Élimination du plomb (Pb²⁺) de l’eau à l’aide de résines chélatantes.

D’où vient le plomb?

Le plomb se trouve le plus souvent sous forme de sulfure de plomb (PbS) dans la galénite minérale. La cérusite (minerai d’étain et de plomb), de composition chimique carbonate de plomb (II) (PbCO₃), est un minéral secondaire du plomb formé par la réaction chimique de l’eau gazéifiée avec la galène. Une troisième source importante de plomb est l’anglesite (plomb vitriol), qui est le sulfate de plomb (II) (PbSO₄), formé par l’oxydation de galène.

Le plomb est-il toujours utilisé?

Le plomb est utilisé dans de nombreuses applications différentes, notamment:

• Accumulateurs au plomb
• Feuilles de plomb laminées utilisées dans le bâtiment pour l’étanchéité des toitures
• Balles de plomb dans les munitions
• Pigment de peinture
• Composant antisalissure dans les systèmes de revêtement

Comment le plomb est-il présent dans les eaux souterraines?

Le diagramme de Pourbaix ou potentiel / pH du plomb de la figure 1 montre la spéciation du plomb dans l’eau. La zone entre les lignes pointillées orange représente la zone de stabilité de l’eau. Le diagramme montre que la spéciation du plomb dans l’eau est dominée par sa forme élémentaire cationique Pb²⁺ .

Figure 1: Diagramme de Pourbaix du plomb dans l’eau

La concentration de plomb dans l’eau naturelle est généralement inférieure à 5 ppb (µg / l), mais une zone contaminée peut contenir des eaux souterraines dont la concentration dépasse la recommandation de 10 ppb (µg / l) de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS).

Comment le plomb (Pb²⁺) est-il retiré des eaux souterraines?

La forme élémentaire cationique du plomb (Pb²⁺) peut être efficacement capturée et éliminée des eaux souterraines à l’aide d’une résine chélatante sélective à cation acide faible (WAC) avec un groupe iminodiacétique, telle que Resinex™ CH-23.

Figure 2: Une résine chélatante sélective avec un groupe iminodiacétique

La capacité moyenne d’élimination du plomb cationique (Pb²⁺) de Resinex™ CH-23 est de 90g de Pb²⁺ par litre de résine mais dépend de la matrice de l’eau. Souvent, l’eau contient d’autres métaux qui contribueront à la saturation du lit; par conséquent, il est toujours recommandé de contacter nos experts techniques pour le dimensionnement d’un système d’élimination des métaux lourds car d’autres métaux peuvent influencer la consommation estimée.

Resinex™ CH-23 est une résine chélatante qui élimine également efficacement les autres cations de métaux lourds, tels que le cuivre (Cu²⁺), le vanadium (Va²⁺), le nickel (Ni²⁺), le zinc (Zn²⁺) et le cadmium (Cd²⁺) dans leur forme cationique élémentaire.

Conditions de fonctionnement recommandées pour l’élimination du plomb (Pb²⁺)

La sélection des conditions de fonctionnement d’un système d’élimination du plomb dépend:

• Du temps de contact superficiel minimum nécessaire à l’application
• Des autres espèces cationiques dans l’eau
• De la durée de vie du lit souhaitée
• Des conditions de fonctionnement (continu, discontinu)

Un AquaFlow™ peut être utilisé pour éliminer le plomb (Pb²⁺) avec un temps de contact superficiel d’au moins six minutes, mais généralement deux AquaFlow™ en série, en système carrousel sont utilisés avec un débit typique par réservoir: 10 à 20 BV/ h.

Un cas d’enlèvement de plomb calculé (Pb²⁺)

Supposons une eau souterraine contaminée avec 1 mg / l de plomb (Pb²⁺) qui doit être purifiée avec les propriétés suivantes:

• Débit moyen de 30m³/ h 
• Fonctionnement continu 24h / 24, 7j / 7 

La charge annuelle de plomb (Pb²⁺) est alors calculée comme suit: 

• Concentration de plomb: 1mg/l = 1g/m³ 
• Volume annuel d’eau souterraine contaminée au plomb (Pb²) : 30m³/h x 8 600 hp = 258 000 m³ 
• Charge annuelle de plomb (Pb²) : 1g/m³ x 258 000m³= 258 000g = 258kg Pb²⁺ 

Cela donne à une charge moyenne de 90kg Pb²⁺/m³ Resinex™ CH-23 une consommation d’environ 3m³ par an. Un filtre AquaFlow™ peut être sélectionné dans notre gamme de filtres mobiles industriels afin d’obtenir la fréquence d’échange souhaitée. 

Il est toujours recommandé de contacter notre expert technique pour le dimensionnement d’un système d’élimination des métaux lourds car d’autres métaux peuvent interférer dans la consommation estimée.