Industrielle Wasseraufbereitung mittels Ionenaustausch

 

Es gibt viele sehr unterschiedliche Branchen, in denen keimfreies und sauberes Wasser benötigt wird, das mit Hilfe von Ionenaustausch hergestellt wird. Ob Pharmaindustrie, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Elektroindustrie, im Labor oder zur Wasseraufbereitung (z.B. Wasserenthärtung oder -aufbereitung für Heizsysteme) und Abwasserentsorgung: Kationenaustauscher und Anionenaustauscher kommen immer dann zum Einsatz, wenn Wasser von Schwermetallen, Bakterien, Viren und anderen Verunreinigungen gereinigt werden soll. 

Die ORBEN Wasseraufbereitung GmbH & Co. KG entwickelt und fertigt komplette Ionenaustauschsysteme, die sowohl konventionelle als auch fortschrittliche Verfahren zur Wasserreinigung bzw. -aufbereitung für die Industrie nutzen. Unsere Ingenieure arbeiten tagtäglich daran, unseren Kunden die geeignete Lösung für ihre Ionentausch-Wasserfilteranlagen zu bieten. Bitte nehmen Sie sich die Zeit, unseren umfangreichen Katalog zu durchstöbern, in dem sowohl kundenspezifische als auch vorgefertigte Ionentausch-Filterlösungen aufgeführt sind! 

Wie funktioniert die Wasseraufbereitung mittels Ionenaustauscher? 

Der Ionenaustausch ist ein Verfahren, bei dem gelöste Ionen mithilfe eines Harzbetts aus dem Wasser entfernt werden. Das Harzbett besteht aus kleinen Kügelchen mit negativ oder positiv geladenen Ionen, die die entgegengesetzt geladenen Ionen im Wasser anziehen und austauschen. Ein Beispiel: Eine positiv geladene Harzperle kann ihre Natriumionen mit allen negativ geladenen Ionen im Wasser austauschen, also etwa mit Chlor-Ionen oder Nitrat-Ionen. Durch diesen Prozess werden die unerwünschten Ionen aus dem Wasser entfernt und das Wasser gesäubert. Das Harzbett muss immer dann gereinigt und regeneriert werden, wenn es mit Ionen gesättigt ist. Die Regeneration erfolgt in der Regel mit einer Salzlösung, die durch das Harzbett geleitet wird. 

Die Rolle von Kationen und Anionen in der Wasseraufbereitung

Positive Ionen werden als Kationen bezeichnet, während negative Ionen Anionen genannt werden. Diese sind elektrisch geladene Teilchen, die durch den Gewinn oder Verlust eines oder mehrerer Elektronen durch ein Atom oder Molekül entstehen. Ein Kation besitzt mehr Protonen als Elektronen. Da Protonen positiv und Elektronen negativ geladen sind, hat ein Kation insgesamt eine positive Ladung. Kationen werden in der Regel aus Metallen gebildet und werden aufgrund ihrer entgegengesetzten Ladungen von Anionen angezogen. Ein Anion hingegen ist ein negativ geladenes Ion, das ein oder mehrere Elektronen gewonnen hat, sodass es über mehr Elektronen als Protonen verfügt. Dieser Überschuss an Elektronen verleiht ihm eine negative Gesamtladung. Anionen werden in der Regel aus Nichtmetallen gebildet und aufgrund ihrer entgegengesetzten Ladung von Kationen angezogen.

Beim Ionentausch werden Kationen und Anionen mit Hilfe von Harzen aus dem Wasser entfernt. In einem Ionenaustausch-Wasseraufbereitungssystem werden die Kationen und Anionen im Wasser gegen andere Ionen mit ähnlicher Ladung ausgetauscht, die vom Harz gehalten werden. Bei der Wasserenthärtung wird beispielsweise ein Kationenaustauscherharz verwendet, um Kalzium- und Magnesiumionen zu entfernen, die für die Entstehung von hartem Wasser verantwortlich sind. Das Harz ist so konzipiert, dass es z.B. Natriumionen gegen die Kalzium- und Magnesiumionen im Wasser austauscht, wodurch das Wasser enthärtet wird. In ähnlicher Weise können Anionenaustauscherharze verwendet werden, um negativ geladene Ionen wie Chlorid- oder Sulfat-Ionen zu entfernen.

In welchen Schritten erfolgt der Austausch verbrauchter durch regenerierte Ionenaustauscher-Harze? 

Hier erklären wir schrittweise, wie der Austausch von Ionenaustauscherharzen erfolgt: 

Zunächst wird das System abgeschaltet. Der erste Schritt des Vorgangs der Wasserreinigung bzw. -aufbereitung mittels Ionenaustausches besteht darin, das Ionenaustauschsystem abzuschalten, um den Wasserfluss durch das Harz zu verhindern. 

Im nächsten Schritt wird das Harz entleert. Nun lassen wir das Wasser aus der Ionenaustauschsäule ab und entfernen für Sie das verbrauchte Harz. 

Im Anschluss wird die Ionenaustauschersäule gespült, damit auch wirklich alle Rückstände entfernt werden.

Erst dann kommt neues oder regeneriertes Harz zum Einsatz: Dieses wird in die Ionenaustauschersäule eingesetzt.

Zuletzt wird das Ionenaustauschsystem wieder hochgefahren und in Betrieb genommen.

Welche Vorteile hat die Wasserreinigung bzw. -aufbereitung mittels Ionenaustauscher? 

• Ionenaustauscher können Mineralien und Schadstoffe aus dem Wasser entfernen 
•  Sie verbessern die Wasserqualität: Sowohl beim Trinkwasser, Heizwasser als auch für die Industrie 
• Ionenaustauscher erweichen hartes Wasser und können so die Bildung von Kalkablagerungen verringern
• Durch die Reduzierung von Kalkablagerungen und Verunreinigungen kann die Energieeffizienz von Heizsystemen und Geräten verbessert werden 
• Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit 
• Verlängerung der Lebensdauer Ihrer Wasseraufbereitungsanlage 

 

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Die Wasserreinigung bzw. -aufbereitung ist ein entscheidender Prozess, der sicherstellt, dass das Wasser frei von Verunreinigungen, sicher für den Verbrauch und geeignet für verschiedene industrielle Prozesse ist. Die ORBEN Wasseraufbereitung GmbH & Co. KG ist ein führendes Unternehmen in diesem Bereich und bietet einen umfassenden Service für die Regeneration von Ionenaustauschern. 

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