Книга "Планирование басейнов" для профессионалов

Feature image

5. Очистка воды в бассейне


5. Очистка воды в бассейне

Общие сведения

Загрязнение воды происходит прежде всего купающимися и в связи с влияниями внешней среды. Даже после тщательного мытья тела все равно в воду с человека попадает до 35 млн бактерий, особенно из ротового отверстия, носовых пазух, с поверхности тела и из заднего прохода. К этому добавляется прибл. 4 г органических веществ, таких как частички кожи, текстильные волокна, волосинки, косметика, а также средства по уходу за кожей и другие подобные вещества, и кроме того ок. 50 см3 мочи из-за непроизвольных сокращений мочевого пузыря. Согласно опытным данным, 50 – 60 мл воды уносится человеком из бассейна на теле. Таким образом, требования по очистке воды в частных и общественных бассейнах касаются поддержания определенных физико-химических характеристик воды. Она должна отвечать всем существующим гигиеническим предписаниям и полностью исключать возможность нанесения ущерба здоровью человека путем распространения возбудителей болезней. Это означает, что все опасные для здоровья бактерии, вирусы, микробы и микроорганизмы должны быть убиты или обезврежены и вместе с питательной средой (остатки органических продуктов) удалены из воды бассейна.

Чтобы выполнить все эти требования, необходима определенная система, за функционирование которой несет ответственность производитель.

В частных бассейнах с небольшим количеством воды, а также посетителей, требуемых характеристик воды (гигиенических параметров) достичь легко. Необходимым условием является достаточная гидравлика с оптимальной системой очистки воды.

Наиболее существенными компонентами процесса очистки воды в частных бассейнах, кроме гидравлики, являются:

-                 наполнение бассейна и последующий долив воды

-                 флокуляция

-                 фильтрация

-                 оксидация и дезинфекция

-                 регулирование уровня рН

-                 чистка дна бассейна

 

                   Наполнение бассейна и последующий долив воды

Вода из коммунальной  водопроводной сети соответствует требованиям DIN 2000, по которым вода должна быть стерильной чистой и бесцветной. При отдельном водообеспечении, например, при использовании воды из колодца, источников или озер, должна быть проведена экспертиза на химический и бактериологический состав, для того, чтобы определить пригодность воды для басейна, так как  повышенное содержание в ней железа или марганцевих соединений требует дополнительной обработки. Очистка воды фосфатами для предотвращения карбонатной жесткости не рекомендуется, так как они содержат вещества, которые способствуют размножению водорослей.

Вода , которой будут наполнятся бассейны, должна быть еще дополнительно смягчена.

Для смягчения особо жесткой воды с высокой карбонатной жесткостью  необходимо учитывать следующее:

При процессе смягчения на щелочной основе реакции обмена оснований произойдет реакция обмена ионов кальция и марганца на ионы натрия. Одновременно это вызывает нежелательное повышение  pH-уровня, что приводит к дополнительным эксплуатационным расходам при повышении добавления химикалий. Необходимо считаться с высокой вероятностью выпадения извести из-за высокого pH-уровня в случае  наполнении бассейна жесткой водой и при добавлении  в него размягченной воды. Это будет случаться и в обратном случае.

Так как растворенные вещества и соли не будут удалены через фильтрацию и окисление, добавление свежей воды будет мешает обогащению. В общественных бассейнах необходимо 30 л на человека и день на растворение этих веществ. Приватные бассейны  объемом 60 куб метров нуждаются в 3-5 куб метрах обогащенной воды в месяц. Если добавление свежей воды через фильтры промывки не достаточно,  нужное количество воды будет дополнительно спущено. Подключение Добавление свежей воды к коммунальной проводка воды для ручного и автоматического наполнения бассейна должно следовать DIN 1988. Басейн раз в год нужно полностью осушивать и основательно очищаться, чтобы можно было полностью удалить лишние вещества.

 

         Рис. 60 Схема функционирования намывного фильтра на кизельгуре с расположенными  вертикально фильтрующими листами из пластмассы и синтетической фильтрующей сетки.

 

1. Схема фильтрации фильтрующими листами

2. Обратная промывка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 61. установка фильтра из картуша как компактное единство с фильтрующим насосом и переключателями, мощность фильтра 7 куб м/ч, мощность двигателя 0,37 Вт

 

1. Всасывающее из бассейна соединение

2. напорное соединение с бассейном R 11/2

3. к каналу R ¾

4. корпус фильтра

5. грубый фильтр

6. фильтрирующий насос

7. манометр

8. выдувания воздуха

9. переключатели.

