Из 29 лет активной работы в сфере строительства и эксплуатации бассейнов, очистки и обработки воды в бассейнах и питьевого качества, почти 20 лет мы пишем и говорим о том:
- как сделать и сохранить воду бассейна чистой, приятной и безопасной;
- о том, из чего должны состоять современные системы водоподготовки и контроля качества воды;
- как заставить систему циркуляции воды работать надежно и эффективно;
- о проблемах и методах обеззараживания и очистки воды;
- о том, как правильно наполнить бассейн и запустить его в работу;
- как поддерживать ваше водное хозяйство в идеальном состоянии, в том числе, и сводя к минимуму количество вводимых химических реагентов;
- о том, что нужно и чего не нужно делать при обработке воды в бассейне или в аквапарке.
При этом, мы широко используем российские и зарубежные достижения в этой области, опираясь на соответствующие нормативные документы и международные стандарты. Именно с учетом своего опыта, а также используя труды и разработки отечественных и европейских проектных, научно-исследовательских институтов, технических и медицинских учреждений в области подготовки воды плавательных бассейнов и для питьевых целей, в 2008–2013 гг. наши специалисты разработали и ввели в действие два важных документа — ГОСТ Р 53491.1 и ГОСТ Р 53491.2 по водоподготовке бассейнов.
Но жизнь не стоит на месте, возникают новые фирмы, подрастают новые специалисты, и индустрию бассейнов захлестнула очередная волна замечаний, предложений и просто разговоров, главная цель которых, быстро и полно, практически без хлопот, организовать, к примеру, идеальное состояние воды в бассейне, причем не важно, в общественном или домашнем! Подобные стремления зачастую приводят к недопониманию и неточностям, а в худшем случае, даже к предложениям по принципу «все средства хороши». К сожалению, такого рода предложения и рекомендации часто становятся материалами для публикации в популярных тематических журналах, вводя читателей — владельцев и пользователей бассейнов в заблуждение, что может привести к серьезным, в том числе, и опасным для жизни и здоровья последствиям. Именно такие публикации стали поводом для нашей критической статьи, в которой мы считаем необходимым прокомментировать некоторые спорные утверждения и обсуждаемые вопросы.
УЛЬТРАФИОЛЕТ
Рассмотрим утверждение, что ультрафиолетовые установки с длиной волны 253,7 нм защищают бассейны от микробов, препятствуют образованию плесени, бактериального налета и водорослей, избавляют от запаха хлора и раздражения глаз. Безусловно, обработка воды ультрафиолетовым облучением — технология хорошая, нужная и проверенная, но не заменяющая собой хлорирование воды, а лишь дополняющая и улучшающая его. И у нас возникает сразу несколько вопросов к авторам подобных утверждений:
- каким образом ультрафиолет, которым обрабатывают воду в циркуляционном контуре еще до поступления ее в ванну, действующий локально, обеспечивая дезактивацию микробов и вирусов только непосредственно при контакте с водой, и не обладающий пролонгирующим эффектом, сможет защитить от микробов воду в ванне бассейна?
- каким образом ультрафиолет, не являясь окислителем, может препятствовать образованию плесени, бактериального налета и во дорослей?
УФ-излучение — колебания с длиной волны от 200 до 300 нм генерируются в специальных ртутных или ксеноновых лампах и широко применяются для обеззараживания воды. В настоящее время также установлено, что основной механизм антимикробного действия (разрушение ДНК бактерий), как и механизм прямого УФ-фотолиза растворенных в воде примесей, основаны на поглощении УФ-кванта. Причем, если для обеззараживания эффективны УФ-лампы с излучением, значительная часть которого имеет длину волны 253,7 нм, совпадающую с максимумом бактерицидного действия (монохромное излучение), то для обеспечения сколько-нибудь значимой степени очистки воды от органических соединений различной природы, необходимы источники УФ-излучения с непрерывным спектром эмиссии и высокой спектральной интенсивностью в диапазоне длин волн, соответствующем условиям деструкции органических соединений — 190–400 нм. Но даже в этом случае эффективность метода очень низкая, поэтому прямой УФ-фотолиз растворенных в воде примесей для очистки воды самостоятельно не применяется. К новым и перспективным технологиям в этой области можно было бы отнести совместное воздействие УФ-излучения и окислителей (озона или перекиси водорода), но доказанных результатов эффективности, повторяемости и безопасности этих методов не приводится, а утверждать, что спасение бассейна от водорослей, слизи и т.п., происходит проще с использованием только УФ-лампы с излучением в области 253,7 нм, не правильно.
