Хлороформ в бассейне что это

Бассейн который нас убивает

Посещение бассейна поднимает настроение не только у детей, но и у взрослых. Мы верим, что получив физическую нагрузку, отдых и моральное удовлетворение, не приобретем неожиданно букет проблем связанных со здоровьем. Так ли это?

Знаем, но не осознаем последствий

Надежная дезинфекция воды бассейна должна сочетаться с безопасностью и комфортом, не вызывая у посетителей неприятные ощущения. Посещая бассейн вы наверное сталкивались с ощущением сухости кожи, ломкости и выпадения волос, покраснением глаз. Оказывается это мелочи, о более опасных фактах мы поговорим в этой статье. Проблема в том, что владельцы бассейнов не следят за новыми технологиями в сфере обеззараживания воды, надеясь на «дедовские» методы. Традиционный, наиболее распространенный подход к дезинфекции основан на внесении в воду бассейна дезинфицирующего средства на основе хлора. Соответственно на практике чаще всего применяют гипохлорит натрия, как одно из веществ выделяющих свободный хлор.

Консервативно настроенные люди будут утверждать, что хлорирование надежный способ обеззараживания. Я соглашусь с этим мнением, но с оговоркой. Он был надежен в прошлом веке и считался чуть ли не 100% гарантией безопасности, пока ученые не доказали о существовании «обратной стороны». Серьезную опасность здоровью человека несут побочные продукты дезинфекции хлорсодержащими средствами.

Все неприятности, происходят из-за свойств молекулы хлора, а так же последствий его реакции с органикой. Дело в том, что в результате растворения хлора в воде образуется хлорноватистая кислота, которая и вступает в реакцию. Эта реакция называется «реакцией замещения», иначе говоря, молекула хлора присоединяется к молекуле органического вещества, тем самым образуя новое соединение с другими свойствами. Так образуются хлорамины, хлороформ, тригалометаны, галоуксусные кислоты, мутаген Х, тетрахлорметан и множество других опасных образований, которые не видимы и даже неощущаемы, но несут очень разрушающие действия внутренним системам и органам организма, особенно развивающемуся организму детей.

ТРИ самых опасных соединения образующихся в бассейне

Хлорамины – соединения хлора с аммиаком. Аммиак попадает в воду бассейна вместе с купающимися, он содержится в поту, кожном эпителии, в секрециях потожировых желез, моче и других выделениях. Мы заблуждаемся, когда говорим, что вода пахнет хлором. Хлор растворенный в низкой концентрации не пахнет. Наличие характерного запаха говорит о присутствии хлораминов. Они испаряются с поверхности и являются источником неприятного запаха, раздражения слизистой глаз, органов дыхания и кожи. Но это как говорят, еще пол беды.

Хлороформ – вот главная проблема. Это опаснейшее хлорорганическое соединение образуется в воде бассейна в результате реакций различных органических соединений и продуктов метаболизма биопленки и водорослей. Хлороформ очень токсичное вещество, его предельно допустимая концентрация (ПДК) в бассейне 0,1 мг/л. Превышение этой концентрации нельзя определить на вкус, запах или цвет.

Загрязненная хлорорганическими образованиями вода провоцирует большое количество болезней человека, среди которых пневмония, гастрит, болезни печени, мочевого пузыря, прямой кишки, сердечные и онкологические заболевания. Желая того или нет, человек может сглатывать воду загрязненную хлорорганикой, что уже является опасным. Кроме того, эти соединения в большом количестве проникают через нашу кожу во время плавания, так как площадь контакта с водой максимальна и количество ядовитых веществ, попадающих в организм через кожу, может быть очень критической.

Бассейны в которых бактерии себя чувствуют комфортно

Следующим негативным фактором является низкая дезинфицирующая способность хлора. Да, именно низкая. Потому, что те концентрации, которые используются для обеззараживания бассейна, неэффективны. Посетитель бассейна, даже с медицинской справкой, не может гарантировать отсутствие у него опасных патогенов. А он может быть носителем различных вирусных и грибковых заболеваний. Кроме того, многие микроорганизмы уже давно приобрели устойчивость к дезинфицирующим средствам хлорного типа. Условия для их размножения в бассейне идеальны – тепло, влажно, постоянно появляются новые пловцы. Уже существуют штаммы болезнетворных бактерий, которые начинают размножаться в воде практически сразу после обработки хлором. Хлорсодержащие препараты абсолютно бесполезны в борьбе с грибками, вирусом гепатита Б, легионеллой, криптоспородиями, лямблиями, простейшим и мн. др.

