La présente invention se rapporte au domaine des mécanismes de traitement de substances réductrices d’origine minérale ou organique dans un milieu aqueux et plus particulièrement au domaine des mécanismes permettant le traitement de substances réductrices présentant une demande chimique en oxygène dite dure ou réfractaire.The present invention relates to the field of mechanisms for treating reducing substances of mineral or organic origin in an aqueous medium and more particularly to the field of mechanisms allowing the treatment of reducing substances having a so-called hard or refractory chemical oxygen demand.
Pour des raisons d’ordre écologique, les eaux d’origines industrielles ne peuvent pas faire l’objet d’un rejet dans les milieux naturels lorsqu’elles comprennent certaines substances plus ou moins complexes pour lesquelles l’oxydation et/ou la dégradation biologique sont particulièrement difficiles, voire impossibles. En effet, de tels rejets conduiraient à un appauvrissement du dioxygène disponible dans les milieux aquatiques et nuiraient aux écosystèmes en les affectant par hypoxie et anoxie.For ecological reasons, industrial wastewater cannot be discharged into natural environments when it contains certain more or less complex substances for which oxidation and/or biological degradation are particularly difficult, or even impossible. Indeed, such discharges would lead to a depletion of the oxygen available in aquatic environments and would harm ecosystems by affecting them through hypoxia and anoxia.
Pour que des eaux contenant de telles substances dites DCO dure, c’est-à-dire pour lesquelles une demande chimique en oxygène est particulièrement élevée, puissent faire l’objet de rejets dans la nature, il est donc indispensable et impératif qu’elles supportent un traitement préalable aboutissant à l’oxydation de ces substances. Différentes solutions d’oxydation des substances en suspension ont ainsi été développées qui autorisent le rejet de solutions aqueuses traitées dans les milieux naturels tout en répondant aux contraintes de respect des écosystèmes.In order for water containing such substances known as hard COD, i.e. for which a chemical oxygen demand is particularly high, to be discharged into nature, it is therefore essential and imperative that they undergo prior treatment leading to the oxidation of these substances. Various solutions for the oxidation of suspended substances have thus been developed which allow the discharge of treated aqueous solutions into natural environments while meeting the constraints of respecting ecosystems.
Si des solutions de traitement existent et ont été développées telles que la mise en œuvre du procédé dit « Fenton » ou encore l’oxydation par H2O2sous catalyse par ultraviolet, elles sont également à l’origine d’une production importante, sinon non négligeable, de déchets. Certaines solutions développées, comme le traitement avec oxydation par ozone sont même parfois dangereuses. Mais de façon plus générale, les différentes solutions actuellement disponibles, en dépit d’investissements et frais de mise en œuvre souvent particulièrement élevés, comme par exemple dans le cadre d’un traitement par oxydation par oxygène hypercritique, ne répondent pas pour autant correctement aux exigences de performances requises aux regards des normes environnementales de plus en plus contraignantes pour le rejet d’effluents.Although treatment solutions exist and have been developed, such as the implementation of the so-called "Fenton" process or oxidation by H2 O2 under ultraviolet catalysis, they also generate significant, if not negligible, waste production. Some developed solutions, such as treatment with ozone oxidation, are sometimes even dangerous. But more generally, the various solutions currently available, despite often particularly high investments and implementation costs, such as for example in the context of hypercritical oxygen oxidation treatment, do not adequately meet the performance requirements required in view of increasingly stringent environmental standards for effluent discharge.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une solution qui permette un traitement efficace à échelle industrielle d’effluents aqueux comprenant des substances réductrices dites DCO dure ou réfractaire en vue de leur destruction, totale ou partielle, préalablement à leur éventuel rejet en milieux naturels tout étant, d’une part, simple à mettre en application et, d’autre part, capable de répondre à d’éventuelles contraintes de compacité.The present invention aims to overcome these drawbacks by proposing a solution which allows effective treatment on an industrial scale of aqueous effluents comprising reducing substances known as hard or refractory COD with a view to their total or partial destruction, prior to their possible discharge into natural environments, while being, on the one hand, simple to implement and, on the other hand, capable of meeting possible compactness constraints.
L’invention consiste ainsi en un système pour le traitement d’au moins une substance réductrice d’origine minérale ou organique dans un milieu aqueux, caractérisé en ce que le système comprend au moins :
L’invention se rapporte également à un procédé de traitement d’au moins une substance réductrice d’origine minérale ou organique par un système comprenant :
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :The invention will be better understood from the following description, which relates to a preferred embodiment, given as a non-limiting example, and explained with reference to the appended schematic drawings, in which:
L’invention se rapporte à un système pour le traitement d’au moins une substance réductrice d’origine minérale ou organique dans un milieu aqueux, caractérisé en ce que le système comprend au moins :