5.2 Коагуляция

С хорошей системой фильтрации грубые дисперсные вещества( загрязнение), например, вещества, которые плавают на поверхности воды или на дне басейна будут полностью удалены. Одновременны в воде находятся  невидимые невооруженным виглядом коллоидальные дисперсные вещества, величина которых может достигать одной миллионной миллиметра.

Содержание этих отрицательно заряженный коллоидов можно увидеть с помощью лучей света( тиндалльный эффект), так как они становятся мутными при скользящем свете.

Продолжительная коагуляция , с помощью которой убирается большая часть ненужных веществ, для общественных бассейнов является настоятельной директивой, для приватных же бассейнов эта процедура не принята. Для приватных бассейнов используется намывной или пленочный фильтры проведение процедуры коагуляции не советуется .Она может привести при использовании скоростных фильтров к нарушению их функционирования, так как при коагуляции фильтрующий материал намного быстрее забивается и при этом  сильнее нагружается.

Хотя для приватных бассейнов дестабилизация этих коллоидов могла бы быть проведена с помощью позитивно заряженных коагуляторов, данная практика не имеет места в большинстве случаев.

Причинами этого является:

а) слишком высокая фильтрующая скорость;

б) слишком маленькая мощность слоя;

в) слишком быстрый рост сопротивления фильтра;

г) слишком высокая затрата энергии;

д) слишком маленькое время действия по отношению к интервалу времени при обратной перемотке, отсюда выходят высокие производственные затраты

Если существуют некоторые проблемы при дозировании коагуляторов перед фильтровальной установкой,в любом случае необходимо придерживаться рекомендаций производителей фильтров и следовать их предписаниям.

Действенность некоторых коагуляторов зависит существенно от pH-уровня.

 

5.3. Фильтрация

Фильтр для бассейна должен очищать воду  с помощью чувственной фильтрующей среды с соответствующими фильтрующими перегородками и от малейших мутных частиц, коллоидальных веществ и по возможности от микроорганизмов, которые могут находиться в бассейне. Коллоидально разделенное вещество является для бактерий хорошим защитным средством от средства дезинфекции и одновременно, как и растворенное вещество, является питательной средой.

Размеры частиц в жидкости

Плавающие на поверхности вещества >1 мм

Крупнодисперсные частицы от 10-3 = 0,001 мм

Коллоидно-дисперсные частицы 10-3-10-6=0,001 мм – 0,000001 мм

Растворенное вещество 10-7=0,0000001 мм

Существуют различные системы фильтров, с помощью которых можно добиться хороших результатов, если учитывать специфические особенности и руководствоваться данными по области применения. Для действия любого фильтра действуют следующие правила: чем мощнее устройство фильтра и чем  лучше будет очищаться бассейн, тем вероятнее окисление средств  дезинфекции и тем оптимальнее будет качество воды в бассейне.

Системы фильтров и мощность фильтра полностью не зависит от стоимости, а разрабатываются в соответствии с промышленно-экономическими аспектами.

Фильтровальные установки, как правило, предлагаются индустрией бассейнов расфасованными блоками различных мощностей. Существенной составной частью является фундаментальная плита или обрамление, на котором устанавливаются корпус фильтра с многофункциональным оборудованием, приборы управления, циркуляционный насос  с ловителем волос и бутылок и иногда обогреватель воды.

Используемые материалы должны быть механически прочными, устойчивыми к коррозии и производственной температуре.

Только при выполнении данных предписаний и следовании инструкций по использовании применяемой техники, устройство принесет при минимальном затрате сил и времени желаемый результат.

 

Рис. 62 Схема наполнения  многослойного фильтра

 

Часто применяемые материалы для фильтровального устройства.

Корпус фильтра: сложный полиэфир, отшлифованная высококачественная сталь, максимально качественная сталь CRNI № 14303.

 Многофункциональное оборудование: пластмасса ПВХ, красная латунь

Крепление фильтра: пластмасса, иногда сжатая, корпус из красной латуни или отливки серого чугуна.

Обогреватель бассейна: нержавеющая сталь, бронза, медь луженая.

 

5.3.1 Намывной фильтр

При этой системе фильтрования используется кизельгур, частично дополнительно  порошкообразный активизированный уголь для очищения поверхности воды. Очень мелкозернистый и пористый фильтрующий материал с размерами частиц до приблизительно 10-4=0,0001 мм основывается  на элементах металла, пластмассы и формирует из  пластин, ткани и свечей и т.д. закрытый слой от приблизительно 1 мм до 3 мм толщины. В таком тонком слое находятся мелкие отверстия, которые занимают примерно 85-90% объема слоя и отфильтровывают приблизительно 100% твердых веществ 95-100%  веществ, вызывающих помутнение, около 90% микроорганизмов и до 100% водорослей . Так как водоросли создают липкую массу, основа фильтра очень быстро забивается, поэтому размножение водорослей в бассейне должно быть остановлено.

