Wie Enthärtungsanlagen Härtebildner aus dem Wasser entfernen
Ziel der Enthärtung ist die Absenkung der Gesamthärte oder Resthärte eines Wasserstroms. Technisch erfolgt dies häufig über Ionenaustausch, bei dem Calcium und Magnesium gegen andere Ionen ausgetauscht werden. Je nach Anlage kommen auch chemische Fällungsverfahren infrage, bei denen Härtebildner in eine abtrennbare Form überführt werden. Welche Methode geeignet ist, hängt von Wasseranalyse, Prozessanforderung und dem Umgang mit Regeneraten oder anfallenden Schlämmen ab.
Einsatzbereiche in Prozesswasser, Kühlwasser und Behandlungsstufen
Enthärtungsanlagen werden dort eingesetzt, wo harte Wässer Beläge in Rohrleitungen, Wärmetauschern, Verdampfern, Waschsystemen oder Membranvorstufen verursachen können. In industriellen Anwendungen betrifft das unter anderem Speise- und Zusatzwasser, Kühl- und Kreislaufwasser sowie Prozesswasser mit definierten Qualitätsvorgaben. Auch in Behandlungsanlagen für belastete Wasserströme kann eine Enthärtung sinnvoll sein, wenn Härte die Dosierung von Chemikalien beeinflusst oder Ausfällungen in Reaktoren und Leitungen begünstigt.
Verfahrensvarianten und auslegungsrelevante Punkte
Anlagen können als Teilenthärtung oder nahezu vollständige Enthärtung ausgelegt werden. Verbreitet sind Einzel- oder Mehrsäulensysteme mit automatischer Umschaltung und Regeneration, daneben grössere Fällungsstufen mit nachgeschalteter Feststoffabtrennung. Für die Auslegung sind vor allem Härtegehalt, Schwankungen im Zulauf, Spitzenlasten, gewünschte Betriebsweise, Regenerationsintervalle und die Einbindung in die restliche Wasseraufbereitung relevant. Ebenso zu berücksichtigen sind Lagerung und Dosierung von Regenerier- oder Fällmitteln sowie die Behandlung der dabei entstehenden Nebenströme.
Abgrenzung zu Ionenaustauschern und anderen Anlagen der chemischen Behandlung
Enthärtungsanlagen sind auf die gezielte Entfernung von Härtebildnern ausgelegt. Ionenaustauscher sind demgegenüber ein Verfahren beziehungsweise ein Anlagenteil, das nicht nur für Enthärtung, sondern auch für andere Aufbereitungsschritte eingesetzt werden kann. Von Enteisenungsanlagen und Entmanganungsanlagen unterscheiden sich Enthärtungsanlagen durch den Fokus auf Calcium und Magnesium statt auf Eisen oder Mangan. Entsäuerungsanlagen, Neutralisationsanlagen mit CO2 oder Entgasungsanlagen verfolgen andere Ziele wie pH-Korrektur, Entfernung aggressiver Kohlensäure oder Austrag gelöster Gase.