Биопленка, еще один житель бассейна

Совокупность выше перечисленных фактов, органические и минеральные вещества присутствующие в воде, способствуют развитию на стенках бассейнов слизи. Иногда не видимая, но ощущаемая при прикосновении. Наверняка вы замечали слизкую плитку бассейна. Это биопленка, она представляет собой полисахаридный слой с минеральными отложениями. Пищей для ее развития является органика. Внутри нее активно развиваются целые колонии микробов, а вновь образованная слизь служит своеобразным защитным щитом от действия обеззараживающих веществ. Количество микроорганизмов в биопленке в 1000 раз выше чем в воде. Именно она является еще одним источником инфекций. Если не принимать соответствующие меры, следующим этапом эволюции, будет развитие водорослей, так как существует устойчивая синергетическая связь их с биопленками. Особенно уязвимыми и идеальными местами их развития в бассейне являются углы, стыки и швы. Практика показала, что дезсредства на основе хлора не могут разрушить и удалить биопленку, подавить рост водорослей.

Недостатки хлорной технологии обеззараживания воды бассейна

Оказывается, не все так трагично

Посещая бассейны, где обеззараживание воды проводится хлорсодержащими средствами, мы несознательно, но добровольно и за свои деньги наносим непоправимый ущерб своему здоровью.

Источник

Водоподготовка бассейна

Образование побочных продуктов дезинфекции воды

Для заполнения бассейна используется, как правило, вода, поступающая из распределительной системы питьевой воды, содержащая природные органические вещества. Проблематика образования побочных продуктов дезинфекции воды в результате взаимодействия хлора с органическими веществами (прекурсорами) возникла в середине 1970-х гг. [2].

В это время были опубликованы работы, навсегда изменившие отношение к питьевой воде. В одной сообщалось о большей смертности от рака жителей, потреблявших содержащую природные органические вещества воду из р. Миссиссиппи, нежели других, пивших воду из подземных источников [3], во второй приводились данные о повышении концентрации хлороформа и других тригалогенметанов (ТГМ) в питьевой воде в процессе хлорирования [4]. Результаты этих исследований привлекли огромное внимание. Только до конца 2008 г. работа [4] была процитирована 964 раза. В тот же период Национальный институт рака, США, по результатам опытов с животными отнес хлороформ к потенциальным канцерогенам.

В питьевой воде к настоящему времени идентифицированы более 600 ППО, образующихся при взаимодействии органических веществ с применяемыми дезинфектантами (хлором, озоном, диоксидом хлора и хлораминами). К двум группам побочных продуктов дезинфекции воды, концентрации которых подлежат регулированию уже в целом ряде стран, относятся ТГМ и галогенуксусные кислоты (ГУК).

В конце 1980-х гг. появились первые результаты исследований качества воды в плавательных бассейнах. Выяснилось, что помимо природных в воде бассейна содержатся и другого рода органические вещества в виде биологических жидкостей организма человека (моча, слюна и пот), а также клеток кожи, волос, косметики, остатков моющих веществ, средств ухода за кожей и пр., которые являются прекурсорами значительно больших количеств побочных продуктов обеззараживания воды, нежели природные органические вещества. К настоящему времени в воде плавательного бассейна выявлено около 100 побочных продуктов дезинфекции.

Здесь важно отметить, что повышение уровня аналитического оборудования позволяет открывать все новые побочные продукты обеззараживания воды. При этом большинство из них выявлены в лаборатории на модельных растворах, а не в пробах реальной питьевой воды или воды из бассейна. В отношении их токсичности, надежных эпидемиологических данных нет.

В результате через 40 лет после открытия нет однозначности в части их опасности для здоровья человека. В то же время данных накоплено много.

Некоторые побочные продукты обеззараживания воды оказывают раздражающее действие на кожу, органы зрения и дыхательную систему, могут послужить причиной развития астмы и оказывать генотоксическое воздействие. Сообщено неоднократно о повышенном риске возникновения рака мочевого пузыря при потреблении хлорированной воды. Показано наличие сильной положительной корреляции присутствия хлороформа в питьевой воде и смертности от рака мочевого пузыря у крыс, тогда как бромированные ТГМ повышают вероятность возникновения у этих животных рака мозга. Вместе с тем ни один из идентифицированных хлорированных побочных продуктов обеззараживания не удостоверен в качестве возбудителя рака мочевого пузыря у человека. Получены данные о нарушении воспроизводительной функции у людей при воздействии ТГМ. Ряд исследователей сообщают о большей канцерогенности ГУК по отношению к ТГМ. В опытах на грызунах показана гепатотоксичность дихлороуксусной кислоты. Продемонстрировано нарушение функций сердца у детенышей самок крыс, получавших с питьевой водой трихлороуксусную кислоту.

Дихлороуксусная и дибромоуксусная кислоты снижают воспроизводительную способность самцов некоторых животных. Некоторые бромированные галогенуксусные кислоты вызывают окислительное разрушение молекул ДНК и токсичны по отношению к цекальной микробиоте. При этом бромированные ГУК более токсичны, чем хлорированные [6].

Важно отметить, в плавательных бассейнах риск попадания побочных продуктов дезинфекции воды в организм человека в большей мере связан с вдыханием их летучих органических соединений и всасыванием через кожу, нежели с глотанием во время плавания. При этом из общего количества ТГМ, поступающих в организм человека, через кожу попадает больше ТГМ (до 80%), чем при питье воды [7].

