Химия: О хлоре в бассейне

БАССЕЙНЫ

О хлоре в бассейне

Когда мы говорим об основном из этапов водоподготовки в бассейнах – дезинфекции, то не стоит подразумевать её буквально. Средства и методы, используемые при этом, призваны выполнять комплексные функции, а не только вести борьбу с болезнетворными микроорганизмами. К числу таких функций относятся и стабилизация буферных свойств воды, и частичная коагуляция взвешенных частиц, и окисление множества органических веществ, заносящихся в воду пловцами, и уничтожение безвредных, но малоприятных обитателей бассейнов: водорослей, пыльцы и спор растений, а также простейших. При этом каждый из методов и препаратов дезинфекционной обработки обладает своим уникальным набором как «полезных сопутствующих свойств», так и – не будем кривить душой – вредных тоже.
Современные технологии водоподготовки имеют в своём арсенале множество способов реагентной и безреагентной обработки воды в целях дезинфекции. Разумеется, как несовершенен окружающий нас мир, так же точно не может отличаться совершенством любой из таких способов. У всех них имеются свои достоинства и, как и положено для баланса и гармонии, свои недостатки.
В вопросе, что лучше, а что хуже, и какое «из двух зол» выбирать, все зависит от поставленных целей. И уж как только речь заходит о дезинфекции воды в бассейне, сразу возникают ассоциации со словом «хлор». И это справедливо, т.к. сегодня хлорирование – по-прежнему самый недорогой и доступный способ обеззараживания воды в бассейне. Вот об этом способе обработки воды и поговорим подробнее.
Хлор (греч. сhloros – «зеленовато-желтый», «бледно-зеленый») – это желто-зеленый газ с резким удушливым запахом, очень ядовит, почти в 2,5 раза тяжелее воздуха. Умеренно растворим в воде: 3 объема хлора в 1 объеме воды. При этом происходит частичное химическое взаимодействие его с водой, однако большая часть растворенного хлора присутствует в виде молекул. Ядовитость газа, названного за свой цвет, объясняется его большой химической активностью. Он легко вступает в соединение почти со всеми химическими элементами, в т.ч. со многими металлами (натрием, калием, медью, оловом и др.). При химическом взаимодействии хлора с другими элементами выделяется большое количество тепла и света. Отнимая водород от воды, входящей в состав каждой клетки растительных и животных организмов, хлор тем самым разрушает их структуру, что влечет гибель всего живого – от едва различимых под микроскопом бактерий до крупных животных.
Активность хлора «убивает» и его самого: в природе в свободном состоянии он не встречается. Если же где-либо и образуется при редких условиях (например, при извержениях подводных морских вулканов), то в очень небольших количествах, и тотчас же исчезает в результате взаимодействия с окружающими веществами.
В 1772 г. английский химик Пристли, изучив свойства раствора «соляного спирта» в воде, назвал его соляной кислотой. В 1774 г. шведский химик Шееле нашел, что соляная кислота при нагревании с двуокисью марганца (минерал пиролюзит), дает желто-зеленый газ – хлор.
Однако только в 1810 г. Дэви установил, что хлор – это химический элемент и назвал его chlorine. В 1813 г. Гей-Люссак предложил для этого элемента название «хлор».
Впервые хлор был использован в медицине. Раствор хлора в воде («хлорная вода») рекомендовался как дезинфицирующее вещество врачам и студентам-медикам при их работе с заразными больными. В 30-х годах прошлого столетия хлорную воду уже широко использовали для ингаляций при туберкулезе легких, дифтерии и некоторых других болезнях.
С развитием техники, область применения хлора все более и более расширялась. Он стал применяться при изготовлении многочисленных химических соединений в анилиново-красочной и фармацевтической промышленностях, в металлургии, в производстве соляной кислоты, хлорной извести, гипохлоритов и т. д.
Как мы знаем, в первую мировую войну хлор нашел неожиданное применение как оружие массового уничтожения. Вскоре после хлора был применен другой удушающий газ – фосген – соединение хлора с окисью углерода, а с 1917 г. массовое применение нашел иприт, также содержащий хлор. Всего известно более 50 боевых отравляющих веществ, 95% которых – производные хлора.
Только не надо пугаться: для обработки воды в бассейнах используются вовсе не ядовитые свойства хлора, а свойства окислительные. Мало того, при растворении газообразного хлора в воде дезинфицирующий эффект проявляется совсем даже не благодаря ему. Дело в том, что при взаимодействии хлора с водой происходит реакция:

Н2О + Cl2 = НClO + НСl

Хлорноватистая кислота НClO, которая образуется наряду с соляной кислотой, полностью разлагается с выделением чрезвычайно реакционно-способного атомарного кислорода:

Ему, в конечном счёте, и следует приписать все заслуги в борьбе со всевозможной органикой.
Да и применение для этих целей хлор-газа уходит в небытие по причине многих недостатков: сложность точного дозирования, опасность при транспортировке и хранении баллонов, раздражающее действие хлора на слизистые и кожу человека. Хотя и сейчас такой способ обработки применяется достаточно широко (особенно это касается старых общественных бассейнов), но в своей многолетней практике я не помню ни одного заказчика, который пожелал бы использовать этот один из самых дешевых способов водоподготовки.
Следующий часто применяемый хлорсодержащий препарат – гипохлорит натрия – является солью той же хлорноватистой кислоты. Это жидкость с содержанием активного хлора до 15-17%, которая выпускается промышленностью в огромнейших количествах.
Промышленный гипохлорит содержит в огромных количествах железо и щелочь, что просто противопоказано для бассейна. Иногда через пару суток заметны характерные рыжие разводы вокруг донных форсунок, которые, кстати, очистить достаточно сложно, а расход рН регуляторов возрастает в несколько раз. К тому же сам по себе гипохлорит натрия нестабилен, и в промышленном варианте потери активного хлора в его составе могут достигать 1% в сутки. Чтобы избежать этого, следует применять лишь качественные препараты, выпускаемые специально для применения в бассейнах. Они имеют в своём составе гораздо меньше железа, щёлочи, а главное – стабилизаторы, позволяющие избежать потерь активного хлора, и использовать его даже спустя год.
Вырабатывать гипохлорит натрия можно и непосредственно на месте использования. Мировым лидером по производству электролизных установок для получения гипохлорита является немецкая фирма Dinotec. Главное их преимущество заключается в использовании мембранно-ячеистого электролиза, что обеспечивает проникновение через мембрану лишь «нужных» ионов и исключает засаливание или защелачивание готового продукта. Кроме того, установки Dinotec имеют огромный КПД: из 1,7 кг поваренной соли вы можете получить 1 кг активного хлора, что соответствует его содержанию примерно в 7 кг промышленного гипохлорита.
Таким образом, то количество хлора, которое содержится в стандартной канистре 30-35 кг гипохлорита натрия, требует 8-9 кг соли. В общественных бассейнах, где необходимо использование контрольно-измерительного и дозирующего оборудования, этот препарат пока занимает лидирующие позиции.

Общепринятые наименования

Наименование
по СанПиН

Хлор для бассейна: виды, использование, дозировка

Что собой представляет?
Преимущества и недостатки
Виды
Дозировка
Инструкция по применению
Меры безопасности
Дехлорирование

Владельцы стационарных и дачных бассейнов регулярно сталкиваются с проблемой очистки воды. Очень важно не только удалить посторонние частицы, но и устранить опасную для здоровья человека невидимую глазу болезнетворную микрофлору. Одним из наиболее эффективных и низких по себестоимости средств является хлор.

Что собой представляет?

Хлор является веществом, проявляющим окислительные свойства. Взаимодействуя с органикой, в том числе с водорослями и микроорганизмами, он препятствует развитию патогенной микрофлоры.

Для эффективной дезинфекции концентрация хлора в воде должна поддерживаться на стабильном и достаточном уровне, и если она снижается, то начинается активное размножение бактерий.

Для дезинфекции бассейнов в последние 20 лет применяют гипохлорит кальция. До его появления обработку проводили газообразным составом или гипохлоритом натрия. Кроме того, дезинфекцию проводят с помощью стабилизированного хлора, препаратами «Ди-Хлор» или «Трихлор», которые имеют в своем составе циануровую кислоту, защищающую молекулы хлора от разрушения под влиянием солнечных ультрафиолетовых лучей. Поэтому такие средства чаще всего используют для дезинфекции уличных бассейнов открытого типа.

