L'eau est une ressource qui doit être maitrisé.
Selon l'utilisation on distingue l'eau potable acheminée par les réseaux et l'eau des puits et rivières. Les eaux pluviales et usées sont gérées séparément.

Certaines entreprises font le choix d'utiliser l'eau des puits et rivières pour des raisons de coût d'exploitation.
Selon les applications l'eau peut être rendue potable ce qui implique la mise en ouvre de station de traitement d'eau. Pour que l'eau soit potable elle doit avoir des caractéristiques définies par la réglementation et des contrôles réguliers sont mise en œuvre.
L'eau de process peut être déminéralisée, particulèrement si elle subit des échanges thermiques. L'eau chaude sanitaire est soumis à réglementation

Les entreprises doivent gérer les rejets d'eau pluviale et d'eau usée ou eau vanne. Certaines disposent d'une station d'épuration et traite leurs rejets. Ceux-ci font l'objet d'autocontrôle et d'analyses par les laboratoires et gestionnaires de réseau.

Température

La température, notée T est exprimé en degrés celcius °C ou en kelvin K
La couleur qui est une radiation electromagnétique est une agitation frénatqiue de molécules lors de températures élevées Les mouvements des especes et donc les échanges ioniques sont égalements influencés par la température.

Pression

La pression relative , P , est exprimé en Bar, c'est l'unité des manomètres. La notation en mètre de colonne d'eau, mCe, est employé pour les pompes et les pertes de charge
L'unité légale est le Pascal notée Pa, peu usitée en pratique on trouve souvent la presion exprimée en kPa

Une pression stable permet de régler les débits efficacement. Les réglages, équilibrages et réglation de débit sont plus simples à réaliser.

Debit

Les débits sont liés par la pression et limités par les pertes de charges, ils déterminement le dimensionnement et fonctionnement des équipements. Le débit se note q : les débits sont données en m3/h

Vitesse de passage

La vitesse de passage, Vp , s'exprime en m/h; nous reviendrons sur cette grandeurs.

Mole de matière

Le nombre d'Avogadro represente le nombre d'especes : ions, atomes ou molécules dans une mole de matière.

nombre d'Avogadro : 6,02214 x 10^23

Masse molaire

La masse molaire exprimé en g/mol inqiue la masse d'une mole de matière. La masse molaire du CaCO3 est de 100 g/mol.

Valence

La valence, V, est un paramètre sans unité, permet de mesurer les charges électroniques des ions.
Les cations et anions s'associent selon leur valence pour former des molécules.

Equivalent

Un équivalent noté eq est la quantité de matière qui réagit avec une mole d'électrons.

Normalité

La normalité d'une solution est une mesure sans unité qui définit la concentration d'une espece dans une solution. Une solution à 1N contient une mole de matière par litre, une solution à N/25 contient 1/25 de mole par L. Lors des titrages on choisira une normalité élévée pour une detection ou une indication , pour des mesures précises son choisit des normalités faibles

Concentration

La concentration d'une espece , [HCl] , en solution se note entre crochet et s'exprime en mol/L

pH ou potentiel d'hydrogène

Le pH indique l'acidité et la concentration des ions hydronium H3O+ dans une solution.
L'échelle varie de : très acide pH = 0 ; pour passer par un pH neutre pH = 7 et finir très basique pH=14.

Conductivité

Elle indique la concentration des especes et aussi la capacité à condruire le courant.
Plus une eau est salée plus la concentration des sepeces est élevée.

La conductivité est une indication plutot qu'une mesure, elle s'exmpirme en Siemens par mètre.
En pratique les unités enployées sont le mmilli siemens mS et le micro siemens µS.

Le pH mesure l'alcalinité ou l'acidité d'une solution. Il varie de 0 à 14 à 20°C.
En dessous de 7 : acide. À 7 : neutre. Au dessus de 7 : basique.

