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Enthärtung

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Übersicht

In einer Enthärtungsanlage werden durch Ionenaustausch im Wasser gelöste Erdalkalien (Gesamthärte) gegen Neutralsalze ausgetauscht. Bei Erschöpfung der Ionenaustauschharze erfolgt Regeneration mit einer Kochsalzlösung.

Bild: Enthärtung, ausgeführt als Doppelanlage mit Membranventilen, Sazlösebehälter.

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Ausführungsvarianten

• Doppelanlage für kontinuierlichen Betrieb
• Einzelanlage als preisgünstige und platzsparende Alternative
• Mit Steuerköpfen oder einzeln angesteuerten Automatikarmaturen zur vollautomatischen Regeneration
• Kabinett-Enthärtung, für kompakte Aufstellung bei geringen Durchsatzmengen

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Verfahrensbeschreibung

Bei der Enthärtung werden die im Rohwasser gelösten Erdalkali-Ionen wie Calcium (Ca²⁺) und Magnesium (Mg²⁺) am Ionenaustauschharz gegen Natrium-Ionen (Na⁺) ausgetauscht. Dazu durchströmt das zu enthärtende Wasser in Behältern das Harzbett. Der Ionenaustausch geschieht z.B. nach dem Schema:

Ca(HCO₃)₂ + Na₂ [Harz] → Ca [Harz] + 2NaHCO₃
MgSO₄ + Na₂ [Harz] → Mg [Harz] + Na₂SO₄

Die Natrium-Ionen verbleiben z.B. als Natriumbikarbonat (NaHCO₃) oder Natriumsulfat (Na₂SO₄) im Weichwasser. Der Salzgehalt ändert sich also durch die Enthärtung nicht. Die Konzentration an Erkalkali-Ionen kann durch Enthärtung auf < 0,01 mmol/l reduziert werden, entsprechend einer Gesamthärte von ungefähr < 0,05 °dH.

Sobald das Ionenaustauscherharz erschöpft ist, wird es mit Kochsalz (NaCl) regeneriert. Dies geschieht z.B. nach dem Schema:

Ca [Harz] + 2NaCl → Na₂ [Harz] + CaCl₂

Das Regenerationsabwasser mit dem so entstandenen Calciumchlorid (CaCl₂) und Magnesiumchlorid (MgCl₂) sowie dem überschüssigem Natriumchlorid kann in die Kanalisation abgelassen werden.

Die Regeneration wird vollautomatisch ausgelöst und durchgeführt, je nach Anlagengröße entweder abhängig vom Mengendurchsatz oder von einer Resthärtemessung im Weichwasser.

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Anwendungsbeispiele

• Zur Erzeugung von Weichwasser für die Kesselspeisewasseraufbereitung, Kühlwasseraufbereitung oder Prozesswasseraufbereitung.
• Einer Umkehrosmose zum Schutz der Membranen vor Härteablagerungen vor-, oder als Polizeifilter bei weichem Rohwasser nachgeschaltet.
• Zur Aufbereitung von härtehaltigem Mischkondensat.

Bild: Enthärtungsanlage, Durchsatzleistung 8 m³/h, aufgestellt 2005 in Zörbig, Deutschland.

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Technische Daten

(variabel je nach Ausführung und Betriebsbedingungen)

Durchsatzleistung:	0,5 ... 200 m³/h
Rohwasservordruck, abs:	2 ... 10 bar
Rohwassertemperatur:	8 ... 50 °C bis 120 °C für Spezialanwendungen
Rohwasserqualität:	vorfiltriertes Brunnen- oder Oberflächenwasser Stadtwasser Permeat Kondensat
Standzeit:	6 ... 24 h
Regenerationsmittel:	Salz (NaCl)
Weichwasserqualität:	Summe Erdalkalien < 0,01 ... 0,1 mmol/l ≈ Gesamthärte < 0,05 ... 0,5 °dH
Behältermaterial:	glasfaserverstärkter Kunststoff (GfK) Stahl (beschichtet) Edelstahl
Rohrleitungsmaterial:	PVC PP Edelstahl
Austauschmedium:	Ionenaustauschharz, stark sauer

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Betriebskosten

Gering. Im Wesentlichen verursacht durch Abwasser und Salzverbrauch bei der Regeneration. Entsprechend abhängig von der Härte des Rohwassers sowie den Kosten für Rohwasser und Salz.

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Weitführende Informationen

Technische Datenblätter
Zeichnungen
Anfrage-Fragebögen
Referenzen

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