Истинные растворы с размером частиц около 10-7 можно удержать либо с помощью намывного фильтра, либо с помощью особой системы фильтрования, так как самые маленькие поры только при использовании кизельгура  составляют около 2,5*10-4=0,00025 мм.

Из-за исключительной избирательности и фильтрования при сильной загрязнении воды намывные фильтры быстро забиваются, так как фильтрующий материал с незначительной высотой слоя не имеет глубокого воздействия, а работает по принципу фильтрования поверхностного фильтрования.

Скорость фильтра  должна составлять около 6-8 м/ч, что при гидродинамическом сопротивлении не выше чем 0,1-0,25 бар соответствует  фильтрованной площади в  6-8 м3/ч/м2. При очистки фильтром загрязненный намывной слой  при полоскании будет вымываться и удаляться из самого корпуса фильтра. Затем следует обновление прослойки кизельгура при добавлении необходимого его количества с помощью воды в бассейне и фильтра-насоса.(рис.60)

 При текущем потреблении кизельгура необходимо также дополнительные расходы на ручное обслуживание или автоматизацию , что является более накладным, чем использование песочных или многослойных фильтров.

 

 

5.3.2. Пластмассовый фильтр

Так как понятие пластмассового фильтра является очень общим,  нужно различать фильтры на основе пенопласта, свечевые фильтры, соответственно  зарядные фильтры. В фильтре из пенопласта фильтрующее средство состоит из мягкого пенопласта с открытыми порами в плетневой или форме хлопьев, или же в гранулах, в которых задерживается грязь очищаемой воды бассейна. Очистка фильтрующего средства производится промывкой водой из бассейна. Чтобы получить хороший результат фильтрации и одновременно противостоять размножению бактерий, необходимо выполнить условия по возможности самой полной очистки от частиц грязи, что не является очень простой задачей.  Фильтрация с помощью свечевых, соответственно зарядных фильтров характеризуется большим обхватом поверхности фильтрования и хорошей избирательностью. Отдельные фильтрующие элементы состоять , как правило, из мелкопористых пластмассовых прочесов толщиной от  0,5 до 2,0 мм и шириной пор от около 30-100(0,03-0,10 мм)(рис.61)

Благодаря узкой звездообразной складчатости захватывается большая поверхность для фильтрования, что помогает противостоять сопротивлению фильтра. Через насос фильтра проходит загрязненная вода, попадает в фильтр и после очистки попадает обратно по кольцевому каналу в бассейн. Средняя очень ограниченная скорость фильтра от 1 до 2 м/с подходит для фильтрации, но не достаточна для  промывки, т.е. очищения элементов поверхности. Дифференциальное давление в фильтре составляет около 0,5 бар, после фабриката происходит разница давления, фильтрующие элементы могут быть либо заменены, либо очищены с помощью промывки, причем примерно 75% частиц грязи будут удалены. Срок службы зависит от попадания загрязняющих вещество в бассейн и данных местности. При оптимальных условиях  периодичность технического обслуживания, также и замена картушного заряда, может достигать одного купального сезона .

До сегодня использование пластмассовых фильтров показало, что они  не справляются с выполнением  требования по качеству воды для купания в общественных бассейнах. Но они могут быть успешно  использованы для очистки приватных бассейнов.

 

5.3.3. Однослойный песочный фильтр

Песочный фильтр имеет различные характеристики, так как «закрытый быстрый фильтр», «фильтр высокой мощности» и т. д. При использовании всех этих «приватных фильтров» загрязненная вода проходит через слой фильтра, где частицы грязи удерживаются фильтрующей основой. Фильтрующий слой состоит из однородного, мелкозернистого кварцево-кристаллического песка с грануляцией до 0,44 мм при относительно незначительной высоте слоя  приблизительно от 50 см.

Песок должен быть не только вымытым, но и по возможности прокаленным и запакованный при доставке в гигиенические мешки. Основными особенностями фильтра являются хорошая фильтрация, высокая очистительная способность. Эти критерии определяются размером зерна, высотой слоя и скоростью течения. При использовании однослойного песочного фильтра, как правила, не происходит проскальзывание частиц загрязнения перед промывкой фильтра. Отверстия в очень мелкозернистом фильтрующем материале забиваются быстрее твердыми веществами, чем при использовании многослойного фильтра, так как частицы грязи не так глубоко проникают в фильтрующую массу. Результатом является более быстрое увеличение сопротивления фильтра при одновременно коротком времени действия и сроком промывки, что связано с высоким потреблением воды для промывки.

