door Curtis Grossi |Laatst Bijgewerkt: January 17, 2021Onze redactie onderzoekt, selecteert en beveelt onafhankelijk de beste producten aan. Sommige van deze kunnen affiliate gebaseerd zijn, wat betekent dat we een kleine commissie verdienen (zonder extra kosten voor u) als items worden gekocht.
Waterontharding in zijn striktste vorm impliceert de verwijdering uit het water van de mineralen die waterhardheid veroorzaken, namelijk calcium en magnesium – en in veel mindere mate, ijzer.
Dus, wat zijn enkele goede methodes voor het ontharden van water? Laten we er eens induiken en kijken hoe we hard water kunnen leren ontharden.
De meest effectieve manier om dit te bereiken is door een proces van ionenuitwisseling, waarbij de calcium- en magnesiumkationen worden verwijderd en vervangen door andere minerale kationen, meestal natrium uit zout in de vorm van natriumchloride, hoewel ook kaliumzouten kunnen worden gebruikt.
1. Ion-Exchange Water Softening
Ion-exchange waterontharders op basis van zout zijn de belangrijkste vorm van waterontharder die voor de huishoudelijke watervoorziening wordt gebruikt. Ze verwijderen calcium en magnesium ionen uit het water en vervangen ze door natrium of kalium ionen die de harskorrels in de ionenwisselaar bekleden.
Het systeem moet ongeveer een keer per week geregenereerd worden om de verbruikte onthardingsionen te vervangen en de hardheidionen die ervoor in de plaats zijn gekomen uit het water te spoelen. Ionen-uitwisseling waterontharders hebben ook de mogelijkheid om opgelost ijzer uit het water te verwijderen.
Deze vorm van ijzer wordt meestal gevonden in water uit diepe putten en andere grondwaterbronnen. Het kleurt het water niet als het in beweging is, maar als het water enige tijd blijft staan, zoals in een toiletpot, reageert het ijzer met de zuurstof in het water en vormt een roodbruine film of ring.
Elke ppm ijzer komt overeen met 3 tot 4 korrels waterhardheid, en het wordt aanbevolen een ionenuitwisselende waterontharder alleen te gebruiken voor het verwijderen van ijzer als de concentratie in het water niet hoger is dan 5 tot 6ppm, anders moet een ijzerfilter worden gebruikt in combinatie met de waterontharder.
Een hoog chloorgehalte kan bovendien leiden tot de afbraak van harskorrels in de waterontharder, alsook tot barsten en breuk van het verdeelstuk of de filter in de wateronthardingstank. Om deze problemen te vermijden, moet u ervoor zorgen dat de harstank van uw waterontharder gevuld is met 10% cross-link harskorrels, die een betere tolerantie hebben voor chloor dan de standaard 8% cross-link harskorrels.
Een andere optie met ionenuitwisselende waterontharders is die van een twin-tank of dual-tank alternerend systeem (dit verwijst naar een systeem met twee onderling verbonden ionenuitwisselende tanks naast de pekeltank), zodat er geen risico is dat hard water tijdens het regeneratieproces het systeem kan omzeilen.
De meeste waterontharders zijn uitgerust met een bypass klep zodat er nog steeds water beschikbaar is op de kranen terwijl het systeem zijn harskorrels met zout regenereert.
Sommige systemen laten een beperkte reserve van zacht water toe voor gebruik tijdens de regeneratie, maar dit kan niet voldoende zijn. Als er geen reserve is, of als deze op is, zal er hard water door de bypass klep in uw huishoudelijk water netwerk stromen totdat het regeneratie proces is voltooid en de waterontharder weer volledig ‘on-line’ komt.
Als u uw waterontharder instelt om te regenereren in de vroege ochtenduren en u bent er zeker van dat er geen huishoudelijk water nodig zal zijn gedurende deze periode, dan heeft u geen voordeel van een twin-tank systeem.
Maar als uw huishoudelijk watergebruik onregelmatig is gedurende de dag en de nacht of als u water gebruikt gedurende de nacht, zoals een ploegenwerker in het huishouden of een vooraf ingestelde wasmachine die gebruik maakt van de daluren tarieven, dan zal de keuze voor een twin-tank waterontharder ervoor zorgen dat uw huishoudelijk water systeem beschermd is tegen het binnendringen van hard water.
Wanneer de hars in één van de ionenwisselaar tanks bijna verzadigd is en geregenereerd moet worden, zal het systeem automatisch overschakelen naar de andere tank die de volledige capaciteit heeft. Op deze manier heeft u altijd onthard water in uw huishoudelijk waternetwerk.
