Was ist das Prinzip der Reinigung eines Reinwassersystems vom Typ 2?

Was ist das Prinzip der Reinigung eines Reinwassersystems vom Typ 2?

Als Anbieter von Reinwassersystemen vom Typ 2 werde ich oft nach den Prinzipien ihrer Reinigungsprozesse gefragt. In diesem Blogbeitrag werde ich mich mit den Schlüsselmechanismen befassen, die Reinwassersysteme vom Typ 2 so effektiv bei der Produktion von hochwertigem Wasser für eine Vielzahl von Labor- und Industrieanwendungen machen.

Die Grundlagen von reinem Wasser vom Typ 2

Reines Wasser vom Typ 2, auch als entionisiertes Wasser bekannt, weist einen relativ geringen Grad an Verunreinigungen auf, insbesondere mit einem spezifischen Widerstand von 1 - 18,2 MΩ·cm bei 25 °C. Es wird häufig in Laboratorien für allgemeine analytische Arbeiten, die Vorbereitung von Reagenzien und andere Anwendungen verwendet, bei denen mäßig reines Wasser ausreicht. Reinwassersysteme vom Typ 2 sind darauf ausgelegt, ein breites Spektrum an Verunreinigungen, darunter Ionen, Partikel und einige organische Verbindungen, zu entfernen, um diesen Reinheitsgrad zu erreichen.

Vorbehandlungsphase

Der Reinigungsprozess eines Reinwassersystems vom Typ 2 beginnt typischerweise mit einer Vorbehandlungsstufe. Dieser Schritt ist von entscheidender Bedeutung, da er dazu beiträgt, die empfindlicheren Reinigungskomponenten nachgeschaltet zu schützen und deren Lebensdauer zu verlängern.

Sedimentfiltration

Der erste Schritt der Vorbehandlung ist häufig die Sedimentfiltration. Ein Sedimentfilter dient dazu, große Partikel wie Sand, Schlick und Rost aus dem einströmenden Wasser zu entfernen. Diese Partikel können Schäden an den nachfolgenden Reinigungsmembranen und anderen Komponenten verursachen, wenn sie nicht entfernt werden. Sedimentfilter bestehen in der Regel aus Materialien wie Polypropylen und sind in verschiedenen Mikron-Werten erhältlich, wobei die üblichen Werte bei 1 bis 5 Mikron liegen.

Aktivkohlefiltration

Nach der Sedimentfiltration durchläuft das Wasser einen Aktivkohlefilter. Aktivkohle hat eine große Oberfläche mit zahlreichen Poren, wodurch sie organische Verbindungen, Chlor und einige Schwermetalle adsorbieren kann. Insbesondere Chlor ist besorgniserregend, da es Umkehrosmosemembranen und Ionenaustauscherharze beschädigen kann. Durch die Entfernung von Chlor und anderen organischen Stoffen trägt der Aktivkohlefilter dazu bei, die Leistung der nachgeschalteten Reinigungseinheiten aufrechtzuerhalten.

Umkehrosmose-Prozess (RO).

Umkehrosmose ist eine Schlüsseltechnologie in vielen Reinwassersystemen vom Typ 2. Es handelt sich um einen membranbasierten Filtrationsprozess, bei dem Wasser mithilfe von Druck durch eine halbdurchlässige Membran gedrückt wird, wobei die meisten gelösten Salze, Ionen und anderen Verunreinigungen zurückbleiben.

Wie Umkehrosmose funktioniert

Die RO-Membran verfügt über extrem kleine Poren, die den Durchgang von Wassermolekülen ermöglichen, während sie den Durchgang größerer Moleküle und Ionen blockieren. Wenn auf einer Seite der Membran Druck auf das Speisewasser ausgeübt wird, wird Wasser durch die Membran gedrückt und die konzentrierte Schadstofflösung wird als Abwasser abgeführt. Durch Umkehrosmose können bis zu 95–99 % der gelösten Salze, Bakterien und die meisten organischen Verbindungen entfernt werden.

Bedeutung in Reinwassersystemen vom Typ 2

RO ist ein wesentlicher Schritt, da es die Belastung des nachfolgenden Ionenaustauschprozesses erheblich reduziert. Durch die Entfernung eines großen Teils der Ionen im Wasser trägt das RO-System dazu bei, die Lebensdauer der Ionenaustauscherharze zu verlängern und die Gesamteffizienz des Reinigungssystems zu verbessern.

Ionenaustauschprozess

Nach der Umkehrosmose kann das Wasser noch Restionen enthalten. Der Ionenaustauschprozess wird verwendet, um diese Ionen weiter zu entfernen und den gewünschten Reinheitsgrad zu erreichen.