Преимущества и недостатки

Добавление в воду препаратов с хлором называется хлорированием. На сегодня это наиболее распространенный метод дезинфекции, соответствующий санитарным нормам, принятым в России.

Преимущества метода хлорирования:

уничтожается широкий спектр патогенных микроорганизмов;
при добавлении химиката дезинфицируется не только вода, но и сама чаша бассейна;
средства обладают длительностью активного воздействия, находясь в воде;
влияет на прозрачность воды, исключает возможность ее цветения и образования неприятного запаха;
низкая себестоимость по сравнению с другими аналогами.

Но есть и недостатки:

неспособность подавлять патогенные формы, которые размножаются путем образования спор;
при избыточной концентрации хлор оказывает отрицательное влияние на организм человека, вызывая ожоги кожи, слизистых оболочек и дыхательных путей;
хлорированная вода вредна для человека, страдающего аллергией;
со временем у патогенной микрофлоры вырабатывается устойчивость к привычным для нее концентрациям препарата, что ведет к увеличению дозировок;
некоторые средства способны со временем разрушать металлические части оборудования и плитку бассейна.

Что касается бассейнов, используемых в бытовом обиходе на даче, то, как правило, они расположены под открытым небом, и активный хлор при дезинфекции под воздействием ультрафиолета постепенно разрушается.

Спустя несколько суток, отстоявшейся водой из бассейна можно даже поливать огород, но стоит помнить, что не все огородные культуры относятся к этому положительно.

Очистка чаши бассейна и обработка воды должны проводиться регулярно, иначе вода зацветет, источая неприятный запах, а внешний вид рукотворного резервуара будет выглядеть неряшливо. В таком бассейне купаться опасно, так как во время купания происходит заглатывание воды, содержащей патогенную микрофлору.

Препараты для обработки воды выпускаются в различных вариантах: это могут быть хлорсодержащие таблетки, гранулы или жидкий концентрат. Дезинфекционные средства для бассейна, содержащие хлорные компоненты, делятся на 2 группы, в одной из них применяют стабилизированный хлор, а в другой – нестабилизированный. Стабилизированный вариант содержит добавки, которые делают препарат стойким к воздействию ультрафиолета.

Таким образом остаточный хлор более длительное время сохраняется в нужной для обработки воды концентрации. В качестве стабилизатора используется циануровая кислота.

Благодаря изоциануровой кислоте, а также большой дозе хлора, равной 84%, и форме выпуска таблеток по 200-250 граммов период высвобождения хлора в воде длительный, поэтому такие препараты называют «медленным стабилизированным хлором». Но существует и быстрый вариант препарата, отличающийся от медленного тем, что он выпускается в гранулах или таблетках по 20 граммов, хлора в нем содержится 56%, и растворяется он гораздо быстрее.

Дозировка

При проведении дезинфекции надо соблюдать нормы дозировок, используемых в расчете на 1 куб. м воды. Согласно санитарным нормам перед дезинфекцией делается контрольный замер, чтобы определить уровень остаточного свободного хлора. Его содержание в воде должно быть в пределах от 0,3 до 0,5 мг/л, а в случае неблагоприятной эпидемиологической обстановки допускается количество 0,7 мг/л.

Общий хлор – это сумма, образующаяся при сложении значений свободного и связанного хлора. Свободный хлор – это та его часть, которая не переработана микрофлорой бассейна, и чья концентрация является залогом безопасной и чистой воды.

Связанный хлор – это часть хлора, которая находится в соединении с аммонием, присутствующим в бассейне в виде органики – пота, крема для солярия, мочи и так далее.

Хлор и аммоний образуют хлорид аммония, выделяющий резкий запах при хлорировании. Наличие этого компонента говорит о низком уровне кислотно-щелочного показателя воды. Дезинфицирующая способность хлорида аммония почти в сотню раз меньше, чем у активного хлора, поэтому стабилизированные средства используют гораздо чаще для очистки бассейна, так как они образуют меньшее количество хлорида аммония, чем нестабилизированные аналоги.

Существуют определенные дозировки хлорсодержащих препаратов.

Медленный стабилизированный хлор – 200 г на 50 куб.м воды.

Быстрый стабилизированный хлор – 20 г на 10 куб.м воды растворяют за 4 часа до момента купания или от 100 до 400 г при сильном бактериальном загрязнении воды. Гранулы на каждые 10 куб.м воды при слабом бактериальном загрязнении применяют по 35 г, а при сильном загрязнении – по 150-200 г.

Правильные дозы хлора, растворенного в воде, не сушат кожу, не раздражают слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.

Инструкция по применению

Чтобы выполнить хлорирование правильно, надо сначала установить количество уже имеющегося в воде хлора, а затем произвести вычисление правильной дозировки для внесения дополнительного количества препарата. Такая диагностика позволяет избежать излишней концентрации хлора в воде или его недостаточного количества.

Дозировка подбирается в зависимости от вида хлорсодержащего средства, степени загрязнения воды, уровня ее pH и температуры воздуха. Чем выше температура, тем скорее хлор утрачивает свойство растворяться в воде. На растворимость препарата влияет и уровень pH воды – он должен быть в пределах от 7,0 до 7,5.

Изменение показателей температуры и pH-баланса приводит к тому, что хлор быстро распадается, выделяя резкий запах, а количество используемого препарата увеличивается.

Инструкция по работе с хлорсодержащими препаратами:

таблетки или гранулы растворяют в отдельной емкости и готовый раствор вливают в те места, где бывает самый сильный напор воды;
при хлорировании фильтр должен работать, пропуская воду и удаляя излишки хлора;
таблетки в чашу бассейна в нерастворенном виде не помещают, так как они приводят в негодность облицовку;
если уровень pH выше или ниже нормы, перед хлорированием его корректируют специальными препаратами;
использовать бассейн можно не ранее, чем через 4 часа после внесения препарата.

При сильном бактериальном загрязнении или в случае неблагоприятной эпидемиологической обстановки проводят шоковое хлорирование, когда на 1 куб.м воды берут 300 мл препарата с хлором, что составляет ударную дозу. При такой обработке купаться можно только спустя 12 часов. В общественном бассейне при прохождении большого количества людей шоковую обработку выполняют 1 раз в 1-1.5 месяца, а регулярную дезинфекцию проводят каждые 7-14 дней.

В общественных бассейнах стоят автоматические хлораторы, дозирующие в воду запрограммированное количество хлорсодержащих препаратов, поддерживая их концентрацию на заданном уровне.

Меры безопасности

Химические препараты требуют внимательного обращения и соблюдения мер безопасности.

Нельзя допускать смешивания хлора с другими химическими препаратами, так как при этом образуется ядовитое вещество – хлороформ.
Препараты берегут от воздействия ультрафиолета и влаги. Важно оградить от контакта с хлором детей.
Во время работы надо защитить кожу рук, волосы, глаза, органы дыхания, применяя индивидуальные защитные средства.
После окончания работ руки и лицо моют проточной водой с мылом.
При отравлении хлором надо принять большое количество воды, вызвать рвоту и срочно обратиться за медицинской помощью. Если раствор попал в глаза, их промывают и также срочно обращаются к врачу.
Плавать в бассейне и открывать глаза в воде можно только спустя определенное количество времени после дезинфекции согласно инструкции к препарату.

После окончания чистки бассейна используют раствор-нейтрализатор хлора – только после этого в чашу набирают новую порцию воды. Купаться в бассейне после дезинфекции можно только в том случае, если датчик хлора показывает его допустимую концентрацию. Для защиты волос надевают купальную шапочку, глаза защитят специальные очки, а после купания, чтобы кожа не сохла, принимают душ.

Дехлорирование

Снизить избыток остаточного хлора после дезинфицирования воды можно с помощью порошкового средства «Дехлор». 100 г средства применяют на каждые 100 куб.м воды. Такая дозировка позволяет уменьшить концентрацию хлора на 1 мг в каждом литре воды. Средство разводят в отдельной емкости и в виде готового раствора вводят в наполненный бассейн. Спустя 5-7 часов проводят контрольные замеры. Показатели свободного остаточного хлора должны быть от 0,3 до 0,5 мг/л, а общего остаточного хлора – от 0,8 до 1,2 мг/л.

О том, вреден ли хлор в бассейне, расскажет следующее видео.

Хлор для бассейна – самый эффективный дезинфектант

Воду любого бассейна (общественный или домашний) необходимо постоянно обрабатывать дезинфицирующими средствами для предотвращения размножения органический соединений.

