Wasserenthärtung durch Ionenaustauscher – So funktioniert’s
Das Verfahren der Wasserenthärtung durch Ionenaustauscher basiert auf einem chemischen Prozess, bei dem Ionenaustauscherharze verwendet werden. Diese Harze bestehen aus kleinen Kunststoffkügelchen und sind üblicherweise in Säulen oder Behältern untergebracht. Das Wasser fließt durch diese Harzkügelchen, die mit Natriumionen beladen sind.
Wenn hartes Wasser durch den Behälter strömt, werden die Calcium- (Ca²⁺) und Magnesiumionen (Mg²⁺), die für die Wasserhärte verantwortlich sind, von den Harzkügelchen angezogen. Im Gegenzug gibt das Harz Natriumionen (Na⁺) ab, wodurch die Härtebildner entfernt und das Wasser weicher wird.
Eine Ionenaustausch-Anlage besteht aus mehreren Komponenten:
- Ionenaustauscherharzbehälter
- Vorratsbehälter für Regeneriersalz (Natriumchlorid)
- Steuereinheit für die Prozessüberwachung und Regelung
- Rückflussverhinderer und Schutzfilter zur Gewährleistung der Sicherheit
Durch diesen Prozess werden Kalkablagerungen in Haushaltsgeräten und Rohrleitungen vermieden. Da der Natriumgehalt im Wasser durch die Enthärtung ansteigt, sollten Sie bei natriumarmer Diät oder bei der Wasserversorgung für Säuglinge vor der Nutzung eines Ionenaustauschers Ihren Arzt konsultieren.
Es ist wichtig, dass die Ionenaustauscherharze regelmäßig regeneriert werden, da sie sich mit der Zeit mit Calcium- und Magnesiumionen sättigen und an Wirksamkeit verlieren.
Die Regeneration des Ionenaustauschers
Um die Effektivität der Wasserenthärtung zu erhalten, muss das Ionenaustauscherharz regelmäßig regeneriert werden. Die Regeneration erfolgt in mehreren Schritten:
- Vorbereitung des Harzbetts: Gegebenenfalls wird das Harzbett zunächst rückgespült, um Schwebstoffe und Ablagerungen zu entfernen und eine gleichmäßige Verteilung der Regenerierlösung sicherzustellen.
- Zufuhr des Regeneriersalzes: Eine hochkonzentrierte Natriumchloridlösung (Kochsalz) wird eingeführt, wodurch die Natriumionen die Calcium- und Magnesiumionen vom Harz verdrängen.
- Entsorgung der Spüllösung: Die gelösten Härtebildner werden ins Abwasser abgeführt.
- Abschluss und Spülung: Das Harz wird gründlich gespült, um Rückstände von Natriumchlorid und anderen Verunreinigungen zu entfernen.
Die Regenerationshäufigkeit variiert je nach Wasserhärte und Wassermenge, kann aber oft wöchentlich erfolgen. Eine regelmäßige und sachgemäße Regeneration erhöht die Lebensdauer der Austauschharze und die Effizienz der Anlage.
Verschneidung – Dem Korrosionsschutz entgegenwirken
Völlig enthärtetes Wasser mit einem Härtegrad von 0 °dH kann korrosiv auf metallische Leitungen und Geräte wirken. Dies liegt an der freigesetzten Kohlensäure, die das Metall angreifen kann. Um dies zu verhindern, wird enthärtetes Wasser oft mit unbehandeltem Wasser gemischt, um eine Resthärte zu erreichen, die ausreichend hoch ist, um eine schützende Kalkschicht zu bilden.
Das Wasser sollte nach dem Verschneiden einen Härtegrad von mindestens 8,4 °dH aufweisen. In einigen Fällen ist auch der Zusatz von Inhibitoren wie Phosphaten über Dosierpumpen sinnvoll, um zusätzlichen Schutz vor Korrosion zu bieten.
Wenn Sie einen Ionenaustauscher zur Wasserenthärtung verwenden und metallische Rohrleitungen haben, achten Sie darauf, das Wasser angemessen zu verschneiden und zusätzliche Schutzmaßnahmen zu ergreifen.