On détermine le pH depuis une concentration d'ions hydronium H3O+

pH = -log[H3O+]

le pOH indique la concentration des ions hydroxides OH-

pOH = -log[OH-]

pH et pOH sont liés et peuvent se déterminer avec la constante d'équilibre et son pKe

pKe = pH + pOH = 14

Constante d'équilibre Ke

La constante d'équilibre vaut 10⁻¹⁴
La constante d'équilibre est le produit des concentrations

Ke = [H3O+] × [OH-] = 10⁻¹⁴

La notation pH , pOH et pKe sont faites pour simplier les calculs et leur interprétations

pKe = pH + pOH = 14

Pour une solution très acide : pH=0 , pKe = 0 + pOH = 14 donc pOH=14. Pour une solution très basique pH=14 , pKe = 14 donc pOH=0

Dans une solution de CaCO3 dont la concentration serait de 1 mol/L ; la quantité de matière serait de 1 mole pour un litre. 1 mole de CaCO3 à une masse de 100g.
Avec 1 mol/L on a donc 1 x 100g pour un litre, la quantité de CaCO3 est donc de 100g/L.

Les concentrations se calculent depuis des mesures par titrage.
Cette notion est importante, lors des titrages colorométriques on emploi des solutions de concentrations connues pour déterminer la contentration d'une autre espece.

On utilise des unités différentes selon le spécialités, il faut savoir les exploiter.

L'untié du traittment d'eau , le degré français °f , est la plus précise.

Pour des raisons de simplicité les fournisseurs parlent en equivalent eq ou milli equivalent meq
Cette grandeur impose de prendre en compte la valence V des especes.

Ca2+ a une valence V de 2; il faut 2 eq d'électrons pour réagir avec une mole de Ca2+

Enfin les chimistes emploie les unités normalisé du Système Internatiionnal en mole et mol/L

Une petite synthèse permettra de retrouver les quantités selon les différentes unités de concentration

mol	eq	meq	°f
1	1 / V	1000 / V	5000 / V

Les vitesse de passage de l'eau dans les couches de résines sont liés aux débits et donc aux pression d'alimentation.
Les échangeurs ioniques, généralement de forme cylindrique, ont un diamètre intérieur permettant de déterminer la section de passage

La vitesse de passage s'exprime en m/h
Certains constructeurs indiqueront un Beads Volume per hour, BV/h, qui permet de faire abstraction des vitesses de passage.
Cependant c'est un indicateur à ne pas négliger, plus les vitesse ssont rduites meilleure seront les échanges.
La vitesse de passage se calcule en faisant le rapport du débit à la section de passage.

Vp = q / S

En production on utilise des régénérants très actifs car fortmement concentrés: acide sulfurique, acide chlorydrque, soude
Ces régénérants sont injectés par des pompes dans de l'eau, la qualité de dcette eau influe évidmeent sur la qualité de régénération

Nous allons déterminer la concentration de régénérant dans l'eau
on régénérée les résines avec un débit d'eau de 50m3/h

eau d'alimentation

L'eau d'alimentation puisé et filtré : on mesure TH = 30°f
La valence des ions calcium Ca2+ et magnésium Mg2+ vaut 2 , on a donc 2 fois plus de charge électronique que de matière
On considère que [Ca2+] =4/5 du TH total soit [Ca2+] = 2,4 mmol/L

Dans l'eau brute on observe une concentration de [SO4 2-] de 30 mg/L soit une concentration de 0,3125 mmol/L.
Nous négligerons cette concentration. L'analyse n'ayant qu'une valeur indicative; elle ne peut servir de mesure.

régénérant

On utilise l'acide sulfurique H2SO4 à 96% soit 18.5 mol/L. On peut convertir la concentration de régénérant en eq/m3
On ignore la deuxieme acidité de H2SO4. le calcul d eph est donné a titre inidcatif; a ces concentrations le pese acide est nécessaire

On considere que 2 H3O+ et SO4 2- se dissocie totalement.

débits

Le régénérant est injecté à 240 L/h ou 0.24 m3/h dilué dans l'eau d'alimentation qui circule à 50 m3/h.
Soit pour une heure.

