Úprava vody v bazénech
Ať se jedná o aquapark, veřejný bazén, privátní wellnes či malý rodinný bazén, jeho provoz se neobejde bez vhodné úpravy vody. A to jak z hlediska technologického, tak pocitového vzhledem k návštěvníkům bazénu.
V první řadě je nutné zamezit větším mechanickým nečistotám v průchodu systémem. K tomu slouží filtr instalovaný v cirkulačním okruhu. Ten nečistoty zachytí a odfiltruje.
Pro zefektivnění filtrace se používá flokulace (vločkování). Dávkováním flokulantu zajistíme, že se původně nefiltrovatelné látky, které nejsou viditelné prostým okem, shlukují a stanou se tak filtrovatelnými. Přidávání flokulantu do vody musí probíhat periodicky. Proces flokulace je ovlivněn množstvím přidávané látky, celkovou alkalitou vody a hodnotou pH.
Úprava pH
Hodnota pH vody je jeden z hlavních sledovaných faktorů, který podstatně ovlivňuje kvalitu bazénové vody a účinnost všech přípravků používaných na její úpravu. pH ovlivňuje funkci úpraven vody, životnost bazénu, rozvodů a má vliv i na pocit návštěvníků bazénu. Hodnota pH je definována jako záporný logaritmus obsahu vodíkových iontů, kdy neutrální reakce vody je při pH = 7 (stav, kdy je ve vodě obsah vodíkových iontů 10-7 mol/l). Pokud je pH nižší než 7, je voda kyselá a pokud je pH vyšší, tak je voda zásaditá. Nevhodné pH vody může po čase narušit i povrch bazénu, proto je nutné ho kontrolovat přibližně 2 x týdně. Ideální hodnota pH vody by se měla pohybovat v rozmezí 6,8 – 7,3. Vyhláška č. 238/2011 Sb. přímo stanovuje rozmezí 6,5 až 7,6.
- Jak snížit pH - dávkování kyseliny sírové, kyseliny solné (vhodnější pro tvrdou vodu), hydrogensíranu sodného.
- Jak zvýšit pH - dávkování hydroxidu sodného, uhličitanu sodného, louhu sodného, polovypáleného dolomitu.
Pro menší bazény jsou běžně dostupné přípravky pro snížení i zvýšení pH v podobě tekutiny nebo granulátu.
Hygienické zabezpečení vody (dezinfekce)
V naprosté většině bazénových vod dochází postupem času k množení nežádoucích mikroorganismů. Dezinfekce je nejčastější způsob odstranění mikroorganismů a také prevence jejich výskytu.
Látky, které se používají k dezinfekci vody, vyvolávají oxidační proces, při němž dochází k odstranění organických látek aktivním kyslíkem vznikajícím za mokra. Používají se různé deriváty chlóru, ozon nebo třeba peroxid vodíku.
Silný ozon
K nejsilnějším oxidačním prostředkům patří ozon. Tento namodralý plyn je schopen ničit viry, bakterie a působí i na mikroorganismy, které jsou odolné vůči chlóru. Některé bakterie a spóry dokáže zlikvidovat až 300krát rychleji než chlór. Stále častěji se používá i při výrobě pitné vody, k úpravě minerálních vod a při čištění odpadních vod. Ozon je ale velmi nestálý a musí se vyrábět v místě spotřeby elektrickým výbojem vysokého napětí. V plynné podobě je silně toxický a tak je potřeba dbát zvýšené bezpečnosti.
Ozon, který není spotřebován k dezinfekci, se zpravidla do 15 minut sám rozloží na kyslík. Pro veřejné bazény a koupaliště je i tak vhodné zařadit do cirkulačního okruhu vody filtr s aktivním uhlím, který zbytkový ozon rozloží. Vzhledem ke své nestabilitě se pro zajištění trvalé dezinfekce ozon někdy používá v kombinaci s nižšími dávkami chlóru. Pro menší bazény postačí samotný.
- hygienický limit obsahu ozónu ve vodě pro veřejné bazény je v ČR 0,05 mg/l O3
- hygienický limit obsahu ozónu ve vzduchu je v ČR 100 µg/m3
Zařízení na výrobu ozonu jsou finančně poměrně nákladná a tak se stále nejčastěji používá dezinfekce vody chlórem.
Chlór a jeho deriváty
Plynný chlór je nejčastěji používaný prostředek pro dezinfekci vody známý přes 100 let. Je to světle zelený plyn s dezinfekčními i oxidačními účinky.
