Brevet FR2835825A1 — publié le 20030815

de duret@. La présente invention concerne un système et un procédé de purification de l'eau permettant de traiter une eau comme de l'eau souterraine polluée contenant des composés azotés. Depuis quelques années, la pollution de l'eau souterraine due à l'infiltration dans le sol des nitrates hydrosolubles provenant des engrais chimiques ou des excréments du bétail est considérée comme un problème grave. On sait que la consommation d'eau souterraine polluée peut provoquer des neuropathies, des cancers ou une méthémoglobinémie chez les jeunes enfants. De ce fait, il est souhaitable de développer une technique permettant de retirer l'azote des nitrates contenu dans l'eau souterraine. Un système permettant de retirer l'azote des nitrates de l'eau souterraine polluée est décrit aux pages 944 et 945 du document "Service Water and Waste Water vol. 41 n 10 (1999)". Dans ce système, l'eau souterraine polluée est tout d'abord traitée dans un éle*rodialyseur de manière à retirer et concentrer l'azote des nitrates, l'eau ainsi traitée est soutirée sous forme d'eau purifiée ou d'eau potable et l'eau usée qui a subi une concentration dans l'éle*rodialyseur est traitée par dénitrification blologique. Cependant, dans le système ci- dessus, un traitement biologique utilisant des ba*éries dénitrifiantes dans des conditions aérobies est employé par la dénitrification blologique. La majorité des ba*éries dénitrifiantes sont des ba*éries hétérotrophes qui nécessitent des matières organiques pour proliférer. C'est pourquoi, quand une eau usée contenant peu de matières organiques doit étre traitée, l'addition d'un donneur d'hydrogène comme le méthanol et l'installation d'un réservoir de purification anaérobie sont essentielles. Il en résulte des problèmes en ce qui concerne l'encombrement et les coûts d'installation du réservoir. De plus, il appara^'t également un problème du fait que les ba*éries dénitrifiantes sont sensiblement influencées par la température environnante ainsi que par les composants contenus dans l'eau usée, si bien que l'a*ivité des bactéries diminue pendant l'hiver quand la température est basse, ce qui réduit l'effet dénitrifiant et conduit à une effficacité instable du traitement de l'eau usée. De plus, il appara^'t un autre problème du fait que, comme l'eau usée qui a subi une concentration dans l'éle*rodialyseur contient une concentration accrue de composés azotés (azote des nitrates), la durée du traitement est prolongée encore avec le traitement blologique. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques mentionnés précédemment et de fournir un système et un procédé de purification de l'eau permettant de traiter une eau contenant des composés azotés de manière efficace et de réduire la taille du système de purification de l'eau. Ainsi, la présente invention concerne un système de purification de l'eau qui comprend un moyen de concentration pour concentrer les composés azotés contenus dans l'eau à traiter, un moyen de traitement pour traiter par un processus électrochimique les composés azotés contenus dans l'eau à traiter traitée par le moyen de concentration, I'eau à traiter contenant au moins des ions halogénure, et un moyen de recyclage pour recycler dans le moyen de concentration l'eau à traiter traitée par le traitement des composés azotés. Grâce à ce système, il est possible de retirer les composés azotés dans l'eau à traiter et de les concentrer par un moyen de concentration, et de soutirer sous forme d'eau purifiée ou d'eau potable l'eau résultante qui est débarrassée des composés azotés. De plus, dans l'eau à traiter qui a subi une concentration par le moyen de concentration et qui contient au moins des ions halogénure, un acide hypobalogéneux peut être produit par un processus électrochimique dans le moyen de traitement des composés azotés. Ainsi, les composés azotés peuvent être retirés efficacement. De la sorte, contrairement à l'état de la technique, les composés azotés (azote des nitrates) contenus dans l'eau à traiter peuvent être retirés efficacement sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un additif spécial comme le méthanol, ce qui facilite encore l'entretien. De plus, selon la présente invention, comme les composés azotés ne sont pas traités par un traitement biologique, il n'est pas nécessaire de réguler la température et il est possible de réduire la taille du système et donc son coût. Par ailleurs, comme le système de purification de l'eau selon la présente invention comprend un moyen de recyclage pour recycler dans le moyen de concentration l'eau à traiter qui a été traitée par le moyen de traitement des composés azotés, I'eau traitée par le moyen de traitement des composés azotés peut être traitée de nouveau par le moyen de concentration sans être soutirée en l'état, ce qui permet d'obtenir un système de purification non polluant. De plus, comme au moins des ions halogénure sont contenus dans l'eau à traiter par le moyen de traitement des composés azotés, un acide hypohalogéneux est contenu dans l'eau à traiter qui a été traitée par le processus électrochimique (électrodialyse). De ce fait, en recyclant dans le moyen de concentration l'eau à traiter contenant un acide hypohalogéneux, il est possible de stériliser l'eau à traiter dans le moyen de concentration. Ainsi, I'eau traitée dans le moyen de concentration peut être soutirée sous forme d'eau purifiée ou d'eau potable, ce qui est favorable du point de vue sanitaire. Par ailleurs, dans ce cas, un acide hypohalogéneux est contenu dans l'eau concentrée dans le moyen de concentration. Ainsi, même si I'eau à traiter qui doit être traitée pour la première fois dans le moyen de concentration ne contient pas d'ions halogénure, il n'est pas nécessaire d'ajouter des ions halogénure, ce qui facilite l'entretien. De préférence, dans le système de purification de l'eau selon la présente invention, le moyen de traitement des composés azotés traite 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates contenu dans l'eau à traiter, de sorte que la teneur en azote des nitrates dans l'eau est de 50 à 100 mg/L. Ainsi, il est possible de réaliser la dénitrification avec un grand rendement et d'améliorer encore le rendement du traitement. De