Водоподготовка бассейна
Общее описание загрязнений
Плавание в бассейне относится к одному из наиболее популярных видов отдыха и спорта. При этом мы находимся лишь на начальном этапе понимания химических процессов в воде плавательного бассейна и рисков, которым подвергаются его посетители. Это обусловлено сложностью химического состава воды, возрастающей по мере продвижения воды от природного источника до заполненного посетителями бассейна.
Исходная вода, содержащая низкие концентрации сотен веществ природного и антропогенного происхождения, подвергается различным видам обработки, включая обеззараживание, на станции водоподготовки. Далее вода поступает в плавательный бассейн, где снова претерпевает изменения, зависящие от условий эксплуатации бассейна, а также в результате обеззараживания и контакта с посетителями бассейна. В результате исходная вода подвергается значительной трансформации, и каждый бассейн обладает уникальным набором характеристик воды, делающим весьма непростой задачу определения степени полезности или вреда от его посещения.
Значительное усложнение химического состава воды бассейна и ее потенциальной токсичности обусловлено присутствием посетителей, которые привносят в воду средства личной гигиены (лосьоны, солнцезащитные кремы пр.), а также выделяют в процессе плавания биологические жидкости (слюна, пот, моча), а также частички кожи и любого рода загрязнения, находящиеся на поверхности кожного покрова.
Совместное пользование бассейном многими людьми приводит к накоплению в воде патогенных микроорганизмов. Для водоподготовки и обеззараживания воды распространено использование различных дезинфектантов, в результате взаимодействия которых с присутствующими в воде органическими веществами образуются побочные продукты обеззараживания (ППО) воды, токсичность которых является предметом исследований на протяжении уже нескольких десятков лет.
Способы очистки воды в бассейне
Вода для заполнения чаши бассейна и компенсации потерь поступает из общественных водораспредедлительных сетей. Система рециркуляции и водоподготовки в бассейне включает очистку воды, предусматривающую удаление механических примесей и обеззараживание физическими, химическими или биологическими методами для предотвращения развития патогенных микроорганизмов. Схемы водоподготовки определяются качеством воды и особенностями системы рециркуляции и должны отвечать требованиям экономичности, простоты и безопасности.
Методы очистки воды:
- Физическая очистка проводится для удаления механических примесей средствами быстрой и медленной фильтрации в восходящем и нисходящем потоках с использованием однослойной (кварцевый песок) или многослойной (гравий, песок, уголь) фильтрующих сред, а также мембранной фильтрации.
- Химическая очистка проводится только в случае немодернизированных систем и предусматривает использование сульфата алюминия и карбоната натрия для образования хлопьев с целью их задержания при быстрой фильтрации тонких и сверхтонких суспензий. В случае, если вода в бассейне не подвергается нагреву в течение 5-7 сут для разрушения клеток водорослей рекомендуется обработка сульфатом меди.
- Биологическая очистка воды в бассейне заключается в использовании мембранных фильтров, задерживающих патогенные микроорганизмы в процессе медленной фильтрации в результате образования биопленки на поверхности мембраны через 1-3 сут после запуска системы. В таких случаях последующее обеззараживание может не потребоваться.
Обеззараживание воды
Для обеззараживавния воды в плавательном бассейне применяют хлор, диоксид хлора, гипохлорит натрия или кальция, хлорную известь, бром, хлорированные изоцианураты, бромохлородиметилгидантоин, озон, ультрафиолетовое излучение, смешанные оксиданты, патентованные дезинфицирующие таблетки и реагенты различных производителей (например, препарат TwinOxide). Общими требованиями к дезинфектантам являются быстрая инактивация патогенных микроорганизмов, высокая стабильность, отсутствие побочного токсического действия, сохранение органолептических характеристик воды и воздуха при их использовании.
Способы обеззараживания воды:
- Хлор. К наиболее часто используемым дезинфектантам относится хлор, характеризующийся целым рядом преимуществ в части инактивации микроорганизмов. К недостаткам хлора относятся проблемы безопасности его применения. Кроме этого, избыточное содержание хлора в воде ведет к образованию побочных продуктов обеззараживания (тригалогенметанов, например), обладающих канцерогенными свойствами. С избытком хлора также связано ухудшения качества воздуха в закрытых плавательных бассейнах.
