Les échangeurs d’ions cations-anions servent à produire de l’eau déminéralisée.

Pour ce faire, il est nécessaire que l’ensemble des ions positifs et négatifs soient enlevés. C’est la raison pour laquelle un traitement en 2 étapes est nécessaire.

Tout d’abord, l’eau à traiter pénètre dans la bouteille contenant les résines cation. Les ions contenus dans l’eau sont échangés. Cet échange se produit très rapidement, il n’y a pas besoin d’un temps de contact important. Lorsque ces résines sont saturées, il devient nécessaire de régénérer à l’acide (habituellement HCl ou H2SO4).

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Apres la bouteille de cation l’eau entre dans la bouteille contenant les résines anions. Le processus, précédemment décrit  sera appliqué cette fois ci sur les ions chargés négativement. Lorsque la résine est saturée, il y a régénération avec du NaOH.

La régénération s’effectue en 3 ou 4 étapes. La première (facultative) est le rinçage des résines, les flux préférentiels pourront être évités. Ensuite, l’acide (pour le cation) ou la base (pour l’anion) seront dilués à la concentration souhaitée et coulera lentement sur les résines.

Dans la troisième étape, un rinçage lent est effectué, suivi par un rinçage rapide. Ensuite la ligne peut être remise en service. 

Le suivi de l’échangeur d’ion est basé sur la mesure de la conductivité de l’eau traitée. Immédiatement après la régénération celle-ci sera très faible et évoluera lentement. Ensuite, la conductivité augmentera plus rapidement à mesure que la colonne sera saturée.

L’operateur peut décider de la valeur de conductivité à laquelle la régénération débutera. Cela est dépendant de la qualité d’eau requise.

L’avantage d’un échangeur d’ions cations-anions est qu’il fournit une très bonne qualité d’eau déminéralisée. De plus, il génère relativement peu d’eau usée.

Son inconvénient est toutefois la nécessité d’interrompre la production pendant la régénération : un procédé qui dure plusieurs heures, selon le volume de résine. Autre point négatif : l’installation a constamment besoin d’un acide et d’une base, ce qui implique la prise en compte de certains aspects sécuritaires.

Si un tel échangeur d’ions peut être utilisé pour produire de l’eau déminéralisée à base d’eau claire (p. ex. eau de puits, de ville, de pluie), il est aussi souvent placé en boucle fermée. Dans ce cas, l’eau déminéralisée (légèrement) polluée est réinjectée dans l’échangeur après utilisation dans le procédé de production pour être redéminéralisée. Cette technique en boucle fermée a pour grand avantage d'économiser une énorme quantité d’eau.

PCA peut vous aider à concevoir et mettre en œuvre cette technologie.

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