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Ein Mischbettfilter dient zur Feinreinigung von vollentsalztem Wasser, oder zur Entsalzung kleinerer Wassermengen. Die geschieht durch Ionenaustausch, wobei das Harzbett aus einem Gemisch saurer und basischer Harze besteht. Regeneriert wird mit Säure und Lauge.
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| Bild: Mischbettfilter. Links Sicht auf Armaturenfront. Rechts schematischer Schnitt während der Regeneration. |
Der Ionenaustauschprozess im Mischbettfilter funktioniert chemisch wie unter Vollentsalzung beschrieben. Allerdings ist das Mischbettfilter sowohl mit stark sauren als auch mit stark basischen Ionenaustauschharzen gefüllt. Während des Betriebes sind diese verschiedenen Harze im Harzbett untereinander vermischt. Dies wirkt praktisch wie eine Hintereinanderschaltung vieler kleiner Kationen- und Anionentauscher, wodurch ein besonders guter Entsalzungseffekt erreicht wird.
Zur Regeneration werden die Harze zunächst unter Ausnutzung ihrer verschiedenen spezifischen Gewichte durch Wasser voneinander getrennt. Sodann wird das stark saure Kationentauscherharz im Gegenstrom mit Säure regeneriert, und das stark basische Anionentauscherharz im Gleichstrom mit Lauge. Das Regenerationsabwasser fliesst aus der Übergangsschicht zwischen den beiden Harztypen ab. Oft enthält das Abwasser einen Überschuss an Säure oder Lauge, und muss entsprechend vor dem Ableiten in die Kanalisation neutralisiert werden. Nach der Regeneration werden die Harze durch Luft wieder miteinander vermischt.
Der Chemikalienüberschuss für die Regeneration eines Mischbettfilters ist deutlich höher im Vergleich zu anderen Ionenaustauschverfahren. Deshalb wird ein Mischbettfilter zur Feinreinigung von z.B. bereits entsalztem Wasser oder salzarmen Kondensat eingesetzt, mit entsprechend sehr langer Standzeit zwischen den Regenerationen.
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| Bild: Mischbettfilter, Durchsatzleistung 20 m³/h, zur Erweiterung einer bereits existierenden Vollentsalzungs-Anlage. Aufgestellt 2004 in Erlangen, Deutschland. |
(variabel je nach Ausführung und Betriebsbedingungen)
| Durchsatzleistung: | 0,5 ... 300 m³/h |
| Rohwasservordruck, abs: | 2 ... 10 bar |
| Rohwassertemperatur: | 8 ... 50 °C |
| Rohwasserqualität: |
Permeat entsalztes Wasser Kondensat |
| Standzeit: | ∼3 Monate |
| Regenerationsmittel: |
Salzsäure (HCl) Schwefelsäure (H2SO4) Natronlauge (NaOH) |
| Reinwasserqualität: | Leitfähigkeit < 0,1 μS/cm |
| Behältermaterial: |
glasfaserverstärkter Kunststoff (GfK) Stahl (beschichtet) Edelstahl |
| Rohrleitungsmaterial: |
PVC PP Stahl (beschichtet) Edelstahl |
| Austauschmedium: |
Ionenaustauschharz, stark sauer Ionenaustauschharz, stark basisch |
Gering, bedingt durch die sehr lange Standzeit. Im Wesentlichen verursacht durch Abwasser und Chemikalienverbrauch bei der Regeneration, sowie Handhabung und Lagerung der Säuren und Laugen. Entsprechend abhängig von der Qualität des Rohwassers, dem Regenerationsverfahren, sowie den Kosten für Säuren, Laugen und Rohwasser.