Waterontharding voor grote waterverbruikers

Wat te doen bij te hard water in appartementen en industrie?

Waterverzachters zijn er in alle formaten. Ze kunnen niet alleen van nut zijn in de doorsnee woning, maar kunnen ook toegepast worden in appartementsgebouwen of industriële complexen. Ook voor grote waterverbruikers kunnen waterverzachters een noodzakelijke oplossing bieden voor te hard water. Dit artikel verkent de verschillende soorten waterverzachters en hun installatie en onderhoud.

Wat is een waterverzachter?

Kalk is een groot probleem voor de Belgische waterleidingen. Het is veelvuldig aanwezig in het water en heeft meerdere negatieve effecten. Zo kan kalkafzetting schade veroorzaken aan warmtewisselaars, kranen, stomers en meer. Daarnaast zorgt kalk voor een minder efficiënte werking van het systeem, waardoor er minder rendement is en er dus meer energie verbruikt moet worden. Economisch en ecologisch vormt dit dus een wezenlijk probleem. Ook op esthetisch vlak kan kalkafzetting een probleem vormen: denk maar aan uw glanzende vaat.

Waterhardheid hangt af van de specifieke regio, maar in België heeft tot 80% van de huishoudens een probleem met te veel kalk. Voor een gezin van vier personen gaat het op 20 jaar tijd al snel om een ton kalk dat door de leidingen stroomt en wordt afgezet. Je kan de hardheid van het water in jouw gemeente terugvinden op de website van je drinkwaterbedrijf. Vaak wordt er aangeraden om vanaf 15 fH een waterontharder aan te schaffen.

Kalkafzetting zorgt voor minder rendement en meer energieverbruik

Om het rendement te garanderen en hoogwaardige apparatuur te beschermen, moet de kalk dus uit het water gehaald worden. De waterverzachter zorgt ervoor dat de hardheidscomponenten calcium en magnesium uit het water worden gehaald. Deze stoffen worden vervangen door natrium, dat geen afzettingen geeft bij de gebruikers. Bovendien voelt het ontharde water aangenamer en is het beter voor de huid.

Waterverzachters zijn ionenwisselaars. Hiervoor wordt een ionenuitwisselingshars gebruikt. Dat zijn harsbolletjes geladen met natriumionen. Die bolletjes zitten in een reservoir waar het te ontharden water doorheen stroomt. Wanneer het harde water over de hars stroomt worden calcium- en magnesiumionen in het water uitgewisseld met de natriumionen in het hars en wordt het water dus onthard.

Door het onttrekken van calcium- en magnesiumionen uit het water, raken de harsbolletjes echter verzadigd. Maar deze verzadigde hars kan opnieuw worden geladen met natriumionen. De regeneratie volgt in grote lijnen de volgende stappen: de harsbolletjes worden gewassen en vervolgens wordt er pekelwater (waarin een speciaal zuiverend zout is opgelost) doorheen het reservoir met hars gestuurd. Wanneer de hars opnieuw in contact komt met de natriumionen worden die opnieuw opgenomen. De calcium- en magnesiumionen verdwijnen vervolgens met het spoelwater in de afvoer. Een nieuwe cyclus van ontharding kan beginnen.

Concreet bestaat een waterverzachter uit één of meerdere polyestertanks, die de hars bevatten en waar het water dus doorheen stroomt. Tijdens de regeneratiefase wordt de pekel aangezogen in één kolom, terwijl eventueel bijkomende kolommen de levering van zacht water verzorgen. Enkelvoudige ontharders leveren noodgedwongen hard water tijdens de regeneratie. Een microprocessor bestuurt de meerwegbesturingsklep bovenop de harsfles(sen) tijdens de verschillende fases van de regeneratie. De dubbele vlotterbeveiliging zorgt ervoor dat er geen lucht in het toestel komt tijdens de spoeling.

Soorten waterverzachters

Flessen

Er zijn verschillende soorten waterverzachters, waarbij het aantal flessen of kolommen een eerste factor is. Zo zijn er enkelvoudige (simplex, 1 harsfles), dubbele (duplex, 2 flessen) en meervoudige (triplex en meer) ontharders. Het aantal flessen hangt af van de benodigde capaciteit en redundantie. Met andere woorden: hoeveel water er verbruikt wordt en hoe noodzakelijk één of meerdere back-ups zijn om zacht water steeds te kunnen garanderen. Indien men altijd zacht water wil, volstaat een simplex niet.

