Головна будівельна премія країни - IBUILD

Вода для бассейна

Д. Сытов

Одним из наиболее актуальных вопросов при эксплуатации бассейнов является водоподготовка. Она должна проводиться таким образом, чтобы обеспечивать комфорт для пользователей, предупреждать отложение минеральных отложений на стенках, «цветение» воды и т. п. Как правило, водоподготовка в этом случае – комбинированный процесс, осуществляющийся различными методами: физическими или химическими

К физическим методам подготовки воды в бассейнах можно отнести фильтрацию, а также обеззараживание с помощью ультрафиолетовых установок. Химическая обработка состоит из следующих этапов: регулирование уровня рН, дезинфекция, предотвращение появления водорослей и коагуляция коллоидных частиц.

Удаление механических загрязнений

Для удаления механических примесей и взвесей одним из распространенных видов безреагентной обработки является фильтрация. В зависимости от назначения бассейна и его объема, фильтрация может осуществляться в периодическом или непрерывном режимах. Так, например, в небольших бассейнах для гидромассажа вода фильтруется непрерывно, пропуская в сутки через фильтр 10–15 объемов бассейна. В плавательных оздоровительных или спортивных бассейнах, имеющих значительно больший объем чаши, очистка воды производится периодически: 2–3 раза в день с общей продолжительностью процесса фильтрации 8–12 ч.

Фильтрация производится на установках, основными частями которых являются фильтр механической очистки и насос. Чаще всего используются фильтры с засыпкой из обычного или посеребренного (для обеззараживания воды) кварцевого песка с размером гранул 0,4–0,8 мм. В ряде случаев применяют и картриджные фильтры. В отличие от сменных картриджей, песчаная засыпка подлежит регенерации. Очистка такого фильтра производится методом обратной промывки с помощью системы вентилей.

Фильтровальные установки делятся на напольные и навесные. Выбор между ними зависит от количества обрабатываемой воды и местонахождения установки. Навесные применяются для относительно небольших (20–40 м3) объемов воды и устанавливаются на бортик бассейна. Напольные песчаные фильтровальные установки могут устанавливаться на высоте до 2 м и в удалении до 10 м от бассейна; их используют для очистки воды в бассейнах объемом от 25 до 150 м3 и более. Такие установки на рынке представлены в широком диапазоне производительности и мощностей продукцией различных компаний. Они могут быть выполнены из пластика и комплектоваться циркуляционным насосом, резервуаром для засыпки сыпучего фильтрационного материала (несколько слоев кварцевого песка), вентилем переключения режимов работы, фильтром грубой очистки и манометром.

Существуют пороговые размеры частиц, от которых можно очистить воду с помощью фильтров. Удаление мельчайших коллоидных частиц невозможно без воздействия специальных химических средств. Вызвать их укрупнение и отфильтровать позволяют коагулирующие добавки, заполняющие картриджи, устанавливаемые перед входом в фильтр. Кроме главного селевого эффекта, коагуляция усиливает действие дезинфицирующих средств.

Современные методы дезинфекции

Теплая вода бассейна является благоприятной средой для быстрого размножения бактерий и других микроорганизмов, попадающих в воду из воздуха (с которым содержимое бассейнов находится в непосредственном контакте), а также от тел купающихся. Среди них могут оказаться формы, опасные для человека. Поэтому дезинфекция – необходимая стадия обработки воды. В то же время дезинфицирующие вещества не должны наносить вред здоровью, раздражать кожу и глаза.

Химические методы дезинфекции воды разделяются по виду применяемых реагентов: хлора, брома, активного кислорода и др. Раньше для дезинфекции воды в бассейнах использовалась исключительно хлорная известь, известная в народе как «хлорка». Этот реагент, помимо сильного дезинфицирующего действия, обладает рядом недостатков: разрушает резиновые и пластиковые изделия, раздражает кожу человека, имеет резкий неприятный запах.