[Reg] = ( V acide x [H2SO4] ) / ( V eau + V acide) = 0,0883758 mol/L.

On détermine le pH du régénérant depuis sa concentration [Reg]

sulfate de calcium

Comme le sel de mer peut saturer une saumure, le sulfate de calcium en exces precipite et forme du platre.
Le platre précipite quant sa concentration devient supérieure à la constante de solubilité Ks

Cette constante s'exprime ainsi pour une eau pure ou exempte de calcium et de sulfates
Le produit des concentrations Ks, est donné pour une températrure de référence.

Ks= [ Ca 2+ ] * [SO4 2-] = 0,0000314

Pour éviter la précipitation de CaSO4 il ne fau pas dépasser une concentation de SO42- tel que :

[SO4 2-] = Ks / [ Ca 2+ ]

eau d'alimentation

Maintenant nous reprenons nos données :

La concentration de calcium et de magnésium est de : 30°f équivalent à 30/5000 = 0,006 eq/L.
La valence des ions Ca2+ et Mg2+ vaut 2.
On a donc 2 fois plus de charge électronique que de matière donc

[ Ca 2+ ] + [ Mg 2+ ] = 0,003 mol/L

On considère que [ Ca 2+ ] =4/5 du TH total soit [ Ca 2+ ] = 0,0024 mol/L

Pour éviter la précipitation de CaSO4 il ne faudrait pas dépasser une concentration de SO42- tel que :

[SO4 2-] = Ks / [ Ca 2+ ] = 0,0000314 / 0,0024 = 0,013 mol/L

Dans l'eau brute on observe une concentration de [SO4 2-] de 30 mg/L
Soit une concentration de 0,03 /96 = 0,0003125 mol/L.
Nous négligerons cette concentration. L'analyse n'ayant qu'une valeur indicative ne peut servir de mesure.

Régénérant

Nous régénérons avec une dilution de H2SO4 à 96% tel que : [H3O+] = [SO4 2-] = 0,0883758 mol/L.
On a donc une concentration [SO4 2-] près de 7 fois plus importante que la limite de précipitation calculée précédemment.

Adoucisseurs

Les adoucisseurs sont régénérés avec une solution de chlorure de sodium.
Les 4 adoucisseurs délivrent 50m3/h chacun. L'équilibrage des débits est nécessaire

La résine des 4 adoucisseur et une Amberlite IR120, chaque adoucisseur en contient 3200L.
La saumure est préparé dans des bacs, par régénération on utilise 6300L de saumure contenant environ 670 kg de sel par régénération.

C'est la quantité de sel et le mode de régénération qui détermine le pouvoir d'échange des résines. Malheureusement les adoucisseurs ne sont pas régénéré en flux inversé

Capacité d'échange

Dans notre cas nous avons (670 *1000) / 3200 = 209,3 g de NaCl par litre de résine
Ceci correspond à une capacité d'échange de 5,5°f.m3/L de résine lue sur la courbe Pe = (m NaCl).

Ce qui donne une capacité d'échange de 3 200 * 5,5 = 17 600 m3.°f par adoucisseur

Volume traité

Les adoucisseurs ne sont pas régénéré en flux inversé ce qui
- diminue le rendement des adoucisseurs de près de 20 %
- augmente les fuites ioniques en fin de cycle
- nécessitent un rinçage long.


Avec une eau de TH = 3
L'adoucisseur devait pourvoir traiter 17600 x 0.8 = 14 080 m3.°f
Soit environ 14080 / 3 = 4 693 m3.

Bilan

En pratique on atteint 4500 m3 dans les conditions idéales de température.

Nous avons un écart de 4,2% par rapport à la théorie que nous attribuons à :
- l'age des résines, corroboré par la présence de billes cassées
- aux débits de soulevemnt parfois trop important
- l'imprécision de la mesure de volume de résine.

