Performances des procédés physico-chimiques et membranaires pour l'élimination des ions fluorure dans les eaux de forage : application aux eaux tunisiennes / Anis Ben Nasr ; sous la direction de Catherine Charcosset et de Raja Ben Amar

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Fluorures

Eau -- Épuration

Adsorption

Précipitation (chimie)

Nanofiltration

Classification Dewey : 628.1

Charcosset, Catherine (19..-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Ben Amar, Raja (Directeur de thèse / thesis advisor)

Ben Salah, Abdelhamid (Président du jury de soutenance / praeses)

Hamrouni, Béchir (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Lhassani, Abdelhadi (19..-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Walha, Khaled (Membre du jury / opponent)

Mangin, Denis (19..-....) (Membre du jury / opponent)

Puel, François (1967-....) (Membre du jury / opponent)

Université Claude Bernard (Lyon) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Université de Sfax (Tunisie) (Organisme de cotutelle / degree co-grantor)

École Doctorale de Chimie (Lyon) (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire d'Automatique et de Génie des Procédés (Lyon) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : La problématique de l’élimination de l’excès d’ions fluorure présents dans les eaux de forage destinées à la consommation humaine peut être résolue en utilisant plusieurs méthodes. Dans cette thèse, les procédés testés sont : l’adsorption sur des particules d’os de seiche, l’adsorption sur des particules de calcite en présence d’acide acétique, la nanofiltration et l’échange d’ions. L’objectif est d’optimiser les différents procédés pour des solutions modèles en ions fluorure, puis de réaliser pour ces conditions optimales le traitement d’une eau de forage tunisienne. La concentration limite en ions fluorure imposée par la WHO est de 1.5 mg.L-1. Les essais d’adsorption en utilisant l’os de seiche, disponible en Tunisie, sont simples à mettre en œuvre et permettent des traitements à petite échelle avec des coûts très compétitifs en utilisant un matériau non toxique. La défluoration de l'eau souterraine avec l’os de seiche présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,3 mg.L-1 (TR = 61,5%). Dans le cas de la précipitation des ions fluorures sous forme de fluorite suivi de microfiltration, l’addition d’acide acétique aux particules de calcite (CaCO3) favorise l’élimination des ions fluorure. La défluoration de l'eau souterraine montre que l’eau traitée présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,24 mg.L-1 (TR = 53,7%). En utilisant une résine échangeuse d’ions Purolite A520E, la défluoration de l'eau souterraine montre que l’eau traitée présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,2 mg.L-1 (TR = 54%). La nanofiltration permet de traiter des volumes importants d’eau et les taux de rétention des ions fluorure sont satisfaisants (88% et 57%)

Résumé / Abstract : The issue of the removal of excess fluoride ions present in well water for human consumption can be solved using several methods. In this PhD thesis, four processes have been tested: adsorption using cuttlefish bone particles, adsorption on calcite particles with acid acetic addition, nanofiltration and ion exchange. The aim is to optimize the different processes by using model solutions of fluoride ions, and to treat a Tunisian groundwater at these optimal conditions. The limiting concentration given by the WHO is 1,5 mg.L-1. The adsorption using cuttlefish bone, available in Tunisia, is simple to implement and provides treatment at small scale with very competitive costs by using a non-toxic material. Defluorination of groundwater shows that the water treated with cuttlefish bones has a residual fluoride concentration of 1.3 mg L-1 (TR = 61.5%). In the case of precipitation of fluoride ions in the form of fluorite followed by microfiltration, the addition of acetic acid to the particles of calcite (CaCO3) promotes the removal of fluoride. Defluorination groundwater shows that the treated water has a residual fluoride concentration of 1.24 mg L-1 (TR = 53.7 %). Using a ion exchange resin Purolite A520E, defluorination groundwater shows that water treated has a residual fluoride concentration of 1.2 mg L-1 (TR = 54%). Nanofiltration is particularly interesting as it allows the treatment of large volumes. The retention of fluoride ions are again satisfactory (88% and 57%)