- Диоксид хлора известен в качестве эффективного дезинфектанта питьевой воды и пищевых продуктов. В процессах предварительной обработки этот реагент способствует удалению железа и марганца из подземной воды, устраняет неприятные вкус и запах воды. Диоксид хлора обеспечивает деструкцию целого ряда прекурсоров, присутствие которых в воде приводит к образованию побочных продуктов обеззараживания тригалогенметанов и галогенуксусных кислот.
- Бром является сильным окислителем с высоким уровнем бактерицидной активности. Эффективен при необходимости удаления микроскопических и нитчатых водорослей.
- Гипохлорит натрия относится к эффективным дезинфектантам, получаемым методом электролиза. Раствор гипохлорита натрия характеризуется рН 8-8,5, максимальной эквивалентной концентрацией хлора 6-8 г/л и стабильностью свойств при длительном хранении. Преимущества гипохлорита натрия: безопасность применения и простота хранения. Основным недостатком применения гипохлорита натрия является повышение рН выше 8,2 через 10-14 сут после обеззараживания, что ведет к коагуляции оксида алюминия.
- Ультрафиолетовое обеззараживание воды в бассейне (длина волны 100-300 нм) проводят с использованием ртутных ламп. Наряду с хорошими бактерицидными свойствами метод исключает взаимодействие с компонентами воды в плавательном бассейне и, соответственно, минимизирует образование побочных продуктов обеззараживания.
- Озон является высокоэффективным дезинфектантом. Его применяют во многих случаях для инактивации бактерий, вирусов и удаления водорослей. В результате озонирования улучшается вкус, запах и цвет воды.
- Pеагент TwinOxide представляет собой раствор, содержащий диоксид хлора, разработан в Университете г. Дуйсбург, Германия, и рекомендован для применения в плавательных бассейнах. Этот реагент полностью инактивирует бактерии и вирусы, удаляет биопленку, не вызывает аллергических реакций. Применение TwinOxide не вызывает неприятных запахов и не приводит к образованию тригалогенметанов и других побочных продуктов обеззараживания воды. Передозировка реагента не связана с риском для посетителей бассейна и не приводит к образованию свободного хлора и хлорсодержащих соединений, что ограничивает применение традиционных дезинфектантов на основе хлора. Реагент рекомендуют применять после предварительного обеззараживания озонированием или ультрафиолетовой обработкой. Реагент рекомендуют применять ежемесячно для дезинфекции песочных фильтров или фильтров с активированным углем, установленных в схеме водоподготовки бассейнов [1].
Автор статьи: Кофман Владимир Яковлевич
Методы обеззараживания воды в бассейнах
- Хлорирование
- Дезинфекция воды с помощью брома
- Дезинфекция на основе активного кислорода
- Озонирование
- Олигодинамия
- Бактерицидные установки
Дезинфекция воды с помощью хлора
Хлор известен в различных видах:
- В газообразной форме, предлагается в виде хлорного газа в стальных баллонах или бочках.
- В жидкой форме, в виде гипохлорида натрия в канистрах или в больших емкостях, стабилизированны и очищенный или в виде промышленного хлора.
- В твердой форме, предлагается в виде гранулянта или таблеток.
Газообразный и жидкий хлор в любом случае – неорганический.
В твердов виде бывает неорганический и органический.
Эпоха применения газообразного хлора для обеззараживания воды уходит в прошлое по причине многочисленных недостатков метода – опасность транспортировки и обращения с баллонами хлора, сложность точного дозирования и раздражающее действие хлора на слизистые и кожу человека.
Главное преимущество хлора и его соединений – пролонгированность действия, то есть способность долго сохранять активность в воде бассейна, принимая на себя первый удар поступающих загрязнений.
К тому же хлорирование – самый недорогой и доступный способ. Более того, санитарные нормы указывают, что наибольший эффект обеззараживания достигается при комбинации других методов именно с хлорированием.
При обработке воды хлором достигается не только бактерицидное действие, но он также способствует удалению не задерживаемых фильтром органических примесей путем окисления.
