Was ist eine Wasseraufbereitungsanlage?
Stadtwasser, Brunnenwasser, Quellwasser, etc., die zum Trinken bestimmt sind, enthalten anorganische Stoffe wie Mineralien, winzige Staubpartikel, Bakterien und deren organische Bestandteile und können daher nicht für wissenschaftliche Experimente oder für die Herstellung von Industrieprodukten verwendet werden.
Daher wird reines Wasser benötigt, das von Verunreinigungen befreit wurde.
Als reines Wasser wird Wasser bezeichnet, von dem „beeinträchtigende Verunreinigungen entfernt wurden“.
Die Rohstoffe für reines Wasser sind Leitungswasser und Brunnenwasser, was im Grunde bedeutet, dass alles außer H2O eine Verunreinigung darstellt.
Reines Wasser kann durch Destillation, Ionenaustausch, Elektro-Ionenaustausch, Umkehrosmose und andere Verfahren hergestellt werden, wobei jedes dieser Verfahren seine eigenen Merkmale hat und je nach Anwendung eingesetzt werden sollte.
Wasseraufbereitungsanlagen sind von einer Vielzahl von Herstellern erhältlich und sollten unter Berücksichtigung des Verwendungszwecks und der erforderlichen Wasserqualität ausgewählt werden.
Millipore, Advantech und Yamato Scientific sind für den Einsatz in der Forschung bekannt.
Für die industrielle Verwendung sind Organo, Authentic und Miura Kogyo einige Beispiele.
Wasser, das durch Ionenaustausch, Aktivkohleadsorption, Ultraviolettbehandlung, etc. aus reinem Wasser hergestellt wird, nennt man Reinstwasser.
Anwendungen von Wasseraufbereitungsanlagen
Es gibt viele Einrichtungen, in denen reines Wasser für industrielle und Forschungszwecke verwendet wird.
Bei chemischen Experimenten zum Beispiel hängt die Art des verwendeten Reinwassers von der Art des Experiments ab.
Es wird für verschiedene Zwecke verwendet, z. B. für Experimente, zur Vorbereitung von Reagenzien für Experimente und zur Reinigung von Instrumenten.
In der Industrie wird es für die Reinigung von Produktionsanlagen verwendet, die nicht durch Verunreinigungen verunreinigt werden dürfen.
Reinstwasser wird für die Herstellung von Halbleitern und elektronischen Leiterplatten verwendet, bei denen selbst sehr geringe Mengen an Verunreinigungen das Produkt beeinträchtigen können.
Es gibt viele Wassernormen, so dass ein Modell ausgewählt werden muss, das Wasser nach der für den jeweiligen Verwendungszweck erforderlichen Norm herstellen kann.
Funktionsweise von Wasseraufbereitungsanlagen
Wasseraufbereitungsanlagen unterscheiden sich je nach Modell in der Art und Weise, wie sie Wasser aufbereiten:
Destillation
Dieses Verfahren dient der Entfernung von Verunreinigungen, indem der Unterschied im Siedepunkt von Wasser und Verunreinigungen ausgenutzt wird.
Es handelt sich um eine Reinigungsmethode, bei der Wasser verdampft und der Dampf durch Kühlrohre koaguliert wird. Flüchtige Verunreinigungen können durch Verwerfen des ersten Destillats entfernt werden, aber es ist schwierig, Verunreinigungen abzutrennen, die einen ähnlichen Siedepunkt wie Wasser haben.
Ionenaustausch-Verfahren
Bei diesem Verfahren werden Verunreinigungen durch Adsorption ihrer Ionen an ein Anionenaustauschharz entfernt.
Es ist wirksam bei der Entfernung anorganischer Verunreinigungen, aber die Adsorptionskapazität des Ionenaustauschharzes ist begrenzt,
Da die Kapazität zur Entfernung von Verunreinigungen allmählich abnimmt, ist es wichtig, die Verwendungsdauer, die Wassermenge usw. aufzuzeichnen.
Wichtig ist auch die Überwachung der Leitfähigkeit:
Umkehrosmose (Reverse Osmosis, RO)
Wenn zwei Lösungen unterschiedlicher Konzentration durch eine osmotische Membran getrennt werden, die nur Wassermoleküle durchlässt, wird die Lösung mit der niedrigeren Konzentration die Lösung mit der höheren Konzentration durchdringen.
Wenn jedoch Druck auf eine Lösung mit höherer Konzentration ausgeübt wird, bewegt sich nur das Wasser in Richtung der Lösung mit niedrigerer Konzentration und lässt Verunreinigungen zurück.
Dies wird als Umkehrosmose bezeichnet.
Dieses Prinzip wird genutzt, um Wasser und Verunreinigungen zu trennen.
Mit dem Verfahren der Umkehrosmose können vier Arten von Verunreinigungen entfernt werden: anorganische, organische, partikuläre und mikrobielle.
Elektrodeionisation (EDI)
Das Grundprinzip ist das gleiche wie bei der Ionenaustauscher-Methode, aber das Wasser wird durch die von der Ionenaustauschermembran, dem Ionenaustauschharz und den Elektroden abgegebene Elektrizität behandelt.
Diese Methode ist weniger kostspielig, da das Harz nie gesättigt ist und über lange Zeiträume kontinuierlich behandelt werden kann.