Grundwasser-Entsalzung: Methoden & Anwendungen

Einführung

Die häufigen im Grundwasser entfernten Ionen sind Calcium und Magnesium, die die Wasserhärte ausmachen. Dieser Prozess wird Weichmachung genannt und kann in Verbindung mit Brunnenwassersystemen und Teichwasser verwendet werden. Viele andere Ionenentfernungssysteme werden von Industrie und Militär verwendet. Einige sind spezifisch für ein Metall, wie Gold oder Silber, und werden verwendet, um Edelmetalle in Minenhalden zurückzugewinnen. Andere Ionenentfernungssysteme sind Umkehrosmose, Elektrodialyse, Nanofiltration und Wasserpflanzen. Der Umfang und die Kosten können die Verwendung auf größere Projekte wie die Entsalzung von Meerwasser zur Bewässerung von Wüstenlandwirtschaft beschränken.

Ionen-spezifische Harze

Härte korrodiert und verstopft Rohre und erhöht die Menge an Waschmittel für die Wäsche. Weichmacher werden verwendet, um die Härte-Ionen durch Ionenaustausch mit Natrium in einem Rückspülregenerationszyklus mit einer starken Salzlösung zu entfernen. Die Entsorgung der Salzlösung kann Probleme verursachen, da sie selbst korrosiv ist. Daher verwenden neue salzfreie Weichmacher elektrischen Strom, um die Salzlösung-Natrium-Anion-Aufladung zu ersetzen. Viele Kationenaustauscherharze entfernen die meisten metallischen positiv geladenen Ionen wie Barium, Kupfer und Zink. Anionenaustauscherharze entfernen negative Ionen wie Nitrate und Sulfate. Manchmal werden Mischbettharze verwendet und das Wasser wird durch eine Reihe von Filtern geleitet. Ein Aktivkohlefilter oder Mikrofilter wird vor dem Ionenbett eingesetzt, um kleine Partikel zu entfernen und die Lebensdauer der Ionenentfernungsharze zu verlängern.

Ionenentfernung durch andere Techniken

Elektrodialyse wendet eine konstante Spannung über den Wasserstrom an, um die Trennung von Calcium und Magnesium zu bewirken. Die Härteentfernung kann auch direkt durch die Verwendung eines Nanofiltrationssystems mit kommerziellen Membranen beeinflusst werden. Nitrat wird durch eine Kombination aus Ionenaustausch und biologischer Denitrifikation entfernt. Wasserpflanzen können Schwermetallkontamination im umgebenden Wasser entfernen. Die Verwendung von Mikroalgen und Wasserpflanzen entfernt bis zu 97 Prozent der Bleikonzentration. Umkehrosmoseeinheiten sind für große Entsalzungsprojekte sowie für kleinere kompakte Systeme zur Bereitstellung von Süßwasser aus Meerwasser für Notfallsituationen auf Schiffen und Flugzeugen verfügbar.