Die Sorptionswasserreinigung ist eine hochwirksame Methode zur Tiefenreinigung. Bei der Sorption werden schädliche chemische Verbindungen und Verunreinigungen eliminiert, da sich die Partikel aufgrund der Kraft der molekularen Wechselwirkung aneinander binden. Die Einzigartigkeit der Sorptionswasserreinigung liegt darin, dass es mit Hilfe von Sorptionsmaterialien möglich ist, Wasser von organischen Substanzen zu reinigen, die mit anderen Methoden nicht entfernt werden könnten.

Dank der Reinigung mit hochaktiven Sorptionsmitteln wird Wasser nahezu restlos freigesetzt. Bemerkenswert ist auch, dass hochaktive Sorbentien auch mit Substanzen reagieren, die in geringen Konzentrationen im Wasser enthalten sind, wenn andere Methoden nicht funktionieren. Darüber hinaus gibt es eine andere Art der Sorptionstechnologie: In einer heterogenen Umgebung kommt es zur Elektrosorption, wenn es um den Einfluss externer elektrischer Felder geht.

Mit Hilfe der Sorptionswasserreinigung werden verschiedene Gerüche, Geschmäcker von chlorierten Kohlenwasserstoffen und Schwefelwasserstoff beseitigt. Sorptionsmittel sind poröse Feststoffe, deren Wirksamkeit durch die Größe der Wechselwirkungsoberfläche bestimmt wird. Die Sorptionskapazität eines Materials wird als Kapazität bezeichnet und hängt davon ab, wie viele Schadstoffe mit einer bestimmten Menge Sorptionsmittel neutralisiert werden können.

Als Sorptionsmittel wird am häufigsten Aktivkohle verwendet. Aufgrund seiner Struktur ist es besonders wirksam: Es enthält Mikroporen und Submikroporen, deren Größe von der Wahl des Rohstoffs sowie vom Aktivierungsprozess abhängt. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung von Aktivkohle können sein: Torf, Holz, Nussschalen und verschiedene Produkte tierischen Ursprungs. Werden Silberionenpartikel auf Aktivkohle aufgebracht, verhindert dies eine Schädigung des Sorptionsmittels durch verschiedene Mikroorganismen.

Typischerweise wird Aktivkohle zur Entfernung vieler organischer Stoffe, zur Wasseraufbereitung vor Umkehrosmoseanlagen eingesetzt; bei der Sorptionsreinigung wird Trinkwasser sehr effektiv entchlort. Die Eliminierung von Chlor muss nicht nur bei der mehrstufigen Trinkwasserfiltration erfolgen, sondern auch bei der Aufbereitung von Brauchwasser für hygienische Zwecke.

Obwohl Chlor als Wasserdesinfektionsmittel weit verbreitet ist, kann Chlor, wenn es in den menschlichen Körper gelangt, schädliche Auswirkungen auf die Fettsäuren haben und den Stoffwechsel stören. Daher ist es besser, auf Nummer sicher zu gehen und das Wasser mithilfe der Sorptionswasserreinigung zusätzlich von Chlor zu reinigen.

Argel

Im Allgemeinen versteht man unter Sorption die Prozesse der Oberflächen- (Adsorption) und volumetrischen (Absorption) Absorption eines Stoffes an der Grenzfläche zwischen zwei Phasen: fest und flüssig, fest und gasförmig, flüssig und gasförmig. Sorptionsprozesse spielen in der modernen Technologie der Halbleiter und Dielektrika eine wichtige Rolle, da sie die Trennung von Stoffen mit sehr ähnlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften (seltene Erdelemente, Metalle wie Zirkonium und Hafnium usw.) ermöglichen.

