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Alt 18.08.2019, 19:18   #1
David Teichfloh
 
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Standard Umkehr-Osmose-Anlage - W W W

Hallo,

mir ist aufgefallen, das recht oft Fragen zu Umkehr-Osmose-Anlagen (UOAs) und zu Reinwasser aufkommen. Dabei steht doch alles im Netz ... ??
Nun, offensichtlich nicht. Vielleicht kann ich da helfen....

WARNUNG: Das wird etwas mehr Text. Und bitte nicht auf die Goldwaage legen - ich versuche, allgemeinverständlich zu bleiben. Es hat ja nicht jeder Chemie studiert.


Brauche ich eine Wasseraufbereitung überhaupt?
Nein, normalerweise nicht. Für mindesten 80% alle Nutzer reicht die Qualität des Trinkwassers bei uns aus. (In anderen Ländern ist das durchaus anders!).

ABER:
- Härte. Manche Wässer sind „betonhart“. Das halten nicht alle Fische aus.
- manche Tiere brauchen weiches, ionenarmes (salzarmes) Wasser zur Zucht oder (seltener) zur Haltung.

- manchmal sind Stoffe im Trinkwasser, die ich nicht im Aqua haben möchte, wie
= Chlor: das könnte ich aber durch stehenlassen und mittels eines Duschkopfes entfernen
= Kupfer und Schwermetalle: kann ich mittels eines Aktivkohlefilters entfernen
= Nitrat, Phosphat (Polyphosphat, wird zum Schutz der Leitungen zugesetzt, nicht deklarationspflichtig!) und Silikat: kann ich mit speziellen Absorberharzen entfernen
= für das Aqua unbrauchbares Wasser aus einer Hauswasseranlage (Enthärter, Neutraltauscher: Härte wird durch Salz ersetzt): da komme ich um eine Wasseraufbereitung nicht herum.
Weitere Stoffe werden ebenfalls durch die Umkehrosmose entfernt: Medikamentenreste (Spuren im Trinkwasser), Trübstoffe (Farbe, Sedimente).

Hinweis: es gibt noch eine andere Lösung: Ionenaustauscher-Anlagen. Vorteil: kein Abwasser; Nachteil: organische Verunreinigungen werden nicht entfernt, die Regeneration ist aufwändig oder/und teuer.
Wer kann dazu etwas scheiben?

Vor dem Kauf … sollte man einiges bedenken und kennen:
- Wasserwerte meines Trinkwassers: Chlor? Nitrat? Kupfer? Farbe? Härte? Anderes?
- der nötige Wasserdruck, min. 3bar, sollte anliegen. Ansonsten brauche ich eine Druckerhöhung = teurer.
- sollte man sich die Anlage in ihrer Gesamtheit genau anschauen. Was brauche ich zusätzlich? Oder ist alles dabei? Habe ich den nötigen Platz (auch für die nötigen Schläuche)? Und die nötige Zeit? Solche Anlagen solle man, ohne besondere Vorkehrungen, nicht unbeaufsichtigt lassen (Tipp: Überschwemmung).
- wie ist der Anschluß? Kleine Anlagen werden einfach an den Wasserhahn angeschlossen. Unpraktisch dann, wenn es nur Reinwasser oder Händewaschen gibt!
- Wohin mit dem Abwasser?
- Die Folgekosten…

Was bedeutet Umkehrosmose?
Es bedeutet, dass, mittels Druck, aus „unsauberem“ Wasser fast „reines“ Wasser gemacht wird. Fast, denn eine Umkehrosmoseanlage hat einen Wirkungsgrad von ca. 95%. Es entsteht also fast reines Wasser. 95% alle anderen Bestandteile des Ausgangswassers werden zurück gehalten.
Nun funktioniert das leider nicht mit 100% . Das „Abwasser“ dient zur Spülung der Membran, damit deren feine Löcher nicht verstopfen. An dieser Membran erfolgt nämlich die Trennung. Die Löcher sind so klein, das fast nur Wassermoleküle passieren können.
Anlagen für dem Heimgebrauch funktionieren mit dem normalem Hausdruck (min. 3 bar) aus dem Wasserhahn und haben einen Effizienz von ca. 1:4 bis 1:2 (Reinwasser zu Abwasser). Dieses Abwasser hat einen höheren Mineralgehalt und enthält auch alle Stoffe, die den Membran nicht passieren können. Es eignet sich als Gießwasser für die Zimmerpflanzen und für den Garten (wenn sie Kalk vertragen) oder einfach für die Toilette. Leider bleibt einem, besonders im Winter, oft nichts anderes übrig, als es wegzukippen.
Industrielle Anlagen arbeiten hingegen mit bis zu 100 bar und einer Effizienz von 1:1 .

