Nouvelles et événements

Qu’est-Ce Qui Se Trouve À L’intérieur De Votre Adoucisseur D’eau: Un Regard De Plus Près Sur La Résine

L’adoucissement de l’eau est un processus dans lequel l’eau circule à travers un lit de résine pour échanger les ions de dureté (Calcium et Magnésium) contre des ions de sodium. Lorsque la résine a atteint sa capacité maximale et n’est plus capable de retenir les ions du dureté, l’adoucisseur démarre un cycle de régénération. Pendant cette étape, une saumure de chlorure de sodium circule à travers la résine et inverse l’équilibre en échangeant les ions de sodium contre les ions de dureté, qui sont envoyés au drain.

1. Qu’est-Ce Que La Résine?

La résine est le média d’échange d’ions qui est généralement utilisé dans les applications d’adoucissement d’eau. La résine en polystyrène type gel est la plus utilisée dans l’industrie. Cette dernière possède une structure squelettique très poreuse avec des billes qui varient entre 0.3-1.2 mm en termes de taille et qui contiennent approximativement 45% d’humidité. Le polystyrène et le divinylbenzène (DVB) sont les composantes de bases de ce type de résine. Pour mieux comprendre le fonctionnement de la bille de résine et les mécanismes de défaillances qui lui sont associés, on peut considérer l’analogie suivante où l’éponge sphérique représente le polystyrène et les élastiques représentent le DVB.

Plusieurs élastiques sont enroulés autour de l’éponge qui est comprimée de plus en plus avec chaque élastique ajouté. La ‘bille’ devient plus forte et plus compacte à la suite de ce processus appelé “réticulation”. La réticulation varie de 2-20% de contenu DVB, mais est généralement 8 ou 10% pour les applications d’adoucissement de l’eau. La résine réticulée à 10% offre une espérance de vie 50% plus grande que celle réticulée à 8% et possède 10% de capacité en plus. Un degré de réticulation plus élevé mène à une diminution de la taille des billes ce qui permet donc d’avoir plus de billes par pied cube de résine. Cela implique qu’il y a plus de groupes fonctionnels qui peuvent capter les ions de dureté, ce qui résulte en une augmentation de la capacité.

2. Quelle Est Sa Durée De Vie?

Contrairement à la croyance populaire, la résine n’a pas une durée de vie infinie. À travers son temps d’utilisation, la résine est constamment attaquée par des chocs hydrauliques, par l’oxydation, par les chocs osmotiques, par l’attrition générale, par l’encrassement et plus encore. Les manufacturiers utilisent généralement 10 ans comme étant la durée de vie moyenne de la résine, mais cela peut grandement varier en fonction de son l’environnement d’exposition.

3. Quelles Sont Les Mécanismes De Défaillances?

Il y a plusieurs mécanismes de défaillances associés aux billes de résine, quelques-uns des plus communs sont décrits ci-dessous :

Coup de bélier (Choc hydraulique) L’interruption soudaine d’un débit d’eau à haute pression fait en sorte que les billes de résine entrent en collision avec la paroi du réservoir ce qui peut craquer et/ou briser les billes. Pour minimiser ce risque, il est recommandé d’éviter l’utilisation de valves solénoïdes à action rapide. Oxydation (Attaque du chlore) En se référant à l’analogie mentionnée plus haut avec l’éponge sphérique, l’oxydation a comme effet de couper les élastiques, ce qui fait en sorte que la bille soit moins forte, enfle et retient plus d’humidité. Le nombre de sites d’échange d’ions demeure inchangé mais les billes occupent maintenant plus d’espace à l’intérieur du réservoir, ce qui peut briser et/ou fissurer les billes.

Choc osmotique Les billes de résine s’enflent et se contractent naturellement lors de leur utilisation normale. Au fur et à mesure que le temps passe, les billes vont donc éventuellement briser et/ou fissurer. Le taux d’expansion pendant l’étape du nettoyage à contre-courant, lors de la régénération, varie en fonction du débit et de la température. Cela implique que le stress osmotique est plus grand dans les systèmes ou la température est basse et que le débit du nettoyage à contre-courant est élevé.

Attrition de la résine Une augmentation de la perte de charge à travers le lit de résine peut souvent être expliquée par un haut pourcentage de billes brisées et/ou fissurées. Les billes brisées resserrent la surface du lit en comblant les espaces vides. Ces particules “Fines” seront éventuellement retirées du système lors de l’étape du lavage à contre-courant. La capacité sera donc diminuée puisque le nombre de sites d’échange sera réduit. Encrassement ferreux De l’oxygène est introduit avec la saumure lors de chaque cycle de régénération, ce qui implique qu’il faut s’attendre à ce qu’il y ait un encrassement ferreux où il y a une forte teneur en fer dans l’eau d’appoint. Le précipité d’oxyde de fer ne peut pas être retiré lors du cycle de régénération, ce qui bouche l’accès aux sites d’échanges qui seraient disponibles pour adoucir l’eau, et donc réduit la capacité.

4. Que Peut-On Faire?

Premièrement, il faut connaitre les caractéristiques de l’eau d’appoint pour bien prédire la durée de vie de la résine et pour bien entretenir le système. L’eau d’appoint devrait être testée avant d’installer un nouvel adoucisseur et le type de résine doit être soigneusement sélectionné. Après l’installation du système, les recommandations et les options suivantes peuvent être considérées:

1. Journal de bord: Les niveaux de dureté, les lectures des compteurs d’eau, les débits et les pressions à l’entrée et à la sortie de l’adoucisseur devraient être notés régulièrement. ­En ayant accès à ces données, il sera possible de monitorer la performance du système et de déterminer s’il est nécessaire d’effectuer plus de tests, de nettoyer ou de remplacer la résine.
2. Analyser la résine: Il est possible de prendre un échantillon du lit de résine et de l’analyser pour vérifier sa capacité totale, son contenu en humidité, le pourcentage brisé et plus.
3. “Remplissage”: On peut s’attendre à ce qu’il y ait une certaine attrition et perte de la résine. Parfois, un simple remplissage du réservoir peut être considéré pour augmenter la capacité totale.
4. Ajout d’additifs: Dans certains cas extrêmes, un additif tel que le Resinklenz Fe de AquaAnalytics peut être considéré. Ce produit aide à prévenir l’oxydation du fer lors de la régénération, ce qui améliore grandement la performance et la durée de vie de la résine.
5. Nettoyage Chimique: Dans les systèmes fortement encrassés, la résine peut être nettoyée en utilisant une solution ayant un bas pH, tel que l’acide citrique. Lors d’un nettoyage chimique, une exposition et un temps de contact uniforme sont critiques.
6. Filtration: Une pré-filtration peut être considérée dans certains cas pour retirer le fer et autres contaminants avant qu’ils entrent dans l’adoucisseur et qu’ils encrassent la résine.
7. Remplacement de la Résine: Malgré le fait que le cout initial est plus élevé pour une résine plus résistante, avec plus de réticulation, cela peut s’avérer comme étant le meilleur choix à long terme.

Conclusion

Les adoucisseurs d’eau sont des équipements critiques dans plusieurs industries où leur mal fonctionnement pourrait mener à des pannes couteuses. Considérer la résine comme étant un item qu’il faut entretenir, et non comme étant les “billes oubliés” à l’intérieur d’un réservoir, est une bonne façon de commencer à améliorer la gestion de votre système d’eau.