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Traitement de l’eau

Applications de l’ozone dans le traitement de l’eau : comprendre les processus, mécanismes et avantages

Par Winnie Lau Publié 2025-03-31 Mise à jour 2026-10-07 7 min lu
Applications de l’ozone dans le traitement de l’eau : comprendre les processus, mécanismes et avantages

En tant qu’entreprise spécialisée dans les solutions complètes de systèmes de traitement de l’eau, nous croyons que ce que nous fournissons aux clients va bien au-delà de l’équipement — nous fournissons une expertise technique, une expertise en ingénierie et un service fiable à long terme. Parmi les nombreuses méthodes de traitement utilisées aujourd’hui, la technologie de l’ozone (O₃) a attiré une attention croissante en raison de sa forte capacité d’oxydation et de sa large gamme d’applications.

Applications of Ozone in Water Treatment: Understanding Processes, Mechanisms, and Advantages

L’ozone a été utilisé pour la première fois dans le traitement de l’eau dès 1905. Grâce aux avancées continues dans la technologie de production d’ozone et à la réduction des coûts opérationnels, les systèmes à base d’ozone sont désormais considérés comme l’une des solutions les plus prometteuses pour la purification moderne de l’eau.


1. Pourquoi l’ozone est un oxydant si puissant

L’ozone est reconnu pour sa capacité d’oxydation exceptionnellement forte. Bien que son mécanisme de réaction exact au niveau moléculaire soit encore en cours de recherche, la plupart des études indiquent que les radicaux hydroxyles (•OH) — produits lors de la décomposition de l’ozone dans l’eau — sont la force principale derrière sa résistance à l’oxydation.

Caractéristiques clés des radicaux hydroxyles :

  • Ils font partie des oxydants les plus réactifs connus dans l’eau.

  • Ils initient diverses réactions en chaîne, décomposant des molécules organiques complexes en composés plus petits et plus biodégradables.

  • Ils peuvent former des oxydants secondaires lorsqu’ils réagissent avec des substances telles que les dérivés du benzène.

  • Les ions carbonate et bicarbonate peuvent être oxydés en oxydants plus actifs en présence de •OH.

  • Les molécules d’ozone peuvent également se dissocier en ions hydroperoxyde, contribuant ainsi aux voies d’oxydation.

Ces réactions combinées rendent l’ozone très efficace pour dégrader les polluants que les traitements traditionnels peinent à éliminer.


2. Principaux procédés de traitement de l’eau à base d’ozone

L’ozone peut être utilisé seul ou en combinaison avec d’autres méthodes de traitement. En pratique, les configurations les plus courantes incluent :

  1. Ozone + Charbon actif biologique (BAC)

  2. Ozone + Coagulation

  3. Adsorption d’ozone + charbon activé

  4. Ozone + Boue activée

  5. Ozone + Membrane Filtration

  6. Ozone + Traitement ultrasonique

Voici un aperçu plus détaillé du fonctionnement de chaque méthode.

Applications of Ozone in Water Treatment: Understanding Processes, Mechanisms, and Advantages


2.1 Ozone + Charbon actif biologique (BAC)

Caractéristiques du procédé :

  1. L’ozone est d’abord injecté dans l’eau.

  2. Sa forte capacité d’oxydation décompose les molécules organiques à longue chaîne en fragments plus petits, facilitant leur dégradation par les micro-organismes.

  3. L’ozone augmente également les niveaux d’oxygène dissous dans l’eau.

  4. L’eau entre ensuite dans l’unité de l’alcoolémie (BAC), où les organiques biodégradables sont adsorbés par le carbone et décomposés par des micro-organismes aérobies en CO₂ et H₂O.

Avantages

  • Le prétraitement de l’ozone améliore la biodégradabilité des eaux usées.

  • L’accumulation de matière organique et l’enrichissement en oxygène accélèrent les réactions biologiques.

  • La dégradation microbienne restaure la capacité d’adsorption du charbon activé.


2.2 Ozone + Coagulation

Ce processus exploite la capacité de l’ozone à :

  • Détruire les substances organiques hydrophiles

  • Transformez-les en formes hydrophobes

Une fois cette conversion effectuée, l’efficacité de coagulation et de sédimentation augmente considérablement, rendant la séparation solide-liquide en aval plus efficace.