Kationen- und Anionenaustauscherharze

Ionenaustauscherharze sind kleine Kügelchen aus einer Polymermatrix, an die geladene funktionelle Gruppen gebunden sind. Es gibt zwei Haupttypen von Ionenaustauscherharzen: Kationenaustauscherharze und Anionenaustauscherharze. Kationenaustauscherharze tauschen Kationen (positiv geladene Ionen) wie Natrium, Kalzium und Magnesium gegen Wasserstoffionen aus. Anionenaustauscherharze tauschen Anionen (negativ geladene Ionen) wie Chlorid, Sulfat und Carbonat gegen Hydroxidionen aus.

Wenn das Wasser durch das Kationenaustauscherharzbett fließt, werden die Kationen im Wasser durch Wasserstoffionen ersetzt. Wenn das Wasser dann durch das Anionenaustauscherharzbett fließt, werden die Anionen durch Hydroxidionen ersetzt. Die Wasserstoffionen und Hydroxidionen verbinden sich zu Wasser und entfernen so effektiv die Ionen aus dem Wasser.

Mischbett-Ionenaustauscherharze

In einigen Reinwassersystemen vom Typ 2 werden Mischbett-Ionenaustauscherharze verwendet. Mischbettharze enthalten eine Mischung aus Kationen- und Anionenaustauscherharzen in einem einzigen Harzbett. Diese Anordnung sorgt für einen effizienteren Ionenaustauschprozess, da die Kationen und Anionen gleichzeitig entfernt werden, was zu einem höheren Reinheitsgrad führt.

EDI-Technologie (Elektrodeionisierung).

Einige fortschrittliche Reinwassersysteme vom Typ 2 verfügen auch über EDI-Technologie. EDI ist ein elektrochemischer Prozess, der Ionenaustauscherharzbetten mit einem elektrischen Feld kombiniert, um die Ionenaustauscherharze kontinuierlich zu regenerieren und Ionen aus dem Wasser zu entfernen.

So funktioniert EDI

In einem EDI-Modul fließt das Wasser durch eine Kammer, die Ionenaustauscherharze enthält. Durch die Kammer wird ein elektrisches Feld angelegt, das bewirkt, dass die Ionen im Wasser in Richtung der Elektroden wandern. Während sich die Ionen durch das Harzbett bewegen, werden sie aus dem Wasser entfernt. Gleichzeitig bewirkt das elektrische Feld auch die Regeneration der Ionenaustauscherharze, indem es Wassermoleküle in Wasserstoff- und Hydroxidionen aufspaltet.

Vorteile von EDI in Reinwassersystemen vom Typ 2

Durch EDI entfällt die Notwendigkeit einer chemischen Regeneration von Ionenaustauscherharzen, was nicht nur umweltfreundlicher ist, sondern auch die Betriebskosten senkt. Es sorgt außerdem für eine kontinuierliche und stabile Versorgung mit hochreinem Wasser und eignet sich daher für Anwendungen, die eine konstante Wasserqualität erfordern.

Unsere Reinwassersysteme vom Typ 2

In unserem Unternehmen bieten wir eine Reihe von Reinwassersystemen vom Typ 2 an, um den unterschiedlichen Kundenbedürfnissen gerecht zu werden. UnserEdi Touch – Deionisiertes Wassersystem der Q-Serieist ein hochmodernes System, das fortschrittliche RO-, Ionenaustausch- und EDI-Technologien kombiniert. Es ist für Labore mit hohem Wasserbedarf konzipiert und bietet ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Leistung.

DerEntionisiertes Wassersystem der Center-Serieist eine kompaktere und kostengünstigere Option. Es ist für kleine bis mittelgroße Labore geeignet und bietet dennoch eine hervorragende Wasserqualität.

UnserMitte – Deionisiertes Wassersystem der EDI-Serievereint die Vorteile der EDI-Technologie mit einem benutzerfreundlichen Design. Es ist ideal für Anwendungen, bei denen eine stabile Versorgung mit hochreinem Wasser erforderlich ist.

Kontakt für Beschaffung

Wenn Sie auf der Suche nach einem Reinwassersystem vom Typ 2 sind, steht Ihnen unser Expertenteam gerne zur Seite. Wir helfen Ihnen bei der Auswahl des richtigen Systems basierend auf Ihren spezifischen Anforderungen, bieten Installations- und Wartungsdienste an und stellen sicher, dass Sie das Beste aus Ihrer Investition herausholen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um den Beschaffungsprozess zu starten und zu besprechen, wie unsere Reinwassersysteme vom Typ 2 Ihre Anforderungen erfüllen können.

Referenzen

1. ASTM D1193 – 19 Standardspezifikation für Reagenzwasser
2. Miller, S. & Kent, J. (2005). Wasseraufbereitung für Laboranwendungen. Wiley - VCH.
3. Fahrenbruch, C. (2010). Prinzipien der Umkehrosmose und Nanofiltration. Entsalzung. 261(1): 2 - 9.