Kation-Anion
Kation-anion ionenwisselaars dienen om demin water te produceren. Hierbij is het noodzakelijk dat zowel de positief als negatief geladen ionen worden verwijderd. Daarom is een behandeling in 2 stappen vereist.
Eerst zal het te behandelen water door de kolom met kationharsen stromen. Tijdens het contact tussen het water en de harsbolletjes zullen de ionen worden uitgewisseld voor H+-ionen. Deze uitwisseling gaat zeer snel, er is dus weinig contacttijd nodig. Wanneer deze harsen verzadigd zijn, dienen ze te worden geregenereerd met een zuur (meestal HCI of H2SO4).
Na de kationkolom komt de vloeistof in de anionkolom. Hier zal hetzelfde gebeuren als in de kationwisselaar, maar dan voor de negatief geladen deeltjes, die uitgewisseld worden voor OH--ionen. De H+ van de eerste stap vormt met de OH- van de tweede stap samen gewoon water. Wanneer de anionharsen verzadigd zijn, worden ze geregenereerd met NaOH.
Een dergelijke regeneratie bestaat uit 3 à 4 stappen. De eerste (facultatieve) stap is het opspoelen van de harsen, zodat eventuele preferente stromen worden vermeden. Vervolgens wordt het zuur (bij kation) of de base (bij anion) tot de gewenste concentratie verdund en stroomt deze aan een laag debiet over de harsen.
In de derde fase wordt er een trage spoeling uitgevoerd en de laatste fase is een snelle spoeling. Nadien kan de lijn terug in gebruik genomen worden.
De opvolging van een ionenwisselaar wordt meestal gebaseerd op de gemeten geleidbaarheid van het behandelde water. Direct na de regeneratie zal deze zeer laag zijn. Vervolgens gaat dit langzaamaan stijgen. Bij verdere verzadiging van een kolom zal de geleidbaarheid steeds sneller stijgen.
De operator kan zelf beslissen vanaf welke geleidbaarheid de regeneratie gestart wordt. Dit is afhankelijk van de gewenste kwaliteit.
Het voordeel van een kation-anion ionenwisselaar is dat het een zeer goede kwaliteit van deminwater geeft. Daarnaast komt er vrij weinig afvalwater vrij.
Nadeel is wel dat de installatie tijdens een regeneratie geen deminwater kan produceren. Zo’n regeneratie duurt enkele uren, afhankelijk van het volume aan harsen. Een ander nadeel is dat er steeds zuur en base nodig is, wat toch steeds enkele veiligheidsaspecten impliceert.
Een ionenwisselaar kan zowel ingezet worden om op basis van vers water demin water te maken. Dit kan putwater, stadswater, regenwater... zijn. Maar daarnaast wordt een ionenwisselaar ook vaak in closed loop geplaatst. Hierbij wordt het (licht) vervuilde deminwater, na gebruik in het productieproces terug over de ionenwisselaar gestuurd om zo terug te demineraliseren. Deze closed loop-oplossing heeft het grote voordeel dat er zeer veel water kan worden bespaard.
PCA kan u helpen bij deze technologie, zowel in design als bouw van de installatie.
