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"PROCEDE POUR L'ADOUCISSEMENT DES EAUX"
On sait que l'on peut retirer de l'eau des matières à réaction basique, telles que par exemple la soude, en faisant passer-cette eau à travers des zéolites artificiels ou naturels, traités par des acides. On sait également que l'on peut ramener, au moyen d'acides, à l'état de zéolites acides des zéolites dont l'acidité s'est usée dans le procédé ci-dessus et, enfin, on sait que l'on peut enlever de l'eau des matières réagissant de façon acide en les faisant passer sur des zéolites artificiels ou naturels.
On a trouvé, conformément à la présente invention, que l'on peut réaliser cette transformation de façon très économique en effectuant le procédé d'échange en deux stades distincts consistant en ce que l'on enlève les durcissants au moyen d'un échangeur de bases alcalin, après quoi on fait
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passer l'eau aioucie dans un filtre renfermant un échangeur de bases à l'hydrogène. Dans cette opération, le premier filtre est transformé en un échangeur de bases au calcium ou au magnésium tandis que le deuxième filtre est transformé, totalement ou en partie, en un échangeur de bases alcalin.
On procède alors en traitant par des acides le filtre qui renferme l'échangeur de bases alcalino-terreux modifié et entransformant l'échangeur de bases alcalinoterreux en un échangeur de bases à l'hydrogène tandis que l'on utilise, pour l'adoucissement, le deuxième filtre dont l'échangeur consiste alors en un échangeur de bases alcalin, de sorte que le deuxième filtre peut être mis à la première place tandis que le premier filtre est mis à la seconde. Les opérations qui s'effectuent peuvent être représentées par les formules schématiques suivantes: 1. (eau dure) + (échangeur (eau adoucie) +(échan- de bases Na) geur de bases Ca) 2. (eau adoucie) + (échangeur eau pauvre en sel) + de bases H) échangeur de bases ?la) 3.
(échangeur de bases Ca) + (acide)= (échangeur de bases H) + (sel Ca)
Du fait de l'action de 1%au adoucie sur l'échangeur de bases à l'hydrogène, il ne se produit pas, dans certains cas, une transformation complète de l'échangeur de bases à l'hydrogène en un échangeur de bases alcalin. Si l'on veut réaliser complètement cette transformation, on peut, avant d'utiliser ce filtre pour l'adoucissement, le traiter par une solution de chlorure de sodium à laquelle on peut ajouter des sels à réaction alcaline tels qu'un alcali libre, une solution de soude et matières analogues telles que des borates et des phosphates. On peut également utiliser
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les matières alcalines seules, de préférence en solution diluée.
Si l'on renonce à effectuer la transformation complète en échangeur de bases alcalin, on transforme également, en échangeur de bases alcalino-terreux, l'échangeur de bases alcalin renfermant encore de l'hydrogène sous forme d'ions susceptibles d'échange, par traitement avec de l'eau dure de l'échangeur de bases alcalin contenant encore une partie de l'échangeur de bases à l'hydrogène.
Ce mode de travail présente certains avantages.
L'avantage du procédé selon l'invention consiste en ce que, pour obtenir de l'eau adoucie par échange de bases, il n'est pas nécessaire de régénérer au moyen de chlorure de sodium l'échangeur de bases renfermant un alcalino-terreux, mais que l'échangeur de bases alc alino-terreux est transformé au moyen d'acides, suivant l'équation 3, en un échangeur de bases contenant de l'hydrogène. Cependant, si, comme cela a déjà été indiqué ci-dessus, on devait effectuer un traitement à l'aide de sels àcalins, la quantité de ces sels est très fortement réduite par rapport à la quantité de sels nécessaires jusqu'ici pour la régénération au chlorure de sodium. On évite donc complètement, ou pour la plus grande partie, la régénération au chlorure de sodium.
Grâce au procédé selon l'invention, on obtient en outre une économie et une simplification très sensibles.
Alors que jusqu'ici, pour adoucir l'eau par un traitement à échange de bases, on transformait l'échangeur de bases alcalin en échangeur de bases alcalino-terreux et que l'on devait ensuite transformer de nouveau l'échangeur de bases alcalino-terreux en échangeur de bases alcalin par une opé-
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ration de régénération, cette dernière n'est plus néces- saire avec le procédé suivant l'invention, car la trans- formation de l'échangeur de bases à l'hydrogène en échan- geur de bases alcalin se fait au cours de l'opération, et la transformation nécessaire en échangeur de bases à l'hy- drogène s'effectue en traitant par des acides l'échangeur de bases alcalino-terreux
Plus particulièrement,
le mode de travail sui- vant l'invention est réalisé en utilisant deux filtres dont l'un renferme un échangeur de bases au sodium tandis que l'autre est garni de l'échangeur de bases à l'hydrogène.
