Décarbonnation par électrolyse des eaux de surface

Résumé du document

Depuis mars 2005, la décarbonatation à la chaux a été remplacée par une décarbonatation par électrolyse. Le changement de procédé était notamment motivé en premier lieu par la vétusté de la décarbonatation à la chaux, mais surtout par l'absence d'introduction de produits chimiques tels que la chaux et le floculant.
Le bilan des quelques années d'exploitation nous démontre que cette installation est loin d'atteindre les performances des stations de déminéralisation par échanges d'ions, osmose inverse ou encore la décarbonatation à la chaux.
Par conséquent, il ne faut pas attendre de rendements exceptionnels de cette installation. Le meilleur rendement atteint avec cet équipement est de 50 % d'abattement sur le Titre Alcalimétrique Complet (TAC). De plus, le rendement est cyclique, mais nous développerons ce point un peu plus loin.

Extraits

[...] Décarbonnation par électrolyse des eaux de surface Depuis mars 2005, la décarbonatation à la chaux a été remplacée par une décarbonatation par électrolyse. Le changement de procédé était notamment motivé en premier lieu par la vétusté de la décarbonatation à la chaux, mais surtout par l'absence d'introduction de produits chimiques tels que la chaux et le floculant. Le bilan des quelques années d'exploitation nous démontre que cette installation est loin d'atteindre les performances des stations de déminéralisation par échanges d'ions, osmose inverse ou encore la décarbonatation à la chaux. [...]

[...] La décarbonatation est fonction de la qualité d'eau d'entrée qui une eau de surface donc fluctuante selon les saisons. La phase de dégradation : période durant laquelle le rendement diminue et nécessite un nettoyage (nettoyage manuel Si la fréquence de nettoyage n'est pas respectée la couche de carbonate s'accumulera sur l'anode. Le surpoids sur celle-ci détériorera l'anode en l'entrainant dans le fond du réacteur. NB : Une anode pliée voire cintrée engendre un court-circuit entre l'anode et la cathode et nuit par conséquent au rendement de l'installation. [...]

[...] Principe de la décarbonatation par électrolyse Le procédé consiste à faire circuler de l'eau entre des électrodes autour desquelles on crée un différentiel de pH pour favoriser un déséquilibre de l'eau. Il se produit alors une décomposition de l'eau en atome d'oxygène et d'hydrogène et une dissociation des impuretés telles que bicarbonates de calcium. Les bicarbonates de calcium sont très peu solubles dans une eau pure mais le deviennent dans une eau chargée en dioxyde de carbone. Le différentiel de pH entraine le dégazage de dioxyde de carbone à l'anode contenu dans les hydrogénocarbonates et la concentration du carbonate de calcium à la cathode. [...]

[...] Il est impératif de suivre les paramètres TAC en amont et aval de l'installation pour détecter le point de dégradation car de ce suivi dépend la durée de vie des anodes. Une concentration trop élevée de carbonate de calcium sur la cathode finit par se reporter sur l'anode Pour clarifier le cycle de fonctionnement, voici un chronographe représentant le rendement de l'installation. La décarbonatation par électrolyse compte les inconvénients suivants : une consommation électrique élevée une fréquence de nettoyage manuel et élevée liée au taux d'utilisation une absence de coagulation des MES (colloïdes et autres) tout repose sur une bonne filtration en tête une dégradation rapide due à la corrosion par oxygène dégagée par l'installation le coût des anodes élevé dégazage important H2 provoquant de petites explosions même dans un local fortement ventilé l'eau doit nécessairement être dégazée comme pour ses cousines (osmose ou station d'eau déminée) Les avantages que peut procurer cette installation sont : L'absence de produit chimique les boues de carbonates de calcium sont revalorisables En conclusion, ce type d'installation n'est pas viable sur une eau de surface et pour une utilisation industrielle. [...]