Ionenaustauscherharze für Haushaltsanwendungen
Abhängig von der Qualität des regional zur Verfügung stehenden Trinkwasserwassers, kann eine Nachbehandlung aus verschiedenen Gründen sinnvoll sein. Die Härte des Wassers steht hierbei besonders im Fokus. Unter Wasserhärte versteht man die Summe aller Erdalkali-Ionen, sogenannte Härtebildner, wobei Calcium das größte Problem darstellt. In Verbindung mit Karbonat, was ebenfalls in nahezu jedem Trinkwasser vorhanden ist, bildet sich Calciumkarbonat, also Kalk, der häufig als weißer Niederschlag auskristallisiert und zu Verkrustungen auf Armaturen, Rohrleitungen und Wärmeübertrageflächen (Heizung, Geschirrspül- und Waschmaschine etc.) und letztendlich zur Beschädigung dieser Haushaltseinrichtungen führen kann. Und schließlich schmecken Kaffee oder Tee wesentlich besser, wenn sie mit kalkarmem Wasser zubereitet werden.
Kalkreiches Wasser wird auch als hartes Wasser bezeichnet, kalkarmes Wasser als weiches Wasser. Es gibt zwei ionenaustausch-basierte Verfahren zur Reduktion der Wasserhärte – die Vollenthärtung und die Teilhärtung.
Beide Verfahren und somit beide Harztypen eigenen sich auch für den Einsatz in größeren Anlagen, die Mehrfamilienhäuser, Wohnanlagen, abgelegene Siedlungen, aber auch ganze Dörfer oder Städte mit weichem Trinkwasser versorgen können.
Alle Lewatit®-Ionenaustauscherharze, die in diesem Bereich eingesetzt werden, wurden speziell für die Anwendung im Trinkwasserbereich entwickelt. Auch die Gesundheit gefährdenden Blei-, Nickel-, Kupfer- und andere Metallionen werden von solchen Ionenaustauscherfiltern sicher zurückgehalten.
Bei der Vollenthärtung werden die härtebildenden Ionen in der Regel gegen Natrium ausgetauscht. Diese Anlagen können mittels einem dafür geeigneten Spezialsalz regeneriert werden. Durch Verschneidung mit unbehandeltem Trinkwasser kann die gewünschte Wasserhärte eingestellt werden. Mit monodispersen, starksauren Ionenaustauscherharzen ausgestattet, zeigen solche Enthärtungsanlagen nur geringen Druckabfall, gute Austauschkinetik und hohe Langzeitstabilität. Gerade in Regionen mit besonders hartem Trinkwasser lässt sich so die Wasserqualität deutlich verbessern. Hier hat sich unser Produkt Lewatit® S 1567 bewährt.
Neben den bereits erwähnten hervorragenden Eigenschaften hinsichtlich der Enthärtung (effektive Regeneration, Kapazität, niedriger Härteschlupf) lässt sich das Harz durch die spezielle Herstellung gut desinfizieren. Diese Eigenschaft erhöht die Effektivität der Desinfektion durch elektrolytisch erzeugtes Chlor während der Regeneration (In Situ Desinfektion).
Bei dem Verfahren der sogenannten Teilenthärtung wird nur die Karbonathärte entfernt. Dies ist möglich aufgrund der speziellen Eigenschaften der hier verwendeten funktionellen Gruppe. Es entsteht letztendlich Kohlensäure und Wasser, wenn die Austauscher in der H-Form eingesetzt werden. Die hierfür verwendeten schwachsauren Ionenaustauscher werden in der Regel im Haushaltsbereich nicht regeneriert. Sie werden meistens in gut handhabbaren Kartuschensystemen für den privaten, aber auch für den professionellen Gebrauch eingesetzt.
Eine Regeneration ist prinzipiell möglich, aber hierzu ist der Einsatz von HCl oder H2SO4 notwendig. Der große Vorteil dieser schwachsauren Harze ist die deutlich höhere Kapazität im Vergleich zu den starksauren Harzen, die bei der Vollenthärtung eingesetzt werden.
Schwachsaure Ionenaustauscher in der H-Form
Am häufigsten werden die schwachsauren Ionenaustauscher in der H-Form eingesetzt. In dieser Form weisen sie die höchste Kapazität bezogen auf das eingesetzte Volumen auf. Basierend auf dem Herstellprozess sind diese Austauscher in weißer Farbe (Lewatit® S 8227 oder Lewatit® S 8223) oder gelber Farbe (Lewatit® CNP LF) erhältlich. Der unterschiedliche Herstellprozess bedingt unterschiedliche Eigenschaften, die je nach Einsatzbereich variieren.
Dotierte schwachsaure Austauscher
Für einige Anwendungen ist es sinnvoll, die Ionenaustauscherharze mit anderen Kationen zu dotieren, um die Eigenschaften des behandelten Trinkwassers positiv zu verändern. So kann zum Beispiel durch Dotierung mit Magnesium der Magnesiumgehalt des Trinkwassers erhöht werden (Lewatit® S 8229 Mg). Durch Dotierung mit Natrium wird der pH-Wert des erzeugten Trinkwassers erhöht (Lewatit® S 8229). Die in manchen Ländern erlaubte Dotierung mit Silber hat positiven Einfluss auf die mikrobiologische Belastung des Wassers (Lewatit® S 8229 plus Ag).
