Одним из наиболее популярных методов дезинфекции в последнее время стало озонирование, особенно в комплексе с обработкой ультрафиолетовым (УФ) излучением. Ряд исследователей отмечают, что этот вариант может быть действенным даже на раннем этапе водоподготовки — добавке флокулирующих агентов. Так, введение озона в начале обработки позволяет уменьшить на последующих стадиях дозу коагулянта (обычно сульфата алюминия) на 15–25 % за счет обесцвечивания на 30–60 % от исходной цветности и флокулирующего эффекта.
Совместное воздействие озоном и ультрафиолетом в несколько раз увеличивает скорость реакции окисления нефтепродуктов, фенолов, гуминовых кислот и т.д. Опыт свидетельствует, что обработка одним лишь О3, даже в сочетании с ультрафиолетом, может оказаться недостаточной для качественной очистки от микрофлоры. В ряде испытаний таких установок показано, что если температура обрабатываемой воды превышает 22 °C, озонирование не позволяет достигнуть заданных микробиологических показателей, т.к. озон и ультрафиолет не обеспечивают пролонгированного действия, что приводит к неконтролируемому росту патогенной флоры.
Поэтому в крупных бассейнах с высокой нагрузкой эти методы рекомендуется использовать в сочетании с классической обработкой хлором и его производными. Поскольку прямое хлорирование газообразным Cl2 в настоящее время считается небезопасным, все большую популярность обретают вторичные процессы, основанные на применении хлорпроизводных, таких как гипохлорит натрия и диоксид хлора.
Особый интерес вызывает первый химикат, поскольку его легко получить непосредственно на месте электролизом водного раствора NaCl. Благодаря доступности основного реагента — поваренной соли — такая обработка рентабельна, эффективна и не требует особых условий хранения и транспортировки опасных веществ. Очевидным преимуществом метода является практически полное отсутствие опасных побочных продуктов, высокая автоматизация процессов, а также компактность современных установок.
Дополнительное снижение рисков, связанных с выделением вредных продуктов, обеспечивается за счет применения нестандартных технологий. Так комплектная установка для получения гипохлорита натрия Grundfos позволяет получать раствор NaClО с концентрацией по массе 0,8 % непосредственно на месте введения реагента. При этом риск появления потенциально опасного промежуточного продукта — газообразного хлора — минимизирован за счет использования безмембранных проточных электролизных модулей.
При получении гипохлорита натрия в проточном безмембранном электролизере наряду с основными продуктами реакции образуется водород. В отличие от стандартных схем компоновки оборудования, в данном случае система сепарации водорода применена уже на стадии производства гипохлорита натрия. Вертикальное расположение электролизных ячеек, использование колонок-сепараторов, системы эжекционного отдува и разбавления водорода позволяют на 99 % дегазировать продукционный раствор гипохлорита натрия.
Отвод водорода из установок за пределы производственного помещения производится в виде невзрывоопасной водородо-воздушной смеси. Контроль безопасности процесса осуществляется по уровню жидкой фазы в колонке-сепараторе, количеству воздуха, идущего на разбавление, и датчикам утечек раствора гипохлорита натрия. Конструкция электролизных модулей дает возможность снизить расход хлорида натрия до 3 кг на 1 кг-экв свободного хлора. Потребление электроэнергии также невелико и составляет до 4,5 кВт на 1 кг-экв свободного хлора.
Возможность оптимизировать процессы дезинфекции в бассейнах дает и применение комплексных автоматических установок дозирования, которые позволяют точно отмерять необходимое количество дезинфектантов и других добавок (антискалантов, гербицидов, регуляторов кислотности и т.д.). Обычно в состав такой станции входят химически стойкая емкость, ручная или электрическая мешалка и цифровой дозирующий насос, который подбирается отдельно, в зависимости от заданных условий.
Автоматизирует процессы контроля и дозирования соответствующая КИП-автоматика, контролирующая несколько ключевых параметров (рН, концентрации добавок, окислительно-восстановительный потенциал и т.д.). В настоящее время уже накоплен достаточный опыт успешного использования подобного оборудования как в уже существующих, так и во вновь построенных объектах. Например, два года назад была модернизирована система дезинфекции в бассейновом хозяйстве аквапарка санкт-петербургского торгово-развлекательного комплекса (ТРК) «Родео Драйв».
В состав аквапарка, принадлежащего ОАО «Аквапарк», входят: волновой бассейн (площадь зеркала воды — 130 м2, глубина — 0–2,4 м); основной бассейн; детский бассейн; банный SPA-комплекс. В 2008 году в ходе обновления парка насосного оборудования были заменены насосы-дозаторы дезинфектанта (гипохлорит натрия) и коагулянта и КИП-аппаратура управления процессами дезинфекции и водоподготовки.
В качестве насосов-дозаторов были выбраны цифровые дозировочные насосы Grundfos серии DME и DDI, которые подают в воду бассейнов добавки в необходимых количествах (точность подачи для агрегатов этого типа лежит в пределах 1 % по объему). Контроль и измерения ключевых параметров (рН и свободного хлора) производятся автоматически, с помощью системы Conex DIA в комплекте с измерительными ячейками AquaСell.
Особенностью установки является возможность использовать оба взаимосвязанных датчика для отслеживания двух разных газов, двух разных концентраций одного и того же газа или же для мониторинга одновременно двух разных помещений-хранилищ. Кроме того, для Conex характерны короткое время отклика в случае внезапного изменения концентрации газа и длительный срок службы чувствительного элемента без какого-либо технического обслуживания.
Наличие внешнего интерфейса шины локальных контроллеров позволило подключить установку к логическому элементу системы управления водоподготовки. За год работы оборудования на основных бассейнах аквапарка замечаний не было. Это послужило основанием для решения о замене дозировочного и измерительного оборудования на контуре малого бассейна. В заключение следует отметить, что использование современного оборудования позволяет не только оптимизировать процессы дезинфекции, но и существенно уменьшить расходы на водоподготовку.
Это происходит, во-первых, благодаря экономии реагентов из-за более точного дозирования; во-вторых, из-за резкого снижения трудозатрат; в-третьих, из-за качественного уменьшения потребления электроэнергии (до 50 % для современных насосов). Таким образом, первоначально более высокие затраты на приобретение подобной техники быстро компенсируются, а ее надежность, долговечность и энергоэффективность делают данный выбор наиболее рациональным вариантом.