préférence, dans le système de purification de l'eau de la présente invention, le moyen de concentration traite les composés azotés dans l'eau à traiter qui a été traitée dans un moyen de filtration. De ce fait, les composés azotés peuvent être concentrés dans le moyen de concentration après que les composants solides contenus dans l'eau à traiter ont été retirés dans le moyen de filtration, ce qui facilite I'entretien du moyen de concentration. Par ailleurs, quand des ions fer ou des ions manganèse sont contenus dans l'eau à traiter, I'acide hypohalogéneux produit dans le moyen de traitement des composés azotés peut réagir avec ces ions pour produire un hydroxyde de fer qui est peu soluble dans l'eau et un dioxyde de manganèse hydraté. Ainsi, les ions fer et manganèse peuvent être retirés par le moyen de filtration sous forme d'hydroxyde de fer et de dioxyde de manganèse hydraté. De préférence, dans le système de purification de l'eau selon la présente invention, le moyen de concentration comprend un électrodialyseur. De ce fait, les composés azotés contenus dans l'eau à traiter peuvent être concentrés aisément et en continu. De préférence, dans le système de purification de l'eau selon la présente invention, le moyen de concentration comprend un appareillage d'osmose inverse, de sorte que les composés azotés contenus dans leau à traiter peuvent être concentrés aisément et en continu. De préférence, dans le système de purification de l'eau selon la présente invention, le moyen de concentration comprend une résine échangeuse d'ions et un moyen pour régénérer ia résine échangeuse d'ions, de sorte que l'eau à traiter contenant une faible concentration de composés azotés peut passer sur la résine échangeuse d'ions de manière à être soutirée sous forme d'eau purifiée débarrassée des composés azotés. En outre, en faisant passer de l'eau de régénération sur la résine échangeuse d'ions dont la capacité d'échange d'ions est abaissée du fait que les composés azotés adhèrent à la résine, il est possible de régénérer la capacité d'échange d'ions de la résine échangeuse d'ions, tandis que l'eau de répénération utilisée contient des composés azotés en grande concentration. Ainsi, les composés azotés contenus dans l'eau à traiter peuvent être concentrés aisément et de manière continue. De préférence, dans le système de purification de l'eau selon la présente invention, un matériau conducteur contenant un élément du groupe Ib ou IIb du tableau périodique ou revêtu d'un tel élément est utilisé comme matériau métallique constituant une cathode du moyen de traitement des composés azotés, et un matériau insoluble ou le carbone est utilisé comme matériau conducteur constituant une anode du moyen de traitement des composés azotés. De ce fait, une réaction de réduction des nitrates dans l'eau à traiter en nitrites et en ammoniac peut être accélérée de manière à raccourcir la durée nécessaire pour la réaction de réduction, et il est possible de retirer même de faibles concentrations de composés azotés et d'améliorer ainsi le rendement du traitement des composés azotés. La présente invention concerne aussi un procédé de purification de l'eau qui comprend une étape de concentration des composés azotés contenus dans l'eau à traiter, une étape de traitement par un processus électrochimique des composés azotés contenus dans l'eau à traiter qui a été traitée dans 1'étape de concentration, I'eau à traiter contenant au moins des ions halogénure, et une étape de recyclage pour recycler dans l'étape de concentration l'eau à traiter qui a été traitée dans l'étape de traitement des composés azotés. Ainsi, les composés azotés contenus dans l'eau à traiter peuvent être retirés et concentrés dans l'étape de concentration, et 1'eau à traiter résultante, qui est débarrassée des composés azotés, peut étre soutirée sous forme d'eau purifiée ou d'eau potable. Par ailleurs, dans l'eau à traiter concentrée dans l'étape de concentration et contenant au moins des ions halogénure, il peut se former un acide hypohalogéneux par un processus électrochimique dans l'étape de traitement des composés azotés, de sorte que les composés azotés peuvent être retirés efficacement. Ainsi, contrairement à l'état de la technique, les composés azotés, comme les nitrates, contenus dans l'eau à traiter peuvent être retirés efficacement sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un additif spécial comme le méthanol à l'eau à traiter, ce qui facilite l'entretien. En outre, selon la présente invention, comme les composés azotés tels que les nitrates ne sont pas traités par un traitement blologique, il est inutile de réguler la température, ce qui permet de réduire les coûts. Par ailleurs, comme le procédé de purification de l'eau selon la présente invention comprend en outre une étape de recyclage dans l'étape de concentration de l'eau à traiter qui a été traitée dans l'étape de traitement des composés azotés, I'eau traitée dans l'étape de traitement des composés azotés peut être traitée de nouveau dans 1'étape de concentration sans être soutirée en l'état, ce qui permet d'obtenir un traitement de purification non polluant. En outre, comme au moins des ions halogénure sont contenus dans l'eau à traiter qui doit être traitée dans l'étape de traitement des composés azotés, un acide hypohalogéneux est contenu dans 1'eau traitée par le processus électrochimique (électrolyse) de sorte qu'en recyclant I'eau contenant un acide hypohalogéneux dans l'étape de concentration, il est possible de stériliser l'eau à traiter dans l'étape de concentration. Ainsi, I'eau traitée dans l'étape de concentration peut étre soutirée sous forme d'eau purifiée ou d'eau potable, ce qui est favorable du point de vue sanitaire. En outre, dans ce cas, un acide hypohalogéneux est contenu dans l'eau concentrée dans l'étape de concentration de sorte que, même quand des ions halogénure ne sont pas contenus dans l'eau qui doit étre traitée pour la première fois dans l'étape de concentration, il n'est pas nécessaire d'ajouter des ions halogénure, ce qui facilite l'entretien. De préférence, dans le procédé de purification selon la présente invention, dans l'étape de traitement des composés azotés, 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates contenu