Technische Kesselspeisewasseraufbereitung
Enthärtung vs. Vollentsalzung
So viel ist klar: Kesselspeisewasser muss behandelt werden, damit die Dampfanlage reibungslos funktioniert. Schließlich neigt unbehandeltes, hartes Wasser zu Kalkablagerungen und Korrosion im Kessel – was wiederum die Energieeffizienz und Lebensdauer der gesamten Anlage deutlich reduziert. Um das zu verhindern, gibt es zwei gängige Methoden der technischen Wasseraufbereitung: Enthärtung und Entsalzung. Doch was ist die bessere Wahl? Dieser Frage wollen wir hier auf den Grund gehen.
Enthärtung oder Entsalzung – was ist die bessere Methode?
Eine Frage, die so einfach gar nicht beantwortet werden kann. Schließlich hängt die Wahl der optimalen Wasseraufbereitung von verschiedenen Faktoren wie der Wasserqualität oder der Investitionsbereitschaft ab. Welche Variante aber sollten Sie nun wählen? Enthärtung oder Vollentsalzung? Beides hat Vor- und Nachteile. Schauen wir uns die beiden Methoden also einmal genauer an.
Enthärtungsanlage – Entfernung von Calcium und Magnesium
Schema einer Enthärtungsanlage
Bei der Wasserenthärtung werden die Härtebildner Calcium (Ca++) und Magnesium (Mg++) mithilfe eines Ionentauscherharzes in Natrium getauscht. Bei diesem Verfahren bleibt die Leitfähigkeit des Wassers unverändert. Die restlichen Inhaltsstoffe verbleiben im Kesselspeisewasser. Sobald das Harz keine Stoffe mehr aufnehmen kann, wird es erneuert. Man spricht hier von der sogenannten Regeneration, die mit Natriumchlorid (Kochsalz) erfolgt.
Vorteile einer Enthärtungsanlage:
- Entfernung der Härtebildner Calcium und Magnesium
- geringer Aufwand
- leichte Handhabung
- niedrige Kosten
Doch die Enthärtung birgt auch Nachteile: So verhindert die Wasserenthärtung zwar die Bildung von Kalk und Kesselstein, Bikarbonat bleibt jedoch unverändert im Rohwasser enthalten. Im Kessel kommt es dann zur sogenannten „Sodaspaltung“. Das bedeutet, dass sich das Bikarbonat in Kohlendioxid (CO2) und Natriumhydroxid (NaOH) aufspaltet, was wiederum korrosives Kondensat und erhöhte Absalzverluste zur Folge hat. Verhindern lässt sich das Ganze nur, wenn das Zusatzwasser zusätzlich entsalzt wird. Dieses entsalzte Wasser kann mithilfe von Umkehrosmose oder einer zweisäuligen Ionenaustauscheranlage (Vollentsalzunganlage) produziert und z. B. zusätzlich über einen Entgaser entgast werden.
Vollentsalzung – Entfernung weiterer Salze
Zur Vollentsalzung (Demineralisierung) des Zusatzwassers werden normalerweise eine Umkehrosmoseanlage oder ein Ionenaustauscher (Kationen- und Anionentauscher) verwendet.
Beim Umkehrosmose-Verfahren wird in der Regel eine Enthärtungsanlage vorgeschaltet, um Ablagerungen an den Membranen der Umkehrosmose-Anlage zu vermeiden. Alternativ kann zum Schutz der empfindlichen Membrane aber auch ein Antiscalant verwendet werden. Optional kann zudem ein Mischbett nach der Umkehrosmose eingesetzt werden.
Wird das Wasser nach dem Ionenaustauscherprinzip entsalzt, benötigt man dafür im Standartverfahren einen Kationenaustauscher, einen Entgaser, einen Anionenaustauscher und idealerweise ein nachgeschaltetes Mischbett.
Vorteile einer Vollentsalzung:
- Entfernt mehr als 98 % der Salze im Zusatzwasser
- Entfernt a. Kalium (K+), Natrium (Na+), Chlorid (CI-), Nitrat (NO3-), Sulfat (SO4–), Kieselsäure (SiO4-) und Alkalität (HCO3-)
- Höhere Eindickungen des Kesselwassers sind möglich
- Ersparnis von Kesselchemie und Wasser
Fazit: Enthärtung oder Entsalzung?
Welche Methode der technischen Kesselspeisewasseraufbereitung ist also nun die Bessere?
Die Vollentsalzung ist für die meisten Dampferzeuger die wirtschaftlichere Variante. Dass liegt daran, dass Sie mit diesem Verfahren deutlich höher eindicken können, was Wasser und Chemie spart – in vielen Fällen sogar bis zu 60 %. Aber Achtung, die Investitionskosten bei Umkehrosmose oder Vollentsalzung sind erstmal deutlich höher. Hier kann ausschließlich eine Rentabilitätsberechnung genaue Antworten geben. Doch egal ob Enthärtung oder Vollentsalzung, beide Methoden müssen durch eine chemische Wasserbehandlung ergänzt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.