Décarbonateurs

La décarbonatation va supprimer l'alcalinité de l'eau et la majeure partie de la dureté liée aux carbonates.
Les décarbonateurs sont régénérés avec un acide

En sortie du poste de décarbonantation le Thdec est voisin de 0 et se détermine ainsi
TH dec = TH-TAC.

Corrections

Nous allons calculer la capacité d'échange de ces échangeurs.
Trois facteurs influe sur la capacité d'échange :
le rapport TH/TAC
la température,
le débit

La première courbe permet de déterminer le pouvoir d'échange des résines selon le rapport du TH sur le TAC.
En général le TH est supérieure au TAC, d'après nos mesures en cours de conduite nous fixons une valeur de référence tel que TH/TAC = 1,2.
Considérant cette valeur nous pouvons déterminer un pouvoir d'échange PE théorique maximale de 3.3 eq/L de résine dans des conditions optimales de régénération.

Le facteur CT, permet une corrections lié à la température. Il se détermine avec la courbe suivante
Nous considérons CT = 0,65 soit une température de 3°c pour l'eau brute, valeur observé dans la pratique.

Le facteur CQ se détermine en fonction du débit de production et du volume de résine BV. (BV = Beads Volume, volume de résine )
Notre décarbonateur contient 3 m3 de résine et doit fournir 75m3/h , nous déterminons un rapport de 75/3 soit 25 BV/h.
Valeur retenue CQ =0,78

Soit une correction C = CT x CQ=0.507.

Capacité d'échange

La capacité d'échange d'un décarbonateur se détermine par

CE = PE x C

On a donc CE = 3.3 x 0.507 = 1.67 eq/L de résine.

Maintenant nous calculons une capacité d'échange en °f.
Rappel 1 eq = 5000°f. Nous avons donc une capacité d'échange de 5000 * 1,67 = 8365,5 °f/L de résine.
Nous disposons de 3000L de résines ce qui nous amène à une capacité d'échange total de 25 096 500 °f pour un décarbonateur.

Volume traité

Le décarbonateur ne traite que les carbonates. On ne tient compte que du TAC pour calculer la capacité d'échange.
Nous devons fixer une valeur limite pour le TAC nous utiliserons une valeur de 28°f observée en pratique.
Nous avons donc 28°f de TAC par litre d'eau a traiter soit 28 000 °f/m3

Ce qui nous donne un volume traité de 25 096 500 / 28 000 = 896 m3.

Bilan

Le débit et la température induisent une reduction pouvant atteindre 50% de la capcité d'échange

Lorsque la température varie de 20 à 5° on perd près de 35% de capacité d'échange
A titre d'information la puissance nécessaire pour réchauffer 150 m3/h de 15K nécessite 2.6MW.

La production de sulfate à impacté également la capacié d'échange
L'installation requierait une maitrise que nous ne possédions pas faute de formation. Nous avons sollicité le constructeur, Culligan, celui ci a proposer de remplacer les résines ce que nous avons évité

Constat

Les installations ont été mises en service en 2005, je suis arrivé en avril 2007, l'installation a connu des dysfonctionnements empirant jusqu'en 2009.
En pratique après 4 ans d'usage quotidien vos résines sont saturées de CaSO4...
D'où la nécessite d'employer l'acide chlorhydrique plutôt que de l'acide sulfurique.

Solution

Certains diront qu'une bonne régénération au HCl permet de palier au problème c'est absolument faux
Nous avons éprouvé deux solutions, une statique et une dynamique.
La solution que nous avons retenue est la dynamique car plus pratique et moins risqué pour les résines

En observant la réaction des résines saturées plongé dans une solution saturée d'acide sulfurique on voit que le sulfate de calcium est relâché, il suffit alors de l'évacuer.
Ce phénomène n'est pas observé avec HCl.

On vérifie là le proverbe qui vit par l'épée périra par l'épée...

