Reinwasser Anwendungen

Reinwasser (HPW), Reinstwasser oder ultrareines Wasser sind für verschiedene Anwendungen erforderlich, einschließlich Dialyse-, Pharma- und Elektronikspülwasser. Hochreines Wasser ist ein häufig verwendeter Begriff, um die Tatsache zu betonen, dass das Wasser auf den höchsten Reinheitsgrad behandelt wird, einschließlich der Entfernung von: organischen und anorganischen Verbindungen, gelösten und partikulären Stoffen, flüchtigen und nicht flüchtigen, reaktiven und inerten, hydrophilen und hydrophoben und gelösten Gasen.

Während in jeder Branche hochreines Wasser verwendet wird, variieren die Qualitätsstandards, was bedeutet, dass sich das hochreine Wasser, das in einer pharmazeutischen Fabrik verwendet wird, von dem unterscheidet, was in einer Elektronikfabrik, einer Halbleiterfabrik oder einem Kraftwerk verwendet wird. Beispielsweise werden pharmazeutische Einrichtungen hochreines Wasser als Reinigungsmittel sowie als Bestandteil von Produkten verwenden, sodass sie Wasser benötigen, das frei von Endotoxinen, Mikroben und Viren ist. In Elektronik- und Halbleiterfabriken wird hochreines Wasser als Reinigungsmittel verwendet. Daher ist es wichtig, dass das Wasser keine gelösten Verunreinigungen enthält, die ausfallen oder sich in den Schaltkreisen festsetzen und Mikrochipfehler verursachen können. Die Energiewirtschaft verwendet dagegen hochreines Wasser als Quelle für die Erzeugung von Dampf zum Antrieb von Dampfturbinen.

Eine Reihe von Organisationen und Gruppen entwickeln und veröffentlichen Standards für die Herstellung von hochreinem Wasser. Pharmazeutische Pflanzen folgen Wasserqualitätsstandards, wie sie von Pharmakopöen entwickelt wurden, einschließlich dem United States Pharmacopeia (USP), dem European Pharmacopeia (EP), dem British Pharmacopeia und dem Japanese Pharmacopeia. Die am weitesten verbreiteten Anforderungen an die Qualität von hochreinem Wasser für die Elektronik- und Halbleiterherstellung werden von der American Society for Testing and Materials International (ASTM International) und Semiconductor Equipment and Materials International (SEMI) dokumentiert.

Ein typisches hochreines Wassersystem besteht aus drei Stufen: einer Vorbehandlungsstufe zur Herstellung von gereinigtem Wasser, einer Primärstufe zur weiteren Reinigung des Wassers und einer Polierstufe, die häufig den teuersten Teil des Behandlungsprozesses darstellt. Das übliche Behandlungsschema besteht aus Umkehrosmose, Elektroentionisierung und anschließender Ultrafiltration. Heute sind Ionenaustausch (IX) und Elektroentionisierung (EDI) die primären Entionisierungstechnologien, die mit der Erzeugung von hochreinem Wasser in den meisten Fällen nach Umkehrosmose (RO) verbunden sind. Hochreine Wasseraufbereitungsanlagen verfügen je nach gewünschter Wasserqualität häufig auch über Entgasung, Mikrofiltration, Ultrafiltration und UV-Bestrahlung. Ultrafiltration (UF) wird üblicherweise nach EDI verwendet, um mikrobielle Kontaminationen zu entfernen, die aufgrund des Vorhandenseins von Anionenharz in der EDI-Einheit entstehen können. Die Reduktionswerte für eine Membran mit einem Molekulargewichts-Cut-Off (MWCO) von 10.000 Dalton (Da) sind in Tabelle 1 zusammengefasst.