Nowoczesne i innowacyjne technologie oczyszczania wody basenowej (cz. 3)

Przyszłość technologii oczyszczania wody basenowej

Ambicją wielu ośrodków naukowych, zakładów badawczych i instytutów jest opracowanie technologii oczyszczania wody basenowej bez użycia chemikaliów, które w mniejszym lub większym stopniu wpływają na komfort kąpieli i zdrowie kąpiących się osób. O ile w basenach prywatnych i terapeutycznych można uniknąć stosowania „chemii”, o tyle w basenach publicznych na razie nie jest to możliwe.

Konieczność stosowania związku chloru dla ochrony przed wtórnych skażeniem wody w basenie zaprojektowanym dla „masowego odbiorcy” podyktowana jest licznymi przepisami, wytycznymi normatywnymi i dyrektywami [1–7, 9–12].

Nowe rozwiązania w technologii oczyszczania wody basenowej dotyczą głównie:

• poszukiwań nowoczesnych metod filtracji związanych z konstrukcją filtrów, sposobem ich działania, możliwością wydłużenia cyklu filtracyjnego bez spadku efektu filtracji (pogorszenia jakości filtratu), możliwością zagospodarowania popłuczyn lub ich oczyszczania i zawracania odzyskanej wody do układu basenowego oraz zastosowania nowego typu złóż filtracyjnych;
• badań nad nowymi metodami dezynfekcji wody uwzględniającymi dozowanie utleniaczy, stosowanych do tej pory w przemyśle, lub wykorzystanie metod hybrydowych (chemicznych i fizycznych) oraz zabezpieczenie wody i powietrza w obiektach basenowych przed nadmiernym namnażaniem się bakterii z rodzaju Legionella;
• sposobów uatrakcyjniania kąpieli poprzez stosowanie tzw. suplementów wpływających na zwiększenie estetycznych walorów wody;
• systemów kontrolno-pomiarowych, regulacyjnych i sterujących dozowaniem chemikaliów oraz pracą urządzeń w obiegu basenowym.

Innowacyjne złoża i systemy filtracyjne

Filterclean Silver

Filterclean Silver [13] to materiał filtracyjny nowej generacji, którego głównym zadaniem jest ochrona wnętrza filtra i złoża filtracyjnego przed rozwojem bakterii. Granulat (zeolit – krzemian glinu o uziarnieniu 1–2 mm) zawiera srebro, które ma działanie dezynfekujące. Granulat stosowany jest jako dodatkowy i uzupełniający materiał filtrujący dla filtrów ciśnieniowych ze złożem piaskowym (kwarcowym).

Pozwala skutecznie zapobiegać namnażaniu się w złożu drobnoustrojów (rys. 1), stanowiących częstą przyczynę problemów związanych z jakością filtratu i wody w nieckach basenowych, i równocześnie adsorbuje z wody niepożądane substancje (amoniak, fosforany, żelazo). W rezultacie woda w wyniku koagulacji powierzchniowej (filtracji wspomaganej działaniem koagulantu) charakteryzuje się wysokim stopniem klarowności.

Materiał ten można stosować razem ze wszystkimi dostępnymi na rynku złożami piaskowymi i przy wykorzystaniu standardowych środków chemicznych do oczyszczania wody w obiegu basenowym (koagulanty, dezynfektanty chlorowe). Zastosowanie mieszanki piasku kwarcowego i granulatu zapewnia jego czystość mikrobiologiczną przez 2–3 lata przy zachowaniu wymaganej normą DIN 19643 częstotliwości płukania złoża.

Filterclean Silver należy stosować razem ze zwykłym piaskiem kwarcowym. Jeśli nie planuje się całkowitej wymiany złoża, należy usunąć ze złoża filtra ok. 40% piasku i uzupełnić go tym granulatem do wymaganej wysokości.

Przeczytaj: Nowoczesne i innowacyjne technologie oczyszczania wody basenowej (cz. 1) >>

W przypadku wymiany złoża na nowe na każde 25 kg piasku kwarcowego należy użyć 10 kg Filterclean Silver i napełnić zbiornik filtra do wymaganej wysokości. W obu przypadkach przed rozpoczęciem cyklu filtracyjnego należy filtr zamknąć i płukać złoże przez 5 minut, dzięki czemu dodany granulat wymiesza się z piaskiem kwarcowym.

Stosowanie Filterclean Silver wspomaga procesy oczyszczania wody, ale ich nie zastępuje. Po upływie okresu eksploatacji materiał ten można bez problemu usunąć z filtra wraz z piaskiem kwarcowym.

