Enthärtungspatrone EHP100
bei 10 °dH bis zu 40.000 l

Enthärtungspatrone EHP100 mit 100 Liter Harz für hohe Weichwassermengen

Die Enthärtungspatrone EHP100 ist die größte Einzelpatrone dieser Baureihe. Mit 100 Litern stark saurem Kationenaustauscherharz eignet sie sich für hohe Weichwassermengen, lange Betriebsintervalle und größere technische Anwendungen, bei denen eine EHP50 oder EHP75 zu häufig neu befüllt werden müsste.

Bei einer Rohwasserhärte von 10 °dH können mit einer vollständigen Harzfüllung bis zu ca. 40.000 Liter Weichwasser erzeugt werden. Bei 20 °dH beträgt die rechnerische Richtkapazität ca. 20.000 Liter.

Die Patrone arbeitet hydraulisch mit dem vorhandenen Wasserdruck. Während des normalen Betriebs werden weder eine elektrische Steuerung noch ein automatischer Regenerationszyklus benötigt.

Die EHP100 ist besonders für flexible, mobile oder zeitlich begrenzte Anwendungen vorgesehen, bei denen große Wassermengen enthärtet werden sollen, ohne eine fest installierte Regenerationsanlage aufzubauen.

Größte Kapazität innerhalb der Patronenbaureihe

Die EHP100 besitzt das größte Harzvolumen der EHP-Serie und damit die höchste rechnerische Enthärtungskapazität.

Die 100-Liter-Ausführung bietet:

• bis zu ca. 40.000 Liter Weichwasser bei 10 °dH

• lange Betriebsintervalle zwischen den Harzwechseln

• hohe Kapazitätsreserve bei schwankender Rohwasserhärte

• geringere Häufigkeit von Betriebsunterbrechungen

• gute Eignung für größere technische Befüllungen

• flexible Verwendung ohne automatische Regeneration

• wiederverwendbaren GFK-Drucktank

• einfache Anpassung der Kapazität an die Rohwasserhärte

Die EHP100 ist damit für Anwendungen vorgesehen, bei denen eine große Weichwassermenge innerhalb eines einzelnen Druckbehälters bereitgestellt werden soll.

Typische Einsatzbereiche

Die Enthärtungspatrone eignet sich für technische, gewerbliche und industrielle Anwendungen mit hohem, aber nicht zwingend kontinuierlichem Weichwasserbedarf.

Typische Einsatzbereiche sind:

• große technische Befüllungen

• längere Wartungs- und Serviceeinsätze

• mobile Wasseraufbereitung

• vorübergehende Weichwasserversorgung

• Überbrückung bei Ausfall einer Enthärtungsanlage

• temporäre Produktionskampagnen

• Versorgung einzelner Maschinen oder Produktionsbereiche

• größere Reinigungs- und Spülvorgänge

• Versuchs- und Pilotanlagen

• zeitlich begrenzte Prozesswasserversorgung

• Vorenthärtung von Umkehrosmoseanlagen

• Anwendungen ohne automatische Regenerationsmöglichkeit

Bei dauerhaftem oder kontinuierlichem Weichwasserbedarf sollte geprüft werden, ob eine automatisch regenerierende Enthärtungsanlage wirtschaftlicher und betrieblich geeigneter ist.

Funktionsweise der Enthärtung

Die EHP100 arbeitet nach dem Prinzip des Kationenaustauschs.

Das enthaltene stark saure Kationenaustauscherharz befindet sich in Natriumform. Während das Rohwasser durch das Harzbett strömt, nimmt das Harz Calcium- und Magnesiumionen auf.

Im Austausch gibt das Harz Natriumionen an das Wasser ab.

Dadurch werden:

• Calciumionen aus dem Wasser aufgenommen

• Magnesiumionen aus dem Wasser aufgenommen

• die Gesamthärte stark reduziert

• Kalkbildung verhindert oder deutlich vermindert

• Wärmeübertragungsflächen vor Kalkablagerungen geschützt

• nachgeschaltete Maschinen und Anlagen entlastet

• nahezu härtefreies Weichwasser erzeugt

Das Verfahren reduziert gezielt die Wasserhärte. Der gesamte Salzgehalt wird dabei nicht entfernt.

Die EHP100 ist deshalb keine Vollentsalzungspatrone. Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers wird durch die Enthärtung nicht wesentlich abgesenkt, da Calcium und Magnesium gegen Natrium ausgetauscht werden.

Kapazität abhängig von der Rohwasserhärte

Die behandelbare Wassermenge hängt unmittelbar von der Härte des Rohwassers ab.

Je höher die Rohwasserhärte ist, desto mehr Calcium und Magnesium muss das Harz aufnehmen und desto schneller wird die vorhandene Austauschkapazität verbraucht.

Die EHP100 besitzt eine Richtkapazität von ca. 400 m³ × °dH.

Die voraussichtlich behandelbare Wassermenge wird folgendermaßen berechnet:

400 m³ × °dH ÷ Rohwasserhärte in °dH = behandelbare Wassermenge in m³

Beispiele zur Kapazitätsberechnung

Die Kapazitätswerte dienen als technische Orientierung. Die tatsächlich nutzbare Wassermenge wird zusätzlich beeinflusst durch:

• genaue Zusammensetzung des Rohwassers

• erforderliche Resthärte

• Betriebsdurchfluss

• Wassertemperatur

• Zustand und Alter des Harzes

• vorherige Belastung des Harzes

• Eisen- und Mangangehalt

• Partikel- und Trübstoffbelastung

• gleichmäßige Durchströmung des Harzbetts

• festgelegten Wechselpunkt

Für eine belastbare Auswahl der Patronengröße muss die Rohwasserhärte bekannt sein.

Betriebsdurchfluss und Resthärte

Der Betriebsdurchfluss muss an die benötigte Wasserqualität und die hydraulischen Grenzen der Patrone angepasst werden.

Bei einem zu hohen Volumenstrom verkürzt sich die Kontaktzeit zwischen Wasser und Ionenaustauscherharz. Dadurch kann die Resthärte bereits ansteigen, obwohl rechnerisch noch Austauschkapazität vorhanden ist.

Mögliche Folgen einer hydraulischen Überlastung sind:

• vorzeitiger Härtedurchbruch

• erhöhte Resthärte am Ausgang

• schwankende Weichwasserqualität

• unvollständige Nutzung der Harzkapazität

• ungleichmäßige Belastung des Harzbetts

• unerwünschte Druckverluste

Bei technischen Anwendungen mit besonders niedriger zulässiger Resthärte sollte der Volumenstrom begrenzt und die Wasserqualität regelmäßig kontrolliert werden.

Vier Harzsäcke für 100 Liter Füllvolumen

Die EHP100 wird aufgrund des hohen Gesamtgewichts nicht mit eingefülltem Harz zum Aufstellort transportiert.

Drucktank und Enthärtungsharz werden getrennt geliefert. Für die vollständige Befüllung werden vier Säcke mit jeweils 25 Litern Harz benötigt.

Die vier Säcke entsprechen genau dem vorgesehenen Harzvolumen von 100 Litern.

Die getrennte Lieferung erleichtert:

• den Transport zum Aufstellort

• das Einbringen in Technikräume

• die Handhabung bei Treppen und engen Zugängen

• das Positionieren des leeren Drucktanks

• die senkrechte Ausrichtung der Patrone

• die Befüllung am endgültigen Standort

Der Drucktank sollte vor dem Einfüllen des Harzes am vorgesehenen Aufstellort positioniert werden. Nach der Befüllung mit Harz und Wasser sollte die Patrone möglichst nicht mehr versetzt werden.

Erstbefüllung am Aufstellort

Vor der ersten Verwendung muss die EHP100 vollständig mit Harz befüllt, entlüftet und gespült werden.

Grundsätzlicher Ablauf:

• Drucktank am endgültigen Standort senkrecht aufstellen

• Verteilerkopf vorsichtig entfernen

• internes Verteilerrohr mittig positionieren

• obere Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• vier 25-Liter-Säcke vollständig einfüllen

• Gewinde und Dichtflächen sorgfältig reinigen

• Verteilerkopf fachgerecht montieren

• Ein- und Ausgang entsprechend der Fließrichtung anschließen

• geeignete Absperrarmaturen vorsehen

• Wasserzufuhr langsam öffnen

• Drucktank vollständig entlüften

• sämtliche Anschlüsse auf Dichtheit kontrollieren

• Harzbett gründlich spülen

• Resthärte am Ausgang messen

Während der Befüllung darf kein Harz in das Verteilerrohr gelangen. Harzkugeln dürfen nicht auf Gewinden oder Dichtflächen verbleiben.

Vor der Verwendung sollten ungefähr drei Bettvolumen Spülwasser verworfen werden. Bei 100 Litern Harz entsprechen drei Bettvolumen etwa 300 Litern Wasser.

Das enthärtete Wasser sollte erst verwendet werden, wenn es klar ist und die geforderte Resthärte erreicht wird.

Gleichmäßige Durchströmung des Harzbetts

Der Verteilerkopf führt das Rohwasser über das Harzbett. Das interne Verteilersystem sammelt das enthärtete Wasser und führt es zum Patronenausgang.

Eine vollständige Entlüftung ist erforderlich, damit:

• keine größeren Luftpolster im Drucktank verbleiben

• das gesamte Harzvolumen genutzt wird

• das Harzbett gleichmäßig durchströmt wird

• hydraulische Kurzschlussströmungen vermieden werden

• Druckstöße beim Anfahren reduziert werden

• eine stabile Enthärtungsleistung erreicht wird

Ein- und Ausgang besitzen jeweils einen Anschluss mit ¾ Zoll.

Die angeschlossenen Leitungen müssen spannungsfrei montiert werden. Unzulässige mechanische Kräfte dürfen nicht auf den Verteilerkopf übertragen werden.

Härtedurchbruch zuverlässig kontrollieren

Die rechnerische Kapazität allein reicht nicht aus, um den tatsächlichen Erschöpfungszeitpunkt sicher zu bestimmen.

Schwankungen der Rohwasserhärte, der Wasserzusammensetzung und des Volumenstroms können die nutzbare Kapazität verändern.

Die Resthärte sollte daher regelmäßig hinter der Patrone kontrolliert werden.

Für niedrige Härtewerte eignet sich das Resthärte-Messbesteck RH-1. Es ermöglicht eine Messung mit einer Auflösung von 0,1 beziehungsweise 0,05 °dH je Tropfen.

Ein Harzwechsel ist erforderlich, wenn:

• die Resthärte am Ausgang ansteigt

• der festgelegte Härtegrenzwert überschritten wird

• kein ausreichend enthärtetes Wasser mehr erzeugt wird

• die berechnete Kapazität erreicht wurde

• das Harz verschmutzt oder hydraulisch beeinträchtigt ist

• trotz korrektem Betrieb wieder Kalkablagerungen auftreten

Bei empfindlichen technischen Anwendungen sollte der Härtedurchbruch durch regelmäßige Messungen erkannt werden, bevor sichtbare Ablagerungen entstehen.

Was die EHP100 entfernt

Die EHP100 ist gezielt für die Reduzierung der Wasserhärte ausgelegt.

Sie reduziert insbesondere:

• Calcium

• Magnesium

• Gesamthärte

• Kalkbildungsneigung

Die Patrone entfernt nicht gezielt:

• den gesamten Salzgehalt

• Natrium

• Chlorid

• Nitrat

• Sulfat

• Kieselsäure

• organische Stoffe

• Geruchs- oder Geschmacksstoffe

• Keime und Mikroorganismen

• Eisen und Mangan

• Trüb- und Schwebstoffe

Für eine Reduzierung der Leitfähigkeit oder des gesamten Salzgehalts sind andere Verfahren wie Umkehrosmose oder Vollentsalzung erforderlich.

Natriumanstieg nach der Enthärtung

Beim Kationenaustausch werden Calcium und Magnesium gegen Natrium ausgetauscht. Dadurch steigt der Natriumgehalt des enthärteten Wassers.

Als rechnerischer Orientierungswert erhöht sich der Natriumgehalt um ungefähr 8,2 mg/l je vollständig entferntem Grad deutscher Härte.

Bei einer vollständigen Enthärtung von 20 °dH ergibt sich beispielsweise:

20 °dH × 8,2 mg/l = ca. 164 mg/l zusätzlicher Natriumgehalt

Bei einer vorgesehenen Nutzung als Trinkwasser sind insbesondere zu berücksichtigen:

• Natriumgehalt des Rohwassers

• Höhe der entfernten Wasserhärte

• vorgesehene Verwendung

• hygienischer Zustand der Patrone

• Werkstoffe der Installation

• geltende Anforderungen an die Trinkwasserinstallation

• ordnungsgemäße Absicherung gegenüber dem Trinkwassernetz

Die Enthärtungspatrone desinfiziert das Wasser nicht. Das Rohwasser muss bereits eine für die vorgesehene Verwendung geeignete mikrobiologische Qualität besitzen.

Vorenthärtung für Umkehrosmoseanlagen

Die EHP100 kann als temporäre oder mobile Vorenthärtung vor einer größeren Umkehrosmoseanlage eingesetzt werden.

Durch die Entfernung von Calcium und Magnesium wird das Risiko von Härteablagerungen auf den Membranen reduziert.

Der Einsatz kann sinnvoll sein:

• bei hartem Rohwasser

• vor mobilen Umkehrosmoseanlagen

• bei Versuchs- und Pilotanlagen

• während Wartungs- und Serviceeinsätzen

• bei diskontinuierlicher Permeaterzeugung

• als vorübergehender Ersatz einer stationären Vorenthärtung

• bei zeitlich begrenzten Produktionskampagnen

• bei größeren benötigten Rohwassermengen

Die Enthärtungspatrone ersetzt keine vollständige Auslegung der Umkehrosmoseanlage.

Neben Calcium und Magnesium können weitere Wasserinhaltsstoffe wie Sulfat, Barium, Strontium, Kieselsäure, Eisen und organische Stoffe für die Membranauslegung relevant sein.

Einsatzgrenzen bei Brunnen- und Prozesswasser

Bei normalem Stadtwasser kann die EHP100 zur Enthärtung eingesetzt werden, wenn Rohwasserhärte und Betriebsbedingungen zur Patrone passen.

Bei Brunnen- oder Prozesswasser sollte vor dem Einsatz geprüft werden, ob weitere störende Inhaltsstoffe vorhanden sind.

Besonders relevant sind:

• Eisen

• Mangan

• Trübstoffe

• Schwebstoffe

• organische Belastungen

• Öle und Fette

• Oxidationsmittel

• ungewöhnliche pH-Werte

Diese Stoffe können das Harz verschmutzen, die Austauschkapazität reduzieren oder das Harzbett hydraulisch beeinträchtigen.

Die Enthärtungspatrone ist nicht zur zuverlässigen Entfernung von Eisen, Mangan oder Trübstoffen vorgesehen.

Wiederverwendbar durch vollständigen Harzwechsel

Die EHP100 ist keine Einwegpatrone. GFK-Drucktank, PE-Innenbehälter, Verteilerkopf und internes Wasserverteilersystem können nach der Erschöpfung des Harzes weiterverwendet werden.

Für eine vollständige Neubefüllung werden 100 Liter geeignetes Enthärtungsharz benötigt.

Dies entspricht vier Säcken Lewatit S 1567 mit jeweils 25 Litern.

Das Harz besitzt folgende Eigenschaften:

• stark saures Kationenaustauscherharz

• Lieferform in Natriumform

• gelförmige Struktur

• Sulfonsäure als funktionelle Gruppe

• vernetzte Polystyrolmatrix

• gleichmäßige Harzperlen

• geeignet für Wasserenthärtung und UO-Vorbehandlung

Grundsätzlicher Ablauf des Harzwechsels

• Wasserzufuhr schließen

• Patrone vollständig drucklos machen

• vorhandenes Wasser ablassen

• Verteilerkopf vorsichtig entfernen

• erschöpftes Harz vollständig entfernen

• Drucktank und Verteilerrohr mit sauberem Wasser spülen

• Verteilerrohr mittig positionieren

• Öffnung des Verteilerrohrs verschließen

• vier Säcke mit jeweils 25 Litern neuem Harz einfüllen

• Gewinde und Dichtflächen reinigen

• Verteilerkopf fachgerecht montieren

• Patrone langsam mit Wasser füllen

• vollständig entlüften

• Harzbett gründlich spülen

• Dichtheit und Resthärte kontrollieren

Das Harz wird während des normalen Patronenbetriebs nicht automatisch regeneriert.

Enthärtungspatrone oder automatische Enthärtungsanlage

Die EHP100 ist für hohe, aber zeitlich begrenzte oder unregelmäßige Weichwassermengen vorgesehen.

Während des Betriebs benötigt sie:

• keine elektrische Steuerung

• keinen automatischen Regenerationszyklus

• keinen separaten Salzbehälter

• keine Salztabletten

• keinen Regenerationswasserablauf

Nach Erschöpfung muss die Harzfüllung jedoch vollständig ausgetauscht oder außerhalb der Patrone fachgerecht regeneriert werden. Während des Harzwechsels steht über diese Patrone kein Weichwasser zur Verfügung.

Bei regelmäßigem oder kontinuierlichem Wasserverbrauch ist eine vollautomatische Enthärtungsanlage meist zweckmäßiger. Sie regeneriert das Harz automatisch mit Salzlösung und kann entsprechend Rohwasserhärte, Durchfluss und Verbrauch ausgelegt werden.

Lagerung und längere Stillstandszeiten

Patrone und Enthärtungsharz sollten:

• frostfrei gelagert werden

• vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden

• nicht vollständig austrocknen

• vor verschmutztem Wasser geschützt werden

• nicht mit ungeeigneten Chemikalien in Kontakt kommen

• bei längeren Stillstandszeiten hygienisch kontrolliert werden

• vor erneuter Verwendung gründlich gespült werden

Nach längeren Stillstandszeiten sollten Dichtheit, Harzzustand und Resthärte am Ausgang geprüft werden.

Aufbau der EHP100

• Drucktank aus glasfaserverstärktem Kunststoff

• druckbeständiger Innenbehälter aus PE

• Verteilerkopf aus PE/PVC

• integrierte Entlüftungsfunktion

• internes Wasserverteilersystem

• zwei Anschlüsse mit ¾ Zoll

• vorgesehen für 100 Liter Kationenaustauscherharz

• vier Harzsäcke mit jeweils 25 Litern

• wiederbefüllbare Konstruktion

• Befüllung nach der Aufstellung

Technische Daten

Lieferumfang

• Enthärtungspatrone EHP100

• GFK-Drucktank mit PE-Innenbehälter

• Verteilerkopf mit Entlüftungsfunktion

• internes Wasserverteilersystem

• vier Säcke mit jeweils 25 Litern Enthärtungsharz

• insgesamt 100 Liter betriebsbereites Kationenaustauscherharz

Die Befüllung des Drucktanks erfolgt am vorgesehenen Aufstellort.

Anschlussleitungen, Absperrarmaturen sowie Messmittel für Rohwasser- und Resthärte sind nicht Bestandteil des Lieferumfangs, sofern sie nicht ausdrücklich zusätzlich ausgewählt werden.

EHP75 oder EHP100 auswählen

Die EHP100 ist die größte Einzelpatrone der Baureihe und für den höchsten Kapazitätsbedarf vorgesehen.

Die Enthärtungspatrone EHP75 besitzt 75 Liter Harzvolumen und erreicht bei 10 °dH eine Richtkapazität von ca. 30.000 Litern.

Die EHP100 bietet gegenüber der EHP75:

• 25 Liter zusätzliches Harzvolumen

• rund 33 % höhere rechnerische Kapazität

• bis zu ca. 40.000 Liter bei 10 °dH

• längere Betriebsintervalle

• größere Reserve bei schwankender Wasserhärte

• geringere Häufigkeit von Harzwechseln

• höhere Eignung für große technische Befüllungen

Für die Auswahl sind insbesondere zu berücksichtigen:

• Rohwasserhärte

• benötigte Weichwassermenge

• erforderlicher Betriebsdurchfluss

• gewünschte Betriebsdauer

• zulässige Resthärte

• verfügbare Aufstellfläche

• Transport- und Einbringbedingungen

• Häufigkeit der Harzwechsel