Alles hangt af van de benodigde capaciteit en het piekdebiet

De regeneratie van de flessen kan tijd- of volumegestuurd verlopen, of zelfs door een combinatie van beide. De meest geavanceerde toestellen onderscheiden zich van simpelere uitvoeringen vooral wat de accessoires betreft, zoals een zoutalarm of hygiënespoeling. Een geleidbaarheidsmeeting bespaart gemakkelijk 50% op het spoelwaterverbruik, terwijl een isolatiemantel en automatische harsontsmetting de bacteriologische degradatie van het drinkwater beperken.

Tegenwoordig is opvolging op de smartphone via wifi een optie, samen met lekveiligheid in het ganse gebouw met continue afnamemonitoring en draadloze leksensoren. Wat efficiëntie betreft, is er vaak een energiezuinige stand-bymodus met naderingssensor.

De hars zelf bestaat eveneens in verschillende uitvoeringen. Bij het doorstromen van het water in de flessen onder druk kan minderwaardig hars breken, waarna ze onderaan de harsfles zullen samenklitten. Dit bemoeilijkt het doorstromen, waardoor er een merkbaar drukverlies zal zijn. Het is dus steeds belangrijk om kwalitatieve harsen te kiezen, die langer meegaan en tevens de levensduur van de ontharder verlengen.

Harsen

Er valt een onderscheid te maken tussen homogeen en heterogeen hars. Bij de eerste soort zijn de harsbolletjes allemaal even groot, terwijl bij heterogeen hars de openingen tussen de bolletjes groter zijn. Hierdoor is er meer pekel- en spoelwater nodig om het hars te reinigen. Een waterverzachter met homogeen hars heeft dus een veel lager zoutverbruik, wat voordeliger en ecologischer is.

Waterverzachters zijn er dus in allerlei uitvoeringen, maar ook formaten. Zo past de kleinste toepassing gewoon onder het aanrecht in de keuken, terwijl de grootste ontharders in industriële magazijnen staan. Alles hangt af van de benodigde capaciteit en het piekdebiet en er zijn eigenlijk geen limieten.

Installatie

Locatie

De ideale locatie voor een waterverzachter is een koele ruimte, waardoor het dikwijls stagnerende water in de harsflessen niet opwarmt en bacteriegroei niet in de hand wordt gewerkt. Ziektes zoals legionella gedijen in lauw water.

De voorziene ruimte voor een waterverzachter hangt eveneens af van de beoogde capaciteit, maar ook zuinigheid speelt een rol. Een volumetrische duplex zal bijvoorbeeld zuiniger zijn in zout- en waterverbruik dan een tijdgestuurde simplex. Redundantie is ook een factor om in het achterhoofd te houden: hoeveel reserveflessen zijn nodig om in het geval van regeneratie of storing steeds zacht water te hebben?

Een publiek gebouw heeft al snel een duplex met twee zoutvaten. Hierbij moet men steeds ruimte voorzien voor onderhoud en controle. Ook het aanleggen van een zoutvoorraad vergt ruimte. Qua oppervlak gaat men gemiddeld naar 3 à 6 m breed op 2 m diep en 2,5 m hoog.

Type

Zoals gezegd is de keuze voor een bepaald type waterverzachter vooral gebaseerd op de beoogde watercapaciteit. Er zijn, naast redundantie, echter nog een paar factoren van belang. Uiteraard speelt het budget een grote rol en zo zal een simplex doorgaans goedkoper zijn dan een duplex. Ook de beschikbare ruimte, de gevoeligheid van de gevoede apparatuur en specifieke wensen van de gebruikers spelen een rol.

De afmetingen van de ontharders staan vooral in functie van het maximale dagverbruik en het piekdebiet. De hardheid in het voedingswater en de gewenste resthardheid na het ontharden zijn eveneens elementen van groot belang. Al deze factoren bepalen het uiteindelijke model: er is dus geen vaste oplossing per type gebouw, maar eerder een aantal criteria die samen het eindresultaat bepalen.

Wat het te kiezen type betreft is er nog de slotvraag of het beter is om met één grote ontharder te werken of met meerdere kleinere. In het algemeen lijkt de tweede optie de betere: installeer verschillende kleinere modellen die met elkaar communiceren. Ga hier echter niet te ver in: kies voor twee tot maximaal drie ontharders met het juiste harsvolume.

Installeer verschillende kleinere modellen die met elkaar communiceren

De voordelen zijn vooral het steeds voorzien van onthard water (ook bij regeneratie of beperkte storing) en het zuiniger verbruik van zout en water door optimale benutting van de harsladingen en door het hoger ionenuitwisselingsrendement in kleinere harsvolumes. Nadelen zijn het feit dat meerdere kleine kolommen meer plaats innemen en iets meer kosten dan bijvoorbeeld één grote simplex.

