التحلية و إزالة التلوث المتزامنين لمياه صرف اصطناعية بواسطة اقتران الطرق الكهروكيميائية

Abstract

لهدف من هذه الدراسة هو تطبيق تقنية هجينة تجمع بين الكهرودياليز التقليدي (ED) و التخثير الكهربائي (EC) لمعالجة محلول يحتوي على الميثيل البرتقالي (MO) كمادة عضوية ملوثة و ملح معدني ، مع التركيز بشكل خاص على التقليل من ظاهرة انسداد الغشاء بواسطة الـMO. أتاح تحليل IR-TF تحديد الاختلاف في التركيب الكيميائي لغشاء التبادل الأنيوني (AEM) بوضوح قبل الانسداد وبعده. أكد التحليل المورفولوجي و العنصري بواسطة SEM-EDX حدوث تآكل قطب Al بعد الاستخدام في التجارب. كما كشف هذا التحليل مع التحليل بحيود الاشعة السينية (XRD) عن مكونات الخثارة المتحصل عليها وأكد كذلك تكوين المركب المسؤول على تخثير المادة العضوية (Al(OH)3). و في الواقع ، أدى استخدام قطب Al (كأنود) في خلية الـEC إلى زيادة معدل إزالة الـMO بشكل كبير وبالتالي تقليل المقاومة الكهربائية لخلية الـED. وهذا يؤدي كذلك إلى الحد من ظاهرة انسداد الـMEA و تكثيف إنتقال أيونات الملح المعدني. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت هذه الدراسة أيضًا أن زيادة كثافة التيار المطبق في عملية الـ EC يزيد من كفاءة تخثر الملوث العضوي (MO). يزداد معدل إزالة الملوث العضوي الى 97.83% مع زيادة التركيز من 5 الى 25mg.L-1 بعدها يتناقص الى غاية 87% تقريبا عند التركيز 100 mg.L-1. تساهم الاملاح التي تحتوي على شوارد Cl- في تعزيز من تخثير الملوث العضوي (MO) كما ان الاملاح التي ناقليتها كبيرة تعمل على التقليل من المقاومة الكهربائية لخلية الـ ED. تُساهم قيم pH الحمضية (بين 2.5 و 3.5) و القيم القلوية (8.5 و 12.5) بشكل كبير في تقليل من تخثير الملوث العضوي (MO)، حيث تم تحقيق تخثر شبه كامل للميثيل البرتقالي عند الـ pH الطبيعي للمحلول (6). L'objectif de cette étude est de mettre en œuvre une technique hybride combinant l'électrodialyse (ED) traditionnelle et l'électrocoagulation (EC) pour traiter une solution contenant du méthyl orange (MO) en tant que polluant organique et un sel minéral. L'accent sera mis en particulier sur la réduction du phénomène de colmatage des membranes. L'analyse IR-TF a permis clairement d’identifier la différence de structure chimique de la membrane échangeuse d’anions (MEA) avant et après le colmatage. L'analyse morphologique et élémentaire par SEM-EDX a confirmé la corrosion de l'électrode d’Al après utilisation dans les expériences. Cette analyse, ainsi que l'analyse par DRX, a révélé la composition du coagulât obtenu et a également confirmé la formation du composé responsable de la coagulation du MO (Al(OH)3). En effet, l'utilisation d'une électrode en Al (anode) dans la cellule d’EC a considérablement augmenté le taux d’élimination du MO, réduisant ainsi la résistance électrique de la cellule d’ED. Cela permet également de limiter le phénomène de colmatage de la MEA et d'intensifier le transfert des ions du sel minéral. De plus, cette étude a également montré qu'une augmentation de la densité de courant appliquée dans le processus d'EC augmente l'efficacité de la coagulation du polluant organique (MO). Le taux d'élimination du polluant organique augmente à 97,83 % lorsque la concentration passe de 5 à 25 mg.L-1, puis diminue pour atteindre environ 87 % à une concentration de 100 mg.L-1. Les sels contenant des ions Cl- contribuent à renforcer la coagulation du polluant organique (MO), tandis que les sels à haute conductivité réduisent la résistance électrique de la cellule d’ED. Les valeurs de pH acides (entre 2,5 et 3,5) et alcalines (entre 8,5 et 12,5) contribuent fortement à réduire la coagulation du polluant organique (MO). En outre, une coagulation quasi-totale du méthyle orange est obtenue au pH naturel de la solution (6).