Reinstwasser für Industrie kostengünstiger herstellen

Dieses Wasser enthält fast keine Ionen mehr, also nur noch geringste Mengen Salze und Mineralien. Es wird oft in der chemischen Industrie, bei der Herstellung von Halbleiterchips oder für den Dampf in Kraftwerken zum Antrieb von Turbinen eingesetzt.

Zur Herstellung wird Brauchwasser stufenweise in immer empfindlicheren Prozessen entionisiert. Wasser mit vielen gelösten Inhaltsstoffen muss vor der feinsten Reinigungsstufe mehrmals behandelt werden. Ein neues Feinstreinigungsmodul von Siemens kann nun härteres Wasser verarbeiten und spart damit Energie- und Investitionskosten für die Vorbehandlung.

Nach einer Vorreinigung durchläuft Wasser zur Deionisierung zunächst die Umkehrosmose. Dabei wird es mit hohem Energieaufwand durch Filter gepresst, die Mikropartikel und Salzkristalle zurückhalten. Danach läuft das Wasser in einem elektrischen Feld durch Kanäle, deren Außenmembranen jeweils nur positive oder negativ geladene Ionen passieren lassen. Weil Ionen im elektrischen Feld wandern, sammelt sich in getrennten Kanälen abwechselnd reines oder ionenreiches Wasser.

Um den Prozess zu unterstützen, sind die Kanäle mit speziellen Harzen gefüllt, die es den Ionen erlauben sich fortzubewegen. Diese kontinuierliche Elektro-Deionisation (CEDI) kann aber fehleranfällig sein, wenn sie mit zu hartem Wasser betrieben wird, also etwa mit hohem Magnesium- oder Kalziumgehalt. Deshalb muss Wasser mit hohen Härtegraden häufig vor diesem Prozess einer zusätzlichen Behandlung in Form einer doppelten Umkehrosmose durchlaufen.

Experten von Siemens zeigten, dass die Effizienz des CEDI-Prozesses von der Breite der mit Ionentauscherharz gefüllten Kanäle abhängt: je dünner, desto effizienter. Die Kanäle der neuen VNX CDIT Module sind nur etwas über drei Millimeter breit. Im Vergleich zu älteren Modulen verarbeiten sie vier Mal so kalkhaltiges Wasser mit bis zum doppelten Salzgehalt. Dadurch fällt der zweite Umkehrosmoseprozess weg. Die Betreiber sparen Energie und Kosten für die zusätzliche Anlage.
Weil das neue Modul weniger anfällig für Schwankungen des Ionengehalts des Wassers ist, treten zudem weniger Fehler und Stillstände auf.

Die neuen VNX CDIT Module ergänzen die Ionpure-Produktreihe von Siemens Water Technologies. Sie verarbeiten 113 Liter Wasser pro Minute und eignen sich besonders für Industrieanlagen und Stromerzeuger, die große Wassermengen benötigen. Siemens hat die Technologie für ein US-Patent angemeldet. (IN 2012.04.5)