Man kann die Anlage einfach so an den Wasserhahn (oder den Waschmaschinenanschluss) anschließen. Aber dann leidet die Lebensdauer erheblich. Denn so sauber ist unser Trinkwasser ja nicht. In der Regel enthält es noch jede Menge mikrofeine Teilchen, die die Membran schnell zusetzen würden. Zudem kommen (leider) oft noch unerwünschte, aber zulässig chemische Stoffe hinzu. Zum Beispiel Härtebildner, Kupfer, Schwermetalle, Phosphate und manchmal auch Chlor. Sowie immer häufiger Nitrat oder (Enthärte)Salze, zum Beispiel aus Hauswasserenthärteranlagen. Bakterien oder Viren spielen hingegen fast keine Rolle. Das Trinkwasser ist schließlich unser best kontrolliertes Lebensmittel!

Für eine längere Lebensdauer werden der Umkehrosmoseanlage vorgeschaltet:
- Sedimentfilter (5µm): das ist ein Feinstfilter. Er verstopft nach und nach und muss daher regelmäßig ausgewechselt werden. Man erkennt es am nachlassendem Durchfluss.
- Aktivkohlefilter: sind nicht immer nötig, schaden aber auch nicht. Der Aktivkohlefilter soll vor allem vor Chlor schützen. Aktives Chlor, welches in einigen Gegenden „nach Bedarf“, so auch bei mir Zuhause, dem Trinkwasser zugegeben wird, schadet der Membran. Der Kohlefilter hält es zwar nicht zurück, wandelt es aber in H+ und CL- Ionen (also Salzsäure, die sofort mit der Härte reagiert) um. Er wirkt hier als Katalysator und verbraucht sich nicht.
Schwermetalle und vor allem Kupfer werden hingegen gebunden. So wie viele organische Stoffe auch. (Fast) Alles andere hält die Membran zurück.
Dem Aktivkohlefilter merkt man leider nicht an, wenn er „gesättigt“ ist. Daher sollte er, zusammen mit dem Sedimentfilter, regelmäßig ausgewechselt werden. (Ausnahme: Kupfer. Wenn im Abwasser plötzlich Kupfer zu messen ist, ist der Kohlefilter erschöpft)

Die Membran und der Wasserdruck entscheiden über die Leistungsfähigkeit der Anlage. Je höher der Druck, desso mehr Reinwasser wird erzeugt. Allerdings ist sowohl der Druck, als auch die Druckfestigkeit begrenzt. In normalen Hauswassernetzen herrschen ca. 4 - 6 Bar Wasserdruck. Und dafür sind die Anlagen für uns Nutzer vorgesehen. Die meisten Anlagen halten allerdings mehr Druck aus.
Die Membran gibt es in verschiedenen Ausführungen. Meine Anlage schafft ca. 8 l Reinwasser pro Stunde. Andere Hersteller bieten andere Leistungen an. Hausanlagen haben eine erheblich höhere Leistung, kosten aber auch mal schnell über 1000€ und verbrauchen zusätzlich Strom.
Dabei fallen allerdings immer die doppelte bis vierfache Menge an Abwasser an!
Also: bei 8 l Reinwasser sind das 16 bis 36 l Abwasser – pro Stunde.

Die Funktion der Membran kann mit einem Leitfähigkeitsmeßgerät überprüft und beobachtet werden. Steigt der Leitwert langsam oder plötzlich an, ist die Membran verbraucht und muss ersetzt werden.
Bei mir hat das Trinkwasser 250µS/cm – das Reinwasser unter 20µS/cm.

Wie immer, sollte man die Anleitung beachten. Dabei hilft es, vorher(!) einen Blick auf die Herstellerseite zu werfen – oft sind die Anleitungen veraltet.

