УФ знезараження води у басейнах

УФ знезараження води у басейнах

УФ знезараження води у басейнах має бути ефективним та безпечним. Безумовно, одним з основних критеріїв якості води є її чистота та мікробіологічна безпечність. Очищення води зазвичай здійснюють на напірних освітлювальних фільтрах із кварцовим піском. Для знезараження води застосовують методи, що ґрунтуються на введенні у воду хімічних реагентів: хлор, гіпохлорит натрію, гіпохлорит кальцію або озон. А також метод, що ґрунтується на опроміненні води ультрафіолетовими променями.

ХЛОРУВАННЯ

На сьогодні для знезараження води у плавальних басейнах в основному використовується хлор або його похідні – гіпохлорит натрію або гіпохлорит кальцію. Введення у воду речовин які містять активний хлор призводить до знищення небезпечних мікроорганізмів, таких як бактерії і віруси. Однак при цьому у воді утворюються небезпечні токсичні хлорорганічні речовини. Присутність у воді надлишкового хлору спричиняє у відвідувачів басейну неприємні відчуття, а також чутливе подразнення шкіри та слизових оболонок. Та приводить до отруєння організму небезпечними хлорорганічними речовинами (наприклад, хлораміном, що утворюється у воді), визиває алергічні реакції.

УФ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ ВОДИ У БАСЕЙНАХ

Метод УФ знезараження води в басейні можна зарахувати до сучасного та високоефективного методу знезараження. Він здобув високу популярність через свою безпеку, ефективність та економічність.

Ультрафіолетове випромінювання є ефективним засобом проти всіх присутніх у воді мікроорганізмів (включно з найнебезпечнішими бактеріями, вірусами). Найбільший бактерицидний і вірулецидний ефект ультрафіолетового випромінювання проявляється в діапазоні довжин хвиль 210 – 320 нм.

Однак цьому методу присутній такий недолік – як відсутність післядії. Тобто при проходженні води через камеру знезараження УФ установки гарантовано знищуються всі бактерії, віруси та паразитарні мікроорганізми. Під дією УФ випромінювання гинуть дріжджі, пліснява та гриби. Але система водообміну ванни басейну не є ідеальною, і в окремих місцях ванни басейну утворюються застійні зони, де здійснюється розмноження синьо-зелених водоростей, плісняви та інших мікроорганізмів. В результаті чого через деякий час вода набуває зеленуватого кольору і з’являється стійкий болотних запах. Для уникнення такої проблеми у воду додають деяку кількість окиснювача – хлору, гіпохлориту натрію, перекис водню тощо. Спільне знезараження води за допомогою УФ випромінювання та окиснювача забезпечує ефективне знешкодження всіх типів мікроорганізмів та робить воду чистою та прозорою.

НОРМАТИВНА ДОКУМЕНТАЦІЯ

Відповідно до чинних санітарних норм СанПіН 2.1.2.1188 – 03 “Плавальні басейни. Гігієнічні вимоги до влаштування, експлуатації та якості води. Контроль якості” та методичних вказівок МУ 2.1.2.694-98 «Використання ультрафіолетового випромінювання при знезараженні води плавальних басейнів» для знезараження води в плавальних басейнах застосовують такі методи знезараження: озонування, хлорування, бромовування, а також ультрафіолетове випромінювання з дозою не менше ніж 16 мДж/см2 (160 Дж/м2) незалежно від типу установки. Для підвищення надійності знезараження доцільним є комбінування хімічних методів з УФ-випромінюванням. При цьому з метою запобігання розмноженню паразитарних хвороб методичними вказівками МУ 3.2.1757-03  «Профілактика паразитарних хвороб. Санітарно-паразитологічна оцінка ефективності знезараження води ультрафіолетовим випромінюванням» для знезараження води рекомендується використовувати більш високу дозу УФ опромінювання D = 450 Дж/м2, що є дуже доцільним для знезараження води у плавальних басейнах.

При виборі типу знезаражуючої УФ установки обов’язково необхідно звертати увагу на те при якій прозорості води (Т10) вказано значення знезаражуючої дози. Варто звернути увагу що у технічних характеристиках УФ установок значення знезаражуючої дози УФ опромінювання (УФ дози) часто вказується для дуже чистої води з прозорістю Т10 = 97%. Таку чисту води можна отримати тільки після її очищення на установках зворотного осмосу, що є дуже витратним. Прозорість води у басейні, як правило, становить Т10 = 75 … 80%, що потребує застосування більш потужних знезаражуючих УФ установок.

Окрім цього також дуже часто стверджується про більш ефективне знезараження води УФ установками які, використовують лампи середнього тиску. Наш 30-ти річний досвід виробництва УФ установок як з лампами середнього тиску, так і з лампами низького тиску показав, що для знезараження води важливим є тільки два параметра, а саме – прозорість води в УФ діапазоні T10 та величина знезаражуючої дози D. При правильно вибраних значеннях T10 і D досягається необхідна ступінь знезараження без реактивації мікроорганізмів.

