces procédés hybrides est qu'ils s'appliquent à la dépollution des eaux limpides, mais aussi des eaux troubles et même des boues en suspensions aqueuses. Pour cette étude, le polluant modèle choisi est l'acide 2,4-dihydroxybenzoïque (ADHB), agent contaminant issu de l'oxydation de l'acide salicylique. La minéralisation de ce composé a été obtenue dans tous les cas. L'évolution des différents intermédiaires formés au cours de la dégradation a été suivie par diverses méthodes analytiques complémentaires (spectroscopie UV Visible, GC, HPLC, HPLC couplée à la spectrométrie de masse, mesures de COT). Cette étude très précise a permis de mettre en évidence un mécanisme différent pour la photocatalyse et la photolyse UV-V. En effet, en photocatalyse ce composé réagit exclusivement avec les trous (h+) formés sur le photocatalyseur alors qu' en photolyse V-UV il a été mis en évidence un mécanisme original de dégradation du ADHB impliquant uniquement les radicaux hydroxyle. De plus, à partir des cinétiques de transfert de matière et de dégradation du ADHB, il a été possible d'établir des modèles mathématiques décrivant de manière satisfaisante l'évolution conjointe du polluant. Ces modèles permettront, dans un futur proche, le dimensionnement d'unités pilotes.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 195 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 179-180

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30230
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