Очистка воды плавательных бассейнов

Качество воды плавательных бассейнов должно удовлетворять требованиям санитарных норм [18]. Чтобы выполнить регламент этого документа, необходимо либо постоянно заменять воду, т.е.

Устройство циркуляции должно осуществлять, как минимум,

следующие основные функции: коагуляция взвеси воды, фильтрация,

обеззараживание и коррекция рН. Степень обеззараживания никогда не равна

100%, часть бактерий все равно остаётся. Кроме того, с пловцов постоянно

смываются новые бактерии. Поэтому при всех способах дезинфекции вода

после обработки должна содержать вещества, подавляющие размножение

бактерий. В процессе эксплуатации накапливаются растворимые в воде

вещества, которые не могут быть удалены применённой системой очистки. ₃

Поэтому в бассейнах, особенно больших, (более 500 м ) рекомендовано постоянно добавлять свежую воду питьевого качества.

Для улучшения отделения взвешенных веществ в воду, поступающую в контур очистки, вводится коагулянт. Затем вода проходит песчаный и, при необходимости, угольный фильтры. Коррекция рН после обработки осуществляется введением химических реактивов (обычно, кислоты). Основной проблемой является разложение загрязнений и дезинфекция воды. Наиболее широко распространёнными методами обеззараживания воды в России являются обработка бактерицидными (УФ) лучами, хлорирование, озонирование.

Дальнейшим развитием технологии очистки воды плавательных

бассейнов является обработка холодной плазмой вспышечного коронного

электрического разряда, в котором вырабатывается озоно-гидроксильная смесь [19, 20].

Рисунок 18. Циркуляция воды при обработке озоно-гидроксильной смесью. 1 - бассейн; 2 - насос; 3 - песчаный фильтр; 4 - генератор озоно-гидроксильной смеси; 5 - угольный фильтр; 6 - точка слива обработанной воды.

Основной контур очистки воды состоит из насоса и механического (песчаного) фильтра. Поток воды в этом контуре должен быть больше 1/8 объема бассейна в час на величину потока воды через контур генератора озоно-гидроксильной смеси. Часть воды из основного контура ответвляется в контур генератора. Давление воды на отрезке от фильтра 3 до бассейна 1 при длине трубы 5 - 10 метров может составлять не менее 0,5 атм. Этого давления достаточно для нормальной работы эжектора генератора. Поток воды в контуре генератора может быть 5 - 10% от основного потока и его величина не имеет принципиального значения.

Поток проходит через генератор и подвергается обработке озоном и гидроксильными радикалами. Озоно-гидроксильная смесь контактирует с водой в эжекторе-кавитаторе. Кавитация усиливает действие основных факторов электрического разряда. Внутри полости генератора создается концентрация озона в воде до 1,5 мг/л, время удержания воды в полости не менее 2 минут. Вода, насыщенная озоном, уносится из генератора и после угольного фильтра 5 смешивается с основным потоком в точке 6. Точка 6 находится вблизи узла забора воды из бассейна. В угольном фильтре

поглощаются свободные радикалы и осуществляются химические реакции, приводящие к выпадению в осадок карбонатов тяжелых металлов. Для дезинфекции воды основной активной частицей будет озон (также как и при озонировании). Дезинфицирующий эффект усиливает кавитация.

Дополнительно дезинфекция усиливается электрическим зарядом,

создающимся в воде и концентрирующимся на микроскопических частицах взвеси, имеющейся в воде, а также образованием в электрическом разряде

перекиси водорода. Разложение примесей в воде будет осуществляться

озоном и радикалами ОН*.

Радикалы ОН*, в отличие от озона, являются универсальным окислителем, они взаимодействуют со многими веществами примерно в миллион раз быстрее, чем озон. Конечным продуктом взаимодействия с органическими веществами является углекислый газ и вода. Выход озона на единицу затрачиваемой энергии в генераторе холодной плазмы примерно тот же, что и в современных озонаторах, однако кроме озона здесь образуются радикалы ОН^* (примерно 1/6 часть от выхода озона), которые при тех же энергетических затратах намного повышают эффективность очистки воды. Озонированная вода, смешиваясь с основным потоком, осуществляет её дезинфекцию. Пролонгированное дезинфицирующее действие может осуществляться двумя способами.

1. В обработанной озоно-гидроксильной смесью воде создается остаточная концентрация активного кислорода на уровне 0,05 - 0,1 мг/л, которая может сохраняться больше суток. Основной составляющей активной формы кислорода является перекись водорода.

2. Поддержание концентрации активного хлора. Идея метода заключается в том, что ионы хлора, находящиеся в воде, (например, в составе поваренной соли) окисляются гидроксильными радикалами.

Следует подчеркнуть, что окисление ионов хлора озоном в принципе возможно, но реакция протекает очень медленно.

В генераторе часть образующегося газообразного хлора выделяется из воды, а часть гидролизуется.

Соляная кислота нейтрализуется щёлочью - продуктом первой реакции окисления хлора:

В этом процессе молярная концентрация ионов гипохлорита может достигать 1/6 от молярной концентрации озона (пропорционально соотношению выходов озона и гидроксильных радикалов при вспышечном коронном электрическом разряде). Нарабатываемые таким образом ионы гипохлорита обеспечивают подавление размножения бактерий в объеме бассейна.

Применение генератора озоно-гидроксильной смеси для очистки воды

плавательного бассейна позволяет получить следующие преимущества.

• Улучшение качества воды за счет более полного окисления примесей (по сравнению как с хлорированием, так и с озонированием).

• Отсутствие раздражающего запаха хлора (хотя хлор в виде NaCl все равно нужно добавлять, однако его расход очень маленький).

• Получение воды с пониженным окислительно­восстановительным потенциалом.

₃

Испытания установки мощностью 40 Вт в бассейне объемом 40 м дали следующие результаты. В новый бассейн была залита вода из скважины, вода мутная. На первом этапе очистка воды осуществлялась только с помощью песчаного фильтра. В воду добавили 200 г реагента, содержащего активный хлор (таблетки АКВАТАБС). После осветления воды был включен генератор озоно-гидроксильной смеси. Никакие реактивы в воду больше не добавлялись. Система очистки воды, представленная на рисунке 18,

включалась на 7 - 10 часов в сутки. Поток воды через контур генератора (см.

₃

рисунок) составлял 0,6 м /ч. При работе генератора вода сохранялась чистой и прозрачной. Когда генератор выключили на трое суток, работал по 10 часов в сутки только насос и песчаный фильтр, вода покрылась окрашенной пленкой. После включения генератора пленка исчезла.

Исходная вода имела рН = 7,15, содержание железа 2 мг/л. После обработки в течение месяца по 7 - 10 часов в сутки значение рН стало 8,45, окислительно-восстановительный потенциал +70 мВ, содержание железа - меньше 0,3 мг/л.

33

Добавление в бассейн объёмом 1000 м всего 0,5 м свежей водопроводной воды, обработанной прибором Пилимин, по мнению пловцов, улучшает качество воды. Вода становится приятнее.