VE-Wasser (vollentsalztes Wasser) ist ein hochreines Wasser, das nahezu frei von gelösten Ionen, Salzen und Mineralstoffen ist. Es wird in zahlreichen industriellen Anwendungen benötigt, in denen hohe Reinheitsstandards erforderlich sind. Dazu zählen die Chemie- und Pharmaindustrie, die Energieerzeugung sowie die Elektronik- und Lebensmittelproduktion. In diesem Beitrag werden die technischen Grundlagen, Herstellungsmethoden, Anwendungen und Herausforderungen von VE-Wasser ausführlich beleuchtet.
Inhaltsverzeichnis
Definition und Eigenschaften von VE-Wasser
Was ist VE-Wasser?
VE-Wasser ist Wasser, das durch spezielle Verfahren von nahezu allen gelösten Salzen, organischen Verbindungen und Schwebstoffen befreit wurde. Typische Parameter von VE-Wasser sind:
Leitfähigkeit: < 1 µS/cm (je nach Anwendung sogar < 0,1 µS/cm).
Gesamtgehalt gelöster Feststoffe (TDS): < 0,1 mg/l.
Ionenkonzentration: Nahezu keine Anionen oder Kationen.
pH-Wert: Neutral bis leicht sauer (6,5 bis 7,0).
Unterschiede zu anderen Wasserqualitäten
Reinstwasser: Noch höherer Reinheitsgrad als VE-Wasser, insbesondere für Anwendungen in der Halbleiterindustrie oder in medizinischen Labors.
Trinkwasser: Enthält gelöste Salze und Mineralstoffe in Konzentrationen, die für VE-Wasser nicht zulässig sind.
Entkarbonisiertes Wasser: Enthält noch Salze wie Chloride oder Sulfate, die in VE-Wasser nicht vorkommen.
Foto: Unsere Umkehrosmoseanlage ALMA OSMO VE zur Herstellung von VE-Wasser
Herstellung von VE-Wasser
1. Ionenaustauschverfahren
Beim Ionenaustausch wird Wasser durch spezielle Harze geleitet, die Ionen (z. B. Kalzium, Magnesium, Chlorid) gegen Wasserstoff- und Hydroxidionen austauschen. Diese reagieren zu reinem Wasser (H₂O).
Kationenaustauscher: Entfernen positiv geladene Ionen wie Kalzium (Ca²⁺) oder Magnesium (Mg²⁺).
Anionenaustauscher: Entfernen negativ geladene Ionen wie Chlorid (Cl⁻) oder Sulfat (SO₄²⁻).
Mischbett-Ionenaustauscher: Kombinieren beide Prozesse in einem Schritt.
Foto: Unsere Umkehrosmoseanlage zur Aufbereitung von Abwässern zur innerbetrieblichen Wiederverwendung (Water-ReUse)
2. Umkehrosmose (RO)
Die Umkehrosmose ist ein druckgetriebenes Membranverfahren, das bis zu 99 % der gelösten Stoffe aus dem Wasser entfernt. Es dient oft als Vorstufe zur Herstellung von VE-Wasser, insbesondere bei hohen Anforderungen an die Reinheit.
3. Elektrodeionisation (EDI)
EDI kombiniert Ionenaustausch und elektrische Felder, um kontinuierlich deionisiertes Wasser zu erzeugen. Es wird nach einer RO-Stufe eingesetzt, um die Leitfähigkeit weiter zu reduzieren.
Foto: Unsere Umkehrosmoseanlage zur Herstellung von Reinwasser, inkl. Enthärtungsanlage und Elektroionisation
4. Destillation
In der Destillation wird Wasser verdampft und anschließend kondensiert. Dieser Prozess entfernt gelöste Salze effektiv, ist jedoch energieintensiv und wird selten für große Mengen VE-Wasser verwendet.
Anwendungen von VE-Wasser
1. Energieerzeugung
In Kraftwerken wird VE-Wasser als Kesselspeisewasser verwendet, um die Bildung von Ablagerungen und Korrosion in Dampfkesseln zu verhindern. Die hohe Reinheit des VE-Wassers trägt zur Effizienz und Langlebigkeit der Anlagen bei.
2. Chemische und pharmazeutische Industrie
Reaktionsmedium: Viele chemische Reaktionen erfordern Wasser ohne Verunreinigungen, um die Produktqualität zu gewährleisten.
Herstellung von Medikamenten: VE-Wasser wird für die Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen und zur Reinigung von Anlagen eingesetzt.
3. Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Herstellung von Getränken: VE-Wasser wird verwendet, um gleichbleibende Geschmacksprofile und hohe Qualitätsstandards zu sichern.
Reinigung: VE-Wasser hinterlässt keine Rückstände auf Produktionsanlagen.
4. Elektronikindustrie
In der Produktion von Halbleitern und Leiterplatten ist VE-Wasser unverzichtbar. Es dient als Spülwasser und minimiert das Risiko von Verunreinigungen.
5. Laboranwendungen
In Forschung und Entwicklung wird VE-Wasser als Lösungsmittel und für analytische Prozesse genutzt, da Verunreinigungen die Ergebnisse verfälschen könnten.
Herausforderungen in der Praxis
1. Korrosion
VE-Wasser hat aufgrund seiner Reinheit eine hohe Lösungsfähigkeit und kann Metalle angreifen. Daher ist der Einsatz von korrosionsbeständigen Materialien wie Edelstahl oder Kunststoff in Leitungen und Tanks notwendig.
2. Betriebskosten
Die Herstellung von VE-Wasser ist energie- und chemikalienintensiv, insbesondere bei hohen Anforderungen an die Reinheit.
3. Membranverschmutzung und Harzerschöpfung
Vorbehandlungsschritte wie Filtration oder Entkarbonisierung sind essenziell, um Fouling und Scaling in Umkehrosmose- und Ionenaustauschanlagen zu verhindern.
4. Regeneration und Entsorgung
Ionenaustauscherharze müssen regelmäßig regeneriert werden, wobei konzentrierte Solelösungen entstehen. Die umweltgerechte Entsorgung dieser Abwässer ist ein wichtiger Aspekt.
Fazit
VE-Wasser ist ein unverzichtbarer Bestandteil zahlreicher industrieller Prozesse, bei denen hohe Reinheitsstandards erforderlich sind. Die Auswahl der richtigen Technologie und die sorgfältige Planung der Aufbereitungsanlage sind entscheidend, um eine stabile und wirtschaftliche Produktion von VE-Wasser zu gewährleisten. Moderne Systeme bieten innovative Lösungen, um den Energieverbrauch zu minimieren und die Umweltbelastung zu reduzieren.
Für weiter Informationen zu unseren Produkten können Sie uns gerne jederzeit kontaktieren!