Solution statique

Nous avons arrêté un décarbonateur, forcer l'injection d'acide bien au delà de la première acidité de l'acide sulfurique pH = 1.96
Le décarbonateur a réagit pendant 2h, nous avons constaté l'amas de sulfate au dessus des résines puis chasser le sulfate en rinçage rapide
Cette solution fonctionne mais les résines sont soumises durablement à un traitement de choc, elles sont plongées dans une solution dont le pH n'est plus mesurable sans pèse acide

Solution dynamique

PUROLITE l'indique la régénération doit se faire par palier. Nous avons pris la régénération en manuel et réglé les débits selon la pH en cours de régénération.
Dans une première phase, nous avons descendu le pH avec un débit d'acide réduit (30 à 50 L/h ) jusqu'au pH de travail 3,5.
Ensuite nous avons doublé le débit d'acide jusqu'à pH = 1.
Enfin nous avons envoyer le débit maxi de 240 L/h jusqu'à pH =0.

Nous avons ensuite réalisé un rinçage lent, en contrôlant la conductivité, puis en mesurant le pH.
Aux environ de pH=0.9 nous avons forcer un rinçage rapide en stoppant la station de traitement d'eau pour disposer du débit maximale

Bilan

Les résines ont bien réagis. Du jour au lendemain nous avons retrouvé un fonctionnement normal, l'eau a changé de couleur lors des analyses de dureté(TH)
Nous avons du allonger l'injection d'acide , diminuer le débit d'acide, diminuer les consignes de 1200 à 800m3.
L'hiver fut assez éprouvant, la température était au plus bas et le TH atteignait des valeurs maximales.
Les décarbonateurs régénérés repartait rapidement en production.

Le printemps arrivant la température de l'eau remontant et le TH diminuant nous avons réussi à rattraper la situation.
Alors que nous avions un TH variant de 4 à 8 en sortie du poste de décarbonatation nous avons retrouvé des valeurs plus conforme soit Thdec = TH-TAC mais jamais 0 quand TAC>TH
L'hiver suivant nous avons maintenu un TH de 1 à 3 en sortie du poste de décarbonatation.

Les acides et bases fortes se dissocient complètement et de manière irréversible dans l'eau
L'eau pure est un solvant mais dans ces réaction son volume n'a que peu d'influence

Dissociation

L'acide chlorydrique HCl se dissocie en ions, cation hydronium H3O+ et anion chlorure Cl-. Ces deux ions se retrouvent en concentration egale.

HCl + H2O → H3O+ + H2O + Cl- devient HCl + H2O → H3O+ + Cl-

La soude se dissocie elle aussi

NaOH + H2O → Na+ + H2O + OH- devient NaOH → OH- + Na+

Concentration

En cas d'accident chimique il est recommandé de rincer abondamment la victime, il est à noter qu'il existe des produits spécifiques notamment dans les rinces œil pour neutraliser les produits chimiques.
Il est plus efficace de neutraliser un acide avec une base ou l'inverse que de les diluer dans l'eau.

Prenons plusieurs exemples , nous allons diluer l'acide avec de l'eau nous allons déterminer le pH de la solution après différents appoints.
Nous avons HCl , son volume Va = 1 L , sa concentration Ca est de 0,2 mol / L

Nous ajoutons de l'eau pure, par étapes, pH = 7. Vb = 0, 1 , 10, 100 puis 1000L
Déterminons le pH pour ces volumes Vb

Situation initiale

On a un volume de 1L avec une concentration de 0,2 mol/L. Le contenant ne contient que l'acide. Volume eau Vb = 0 Donc [H3O+] = 0,2 mol /L, ou 0,2 mol dans 1 L

Appoint

On ajoute un volume d'eau de 1L dans la solution de 1L de concentration [H3O+] = 0,2 mol /L

On ajoute 1 L d'eau a pH 7, on ajoute donc H3O+ et OH- avec des concentrations égales
Quantité d'espèce introduite : 10 puissance -7 mol / L , soit pour 1L 10 puissance -7 mol

