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.