Ультрафиолет — это не «лампа алладина». Таким образом, в целях коммерческой популяризации бесспорно достойной технологии обработки воды ультрафиолетом, ей приписывают лишние, чудодейственные, но совершенно несвойственные качества, принижая, при этом, другие, проверенные и действенные средства, такие как хлорирование воды, создавая, таким образом, у пользователей беспочвенные надежды, одно временно, призывая тратить деньги в ожидании чуда, которое не произойдет. Безусловно, обработка воды ультрафиолетовым облучением — технология хорошая, нужная и проверенная, но не заменяющая собой хлорирование воды, а лишь дополняющая и улучшающая его. По поводу избавления от запаха хлора и раздражения глаз. Только УФ-лампы среднего давления с мощным и достаточно жестким мультиволновым излучением (>400–600 J/m2) в области длины волн 200–300 нм и 360 нм, как известно, обеспечивают и обеззараживание воды, и разложение хлораминов, т.е. связанного хлора. Однако, следует еще раз заметить, что способности препятствовать образованию плесени, бактериального налета и водорослей в самом бассейне, у ультрафиолета, не обладающего пролонгирующим действием, нет. Впрочем, непонятно, зачем доводить состояние ванны бассейна до образования плесени, бактериального налета и буйства водорослей. Скорее всего, это следствие недооценки значения хлорсодержащих реагентов в обработке воды бассейна и, соответственно, переоценки роли, так называемых, бесхлорных (реагентных и безреагентных) способов обработки воды — УФ-излучения, ионов меди и серебра, активного кислорода и т.п., что как раз и может приводить к достаточно серьезным проблемам качества воды в бассейне. Утверждение, что от хлорных препаратов можно отказаться без какого-либо ущерба для качества и безопасности воды бассейна в котором купаются, является ложным и небезопасным!
МЕДЬ
В публикациях, рекомендующих входящие в состав оборудования водоподготовки медные ионизаторы можно встретить утверждение, что «ионизатор выделяет в протекающую воду небольшое количество ионов меди». Что это означает конкретно? Сколько катионов меди попадает в воду? Это важно и с точки зрения ПДК меди в питьевой воде (а значит, и в воде бассейна), и с точки зрения цели, которая преследуется при введении меди — зачем? Дело в том, что сколько-нибудь ощутимый эффект ионов меди как антибактериального и альгицидного средства для очистки воды проявляется только при ее концентрации выше 0,5–0.7 мг/л, т.е. на уровне, близком к ПДК меди в питьевойводе (1,0 мг/л). Но медь в таких количествах делает неприятным вкус воды, а образуя соединения в коллоидном и во взвешенном состоянии, может снижать прозрачность воды, вызывая ее опалесценцию, а также образовывать на поверхностях ванны бассейна и арматуры отложения гидроокиси черного цвета. В то же время, накапливаясь в организме купающихся (ведь это не хлор, медь не разлагается при попадании в воду и практически не выводится за пределы циркуляционного контура бассейна), она может приводить к различным заболеваниям внутренних органов, может служить одной из основных причин серьезных нарушений нервной системы. Важно понимать: если в воду бассейна вводить ионы меди (практически бесконтрольно, так как на этом уровне измерить концентрацию меди очень трудно и уж точно нельзя сделать это оперативно или в автоматическом режиме, в том числе, и по причине образования ею разных агрегатных форм), то ионы меди остаются там практически насовсем, накапливаясь, как мы отмечали выше, и в организме купающихся!
Утверждения о том, что «Ионы меди по дезинфицирующему результату своего действия сравнимы с хлором» или «при использовании ионов меди (в том числе в сочетании с uV) можно снизить использование хлора на 100%», также хотелось бы поставить под сомнение: ультрафиолет, как мы уже отмечали, не окислитель, да и последействием не обладает; медь — тоже не окислитель, просто альгицид — действие ионов меди, как впрочем, и серебра, очень медленное и не обладает достаточной дезинфицирующей эффективностью; для достижения нужного дезинфицирующего эффекта с помощью меди необходим длительный период времени (более 1 часа) и возбудители болезни уничтожаются не сразу, в то время как хлор — мощный окислитель, высокоэффективный даже в низких концентрациях, который можно и нужно вводить постоянно и можно быстро, просто и точно измерить, чтобы быть уверенным, что требуемый избыток дезинфектанта всегда находится в воде бассейна, и значит, посетители надежно защищены при любых, даже кратковременно возникающих повышенных нагрузках на воду!
