Подготовка воды в бассейне без хлора
Опубликовано: 25 октября 2018 г.
618
Методы альтернативные хлорированию находят сегодня все большее применение при обработке воды в бассейнах, прежде всего это диктуется стремлением снизить возможное негативное воздействие хлора на организм человека.
Сегодня наиболее распространенным и в то же время наиболее надежным методом дезинфекции воды в бассейнах является хлорирование. Однако известно и о неблагоприятном воздействии, которое ионы хлора и вещества, образующиеся при хлорировании воды, могут оказывать на здоровье. В частности, избыточное содержание хлора оказывает раздражающее действие на кожные покровы, глаза, слизистые дыхательных путей. При хлорировании воды в бассейнах образуются токсичные продукты (хлороформ, хлорамины). Именно поэтому даже отечественными нормативными документами, которые весьма строго регламентируют обеззараживание воды, указывается, что при водоподготовке в бассейнах: “... Учитывая опасность для здоровья побочных продуктов хлорирования (галогеносодержащих соединений), следует отдавать предпочтение альтернативным методам обеззараживания” (СанПиН 2.1.2.1188-03 «Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов», п.3.8.2)
Существующий спектр методов водоподготовки без использования хлора довольно широк. Хорошие результаты обеззараживания достигаются обработкой воды ультрафиолетовым излучением, озонированием, ионами меди и серебра, применением препаратов активного кислорода, полимерных катионов поликарбоновых кислот. В ряде случаев рационально проводить водоподготовку в бассейне, сочетая несколько методов обеззараживания. В том числе сочетание некоторых из указанных методов с хлорированием, позволяет достичь хороших результатов при пониженных концентрациях хлора и полностью исключить неблагоприятные последствия его применения.
Дезинфекция излучением
Ультрафиолетовая (УФ) дезинфекция подразумевает облучение находящихся в воде микроорганизмов ультрафиолетовым излучением определенной интенсивности в течение необходимого времени. УФ излучение с длиной волны около 260 нм, проникая внутрь клетки микроорганизма, вызывает фотохимические реакции, приводящие к необратимым повреждениям ДНК. В результате такого облучения микроорганизмы теряют способность воспроизводства. Технология ультрафиолетового обеззараживания, обладает очень высокой эффективностью воздействия на бактерии, вирусы и простейшие. Для достижения обеззараживающего эффекта вне зависимости от типа установки доза УФ облучения должна быть не менее 16 мДж/см2.
УФ установки включаются в контур системы водоподготовки бассейна после системы фильтрации (рис. 1). Отфильтрованная вода попадает в специальный короб, внутри которого находятся УФ лампы, защищенные кварцевым стеклом. Лампы облучают всю циркулирующую в системе воду, обеззараживая ее.
Рис. 1 Проточная Уф-установка обеззараживания воды универсального предназначения, в том числе рециркуляционной воды бассейна.
К преимуществам УФ обеззараживания следует отнести и то что, эффективно обеззараживая воду, такая обработка не имеет никаких вредных последствий для человека. В то же время обработка воды ультрафиолетовым излучением не имеет пролонгированного эффекта и не защищает воду бассейна от вторичного заражения. Поэтом УФ дезинфекцию часто применяют совместно с хлорированием. В таком случае за счет снижения в воде количества микроорганизмов УФ дезинфекция позволяет применять хлор в более низких концентрациях для поддержания эффекта обеззараживания во времени. Следствием этого является и уменьшение концентрации хлораминов в воде. Концентрацию хлора в таком случае можно снизить до таких значений, что его присутствие в воде совсем не будет ощущаться человеком.
Применение УФ оборудования для обеззараживания воды в оборотных системах плавательных бассейнов и аквапарков регламентировано в документах: МУ 2.1.2.694-98 «Использование ультрафиолетового излучения при обеззараживании воды плавательных бассейнов», СанПиН 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству. Контроль качества», СанПиН 2.1.2.1331-03 «Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды аквапарков».
