Circulaire du 27 mai 1987 relative à l'emploi des résines échangeuses de cations
pour le traitement des eaux destinées à la consommation humaine

(Non parue au Journal officiel)

Le ministre d'Etat,
ministre de l'économie, des finances et de la privatisation
Le ministre des affaires sociales et de l'emploi

à

Messieurs les préfets, commissaires de la République des régions ;
Directions régionales des affaires sanitaires et sociales ;
Directions régionales de la concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes ;
Madame et messieurs les préfets, commissaires de la République des départements ;
Directions départementales des affaires sanitaires et sociales ;
Directions départementales de 1a concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes.

Par circulaire DGS/PGE/1D n° 1136 du 23 juillet 1985, vous avaient été communiquées les modalités d'agrément et d'emploi des résines échangeuses d'anions utilisées pour le traitement des eaux destinées à la consommation humaine.
A la lumière des travaux réalisés sur cette question, il est apparu opportun d'actualiser les dispositions visant l'agrément et l'utilisation des résines échangeuses de cations définies dans la circulaire du 3 mai 1963 relative à l'emploi des catio-résines dans le traitement des eaux d'alimentation et dans la fabrication des produits alimentaires (J.O. du 11 mai 1963).

Il convenait, par ailleurs, d'apporter un éclairage nouveau aux dispositions de l'arrêté du 7 janvier 1959 (J.O. du 18 janvier 1959) relatif à une modification du tableau C des substances vénéneuses du code de la santé publique, sur la base desquelles était établie la circulaire précitée du 3 mai 1963.

Après avis motivé du conseil supérieur d'hygiène publique de France, nous avons l'honneur de vous faire connaître que l'autorisation d'utiliser des résines échangeuses de cations pour le traitement des eaux destinées à la consommation humaine est reconduite dans les conditions définies ci-après et qui portent sur :

- l'agrément individuel de la résine sous sa forme commerciale ;
- les modalités d'emploi des résines échangeuses de cations utilisées pour corriger la qualité des eaux brutes destinées à la production d'eau de consommation humaine ;
- les conditions d'emploi des résines échangeuses de cations alimentées par une eau de consommation humaine (adoucissement en particulier).

1. Agrément de la résine sous sa forme commerciale

La demande d'agrément ou de renouvellement de la résine, présentée sous sa forme commerciale, doit être déposée auprès de la direction générale de la santé par la société qui assure ou envisage d'assurer sa diffusion. Cette demande sera accompagnée d'un dossier dont la composition est indiquée en annexe I.

L'agrément de la résine ne pourra être accordé, après examen par le conseil supérieur d'hygiène publique de France, que :

- si les substances entrant dans la fabrication de la résine figurent sur la liste située en annexe II ci-jointe ;
- si les résultats d'essais de migration éventuelle effectués sur la résine, par un laboratoire spécialement désigné, apparaissent satisfaisants ; le protocole expérimental portera sur les trois phases d'études successives suivantes : criblage rapide, identification des micropolluants, tests de toxicité.

2. Modalités d'emploi des résines échangeuses de cations utilisées pour corriger la qualité des eaux brutes destinées à la production d'eau de consommation humaine

Pour corriger la qualité des eaux brutes destinées à la production d'eau de consommation, des résines échangeuses de cations peuvent être employées, soit au niveau des usines de production d'eau, soit à l'intérieur des entreprises alimentaires utilisant leur propre ressource. Faisant appel à des eaux brutes, souterraines ou superficielles, ce type de traitement est, en général, destiné à éliminer le calcium et le magnésium dont l'excès peut être à l'origine de phénomène d'entartrage des appareils utilisateurs d'eau.

