Oxydation et réduction appliquées au traitement de l'eau - Principes généraux

Les techniques d'oxydoréduction sont utilisées dans la quasi-totalité des domaines du traitement des eaux (, , ), qu'il s'agisse de la préparation d'eaux de consommation (, , , , , , , , , ), d'eaux industrielles (, , ), ou de l'épuration des effluents urbains (, ) ou industriels (, ). Elles s'appliquent toutes les fois que sont impliqués, à titre d'impureté à éliminer ou de réactif de traitement, des éléments capables de changer de valence. Elles peuvent exercer leur effet de différentes façons (en particulier, par voie physico-chimique ou biologique) et avec diverses finalités, comme :

• la précipitation d'un métal dissous, après son oxydation (par exemple le fer ferreux converti en fer ferrique) (, ) ou sa réduction (comme la déchromatation ) ;

• la solubilisation (il s'agit par exemple de la conversion de S en SO₂ , de U(IV)O₂ en $U\left(VI\right)O_2^{2+}$ ) ;

• l'oxydation ou la réduction de formes minérales dissoutes indésirables (conversion des nitrites en nitrates ; élimination de l'ion ammonium sous forme de N₂ ou de $N{O}_3^{-}$  ; élimination des nitrates sous forme de N₂ …)  ;

• l'élimination ou la transformation de composés toxiques (cyanures, Cr(VI) , micropolluants organiques, toxines d'algues…) ;

• l'action sur les qualités organoleptiques des eaux potables  : élimination des goûts et des odeurs désagréables, de la couleur ;

• les procédés de désodorisation dans les stations de traitement des eaux usées ou les environnements industriels en général  ;

• la lutte contre la corrosion (apport d'oxygène pour favoriser la formation de la couche protectrice de Tillmans dans les conduites en fonte ou en acier véhiculant des eaux naturelles, ou au contraire réduction de l'oxygène dissous dans les eaux de chaudières et dans certains autres circuits d'eaux industrielles) ;

• la dégradation des matières organiques (apport d'oxygène pour l'élimination de la pollution carbonée par voie biologique ; transformation des matières organiques « réfractaires » en composés biodégradables qui seront éliminés dans la suite du traitement ; élimination de la « DCO dure » dans les effluents industriels par des procédés d'oxydation avancée) ;

• l'action sur les membranes cellulaires, les enzymes et/ou les acides nucléiques des micro-organismes pathogènes pour les détruire ou les inactiver dans les procédés de désinfection  ;

• l'action analogue pour l'élimination des algues planctoniques (en complément des procédés de clarification) ou pour la prévention des développements organiques (biofilms, micro-invertébrés) dans les réseaux de distribution ou les circuits de refroidissement ;

• la réduction des oxydants résiduels.