dans l'eau à traiter sont traités de manière à aJuster la teneur en nitrates de l'eau à 50 à 100 mg/L. Ainsi, il est possible de réaliser la dénitrification avec un grand rendement et d'améliorer encore le rendement du traitement. De préférence, dans le procédé de purification de l'eau selon la présente invention, dans l'étape de concentration, les composés azotés sont traités dans l'eau à traiter qui a été traitée dans une étape de filtration, de sorte que les composés azotés peuvent étre concentrés dans l'étape de concentration après que les composants solides contenus dans l'eau à traiter ont été retirés dans l'étape de filtration, ce qui facilite l'entretien dans l'étape de concentration. Par ailleurs, quand des ions fer et des ions manganèse sont contenus dans l'eau à traiter, un acide hypohalogéneux produit dans l'étape de traitement des composés azotés peut réagir avec les ions fer et les ions manganèse pour produire un hydroxyde de fer qui est peu soluble dans l'eau et un dioxyde de manganèse hydraté. Ainsi, les ions fer et les ions manganèse contenus dans l'eau à traiter peuvent être retirés dans I'étape de filtration sous forme d'hydroxyde de fer et d'hydroxyde de manganèse hydraté. De préférence, dans le procédé de purification de l'eau selon la présente invention, I'étape de concentration est réalisée au moyen d'un électrodialyseur, de sorte que les composés azotés contenus dans l'eau à traiter peuvent étre concentrés aisément et en continu. De préférence, dans le procédé de purification de l'eau selon la présente invention, l'étape de concentration est réalisée au moyen d'un appareillage d'osmose inverse, ce qui permet de concentrer aisément et en continu les composés azotés contenus dans l'eau à traiter. De préférence, dans le procédé de purification de l'eau selon la présente invention, l'étape de concentration comprend une étape de traitement des composés azotés par échange d'ions au moyen d'une résine échangeuse d'ions, et une étape de régénération pour régénérer la résine échangeuse d'ions après l'étape d'échange d'ions. Ainsi, il est possible aussi de traiter une eau contenant une faible concentration de composés azotés dans l'étape d'échange d'ions et de la soutirer ensuite sous forme d'eau purifiée dépourvue de composés azotés. Par ailleurs, dans l'étape de régénération, en faisant passer de l'eau de régénération sur la résine échangeuse d'ions dont la capacité d'échange d'ions a été abaissée du fait des composés azotés qui y adhèrent, il est possible de régénérer la capacité d'échange de la résine échangeuse d'ions et de concentrer aisément les composés azotés du fait que l'eau de régénération utilisée contient les composés azotés à haute concentration. De préférence, dans le procédé de purification de l'eau selon la présente invention, dans l'étape de traitement des composés azotés, comme matériau métallique constituant une cathode, on utilise un matériau conducteur contenant un élément du groupe Ib ou IIb du tableau périodique ou revêtu d'un de ces éléments, et comme matériau conducteur constituant une anode, on utilise un matériau insoluble ou le carbone, de sorte qu'il est possible d'accélérer les réactions de réduction des nitrates en nitrites et en ammoniac et de raccourcir ainsi la durée nécessaire pour les réactions de réduction, et de retirer les composés azotés méme quand ils sont présents en faibles concentrations. Ceci permet d'améliorer le rendement de traitement de composés azotés. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: la figure 1 est un schéma montrant un système de purification de l'eau selon la présente invention; la figure 2 est un schéma montrant un dispositif de traitement des composés azotés; la figure 3 est un schéma montrant un système de purification de l'eau constituant un autre mode de réalisation selon la présente invention; la figure 4 est un schéma montrant un système de purification de l'eau constituant encore un autre mode de réalisation de la présente invention; et la figure 5 est un schéma montrant un système de purification de l'eau constituant encore un autre mode de réalisation de la présente invention. La figure montre un système de purification de l'eau S qui fonctionne selon le procédé de purification de l'eau de la présente invention. L'eau à traiter peut être de l'eau souterraine polluée par des nitrates hydrosolubles qui ont pénétré dans le sol depuis des engrais chimiques ou des excréments du bétail par exemple. Cette eau à traiter peut contenir 10 à 30 mg/L d'azote des nitrates et des ions halogénure qui peuvent être par exemple des ions chiorure. Le système S comprend un réservoir 10 destiné à stocker l'eau à traiter, un électrodialyseur 11 à titre de moyen de concentration pour concentrer les composés azotés dans une étape de concentration, et un dispositif de traitement des composés azotés 1 à titre de moyen de traitement des composés azotés dans une étape de traitement. Le réservoir 10 est relié par une conduite 12 à un réservoir de stockage d'eau à traiter 13 qui fait partie de l'électrodialyseur 11. De plus, une conduite 15 pour soutirer l'eau purifiée par l'électrodialyseur 11 est reliée à ce dernier. Une conduite 16 pour transférer dans le dispositif de traitement des composés azotés 1 I'eau qui a subi une concentration est reliée aussi à l'électrodialyseur. Une conduite 17 pour soutirer du dispositif de traitement des composés azotés I'eau traitée est reliée au dispositif l. L'électrodialyseur 11 à titre de moyen de concentration fonctionne par électrodialyse de sorte que l'eau subit une concentration au moyen d'une pluralité de membranes anloniques qui sont sélectivement perméables aux anlons et d'une pluralité de membranes cationiques qui sont sélectivement perméables aux cations. Les membranes anloniques et les membranes cationiques, non représentées, sont disposées de manière alternée. On peut trouver une description détaillée de cette technique aux pages 152 à 156 du document "Unit Operations for Removal of Nitrogen and Phosphorus" dans "Research Report on Technique for Prevention of Eutrophication in Closed Expanse of Water, 1997, Rational Technique for Treatment of Nitrogen and Phosphorus in Industrial Waste Water". Dans ce mode de réalisation, tout d'abord, dans l'étape de