

Die Elektrodeionisation (EDI) kombiniert zwei bewährte Wasserreinigungstechniken miteinander: die Elektrodialyse und die Entsalzung (Deionisation) über Ionenaustausch. Ziel dieser Technik ist es, gelöste Inhaltsstoffe möglichst vollständig zu niedrigen Kosten in einem kontinuierlichen Prozess zu entfernen. Die erreichbare Reinstwasserqualität liegt bei einer elektrolytischen Leitfähigkeit unterhalb von 0,06 µS/cm.
Der EDI-Prozess verwendet eine Kombination von ionenselektiven Membranen und Misch-bettionenaustauscherharzen, die zwischen zwei Elektroden (Anode (+) und Kathode (-)) eingeschoben sind. Die Elektroden befinden sich an den Enden des EDI-Moduls. Die Elektrodeionisation arbeitet im Unterschied zu der Elektrodialyse mit Ionenaustauscher-harzen. Diese bilden ein Festbett im Reinwasserstrom der Reinigungskammern. Im Wasser gelöste Kationen und Anionen und werden gegen Wasserstoff- bzw. Hydroxidionen ausgetauscht. Schwach dissoziierte Verbindungen, wie Bor-, Kiesel- und Kohlensäure, werden mit hohem Wirkungsgrad abgeschieden. Durch das Anlegen eines elektrischen Gleichstromfeldes zwischen den Elektroden werden die Ionen gleichzeitig entlang der Harzoberflächen und durch die Membranen in den Konzentratstrom geführt. Dadurch werden die Ionenaustauscherharze kontinuierlich von beladenen Ionen befreit und ein Gleichgewicht zwischen Beladung und Regeneration stellt sich ein. Eine Regeneration mit Chemikalien entfällt bei Elektrodeionisationsanlagen, so dass keine infrastrukturellen Vorkehrungen für den Umgang mit gefährlichen, ätzenden Stoffen und das Lagern von Wasser gefährdenden Stoffen nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) getroffen werden müssen.
Als Speisewasser für Elektrodeionisationsanlagen kann entweder Umkehrosmose-Permeat (RO) oder entsalztes Wasser aus Kationen-/Anionenaustauscheranlagen verwendet werden. Das Speisewasser sollte mindestens folgende Spezifikationen aufweisen:
Bei einer Kombination mit unseren Umkehrosmoseanlagen wird salzfreies Speisewasser im 18,2 MOhm -Bereich und ein Kieselsäuregehalt unter 20 µg/l erreicht. Bei einem regelmäßigen Betrieb der Anlage mit geringen Stillstandszeiten wird außerdem das Wachstum von Bakterien, Algen und Pilzen vollständig unterdrückt. In Verbindung mit unseren RO-Anlagen erreicht man einen Reinstwasseranteil von bis zu 99 %, bezogen auf die Speisewassermenge.
Die Steuerung der Anlage erfolgt über eine programmierbare so genannte Logik-Steuerung, die eine einfache Bedienung der Anlage und auch die Realisierung besonderer Kundenwünsche als Option ermöglicht. Eine ständige Qualitätskontrolle erfolgt über die präzise, temperaturkompensierte Messung der elektrolytischen Leitfähigkeit. Optional kann zusätzlich ein Kieselsäureanalysator zur Qualitätskontrolle eingesetzt werden.
Unsere EDI-Anlagen können aufgrund der verwendeten EDI-Module und ihrer modularen Bauweise beliebig erweitert werden und decken daher ein großes Leistungsspektrum ab. Die Anlagen sind anschlussfertig, übersichtlich und bedienungsfreundlich auf einer pulverbeschichteten Stahlrahmenkonstruktion montiert.
Speisewasseraufbereitung für Dampferzeuger
Kesselspeisewasser muss bestimmte Qualitätsanforderungen erfüllen, um Dampferzeuger schadensfrei und sicher betreiben zu können. Die Anforderungen werden von der Bauart, dem Betriebsdruck und den Betriebsbedingungen bestimmt. Mit der zunehmenden Optimierung der Kesselbauarten in Hinsicht auf eine wirtschaftliche Betriebsweise steigen die Qualitätsanforderungen an das Speisewasser. Durchlaufkessel, Einspritzkühler zur Dampftemperaturregelung und in der Regel Umlaufkessel > 68 bar erfordern salzfreies Speisewasser, das den Anforderungen der TRD 611 entspricht. Die elektrolytische Leitfähigkeit ist dabei auf 0,2 µS/cm und der Kieselsäuregehalt auf 20 µg/l begrenzt. Die benötigten Speisewassermengen im Bereich industrieller Produktion sind dabei beträchtlich und können im Bereich von 10 bis 100 m3/h liegen. Diese Anforderungen können sicher mit der Kombination RO/EDI eingehalten werden.
Spülwasser für die industrielle Produktion
Mit dem enormen Wachstum der Halbleiterindustrie während der letzten Jahrzehnte sind der Bedarf an Reinstwasser und die Qualitätsanforderungen als Spülwasser in der Produktion dramatisch gestiegen. Mit dem wachsenden Markt für Photovoltaikanlagen wird der Reinstwasserbedarf für die Solarzellenproduktion weiterhin steigen.
Prozesse im Bereich der Produktion einer Vielzahl von Anlagen und Zubehörteilen, z.B. optische Geräte oder Geräte zur medizinischen Diagnostik erfordern ebenfalls Reinstwasserqualitäten. Die Anforderungen an das Spülwasser liegen im 18,2 MOhm-Bereich bei einem Silikatgehalt von unter 20 µg/l. Das mit der Verfahrenskombination RO/EDI produzierte Reinstwasser entspricht dabei den einschlägigen hohen Qualitätsanforderungen nach ASTM D5127-99.
Reinstwasser in der Produktion von Pharmazeutika
Die Elektrodeionisation ist ein kostengünstiges Verfahren zur Wasserentsalzung bei hohen Qualitätsansprüchen. Durch eine nachgeschaltete Membranbarriere (Ultrafiltration oder Umkehrosmose) oder nach Destillation kann das erzeugte Reinstwasser zur Herstellung von Medikamenten oder Injektionswasser (WFI) verwendet werden. Damit werden auch die Bedingungen internationaler Standards (z.B. USP24) eingehalten.
Reinstwasser in Laboratorien
Chemische und biologische Labors in industriellen und staatlichen Forschungseinrichtungen und in Krankenhäusern haben gewöhnlich hohe Anforderungen an die Reinstwasserqualität. Speziell die Reinstwasseranforderungen für hochempfindliche Geräte in der Spurenanalytik (AAS, ICP, MS, HPLC) und auch bei biomedizinischen Anwendungen erfordern Reinstwasser im 18 MOhm-Bereich. Es können alle drei Qualitäten nach DIN ISO 3696 erreicht werden. Durch die Kombination RO/EDI kann die geforderte Qualität, ggf. mit nach geschalteter Mikrofiltration oder Destillation kostengünstig eingehalten werden.