Le système de l’invention est ainsi configuré pour permettre la mise en œuvre d’une réaction électrochimique aboutissant à une oxydation de certains des composants présents dans le milieu aqueux à traiter avec une mise en circulation notamment au travers du compartiment anodique 12 de la cellule électrochimique 1. Au sein de la cellule 1 électrochimique formant un volume de réaction sensiblement étanche, cette réaction électrochimique se traduit notamment, par le déplacement d’un ion sodium dans le compartiment anodique 12 au travers de la membrane 13 échangeuse de sorte à opérer, d’une part, l’oxydation d’au moins une substance en solution et/ou en suspension dans l’eau à traiter en circulation dans le compartiment anodique 12 et, d’autre part, la réduction de l’électrode anodique 121. Cette réaction électrochimique se trouve notamment activée sous l’effet d’un courant électrique pulsé entre chacune des électrodes 121, 141 entrainant, d’une part, au niveau de l’électrode cathodique 141, un dégagement de dihydrogène et, d’autre part, au niveau de l’électrode anodique 121, un dégagement de gaz issus de la réduction de certaines substances dites DCO dure tels que du diazote, du dioxyde de carbone ou du dioxygène. Le couplage des électrodes anodique 121 et cathodique 141 du système à un circuit électrique 3 permet, d’une part, de maintenir une efficacité dans les réactions d’oxydo-réduction mise en œuvre au niveau du compartiment anodique 12 notamment entre l’électrode anodique 121 et au moins une substance dite DCO dure et, d’autre part, d’opérer un forçage éventuel des réactions d’oxydo-réduction en couplant celles-ci à une électrolyse de façon à effectuer une oxydation efficace des substances réductrices en suspension dans le flux du milieu aqueux ou de l’eau à traiter. Le circuit électrique 3 maintient ainsi en permanence les capacités d’oxydation de l’électrode anodique 121 pour que celle-ci soit en mesure de réagir efficacement avec les substances réductrices en suspension dans le flux d’eau à traiter.The system of the invention is thus configured to allow the implementation of an electrochemical reaction resulting in an oxidation of certain of the components present in the aqueous medium to be treated with circulation in particular through the anode compartment 12 of the electrochemical cell 1. Within the electrochemical cell 1 forming a substantially sealed reaction volume, this electrochemical reaction results in particular in the displacement of a sodium ion in the anode compartment 12 through the exchange membrane 13 so as to operate, on the one hand, the oxidation of at least one substance in solution and/or in suspension in the water to be treated circulating in the anode compartment 12 and, on the other hand, the reduction of the anode electrode 121. This electrochemical reaction is notably activated under the effect of a pulsed electric current between each of the electrodes 121, 141 causing, on the one hand, at the cathode electrode 141, a release of dihydrogen and, on the other hand, at the level of the anode electrode 121, a release of gases resulting from the reduction of certain substances called hard COD such as nitrogen, carbon dioxide or oxygen. The coupling of the anode 121 and cathode 141 electrodes of the system to an electrical circuit 3 makes it possible, on the one hand, to maintain efficiency in the redox reactions implemented at the level of the anode compartment 12, in particular between the anode electrode 121 and at least one substance called hard COD and, on the other hand, to carry out a possible forcing of the redox reactions by coupling them to an electrolysis so as to carry out an efficient oxidation of the reducing substances suspended in the flow of the aqueous medium or the water to be treated. The electrical circuit 3 thus permanently maintains the oxidation capacities of the anode electrode 121 so that it is able to react effectively with the reducing substances suspended in the flow of water to be treated.
Le générateur 31 de champs pulsés opère l’alimentation des électrodes, anodique 12 et cathodique 14. Les différents champs pulsés sont contrôlés de façon à correspondre à un signal qui réponde spécifiquement à au moins un paramètre déterminé par le dispositif de pilotage dédié. Ces différents paramètres sont ainsi susceptibles de correspondre à la tension, l’intensité, la fréquence, le profil géométrique du signal ou encore le pourcentage de cycle. Ce pourcentage de cycle, également appelé rapport de cycle, définit ainsi le rapport entre, d’une part, la durée du signal actif de la totalité des impulsions au cours d’un cycle et, d’autre part, la durée totale du cycle.The pulsed field generator 31 supplies the electrodes, anode 12 and cathode 14. The different pulsed fields are controlled so as to correspond to a signal which specifically responds to at least one parameter determined by the dedicated control device. These different parameters are thus likely to correspond to the voltage, the intensity, the frequency, the geometric profile of the signal or even the cycle percentage. This cycle percentage, also called the duty cycle ratio, thus defines the ratio between, on the one hand, the duration of the active signal of all the pulses during a cycle and, on the other hand, the total duration of the cycle.
Il convient de relever que l’électrode anodique 121 est susceptible de présenter un comportement, notamment dans sa variation du potentiel électrique au niveau de la surface de l’électrode 121 en contact avec le milieu aqueux à traiter, similaire au fonctionnement d’un condensateur en opérant selon le modèle de la double couche électrique.It should be noted that the anode electrode 121 is likely to exhibit behavior, in particular in its variation of the electrical potential at the surface of the electrode 121 in contact with the aqueous medium to be treated, similar to the operation of a capacitor operating according to the electric double layer model.
Selon un exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention, le système comprend également un circuit 4 de circulation d’au moins une base forte dont au moins une portion réalise le compartiment cathodique 14 de la cellule 1 électrochimique. L’intégration d’un tel circuit 4 de circulation d’au moins une base forte au système selon l’invention permet d’opérer un renouvellement régulier, voire même continu, de la base forte présente dans le compartiment cathodique 14 de la cellule 1 électrochimique. Aussi, le compartiment cathodique 14 est en mesure de maintenir la présence d’un réactif de qualité pour assurer l’efficacité de fonctionnement de la cellule 1 électrochimique dans le traitement du flux du milieu aqueux à traiter en circulation du circuit 2 dédié.According to an example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention, the system also comprises a circuit 4 for circulating at least one strong base, at least a portion of which forms the cathode compartment 14 of the electrochemical cell 1. The integration of such a circuit 4 for circulating at least one strong base in the system according to the invention makes it possible to carry out a regular, or even continuous, renewal of the strong base present in the cathode compartment 14 of the electrochemical cell 1. Also, the cathode compartment 14 is able to maintain the presence of a quality reagent to ensure the operating efficiency of the electrochemical cell 1 in the treatment of the flow of the aqueous medium to be treated in circulation of the dedicated circuit 2.
