Ionenaustauscher regenerieren Anleitung

Eine Ionenaustauscher regenerieren Anleitung hängt zunächst vom Typ und von der Beladung des Ionenaustauschers ab (z.B. Ionenaustauscher aus der Vollentsalzungspatrone oder Vollentsalzungsanlage, Kreislaufführung von Spülwässern, Selektivaustauscher aus der chemisch physikalischen Abwasserbehandlung oder Grundwassersanierung). Grundsätzlich wird mit einer starken Säure, meistens 8%ige Salzsäure HCl (idR keine Schwefelsäure), oder einer starken Base, meistens 6%ige Natronlauge NaOH, regeneriert (jeweils Gewichtsprozent). Die genauen herstellerübergreifenden Rahmenbedingungen für Standardanwendungen für stark saure Kationenaustauscher finden sich z.B. im Produktdatenblatt des Lewatit SP112, die genauen Daten für Anionenaustauscher im Produktdatenblatt des Lewatit MP800 und die für Selektivaustauscher im Produktdatenblatt des Lewatit TP207. Wobei diese Daten aus der Erfahrung heraus mit einem „mind.“ zu versehen sind. Die Regeneration wird mittels Titration überwacht. Mischbett Ionenaustauscher (z.B. aus einer Vollentsalzungspatrone) werden in der Regel für die Regeneration zunächst getrennt und dann die einzelnen Fraktionen separat regeneriert (siehe unten).

Im Anschluss ist die Chemie bzw. das Regenerat mit VE Wasser auszuwaschen und der Ionenaustauscher dann (ggf.) noch in die für die konkrete Anwendung erforderliche Form überführt, sog. Konditionierung (Mischbett zur VE-Wassererzeugung nicht, Selektivaustauscher hingegen in die arbeitsfähige Form (meist Mono-Na)) und wieder idR mit VE Wasser zu spülen. Dabei unterscheidet man in der Regel 3 Wasch-Phasen:

  1. Chemie Verdrängung (0,5 – 2 BV (Bettvolumen = zu regenerierendes Harz in L))
  2. Langsamwaschen (2-5 BV je nach Harztyp)
  3. Schnellwäsche/Kreislaufwäsche (2-5 BV je nach Harztyp)

Die Kreislaufwäsche erfolgt entweder über externe Ionenaustauscher oder über die Ionenaustauscher selbst, wenn es Kationenaustauscher und Anionenaustauscher in Reihe sind. Dies führt jedoch bereits wieder zu einer Teilbeladung.

Es gibt Sonderfälle, in denen weitere chemische Schritte erforderlich sind, dies ist abhängig von der Beladung und vom Harztyp.

Beachten Sie dabei jedoch, dass bei den Arbeitsschritten rechtliche und chemische Anforderungen zu erfüllen sind:

  • Gesonderte Anwendungen bedürfen auch gesonderter Rahmenbedingungen, die zusätzlich zu bedenken sind. Je nach Komplexität der Anwendung sind bis zu 3 stufige Regenerationen erforderlich.
  • Es entsteht ein behandlungsbedürftiges Abwasser, das nicht ohne ordnungsgemäße chemisch-physikalische Behandlung in die Kanalisation eingeleitet werden darf. Im gewerblichen Rahmen ist dafür in manchen Anwendungen eine Genehmigung oder wenigstens eine behördliche Anzeige erforderlich. Bei Mischbettanwendungen ist z.B. häufig Kupfer ein Schwermetall aus der Stadtwasserleitung (nach TrinkwasserVO bis zu 2,0 mg/L im Trinkwasser zulässig), das im Regenerat leicht den typischen Überwachungswert von 1,0 mg/L bei nicht gewerblichen Einleitungen gem. der lokal gültigen Entwässerungssatzung überschreiten kann und damit jedenfalls eine Ordnungswidrigkeit darstellen kann. Der problematischste Parameter anionenseitig ist Übrigens Sulfat, d.h. es ist nicht an jedem Standort zulässig eine solche Einleitung auch nur im privaten Rahmen vorzunehmen, da der Überwachungswert regelmäßig bei 600 mg/L liegt.
  • Bei der Regeneration von Anionenaustauschern (auch aus Mischbettanwendungen zur Vollentsalzung) bildet sich Trimethylamin.
  • Ionenaustauscher haben gesonderte Rahmenbedingungen im Einsatz und bei der Regeneration die es zu beachten gilt
  • Sie arbeiten mit ätzenden Säuren und Laugen, die gesonderte Anforderungen an die Lagerhaltung und den Umgang haben, z.B. Auffangwannen bzw. WHG-Sicherheitszonen, Arbeitsschutz.

