Procédé cyclique d'échange d'ions pour l'élimination sélective du fluor présent en trace dans l'eau de consommation

Les normes sur l'eau potable devenant de plus en plus sévères, il est nécessaire de concevoir des procédés capables de réduire sélectivement la teneur d'une espèce donnée. Un procédé original a été développé pour éliminer sélectivement le fluorure dissous dans l'eau à l'état de trace en présence d'un anion en excès comme par exemple l'hydrogénocarbonate. Ce procédé cyclique d'échange d'ions met en oeuvre deux colonnes. La colonne de séparation, parcourue alternativement par l'eau dans les deux sens, sert à séparer le fluorure des autres anions et à restituer la matrice ionique. Elle n'est jamais régénérée. La seconde colonne permet de stocker transitoirement le fluorure, qui est élue lors de la régénération. Le principe de fonctionnement du procédé est démontré numériquement et expérimentalement sur l'exemple d'une eau reconstituée bicarbonatée, dont les anions majeurs sont le chlorure et le sulfate. Le système évolue rapidement vers un régime permanent caractérisé par l'établissement d'un profil limite stable de concentrations à l'intérieur de la colonne de séparation. Ce régime permanent existe à condition que le volume qui parcourt la colonne de séparation dans les deux sens soit conservé à chaque cycle. Les conditions opératoires de l'exemple présenté permettent l'établissement du régime permanent en 17 cycles de fonctionnement et permet simultanément l'élimination du fluorure et la restitution de la matrice ionique de l'eau. Ce procédé particulièrement adapté au traitement des eaux embouteillées se transpose facilement à l'échelle industrielle et s'applique à toute espèce trace de faible affinité pour les résines échangeuses d'ions