Il convient de relever qu’au moins un des circuits parmi le circuit 2 de circulation de l’eau ou de l’effluent aqueux à traiter et le circuit 4 de circulation d’au moins une base forte, fait intervenir une pompe pour assurer une continuité du flux respectif en circulation dans chacun des circuits dédiés.It should be noted that at least one of the circuits among circuit 2 for circulating the water or aqueous effluent to be treated and circuit 4 for circulating at least one strong base, uses a pump to ensure continuity of the respective flow circulating in each of the dedicated circuits.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec les différentes variantes précédemment détaillées, la cellule électrochimique 1 est arrangée de sorte que :
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec les caractéristiques techniques de la variante précédemment détaillée, au moins un des circuits de circulation 2, 4 du système comprend au moins un embranchement configuré pour distribuer au moins deux conduits associés à des compartiments 12, 14 respectifs de la cellule 1 électrochimique. Selon cette variante de construction, l’alimentation de différents compartiments d’un même type est opérée par un même circuit de sorte que les composants et réactifs en présence au niveau des compartiments respectifs d’un même type sont strictement identiques ainsi que les réactions électrochimiques qui en découlent. Ainsi, une base forte identique avec une concentration identique ou un mélange identique de bases fortes se trouve distribué par des embranchements 41 du circuit 4 dédié au niveau de chacun des compartiments cathodiques 14 du système. De même, bien qu’une construction du système intégrant un compartiment anodique 12 unique associé à plusieurs compartiments cathodiques soit préférée, une variante de construction du système selon l’invention est susceptible de correspondre à un traitement de l’eau ou du milieu aqueux à traiter distribué par le circuit dédié 2 au niveau d’embranchements associés à plusieurs compartiments anodiques 12 respectifs du système pour y permettre sa circulation.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with the technical characteristics of the previously detailed variant, at least one of the circulation circuits 2, 4 of the system comprises at least one branch configured to distribute at least two conduits associated with respective compartments 12, 14 of the electrochemical cell 1. According to this alternative construction, the supply of different compartments of the same type is operated by the same circuit so that the components and reagents present at the level of the respective compartments of the same type are strictly identical as well as the electrochemical reactions which result therefrom. Thus, an identical strong base with an identical concentration or an identical mixture of strong bases is distributed by branches 41 of the dedicated circuit 4 at the level of each of the cathode compartments 14 of the system. Likewise, although a construction of the system integrating a single anode compartment 12 associated with several cathode compartments is preferred, a variant of construction of the system according to the invention is likely to correspond to a treatment of the water or the aqueous medium to be treated distributed by the dedicated circuit 2 at the level of branches associated with several respective anode compartments 12 of the system to allow its circulation.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, le circuit de circulation 4 d’au moins une base forte comprenant au moins deux embranchements 41 configurés pour distribuer des compartiments cathodiques 14 respectifs positionnés en vis-à-vis de portions différentes du compartiment anodique 12, chaque compartiment cathodique 14 intègre au moins une électrode cathodique 141 respective. Ainsi, dans le cadre de cette variante de réalisation, chacun des compartiments cathodiques 14 qui correspondent à des portions respectives du circuit de circulation de la au moins une base forte formées par des embranchements 41 du circuit 4, réalise un compartiment autonome de la cellule 1 électrochimique pour fonctionner, au travers d’une membrane 13 échangeuse, avec le compartiment anodique 12 et l’électrode anodique 121 associée.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different variants previously detailed, the circulation circuit 4 of at least one strong base comprising at least two branches 41 configured to distribute respective cathode compartments 14 positioned opposite different portions of the anode compartment 12, each cathode compartment 14 integrates at least one respective cathode electrode 141. Thus, within the framework of this alternative embodiment, each of the cathode compartments 14 which correspond to respective portions of the circulation circuit of the at least one strong base formed by branches 41 of the circuit 4, produces an autonomous compartment of the electrochemical cell 1 to operate, through an exchange membrane 13, with the anode compartment 12 and the associated anode electrode 121.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, au moins un des compartiments, anodique 12 ou cathodique 14, présente un arrangement de sorte que la distance qui sépare l’électrode, anodique 121 ou cathodique 141, de la membrane 13 échangeuse cationique selon un axe perpendiculaire au plan ou à une tangente de la membrane 13 est de l’ordre d’au plus 15 millimètres. La construction d’un compartiment 12, 14 avec une telle configuration permet la réalisation d’un espace de réaction suffisamment étroit pour que l’essentiel, voire l’intégralité, des réactifs ou composants destinés à réagir en présence dans le flux en circulation au niveau de cet espace, anodique ou cathodique, soit contraint à circuler à proximité ou au plus près, d’une part, de l’électrode 121, 141 du compartiment 12, 14 et, d’autre part, de la membrane 13 échangeuse de façon à supporter une réaction électrochimique dans le cadre du fonctionnement de la cellule 1. De façon préférée, le compartiment, anodique 12 ou cathodique 14, est arrangé pour que le flux en circulation dans le compartiment 12, 14 transite intégralement au travers de l’espace qui sépare l’électrode, anodique 121 ou cathodique 141, de la membrane 13 échangeuse cationique. Une multiplication des compartiments de réaction, anodiques 12 et/ou cathodiques 14, qui présentent des épaisseurs étroites de leurs volumes intérieurs respectifs permet d’augmenter la vitesse de traitement et la quantité d’eau ou de milieu aqueux traitée.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different previously detailed variants, at least one of the compartments, anodic 12 or cathodic 14, has an arrangement such that the distance which separates the electrode, anodic 121 or cathodic 141, from the cationic exchange membrane 13 along an axis perpendicular to the plane or to a tangent of the membrane 13 is of the order of at most 15 millimeters. The construction of a compartment 12, 14 with such a configuration allows the creation of a reaction space sufficiently narrow so that the majority, or even all, of the reagents or components intended to react present in the flow circulating at the level of this space, anodic or cathodic, are forced to circulate near or as close as possible, on the one hand, to the electrode 121, 141 of the compartment 12, 14 and, on the other hand, to the exchange membrane 13 so as to support an electrochemical reaction within the framework of the operation of the cell 1. Preferably, the compartment, anodic 12 or cathodic 14, is arranged so that the flow circulating in the compartment 12, 14 passes entirely through the space which separates the electrode, anodic 121 or cathodic 141, from the cationic exchange membrane 13. A multiplication of the reaction compartments, anodic 12 and/or cathodic 14, which have narrow thicknesses of their respective internal volumes makes it possible to increase the treatment speed and the quantity of water or aqueous medium treated.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, l’électrolyte du compartiment cathodique 14 également dénommé catholyte comprend au moins de la soude et/ou une autre base forte minérale et/ou organique. Il convient de relever que l’électrolyte en présence dans le compartiment cathodique 14 est une base forte ou un mélange de bases fortes et présente un pH d’au moins 12. Aussi, bien que la soude soit préférée car correspondant à un réactif commercial courant peu onéreux, tout autre électrolyte du compartiment cathodique 14 qui répond à la caractérisation d’une base forte ou d’un mélange de bases fortes, minérale et/ou organique, est susceptible d’être envisagé.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different variants detailed previously, the electrolyte of the cathode compartment 14 also called catholyte comprises at least sodium hydroxide and/or another strong mineral and/or organic base. It should be noted that the electrolyte present in the cathode compartment 14 is a strong base or a mixture of strong bases and has a pH of at least 12. Also, although sodium hydroxide is preferred because it corresponds to a common inexpensive commercial reagent, any other electrolyte of the cathode compartment 14 which meets the characterization of a strong base or a mixture of strong bases, mineral and/or organic, is likely to be considered.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, l’électrode cathodique 141 est en graphite et/ou en graphène et/ou en acier inoxydable et/ou en polymère conducteur. Il convient de relever que l’électrode cathodique 141 est également susceptible d’être réalisée par une structure formée d’un mélange de ces différents composants. A titre d’exemple de construction, l’électrode cathodique 141 présente une épaisseur de l’ordre de 5 millimètres.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different variants detailed previously, the cathode electrode 141 is made of graphite and/or graphene and/or stainless steel and/or conductive polymer. It should be noted that the cathode electrode 141 is also capable of being produced by a structure formed from a mixture of these different components. As an example of construction, the cathode electrode 141 has a thickness of the order of 5 millimeters.