Классическое хлорирование является самым надежным способом дезинфекции воды, прежде всего, когда загрязнение воды является особенно сильным, например, при температуре воды длительное время превышающей 28°С или из-за поступления большого количества загрязняющих веществ.
В результате разработки новых стабилизированных продуктов на основе хлора, осуществлять хлорирование воды стало проще, а поступающий в воду хлор стал использоваться более эффективно.
Преимущества дезинфицирующих средств на основе хлора:
- высокое содержание активного хлора;
- полное, без остатка, растворение в воде;
- отсутствие влияния на уровень рН.
В частности, содержащийся в этих продуктах стабилизатор препятствует ненужным потерям хлора, которые обычно возникают под воздействием солнечных лучей
Дезинфекция воды с помощью брома
Вариантом, служащим дополнением к хлорированию, является применение для дезинфекции воды брома.
Бром, как и хлор, является галогеном и прекрасно подходит для дезинфекции воды в плавательном бассейне.
Он убивает бактерии, вирусы и грибки и способствует удалению органических примесей из воды путем окисления.
Также этот реагент устойчив к действию солнечной радиации.
Немаловажно и то, что при обеззараживании бромом в воде не образуются такие токсичные вещества, как, например, хлороформ при хлорировании.
Бром имеет следующие преимущества по сравнению с хлором:
- бром не имеет неприятного запаха, который отличает хлор
- щадит кожу и глаза
- бром не содержит извести, имеет нейтральную реакцию рН и подходит для применения в любой воде
- обеспечивает оптимальный уровень надежности дезинфекции воды благодаря устойчивости к высоким значениям рН. Например, при значении рН, равном 8.0, эффективность дезинфицирующего действия брома составляет 87% (для сравнения: у хлора – только 33%).
Этот метод обработки воды особенно подходит в тех случаях, когда присутствие запаха хлора нежелательно, но нужна высокая степень надежности дезинфицирующего действия.
С точки зрения потребителя, среди средств дезинфекции бром представляет собой срединный путь между хлором и активным кислородом.
Бром отличается не только не уступающим хлору дезинфицирующим и окисляющим действием, но и с точки зрения предотвращения появления водорослей является еще более эффективным средством, чем хлор. Он применяется как в домашних, так и в общественных плавательных бассейнах.
Дезинфекция воды с помощью активного кислорода
В настоящее время наблюдается тенденция к применению мягких методов обработки воды. Дезинфекция воды с помощью активного кислорода принадлежит к этому направлению, так как вообще не предусматривает применение хлора.
В этом случае необходимо для качественной дезинфекции применять совместно противоводорослевые средства, регулярно использовать коагулянт и поддерживать уровень PH.
Для достижения наилучшего результата, рекомендуется использовать автоматические станции дозирования и регулирования дополнительных средств обработки.
Метод обработки воды с помощью активного кислорода имеет целый ряд преимуществ:
- отсутствие запаха хлора
- особенно щадящее воздействие на кожу
- отсутствие раздражения кожи и глаз;
- качество воды создает приятное ощущение, как будто вы купаетесь в чистой природной воде
- после купания кожа не сохнет, волосы не становятся ломкими;
- при обработке воды с помощью активного кислорода не происходит образования пены, не изменяется уровень рН
- не используются тяжелые металлы, а, следовательно, нет опасности появления пятен на пластиковой пленке и коррозии металлических частей
- такой способ обработки воды совместим с хлорированием, то есть, возможно добавление хлора или ударное хлорирование при сильном загрязнении воды
- обработка воды с помощью активного кислорода обеспечивает надежное дезинфицирующее действие
- эффективное предотвращение появления водорослей также входит в этот вид обработки воды
- появления водорослей также входит в этот вид обработки воды
При взаимодействии эффект от отдельных компонентов многократно усиливается. По совокупному воздействию этот метод обработки воды соответствует дезинфекции с помощью хлора.
Озонирование
Озон по бактерицидному действию является одним из сильнейших средств окисления, поэтому он успешно применяется и для обработки воды в бассейнах.
Благодаря высочайшей эффективности в борьбе против бактерий, вирусов и спор озон является наиболее действенным и безопасным дезинфектантом.