Пыль, грязь, листва, насекомые, моча, пот, эпидермис – все это постоянно оказывается в воде бассейна из окружающей среды или с человеком. А следовательно, в бассейн попадает большое количество бактерий, вирусов, грибков, спор. Особенно теплая вода идеально подходит для обитания и развития. Это основная причина обработки воды химией для бассейна, в частности хлором, иначе купаться станет опасно для здоровья.

Сегодня существуют дезинфицирующие препараты на основе хлора, кислорода или брома. Как бы страшно это звучало, но ничего лучше и с длительным эффектом, чем хлорные препараты еще не придумали. К тому же, это самый дешевый способ обеззаразить воду (особенно если это бассейн 200,300,400 м 3 ). Основа таких дезсредств – хлор. Но кроме хлора в таком препарате содержаться вспомогательные вещества, чем и отличаются шок-хлор от длительного, стабилизированный хлор от нестабилизированного, или хлорные препараты разных производителей. Использование конкретного типа хлора для бассейна зависит также от прочих параметров воды и внешних факторов (количество купающихся, прямых солнечных лучей, температуры воды и воздуха, осадков и т.д.).

Вначале рассмотрим два вида хлора: стабилизированный и нестабилизированный. Нестабилизированный хлор для бассейнов не имеет в своем составе вспомогательных компонентов, которые задерживают его в воде под действием прямых солнечных лучей. В результате реакция на микроорганизмы ослабевает, приходится добавлять большее его количество и отдельные препараты-стабилизаторы.

Стабилизированный хлор, как препарат в целом, уже содержит вспомогательные компоненты. При одинаковых условия его расход уменьшается, на дне бассейна меньше выпадает нерастворенного осадка.

В твердом виде существуют также быстрорастворимый (шок-хлор) и медленнорастворимый хлор. Быстрорастворимый хлор представлен в виде гранулированного состава или таблеток по 20г. Применяется этот вид хлора для «шоковой» и регулярной обработки – разница только в количестве добавляемого препарата на кубатуру воды. Растворяясь в воде, этот хлор окисляется, убивая тем самым в воде все органические соединения и насыщает воду активным хлором. Наиболее эффективно хлор работает в нейтральной воде – уровень рН должен быть в пределах 7.2-7.4, иначе количества препарата необходимо увеличивать. Медленнорастворимый хлор (препарат пролонгированного действия) представлен в виде таблеток 20 или 200г и применяется для текущей обработки. После насыщения воды хлор-шоком, длительный хлор постепенно растворяется поддерживая уровень хлора в воде. Таким образом, этот препарат служит больше дополнением к комплексной постоянной дезинфекции.

Общее количество хлора в воде характеризуется двумя составляющими: свободный и связанный хлор. Свободный хлор – это хлор, который не среагировал с органическими соединениями в воде и готов их обеззаразить в случае появления. Он еще называется активный хлор, и является важный компонентов воде бассейна. В процессе окисления он взаимодействует с органикой, тем самым соединяясь с ней на молекулярном уровне, образуя связанный хлор или хлорамины. Такой вид хлора перестает дезинфицировать воду, вызывает раздражение кожи и покраснения глаз, имеет более тяжелую структуру, при этом под воздействие солнечных лучей быстрее улетучивается с зеркала бассейна, тем самым создавая неприятный запах хлорки. Важно помнить, что уровень связанного хлора не должен превышать трети от общего количества хлора в воде. Измерить его количество можно только с помощью специального тестера.

Что делать, если уровень связанного хлора превышает норму? Первое – это выровнять кислотность воды, т.е. довести уровень рН до предела 7.2-7.4. Большое количество хлораминов возникает именно тогда, когда вода становится кислой (уровень рН ниже 7.0). Далее необходимо добавить в бассейн свежей воды (из расчета 0,2м 3 свежей воды на 10м 3 ). Старой водой можно хорошо промыть фильтр и сбросить ее в канализацию. А после этого произвести шоковое хлорирование воды (довести уровень хлора воде до 10 мг/л). Следует помнить, для избежание этого необходимо регулярно подпитывать бассейн новой водой и соблюдать гигиену купания – принимать душ перед и после бассейна.

Еще раз хотим акцентировать внимание на кислотно-щелочной баланс воды (уровень рН), ведь от этого напрямую зависит способной хлора к дезинфекции. Работа активного хлора в воде происходит в процессе окисления с органическими соединениями. При щелочной воде (уровень рН выше 7.6) окислительный процесс происходит медленней, следовательно для полноценной дезинфекции необходимо поднимать концентрацию хлора – увеличивать дозировку. И при высоком уровне рН молекулы хлора становятся более летучими – быстрое испарение с воды и запах хлора на поверхности.

И последнее, рассмотрим типы обработки воды. В большей части, разделяют на шоковую и регулярную обработку воды хлором.

Шоковая дезинфекция осуществляется каждый раз при наполнении чаши бассейна новой водой или при смене большей части воды бассейна. Шоковая дезинфекция это самый быстрый и эффективный способ убить в воде все микробы, вирусы, грибки и водоросли. Чтобы произвести шоковую дезинфекцию, уровень общего хлора необходимо довести до 10мг/л, в сухом виде это ориентировочно 20г. гранул или 1 таблетка на каждые 1м 3 воды. При применении такой дозировки, рекомендуется сутки не пользоваться бассейн при непрерывной фильтрации, после чего фильтр тщательно промыть. Шоковую обработку воды хлором можно осуществлять и в течение купального сезона: если вода сильно позеленела или для выведения хлораминов (связанного хлора) из воды.

После шокового хлорирования начинается регулярная обработка воды хлоров. У разных производителей дозировки могут незначительно колебаться, но в среднем это 2-4 г. на кубический метр воды в сутки, или 1-2 таблетки (20г) на 10м 3 . Однако это ориентировочная дозировка, которая может отличаться при интенсивном использовании бассейна купающимися, температуры воздуха, температуры воды бассейна, количестве выпавших осадков, количестве использования длительного хлора, наличии дополнительного дезинфицирующего оборудования (УФ-лампы, озонаторы)

Требования к обеззараживанию воды плавательных бассейнов.

Для всех бассейнов обязательным требованием является обеззараживание воды, поступающей в ванны (чаши) плавательных бассейнов.

Что понимается под термином обеззараживание? Обеззараживание или дезинфекция (от латинского «des»- уничтожение, «infectio»- инфекция)- это уничтожение патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, в частности, в воде бассейна, на дне и стенках ванны бассейна.

Для заполнения чаши бассейна в плавательных бассейнах объектов спорта, других учреждениях, имеющих бассейны (детские дошкольные учреждения, школы, бани, сауны, базы отдыха и др.), используется вода централизованной системы холодного водоснабжения. Вода системы холодного водоснабжения г. Саранска богата органическими и неорганическим примесями, зачастую, с повышенным содержанием железа общего, что создает возможность для размножения микроорганизмов.

Источником загрязнения воды в бассейне является и сам человек. С кожи во время купания в воду неминуемо попадают потожировые выделения, кожный эпителий, остатки моющих средств. Посетитель бассейна может быть носителем различных вирусных и грибковых заболеваний. Со временем в чаше бассейна начинается активное размножение болезнетворных бактерий, грибков, которые не только сделают купание неприятным, но могут спровоцировать различные заболевания. Перечень заболеваний инфекционной природы, которые могут передаваться через воду плавательных бассейнов, определен в ранее действовавшем нормативном акте СанПиН 2.1.2.1188-03* «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества» (приложение 2), которым с высокой степенью связи с водным фактором отнесены аденовирусная фаринго-конъюнктивальная лихорадка (воспаления слизистой оболочки носа, горла, глаз), эпидермофитии («чесотка пловцов»), с существенной степенью связи с водным фактором – вирусный гепатит А, дизентерия, отиты, синуситы, тонзиллиты, конъюнктивиты, грибковые заболевания кожи, энтеробиоз, лямблиоз. Кроме того, если не использовать дезинфицирующие средства для бассейна, изменятся и органолептические свойства – вода помутнеет и приобретет неприятный запах.

*с 01.01.2021 г. введены в действие новые санитарные правила по плавательным бассейнам, которые отменяют СанПиН 2.1.2.1188-03. Новые санитарные правила СП 2.1.3678-20 распространяются на организации, осуществляющие продажу товаров, выполнение работ или оказание услуг, и в том числе на общественные плавательные бассейны.

Способы дезинфекции воды.

