Combinaison de cavitation hydrodynamique, d’ozone et de peroxyde d’hydrogène sur l’élimination de la chlorophylle
Tout le monde de l’eau passe progressivement à l’eutrophisation au fil du temps en raison de la croissance démographique rapide, de l’expansion de l’agriculture et de l’industrie, de la diminution des ressources en eau douce, de la dégradation des forêts, de l’érosion des sols, du changement climatique et des sécheresses répétées.
Un résultat essentiel de ce processus est une diminution générale de la disponibilité de l’eau utilisable et une augmentation de l’importance des lacs et autres bassins hydrographiques; en conséquence, de nombreuses ressources pour le développement socio-économique peuvent être sérieusement compromises.
Prolifération des algues
Les proliférations d’algues peuvent être déclenchées par une diminution de l’approvisionnement en eau, une diminution de la profondeur du lac et du réservoir, une augmentation de la stagnation, une augmentation des nutriments provenant de diverses sources et une augmentation de la température.
De nombreux problèmes découlent des substances algales présentes dans l’eau, notamment le pH, l’alcalinité, la dureté, l’oxygène dissous et la matière organique, l’augmentation de la dose de coagulation, les indicateurs physiques de la qualité de l’eau, tels que la couleur, la saveur , l’odeur et la nébulosité, se détériorent en conséquence. Blocage du filtre et diminution du fonctionnement du filtre, la demande en chlore augmente et des sous-produits de la désinfection sont produits. Les algues causent également d’autres problèmes comme la formation une couche visqueuse et gélatineuse, corrosive, et interférant avec d’autres processus de purification, Par contact direct, certains types d’algues peuvent irriter la peau et déclencher des réactions allergiques ; Cependant, différentes algues sont connues pour produire des toxines nocives qui sont mortelles pour les gens et peuvent même entraîner la mort dans certains cas extrêmes.
Ces problèmes peuvent rendre l’eau filtrée peu attrayante et préjudiciable ; d’autre part, ils peuvent également augmenter le prix de la purification de l’eau potable en ajoutant plus de produits chimiques, ainsi qu’en augmentant la charge de travail des travailleurs de la station d’épuration.
Des niveaux accrus de nutriments et d’algues peuvent causer des problèmes d’eau potable dans les collectivités. Les proliférations d’algues nuisibles affectent les humains, les poissons, les mammifères marins, les oiseaux et d’autres animaux. Dans la présente étude, nous avons étudié l’utilisation d’un système combiné [Cavitation Hydrodynamique, Ozone (O 3 ) et Peroxyde d’Hydrogène (H 2 O 2)] sur l’élimination de la chlorophylle et des substances organiques dans l’eau brute a été étudiée. L’effet de différentes conditions de fonctionnement telles que le pH, le temps de cavitation, la pression, la distance, le débit, la dose d’ozone et la concentration de peroxyde d’hydrogène a été étudié. En utilisant la méthode de conception de Taguchi, les expériences ont été planifiées et optimisées.
Incidence de l’ajout d’ozone
L’ajout d’ozone a augmenté l’efficacité de l’élimination des polluants tout en diminuant le temps nécessaire pour atteindre ce résultat. Le principal inconvénient de l’utilisation d’ozone seul dans les usines de traitement de l’eau est le transfert de masse, mais la cavitation hydrodynamique peut augmenter le transfert de masse de l’ozone d’une phase gazeuse à l’eau.
Efficacité de l’ozone
La cavitation hydrodynamique assistée par l’ozone peut être utilisée pour augmenter l’intensité d’oxydation des polluants tout en réduisant la consommation d’ozone.
Dans la cavitation hydrodynamique par l’ozone, il a été confirmé que l’oxydation des contaminants se produit immédiatement après l’injection d’ozone. Le fonctionnement combiné de l’ozone et de la cavitation garantit qu’en plus d’être directement attaqués par l’ozone, les polluants sont également décomposés par les radicaux hydroxyles.
De plus, la turbulence locale générée par la cavitation contribue au transfert de masse de l’ozone de la phase gazeuse vers le volume, de sorte que la vitesse de réaction de l’ozone avec les molécules polluantes n’est pas très importante en raison des résistances élevées au transfert de masse dans l’eau.
De plus, l’ozone se dissocie en présence de cavitation et génère de l’oxygène atomique ( ∙O), qui réagit ensuite avec les molécules d’eau pour générer des radicaux ∙ OH hautement réactifs. L’effet combiné de l’ajout d’ozone et de HC a amélioré l’efficacité de la dégradation dans les deux gammes de pH (acidité et alcalinité) par rapport au traitement HC seul ou au traitement à l’ozone seul. En effet, l’opération combinée d’ozonation et de HC produit un effet synergique. On peut déterminer que l’effet de l’ozone sur l’élimination de la chlorophylle est supérieur à celui du COT. La raison en est probablement la destruction des vacuoles de gaz algaux par l’ozone. Également montré dans ce graphique, l’efficacité d’élimination des polluants augmente avec l’augmentation de la concentration d’ozone. La raison en est l’augmentation de la production de radicaux libres par polluant, ce qui est cohérent avec les études précédentes.
