Removal of organic pollutants from aqueous solutions using the sorption capacity activated carbon

Abstract

Résume Ce mémoire porte sur l’élimination des polluants organiques présents dans les solutions aqueuses par adsorption sur charbon actif. Deux composés organiques ont été étudiés : l’aniline et le p-aminophénol, choisis en raison de leur présence fréquente dans les rejets industriels et de leur toxicité avérée. Une étude bibliographique a permis de cerner les propriétés physico-chimiques du charbon actif, ainsi que les mécanismes d’adsorption en solution aqueuse. Le charbon utilisé est un charbon commercial activé. Plusieurs paramètres ont été étudiés expérimentalement : le pH de la solution, la température, le temps de contact et la masse de charbon. Les courbes cinétiques ont montré que l’équilibre d’adsorption est atteint en quelques heures. L’adsorption est plus efficace en milieu acide pour les deux polluants. Les données expérimentales ont été modélisées à l’aide des isothermes de Langmuir et de Freundlich, indiquant une bonne affinité entre les polluants et la surface du charbon actif. Les résultats obtenus montrent que le charbon actif possède une capacité significative pour l’élimination de certains polluants organiques, en particulier dans des conditions acides et à température modérée. Abstract This thesis focuses on the removal of organic pollutants from aqueous solutions through adsorption onto activated carbon. Two organic compounds, aniline and p-aminophenol, were selected due to their frequent occurrence in industrial wastewater and their known toxicity. A literature review was conducted to explore the physicochemical characteristics of activated carbon and the mechanisms involved in aqueous-phase adsorption. A commercial activated carbon was used as the adsorbent. Several parameters were investigated experimentally, including solution pH, temperature, contact time, and adsorbent mass. Kinetic studies showed that adsorption equilibrium is reached within a few hours. Adsorption efficiency was higher in acidic conditions for both pollutants. The experimental data were modeled using Langmuir and Freundlich isotherms, revealing good adsorption affinity between the pollutants and the activated carbon surface. The results demonstrate that activated carbon has a significant potential for removing certain organic pollutants, especially under acidic conditions and moderate temperatures.