В настоящее время для дезинфекции используются химические соединения на основе хлора, которые позволяют справиться практически со всем спектром микроорганизмов (бактерии, грибы, водоросли), развивающихся в теплой среде бассейнов. Кроме того, ряд этих препаратов вызывает не только обеззараживание, но и окисление веществ органического происхождения, находящихся в воде в виде примесей. После взаимодействия с хлором они претерпевают изменения, теряют растворимость и могут быть задержаны фильтрами механической очистки.

Большое применение нашли установки по производству хлора для дезинфекции воды в бассейне, работающие в проточном режиме рециркуляции и встраиваемые в систему фильтрации воды. Принцип действия таких установок основан на электролитическом разложении водных растворов хлоридных солей.

К примеру, в предлагаемых немецкой компанией Alldos (входит в датский концерн Grundfos) системах Oxiperm 164 (рис. 1) заложена технология приготовления диоксида хлора с использованием разбавленных реагентов (7,5%-ным хлоритом натрия и 9% соляной кислотой). Производительность установок – 5–2000 г/ч ClO2. Расход воды для получения рабочего раствора – 150–900 л/ч.

Bas_Ris_1 Рис. 1. Система синтеза и дозирования диоксида хлора Oxiperm

Особенностью установок является то, что весь процесс визуализируется двумя способами: с помощью светодиодов и вывода соответствующих текстовых сообщений на ЖК-дисплее. В качестве опции предлагается система дистанционного управления. Установки оснащены датчиками и электроникой для полного контроля над процессами, что позволяет автоматизировать их и включить в систему диспетчеризации технологических линий. Организовать работу систем дезинфекции можно в различных вариантах, в том числе, непрерывно с постоянным потоком воды.

Препараты на основе брома не имеют неприятного запаха, не так сильно раздражают кожу и глаза. Кроме того, при введении соединений брома в воду не вносятся известковые компоненты, которые впоследствии могут привести к минеральным отложениям, а также не происходит сильного изменения рН. В то же время этот дезинфектант обеспечивает высокий уровень обеззараживания. Бромный реагент особенно подходит к случаям, когда присутствие хлора нежелательно, но требуется высокая степень надежности обеззараживания (как в гидромассажных бассейнах). По степени раздражающего действия соединения брома занимают промежуточное место между хлором и активным кислородом.

Сегодня популярностью пользуются мягкие методы дезинфекции воды, к которым относится обработка воды с помощью активного кислорода. После такой обработки вода не имеет запаха, щадяще воздействует на кожу, не происходит повышение минеральных отложений и наблюдается постоянство уровня рН. При сильном загрязнении воды такая обработка может производиться совместно с другими средствами, хотя и сам активный кислород обладает надежным дезинфицирующим действием. Обеззараживание воды активным кислородом производится с помощью добавок, выпускаемых в виде таблеток или жидкости. Препараты с действием на основе активного кислорода состоят из двух синтетических компонентов, находящихся в изолированном друг от друга состоянии. При использовании они смешиваются и вступают в химическую реакцию. Важная особенность этого метода – высокая эффективность при борьбе с водорослями, представляющими хорошую питательную среду для бактерий и грибов. Применение хлорных дезинфектантов для борьбы с водорослями не эффективно, поскольку хлор не проникает через плотную оболочку крупных колоний этих организмов.

УФ-обеззараживание и его комбинации

Одним из методов безреагентной дезинфекции воды в бассейнах является обеззараживание с помощью облучения ультрафиолетом. Наибольшее распространение получило облучение воды в проточных аппаратах светом с длиной волны от 180 до 320 нм, для получения которого используются газоразрядные ртутно-кварцевые или аргоново-ртутные лампы низкого давления с мощностью всего 15–30 Вт. УФ-излучение, проникая внутрь клеток микроорганизмов, которые присутствуют в воде, вызывает фотохимические реакции, приводящие к необратимым повреждениям ДНК. В результате микроорганизмы теряют способность воспроизводства. Основным параметром обеззараживающего действия УФ-установок при действии на воду является доза излучения, падающего на единицу площади в течение времени нахождения в зоне воздействия. Обычно доза УФ-излучения для обеззараживания воды бассейнов составляет от 16 до 40 мДж/см2.

