| Titre : | Etude de mécanismes de transfert des orthophosphates a travers une membrane de nanofiltration en mode batch effet de la matricce experimentale sur la selectivite et modelisation phenomenologique |
| Auteurs : | Abdenabi Abidi, Auteur ; Abdelouahad Chala, Directeur de thèse |
| Support: | Thése doctorat |
| Année de publication : | 2014 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Membranes chargées, Nanofiltration, phosphates, mécanismes de transfert, modèle de Spiegler-Kedem. Charged membranes, Nanofiltration, Phosphates, Transfer mechanisms, Spiegler-Kedem model. |
| Résumé : |
Les teneurs en phosphates dans les eaux résiduaires urbaines et industrielles dans la région d'Annaba ont atteint un niveau très préoccupant et dépassent trop souvent la norme admise. D’un autre côté, la demande croissante de l'utilisation des phosphates fait que celle-ci devient une ressource naturelle rare. Pour cela, la récupération de ces espèces des eaux de rejet s’avère indispensable. Face aux intéressante. C'est dans ce contexte que nous avons mené notre travail de thèse pour contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes de transport des phosphates à travers une membrane chargée de type Nanomax-50. En effet, la présente étude examine le potentiel de rétention sélective des anions ortophosphates H2PO4-, HPO4 2- et PO4 3- dans des solutions synthétiques par cette membrane. La première partie de cette recherche est une revue de littérature sur les connaissances actuelles des techniques membranaires et les modèles de transport ainsi que les problématiques des eaux de rejets chargées en phosphates en général et industriels en particulier en milieu naturel. La deuxième partie de cette étude présente le dispositif expérimental avec une caractérisation systématique de la membrane utilisée dans nos essais de filtration et les effets de la matrice expérimentale sur la sélectivité de la membrane. Les résultats obtenus montrent que la membrane est chargée négativement aux pH 5, avec un rayon de pore de l'ordre de 0.45 nm et une perméabilité hydraulique de l'ordre de 24.6. 10-12m.s-1.Pa-1. Les valeurs des taux de rejet des anions orthophosphates sont de l'ordre de 93 % pour H2PO4 - et 98% pour HPO4 2-. Les taux de rejet des anions orthophosphates et en particulier les monovalents dépendent des paramètres chimiques (concentration, force ionique, pH) et physiques (pression transmembranaire). La troisième partie applique et confronte les modèles de transfert de Spiegler-Kedem et dérivés basés sur la thermodynamique des processus irréversibles. Les résultats de modélisation ont été ajustés Aux valeurs expérimentales et les paramètres de transports des anions ortophosphates, c.-à-d le Coefficient de réflexion et la perméabilité du soluté Ps, ont donc pu être déterminés. The levels of phosphates in urban and industrial wastewater in the Annaba region have reached a very alarming level and too often exceed the accepted standard. The increasing demand for the use of phosphates is that it becomes a scarce natural resource. For this the recovery of these species of water is essential. Against conventional methods of treatment, nanofiltration could present an interesting alternative. It is in this context that we conducted our thesis work to contribute to a better understanding of the mechanisms of transport of phosphate through a charged membrane of type Nanomax-50. Indeed the present study examines the potential of selective retention of orthophosphate anions H2PO4 -, HPO4 2- and PO4 - in synthetic solutions through this membrane. The first part of this research is a review of literature on the current understanding of membrane techniques and models of transport as well as issues of discharges sewage phosphates in general and industrial in particular in the natural environment. The second part of this study presents the experimental device with a systematic characterization of the membrane used in our testing of filtration and the effects of the experimental matrix on the selectivity of the membrane. The results obtained shows that the membrane is negatively charged for pH 5, its pore radius is around 0.45 nm and its hydraulic permeability is 24.6.10-12m.s-1.Pa-1. The retentions of orthophosphate anions are in the order of 93% for H2PO4 − and 98% for HPO4 2−.The rejection of orthophosphate anions, particularly the monovalent species, depend on the chemical parameters (feed concentration, ionic strength, and pH) and physical (transmembrane pressure). The third part applies and confronts Spiegler-Kedem transfer models and derivatives based on the Thermodynamics of irreversible processes. Modelling results are adjusted to the experimental values .The data were analyzed using the model and the transport parameters of orthophosphate anions, i.e., the reflection coefficient (σ) and solute permeability (Ps) have been determined. |
Exemplaires (2)
| Cote | Support | Localisation | Disponibilité | Emplacement |
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| TH/0001 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
| TH/0001 | Thèse doctorat | Bibliothèque centrale El Allia | Exclu du prêt | Salle de consultation |
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