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    Elektrodialyse und Elektrodenionisierung

Elektrodialyse (ED) und Elektrodenionisierung (EDI) sind Technologien zum Entfernen von gelösten Stoffen im Wasser.

Dadurch sind sie mit den Membranfiltrations- und Ionentauschertechnologien vergleichbar. ED und EDI verwenden eine Kombination von elektrischem Potential und semi-permeablen Membranen. Bei der EDI wird zusätzlich auch ein Ionentauscher verwendet. EDI ist demzufolge  eine  Kombination aus ED und Ionentauscher (IX).

Eine bekannte Anwendung der ED ist die Entsalzung von Brackwasser. Die Anwendung der ED kann gegenüber der Verwendung von NF oder RO ökonomische Vorteile bieten.

Die EDI wird vor allem in der Produktion von sehr reinem Wasser für die Halbleiterindustrie sowie für Hochdruckkessel-Speisewasser verwendet. Das Rohwasser muss bereits sehr sauber sein; die EDI wird dann oft als Polishing-Technologie verwendet. Sie ist eine Konkurrenz für die Mischbett-Ionentauscher-Systeme, da sie keine Chemikalien benötigt. EDI wird oft als Polishing-Schritt hinter eine RO Einheit geschaltet.

Funktion Elektrodialyse (ED) und Elektrodenionisierung (EDI)

Die treibende Kraft bei ED und EDI ist ein elektrischer Potentialunterschied, der durch eine elektrische Quelle entsteht.

ED
Das ED Modul besteht aus einer Reihe von Anionen- und Kationentauschern und selektiv semipermeablen Plattenmembranen, die abwechselnd zwischen einer Anode und einer Kathode montiert sind. Dadurch werden zwischen den Membranen Kompartimente geformt. Über die Anode und die Kathode wird eine Spannung angelegt. Das Rohwasser wird durch die Zellen hindurchgepumpt. Die positiv geladenen Kationen im Rohwasser migrieren zur Kathode und die negativ geladenen Anionen wandern zur Anode. Die Kationen könnendurch die kationselektive Membran, aber nicht durch die darauf folgende anionselektive Membran. Die Anionen können die anionselektive Membran passieren, werden aber durch die darauf folgende kationenselektive Membran gestoppt.

Dieser Prozess resultiert in einer Abwechslung von Zellen mit einer hohen Ionenkonzentration und Zellen mit einer sehr geringen Ionenkonzentration, respektive Konzentrat und Diluat genannt. Letzteres ist das Produktwasser.

EDI
Die Funktion der EDI ist in groben Zügen dieselbe wie die der ED. Die Diluat-Zelle ist hier gefüllt mit Ionentauscherharz. Die Austauschereigenschaften verringern den internen Widerstand und fördern somit den Ionentransport, wodurch vorgereinigtes Wasser behandelt werden kann.

Durch die Anwendung von Ionentauschern kann eine sehr hohe Reinheit des Diluats (d.h. sehr geringe Leitfähigkeit) erzielt werden.

Das Harz wird teilweise gesättigt und muss regeneriert werden. Die Kombination von geringer Leitfähigkeit und starkem elektrischem Potential verursacht die Trennung von Wassermolekülen an der Oberfläche des Ionentauscherharzes. Die Moleküle bilden Wassersoff- (H+) und Hydroxyl- (OH-) Ionen. Diese Ionen verursachen einen kontinuierlichen Regenerationsprozess des Ionentauscherharzes.

Erfahrung RWB

RWB hat diverse ED/EDI Einheiten geliefert, auch als Teil von kompletten Reinigungsanlagen in Kombination mit Vorfiltration und Umkehrosmose. Dabei wurden oft Standardkomponenten aus dem Sortiment von Culligan geliefert. Dadurch werden gute Leistungen bei niedrigen Preisen erzielt.

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