L'eau contenant des durcissants passe alors à travers le premier filtre (échangeur de bases au sodium) et est, de ce fait, adoucie; l'eau ainsi¯ adoucie passe alors à travers le deuxième filtre (échangeur de bases à l'hydrogène), l'é- changeur de bases à l'hydrogène étant alors transformé en échangeur de bases au sodium en prenant essentiellement des ions sodium. Une fois que cette opération a été effectuée, le premier filtre, renfermant alors essentiellement un échangeur de bases au calcium et au magnésium, est trans- formé en échangeur de bases à l'hydrogène par traitement à l'acide.
Le passage de l'eau à travers les filtres est alors inversé, de sorte qu'alors, l'eau contenant les durcis- sants passe à travers le deuxième filtre renfermant l'é- changeur de bases alcalin, après quoi l'eau ainsi adoucie est envoyée dans le premier filtre qui renferme alors l'échan- geur de bases alcalin à l'hydrogène pour éliminer ou pour ré- duire ses ions sodium. La transformation de l'échangeur de ,;ases au sodium du deuxième filtre en échangeur alcalino- terreux s'effectue alors, tandis que l'échangeur de bases à
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l'hydrogène du premier filtre devient un échangeur de bases au sodium.
Le deuxième filtre est alors régénéré à l'acide, on enlève par lavage l'excès d'acide et les sels dissous et l'eau contenant les durcissants recommence alors à passer sur le premier filtre qui renferme l'échangeur des bases alcalin.
Le procédé peut se continuer aussi longtemps qu'on le désire.
On obtient ainsi avec une économie sensiblement plus grande un enlèvement des sels de l'eau en même temps que l'on obtient une eau qui est complètement exempte de durcissants.
EXEMPLE 1.- On traite à la façon habituelle au moyen d'une solution de chlorure de sodium, de l'argile cuite qui présente un pouvoir d'échange par filtration de 0,8 %, puis on y fait passer de l'eau dure qui a une dureté en carbonate d'environ 13,4 et une dureté en sulfate d'environ 4,5 . L'eau qui sort, qui est adoucie, renferme la quantité de sels de sodium correspondant aux sels présents dans l'eau non adoucie et constituant les durcissants.
Cette eau adoucie est alors filtrée sur de l'argile cuite, ayant les mêmes propriétés que ci-dessus, qui a été traitée avec une quantité d'acide chlorhydrique qui est égale à deux fois et demiela quantité théorique et qui est appliquée en concentration de 0,5 à 1 %. L'eau qui sort de ce deuxième filtre ne contient, au début, presque plus de sels.
Au cours de la filtration, on constate que les quantités de sulfate de sodium augmentent, tandis qu'au lieu de carbo-
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nate ou de bicarbonate de sodium on a de l'anhydride carbonique libre. Egalement au début, on a de l'acide sulfurique libre, du fait de la décomposition du sulfate de sodium présent dans l'eau. Lorsque l'on constate de la dureté dans l'eau qui est passée à travers le premier filtre, on inter- rompt la filtration ; on peut encore la continuer pendant un certain temps, car le deuxième filtre est en mesure d'arrêter la dureté avec certitude.
L'eau qui sort du deuxième filtre renferme encore une fraction des sels qui étaient contenus dans l'eau brute ou dans l'eau adoucie par passage dans le premier filtre.
Les quantités d'échangeur de bases qui sont utilisées pour les deux filtres sont de préférence les mêmes.
Le premier filtre est alors traité par la quantité d'acide chlorhydrique indiquée ci-dessus pour le deuxième filtre et, après traitement, il est branché comme second filtre, tandis que le deuxième filtre est branché comme premier filtre. On constate alors qu'il sort, au début, du filtre qui est alors le premier, une eau dont la teneur en sels est un peu réduite car il renferme encore, dans une certaine mesure, de l'hydrogène comme ion d'échange. La teneur en sels peut, au début, être ramenée à environ 60% de la teneur primitive, elle augmente cependant au cours de la filtration jusqu'à la valeur calculée.
Si l'on ne veut pas avoir de réduction de la teneur en sels après le filtre qui est alors le premier, on le traite par une solution de chlorure de sodium à environ 5 %, à laquelle on a ajouté suffisamment de soude pour que la solution ait une
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teneur de.1 % en soude.
EXEMPLE 2. - Si l'on utilise un échangeur de bases renfermant du carbone comme constituant essentiel, la filtration s'effectue de la même façon que dans l'exemple ci-dessus. Si l'on part d'une eau qui, à côté d'une dureté en carbonate de 10,7 a une dureté en sulfate de 8 , on obtient, après le premier filtre, une eau qui renferme les sels correspondants de sodium au lieu des sels des durcissants, tandis que l'eau qui est passée dans le deuxième filtre est débarrassée complètement, ou presque complètement, de ses sels.