Das Reinwasser sollte man nicht direkt in größeren Mengen ins Aqua geben. Für das Auffüllen von Verdunstungswasser eignet es sich schon, dann aber langsam eingießen! Das habe ich mit meinem Altwasser-Aqua so gemacht. Ansonsten muss es verschnitten oder aufgesalzen werden.
Verschneiden heißt das Mischen mit anderen Wasser. Hier kann man das Trinkwasser verwenden (das Abwasser allerdings nicht). Außer, wenn Kupfer in Trinkwasser ist.
Aufsalzen bedeutet das Einbringen auf entsprechenden Härtesalzen, die es im Handel gibt. Der Vorteil ist das Fehlen von unerwünschten Stoffen. So kann man auch, mit entsprechenden Salzen, die beiden Härten, KH und GH, einstellen.
Man kann das Wasser auch mit Torf oder Torfgranulat aufbereiten.
Der ph-Wert von Reinwasser liegt bei 7 , allerdings ist es nicht stabil. Dazu fehlen die Pufferhärte.

Kann man dieses Reinwasser trinken?
Ja, kann man. Normalerweise nimmt man die entsprechenden Mineralien mit der Nahrung auf. Es wird allerdings nicht empfohlen, Reinwasser ohne Zusätze nach starker körperlicher Belastung zu trinken.
Es gibt Gegenden, wo das Trinkwasser seinen Namen eigentlich nicht verdient. So kommt es gefärbt oder mit Geschmack aus dem Wasserhahn. Oder es ist steinhart (Betonwasser…).
Das war bei meinen Eltern so. Mit deren Trinkwasser (stark eisenhaltig) konnte man keinen Kaffee oder gar Tee kochen.

Die Kosten (Beispiel!): ALLE BILDER IM ANHANG
- die kleinen Anlagen fangen bei ca. 50€ Anschaffungskosten an. Größere Anlagen kosten etwa um die 200€. Hausanlagen hingegen können auch 1000€ und mehr kosten.
- die Filter kosten ca. 20€ bis 50€ pro Satz, bei größeren Anlagen mehr. (aller 6 - 12 Monate)
- die Membran kostet um die 40€ bis 100€, bei größeren Anlagen mehr. (aller 2 - 6 Jahre)
- dazu kommt noch die feste oder flexible Installation. Hier nochmals mein Tipp: auf die Herstellerseite schauen, bevor man anfängt!
- die Wasser-/Abwasserkosten sind sehr unterschiedlich! Allerdings kostet 1l Trinkwasser nur wenige Cent (bei mir 0,4 Cent pro Liter (Trink- + Abwasser)).

Eine Anlage muß nicht mit Trinkwasser gespeist werden. Es geht auch Regen-, Brunnen- oder Flußwasser, ja sogar Abwasser (das eigene oder aus dem Aqua oder … igitt.). Hierzu ist allerdings eine Pumpe nötig, die auch Geld kostet.
Es gibt Tischanlagen ohne Wasseranschluß. Hier wird das Abwasser „im Kreis“ gefahren. Das funktioniert, weil das Abwasser bis zu eine Härte von 50 aufkonzentriert werden kann….

jetzt geht es um die Kosten. Das war es, was mich so einige Jahre abgeschreckt hat. Zu teuer - und dann noch das viele Abwasser!
Glücklicherweise hat sich das, zumindest etwas, geändert. Gerade kleine UOAs sind nicht mehr so teuer.

Das ist meine Anlage vom Typ "Hobby". Es gibt sie bei verschiedenen Händlern unter verschiedenen Namen zu kaufen.
Hier sind die Daten:
- Membran ROH050: Leistung 130ml/min, das sind 7,8l/h oder 190l pro 24h (es gibt drei verschieden leistungsfähige Membranen, Preisunterschied je 10€ zur schwächeren)
- Mindestleitungsdruck: 3 Bar
- Verhältnis zw. Reinwasser und Abwasser: 1:3
- Anschluß über einen Umschalt-Hahn am Wasserhahn (statt Perlator)

= diese Angaben sind vom Hersteller und soetwas wie "sichere" Angaben. Das muß die Anlage bringen, besser darf sie sein.