Outre le respect des normes de potabilité en vigueur, l'eau ainsi adoucie doit satisfaire aux exigences de qualités suivantes :

- la dureté totale ne doit pas être inférieure à 15° français ;
- le titre alcalimétrique complet (T.A.C.) ne doit pas être inférieur à 2,5° français ;
- les eaux adoucies introduites dans les réseaux de distribution seront légèrement calcifiantes de manière à favoriser le dépôt d'une couche protectrice de carbonate de calcium sur les parois des canalisations. En tout état de cause, ces eaux ne doivent pas entraîner d'altération significative des matériaux qui assurent leur transport.

L'ensemble des prescriptions techniques définies pour les résines échangeuses d'anions ainsi que les modalités de réalisation des installations sont applicables dans le cas d'utilisation de résines échangeuses de cations. Elles sont rappelées ci-après :

2.1. Prescriptions techniques générales d'emploi des résines échangeuses de cations pour le traitement des eaux brutes destinées à la production d'eau de consommation humaine

1° Régénération

La phase dynamique de l'échange d'ions conduit à un épuisement des possibilités de traitement de la résine. L'échange d'ions n'est pas total et s'accompagne d'une fuite.
Lorsque cette fuite atteint une limite déterminée, la résiné doit être régénérée. Les produits de régénération ne devront pas comporter des risques pour la santé. Les résines régénérées présenteront au moins les mêmes garanties sanitaires que les résines neuves. Après chaque régénération, les résines seront rincées jusqu'à disparition de toute trace de régénérant avant d'être à nouveau utilisées pour le traitement de l'eau. Les mêmes dispositions seront prises après un arrêt prolongé d'emploi dépassant quarante-huit heures.
Les résines qui n'assureront plus efficacement, après régénération, l'échange ionique, devront être remplacées.

2° Éluats

La régénération de résines produit des éluats qui contiennent, sous forme concentrée, les éléments qui ont été retirés de l'eau.
Si le procédé de traitement de l'eau ne comporte pas un traitement particulier des éluats, leur élimination doit être considérée comme une phase à part entière de l'étude du projet de traitement.
Cette élimination ne doit pas conduire à une contamination inacceptable du milieu.

3° Désinfection

Une eau brute ayant subi un traitement par résine échangeuse de cations doit obligatoirement subir une désinfection.

4° Adaptation du traitement

Le traitement doit pouvoir être adapté aux variations notables de la qualité de l'eau.

5° Fonctionnement

Le dispositif de traitement pourra souvent être automatisé. Dans tous tes cas, les différentes phases de fonctionnement devront être enregistrées. Pour éviter les risques de formation de nitrosamines, il ne sera pas installé un traitement par résine échangeuse d'anions à l'aval immédiat d'un traitement par résine échangeuse de cations en cycle acide.

6° Qualité de l'eau

Que le traitement par échange d'ions soit ou non inclus dans une filière plus globale de traitement, l'eau produite par l'ensemble de la chaîne doit être conforme aux normes de qualité des eaux destinées à la consommation humaine.

2.2. Réalisation d'une installation

1° Etude du projet

La mise en place d'un dispositif de traitement par échange cationique est soumise à une procédure d'autorisation du préfet, commissaire de la République, comportant la consultation du conseil départemental d'hygiène.

Outre les indications générales sur les raisons du choix de la solution retenue et la description du projet, le dossier devra comporter les éléments suivants :

- nom commercial de la résine et référence de son agrément ;
- résultat d'une étude particulière effectuée sur pilote de laboratoire pour apprécier l'action de la résine sur l'eau considérée : les effets d'une résine ne sont pas les mêmes selon les constituants d'une eau. De plus, le régénérant retenu peut modifier largement la qualité de l'eau pour certains paramètres, par exemple en augmentant la teneur d'un ou de plusieurs éléments qui pourraient dépasser alors les normes de qualité. Cette étude tiendra compte des expériences déjà acquises par ailleurs ;
- modalités de régénération ;
- modalités de désinfection ;
- indications du devenir des éluats.