Il convient de relever que, géométriquement, les électrodes et préférentiellement l’électrode cathodique 141, sont susceptibles d’être configurées pour présenter la forme d’une structure tri-dimensionnelle, tel du métal déployé de sorte que les surfaces de chacune des électrodes permettant la mise en œuvre de réactions d’oxydo-réductions soient optimisées, le cisaillage et l’étirement de la structure de l’électrode permettant un accroissement de la surface réactive avec les composants du flux liquide en circulation au niveau du compartiment, anodique 12 ou cathodique 14. De même, de façon indépendante ou combinée, les électrodes et préférentiellement l’électrode anodique 121, sont susceptibles d’être configurées pour que les deux faces respectives d’une électrode réalisent des surfaces actives pour la mise en œuvre de réactions d’oxydo-réductions. Chacune de ces géométries de construction permet d’opérer une optimisation des réactions entre un flux liquide en circulation au niveau du compartiment, anodique 12 ou cathodique 14, qu’il s’agisse de la base forte ou mélange de bases fortes ou du milieu aqueux à traiter dans leurs circuits 2, 4 dédiés.It should be noted that, geometrically, the electrodes and preferably the cathode electrode 141, are likely to be configured to have the shape of a three-dimensional structure, such as expanded metal so that the surfaces of each of the electrodes allowing the implementation of redox reactions are optimized, the shearing and stretching of the structure of the electrode allowing an increase in the reactive surface with the components of the liquid flow circulating at the level of the compartment, anodic 12 or cathodic 14. Similarly, independently or in combination, the electrodes and preferably the anodic electrode 121, are likely to be configured so that the two respective faces of an electrode produce active surfaces for the implementation of redox reactions. Each of these construction geometries allows for optimization of the reactions between a liquid flow circulating at the level of the compartment, anodic 12 or cathodic 14, whether it is the strong base or mixture of strong bases or the aqueous medium to be treated in their dedicated circuits 2, 4.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, l’électrode anodique 121 est de type diamant polycristallin dopé au bore, également dénommée BDD (boron-doped diamond), ou de type carbone vitrifié ou de type dioxyde de plomb ou de type dioxyde de titane. L’électrode anodique 121 est également susceptible d’être réalisée sous la forme d’un lit fluidisé contenant de fines particules de diamant polycristallin dopé au bore. Il convient de relever que l’électrode anodique 121 est encore susceptible d’être réalisée par une structure formée d’un mélange de ces différents composants. A titre d’exemple de construction, l’électrode anodique 121 présente une épaisseur de l’ordre de 5 millimètres.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different variants detailed previously, the anode electrode 121 is of the boron-doped polycrystalline diamond type, also called BDD (boron-doped diamond ), or of the vitrified carbon type or of the lead dioxide type or of the titanium dioxide type. The anode electrode 121 is also capable of being produced in the form of a fluidized bed containing fine particles of boron-doped polycrystalline diamond. It should be noted that the anode electrode 121 is still capable of being produced by a structure formed from a mixture of these different components. As an example of construction, the anode electrode 121 has a thickness of the order of 5 millimeters.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, la cellule 1 électrochimique fait intervenir une sonde de mesure de la réaction, le dispositif de pilotage des champs pulsés par le générateur étant connecté à cette sonde de mesure. Cette sonde de mesure permet ainsi d’opérer une surveillance en temps réel des différentes réactions électrochimiques en présence et attendues dans les différents compartiments de réaction, anodique(s) 12 et cathodique(s) 14. L’association de cette sonde au dispositif de pilotage permet alors d’opérer un ajustement en conséquence d’au moins un des paramètres du courant électrique qui alimente les électrodes, anodiques 121 et cathodiques 141, du système de façon à optimiser le fonctionnement de la cellule 1 électrochimique et le traitement de l’eau ou du milieu aqueux en circulation au niveau du compartiment anodique 12.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different previously detailed variants, the electrochemical cell 1 uses a reaction measurement probe, the device for controlling the fields pulsed by the generator being connected to this measurement probe. This measurement probe thus makes it possible to carry out real-time monitoring of the different electrochemical reactions present and expected in the different reaction compartments, anode(s) 12 and cathode(s) 14. The association of this probe with the control device then makes it possible to carry out an adjustment accordingly of at least one of the parameters of the electric current which supplies the electrodes, anode 121 and cathode 141, of the system so as to optimize the operation of the electrochemical cell 1 and the treatment of the water or aqueous medium circulating at the level of the anode compartment 12.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une alternative à la variante précédente du système selon l’invention et susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, le dispositif de pilotage des champs pulsés par le générateur est arrangé pour opérer un fonctionnement indépendant du mécanisme réactionnel opéré au niveau de la cellule électrochimique.According to another example of construction relating to an alternative to the previous variant of the system according to the invention and capable of being combined with different variants previously detailed, the device for controlling the pulsed fields by the generator is arranged to operate independently of the reaction mechanism operated at the level of the electrochemical cell.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de réalisation du système selon l’invention susceptible d’être combinée avec différentes variantes précédemment détaillées, le système comprend également un dispositif de récupération d’au moins un des gaz produits par l’une des réactions mise en œuvre par la cellule 1 électrochimique. Ces gaz sont notamment, au niveau de l’électrode cathodique 141, du dihydrogène et, au niveau de l’électrode anodique 121, du diazote, du dioxyde de carbone et/ou du dioxygène. Le dispositif de récupération d’au moins un de ces gaz est également susceptible d’être associé à un mécanisme de purification en vue de son stockage ou de son utilisation au niveau d’une pile à combustible.According to another example of construction relating to an alternative embodiment of the system according to the invention capable of being combined with different previously detailed variants, the system also comprises a device for recovering at least one of the gases produced by one of the reactions implemented by the electrochemical cell 1. These gases are in particular, at the cathode electrode 141, dihydrogen and, at the anode electrode 121, dinitrogen, carbon dioxide and/or dioxygen. The device for recovering at least one of these gases is also capable of being associated with a purification mechanism for the purpose of its storage or its use at the level of a fuel cell.