Нормы ПДК для бассейнов и питьевой воды

Во Франции и Австралии существуют ПДК по хлораминам на уровне 0,6 и 1,0 мг/л, соответственно. В Канаде этот показатель различается в провинциях и составляет от 0,1 до 1,0 мг/л.

В части ГУК Агентство по охране окружающей среды, США, установило ПДК суммы пяти кислот в питьевой воде на уровне 60 мкг/л, по рекомендациям ВОЗ концентрации хлоруксусной, дихлоруксусной и трихлоруксусной кислот в питьевой воде не должны превышать 20, 50 и 100 мкг/л, соответственно [7].

Автор статьи: Кофман Владимир Яковлевич

Источник

Очистка и обеззараживание воды в бассейнах

Г. И. Рогожкин, канд. техн. наук, главный технолог ООО «Эктос Аква», профессор МАрхИ

Наличие и интенсивное использование бассейнов является объективной реальностью, характеризующей современный образ жизни в развитых странах. В последние годы общественные бассейны и аквапарки активно сооружаются и эксплуатируются и в России. Все большее распространение получают частные купальные бассейны. В настоящей статье кратко анализируются основные положения и требования существующих нормативных документов в отношении водного хозяйства бассейнов и приводятся соображения по организации и эксплуатации оборотных (рециркуляционных) систем применительно к отечественной практике.

Подавляющее большинство бассейнов использует пресную воду. При этом, учитывая высокую стоимость, а в некоторых случаях и дефицит свежей воды, обычно бассейны работают по рециркуляционному принципу. Это означает, что система водоснабжения бассейна является оборотной, включающей собственно ванну и установки очистки, обеззараживания и подогрева воды, а также системы наполнения и пополнения свежей водой и отвода отработанной воды (продувки).

Качество воды в ванне бассейна должно обеспечивать эпидемическую безопасность в отношении грибковых, вирусных, бактериальных и паразитарных заболеваний, передаваемых через воду, и предупреждать возможности вредного влияния химического состава воды на организм человека, в том числе раздражающего действия на слизистые и кожу и интоксикацию при поступлении вредных веществ при дыхании, через неповрежденную кожу и при заглатывании воды. Одновременно необходимо по возможности удовлетворять эстетические требования к качеству воды.

В соответствии с указанными требованиями установки очистки и обеззараживания оборотной воды должны обеспечивать удаление механических загрязнений (песка и пыли), обезвреживание растворенных и коллоидных загрязнений, вносимых купающимися и поступающих из воздуха, и обеззараживание микроорганизмов. При этом концентрации вредных веществ, которые могут образовываться в результате химических реакций загрязнений воды с используемыми для обеззараживания реагентами, должны поддерживаться в допустимых пределах, а концентрации вредных веществ, которые не обезвреживаются в процессе очистки, должны поддерживаться в допустимых пределах за счет подпитки (пополнения) свежей водой в процессе эксплуатации и отвода (продувки) отработанной воды.

Выполнение указанных требований является достаточно сложной инженерно-экономической задачей. Единообразного подхода к решению этой задачи, на наш взгляд, еще не выработано. Это создает трудности при проектировании и сооружении водоочистных установок и при согласовании принятых решений с органами Госсанэпиднадзора, положительное заключение которых необходимо при вводе в эксплуатацию вновь построенных или реконструированных, а также подвергнутых перепланировке или переоборудованию плавательных бассейнов.

В России гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов до 1 мая 2003 года нормировались СанПиН 2.1.2.568-96 [1]. С 1 мая 2003 года введен в действие СанПиН 2.1.2.1188-03 [2]. В статье будут рассмотрены оба эти документа, т. к. по некоторым вопросам их требования существенно отличаются друг от друга.

Одновременно будут проанализированы требования немецких стандартов DIN 19643-1 [3], DIN 19643-2 [4] и DIN 19643-3 [5], на которые довольно часто ссылаются поставщики и продавцы импортного (немецкого, испанского, итальянского, финского и пр.) водоочистного оборудования для бассейнов. Это оборудование, продаваемое вроссыпь и комплектно и часто монтируемое «под ключ», широко используется в частных бассейнах, а нередко и в общественных.

Общие требования всех указанных нормативных документов [1–3] сводятся к тому, что свежая вода, используемая для заполнения и пополнения бассейнов, должна отвечать требованиям к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. В России эти требования нормируются СанПиН 2.1.4.1074-01 [6]. При этом в немецком стандарте [3] особо оговаривается, что свежая вода должна подвергаться дополнительной предварительной обработке в случаях, если она содержит повышенные концентрации гуминовых веществ, более 0,1 мг/л железа, более 0,05 мг/л марганца, более 2 мг/л аммония и более 0,005 мг/л полифосфатов в расчете на фосфор. Необходимо отметить, что в России для питьевой воды [6] предельно допустимая концентрация железа 0,3 мг/л, марганца 0,1 мг/л и полифосфатов 3,5 мг/л по РО₄ 3- (что соответствует 1,14 мг/л в расчете на фосфор) значительно выше. Но, на наш взгляд, это не имеет принципиального значения.