После УФ-обработки вода не меняет свой цвет, вкус и химический состав. В отличие от хлорированной, такая вода не раздражает глаза. Однако УФ-дезинфекция имеет и существенный недостаток – она не обладает пролонгированным действием, поэтому воду в бассейне нужно периодически подвергать повторной обработке. Для повышения надежности обеззараживания целесообразно комбинирование химических методов с УФ-излучением. Однако доза внесения хлора может быть значительно снижена. Тип и технические характеристики проточной УФ-установки для дезинфекции воды подбираются исходя из назначения бассейна, объема чаши, площади и глубины бассейна. Помимо этого необходимо учитывать время полной смены воды за счет циркуляции. Монтируются УФ-установки в контур системы водоподготовки бассейна после системы фильтрации. Есть и комбинированные системы, в которых УФ-лампа расположена внутри сетчатого фильтра (рис. 2). При этом предусмотрена технология обратной промывки.

Bas_Ris_2

Рис. 2. Установка для УФ-обеззараживания воды в бассейне с сетчатым фильтром

Например УФ-установка серии «Водограй» с продуктивностью 1–500 м3/ч предназначена для обеззараживания оборотной воды спортивных, оздоровительных и индивидуальных бассейнов, дельфинариев, аквариумов и аквапарков.

Применяются и комбинированные установки, в которых УФ-облучение сочетается с дезинфицирующим эффектом озонирования. Озон (O3) активно окисляет любые органические вещества, оказывая обеззараживающее действие и устраняя неприятные запахи. В воде бассейна молекулы O3 разрушают микроорганизмы, в том числе плесень, бактерии Legionella, паразитов, водоросли, вирусы, а также и другие вещества, попадающие в воду бассейна, такие как моча, пот, косметика, средства для загара и т.п.

Один из вариантов комбинированной дезинфекции – использование УФ-установок с медным ионизатором. Такая установка очищает воду в бассейне за счет электролитического выделения ионов меди в сочетании с облучением УФ-светом. Дезинфицирующий результат действия ионов меди (Cu2+) сравним с эффектом хлора. При этом, как показывают исследования, УФ-излучение обеспечивает до 80 % дезинфицирующего воздействия на воду бассейна, а ионы меди – до 20 %. Дезинфекция воды в бассейнах с помощью аппаратов, работающих по принципу гидролизного окисления с медно-серебряной ионизацией также условно можно отнести к безреагентным методам водоподготовки. При этом не требуется добавлять в воду альгициды и коагулянты.

Еще один метод безреагентного обеззараживания – ультразвуковое облучение. Обычно считается, что такое облучение предотвращает не только биологическое обрастание, возникающее на поверхности бассейна и другого оборудования, а также препятствует отложению минеральных веществ на поверхности. Как показали проведенные исследования, ультразвуковое воздействие особенно эффективно при совместной обработке с УФ-облучением.

Кроме того, применяется очистка и обеззараживание воды в бассейне методом её комбинированной обработки ультрафиолетовым излучением и пероксидом водорода, который основан на явлении фотолиза пероксида водорода под действием УФ-излучения.

Оптимизация уровня рН

Регулирование уровня водородного показателя является необходимым условием для правильного ухода за состоянием воды в бассейне. Это важно, поскольку значение рН водной среды влияет на состояние оборудования, самого бассейна, на скорость образования минеральных отложений и скорость размножения микроорганизмов. По ряду соображений, оптимальным для воды бассейна является значение рН в интервале 7,0–7,4. В кислой (pH < 6) среде значительно активизируется коррозия металлических деталей, разъедаются швы конструкций, замедляется коагуляция коллоидных частиц, что проявляется в более быстром загрязнении воды. Щелочная (pH > 8) среда раздражает кожу, слизистую оболочку глаз, значительно снижается эффективность дезинфицирующих добавок (некоторое снижение эффективности действия дезинфицирующих средств на основе хлора и брома наблюдается уже при превышении значения pH = 6), усиливается процесс формирования известковых отложений на стенках бассейна. В воде с нейтральным значением pH все эти нежелательные эффекты либо отсутствуют, либо проявляются в наименьшей степени.

