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Effects of preozonation on the adsorbability and the biodegradability of aquatic humic substances and on the performance of granular activated carbon filters

1991; Elsevier BV; Volume: 25; Issue: 2 Linguagem: Francês

10.1016/0043-1354(91)90024-k

1879-2448

J. De Laat, M. Doré, J. Mallevialle,

Mercury impact and mitigation studies

Cette étude a eu pour but de préciser les effets d'une préozonation sur le mode d'élimination de la matière organique dissoute par filtration sur charbon actif en grains (CAG) ainsi que sur les performances des filtres de CAG. Pour atteindre cet objectif, les expériences ont été réalisées en laboratoire à partir de solutions de substances humiques d'origine aquatique et les filtrations ont été effectuées dans des conditions stériles et non stériles afin de déterminer les parts respectives dues à l'adsorption et à la biodégradation dans l'élimination du carbone organique dissous (COD). Les résultats obtenus en réacteur statique ont permis de montrer que l'ozonation des substances humiques conduit à une augmentation significative de la polarité et de la biodégradabilité de la matière organique ainsi qu'à une diminution importante de l'adsorbabilité du COD sur charbon actif. Les mesures de concentrations en COD et en carbone minéral effectuées lors de la filtration de solutions non ozonées et ozonées d'acide fulvique (0,5 mg O3/mg C) ont permis de quantifier les productions de CO2 par voie biologique au sein des filtres ainsi que les parts respectives dues aux processus d'adsorption et de biodégradation dans l'élimination du COD par filtration sur CAG. Pour les conditions expérimentales utilisées au cours de cette étude (matrice organique: acide fulvique; taux d'ozonation: 0,5 mg O3/mg C; 20°C), les résultats obtenus ont ainsi montré que l'augmentation de la biodégradabilité de la matière organique après ozonation compense la diminution de l'adsorbabilité du COD sur CAG et permet d'expliquer sur le plan pratique les effets bénéfiques d'une préozonation sur les performances à long terme des filtres de CAG ainsi que sur la durée de vie du CAG avant régénération. Previous work carried out with test organic substances and under sterile and non-sterile conditions of filtration allowed us to show that the microbial degradation of biodegradable compounds increased the GAC adsorption capacities for non-biodegradable solutes (De Laat et al., 1985). This research extends the work to higher molecular weight compounds (isolated aquatic humic and fulvic acids, PHA and PFA) and evaluates the effects of a preozonation treatment on the performances of GAC filters. In the first part of this study, the effect of ozonation on some physical and chemical properties (carboxyl content, adsorbability on GAC, u.v.-absorbance) and on the biodegradability of humic substances were investigated. In the second part, GAC column filtrations were operated under sterile and non-sterile conditions in order to show the influence of preozonation treatment on the performance of GAC columns and to determine the parts due to adsorption and to biodegradation in DOC removal.