Дезинфекция воды бассейна – это совокупность химических, физических и механических способов полного уничтожения вегетативных и споровых форм патогенных для человека микроорганизмов. Целью дезинфекции является профилактика распространения инфекционных заболеваний для формирования и поддержания безопасных условий жизни путем уничтожения (обеззараживания) патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Задача дезинфекции – это предупреждение или ликвидация процесса накопления, размножения и распространения возбудителей заболеваний путем их уничтожения или удаления, обеспечивая этим прерывание путей передачи заразного начала.

Средства для дезинфекции бассейнов могут иметь разные активные компоненты, но все они преследуют общую цель – уничтожение всех видов бактерий, грибков, вирусов и других биологических загрязнений. Для общественных бассейнов чаще всего используются следующие виды дезинфицирующих средств и методов:

– хлорсодержащие жидкости, гранулы, таблетки, основным действующим компонентом которых является активный хлор: он уничтожает различные виды патогенной микрофлоры. Однако, хлор имеет неприятный запах, а при превышении допустимой концентрации оказывает раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки.

– кислородсодержащие реагенты – активный кислород является сильным окислителем, что способствует разрушению патогенных микроорганизмов. При этом, вода не меняет химического состава, запаха и вкуса. Однако, передозировка опасна образованием перекиси водорода, которая способна вызывать негативные последствия для здоровья.

– альтернативой жидкостям для дезинфекции бассейна с активным кислородом является озонирование. Озон разрушает любые виды микрофлоры, после чего разлагается на обычный кислород и не причиняет вреда здоровью человека. Правильная обработка с использованием озонаторов позволяет поддерживать оптимальный состав воды и не допускать появления посторонних запахов.

– использование ультрафиолетовых лучей, определенный спектр излучения уничтожает бактерии и вирусы, после обработки вода не меняет своего химического состава.

– ионизация воды – обработка воды в бассейне ионами меди или серебра, которые способны эффективно дезинфицировать воду и не допускать размножения бактерий. Однако, при таком способе обработки воды важно не допустить превышения допустимой концентрации, т. к. тяжелые металлы имеют свойство накапливаться в организме человека.

Каждый метод дезинфекции имеет свои преимущества и недостатки. До настоящего времени хлорирование остается самым распространенным способом обеззараживания, но и альтернативные варианты обеззараживания набирают популярность. Ибо своевременная очистка и дезинфекция воды позволяет сделать её максимально комфортной и безопасной для плавания.

Риски для здоровья человека .

Надежная дезинфекция воды бассейна должна сочетаться с безопасностью и комфортом, не вызывать у посетителей неприятные ощущения.

Тем не менее, при посещении бассейна отмечаются ощущение сухости кожи, ломкость и выпадение волос, покраснение глаз. Зачастую, эти неприятности связаны с использованием в качестве дезинфицирующего средства химических веществ на основе хлора. Представляют опасность и побочные продукты дезинфекции хлорсодержащими средствами. В результате растворения хлора в воде образуется хлорноватистая кислота, вступающая в реакцию с органическим веществами, и тем самым образуя новые соединения с другими свойствами. Так образуются хлорамины, хлороформ и другие опасные образования, которые не видимы и не ощущаемы, но способны оказывать негативное действие на внутренние органы и системы человека.

Рассмотрим некоторые из этих соединений.

Хлорамины – соединения азота с аммиаком. Аммиак попадает в воду бассейна вместе с купающимися, он содержится в поту, кожном эпителии, в секрециях потожировых желез, моче и других выделениях. Испарение хлораминов с поверхности воды сопровождается неприятным характерным запахом, вызывает раздражения слизистой глаз, органов дыхания и кожи.

Хлороформ является опасным хлорорганическим соединением, которое образуется в бассейне в результате реакций различных органических соединений и продуктов метаболизма биопленки.

Образованию биопленки – развитию на стенках бассейна слизи способствуют органические и минеральные вещества, присутствующие в воде. Иногда эта биопленка не видима, но ощущаемая при прикосновении. Биопленка представляет собой полисахаридный слой с минеральными отложениями, внутри которой развиваются колонии микробов, вновь образованная слизь служит своеобразным защитным щитом от действия обеззараживающих веществ. При непринятии мер – следующим этапом будет развитие водорослей. Особенно уязвимыми и идеальными местами для их развития в бассейне являются углы, стыки и швы.

Загрязненная хлорорганическими образованиями вода провоцирует заболевания человека, среди которых пневмония, гастрит, болезни печени, мочевого пузыря, прямой кишки, сердечные и онкологические заболевания.

Основные требования к средствам дезинфекции бассейнов.

1.Высокая эффективность при низких уровнях дозировки.

2.Способность к удалению биопленки.

3.Обеспечение длительного эффекта.

4.Эффективность против вирусов, бактерий и грибков.

5.Отсутствие образования побочных продуктов или их минимизация.

3.Стабильность при использовании.

4.Возможность контроля концентрации средства дезинфекции в воде бассейна.

Требования к обеззараживанию бассейнов.

Эксплуатация плавательного бассейна не представляется возможной без проведения обеззараживания воды. Методы обеззараживания воды, требования к сооружениям для очистки, обеззараживания и распределения воды в бассейне, величины допустимых уровней обеззараживающих средств в воде бассейна, в воздухе над зеркалом воды, а также требования к организации производственного контроля, включая лабораторный контроль за остаточным содержанием обеззараживающих реагентов, содержанием побочных продуктов и маркеров вторично загрязнения, регламентированы санитарными правилами СП 2.1.3678-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к эксплуатации помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта, а также условиям деятельности хозяйствующих субъектов, осуществляющих продажу товаров, выполнение работ или оказание услуг».

Глава VI указанных санитарных правил посвящена санитарно-эпидемиологическим требованиям к предоставлению услуг в области спорта, организации досуга и развлечений, отражающим и требования, предъявляемые к устройству, эксплуатации плавательных бассейнов (подраздел 6.2.)

Особенностью санитарных правил является строгий выбор технологии обеззараживания:

п. 6.2.19. формулирует требования к системам обеззараживания воды таким образом

«Для бассейнов всех видов назначения в качестве основных методов обеззараживания воды должны быть использованы хлорирование, бромирование, а также комбинированные методы: хлорирование с использованием озонирования или ультрафиолетового излучения, или бромирование с использованием озонирования или ультрафиолетового излучения».

На территории Республики Мордовия в плавательных бассейнах не используется метод обеззараживания «бромирование» и «бромирование с использованием озонирования или ультрафиолетового излучения». Преимущественным методом обеззараживания является или хлорирование, или хлорирование с использованием ультрафиолетового излучения.

Возможность использования в общественных бассейнах альтернативных методов обеззараживания при условии подтверждения безопасности и эффективности выбранной технологии исключена.

Стандартная схема водоподготовки воды бассейна, включая очистку (фильтрация с коагуляцией), обеззараживание и распределение воды иллюстрирована рис. № 1.

Требования к остаточному содержанию свободного и связанного хлора обозначены следующим образом (п. 6.2.20. СП 2.1.3678-20):

«При хлорировании воды уровень свободного (остаточного) хлора должен быть не менее 0,3 мг/л (для комбинированного метода очистки – не менее 0,1 мг/л), связанного хлора – не более 0,2 мг/л, а водородный показатель (рН) должен быть в диапазоне 7,2 -7,6».

Указанное требование ограничивает только нижний предел концентрации свободного хлора, одновременно вводя ограничение по связанному хлору.

Прямое указание по допустимому верхнему пределу концентрации свободного хлора отсутствует, но требованиями п. 6.2.27. акцентируется, что в процессе эксплуатации бассейна вода, находящаяся в ванне, должна соответствовать гигиеническим нормативам.

Диапазон значений содержания остаточного свободного хлора регламентируется п. 1230 таблицы 3.13. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» и составляет 0,3 – 0,5 мг/л.

Необходимо отметить некоторые изменения по контролю содержания химических веществ в воде бассейнов в действующем СП 2.1.3678-20 по сравнению с ранее действовавшим СанПиН 2.1.2.1188-03 «Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества». Вновь введенным СП 2.1.3678-20 ужесточены требования к содержанию хлора и содержанию побочных продуктов хлорирования (связаны с печальной статистикой прошлых лет по массовым отравлениям в бассейнах).

Во-первых, отмечается ужесточение требований к содержанию в воде бассейна связанного хлора с 2 мг/л до не более 0,2 мг/л;

во-вторых, ужесточение требований по хлороформу с 0,1 мг/л до 0,06 мг/л.