L’invention porte également sur un procédé de traitement d’au moins une substance réductrice d’origine minérale ou organique par un système comprenant :
Dans le cadre du procédé selon l’invention, l’alimentation électrique de la cellule 1 électrochimique n’est pas continue mais est réalisée par une succession d’impulsions électriques au niveau de l’une des deux électrodes, anodique 12 ou cathodique 14. Ces impulsions électriques au niveau d’une première des deux électrodes 12, 14 sont alors espacées par une période de repos au cours de laquelle l’intensité est nulle ou, alternativement, une impulsion électrique est générée au niveau de la seconde des deux électrodes 12, 14. Une telle alimentation de la cellule 1 électrochimique par courant pulsé permet d’opérer une diminution de l’impédance au niveau du circuit électrique du système par un fonctionnement de la cellule 1 électrochimique, non pas uniquement comme une simple résistance mais comme un dispositif permettant de réaliser un phénomène de résonnance similaire à celle d’un circuit de type RLC. Un tel fonctionnement de la cellule 1 électrochimique permet d’opérer une économie énergétique. Par ailleurs, dans le cadre d’une alimentation électrique pulsée au niveau de la cellule 1 électrochimique, la gestion de la fréquence des impulsions électriques permet d’ajuster le fonctionnement de la cellule 1 électrochimique à la dégradation de l'un ou l’autre des composants en déplacement au niveau de la cellule 1. Ainsi, à titre d’exemple, un composant intégrant du soufre est susceptible de faire l’objet d’une dégradation ciblée par une fréquence d’impulsions déterminée qui est plus élevée qu’une fréquence moins élevée susceptible d’être nécessaire à l’encontre d’un autre composant présent dans le milieu aqueux à traiter et ayant une cinétique plus lente.In the context of the method according to the invention, the electrical supply of the electrochemical cell 1 is not continuous but is carried out by a succession of electrical pulses at one of the two electrodes, anode 12 or cathode 14. These electrical pulses at a first of the two electrodes 12, 14 are then spaced apart by a rest period during which the intensity is zero or, alternatively, an electrical pulse is generated at the second of the two electrodes 12, 14. Such a supply of the electrochemical cell 1 by pulsed current makes it possible to reduce the impedance at the level of the electrical circuit of the system by operating the electrochemical cell 1, not only as a simple resistor but as a device making it possible to achieve a resonance phenomenon similar to that of an RLC type circuit. Such an operation of the electrochemical cell 1 makes it possible to save energy. Furthermore, in the context of a pulsed electrical supply at the level of the electrochemical cell 1, the management of the frequency of the electrical pulses makes it possible to adjust the operation of the electrochemical cell 1 to the degradation of one or other of the components moving at the level of the cell 1. Thus, for example, a component incorporating sulfur is likely to be subject to targeted degradation by a determined pulse frequency which is higher than a lower frequency likely to be necessary against another component present in the aqueous medium to be treated and having slower kinetics.
Dans le cadre de la mise en œuvre du procédé selon l’invention, l’électrode anodique 121 est préférentiellement de type diamant polycristallin dopé au bore, également dénommée BDD (boron-doped diamond), ou de type carbone vitrifié ou de type dioxyde de plomb ou de type dioxyde de titane. De même, l’électrode cathodique 141 est préférentiellement réalisée en graphite et/ou en graphène et/ou en acier inoxydable et/ou en polymère conducteur.In the context of implementing the method according to the invention, the anode electrode 121 is preferably of the boron-doped polycrystalline diamond type, also called BDD (boron-doped diamond ), or of the vitrified carbon type or of the lead dioxide type or of the titanium dioxide type. Similarly, the cathode electrode 141 is preferably made of graphite and/or graphene and/or stainless steel and/or conductive polymer.
Selon un exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, les impulsions de courant sont bidirectionnelles et/ou superposées. Lorsque les impulsions générées sont de type bidirectionnel, c’est-à-dire lorsque le circuit électrique 3 alimentant chacune des électrodes 121, 141 de la cellule 1 électrochimique est traversé par une superposition de deux courants électriques en circulation dans des sens contraires l’un de l’autre, il est alors possible d’obtenir comme effet un phénomène d’électrochimie correspondant à un maximum de polarisation. Lorsque les impulsions de courant générées sont de type superposé, plusieurs courants sont appliqués simultanément aux bornes de la cellule 1 électrochimique avec des fréquences d’impulsions électriques respectives différentes de façon à cibler une dégradation de composants différents en présence dans le milieu aqueux à traiter. A titre d’exemple de mise en œuvre, deux courants sont appliqués aux bornes de la cellule 1 électrochimique : un premier courant sous la forme d’un courant continu et un second courant sous la forme d’un courant pulsé. Cette combinaison de courants superposés aux bornes de la cellule 1 électrochimique a pour effet d’optimiser la conduction dans le milieu aqueux à traiter.According to an example of construction relating to an alternative embodiment of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed above, the current pulses are bidirectional and/or superimposed. When the pulses generated are of the bidirectional type, that is to say when the electrical circuit 3 supplying each of the electrodes 121, 141 of the electrochemical cell 1 is crossed by a superposition of two electric currents circulating in opposite directions to each other, it is then possible to obtain as an effect an electrochemical phenomenon corresponding to a maximum of polarization. When the current pulses generated are of the superimposed type, several currents are applied simultaneously to the terminals of the electrochemical cell 1 with different respective electric pulse frequencies so as to target a degradation of different components present in the aqueous medium to be treated. As an example of implementation, two currents are applied to the terminals of the electrochemical cell 1: a first current in the form of a direct current and a second current in the form of a pulsed current. This combination of currents superimposed on the terminals of the electrochemical cell 1 has the effect of optimizing conduction in the aqueous medium to be treated.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, le courant de champs pulsé présente un profil sinusoïdal, triangulaire ou rectangulaire.According to another example of construction relating to a variant of implementation of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed previously, the pulsed field current has a sinusoidal, triangular or rectangular profile.