Озонирование
Озон (O3) активно окисляет любые органические вещества, оказывая обеззараживающее действие и устраняя неприятные запахи. Озон один из самых сильных окислителей и эффективно уничтожает бактерии, споры микроорганизмов, вирусы патогенные микроорганизмы уничтожаются им в 15-20 раз, а споровые формы бактерий — в 300-600 раз быстрее, чем хлором. В том числе в воде бассейна озон разрушает плесень, бактерии Legionella, паразитов, водоросли, а также и вещества, попадающие в воду, такие как моча, пот, косметика, средства для загара и др. Уничтожая микроорганизмы эффективнее и быстрее, чем хлор, озон не сушит кожу и не образует побочных продуктов распада, опасных для здоровья.
Для обеззараживания фильтрованной воды дозу озона принимают 1–3 мг/л, для обесцвечивания и обеззараживания воды доза озона может доходить до 4 мг/л. Продолжительность контакта обеззараживаемой воды с озоном – 5–12 мин.
Озон (О3), используемый для озонирования воды, получают из атмосферного воздуха в аппаратах, называемых озонаторами, в результате воздействия на него «тихого» (т.е. рассеянного без искр) электрического заряда, сопровождающегося выделением озона. Современные озонаторы воды просты в использовании, но сравнительно недешевы в первоначальном вложении средств. Зато в работе эти приборы экономичны, так как производят озон из воздуха.
Рис. 2 Принципиальная схема системы озонирования воды в бассейне: 1 – генератор озона; 2 – смеситель озона с водой, поступающей из контура системы фильтрации; 3 – контактная емкость, 4 – деструктор озона.
Оборудование для озонирования обычно располагается в техническом помещении сразу за фильтром (рис. 2, рис. 3). Газообразный озон образуется в генераторе и смешивается с водой, поступающей из контура системы фильтрации. На некоторое время смесь воды с озоном поступает в контактную емкость, где озон реагирует с содержащимися в воде органическими веществами, бактериями и вирусами. Избыточный газообразный озон уничтожается в деструкторе озона, превращаясь в кислород, который выбрасывается в атмосферу. Очищенная вода поступает снова в бассейн. В больших концентрациях озон токсичен, ПДК озона в воздухе помещений, где находятся люди, не более 0,0001 мг/л. Однако озон не изменяет природных свойств воды и не воздействует на человека при озонировании, так как его избыток через несколько минут после растворения в воде превращается в кислород. Это же свойство определяет и недостаток озона в качестве дезинфектора. Именно поэтому озон не может консервировать воду, и для получения пролонгированного эффекта дезинфекции в дополнение к нему нужен консервант, в частности, озонирование также используют вместе с хлорированием.
Рис. 3 Установки озонирования воды.
Применяются и комбинированные дезинфицирующие установки, в которых УФ-дезинфекция сочетается с дезинфицирующим эффектом озонирования, например, Blue Lagoon Ozon UV-C (Van Erp International, Нидерланды). А их обеззараживающий эффект поддерживается хлорированием в малых дозах. Преимущества такой комбинированной обработки следующие: вода в бассейне становится свежей, чистой и кристально прозрачной; уменьшает потребность в техническом обслуживании и уходе за бассейном;
озон разрушает лосьоны, косметику, мочу и пот; УФ излучение разрушает связанный хлор; обеспечивается эффективная и безопасная дезинфекция воды; предупреждается образование плесени, бактериального налета и водорослей; снижается необходимость использования хлора на величину до 90 %.
Ионизация воды
В последнее время все шире применяется метод дезинфекции воды бассейнов ионами меди и серебра. Для этого используются ионизаторы, включающие в себя микропроцессорный блок управления и набор электродов, изготовленных из сплава меди и серебра. На электродах генерируется постоянное низковольтное напряжение, вода, циркулируя через камеру с расположенными в ней электронами, обогащается положительно заряженными ионами меди и серебра. Микропроцессор контролирует необходимый уровень ионизации. Ионы меди и серебра разрушают присутствующие в воде бассейна микроорганизмы. Ионы меди эффективно уничтожает водоросли, а ионы серебра вирусы и бактерии. Дезинфицирующий результат сравним с действием хлора. При этом обеспечивается эффект длительной дезинфекции воды, предупреждающий повторное заражение. Ионы остаются в воде до образования нерастворимых соединений, с которыми выпадают в осадок, или отфильтровываются на фильтрах, связываясь с бактериями и водорослями. Под контролем микропроцессора ионизатор доведет содержание ионов в воде до эффективной концентрации.
