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Lexikon der Chemie: Entsalzung

Entsalzung, in der Wasseraufbereitung die Beseitigung von im Rohwasser enthaltenen Salzen zur Gewinnung von Trink- und Betriebswasser. Die Vollentsalzung eines Wassers, d. h. die restlose Beseitigung eines Salzgehaltes, erfolgt im großtechnischen Maßstab bei der Wasserbereitstellung für Dampfkraftbetriebe zur Kesselspeisewassergewinnung und wird z. B. mittels Ionenaustauschern durchgeführt. Eine Teilentsalzung eines Wassers, d. h. die Verminderung seines Kationen- und Anionengehaltes, ist oft bei der Betriebswasserversorgung industrieller Verbraucher erforderlich, ferner zur Nutzbarmachung von Meerwasser für Trinkwasserzwecke (Meerwasserentsalzung).

Die E. kann nach verschiedenen Verfahren vorgenommen werden.

Thermische Verfahren. Hierbei wird den zu entsalzenden Rohwässern Energie zu- oder abgeführt; je nach der Verfahrenstechnik entsteht Wasserdampf oder Eis. Der jeweils verbleibende flüssige Rückstand ist stark mit Salzen angereichert. Der Wasserdampf, der nur wenige Salzpartikel und Gase wie Sauerstoff, Kohlendioxid und Stickstoff enthält, wird kondensiert; das gewonnene Eis wird – von der verbliebenen Salzlauge mechanisch getrennt – durch Erwärmen in ein salzarmes Wasser überführt. Zur Erzielung einer guten Energieausnutzung und damit einer hohen Wirtschaftlichkeit derartiger Entsalzungsanlagen wird die Kondensationswärme oder die Schmelzwärme des Wassers wieder verwendet. Man unterscheidet unter anderem folgende thermische Verfahren.

a) Bei der Mehrstufendestillation (Kaskadenverdampfung) wird die Kondensationswärme des Wasserdampfes in nacheinander geschalteten Destillationskolonnen von Stufe zu Stufe ausgenutzt. Die dabei auftretenden unvermeidlichen Wärmeverluste werden durch ein gestaffelt angeordnetes Vakuum ausgeglichen. b) Bei der Thermokompression (Brüdenkompression) wird die bei der Verdichtung des Wasserdampfes entstehende Kompressionswärme zur Aufheizung des Salzwassers genutzt (Prinzip der Wärmepumpe). c) Die Entspannungsverdampfung arbeitet bei Temperaturen von 50 °C unter periodischer Druckverminderung, wobei die Verdampfungsmenge zunimmt. d) Bei der Sonnendestillation lassen sich mit Hilfe der Sonnenenergieeinstrahlung mit 28000 kJ/m2 je Tag z. B. in Wüstengebieten täglich etwa 14 l je m2 Verdunstungsfläche gewinnen. e) Ausfrierverfahren, bei denen durch Ausfrieren aus Meerwasser Süßwasser gewonnen wird, sind teilweise erprobt worden. Ihr Einsatz wird aber auf wenige Spezialfälle beschränkt bleiben, da diese Verfahren meist mit einem sehr hohen Energieaufwand verbunden sind.

Verfahren mit Hilfe semipermeabler Membranen (Osmose, Umkehrosmose, Hyperfiltration). Zu diesen gehört z. B. das elektroosmotische Verfahren, das sich für Wässer mit einem Natriumchloridgehalt bis zu 5000 mg/l eignet. Das Aggregat ist durch elektrolytdurchlässige Membranen in mehrere Zellen unterteilt und wird mit Gleichspannung gespeist. Zwischen einem selektiv wirkenden Paar von Anionen- und Kationenmembranen fließt jeweils getrennt ein salzarmes und ein salzangereichertes Wasser ab (Abb.).



Entsalzung. Abb.: Schema der Entsalzung von Meer- und Brackwasser durch Elektroosmose.

Chemische Verfahren. a) Flüssig-Flüssig-Extraktion. Dieses Verfahren beruht auf den Eigenschaften verschiedener chemischer, z. T. flüssiger Substanzen, Elektrolyte zu adsorbieren. Andere Substanzen, z. B. bestimmte aliphatische Amine, vermögen dagegen das Wasser aufzunehmen. Je nach Art des Extraktionsmittels lassen sich auf diese Weise die Salzbestandteile aus dem Lösungsmittel Wasser trennen. b) E. durch Entcarbonisierung, Enthärtung.

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