Отмечается расширение программы производственного контроля, в которую включены:

-показатель связанного хлора, как маркера загрязнения вторичной хлорорганикой, и репрезентативного показателя суммы побочных продуктов хлора в воде;

– показатель аммонийного азота, т.к. органические примеси в воде бассейна в основном связаны с человеком и имеют азотистую природу (моча, пот) и являются поставщиком побочных продуктов – хлораминов. Аммонийный азот измеряется по содержанию аммония/аммиака в воде.

Качественное проведение обеззараживания воды бассейна любого назначения является гарантом обеспечения эпидемической безопасности используемого бассейна, а также токсикологической безопасности, обусловленной применением хлорсодержащих реагентов.

В заключение, обращаем внимание, что хозяйствующие лица, эксплуатирующие плавательные бассейны, должны осуществлять производственный контроль за соблюдением санитарных правил и гигиенических нормативов, в том числе, с обеспечением проведения лабораторного контроля за качеством воды в ванне бассейна.

Обладая богатым опытом и современными лабораторными технологиями ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Мордовия» готов сотрудничать с юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями как при разработке программ производственного контроля, так и при осуществлении лабораторного контроля.

Особенности хлорной дезинфекции в бассейне

При эксплуатации бассейна многие сталкиваются с проблемой очистки воды, ввиду того, что вода в бассейне довольно быстро приходит в негодность. В таком случае важно понимать, что же загрязняет воду в бассейне?

Существует такая классификация загрязнителей:

Физические загрязнители

нерастворимые:
грязь, песок, пыль, волосы, пух

растворимые:
жир, пот, косметические средства, моча

Биологические загрязнители

бактерии, водоросли, вирусы

Подробнее поговорим о дезинфецирующей (обеззараживающей) химии для бассейна и устройствах для ее дозировки и регулировки. Все сталкивались с распространенным дез. веществом таким как хлор.

достаточно безвреден
действует продолжительное время
универсален
не дорого стоит

сильная зависимость от уровня кислотности (pH)
под воздействием солнечного света быстро разлагается

При этом указанные проблемы можно разрешить. Как это сделать?

Рассмотрим более подробно химические процессы в бассейне, происходящие при дезинфекции

При использовании препарата на основе хлора дезинфицирующим веществом будет являться хлорноватистая кислота HOCl (или «свободный хлор»).

Растворяя ее в воде, при определенных условиях, она распадается на ион водорода (H+) и гипохлорит-анион (ОCl-). Такая реакция обратима, при этом кислотно-щелочной баланс среды соответственно влияет на баланс протекания реакции.

То есть, чем среда протекания реакции более кислая (уровень pH при этом ниже), тем больше концентрация хлорноватистой кислоты (свободного хлора). На имеющемся графике видно, что при pH=5 содержание HOCl стремится к 100%, а при pH=8 её будет всего около 25%.

В результате химической реакции хлорноватистой кислоты с веществами-загрязнителями, выделяется «связанный хлор».

При высокой концентрации хлорноватистой кислоты (HOCl) в воде, образуются моно- и дихлорамин, которые взаимодействуя друг с другом распадаются на безвредные вещества.

При снижении концентрации хлорноватистой кислоты, хлорамины перестают распадаться.И тогда, в реакции с хлорноватистой кислотой (HOCl), дихлорамин становится трихлорамином, который в последствии вызывает воспаление кожи и глаз и создает резкий «запах хлора».

Таким образом, при дезинфекции концентрацию хлорноватистой кислоты в воде стоит поддерживать на высоком уровне, а это значит, что высокого уровня pH не будет.

В таком случае, при низком уровне pH вода является чрезмерно агрессивной к купающимся и конструкциям самого бассейна. Для понимания, pH человеческого тела приблизительно равен 7.4. Такое значение принято считать идеальным для воды в бассейне. Допускаются колебания значения в интервале +-0,2. Приходим к выводу что, уровень pH в бассейне требуется регулировать. Созданы специальные препараты для регулирования уровня pH. Уменьшают его соляной кислотой, а увеличивают гипохлоритом натрия.

Вторым важным параметром воды является общая щелочность (ОЩ), определяющая количество щелочных агентов, нейтрализующих ионы H+ и регулирующих скорость изменения pH. При низкой ОЩ колебания кислотно-щелочного баланса будут происходить очень резко, что повысит шансы появления коррозии и негативно скажется на купающихся. При слишком высокой ОЩ уровень pH изменить будет и вовсе невозможно. По этой причине общую щелочность следует поддерживать на определенном уровне, индивидуальном для каждого дезинфицирующего средства.

Как нам известно, хлор имеет свойство быстро распадаться под воздействием солнечных лучей. Способом решить эту проблему является его стабилизация. Добавление в воду циануровой кислоты делает хлор устойчивым к воздействию ультрафиолета. Таким действием, можно производить дезинфекцию хлором в открытых бассейнах. Норма концентрации стабилизатора в воде не должна превышать 200 мг на литр, иначе произойдет суперстабилизация, которая отрицательно сказывается на качестве воды в бассейне, после чего придется менять воду в бассейне. На рынке представлены средства как со стабилизированным хлором, так и нестабилизированным. Циануровую кислоту можно добавлять отдельно.

Формы выпуска хлорсодержащих реагентов

Форма выпуска	Применение	Недостатки	Особенности
Гипохлорит натрия	Раствор, на 10-15% состоящей из свободного хлора	в станциях автоматического дозирования	малый срок хранения	Обладает очень высоким уровнем pH (около 12)
Гипохлорит кальция	Гранулы или таблетки. Содержание свободного хлора до 65%	в дозаторах, скиммерах или полуавтоматических хлораторах	Обладает очень высоким уровнем pH (около 12). Стабильный аналог гипохлорита натрия
Хлор-изоцианураты	Быстрорастворимые гранулы ди-хлора (около 55% свободного хлора) или медленнорастворимые таблетки три-хлора (около 90% свободного хлора)	Устойчив к воздействию ультрафиолета, лучше всего подходят для использования в открытых бассейнах	Стабилизированный хлор. Обладают низким уровнем pH – около 3
Газообразный хлор	На 100% состоит из свободного хлора	в частных бассейнах не используется	чрезвычайно ядовит и опасен	устаревшая форма выпуска

Выводы

Воде требуется регулярная дезинфекция. Самым распространенным средством для её проведения на сегодняшний день остается хлор.
Хлор имеет недостатки, но если строго следовать указаниям по его применению: следить за уровнем pH и общей щелочностью воды, а также добавлять стабилизаторы, когда речь заходит о дезинфекции в открытом бассейне, никаких проблем с ним не должно возникнуть.
Есть несколько способов хлорирования воды, но наиболее удобным и эффективным является использование автоматических станций дозирования. Следует уточнить что, для небольших дачных бассейнов будет достаточно и полуавтоматического хлоратора.

Мы рассмотрели одну категорию средств дезинфекции воды в бассейне. Об альтернативных способах дезинфекции поговорим позже.

Опасна ли хлорка в бассейне? Это из-за нее режет глаза? И почему душ обязателен, даже если вы чистый?

К хлорке в бассейне принято относиться негативно: воняет, сушит кожу, а у кого-то даже вызывает насморк и чихание. При этом уже давно появились альтернативные способы очистки воды – например, с помощью ультрафиолета. Так почему же нельзя отказаться от хлора совсем и чем на самом деле так сильно пахнет в бассейне? Оказывается, не хлором! Разбираемся.

«Аллергии на хлор» не существует. Природа реакции гораздо сложнее

«После плавания в бассейне закладывает нос. Хожу с отеком, нос не дышит по два-три дня».

«Насморк после каждой тренировки, из носа течет ручьем, невозможно».

«Мучаюсь уже несколько месяцев, насморка нет, но есть отечность и затрудненное дыхание. Перепробовал все лекарства, врачи говорят перестать плавать».

Это частые жалобы пловцов и триатлетов-любителей. Сухость кожи, раздражение глаз, чихание и кашель – если эти симптомы возникают после посещения бассейна, человек начинает подозревать, что у него аллергия на хлор.

Однако аллергии на хлор не существует. Сам по себе хлор не может быть аллергеном, сообщает Американский колледж аллергии, астмы и иммунологии, – поэтому уместно говорить лишь о повышенной чувствительности к хлору. При этом определение «аллергия на хлор» как более понятное все равно встречается в российских и иностранных источниках.

