Catalitic membrane reactor for water and wastewater treatment

• Auteur / Autrice : Samuel Heng
• Direction : Anne Julbe, King Lun Yeung
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Zéolites

Eau -- Épuration -- Ozonation

Membranes (technologie)

Eaux usées -- Épuration

Résumé

Un réacteur membranaire innovant comportant une double enveloppe a été conçu et testé pour le traitement de l'eau par ozonation. Le couplage d'une séparation membranaire avec l'ozonation dans un même réacteur a permis d'améliorer considérablement la dégradation du polluant organique modèle sélectionné, tout en évitant le colmatage de la membrane zéolithe. Parallèlement, une méthode originale a été mise au point pour éliminer, par ozonation, le template obstruant les pores des membranes zéolithes. Cette méthode permet l'obtention de membranes de qualité supérieure par rapport aux méthodes classiques. Par ailleurs, des catalyseurs reportés dans la littérature comme étant catalytiquement actifs pour l'ozonation ont été préparés et testés. Les résultats montrent que l'alumine gamma et les catalyseurs supportés de ce type ne sont pas vraiment des catalyseurs. L'amélioration de l'abattement du polluant serait due en majorité à l'adsorption des produits de dégradation par le support.

A novel double membrane reactor was constructed and tested for continuous water and wastewater treatment by ozonation. The coupling of membrane separation and ozonation in the same reactor was found to significantly enhance the degradation of the selected model organic pollutant, while preventing fouling of the zeolite membrane. In parallel, an original ozonation method has been developed for removing the organic template from the zeolite membrane pores. This low temperature activation method results in higher quality membranes compared to traditional activation methods. Additionally, catalysts commonly reported in the literature to be active for ozonation were prepared and tested. The results demonstrated that gamma alumina and alumina supported catalysts do not have a real catalytic activity. The observed enhancement of organic removal during catalytic ozonation is mainly due to the contribution of adsorption and possibly to metal leaching from the catalyst.