Synthetic and natural particles for the treatment of polluted water Synthesis, identification and application

Abstract

According to the Ministry of Higher Education and Scientific study of Algeria, the axis "Environment and Sustainable Development" and "Water Resources" are among the priority fields for scientific study. Considering the significance of the subsequent sub-axes: "Environmental conservation policies," "Waste water treatment and recovery," and "Water treatment technology." This thesis discusses directions and the use of contemporary technology to remove pollutants from water and recover depolluting materials for this purpose. It does this within the context of a PHD memorandum from the "PRFU" project. Because of their special qualities, which include high specific surface area, adjustable pore activity, and catalytic activity, chemical compound and certain natural substances hold great promise for the treatment of contaminated water. These qualities make them perfect for eliminating a variety of water pollutants, including nitrates and organic pollutants. The synthesis, identification, and application of crystalline structures in the treatment of contaminated water for chemicals and/or other natural compounds are included in this thesis. Along with outlining the socioeconomic advantages of using chemical compounds for water purification, it also gives a general review of the many methods—such as adsorption and photocatalysis that can be used to treat contaminated water. The results of the experiment demonstrated that, in general, the synthesized particles had significant elimination efficiencies and were successful in eliminating red Congo from contaminated water. They also had micro and mezo row diameters. The outcomes also show that it is practicable to eliminate contaminants from water and offer proof of their efficacy in practical settings.Three chemical compounds {[Fe2(OH)2(C4O4)2H2O).2H2O] (FS), [NH4[Cd(C2O4)2H2O] (CD) and Cu((C4H6O5)2(C8H9NO)2 (CMA)} were developed, their crystallographic structure was identified and catalytic activity for degradation of poluants (FS) and (CD) was studied. (FS) demonstrated excellent efficacy and cheap cost in eliminating red Congo pollutants from artificially contaminated water, leading us to explore this molecule as a viable option for commercialization. NH4[Cd(C2O4)2H2O] also showed poor ability to remove nitrates and red Congo from contaminated water. While natural clay materials are very effective in removing the coloring of the proportion of mud in the Hejira area (Oued N'sa) and clay in the El-Mghaeir area.

يعتبر محور "البيئة والتنمية المستدامة" ومحور "موارد المياه" من بين المحاور ذات الاولوية في البحث العلمي حسب آخر تحديث لوزارة التعليم العالي والبحث العلمي في الجزائر. وبالنظر الى اهمية المحاور الفرعية التالية : "تكنولوجيا معالجة المياه" ،"معالجة مياه الصرف الصحي واستعادتها" و"تحليل تكلفة الثلوث وازالة الثلوث" ومن بين هذه المحاور وفي اطار مذكرة تخرج ضمن مشروع « PRFU » فإن مضمون هذه الاطروحة يعالج مشكلة ثلوث المياه وتطبيق التكنولوجيات الحديثة في إزالة الملوثات وتثمين مزيلات الثلوث المستعملة لهذا الغرض. تعتبرالمركبات الكيميائية وبعض المواد الطبيعية مواد او اعدة لمعالجة المياه الملوثة، وهذا لاكتسابها خصائص فريدة،مثل مساحة السطح العالية،وقابلية التعديل،والنشاط التحفيزي، ما يجعلها مثالية لإزالة مجموعة واسعة من الملوثات من الماء مثل الملوثات العضوية والنترات.تشمل هذه الأطروحة تصنيع وتحديد البنى البلورية لمواد كيميائية و\أخرى طبيعية وتطبيقها في مجال معالجة المياه الملوثة. كمايقد منظرة عامة على بعض الطرق المختلفة التييمكن من خلالهااستخدام المركبات الكيميائية لمعالجة المياه الملوثة،بما فيذلك الامتزاز والتحفيزالضوئي، مع تسليط الضوء على المنفعة الاجتماعية/الاقتصادية لتنقية الماء بهذه المواد. أظهرت النتائج أنا لجسيمات كانت من المرتبة ميكرو وميزووكانت فعالة في إزالة الكونغو الاحمرمن المياه الملوثة،مع كفاءات إزالة تصلإلىحد كبير بشكل عام.كما توضح النتائج المتحصل عليها إمكانية ازالة مجموعة واسعة من الملوثاث من الماء ويوفردليلاًعلى فعاليتها في تطبيقات العالم الحقيقي. أسفرت النتائج على تصنيع ثلاث مركبات كيميائية [Fe2(OH)2(C4O4)2H2O).2H2O] (FS), [NH4[Cd(C2O4)2H2O] (CD)Cu(C4H6O5)2(C8H9NO)2](CMA),[مع التوصيف الكامل لها وتوصيف مادة طينية طيعية. أعطى المركب Fe2(OH)2(C4O4)2H2O)2.2H2Oكفاءة عالية في ازالة ملوث الكونغو الأحمر من المياه الصناعية الاصطناعية، بتكلفة قليلة مما يسمح لنا باعتبار هذا المركب واعد للتسويق الاقتصادي. كما أظهر المركبNH4[Cd(C2O4)2H2O] قدرة ضعيفة في ازالة النترات وقدرة ازالة معتبرة في للكونغو الاحمر من المياه الصناعية الاصطناعية. في حين تعتبر المواد الطينية الطبيعية مواد جد فعالة في كل من ازالة الملون بالنسبة لطين منطقة الحجيرة (واد نساء)، وتحسين كفاءة مياه الصرف الصحيب النسبة لطين منطقة المغير .