Das Adsorptionssystem besteht aus Adsorptionsmittel- die Substanz, an deren Oberfläche die Absorption erfolgt, und Adsorbat - eine Substanz, deren Moleküle absorbiert werden. Je nach Art der Prozesse wird zwischen physikalischer und chemischer Adsorption unterschieden. Bei physikalische Adsorption Adsorbatmoleküle gehen keine chemische Wechselwirkung mit dem Adsorbens ein und behalten somit ihre Individualität auf der Oberfläche des Absorbers; Die Adsorption beruht in diesem Fall auf der Wirkung von Van-der-Waals-Kräften. Bei chemische Adsorption, Bei der Chemisorption gehen adsorbierte Moleküle eine chemische Reaktion mit dem Adsorbens ein und bilden auf der Oberfläche chemische Verbindungen. Der umgekehrte Prozess wird als Prozess der Entfernung von Molekülen von der Oberfläche des Adsorbens bezeichnet Desorption. Die physikalische Adsorption ist im Gegensatz zur Chemisorption reversibel. Auch der Desorptionsprozess kann als Reinigungsmethode eingesetzt werden. Adsorption ist ein selektiver Prozess, d.h. An der Oberfläche des Adsorbens werden nur solche Stoffe adsorbiert, die die freie Energie der Oberflächenschicht, also die Oberflächenspannung gegenüber der Umgebung, reduzieren. So ist es unter Ausnutzung der unterschiedlichen Adsorptionsfähigkeiten beispielsweise in Lösung vorkommender Stoffe möglich, diese zu trennen und zu reinigen, indem man einen von ihnen mit einem Adsorbens absorbiert und den anderen in Lösung belässt. Ein quantitatives Merkmal eines Adsorptionssystems ist Adsorptionsisotherme. Es drückt den Zusammenhang zwischen der Konzentration eines Stoffes aus MIT in Lösung und deren Menge CS, wird von einer Einheit Adsorptionsmitteloberfläche bei konstanter Temperatur und unter Bedingungen des Adsorptionsgleichgewichts adsorbiert. 1. Die Oberfläche des Adsorptionsmittels verfügt über eine begrenzte Anzahl unabhängiger Adsorptionsstellen, und jede Stelle kann nur ein Molekül adsorbieren.

2. . MOS-Hydrid-Epitaxie von Halbleitern.

Die meisten Halbleiterverbindungen A 3 B 5 , A 2 B 6 und A 4 B 6 können mithilfe der MOC-Technologie gezüchtet werden. Beim Wachstum der Verbindungen A 3 B 5 können anstelle metallorganischer Verbindungen von Elementen der fünften Gruppe Hydride der entsprechenden Elemente verwendet werden. In diesem Fall ist es üblich, von MOC-Hydrid-Technologie zu sprechen. Einige metallorganische Verbindungen: Ga(CH 3) 3 - Trimethylgallium (TMG), Ga(C 2 H 5) 3 - Triethylgallium (TEG), In(CH 3) 3 - Trimethylindium (TMI), In(C 2 H 5) 3 – Triethylindium (TEI), Al(CH 3) 3 – Trimethylaluminium (TMA) (im Allgemeinen – MR3, wobei M Metall ist, R 3 – (CH 3) oder (C 2 H 5) – Alkyl). Hydride: AsH 3 – Arsin, PH 3 – Phosphin.

Eine schematische Beschreibung der Prozesse bei der MOS-Hydrid-Epitaxie ist in Abb. dargestellt. 2. Die Reaktion findet in einem Gasstrom bei atmosphärischem oder vermindertem Druck in einem Reaktor mit kalten Wänden statt. Das Trägergas ist üblicherweise Wasserstoff. Einzelne Stufen der Gesamtreaktion finden bereits in der Gasphase statt. Die letzten Schritte und der Einbau in das Gitter erfolgen auf der Oberfläche des Halbleiters. Typische Reaktoren ermöglichen die Verbindung mehrerer Organometall- und Hydridquellen, sodass abwechselnde Schichten verschiedener Materialien nacheinander in einem einzigen Wachstumszyklus gezüchtet werden können. Dadurch ist es möglich, mehrschichtige Mehrkomponenten-Epitaxiestrukturen zu erhalten.

Der technologische Prozess der metallorganischen Epitaxie erfordert keine Ätzmittel, und der Wachstumsprozess ist nicht das Ergebnis der Konkurrenz zwischen Abscheidung und Ätzung, wie bei einigen anderen Methoden der Dampf-Gasphasenepitaxie. Dadurch werden scharfe Grenzen zwischen den Schichten und die Gleichmäßigkeit der wachsenden Schichten in Dicke und Zusammensetzung gewährleistet.