Applications of Ozone in Water Treatment: Understanding Processes, Mechanisms, and Advantages

2.3 Adsorption d’ozone + charbon activé

Le charbon activé a une capacité limitée à adsorber les grosses molécules organiques en raison de contraintes de taille des pores. L’ozone décompose ces molécules complexes en fragments plus petits et plus adsorbables, en substance :

  • Augmentation de l’efficacité d’adsorption du carbone

  • Prolongation de la durée de vie du charbon actif

  • Amélioration des taux d’élimination des matières organiques réfractaires


2.4 Ozone + Boue activée

À l’instar du procédé BAC, le prétraitement de l’ozone augmente la biodégradabilité, permettant au système de boues activées d’éliminer les polluants plus efficacement.


2.5 Traitement à l’ozone + membrane

L’ozone est souvent appliqué en amont ou en aval des membranes d’ultrafiltration (UF). Les avantages incluent :

  • Dégradation biologique plus profonde

  • Taux d’élimination plus élevé des polluants organiques complexes

  • Réduction de l’encrassement membranaire

Une dose plus élevée d’ozone favorise généralement la biodégradation et améliore la stabilité du système.


2.6 Traitement à l’ozone + ultrasons

L’ozone combiné à la technologie ultrasonique renforce le transfert de masse et favorise la dégradation de polluants complexes, rendant la méthode adaptée à certains types d’eaux usées à grande difficulté.


3. Processus catalytiques d’ozonation

L’ozonation catalytique est une autre branche cruciale de la technologie de l’ozone. Elle comprend :

  1. Ozone / H₂O₂ (ozonation catalytique alcaline)

  2. Ozone / UV (Ultraviolet) (ozonation photocatalytique)

  3. Ozone / Catalyseur solide (ozonation catalytique hétérogène)

3.1 Ozonation catalytique alcaline

Les ions OH⁻ catalysent la décomposition de l’ozone pour produire des radicaux hydroxyles (•OH), qui oxydent ensuite les composés organiques.
Voie de réaction typique :
O₃ + OH⁻ → O₂ + HO₂⁻
HO₂⁻ + O₃ → •OH + O₂ + O₂

3.2 Ozonation photocatalytique (O₃/UV)

La lumière UV sert de source d’énergie.
Sous irradiation UV :

  • L’ozone génère H₂O₂

  • H₂O₂ se décompose en radicaux •OH

  • Les polluants organiques peuvent entrer dans un état excité, ce qui facilite leur dégradation

Cette méthode est particulièrement efficace pour les eaux usées organiques réfractaires.

3.3 Ozonation catalytique hétérogène

Une technologie plus récente et en rapide évolution.
Les catalyseurs solides — tels que CuO, Fe₂O₃, NiO, TiO₂ et Mn — accélèrent la décomposition de l’ozone en radicaux •OH, améliorant significativement l’efficacité de l’oxydation.


À propos de Shenzhen PengXiang Huixing

Depuis sa création en 2005, Shenzhen PengXiang Huixing s’est concentrée sur la conception, le développement, la fabrication, l’installation et la maintenance de solutions complètes de traitement de l’eau. Ces solutions couvrent :

  • Eau minérale naturelle

  • Eau potable emballée

  • Eau purifiée

  • Eau aseptique pour la production alimentaire et de boissons

  • Systèmes d’eau pour le traitement des produits laitiers et du thé

Pour renforcer encore la fiabilité des produits, l’entreprise exploite un laboratoire ultra-propre de classe 1000.

Certifications & Distinctions

  • Entreprise nationale de haute technologie

  • PME « spécialisée & innovante » de Shenzhen

  • Entreprise AAA Honorant les contrats et digne de confiance

  • ISO9001:2015 Gestion de la qualité

  • ISO14001 : 2015 Gestion environnementale

  • ISO45001 : 2018 Gestion de la santé et de la sécurité au travail

  • 3 Brevets d’invention, 25 Brevets d’utilité, 7 Droits d’auteur de logiciels

  • 4 Autorisations provinciales du Guangdong pour l’hygiène de l’eau potable

Réalisations de service

Nous avons mené avec succès des projets d’ingénierie de traitement de l’eau pour des marques reconnues telles que :

Cocotier, C’estbon, glacier de l’Everest, source Bama, Yake, VVV, Runtian, Zhenming, Source du Soleil, Source Dinghu, Forêt de Genki, Ville de glace de Mixue, Wahaha, Ganten, Jianlibao, océan Arctique, et bien d’autres.

Avec 600+ lignes de production de traitement d’eau achevées, PengXiang Huixing continue de gagner une forte reconnaissance dans l’industrie et la confiance des clients.

 

Winnie Lau Ingénieur, PengXiang

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