Оптимизация процессов дезинфекции в плавательных бассейнах и аквапарках

С ростом популярности бассейнов и аквапарков как рекреационных и развлекательных городских центров растет и спрос на современные технологии дезинфекции. Сегодняшние ее способы отличаются высокой степенью безопасности и автоматизации и позволяют существенно упростить и удешевить эксплуатацию спортивно-развлекательных водных объектов. 

Как известно, при организации водоподготовки (включающей и дезинфекцию) в бассейнах ориентируются на требования российского стандарта СанПиН 2.1.2.1188-03, действующего с 2003 года, а также его европейского аналога – DIN 19643. Согласно этим нормативам, критерии качества воды описываются следующими позициями:

– число патогенов (вредных микроорганизмов) не должно превышать 100 единиц (КОЕ) на 1 мл;

– в воде не могут присутствовать следующие бактерии и простейшие:

а) кишечная палочка и колиформные бактерии;

б) псевдомонады, вызывающие поражения глаз, ушей и горла;

в) легионеллы;

– прозрачность воды должна быть такой, чтобы дно могло хорошо просматриваться;

– в воде необходимо обеспечить наличие заданной действенной и безопасной концентрации дезинфектанта;

– вода должна иметь определенный окислительный потенциал;

– вода должна быть рН-нейтральной (в пределах 7,2-7,4 рН).

Способы достижения этих требований сводятся к трем обязательным этапам – первичной механической очистке, обработке флокулянтами и обязательной дезинфекции.

Одним из наиболее популярных методов дезинфекции в последнее время стало озонирование, особенно в комплексе с обработкой ультрафиолетовым (УФ) излучением. Ряд исследователей отмечают, что этот вариант может быть действенным даже на раннем этапе водоподготовки – добавке флокулирующих агентов. Так, введение озона в начале обработки позволяет уменьшить на последующих стадиях дозу коагулянта (обычно сульфата алюминия) на 15-25% за счет обесцвечивания на 30-60% от исходной цветности и флокулирующего эффекта. Совместное воздействие озоном и УФ в несколько раз увеличивает скорость реакции окисления нефтепродуктов, фенолов, гуминовых кислот и т.д. Тем не менее, опыт свидетельствует, что обработка одним лишь О3, даже в сочетании с ультрафиолетом, может оказаться недостаточной для качественной очистки от микрофлоры. В ряде испытаний таких установок показано, что если температура обрабатываемой воды превышает 22ºС, озонирование не позволяет достигнуть заданных микробиологических показателей. Вызвано это тем, что озон и ультрафиолет не обеспечивают пролонгированного действия, а это может привести к неконтролируемому росту патогенной флоры. Поэтому в крупных бассейнах с высокой нагрузкой эти методы рекомендуется использовать в сочетании с классической обработкой хлором и его производными.

Поскольку прямое хлорирование газообразным Cl2 в настоящее время считается небезопасным, все большую популярность обретают вторичные процессы, основанные на применении хлорпроизводных, таких как гипохлорит натрия и диоксид хлора. Особый интерес вызывает первый химикат, поскольку его легко получить непосредственно на месте электролизом водного раствора NaCl. Благодаря доступности основного реагента – поваренной соли – такая обработка рентабельна, эффективна и не требует особых условий хранения и транспортировки опасных веществ. Очевидным преимуществом метода является практически полное отсутствие опасных побочных продуктов, высокая автоматизация процессов, а также компактность современных установок.

Дополнительное снижение рисков, связанных с выделением вредных продуктов, обеспечивается за счет применения нестандартных технологий. Так, например, комплектная установка для получения гипохлорита натрия ALLDOS Selcoperm, разработанная компанией GRUNDFOS (мировой лидер в производстве насосного оборудования), позволяет получать раствор NaClО с концентрацией по массе 0,8% непосредственно на месте введения реагента. При этом риск появления потенциально опасного промежуточного продукта – газообразного хлора – минимизирован за счет использования безмембранных проточных электролизных модулей.

При получении гипохлорита натрия в проточном безмембранном электролизёре наряду с основными продуктами реакции образуется водород. В отличие от стандартных схем компоновки оборудования, в данном случае система сепарации водорода применена уже на стадии производства гипохлорита натрия. Вертикальное расположение электролизных ячеек, использование колонок-сепараторов, системы эжекционного отдува и разбавления водорода позволяют на 99% дегазировать продукционный раствор гипохлорита натрия. Отвод водорода из установок за пределы производственного помещения производится в виде невзрывоопасной водородо-воздушной смеси. Контроль безопасности процесса осуществляется по уровню жидкой фазы в колонке-сепараторе, количеству воздуха, идущего на разбавление, и датчикам утечек раствора гипохлорита натрия.

