• Facebook
  • LinkedIn
  • KONTAKT
  • ANNONCERING
  • OM KEMIFOKUS
  • PARTNERLOGIN

KemiFOKUS

Fokus på kemi

  • Analytisk kemi
  • Arbejdsmiljø/Indeklima
  • Biokemi
  • Biologi
  • Bioteknologi
  • Branchenyt
  • Energi
  • Fødevarekemi
  • Historisk kemi
  • Kemiteknik
  • Kemometri
  • Klikkemi
  • Klima og miljø
  • Lovgivning og patenter
  • Medicinalkemi
  • Nanoteknologi
  • Organisk kemi
  • Artikler fra Dansk Kemi

Kemiteknik01. 02. 2004 | Katrine Meyn

Ny miljøvenlig teknologi til polering af vand

Kemiteknik01. 02. 2004 By Katrine Meyn

Polering af vand udføres traditionelt i et mixed-bed-anlæg med brug af regenerationskemikalier. Ny teknologi giver nu mulighed for at totalafsalte vand med elektrisk strøm. Her beskrives processen, der betegnes som elektrodeionisering (EDI). 

Læs originalartiklen her

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2004 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder. Se relaterede artikler nederst på siden.

Af salgschef, projektingeniør Thomas Dalsgaard, Silhorko-Eurowater A/S

I Danmark har vi noget af verdens bedste drikkevand, men dets kemiske sammensætning varierer meget geografisk. Det skyldes bl.a. vandets strømning gennem jordlagene og disses geokemiske sammensætning. Derudover influerer bakterier og biologiske processer på grundvandets kvalitet. Grundvandets bestanddele omfatter partikler, luftarter og opløste salte, der hver især er med til at give vandet dets karakteristika. Eksempelvis kan saltindholdet variere fra 250 til 800 gram salte pr. kubikmeter vand, mens vands totale hårdhed normalt ligger i intervallet 5 til 30°dH. Vandet indeholder derfor mere eller mindre uønskede mængder af bl.a. kalk, salte og luftarter, hvilket nødvendiggør en behandling for at højne vandets kvalitet. Forædlingsgraden afhænger dels af vandets anvendelse, og dels af kravene fra de enkelte leverandører af procesudstyr.

Vand til højteknologiske processer skal forædles
Vand, der bruges på kraftværker, universiteter, sygehuse, i den farmaceutiske industri og i elektronikindustrien, skal have et lavt indhold af salte, partikler og organisk stof. Det stiller store krav til vandbehandlingen, hvor alle de uønskede stoffer skal fjernes. Til visse processer skal vandet have en ekstremt lav ledningsevne, der i realiteten gør det elektrisk isolerende.

Demineralisering af vandværksvand
I mange årtier var det nødvendigt at anvende kemikalieregenererede demineraliseringsanlæg til fremstilling af afsaltet vand. Oprindeligt bestod anlæggene af medstrømsregenererede demineraliseringsanlæg, der er kendetegnet ved, at de skal regenereres med saltsyre (HCl) og natriumhydroxid (NaOH), når kapaciteten er brugt. Regenerationen nødvendiggør derfor håndtering og opbevaring af disse kemikalier, ligesom eluatet fra anlægget skal neutraliseres, før det kan ledes til afløb.
I bestræbelserne på bl.a. at reducere kemikalieforbruget er der udviklet modstrømsregenererede demineraliseringsanlæg, og effektiviteten af ionbytterne er forbedret. I dag kan man som et alternativ til kemikalieregenererede demineraliseringsanlæg afsalte vandet i et omvendt osmoseanlæg (RO-anlæg).
I et RO-anlæg afsaltes vandet ved, at det under tryk presses igennem en semipermeabel membran. Membranen tilbageholder 98-99% af vandets saltindhold og 70-99% af de naturlige organiske komponenter. For at undgå kalkudfældninger på anlæggets membraner skal fødevandet til RO-anlægget blødgøres ved ionbytning, hvor dets indhold af calcium og magnesium ombyttes med natrium. Vand afsaltet i et RO-anlæg betegnes som permeat.
Uanset hvilken metode, der bruges, har det behandlede demineraliserede vand typisk en ledningsevne på under 20 µS/cm. Skal ledningsevnen ned på et minimum, er det nødvendigt at polere vandet i et totalafsaltningsanlæg.

