Методы улучшения качества воды в бассейне
Достоверно установлено, что любой купающийся в бассейне в течение 30 мин приносит до 30 000 микроорганизмов, которые размножаются в воде, используя в качестве питательных веществ имеющиеся в её составе органические соединения. Со временем число бактерий в водоеме существенно увеличивается. Вот почему насущной необходимостью является наличие в банных бассейнах установок для обеззараживания воды. Последнее должно производиться независимо от того, какая схема водообмена в бассейне — прямоточная, рециркуляционная или наливная.
Существует 3 основных способа обеззараживания воды бассейна:
— реагентный;
— безреагентный;
— комбинированный.
К реагентным относятся хлорирование, озонирование, олигодинамия (обработка воды ионами серебра, меди и др.), к безреагентным — обработка воды ультрафиолетовыми бактерицидными лучами, ультразвуком, а также ионизирующими лазерными излучениями и электроимпульсными разрядами. Эти способы обеззараживания уничтожают споровые и другие формы бактерий (например, цисты паразитарных агентов — глистов), которые не истребляются реагентными способами при относительно непродолжительном применении и невысоких дозах.
Схема водоснабжения бассейна
При комбинированном способе одновременно применяются два метода (безреагентный и реагентный) или два дезинфектанта, один из которых способен в течение длительного времени сохранять свою активность в воде. Первый способ можно использовать при оборотной (рециркуляционной) системе водообмена в бассейне. Для прямоточной подойдет любой из трех основных методов. А в наливных бассейнах продолжительный бактерицидный эффект обеспечит реагентный способ.
Существуют определенные оптимальные показатели химического состава воды, при которых обеззараживание происходит без потери водой своих потребительских качеств. Чтобы не создавать благоприятной среды для размножения микроорганизмов, требуется поддерживать значение водородного показателя воды (рН) на уровне 7,2-7,4. Верхним пределом эффективного обеззараживания реагентом следует считать рН 7,8.
В более щелочной среде снижается бактерицидное действие реагента, повышается мутность и цветность воды. Повышение эффективности реагента, например хлора, в этом случае возможно путем увеличения его дозы в воде, но это приведет к раздражению слизистой оболочки глаз и носа купающихся.
В более кислой среде усиливаются окислительные процессы, приводящие к коррозии водопроводных систем бассейна. При рН менее 6,5 микроорганизмы гибнут наиболее активно, но вода становится настолько агрессивной в коррозионном отношении, что требуется увеличение рН путем подщелачивания, иначе все оборудование водоподготовки быстро придет в негодность.
Конечно, вода бассейна должна быть бактерицидной, то есть способной уничтожать вносимые бактериальные загрязнения. Такому требованию соответствуют почти все реагентные способы. Однако необходимо учитывать особенности каждого реагента при его использовании для обеззараживания воды.
Благодаря высокой эффективности хлорирование получило широкое распространение во всем мире. Хлор и хлорсодержащие соединения долго сохраняют свою активность в воде. Обеззараживание этими веществами производится такими дозами, чтобы после полного окисления органических веществ в воде оставался избыток реагента, обеспечивающий остаточное последействие. Этот излишек может присутствовать в воде в виде свободного или связанного активного хлора. Обычно его концентрация для обеспечения остаточного последействия обеззараживающего вещества составляет 0,3-0,5 мг/л. Образовавшиеся устойчивые формы микроорганизмов можно уничтожить перехлорированием воды повышенной дозой реагента (4-5 мг/л). Это необходимо осуществлять в ночное время, после чего следует дождаться снижения концентрации данного вещества до нормы, то есть провести дехлорирование воды, для чего применяют такие реагенты, как гипосульфит натрия, сульфат натрия, сернистый ангидрит и др., в соотношении с хлором примерно 1:1.
Отсюда видно, что содержание остаточного хлора в воде бассейна подлежит постоянному измерению и контролю. Обеззараживающий реагент гипохлорид кальция обычно содержит 50-60 % активного хлора. Он хорошо растворим в воде, что позволяет приготовить специальный состав в обычных реагентных бачках.
В последние годы для обеззараживания воды в искусственном водоеме с помощью гипохлорида кальция применяют растворимые таблетки в количестве, определяемом результатом анализа воды на содержание остаточного хлора. Другой реагент — гипохлорид натрия — получают путем электролиза технической поваренной соли. Из 8-9 кг хлорида натрия выходит 1 кг активного хлора. Опыт применения гипохлорида натрия для обеззараживания воды в бассейнах свидетельствует, что при этом, в отличие от использования газообразного хлора, полностью исключается раздражение слизистых оболочек и кожных покровов человека. Следует отметить, что затраты на производство и применение гипохлорида натрия всего на 5 % превышают стоимость использования газообразного хлора. Но, учитывая, то обстоятельство, что последний во много раз опаснее, использование гипохлорида натрия следует считать более предпочтительным. Следует также отметить большую опасность транспортировки баллонов с хлором, в отличие от транспортировки технического хлорида натрия.