Zeolit

Ze względu na liczne zalety złoża zeolitowego (naturalnego wkładu w postaci żwirku amonowego) [17, 18] coraz częściej proponuje się jego zastosowanie w oczyszczaniu wody basenowej. Złoże to może być stosowane jako wypełnienie w filtrach ciśnieniowych zamiast stosowanego do tej pory piasku kwarcowego.

Naturalny zeolit ma trójwymiarową strukturę plastra miodu i szorstką, porowatą powierzchnię nasyconą jonami sodowymi. Dzięki swoim właściwościom nadaje się do skutecznego usuwania z wody drobnych, zawieszonych i koloidalnych cząstek oraz adsorpcji jonów amonowych. Zeolit, usuwając z wody (w procesie wymiany jonowej) amoniak, umożliwia zmniejszenie zapotrzebowania na chlor i wpływa tym samym na ograniczenie stężenia chloramin.

Przeczytaj także: Instalacje wodociągowe. Aktualne wymagania higieniczne dla przewodów z tworzyw sztucznych >>

Stosowanie zeolitu jako złoża filtracyjnego wpływa na: poprawę klarowności wody (usuwanie zawiesin do 3 mm), zwiększenie absorpcji amoniaku, zmniejszenie stężenia chloramin i tym samym dokuczliwego w halach basenowych „chlorowego” zapachu i drażniącego działania na skórę i oczy u kąpiących się osób, obniżenie dawek stosowanych flokulantów i dezynfektantów, redukcję kosztów wody i energii (rzadsze płukanie złoża w porównaniu do złóż piaskowych) oraz ochronę środowiska (jako naturalny minerał nie wymaga specjalnego składowania i unieszkodliwiania).

Dodatkowo złoże zeolitowe skutecznie usuwa z wody i ścieków metale ciężkie, CO₂, H₂S, SO₂, NH₃, substancje promieniotwórcze (Cs, Sr, Co, Cr) i zanieczyszczenia ropopochodne.

Activated FilterGlass

Activated FilterGlass (złoże szklane) [13, 14] to materiał filtracyjny wykonany ze szkła po recyklingu uznany w 2010 r. na wystawie w Lyonie za innowacyjny produkt roku do uzdatniania wody basenowej. Złoże to charakteryzuje się aktywowaną powierzchnią ziaren szkła w procesie specjalnej obróbki. Ujemny ładunek powierzchniowy pozwala usuwać drobne organiczne zanieczyszczenia i dodatnie jony, np. żelaza i manganu, z wody.

Porównując do złoża filtracyjnego pias­kowego:

• specjalna struktura ziaren złoża szklanego o właściwościach katalitycznych i oksydacyjnych zmniejsza ryzyko zarastania filtra biofilmem bakteryjnym, dzięki czemu stosowany środek dezynfekcyjny może skuteczniej walczyć z bakteriami,
• czyszczenie złoża szklanego jest szybsze, prostsze i wymaga mniejszej objętości wody,
• do wypełnienia filtra potrzebne jest ok. 15% mniej materiału szklanego, gdyż jest to materiał o mniejszej gęstości nasypowej,
• złoże szklane charakteryzuje się o 20–25% lepszą ekspansją (fluidyzacją),
• materiał szklany jest bardziej odporny na niszczenie i zużywanie się, dzięki czemu jego czas pracy może być dłuższy nawet o 3 lata,
• specjalna struktura złoża pozwala usuwać o 30% więcej zanieczyszczeń,
• złoże szklane umożliwia uzyskanie dłuższego cyklu filtracyjnego bez utraty skuteczności działania filtra.

Dane techniczne Activated FilterGlass:

• uziarnienie: 0,4–0,8 i 1,25–2,5 mm,
• skład chemiczny: SiO₂ (74%), Na₂O (11%), CaO (10%), MgO (3%), Al₂O₃ (1%),
• gęstość: 1,250 kg/m³ (dla porównania gęstość piasku: 1,450 kg/m³).

Defender

Defender [15] to innowacyjne urządzenie do filtracji wody basenowej. Zewnętrzną obudowę filtra stanowi stalowy walczak, a część wewnętrzną rdzeń – system małych elastycznych rurek z nierdzewnej stali spiralnie owiniętych na gęstej siatce poliestrowej, tzw. świec.

Jako medium filtracyjnego użyto perlitu (nietoksycznej sproszkowanej skamieliny), który może filtrować nawet bardzo drobne cząstki zawiesin (do 1 µm). W konsekwencji pozwala to zmniejszyć dawkę koagulantu lub całkowicie z niego zrezygnować przy jednoczesnym uzyskaniu filtratu o bardzo wysokiej jakości.

