Vollentsalzungsanlage für die Industrie

Eine Vollentsalzungsanlage (VE-Anlage) erzeugt vollentsalztes Wasser (VE-Wasser), indem gelöste Ionen aus dem Rohwasser entfernt werden. Das Verfahren wird eingesetzt, wenn für industrielle Prozesse eine definierte, reproduzierbare Wasserqualität benötigt wird, beispielsweise für Prozess- und Spülaufgaben oder für technische Wasserversorgungen.

 

Aufgabe und Ergebnis: VE-Wasser mit definierter Leitfähigkeit

VE-Wasser ist demineralisiertes Wasser mit sehr geringem Gehalt an gelösten Salzen. Als praxisnahes Qualitätskriterium dient die elektrische Leitfähigkeit. Für VE-Anlagen werden in der Regel Abschaltpunkte im Bereich von 2–5 µS/cm definiert.

Qualitätsführung: Abschaltpunkte 2–5 µS/cm

• Leitfähigkeitsmessung am Anlagenablauf zur Qualitätsfreigabe und Grenzwertüberwachung

• Abschaltung oder Umschaltung bei Überschreitung des definierten Grenzwerts (typisch 2–5 µS/cm)

• Parametrierbare Grenzwerte und Alarme für nachvollziehbaren Betrieb

Kapazitätsüberwachung: Durchflussmessung am Ausgang

Die Durchflussmessung am Anlagenablauf ist Standard für die Kapazitätsüberwachung. Sie ermöglicht eine belastbare Erfassung der erzeugten Wassermenge und unterstützt die Betriebsführung (z. B. Standzeiten, Regenerationsplanung, Auswertung der Anlagenlast).

Optional kann die Durchflussmessung zusätzlich für Regelaufgaben genutzt werden, beispielsweise in Kombination mit Regelventilen zur automatischen Einstellung von Dosier- bzw. Zustellmengen in übergeordneten Prozessschritten.

 

Funktionsprinzip der Vollentsalzung mit Ionenaustausch

Die Vollentsalzung erfolgt über Ionenaustauscherharze in Druckbehältern. Im Standardaufbau sind Kationenaustauscher und Anionenaustauscher als getrennte Stufen ausgeführt. Damit werden Kationen und Anionen nacheinander aus dem Wasser entfernt.

Kationenaustauscher und Anionenaustauscher im 2-Behälter-System

• Kationenaustauscher: entfernt gelöste Kationen (z. B. Calcium, Magnesium, Natrium) durch Austausch gegen H⁺.

• Anionenaustauscher: entfernt gelöste Anionen (z. B. Chlorid, Sulfat, Nitrat, Hydrogencarbonat) durch Austausch gegen OH⁻.

• Ergebnis: H⁺ und OH⁻ reagieren zu Wasser; die gelösten Salze werden in ihrer Ionenform entfernt.

Verteil- und Sammelsysteme (z. B. Düsenböden) sorgen für eine gleichmäßige Durchströmung und reduzieren das Risiko von Kanalbildung.

Ausführungsvarianten: einstufige und mehrstufige Harzsysteme

Je nach Rohwasser und Betriebskonzept werden die Austauschstufen:

• einstufig ausgeführt oder

• mehrstufig kombiniert (z. B. schwach/stark), um Kapazität, Regenerierbarkeit und Chemikalienbedarf an die Wasserchemie anzupassen.

Die Auswahl basiert auf Rohwasseranalyse, gewünschter Standzeit und Prozessanforderung.

 

Regeneration und Abwasserneutralisation

Ionenaustauscherharze werden im Betrieb beladen und müssen zyklisch regeneriert werden. Die Regeneration stellt die Austauschkapazität wieder her und ist fester Bestandteil des VE-Anlagenbetriebs.

Regenerationsmittel (HCl, NaOH)

Typische Regenerationsmittel sind:

• Kationenaustauscher: Salzsäure (HCl)

• Anionenaustauscher: Natronlauge (NaOH)

Regenerationsablauf: Rückspülung, Regeneration, Spülung

Ein üblicher Ablauf umfasst:

• Rückspülung zur Bettauflockerung und Austrag von Partikeln

• Regeneration mit definierter Konzentration und Kontaktzeit

• Spülung bis zur Wiederfreigabe der geforderten Wasserqualität

Neutralisation des Regenerationsabwassers

Regenerationsabwässer müssen vor der Einleitung in das öffentliche Kanalsystem in einer Neutralisationsanlage behandelt werden. Die Auslegung richtet sich nach Abwassermenge, pH-Verlauf und den lokalen Einleitbedingungen.