Во время фильтрации вода протекает, следуя модели, со скоростью от 100м/ч сверху вниз чрез фильтрующее вещество и затем через находящийся на дне фильтра пластмассовый фильтрующий крест с множеством маленьких  щелями просачивается обратно в бассейн.

Фильтр с фурменным днищем, что является общепринятым для общественных бассейнов, применяется для частных бассейнов достаточно редко. При очистки фильтрующего вещества, так называемой промывки, вода проходит в обратном направлении. Фильтрующий песок при этом вздымается для того, чтобы при очистке песка вся грязь свободно могла быть направлена в канализационную систему.

У песочного фильтра есть следующие преимущества:

- низкий износ фильтрующего вещества;

- простое обслуживание и возможная автоматизация;

- сравнительно удовлетворительные производственные затраты;

- отсутствует прямое забивание фильтрующих элементов водорослями и другими твердыми веществами;

- при обычных условиях возможна легкое очищение не гниющего фильтра с помощью обратной промывки.

 

Рис. 63 Однослойный песочный фильтр, корпус из пластмассы.

 

 

5.3.4.  Многослойный фильтр

Многослойные фильтры состоят из двух и более фильтрующих слоев из однородного или разного материала с различной зернистостью  и специфичным весом. Принцип многослойного фильтра состоит в комбинации объемного и поверхностного фильтрования с широким набором в структуре фильтрующего вещества.  Так верхний слой двух- или многослойного фильтра из крупнозернистого материала, например, из кварца с зернистостью от 2,0 мм, активного угля с поверхностью от 600 до 1200 м2\г или из материалов с подобной незначительной плотностью, как пемза.

Преимущество активированного угля или других пористых слоев материала по отношению к щебню с его гладкой гранулированной поверхностью является  то, что можно добиться фильтрацию большой внутренней поверхности с соответствующей глубиной и объемом.

Благодаря большему объему обработки  увеличение падения давления по отношению к времени фильтрации незначительное, и благодаря пористой структуре поверхности происходит дополнительная абсорбция самых мелких частиц грязи. В то же время с помощью активного угля уменьшается содержание веществ, которые обуславливают запах и вкусовые качества воды, так например,  запах хлорки.

Так как активный уголь нельзя восстановить, после достижения предельной нагрузки его нужно менять, если перечисленные дополнительные свойства востребованы. Для того, чтобы достичь при высокой пропускной способности приватных фильтров более глубокой фильтрации, в фильтре под первым крупным слоем находится один или несколько мелкозернистых вспомогательных слоев. ( см. рис. 62)

 Во время процесса фильтрации слои, которые состоят из песка, щебня, базальта,  поток воды сжимает их и благодаря одновременному и постепенному накоплению  загрязнения забивает промежутки и отверстия между гранулами, что улучшает механическую фильтрацию.

Самые нижние и крупнозернистые слоя выполняют исключительно функцию слоя, содержащего наносимое вещество, соответственно защитного слоя для нижележащего фильтрующего материала. Промыв фильтра происходит как и при использовании однослойного песочного фильтра, при чем объемы промывочной воды нужно ограничивать, чтобы не происходило вымывания фильтрующего материала.  Среднее время эксплуатации многослойного фильтра больше, чем время сопротивления, при  чем при общем времени фильтрования достигается отличного качество очистки.

 

 

 

рис. 63а Фильтр для бассейна ДИН 19643 с насадками,  мощность фильтра 36 куб м/ч

 

Расходы на приобретение и на размещение вышеназванной системы фильтра из-за большего наличия фильтрующих слоев немного выше. Существенными преимуществами многослойной фильтрации являются:

- возможность высокой загрузки твердыми веществами;

- большой срок службы;

- равномерное качество фильтрации;

- простое обслуживание и надежность фильтра;

- экономичное использование воды для промывки;

- увеличение pH-уровня благодаря применению доломитового фильтрующего материала;

- возможность проведения коагуляции при выполнении соответствующих предписаний.

При введении в эксплуатации фильтрующей установки необходимо начать с промывки фильтра, чтобы удалить частицы грязи, которые могут еще находится в фильтрующем материале. Кроме того при использовании активного угля, антрацита, пемзы необходимо произвести 24-часовую промывку этих фильтрующих материалов перед началом эксплуатации.

При использовании активного угля внутренняя поверхность фильтра из металла должна содержать дополнительный слой защиты, так как высококачественная сталь повреждается активным углем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         Рис. 63 б

 

Насадка на фильтр для бассейна

 

  1. Фильтрующий материал
  2. дно фильтра
  3. чистая вода во время промывки фильтра
  4. сырая вода во время промывки фильтра

Комментарии (0)



Добавление комментариев закрыто.
2010-2016 © Waterspace | Все права защищены.