Les équipements de traitement des eaux usées par électro-Fenton sont principalement basés sur les principes de l'oxydation catalytique de Fenton, représentant un procédé d'oxydation avancé utilisé pour la dégradation et le traitement des eaux usées à forte concentration, toxiques et organiques.
La méthode du réactif de Fenton a été inventée par le scientifique français Fenton en 1894. Le principe de la réaction de Fenton repose sur la génération catalytique de radicaux hydroxyles (•OH) à partir de H₂O₂ en présence d'ions Fe²⁺. Les recherches sur la technologie électro-Fenton ont débuté dans les années 1980 afin de pallier les limitations des méthodes de Fenton traditionnelles et d'améliorer l'efficacité du traitement de l'eau. La technologie électro-Fenton consiste en la production continue d'ions Fe²⁺ et de H₂O₂ par voie électrochimique. Ces deux espèces réagissent immédiatement pour générer des radicaux hydroxyles très réactifs, entraînant la dégradation des composés organiques.
Ce procédé génère directement des réactifs de Fenton lors de l'électrolyse. Le principe fondamental de la réaction électro-Fenton repose sur la dissolution de l'oxygène à la surface d'un matériau cathodique approprié, induisant la production électrochimique de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂). Ce H₂O₂ réagit ensuite avec le catalyseur Fe²⁺ en solution pour former un puissant oxydant, le radical hydroxyle (•OH), par la réaction de Fenton. La production de •OH par le procédé électro-Fenton a été confirmée par des tests de détection chimique et des techniques spectroscopiques, telles que le piégeage de spin. En pratique, le fort pouvoir oxydant non sélectif de •OH est exploité pour éliminer efficacement les composés organiques récalcitrants.
O2 + 2H+ + 2e → H2O2;
H2O2 + Fe2+ → [Fe(OH)2]2+ → Fe3+ + •OH + OH-.
La technologie électro-Fenton est principalement utilisée pour le prétraitement des lixiviats de décharge, des liquides concentrés et des eaux usées industrielles issues de secteurs tels que la chimie, la pharmacie, la phytosanitaire, la teinture, le textile et la galvanoplastie. Elle peut être employée conjointement avec des équipements d'oxydation électrocatalytique avancée pour améliorer significativement la biodégradabilité des eaux usées tout en éliminant la DCO. De plus, elle est utilisée pour le traitement en profondeur des lixiviats de décharge, des liquides concentrés et des eaux usées industrielles (chimie, pharmacie, phytosanitaire, teinture, textile, galvanoplastie, etc.), permettant une réduction directe de la DCO afin de respecter les normes de rejet. Elle peut également être combinée à des équipements électro-Fenton pulsés pour réduire les coûts d'exploitation globaux.
Date de publication : 7 septembre 2023