Zusätzliche Maßnahmen für metallische Rohre
Um Korrosion in metallischen Rohrleitungen zu verhindern, können verschiedene Maßnahmen notwendig sein. Neben dem Verschneiden des Wassers sind Schutzzusätze wie Phosphate, die kontinuierlich über Dosierpumpen zugeführt werden, eine effektive Lösung. Diese Substanzen bilden eine Schutzschicht auf den Rohrinnenwänden.
Mechanische Schutzmaßnahmen sollten ebenfalls in Betracht gezogen werden. Stellen Sie sicher, dass die Rohrleitungen für den Kontakt mit eventuell korrosivem Abwasser geeignet sind. Wenn ein spezieller Abwasseranschluss fehlt, nutzen Sie Hebeanlagen oder spezielle Abwasserpumpen, die beständig gegen das aggressive Abwasser sind.
Regelmäßige Überprüfungen der Wasserqualität und Schutzmaßnahmen sind entscheidend, um langfristige Korrosionsschäden zu verhindern. Ziehen Sie auch eine Beratung durch einen Fachmann in Betracht, um die besten Lösungen für Ihre individuellen Bedingungen zu finden.
Einbau des Ionenaustauschers
Der Einbau des Ionenaustauschers erfolgt idealerweise nach der Wasseruhr und dem Hauswasserfilter, aber vor dem Abzweig zur Warmwasserbereitung. Ein frostfreier, kühler Aufstellort mit einem nahegelegenen Kanalanschluss ist optimal. Installieren Sie einen Rückspülfilter, um das Austauscherharz vor Verschmutzungen zu schützen.
Für die Montage gehen Sie wie folgt vor:
1. Vorbereitung der Verrohrung:
- Bereiten Sie die Rohrleitungen vor und installieren Sie den Anschlussblock.
- Stellen Sie sicher, dass das Rohrleitungsmaterial das korrosive Abwasser verträgt, insbesondere wenn kein spezialisierter Abwasseranschluss vorhanden ist.
2. Anschluss des Ionenaustauschers:
- Befestigen Sie die Anschlussarmatur und verbinden Sie den Ionenaustauscher mit dem Abwasseranschluss und der Zuleitung.
- Achten Sie auf dichte Verbindungen, um Leckagen zu vermeiden.
3. Inbetriebnahme und Einstellung:
- Nehmen Sie die Anlage in Betrieb und justieren Sie die Verschneidungseinrichtung, um die gewünschte Resthärte des Wassers zu erreichen.
- Eine genaue Einstellung der Resthärte schützt vor korrosionsbedingten Schäden und hält den Natriumgehalt im Wasser im Rahmen der Trinkwasserverordnung.
Ein gut durchdachter Einbau und die korrekte Einstellung der Anlage ermöglichen es Ihnen, die Vorteile von weichem Wasser zu nutzen, ohne die Gesundheit oder Umwelt unnötig zu belasten.
Regelmäßige Wartung des Ionenaustauschers
Für einen reibungslosen Betrieb und qualitativ hochwertiges Wasser ist die regelmäßige Wartung des Ionenaustauschers unverzichtbar. Beachten Sie folgende Aspekte:
1. Regeneration des Ionenaustauschharzes:
Regenerieren Sie das Ionenaustauschharz regelmäßig, um seine Effizienz zu erhalten. Moderne Anlagen führen diesen Prozess oft automatisch durch.
2. Hygiene und Sauberkeit:
Stellen Sie den Ionenaustauscher an einem sauberen, kühlen und frostfreien Ort auf. Reinigen Sie den Salzvorratsbehälter vor jedem Nachfüllen gründlich.
3. Regelmäßige Überprüfung der Anlage:
Lassen Sie die Anlage mindestens einmal jährlich von einer Fachfirma inspizieren und warten. Bei älteren Anlagen empfiehlt sich ein häufigeren Wartungsintervall.
4. Einhaltung der empfohlenen Wartungsintervalle:
Laut DIN EN 806-5 ist eine Wartung alle sechs Monate empfohlen. Viele Hersteller bieten Wartungsverträge an.
5. Überwachung der Wasserqualität:
Führen Sie regelmäßige Wasseranalysen durch, um insbesondere bakterielle Verunreinigungen zu vermeiden. Passen Sie die Betriebsweise an die sich ändernde Wasserzusammensetzung an.
Durch die sorgfältige Einhaltung dieser Maßnahmen gewährleisten Sie nicht nur eine konstante Wasserqualität, sondern schützen auch Ihre Rohrleitungen vor Korrosion.
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