Проявлениями повышенной чувствительности к хлору могут быть:

контактный дерматит – покраснение, шелушение кожи, зуд и даже так называемая «хлорная сыпь» – это мелкая красная выступающая сыпь, похожая на крапивницу и сопровождающаяся зудом;
конъюнктивит – воспаление слизистой оболочки глаз, покраснение, сухость или напротив, обильное слезоотделение;
респираторные симптомы – кашель, насморк, чихание, заложенность носа.

Чаще всего симптомы чувствительности к хлору проявляются, если уже есть проблемы: например, так как хлор сушит кожу, он может усугублять течение уже имеющегося дерматита. Если уже есть аллергический ринит (насморк в ответ на какой-то раздражитель – не хлор), астма или бронхоспазм, вызванный физической нагрузкой (его еще называют астмой физического напряжения, то есть это как астма, которая проявляется только во время тренировок и ни в каких других ситуациях), то пребывание в хлорированной воде может усилить симптомы вплоть до ощущения стеснения в груди, затрудненного дыхания, ночного кашля, свистов в груди.

Кроме того хлор может косвенно способствовать возникновению астмы и аллергии на другие раздражители за счет раздражения дыхательных путей.

Еще один фактор риска развития чувствительности к хлору – длительный контакт. Это относится к профессиональным пловцам, спасателям и уборщикам, использующим чистящие средства с хлором.

Чувствительность к хлору была даже у олимпийских чемпионов – шестикратной золотой медалистки Олимпийских игр Эми Ван Дайкен и пятикратного золотого призера Яна Торпа. Торп страдал с детства – у него возникали проблемы с дыханием. Даже использование зажима для носа, чтобы вода меньше попадала на слизистую, не помогало. Но он не сдался и продолжил плавать, а с возрастом проблема сошла на нет.

Это лечится? Или нужно перестать ходить в бассейн?

Итак, если у вас после плавания насморк, отек носа или чихание (а также любые респираторные симптомы), нужно взять под контроль основное заболевание – лечить астму, аллергический ринит или бронхоспазм. Также рекомендуется промывать нос после посещения бассейна и использовать зажим для носа во время плавания. К зажиму нужно привыкнуть, зато при его использовании вода меньше попадает внутрь и меньше раздражает слизистую.

Если у вас чешется и краснеет кожа или появляется сыпь (симптомы контактного дерматита), рекомендуется:

тщательно принимать душ до и после плавания в бассейне,
использовать специальные гели для смывания хлора,
наносить перед плаванием защитные спреи и лосьоны.

Также врач-дерматолог может назначить крем с кортикостероидами или антигистаминные препараты.

В случае тяжелой аллергической реакции необходимо обратиться к аллергологу, чтобы установить истинную причину аллергии, которую дополнительно провоцирует контакт с хлором.

В случае любой реакции чувствительности к хлору рекомендуется сделать перерыв в плавании до исчезновения симптомов или их ослабления, а после тщательнее выбирать бассейн.

Как чистят бассейны? Зачем вообще нужен хлор?

Правильные бассейны – это те, где подготовка воды проходит все необходимые этапы, а после ее качество постоянно держат под контролем. Как чистят бассейны и почему при этом до сих пор не могут отказаться от хлора, рассказал Иштван Кохан, специалист по контролю за качеством общественных бассейнов, обучающий операторов бассейнов, автор YouTube-канала для бассейнщиков «Окно в водный мир».

Подготовка воды в бассейне состоит из трех обязательных этапов:

1. Механическая фильтрация – использование фильтра, который собирает загрязняющие частицы. Сейчас в основном используются песчаные фильтры, они способны собирать частицы минимум до 40-50 микрон. При этом волосы – это 70 микрон. По сути такие фильтры собирают только волосы. Все, что меньше, попадает в бассейн. Существуют фильтры, которые способны собирать частицы 1-2-3 микрона. Но пока они очень дороги и потому малодоступны. Их использование в будущем позволит собрать любую грязь, частички пыли, кожи и даже бактерии.

2. Водоподготовка – приведение показателей воды к комфортным для плавания показателям. Например, в том числе приведение к балансу по уровню ph. Это значит, что вода не должна быть слишком кислотной или щелочной, чтобы не раздражать кожу. С помощью реагентов достигается нужный уровень ph воды: в бассейне он должен быть в пределах 7,2-7,4 – как и у питьевой воды.

3. Дезинфекция. Прозрачность еще не говорит о чистоте воды. Сделать ее прозрачной несложно с помощью реагентов, но не факт, что она при этом будет безопасна. Например, распространенные возбудители диарейных инфекций, с которыми борется хлор – это возбудители криптоспоридиоза и кишечная палочка e.coli.

По американским и европейским санитарным нормам в качестве дезинфектанта может использоваться только хлор или бром. По российским раньше допускалось также использование озона, но по новым стандартам СанПиН от 24 декабря 2020 года – также только хлор или бром.

Дезинфицирующее вещество для бассейнов должно соответствовать трем условиям: убивать возбудителей, быть окислителем (чтобы осветлять воду и уничтожать остатки мусора, который не задержан механическим фильтром) и постоянно находиться в воде в качестве остатка активно действующего вещества.

Хлор используется чаще, чем бром, потому что он в равной степени хороший дезинфектант и хороший окислитель. А бром быстрее действует в качестве дезинфектанта, но является более слабым окислителем. В случае использования брома нужно добавлять дополнительные реагенты для окисления.

Есть бассейны, где воду очищают ультрафиолетом. Они лучше? Там не будет хлора?

Один из альтернативных способов очистки бассейнов – очистка ультрафиолетом. Однако даже в этом случае используют хлор. Ультрафиолет очищает воду до попадания в бассейн, при этом в самом бассейне не остается дезинфектанта для борьбы с бактериями, которые поступают в воду уже от людей.

То есть все очищение ультрафиолетом происходит до подачи воды в бассейн. Вода в него поступает чистая, но дальше ничего не мешает ей загрязняться от людей. Для этого и нужен хлор: активный остаток дезинфектанта должен постоянно присутствовать в бассейне в определенном количестве.

Почему в бассейнах воняет хлоркой? Это значит, что добавили слишком много хлора?

Нет, скорее всего это значит, что вода в бассейне слишком сильно загрязняется за счет посетителей. Специфический запах имеет не хлор, а хлорамины – это так называемый связанный хлор, который уже вступил в реакцию с загрязнениями: потом, кожным жиром, косметикой и мочой. Именно хлорамины, а вовсе не хлор – причина не только «запаха хлорки», но и всех негативных воздействий на человека: именно хлорамины сушат кожу и раздражают слизистые.

Задача бассейнщиков – бороться со связанным хлором. Если содержание связанного хлора не превышает 0,2 мг/литр, то не будет ни запаха, ни раздражения кожи. Однако в большинстве бассейнов стран бывшего СНГ этот показатель составляет как минимум 0,8-1,2 мг/литр, отмечает Иштван Кохан. Проблема не в халатности владельцев бассейнов, уверен эксперт, а в недостатке информации: бассейностроительство – достаточно молодая отрасль (25 лет в России, 50 лет – в мире).

Как же избавиться от этих вонючих хлораминов?

Во-первых, чтобы от них избавиться, их надо измерять. Пока этот показатель не является обязательным для постоянного мониторинга в бассейнах России и Украины, и многие операторы склонны на нем экономить. Они измеряют только свободный хлор – тот остаток активного хлора, который присутствует в бассейне для должного уровня дезинфекции.

Во-вторых, нужно тщательнее следить, чтобы все принимали душ перед заходом в воду, а дети не справляли нужду. Да, хлор справится с мочой, но тогда он перейдет из активного вещества, которое может защитить пловцов от кишечной палочки, в пассивный и воняющий хлорамин.

В-третьих, необходим целый комплекс работ по борьбе со связанным хлором: это и дополнительные реагенты, и механическая фильтрация, и улучшенная вентиляция. Часть связанного хлора улетучивается, поэтому чем лучше вентиляция, тем меньше хлора останется в воздухе, а значит, будет меньше его воздействия, и у пловцов с чувствительностью к хлору снизится вероятность насморка, сухости кожи или раздражения глаз.

В общем, хлор не так плох, каким его принято считать. И если у вас раздражение кожи после плавания – это не приговор. Тщательнее принимайте душ до и после купания и выбирайте бассейн, где нет запаха хлорки или он минимальный.

ХИМИЯ ХЛОРИРОВАНИЯ

Даже сейчас в XXI веке ни одно другое химическое вещество не разрушает бактерии также быстро, как хлор, являясь к тому же экономически выгодным. Считается, что каждый купальщик вносит в бассейн около 600 миллионов бактерий. Так что хлор незаменим и является «лучшим другом» директора бассейна.

