Neues Online-Messverfahren zur Resthärteüberwachung an Enthärtungsanlagen

Qualitätsgesteuerte Optimierung an Wasserenthärtungsanlagen

Dipl.-Ing. Winfried Schellbach

Die traditionelle Resthärteüberwachung an Enthärtungsanlagen arbeitet mit nasschemischen photometrischen Messverfahren. Charakteristisch dafür sind der Einsatz von Indikatoren, die fehlende Eigenüberwachung und regelmäßige Serviceaufwendungen für Reinigung und Justierung. Nachfolgend wird mit SOFTCONTROL eine Gerätefamilie vorgestellt, die mit einem vollkommen neuen Messverfahren ohne die Nachteile der photometrischen Messtechnik arbeitet.

Zur Erzeugung von Weichwasser werden seit Anfang der 60er Jahre verstärkt Ionenaustauscheranlagen mit Natriumchloridregeneration eingesetzt. Abb. 1 dokumentiert den Enthärtungsprozess an einer typischen Enthärtungsanlage. Der Verlauf und die Dynamik des Enthärtungsprozesses hängen dabei von den eingesetzten Ionenaustauscherharzen, den ordnungsgemäßen Regenerationsprozessen, den Entnahmemengen sowie deren Dynamik ab.

Gegenioneffekte, welche eine im Entladungsprozess bessere Harzkapazität und im Aufladungsprozess eine geringere Harzkapazität vortäuschen, erschweren die Erkennung des zu überwachenden Weichwassergrenzwertes im Enthärtungsprozess. Diese Prozesse laufen in der Praxis nicht konstant ab, weshalb bei allen Enthärtungsanlagen Harzkapazitäten aus Gründen der Variabilität und der fehlenden Prozessüberwachung nicht ausgeschöpft werden. Aus diesem Grund werden traditionell die Enthärtungsanlagen mengen- oder zeitgesteuert regeneriert. Untersuchungen dazu ergaben Kapazitätsreserven von 20 bis 50 % zur eingesetzten Harzkapazität.

Wünschenswert wäre eine ständige Überwachung des Enthärtungsprozesses, wie in Abb.1 dargestellt, um den gewünschten Erschöpfungsgrad erkennen und die Regenerationssteuerung der Enthärtungsanlage härteabhängig bewerkstelligen zu können. Jedoch ist dies mit den heutigen, weitgehend standardisierten traditionellen und bekannten photometrischen Messtechniken nicht möglich.

Grenzen traditioneller Onlineweichwasserüberwachung
In den letzten 40 Jahren hat sich das zyklische photometrische Messverfahren als technischer Standard zur Weichwasserüberwachung herausgebildet. Dabei wird stichprobenartig die Resthärte mittels Farbumschlag bestimmt, der ermittelte Restwasserhärtewert zum vorgegeben Weichwassergrenzwert verglichen und bei Grenzwertüberschreitung Alarm ausgelöst.