Wir empfehlen daher allen Fällen (z.B. auch bei Mischbettharz aus der Vollentsalzung in Kleinmengen): es ist vorteilhafter die Ionenaustauscher aus den Ionenaustauscher Patronen in einer große Anlage extern als Dienstleistung Ionenaustauscher regenerieren zu lassen.

Neben den besseren technischen Möglichkeiten wie Trennung von Bestandteilen aufgrund von unterschiedlicher Dichte und gesonderten Abzugsmöglichkeiten von Fraktionen besteht hier auch die Möglichkeit einer durchgängigen visuellen Kontrolle des Harzbetts. Dadurch können Verschmutzungen besser entfernt werden und der Regenerationsprozess steht unter durchgängiger Beobachtung.

Sofern erforderlich, wie beim Mischbettharz, können unterschiedliche Bestandteile der Vollentsalzungspatrone, also Kationenaustauscher und Anionenaustauscher, voneinander getrennt und in jeweils eigenen Säulen regeneriert werden, sog. Zweisäulenregeneration. Die Bildung von Totzonen oder Crosskontamination bzw. Vorbeladung durch Regenerationsmittel wie bei der Einsäulenregeneration wird dadurch vermieden. Für geringere Mengen gleicher Anwendung kommt es in diesem Verfahren zu einer gemeinsamen Vermischung der Ionenaustauschere aus den verschiedenen Ionenaustauscher Patronen. Um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten wird in diesem Zuge aufgrund von Harzalterung, speziell des Anionenaustauschers, eine Ausgleichsmenge an Neuharz beigemengt. Der Kunde erhalten aus der Gesamtmenge den Anteil seines Eingangs entsprechend. Soweit dies aus Qualitätssicherungsgründen unerwünscht ist, besteht auch die Möglichkeit einer „closed pool“ Regeneration der Ionenaustauschere, wie sie typischerweise beim Ultra Pure Water (UPW) Einsatz von speziellen Mischbettharzen für die Anwendung Mischbett-Polisher nach z.B. einer Elektrodeionisation.

Nach der Regeneration erfolgt die ggf. erforderliche Konditionierung für den kundenspezifischen Prozess, also z.B. für Kationenaustauscher: H-Form, Na-Form, Ca-Form, K-Form, NH4-Form, Fe3+ oder Al3+ Form bzw. für Anionenaustauscher: (vorgereinigte) OH-Form, NH3-Form oder Cl–Form.

Die eigentliche Dauer der Regeneration dauert meist nur wenige Stunden. Inklusive aller Nebentätigkeiten gewährleisten wir einen Regenerationszyklus von 2 Wochen, in vorab angekündigten Fällen können wir diesen auf 1-2 Tage oder im Ausnahmefall auch auf Same-day verkürzen.

Der Versand von Ionenaustauscher Patronen ist restwasserentleert unproblematisch per Spedition oder über eine unserer optionalen Tourenanfahrten (4/8 wöchig) möglich.

Für ein Angebot zum extern Ionenaustauscher regenerieren benötigen wir von Ihnen die folgenden Daten

  • Welches Harz haben Sie im Einsatz?
  • Um welche Anwendung / Beladung handelt es sich?
  • Um welche Menge handelt es sich?

Gerne lassen wir Ihnen ein Angebot zukommen. Kommen Sie gerne auf uns zu.