Применяемая конструкция электролизных модулей дает возможность снизить расход хлорида натрия до 3 кг на 1 кг-экв. св. хлора. Потребление электроэнергии также невелико и составляет до 4,5 кВт на 1 кг-экв. свободного хлора.

Возможность оптимизировать процессы дезинфекции в бассейнах дает и применение комплексных автоматических установок дозирования, которые позволяют точно отмерять необходимое количество дезинфектантов и других добавок (антискалантов, гербицидов, регуляторов кислотности и т.д.). Обычно в состав такой станции входят химически стойкая емкость, ручная или электрическая мешалка и цифровой дозирующий насос, который подбирается отдельно, в зависимости от заданных условий. Для автоматизации процессов контроля и дозирования устанавливается соответствующая КИП-автоматика, контролирующая несколько ключевых параметров (рН, концентрации добавок, окислительно-восстановительный потенциал и т.д.).

В настоящее время уже накоплен достаточный опыт успешного использования подобного оборудования как в уже существующих, так и во вновь построенных объектах. Например, два года назад была модернизирована система дезинфекции в бассейновом хозяйстве аквапарка санкт-петербургского торгово-развлекательного комплекса (ТРК) «Родео Драйв».

В состав аквапарка, принадлежащего ОАО «АКВАПАРК», входят:

– волновой бассейн (площадь зеркала воды – 130 м2, глубина – 0-2,4 м);

– основной бассейн;

– детский бассейн;

– банный SPA-комплекс.

В 2008 году в ходе обновления парка насосного оборудования были заменены насосы-дозаторы дезизнфектанта (гипохлорит натрия) и коагулянта и КИП-аппаратура управления процессами дезинфекции и водоподготовки. Работы по проектированию, поставке и монтажу выполняла компания ЗАО «Промэнерго». В качестве насосов-дозаторов были выбраны цифровые насосы GRUNDFOS серии DME и DDI, которые подают в воду бассейнов добавки в необходимых количествах (точность подачи для агрегатов этого типа лежит в пределах 1% по объему). Контроль и измерения ключевых параметров (рН и свободного хлора) производятся автоматически, с помощью системы Conex DIA в комплекте с измерительными ячейками AquaСell. Особенностью установки является возможность использовать оба взаимосвязанных датчика для отслеживания двух разных газов, двух разных концентраций одного и того же газа или же для мониторинга одновременно двух разных помещений-хранилищ. Кроме того, для Conex характерны короткое время отклика в случае внезапного изменения концентрации газа и длительный срок службы чувствительного элемента без какого-либо технического обслуживания.

Наличие внешнего интерфейса шины локальных контроллеров позволило подключить установку к логическому элементу системы управления водоподготовки.

За год работы оборудования на основных бассейнах аквапарка замечаний не было. Это послужило основанием для решения о замене дозировочного и измерительного оборудования на контуре малого бассейна.

В заключение следует отметить, что использование современного оборудования позволяет не только оптимизировать процессы дезинфекции, но и существенно уменьшить расходы на водоподготовку. Это происходит, во-первых, благодаря экономии реагентов из-за более точного дозирования; во-вторых, из-за резкого снижения трудозатрат; в-третьих, из-за качественного уменьшения потребления электроэнергии (до 50% для современных насосов). Таким образом, первоначально более высокие затраты на приобретение подобной техники быстро компенсируются, а ее надежность, долговечность и энергоэффективность делают данный выбор наиболее рациональным вариантом.

Список использованной литературы:

1. Helmut Ruβ «Basic Chemistry for pool water quality management», GRUNDFOS, 2006 г.

2. Говорова Ж.М. «Теоретическое обоснование модифицированных технологий водоочистки». Сборник научных трудов НИИ ВОДГЕО, вып. 5, М., 2004 г.

3. Селюков А.В. и др. «Кондиционирование подземных вод озонированием». Сборник научных трудов НИИ ВОДГЕО, вып. 5, М., 2004 г.

4. Д.т.н. Гуринович А.Д. Доклад на конференции «Энергоэффективные технологии в проектировании, строительстве и эксплуатации систем водоснабжения из подземных источников», Москва, 8-9 декабря 2005 года.

5. К.т.н. Кожевников А.В., Доклад на конференции Международной водной ассоциации (IWA) «Водоподготовка и очистка сточных вод населенных мест в XXI веке: Технологии, Проектные решения, Эксплуатация станций» в рамках выставки Экватэк 2010». - «Получение гипохлорита натрия методом электролиза и сравнение с другими методами».

Пресс-служба ООО «ГРУНДФОС»

Тел.: (495) 506-23-50
http://www.grundfos.ru
e-mail: press@grundfos-press.ru