Die MOS-Hydridepitaxie ist die einfachste aller Technologien zur Herstellung epitaktischer Schichten von A III B V-Verbindungen aus der Gasphase. Die Gesamtreaktion zur Bildung von Verbindungen ist eine Reaktion vom Typ

Ga(CH 3) 3 +AsH 3 →GaAs (fest) +3CH 4,

Auswahl an Sorptionsmitteln. Das Spektrum der von der Industrie hergestellten Sorbentien zur Wasservorreinigung ist sehr vielfältig. Um Wasser von organischen Substanzen zu reinigen, werden Aktivkohlen, Gel- und makroporöse Anionenaustauscher usw. verwendet. Aktivkohlen haben eine langsame Sorptionskinetik aus Lösungen, was große Filterflächen und eine schlechte Regenerationsfähigkeit mit Reagenzien erfordert (die Restkapazität nach der ersten Regeneration ist erheblich). weniger als die Hälfte des Originals), mechanische Zerbrechlichkeit, hoher Aschegehalt.

Anionenaustauscher, insbesondere makroporöse, weisen viele der aufgeführten Nachteile auf. Die erste Auswahl der besten davon erfolgt unter statischen Bedingungen, wenn die Sorbentien eine Stunde lang mit Modelllösungen oder mit gegebenem Wasser in Kontakt kommen.

Nach Auswahl der besten Proben (in diesem Fall handelte es sich um Haushaltssorbentien vom Polymerisationstyp AB-171 und Kondensationstyp IA-1) werden kinetische Untersuchungen durchgeführt. Ihr Ziel besteht darin, die Art der den Prozess begrenzenden Stufe zu bestimmen, Diffusionskoeffizienten und die Zeit bis zur Herstellung des Gleichgewichts zu ermitteln. Die den Prozess begrenzende Stufe wird durch folgendes Kriterium bestimmt: Wenn das Rühren der Lösung die Sorption beschleunigt, deutet dies auf den vorherrschenden Einfluss der externen Diffusion hin; Einen direkten Beweis für den Intradiffusionsmechanismus liefert das „Unterbrechungsexperiment“. Wenn nach einer Pause der Sorptionsprozess wieder aufgenommen wird und die Sorptionsaktivität der festen Phase zunimmt, kann man getrost von der Intradiffusionsnatur des Prozesses sprechen.

Sorption von Huminstoffen. Daten zufolge begrenzt die Intradiffusionskinetik die Sorption von Huminstoffen, d. h. die Sorptionsvorreinigung von Wasser.

Die Analyse dieser Gleichung zeigt, dass der Verlust der Schutzwirkung, ausgedrückt in linearen oder volumetrischen Einheiten des Sorptionsmittels, umso größer (und die Betriebsdauer der Säule umso kürzer) ist, je größer die Durchflussrate, der Radius der Sorptionsmittelkörner und die gegebene Größe sind Reinigungstiefe.

Aus kinetischen Experimenten werden Diffusionskoeffizienten und die Zeit bis zur Gleichgewichtseinstellung in Ionenaustauscher-Lösungs-Systemen bestimmt und Sorptionsisothermen konstruiert. Sorptionsisothermen von Humin- und Fulvinsäuren durch die Anionenaustauscher IA-1 und AB-171 werden durch die Langmuir-Gleichung beschrieben.

Die Arbeiten vergleichen die Ergebnisse der experimentellen Bestimmung der Sorptionskapazität vor dem Durchbruch von Huminstoffen mit der anhand der Gleichungen berechneten Sorptionskapazität; Abweichungen überschreiten nicht 10-15 %. Durch Ändern der Durchflussrate, der Reinigungstiefe, des Radius des Sorptionsmittelkorns und des Sorptionsmittels selbst ist es möglich, den Zeitverlust der Schutzwirkung der Säule für jede Option zu bestimmen. Gleichzeitig ist zu bedenken, dass dies eine sehr große Verantwortung für die Genauigkeit der Bestimmung der Diffusions- und Gleichgewichtskoeffizienten in Sorbens-Lösungs-Systemen mit sich bringt, die die Ausgangsdaten für die Berechnung der Sorptionsdynamik liefern.

Als bestes Sorbens für die vorläufige Wasserreinigung erwies sich daher der makroporöse Anionenaustauscher IA-1, der in Chlorform bei einem pH-Wert der gereinigten Lösung von 3,0–3,5 arbeitet. Die Wahl der Korngröße wird durch die Art des Entwässerungssystems und die gewünschte Wasserdurchflussmenge begrenzt.

