Wasseraufbereitung
Damit aus Wasser Trink- bzw. so genanntes Reinwasser entsteht, ist die Aufbereitung von Wasser notwendig. Diese Wasseraufbereitung kann mittels unterschiedlichster Verfahren erfolgen, dabei wird zwischen physikalischer, chemischer, biologischer oder auch der Aufbereitung per Membranen unterschieden. In Abhängigkeit von der Qualität des Ausgangsmaterials und der späteren Nutzung kommen jedoch regelmäßig mehrere dieser Verfahren zum Einsatz. Hierzulande wird meistens aus Oberflächenwasser, Grundwasser sowie Abwasser entweder Trink- oder Nutzwasser gewonnen.
Um Trinkwasserqualität zu erhalten, oder gar Reinstwasser, das für medizinische Zwecke nutzbar ist, muss das Wasser nicht nur grob gesäubert, sondern eine Vollentsalzung durchgeführt werden. Dazu kommen, nachdem das Wasser von groben Verunreinigungen gesäubert ist, je nach gewünschter Wasserqualität verschiedene chemische Verfahren zum Einsatz. Dadurch sollen einerseits bestimmte Stoffe, wie Salze, Eisen oder Schadstoffe, aus dem Wasser entfernt werden. Andererseits soll das Wasser dadurch Eigenschaften erhalten, die es vorher nicht hatte. So lassen sich auf diese Weise der gewünschte pH-Wert oder auch die Leitfähigkeit beeinflussen. Somit kann beispielsweise hartes oder besonders kalkhaltiges Wasser, welches vor allem in Maschinen oder Haushaltsgeräten für Kalk- und Rostablagerungen und damit zu Schäden führt, in weiches Wasser umgewandelt werden. Für dieses Verfahren werden in der Regel Ionenaustauscher eingesetzt, wobei praktisch zwischen Kationentauscher und Anionentauscher zu unterscheiden ist.
Für eine Vollentsalzung von Wasser ist sowohl ein Kationentauscher als auch ein Anionentauscher erforderlich. Durch diese Vollentsalzung erfolgt ein Ionenaustausch, d.h. im Wasser gelöste Ionen werden durch andere Ionen gleicher Ladung ersetzt. Während ein Kationentauscher durch die Filterung von Mineralien, wie Magnesium, Kalium oder Calcium für weicheres Wasser sorgt, filtert ein Anionentauscher unter anderem Stoffe wie Chloride oder Sulfate aus dem Ausgangswasser. Dazu werden Behälter, die häufig aus Stahl gefertigt und mit einer Hartgummierung ausgekleidet sind, mit einem Drainagesystem ausgestattet. Fließt das Wasser nun in oder aus dem Behälter durchläuft es diese Drainage, bei der es sich regelmäßig um Kunstharz handelt. Seltener werden in der Praxis andere organische Materialien als Ionenaustauscher eingesetzt.
Ist die Aufnahmefähigkeit des Kunstharzes erschöpft muss der Ionenaustauscher regeneriert oder erneuert werden. Auch hier können wiederum verschiedene Verfahrensweisen zum Einsatz kommen: vom Gleichstrom über Gegenstrom oder einen Verbund bis hin zur progressiven Wiederaufladung. Zusätzlich werden dafür bestimmte Chemikalien benötigt. Während derartige Kationentauscher mittels Schwefel- oder Salzsäure regenerierbar sind, müssen Anionentauscher entweder mit verdünnter Natronlauge und Natriumcarbonat oder mit einer wässrigen Kochsalzlösung behandelt werden.