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Oxydation et réduction appliquées au traitement d’eau - Oxygène, chlore et dérivés

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Oxydation et réduction appliquées au traitement de l'eau - Ozone – Autres oxydants – Oxydation avancée – Réducteurs

Auteur(s) : Sylvie BAIG, Pierre MOUCHET

Date de publication : 10 févr. 2010

Relu et validé le 07 déc. 2020

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Oxydation et réduction appliquées au traitement de l'eau - Mise en pratique

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RÉSUMÉ

Les techniques d'oxydoréduction interviennent dans la quasi-totalité des domaines du traitement des eaux, qu'il s'agisse de la préparation d'eaux de consommation ou industrielles, ou de l'épuration des effluents urbains ou industriels. Les oxydants utilisés sont nombreux. Cet article débute par la présentation de l’ozone, le plus puissant d’entre eux, ainsi que d’autres oxydants moins traditionnels, comme le permanganate de potassium et le brome. Sont exposés ensuite les procédés d’oxydation dite « avancée », qui permettent d’atteindre des rendements d’oxydation poussés pour les polluants difficiles à oxyder.

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ABSTRACT

Oxidation and reduction applied to water treatment - Ozone - Other oxidants - Advanced oxidation - Reducers

Oxidation-reduction techniques are used in almost every field of water treatment, from drinking water preparation to water for industrial use or the purification of urban and industrial effluents. A large number of oxidants are used. This article starts by presenting the ozone, the most powerful of them, as well as other less traditional oxidants, such as potassium permanganate and bromine. Following, so-called "advanced" oxidation processes are dealt with which allow for achieving a high oxidation yield for pollutants that are difficult to oxidize.

Auteur(s)

Sylvie BAIG : Ingénieur chimiste ENSIACET - Docteur en sciences des agroressources de l'INP Toulouse - Responsable scientifique innovation à la société Degrémont - Présidente de l'Association internationale de l'ozone (IOA)
Pierre MOUCHET : Ingénieur agronome INA Paris – GREF - Ancien directeur à la société Degrémont

INTRODUCTION

Les phénomènes d'oxydo-réduction interviennent dans tous les domaines des technologies de traitement des eaux. Leurs principes généraux ont été exposés dans un premier article (Oxydation et réduction appliquées au traitement de l'eau – Principes généraux). Un second article (Oxydation et réduction appliquées au traitement de l'eau – Oxygène, chlore et dérivés) a été consacré aux oxydants les plus traditionnels.

Dans le présent article, sont examinés :

les autres oxydants (dont l'ozone) ;
les procédés d'oxydation dite « avancée », associant l'ozone et/ou le peroxyde d'hydrogène et/ou les rayons UV et/ou des catalyseurs... ;
les réducteurs, d'usage courant mais plus restreint que les oxydants.

Les principales applications et modalités de mise en œuvre de l'oxydo-réduction dans les technologies de l'eau seront enfin développées dans un dernier article en liaison avec les articles du traité Environnement :

Traitement des eaux avant utilisation. Substances dissoutes [G 1 171] ;
Traitement des eaux avant utilisation. Filière et applications [G 1 172] ;
Traitements physico-chimiques de la pollution soluble [G 1 271] ;
Traitements tertiaires des effluents industriels [G 1 310] ;
Lutte contre la pollution des eaux. Finitions à haute performance [G 1 330].

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - PASCAL (P.) - Nouveau traité de chimie minérale. - Paris XIII, p. 243-312 (1960).
(2) - NEBEL (C.) - Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. - Interscience Publisher, vol. 16, London, p. 683-713 (1981).
(3) - PERRY (R.H.), CHILTON (C.H.) - Chemical Engineer's handbook. - 5e édition, McGraw-Hill, ISBN 0-07-049478-9, p. 3.96 (1973).
(4) - MANLEY (T.C.), NIEGOWSKI (S.J.) - Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. - Interscience Publisher, vol. 14, London, p. 410-432 (1967).
(5) - BAILEY (P.S.) - Ozonation in organic chemistry : Olefinic compounds. - Academic Press, vol. I, New York (1978).
(6) - BAILEY (P.S.) - Ozonation in organic chemistry : Nonolefinic compounds. - Academic Press, vol. II, New York (1982).
...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

1 Sites Internet

International Chemical Safety Cards. IPCS http://www.cdc.gov/niosh/ipcs/icstart.html.

Ozone ; Science and Engineering Journal http://www.tandf.c.o.uk/journals/titles/01919512.asp

International Ultra-Violet Association http://www.iuva.org

International Ozone Association, European African Asian Australasian Group http://www.ioa-ea3g.org

http://www.degremont-technologies.com

http://www.belgochlor.be

http://www.lavoisier.fr

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

HAUT DE PAGE

2.1 Principaux producteurs de réactifs (O2 , Cl2 , chlorite, hypochlorite...)

• France :

Air Liquide http://www.france.airliquide.com/fr

Albemarle (PPG Industries) http://www.albemarle.com

Arkema...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - OZONE

1.1 - Propriétés physico-chimiques
1.2 - Fabrication de l'ozone
1.3 - Chimie de l'ozone dans l'eau
- Quiz d'entraînement
1.4 - Dissolution de l'ozone et réacteurs d'ozonation
1.5 - Principales applications de l'ozone

2 - AUTRES OXYDANTS

2.1 - Permanganate et autres formes oxydées du manganèse
2.2 - Ferrates
2.3 - Brome
2.4 - Peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée)
2.5 - Acide peracétique
2.6 - Rayons ultraviolets
- Quiz d'entraînement

3 - PROCÉDÉS D'OXYDATION AVANCÉE

3.1 - Oxydation par le peroxyde d'hydrogène
3.2 - Oxydation par l'ozone
3.3 - Oxydation photocatalytique
3.4 - Procédé d'oxydation électrocatalysée
3.5 - Applications

4 - PRINCIPAUX RÉDUCTEURS

4.1 - Sulfite de sodium
4.2 - Bisulfite de sodium
4.3 - Sulfate ferreux
4.4 - Dioxyde de soufre
- Quiz d'entraînement

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