Brevet FR2727104A1 — publié le 19960524

La présente invention concerne un procédé de traitement de l'eau par électrolyse, en vue de sa décarbonatation. Parmi les divers traitements de l'eau visant à sa décarbonatation on connait déjà différents procédés qui sont basés sur l'electrolyse de l'eau. Dans de tels procédés connus on fait circuler un courant électrique par conduction ionique au sein de l'eau afin d'y provoquer des réactions de réduction et des réactions d'oxydation.De tels procédés connus provoquent la réduction de l'eau soit directement suivant la réaction 2H20 + 2é o 2 OH-+ H2 soit à partir de l'oxygène dissous 1/2 O2 + H2O + 2é - > 20H et à l'anode l'oxydation de l'eau suivant la réaction.:: H2O o2H + 2é +1/2 O2 Ces procédés connus recherchent la décarbonatation de l'eau par précipitation du carbonate de calcium suivant les réactions OH + HCO 3 C03 -- + Ca++ - > CaCO3 # Par ailleurs ces procédés visant la décarbonatation de l'eau par précipitation du carbonate de calcium tentent de neutraliser les risques de diffusion des ions H+ formés à l'anode soit par des dispositions hydrauliques soit enfin en maintenant le potentiel d'anode sous le potentiel d'oxydation de l'eau.Dans ces dispositifs la production d'ions H+ est interprétée comme un handicap à la formation du carbonate de calcium du fait des réactions suivantes OH- + H+ - > H2O H + C03 -- HCO3 - De tels procédés connus nécessitent donc la précipitation des sels dissous soit sous forme de germes dans le cas de procédés retardateurs d'entartrage soit sous forme de cristaux lorsqu'une réelle décarbonatation est recherchée. Dans le premier cas la cinétique d'évolution des germes dépend de la qualité de l'eau traitée et des conditions d'utilisation de celle-ci. Dans le second cas les boues formées doivent être séparées de l'eau ce qui implique des contraintes de mise en oeuvre importante.Par ailleurs, dans le premier cas si l'eau traitée n'est pas calcifiante lors de son traitement, les germes vont se redissoudre dans l'eau et si l'eau est calcifiante les germes vont évolués sous forme de cristaux et précipités dans l'installation recevant l'eau traitée et ainsi produire des nuisances. En résumé lorsque de tels appareils connus ne réalisent qu'une germination du carbonate de calcium (ou autre sel) l'eau traitée soit perdra la qualité recherchée par dissolution des germes s'ils n'évoluent pas dans un milieu calcifiant, soit déposera des boues. L'invention objet de la présente demande permet de façon fiable et économique de s'affranchir de ces problèmes en provoquant la décarbonatation de l'eau indépendamment de son caractère calcifiant ou agressif lors du traitement, sans générer de boues et de façon irréversible. A cet effet le procédé de traitement de l'eau par électrolyse, en vue de sa décarbonatation, dans lequel on fait passer un courant électrique dans l'eau par conduction ionique entre au moins une cathode et au moins une anode reliées respectivement au pôle négatif et au pôle positif d'un dispositif de commande électrique, est caractérisé en ce que l'on fait varier par des impulsions électriques générées par le dispositif électrique de commande la différence de potentiel entre la cathode et l'anode de manière à provoquer à la cathode le dépôt d'une couche de carbonate de calcium (et/ou autre sel) s'opposant au transfert des charges électriques entre la cathode et l'eau et de manière à oxyder celle-ci à l'anode, la cellule d'électrolyse ainsi formée s'apparentant à un condensateur polarisé. Les réactions par transfert de charges électrique aux électrodes dans le condensateur ainsi formées sont limitées à la production de protons hydrogène par oxydation de l'eau suivant la réaction H20 o 2 H+ + X 02 + 2é Les protons hydrogène réagissent au sein de la solution suivante les réactions Les protons hydrogène réagissent au sein de la solution suivant les réactions H+ + HCO3 - > H2O + CO2 H+ + CO3-- - > HCO3 Il en résulte un abaissement du TAC de l'eau. La production d'ions H+ peut être calculée suivant la loi de Faraday H+ = I 96484,6 x Q Avec I égal à l'intensité du courant consommé par la cellule et Q égal au débit d'eau passant dans la cellule. Dans une disposition particulière et préférentielle de l'invention la cathode est utilisée comme masse flottante du dispositif électrique de commande et la variation de potentiel est assurée par des impulsions électriques positionnées à l'anode. REVENDICATIONS 1) Procédé de traitement de l'eau par électrolyse en vue de sa décarbonatation, dans lequel on fait passer un courant électrique dans l'eau à traiter, par conduction ionique, entre une anode et une cathode reliées respectivement aux pôles positif et négatif d'un dispositif de commande électrique caractérisée en ce que l'on fait varier par des impulsions électrique générées par le dispositif électrique de commande, la différence de potentiel entre la cathode et l'anode de manière à provoquer à la cathode le dépôt d'une couche de carbonate de calcium (et/ou autre sel) s'opposant au transfert des charges électriques entre la cathode et l'eau à traiter et de manière à oxyder l'eau à l'anode. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on utilise les protons hydrogène formés à l'anode par l'oxydation de l'eau pour oxyder les bicarbonates contenus dans l'eau à traiter en gaz carbonique. 3) Procédé suivant la revendication l caractérisé en ce que l'on utilise les protons hydrogène formés à l'anode par oxydation de l'eau pour oxyder les carbonates en bicarbonates. 4) Procédé suivant les revendications 2) et 3) caractérisé en ce que l'oxydation des bicarbonates en gaz carbonique et l'oxydation des carbonates en bicarbonates provoquent la diminution du TAC de l'eau traitée et donc sa décarbonatation. 5) Procédé suivant la revendication 1) caractérisé en ce que l'on utilise la cathode de la cellule d'électrolyse comme masse flottante du dispositif de commande électrique.