КРИТЕРІЇ ВИБОРУ СИСТЕМИ УФ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ

Орієнтовно продуктивність знезаражуючої УФ установки можна оцінити з наступної формули:

  • для УФ установок з лампами низького тиску: Q = 2000∙F/[(100-T10)∙D], м3/годину;
  • для УФ установок з лампами середнього тиску: Q = 1000∙F/[(100-T10)∙D], м3/годину;
    де F – загальний бактерицидний потік всіх УФ ламп, які встановлені в УФ установці, Вт;
    Т10 – прозорість води в УФ діапазоні (при довжині хвилі 253,7 нм), для води у плавальному басейні необхідно приймати Т10 = 75%;
    D – значення знезаражуючої дози УФ опромінювання, D = 450 Дж/м2.

Як видно, за економічними показниками, УФ установки з лампами низького тиску набагато більш ефективніші, ніж такі ж установки з лампами середнього тиску.

КОМБІНОВАНІ МЕТОДИ

Особливо високою ефективністю знезараження володіє поєднання опромінення води ультрафіолетовим випромінюванням (UVC) з одночасним введенням у воду розчину гіпохлориту натрію (NaOCl) або гіпохлориту кальцію (Ca(ClO)2), чи озону (О3) або пероксиду водню (Н2О2) – так званого “активного кисню”. При цьому суттєво підвищується ефективність знезараження.

Використання комбінованого методу знезараження води в плавальних басейнах дає змогу не тільки позбутися бактерій і вірусів, які перебувають у воді, а й забезпечити ефективне придушення життєдіяльності плісняви, водоростей та інших мікроорганізмів. У результаті комбінованої обробки вода набуває підвищеної прозорості, різко знижується її кольоровість тобто істотно поліпшуються органолептичні показники води. Крім того зі стін ванни басейну зникають слиз і темні водорості.

Слід зазначити, що озон і пероксид водню під впливом ультрафіолетового випромінювання швидко розкладаються на звичайні кисень і воду (час їхньої рекомбінації становить 15 … 30 хвилин). У результаті чого концентрація озону або пероксиду водню у воді, що знаходиться у ванні басейну, знижується до гранично допустимого рівня (ГДК) і не чинить будь-якого шкідливого впливу на людей, які перебувають у басейні.

У разі застосування обробки води за допомогою ультрафіолетового випромінювання і гіпохлориту натрію в знезараженій воді залишається невелика кількість хлору (0,15 … 0,3 мг/дм3), яка не викликає особливо негативних реакцій з боку відвідувачів басейнів.

Також необхідно брати до уваги що інтенсивне УФ опромінювання руйнує високомолекулярні органічні речовини, що знаходяться у воді плавальних басейнів (сечовина, аміак, хлорорганіка), тим самим зменшуючи витрати реагентів, які витрачаються на їх окислення (руйнування)

Нижче наведено порівняльну таблицю ефективності різних методів обробки води, які застосовуються для знезараження води в басейнах.

ЕФЕКТИВНІСТЬ

ВластивостіЕфективність
NaOCl або Ca(ClO)2Озон (О3)UVCUVC + NaOCl
(UVC + Ca(ClO)2)
UVC + Н2О2UVC + O3UVC + Н2О2 + O3
Знищення бактерій і вірусів++++++++++++++++
Наявність у воді залишкового хлору, який визиває подразнення очей і слизових оболонок+++±
Деструкція стійких патогенних мікроорганізмів±++++++++++
Утворення токсинів+±
Окислена здатність±++±++++++++
Деструкція органічних речовин±++±±+++++++
Зниження кольоровості та запахів, поліпшення органолептичних показників води++±++++++++
Зниження ХПК+++++++++++
Деструкція хлорамінів±±++++
Збільшення прозорості води++++++++++

Методи УФ знезараження води довели свою високу ефективність під час знезараження води в плавальних басейнах. При цьому особливий інтерес представляє застосування комбінованих методів обробки води за допомогою ультрафіолетового випромінювання і таких окиснювачів як гіпохлорит натрію або кальцію, озон і пероксид водню.

UVC + NaOCl (UVC+ Ca(ClO)2)

Знезараження води за допомогою УФ випромінювання та гіпохлориту є одним з найбільш ефективних та економічних методів знезараження. Метод визначається високою ефективністю і простотою. Знезараження води здійснюється за допомогою інтенсивного УФ випромінювання. Гіпохлорит використовується з метою усунення можливості розмноження мікроорганізмів (бактерій, вірусів, водоростей, плісняви тощо) у зонах ванни басейну де відсутня нормальна циркуляція води. Наявність у воді невеликих концентрацій хлору (0,15 … 0,3 мг/дм3) практично не відчувається людиною і безпечна для її здоров’я. Метод дуже простий у використанні. Так для роботи знезаражуючої УФ установки потрібна тільки електрика та водний розчин гіпохлориту, який добавляється у воду за допомого звичайних дозуючих насосів.

