Sauberes Wasser: Lösungen für die metallverarbeitende und ...

Die Enthärtung zielt auf die Entfernung der
Härtebildner Calcium, Magnesium und Carbonat ab.
Man unterscheidet zwei Enthärtungsmethoden mit
Ionenaustauschern:
Bei der sogenannten Entcarbonisierung mit
schwach sauren Kationenaustauschern (zum
Beispiel Lewatit ® CNP 80 WS) in der H-Form
werden Calcium und Magnesium gebunden. Das frei
werdende H + vereinigt sich mit Carbonaten und setzt
Kohlensäure frei. Durch die Elimination von Calcium,
Magnesium und assoziiertem Bicarbonat erfolgt eine
Teilentsalzung. Die Regeneration erfolgt mit Säure.
Bei der Enthärtung mit stark sauren
Kationenaustauschern (zum Beispiel Lewatit ®
MonoPlus S 1567 oder Lewatit ® C 249) wird das
Harz in der Natrium-Form eingesetzt. Die Entfernung
von Härte erfolgt im Austausch mit Natriumionen.
Dadurch bleibt der Salzgehalt im Wasser konstant.
Die Regeneration erfolgt mit konzentrierter NaCl-
Lösung.
Bei der Vollentsalzung werden hintereinandergeschaltete
Kationenaustauscher und Anionenaustauscher
verwendet. Dabei entfernt der
Kationenaustauscher alle Kationen und tauscht
diese gegen Protonen (H + ) aus. Der Anionenaustauscher
entfernt danach alle Anionen und
tauscht diese gegen (OH - ) aus.
Durch die Reaktion der frei gewordenen
Ionen H + und OH - unter Bildung von Wasser (H + +
OH - H 2 O) ist der Ablauf der Filteranlage nahezu
frei von geladenen Teilchen und damit vollentsalzt
( „VE-Wasser“). Restleitfähigkeiten des Wassers
von weniger als 1 μS/cm lassen sich auf diesem
Wege leicht erzielen.
Durch den kombinierten Einsatz von stark
und schwach sauren beziehungsweise stark- und
schwach basischen Harzen im Verbund lassen sich
Kosten für Investition und Regeneriermittel
einsparen ( sogenannte Verbundbetten). Auch die
Ausgasung von CO 2 nach der Kationenaustauscherstufe
hat Vorteile. Sie spart beim
Anionenaustauscher Kapazität für die Absorption
von Carbonat ein (siehe hierzu auch Abbildung
2.2.).
Die Regeneration der sauren Harze erfolgt
mit Säure, die der basischen Harze mit Lauge.
Luft, CO 2
K + , A - H + , A - H + , A - κ < 1 µS/cm R > 18 MΩ
Salzhaltiges
Wasser
WAC
SAC
WBA
H + + OH - ->
H 2
O
SBA
MB
Vollentsalztes
Wasser
Luft
Abbildung 2.2.: Fließbild einer komplexeren Vollentsalzungsanlage mit Kationenaustauschersäule als Verbundbett
WAC/SAC, Rieselturm, Anionenaustauschersäule mit Verbundbett WBA/SBA und Mischbett zur Erzielung von UltraPure-
Water-Qualitäten mit Widerstandswert von bis zu 18 MΩ.
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