Требования российских и немецких нормативных документов к качеству оборотной воды в ваннах бассейнов представлены в таблице.

Показатели и нормативы качества воды в ванне бассейна в процессе эксплуатации

Сопоставление этих требований позволяет констатировать наличие некоторых противоречий и особенностей, которые вызывают затруднения при проектировании и эксплуатации бассейнов и которые было бы полезно устранить при доработке нормативов.

В частности, вызывает сомнения целесообразность требований отечественных СанПиН [1, 2] в отношении хлоридов и немецкого DIN [3] в отношении нитратов. Действительно, предельно допустимая концентрация хлоридов в питьевой воде 350 мг/л. СанПиН [1, 2] распространяют свои требования и на бассейны с морской водой, в которой концентрация хлоридов многократно превышает 350 мг/л. Какой резон в таком случае ограничивать возможность увеличения концентрации хлоридов в бассейнах с пресной водой не более, чем на 200 мг/л в одном случае и до 700 мг/л в другом?

Аналогично можно рассуждать и в отношении нитратов, предельно допустимая концентрация которых в питьевой воде 45 мг/л и прирост концентрации которых в [3] ограничивается 20 мг/л. По-видимому, требования по хлоридам и нитратам можно было бы снять, как это уже сделано в [2] по сравнению с [1] в отношении азота аммиака. В самом деле, учитывая, что нормативами предусматривается обновление (подпитка) свежей водой из расчета 50 л [2] или 30 л [3] на одного купающегося, концентрации хлоридов, нитратов и азота аммиака в воде бассейна вряд ли достигнут величин, угрожающих здоровью человека.

Вызывает интерес, но не находит объяснения, почему концентрация остаточного свободного хлора в [1] устанавливалась на уровне не менее 0,5 мг/л, а в [2] – в пределах от 0,3 до 0,5 мг/л, в то время как в [3] принята концентрация в пределах 0,3–0,6 мг/л.

Такой же интерес вызывают и противоречивые требования в отношении концентрации остаточного озона в воде, которая в [1] нормировалась на уровне не менее 0,1 мг/л, а в [2] – не более 0,1 мг/л.

Кроме того, следует отметить, что требование по хлороформу (или тригалогенметанам в пересчете на хлороформ), который может образовываться при хлорировании, в немецком стандарте [3] в 5 раз жестче, чем в последних российских СанПиН [2] (0,02 мг/л против 0,1 мг/л).

В то же время в российском документе [2] присутствует норматив по формальдегиду, который может образовываться при озонировании, а в немецком [3] такое требование отсутствует, хотя возможность применения в технологии очистки и обеззараживания оборотной воды в бассейне озонирования предусмотрена в [5].

При сравнении требований к качеству воды в бассейнах по микробиологическим показателям мы полагаем целесообразным считать термины «не должны обнаруживаться», «не определяются» и «отсутствие» идентичными и означающими отсутствие в воде данных микроорганизмов.

Для решения задачи поддержания требуемого качества оборотной воды в бассейне немецкие стандарты четко регламентируют две возможные технологические схемы очистки и обеззараживания.

Первая схема [4] включает четыре стадии: адсорбцию, коагуляцию, фильтрацию и хлорирование.

Адсорбция заключается в обработке воды пылевидным активированным углем, адсорбирующим растворенные и коллоидные органические загрязнения. В отечественной практике такой прием называют углеванием. Сорт и дозы пылевидных углей выбираются опытным путем.

На второй стадии производится обработка воды коагулянтами и корректировка рН в оптимальных для коагуляции пределах. В качестве коагулянтов используют соли алюминия или железа. Минимальные дозы коагулянтов 0,05 мг/л по алюминию или 0,1 мг/л по железу. Оптимальные интервалы рН 6,5–7,2 для солей алюминия и 6,5–7,5 для железа.

На третьей стадии производится фильтрация с использованием однослойных или многослойных, напорных или безнапорных, а также намывных фильтров. Продолжительность фильтроцикла должна быть не менее 24 ч. Основные расчетные параметры однослойных безнапорных песчаных фильтров: гранулометрический состав загрузки 0,71–1,25 мм, высота слоя загрузки ≥ 0,9 м, скорость фильтрации для пресной воды ≤ 12 м/ч. Основные расчетные параметры однослойных напорных песчаных фильтров: гранулометрический состав загрузки 0,71–1,25 мм, высота слоя загрузки ≥ 1,2 м, скорость фильтрации для пресной воды ≤ 30 м/ч.

Нормируются два варианта режима промывки однослойных напорных песчаных фильтров. Первый вариант включает пять стадий:

1) промывка водой со скоростью 60–65 м/ч в течение 3 мин.;

2) продувка воздухом в течение 5 мин. и промывка водой со скоростью 60–65 м/ч в течение 3 мин.;

3) промывка водой со скоростью 60–65 м/ч в течение 3–5 мин.;

4) сброс первой порции фильтрата в канализацию;

5) выход на нормальный режим фильтрации.

