Volllentsalzung - Gewapur Vollentsalzungspatrone, Mischbettharzfilter, Mischbettpatrone und Vollentsalzer zur Herstellung von VE-Wasser

Vollentsalzung ist ein Verfahren zur Entfernung aller gelösten Salze und Ionen aus dem Wasser. Dabei kommen zwei grundlegende Ansätze zum Einsatz: die Vollentsalzung mit Mischbettharzen (Ionenaustausch) und der Einsatz großer Vollentsalzungsanlagen, wie sie in der Industrie üblich sind. Die Wahl des Verfahrens hängt von der benötigten Wassermenge, der gewünschten Reinheit und den Anforderungen des jeweiligen Anwendungsbereichs ab.

Vollentsalzung mit Mischbettharzen

Technik und Funktionsweise

• Mischbettharze bestehen aus einer Mischung von Kationenaustauscherharz und Anionenaustauscherharz in einer einzigen Säule.
  • Kationenaustauscher: Entfernt positiv geladene Ionen (z. B. Calcium, Magnesium, Natrium) und gibt im Austausch Wasserstoffionen (H⁺) ab.
  • Anionenaustauscher: Entfernt negativ geladene Ionen (z. B. Chlorid, Sulfat) und gibt Hydroxidionen (OH⁻) ab.
  • Die H⁺- und OH⁻-Ionen kombinieren sich zu H₂O, wodurch das Wasser praktisch frei von gelösten Salzen wird.
• Die Mischbettharze befinden sich in einer Kartusche oder einem kleinen Behälter, durch den das Wasser geleitet wird.

Anwendungsbereiche

• Kleinere Wassermengen:

  • Einsatz in Laboren für die Herstellung von hochreinem Wasser für analytische oder chemische Prozesse.
  • Verwendung in der Aquaristik, um Leitungswasser aufzubereiten und ungewollte Stoffe zu entfernen.
  • Anwendungen in der Pharmaindustrie oder Elektronikproduktion für kleine bis mittlere Mengen.
• Mobil und flexibel:
  • Einfach zu installieren und leicht zu handhaben.
  • Besonders geeignet, wenn der Wasserbedarf begrenzt ist (z. B. einige Liter bis wenige Kubikmeter pro Tag).

Vorteile und Grenzen von Vollentsalzung mit Mischbettharzen

• Vorteile:
  • Kostengünstig bei kleinen Wassermengen.
  • Kompakte und leicht austauschbare Einheiten.
• • Begrenzte Kapazität: Die Harze sättigen sich mit der Zeit und müssen regeneriert oder ersetzt werden.
  • Wirtschaftlich nicht praktikabel für große Wassermengen.Nachteile:

Vollentsalzungsanlage

Technik und Funktionsweise

Eine große Vollentsalzungsanlage ist ein industrielles System, das Wasser in großem Maßstab vollständig entsalzt. Diese Anlagen arbeiten oft mit einer Kombination aus Ionenaustausch und zusätzlichen Verfahren, um eine kontinuierliche und effiziente Wasseraufbereitung zu gewährleisten.

1. Kationenaustausch:
   • Das Rohwasser wird durch eine Säule mit einem Kationenaustauscherharz geleitet.
   • Positiv geladene Ionen (z. B. Calcium, Magnesium, Natrium) werden durch Wasserstoffionen (H⁺) ersetzt.
2. Anionenaustausch:
   • Nach dem Kationenaustauscher durchläuft das Wasser eine Säule mit Anionenaustauscherharz.
   • Negativ geladene Ionen (z. B. Chlorid, Sulfat, Nitrat) werden durch Hydroxidionen (OH⁻) ersetzt.
3. Regeneration:
   • Im Gegensatz zu Mischbettharzen sind die Kationen- und Anionenaustauscher in separaten Säulen angeordnet, was die Regeneration vereinfacht.
   • Kationenaustauscher werden mit Säure (z. B. HCl) regeneriert.
   • Anionenaustauscher werden mit Lauge (z. B. NaOH) regeneriert.
4. Zusätzliche Stufen (optional):
   • Vorfiltration: Entfernt grobe Partikel und schützt die Ionenaustauscher vor Verunreinigungen.
   • Nachbehandlung: Zur Erzielung extrem reiner Wasserqualitäten (z. B. durch Elektrodeionisation oder Umkehrosmose).

Anwendungsbereiche

• Industrie:
  • Kraftwerke: Herstellung von Kesselwasser, das frei von Salzen ist, um Ablagerungen und Korrosion zu verhindern.
  • Chemische Industrie: Prozesswasser für die Herstellung empfindlicher Produkte.
  • Pharmazeutische Industrie: Produktion von Arzneimitteln, die auf hochreinem Wasser basieren.
• Große Wassermengen:
  • Für den Betrieb werden oft mehrere Kubikmeter pro Stunde benötigt.
  • Kontinuierliche Wasseraufbereitung in großem Maßstab.

Vorteile und Grenzen

• Vorteile:
  • Hohe Kapazität und Effizienz, geeignet für große Wassermengen.
  • Regenerierbare Ionenaustauscher, was langfristig Kosten spart.
  • Möglichkeit, extrem reines Wasser (z. B. < 0,1 µS/cm) zu erzeugen.
• Nachteile:
  • Hohe Investitionskosten.
  • Komplexer Betrieb, der geschultes Personal erfordert.
  • Regenerationschemikalien (Säure und Lauge) erfordern sichere Handhabung.

Zusammenfassung der Unterschiede

Fazit

• Vollentsalzung mit Mischbettharz eignet sich ideal für kleine Anwendungen, bei denen Mobilität und einfache Handhabung im Vordergrund stehen.
• Vollentsalzungsanlagen sind unverzichtbar in der Industrie, wo große Wassermengen und kontinuierliche Versorgung notwendig sind. Sie bieten langfristige Effizienz, erfordern jedoch höhere Investitionen und professionellen Betrieb.

Die Wahl des richtigen Systems hängt von der benötigten Wassermenge, der Reinheit und den spezifischen Anforderungen ab.