The Lime- Carbonic Acid System in the Water

The Lime- Carbonic Acid System in the Water
How does lime enter the water?
Wie kommt der Kalk ins Wasser?
H2O + 0,5–1 mg/l CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
H2O + 10–20 mg/l CO2
+ CaCO3 (Kalkstein)
 Ca (HCO3)2 + CO2
Ca (HCO3)2 + CO2
 CaCO3 + Ca (HCO3)2 + CO2
Tillman`s Kurve
Hardness of water
Härte des Wassers
Gesamthärte (GH)
Ca2+
Mg2+
HCO3-
Ca2+
Mg2+
Karbonathärte (KH)
= temporäre Härte
Carbonate hardness
= temporary hardness
Ca2+
Ca2+
Mg2+
NO3Cl-
Mg2+
Ca2+
SO42-
Nichtkarbonathärte (NKH)
= permanente Härte
Non carbonate hardness
= permanent hardness
Units
Einheiten
Umrechnung
Conversion
° dH
° eH
° fH
ppm
mmol/l
Deutsche Härte
1° dH
1
1,253
1,78
17,8
0,1783
Englische Härte
1° eH
0,798
1
1,43
14,3
0,142
Franz. Härte
1° fH
0,560
0,702
1
10
0,1
1 ppm
0,056
0,07
0,1
1
0,01
5,6
7,02
10
100
1
ppm CaCO3
(USA)
mmol/l
Erdalkali-Ionen
1 mmol/l
Das Kalk-Kohlensäure System
als Puffer The Lime-Carbonic Acid System as a Buffer
HCO3- + H+

H2CO3
CO2 + OH-


CO2 + H2O
HCO3-
Redfield-Formel
Atomverhältnis
106 C : 16 N : 1 P
Masseverhältnis 41 C : 7 N : 1 P
Tagesgang pH-Wert und CO2 in
einem Teich Diurnal variations in pH and CO in a pond
2
8,80
pH-Wert
8,60
8,40
8,20
7,80
Uhrzeit
3:30
1:30
23:30
21:30
19:30
17:30
15:30
13:30
9:30
11:30
Tageszeit
7:30
7,60
5:30
pH-Wert
8,00
Tagesgang pH-Wert und CO2 in
einem Teich Diurnal variations in pH and CO in a pond
7,60
0,00
Tageszeit
Uhrzeit
CO2-Konzentration (mg/l)
1,00
3:30
7,80
1:30
2,00
23:30
8,00
21:30
3,00
19:30
8,20
17:30
4,00
15:30
8,40
13:30
5,00
11:30
8,60
9:30
6,00
7:30
8,80
5:30
pH-Wert
pH-Wert
2
Carbon – Trophic Types
Kohlenstoff-Ernährungstypen
1. Fontinalis Typ
Carbon – Trophic Types
Kohlenstoff-Ernährungstypen
2. Elodea Typ
Carbon – Trophic Types
Kohlenstoff-Ernährungstypen
3. Scenedesmus Typ
30.10.2015
16
23.5.15
Suitable Species
30.10.2015
18
Water softeners
Enthärtung des Wassers
• Ionenaustauscher
Ion Exchanger
• Umkehrosmose
Reverse Osmosis
Softening with an Ion Exchanger
Enthärtung mit Ionentauscher
Ausgangsposition
Betrieb
Regeneration
Hartes Wasser
Salzlösung
Mg2+
Ca2+
Na+
Na+
Na+
HARZ
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Ca2+
Mg2+
Na+
Mg2+
Ca2+
Mg2+
Ca2+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
HARZ
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
HARZ
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Weiches Wasser
Mg2+
Ca2+
Ca2+
Mg2+
Ca2+
Mg2+
Abwasser
Water softeners
Mobiler Ionentauscher
Mobiler Ionentauscher
Mobile Ion Exchanger
• Pendelanlage zur unterbrechungsfreien
Erstbefüllung. Pendulum system for an
uninterrupted first filling
• Vollautomatischer Betrieb.
Fully automatic operation
• Durchfluss ca. 2 m³/h
• Salzbedarf: 54 g Salz/°dH/m³.
Salt demand
Bsp.: 50 m³, Enthärtung 5° dH
Salzbedarf = 13,5 kg
Quelle: Grünbeck
• Preis: ca. € 4.000.- (excl. Mwst.)
Price excl. VAT
Ion exchanger
Ionentauscher
Vorteile:
• Keine Kalkablagerungen mehr – der Aufwuchs kann leichter von Oberflächen
Advantage: No limescale – aufwuchs are easily removed
entfernt werden.
Nachteil:
• Bei mobilen Anlagen bleibt das Nachfüllwasser unbehandelt.
Disadvantage: In mobile systems, the refill water is left untreated
• Anreicherung mit Natrium kann sich negativ auf Pflanzenwachstum
auswirken (Anreicherung 8,2 mg/l Na+ pro °dH).
Disadvantage: Accumulation of sodium can have a negative influence on
plantgrowth (an enrichment of 8,2 mg/l Na per degree German hardness)
Hardness of water
Härte des Wassers
Gesamthärte (GH)
Ca2+
Mg2+
HCO3-
Ca2+
Mg2+
Karbonathärte (KH)
= temporäre Härte
Carbonate hardness
= temporary hardness
Ca2+
Ca2+
Mg2+
NO3Cl-
Mg2+
Ca2+
SO42-
Nichtkarbonathärte (NKH)
= permanente Härte
Non carbonate hardness
= permanent hardness
Hardness of water
Härte des Wassers
Gesamthärte (GH)
Na+
Na+
Na+
HCO3-
Na+
Karbonathärte (KH)
= temporäre Härte
Carbonate hardness
= temporary hardness
Na+
Na+
Na+
NO3-
Na+
Na+
Cl-
Na+
SO42-
Nichtkarbonathärte (NKH)
= permanente Härte
Non carbonate hardness
= permanent hardness
Reverse Osmosis
Umkehrosmose
z.B. GENO-OSMO-X
• Max. Durchfluss: 1,6 m³/Std.
Max. flow rate
•
entfernt alle Ionen
Eliminates all ions
• Verschneiden oder Mineralien
anreichern
Mixes or adds minerals
• Ausbeute 80%
Effective
• Vollautomatischer Betrieb
Fully automatic
• Preis: ca. € 14.000.- (excl. Mwst.)
Quelle: Grünbeck
Price excl. VAT
Hardening Softwater
Aufhärtung von Weichwasser
1.
2.
Optilake (Lavaris)
Aufhärtungsanlage mit Kohlendioxidgas und Kalzium-/
Hardening system using Carbon dioxide
Magnesiumkarbonat
gas and calcium-/magnesium carbonate