Второй вариант промывки включает три стадии:

1) промывка водой со скоростью 60–65 м/ч в течение 6–7 мин.;

2) сброс первой порции фильтрата в канализацию;

3) выход на нормальный режим фильтрации.

Вода для промывки фильтров может содержаться в специальной емкости, причем эту воду необходимо дезинфицировать.

Фильтры должны быть оборудованы как минимум одним смотровым люком для визуального контроля фильтрующих материалов во время фильтрации и промывки. Во всех случаях после промывки должна производиться дезинфекция фильтров путем заполнения их раствором с концентрацией активного хлора около 10 мг/л на 15–20 мин. Дезинфицирующий раствор перед сбросом в канализацию должен дехлорироваться, например, перекисью водорода из расчета 1–1,2 мл 35%-го раствора Н₂О₂ на 1 г хлора.

На четвертой стадии производится дезинфекция фильтрата газообразным хлором, растворами гипохлорита натрия или кальция. Дозирование дезинфектантов должно производиться непрерывно с помощью автоматических дозаторов, управляемых по показаниям приборов для измерения концентрации хлора, окислительно-восстановительного потенциала и рН. Дозы реагентов должны обеспечивать получение концентрации остаточного свободного хлора в воде в ванне в пределах 0,3–0,6 мг/л. При этом должна быть обеспечена возможность ввода максимальной дозы хлора 2 мг/л.

Установка очистки и обеззараживания должна быть оборудована пробоотборниками для анализа воды перед и после каждой стадии технологической схемы.

Вторая регламентируемая DIN [5] технологическая схема включает пять стадий: коагуляцию, фильтрацию, озонирование, адсорбционную фильтрацию и хлорирование.

Функции и основные расчетные параметры первых двух стадий такие же, как и в первом варианте.

На четвертой стадии активированным углем адсорбируются продукты окисления озоном и не окислившиеся загрязнения, а также разлагается остаточный растворенный озон. Скорость фильтрации на этой стадии ≤ 50 м/ч, промывка производится водой со скоростью 60–65 м/ч в течение 3–5 мин., продолжительность фильтроцикла 48–168 ч. Разность величин окислительно-восстановительного потенциала на входе и выходе адсорбционных фильтров должна быть не менее 250 мВ.

На пятой стадии производится дезинфекция воды хлором, концентрация которого в воде в ванне должна быть 0,2–0,5 мг/л. При этом должна обеспечиваться возможность поддержания максимальной концентрации свободного хлора 1,2 мг/л.

В России при проектировании водоснабжения бассейнов пользуются нормативными документами [1, 2, 6–9], некоторые положения которых, к сожалению, противоречат друг другу. Рассмотрим основные положения этих документов в хронологической последовательности.

В «Справочном пособии к СНиП» [9], опубликованном в 1991 году, отмечено, что вода в бассейне должна отвечать требованиям к питьевой воде централизованных систем водоснабжения и, кроме того, следующим дополнительным требованиям: цветность не более 5°, содержание взвешенных веществ в открытых ваннах не более 2 мг/л, в крытых – не более 1 мг/л, прозрачность по кресту – на всю глубину ванны. Пополнение оборотной системы свежей водой должно производиться из расчета 10 % (за какой период не указано).

Водоочистные сооружения должны быть отдельными для каждой ванны и состоять из четырех стадий: сетчатого фильтра (волосоуловителя), коагуляции, фильтрации и дезинфекции.

Сетчатые фильтры предназначены для задержания крупных механических загрязнений, в частности волос.

Коагуляция, учитывая, что в оборотной воде содержится в основном тонкодисперсная взвесь, обязательна. Расчетные дозы коагулянтов 0,1–0,5 мг/л.

Фильтры скорые механические рекомендуется проектировать в соответствии со СНиП [7]. Загрузка – кварцевый песок, дробленый антрацит или керамзит и другие материалы. Здесь же приводятся количественные характеристики, а именно: гранулометрический состав 0,6–1,6 мм и скорость фильтрации ≤ 18 м/ч, которые противоречат требованиям СНиП [7], соответственно 0,5–1,8 мм и 5–12 м/ч. Отмечено, что во всех случаях промывка фильтров должна производиться обеззараженным фильтратом.

Дезинфекция предусмотрена препаратами хлора или брома, растворы которых должны вводиться в воду перед сетчатыми фильтрами. Дезинфекция физическими методами допускается только в сочетании с химическими. Концентрация хлора в воде в ванне должна быть 0,2–0,3 мг/л, но не более 0,5 мг/л, брома – 0,7–1,5 мг/л.

Система должна быть оборудована расходомерами свежей и оборотной воды и контрольными кранами для отбора проб воды на анализы до и после фильтров.

Сброс воды из системы в канализацию должен производиться с разрывом струи перед гидравлическими затворами [8, 9].

