Anlagen zur chemischen und physikalischen Entsäuerung
Bei natürlichen Grund- oder Quellwässern tritt oft ein Überschuss an Kohlensäure (Kohlenstoffdioxid) auf, der durch aufbereitungstechnische Maßnahmen beseitigt werden muss. Eine Entsäuerung ist auch nach Aufbereitungsstufen wie Nanofiltration oder Umkehrosmose erforderlich.
Die Wahl des optimalen Entsäuerungsverfahren orientiert sich an der vorliegenden Rohwasserbeschaffenheit sowie dem Aufbereitungsziel bzw. der gewünschten Wasserbeschaffenheit:
Chemische Entsäuerung
Durch Filtration über calciumkarbonathaltige Materialien (halbgebrannter Dolomit, Marmor oder Jurakalk) findet eine Neutralisation der freien aggressiven Kohlensäure bis zum Kalk-Kohlensäure-Gleichgewicht statt. Die freie Kohlensäure löst Calciumkarbonat aus dem Filtermaterial, welches sich damit nach und nach verbraucht und regelmäßig nachgefüllt werden muss. Um diesen Vorgang zu erleichtern, werden größere Entsäuerungsanlagen mit Systemen zum automatischen oder halbautomatischen Nachfüllen der Filter mit Entsäuerungsmaterial ausgestattet.
Die chemische Entsäuerung führt zur Erhöhung der Wasserhärte. Aus diesem Grunde sollten Entsäuerungsfilter nur bei sehr weichen Wässern zur Erhöhung der Alkalität im Bereich der Härtegrade weich eingesetzt werden.
Unterdimensionierte Kalksteinfiltration
Bei weichen Wässern mit sehr hohen Gehalten an Kohlenstoffdioxid würde eine vollständige chemische Entsäuerung zu großen Filtern und einem vergleichsweise hohen Anstieg der Härte führen. Um dies zu vermeiden, wird in diesen Fällen gerne die sogenannte unterdimensionierte Kalksteinfiltration realisiert.
Bei diesem Verfahren werden die Entsäuerungsfilter nur so groß ausgelegt, dass die erwünschte Zielhärte erreicht wird. Das nicht chemisch abgebundene CO2 wird anschließend mittels physikalischer Entsäuerung aus dem Wasser entfernt. Die Anlagen müssen bei diesem Verfahren unter Nennlast betrieben werden, um größere Schwankungen der Wasserqualität zu vermeiden. Alternativ können die Anlagen mit einer Bypassregelung ausgestattet werden.
Aluminiumentfernung
Durch Kombination von zwei Filtern in Reihe mit geregelter Teilstromrückführung kann mittels chemischer Entsäuerung Aluminium zuverlässig aus dem Wasser entfernt werden. Hierbei wird im ersten Filter der pH-Wert auf den für die Aluminiumausfällung erforderlichen Wert geregelt.Das ausgefällte Aluminium reichert sich im Filter an und wird durch Rückspülung wieder aus dem Filter entfernt. So wird ein langzeitstabiler Entsäuerungsbetrieb mit Aluminiumentfernung sichergestellt.
Physikalische Entsäuerung
Die physikalische oder auch mechanische Entsäuerung nutzt die Eigenschaft des Wassers, dass gelöste Gase durch mechanischen Energieeintrag und Partialdruckunterschiede aus dem Wasser ausgetrieben werden können. Auch hier richtet sich das ideale Verfahren nach der Menge des zu entfernenden Gases. Folgende Verfahren kommen zum Einsatz:
- Verdüsung
- Verrieselung über Kaskaden oder Riesler
- Querstrombelüftung im Flachbett
Verdüsung und Rieseler
Mittels Verdüsung über Spezialdüsen ist in vielen Fällen eine ausreichende Restentgasung möglich. Durch die Verdüsung können auch Radon und Schwefelwasserstoff effizient aus dem Wasser entfernt werden. Die Verdüsung kann direkt im Behälter erfolgen. Zum Gasaustrag ist eine entsprechende Belüftung und Abluftführung erforderlich. Gleichstrom- und Gegenstromausführungen sind möglich.
Riesler sind geschlossene Behälter, welche oft noch mit Wasserverteilsystemen oder Füllkörpern ausgestattet sind. Der Betrieb erfolgt in der Regel im Gegenstrom. Die Behälter können in PE oder aus Edelstahl ausgeführt werden.
Für die Zuluft und Abluftführung sind in allen Fällen geeignete Filter und wärmegedämmte Rohrleitungen zur Vermeidung von Tauwasserbildung auf den Oberflächen erforderlich.
Für die richtige Anlagenauswahl sind Angaben zum Wasserdurchsatz und zur Zusammensetzung des zu behandelnden Wassers erforderlich.
Querstrombelüfter
Querstrombelüfter oder Flachbettbelüfter zählen zu den effektivsten Entsäuerungsverfahren. Sie kommen insbesondere bei hohen Gasgehalten zum Einsatz. Der horizontal in einem flachen Behälter geführte Wasserstrom wird in vertikaler Richtung mit Luft beaufschlagt. Für den Lufteintrag werden Rohre aus einem Sinterwerkstoff eingesetzt. Durch den feinblasigen Lufteintrag über die keramischen Belüftungsrohre werden hohe Entsäuerungsleistungen bei geringem Energiebedarf erreicht. CO2 kann so bis auf Restgehalte von 1,5 mg/l entfernt werden (pH-Wert 7,7; Calcitlösekapazität <5 mg/l).
Die Entsäuerungsleistung kann einfach durch Veränderung der Luftmengen an unterschiedliche Durchsätze angepasst werden.
Angelestraße 48/50
88214 Ravensburg
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