Natürliche Wässer enthalten Humin- und Fulvosäuren. Erstere werden schlechter sorbiert und ihr „Durchbruch“ schränkt den Reinigungsprozess praktisch ein. Daher sollte der Wert anhand des Gehalts an Huminsäuren im gereinigten Wasser berechnet werden. Fehlen sie nach der Koagulationsreinigung, wird die Betriebsdauer der Sorptionskolonne anhand des Fulvinsäuregehalts im Wasser berechnet.

Die Tatsache, dass die Sorption schwach dissoziierender Humin- und Fulvosäuren im sauren Milieu und an einem Anionenaustauscher in Salzform besser ist, weist auf einen nichtionischen Austauschmechanismus für die Absorption dieser Stoffe hin und legt ein wirtschaftlich und technologisch vorteilhaftes Vorwasserkonzept nahe Reinigung. Nach dem H-Form-Kationenaustauscher und dem nachfolgenden Entkarbonisator sollte eine Sorptionskolonne mit einem IA-1-Ionenaustauscher installiert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Wasser anzusäuern, da es bei der Kationisierung spontan ansäuert. Somit wird die Sorptionskolonne zu einem integralen Bestandteil der Entsalzungsanlage. Bei der Kombination von Koagulationsreinigung und Sorption wird das Wasser zu 80-85 % von organischen Verunreinigungen befreit. Darüber hinaus erfolgt eine tiefere Reinigung des Wassers von organischen Verunreinigungen mithilfe von Ionenaustauschern im Entsalzungsteil der Anlage.

Extraktion anderer organischer Substanzen. Oberflächen- und artesische Gewässer enthalten organische Substanzen verschiedener Verbindungsklassen. Es wurde festgestellt, dass Substanzen wie Zucker, proteinähnliche Substanzen und Aminosäuren das System der Ionenaustauschersäulen passieren und in tief entmineralisiertes Wasser gelangen. Darüber hinaus hängt ihre Menge von der Zusammensetzung des Quellwassers ab und übersteigt den Gehalt an mineralischen Verunreinigungen deutlich. Es ist eine maximale Extraktion dieser Stoffe aus dem Wasser während seiner Vorreinigung durch die Sorptionsmethode erforderlich.

Die Arbeit vergleicht die Fähigkeit einiger Aktivkohlen und makroporöser Anionenaustauscher, verschiedene in natürlichen Wässern gelöste analytisch bestimmte organische Verbindungen zu sorbieren. Dazu wurden 100 Volumina Flusswasser nach der H-Kationisierung mit einer Geschwindigkeit von 7 m/h durch eine 60 cm hohe Sorptionsschicht geleitet, wodurch die günstigsten Bedingungen für die Sorption geschaffen wurden.

Fulvosäuren werden durch Harze besser extrahiert als durch Kohlen, und die Kapazitäten von Ionenaustauschern für Fulvosäuren sind nahezu gleich. Aber auch in diesem Fall ist der Einsatz des IA-1-Ionenaustauschers sinnvoller, da dieser einfacher und mit geringerem Reagenzienverbrauch regeneriert werden kann.

Die zweite sehr wichtige Gruppe von Verbindungen, die beim Eintritt in stark entsalztes Wasser dessen elektrischen Widerstand beeinflussen können, sind Carbonsäuren. Für ihre Sorption sind SKT-VTU-2-Kohle und AV-171-Anionenaustauscher am besten geeignet. Von diesen beiden Sorptionsmitteln ist natürlich dem Ionenaustauscher der Vorzug zu geben, da dessen Kapazität mit chemischen Reagenzien wiederhergestellt werden kann. Zur Entfernung einfacher und komplexer Aminosäuren sollte zusätzlich der Anionenaustauscher AB-171 verwendet werden.

Einfache und komplexe Zucker, die den elektrischen Widerstand von demineralisiertem Wasser nicht beeinflussen, werden größtenteils nur von BAU-Kohlenstoff sorbiert. Daher sollte man sich bei der Auswahl von Sorptionsmitteln für die Wasserreinigung nicht nur an der Größe ihrer Kapazität und der Möglichkeit ihrer Rückgewinnung orientieren, sondern auch an der Notwendigkeit, eine bestimmte Verbindung aus dem Wasser zu entfernen.

