FR2994566A1

FR2994566A1 - Regenerating a used brine from e.g. the regeneration of water softening resins, comprises adding a reagent of precipitation of bivalent metal ions into the used brine to obtain a mud containing of bivalent metal ions and regenerated brine

Info

Publication number: FR2994566A1
Application number: FR1257838A
Authority: FR
Inventors: Eric Andre Robert Demortier; Frederic Chambosse
Original assignee: TECSEL
Current assignee: TECSEL
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2014-02-21
Anticipated expiration: 2032-08-16
Also published as: FR2994566B1

Abstract

The method comprises: adding a reagent of precipitation of bivalent metal ions into used brine including bivalent metal ions so as to obtain a mud containing of bivalent metal ions and a regenerated brine; and separating the mud and the regenerated brine. The reagent of precipitation of the bivalent metal ions comprises an alkaline metal phosphate (M 3PO 4) or its hydrate, an alkaline metal silicate (M 2SiO 3) or its hydrate, and a combination of the alkaline metal phosphate and the alkaline metal silicate, where M is alkaline metal consisting of sodium and potassium. The method comprises: adding a reagent of precipitation of bivalent metal ions into used brine including bivalent metal ions so as to obtain a mud containing of bivalent metal ions and a regenerated brine; and separating the mud and the regenerated brine. The reagent of precipitation of the bivalent metal ions comprises an alkaline metal phosphate (M 3PO 4) or its hydrate, an alkaline metal silicate (M 2SiO 3) or its hydrate, and a combination of the alkaline metal phosphate and the alkaline metal silicate, where M is alkaline metal consisting of sodium and potassium. The separation step is carried out by filtration or centrifugal decantation. The method further comprises adjusting a pH of the regenerated brine to be 6-8. The regenerated brine is an aqueous solution having an alkaline metal and a chloride concentration of 50-150 g/l. An independent claim is included for an installation for regenerating used brine.

Description

La présente invention concerne un procédé de régénération de saumures usagées et une installation de régénération de saumures usagées permettant la mise en oeuvre de celui-ci. L'adoucissement de l'eau dure ou calcaire est un besoin de plus en plus répandu, aussi bien au niveau domestique qu'au niveau industriel. Dans certaines régions, l'eau est particulièrement riche en ions calcium (Ca2±) provenant du calcaire dissout. Outre les ions calcium, les eaux dures sont également riches en ions magnésium (Mg2±). L'adoucissement de l'eau consiste notamment en la mise en oeuvre d'un procédé permettant de diminuer les quantités d'ions calcium et magnésium qu'elle contient. Les adoucisseurs d'eau couramment utilisés, notamment pour un usage domestique, comprennent une résine échangeuse de cations qui retient les ions calcium et magnésium et libère à la place des ions sodium ou potassium. Une résine échangeuse de cations doit être régénérée régulièrement, c'est-à-dire rincée par une solution de chlorure de sodium ou de potassium aussi appelée saumure qui va permettre de recharger la résine en ions sodium ou potassium. 11 en résulte alors une saumure usagée riche en ions calcium et magnésium et appauvrie en ions sodium ou potassium. Le traitement des saumures usagées est important car il n'est plus acceptable d'un point de vue écologique, qu'elles soient simplement éliminées avec les eaux de réseau.The present invention relates to a method of regeneration of used brines and a regeneration plant of used brines for the implementation thereof. The softening of hard water or limestone is a need more and more widespread, both at the domestic level and at the industrial level. In some areas, water is particularly rich in calcium ions (Ca2 +) from dissolved limestone. In addition to calcium ions, hard water is also rich in magnesium ions (Mg2 ±). The softening of the water consists in particular in the implementation of a method for reducing the amounts of calcium and magnesium ions that it contains. Commonly used water softeners, especially for home use, include a cation exchange resin that retains calcium and magnesium ions and instead releases sodium or potassium ions. A cation exchange resin must be regenerated regularly, that is to say rinsed with a solution of sodium chloride or potassium also called brine which will allow to recharge the resin in sodium or potassium ions. This results in a used brine rich in calcium and magnesium ions and depleted of sodium or potassium ions. The treatment of used brines is important because it is no longer acceptable from an ecological point of view, it is simply eliminated with the network water.

Divers procédés de recyclage des saumures usagées sont déjà connus. Certains s'appuient sur des techniques physiques telles que la nanofiltration et ont fait l'objet de demandes de brevet, par exemple WO 2005/075061 et US 2005/126999. D'autres méthodes comme celle décrite dans la demande de brevet WO 2002/00551 consistent en une étape de précipitation des ions + . divalents (Ca2±, Mg-2 , Fe2+ ) a pH élevé avec des réactifs dérivés d'ions carbonates ou sulfates, et suivie d'une étape d'osmose inverse. De tels procédés sont difficiles à mettre en oeuvre à grande échelle. La Demanderesse s'était déjà intéressée à des méthodes alternatives basées sur la précipitation des ions calcium et magnésium par des sels d'acide phytique, décrites dans la demande de brevet FR 2 905 945.Various methods of recycling used brines are already known. Some rely on physical techniques such as nanofiltration and have been the subject of patent applications, for example WO 2005/075061 and US 2005/126999. Other methods such as that described in patent application WO 2002/00551 consist of a step of precipitation of + ions. divalent (Ca2 +, Mg-2, Fe2 +) at high pH with reagents derived from carbonate or sulfate ions, followed by a reverse osmosis step. Such methods are difficult to implement on a large scale. The Applicant has already been interested in alternative methods based on the precipitation of calcium and magnesium ions by phytic acid salts, described in the patent application FR 2 905 945.

Si cette méthode a l'avantage d'utiliser des réactifs d'origine végétale et donc peu dommageables pour l'environnement, elle est en revanche très coûteuse dans sa mise en oeuvre, en particulier au niveau industriel. De plus, elle est complexe en raison des difficultés d'approvisionnement en sels d'acide phytique. 2 994 566 2 Par ailleurs, le dispositif décrit dans le document FR 2 905 945 est lui aussi très coûteux en plus d'être encombrant et de ne pas permettre de réaliser des recyclages en continu. La Demanderesse a maintenant mis au point un nouveau procédé de régénération de saumures 5 usagées basé sur la précipitation des ions calcium et magnésium qui est simple à mettre en oeuvre, très économique et s'appuie sur des réactifs de précipitation bons marchés et très faciles d'approvisionnement, même en très grandes quantités. De plus, la Demanderesse a mis au point une installation de régénération de saumures usagées permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, que ce soit en mode continu ou en mode discontinu, à moindre 10 coût. Un objet de la présente invention concerne donc un procédé de régénération de saumures usagées comprenant les étapes suivantes: 1) ajout à une saumure usagée comprenant des ions métalliques bivalents tels que le 15 calcium (Ca2±), le magnésium (Mg2±), le fer (Fe2±) et le manganèse (Mn2±), d'au moins un réactif de précipitation d'ions métalliques bivalents de sorte à obtenir une boue contenant des ions métalliques bivalents et une saumure régénérée, 2) séparation de la boue et de la saumure régénérée obtenues à l'étape 1, ledit procédé étant caractérisé en ce que le réactif de précipitation des ions métalliques 20 bivalents est choisi parmi un phosphate de métal alcalin de formule M3PO4 ou un hydrate de celui-ci, un silicate de métal alcalin de formule M2SiO3 ou un hydrate de celui-ci, et une combinaison d'un phosphate de métal alcalin de formule M3PO4 ou un hydrate de celui-ci, et d'un silicate de métal alcalin de formule M2SiO3 ou un hydrate de celui-ci, ledit métal alcalin M étant choisi parmi le sodium et le potassium. 25 Le terme « saumure » désigne une solution aqueuse comprenant essentiellement un chlorure de métal alcalin choisi parmi le sodium ou le potassium. La concentration en chlorure de métal alcalin est généralement comprise entre 50 et 150 g/L, préférentiellement entre 75 et 125 g/L, plus préférentiellement d'environ 100 g/L. A ces concentrations, la saumure peut être 30 utilisée pour la régénération de résines échangeuse de cations, notamment celles contenues dans les adoucisseurs d'eau domestiques et industriels. L'expression « saumure usagée » désigne une saumure riche en ions métalliques bivalents, notamment en ions calcium et magnésium et appauvrie en ions sodium ou potassium. En particulier, les saumures d'adoucisseurs d'eau domestiques et industriels sont riches en ions calcium et magnésium et peuvent en outre contenir d'autres ions bivalents minoritaires tels que les ions fer (Fe2±) et les ions manganèse (Mn2±).While this method has the advantage of using reagents of plant origin and therefore not very harmful to the environment, it is however very expensive in its implementation, especially at the industrial level. Moreover, it is complex because of the difficulties of supply of phytic acid salts. Furthermore, the device described in document FR 2 905 945 is also very expensive in addition to being bulky and not to allow continuous recycling. The Applicant has now developed a new process for the regeneration of used brines based on the precipitation of calcium and magnesium ions which is simple to implement, very economical and relies on cheap and very easy precipitation reagents. even in very large quantities. In addition, the Applicant has developed a regeneration plant used brines to implement the method according to the invention, whether in continuous mode or discontinuous mode, at lower cost. An object of the present invention therefore relates to a method of regenerating used brines comprising the following steps: 1) adding to a used brine comprising divalent metal ions such as calcium (Ca2 +), magnesium (Mg2 +), iron (Fe2 +) and manganese (Mn2 +), at least one divalent metal ion precipitation reagent so as to obtain a slurry containing divalent metal ions and regenerated brine, 2) separation of the sludge and the regenerated brine obtained in step 1, said process being characterized in that the bivalent metal ion precipitation reagent is selected from an alkali metal phosphate of formula M3PO4 or a hydrate thereof, an alkali metal silicate of formula M2SiO3 or a hydrate thereof, and a combination of an alkali metal phosphate of formula M3PO4 or a hydrate thereof, and an alkali metal silicate of formula M2SiO3 or a hydrate thereof e thereof, said alkali metal M being selected from sodium and potassium. The term "brine" refers to an aqueous solution comprising essentially an alkali metal chloride selected from sodium or potassium. The concentration of alkali metal chloride is generally between 50 and 150 g / l, preferably between 75 and 125 g / l, more preferably about 100 g / l. At these concentrations, the brine can be used for the regeneration of cation exchange resins, especially those contained in domestic and industrial water softeners. The term "used brine" refers to a brine rich in divalent metal ions, especially calcium and magnesium ions and depleted in sodium or potassium ions. In particular, domestic and industrial water softener brines are rich in calcium and magnesium ions and may further contain other minor bivalent ions such as iron ions (Fe2 +) and manganese ions (Mn2 +).

Le terme « boue » désigne un mélange de solides constitué principalement des précipités d'ions métalliques bivalents. En particulier, les boues obtenues à partir de saumures usagées provenant d'adoucisseurs d'eau domestiques et industriels sont constituées principalement des précipités obtenus lors de la précipitation des ions calcium par les ions phosphates et la précipitation des ions magnésium par les ions silicate ; outre les précipités de phosphate de calcium et de silicate de magnésium, la boue peut contenir des précipités d'autres ions métalliques bivalents minoritaires (Fe2±, Mn2±) ainsi que d'autres matières solides résultant de l'ajout des réactifs de précipitation et/ou de l'augmentation du pH que celui-ci entraîne. L'expression « saumure régénérée » désigne une saumure essentiellement exempte d'ions 15 calcium, magnésium, fer et manganèse. Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention est utile pour la régénération de saumures usagées comprenant des ions calcium et/ou magnésium. 20 Dans un autre mode de réalisation, le procédé selon l'invention est utile pour la régénération de saumures usagées comprenant des ions calcium et magnésium et on utilise un phosphate de métal alcalin de formule M3PO4 ou un hydrate de celui-ci, en tant que réactif de précipitation des ions calcium, et un silicate de métal alcalin de formule M2SiO3 ou un hydrate de celui-ci, en tant que réactif de précipitation des ions magnésium, ledit métal alcalin M étant choisi 25 parmi le sodium et le potassium. Dans un autre mode de réalisation, le procédé selon l'invention est utile pour la régénération de saumures usagées comprenant des ions calcium et on utilise un phosphate de métal alcalin de formule M3PO4 ou un hydrate de celui-ci, en tant que réactif de précipitation des ions 30 calcium. L'un des réactifs de précipitation des ions métalliques bivalents pouvant être utilisé dans le procédé selon l'invention est un phosphate de métal alcalin de formule M3PO4, ou un hydrate de celui-ci. Ce réactif précipite avantageusement les ions calcium, fer et manganèse. Il est choisi parmi le phosphate de sodium tribasique aussi couramment appelé phosphate trisodique (Na3PO4), le dodécahydrate de phosphate de sodium (Na3PO4.12H20), le phosphate de potassium tribasique aussi couramment appelé phosphate tripotassique (K3PO4), le monohydrate de phosphate de potassium (K3PO4.H20). Dans un mode de réalisation, on utilisera dans le procédé selon l'invention un mélange de phosphate de métal alcalin non hydraté et d'un ou plusieurs de ses dérivés hydrates, notamment le dodécahydrate dans le cas où le métal alcalin est le sodium, ou le monohydrate dans le cas où le métal alcalin est le potassium. Pour des raisons économiques, il est avantageux d'utilisé un phosphate de métal alcalin (M3PO4) non hydraté. Ce réactif de précipitation peut être ajouté à la saumure usagée sous forme de poudre ou bien de solution dans l'eau. Dans le cas des saumures usagées riches en ions calcium, notamment les saumures usagées provenant d'adoucisseurs d'eau domestiques et industriels, la quantité du réactif M3PO4 ou de l'hydrate de celui-ci est adaptée selon la concentration en ions calcium de la saumure usagée.The term "sludge" refers to a mixture of solids consisting mainly of divalent metal ion precipitates. In particular, the sludge obtained from used brines from domestic and industrial water softeners consist mainly of precipitates obtained during the precipitation of calcium ions by phosphate ions and the precipitation of magnesium ions by the silicate ions; in addition to precipitates of calcium phosphate and magnesium silicate, the sludge may contain precipitates of other minor bivalent metal ions (Fe 2+, Mn 2 +) as well as other solids resulting from the addition of precipitation reagents and or the increase in pH that it entails. The term "regenerated brine" refers to a brine substantially free of calcium, magnesium, iron and manganese ions. In one embodiment, the process according to the invention is useful for the regeneration of used brines comprising calcium and / or magnesium ions. In another embodiment, the process according to the invention is useful for the regeneration of used brines comprising calcium and magnesium ions and an alkali metal phosphate of the formula M 3 PO 4 or a hydrate thereof is used as the calcium ion precipitation reagent, and an alkali metal silicate of formula M2SiO3 or a hydrate thereof as the magnesium ion precipitation reagent, said alkali metal M being selected from sodium and potassium. In another embodiment, the process according to the invention is useful for the regeneration of used brines comprising calcium ions and an alkali metal phosphate of formula M 3 PO 4 or a hydrate thereof is used as a precipitation reagent. calcium ions. One of the bivalent metal ion precipitation reagents that can be used in the process according to the invention is an alkali metal phosphate of formula M 3 PO 4, or a hydrate thereof. This reagent advantageously precipitates the calcium, iron and manganese ions. It is chosen from tribasic sodium phosphate also commonly known as trisodium phosphate (Na3PO4), sodium phosphate dodecahydrate (Na3PO4.12H2O), tribasic potassium phosphate also commonly known as tripotassium phosphate (K3PO4), potassium phosphate monohydrate (K3PO4.H20). In one embodiment, use will be made in the process according to the invention of a mixture of non-hydrated alkali metal phosphate and of one or more of its hydrated derivatives, in particular the dodecahydrate in the case where the alkali metal is sodium, or the monohydrate in the case where the alkali metal is potassium. For economic reasons, it is advantageous to use an unhydrated alkali metal phosphate (M3PO4). This precipitation reagent can be added to the used brine in the form of a powder or a solution in water. In the case of used brines rich in calcium ions, especially used brines from domestic and industrial water softeners, the amount of the reagent M3PO4 or the hydrate thereof is adapted according to the calcium ion concentration of the used brine.

La réaction de précipitation des ions calcium par les ions phosphate est : 3Ca2+ + 2P043- -> Ca3(PO4)2 (précipité), il est donc nécessaire d'ajouter le phosphate de métal alcalin selon une stoechiométrie d'environ 3/2 par rapport aux ions calcium contenus dans la saumure usagée. Un autre réactif de précipitation des ions métalliques bivalents utilisé dans le procédé selon l'invention est un silicate de métal alcalin de formule M2SiO3, ou un hydrate de celui-ci. Ce réactif précipite avantageusement les ions magnésium, fer et manganèse. Il est choisi parmi le silicate de sodium aussi couramment appelé silicate disodique, métasilicate de sodium ou métasilicate disodique (Na2SiO3), le pentahydrate de silicate de sodium (Na2SiO3.5H20), le silicate de potassium aussi couramment appelé silicate dipotassique, métasilicate de potassium ou métasilicate dipotassique (K2SiO3). Dans un mode de réalisation, on utilisera dans le procédé selon l'invention un mélange de silicate de sodium (Na2SiO3) non hydraté et d'un ou plusieurs de ses dérivés hydrates, notamment le pentahydrate. Pour des raisons économiques, il est avantageux d'utiliser un silicate de métal alcalin (M2SiO3) non hydraté. Ce réactif de précipitation peut être ajouté à la saumure usagée sous forme de poudre ou bien de solution dans l'eau. 2 994 5 66 5 Dans le cas des saumures usagées riches en ions magnésium, notamment les saumures usagées provenant d'adoucisseurs d'eau domestiques et industriels, la quantité du réactif M2SiO3 est adaptée à la concentration en ions magnésium de la saumure usagée. La réaction de précipitation des ions magnésium par les ions silicate est : Mg2+ + Si032- -> MgSiO3 (précipité), il est donc nécessaire d'ajouter le silicate de sodium selon une stoechiométrie d'environ 1/1 par rapport aux ions magnésium contenus dans la saumure usagée. Dans un mode de réalisation, le métal alcalin M dans le réactif de précipitation M3PO4 ou l'hydrate de celui-ci, et dans le réactif de précipitation M2SiO3 ou l'hydrate de celui-ci, est le sodium. 15 Dans un mode de réalisation, le réactif de précipitation M3PO4 et le réactif de précipitation M2SiO3 sont ajoutés à la saumure usagée de manière concomitante. Avantageusement, ils sont tous deux dissouts dans une même solution aqueuse, chacun à une concentration adaptée à la teneur en ions calcium et magnésium de la saumure usagée. 20 Dans un mode de réalisation, l'étape 2 de séparation de la boue et de la saumure régénérée obtenues à l'étape 1 est mise en oeuvre par filtration ou décantation centrifuge. Avantageusement, la filtration est réalisée à l'aide d'un filtre presse. Le pH des saumures utilisées dans la régénération de résine échangeuses d'ions est d'environ 25 7. En raison des réactifs de précipitation utilisés, la saumure régénérée obtenue à l'étape 2 a un pH basique, généralement d'environ 12. C'est pourquoi, dans un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l'invention comprend après l'étape 2, en outre une étape supplémentaire dans laquelle le pH de la 30 saumure régénérée est ajusté entre 6 et 8, préférentiellement entre 6.5 et 7.5, plus préférentiellement à environ 7. Avantageusement, le pH est ajusté par ajout à la saumure régénérée d'une solution aqueuse d'acide chlorhydrique de concentration généralement comprise entre 2,87 et 12,39 mol/L, préférentiellement comprise entre 9,45 et 11,64, plus préférentiellement d'environ 10,53 mol/L. 5 10 2 994 566 6 La saumure régénérée peut éventuellement contenir des particules solides résiduelles, que ce soit après l'étape 2 de séparation ou bien après l'éventuelle étape de neutralisation à un pH d'environ 7. 5 Dans un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape supplémentaire de filtration de la saumure régénérée qui est mise en oeuvre après l'étape 2. Cette filtration peut être réalisée à l'aide d'un filtre à poche présentant un seuil de coupure de 5 à 10 microns. Avantageusement, la saumure régénérée est filtrée après ajustement de son 10 pH à une valeur d'environ 7. Afin d'éviter d'éventuels développement de microorganismes, notamment de bactéries, la saumure régénérée peut être désinfectée. 15 Dans un mode de réalisation avantageux, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape supplémentaire de désinfection de la saumure régénérée qui est mise en oeuvre après l'étape 2. Cette désinfection peut être réalisée au moyen d'un réacteur UV, de préférence elle est réalisée en continu. Un réacteur UV désigne une enceinte fermée, généralement en acier inoxydable ou matériau plastique type polyéthylène, contenant une ou plusieurs lampes à 20 rayonnement ultraviolet, isolées de l'effluent par des tubes de quartz. Avantageusement, la désinfection est réalisée après les éventuelles étapes d'ajustement du pH à une valeur d'environ 7 et de filtration. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le procédé selon l'invention 25 comprend les étapes 3 à 5 suivantes : 3) ajustement du pH de la saumure usagée à une valeur d'environ 7, 4) filtration de la saumure régénérée obtenue après l'étape 3, 5) désinfection en continu de la saumure régénérée obtenue à l'étape 4 à l'aide d'un réacteur UV. 30 Dans un mode de réalisation, la saumure régénérée est une solution aqueuse ayant une concentration en chlorure d'un métal alcalin choisi parmi le sodium et le potassium, comprise entre 50 et 150 g/L, préférentiellement entre 75 et 125 g/L, plus préférentiellement d'environ 100 g/L. 2 994 566 7 Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre sur des saumures usagées provenant de la régénération des résines d'adoucisseurs d'eau. 5 Dans un mode de réalisation, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre sur des saumures usagées provenant de la mise en oeuvre de procédés de fabrication du carbonate de sodium ou du carbonate de potassium, car ces saumures usagées sont riches en chlorure de calcium. Un autre objet de l'invention concerne une installation de régénération de saumures usagées 10 pour la mise en oeuvre le procédé selon l'invention en mode continu ou discontinu, de préférence en mode continu. Cette installation comprend : - des moyens de stockage du réactif de précipitation des ions calcium et du réactif de précipitation des ions magnésium, - un mélangeur statique dans lequel sont ajoutés les saumures usagées, le réactif de 15 précipitation des ions calcium et le réactif de précipitation des ions magnésium, - des moyens de séparation de la saumure régénérée d'une part et de la boue d'autre part, comprenant un filtre presse ou un décanteur centrifuge - des moyens de stockage de la boue, - des moyens de stockage de la saumure régénérée, et 20 - des moyens de pompage des divers liquides employés entre les différents moyens de stockage, de séparation et le mélangeur statique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre faite en référence à l'unique figure en annexe qui est une vue schématique d'un mode de réalisation 25 non limitatif de l'installation selon l'invention. L'installation selon l'invention représentée à la figure annexée comprend des moyens de stockage (1) du/des réactif(s) de précipitation des ions métalliques bivalents. Avantageusement le(s) réactif(s) de précipitation des ions métalliques bivalents est/sont 30 stocké(s) sous forme de solution(s) aqueuse(s). Lesdits réactifs peuvent être stockés séparément dans deux récipients différents ou bien en mélange dans un même récipient comme représenté à la figure annexée.The precipitation reaction of the calcium ions by the phosphate ions is: 3Ca2 + + 2PO43- → Ca3 (PO4) 2 (precipitate), it is therefore necessary to add the alkali metal phosphate according to a stoichiometry of about 3/2 by compared to the calcium ions contained in the used brine. Another bivalent metal ion precipitating reagent used in the process according to the invention is an alkali metal silicate of formula M2SiO3, or a hydrate thereof. This reagent advantageously precipitates magnesium, iron and manganese ions. It is chosen from sodium silicate, also commonly known as disodium silicate, sodium metasilicate or disodium metasilicate (Na2SiO3), sodium silicate pentahydrate (Na2SiO3.5H2O), potassium silicate also commonly known as dipotassium silicate, potassium metasilicate or dipotassium metasilicate (K2SiO3). In one embodiment, use will be made in the process according to the invention of a mixture of sodium silicate (Na 2 SiO 3) which is not hydrated and of one or more of its hydrated derivatives, in particular the pentahydrate. For economic reasons, it is advantageous to use a non-hydrated alkali metal silicate (M2SiO3). This precipitation reagent can be added to the used brine in the form of a powder or a solution in water. In the case of used brines rich in magnesium ions, especially used brines from domestic and industrial water softeners, the amount of the M2SiO3 reagent is adapted to the magnesium ion concentration of the used brine. The reaction of precipitation of the magnesium ions by the silicate ions is: Mg 2 + + SiO 2 O - → MgSiO 3 (precipitate), it is therefore necessary to add the sodium silicate according to a stoichiometry of about 1/1 relative to the magnesium ions contained in used brine. In one embodiment, the alkali metal M in the precipitation reagent M3PO4 or the hydrate thereof, and in the precipitation reagent M2SiO3 or the hydrate thereof, is sodium. In one embodiment, the M3PO4 precipitation reagent and the M2SiO3 precipitation reagent are added to the used brine concomitantly. Advantageously, they are both dissolved in the same aqueous solution, each at a concentration adapted to the calcium and magnesium ion content of the used brine. In one embodiment, step 2 of separating the sludge and the regenerated brine obtained in step 1 is carried out by filtration or centrifugal decantation. Advantageously, the filtration is carried out using a filter press. The pH of the brines used in the regeneration of ion exchange resin is about 7. Due to the precipitation reagents used, the regenerated brine obtained in step 2 has a basic pH, generally about 12. C Therefore, in an advantageous embodiment, the process according to the invention comprises, after step 2, an additional step in which the pH of the regenerated brine is adjusted between 6 and 8, preferably between 6.5 and 7.5. more preferably to approximately 7. Advantageously, the pH is adjusted by adding to the regenerated brine an aqueous solution of hydrochloric acid of concentration generally between 2.87 and 12.39 mol / L, preferably between 9.45 and 11.64, more preferably about 10.53 mol / L. The regenerated brine may optionally contain residual solid particles, either after the separation step 2 or after the optional neutralization step at a pH of about 7. In one embodiment Advantageously, the method according to the invention further comprises an additional step of filtering the regenerated brine which is carried out after step 2. This filtration can be carried out using a bag filter having a threshold of cutoff of 5 to 10 microns. Advantageously, the regenerated brine is filtered after adjusting its pH to a value of about 7. In order to avoid any possible development of microorganisms, in particular bacteria, the regenerated brine can be disinfected. In an advantageous embodiment, the method according to the invention further comprises an additional step of disinfecting the regenerated brine which is carried out after step 2. This disinfection can be carried out by means of a UV reactor, preferably it is carried out continuously. A UV reactor designates a closed enclosure, generally made of stainless steel or polyethylene type plastics material, containing one or more ultraviolet lamps, isolated from the effluent by quartz tubes. Advantageously, the disinfection is carried out after the possible steps of adjusting the pH to a value of about 7 and filtration. In a particularly advantageous embodiment, the process according to the invention comprises the following steps 3 to 5: 3) adjustment of the pH of the spent brine to a value of about 7.4) filtration of the regenerated brine obtained after step 3, 5) continuous disinfection of the regenerated brine obtained in step 4 using a UV reactor. In one embodiment, the regenerated brine is an aqueous solution having an alkali metal chloride concentration selected from sodium and potassium, of between 50 and 150 g / l, preferably between 75 and 125 g / l, more preferably about 100 g / L. In one embodiment, the process according to the invention is carried out on used brines from the regeneration of the water softener resins. In one embodiment, the process according to the invention is carried out on used brines resulting from the implementation of processes for the manufacture of sodium carbonate or of potassium carbonate, since these used brines are rich in sodium chloride. calcium. Another subject of the invention relates to a regeneration plant for used brines for carrying out the process according to the invention in continuous or discontinuous mode, preferably in continuous mode. This installation comprises: storage means for the calcium ion precipitation reagent and the magnesium ion precipitation reagent; a static mixer in which the used brines, the calcium ion precipitation reagent and the precipitation reagent are added; magnesium ions, means for separating the regenerated brine on the one hand and the sludge on the other hand, comprising a filter press or a centrifugal decanter, means for storing the sludge, storage means for the sludge; regenerated brine, and pumping means of the various liquids employed between the different storage, separation and static mixer means. The invention will be better understood on reading the following detailed description made with reference to the single appended figure which is a schematic view of a non-limiting embodiment of the installation according to the invention. The plant according to the invention shown in the attached figure comprises storage means (1) of the reagent (s) for precipitation of bivalent metal ions. Advantageously, the reagent (s) for the precipitation of the divalent metal ions is / are stored in the form of aqueous solution (s). Said reagents may be stored separately in two different containers or mixed in the same container as shown in the attached figure.

Le(s) réactif(s) de précipitation et les saumures usagées (0) provenant du dispositif (8) contenant la résine échangeuse d'ions qui est à régénérer, sont injectés dans un mélangeur statique (2) dans lequel le mélange est homogénéisé. L'emploi d'un mélangeur statique permet d'avoir une installation plus compacte, et donc moins encombrante, qu'avec une cuve de mélange classique. Le mélange saumure régénérée et boue est amené dans un moyen de séparation (3) de la saumure régénérée d'une part et de la boue d'autre part, le moyen de séparation étant un décanteur centrifuge ou un filtre presse. De tels moyens de séparation permettent la régénération de saumure en continu. La boue est ensuite stockée dans un récipient (5). Contrairement aux installations de l'art antérieur, l'installation selon l'invention permet d'obtenir des boues ayant une très bonne siccité supérieure à 30%. Les boues sont constituées d'eau et de matières sèches. La siccité est le pourcentage massique de matière sèche. La siccité est évaluée par la quantité de solide restant après un chauffage à 110°C pendant deux heures. Elle s'exprime généralement en pourcentage pondéral. La saumure régénérée est pompée puis stockée dans un récipient (6). L'installation peut en outre contenir un récipient (5) dans lequel est stockée une solution acide, de préférence de l'acide chlorhydrique. Une partie de la solution acide peut être pompée dans le récipient (6) afin d'ajuster le pH de la saumure régénérée. L'installation selon l'invention peut en outre contenir un réacteur de désinfection (7), notamment un réacteur de désinfection par irradiation avec des rayons UV. Avantageusement, le récipient (6) et le réacteur de désinfection (7) sont connectés l'un à l'autre et à l'aide de divers moyens de pompage. Un tel assemblement permet de la circulation de la saumure régénérée contenue dans le récipient (6) dans le réacteur de désinfection (7) et le transfert de la saumure régénérée et désinfectée dans le récipient (6), ladite circulation et ledit transfert pouvant être effectués en continu.The precipitating reagent (s) and the used brine (0) from the device (8) containing the ion exchange resin that is to be regenerated are injected into a static mixer (2) in which the mixture is homogenized. . The use of a static mixer allows for a more compact installation, and therefore less cumbersome, than with a conventional mixing tank. The regenerated brine and sludge mixture is fed into a separation means (3) of the regenerated brine on the one hand and sludge on the other hand, the separation means being a centrifugal decanter or a filter press. Such means of separation allow the regeneration of brine continuously. The sludge is then stored in a container (5). Unlike the installations of the prior art, the installation according to the invention makes it possible to obtain sludges having a very good dryness greater than 30%. Sludge consists of water and dry matter. Dryness is the mass percentage of dry matter. Dryness is evaluated by the amount of solid remaining after heating at 110 ° C for two hours. It is usually expressed as a percentage by weight. The regenerated brine is pumped and stored in a container (6). The installation may further contain a container (5) in which is stored an acid solution, preferably hydrochloric acid. Part of the acid solution can be pumped into the vessel (6) to adjust the pH of the regenerated brine. The plant according to the invention may further contain a disinfection reactor (7), in particular a disinfection reactor by irradiation with UV rays. Advantageously, the container (6) and the disinfection reactor (7) are connected to each other and using various pumping means. Such an assembly permits the circulation of the regenerated brine contained in the container (6) in the disinfection reactor (7) and the transfer of the regenerated and disinfected brine into the container (6), said circulation and transfer being possible. continuously.

Le récipient (6) peut en outre contenir un moyen de vidange et divers moyens de pompage permettant de transférer la saumure régénérée dans le dispositif (8) contenant la résine échangeuse d'ions qui est à régénérer.The container (6) may further contain draining means and various pumping means for transferring the regenerated brine into the device (8) containing the ion exchange resin to be regenerated.

Lorsque l'installation selon l'invention est opérée en mode discontinu, elle comprend en outre des moyens de stockage des saumures usagées (non représentés à la figure annexée), tels qu'une cuve, pour la collecte des saumures usagées. Lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, les saumures usagées sont alors acheminées, depuis ces moyens de stockage de saumures usagées vers le mélangeur statique (2) où elles sont additionnées au(x) réactif(s) de précipitation des ion(s) bivalent(s).When the plant according to the invention is operated in batch mode, it further comprises means for storing used brines (not shown in the attached figure), such as a tank, for the collection of used brines. During the implementation of the process according to the invention, the used brines are then conveyed from these used brine storage means to the static mixer (2) where they are added to the precipitation reagent (s). divalent ion (s).

Claims

REVENDICATIONS1. A method of regenerating used brines comprising the steps of: (1) adding to a spent brine comprising divalent metal ions of at least one divalent metal ion precipitation reagent so as to obtain a slurry containing divalent metal ions and a regenerated brine, (2) separation of sludge and regenerated brine obtained in step 1, said method being characterized in that the bivalent metal ion precipitation reagent is selected from an alkali metal phosphate of formula M3PO4 or a hydrate thereof, an alkali metal silicate of formula M2SiO3 or a hydrate thereof, and a combination of an alkali metal phosphate of formula M3PO4 or a hydrate thereof, and a metal silicate alkali of formula M2SiO3 or a hydrate thereof, said alkali metal M being selected from sodium and potassium.

The method of claim 1, wherein the used brine contains calcium and / or magnesium ions.

The process according to claim 2, wherein the spent brine contains calcium and magnesium ions and an alkali metal phosphate of the formula M 3 PO 4 or a hydrate thereof is used as a calcium ion precipitation reagent, and a alkali metal silicate of formula M2SiO3 or a hydrate thereof, as a magnesium ion precipitation reagent, said alkali metal M being selected from sodium and potassium.

4. Process according to any one of claims 1 to 3, wherein the alkali metal M is sodium.

5. Method according to any one of claims 1 to 4, wherein the step 2 of separating the sludge and regenerated brine obtained in step 1 is carried out by filtration or centrifugal decantation.

6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises after step 2, further an additional step in which the pH of the brine regenerated is adjusted between 6 and 8.

7. Process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the regenerated brine is an aqueous solution having an alkali metal chloride concentration of between 50 and 150 g / l.

8. Process according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the used brines come from the regeneration of water softener resins.

9. Process according to any one of claims 1, 2 and 4 to 7, characterized in that the used brines come from the implementation of processes for producing sodium carbonate or potassium carbonate.

10. regeneration plant of used brines for carrying out the process according to any one of claims 1 to 9 continuously, comprising: - storage means (1) of the precipitating reagent calcium ions and precipitation reagent magnesium ions, - a static mixer (2) in which are added the used brines, the calcium ion precipitation reagent and the magnesium ion precipitation reagent, - means for separating (3) the regenerated brine of a and sludge on the other hand, comprising a filter press or a centrifugal decanter, - means for storing (4) the sludge, - means for storing (6) the regenerated brine, and - pumping means various liquids employed between the different storage means, separation and the static mixer.