sehen wir uns die "Leistung" mal an (Kosten bei mir, gerundet). Im Vergleich zur "Alternative" dest. Wasser in Kanistern:
- Bedarf: 40l pro Monat (ich bin also Wenigverbraucher)
- gerechnet über 2 Jahre, da - laut Hersteller - die Membranen aller 2 Jahre ausgetauscht werden müssen
- gerechnet über 2 Jahre, da - laut Hersteller - die Vorfilter aller 6 Monate ausgetauscht werden müssen

was mir gar nicht so passte, ist, das doch recht viel Abwasser entsteht. 7,8l Reinwasser zu 23,4l Abwasser. Da muß doch was zu machen sein!
Klar - eine bessere Anlage. Die gibt es. Die haben aber Druckerhöhungs-Pumpen, die Strom brauchen (und Krach machen). Ich wollte aber bei stromlos und lautlos bleiben.
Ein weitere Möglichkeit ist es, eine zweite Membrane "nachzuschalten". Dazu wird, am Abwasserausgang der ersten Anlage, das Reduzierventil entfernt und dieser Abgang mit dem Eingang der zweiten Membran verbunden. An den Abwasserausgang der zweiten Membrane kommt nun das Reduzierventil. Die beiden Reinwasser-Abgängen können miteinander verbunden werden.
Voraussetzung: ausreichend Druck (4 Bar oder höher) und gleiche Anlagen (Leistung der Membrane). Es können auch unterschiedlich leistungsfähige Anlagen miteinander verbunden werden: die schwächere Anlage sollte dann die erste Membrane sein.

Grau ist alle Theorie - selber messen ist angesagt!
Meine UOA ist noch neu und daher leistungsfähiger...

Das ganze in Kosten ausgedrückt (Kosten bei mir, gerundet). Im Vergleich zur "Alternative" dest. Wasser in Kanistern:
- Bedarf: 40l pro Monat (ich bin also Wenigverbraucher)
- gerechnet über 2 Jahre, da - laut Hersteller - die Membranen aller 2 Jahre ausgetauscht werden müssen
- gerechnet über 2 Jahre, da - laut Hersteller - die Vorfilter aller 6 Monate ausgetauscht werden müssen

Aber die Nutzer im Netz schreiben da etwas anderes. Vor allem die Membran soll länger halten: zw. 3 und 6 Jahren.
Die Lebensdauer der Filter ist von Speisewasser abhängig. Auch hier sollten die Vorfilter länger halten. Bei sehr hartem Wasser stimme wohl eher die Angaben des Herstellers.

und mal über 6 Jahre

Ihr seht - ich probiere gern etwas aus. Da die Kosten nicht so hoch sind, kann man das auch. Ob ich bei dieser Lösung bleibe, wird wohl erst in zwei Jahren entschieden....
Angehängte Grafiken
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Geändert von David Teichfloh (18.08.2019 um 19:28 Uhr) Grund: schlechtReibung .. oder so
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Alt 18.08.2019, 20:21   #2
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Hallo David,

danke für die Arbeit die du dir mit diesem Superbericht gemacht hast. Ich als vorbelasteter finde ihn verständlich auch ohne Chemie studiert zu haben.

Wenn du möchtest kann ich gerne etwas zu Ionentauschern und Mischbettfiltern beitragen. Allerdings nur zum Verständnis, bei den Kosten muss ich passen
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Alt 18.08.2019, 20:36   #3
Otocinclus2
 
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Zitat:
Zitat von David Teichfloh Beitrag anzeigen
Dem Aktivkohlefilter merkt man leider nicht an, wenn er „gesättigt“ ist.
Hallo David,


das trifft wohl auf den in deiner UOA integrierten Aktivkohlefilter zu. Probier doch mal, vor der UOA einen Aktivkohle-Monoblockfilter von Carbonit zwischenzuschalten. Der verschließt sich nämlich zunehmend, wenn er gesättigt ist.

https://www.carbonit.com/

Zitat:
"In unserem Leitungswasser sind viele unerwünschte Stoffe enthalten. Der CARBONIT Monoblock-Wasserfilter entnimmt z.B. Schwermetalle wie Kupfer und Blei, Chlor, Medikamentenrückstände, Pestizide sowie Mikroorganismen, Kalk- und Rostpartikel und viele andere Stoffe. Ein Trinkwasserfilter, wie er sein soll. Die Wirksamkeit der CARBONIT Wasserfilter ist TÜV-geprüft und in zahlreichen Anwendungen bestätigt. Gutachten renommierter Institute belegen die gründliche, chemiefreie Entnahme unerwünschter Stoffe.

