Grondwaterzuivering, ionenwisseling, toepassingsgebied

De volgende verontreinigingen kunnen met behulp van ionenwisseling worden verwijderd:

• metalen en verbindingen daarvan;
• metalloïden en verbindingen daarvan;
• zouten;
• zuren (ook organisch);
• basen (ook organisch);
• organische verontreinigingen;

Het verwijderingsrendement wordt in hoofdzaak bepaald door de capaciteit en de selectiviteit van de ionenwisselaar en het vóórkomen van nevenverontreinigingen. Algemeen geldende waarden voor de rendementen van een ionenwisselaar liggen tussen de 80 tot (meer dan) 99 procent. Met ionenwisseling kunnen concentraties van kat- en anionen tot maximaal circa 10 tot 20 mg/l worden verwijderd. Wanneer ionen-wisseling wordt toegepast als nazuiveringsstap zijn concentraties lager dan 10 mg/l haalbaar.

De selectiviteit geeft de affiniteit van de ionenwisselaar aan voor een bepaald ion in relatie tot concurrerende ionen. In het algemeen geldt voor een kationenwisselaar de volgende volgorde in bindingsterkte:

Cu > Pb > Zn > Ni > Cd > K > NH4 > Na

De affiniteit van een anionenwisselaar neemt in het algemeen in de volgende volgorde af:

SO4 > NO3 > HCO3 > CN

De ligging van het evenwicht wordt bepaald door de ionenconcentratie in de elektroliet en, indien er meerdere soorten ionen aanwezig zijn, de selectiviteit ten aanzien van het betreffende ion. In onderstaande tabel is een overzicht gegeven van de selectiviteit van adsorptie van verschillende harsen voor een aantal ionen. Aangezien de selectiviteit en beladingsgraad per hars voor ieder ion anders is, is het aan te bevelen via laboratoriumproeven het meest geschikte hars te bepalen.

Selectiviteit van harsen voor een aantal ionen, concentraties in mg/l