Incidence de la minéralisation sur l’élimination du mercure par deux procédés physico-chimiques. Application à deux effluents résiduaires.

Abstract

L’objectif de ce travail consiste à l’étude expérimentale de l’élimination du mercure (Hg2+) en solution aqueuse par deux procédés physico-chimiques à savoir l’adsorption et la coagulation-floculation ainsi que l’incidence de la minéralisation sur les rendements d’élimination. Différents milieux de minéralisation ont été testés à savoir l’eau distillée, l’eau de Gueddila (W de Biskra) et l’eau de robinet de l’université de Biskra. Une application de ces deux procédés a été également réalisée sur deux eaux résiduaires provenant des zones industrielles de Biskra et de Tizi Ouzou. Les effets des paramètres influant sur l’adsorption et la coagulation-floculation, ont été étudiés comme la variation de la teneur initiale du mercure (Hg2+), du pH, la masse du charbon actif, la dose du sulfate d’aluminium et l’adéquation des modèles de la cinétique, ainsi que l’équilibre d’adsorption. Les différents résultats obtenus montrent que le charbon actif pourrait constituer l’adsorbant le plus adéquat pour la rétention du mercure. Les essais d’adsorption dans les trois milieux de dilution ont montré que les rendements obtenus dans les eaux minéralisées sont supérieurs à ceux obtenus en eau distillée. De plus, on a enregistré que l'adsorption du mercure est un processus hautement dépendant du pH, plus la valeur du pH de la solution augmente, plus la capacité de rétention de mercure (Hg2+) s’accroît. Les résultats ont indiqué aussi que l'augmentation de la masse de l’absorbant conduit à une augmentation du rendement d’élimination du fait de la disponibilité de sites d’adsorption autant que la masse du charbon actif est importante. Par contre, on a enregistré une diminution de la capacité d'adsorption par unité de masse d’adsorbant. L’analyse des données de la cinétique par les modèles de pseudo-premier ordre et pseudo-second ordre montrent que la cinétique d’adsorption du mercure sur charbon actif sont adéquatement décrites par le modèle de pseudo-second ordre.La diffusion intra-particulaire s’effectue en deux étapes limitantes, le transfert à travers le film externe et la diffusion intraparticulaire. L’application de la modélisation des équilibres d’isothermes d’adsorption, il en ressort que les équations de Langmuir et de Freundlich ont montré une meilleure description des données des isothermes expérimentales d'adsorption. Les résultats que nous avons obtenus au cours des essais de la coagulation-floculation au sulfate d’aluminium pour le traitement des solutions contenant initialement 10 mg/l de mercure, ont bien montré que les doses optimales du sulfate d’aluminium sont 60, 100 et 120 mg/l, respectivement en eau distillée, en eau de Gueddila et en eau de robinet de l’université de Biskra. Les essais réalisés nous ont permis d’enregistré que les pourcentages d'élimination de mercure s'améliorent lorsque le pH augmente et diminuent avec l’augmentation de la concentration initiale en mercure. L’ajout de charbon actif en poudre ou en grains entraîne une amélioration dans les rendements d’élimination. Les essais d’application des deux procédés sur deux effluents industrielles ont montré que seul un couplage des deux procédés coagulation-floculation et adsorption pourraient donner des résultats satisfaisants aux normes recommandées par la législation Algérienne et l’OMS