concentration, l'eau à traiter contenue dans le réservoir 10 est transférée dans le réservoir de stockage 13 de l'électrodialyseur 11 par la conduite 12, et une tension est appliquée à des électrodes de l'éle*rodialyseur 11 qui ne sont pas montrées. Il en résulte que l'eau à traiter qui contient 10 à mg/L de nitrates est traitée à raison d'environ 110 tonnes par jour, par exemple, et est séparée en 100tonnes d'eau purifiée contenant 5 à 8 mg/L de nitrates et en 10 tonnes d'eau ayant subi une concentration qui contient 200 à 500 mg/L de nitrates. A ce stade, les ions chlorure contenus dans l'eau poiluée à traiter migrent dans l'eau qui a subi la concentration. Ainsi, l'eau purifiée dans l'électrodialyseur 11 dans l'étape de concentration peut satisfaire aux normes de qualité de l'eau selon lesquelles la teneur en nitrates ne doit pas dépasser 10 mg/L et elle peut être utilisée comme eau potable. En méme temps, l'eau ayant subi une concentration dans l'éle*rodialyseur 11 est transférée dans le dispositif de traitement des nitrates 11 par la conduite 16. Le dispositif 1 est employé dans le présent mode de réalisation pour dénitrifier l'eau à traiter par un processus électrochimique (électrolyse) et il comprend (figure 2) un récipient de traitement 2 qui constitue une chambre de traitement 4 ayant une entrée pour permettre à l'eau ayant subi la concentration de pénétrer dans la chambre 4 par la conduite 16 et une sortie, deux éle*rodes, c'est-à-dire une anode 5 et une cathode 6, qui sont situées l'une en face de l'autre en étant partiellement immergées dans l'eau à traiter dans la chambre de traitement 4, une source d'énergie 7 pour alimenter les élec*rodes 5 et 6 et un dispositif de commande pour commander la source d'énergie 7. L'entrée, la sortie et le dispositif de commande ne sont pas représentés sur la figure 2. En outre, il est prévu dans le dispositif 1 un agitateur 8 pour agiter l'eau dans le récipient de traitement 2. La cathode 6 est constituée par un matériau conducteur contenant un élément du groupe Ib ou IIb du tableau période ou revêtue d'un tel élément, comme le zinc, le cuivre, I'argent ou le laiton, qui est un alliage de zinc et de cuivre, tandis que l'anode 5 est une électrode insoluble comprenant un matériau insoluble qui peut être un métal comme le platine, I'iridium, le palladium ou un oxyde d'un tel métal, ou le carbone. De plus, un élément cylindrique formant écran 9 est disposé entre l'anode 5 et la cathode 6 en entourant l'anode 5. L'élément 9 est constitué par un élément non condu*eur tel qu'une toile en fibres de verre ou en matière plastique et est capable d'empêcher les bulles d'oxygène produites au niveau de l'anode 5 de migrer vers la cathode 6. Dans ce cas, les ions présents au voisinage de l'anode 5 peuvent traverser l'élément formant écran 9 et se déplacer vers la cathode 6. En outre, I'élément 9 empêche l'anode 5 d'être influencée par l'agitation due au mouvement de l'eau polluée ou de l'agitateur 8. Avec l'agencement décrit ci-dessus, dans l'étape de traitement des composés azotés, i'eau à traiter qui a subi une concentration dans l'étape de concentration est stockée dans le récipient de traitement 2 du dispositif 1, et le dispositif de commande déclenche ia source d'énergie 7 de manière à alimenter la cathode 6 et l'anode 5 pour électrolyser l'eau à traiter. Du côté de la cathode 6, les ions nitrate contenus dans l'eau sont convertis en ions nitrite par une réaction de réduction représentée ci dessous. Puis, les ions nitrite ainsi produits sont convertis en outre en ammoniac par une autre réaction de réduction représentée ci-dessous: NO3- + H20 + 2e NO2- + 20H NO2- + 5H20 + 6e NH3(aq) + 70H En même temps, du côté de l'anode 5, comme des ions chlorure sont présents dans l'eau ayant subi une concentration, il se forme de l'acide hypochloreux et de l'ozone ou de l'oxygène actif depuis la surface de l'anode 5, de sorte que l'ammoniac présent dans l'eau à traiter est oxydé et qu'il se forme du gaz azote selon la réaction suivante: 2NH3 + 3HCIO N2 1 + 3HCI + 3H20 Dans ce cas, quand la teneur en ions chlorure de l'eau ayant su bi la concentration est i nférieure à une teneu r prédétermi née tel le q ue mg/L, des ions chlorure supplémentaires sont fournis sous forme de chlorure de potassium ou de chlorure de sodium, par exemple, à l'eau à traiter, par un moyen d'apport régulé des ions chlorure. Ainsi, la production d'acide hypochloreux par éle*rolyse est accélérée, de sorte que l'ammoniac présent dans l'eau à traiter peut être oxydé efficacement. Toutefois, quand la teneur en ions chlorure dans l'eau à traiter avant la concentration n'est pas inférieure à 100 mg/L, il n'est pas nécessaire de réguler la teneur en ions chlorure avec le dispositif d'apport régulé des ions chlorure. Ainsi, les composés azotés présents dans l'eau ayant subi la concentration, qui contient 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates, peuvent être retirés efficacement dans le dispositif 1, et l'eau résultante peut être soutirée sous forme d'une eau à traiter qui contient 10 à 30 mg/L d'azote des nitrates. De ce fait, contrairement à l'état de la technique, les composés azotés comme les nitrates qui sont contenus dans l'eau à traiter peuvent être retirés efficacement sans qu'il soit nécessaire d'ajouter un additif spécial comme le méthanol, ce qui facilite l'entretien. Par ailleurs, contrairement à l'état de la technique, les composés azotés tels que les nitrates ne sont pas traités par un traitement biologique de sorte qu'il n'est pas nécessaire de réguler la température et qu'il est possible de réduire les dimensions du système de purification de l'eau et ainsi de réduire les coûts. En outre, dans ce mode de réalisation, comme l'eau à traiter qui a subi une concentration de manière à présenter une teneur en composés azotés de 200 à 500 mg/L par l'électrodialyseur 11 dans l'étape de concentration est électrolysée par le dispositif 1 dans l'étape de traitement des composés azotés, les composés azotés peuvent être retirés efficacement. Plus précisément, quand une eau à traiter ayant une teneur relativement basse en composés azotés, par exemple 50 mg/L, est traitée par un processus électrochimique direct (électrolyse) de manière à réduire à 10 mg/L la teneur