Zur näherungsweisen Beurteilung der Verteilung organischer Stoffe in den Schichten dieser Sorbentien wurden die entsprechenden Leistungskurven aufgenommen. Die Beladung mit Ionenaustauschern in Chlorform betrug 1 Liter bei einer Schichthöhe von 60 cm; Die Lösungsdurchflussrate beträgt 10 m/h.

Das zu analysierende Filtrat wurde kontinuierlich in Fraktionen von jeweils 10 L gesammelt. Die Dauer der Kolonnenarbeitszeit beträgt 200 reduzierte Volumina; Der pH-Wert des durchgeleiteten Wassers wurde durch Vorkationisierung des Quellwassers erzeugt. Durch den Einsatz verschiedener Sorbentien und deren Kombinationen ist es möglich, einen erheblichen Teil der im Wasser gelösten organischen Stoffe zu entfernen. Allerdings ist es mit den aufgeführten Mitteln kaum möglich, vollständig von organischen Stoffen befreites Wasser zu gewinnen.

Der Gehalt und das Verhältnis organischer Nichtelektrolyte wie Zucker, Proteine, Ester usw. variieren nicht nur von einer geografischen Zone zur anderen, sondern auch innerhalb einer Region. Daher kann nicht erwartet werden, dass bei gleichen technologischen Schemata und Entmineralisierungsarten demineralisierte Wässer hinsichtlich des quantitativen und qualitativen Gehalts an organischen Substanzen gleich sind. In dieser Hinsicht sollte man sich vor Versuchen hüten, den Trockenrückstand von Wasser mit hohem spezifischem Widerstand zu standardisieren, ohne die Zusammensetzung der Quelle zu berücksichtigen.

Entfernung von Eisen (Deferrisierung). Eisenhaltige Wässer sind Wässer, die mehr als 1 mg/l Eisen enthalten. Der Kationenaustauscher sorbiert zweiwertige Eisenionen in etwa auf die gleiche Weise wie Calciumionen, Eisenionen sogar noch effektiver. Man könnte erwarten, dass bei der Ionenaustausch-Entsalzung das Wasser gleichzeitig „enteisent“ wird. Dieser Prozess wird jedoch durch bestimmte physikalisch-chemische Eigenschaften der in natürlichen Gewässern vorhandenen Eisenverbindungen behindert.

In offenen, gut belüfteten Lagerstätten liegt ein erheblicher Teil des Eisens in Form von Fe-Verbindungen unterschiedlichen Hydrolysegrades vor.

Bei der Koagulation und anschließenden Sorptionsreinigung wird das Wasser nicht nur von farbigen (hauptsächlich Humusverbindungen), sondern auch von kolloidalen und komplexen Formen des Eisens befreit. Somit ist die Reinigung von organischen Stoffen gleichzeitig ein Akt der Enteisenung des Wassers.

Betrieben, die besonders reines demineralisiertes Wasser verbrauchen, wird empfohlen, dieses möglichst aus Grundwasser zu beziehen, das in der Regel frei von organischen Schadstoffen ist. Es ist bekannt, dass mehr als 25 % aller Wasserversorgungssysteme Grundwasser mit einem Eisengehalt von 1 bis 5 mg/l erhalten.

Im sauerstoffarmen Grundwasser liegt Eisen meist in Form einer teilweise hydrolysierten Bikarbonatlösung vor. Würde dieser Stoff dem Kationenaustauscherharz in unoxidierter und unhydrolysierter Form zugeführt oder im Kationenaustauscherharzfilter selbst nicht oxidiert, wäre ein nahezu vollständiger Austausch von Eisenionen gegen Wasserstoffionen zu erwarten. Neben der Ionenaustauschreaktion, deren Geschwindigkeit durch Diffusionsprozesse bestimmt wird, gibt es jedoch Reaktionen der Hydrolyse von Eisensalzen, der Oxidation und des Übergangs zu schwach dissoziierenden und praktisch unlöslichen Verbindungen, die zur Bildung von Kolloiden fähig sind. Die Kombination solcher Prozesse führt dazu, dass Wasser, das im Gleichgewichtszustand beispielsweise 0,16 mg/l Eisen in ionischer Form enthält, durch einen Gesamteisengehalt von 2 mg/l charakterisiert werden kann. Der Kationenaustauscher absorbiert nur die ionische Form von Eisen und löst bei der Absorption einige der am wenigsten persistenten Hydrolyseprodukte auf.