 

Entgasung zur CO₂-Reduzierung als optionale Stufe

CO₂ kann die Anionenstufe zusätzlich belasten und den Chemikalienbedarf erhöhen. Eine Entgasung zur CO₂-Reduzierung kann die Betriebskosten senken und die Wasserqualität stabilisieren.

Projektspezifische Auslegung nach Rohwasser und Anlagengröße

Ob und in welcher Form eine Entgasung sinnvoll ist, hängt vom Rohwasser und der Anlagengröße ab und wird projektspezifisch bewertet. Eine pauschale Schwelle ist nicht belastbar, da die Wirtschaftlichkeit durch Wasserchemie, Betriebsweise und Investitionsrahmen bestimmt wird.

Membranentgasung

Die Membranentgasung entfernt gelöste Gase über eine gasdurchlässige, flüssigkeitsdichte Membran. Sie ist kompakt, gut regelbar und eignet sich für stabile Entgasungsleistung im Industriebetrieb.

Rieseler (Rieselentgasung)

Beim Rieseler wird Wasser über eine große Oberfläche geführt, sodass gelöste Gase austreten können. Das Verfahren ist bewährt und kann bei passenden Randbedingungen eine wirtschaftliche Lösung darstellen.

 

Ausführung und Automatisierung für den Industriebetrieb

Werkstoffe: PP-H, PVC-U, PE

Die medienberührten Komponenten werden je nach Anforderung in Werkstoffen wie PP-H, PVC-U und PE ausgeführt. Die Werkstoffauswahl erfolgt nach Medium, Temperatur, Druckbereich und chemischer Beständigkeit.

Armaturen und Komponenten: Markenqualität, überwiegend deutsche Hersteller

Für Armaturen und Komponenten werden markengebundene Geräte eingesetzt, überwiegend von deutschen Herstellern aus regionaler Nähe. Das unterstützt eine planbare Ersatzteilversorgung und einen servicefreundlichen Betrieb.

Messstellen, Datenlogging und Remote-Zugriff

Der Messstellenumfang ist anwendungsabhängig und kann modular erweitert werden. Optional sind:

• Datenlogging zur Nachverfolgbarkeit von Betrieb und Regeneration

• Remote-Zugriff für Service, Diagnose und Parametrierung

• zusätzliche Mess- und Regelstrecken, z. B. mit Regelventilen zur automatischen Dosier- bzw. Zustellmengen-Einstellung in übergeordneten Prozessen

 

LABS-freie Vollentsalzungsanlagen für Lackieranlagen

In Lackier- und Oberflächenprozessen können LABS (lackbenetzungsstörende Substanzen) Benetzungsstörungen und Oberflächenfehler verursachen. Für diese Anwendungen wird eine LABS-freie Ausführung umgesetzt, um Kontaminationsrisiken durch Materialien und Komponenten zu minimieren.

Hintergrund und Nutzen

• Reduzierung des Risikos von Benetzungsstörungen und Lackfehlern

• prozesssichere Wasserversorgung für lacktechnische Nebenprozesse und Spülaufgaben (anwendungsabhängig)

Komponenten- und Materialauswahl zur Kontaminationsminimierung

Die LABS-freie Ausführung wird über die Auswahl geeigneter Materialien, Dichtungen und Komponenten sowie definierte Montage- und Handhabungsgrundsätze umgesetzt.

 

Typische Leistungsbereiche und Einsatzfelder

Durchsatzbereich 500 l/h bis 100 m³/h

Wir realisieren Vollentsalzungsanlagen für industrielle Anwendungen im Bereich von 500 l/h bis 100 m³/h. Die Auslegung erfolgt anhand Rohwasseranalyse, Qualitätsziel, Betriebsweise und Standortbedingungen.

Typische Anwendungen in Industrie und Gewerbe

• Prozess- und Spülwasser in Fertigung und Oberflächentechnik

• technische Wasserversorgung mit definierten Qualitätsgrenzen

• Anwendungen mit dokumentationspflichtigen Grenzwerten und reproduzierbarer Wasserqualität