Der CARBONIT Wasserfilter enthält keine Zusätze von Silber oder anderen chemischen Desinfektionsstoffen. Gelöste Mineralien bleiben dem Wasser erhalten und verleihen ihm so eine gesunde Wasserqualität."

Die Aktivkohle ist nicht, wie in anderen Filtern, lose geschüttet, sondern besteht aus einem gesinterten Block.

https://www.carbonit.com/wissenswertes/kohle

Zitat:
CARBONIT Filter stehen für kapazitätsgesteuerten Filterwechsel für "Leistung bis zum letzten Tropfen". Bei Verschmutzung verschließt sich der Filter selbst (stark verminderter Wasserdurchfluss). Empfohlener Filterwechsel für die NFP Premium nach 6 Monaten (DIN 1988) bzw. nach 10.000 Litern.

Die Tests dieser Filter waren durchweg erfolgreich.

https://wasserhelden.net/ratgeber/pr...ilter-im-test/
https://wasserhelden.net/shop/filter...-von-carbonit/

Es gibt sie mit verschiedenen Anschlüssen, u.a. auch Gardena-Anschlüsse:

https://www.zajac.de/Aquaristik/Filt...Carbonitfilter


Gruß
Otocinclus2
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Alt 18.08.2019, 21:46   #4
David Teichfloh
 
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Hallo Balu,
sehr gerne. Da können wir das Thema vervollständigen.

Hallo Otocinclus2,
Monoblock-AktivKohleFilter? Davon habe ich noch nie etwas gehört. Ich schau mir das mal an...
Nach dem, was ich jetzt schon gelesen habe, könnte dieser Monoblock den Sedimentfilter glatt ersetzen - er kann beide Aufgaben erfüllen...
David Teichfloh ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 19.08.2019, 15:28   #5
David Teichfloh
 
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Tips und Tricks

Was ist das füchterliche an einer UOA? Der Wasserverbrauch! Für das Reinwasser fällt, in der Regel, das doppelte bis zum vierfachen an "Abwasser" an.

Wir sind seit Jahren darauf getrimmt, Wasser zu sparen. Wir haben die SparTaste an der Toilette, wir baden seltener und duschen besser. Wir verwenden Sparköpfe beim Duschen und auch der Perlator am Wasserhahn hat einen SparEinsatz.
Toll - nicht?
Und dann wundern wir uns, wieso wir nichts sparen! Aber das ist ganz einfach: Was wir an Wasser sparen, legt das Wasserwerk an Preis wieder drauf. Warum? Weil unsere Wasseranlagen gar nicht auf dieses sparen ausgelegt sind. Die Frischwasseranlagen sind zu groß, die Abwasserkanäle auch. So muß der Anbieter inzwischen und an vielen Orten (bei mir auch) spülen. Sowohl die Frischwasserleitungen, als auch die Abwasserkanäle. Und das legt er auf den Wasserpreis um.
Bingo! Der Wasserpreis steigt! Und wir zahlen noch mehr...

Logisch, dass jeder auf einen geringen Wasserverbrauch der UOA schaut. Und dabei den tatsächlichen Preis vergißt. Was kostet unser Wasser? Trinkwasser und Abwasser zusammen kosten zw. 3 bis 6€ pro 1000l. Das macht rund 0,5 Cent pro Liter. Da wir für unsere Aqua ohnehin Wasser wechseln müssen, fallen als Zusatzkosten wirklich das Abwasser der UOA an.
Rechnen wir mal:
Ich brauche 40l Reinwasser pro Monat. Bei 1:3 fallen also 120l Abwasser pro Monat an. Macht im Jahr 1440l zu 7,20€ . Überschaubar - finde ich.
(Real: 40l/Monat. 1:1,6 = 64l/Monat. Macht 768l/a = 3,84€ pro Jahr)
Zudem verwerfen wir ja nicht das ganze Wasser. Besonders im Sommer können wir es als Blumenwasser verwenden. Und, mit etwas Aufwand, auch anders...
Außerdem: im Vergleich zu den Wartungskosten unserer UOA (bei mir ca. 50€ pro Jahr) ist das kein Betrag, über den man reden muß.