Par ailleurs, selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, la fréquence du profil du courant est déterminée ou sélectionnée pour être adaptée à une ou plusieurs des réactions au niveau de la cellule 1 électrochimique, voire même synchronisée avec une ou plusieurs de ces réactions électrochimiques. Une synchronisation de paramètres du profil avec certaines des réactions électrochimiques au niveau de la cellule 1 permet également de sélectionner une ou plusieurs réactions électrochimiques à mettre en œuvre prioritairement en fonction de l’un ou l’autre des composants en présence dans le milieu aqueux à traiter. Ainsi, à titre d’exemple, dans le cadre d’une dégradation ciblée de sulfure d’hydrogène (H2S), la réalisation d’impulsions de courant à haute fréquence permet une réduction du sulfure d’hydrogène (H2S) à l’état de soufre de sorte que celui-ci précipite, tout en conservant intact les autres molécules. Après filtration du soufre précipité, le milieu aqueux filtré est susceptible d’être traité au niveau d’une autre cellule alimentée par des impulsions de courant à fréquence plus basse et/ou à potentiel plus élevé pour dégrader d’autres composants en présence dans le milieu aqueux. De façon alternative et/ou complémentaire, le milieu aqueux filtré est également susceptible d’être circularisé en étant réintroduit au niveau de la même cellule 1 électrochimique qui est alors alimentée par des impulsions de courant différentes avec une fréquence plus basse et/ou un potentiel plus élevé.Furthermore, according to another example of construction relating to an alternative implementation of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed above, the frequency of the current profile is determined or selected to be adapted to one or more of the reactions at the level of the electrochemical cell 1, or even synchronized with one or more of these electrochemical reactions. Synchronization of parameters of the profile with certain of the electrochemical reactions at the level of the cell 1 also makes it possible to select one or more electrochemical reactions to be implemented as a priority depending on one or other of the components present in the aqueous medium to be treated. Thus, for example, in the context of a targeted degradation of hydrogen sulfide (H2 S), the production of high-frequency current pulses allows a reduction of the hydrogen sulfide (H2 S) to the sulfur state so that it precipitates, while keeping the other molecules intact. After filtration of the precipitated sulfur, the filtered aqueous medium is likely to be treated at another cell powered by current pulses at a lower frequency and/or higher potential to degrade other components present in the aqueous medium. Alternatively and/or complementary, the filtered aqueous medium is also likely to be circularized by being reintroduced at the same electrochemical cell 1 which is then powered by different current pulses with a lower frequency and/or a higher potential.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, le procédé comprend au moins une étape de paramétrage de l’impulsion du courant électrique au niveau de la cellule 1 électrochimique fonction d’au moins une substance réductrice à traiter. Cette étape de paramétrage consiste à caractériser les impulsions de courant électrique générées en fonction notamment de leur fréquence et de leur intensité ainsi que de la phase de repos qui sépare deux impulsions successives ou encore de la période de génération de ces successions d’impulsions. En fonction des caractéristiques spécifiques des impulsions générées au cours d’une séquence, la cellule 1 électrochimique est en mesure d’opérer une oxydation ciblée d’une substance particulière ou d’un groupe de substances spécifiques. A titre d’exemple, une séquence d’impulsion qui présente une fréquence de l’ordre 400 kHz permet d’opérer une dégradation ciblée par oxydation de sulfure d’hydrogène (H2S).According to another example of construction relating to an alternative implementation of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed above, the method comprises at least one step of parameterizing the electric current pulse at the electrochemical cell 1 as a function of at least one reducing substance to be treated. This parameterization step consists of characterizing the electric current pulses generated as a function in particular of their frequency and their intensity as well as the rest phase which separates two successive pulses or even the generation period of these successions of pulses. Depending on the specific characteristics of the pulses generated during a sequence, the electrochemical cell 1 is able to carry out a targeted oxidation of a particular substance or a group of specific substances. For example, a pulse sequence which has a frequency of the order of 400 kHz makes it possible to carry out a targeted degradation by oxidation of hydrogen sulfide (H2 S).
