Étude, modélisation et simulation de la formation des sous-produits de chloration émergents dans l’eau potable

par Yassine Kadmi

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Dominique Wolbert et de Lidia Favier.


  • Résumé

    La chloration est la principale méthode utilisée pour désinfecter l’eau destinée à la consommation humaine. Malheureusement, ce processus engendre la formation de sous-produits de chloration (SPCs) par la réaction entre le chlore et la matière organique présente naturellement dans les eaux. Afin de d’identifier et de quantifier les SPCs, susceptibles de coexister dans une eau chlorée, à l’état de traces ou d’ultra-traces, nous avons mis au point des méthodes analytiques de pointe. L’approche développée dans ce travail est une démarche spécifiquement dédiés à l’étude, et à la modélisation intégrant des paramètres fondamentaux (effet du pH, de la température, de la teneur en matière organique, de la dose de chlore initiale rajoutée,…), intervenant dans la formation des plusieurs SPCs. Afin d’évaluer l’influence de ces paramètres, des suivis cinétiques sont réalisés sur différentes eaux dans le cadre d’un plan d’expériences comportant une série d’essais et couvrant différents facteurs cités précédemment. Pour ce faire, nous avons mis au point une méthodologie expérimentale permettant de procéder à la réalisation de l’analyse d’un maximum de SPCs formés simultanément dans une même eau et lors d’une même manipulation. Par ailleurs, des études cinétiques, des modèles de prédiction de formation simultanée de molécules d’intérêt ont été établis. Par la suite, une modélisation de la formation couplée de ces sous-produits parallèlement à la consommation en chlore dans l’eau a été réalisée. La méthodologie proposée dans cette étude a été donc testée et validée suite à une étude expérimentale de chloration réalisée sur différents types d’eaux naturelles.

  • Titre traduit

    Study, modeling and simulation of the formation of emerging chlorination by-products


  • Résumé

    Chlorination is the primary method used to disinfect water for human consumption. Unfortunately, this process leads to the formation of chlorination by-products of (CBPs) due to the reaction between chlorine and the organic matter naturally present in the water. To identify and quantify the CBPs, which may coexist in chlorinated water, at trace or ultra-trace levels, we have developed advanced analytical methods. The methodology developed in this work is an approach specifically dedicated to the study and modeling, which incorporates the basic parameters (effect of pH, temperature, organic matter content, the initial chlorine dose,…) involved in the formation of several CBPs. To assess the influence of these parameters, kinetic-performed evaluations on different waters under an experimental design with a series of tests, which covered the various factors mentioned above. To do this, we have developed an experimental methodology to proceed with the completion of the analysis of CBPs formed simultaneously in the same water in the same operation. Furthermore, kinetic studies, predictive models of simultaneous formation of target molecules, were established. Subsequently, a model of the formation of such coupled byproducts, along with the consumption of chlorine in the water, was carried out. Thus, the methodology proposed in this study was tested and validated following an experimental study of chlorination performed on various types of natural waters.

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  • Détails : 1 vol. (298 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 245-263

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  • Cote : THE KAD [2015]
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  • Cote : THE KAD [2015]
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