Например, данный принцип реализован в работе ионизаторов для обработки воды бассейнов Aquascenic.
Для усиления эффективности обеззараживания ионизаторы также применяются в комбинации с УФ установками. Так в установке Blue Lagoon Cooper Ionizer (рис. 4) действие УФ излучения сочетается с работой медного ионизатора. В корпусе ионизатора находятся лампа UV-C и ионизатор, который выделяет в протекающую через корпус воду небольшое количество ионов меди. При этом УФ излучение обеспечивает до 80 % дезинфицирующего воздействия на воду бассейна, а ионы меди - до 20 %.
Рис. 4 Комбинированная установка для водоподготовки сочетающая методы УФ-обработки и ионизации.
Активный кислород
Если бассейн не подвергается сильным нагрузкам при эксплуатации, например, это частный крытый бассейн с температурой воды до 25 ºС, рассчитанный на 3-4 человек, с постоянным контролем и регулировкой показателей состояния воды, возможна мягкая система обработки воды на основе активного кислорода.
Основным компонентом препаратов для обработки воды активным кислородом является пероксид водорода (Н2О2). Дезинфицирующий эффект в данном случае основан на действии свободного радикала кислорода (называемого активным кислородом), образующимся при распаде пероксида в воде бассейна. Препараты, основанные на использовании свойств активного кислорода, являются комплексными и состоят из нескольких компонентов, каждый из которых имеет свое назначение. Совместное применение этих компонентов усиливает эффективность их действия в несколько раз.
Вода, обработанная препаратом активного кислорода, не вызывает раздражений глаз и кожи, не имеет запаха, и не образует вредных побочных продуктов. Активный кислород довольно быстро теряет активность, образуя молекулярный кислород (О2), не обладающий бактерицидными свойствами, поэтому его дезинфицирующее воздействие меньше, чем у хлора или озона. В связи с этим метод обработки препаратами активного кислорода не рекомендуется применять в общественных, а также в открытых бассейнах. Скорость дезактивации активного кислорода увеличивается с ростом температуры воды бассейна.
При применении реагентов, содержащих пероксид водорода, несколько уменьшается рН обрабатываемой воды. Кроме того, их использование может способствовать процессу коррозии металлических деталей бассейна.
При использовании препаратов активного кислорода водородный показатель (рН) воды бассейна необходимо поддерживать на уровне 7,2 – 7,4. При этих значениях рН эффективность дезинфекции активным кислородом наиболее высока.
При постоянной обработке воды в бассейне препаратами активного кислорода, рекомендуется периодически прибегать к хлорированию.
Полимерные катионы
Еще один из возможных методов – дезинфекция воды бассейна при помощи препаратов на основе полимерных катионных ПАВ и поликарбоновых кислот, например, препарат «Мастер-пул» (рис. 5).
Рис. 5 Средство для дезинфекции воды в бассейне на основе полимерных катионных ПАВ и поликарбоновых кислот.
Его использование позволяет быстро и эффективно уничтожать широкий спектр патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов), на длительное время предотвратить рост водорослей в воде бассейна. В состав средства входят вещества, позволяющие устранить помутнение воды бассейна (рис. 6), при этом эффективность осветления практически не зависит от уровня рН. Средство стабилизирует жесткость воды и способствует предотвращению образования известковых отложений на поверхности чаши бассейна и теплообменного оборудования. Препарат рН – нейтрален; не содержит хлора и тяжелых металлов, не пенящийся – пригоден для любого типа бассейнов (в том числе SPA). Средство добавляют порциями непосредственно в бассейн вблизи места подачи воды или в нескольких местах одновременно (но только не перед фильтрами) во время работы циркуляционного насоса.
Рис. 6 Чистая вода в бассейне.
Для повышения надежности обеззараживания целесообразно комбинирование химических методов с УФ-излучением.
Cтатья из журнала "Аква-терм" № 5/2018. Рубрика: "Водоснабжение и водоподготовка"