Die Freisetzung von Wasserstoffionen während des Betriebs des Kationenaustauschers könnte die Reaktion bremsen und sogar nach links verschieben, zumal die Anzahl der Wasserstoffionen in H-kationisiertem Wasser durch den Gesamtsalzgehalt bestimmt wird, der fast zwei Größenordnungen beträgt Größe größer als die Anzahl der Eisenionen im Wasser.

Wenn die oberen Schichten des Kationenaustauschers aktiviert werden, tragen zwei Umstände zu einer Verschiebung der Reaktion nach rechts bei: das Vorhandensein von Fe(II)-Ionen in der Schicht, die deren Umwandlung in Fe(III)-Ionen katalytisch beschleunigen, und das Teilweise Absorption von Wasserstoffionen durch den Kationenaustauscher und Austausch gegen Natrium- und Calciumionen, mit denen er gefüllt ist. verbrauchte Harzschicht. Fe(III)-hydroxid und andere unter diesen Bedingungen gebildete Hydrolyseprodukte nehmen nicht mehr am Ionenaustausch teil und gehen in H-kationisiertes Wasser über, genau wie der Teil dieser Eisenverbindungen, der im ursprünglichen Wasser vorhanden war.

Eine quantitative Beschreibung dieser Prozesse ist noch schwierig. Gleichzeitig wird das Vorhandensein von Eisen in nichtionischer Form in H-kationisierten und entsalzten Wässern durch das vorgeschlagene Konzept zufriedenstellend erklärt und weist auf die Notwendigkeit hin, Eisen aus eisenhaltigem Grundwasser zu entfernen, bevor es einer Entsalzungs-Ionenaustauschanlage zugeführt wird. Die obige Gleichung zeigt die wichtigsten Möglichkeiten zur Entfernung von Eisen aus Wasser. Dies sind Belüftung (Sauerstoffsättigung) und Alkalisierung (Bindung von Wasserstoffionen). Letzteres geschieht in Bikarbonatwässern spontan unter Freisetzung einer stöchiometrischen Menge Kohlendioxid. Die Belüftung kann durch das Einblasen von Luft, das Versprühen von Wasser in die Luft oder die Anwendung von Ozon erfolgen; Als weitere Oxidationsmittel können Aktivchlor und Kaliumpermanganat eingesetzt werden. Unter dem Einfluss von Oxidationsmitteln „altern“ Ionenaustauscher, daher empfiehlt es sich, die Eisenentfernung reagenzienfrei durchzuführen.

Der Entfernung von Eisen aus dem Grundwasser ist eine Monographie gewidmet, die sowohl theoretische als auch technologische Aspekte des Problems zusammenfasst. In Anbetracht der Besonderheiten der Gewinnung relativ kleiner Mengen hochreinen demineralisierten Wassers für industrielle Zwecke und der Besonderheiten der Industrien selbst, die dieses Wasser verbrauchen, sollten wir uns auf die Methode der vereinfachten Belüftung mit anschließender Filtration konzentrieren.

Über dem offenen Filter spritzt Wasser durch Löcher in den Zuleitungen. Die Dicke der Sandschicht im Filter beträgt üblicherweise mindestens 1,2 m und die Korngröße 0,8 bis 1,6 mm. Filter mit einer zweischichtigen Beladung mit einer Gesamtdicke von 1,2–1,5 m und einer Dicke der oberen Schicht von 0,5 m zeichnen sich durch eine größere Schmutzaufnahmekapazität aus. Für die untere Schicht wird Quarzsand mit einer Körnung von 0,8–1,2 mm verwendet wird verwendet, und für die Oberseite - anthrazitfarbene Späne von 0,9-2,4 mm. Die Filtrationsgeschwindigkeit in offenen Filtern erreicht 10 m/h. In der Regel steigt mit abnehmender Wasserdurchgangsgeschwindigkeit die Schmutzaufnahmekapazität der Filter, daher sollten offene Filter für eine Geschwindigkeit von nicht mehr als 5-7 m/h ausgelegt werden.