Totalafsaltning ved konventionel ionbytning
For at opnå kvaliteten af totalafsaltet vand skal det demineraliserede vand poleres i et mixed-bed-anlæg. Et konventionelt mixed-bed-anlæg er i princippet opbygget som en beholder, hvor kation- og anionbyttere er blandet i samme beholder. Ved vandets passage af ionbytterne vil det skiftevis møde en kation- og en anionbytter, hvorved det bliver muligt at opnå ekstremt lavt saltindhold. Er anlægget stationært, skal det regenereres med hhv. saltsyre og natriumhydroxid på installationsstedet. Såfremt der er behov for kontinuerlig produktion af totalafsaltet vand, er det nødvendigt at installere et duplexanlæg, dvs. et anlæg, hvor to anlæg er installeret parallelt. Er mixed-bed-anlægget serviceregenereret, udføres den nødvendige regeneration på en ekstern regenerationscentral, og man undgår håndteringen af kemikalier og neutraliseringen af regenerationsvandet.

Totalafsaltning ved elektrodeionisering
Et interessant alternativ til det traditionelle mixed-bed-anlæg er et elektrodeioniseringsanlæg. Overordnet kan det beskrives som en mixed-bed, der kontinuerligt regenereres elektrisk uden brug af saltsyre (HCl) og natriumhydroxid (NaOH). Metoden har flere forskellige navne, men betegnes ofte som EDI, CDI eller CEDI. Alt efter anlæggets opbygning kan vand, der er behandlet i EDI-anlæg, opnå en renhedsgrad, hvor vandets ledningsevne reduceres ned til 0,055 µS/cm, hvilket svarer til ultrarent vand. Derudover reduceres vandets indhold af TOC (indholdet af totalorganisk kulstof), ligesom kimtallet reduceres. Der er to principper til elektrodeionisering af vand.
Et EDI-anlæg kan bestå af en række rektangulære kamre, der er afgrænset af kation- og anionmembraner. Kationmembranen er gennemtrængelig for kationer, men tilbageholder anioner, og anionmembranen er gennemtrængelig for anioner, men tilbageholder kationer. Fødevandet til EDI-anlægget skal som et minimum være blødgjort og demineraliseret, som beskrevet i foregående afsnit. Det demineraliserede vand totalafsaltes i rentvandskammeret, der er fyldt med mixed-bed-ionbyttere. Alle kamrene omsluttes af en katodeelektrode og en anodeelektrode.
Processen forløber ved, at det forbehandlede vand ledes parallelt ind i rentvandskamrene og koncentratkamrene. Rentvandskammeret er fyldt med mixed-bed-ionbyttere, hvor de uønskede kationer og anioner i vandet, der skal totalafsaltes, ionbyttes. Som følge af feltkraften mellem katoden og anoden transporteres de ionbyttede ioner mod hver sin elektrode. Inden ionerne når elektroderne, passerer de gennem kation- eller anionmembranen og ind i koncentratkammeret, hvor de reagerer med ioner, der har den modsatte ladning. Dernæst føres ionerne bort med koncentratet. Kvaliteten af koncentratet er god, hvorfor en delstrøm kan samles og ledes tilbage til tilgangen til RO-anlægget. Ved passagen af mixed-bed-ionbytterne bliver vandet totalafsaltet, og sidst i processen er der ikke nok ioner til at lede den elektriske strøm. Mixed-bed ionbytterne holdes kontinuerligt opregenereret, idet jævnstrømsenergien mellem katode og anode spalter det rene vand (H2O) i H+-ioner og OH–ioner, der regenererer ionbytterne. Ud over at fjerne vandets indhold af uorganiske salte reduceres også vandets indhold af organisk stof.
En anden type EDI-anlæg er EL-ION-anlægget, der består af tre kamre: et kationkammer, et anionkammer og et koncentratkammer. Anionkammeret afgrænses af en katode og en anionmembran, mens kationkammeret afgrænses af en anode og en kationmembran. I midten findes koncentratkammeret, der derved afgrænses af en kation- og en anionmembran.
Anlægget virker ved, at permeat fra et RO-anlæg ledes til anlæggets anionkammer. Her ionbyttets vandets indhold af anioner på kammerets anionbyttere. Katoden, der omslutter den ene side af anionkammeret, spalter vand til hydroxid og brint:
Hydroxidionerne tiltrækkes af anoden og føres mod koncentratkammeret, hvor de undervejs regenererer anionbytteren. Ved regenerationen frigøres de opsamlede anioner, der passerer gennem anionmembranen ind i koncentratkammeret.
Efterfølgende ledes vandet til kationkammeret, hvor kationerne opsamles op kationbytteren. Ved anoden, der omslutter kationkammeret, spaltes vand til brintioner og ilt og elektroner:
Brintionerne føres i spændingsfeltet mod koncentratkammeret, hvorved kationbytterne regenereres. Kationerne, der frigøres under regenerationen, ledes til koncentratkammeret.
Anionerne og kationerne, der opsamles i koncentratkammeret, tilbageholdes dels pga. spændingsfeltet, dels pga. tilbageholdelsen af anion- og kationmembranen. I koncentratkammeret føres ionerne ud med permeat fra RO-anlægget. Også her er kvaliteten af koncentratet så god, at en delstrøm kan føres tilbage til RO-anlæggets tilgang.