Aansluiten

In het algemeen is er vrij weinig nodig om een waterverzachter te installeren. Er is uiteraard de verzachter zelf, met een ingang en een uitgang. Verder is er een rioolafvoer nodig voor het regeneratiewater. De verzachter wordt aangesloten op een gewoon stopcontact van 230 V. Wat druk betreft, heeft de pekelaanzuiging minstens 2 bar voordruk nodig, terwijl de stuurkleppen en harsflessen van kunststof bestand zijn tegen 7 à 8 bar.

Meerdere verzachters kunnen aan elkaar gekoppeld worden: dit kan parallel of alternerend werken. De individuele sturingen communiceren met elkaar en sturen de regeneraties aan, alsook de ventielen voor de omschakelingen. Dit gebeurt hydraulisch of elektrisch.

Om de ontharder aan te sluiten moet uiteraard eerst het water afgesloten worden. Na de teller van de drinkwatermaatschappij komt eerst de (automatisch spoelende) zeeffilter met een filtratiefijnheid van 100 µm, om de ontharder en de gehele installatie te behoeden voor werkingsstoornissen door vuildeeltjes. Daarna komt een bypasssysteem (3-kranenconstructie), waaraan de ontharder wordt gekoppeld. De rioolafvoer mag maar maximaal 2 à 3 m boven de stuurkop zitten, anders moet het regeneratiewater in een vat worden opgevangen en van daaruit verpompt worden naar de hogere of verdere afvoer. De aansluiting moet gebeuren met flexibele slangen.

Er zijn nog enkele algemene aandachtspunten bij de installatie van waterverzachters. Zo mogen er geen warmtebronnen in de nabijheid aanwezig zijn (of moet de ruimte goed geventileerd worden). Er moet voldoende ruimte en hoogte zijn om de harsen en het zout makkelijk te kunnen laden, alsook om het onderhoud goed en comfortabel uit te voeren. De overlopen van de zoutbak(ken) moeten met de afvoer verbonden worden: dit is een drukloze leiding en kan dus niet met een hoger gelegen punt verbonden worden. Voorzie eventueel een wateralarm (vloersensor) om deze overloop te controleren.

De rioolafvoer moet voldoende groot zijn. Er wordt meestal gewerkt met een aansluiting van DN 20 tot DN 50, maar het kan groter. Het is verplicht om de ontharder te laten werken met een onderbroken afvoeraansluiting. Een transparante afvoer laat toe te controleren of de opvoerhoogte en de spoeltijden aangepast moeten worden, volgens EN 1717.

Opstart

De instellingen bij de opstart van een waterontharder verschillen van toestel tot toestel, maar zelfs bij de meest eenvoudige ontharder moet er het een en ander aangepast worden. Aangezien de meeste toestellen volumegestuurd zijn – de regeneratie wordt na een bepaald waterverbruik automatisch opgestart – gaat het normaliter om het instellen van de specifieke waterhardheid of, indien het toestel de berekening niet zelf doet, het manueel berekende servicevolume. Bij recente, elektrische toestellen zal dat eenvoudig via een instelscherm gebeuren; bij non-electrics gebeurt het mechanisch door een instelschijf te verdraaien of te vervangen.

Eventueel bijkomende instellingen, in het bijzonder op elektrische toestellen, zijn bijvoorbeeld de tijd, het zoutalarm en voorkeursinstellingen voor de regeneratie (zodat deze bijvoorbeeld enkel 's nachts plaatsvindt). Eenmaal deze zaken ingesteld zijn, is de waterontharder klaar om zijn werk te doen.

Onderhoud

Het onderhoud gebeurt steeds in afspraak met de gebruiker. De onderhoudstechnicus komt minstens één keer per jaar langs en vervangt slijtende onderdelen (bijvoorbeeld dichtingen), doorloopt de regeneratie en de verschillende menu's, en reinigt het zoutvat. Het controleren van het waterverbruik is belangrijk om lekken op te sporen en de efficiëntie van de ontharder te testen.

De zoutbak moet ook grondig bekeken worden, met aandacht voor het niveau van de pekel en het zout. Wanneer te veel water in de zoutbak vult, zal de ontharder meer zout verbruiken. Het zoutverbruik moet minder zijn dan 1 kg zout per 1.000 l water of 1 m³, anders is er iets niet juist met de bezouting of het spoelgedrag van de ontharder.

De injectoren, de kleppen, de filter … worden aan een controle onderworpen en gereinigd. Indien een onderdeel niet meer goed blijkt te werken of kapot is, wordt het vervangen. Om bacterievorming te voorkomen wordt het toestel in de meeste gevallen gedesinfecteerd. De harsen worden hierbij ook gereinigd. Tot slot wordt het inkomende en uitgaande water op hardheid gecontroleerd en worden de werkingsparameters aangepast.

Met medewerking van: BWT, Guldager, Syr Oceanic – Water Treatment, Water Genius