Défluoruration des eaux de boisson du sud algérien par adsorption et filtration

Abstract

L’objectif de ce travail est l’étude de la défluoruration des eaux de boisson au sud algérien par deux techniques, l’adsorption par l’argile locale de la région de Tabalbala dans la wilaya de Béchar, qui peut être utilisée pour la production de faibles quantités d’eau à l’échelle domestique et la filtration membranaire pour des besoins plus importants (populations urbaines) à l’échelle industriel à l’aide de la membrane d’osmose inverse de la station de déminéralisation dans la ville de Tindouf Dans un premier temps, nous avons étudié la qualité des eaux souterraines de la wilaya de Tindouf. Les résultats montrent que la concentration des ions fluorure dans les eaux souterraines de cette régionvarie entre 0,16 et 3,31 mg / L. En plus, Les eaux souterraines sont caractérisées par la présence de trois faciès hydrochimiques (sodique-potassique, chloruré-sodique et bicarbonaté-calcique) selon le diagramme de Piper. La qualité chimique des eaux est médiocre, résultant d’une forte salinité influencée par la lithologie de la nappe, les facteurs climatiques (évaporation), ainsi que les facteurs anthropiques (rejets urbains). L’argile utilisée a été caractérisé à l’aide des méthodes les plus usuelles d’analyses telles la spectroscopie infrarouge (FTIR), la diffraction des rayons X (DRX), la fluorecence X et les analyses physicochimiques. Les résultats montrent que l’argile de nature kaolin a la composition chimique SiO2 (53.83%) et Al2O3 (39.81%). Le pHPZC, la CEC et la surface spécifique de ce kaolin égalent à 6,4, 8 meq/100g et 10, respectivement. L’adsorption en batch montre qu’une élimination plus importante du fluorure a été notée dans le pH compris entre 4,5 et 6 dans un temps de contact de 120 min.Les paramètres thermodynamiques (ΔH, ΔS et ΔG) correspondant à l’adsorption des ions fluorures indiquent que le processus est endothermique et spontané. La présence d'ions nitrate et chlorure n'influençait pas l'adsorption du fluorure ; tandis que, les sulfates et les carbonates diminuaient l'adsorption du fluorure par la kaolinite, montrant que ces ions pouvaient entrer en compétition les uns avec les autres. L’étude de la cinétique et les isothermes d'adsorption montre que le modèle cinétique de pseudo-second ordre et l'isotherme de Freundlich décrivaient mieux les données expérimentales. Dans notre région d’étude, le procédé membranaire de défluoruration utilisé est celui de déminéralisation par l'osmose inverse. A l'aide de ce procédé, on obtient une eau très déminéraliser et cela revient de la sélectivité de membrane d'osmose inverse qu'il s'agit d’un fort taux de rétention pour tous les ions tel que le fluor (98%). L'eau osmosée est nettement en dessous des critères de potabilités d'une eau de consommation humain sur le plan physico-chimique, une ré-minéralisation est indispensable pour obtenir une eau qui répond au goût agréable des consommateurs toujours en respectant les normes.