В связи с тем, что при хлорировании в воде могут образоваться галогенорганические соединения, например канцерогенное вещество хлороформ, необходимо максимально удалить из нее путем сорбции органические вещества, а также принять меры, чтобы в электролизной установке, используемой для получения гипохлорида натрия, применялись не графитовые электроды, а титановые со специальным платиновым или рутениевым покрытием.
Отмечается высокая эффективность использования йода и брома для обеззараживания воды бассейна. Йод уничтожает не только микроорганизмы, но и водоросли, в том числе сине-зеленые, очень опасные для здоровья человека. К тому же он придает воде приятный оттенок. В отличие от хлора, йод не вызывает раздражения слизистых оболочек, более устойчив к воздействию солнечной радиации и не вступает в реакцию с аммиаком.
Обеззараживание воды бассейна ионами тяжелых металлов (серебра, меди и др.) состоит в переводе данных веществ в ионное состояние с последующим взаимодействием с плазмой микроорганизмов. Однако установлено, что спорообразующие разновидности микроорганизмов нечувствительны, например, к ионам серебра. С другой стороны, ионы тяжелых металлов практически не выводятся из организма человека и вредны для его здоровья.
Озон применяют не только для обеззараживания воды, но и для её обесцвечивания, то есть разрушения органических веществ, а также дезодорации — устранения посторонних запахов. По сравнению с хлорированием озонирование имеет ряд преимуществ:
— озон получают там же, где и применяют, в отличие от привозного хлора;
— он, как и гипохлорид натрия, не вызывает раздражения слизистых оболочек и кожных покровов посетителей бани и бассейна.
Однако применение озона имеет ряд существенных недостатков, которые ограничивают его использование:
— значительные затраты на оборудование и его эксплуатацию;
— быстрое исчезновение озона из воды, что значительно сокращает его остаточное последействие по сравнению, например, с хлором или гипохлоридом натрия;
— малая предельно допустимая концентрация (ПДК) озона в воздухе (0,001 мг/л), что создает вредные условия для обслуживающего персонала при работе на озонаторной установке.
Озон относится к тем веществам, которые различаются на запах при концентрациях, в сотни раз меньше допустимых. Поэтому факт его присутствия в воздухе — это ещё не показатель вредности последнего (вспомним живительную свежесть после грозы). Однако следует отметить, что при наличии в воде даже небольшого количества органических веществ под воздействием сильного окислителя (озона) образуются такие соединения, как, например, формальдегид, являющийся, как и хлороформ, чрезвычайно опасным веществом по санитарно-токсикологическому признаку вредности, что требует, по действующим нормативам, ежечаснойпроверкина его присутствие при функционировании бассейна. Допустимое содержание формальдегида в воде составляет 0,05 мг/л.
Облучение воды ультрафиолетом относится к безреагентным способам обеззараживания. Эффект снижается при увеличении мутности воды. В связи с тем, что данный способ не обладает остаточным последействием, лучше всего сочетать его, например, с хлорированием, придающим воде бактерицидные свойства. В процессе работы ультрафиолетовой установки через каждые 1 500 — 2 000 ч горения надо менять лампы, обладающие ограниченным ресурсом работы, что является серьезным недостатком. Комбинированные способы применительно к бассейнам считаются самыми эффективными.
Около полувека тому назад в СССР был разработан способ обеззараживания воды путем сочетания ультрафиолетового облучения с хлорированием. Он применяется до настоящего времени и хорош тем, что позволяет полностью уничтожить споровые и хлороустойчивые микроорганизмы. Кроме того, при комбинированном действии бактерицидного облучения и обработки воды хлором или гипохлоридом в 2-3 раза сокращается расход реагента благодаря усилению эффекта вследствие сочетания нескольких факторов. Бактерицидную установку размещают всегда до места ввода реагента (хлора, гипохлорида, йода). Существуют также комбинированные способы обеззараживания воды бассейнов двумя реагентами — медным купоросом и гипохлоридом натрия, медным купоросом и поваренной солью.
В заключение хочется сказать, что бактерицидная обработка воды очень важна, поэтому ни в коем случае нельзя ею пренебрегать или доверять эту ответственную работу неспециалисту.
Механическая очистка воды в бассейне осуществляется путем фильтрации, которая производится специальной установкой. Принцип её действия очень прост. При помощи насоса вода забирается из верхней (скиммера) и нижней (слива) зон бассейна и подается к блоку фильтрации. Фильтрующий элемент (например, кварцевый песок) задерживает все механические примеси (данная установка часто монтируется вместе с нагревателем). Пройдя очистку, вода через систему выпускных отверстий (форсунок) возвращается в бассейн. Для подогрева могут использоваться как электрические проточные нагреватели, так и теплообменники (бойлеры), если у котла есть свободная тепловая мощность.