Fordele ved elektrodeionisering
Der er en række fordele ved elektrodeionisering:
– ingen behov for regenerationskemikalier
– mindre pladsbehov til EDI-anlæg sammenlignet med konventionelle mixed-beds
– kan være i drift kontinuerligt, dvs. ikke behov for duplexanlæg
– minimal vedligeholdelse
– optimal vandkvalitet med ledningsevne ned til 0,055 µS/cm (ultrarent vand)
– TOC-indhold typisk 3-5 ppb ved et maks. indhold på 100 ppb i fødevandet
– bakteriereduktion > 99 %
– de løbende driftsudgifter begrænses til drænvand og strøm

Skrevet i: Kemiteknik

Seneste nyt fra redaktionen

Chemical ionization mass spectrometry in atmospheric studies

Analytisk kemiArtikler fra Dansk KemiTop19. 05. 2025

Advances in chemical ionization mass spectrometry can improve our understanding of atmospheric composition. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Varun Kumar, Institut for

Gamle processer, nye muligheder: Nyt kemisk-biologisk koncept til CO2-fangst og omdannelse

AktueltArtikler fra Dansk KemiBioteknologi14. 05. 2025

Oldgamle CO2-ædende mikroorganismer kan fange CO2 direkte fra skorstensrøg og omdanne kulstoffet til grønne molekyler. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen her) Af Mads Ujarak Sieborg1 og

Centrotherm clean solutions bliver til Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions

AktueltBranchenyt14. 05. 2025

Busch Group annoncerer, at deres brand centrotherm clean solutions bliver en del af Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions. Fra september 2025 vil gasreduktionssystemerne til Semicon-industrien, som tidligere blev tilbudt under dette mærke, blive integreret i Pfeiffer-porteføljen og fremover være

I dag får professor Per Halkjær Nielsen Videnskabernes Selskabs Guldmedalje

Branchenyt14. 05. 2025

For blot fjerde gang i dette årtusinde uddeles Videnskabernes Selskabs Guldmedalje. Det sker i dag, hvor bakterieforsker Per Halkjær Nielsen, professor ved Institut for Kemi og Biovidenskab ved Aalborg Universitet, får den fine hæder for sit livsværk og sin holdånd. Han er manden, der kortlægger

Atmosfærisk transport af PFAS til Højarktis

AktueltArtikler fra Dansk KemiKlima og miljø28. 04. 2025

Tilstedeværelsen af PFAS-forbindelser skyldes ikke kun lokale kilder, men de kan langtransporteres i luften til selv meget fjerntliggende arktiske egne. Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 2, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder(læs originalartiklen

Biotek-firma bag fedme-medicin på tabletform har lagt en klar plan om samarbejde eller opkøb

AktueltMedicinalkemi21. 04. 2025

I dag er det frem med nålen, hvis man er i behandling med diverse former for fedme-medicin. Det hæmmer imidlertid udbredelsen på specielt asiatiske og afrikanske markeder, hvor der er en udtalt nålefobi. Derfor arbejder det danskstiftede biotekselskab Pila Pharma med at få udvikle deres

Dansk virksomhed vil vende produktionen af ammoniak på hovedet – ned i en lille container

AktueltBioteknologiFødevarekemi07. 04. 2025

NitroVolt, en dansk biotech-virksomhed, vil vende produktionen af ammoniak på hovedet. I stedet for den velkendte løsning, der bygger på den energitunge Haber-Bosch-proces, vil produktionen nu foregå i en container, der fx kan stå direkte ude hos en landmand. Ammoniak til kunstgødning er en slags

En EU-historie om nomenklatur – og ginseng til hunde, katte og heste!