Abhängig von der gewählten Filtrationsgeschwindigkeit, dem anfänglichen Eisengehalt im Wasser und anderen Faktoren variiert die Filterdauer natürlich. Bei einer Filtrationsgeschwindigkeit von 5-7 m/h und einem anfänglichen Eisengehalt im Wasser von 3-4 mg/l beträgt der Betriebszyklus der Anlage 60-100 Stunden. Danach werden die Filter mit einer Gegenstromintensität von . gewaschen 15-18 l/(s-m2) für 10-15 Min.

Die Waschwassermenge für Filter im Wasserenteisenungsabschnitt erreicht 4 % der gereinigten Wassermenge. Bei gut eingestelltem Betrieb einer solchen Enteisenungsanlage liegt der Eisengehalt im Filtrat bei 0,05–0,1 mg/l.

Im Gegensatz zu Destillaten, die bis zu 5 µg/l Eisen enthalten, können technische Kondensate mit Korrosionsprodukten angereichert sein. Um aus einem solchen Kondensat besonders reines demineralisiertes Wasser zu gewinnen, ist eine Vorenteisenung erforderlich. Zu diesem Zweck werden Sulfonkohlefilter mit einem Wirkungsgrad von 25-50 % oder effizientere Magnetitfilter, alluviale Zellulosefilter und alluviale Ionitfilter (im Ausland Powdex genannt) verwendet. Es wurden Anionenaustauscherfilter vorgeschlagen, bei denen die Eisenentfernung auf der koagulierenden Wirkung des Anionenaustauschers in der OH-Form beruht. Alluviale Ionenaustauschfilter arbeiten aufgrund der nahezu augenblicklichen Kinetik des Prozesses mit einem Wirkungsgrad von nahezu 100 %. Dabei kommt es neben der Sorption von Ionen aus der flüssigen Phase zu einer mechanischen Retention von Partikeln der festen Phase, zur Koagulation und zur Bildung von Komplexen mit einem Anionenaustauscher, wenn für die Schwemmschicht ein Gemisch aus Kationen und Anionenaustauschern verwendet wird.

Experimente haben gezeigt, dass alluviale Ionenaustauscherfilter geeignet sind, Huminstoffe, die Eisen und andere Metalle komplexieren, aus Wasser zu extrahieren.

Die Schwere des Problems der Eisenentfernung als Stufe der Wasservorreinigung zeigte sich insbesondere im Zusammenhang mit der Notwendigkeit, Reinstwasser für die Mikroelektronikproduktion zu verwenden. Zur endgültigen Reinigung des Wassers vor der Bereitstellung zum Waschen von Instrumententeilen wird ein Mikrofilter mit Poren von 0,2 Mikrometern verwendet, der mikrobielle Körper zurückhält. Wird das Eisen in den vorherigen Schritten nicht ausreichend aus demineralisiertem Wasser entfernt, verstopfen die Mikrofilter schnell.

Wasserenthärtung. Bei der Teilentsalzung von Wasser im Elektrodialyseverfahren oder bei der Umkehrosmose ist es in manchen Fällen erforderlich, das Wasser zunächst zu enthärten, also von Calcium- und Magnesiumkationen zu befreien, die bei entsprechender anionischer Zusammensetzung des Wassers zu Sedimenten führen können B. auf den Ionenaustauschermembranen oder auf den in Umkehrosmoseanlagen verwendeten Membranen (Fasern).

Bei der Entsalzung relativ kleiner Wassermengen im Ionenaustauschverfahren empfiehlt es sich, die Enthärtung als Vorreinigungsschritt durchzuführen. Die Regeneration des Kationenaustauschers, d. h. seine Umwandlung in die Natriumform, erfolgt durch Durchleiten einer 6-10 %igen Natriumchloridlösung durch die verbrauchte Sorbensschicht und anschließendes Waschen mit Wasser.

Aus Gründen, die weiter unten erläutert werden, übersteigt der Verbrauch an Speisesalz zur Regeneration den stöchiometrischen Verbrauch um das 2,5- bis 5-fache. Beim Arbeiten mit stark salzhaltigem Wasser empfiehlt sich die Verwendung eines stark sauren Kationenaustauschers vom Typ KU-2 zur Enthärtung. Gleichzeitig wird im Vergleich zu Kationenaustauschern wie sulfonierter Kohle oder KU-1 der Salzverbrauch zur Regeneration deutlich reduziert.