地下水物化脱盐:综述

Benjamain Tiadjoue, L. Monkam, Jacques Sylvain Mbemmo Fotso
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Partant d’une recherche, un tri et une analyse des principaux sources d’informations autour la déferrisation, une synthèse des travaux a été faite depuis les origines, les problèmes posés par le fer et les procédés développés. Les résultats ont permis de noter que plusieurs technologies physicochimiques ont été développées pour l’enlèvement du fer et faisant intervenir plusieurs procédés tels que l’oxydation, l’adsorption, la coagulation-floculation et la précipitation. L’oxydation est le procédé le plus utilisé pour l’enlèvement du fer dans les eaux souterraines. Par conte d’autres paramètres physicochimiques perturbent son efficacité, comme l’influence du pH dont une élévation accélère la cinétique des ions Fer(II) et une réduction dans le cas contraire. Dans le processus de coagulation-floculation un dosage excessif du coagulant peut abaisser le pH et par conséquent la vitesse d’oxygénation du fer tandis qu’un dosage insuffisant conduit à une qualité insuffisante de l’eau. Une baisse de la température augmente la viscosité de l’eau, ralentit ainsi la coagulation et la décantation des flocs et diminue la plage optimale du pH. Malgré les efforts des technologies mises en place, on continue à enregistrer d’autres problèmes qui interpellent à d’autres études plus poussées pour améliorer des procédés et comme l’oxydation sur laquelle repose en grande partie la déferrisation des eaux souterraines. \n  \nThe ferruginous soils through which groundwater flows sometimes affect its bacteriological quality and have a strong influence on its mineralization.  Numerous studies in countries south of the Sahara have revealed a high rate of abandonment due to high iron levels (0 to 50 mg/l or even more in some countries). The aim of this study, which is a synthesis of work on groundwater deferrization, is to contribute to a better understanding of existing processes and to analyze the problems they encounter, which may lead to further research in the field.  The results show that several physicochemical technologies have been developed for iron removal, involving processes such as oxidation, adsorption, coagulation-flocculation, and precipitation. Oxidation is the most widely used process for iron removal from groundwater. Several factors affect its effectiveness, such as the influence of pH, which accelerates the kinetics of iron (II) ions when raised and reduces them when lowered. In the coagulation-flocculation process, an excessive dosage of coagulant can lower pH and consequently, the rate of iron oxygenation, while an insufficient dosage leads to poor water quality. A drop in temperature increases water viscosity, thus slowing down coagulation and floc settling, and reducing the optimum pH range. 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摘要

地下水流经的铁质土壤有时会影响其良好的细菌质量,并对其矿化产生很大影响。 撒哈拉以南国家的大量研究表明,由于铁含量过高(有些国家为 0 至 50 毫克/升或更高),井水的废弃率很高。这项研究是对有关地下水除铁问题的工作的综合。它将有助于更好地了解现有工艺并分析所遇到的问题,从而推动该领域的进一步研究。从搜索、整理和分析有关除铁的主要信息来源入手,对有关工作从起源、铁带来的问题和开发的工艺等方面进行了总结。研究结果表明,目前已开发出几种物理化学除铁技术,涉及氧化、吸附、混凝-絮凝和沉淀等几种工艺。氧化法是最广泛使用的地下水除铁工艺。然而,其他物理化学参数也会影响其效果,例如 pH 值的影响,pH 值升高会加速铁(II)离子的动力学,反之则会降低。在混凝-絮凝过程中,过量的混凝剂会降低 pH 值,从而降低铁氧合的速度,而过量的混凝剂则会导致水质变差。温度下降会增加水的粘度,减缓混凝和絮凝沉降速度,降低最佳 pH 值范围。尽管技术已经到位,但仍会遇到其他问题,需要进一步深入研究,以改善氧化等过程,而地下水的缓释主要是基于氧化过程。 地下水流经的铁锈土有时会影响地下水的细菌质量,并对地下水的矿化产生很大影响。 在撒哈拉以南国家进行的大量研究表明,由于铁含量过高(有些国家为 0 至 50 毫克/升,甚至更高),地下水的弃置率很高。本研究是对地下水脱盐研究成果的综述,目的是帮助人们更好地了解现有的脱盐过程,并分析其遇到的问题,从而推动该领域的进一步研究。 研究结果表明,目前已开发出几种物理化学除铁技术,涉及氧化、吸附、混凝-絮凝和沉淀等过程。氧化法是最广泛使用的地下水除铁工艺。影响其效果的因素有很多,例如 pH 值的影响,当 pH 值升高时,铁 (II) 离子的动力学速度加快,而当 pH 值降低时,铁 (II) 离子的动力学速度减慢。在混凝-絮凝过程中,混凝剂用量过多会降低 pH 值,从而降低铁氧合的速度,而用量不足则会导致水质变差。温度下降会增加水的粘度,从而减缓混凝和絮凝沉降速度,并降低最佳 pH 值范围。这些研究结果表明,有必要开展进一步的研究,提出改善氧化作用的解决方案,而地下水延缓氧化作用主要是基于氧化作用。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Deferrisation Physocochimique des eaux Souterraines: Revue