en composés azotés, un rendement en courant de % et une tension de 8 V sont nécessaires. En même temps, quand I'eau à traiter ayant subi une concentration dans l'électrodialyseur 11 pour avoir une teneur en composés azotés de 50 mg/L est traitée de la même manière que dans le présent mode de réalisation pour réduire la teneur en composés azotés à 10 mg/L, il est possible de réaliser la dénitrification à un rendement en courant de 70 % et à une tension de 5 V, ce qui permet de réaliser le traitement de purification de l'eau de manière très efficace. On va maintenant décrire un système de purification de l'eau T constituant un autre mode de réalisation de la présente invention, en se référant à la figure 3. Sur cette figure, les composants représentés par les mêmes signes de référence que sur la figure 1 remplissent des fonctions identiques ou similaires aux composants de la figure 1 correspondants. Comme dans le cas du système de purification de l'eau S du mode de réalisation précédent, le système T comprend un réservoir 10 pour stocker l'eau souterraine polluée, un électrodialyseur 11 à titre de moyen de concentration pour réaliser une étape de concentration des composés azotés contenus dans l'eau à traiter, et un dispositif de traitement 1 pour réaliser une étape de traitement des composés azotés. En outre, le système T comprend une pompe 20 à titre de moyen de recyclage pour réaliser une étape de recyclage dans l'éle*rodialyseur 11 de l'eau traitée dans le dispositif de traitement 1. Le système T ne comporte pas la conduite 17 utilisée dans le mode de réalisation précédent pour soutirer du système l'eau traitée dans le dispositif 1. A la place de cette conduite 17, une extrémité d'uneconduite 21 est reliée au dispositif de traitement 1 par une pompe 20 tandis que l'autre extrémité de la conduite 21 est reliée à la conduite 12 qui relie le réservoir 10 à l'électrodialyseur 11. Avec l'agencement ci-dessus, I'eau à traiter stockée dans le réservoir 10 est transférée dans le réservoir de stockage 13 de l'électrodialyseur 11 par la conduite 12. Puis, I'étape de concentration qui a été décrite en détail ci-dessus est réalisée dans l'électrodialyseur 11 pour séparer l'eau à traiter en une eau purifiée contenant 5 à 8 mg/L d'azote des nitrates et en une eau ayant subi une concentration contenant 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates. Ainsi, dans ce mode de réalisation également, I'eau purifiée par l'électrodialyseur 11 peut satisfaire aux normes de qualité de l'eau selon lesquelles la teneur en azote des nitrates ne doit pas dépasser 10 mg/L, et elle peut donc étre utilisée comme eau potable. En même temps, i'eau à traiter qui a subi une concentration dans l'électrodialyseur 11 est transférée dans le dispositif de traitement 1 par la conduite 16. Comme dans le mode de réalisation précédent, dans le dispositif 1, quand le dispositif de commande déclenche la source d'énergie 7 de manière à alimenter la cathode 6 et l'anode 5 (figure 2) de l'étape de traitement des composés azotés, les ions nitrate contenus dans l'eau à traiter sont convertis à la cathode 6 en ions nitrite par une réaction de réduction, et les ions nitrite formés sont convertis en ammoniac par une autre réaction de réduction. En même temps, au niveau de l'anode 5, comme des ions chlorure sont contenus dans l'eau ayant subi la concentration, il se forme de l'acide hypochloreux et de l'ozone ou de l'oxygène actif, de sorte que l'ammoniac est oxydé en gaz azote. Ainsi, les composés azotés présents dans l'eau contenant 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates peuvent être retirés efficacement dans le dispositif 1, et l'eau qui en résulte, dont la teneur en azote des nitrates a été réduite à 10 à 30 mg/L, est envoyée dans la conduite 12 reliant le réservoir 10 à l'électrodialyseur 11 par la pompe 20 et la conduite 21 dans l'étape de recyclage. Après quoi elle est transférée en même temps que I'eau provenant du réservoir 10 dans le réservoir de stockage 13 de l'électrodialyseur 11. Ainsi, I'eau traitée dans le dispositif 1 n'est pas soutirée hors du système mais les composés azotés qu'elle contient sont concentrés de nouveau dans l'électrodialyseur 11. Ainsi, I'eau usée qui ne peut pas être soutirée du système sous forme d'eau purifiée est recyclée, ce qui évite une pollution de l'environnement. Par ailleurs, comme des ions chlorure sont contenus dans l'eau à traiter avant qu'elle soit traitée dans le dispositif 1, de l'acide hypochloreux est contenu dans l'eau traitée dans le dispositif 1, ce qui permet de stériliser non seulement l'eau traitée dans le dispositif 1, mais aussi l'eau provenant du réservoir 10 qui rejoint la précédente dans la conduite 12. Ainsi, I'eau à traiter qui pénètre dans l'électrodialyseur 11 peut subir une concentration et une séparation après avoir été stérilisée préalablement avec l'acide hypochloreux, de sorte qu'il est possible de produire une eau purifiée dans des conditions favorables du point de vue sanitaire. Par ailleurs, I'acide hypochloreux contenu dans l'eau à traiter est concentré de nouveau dans l'électrodialyseur 11 et transféré dans le dispositif de traitement 1 en même temps que l'eau. De ce fait, comme décrit ci-dessus, quand la teneur en ions chlorure de l'eau à traiter est ajustée à une certaine valeur (par exemple 100 mg/L) au début du traitement, il n'est pas nécessaire d'ajouter des ions chlorure supplémentaires, ce qui évite un entretien compliqué. On va maintenant décrire un système de purification de l'eau U constituant un autre mode de réalisation, en se référant à la figure 4. Sur cette figure, les composants représentés par les mêmes signes de référence que sur la figure 1 remplissent les mêmes fonctions ou des fonctions similaires. Comme dans le cas du système T précédent, le système U comprend un réservoir 10 pour stocker l'eau souterraine polluée, un électrodialyseur 11 à titre de moyen de concentration pour réaliser une étape de concentration des composés azotés dans l'eau à traiter, un dispositif de traitement des composés azotés 1 pour réaliser une étape de traitement des composés azotés et une pompe 20 à titre de moyen de recyclage pour réaliser une étape de recyclage dans l'électrodialyseur 11 de l'eau traitée dans le