1. Kalk entfernen-Bildung von Kalziumionen aus Kühlwasser
Durch die Entfernung von Ca2+-Ionen wird das Wasser weicher und verhindert so, dass Calciumcarbonat kristallisiert und Ablagerungen bildet. Es gibt zwei Hauptmethoden:
Eine davon ist die Ionenaustauscherharzmethode. Wasser strömt durch ein Ionenaustauscherharz, verdrängt dabei Ca2+- und Mg2+-Ionen aus dem Wasser und bindet sie an das Harz. Der Einsatz von Ionenaustausch zur Enthärtung von Ergänzungswasser ist kostspielig und wird daher nur in zirkulierenden Kühlwassersystemen mit geringen Ergänzungswassermengen eingesetzt.
Die andere Methode ist die Kalkenthärtungsmethode. Bevor das Ergänzungswasser in das zirkulierende Kühlwassersystem gelangt, werden bei der Vorbehandlung entsprechende Mengen Kalk zugesetzt. Dadurch kann Calciumbicarbonat im Wasser mit dem Kalk in einem Klärbecken reagieren und einen Calciumcarbonat-Niederschlag bilden, wodurch Ca2+-Ionen aus dem Wasser entfernt werden.
2. Senkung des pH-Werts und Stabilisierung von Bikarbonaten durch Zugabe von Säure oder Durchleiten von CO2-Gas
Dies geschieht üblicherweise durch Zugabe von Schwefelsäure. Die Säureadditionsmethode wird immer noch verwendet. Allerdings senkt die Zugabe von Schwefelsäure den pH-Wert des Umlaufwassers. Wenn eine übermäßige Säurezugabe nicht sorgfältig kontrolliert wird, kann sie die Korrosion der Ausrüstung beschleunigen.
Bei der Verwendung von CO2-Gas ist es wichtig, den pH-Wert sorgfältig zu kontrollieren. Andernfalls läuft CO2 über, CaCO3 kristallisiert im Turm, verstopft die Packung und verursacht die Übertragung von Kalkablagerungen. In einigen Düngemittelfabriken, Chemiefabriken und Kraftwerken mit CO2-Gasquellen ist diese Methode immer noch von Nutzen.
3. Zugabe von Kalkinhibitoren
Durch die Zugabe von Kesselsteininhibitoren zum zirkulierenden Wasser wird der CaCO3-Kristallisationsprozess gestört und so die Kesselsteinbildung kontrolliert.
Zu den häufig verwendeten Ablagerungsinhibitoren gehören Polyphosphate, organische Polyphosphonsäuren, organische Phosphatester und Polyacrylate. Dies ist derzeit die am weitesten verbreitete Methode zur Skalenkontrolle.