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, la cellule 1 électrochimique étant associée à une sonde de mesure d’au moins une réaction au niveau de la cellule 1, le procédé comprend au moins une étape de paramétrage de l’impulsion du courant en fonction de la vitesse de réaction au niveau de la cellule 1 électrochimique. Cette étape du procédé permet ainsi d’opérer un ajustement des impulsions électriques apportées à la cellule 1 électrochimique en fonction d’au moins une réaction en présence attendue ou de la dégradation par oxydation d’au moins une substance particulière ciblée de l’eau ou du milieu aqueux à traiter.According to another example of construction relating to an implementation variant of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed previously, the electrochemical cell 1 being associated with a probe for measuring at least one reaction at the level of the cell 1, the method comprises at least one step of parameterizing the current pulse as a function of the reaction speed at the level of the electrochemical cell 1. This step of the method thus makes it possible to adjust the electrical pulses supplied to the electrochemical cell 1 as a function of at least one reaction in the expected presence or of the degradation by oxidation of at least one particular targeted substance of the water or aqueous medium to be treated.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, le procédé comprend au moins une étape de variation d’au moins un paramètre du courant pulsé au cours du traitement. A titre d’exemple, la variation du au moins un paramètre de courant est déclenchée sous l’effet d’une commande associée à un signal en provenance d’une sonde de mesure d’au moins une réaction au niveau de la cellule 1 électrochimique. Du fait de variations d’au moins un paramètre du courant pulsé, l’alimentation électrique de la cellule 1 électrochimique se trouve réalisée sous la forme d’une succession d’au moins deux séquences d’impulsions qui diffèrent de la variation du au moins un paramètre. Le procédé de traitement selon l’invention est ainsi susceptible d’être réalisé sous la forme d’une succession de séquences différentes d’impulsions. En fonction des paramètres propres à chacune de ces séquences d’impulsions successives, des oxydations sont plus spécifiquement orientées vers l’une ou l’autre des substances du milieux aqueux à traiter. Aussi, le procédé de traitement selon l’invention est susceptible d’être réalisé par une succession de séquences d’impulsions respectivement configurées pour une dégradation dirigée vers une substance ou un groupe de substances spécifiques du milieux aqueux à traiter. La gestion de ces différentes séquences, notamment en termes de paramétrage et programmation est susceptible d’être mise en œuvre par un logiciel dédié.According to another example of construction relating to an alternative implementation of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed previously, the method comprises at least one step of varying at least one parameter of the pulsed current during the treatment. By way of example, the variation of the at least one current parameter is triggered under the effect of a command associated with a signal from a probe for measuring at least one reaction at the level of the electrochemical cell 1. Due to variations of at least one parameter of the pulsed current, the electrical supply of the electrochemical cell 1 is carried out in the form of a succession of at least two sequences of pulses which differ from the variation of the at least one parameter. The treatment method according to the invention is thus capable of being carried out in the form of a succession of different sequences of pulses. Depending on the parameters specific to each of these successive pulse sequences, oxidations are more specifically directed towards one or other of the substances in the aqueous medium to be treated. Also, the treatment method according to the invention is likely to be carried out by a succession of pulse sequences respectively configured for degradation directed towards a substance or a group of substances specific to the aqueous medium to be treated. The management of these different sequences, in particular in terms of configuration and programming, is likely to be implemented by dedicated software.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante spécifique de la variante de mise en œuvre du procédé précédemment détaillée, le procédé comprend au moins une étape de variation d’au moins un paramètre du courant pulsé au cours du traitement, au cours de laquelle le au moins un paramètre du courant pulsé correspond à la tension, l’intensité, la fréquence du courant pulsé et/ou encore le pourcentage de cycle aussi appelé rapport de cycle. Plusieurs étapes de variations d’un ou plusieurs paramètres du courant pulsé sont susceptibles de survenir, successivement ou conjointement lorsque différents courants sont distribués dans le circuit électrique 3 au cours du traitement. Aussi, le procédé est susceptible de présenter une ou plusieurs fenêtres correspondant à des combinaisons respectives de paramètres différents du signal électrique pour des traitements respectivement ciblés vers une ou plusieurs des substances du milieux aqueux à traiter.According to another example of construction relating to a specific variant of the previously detailed implementation variant of the method, the method comprises at least one step of variation of at least one parameter of the pulsed current during the treatment, during which the at least one parameter of the pulsed current corresponds to the voltage, the intensity, the frequency of the pulsed current and/or the cycle percentage also called duty cycle ratio. Several steps of variations of one or more parameters of the pulsed current are likely to occur, successively or jointly when different currents are distributed in the electrical circuit 3 during the treatment. Also, the method is likely to have one or more windows corresponding to respective combinations of different parameters of the electrical signal for treatments respectively targeted towards one or more of the substances of the aqueous medium to be treated.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante spécifique des deux variantes de mise en œuvre du procédé précédemment détaillées, le procédé comprend au moins une étape de variation d’au moins un paramètre du courant pulsé au cours du traitement de sorte que la variation du au moins un paramètre soit ajustée en fonction de l’avancée d’au moins une réaction électrochimique au niveau de la cellule 1 électrochimique. Aussi, au cours du traitement, la variation d’au moins un paramètre du signal électrique est susceptible d’accentuer la ou les réactions de dégradation d’une ou de plusieurs des substances du milieux aqueux à traiter. De même, au cours du traitement et au fur et à mesure du taux d'épuisement d’une ou de plusieurs des substances du milieux aqueux à traiter, les fenêtres correspondant à des combinaisons respectives de paramètres différents de signal électrique sont susceptibles d’être réajustées de façon à conserver une conduction même lorsque la ou les réactions d'oxydation sont terminées de sorte que le ralentissement de l'épuisement est en mesure d’être abrégé à la fin de l'exponentielle d'épuisement.According to another example of construction relating to a specific variant of the two previously detailed implementation variants of the method, the method comprises at least one step of varying at least one parameter of the pulsed current during the treatment so that the variation of the at least one parameter is adjusted according to the progress of at least one electrochemical reaction at the level of the electrochemical cell 1. Also, during the treatment, the variation of at least one parameter of the electrical signal is likely to accentuate the degradation reaction(s) of one or more of the substances of the aqueous medium to be treated. Similarly, during the treatment and as the depletion rate of one or more of the substances of the aqueous medium to be treated increases, the windows corresponding to respective combinations of different electrical signal parameters are likely to be readjusted so as to maintain conduction even when the oxidation reaction(s) are complete so that the slowdown of the depletion is able to be abbreviated at the end of the depletion exponential.