dispositif 1. En outre, entre le réservoir 10 et l'électrodialyseur 11, le système U comprend un filtre à sable 22 à titre de moyen de filtration pour réaliser une étape de filtration. Plus précisément, la conduite 21 pour transférer dans I'électrodialyseur 11 I'eau traitée dans le dispositif 1 est reliée à la partie amont de la conduite 12 qui transfère dans l'électrodialyseur 11 I'eau provenant du réservoir 10, et le filtre à sable 22 est situé en aval du point de jonction des conduites 12 et 21. Avec l'agencement ci-dessus, dans l'étape de filtration, I'eau stockée dans le réservoir 10 traverse le filtre à sable 22, ce qui permet de retirer par filtration les composants solides qu'elle contient. Puis, I'eau filtrée dans le filtre à sable 22 est transférée dans le réservoir de stockage 13 de l'électrodialyseur 11 par la partie de la conduite 12 qui est située en aval du filtre à sable 22. L'eau transférée dans l'électrodialyseur 11 subit l'étape de concentration décrite en détail ci-dessus pour produire une eau purifiée contenant 5 à 8 mg/L d'azote des nitrates et une eau ayant subi une concentration et contenant 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates. Par conséquent, dans ce mode de réalisation également, I'eau purifiée par l'éle*rodialyseur 11 peut satisfaire aux normes de qualité de I'eau selon lesquelles la teneur en azote des nitrates ne doit pas dépasser mg/L et peut être utilisée comme eau potable. En même temps, I'eau qui a subi la concentration dans l'électrodialyseur 11 est transférée dans le dispositif de traitement des composés azotés 1 par la conduite 16. Comme dans le mode de réalisation précédent, dans le dispositif 1, quand le dispositif de commande déclenche la source d'énergie 7 de manière à alimenter la cathode 6 et l'anode 5 dans l'étape de traitement des composés azotés (figure 2), les ions nitrate contenus dans l'eau sont convertis par réduction à la cathode 6 en ions nitrite qui sont eux-mêmes convertis par réduction en ammoniac. En même temps, du côté de l'anode 5, comme des ions chlorure sont contenus dans l'eau ayant subi la concentration, il se forme de l'acide hypochloreux et de l'ozone ou de l'oxygène actif au niveau de l'anode 5, de sorte que l'ammoniac est oxydé et qu'il se forme du gaz azote. Ainsi, les composés azotés présents dans l'eau ayant subi la concentration qui contient 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates peuvent être retirés efficacement dans le dispositif 1, et l'eau dont la teneur en azote des nitrates a été réduite à 10 à 30 mg/L peut être recyclée dans I'électrodialyseur 11 par la pompe 20, la conduite 21 et la conduite 12. Quand l'eau à traiter contient, avant d'être traitée dans le dispositif 1, au moins 100 mg/L d'ions chlorure, comme décrit ci-dessus, I'eau traitée dans le dispositif 1 contient une grande quantité d'acide hypochloreux de sorte qu'il est possible de stériliser par l'acide hypochloreux non seulement l'eau traitée dans le dispositif 1 mais aussi l'eau à traiter provenant du réservoir qui rejoint dans la conduite 12 I'eau recyclée. Ainsi, I'eau transférée dans l'électrodialyseur 11 peut subir une concentration et une séparation après avoir été stérilisée préalablement avec l'acide hypochloreux, de sorte qu'il est possible de produire une eau purifiée dans des conditions favorables du point de vue sanitaire. En outre, I'acide hypochloreux contenu dans l'eau à traiter est concentré de nouveau dans l'électrodialyseur 11 et transféré dans le dispositif 1 en même temps que l'eau à traiter. De ce fait, lorsque la teneur en ions chlorure dans l'eau à traiter est ajustée à une certaine valeur (par exemple 100 mg/L) au début du traitement, il n'est pas nécessaire d'ajouter des ions chlorure supplémentaires, ce qui permet d'éviter un entretien compliqué. Par ailleurs, quand des ions fer et des ions manganèse sont contenus dans l'eau souterraine polluée qui doit être traitée, ces ions sont concentrés aussi dans l'électrodialyseur 11 et sont transférés dans le dispositif 1 en même temps que l'eau qui a subi la concentration. Comme une grande quantité d'hypochlorites est présente dans le dispositif 1 comme décrit ci-dessus, les ions fer et les ions manganèse réagissent avec ces hypochlorites pour former de l'hydroxyde de fer (III) qui est peu soluble dans l'eau et du dioxyde de manganèse hydraté comme le montrent les réactions ci-dessous: 2Fe2+ + NaCIO + 5H2O 2Fe(OH)3 + NaCI + 4H+ Mn2+ + NaCIO + 2H20 MnO2,H2O + NaCI + 2H+ L'hydroxyde de fer (III) et le dioxyde de manganèse hydraté produits dans le dispositif 1 sont envoyés par la pompe 20 et la conduite 21 dans la conduite 12 qui relie le réservoir 10 à l'électrodialyseur 11. Comme la conduite 21 est reliée à la conduite 12 en amont du filtre à sable 22, I'eau contenant des hypochlorites qui est envoyée par la pompe rejoint l'eau provenant du réservoir 10, et les ions fer et les ions manganèse contenus dans l'eau provenant du réservoir 10 produisent aussi de l'hydroxyde de fer (III) et du dioxyde de manganèse hydraté qui sont ensuite séparés par filtration dans le filtre à sable 22 et qui peuvent donc être retirés efficacement, ce qui permet d'améliorer l'efficacité de la purification. Dans le dispositif 1, I'eau ayant subi la concentration, qui contient 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates, est dénitrifiée par un processus électrochimique (électrolyse) de manière à obtenir une teneur en azote des nitrates de 10 à 30 mg/L. Puis, I'eau ainsi dénitrifiée est recyclée par la pompe 20 dans l'électrodialyseur 11 pour y subir une concentration en même temps que l'eau provenant du réservoir 10, ce qui permet de réaliser un traitement de dénitrification très efficace. L'électrodialyseur 11 utilisé comme moyen de concentration dans chacun des modes de réalisation précédents et qui permet de concentrer les composés azotés de manière aisée et continue peut être remplacé par un dispositif d'osmose inverse. On va maintenant décrire un système de purification de l'eau V constituant un autre mode de réalisation de la présente invention, en se référant à la figure 5. Sur cette figure, les composants représentés par les mêmes signes de référence que sur les figures 1, 3 et 4 remplissent les mêmes fonctions ou des fonctions