Несомненно, что загрязнение бассейна (а значит и потребление хлора) можно было бы значительно уменьшить, если бы каждый пловец тщательно мылся перед купанием, и пользовался туалетом ДО ТОГО как войти в бассейн!

Когда хлор добавляют в воду, образуется хлорноватистая (гипохлористая) кислота (свободный хлор). Она является мощным окислителем и очень эффективно разрушает загрязняющие вещества. Хлор быстро расходуется в присутствии бактерий, которые вносятся в воду купальщиками, поэтому его нужно добавлять по мере необходимости.

Если рассматривать хлор в его самой простой форме, то можно увидеть, что происходит следующая обратимая реакция:

хлор вода хлорноватистая хлористо-водородная

В настоящее время в большинстве плавательных бассейнов в качестве доноров хлора используются гипохлориты (соли хлорноватистой кислоты) и вне зависимости от того, гипохлорит какого типа используется, образуется хлорноватистая кислота. Главное отличие между гипохлоритами заключается в том, какие другие химические вещества они добавляют в воду. В том случае, когда используется гипохлорит кальция, происходит следующая реакция:

Ca(OCl) ₂ + H ₂ O 2HOCl + Ca ++ + 2OH –

гипохлорит вода хлорноватистая ион гидроксильный

кальция кислота кальция ион

а в случае гипохлорита натрия:

NaOCl + H ₂ O HOCl + Na + + OH –

гипохлорит вода хлорноватистая ион гидроксильный

натрия кислота натрия ион

Имеются еще два вида доноров хлора:

Трихлоризоциануровая кислота – Трихлор

Дихлоризоцианурат натрия – Дихлор

В этих двух дезинфицирующих средствах для очистки используется другой элемент – циануровая кислота. В той части инструкции, где рассказывается о тестировании воды, мы узнаем, какую роль она играет. Эти дезинфицирующие средства участвуют в следующих реакциях:

трихлор вода циануровая хлорноватистая

дихлор вода циануровая вода хлорноватистая

Так как хлорноватистая кислота является слабой кислотой, то она продолжает разлагаться:

хлорноватистая ион ион

кислота водорода гипохлорита

Скорость, с которой хлорноватистая кислота разрушается, зависит от pH фактора. Так как ни ион водорода, ни ион гипохлорита не являются эффективными дезинфицирующими средствами, то необходимо, чтобы уровень pH поддерживался в пределах жестко заданных параметров.

Уровень содержания хлора в воде должен быть достаточным для защиты от перекрестной инфекции еще до того, как пловцы войдут в бассейн. Загрязнение от пловцов приходит в воду бассейна в виде мочи, пота, слизи и т.п. Может происходить до трех реакций между хлором и загрязнителями на основе аммиака, которые называются хлораминами. Ниже изложены процедуры их получения и разрушения.

Первая реакция, которая происходит – это формирование монохлораминов. Они стабильны при нормальных уровнях pH в бассейне, не раздражают кожу и глаза, но не очень эффективны как дезинфицирующее средство.

хлорноватистая аммиак монохлорамин вода

Если мы будем продолжать добавлять хлор, то реакция продолжится:

хлорноватистая монохлорамин дихлорамин вода

Дихлорамин раздражает как глаза, так и нос. Он неустойчив при нормальных уровнях pH и легко разлагается, при условии что имеется в наличии достаточное количество хлора. Если в воду добавлено достаточное количество хлора, то следующий шаг реакции приводит химические соединения в такое состояние, когда они относительно безвредны:

монохлорамин дихлорамин хлористоводородная азот кислота

Если же хлора введено недостаточно, то в результате следующей реакции образуется высокий уровень содержания хлора в смеси с другими веществами (комбинированного хлора):

хлорноватистая дихлорамин трихлорид вода

Хлорамины, которые не удалось «обуздать» являются сильными раздражителями, и именно они дают этот знакомый всем «запах хлора», который так часто чувствуется в помещениях бассейнов. Если образуется трихлорид азота, то он пахнет почти также, но гораздо резче и вызывает сильное раздражение глаз у купальщиков и обслуживающего персонала бассейна.

До недавнего времени тех сведений о химии хлорирования, которые изложены выше, было достаточно, чтобы нормально управлять бассейном. Сейчас нужно еще уметь различать органические и неорганические виды хлораминов, которые присутствуют в воде бассейна. Хотя эти два вида хлораминов давно известны и хорошо изучены, Джордж Уайт в своей книге «Руководство по хлорированию», изданной в 1972г., подробно их описывает. Те люди, кто работает с водой в плавательных бассейнах, обратили внимание на различие между этими двумя видами хлораминов только в последние годы. Выше представлены реакции хлора с загрязнителями на основе аммиака и показано, как образуются неорганические хлорамины.

Органические хлорамины – это другое дело. Эти соединения – результат азотистого загрязнения, которое оставляют в бассейне купальщики. Одно из самых часто встречающихся соединений – это креатинин, который есть в моче и поте. Попытки избавиться от этих соединений при помощи хлорирования только ухудшают ситуацию. С ними нужно обращаться по-другому. Известно, что разбавление, озонирование или использование ультрафиолетового света может иметь большое значение для решения данной проблемы. Обязательно прочитайте ту часть инструкции, где более подробно рассказывается об органических и неорганических хлораминах.

ХЛОРАМИНЫ В ПЛАВАТЕЛЬНЫХ БАССЕЙНАХ

Общие сведения

В предыдущем параграфе было показано, что когда хлор добавляют в воду, то образуется хлорноватистая кислота (HOCl). Эта кислота впоследствии действует как дезинфицирующее средство (убивает бактерии, водоросли, возбудителей грибковых инфекций и т.п.) и как окислитель (удаляет органические и неорганические загрязнения). Здесь возникает нежелательный побочный эффект, которого, однако, можно избежать. Это реакция хлорноватистой кислоты с азот-содержащими соединениями, которые поступают в воду бассейна от купальщиков и из окружающей среды (например, листья с деревьев). При этом образуется неспецифический класс соединений, которые называются хлораминами или «комбинированным хлором». С целью обсуждения и для того чтобы прояснить ситуацию, принято считать, что «комбинированный хлор» подразделяется на неорганические и органические хлорамины, хотя такой подход, является, безусловно, слишком упрощённым.

Неорганические хлорамины образуются в результате реакции HOCl с аммиаком (NH ₃ ). В бассейнах чаще всего встречаются монохлорамин (NH ₂ Cl), дихлорамин (NHCl ₂ ) и трихлорамин (NCl ₃ ). Сама же реакция может быть представлена в следующем виде:

Органические хлорамины формируются в результате реакции HOCl с азот-содержащими органическими соединениями, такими как протеины и аминокислоты. Реакция может быть представлена следующим образом:

где R – это какой-нибудь органический радикал.

Система органических хлораминов

Органические хлорамины представляют собой проблему только в больших плавательных бассейнах, которые находятся в помещении и интенсивно используются. В бассейнах, находящихся на открытом воздухе, они не являются проблемой, вероятно из-за ультрафиолетового света. Ультрафиолетовый свет оказывает каталитическое воздействие, в результате чего органические хлорамины либо вообще не образуются, либо, если они все-таки сформировались, то под воздействием этого света быстро разрушаются.

Признаки, указывающие на присутствие органических хлораминов в бассейне, следующие:

1) Комбинированный хлор сохраняется в воде даже после повторной ударной обработки бассейна;

2) Есть данные о «запахе хлора», проблемы с дыханием у купальщиков и персонала бассейна, а также раздражения глаз и кожи.

Воздействие на качество воды

Неорганические хлорамины обычно являются причиной того, что в плавательных бассейнах появляется «запах хлора», проблемы с дыханием и раздражения глаз у людей. Все это может случиться уже при такой низкой концентрации неорганических хлораминов как 0,3 мг на литр. С другой стороны, органические хлорамины могут присутствовать в воде в намного более высокой концентрации (например, 3 мг на литр). При этом они хотя и могут вызывать проблемы, связанные со вкусом и запахом, но все-таки не оказывают заметного ухудшения на качество воды. Так как их часто принимают за вредные неорганические хлорамины, то их часто называют «неудобными остаточными продуктами».

