Zusammenfassung der Auswirkungen auf die Arbeitskapazität von Ionenaustauscherharzen!
Es ist üblich, dass 001×7 Kationenaustauscherharz (im Folgenden als Harz bezeichnet) während der Wasseraufbereitung aufgrund verschiedener Einflüsse rot, braun oder dunkelbraun wird oder zerbricht. Die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die Arbeitsaustauschkapazität des Harzes sind sehr unterschiedlich. Manche Veränderungen führen zu einer sehr geringen Reduzierung der Arbeitsaustauschkapazität, andere zu einer starken Verringerung, die sogar bis zur Unbrauchbarkeit führen kann.
Die praktische Arbeit der letzten zehn Jahre in der Kesselwasseraufbereitung mit der Untersuchung und Messung der Arbeitsaustauschkapazität von Hunderten von neuen und gebrauchten Harzproben hat dies bestätigt.
Der Einfluss von Rot- oder Braunfärbung auf die Arbeitsaustauschkapazität

Bei den fast hundert getesteten gebrauchten Harzproben, die während der Verwendung rot, braun geworden oder zerbrochen waren, kehrten über 95 % nach der Behandlung zu einer gelben oder hellgelben Farbe zurück, und ihre Arbeitsaustauschkapazität erhöhte sich im Vergleich zu vor der Behandlung um 1-5 %. Einige wenige Proben blieben auch nach Behandlung mit Säure, Lauge und Alkohol braun; ihre Arbeitsaustauschkapazität war sowohl vor als auch nach der Behandlung relativ niedrig und zeigte grundsätzlich keine Veränderung.
Die Farbvertiefung bei ersteren wird durch den Einfluss von Spureneisen im Wasser und anderen Faktoren (wie Temperatur) verursacht. Letztere beziehen sich entweder auf neue Harze, die ursprünglich braun waren und eine niedrige Arbeitsaustauschkapazität aufwiesen, oder können auf schwere Eisenvergiftung und organische Verschmutzung zurückzuführen sein. Eine Eisenvergiftung des Harzes, die durch eine Beschädigung der Korrosionsschutzauskleidung in einem üblichen Enthärterbehälter verursacht wird, führt jedoch nur zu einer Rot- oder Braunfärbung des Harzes, wobei sich seine Arbeitsaustauschkapazität nur sehr geringfügig ändert. Dies unterscheidet sich erheblich von der Darstellung in einigen Veröffentlichungen, dass die Arbeitsaustauschkapazität von eisenvergiftetem Harz nach einer Behandlung mit Salzsäure um mehr als 50 % gesteigert werden kann.
Der Einfluss von Partikelbruch auf die Arbeitsaustauschkapazität von Harz

Die Auswirkung des Harzpartikelbruchs auf seine Arbeitsaustauschkapazität lässt sich je nach Ursache des Bruchs in zwei Situationen unterteilen: Erstens Bruch durch normalen Verschleiß bei der Verwendung, zweitens Bruch durch Einfrieren. Unabhängig davon, wie hoch die Bruchrate durch Verschleiß ist, ist seine Auswirkung auf die Arbeitsaustauschkapazität minimal (innerhalb der Betriebstoleranz des Enthärterbehälters). Bruch durch Einfrieren hingegen hat einen erheblichen Einfluss auf die Arbeitsaustauschkapazität und kann sogar zur Unbrauchbarkeit des Harzes führen.
Beim Vergleich der gemessenen Arbeitsaustauschkapazitätswerte von Harzproben derselben Quelle an vier oder fünf Standorten im Neuzustand und bei einem Anteil gebrochener Partikel von über 50 % zeigte sich, dass an vier oder fünf dieser Standorte das Harz während der Verwendung gut gewartet und nicht eingefroren war. Die Abnahme der Arbeitsaustauschkapazität zwischen dem Neuzustand und dem Zustand mit Bruch war sehr gering, im Allgemeinen zwischen 1 % und 3 %. Das Harz an den anderen beiden Standorten jedoch wies aufgrund von Frost im Winter eine höhere Bruchrate und eine geringere Festigkeit auf, und die Arbeitsaustauschkapazität nahm zwischen dem Neu- und Gebrauchtzustand um 60-70 % ab, was den Punkt der Unbrauchbarkeit erreichte.
Da das Rohwasser, das bei der Ionenaustausch-Wasseraufbereitung verwendet wird, meist relativ sauberes Brunnen- oder Leitungswasser ist, ist eine organische Kontamination des Harzes sehr selten. Organische Kontamination tritt nur auf, wenn das Harz in der chemischen Produktion verwendet wird oder das Rohwasser besonders verschmutzt ist.

Fallbeispiel zur Änderung der Harzkapazität: Ein Harzbehälter in einer Lackfabrik wies aufgrund von Einfrieren und Austrocknung nach fünfjähriger Nutzung eine Bruchrate von 70 % auf. Seine Arbeitsaustauschkapazität sank von 1,12 mmol/mL (nasser Zustand) im Neuzustand auf 0,43 mmol/mL (nasser Zustand) im gebrochenen Zustand. Daher nimmt die Arbeitsaustauschkapazität von Harz, das durch Einfrieren gebrochen ist, erheblich ab, bis zur Unbrauchbarkeit.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Einfrieren und anschließende Zerbrechen von 001×7 Kationenaustauscherharz einen erheblichen Einfluss auf seine Arbeitsaustauschkapazität hat und zur Unbrauchbarkeit führen kann. Harzbruch, Rot- oder Braunfärbung während des normalen Gebrauchs haben jedoch nur einen sehr geringen Einfluss auf seine Arbeitsaustauschkapazität. Daher ist es bei der Verwendung des Harzes unerlässlich, auf die Wartung zu achten, insbesondere um ein Einfrieren des Harzes und den Kontakt mit übermäßig viel Eisen und organischen Verunreinigungen zu verhindern.