Wasserenthärtung - aundry

Leonardo da Vinci Projekt
Nachhaltigkeit
In der gewerblichen Wäscherei
Modul 1
Wasseranwendung
Kapitel 3 b
Wasserenthärtungsmethoden
Modul 1 “Wasseranwendung”
Kapitel 3 b “Wasserenthärtung“
1
Inhalt
Wasserhärte (Wiederholung)
Wasseraufbereitung
Ionenaustauscheranlagen
Modul 1 “Wasseranwendung”
Kapitel 3 b “Wasserenthärtung“
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Lernziele
Nach Beendigung des Kapitels werden Sie
wissen und erklären können, was Wasserhärte ist
erläutern können, welche Bedeutung die Wasserhärte für
Wäschereien hat
welche Anlagen zur Wasseraufbereitung geeignet sind
das Funktionsprinzip dieser Anlagen verstanden haben und erörtern
können
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Kapitel 3 b “Wasserenthärtung“
3
Wasserinhaltsstoffe (Wiederholung)
Nicht alle Wasserquellen bieten qualitativ hochwertiges Wasser zum
Waschen
Wasser aus Torfböden beinhaltet Huminsäuren
- verursachen eine gelbliche bis bräunliche Verfärbung der Textilien
sonstigen Quellen (nicht städtisch)
bis zu hundertfach erhöhte Eisen-/ Mangangehalte
- nicht ohne Aufbereitung zum Waschen geeignet
Regenwasser
- enthält gelöste saure Gase (NOX, CO2)
- können den pH-Wert auf bis zu 3,5 reduzieren
Problem: gelöste Mineralsalze
hoher Mineralsalzgehalt kann Waschen unmöglich machen
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Wasserhärte (Wiederholung)
Wasser im Wasserversorgungsnetzwerk wird oft aufbereitet
- Härte dieses Wassers liegt zwischen 0,7 und 1,3 mmol/l (0 - 7°d)
„weich“
Mit steigendem Anteil an Brunnenwasser steigt die Wasserhärte
- bis zu 1,3 bis 3,75 mmol/l (7 – 21 °d)
„hart“
Viele Brunnen liefern Wasser mit Härtegraden
- über 3,75 mmol (21°d)
„sehr hart“
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Entmineralisierung Ionenaustauschertechnologie
Zur Entfernung von Härtebildnern aus Frischwasser wird
meist die Ionenaustauschertechnologie eingesetzt
- zuverlässig
- technisch entwickelt
- wirtschaftlich akzeptabel
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Prinzip der Ionenaustauschertechnologie
Wasser wird in einem Tank durch Polymerkügelchen (Granulat)
gefiltert
Kügelchen sind chemisch aufbereitet, um entweder positiv geladene
Ionen (Kationen) oder negativ geladene (Anionen) zu absorbieren
Calcium und Magnesiumionen aus Wasser werden während der
Aufbereitung durch Natriumionen ersetzt
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Schema Enthärtung des Wassers
Unbehandeltes
Wasser
Ventil
Ionenaustauschertank
Um die Ionen des harten Wassers
zu binden, müssen die Kunstharzperlen mit Na(OH) und Säure
Regeneriert werden
weiches
Wasser
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Beispiel Wasserenthärtungsanlage
Filter mit
Ionenaustauscherkügelchen
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Ionenaustauscherkapazität
Ionenaustauscherkapazität ist zu beachten
- diese ist definiert als Menge der ausgetauschten Ionen in einem Liter
Ionenaustauscher
- angegeben in mol oder g CaO pro L
Größe des eingesetzten Ionenaustauschers hängt von der
erforderlichen Kapazität ab
- Beispiel: Kapazität von “Purolite C-100”: 2 mol pro L
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Regenerierung der Ionenaustauscher
Wenn Wirkung des Granulats (des Harzes/der Kügelchen) erschöpft
ist, muss es mit Hilfe von Natriumchlorid(Kochsalz)–Lösung
regeneriert werden
Na+ hat eine höhere Affinität (höheres Bindungsbestreben) zu den
Kationenaustauschergruppen als Calcium und Magnesium
- Natriumionen ersetzen Ca- und Mg-Ionen im Ionengitter des Harzes
Theoretisch entspricht Verbrauch des Regeneriersalzes der
Ionenaustauscherkapazität
- in Praxis ist Verbrauch an Kochsalz höher
Anzahl der möglichen Ionenaustauscher-Regenerierungen ist
theoretisch unbegrenzt
- Lebensdauer der Kationen-Austauscher hängt von mechanischer
Belastbarkeit des Gitters ab
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Kapitel 3 b “Wasserenthärtung“
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Praktische Aspekte zur Regenerierung
Zur Regeneration wird 15 – 20 % -ige Salzlösung (NaCl) im Tank
verwendet
- Salz wird als Tab oder als “Kissen” zugegeben
NaCl-Verbrauch wird üblicherweise pro Liter Kationen-Austauscher
angegeben
Theoretischer Verbrauch bei Wasserhärte von 1°d und 1 m3 Wasser
20,7 g NaCl
Praktischer Verbrauch: 35 – 50 g NaCl
- 100 – 200 g bei kleineren oder älteren Enthärtereinheiten
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Ionentauscherfilter
Ältere Filter bestehen aus Stahl oder Stahlummantelung mit
salzwasserresistenter Beschichtung
- bedürfen manueller Bedienung
- Mitarbeiter müssen den Umfang des aufbereiteten Wassers und die
Wasserhärte beobachten
- Durchführung der Regenerierung dokumentieren
Häufig wird Tank mit Salzwasserlösung mit zwei Filtern kombiniert
- Filter werden abwechselnd eingesetzt
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Entmineralisierung
Zur Erinnerung
- Bei Wasserenthärtung werden Ca2+ und Mg2+-Ionen entfernt
Entmineralisierung (auch: Demineralisierung):
für Wasserqualität ohne die im normalen Quell-/Leitungswasser
vorkommenden Mineralien (Salze, Ionen)
Das Wasser wird daher auch als vollentsalztes Wasser (VE-Wasser)
bezeichnet
Gewonnen wird demineralisiertes Wasser durch Ionenaustausch
aus normalem Leitungswasser
oder durch Umkehrosmose
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Entmineralisierung
Umkehrosmose
Unter Einsatz von Druck wird Wasser durch Membranen gepresst
Trinkwasser hat einen osmotischen Druck von weniger als 2 bar
Größe der gefilterten Partikel hängt von der Durchlässigkeit der
Membran ab
angewendeter Druck für Umkehrosmose beträgt für Trinkwasser je
nach Anlagenkonfiguration 4 bis 30 bar
Ausführliche Beschreibung der Umkehrosmose in Kapitel 1-5
(Filtrationstechnologie)
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Kapitel 3 b “Wasserenthärtung“
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Wasserqualität
In Filtern oder zwischen den Polymerkügelchen von
Entsalzungsanlagen können sich Keime vermehren
Dies kann zu unerwünschter Kontamination führen
Verkeimung muss durch regelmäßige Wartung und/oder
Desinfektion des aufbereiteten Wassers entgegengewirkt werden
- Desinfektionsmethoden vgl. Kapitel 1-3 (Frischwasserdesinfektion)
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