similaires. Le système de purification de l'eau V comporte un réservoir 10 pour stocker l'eau souterraine polluée, une résine échangeuse d'ions 30 (dans le cas présent, une résine échangeuse d'anions) contenues dans un récipient 31, à titre de moyen de concentration pour réaliser une étape de concentration des composés azotés, un dispositif de traitement des composés azotés 1 à titre de moyen de traitement pour réaliser une étape de traitement des composés azotés, et une pompe 20 à titre de moyen de recyclage pour réaliser une étape de recyclage dans le récipient 31 de l'eau traitée dans le dispositif 1. Le réservoir 10 est relié par la conduite 12 au récipient 31 auquel est reiiée une conduite 15 pour soutirer l'eau purifiée par la résine échangeuse d'ions 30. Au récipient 31 est également reliée une conduite 32 permettant d'introduire de l'eau de régénération dans le récipient 31 pour remplacer par des ions chlorure les ions nitrate fixés sur la résine échangeuse d'ions 30 quand la capacité d'échange de la résine diminue. De plus, une conduite 16 permet de transférer dans le dispositif 1 I'eau de régénération qui a été utilisée dans le récipient 31. Une conduite 17 est reliée au dispositif 1 pour soutirer du système l'eau dénitrifiée, et, en outre, u ne cond uite 2 1 da ns laq uel le est située une pompe 20 relie le dispositif 1 à la conduite 12. Dans le présent mode de réalisation, tout d'abord, dans l'étape de concentration, I'eau stockée da ns le réservoir 10 est transférée da ns le récipient 31 par la conduite 12 pour réaliser un échange d'ions entre les ions nitrate et nitrite contenus à basse concentration dans l'eau à traiter par des ions de la résine échangeuse d'ions 30. Ainsi, pour 100 tonnes par jour, il en résulte la production d'une eau ayant une teneur en azote des nitrates de 10 à 20 mg/L de 98tonnes d'eau purifiée contenant 1 à mg/L d'azote des nitrates. Ainsi, l'eau purifiée au moyen de la résine échangeuse d'ions 30 peut satisfaire aux normes de qualité de l'eau selon lesquelles la teneur en azote des nitrates ne doit pas dépasser 10 mg/L et elle peut être utilisée comme eau potable. Quand la capacité d'échange de la résine échangeuse d'ions 30 diminue, de l'eau de répénération contenant une grande concentration de chlorure de sodium est introduite dans le récipient 31 par la conduite 32, de sorte que les ions nitrate et nitrite, fixés sur la résine échangeuse d'ions 30 sont remplacés par des ions chlorure contenus dans l'eau de régénération, ce qui permet de répénérer la résine échangeuse d'ions 30. Puis, l'eau de régénération utilisée est envoyée par la conduite 16 au dispositif 1 pour y être traitée. Pour de plus amples détails au sujet de la technique utilisée, on se référera aux pages 145 à 148 du document "Unit Operations for Removal of Nitrogen and Phosphorus" in "Research Report on Technique for Prevention of Eutrophication in Closed Expanse of Water, 1997, Rational Technique for Treatment of Nitrogen and Phosphorus in Industrial Waste Water". Quand une eau à traiter contenant 10 à 20 mg/L d'azote des nitrates est traitée à raison d'environ 100 tonnes par jour comme décrit ci- dessus, 2 tonnes d'eau contenant 200 à 1000 mg/L d'azote des nitrates sont envoyées au dispositif de traitement 1 sous forme d'eau de régénération usée qui contient les ions chlore présents initialement dans l'eau souterraine polluée et les ions chlore présents initialement dans l'eau de régéné ration fra che et q ui n'ont pas été sou m is à l'écha nge d'ions. Comme dans les modes de réalisation précédents, dans le dispositif 1, quand le dispositif de commande déclenche la source d'énergie 7 pour alimenter la cathode 6 et l'anode 5 de l'étape de traitement des composés azotés (figure 2), les ions nitrate contenus dans l'eau ayant subi la concentration sont convertis par réduction à la cathode 6 en ions nitrite qui sont convertis encore en ammoniac par réduction. En même temps, du côté de l'anode 5, comme des ions chlorure sont contenus dans l'eau ayant subi la concentration, de l'acide hypochloreux et de l'ozone ou de l'oxygène actif se forment au niveau de l'anode 5, de sorte que l'ammoniac est oxydé en formant du gaz azote. Ainsi, les composés azotés présents dans l'eau ayant subi ia concentration contenant 200 à 1000 mg/L d'azote des nitrates peuvent être retirés efficacement dans le dispositif de traitement 1, et l'eau résultante, dont la teneur en azote des nitrates a été réduite à 10 à mg/L, peut être soutirée du système par la conduite 17. Ainsi, contrairement à l'état de la technique, les composés azotés tels que les nitrates qui sont contenus dans l'eau à traiter peuvent être retirés efficacement sans qu'il soit nécessaire d'ajouter à l'eau à traiter un additif spécial comme le méthanol, ce qui facilite l'entretien. Par ailleurs, contrairement à l'état de la technique, les composés azotés tels que les nitrates ne sont pas traités par un traitement biologique, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de réguler la température et qu'il est possible de réduire les dimensions du système de purification de l'eau et donc son coût. L'eau qui a été traitée dans le dispositif et dont la teneur en azote des nitrates a été réduite à 10 à 30 mg/L peut aussi être recyclée par la conduite 21 et la pompe 20 dans le récipient 31 par l'intermédiaire du filtre à sable 22 disposé dans la conduite 12, de sorte que les composés azotés peuvent être concentrés de nouveau dans le récipient 31 par le biais de l'eau de régénération. L'eau ainsi traitée peut être soutirée sous forme d'eau purifiée tandis que l'eau qui a subi la concentration et qui ne peut pas être soutirée du système peut être recyclée, ce qui permet d'éviter une pollution de l'environnement. En outre, I'eau qui doit être envoyée dans le récipient 31 peut être concentrée et séparée après avoir été stérilisée avec l'acide hypochloreux, de sorte qu'il est possible de produire une eau purifiée dans des conditions favorables du point de vue sanitaire. En outre, quand des ions fer ou des ions manganèse sont contenus dans l'eau souterraine polluée, cette eau est transférée dans le dispositif 1 avec ces ions, car la résine échangeuse d'ions 30 n'est pas capable de fixer les cations. Comme l'eau qui quitte le dispositif