• Document: Adsorption en traitement des eaux. Facilité d'adsorption d'un composé:
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Chapitre 11 Adsorption adsorption = fixation de composés sur la surface de certains matériaux solides en traitement des eaux, on utilise le charbon actif (activated carbon) Sur ce dernier, l’adsorption résulte de forces attractives (de type Van der Waals) entre l’adsorbant (le charbon) et l’adsorbat (le soluté que l’on veut retenir) Charbons actifs: forte micro porosité: très bonnes surfaces spécifiques:500 à 1300 m2/g en poudre (particules de 10 à 50µm)  en grains (de 0.5 à 3 mm). après une certaine période d’utilisation, l’adsorbant doit être régénéré (ou remplacé): régénérations à la vapeur, thermique ou chimique. Traitement des eaux usées industrielles Chap 11- 1 Adsorption en traitement des eaux pour traiter des composés organiques solubles plus ou moins réfractaires aux traitements biologiques: utilisation après un procédé biologique classique (en aval) pour traiter des composés inhibiteurs d'un traitement biologique: utilisation avant le traitement biologique (en amont) Facilité d'adsorption d'un composé:  augmente avec sa masse molaire augmente quand sa solubilité décroît chaîne ramifiée > chaîne linéaire; fonction de la nature des groupements fonctionnels ....... voir tableau p 11-1-1 Traitement des eaux usées industrielles Chap 11- 2 Isotherme d'adsorption: détermination expérimentale Un volume Vo d’effluent de concentration en soluté C0 est mis en contact, à une température constante, avec une masse m, de charbon actif. Sous bonne agitation et après un temps suffisamment long (de 1 à 4 heures) , la concentration de soluté dans la phase liquide a diminué jusqu’à une valeur d’équilibre Ce Isotherme d'adsorption (suite) par bilan, on détermine alors la masse, x, de soluté adsorbé. On répète l’expérience pour différentes quantités de charbon actif et on obtient ainsi l’isotherme d’adsorption du soluté. Représentation: Isotherme de Freundlich: 1 x n = K Ce m K,n: ajustés expérimentalement :p11-1.1 Traitement des eaux usées industrielles Chap 11- 3 Isotherme de Langmuir: x aK C e 1 1 1 = _ = + m 1+ KC e x / m aKC e a à partir des mesures expérimentales, le tracé de [1/(x/m)] vs [1/Ce] permet la détermination des paramètres a et K. Colonne d'adsorption en lit fixe Caffluent=Co t= 0 > t1 > t2 > t3 CS= Ci < C1 < C2 < Caffluent Traitement des eaux usées industrielles Chap 11- 4 Courbe de percée de colonne: Concentration (breakthrough curve) en sortie de colonne Caffl C2 C1 Ci temps t maxi Courbe de percée: modèle de Bohart et Adams: C  k q m V  Ln  0 - 1  = 1 0 - k 1 C 0    C  Q Q   C0 concentration à l’entrée de la colonne (ex: mg/L)  C concentration en sortie (ex: mg/L)  Q débit (L/h.)  V volume total d’effluent é

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