Les axes "Environnement et Développement Durable" et "Ressources en eau" figurent parmi les domaines prioritaires de la recherche scientifique telle que mise à jour par le Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique d’Algérie. Compte tenu de l’importance des sous-axes suivants : "Technologie des traitements des eaux", "traitement des eaux usees et valorisation", "Politiques de mréservation de l’environnement".En se réferant à axes, et dans le cadre d’un PHD mémorandum issu du projet "PRFU", le contenue de cette thèse abordent le problème de la pollution de l’eau et l’application des technologies modernes pour éliminer les polluants et valoriser les matériaux depolluants à cet effet. Les composés chimiques et certaines substances naturelles sont des substances prometteuses pour le traitement de l’eau contaminée, grace à leurs propriétés uniques, telles que la surface spécifique élevée, l’activité réglable des pores et l’activité catalytique, ce qui les rend idéales pour éliminer un large gamme de polluants de l’eau tels que les polluants organiques et les nitrates. Cette thèse comprend la synthése et l’identification de structures cristallines et l’application dans le traitement de eaux contaminé pour les substances chimiques et / ou d’autres substances naturelles. On presente également un aperçu des différentes façons dont les composés chimiques peuvent être utilisés pour traiter l’eau contaminée, y compris l’adsorption et la photocathalyse, tout en soulignant les avantages socio-économiques de purifier l’eau avec ces substances Les résultats ont montré que les particules synthétisé avaient des tailles du rang micro et mezzo et étaient efficaces pour éliminer le Congo rouge de l’eau contaminée, avec des efficacités d’élimination importante en général. Les résultats obtenus demontre également la possibilité d’éliminer des polluants de l’eau et fournissent des preuves de leur efficacité dans des applications réelles. Trois composés chimiques {[Fe2(OH)2(C4O4)2H2O).2H2O] (FS), [NH4[Cd(C2O4)2H2O] (CD)et Cu((C4H6O5)2(C8H9NO)2 (CMA)} ont été élaboré,leur structure cristallografique a été identifier et l’activité catalytique pour la dégradation des poluants de (FS) et (CD) a été étudier. (FS)a donné une efficacité élevée pour éliminer le polluant Congo rouge de l’eau artificiellement pollué et avec un faible coût, ce qui nous permet de considérer ce composé prometteur pour la commercialisation économique. (CD) avait une faible capacité d’élimination des nitrates mais une capacité moyenne d’élimination du rouge Congo. D'un autre côté, la détérioration du rouge Congo et les taches des eaux usées de l'ONA de Ouargla sont toutes deux grandement facilitées par les matériaux argileux naturels