Таким образом, следует констатировать, что по эффективности и санитарно-эпидемиологической надежности предлагаемый метод не идет ни в какое сравнение с хлорированием! Снизить использование хлора на 100%, по меньшей мере, для частных домашних бассейнов, рассчитанных на одну семью, — довольно рискованный эксперимент под личную ответственность владельцев. Для публичных бассейнов такая стратегия вообще неприемлема!
В заключение хотелось бы обратиться к тем, кто занимается подготовкой воды в бассейне, кто должен обеспечивать здоровье и комфорт доверившихся им людей, к тем, кто организует им плавание, купание и/или развлечения на воде, т.е. к специалистам — разработчикам и производителям соответствующего оборудования, регламентов и методик, и к тем, кто реализует все на практике.
Подготовка воды в бассейне — это серьезно, и не надо рассматривать хлорирование, озонирование и/или УФ-облучение как приправу к основному блюду — хочу добавлю, хочу не добавлю, а еще введу немного озона и плесну небольшое количество ионов меди, ну и УФ-лампу для большего впечатления поставлю…
Возможно, кому-то покажется, что наша критическая статья получилась несколько резкой или излишне научной, но каждый, кто заинтересован в правильном выборе технологии и оборудования для обработки и очистки воды бассейна, надлежащем и качественном его содержании, безопасном для себя и всех пользователей купании, должен понимать: таких «заигрываний» с водоподготовкой быть не должно. И хлорирование, и УФ-облучение, и озонирование (которое мы рассмотрим в продолжении данного материала) — важные технологические процессы, участвующие в обработке воды и обеспечивающие ее надежное качество и безопасность! Если хотите, они и составляют основные блюда на столе водоподготовки! Безусловно, все они, наряду с признанными достоинствами имеют и свои недостатки, но нельзя принижать или вовсе игнорировать их роль и значение — относиться к ним нужно как полноценным и эффективным стадиями водоподготовки, подходя к их осуществлению внимательно, профессионально и очень ответственно.
Критический взгляд специалистов на ряд технологий: Озон
Озон давно и эффективно работает в области очистки и дезинфекции воды во всем мире. Но во всем мире также хорошо известно и то, что для плодотворной работы озона как окислителя должны соблюдаться определенные режимы и условия процесса озонирования, а именно: применять озон для очистки и обеззараживания циркуляционной воды бассейна имеет смысл, если используемый озонатор, во-первых, обеспечивает концентрацию озона в озоновоздушной смеси порядка 20 г/м3, во-вторых, дает нам возможность обеспечивать требуемое исходное содержание озона в смеси с водой — от 0,8 до 1,5 мг/л, необходимое для эффективной очистки воды бассейна.
И если мы декларируем, что озон очистит воду от таких трудно окисляемых органических загрязнений, которые входят в состав косметических средств и/или пота и мочи, то для выполнения такой программы для циркуляции 8,3 м3/ч мощность озонатора должна быть не менее 0,8г О 3/м3 х 8,3 м3/ч = 6,64 г О3/ч!
При этом озон чрезвычайно ядовит при вдыхании, гораздо более ядовит, чем хлор! Его ПДК в воздухе 0,0001 мг/л (0,1 мг/м3). Поэтому ни один нормативный документ, ни в одной стране мира не разрешает озону находиться в воде бассейна! Так, ГОСТ Р 53491.1 рекомендует полное отсутствие озона в ванне бассейна; СанПиН 2.1.2.1188-03 ограничивает уровень остаточного озона — не более 0,1 мг/л — перед поступлением в ванну бассейна; немецкий стандарт ДИН 19643-3 допускает до 0,05 мг/л, также до поступления в ванну, в фильтрате (в трубопроводе сразу после фильтра), а это, с учетом нестабильности озона и моментального разбавления фильтрата после подачи его в ванну по всему ее объему, также означает, что озона в ванне бассейна практически не будет. На это и нацелены существующие нормы.
Каким бы мощным, сильным и мультифункциональным ни был ультрафиолет, озон или активный кислород, как бы успешно они ни боролись с загрязняющими примесями воды бассейна, действуют они локально, только в том месте и в тот момент, когда в буквальном смысле взаимодействуют, соприкасаясь с водой и не дольше. С помощью какого бы оборудования вода при этом ни обрабатывалась — она не сможет противостоять воздействию микробов, вирусов, спор, грибов и других простейших, попадающих в ванну бассейна от купающихся или из внешней среды, если ей не поможет реагент, обладающий длительным последействием, убивающий, окисляющий и разлагающий такого рода примеси, который добавляется перед поступлением очищенной воды в ванну и в таких дозах, которые обеспечивают его необходимое присутствие непосредственно в ванне — постоянное и надежно измеряемое.