AktueltArtikler fra Dansk KemiHistorisk kemi01. 04. 2025

Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 6, 2024 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder. Læs originalartiklen her Nomenklaturudvalget får indimellem henvendelser om dansk kemisk nomenklatur fra de oversættere i EU, hvis opgave det er at oversætte EU-lovgivning på

Tysk elektrolyseanlæg er som det første i verden blevet integreret direkte i kemisk produktion

AktueltEnergi31. 03. 2025

Efter en byggeperiode på omkring to år, er BASF nye 54 megawatt elektrolyseanlæg blevet indviet. Udover at være Tyskland største, med en kapacitet til at producere op til 8.000 ton grøn brint årligt, skriver det også historie på et andet område. Brinten skal primært anvendes som råmateriale i

Dansk innovation blander sig i toppen over lande med de fleste patentansøgninger

AktueltBranchenyt31. 03. 2025

Danske virksomheder er fortsat nogle af de mest aktive i Europa til at innovere. Det viser nye tal fra Den Europæiske Patentmyndighed, EPO, som udsteder patenter, der kan dække i op til 45 lande. Vestas, Novozymes og Danmarks Tekniske Universitet har leveret de største bidrag til, at Danmark kan

Tilmeld Nyhedsbrev

Tilmeld dig til dit online branchemagasin/avis





Få fuld adgang til indlægning af egne pressemeddelelser...
Læs mere her

/Nyheder

  • DENIOS ApS

    Sådan transporterer du lithiumbatterier sikkert

  • Kem-En-Tec Nordic

    Opnå rent DNA/RNA på få minutter og på bæredygtig vis!

  • Kem-En-Tec Nordic

    Sikker gelfarvning på kun 15 minutter?

  • DENIOS ApS

    Her er den oversete vej til et sundere arbejdsmiljø

  • Busch Vakuumteknik A/S

    Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions lancerer den nye HiCube Neo RGA

  • Busch Vakuumteknik A/S

    centrotherm clean solutions bliver til Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions

  • DENIOS ApS

    Ved du, hvornår det er tid til at vedligeholde, udskifte eller flytte dit opsamlingskar?

  • DENIOS ApS

    3 sikkerhedsfunktioner, du skal kigge efter på dit opsamlingskar

  • Holm & Halby

    VidensDage 2025: To dage i videnskabens og fremtidens tegn

  • Holm & Halby

    Holm & Halby deltager i Europe Biobank Week 2025

Vis alle nyheder fra vores FOKUSpartnere ›

Seneste Nyheder

  • Chemical ionization mass spectrometry in atmospheric studies

    19.05.2025

  • Gamle processer, nye muligheder: Nyt kemisk-biologisk koncept til CO2-fangst og omdannelse

    14.05.2025

  • Centrotherm clean solutions bliver til Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions

    14.05.2025

  • I dag får professor Per Halkjær Nielsen Videnskabernes Selskabs Guldmedalje

    14.05.2025

  • Atmosfærisk transport af PFAS til Højarktis

    28.04.2025

  • Biotek-firma bag fedme-medicin på tabletform har lagt en klar plan om samarbejde eller opkøb

    21.04.2025

  • Dansk virksomhed vil vende produktionen af ammoniak på hovedet – ned i en lille container

    07.04.2025

  • En EU-historie om nomenklatur – og ginseng til hunde, katte og heste!

    01.04.2025

  • Tysk elektrolyseanlæg er som det første i verden blevet integreret direkte i kemisk produktion

    31.03.2025

  • Dansk innovation blander sig i toppen over lande med de fleste patentansøgninger

    31.03.2025

  • Ny grundbog tager studerende på videregående uddannelser ind i den basale kemi

    26.03.2025

  • Nedrivningsarbejdere i kontakt med PCB slipper med skrækken – kun lave niveauer i blodet

    25.03.2025

  • Styrkelse af nyfundet gen kan gøre kartoflen resistent over for svampeangreb

    24.03.2025

  • Fra forskning i nanosikkerhed til mere sikker håndtering af nanomaterialer i det danske arbejdsmiljø

    21.03.2025

  • Dansk forbud mod PFAS er lige på trapperne – indsigelsesfrist mod 2024-aftale er overskredet

    20.03.2025

Alle nyheder ›

Læs Dansk Kemi online

Annoncering i Dansk Kemi

KONTAKT

TechMedia A/S
Naverland 35
DK - 2600 Glostrup
www.techmedia.dk
Telefon: +45 43 24 26 28
E-mail: info@techmedia.dk
Privatlivspolitik
Cookiepolitik