Dennoch - es gibt ja noch andere Möglichkeiten.
So kann einen UOA über einen Behälter gefahren werden. Dabei wird das Wasser im Kreislauf geführt. Das funktioniert bis zu einer Härte von 50 .
Solche Anlagen werden als Tisch-Wasser-Anlagen verkauft und haben nur einen Stromanschluß. Man muß nur den Wasserbehälter täglich leeren und mit frischem Wasser auffüllen...

Die anderen Möglichkeiten wurden ebenso schon genannt: Druckerhöhungspumpen und/oder bessere Membranen.

Und wer, so wie ich, schon einen Anlage da hat, kann oft (nicht immer!) eine zweite Membran in Reihe zur ersten anschließen.
Sieht preislich so aus:
40l/Monat. 1:0,9 = 36l/Monat. Macht 432l/a = 2,16€ pro Jahr.

Was man noch machen kann, hängt von einigen Faktoren ab. So, ob man in den eigenen vier Wänden wohnt. Als Mieter sind die Möglichkeiten stark eingeschränkt....

Danke: (1)

Geändert von David Teichfloh (19.08.2019 um 15:30 Uhr) Grund: schlechtReibung .. oder so
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Alt 19.08.2019, 16:00   #6
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Hi.

Manchmal kann man auch das www durchforsten um dann festzustellen das mancher Hersteller billiger anbietet als jeder große Onlinehändler. Siehe hier

https://www.osmofresh.de/osmoseanlag...number=ROSB050

Die Anlage kostet zwar das gleiche Geld wie bei anderen Shops, aber der Vor- und Kohlefilter gibt es im Viererpack billiger

Danke: (1)
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Alt 19.08.2019, 19:56   #7
dumdi65
 
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Hallo.

Ich möchte mich heute der anderen Art widmen wie man sein Wasser Aquarientauglich bekommen kann, durch Ionenaustauscher. Ich werde versuchen nur bei der Prinzipiellen Funktionsweise zu bleiben ohne das ganze Wissenschaftlich zu zerlegen.

Die gängige Methode wäre das installieren eines Anionen- und eines Kathionenaustauschers. Das heißt man braucht 2 Behälter durch die das Wasser in einer bestimmten Geschwindigkeit durchläuft. Hier werden mittels Harze die nicht gewünschten Inhaltsstoffe des Wassers eliminiert weil die Harze diese aufnehmen. Sind die Harze erschöpft, sprich voll, müssen diese regeneriert werden. Je nach Harz das man verwendet braucht man Salzsäure, Natronlauge oder eine andere Chemikalie. Prinzipiell kann man das regenerieren selbst machen. Nachteile dieser Form ist: Es werden die unerwünschten Wasserbestandteile ausgetauscht gegen andere, und zwar gegen die der Regenerierflüssigkeit. Zusätzlich fallen die Chemikalienrückstände vom regenerieren an, die man nicht einfach in die Kanalisation kippen kann.

Eine weitere Form wäre der Mischbetttauscher. Dieser hat gegenüber der vorgenannten Variante den Vorteil das man nur einen Behälter hat. In diesem Behälter sind beide Harzarten gemischt. Nachteil hier ist zum ersten das gleiche Problem mit dem Wasser wie oben, zum anderen das man mit Sicherheit das regenerieren nicht selbst erledigen kann, denn dazu müssen die Harze getrennt werden. Dafür kann man solche Mischbettauscher mitlerweile auch leihen, wie eine Gasflasche z.B., den alten Austauscher gibt man zurück und bekommt gegen Gebühr einen frisch regenerierten zurück.

Diese wären die beiden gängigen Arten des Ionenaustauschs. Da es noch andere gibt, bei denen ich mich aber nicht so auskenne, möcte ich hier eine Seite verlinken wo das ganze Thema nochmal verständlich erklärt wird.

http://www.afizucht.de/html/austauscher.html

Noch eins möchte ich anfügen. Die Harze die für den Hausgebrauch verwendet werden unterscheiden sich nur wenig von denen die in der Industrie verwendet werden. Der große Nachteil den alle diese Harze haben ist ihr Preis. In den letzten 5 Jahren sind die Harzpreise explodiert, und zwar um das bis zu 3-10 fache. Damals kostete der billigste 25 kg Sack 850€, jetzt sind wir da bei fast 3000€.

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