На сегодняшний день универсальными реагентами, отвечающими всем этим требованиям, являются только такие хлорсодержащие реагенты, как хлорноватистая кислота, получаемая, например, на современной мембранной электролизной установке с помощью вырабатываемого газообразного хлора, и ее соли — гипохлориты. Иными словами, вода не будет защищена от попадания микробов, вирусов, от образования бактериального налета, водорослей и плесени, если она не будет подвергаться обработке и обеззараживанию хлорсодержащим дезинфектантом в ванне бассейна! В подавляющем большинстве случаев, да что там говорить, практически во всех общепринятых, типичных схемах после взаимодействия с озоном вода поступает на сорбционные, чаще угольные фильтры для удаления целого ряда самых разных промежуточных продуктов окисления, и в частности, кислородсодержащих примесей — формальдегида, диоксинов, фенолов и т.п., потому что на практике, как правило, не удается завершить окисление полным разложением имеющихся в воде органических соединений. В результате взаимодействия органических примесей с озоном даже при идеальной степени перемешивания его с обрабатываемой водой и достаточном времени контакта, далеко не все вещества разлагаются полностью до углекислого газа и воды — некоторые просто превращаются из одних соединений в другие, с образованием промежуточных продуктов, имеющих различную стабильность и/или реакционную способность, которые в свою очередь могут, во-первых, ухудшать органолептическое качество воды (запах, вкус, прозрачность), а во-вторых, оказаться достаточно вредными и даже токсичными.
Необязательно, что расход хлора при обработке воды озоном или ультрафиолетом уменьшится существенно — все зависит от количества загрязнений, поступающих в ванну от купающихся и из внешней среды, которые хлор обязан нейтрализовать и уничтожить. Доза хлора будет определяться только его потребностью. Хлора будет израсходовано ровно столько, сколько потребуется на обеззараживание и окисление в соответствии с реальной эпидемиологической (микробы, вирусы и т.д.) и/или органолептической (запах, мутность и т.п.) обстановкой непосред ственно в воде ванны бассейна, которую определяет не столько качество воды, обеспеченное на предварительном этапе обработки озонированием или УФ-облучением, сколько количество загрязнений, внесенных купающимися и из внешней среды.
Именно в силу того, что бассейн — система открытая и, как мы уже говорили, подверженная влиянию извне, санитарно-гигиеническое качество воды, поступающей в ванну, естественно, может в той или иной степени измениться в неблагоприятную сторону, а вот в какой мере это влияние будет отрицательным, и сколько дезинфектанта непосредственно в ванне бассейна нам потребуется для немедленного уничтожения болезнетворных микроорганизмов в месте их попадания в воду во всем объеме ванны, заранее спрогнозировать нереально, так как слишком много факторов (источников загрязнения), и в том числе случайных и внезапных, может быть реализовано в этих условиях, и все их можно нейтрализовать только с помощью хлора, потому что, повторим еще раз, для ясности — только присутствие хлора (про бром, в силу его нераспространенности говорить не будем) в постоянной и оперативно измеряемой концентрации может обеспечить требуемое, легко и быстро контролируемое, а значит, гарантированно надежное качество воды в ванне бассейна. И здравый смысл, и накопленный опыт подтверждают, что расход хлора при обработке воды озоном или ультрафиолетом, безусловно, уменьшается, но, повторим, не стоит озадачиваться по поводу того, насколько существенно может уменьшиться этот расход — нужно просто обеспечивать поступление требуемого количества хлорсодержащих реагентов в ванну из расчета 2 мг Cl2/м3 циркуляционного расхода для закрытых бассейнов и 10 мг Cl2/м3 — для открытых. Ну, а израсходуется меньше — и хорошо, и славно. И еще одно обстоятельство, не позволяющее говорить о заметном снижении расхода хлора при использовании совместно с хлорированием озонирования или УФ-облучения — хлорамины, которые так неприятны и неполезны, на самом деле являются естественным хранилищем, источником свободного хлора. Ненакопление хлораминов в циркуляционной воде по причине разрушения их озоном (ультрафиолетом), естественно, приводит к снижению уровня связанного хлора в воде бассейна, а с его уменьшением может увеличиться потребность в подаче свободного хлора и, следовательно, его расход. Так что говорить о безусловном снижении расхода хлора при использовании его совместно с обработкой воды озоном или УФ-излучением — не совсем правильно и обоснованно.
Резюмируя сказанное, следует отметить, что озонирование как самостоятельная ступень в технологии очистки воды далеко не всегда позволяет решить поставленную задачу повышения ее эффективности, поэтому сорбционная ступень водоподготовки в подавляющем большинстве случаев является обязательной.