Iron Pro waterontharders zijn verkrijgbaar in dual-tank wisselende modellen met 10% cross-link hars met verschillende capaciteiten, en vormen een uitgebreide oplossing voor gechloreerd water met ijzerconcentraties tot 6ppm.
2. Zout-vrij water conditionering: Template Assisted Crystallization (TAC) / Nucleation Assisted Crystallization (NAC)
Deze vorm van waterconditionering is relatief nieuw in commercieel gebruik, en is nu beschikbaar op huishoudelijke schaal. In gecontroleerde tests van de Universiteit van Arizona is aangetoond dat deze technologie de kalkproductie in hard water met meer dan 96% vermindert.
Het principe van het proces is dat microscopisch kleine keramische polymeerbolletjes in een actief medium plaatsen of sjablonen bevatten die fungeren als ankerpunten voor calcium- en magnesiumhardheidsionen om zich op te hopen tot clusters van nanokristallen. Wanneer deze clusters een bepaalde grootte hebben bereikt, maar nog steeds microscopisch klein zijn, breken ze los van de korrels en worden ze teruggeslingerd in de waterstroom.
Deze kristalclusters zijn relatief stabiel en onoplosbaar, zodat ze zich niet aan andere oppervlakken hechten en kalkaanslag vormen. Als er toch kalk wordt gevormd, is het eerder “zachte kalkaanslag” dan kalkaanslag, en deze kan gemakkelijk worden verwijderd.
TAC is effectief gebleken bij waterhardheden tot 25 gpg bij een debiet van 7 gpm, maar is geschikt voor veel hogere hardheidsniveaus, tot 75 gpg. In tegenstelling tot ionenuitwisselingssystemen moeten de TAC/NAC-media door een voorfilter tegen ijzer worden beschermd. Bovendien gaan de gevormde nanokristallen slechts ongeveer twee dagen mee voordat ze uiteenvallen, zodat de technologie alleen geschikt is voor water dat regelmatig wordt gebruikt.
Het Aquasana SimplySoft EQ-AST-WH zoutvrije systeem voor het hele huis maakt gebruik van TAC/NAC-technologie en heeft een nominale capaciteit van 6 jaar.
Het systeem is echter relatief duur, in de orde van US$ 1300 tot US$ 1400, en de conditioneringstanks moeten in hun geheel worden vervangen wanneer hun capaciteit is uitgeput. Het wordt geleverd met een 5-micron sediment pre-filter die zijn eigen capaciteit heeft, afhankelijk van het sedimentgehalte in de watertoevoer.
Een TAC/NAC waterconditioner systeem dat gebruik maakt van een hervulbare tank kan worden aangeschaft in de prijsklasse tussen US$700 en US$800. De vervangbare media ‘Filtersorb’ TAC/NAC heeft een verwachte levensduur van 3 tot 5 jaar, afhankelijk van de hardheid van het water.
De voordelen van TAC/NAC-systemen zijn lagere onderhoudsvereisten, eenvoudigere installatie, betere waterefficiëntie (geen noodzaak tot regeneratie en de bijbehorende waterverliezen), en minder impact op het milieu.
3. Zoutvrije waterconditionering: Omgekeerde Osmose (RO)
Omgekeerde osmose is een proces waarbij water onder druk door een serie uiterst fijne filters wordt geperst, om alle onzuiverheden tot op moleculair niveau uit het water te filteren.
Het resulterende product is vergelijkbaar met gedestilleerd water, waarbij alle chemicaliën en organische opgeloste vaste stoffen, inclusief calcium- en magnesiumionen die hardheid veroorzaken, zijn verwijderd. Als zodanig kan het worden beschouwd als een vorm van waterontharding.
De meeste RO-systemen voor huishoudelijk gebruik zijn echter slechts geschikt voor één waterpunt in huis, met een speciale kraan voor RO-water gescheiden van de rest van het huishoudelijke watersysteem. Dit betekent dat hard water nog steeds door de boiler en het warmwatersysteem stroomt, en kalk produceert op plaatsen waar het het meest schadelijk is.
Met behulp van een licht commercieel RO systeem zoals het iSpring 500 Gallon/Day Commercial Grade Tankless RO Water Filter Systeem met een opslagtank en een leveringspomp, kun je voldoende zuiver onthard water leveren aan je hele huis voor maximaal 6 personen bij het aanbevolen gemiddelde van 75 gallons per persoon per dag. Een systeem zoals dit heeft vier voorfilters om sediment, ijzer en chloor te verwijderen voordat het water de RO kamer binnenkomt, waardoor een langere en efficiëntere werking mogelijk is.