UVC + О3

Для знезараження води комбінованим методом із застосуванням УФ випромінювання та озону (УФ+О3) необхідно враховувати те, що озон є дуже токсичним і нестійким газом. Тому застосування цього методу передбачає придбання спеціального озонатора та системи для введення озону у воду. Також необхідно враховувати, що озон до надходження у ванну басейну повинен повністю прореагувати так, щоб концентрація залишкового озону над дзеркалом води у ванні басейну не перевищувала рівень гранично допустимої концентрації (ГДК <0,1 мг/м3). Отримання озону пов’язане зі значними енерговитратами (17 … 25 кВт∙годин/кг О3). При використанні цього методу знезараження необхідно звертати увагу на досить високу ціну озонаторного обладнання та складність його експлуатації.

UVC + Н2О2

Принцип очищення і знезараження води в басейні методом її комбінованої обробки ультрафіолетовим випромінюванням і пероксидом водню ґрунтується на явищі фотолізу пероксиду водню під дією УФ випромінювання. Під час ультрафіолетового опромінення пероксиду водню відбувається його розкладання й утворення вільних радикалів НО

UVC + H2O2 → OH,

які відносяться до найсильніших окиснювачів і здатні руйнувати багато стійких з’єднань, зокрема таких як найпростіші мікроорганізми (наприклад, цисти лямблій), спори грибів, плісняву, водорості та органічні сполуки, які спричиняють збільшення кольоровості води, а також надають їй зеленуватого кольору і неприємного запаху.

Варто зазначити що пероксид водню і вільні радикали, що утворюються в результаті його фотолізу, не є стійкими речовинами. Під дією УФ випромінювання вони швидко розкладаються на воду і кисень, які абсолютно безпечні для відвідувачів басейну. Час рекомбінації пероксиду водню і вільних радикалів, що утворюються під час його фотолізу, становить 15 … 30 хвилин. Цього часу цілком вистачає не тільки для дезінфекції води в басейні, а й для поліпшення санітарно-гігієнічних показників ванни басейну, тобто для знищення розчиненого у воді слизу, водоростей та інших органічних забруднювачів, які погіршують якість води в басейні, і слизу, який перебуває на поверхні стін ванни.

Цей метод також простий у роботі, так як введення у воду пероксиду водню здійснюється за допомогою звичайних дозуючих насосів. А враховуючи що окисний потенціал активних радикалів OH приблизно у 2 рази вищий ніж у хлора, використання цього методу стає більш доцільним і з економічної точки зору, так як потребує меншої кількості реагенту (H2O2), ніж гіпохлориту при використанні методу (UVC + NaOCl).

Вибір того або іншого методу знезараження обумовлюється багатьма чинниками, а саме ефективністю знезараження, економічними показниками, технологічною можливістю застосування того або іншого методу знезараження тощо.

ПЕРЕВАГИ

На сьогоднішній день комбіновані методи знезараження води із використанням УФ опромінювання є найкращими для знезараження та очищення води в басейнах. Вони забезпечують зниження кольоровості води, деструкцію органічних забруднювачів, які перебувають у воді (сечовина, хлораміни та інші), а також ефективне знищення бактерій, вірусів, цвілі, водоростей та інших мікроорганізмів. Знезаражена вода набуває поліпшених органолептичних показників, як-от присмак, запах, колір, прозорість і виключає подразнення слизових оболонок, які характерні для методів обробки води за допомогою реагентів що містять хлор. Вода в басейні стає чистою і прозорою, при цьому у воді практично повністю відсутні сторонні запахи і присмаки.

Застосування вище зазначених комбінованих методів обробки води в басейні дає змогу істотно знизити кількість використовуваних для очищення води коагулянтів і хімічних реагентів, значно знизити витрати на очищення води, істотно підвищити ефективність очищення і нарешті досягти головного – виключити хлор і зробити воду в басейні чистою, прозорою і безпечною.

У разі використання комбінованого методу очищення води (UVC + Н2О2):

  • повністю виключається наявність у воді токсичного хлору і його похідних (у зв’язку з чим не подразнюються слизові оболонки очей і шкіра);
  • підвищується прозорість води;
  • вода набуває блакитного відтінку;
  • у басейні відсутній запах хлору (у зв’язку з чим дихається легко і приємно);
  • вода насичується активним киснем, який благотворно впливає на шкіру і весь організм відвідувачів басейну, значно підвищуючи їхній життєвий тонус і настрій.
УФ знезараження води у басейні

Для вибору необхідного Вам обладнання напішіть нам: info@waterlight.pro, або зателефонуйте: +38 067 576 0170, ми надішлемо лист опитування, на основі якого наші фахівці підберуть найбільш оптимальну установку для Вашого басейну.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert
Прокрутити вгору