Enthärtungsanlagen
Unsere Enthärtungsanlagen arbeiten nach dem Ionenaustauschverfahren. Die funktionellen Gruppen sind Natriumsalze einer Sulfonsäure -SO3Na, gebunden an eine vernetzte organische Matrix. Bei dem Austauschvorgang werden sämtliche im Wasser enthaltenen Kationen, v.a. die sog. Härtebildner Calcium- und Magnesium- gegen
Natriumionen ausgetauscht, während Anionen am Austauschvorgang nicht teilnehmen. Der Gesamtsalzgehalt und der pH-Wert bleiben daher praktisch unverändert. Nach Erschöpfung der Austauschkapazität des Harzes erfolgt eine Regeneration im Automatikbetrieb, wobei die Austauschreaktion durch Spülung mit einer Kochsalzlösung umgekehrt wird.
Matrix - (SO3Na)2 + Ca2+ = Matrix - (SO3)2Ca + 2 Na+
Die Regenerationsauslösung kann zeit-, mengen- oder qualitätsabhängig erfolgen. Bei industriellen Anlagen und konstanter Rohwasserqualität wird gewöhnlich die mengenabhängige Regenerationsauslösung gewählt, wobei eine Resthärtemessung mittels Prozesstitrator als Qualitätsüberwachung eingesetzt werden kann. Bei wechselnden Rohwasserqualitäten empfehlen wir eine qualitätsabhängige Regenerationsauslösung. Die Regeneration erfolgt aus wirtschaftlichen Gründen im Gegenstrom. Standardmäßig werden hochwertige Ionenaustauscherharze monosphärischer Qualität verwendet.
Diese Harze ermöglichen eine fast vollständige Beladung bis zum Härtedurchbruch, eine optimale Regeneriermittelausnutzung und eine um ca. 30 % geringere Spülwassermenge im Vergleich zu herkömmlichen Enthärtungsanlagen.
Bei durchschnittlichen Wasserqualitäten beträgt die Abwassermenge nur ca. 1 % der erzeugten Reinwassermenge. Die unter strengen Qualitätsnormen hergestellten Composite-Druckbehälter mit PE-Innenverkleidung genügen chemisch, mechanisch und hygienisch höchsten Ansprüchen. Sie sind beständig im Sinne des deutschen Lebensmittel- und Bedarfsgegenständegesetzes und für Betriebstemperaturen bis 50 °C
und Betriebsdrücken bis 10 bar ausgelegt. Die Lebensdauer bei Druck - Entspannung im Bereich von 0 bis 10,5 bar beträgt mind. 250 000 Zyklen.
Für die Steuerung des Betriebs- und Regenerationsablaufes bestehen verschiedene Optionen. Vorzugsweise werden über eine Folientastatur programmierbare Mikroprozessorsteuerungen mit dauerhafter Speicherung der Betriebsdaten im EEPROM eingesetzt. Die Ventilschaltung von Betrieb und Regenerationsstufen erfolgt bei Verrohrungsnennweiten bis DN 65 durch Rotguss-Zentralsteuerventile, die optional vernickelt werden können. Ab Nennweite 80 werden pneumatisch gesteuerte 2/2-Wegeventile (Fabr. Gemü) eingesetzt. Die Ventile sind übersichtlich auf einer pulverbeschichteten Stahlrahmenkonstruktion montiert.
Anwendungsbereiche:
Trinkwasseraufbereitung bei hartem Wasser. Trinkwasser mit hohem Gehalt an Erdalkaliionen (in der Regel ab 2,5 mol/m3, entspr. einem sog. Härtegrad von 14 °dH) neigen zur Wassersteinbildung in Versorgungsleitungen, Warmwassererzeugern und sanitären Einrichtungen. Für die Trinkwasserversorgung in größeren Gebäuden ist daher eine Enthärtung mit Verschneidung auf mind. 1,5 mol/m3
zu empfehlen.
Speisewasseraufbereitung für Dampferzeuger. Beim Kesselbetrieb für Dampferzeugung ist die Betriebsweise mit erdalkalifreiem Wasser im Interesse einer ablagerungsfreien Betriebsweise zwingend vorgeschrieben. Wenn auf Grund hoher Alkalität im Rohwasser eine wirtschaftliche Eindickung nicht betrieben werden kann, ist zusätzlich eine Entkarbonisierung vorzuschalten.
Speisewasser für Heißwasserkreisläufe. Zur Vermeidung von Steinbildung in Warmwasserheizanlagen ist das Speisewasser gem. Richtlinie VDI 2035 in Abhängigkeit von Kesselleistung und Steinbildungstendenz aufzubereiten.
Eine kostengünstige Maßnahme ist dabei die Ent-härtung. Bei hohen Salzgehalten im Rohwasser ist eine Entsalzung, z.B. durch Umkehrosmose vor-zuziehen.
Speisewasseraufbereitung für Rückkühlwerke und Luftwäscher. Der entscheidende Kostenfaktor bei dem Betrieb von Rückkühlwerken und Luftwäschern ist der Verbrauch die Verschwendung) von Wasser und Abwasser. Enthärtetes Wasser erlaubt in der Regel den Betrieb mit höherem Eindickungsfaktor. Mittels einer Verschneidevorrichtung muss das Speisewasser auf ein Optimum zwischen Ab-lagerungstendenz und Korrosivität eingestellt werden. Rohwässer mit hoher Alkalität sollten aus wirtschaftlichen Gründen eher entcarbonisiert oder entsalzt werden.
Enthärtung als Vorstufe zur Umkehrosmose. Die Umkehrosmose ist ein technisch wenig aufwendiges Entsalzungsverfahren, bei dem das Speisewasser aufkonzentriert wird. Die vorgeschaltete Enthärtung zur Vermeidung von Kalkablagerungen auf der
Membranoberfläche erlaubt eine hohe Aufkonzentrierung (Permeatausbeute) und daher
geringe Abwasserkosten. Ein weiterer Vorteil: Entfernung von Bariumionen, die schon in Spuren schwerlösliche Bariumsulfatablagerungen verursachen können.
Prozess- und Spülwasser. Für das Prozessbäder und für Spülwässer, z.B. in der Oberflächenbehandlung von Metallen (Entfettungs- und Phosphatieranlagen) genügt enthärtetes Wasser oftmals den geforderten Qualitätsansprüchen.