ROLE OF CLAY IN THE TREATMENT OF SURFACE WATER

BY ELECTROCOAGULATION

 

ROLE DE L’ARGILE DANS LE TRAITEMENT DES EAUX DE SURFACE  

PAR ELECTROCOAGULATION

 

B. Lekhlif1*, F. Eddaqaq1,2, A. Dani2, K. Digua2,

B. Bejjany2, M. Lakhdar3, Z. Ait Yacine4, H. Hanine5

1 Equipe de recherche « Hydrogéologie, Traitement et Epuration des Eaux et Changements Climatiques,

Ecole Hassania des Travaux Publics, Km 7, Route d’El Jadida, B.P 8108, Oasis, Casablanca, Maroc.

2 Laboratoire de Génie des Procédés et Environnement, FST Mohammedia, Université Hassan II Mohammedia-Casablanca,

Hay Yassmina, BP 146 Mohammedia, 20650, Maroc.

3 Laboratoire Synthèse, extraction et étude physico-chimique des molécules organiques, Faculté des Sciences Ain Chok

Université Hassan II Casablanca, Ain Chock B.P 5366 Maarif, 20000 Casablanca, Maroc.

4 Equipe de recherche Environnement et valorisation des agroressources, FST Béni Mellal,

Université Sultan Moulay Slimane, B.P 523 Béni Mellal, Maroc.

5 Laboratoire Hygiène, Sécurité et Valorisation Agroalimentaire, FST Béni Mellal,

Université Sultan Moulay Slimane, B.P 523 Béni Mellal, Maroc.

* Corresponding author. E-mail: lekhlif@yahoo.fr

Received: 15 April 2013; revised version accepted:11 June 2013

 

Abstract

     The purpose of this study is to investigate the role of the clay associated with the effect of agitation on electrocoagulation of a synthetic water prepared in the laboratory with soil and water, simulating the groundwater. Electrocoagulation test is carried out in a batch reactor, with two aluminum electrodes, flat and parallel, powered by a voltage of 2.6 V. Ions released by electrolysis are agitated by a mechanical agitator blade (helical and flat). With the agitator of helical blades brewing between the clay material and floc of Al(OH)3 precipitating, was not held. This is due to the electroflotation of the clay by microbubbles released at the electrodes. The removal efficiency of turbidity is only 39%. The use of an agitator equipped with a flat blade made a net removal of turbidity, the yield reached 95.2%. This is related to the interactions between the clay and Al(OH)3 giving a complex species including metal bridge between the aluminum ions and the clay layer. The analysis by X-ray diffraction (XRD) of the solid material (raw clay and solid matter obtained after electrocoagulation) confirmed the results and highlighted the physicochemical reactions between the clay and Al (OH)3.

 

Keywords : Electrocoagulation, Aluminium, clay, suspended  matter, agitation, organic matter.

 

Résumé

     L'objectif de ce travail est d’étudier le rôle de l’argile associé à l’effet de l’agitation sur le traitement par électrocoagulation d’une eau synthétique préparée au laboratoire simulant les eaux naturelles de surface. L’essai d’électrocoagulation est réalisé dans un réacteur discontinu, comportant deux électrodes en aluminium, plates et parallèles, alimentées par une tension continue de 2,6 V. Les ions libérés par électrolyse sont mis en agitation à l’aide d’agitateurs mécaniques à pales (à hélices et plates). Avec l’agitateur à hélices le brassage entre la matière argileuse et les flocs de Al(OH)3 précipités ne se produit pas, et ce, en raison de l’électroflottation de l’argile par les microbulles dégagées aux électrodes. Le rendement de l’élimination de la turbidité est seulement de 39%. L’utilisation de l’agitateur à pales plates a apporté une nette élimination de la turbidité, le rendement atteint 95,2%. Ceci est dû probablement aux liaisons qu’établit l’argile avec Al(OH)3 sous forme d’un complexe, notamment par pont métallique entre l’aluminium et les feuillets d’argile. L’analyse par la diffractométrie des rayons X (DRX) de la matière solide (Argile brute et matière solide obtenue après électrocoagulation) a permis de confirmer les résultats obtenus et a mis en exergue des réactions physico-chimiques entre l’argile et Al(OH)3.

 

Mots clés : Electrocoagulation, Aluminium, Argile, Matière en suspension, Agitation, Matière organique.

© 2015