Тестирование на содержание в воде комбинированного хлора

Стандартный тест на содержание в воде «свободного хлора» (free available chlorine – FAC) измеряет концентрацию HOCl в воде. Тест выполняется с использованием DPD1 таблетки (DPD – Diethyl-p-phenylenediamine), при помощи специального набора оборудования для тестирования. Тест на «комбинированный хлор» (combined chlorine – CC) – это попытка измерить количество неорганических хлораминов, которые упоминались выше, т.е. NH ₂ Cl, NHCl ₂ и NCl ₃ . При этом используется DPD3 таблетка, и делается попытка измерить то, что называется «общее содержание хлора» (total chlorine – TC) т.е. HOCl + NH ₂ Cl, NHCl ₂ и NCl ₃ . Чтобы узнать, какое количество комбинированного хлора присутствует, нужно из «общего содержания хлора» вычесть «свободный хлор», т.е.

CC = TC – FAC

Однако, возникает трудность, когда в воде присутствуют органические хлорамины, как те, которые упомянуты выше. Они часто вступают в реакции с DPD2 реагентами, и интерпретируются, как неорганические хлорамины, что ведет к ошибочному мнению о том, что в воде есть высокий уровень содержания моно-, ди-, и трихлорамина.

Для того, чтобы удалить существующие в воде хлорамины, обычно используется процесс, называемый “предельное хлорирование”. В этом процессе хлор добавляется до того предела, пока отношение свободного хлора (HOCl) к хлораминам, связанному хлору, не станет достаточно высоким, чтобы превратить все хлорамины в газ азота (N2), HCl и H2O. Обычно требуется соотношение хлора к хлораминам 10:1. Поскольку превращение хлораминов газ азота (N2), HCl и H2O есть реакция свободного хлора и хлораминов, при предельном хлорировании наблюдается резкое падение уровня свободного и связанного хлора, после чего при дальнейшем добавлении хлора уровень свободного хлора пропорционально возрастает.

Удаление органических хлораминов

Удаление органических хлораминов – это не очень легкое дело, так как большинство из них высоко устойчивы к окислению хлором, как уже упоминалось выше. Поэтому ударная обработка воды хлором не помогает избавиться от них.

Наилучшим методом удаления органических хлораминов, по-видимому, является метод разбавления, хотя его используют неохотно, так как он неэкономичный и требует использования дополнительных материально-технических средств.

Довольно эффективен метод, при котором используются фильтры из активированного угля. Такие фильтры устанавливаются автономно и постоянно обрабатывают небольшие количества воды в боковых водотоках бассейна. Активированный уголь необходимо периодически удалять из фильтров для регенерации.

Органические хлорамины – это продукты реакции между хлором и органическими аминами, например, аминокислотами. Их присутствие физически незаметно (т.е. нет запаха и раздражения глаз у людей), но их часто обнаруживают в воде при помощи специальных приборов для тестирования воды в бассейне (DPD). Путем хлорирования в момент проскока будут удаляться неорганические хлорамины, которые ответственны за «запах хлора» и раздражение глаз и кожи, но не будут удаляться органические хлорамины. Наилучшим способом удаления органических хлораминов является разбавление.

pH – это логарифмическая шкала, которая проходит от 0 до 14 и используется для того, чтобы показывать, является ли вода в бассейне кислой или щелочной. Когда pH = 7, это значит, что вода нейтральная, а не кислая и не щелочная. Вода со значением pH меньше 7 является кислой и может вызывать раздражение глаз, коррозию металлических деталей и повреждение пластиковой облицовки. При значениях pH больше 7 вода называется щелочной. Когда pH поднимается выше 7,3–7,5, хлор постепенно становится менее эффективным в деле разрушения бактерий и регулирования количества водорослей. Вода может стать мутной, и в ней может появиться твёрдый осадок. Значение pH человеческого тела около 7,4, так что, для того чтобы показатель pH был оптимальным для хорошего самочувствия купальщиков, нужно следить за тем, чтобы его значение удерживалось в промежутке между 7,3 и 7,5.

Общая щёлочность (ОЩ) характеризует количество щелочных соединений, представленных в воде бассейна, таких как карбонаты, бикарбонаты и гидроксиды. Многие недорогие приборы для тестирования не обеспечивают проверку воды на общую щёлочность, к тому же важность такой проверки часто недооценивается. Как уже было объяснено ранее, есть веские причины для того, чтобы поддерживать стабильное значение pH в пределах жёстко заданных параметров. Если бы щёлочность была низкой или её не было бы совсем, то было бы невозможно сохранять стабильное значение pH, так как вода реагировала бы с различными химическими веществами, вводимыми в бассейн. И наоборот, если общая щёлочность увеличилась бы слишком сильно, то было бы очень трудно снизить высокий уровень pH или увеличить низкий уровень pH, так как воздействие используемых химикатов усиливалось бы общей щёлочностью. Высокая общая щёлочность также будет способствовать помутнению воды и чрезмерному увеличению твёрдого осадка.

Идеальный диапазон ОЩ для гипохлорита кальция – 80 – 120 мг/л как CaCO ₃

Идеальный диапазон ОЩ для гипохлорита натрия – 140 – 160 мг/л как CaCO ₃ .

Идеальный диапазон ОЩ для газообразного хлора – 180 – 220 мг/л как CaCO _3.

Общая жёсткость воды образуется в основном за счёт растворенных в ней солей кальция, а также других минералов (например, магнезии), правда в меньших количествах. В плавательных бассейнах обычно требуется измерять только жёсткость кальция, а измеряют её, проверяя воду на наличие в ней карбоната кальция. При низком уровне жёсткости кальция (меньше 250 мг/л) жидкий цементный раствор будет размываться. И чем ниже будет уровень жёсткости кальция, тем быстрее будет происходить размывание. При более высоких уровнях жёсткости кальция (постоянно поддерживаемый уровень выше 250 мг/л), разрушение цемента в значительной степени уменьшится. А ещё более высокие уровни жёсткости кальция (выше 500 мг/л) будут замедлять разрушение цемента.

Как показывает многолетний опыт эксплуатации плавательных бассейнов, уровни жёсткости кальция должны быть следующими:

· Минимум 250 мг/л для оптимального ингибирования эрозии жидкого цементного раствора.

· Минимум 500 мг/л для оптимального ингибирования коррозии.

Во многих бассейнах поддерживается уровень жёсткости кальция 350 мг/л. Этот уровень считается достаточным для того, чтобы не разрушалось оборудование и очистные сооружения. Но поддерживается он всегда только при низких уровнях содержания сульфатов.

Что такое общее солесодержание?

Это суммарный вес растворимых соединений, которые содержатся в воде бассейна, он измеряется в миллиграммах на литр (мг/л). Обыкновенная питьевая вода обычно содержит несколько сотен мг/л таких соединений. Слабоминерализованная вода может содержать 3000 – 5000 мг/л, а морская вода – до 40 000 мг/л. Большинство из тех химикатов, которые мы добавляем в воду бассейна для поддержания её в состоянии, пригодном для купания, увеличивают общее солесодержание в ней. Грязь, пыль и даже соль с тел купальщиков также вносят свой вклад в общее солесодержание в воде бассейна.

Общее солесодержание – это мера проводимости воды. Выражается она в микросименсах. Большинство счётчиков, разработанных для использования в бассейнах, имеют встроенный компенсационный коэффициент, который умножает показатель проводимости на 0,7, чтобы получить общее солесодержание в мг/л.

Какие проблемы возникают из-за высокого солесодержания?

Из-за высоких уровней проводимости могут ухудшиться эксплуатационные качества некоторых авто контроллеров, а также могут возникнуть неудобства для купальщиков. Кроме того, может значительно уменьшиться срок службы теплообменников, вентилей, фильтров и циркуляционных насосов. Всё это происходит вследствие гальванической атаки. Существует мнение о том, что при высоком уровне солесодержания вода делается матовой и безжизненной, но это миф. Самая высокая концентрация солесодержания, которую приходилось измерять в обыкновенном бассейне автору этих строк, равнялась 11 000 мг/л. Вода при этом выглядела чрезвычайно привлекательной для купания. В том бассейне использовался гипохлорит натрия. Очистные сооружения в нём часто выходили из строя, например, сварные обручи вокруг каждого из фильтров, три новых калорифера. Кроме того, появились большие коричневые пятна вокруг входных отверстий для воды в бассейне.

Как и почему происходит коррозия?

Дело в том, что солесодержание – это не что иное, как химические соли, так что вода действует как электролит, а разные металлы являются причиной того, что происходит гальваническое или электролитическое действие.

Электромагнитные ряды – это сводная таблица, которая состоит из сотен различных металлов. Некоторые из них перечислены ниже: