Nitrat zuverlässig aus Wasser entfernen

Wie eine Nitratentfernungsanlage arbeitet

Die Nitratentfernung erfolgt über ein selektives Ionenaustauscherharz. Dabei werden Nitrat-Ionen im Wasser gegen andere Ionen ausgetauscht. Nach einer definierten Wassermenge ist die Kapazität des Harzes erschöpft und die Anlage regeneriert mit Kochsalz beziehungsweise Natriumchlorid.

Der Regenerationsablauf besteht je nach Anlagentyp aus Rückspülen, Besalzen und Waschen. Danach steht die Anlage wieder für den nächsten Betriebszyklus zur Verfügung. Je höher der Nitratwert im Rohwasser ist und je niedriger der gewünschte Zielwert liegt, desto kürzer ist die Laufzeit bis zur nächsten Regeneration.

Einzelanlage oder Pendelanlage

Eine Einzelanlage ist eine kompakte Lösung für Anwendungen mit gut planbarer Wasserentnahme. Während der Regeneration steht in der Regel kein nitratreduziertes Wasser zur Verfügung oder es wird über einen Bypass Rohwasser bereitgestellt. Deshalb sollte die Regeneration bei Einzelanlagen möglichst in Zeiten geringer Wasserentnahme erfolgen, zum Beispiel nachts.

Eine Pendelanlage arbeitet mit zwei Druckbehältern. Erreicht eine Filterflasche ihre Kapazität, schaltet die Anlage automatisch auf die zweite Filterflasche um. Die erschöpfte Flasche kann dann regenerieren, während weiterhin nitratreduziertes Wasser verfügbar ist. Das ist sinnvoll, wenn eine unterbrechungsfreie Versorgung benötigt wird oder der Wasserbedarf weniger planbar ist.

Verschnitt und Zielqualität

Bei der Nitratentfernung wird häufig mit einer Verschneideeinrichtung gearbeitet. Dabei wird ein Teilstrom des Rohwassers mit dem aufbereiteten Wasser gemischt, um eine praxisgerechte Ausgangsqualität einzustellen. Der Verschnitt muss so eingestellt werden, dass der gewünschte Zielwert sicher eingehalten wird.

Wichtig ist, dass der Rohwasserwert und der Zielwert bekannt sind. Nur so lässt sich abschätzen, wie viel Wasser pro Regeneration aufbereitet werden kann und welche Anlagengröße sinnvoll ist. Bei stark schwankenden Nitratwerten sollte mit Sicherheitsreserve geplant werden.

Kapazität und Regenerationsintervall

Die Kapazität einer Nitratentfernungsanlage hängt im Wesentlichen vom eingesetzten Harzvolumen, vom Nitratwert im Rohwasser, vom gewünschten Zielwert und vom eingestellten Verschnitt ab. Je höher die Nitratbelastung, desto schneller ist das Harz erschöpft.

Als Grundprinzip gilt: Die verfügbare Kapazität der Anlage wird durch die zu entfernende Nitratfracht bestimmt. Für eine belastbare Auslegung müssen deshalb nicht nur der maximale Durchfluss, sondern auch Tagesmenge, Verbrauchsspitzen und gewünschte Versorgungssicherheit berücksichtigt werden.

Grenzen der Nitratentfernung

Eine Nitratentfernungsanlage reduziert gezielt Nitrat. Sie ist jedoch keine vollständige Brunnenwasseraufbereitung für alle möglichen Belastungen. Eisen, Mangan, Trübung, niedriger pH-Wert, Ammonium, Keime oder organische Belastungen müssen separat bewertet werden.

Bei Brunnenwasser sollte deshalb immer die vollständige Wasseranalyse geprüft werden. Wenn neben Nitrat auch Eisen, Mangan oder Trübstoffe vorhanden sind, können vorgeschaltete Filteranlagen, Greensand-Filteranlagen oder andere Aufbereitungsstufen erforderlich sein. Bei Keimbelastung kann zusätzlich eine UV-Anlage nach geeigneter Vorfiltration eingesetzt werden.

Nitrat messen und Betrieb kontrollieren

Für Auswahl, Einstellung und Kontrolle ist der Nitratwert entscheidend. Ein Nitrat-Messbesteck eignet sich zur Kontrolle des Rohwassers und des aufbereiteten Wassers. Gerade bei Eigenwasserversorgung und schwankenden Wasserwerten sollte der Nitratwert regelmäßig geprüft werden.

Bei Trinkwassernutzung ersetzt ein einfaches Messbesteck keine fachgerechte Wasseranalyse. Es ist aber eine sinnvolle Ergänzung zur Betriebskontrolle und zur Überwachung, ob die Anlage weiterhin im gewünschten Bereich arbeitet.

Regeneriersalz und Austauschharz

Nitratentfernungsanlagen regenerieren mit Salztabletten. Die Qualität des Regeneriersalzes ist wichtig für den störungsarmen Anlagenbetrieb. Ungeeignetes Salz kann Rückstände verursachen und die Funktion des Steuerventils oder der Solebildung beeinträchtigen.

Das Selektivaustauscherharz ist die zentrale Funktionskomponente der Anlage. Wenn das Harz erschöpft, verschmutzt oder nicht mehr ausreichend leistungsfähig ist, muss es ersetzt werden. Beim Harzwechsel sollten Harztyp, Füllmenge, Tankgröße und Anlagenausführung zusammenpassen.

Angaben für die Auslegung

Für eine belastbare Auslegung einer Nitratentfernungsanlage sind folgende Angaben erforderlich:

• aktueller Nitratwert im Rohwasser
• gewünschter Zielwert nach der Aufbereitung
• Nutzung als Trinkwasser, Brauchwasser oder Betriebswasser
• gewünschter maximaler Durchfluss
• Tagesmenge und Verbrauchsspitzen
• Einzelanlage oder unterbrechungsfreie Pendelanlage
• vorhandener Wasserdruck und Anschlussgröße
• Abwasseranschluss für die Regeneration
• Platzverhältnisse am Aufstellort
• weitere Wasserwerte wie Eisen, Mangan, pH-Wert, Ammonium, Nitrit, Trübung und Keime

Besonders bei Brunnenwasser sollte nicht nur der Nitratwert betrachtet werden. Begleitstoffe können die Verfahrensauswahl, Vorbehandlung und Betriebssicherheit beeinflussen.
 

Häufige Fragen zur Nitratentfernung

Wie funktioniert eine Nitratentfernungsanlage?

Eine Nitratentfernungsanlage arbeitet mit einem selektiven Ionenaustauscherharz. Nitrat-Ionen werden im Harz gebunden und gegen andere Ionen ausgetauscht. Nach Erschöpfung der Kapazität regeneriert die Anlage mit Kochsalz.

Wann brauche ich eine Nitratentfernungsanlage?

Eine Nitratentfernungsanlage wird benötigt, wenn der Nitratwert im Wasser zu hoch ist und gezielt abgesenkt werden soll. Das betrifft häufig Brunnenwasser, Eigenwasserversorgung oder Regionen mit landwirtschaftlicher Belastung.

Was ist der Unterschied zwischen Einzelanlage und Pendelanlage?

Eine Einzelanlage arbeitet mit einem Druckbehälter und steht während der Regeneration nicht für nitratreduziertes Wasser zur Verfügung. Eine Pendelanlage hat zwei Druckbehälter und schaltet automatisch um, sodass weiterhin aufbereitetes Wasser bereitgestellt werden kann.

Kann der Nitratwert über einen Verschnitt eingestellt werden?

Ja, über eine Verschneideeinrichtung kann ein Teil Rohwasser zugemischt werden, um eine gewünschte Ausgangsqualität einzustellen. Der Verschnitt muss so eingestellt werden, dass der gewünschte Nitratwert sicher eingehalten wird.

Wie oft muss eine Nitratentfernungsanlage regenerieren?

Das hängt vom Nitratwert im Rohwasser, vom Zielwert, vom Wasserverbrauch und von der Anlagenkapazität ab. Je höher die Nitratbelastung und je größer die entnommene Wassermenge, desto häufiger muss regeneriert werden. Als sehr grobe Faustformel kann bei einer Nitratbelastung von etwa 75 mg/l (rund 50 % über dem Trinkwassergrenzwert von 50 mg/l) mit ungefähr 0,1 bis 0,2 kg Regeneriersalz pro m³ aufbereitetem Wasser gerechnet werden. Der tatsächliche Salzverbrauch hängt jedoch stark von Harztyp, Anlagenauslegung, Verschnitt und Betriebsweise ab.

Welches Salz wird für die Regeneration benötigt?

Für die Regeneration werden geeignete Salztabletten verwendet. Sie bilden die Sole, mit der das Ionenaustauscherharz regeneriert wird. Die Salzqualität sollte zur Wasseraufbereitungsanlage passen.

Kann eine Nitratentfernungsanlage auch Nitrit entfernen?

Nitratentfernungsanlagen sind auf Nitrat ausgelegt. Da Nitrit ebenfalls zu den Anionen gehört, kann es in der Regel mit entfernt werden. Der genaue Wirkungsgrad hängt jedoch von der Wasserzusammensetzung, dem eingesetzten Harz und den Betriebsbedingungen ab. Bei erhöhten Nitritwerten im Trinkwasser sollte die Ursache zusätzlich fachlich untersucht werden.

Entfernt eine Nitratentfernungsanlage auch Eisen und Mangan?

Nein, eine Nitratentfernungsanlage ist nicht zur gezielten Entfernung von Eisen und Mangan vorgesehen. Bei Brunnenwasser mit Eisen oder Mangan müssen geeignete Vorbehandlungsstufen geprüft werden.

Ist eine Nitratentfernungsanlage für Brunnenwasser geeignet?

Ja, wenn die übrigen Wasserwerte passen oder entsprechend vorbehandelt werden. Bei Brunnenwasser sollten neben Nitrat auch pH-Wert, Eisen, Mangan, Ammonium, Nitrit, Trübung und Keime geprüft werden.

Wie kontrolliere ich den Nitratwert?

Der Nitratwert kann mit einem Nitrat-Messbesteck kontrolliert werden. Für Trinkwassernutzung ist zusätzlich eine fachgerechte Wasseranalyse sinnvoll, insbesondere bei Eigenwasserversorgung und schwankenden Wasserwerten.