Selon un autre exemple de construction se rapportant à une variante de mise en œuvre du procédé selon l’invention et susceptible d’être combinée avec les caractéristiques des différentes variantes précédemment détaillées, le champ pulsé présente une fréquence comprise entre 0 et 2000 kHz, préférentiellement comprise entre 100 kHz et 900 kHz, idéalement comprise entre 200 kHz et 600 kHz et, de façon optimale de l’ordre de 400 kHz.According to another example of construction relating to a variant of implementation of the method according to the invention and capable of being combined with the characteristics of the different variants detailed previously, the pulsed field has a frequency between 0 and 2000 kHz, preferably between 100 kHz and 900 kHz, ideally between 200 kHz and 600 kHz and, optimally, of the order of 400 kHz.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé de l’invention, un volume d’un litre d’effluent est préparé à partir d’une solution à pH de 7,92 avec une conductivité de l’ordre de 11,1 mS/cm acidifiée avec 1 mL d'acide sulfurique à 96% de façon à obtenir une solution finale de pH 1,84 et de conductivité finale de l’ordre de 16 mS/cm. En parallèle, un volume d’un litre de base forte est préparé à partir de soude commerciale de concentration 1N. Chacune des solutions préparées est mise en circulation par un mécanisme de pompes dans un circuit dédié d’un système selon l’invention avec un vitesse de circulation de l’ordre de 15 litres par heure de sorte que, d’une part, la solution acide soit en circulation au niveau du compartiment anodique 12 de la cellule 1 électrochimique et, d’autre part, la base forte soit en circulation au niveau du compartiment cathodique 14 de la cellule 1 électrochimique. L’électrode anodique 121 est alors réalisée en diamant polycristallin dopé au bore, également dénommée BDD.According to an exemplary implementation of the method of the invention, a volume of one liter of effluent is prepared from a solution at pH 7.92 with a conductivity of the order of 11.1 mS/cm acidified with 1 mL of 96% sulfuric acid so as to obtain a final solution of pH 1.84 and final conductivity of the order of 16 mS/cm. In parallel, a volume of one liter of strong base is prepared from commercial sodium hydroxide of concentration 1N. Each of the prepared solutions is circulated by a pump mechanism in a dedicated circuit of a system according to the invention with a circulation speed of the order of 15 liters per hour so that, on the one hand, the acid solution is in circulation at the level of the anode compartment 12 of the electrochemical cell 1 and, on the other hand, the strong base is in circulation at the level of the cathode compartment 14 of the electrochemical cell 1. The anode electrode 121 is then made of boron-doped polycrystalline diamond, also called BDD.
Dans le cadre de cet exemple de mise en œuvre du procédé de l’invention, un oscilloscope est branché au niveau de la cellule 1 électrochimique de façon à surveiller différents paramètres des champs électriques pulsés par le générateur 31 tels que le type de courant, la tension, l’intensité, la fréquence effective, le pourcentage de cycle et la forme ou géométrie du signal. Parallèlement, la réaction en présence au niveau de la cellule 1 électrochimique est surveillée par un dosage chimique à intervalle de temps régulier des substances réductrices dites DCO dure en présence. Par ailleurs, les gaz résultant des réactions en présence au niveau de la cellule 1 électrochimique, à savoir notamment le dioxygène au niveau de l'électrode anodique 121 et le dihydrogène au niveau de l'électrode cathodique 141 sont canalisés via des tubulures de respiration dédiées.In the context of this exemplary implementation of the method of the invention, an oscilloscope is connected to the electrochemical cell 1 so as to monitor various parameters of the electric fields pulsed by the generator 31 such as the type of current, the voltage, the intensity, the effective frequency, the cycle percentage and the shape or geometry of the signal. In parallel, the reaction present at the electrochemical cell 1 is monitored by a chemical dosage at regular time intervals of the reducing substances called hard COD present. Furthermore, the gases resulting from the reactions present at the electrochemical cell 1, namely in particular the oxygen at the anode electrode 121 and the hydrogen at the cathode electrode 141 are channeled via dedicated breathing tubes.
Des essais comparatifs d’efficacités de la dégradation de substances réductrices dites DCO dure en fonction de différents types de courant, à savoir courant continu, courant redressé et courant pulsé, ont été effectués et reportés sur le graphique détaillé sur la
Dans le cadre d’un essai réalisé avec une alimentation de la cellule 1 électrochimique en courant continu par le générateur 31 avec une tension de 10 volts et une intensité maximum de 10 ampères et où l’oscilloscope branché au niveau de la cellule 1 électrochimique mesure un courant réel avec une intensité comprise entre 2 à 6 ampères, l’évolution de la teneur en substances réductrices dites DCO dure mesurée au cours du temps est représentée par la courbe référencée A du graphique détaillé sur la
Dans le cadre d’un essai réalisé avec une alimentation de la cellule 1 électrochimique en courant redressé par le générateur 31 avec une tension de 12 volts et une intensité maximum de 30 ampères et où l’oscilloscope branché au niveau de la cellule 1 électrochimique mesure un courant réel avec une intensité comprise entre 3 à 15 ampères, l’évolution de la teneur en substances réductrices dites DCO dure mesurée au cours du temps est représentée par la courbe référencée B du graphique détaillé sur la
Dans le cadre d’un essai réalisé avec une alimentation de la cellule 1 électrochimique en courant pulsé par le générateur 31 et où l’oscilloscope branché au niveau de la cellule 1 électrochimique mesure un courant réel avec une tension de l’ordre de 23,6 volts, une intensité de 10 ampères, une fréquence de 200 kHz et 80% du cycle, l’évolution de la teneur en substances réductrices dites DCO dure mesurée au cours du temps est représentée par la courbe référencée C du graphique détaillé sur la
Il convient de relever que pour chacun des essais détaillés précédemment, en début de traitement, un phénomène de dégazage survient démontrant l’amorce de la réaction électrochimique au niveau de la cellule 1. L’électrolyte du compartiment cathodique 14 initialement transparente et dépourvue de coloration est susceptible de connaître une coloration progressive, notamment en couleur orange, en raison d’une réaction avec le liant de l’électrode cathodique 141 en graphite. Parallèlement, l’effluent aqueux traité connaît une décoloration au cours de l’oxydation des substances réductrices dites DCO dure en présence.It should be noted that for each of the tests detailed above, at the start of treatment, a degassing phenomenon occurs demonstrating the start of the electrochemical reaction at the level of cell 1. The electrolyte of the cathode compartment 14, initially transparent and devoid of coloration, is likely to experience a progressive coloration, in particular an orange color, due to a reaction with the binder of the graphite cathode electrode 141. At the same time, the treated aqueous effluent experiences a discoloration during the oxidation of the reducing substances known as hard COD present.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown in the attached drawings. Modifications remain possible, particularly from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without departing from the scope of protection of the invention.
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| FR2309757AFR3153090A1 (en) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | System for the treatment of at least one reducing substance of mineral or organic origin in an aqueous medium and method for implementing the same |
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| US20200002195A1 (en)* | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Oxbyel Technologies, Inc. | Method and apparatus for electrochemical purification of wastewater |
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| US20090095639A1 (en)* | 2007-10-04 | 2009-04-16 | Tennant Company | Method and apparatus for neutralizing electrochemically activated liquids |
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| US20200002195A1 (en)* | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Oxbyel Technologies, Inc. | Method and apparatus for electrochemical purification of wastewater |
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