В СанПиН 1996 года [1] отсутствуют дополнительные требования к качеству воды, превышающие требования к питьевой воде. Прямые указания на схему и состав водоочистных сооружений, необходимость коагуляции и дозы коагулянтов параметры фильтрации отсутствуют. Однако по сравнению с предшествующим документом видоизменились требования в отношении обеззараживания. В качестве основных методов обеззараживания перечислены хлорирование, бромирование, озонирование, а также ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) с дозой не менее 16 мДж/см 2 вне зависимости от типа установки. (Какой установки не поясняется.) Для повышения надежности обеззараживания целесообразно комбинирование методов с хлорированием, обладающим пролонгирующим действием.

Предписано в рециркуляционных контурах растворы хлора и брома подавать в воду перед фильтрами, а озонирование или УФ-облучение производить после фильтров. Концентрации дезинфектантов в воде в ванне бассейна должны быть: хлора после хлорирования не менее 0,5 мг/л, озона после озонирования не менее 0,1 мг/л, хлора после УФ-облучения и хлорирования или после озонирования и хлорирования 0,1–0,3 мг/л.

В СанПиН [2], заменивших СанПиН [1] с 1 мая 2003 года, появились некие новые положения, а именно: очистка и обеззараживание в рециркуляционных контурах должны осуществляться методами, включающими фильтрацию (с коагуляцией или без) и ввод обеззараживающего агента. В качестве основных методов обеззараживания перечисляются озонирование, хлорирование, бромирование, а также УФ-излучение с дозой не менее 16 мДж/см 2 вне зависимости от типа установки. Для повышения надежности обеззараживания как и прежде целесообразно комбинирование химических методов с УФ-излучением.

Нормируется, что при хлорировании рН должен быть ≤ 7,8.

Учитывая опасность для здоровья побочных продуктов хлорирования (галогенсодержащих соединений) предписано отдавать предпочтение альтернативным методам обеззараживания.

Требуется хлор- и бромсодержащие дезинфектанты вводить в воду перед или после фильтров, а озонирование или УФ-облучение производить после фильтров. Концентрации дезинфектантов в воде в ванне бассейна должны быть следующими: остаточного свободного хлора после хлорирования 0,3–0,5 мг/л, остаточного брома после бромирования 0,8–1,5 мг/л, остаточного озона после озонирования не более 0,1 мг/л.

Кроме того, нормируется концентрация хлороформа после хлорирования не более 0,1 мг/л и формальдегида после озонирования не более 0,05 мг/л.

Подпитка оборотной системы свежей водой должна производиться непрерывно во время работы бассейна из расчета не менее 50 л на каждого посетителя, а при озонировании – не менее 30 л на каждого посетителя. Расход оборотной (рециркуляционной) воды должен быть не менее 2 м 3 /ч на каждого посетителя при хлорировании и бромировании, 1,8 м 3 /ч при УФ-излучении и не менее 1,6 м 3 /ч при озонировании. При этом время полного водообмена должно быть не более 8 ч для спортивных бассейнов, 6 ч для оздоровительных, 0,5 ч для детей до 7 лет и 2 ч для детей старше 7 лет.

Система водоочистки должна быть оборудована водомерами свежей и рециркуляционной воды и кранами для отбора проб свежей воды, подаваемой в систему, воды до и после фильтров и после обеззараживания перед подачей в ванну.

Анализ рассмотренных нормативных документов показывает, что технологическая схема обработки оборотной воды в бассейнах должна включать минимум четыре стадии: сетчатые фильтры, коагуляцию с оптимизацией рН, механические фильтры и обеззараживание. При этом в отношении трех первых стадий никаких противоречий и сомнений не возникает.

Однако в вопросе о четвертой стадии – обеззараживании – возможны варианты, которые требуют детального обсуждения.

Как видно, в DIN [3–5] рекомендованы только два способа обеззараживания: хлорирование и озонирование с последующим хлорированием. Во втором случае перед хлорированием требуется разлагать остаточный растворенный озон на активированном угле. Необходимость и целесообразность разложения озона, кстати, вызывает сомнения.

В отечественных документах [1, 2, 9] в отношении обеззараживания наблюдается дрейф от только хлорирования или бромирования к озонированию и УФ-излучению с последующим хлорированием. При этом, очевидно, рекомендовано отдавать предпочтение методам, альтернативным хлорированию.

Автору как специалисту, любителю и практику, посвятившему исследованиям и внедрению озонирования более 40 лет, приятно отметить, что в ныне действующем нормативном документе [2] озонирование перечисляется первым из возможных методов обеззараживания. Кафедра инженерного оборудования МАрхИ и ООО «Эктос Аква» постоянно занимаются разработкой и внедрением современных технологий очистки воды с использованием озона. При этом применяются озонаторы последнего поколения, производимые ООО «Эктос Аква» и обладающие рядом решительных преимуществ.

В то же время в России наблюдается тенденция широкого использования для обеззараживания воды в бассейнах УФ-излучения. У нас это вызывает опасения по многим соображениям.

