Effet de la matrice de l'eau sur l'élimination des micropolluants organiques par ozonation. Partie 2. Simulation de l'élimination d'un micropolluant dans les réacteurs idéaux

L'équation cinétique qui permet de calculer l'oxydation d'un micropolluant dans les réacteurs d'ozonation s'écrit: -(d[P]/dt)=(KD[O3]L+KID[OH∘])[P] Kd et Kid: constantes de vitesse de l'ozone et des radicaux hydroxyles sur le micropolluant P. Dans la première partie, l'approche théorique de la concentration en radicaux hydroxyles a montré que [OH·] est proportionnel à la concentration en ozone ([OH·] = k'[03]). On a donc: (d[P]/dt)=KG[O3]L[P] with KG=KD+KIDK' Dans un réacteur parfaitement agité, les concentrations en ozone et en micropolluant sont constantes et l'élimination s'écrit: ([P]/[Po])=(1/1+KG[O3]L τ) with τ=(V/Q) Dans un réacteur piston, les concentrations varient tout au long de la colonne et il est habituel de modéliser un tel réacteur comme un grand nombre de R.P.A. en série de volume DeltaV et de hauteur DeltaH (Dans notre approche DeltaH = 0,01 m). Dans les deux cas, la simulation de l'élimination du micropolluant est basée sur la connaissance de la valeur de kG et de la concentration en ozone dans l'eau [03]L [03]L est obtenue de la résolution des bilans massiques dans un volume V ou ~V. ozone à l'entrée + ozone transféré = ozone à la sortie + ozone consommé L'ozone transféré utilise pour son calcul des relations semi-empiriques donnant la constante de Henry et la valeur du kLa. L'ozone consommé est déduit de la relation établie dans la partie 1: (d[O3]L/dt)=w[O3]L Les résultats de la simulation sont comparés aux résultats expérimentaux obtenus avec un pesticide organo-phosphoré, le parathion. Les paramètres variables sont le temps de contact (300 - 600 s), le pH (6,7 - 8,2) et le taux de traitement (1 à 5 g/m3). Une valeur de kG comprise entre 500 et 600 M-¹s-¹ donne une bonne corrélation entre les valeurs expérimentales et calculées. Cependant, on peut noter quelques différences, en particulier dans la partie basse de la colonne, ce qui montre la nécessité de prendre en compte pour des calculs plus précis l'hydrodynamique du réacteur. L'emploi du programme de simulation permet de tracer deux abaques qui montrent l'influence pour n'importe quel micropolluant des facteurs kGteta et w.