Používá se u bazénů s objemem celkové cirkulace vody nad 160 m3/hod. Dodává se čistý v tlakových láhvích. Zacházení s chlórem se řídí dle normy ČSN 75 5050 – Chlorové hospodářství ve vodohospodářských provozech.
- mezní hodnota volného chlóru pro dětské plavecké bazény s teplotou do 28 °C je 0,3 - 0,6 mg/l
- mezní hodnota volného chlóru pro koupelové a léčebné bazény s teplotou do 32 °C je 0,5 - 0,8 mg/l
- mezní hodnota volného chlóru pro koupelové a léčebné bazény s teplotou nad 32 °C je 0,7 - 1,0 mg/l
- nejvyšší mezní hodnota vázaného chlóru pro všechny typy bazénů je 0,3 mg/l
- vhodné pH pro úpravu vody chlórem je 6,9 až 7,1
Nevýhody chlóru
Chlór reaguje s organickými sloučeninami za vzniku nežádoucích látek, jako jsou trihalogenmethany (THM) a halogenoctové kyseliny (HAA), které jsou obecně považovány za toxické a karcinogenní.
Chlór zhoršuje organoleptické vlastnosti vody (vůni a chuť).
Někdy se místo plynného chlóru používá chlornan sodný, který se ale kvůli ztrátám účinnosti může skladovat pouze dva měsíce a při jeho použití navíc vznikají chloraminy, které jsou opět považovány za karcinogenní.
Pro menší či rodinné bazény se též používá chlór a to ve formě tablet jako chlornan vápenatý Ca(ClO)2 nebo v tekuté formě jako chlornan sodný (NaClO).
Moderní dezinfekce chlordioxidem (Oxid chloričitý)
Tento oranžově zabarvený plyn se pro dezinfekci vody používá stále častěji. A není divu proč. Oproti jiným metodám, zejména nejvíce rozšířené dezinfekci chlórem, přináší nesporné výhody.
Oxid chloričitý je velmi silné oxidační činidlo, které dokonale eliminuje bakterie, spóry, viry, plísně, řasy a pesticidy. Pomáhá dokonce snižovat i obsah železa a manganu ve vodě. Dále odstraňuje zápach, pachuť a snižuje nežádoucí zbarvení vody.
Výhody chlordioxidu
- účinek chlordioxidu není závislý na hodnotě pH
- vyšší účinek než chlór
- nevytváří chlorfenoly ani jiné zapáchající sloučeniny obvyklé pro chlorování
- likviduje i biofilmy
- má dlouhou dobou setrvání v systému (dezinfikuje i v místech nižší spotřeby vody)
- mikroorganismy si proti chlordioxidu nevytváří rezistenci
- výjimečné baktericidní, sporocidní, virucidní a algicidní vlastnosti
- nevznikají Dioxiny a trihalogenmetany
Chlordioxid je poměrně nestabilní plyn, který je nutné vyrábět přímo v místě spotřeby pomocí generátorů chlordioxidu. Ty do vody dávkují čerstvý chlordioxid přesně dle aktuální spotřeby.
Pořizovací cena zařízení je vyšší, a tak v bazénech zatím stále kraluje klasický chlór.
Činidlo | Účinek | Doba působení | Vedlejší produkty | Závislost na pH | Náklady |
---|---|---|---|---|---|
Chlór | střední | několik hodin | THM, HAA | velmi vysoká | nízké až střední |
ClO2 | velmi silný | několik dní | chloritany | žádná | střední |
UV záření | střední | žádná | dusitany | žádná | střední |
Ozón | velmi silný | několik minut | bromičnany | střední | vyšší |
Alternativa chemie - UV záření
UV záření je modernější fyzikální metoda dezinfekce vody, která leckde nahradila klasické chemické metody. (např. Holandsko, Berlín). UV záření je elektromagnetické záření v rozmezí 100-400 nm, což je rozsah mezi rentgenovými paprsky a viditelnou části spektra.
Zatímco chemické prostředky poškozují hmotu jádra buňky, UV záření působí na nukleové kyseliny buňky (genetický materiál buňky) a makromolekuly bílkovin či enzymů a zabraňují tak buňce se množit.
Většina mikroorganismů pak nedokáže tuto schopnost obnovit.
Hlavní výhody dezinfekce UV zářením
- nevznikají žádné nebezpečné vedlejší produkty (mohou vznikat dusitany, ale ty se eliminují použitím trubic z křemenného skla)
- účinek je téměř neovlivněn složením a teplotou vody
- nemá vliv na složení vody
- nedochází ke změně chuti a vůni vody
UV lampy jsou běžně dostupné i pro menší či rodinné bazény.
