Oxydation des micropolluants organiques dans l’eau par des espèces oxydantes activées par différentes techniques

Abstract

La photolyse assistée est une technique destructive permettant la dégradation des colorants organiques réfractaires. Ce travail de thèse consiste en l’étude de la dégradation d’un colorant azoïque, le noir chlorazol (NC), en solutions aqueuses par les procédés UV/persulfate, UV/périodate et UV/acétone dans diverses matrices naturelles. L’acétone photoactivé à 253,7 nm peut être considéré comme un procédé innovant pour le traitement des eaux contaminées par des colorants textiles. La photodégradation du NC était fortement accélérée par l’acétone grâce de l’implication du radical méthyle, généré lors de la photolyse de l’acétone. La concentration de l’acétone et la température du liquide influencent fortement le phénomène d’intensification. La saturation de la solution avec des gaz inertes comme N2, CO2 et l’argon a encore améliorée l’effet intensifiant de l’acétone, par contre, l’oxygène l’a complètement inhibé à cause de son effet piégeur envers les radicaux méthyles. Les sels minéraux n’ont pas altéré la performance du procédé UV/acétone, cependant, une inhibition a été enregistrée avec le NaNO3 et le KBr. Par ailleurs, parmi plusieurs additifs organiques étudiés, l’acide ascorbique est le seul qui a montré un impact très négatif sur l’efficacité du procédé. Le procédé a présenté une efficacité élevée dans des matrices naturelles telles que l’eau minérale et l’eau de mer. D’autre part, les procédés d’oxydation UV/IO4 et UV/S2O82- ont été trouvés très efficaces pour l’élimination du NC dans l’eau de mer. La quantité élevée des sels présents dans l’eau de mer n’a pas altérée significativement l’efficacité des systèmes UV/IO4 et UV/S2O82- envers la destruction du NC. Le taux de dégradation du colorant par les deux procédés était considérablement plus élevé que celui du rayonnement UV seul. Cette amélioration significative est due à l’implication des radicaux libres très réactives (iodyl pour le procédé UV/périodate et Cl2●– pour le procédé UV/persulfate) dans les processus de dégradation. Par ailleurs, les deux procédés ont montré une limitation du pH dans les différentes matrices naturelles investiguées, où une forte précipitation a été observée lorsque le pH dépasse 8. Cependant, des taux de dégradation élevés ont été enregistrés pour des doses élevés des oxydants et de faibles concentrations en polluant. La majorité des additifs organiques et minéraux ajoutés lors de la dégradation du NC par les deux procédés n’a pas présentée une influence importante sur l’efficacité du traitement.