Les sols ferrugineux que traversent les eaux souterraines perturbent parfois leur bonne qualité bactériologique, et influent fortement sur leur minéralisation.  De nombreuses études dans les pays au sud du Sahara révèlent un fort taux d’abandon des eaux des forages à cause des fortes teneurs en fer (0 à 50 mg/l voir plus dans certains pays). Cette étude s’inscrit comme une synthèse des travaux sur la problématique de déferrisation des eaux    souterraines. Elle contribuera à une meilleure compréhension des procédés existants, d’analyser les problèmes rencontrés et qui pourront susciter davantage d’autres recherches dans le domaine. Partant d’une recherche, un tri et une analyse des principaux sources d’informations autour la déferrisation, une synthèse des travaux a été faite depuis les origines, les problèmes posés par le fer et les procédés développés. Les résultats ont permis de noter que plusieurs technologies physicochimiques ont été développées pour l’enlèvement du fer et faisant intervenir plusieurs procédés tels que l’oxydation, l’adsorption, la coagulation-floculation et la précipitation. L’oxydation est le procédé le plus utilisé pour l’enlèvement du fer dans les eaux souterraines. Par conte d’autres paramètres physicochimiques perturbent son efficacité, comme l’influence du pH dont une élévation accélère la cinétique des ions Fer(II) et une réduction dans le cas contraire. Dans le processus de coagulation-floculation un dosage excessif du coagulant peut abaisser le pH et par conséquent la vitesse d’oxygénation du fer tandis qu’un dosage insuffisant conduit à une qualité insuffisante de l’eau. Une baisse de la température augmente la viscosité de l’eau, ralentit ainsi la coagulation et la décantation des flocs et diminue la plage optimale du pH. Malgré les efforts des technologies mises en place, on continue à enregistrer d’autres problèmes qui interpellent à d’autres études plus poussées pour améliorer des procédés et comme l’oxydation sur laquelle repose en grande partie la déferrisation des eaux souterraines.   The ferruginous soils through which groundwater flows sometimes affect its bacteriological quality and have a strong influence on its mineralization.  Numerous studies in countries south of the Sahara have revealed a high rate of abandonment due to high iron levels (0 to 50 mg/l or even more in some countries). The aim of this study, which is a synthesis of work on groundwater deferrization, is to contribute to a better understanding of existing processes and to analyze the problems they encounter, which may lead to further research in the field.  The results show that several physicochemical technologies have been developed for iron removal, involving processes such as oxidation, adsorption, coagulation-flocculation, and precipitation. Oxidation is the most widely used process for iron removal from groundwater. Several factors affect its effectiveness, such as the influence of pH, which accelerates the kinetics of iron (II) ions when raised and reduces them when lowered. In the coagulation-flocculation process, an excessive dosage of coagulant can lower pH and consequently, the rate of iron oxygenation, while an insufficient dosage leads to poor water quality. A drop in temperature increases water viscosity, thus slowing down coagulation and floc settling, and reducing the optimum pH range. These findings suggest the need for further studies to propose solutions for improving oxidation, on which groundwater deferrization is largely based.
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