Résumé Dans le monde, de nombreuses ressources hydriques sont constituées d'eaux riches en calcium et magnésium appelées eaux dures. Plusieurs procédés, comme la vaccination acide ou les techniques à membranes, sont utilisés pour diminuer la dureté de l'eau, le procédé le plus utilisé et le plus efficace étant celui qui utilise les résines échangeuses d'ions, avec permutation par les ions sodium sur résine sulfonique. Étude de faisabilité d'un nouveau procédé d'adoucissement des eaux par échange d'ions à usage domestique - ScienceDirect. Notre étude s'est portée sur la faisabilité d'un nouveau procédé d'échange d'ions à usage domestique. La résine utilisée est une résine carboxylique avec permutation par les ions H +; l'intérêt d'une telle technique est d'assurer l'élimination du carbonate de calcium au lieu de son remplacement par du carbonate de sodium. La capacité d'échange et la constante d'échange de cette résine ont été déterminées. La résine a été saturée avec une eau de dureté calcique 30°F, puis régénérée par une solution d'acide citrique de concentration égale à 2 mol l –1. La faisabilité d'un procédé d'échange d'ions à usage domestique, utilisant comme régénérant l'acide citrique, a ainsi été démontrée.
Cette étape a pour but d'adoucir le courant d'eau, c'est-à-dire de réduire sa teneur en ions calcium et magnésium (qui ont tendance à précipiter très facilement, surtout en présence d'ions carbonates) en les remplaçant par des ions sodium (qui sont nettement plus solubles et qui ont donc moins tendance à précipiter). Pour cela, nous faisons passer l'eau à travers une membrane échangeuse de cations fortement acide: la Duolite C-20. L'adoucissement se décompose en quatre opérations: La phase dite de service: c'est la partie active de l'adoucissement, où le courant à traiter passe à travers la membrane. Adoucissement de l'eau par échange d'ions | Energies Renouvelables et Environnement. La réaction d'échange est la suivante: $$ 2 R-Na + Ca^{++} ⇔ R_{2}-Ca + 2 Na^{+} $$ D'après les données du constructeur, la plage de fonctionnement de la résine est située entre 5 et 40 volumes de lit par heure (1 volume de lit est égal à 1m 3 d'eau par m 3 de résine). Donc pour un débit d'entrée fixé à 60m 3 /h, un volume de résine de 1, 5m 3 à 12m 3 est nécessaire. Pour des questions de transport, les colonnes utilisées ne pourront pas dépasser 3m de longueur avec un diamètre de 60cm permettant de conserver un bon ratio entre longueur et diamètre de colonne.
Chaque colonne aura donc un volume de 0, 85m 3. Il faudra donc au moins entre 2 et 15 colonnes avec les paramètres définis au-dessus. Pour bien faire, il aurait fallu trouver les données expérimentales comme le débit optimal dans la colonne afin d'obtenir précisément le volume de résine nécessaire, ainsi qu'une courbe de percée liée à la résine Duolite C-20. Adoucissement de l eau par échange d ions pdf format. Cela nous aurait permis, au moyen de l'isotherme d'adsorption pour cette résine (que nous pouvons obtenir par le calcul) si la dureté initiale de l'eau utilisée dans l'expérience était différente de la nôtre et de calculer le temps de fonctionnement nécessaire au bout duquel il faut procéder à la régénération de la résine. La phase de rétro-lavage: un courant d'eau est injecté à contre-courant pour décompacter la résine et ainsi en éliminer les éventuelles traces de solide. Le constructeur indique qu'une dilatation du lit de 50% est nécessaire et que cette étape doit durer entre 5 et 15 min. Grâce au graphe fourni sur la fiche produit de la Duolite C-20, le débit d'eau nécessaire (à 20°C) au rétro-lavage est de 11m 3 /h.
Bibliographie F. de Dardel, Regeneration Methods, T. V. Arden, F. de Dardel, Échange d'ions, Techniques de l'Ingénieur. 1GRD Conseil en Traitement des Eaux,.
Bien que l'échange d'ions ait été initialement surtout utilisé en traitement d'eau, de nombreuses applications dans des industries diverses ont vu le jour dès les années 1950. Elles consomment aujourd'hui environ la moitié du volume de résines échangeuses d'ion produites. Nous examinons dans cet article tout d'abord quelques procédés spéciaux de traitement d'eau: dénitratation, production d'eau ultrapure pour l'industrie des semi-conducteurs et traitement de condensats. Dans une seconde partie, nous présentons un aperçu de procédés d'échange d'ions appliqués dans d'autres industries. La liste de ces applications n'est pas exhaustive. Tous les procédés mentionnés ici sont mis en œuvre à l'échelle industrielle, utilisant parfois des volumes considérables de résine. Adoucissement de l eau par échange d ions pdf.fr. Pour le traitement de jus sucrés ou l'hydrométallurgie de l'uranium, ces volumes peuvent atteindre des dizaines de mètres cubes de résine par colonne. KEYWORDS sugar | resins chemical industry food industry pharmaceutical industry purification recovery separation TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.
La recommandation de l' OMS est de 30 µg/L. L'uranium(VI) est présent dans la nature sous forme de l'ion uranyle UO 2 ++ et s'élimine avec un échangeur d'anions faiblement ( WBA) ou fortement ( SBA) basique. Autres métaux lourds Des métaux lourds peuvent se trouver dans les eaux souterraines, naturellement ou par suite de pollution. De nombreux métaux peuvent s'éliminer à l'aide de résines complexantes, mais celles-ci ne sont pas autorisées dans tous les pays. Arsenic As peut se trouver dans certaines eaux naturelles. La limite recommandée est de 10 µg/L. Il n'existe pas de procédé sûr par échange d'ions pour éliminer l'arsenic. D'autres substrates, tels que l'hydroxyde de fer granulé ou le dioxyde de titane, peuvent être utilisés à cet effet. Fluor Les nappes phréatiques peuvent être contaminées par des ions fluorure d'origine industrielle, comme la production d'aluminium. La limite recommandée par l' OMS est de 1. 5 mg/L. Échange d’ions - Applications : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur. Les résines échangeuses d'anions ont une faible sélectivité pour l'ion F –, donc il n'existe pas de procédé efficace par échange d'ions.