Comment les adoucisseurs fonctionnent – les concepts fondamentaux

Les adoucisseurs d’eau sont omniprésents dans les contextes industriels et institutionnels. Vous en avez probablement vu installé dans un coin ou contre un mur, possiblement avec une palette de sel déposée à côté. Les adoucisseurs résidentiels, commerciaux et industriels, malgré leurs tailles et leurs configurations différentes, fonctionnent tous selon les mêmes principes de base.

Le procédé d’adoucissement

De la résine ressemblant à de très petites billes de plastique sont entassées dans un réservoir quelconque. Ces billes sont traitées chimiquement par les manufacturiers de résine de sorte à ce qu’elles attirent les ions dissouts dans l’eau. Dans le cas des adoucisseurs, les billes attirent les ions chargés positivement, tels que le calcium, le magnésium et le fer. Ces ions chargés positivement s’appellent « cations », ce qui explique le fait qu’on entend souvent parler de la résine d’adoucissement par l’appellation « résine cationique ».

Quand les billes de résine enlèvent des cations de l’eau passant dans le réservoir, les ions qui viennent se coller aux billes prennent la place d’ions moins fortement chargés. Dans le cas d’un adoucisseur commun, les billes relâchent des ions de sodium et attirent le magnésium, le calcium, le fer et les autres cations plus fortement chargés. Dès qu’une bille n’a plus de sodium à donner, elle est épuisée.

transition zone
La résine s’épuise du haut vers le bas, créant une zone de transition

Comme le débit de l’eau à travers le réservoir est à sens unique, la résine s’épuise progressivement dans le sens du débit (habituellement du haut vers le bas). Une zone de transition de résine partiellement épuisée se déplace jusqu’au fond du lit de résine, après quoi l’eau à la sortie de l’adoucisseur devient progressivement plus chargée en dureté. Typiquement, les adoucisseurs sont programmés à se régénérer avant qu’ils ne soient épuisés. Dans les applications où le taux de dureté est critique, la programmation est encore plus conservatrice et vise à éliminer toute fuite de dureté à la sortie.

Pendant la régénération, l’eau ne passe plus à travers l’adoucisseur pour se rendre à la sortie du système. Le système complète plutôt un procédé à plusieurs étapes pour retourner la résine à sa forme chargée en sodium. Ce procédé se fait en cinq étapes clés.

Le procédé de régénération

Les 5 étapes de la régénération d’un adoucisseur standard

Rétrolavage (« backwash »)

Pendant cette étape, le débit de l’eau à travers l’adoucisseur est inversé dans le but de déloger les matières en suspension captés par le lit de résine et de les envoyer au drain. Dans plusieurs systèmes industriels, le contrôle du débit pendant cette phase est critique comme aucun dispositif n’est installé pour éviter les pertes de résine. Certains adoucisseurs, surtout ceux qui opèrent sur une eau très propre, sont programmés sans rétrolavage.

Succion de saumure (« brine draw »)

Lors de la succion de saumure, l’eau salée est aspirée (par venturi) ou pompée vers l’adoucisseur et rempli tranquillement le réservoir. La concentration de la saumure et le contrôle du débit sont essentiels pendant cette étape. Il est parfois possible de mesurer une salinité élevée au drain vers la fin de cette étape.

Rinçage lent ou déplacement de la saumure

Pendant cette phase, de l’eau passe dans l’adoucisseur à un débit réduit et pousse tranquillement la saumure vers le drain. Tout au long de cette phase, la concentration de la saumure peut être mesurée au drain. Typiquement, les phases de la succion de saumure et du rinçage lent sont programmées fain d’assurer un contact de saumure concentrée avec la résine pendant au moins 30 minutes.

Rinçage rapide

Le rinçage rapide vise à évacuer toute la saumure restante de l’adoucisseur. Cette phase est typiquement programmée pour une durée fixe mais des économies d’eau peuvent être réalisés en mesurant le différentiel de conductivité entre l’entrée et le drain pour déterminer la fin du rinçage.

Remplissage du bac à saumure

Pendant cette dernière phase l’adoucisseur rempli lui-même son réservoir de saumure, généralement avec de l’eau adoucie. Les petits systèmes remplissent typiquement leur bac de saumure par le même tube qu’ils aspirent la saumure. Par contraste, les plus grands systèmes ont souvent un système de saumure central avec une source d’eau dédiée.

Conclusion

Les adoucisseurs sont disponibles dans une panoplie de grandeurs et de configurations mais les principes de base demeurent les mêmes. Que vous ayez devant vous un petit adoucisseur de 8 pouces de diamètre ou un énorme système industriel avec des réservoirs faisant 8 pieds de large, sachez que la résine à l’intérieur échange la dureté pour du sodium et que le système utilisera de la saumure pour sa régénération à un moment donné.

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