Er zijn echter een paar dingen die je in gedachten moet houden bij een RO systeem, waaronder het feit dat er twee of meer gallons hard water nodig is om één gallon onthard water te produceren, dus het waterverbruik zal altijd hoger zijn dan met andere systemen. Bovendien, hoewel RO ongewenste hardheidsmineralen zal verwijderen, zal het ook alle andere mineralen en voedingsstoffen uit het water verwijderen.
Dit water kan niet gezond zijn om op lange termijn te consumeren zonder de gewenste mineralen en zouten opnieuw te introduceren. Tenslotte zal het RO membraan regelmatig moeten worden teruggespoeld en gereinigd – gelukkig doet het bovenstaande systeem dit automatisch.
4. Zout-vrij water conditionering: Chelatie
Chelatie is een methode om de hardheid veroorzakende ionen in het water te conditioneren, zodat ze zich niet met andere chemicaliën in het water verbinden tot de zogenaamde kalkaanslag. Dit proces wordt al tientallen jaren gebruikt voor de behandeling van water in commerciële toepassingen, zoals in fabrieken, wasserijen en restaurants, maar is pas vrij recent beschikbaar gekomen voor gebruik op huishoudelijke schaal.
Het belangrijkste verschil tussen ionenuitwisseling en chelatie is dat bij dit laatste proces geen hardheidsionen uit het water worden verwijderd, maar alleen hun ladingstoestand wordt gewijzigd, zodat ze inert worden en minder reageren met andere chemicaliën. Om deze reden worden systemen die gebruik maken van dit proces correct omschreven als “water conditioners” in plaats van “waterontharders”.
Het voordeel hiervan is dat calcium- en magnesiumionen in het geconditioneerde water blijven en gezondheidsvoordelen kunnen bieden wanneer het water wordt geconsumeerd, en er is geen verhoging van het natriumgehalte van het water voor mensen die om gezondheidsredenen een natriumarm dieet volgen.
Andere voordelen van dit zoutvrije proces zijn het gemak van installatie, geen waterverspilling, verwaarloosbaar onderhoud, natriumgebruik of milieueffecten.
Waterconditioners gebruiken een actief ingrediënt, zoals een vorm van citroenzuur van levensmiddelenkwaliteit of polyfosfaat, geïmpregneerd in een vervangbare cartridge, om calcium- en magnesiumhardheidsionen, evenals die van ijzer en mangaan, te conditioneren of te ‘sekwestreren’, zodat ze niet met andere vrije ionen zullen reageren en kalkaanslag vormen.
De gevormde kalkaanslag wordt gemakkelijk losgemaakt of verwijderd en in feite wordt bestaande kalkaanslag geleidelijk afgebroken en verwijderd door de kristallen die zich kunnen vormen. De vastgelegde ionen vormen ook geen ‘zeep uitschot’ en eventuele vlekken op glazen oppervlakken kunnen gemakkelijk worden weggeveegd.
Helaas duurt de conditionering slechts een beperkte periode, en water dat een aantal dagen blijft staan, of continu wordt gecirculeerd in een verwarmingssysteem, zal de neiging hebben om zijn ‘conditionering’ te verliezen en de hardheid ionen zullen opnieuw activeren. Daarom moet conditionering alleen worden toegepast op water dat binnen een dag of twee wordt gebruikt.
Omdat zoutvrije systemen geen hardheid-ionen uit het water verwijderen, zullen waterhardheidstests die op ‘geconditioneerd’ water worden uitgevoerd weinig verschil in resultaten laten zien met de oorspronkelijke ‘harde’ watertoevoer, waardoor het moeilijk is de doeltreffendheid van het systeem vast te stellen.
Het meest voorkomende symptoom van een uitgeputte waterconditioner cartridge is de aanwezigheid van toenemende waterhardheid in de vorm van zeep uitschot, dus het is het beste om ervoor te zorgen dat de cartridges snel en regelmatig worden vervangen.
De 3M AP904 met een nominale capaciteit van 100.000 gallons en een verwachte vervangingsperiode van de cartridge van 12 maanden is een van de hoogste capaciteit zout-vrij water conditioners beschikbaar. Helaas wordt de hardheidsgraad van dit systeem niet aangegeven in de literatuur.
Het Aquios FS220 systeem heeft een nominale capaciteit van 40.000 gallons met een maximale hardheid van 22gpg, en een verwachte levensduur van het patroon van 4 tot 6 maanden.
Het Nuvo H2O Home systeem heeft een nominale capaciteit van 35.000 gallons met een geteste hardheidsgraad van 15gpg, en een verwachte levensduur van het patroon van zes maanden.
In termen van waar voor je geld, gebaseerd op de beschikbare specificaties, lijkt de 3M AP904 de leider te zijn op dit gebied, gevolgd door het Aquios FS220 systeem, waarbij beide systemen ook chloorsmaak en geur reductie bieden.