PFAS aus Wasser entfernen Ionentauscher: So kommen PFAS aus dem Wasser

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Die als PFAS bekannten Per- und Polyfluoralkyl Substanzen sind derzeit extrem umstritten. Während die EU damit liebäugelt, einfach alle derartigen Stoffe auf einen Schlag zu verbieten, suchen andere nach Wege, PFAS etwa aus Wasser- und Abwasserströmen zu entfernen. Dabei können Ionentauscher einen möglichen Weg aufzeigen.

So erweitert der Spezialchemie-Konzern Lanxess sein Sortiment von Selektivharzen zur effizienten Entfernung von Schadstoffen mit einem makroporösen Anionenaustauscherharz. Das Material mit dem Namen Lewatit MonoPlus TP 109 ist speziell zur effizienten Entfernung von Schadstoffen wie per- und polyfluorierten Alkylverbindungen (PFAS, per- and polyfluoroalkyl substances) aus Wasser abgestimmt, so die Entwickler. „Ionenaustauscherharze haben sich langjährig und weltweit bewährt, um Schadstoffe zuverlässig und effizient aus Wasser zu entfernen. Dabei wirken Ionenaustausch- und Adsorptionsprozesse zum Teil sogar kooperativ zusammen“, erläutert Dr. Dirk Steinhilber, Technical Marketing Manager im Geschäftsbereich Liquid Purification Technologies von Lanxess. „Lewatit MonoPlus TP 109 ist besonders für die Reinigung und Sanierung von Wasser geeignet, das PFAS in Konzentrationen oberhalb von zehn ppb enthält.“

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Neben seiner hohen Selektivität zeichnet sich das makroporöse Harz durch eine vorteilhafte Kinetik und hohe Foulingresistenz aus. Die einheitliche Perlengröße sorgt zudem für eine verbesserte Hydraulik. Es kann mit etablierten Regenerationschemikalien wie Methanol und Natriumchlorid effizient regeneriert werden. „Dies ist ein entscheidender Vorteil gerade bei höheren PFAS-Konzentrationen im Wasser, nicht zuletzt unter dem Aspekt einer nachhaltigen Nutzung des Harzes“, führt Steinhilber aus. Das Material kann neben unterschiedlichen PFAS auch komplexe Anionen wie Nitrat, Bromat, Chlorat und Perchlorat binden. Selbst die Chloratentfernung aus konzentrierter Natronlauge ist möglich.

Nicht nur PFAS im Visier

Neben dem neu vorgestellten Lewatit Mono Plus TP 109 bietet Lanxess weitere Selektivharze zur PFAS-Entfernung an, die auch kombiniert zur Vor- und Feinreinigung eingesetzt werden können. So erlaubt der heterodisperse, gelartige, stark basische Anionenaustauscher Lewatit TP 108 DW die Entfernung von PFAS, speziell kurzkettigen Vertretern dieser Substanzklasse, auch im Konzentrationsbereich unterhalb von zehn ppb und als Folge seiner extrem hohen Selektivität bis in den ppt-Bereich. So wurden auf einem australischen Feuerwehr-Trainingsgelände über viele Monate hinweg bis zu 200 ppb PFAS aus mehr als 50 Millionen Liter Grundwasser entfernt.

Aufgrund hoher nutzbarer Kapazität und dementsprechend langer Standzeiten selbst in Gegenwart von Chlorid- und Sulfationen empfiehlt sich für dieses Harz keine Regeneration. Lewatit TP 108 DW ist entsprechend NSF/ANSI/CAN Standard 61 zertifiziert und erfüllt somit die US-amerikanischen Anforderungen für den Trinkwasserkontakt, was auch in vielen anderen Ländern als wichtiges Qualitätsmerkmal gilt.

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Ein weiteres Selektivharz, Lewatit MP 62 WS, zeigt als schwach basischer, makroporöser Anionenaustauscher eine mittlere Selektivität für PFAS. Aufgrund seiner hohen Totalkapazität von mehr als 1,7 eq/L und einer ebenfalls hohen nutzbaren Kapazität eignet er sich optimal zur Vorbehandlung von stark kontaminiertem Sickerwasser, wie es etwa nahe dem Verschmutzungsursprung anfällt. Auch dieses Harz lässt sich – in diesem Fall mit Natronlauge – effizient regenerieren.

Schließlich steht mit Lewatit K 6362 ein stark basisches Anionenaustauscherharz zur Verfügung, das in einem zweistufigen Verfahren zur Feinreinigung eingesetzt werden kann, wobei in der ersten Reinigungsstufe Lewatit MonoPlus TP 109 oder Lewatit MP 62 WS Anwendung finden.

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