2° Fonctionnement des installations

La fabrication d'une résine fait intervenir l'emploi de différents solvants ou adjuvants. En général, le producteur effectue un prétraitement particulier de la résine avant sa mise sur le marché et définit un protocole de traitement extemporané avant emploi. Pour vérifier que ces phases ont été réalisées correctement, il est demandé que des essais soient faits, sur un échantillon de la résine livrée, selon le protocole analytique décrit en annexe III ci-jointe. Les résultats obtenus devront vous être communiqués.
Avant la première distribution de l'eau traitée, plusieurs cycles de traitement d'eau devront être réalisés ainsi qu'une analyse portant sur les principaux paramètres pouvant être influencés.
En cours de fonctionnement, il est procédé à l'enregistrement des différentes phases de traitement. Ces documents seront tenus à la disposition du service de l'État chargé du contrôle des règles d'hygiène.

3. Conditions d'emploi des résines échangeuses de cations alimentées par une eau de consommation humaine

Dans les immeubles collectifs d'habitation, dans les lieux ouverts au public et dans les entreprises alimentaires, pour certains usages spécifiques tels que la production d'eau chaude ou la fabrication d'aliments, il peut être nécessaire de mettre en oeuvre un traitement complémentaire de l'eau de la distribution publique.
Ainsi, s'agissant plus particulièrement de la production d'eau chaude, un entartrage progressif des matériels situés en aval est parfois à craindre si les eaux distribuées sont fortement calcifiantes à chaud. Sur ce point, il convient de rappeler d'ailleurs que plus la température de l'eau est élevée, plus la précipitation du carbonate de calcium est importante. Par conséquent, le chauffage de l'eau doit rester modéré ; en tout état de cause, la température doit au point de puisage rester inférieure à 60 °C (55 °C est recommandé) d'autant qu'une température excessive présente un danger pour l'utilisateur.
Placés sous la responsabilité du (ou des) propriétaire de l'immeuble ou de l'établissement, les traitements complémentaires qui utilisent des résines échangeuses de cations, doivent satisfaire aux conditions suivantes :

3.1 Agrément des résines

Les résines utilisées doivent être agréées dans les conditions définies par la présente instruction (chap. l^er).
Les sels de régénération sont des sels spécialement réservés à cet effet et présentent une qualité sans risque pour la santé du consommateur.

3.2. Implantation

Dans les immeubles collectifs d'habitation, quel que soit d'ailleurs le mode de traitement mis en oeuvre - résine échangeuse de cations, réactifs de type silicate et polyphosphate, procédés électrolytiques à anode soluble (aluminium ou magnésium)-, le dispositif doit être placé sur le réseau de canalisation alimentant les appareils de production d'eau chaude.
En effet, il est rappelé que dans chaque logement doit être aménagé un point de puisage mettant à disposition des usagers l'eau de la distribution publique, sans traitement complémentaire.

3.3 Qualité après adoucissement

L'eau après adoucissement doit bien entendu rester conforme aux exigences de qualité fixées par la réglementation en vigueur. Il est de plus recommandé de maintenir une dureté résiduelle d'une valeur comprise entre 10 et 15 degrés français sauf si l'eau est consommée immédiatement après l'adoucisseur (percolateur...).
Dans le cas de réseau de canalisations exécutées en acier, l'adoucissement peut être associé à un apport de réactifs destinés à protéger les matériaux en contact. Il est rappelé que seuls les produits composés des réactifs suivants peuvent être introduits : les silicates, les polyphosphates, les silico-polyphosphates, les polyphosphates ou orthophosphates associés à des sels de zinc. Les produits utilisés doivent répondre, lorsqu'elles existent, aux spécifications applicables aux additifs utilisés dans les aliments. Les prescriptions de la circulaire du 14 avril 1962 relative au traitement des eaux d'alimentation par les polyphosphates et à celle du 5 juin 1964 relative au traitement des eaux d'alimentation par les silicates doivent également être observées.
Les traitements seront réalisés de manière à ce que la qualité de l'eau en sortie de l'installation respecte les règles suivantes :

- la concentration en sodium doit rester inférieure à 175 mg/l (Na), soit 38° f ;
- la teneur en phosphate ne doit pas excéder 5 mg/l (P₂O₅) et la teneur en zinc doit rester inférieure ou égale à 5 mg/l Zn) ;
- l'augmentation de la teneur en silicates ne doit pas dépasser 10 mg/l SiO₂).