Во-первых, почему-то этот метод не рекомендуется DIN [3–5]. Во-вторых, УФ-излучение имеет ограниченную область применения, которая обозначена в четырех нормативных документах [7, 10–12]. В этих документах условия, ограничивающие области применения УФ-излучения, существенно различаются. Так, в СНиП [7] отмечено, что обеззараживание воды с помощью бактерицидного излучения следует применять для подземных вод при условии постоянного обеспечения требований ГОСТ 2874-82 по физико-химическим показателям. Коли-индекс обрабатываемой воды должен быть не более 1 000 ед/л, содержание железа – не более 0,3 мг/л. В методических указаниях [10, 11] сказано, что с учетом эксплуатационной и экономической целесообразности УФ-обеззараживание может быть использовано для обработки воды с цветностью до 50°, мутностью до 30 мг/л и содержанием железа до 5 мг/л. В методических указаниях [12] указано, что УФ-облучение должно применяться только для обеззараживания сточных вод, прошедших полную биологическую очистку или доочистку. Необходимая степень и надежность обеззараживания очищенных сточных вод достигается при соответствии их качества следующим показателям: взвешенные вещества не более 10 мг/л, БПК₅ 10 мг/л, ХПК 50 мг/л, число термотолерантных колиформных бактерий 5•10 6 ед/л, колифаги 5•10 4 БОЕ/л.

Как видно, требования к исходной воде в этих документах существенно противоречивы, а именно: по цветности 20 и 500, по мутности 1,5; 10 и 30 мг/л, по содержанию железа 0,3 и 5,0 мг/л. Нам представляются наиболее обоснованными и надежными требования СНиП [7], т. к. в этом документе обобщен многолетний опыт применения УФ-излучения в практике водоподготовки. Но этим требованиям вряд ли отвечает оборотная вода в бассейнах.

В-третьих, действующие СанПиН [2] требуют, чтобы в оборотной воде бассейнов все виды микроорганизмов, кроме общих колиформных бактерий, отсутствовали, т. е. эффективность обеззараживания должна составлять 100 %. Между тем в методических указаниях [10] указано, что эффективность УФ-обеззараживания достигает 100 % только по колифагам, а в остальных случаях составляет лишь 99–99,9 %, что совершенно недостаточно. Там же прямо отмечено, что рекомендуемая доза УФ-облучения (16 мДж/см 2 ) не гарантирует эпидемической безопасности в отношении паразитологических показателей.

Вызывают принципиальные возражения формулы для расчета доз облучения, определяющих степень инактивации микроорганизмов:

где D – доза облучения, мДж/см 2 ;

Е – минимальная интенсивность бактерицидного излучения, мВт/см 2 ;

Т – среднее время пребывания воды в камере обеззараживания, с;

S – поперечное сечение камеры обеззараживания, см;

L – длина камеры обеззараживания, см;

278 – коэффициент пересчета м 3 /ч в см 3 /с;

Q – расход воды, м 3 /ч.

В этих формулах нет никаких характеристик качества обрабатываемой воды, что совершенно необъяснимо.

Поперечное сечение S камеры обеззараживания измеряется в сантиметрах. Мы привыкли измерять поперечное сечение в квадратных единицах. Какие сечения измеряются в линейных единицах нам неизвестно.

Затем, если S и L измеряются в сантиметрах, а 278Q – в кубических сантиметрах в секунду, то получается, что время Т измеряется в секундах на сантиметр. Мы привыкли измерять время в секундах, а не в секундах на сантиметр.

Наконец, доза излучения, величина которой определяет эффективность обеззараживания, в данных формулах измеряется в миллиджоулях на квадратный сантиметр. Нам, увы, не приходилось ранее сталкиваться с водой, количество которой измеряется в квадратных сантиметрах. Остается только предположить, что это какая-то, как сейчас модно называть, виртуальная вода. Но купаться все-таки хочется в реальной и максимально безопасной для здоровья воде.

На наш взгляд, все сказанное свидетельствует о полной неадекватности расчетных формул.

Имеются и другие вопросы, относящиеся к обеззараживанию воды УФ-излучением. Например, в [12] требуется при УФ-облучении воды контролировать концентрацию озона в воздухе рабочей зоны, а в [11] никаких упоминаний об озоне нет. О каком озоне идет речь? Видимо о том, который образуется при УФ-излучении. Тогда почему он образуется при обработке сточных вод [12] и не образуется при обработке питьевых вод [11]?

В целом наше мнение сводится к тому, что УФ-излучение вряд ли позволяет обеспечить надежное и достаточное обеззараживание воды, а приведенные в нормативных документах формулы несомненно требуют корректировки.

Кроме того, можно отметить некоторые другие недостатки УФ-излучения в качестве метода обеззараживания воды.

Например, в [10] как достоинство отмечено, что УФ-излучение не приводит к изменениям органолептических свойств и состава воды, в том числе к образованию токсичных продуктов. Нам же, напротив, представляется необходимым и очень полезным улучшение органолептических качеств воды (запаха и цветности) и изменение химического состава загрязнений, например окисление сероводорода и мочевины.

Недостатком УФ-облучения является отсутствие «последействия». Кварцевые чехлы установок УФ-обеззараживания воды должны подвергаться периодической и достаточно частой механической или химической очистке, что вызывает сложности при эксплуатации.