Úprava tvrdosti vody
Nejrozšířenější problém vody, zvýšený obsah vápníku a hořčíku, se nevyhne ani bazénům. Čím více je bazénová voda tvrdší, tím více se usazuje vodní kámen na stěnách a v celém systému.
Pro bazén je optimální udržovat tvrdost vody maximálně na hodnotě středně tvrdá. Při odpařování vody z bazénu, zůstává ve vodě více minerálů a tak se voda stává ještě tvrdší. Tvrdá voda má schopnost po čase zcela ucpat armatury.
Metody změkčení vody
Pro menší bazénky jsou v prodeji prostředky (stabilizátory tvrdosti), které zabrání usazování minerálů na stěnách bazénů. Tyto přípravky na sebe naváží ionty vápníku a hořčíku a tím zabrání jejich usazování. To samé dokáží i s ionty železa a manganu.
Pro veřejné bazény a koupaliště je nutné sáhnout po profesionálním řešení v podobě úpraven vody.
Používané metody změkčení vody
Nejúčinnější metodou pro změkčení vody je iontová výměna, kdy voda protéká speciální směsí (ionex), která na sebe podobně jako u stabilizátorů tvrdosti pro bazénky, naváže ionty vápníku a hořčíku. Výsledkem je voda, kterou lze upravit na požadovanou tvrdost.
Tvrdost měříme buď orientačně např. kapkovými testery, lze ale měřit i digitálně a dokonce v reálném čase. Zařízení pro změkčení vody se nazývají změkčovače vody.
Velmi se spekuluje o účinnosti magnetických úpraven vody, které minerály způsobující tvrdost z vody neodstraňují, ale údajně díky magnetickému poli mění fyzikální vlastnosti vody. V té pak nemá docházet k usazování vápenatých nánosů. Účinnost je nízká a především dočasná.
Železo a mangan ve vodě
Vyšší koncentrace železa a manganu ve vodě ovlivňuje zejména její organoleptické vlastnosti jako je barva, chuť a zákal. Dále způsobuje množení železitých a manganových bakterií, které po čase mohou ucpávat celý systém a způsobovat tak technologické problémy.
Pro úpravu vody v menších rodinných bazénech postačí již zmíněné stabilizátory tvrdosti. Ty na sebe železo a mangan naváží a předejdou tak tvorbě železitých vloček na dně bazénu, rezavé vodě a skvrnám. Existují přípravky určené konkrétně i pro navázání kovů včetně mědi a stříbra.
Pro odstraňování železa a manganu v koupalištích a veřejných bazénech je možné použít několik metod.- Obvyklá je metoda iontové výměny (podobně jako u změkčování vody), kdy voda protéká přes filtr naplněný speciální směsí, která na sebe nechtěné látky naváže. Příkladem této směsi je Ecomix. Po nasycení filtrační směsi se železo a mangan odstraní regenerací solným roztokem.
Výhoda této metody je, že je cenově dostupná a funguje v širokém spektru pH. - Dále je rozšířená metoda oxidace. A to buď chlórem, vzdušným kyslíkem, ozonem, případně manganistanem draselným.
Nejjednodušší je oxidace vzdušným kyslíkem, při které dochází k mechanickému provzdušňování vody například v obyčejné kaskádě. Přes tu voda protéká podobně jako v přírodě.
Při provzdušňování se okysličují sírany nebo hydrokarbonáty železa a manganu za současného uvolňování oxidu uhličitého. Proces je možné podpořit vápněním (dávkováním hydroxidu vápenatého).
K oxidaci 10 mg Fe2+ je potřeba 1.4 mg O2 a k oxidaci 10 mg Mn2+ je potřeba 2.91 mg O2.
Oxidace chlorem vyžaduje kontrolu pH. Pro oxidaci železa postačí pH vody nižší než 7, pro mangan musí být vyšší, než 8.
K oxidaci 10 mg Fe je potřeba 6.47 mg Cl2.
Oxidace manganistanem draselným je účinnější než oxidace chlórem a navíc probíhá velmi rychle.
Při použití ozonu k oxidaci se díky mikroflokulačnímu efektu dosahuje křišťálově čisté vody. Organické látky oxidované ozonem se přemění na polárnější sloučeniny a váží kationty vápníku, hořčíku, železa, hliníku a manganu za tvorby látek s nízkou rozpustností, které už snadněji odstraní běžná filtrace.