Enthärtungsanlagen
Die Enthärtung hat die Aufgabe die im Wasser gelösten Erdalkalien (Kalzium- und Magnesiumverbindungen) zu entfernen. Besonders bei Temperaturanstieg können Verbindungen dieser Stoffe zu Ablagerungen führen. Dies liegt an deren niedrigen Löslichkeit. Ein stark saures Ionenaustauscherharz wird mit Natriumionen beladen. Während des Normalbetriebes werden Kalzium- und Magnesiumionen gegen Natriumionen ausgetauscht. Diese werden vom Ionenaustauscherharz adsorbiert, werden also aus dem Wasser entfernt. Die Härtebildner werden in Natriumverbindungen umgewandelt. Diese haben den Vorteil, daß sie gut in Wasser löslich sind und in nachfolgenden Anlagen nicht zu Ablagerungen führen.
2RNa + CaA ==> R2Ca + NaA
Um diese Abläufe zu verstehen ist es erforderlich sich mit Ionenaustauschern zu befassen. Ionenaustauscher sind in der Regel Kunststoffe. Es sind Aufschüttungen ca. 1mm großer sehr poröser, nahezu kugelförmiger Teile. Auf Grund ihrer Porosität haben diese eine relativ große Oberfläche. Je größer die Oberfläche, desto größer ist auch das spezifische Bindungsvermögen des Ionenaustauschers.
Die Nutzbare Volumenkapazität ist ein Maß für die Fähigkeit des Austauschermaterials Ionen zu binden. Eine übliche Maßeinheit ist das val bezogen auf eine Volumeneinheit des Harzes, z.B. val pro Liter (val/L)
1val entspricht 0,5 mol Kalzium entspricht 1mol Natrium
Will man Enthärtungsnlagen miteinander vergleichen, bieten sich zwei wesentliche Eigenschaften an.
- Die Volumenleistung (m³/h) ist abhängig von den verwendeten Querschnitten. Je größer die verwendeten Querschnitte sind, desto mehr Wasser kann durch die Anlage pro Zeiteinheit enthärtet werden. Die optimale Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im Harzbett ist wichtig für Produktion von Weichwasser.
- Jede Enthärtungsanlage besitzt eine Kapazität. Sie wird häufig in m³ x °dH angegeben und ist von der Qualität und Menge des verwendeten Ionenaustauschermaterials abhängig.
- Kapazität: 440m³ x °dH
- Dauerleistung: 4,4m³/h
- Mindestdurchfluß: 0,8m³/h
- Salzverbauch pro Regeneration: 19kg
- Abwassermenge je Regeneration: 830l
- Rohwasserdruck min: 3bar
- max: 6bar
Enthärtungsanlagen werden häufig als Einzel- oder Doppelanlagen ausgeführt. Besonders für Dampfkessel- und Umkehrosmoseanlagen, wo zu jeder Zeit die Versorgung mit Weichwasser gesichert werden muß, empfiehlt sich der Einsatz von Doppelanlagen.
Für die richtige Dimensionierung einer Enthärtungsanlage ist eine umfassende Rohwasseranalyse sinnvoll. Neben der erforderlichen Weichwasserleistung sind Angaben zur Wasserhärte und die Überprüfung des Rohwassers auf für den Ionenaustauscher schädlicher Ionen erforderlich. Eisen, Mangan, Schlamm oder biologisch aktive Materialien können zur Schädigung (Verblockung) des Ionenaustauschers führen.
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