Конструкции УФ-установок должны гарантировать отсутствие выхода УФ-излучения за пределы камеры обеззараживания.

Перед вводом в эксплуатацию, а также после длительного перерыва в работе УФ-установок требуется проводить промывку камер обеззараживания и подводящих трубопроводов водой с содержанием свободного хлора не менее 20 мг/л в течение 3 ч. Странно, но это очевидно свидетельствует о невозможности дезинфекции самой УФ-установки собственным УФ-излучением и о недостаточной обеззараживающей способности УФ-излучения в целом. Кроме того, задача дехлорирования концентрированных растворов тоже не облегчает эксплуатацию.

Совокупность приведенных соображений заставляет нас относиться к возможностям и целесообразности применения УФ-излучения для обеззараживания воды в бассейнах с крайней настороженностью.

В этой связи представляется необходимым и весьма полезным доработать нормативную документацию с целью устранения отмеченных недостатков и противоречий и облегчения использования ее в реальной практике. По-видимому, многие недоработки могли бы быть устранены, если бы в разработке нормативной документации принимали участие не только медицинские работники, но и инженеры.

На наш взгляд, новое качество, то, что называют сейчас высокой технологией, может быть обеспечено только при использовании в технологии обработки воды в оборотных системах бассейнов озона. Озонирование одновременно реализует следующие функции: обеззараживание микроорганизмов, окисление загрязнений, в том числе сероводорода и мочевины, устранение запахов, уменьшение цветности, насыщение воды кислородом. Очевидно, что указанные функции значительно шире, чем у УФ-излучения.

Недостатками озонирования принято считать возможность образования формальдегида и отсутствие консервирующего действия. Однако наша практика показывает, что при озонировании воды в нейтральной среде, как это имеет место в бассейнах, возможность образования формальдегида очень невелика. В этих же условиях озон в воде достаточно устойчив и может оказывать на воду консервирующее воздействие, по крайней мере в течение некоторого предположительно достаточного интервала времени. При этом вопросы о необходимой и допустимой концентрации остаточного озона в воде в ванне бассейна и о необходимости разложения остаточного озона в воде перед подачей ее в ванну, как это нормируют DIN [3–5], требуют детального исследования и обоснования.

Что касается адсорбционной фильтрации, то нам она представляется излишней. Во всяком случае, исследования, выполненные НИИ ЭЧиГОС им. А. Н. Сысина в 2001 году, показали, что наличие в технологической схеме адсорбционных угольных фильтров снижает эффективность обеззараживания из-за развития на угле микроорганизмов и возможности вторичного бактериального загрязнения.

В то же время впредь до уточнения целесообразно сохранять возможность обработки воды после озонирования малыми дозами хлора для создания консервирующего эффекта. При этом возможность образования вредных продуктов в результате реакций хлора с загрязнениями воды после озонирования практически исключается.

В целом преимущества озонирования перед другими методами химической очистки и обеззараживания воды в бассейнах представляются несомненными. Одновременно возникают экономические и экологические преимущества, обусловленные существенной экономией дорогостоящей свежей воды для подпитки оборотных систем (30 л при озонировании против 50 л на одного посетителя при других способах обеззараживания) и уменьшением расхода воды в рециркуляционной системе от 2 м 3 /ч на одного посетите ля при других методах обеззараживания до 1,6 м 3 /ч на одного посетителя при озонировании с соответствующим сокращением площади и объема фильтров и экономией электроэнергии на перекачку воды. Соответственнобудут снижены расходы на очистку сбросных сточных вод.

ООО «Эктос Аква» и кафедра инженерного оборудования МАрхИ приглашают заинтересованных к сотрудничеству в вопросах внедрения самых современных, высокоэффективных и экономичных технологий очистки и обеззараживания воды в бассейнах с применением отечественных озонаторов последнего поколения.

Литература

1. СанПиН 2.1.2.568-96. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов.

2. СанПиН 2.1.2.1188-03. Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества.

3. DIN 19643-1. Подготовка воды для плавательных и купальных бассейнов. Ч. 1. Общие требования.

4. DIN 19643-2. Подготовка воды для плавательных и купальных бассейнов. Ч. 2. Комбинация методов: адсорбция, коагуляция, фильтрация, хлорирование.

5. DIN 19643-3. Подготовка воды для плавательных и купальных бассейнов. Ч. 3. Комбинация методов: коагуляция, фильтрация, озонирование, сорбционная фильтрация, хлорирование.

6. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

7. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

8. СНиП 2.04.01-85*. Внутренние водопровод и канализация зданий.

9. Справочное пособие к СНиП. Проектирование бассейнов. М.: Стройиздат, 1991.

10. МУ 2.1.2.694-98. Использование ультрафиолетового излучения при обеззараживании воды плавательных бассейнов.

11. МУ 2.1.4.719-98. Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды.

12. МУ 2.1.5.732-99. Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением.

Поделиться статьей в социальных сетях:

Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.

Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №4’2003

Источник