On a donc, après dilution, [H3O+] = 0.2 + 10 puissance -7 mol
Le volume V a augmente du fait de la dilution V = Va + Vb. On a maintenant 2 L
On a déterminer la nouvelle concentration [H3O+]
On détermine le pH de la solution
On a un volume de 1L avec une concentration de 0,2 mol/L. Le contenant ne contient que l'acide. Volume eau Vb = 0 Donc [H3O+] = 0,2 mol /L, ou 0,2 mol dans 1 L

Les acides faibles et bases faibles ne se dissocie dans l'eau que dans la mesure ou les Hydronium H3O+ ou hydroxydes OH- sont consommées.
Les réactions sont de plus réversibles.
L'eau peut etre un acide faible ou une base faible selon les especes ioniques qui la composent
Les carbonates sont présents dans l'eau sous trois formes:
- l'acide carbonique H2CO3
- l'hydrogénocarbonate HCO3-
- le carbonate CO3 2-

H2CO3 est un acide faible, sa base conjuguée est HCO3-

On note : H2CO3 <=> HCO3- + H3O+ De forme : AH2 <=> AH- + H3O+

HCO3- est un acide faible, sa base conjuguée est CO3 2-

On note : HCO3- <=> CO3 2- + H3O+ De forme : AH- <=> A2- + H3O+

On a deux couples acides faibles et base conjuguées, on distingue 2 acidités :
- pka1 (H2Co3 / HCO-) = 6.4
- pKa2 (HCO3-/ CO3 2-) =10.3

Application

Nous disposons d'une solution contenant quelque grain de calcaire CaCo3 à laquelle on ajoute de l'acide chlorhydrique d'une concentration connue et peu élevé. On mesure le volume avec une burette
On désigne par normalité une concentration connue et peu élevée
L'équation bilan est de la forme :

2 CaCO3 + 2HCL + H20 → Ca(HCO3)2 + CaCl2 +H2O

on ajoute encore de l'acide

2HCl + Ca(HCO3)2 + CaCl2 + H2O → H2CO3+ 2CaCl2 +H2O

Notre solution à un pH de 5.4 , comme le pH << pKa2 on néglige la deuxième acidité il n'y a pas de carbonate CO3 2- dans la solution
On connait le volume d'acide chlorhydrique, ou solution titrante de normalité N/25.
De la on détermine la quantité d'acide carbonique puis on en déduit la quantité de calcalire initiale

C'est un peu ardue mais c'est le principe des analyses d'eau par titrage de solution
ces solutions sont généralement des bases faibles ou des acides faibles que l'on titrera avec des bases ou des acides forts.
On titre un acide avec une base et une base avec un acide.

Le cycle de ses échangeurs comprend 5 phases :

• la production
• le soulèvement
• la régénération
• le rinçage lent
• le rinçage rapide

La phase de production est la phase de fonctionnement normal durant laquelle l'échangeur traite l'eau bute en entrée pour en retirer certaines espèces ioniques.
Un adoucisseur retient le calcaire lié au calcium et magnésium et relâche du sodium.

Le soulèvement, permet de détasser les résines, les résines soumises à la pression se sont tassées durant la production cette phase permet de créer des espaces entre les résines ce qui assure un meilleur passage au régénérant en augmentant les surfaces d'échanges.

Certains introduisent une phase de repos entre le soulèvement et la régénération.

La régénération, durant cette phase on évacue les espèces ioniques retenus par les résines ;le régénérant prenant leur place.
On disitingue les régénérations à co-courant et à contre courant plus efficace
Pour un adoucisseur le calcium est relâche par les résines qui se chargent en Sodium.

Le rinçage lent, dans cette phase on permet au régénérant de traverser toutes les couches de résines.
Le rinçage rapide, dans cette phase on évacue les ions relâchés lors de la régénération.

Echanges ioniques

La décarbonatation va supprimer l'alcalinité de l'eau et la majeure et la dureté liée aux carbonates et hydrogénocarbonates.
En sotrtie du poste de décarbonantation le Thdec est vosiin de 0 et se détermine ainsi
TH dec = TH-TAC.

Les réactions chimiques s'écrivent :

En production

2RH + CaCO3 =>R2Ca +H2CO3 où H2CO3 donne H2O + CO2
2RH + Ca(HCO3)2=>R2Ca + 2 H2CO3

Notez que : le CO2 dissous est ensuite éliminé dans un dégazeur, le pH de l'eau est relevé par appoint de soude

En régénération

Selon le régénérant employé

R2Ca + H2SO4 => 2RH + CaSO4 R2Ca + 2HCl => 2RH + CaCl2

Nous devons aussi nous intéresser au débits et ce dans toute les phases du cycle des échangeurs ioniques.
Les débits sont liés au vitesse de passage de l'eau dans les couches de résines.

La vitesse de passage s'exprime en m/h.La vitesse de passage se calcul en faisant le rapport du débit à la section de passage.
Avec un débit de 75 m3/h et une section de 2 m2 on a une vitesse de passage de 37,5 m/h.

Plus la vitesse de passage est faible meilleur sera l'échange ionique.
Pour les phase de rinçage rapide il faut des débits importants ceci permet d'éviter d'épuiser les résines dans ces phases.

Les vitesse de passage sont données pour chaque phase du cycle et varient selon les résines échangeuses.
Les fabricant indiquent quels débit ,quels volume et quels temps sont nécessaire pour la régénération.
Certains comme PUROLITE les expriment en fonction du volume de résine, noté BV. Ou en vitesse de passage.

phase du cycle

En phase de production nous avons un débit de 75 m3/h soit 75/BV = 75/3 =25 BV/h, le débit est conforme au recommandation.

Pour le soulèvement ; 50/2 = 25 m/h la vitesse de passage et trop élevée, on gaspille de l'eau et encourt le risque de perdre des résines surtout avec une température descendant jusqu'à 3°c.
Le volume est conforme : pendant 20 minutes à 50 m3/h on utilise 50/3 =16,6 m3 soit 5,5BV.

La régénération se fait avec un débit d'eau de 50 m3/h et 170L/h d'acide sulfurique à 96 % avec une densité de 1,86.
La masse molaire de H2SO4 =98g/mol et sa valence V=2.
La concentration d'acide est de ( 1000 * 1,86 * 0,96 ) / 98 = 18,5 mol/L.
Nous avons déterminer une capacité d'échange de 25 096 500°f, chaque mole d'acide sulfurique fournit 2 moles de charge électronique car sa valence vaut 2.
Nous avons donc ( 5000 * 2 ) * 18,51 = 185 142 °f d'ions H3O+ par litre d'acide.
Nous avons besoin de 25 096 500 / 185 142 =135,5L d'acide à 96 % .
En théorie 135,5 L contre 162L en pratique soit 18% de plus

Le débit de la pompe doseuse est réglé à 240l/h pour un débit d'eau de 50 m3/h on injecte cet acide pendant 40 minutes soit 0,66h nous avons un volume de 160L d'acide ce qui semble correct...
La concentration massique en % est de 240 * 1,86 / (50 *1000 *1 + 240*1,86) =0,885 % ce qui correspond au recommandation.

Nous verrons plus en détail l'injection d'acide sulfurique avec des eaux calcaires et la sulfatation des résines.

Le rinçage lent est effectué avec un débit de 15 m3/h pendant 20mn soit 15/3 = 5 BV/h
ce qui ne correspond pas au recommandation de débit ; le volume lui atteint 5m3 ce qui vaut 1,6 BV là aussi le volume est insuffisant.

Le rinçage rapide s'effectue avec un débit de 50 m3/h pendant 40mn, donc un débit de 16,6 BV/h et un volume de 11BV.
Ce qui correspond au recommandation. En pratique ce débit s'avère insuffisant.