При коррекции рН до оптимальных значений необходимо добавлять кислоты или щелочи, в зависимости от того, в какую сторону сдвинуто кислотно-щелочное равновесие. Для этого выпускаются реактивы в пакетах или в форме таблеток. Содержание в них кислот и щелочей рассчитано таким образом, что, исходя из объема воды, можно достичь нейтральных сред без измерения значения рН. Однако необходимо помнить, на значения рН влияют самые различные факторы (температура, концентрация солей и др.), поэтому изменение уровня рН без измерительных приборов или индикаторов может привести к нежелательным последствиям.

Определение значения рН производится с помощью приборов pH-метров (рис. 3), измеряющих водородный показатель, или посредством индикаторной бумаги, меняющей свой цвет в воде в зависимости от уровня кислотности. Используются также индикаторные таблетки, по цвету раствора которых определяется рН. Наборы аналитических препаратов, применяемых для этой цели, предлагаются различными фирмами.

Bas_Ris_3 Рис. 3. Использование рН-метра

Борьба с примесями

Бывают случаи, что по параметрам исходной воды необходимо провести ее умягчение, удалить соединения железа и марганца. Эффективным безреагентным методом для этого является воздействие на обрабатываемую воду магнитных и электрических полей вместе с ультразвуковым облучением.

В результате такого комбинированного действия в водной среде возникает огромное число центров микрокристаллизации, в которых в дальнейшем происходит образование кристаллических частичек с размерами около 0,5 мкм. Эти частицы формируются из растворимых солей жесткости и растворимых примесей соединений железа.

Кроме этого, довольно часто воду подвергают воздействию постоянных магнитов. В результате такой обработки частицы примесей, обладающие ферромагнитными свойствами, становятся центрами кристаллизации. В дальнейшем центры кристаллизации превращаются в более крупные образования. Рост частиц обусловлен сорбцией на поверхности центров кристаллизации других молекул примесей и ассоциации ионов. В результате этого из растворимых примесей образуются мелкодисперсные осадки, которые удаляются из воды фильтрованием. Обработка воды постоянными магнитами осуществляется с помощью проточных аппаратов, которые устанавливаются на линии циркуляции воды. Чаще всего магнитные аппараты применяют в гидромассажных бассейнах. Они снижают образование накипи и разрыхляют уже существующую накипь.

Одним из производителей оборудования для магнитной обработки воды является компания «РОСС» (Харьков). Она предлагает проточные установки типа УМОВ (рис. 4), как бытовой так и промышленной серий производительностью до 90 м3/ч.

Bas_Ris_4

Рис. 4. Схема работы устройств для магнитной обработки воды УМОВ компании «РОСС»

Приборы «Спираль» (ООО «Натур-Энерго Плюс», Киев) вырабатывают пульсирующее динамическое высокопериодическое магнитное поле. Они отличаются низким потреблением электроэнергии (максимально 4 Вт), высокой температурной и временной стабильностью и возможностью присоединения к централизованным информационным системам. Результаты воздействия зависят от жесткости обрабатываемой воды, количества протекающей воды, состояния водопроводной сети. Оптимальный расход – до 58 м3/ч. Среди других отечественных производителей электромагнитных аппаратов для обработки воды можно упомянуть также НПП «Орион» (Харьков).

Компания «ЕТВ–технология плюс» (Харьков) выпускает магнитогидродинамические (МГД) резонаторы на постоянных магнитах. В ассортименте – бытовые и промышленные модели до Ду 2600 и более. Есть модели с системой индикации, а также ручным или автоматическим управлением.

Особым видом безреагентной обработки является использование магнитных активаторов, которые еще называются гидромультиполи. Особенность этого вида обработки заключается в том, что в таких проточных аппаратах поток воды подвергается воздействию магнитного поля очень высокой напряженности.

Очевидно, что наилучшего эффекта водоподготовки можно добиться при грамотном комплексном применении различных химических и физических методов обработки воды.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm. Подписывайтесь!


Вас может заинтересовать:



Оставьте комментарий

Telegram