JOURNAL OF HYDROCARBONS MINES AND ENVIRONMENTAL RESEARCH

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© Journal of Hydrocarbons Mines and Environmental Research, ISSN: 2107-6510, Volume 5, Issue 1, June 2014, 12-20 __________________________________________________________________________________________________

Traitement de l’eau et optimisation du procédé de photodégradation des polluants organiques en utilisant le TiO2 fixe sur support

Smail Merabet 1,*, Abdelkrim Bouzaza 2 and Smail Benkhanouche 3

1 Laboratoire d’hydraulique appliquée et environnement, Université de Béjaia, route de Targa-Ouzzemour, 06000 Béjaia, Algeria
2 Laboratoire Chimie et Ingénierie des Procédés (CIP), UMR6226 "Sciences  Chimiques de Rennes",  Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes, Avenue du Général Leclerc, Campus de Beaulieu, 35700 Rennes, France
3 Département LMD/ST, Université de Béjaia, route de Targa-Ouzzemour, 06000, Béjaia, Algeria
*corresponding author : merabetsmail2003@yahoo.fr (S. Merabet)

Received: 21 December 2012 - Accepted: 18 December 2013 - Available online: 18 January 2014

Résumé: Le traitement des effluents industriels par les méthodes conventionnelles ne permet pas la minéralisation totale des polluants contenus dans l’effluent qui sont la cause de la pollution et de la contamination des eaux de surfaces et souterraine. En conséquence, de nouvelles technologies sont exigées pour remédier et décomposer complètement de tels polluants organiques récalcitrants. La technologie la plus attrayante est la photocatalyse qui appartient au groupe de processus d’oxydation avancée (POAs). Ce procédé photocatalytique mène à la minéralisation totale des composés organiques en CO2, eau et acides minéraux.
Dans notre étude on utilise l’oxyde de titane (TiO2) sur support comme photocatalyseur et l’indole comme molécule modèle. L’approche consiste à modéliser le procédé de photodégradation de l’indole en utilisant les plans d’expériences ainsi que la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) afin d’évaluera l’influence de certains paramètres expérimentaux sur le processus de photodégradation de l’indole. En s’appuyant sur cette méthode, on peut faire ressortir l’effet de la concentration en indole, la charge en  catalyseur, l’agitation dans la solution, l’intensité du flux lumineux et leurs interactions dans le processus de minéralisation. La méthodologie utilisée conduit à la représentation des résultats expérimentaux. L’optimisation a permis d’obtenir les valeurs des paramètres conduisant à une meilleure photodégradation du polluant.
Mots clés: Photocatalyse, TiO2, Indole, RSM. 

Water treatment process optimization and photocatalyst organic pollutants using the fixed support TiO2

Abstract: The treatment of aqueous industrial effluents by conventional processes cannot permit the total mineralization of the pollutants. This leads to a contamination of surface water and groundwater. Accordingly, new technologies are required to remove and completely degrade organic pollutants. The most attractive is the photocatalysis which is a process that belongs to the group of advanced oxidation process (AOPs).  This process leads to total mineralization of organic compounds into CO2, water and mineral acids.
In our study we use titan dioxide (TiO2) support as photocatalyst and indole as model pollutant molecule for degradation. The design of experiments and response surface methodology (RSM) are used to approach the influence of some experimental parameters on the process efficiency. The effects of initial concentration, catalyst loading, agitation and UV intensity are studied. The methodology used allows us to represent the experimental results. The optimal parameters which give the best degradation efficiency are also determined.
Keywords: Photocatalysis, TiO2, Indole, RSM.