contient une grande quantité d'hypochlorites, les ions fer et manganèse réagissent avec ces hypochlorites selon les réactions indiquées ci-dessus en produisant de l'hydroxyde de fer (III) qui est peu soluble dans l'eau et du dioxyde de manganèse hydraté. L'eau contenant de l'hydroxyde de fer (III) et du dioxyde de manganèse hydraté est envoyée par la pompe 20 et la conduite 21 dans la conduite 12 o elle rejoint l'eau provenant du réservoir 10, pour être ensuite filtrée dans le filtre à sable 22. Ainsi, les ions fer et manganèse peuvent être retirés efficacement. Dans les modes de réalisation précédents, bien que l'on ait indiqué que les ions halogénure sont des ions chlorure et que l'acide hypohalogéneux formé est l'acide hypochloreux, les ions halogénure peuvent être des ions fluorure ou des ions bromure de sorte que l'acide hypohalogéneux formé peut étre l'acide hypofluoreux ou l'acide hypobromeux. En outre, comme le moyen de traitement des composés azotés traite 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates contenus dans l'eau à traiter de manière à aJuster la teneur en azote des nitrates à 50 à 100 mg/L, la dénitrification peut être réalisée avec un haut rendement, ce qui permet d'améliorer l'effcacité du traitement. En outre, lorsque le moyen de concentration comprend un électrodialyseur ou un appareillage d'osmose inverse, les composés azotés contenus dans l'eau à traiter peuvent être concentrés aisément et de manière continue, et quand il comprend une résine échangeuse d'ions et un moyen pour régénérer cette résine, il est possible de faire passer sur la résine échangeuse d'ions une eau à traiter contenant une faible concentration de composés azotés et de produire ainsi une eau purifiée débarrassée des composés azotés. En outre, la résine échangeuse d'ions peut être répénérée grâce à de l'eau de régénération, et l'eau de régénération usée ainsi formée contient des composés azotés à haute concentration, de sorte qu'il est possible de concentrer aisément et en continu les composés azotés contenus dans l'eau à traiter. De plus, comme un matériau conducteur contenant un élément du groupe Ib ou IIb du tableau périodique ou revêtu d'un tel élément est utilisé comme matériau métallique constituant la cathode du rnoyen de traitement des composés azotés et comme un matériau insoluble ou le 3 5 ca rbone est utilisé com me matériau conducteu r constituant l'a node, il est possible d'accélérer les réactions de réduction des nitrates en nitrites et en ammoniac et de raccourck alnsi la durde ncessake pour les rotations de duion et de rearer des concentrations mime Bibles de composes azots, ce qui amAliom le rendement du traKement. REVENDICATIONS 1. Système de purification de l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de concentration () pour concentrer les composés azotés contenus dans 1'eau à traiter, un moyen de traitement des composés azotés () pour traiter par un processus électrochimique les composés azotés contenus dans l'eau traitée par le moyen de concentration, I 'ea u à traiter contenant des ions ha logén u re, et u n moyen de recyclage (20, 21) pour recycler dans le moyen de concentration 1'eau traitée par le moyen de traitement des composés azotés. 2. Systè me sel on la reven d i cation 1, ca ractéri sé en ce q ue le moyen de traitement des composés azotés traite 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates contenu dans l'eau à traiter de manière à ajuster la teneur en azote des nitrates dans l'eau à 50 à 100 mg/L. 3. Système selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyen de concentration traite les composés azotés dans l'eau traitée dans un moyen de filtration (22). 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de concentration comprend un électrodialyseur. 5. Système selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé en ce que le moyen de concentration comprend un appareillage d'osmose inverse. 6. Système selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé en ce que le moyen de concentration comprend une résine échangeuse d'ions et un moyen (32) pour régénérer la résine échangeuse d'ions. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un matériau conducteur contenant un élément du groupe Ib ou IIb du tableau périodique ou revêtu d'un tel élément est utilisé comme matériau métallique constituant une cathode (6) et un matériau insoluble ou le carbone est utilisé comme matériau conducteur constituant une anode (5) du moyen de traitement des composés azotés. 8. Procédé de purification de l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de concentration des composés azotés contenus dans l'eau à traiter, une étape de traitement par un processus électrochimique des composés azotés contenus dans l'eau traitée dans l'étape de concentration, i'eau à traiter contenant des ions halogénure, et une étape de recyclage dans l'étape de concentration de l'eau traitée dans 1'étape de traitement des composés azotés. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que, dans l'étape de traitement des composés azotés, 200 à 500 mg/L d'azote des nitrates contenus dans l'eau à traiter sont traités de manière à ajuster à à 100 mg/L la teneur en azote des nitrates de l'eau. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que, dans l'étape de concentration, les composés azotés sont traités dans l'eau à traiter qui a été traitée dans une étape de filtration. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que 1'étape de concentration est réalisée au moyen d'un électrodialyseur. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'étape de concentration est réalisée au moyen d'un appareillage d'osmose inverse. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'étape de concentration comprend une étape de traitement des composés azotés par échange d'ions au moyen d'une résine échangeuse d'ions et une étape de régénération de la résine échangeuse d'ions après l'étape d'échange d'ions. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que, dans l'étape de traitement des composés azotés, un matériau conducteur contenant un élément du groupe Ib ou IIb du tableau périodique ou revêtu d'un tel élément est utilisé comme matériau constituant une cathode et un matériau insoluble ou le carbone est utilisé