Dodawana w trakcie filtrowania warstwa perlitu przywiera do systemu „świec”, a grubość tej warstwy jest ściśle kontrolowana za pomocą panelu sterowania cyklem filtracyjnym.

Operacja „namywania” perlitu jest podobna do zachodzącej w podciśnieniowych filtrach okrzemkowych [8, 16], ale bez problemów związanych z dozowaniem proszku diatomitowego. Perlit wtłaczany jest do filtra poprzez urządzenie wdmuchujące zintegrowane z filtrem.

Filtry Defender są wewnętrznie izolowane warstwą antykorozyjną, zaprojektowaną specjalnie dla powierzchni mających kontakt z wodą chemicznie przetworzoną. Ich zaletą jest system pneumatyczny, który pozwala na skuteczną regenerację medium filtracyjnego. Codzienna automatyczna regeneracja perlitu prowadzona jest w celu optymalizacji wydajności filtra.

Przeczytaj: Nowoczesne i innowacyjne technologie oczyszczania wody basenowej (cz. 2) >>

Panel sterowania zintegrowany z filtrem zarządza cyklem filtracyjnym, płukaniem i „rewitalizacją” filtracyjnej warstwy perlitu. System ten może współpracować z kontrolnym systemem poziomu wody w niecce basenowej i zbiorniku wyrównawczym oraz dozowania chemikaliów, wymiennikami ciepła i pompami o zmiennej częstotliwości. W razie konieczności kontroli wnętrza filtry Defender wyposażone są w automatyczny system do podnoszenia pokrywy.

Zalety systemu Defender:

• zwarta konstrukcja – filtr kompaktowy o wymiarach mniejszych o ok. 70% w porównaniu do tradycyjnych filtrów piaskowych,
• oszczędność wody – zastosowanie Defendera pozwala na oszczędności wody do płukania nawet do 90%,
• redukcja kosztów energii i substancji chemicznych (oszczędności na wodzie do płukania przekładają się na oszczędności na produktach chemicznych i energii),
• usuwanie cząstek do 1 mm wielkości (bardzo dobra przejrzystość wody),
• wydajna regeneracja perlitu oznacza, że może być on używany przez wiele tygodni lub nawet miesięcy, zanim konieczna będzie wymiana.

Część 4 w RI 5/2013

Literatura

1. DIN 19643 Aufbereitung von Schwimm und Badebeckenwasser, Düsseldorf 1997.
2. Gesamte Rechtsvorschrift für Bäderhygieneverordnung, Fassung vom 28.09.2011. (austriacki przepis prawny dotyczący warunków higienicznych w obiektach basenowych), www.ris.bka.gv.at.
3. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (DzU nr 72/2010, poz. 466).
4. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (DzU nr 61/2007, poz. 417).
5. Sokołowski C., Wymagania sanitarno-higieniczne dla krytych pływalni, Departament Zdrowia Publicznego MZiOS, PZITS, Warszawa 1998.
6. Ustawa z dnia 25 czerwca 2010 r. o sporcie (DzU nr 127/2010, poz. 857).
7. Ustawa z dnia 7 czerwca 2001 r. o zbiorowym zaopatrzeniu w wodę i zbiorowym odprowadzaniu ścieków (DzU nr 72/2001, poz. 747, ze zm.: DzU nr 85/2005, poz. 729).
8. Wałęga A., Filtracja na ziemi okrzemkowej w technologii uzdatniania wody basenowej, IV Sympozjum Naukowo­‑Techniczne „Instalacje basenowe”, Ustroń 2003.
9. WHO, Disinfectant and disinfectant by-product, Environmental Health Criteria 216, Geneva 2000.
10. WHO, Swimming pools and similar environments Guidelines for Safe Recreational Water Environments Vol. 2, World Health Organization, Geneva 2006.
11. WHO, Guidelines for safe recreational-water environments. Vol 2. Swimming pools, spas and similar recreational-water-environment, Geneva 2000.
12. Zalecenia ZHK NIZP-PZH dotyczące wymagań sanitarno-higienicznych dla obiektów basenowych i jakości wody w basenach przeznaczonych dla niemowląt i dzieci w wieku od 6 miesięcy do 3 lat.
13. www.bayrol.com.
14. www.pool-web.net/Article/Activated-filter-glass.
15. www.myrthapools.com/defender-innovation-in-swimming-pool-filtration.htm.
16. www.transcom.pl.
17. www.zeoliteproducer.com/pool.
18. www.zeotechcorp.com.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!