3.4. Installation et entretien,

La mise en place des installations d'adoucissement doit être réalisée dans des conditions d'hygiène irréprochables. Ainsi, il est vivement conseillé de réserver un local spécifique à cet usage, inaccessible au public. Ce local doit être régulièrement entretenu et les produits de traitement de régénération placés à l'abri de toute contamination, les bacs de produit étant munis de couvercle de protection.

Les installations doivent comporter :

- au moins un clapet de non-retour contrôlable sur la canalisation d'alimentation ainsi que sur tout bipasse ;
- un dispositif de rupture de charge par mise à l'air libre sur la canalisation d'évacuation des eaux de régénération.

Un entretien efficace et régulier doit être assuré par un personnel qualifié sinon des risques de dégradation de la qualité de d'eau sont prévisibles. Un dispositif de prise d'échantillon à l'amont et à l'aval de l'adoucisseur permet de surveiller sur le plan analytique la qualité de l'eau traitée.

Vous serez destinataire de la liste des résines agréées.
La circulaire du 3 mai 1963 relative à l'emploi des catio-résines dans le traitement des eaux d'alimentation et dans la fabrication des produits alimentaires est abrogée.
Vous voudrez bien communiquer à la direction générale de la santé les difficultés' éventuellement rencontrées pour la mise en application des présentes mesures.
Cette instruction a reçu un avis favorable du Conseil supérieur d'hygiène publique de France, le 22 septembre 1986.

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ANNEXE I

Composition du dossier de demande d'agrément d'une résine échangeuse de cations
pour le traitement des eaux destinées à la consommation humaine

Le dossier de demande d'agrément d'une résine échangeuse de cations doit comporter les éléments suivants :

- nom commercial de la résine ;
- liste des substances entrant dans la fabrication de la résine ;
- mode de fabrication ;
- formule développée de la résine ;
- méthodes d'analyse utilisées par le demandeur ;
- indication des agréments déjà obtenus ;
- indication des paramètres de qualité de l'eau modifiés par la résine ;
- indication des régénérants et des conditions de régénération ;
- résultats des essais de migration éventuelle effectués en laboratoire ;
- résultats des essais d'efficacité de prétraitement de la résine effectués en laboratoire ;
- engagement de ne pas modifier la formulation ou le procédé de fabrication ;
- modalités de livraison ;
- modalités de désinfection.

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ANNEXE II

Liste des substances utilisables dans la fabrication des résines échangeuses d'ions
utilisées pour le traitement des eaux destinées à la consommation humaine

Styrène
Divinylbenzène
Acide acrylique et ses esters alcoylés (de C₁ à C₄).
Acide méthacrylique et ses esters alcoylés (de C₁ à C₄) ainsi que son ester de 2-hydroxyéthyle.
Formaldéhyde.
Isobutène.
Ethylène.
Phénol.
Acide formique.
Acide et anhydride acétique.
Acide et anhydride maléique.
Chlorure de méthyle.
Ether méthylique monochloré (Chlorométhyl-méthyl-éther).
Diméthylaminopropylamine (N,N-diméthyl-1,3-propanediamine).
2-Diméthylaminoéthanol (N,N-diméthyléthanolamine).
Diméthylamine.
Triméthylamine.
Peroxyde de benzoyle.
Peroxyde de lauryle.
Peroxycarbonate de di-éthylhexyle.
Peroxycarbonate de dicétyle.
Peroxycarbonate de dicyclohexyle.
Peroxycarbonate de bis (ter.butyl-4-cyclohexyle).
Perhydrol.
Laurylsulfate de sodium.
p.tert.octyphénoxy-(éthoxy) n éthanol (n compris entre 3 et 10) pouvant contenir du dérivé nonylé.
Naphténate de cobalt.
Gélatine.
Méthylcellulose.
Hydroxypropylméthylcellulose.
Carboxyméthylcellulose.
Gomme Xanthane.
Diméthylpolysiloxane.
Acide éthylènediaminetétracétique (sel de sodium).
Acide et anhydride sulfurique.
Chlorure de thionyle.
Chlorhydrine sulfurique (acide chlorosulfonique).
Trichlorure de phosphore.
Acide chlorhydrique.
Soude.
Potasse.
Ammoniac.
Magnésie.
Sels alcalins (sodium, potassium, ammonium) suivants :

- borates ;
- carbonates et bicarbonates ;
- chlorures, ainsi que ceux d'aluminium, de calcium, d'étain (tétravalent), de fer (trivalent) et de zinc ;
- nitrites ;
- phosphates ;
- silicates, ainsi que celui de magnésium ;
- sulfates ;
- persulfates ;
- sulfites.

Gel de silice.
Acide borique.
Alcool méthylique.
Alcool éthylique.
Alcools propylique et isopropylique.
Alcools butyliques.
Alcools amyliques.
Alcools méthylamyliques.
Cyclohexanol.
Toluène.
Acétone.
Méthylisobutylcétone.
Di-isobutylcétone.
Xylènes.
1,2-dichloréthane.
l,2-dichloropropane.
Chlorure de benzyle.
Diethylènetriamine (ß.ß' diaminodiethylamine).
Divinyléther du diéthyléneglycol.
Méthylal.
Mélange dans l'huile minérale de polybuténylsuccinimide et de polybuténylsuccinimidazolène.
Triméthacrylate de triméthylolpropane.

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ANNEXE III

Contrôle de la qualité
des résines échangeuses d'ions livrées

L'agrément qui sera accordé à une résine correspondra à une composition chimique et à un prétraitement donnés.
Compte tenu de l'influence des conditions de fabrication et de purification de la résine, et de la forme sous laquelle elle est fournie (H +, Na +, Cl -, OH -), il est indispensable de vérifier la qualité du produit livré et du traitement extemporané.
Cette vérification comportera les deux essais suivants :

Premier essai :
Comparaison du spectre d'absorption dans l'infrarouge de la résine livrée avec le spectre obtenu lors des mesures effectuées dans le cadre de la procédure d'agrément.

Deuxième essai :
Comparaison du spectre de relargage du carbone organique total par un échantillon de la résine avec celui obtenu lors de l'étude effectuée dans le cadre de la procédure d'agrément.
Cet essai comprend les phases suivantes :

a) Traiter la résine selon le protocole défini par le fournisseur ;
b) Mettre un échantillon (de l'ordre de 10 ml) de résine traitée et rincée en contact avec deux volumes d'eau bidistillée, pendant une heure, sous agitation douce à 20 ± 2 °C en flacon fermé ;
c) Transvaser dans une petite colonne, le drainer jusqu'à élimination des deux volumes d'eau correspondant au premier essai ;
d) Rincer la résine avec 10 volumes d'eau bidistillée. Le débit de rinçage est de l'ordre de 4 volumes/volume de résine/heure ; récolter chacune des 10 fractions séparément (volume par volume)... pour analyse du carbone organique total (norme Afnor en cours d'élaboration) ;
e) Transvaser ensuite la résine rincée dans un becher, la mettre au contact avec 2 volumes d'eau bidistillée à 60 ± 2 °C, sons agitation douce pendant une heure : mesurer la teneur en carbone organique total ;
f) Tracer le spectre de relargage du carbone organique total et le comparer à celui de référence obtenu tors de l'agrément : les résultats de l'essai doivent être meilleurs ou équivalents (10 p. 100 environ) à ceux obtenus lors de l'agrément.