Озон(03) – аллотропная форма кислорода.В высоких концентрациях озон бесцветный, ядовитый газ с резким запахом. Озон очень сильный окислитель, его окислительный потенциал 2,06 В (для сравнения – у хлора только 1,36 В). Механизм обеззараживания озоном основан на его способности инактивировать сложные органические вещества белковой природы.
Озон является наболее экологически безопасным веществом, так как он очень быстро исчезает без образования сопутствующих неприятных и опасных продуктов реакции.
- Озон быстро и надежно уничтожает возбудителей болезней, являясь единственно приемлемым в бассейнах веществом, уничтожающим вирусы гепатита.
- Под его воздействием разлагаются органические соединения, он не вызывает воспаления кожи, слизистых оболочек и органов дыхания, обеспечивая при этом кристальную чистоту воды и насыщенность ее кислородом.
В последнее время становиться все больше приверженцев технологии обработки воды с помощью озона.
В бассейне вода приобретает особое качество, что сразу ощущается пловцами, она благотворно влияет на кожу и общее состояние организма.
Олигодинамия (обеззараживание воды ионами серебра)
Это достаточно нераспространенный способ обеззараживания воды бассейнов. Суть его состоит в том, что ионы тяжелых металлов (чаще всего серебра), введенные в обрабатываемую воду, взаимодействуют с протоплазмой клеток бактерий, приводя их к гибели вследствие нарушения метаболизма (обмена веществ).
Этот способ вряд ли получит широкое распространение; кроме того, доказана токсичность ионов тяжелых металлов для человека.
Однако в большинстве случаев такой способ дезинфекции обеспечивает более длительную защиту воды от образования бактерий,спор и грибков, а также не требует применения дополнительных средств, например от водорослей.
Применение бактерицидных установок
Облучение воды ультрафиолетовыми лучами относится к безреагентным способам обеззараживания. Эффект обеззараживания снижается при увеличении мутности воды. Облучение воды УФ лучами не обладает пролонгтрующим действием, поэтому применение этого способа лучше всего сочетать со способом реагентным. Например со способом обеззараживания гипохлоридом натрия, который придаёт воде бактерицидные свойства. Недостатком УФ установки является то, что необходимо менять бактерицидные лампы, имеющие ограниченный ресурс работы.
Вода в общественном бассейне – требования к ее качеству
Лето – это время для отдыха на природе у реки, время, когда вдоволь можно накупаться и наплаваться на море. Жители мегаполисов не могут полностью насладиться летом из-за отдаленности от речек и озер. Но, как же хочется окунуться в водную пучину после жаркого дня! В этом помогают плавательные бассейны, которые находятся в спортивных комплексах. Они же помогают вспомнить о лете во время зимних морозов и укрепить организм. В статье рассказывается о требованиях к качеству воды в плавательных бассейнах, о применяемых способах обеззараживания воды и об их достоинствах и недостатках.
Бассейны, которые находятся в спортивно-оздоровительных комплексах или в санаториях, посещает большое количество людей. Не каждый человек осмелится ходить в бассейн из-за такого наплыва людей и возможности подцепить какую-нибудь инфекцию. О правилах посещения бассейна читайте в статье по ссылке.
Вода в бассейне является разносчиком различных инфекций, но если администрация придерживается всех требований к качеству воды и проводит надлежащую очистку, то это снижает риск заболевания.
Качество воды в бассейне – требования СанПиН
Существуют нормативные требования к качеству воды в бассейне, утвержденные СанПиНом 2.1.2.1188-03. Они такие же как требования к качеству питьевой воды. В этих нормах указано, что в одном литре воды должно содержаться не больше 0,3 мг железа, жесткость — 7 мг-экв, уровень рН — 6-9.
В любом бассейне должна висеть информация о лабораторном анализе. В такой информации указывается количество железа в воде, окисляемость, жесткость, уровень рН и другие показатели. Лабораторный анализ воды всегда покажет повышенный уровень содержания железа, кальция и магний. Но если проводится очистка воды, то все показатели будут в норме. Для этих целей используется один из существующих способов очистки воды.
В таблице, утвержденной СанПиН 2.1.2.1188-03, указаны гигиенические требования к качеству воды для бассейнов.