Сбалансированная вода

Существуют некие требования к качеству воды, имеющие юридическую силу. Они регулируют содержание в ней таких веществ, как нитраты, сульфаты, ртуть и других химических элементов, которые могут оказывать вредное влияние на человеческий организм в течение долгого времени. Вода, прежде чем попасть в плавательный бассейн, проходит через различные сложные процедуры обработки, чтобы удовлетворять этим жёстким требованиям. В последнее время наблюдается общее повышение уровней pH в водопроводной воде, что позволяет уменьшить растворяющую способность свинца, а также разрушение металлических поверхностей в распределительной системе. Правда, сейчас многие старые металлические трубы уже заменены пластиковыми.

Бытового потребителя мало беспокоит растворяющая способность свинца, так как при бытовом потреблении вода в трубах не задерживается надолго. При использовании воды в бассейне она будет удерживаться в резервуаре бассейна в течение 10 или даже 15 лет. Заменяться будет только та вода, которая будет потеряна во время операций обратной промывки, в результате испарения воды с поверхности бассейна и через водоотводы, расположенные по краям бассейна на поверхности.

Таким образом, водопроводная компания несёт ответственность за состояние воды, которая поставляется в бассейн. Но как только бассейн заполнен водой, ответственность за её воздействие на купальщиков и на все сооружения и конструкции бассейна лежит на том, кто управляет бассейном. Только правильная эксплуатация воды в бассейне позволит предотвратить развитие перекрёстных инфекций среди купальщиков, разрушение оборудования и эрозию жидкого цементного раствора.

Управляющий бассейном должен относиться к водопроводной воде так же, как автомеханик относится к моторному маслу. Недостаточно просто залить масло в мотор, нужно, чтобы оно было такого качества, чтобы оно не только не наносило вреда мотору, но и защищало его от вредных воздействий. Задача проста – обеспечить такое положение дел, когда масло в моторе имеет определённое качество. Это позволяет эксплуатировать автомобильные моторы в течение многих лет, проводя регулярные плановые осмотры и небольшой ремонт в мастерской.

В случае с водой плавательного бассейна ситуация похожа: если воду правильно сбалансировать и поддерживать её в неагрессивном состоянии, то сооружения бассейна отслужат расчётный срок службы, при условии что планово-предупредительный ремонт будет проводиться регулярно. К сожалению этого не происходит. Достаточно часто операторы, занимающиеся водой в бассейне, начинают понимать, что игнорировать это самое важное «правило эксплуатации бассейна» стоит очень дорого, только после того, как фильтры становятся негодными всего лишь после нескольких лет службы или после того, как приходится заново заливать поверхности цементным раствором каждый год. Существует достаточное количество разного рода документов, в которых рассказывается о важности сохранения воды в бассейне в сбалансированном состоянии. И, тем не менее, ещё довольно много управляющих бассейнами не понимают, что вода, которой они «управляют», медленно разрушает капитальные сооружения.

Одной из причин этого является то, что вода, которая считается жёсткой для питья, стирки и других целей, рассматривается как достаточно мягкая для использования её в бассейне. А это неправильно. Большая часть воды на юге страны жёсткая по своим характеристикам. Это потому, что на своём пути в резервуар бассейна она берёт кальций из пластов мела в почве.

Вода на севере обычно мягкая, так как в северной почве относительно мало мела, поэтому там вода мало забирает кальция на пути в резервуар бассейна.

Вода будет абсорбировать кальций, пока она не достигнет состояния равновесия – это около 250 мг на литр. Например, в воде, поступающей в бассейн, содержится 150 мг кальция на литр воды. Опытный управляющий бассейном знает, что она недостаточно жёсткая. Он понимает, что с того момента, как вода поступит в бассейн, она начнёт забирать кальций отовсюду, где она его только сможет найти – из цемента, из гипсового маяка под керамической плиткой или, в системах со старыми фильтрами, из бетонного фундамента, на котором расположена система поддержания фильтрующей среды.

В конце концов, оказывается, что гораздо дешевле поддерживать воду в сбалансированном состоянии, тогда срок службы фильтров увеличится до 25 лет, а заливать новый цементный раствор нужно будет не чаще, чем раз в 15 лет. И тогда не нужно будет закрывать бассейн на длительное время для внеочередных ремонтов.

Жёсткость воды по кальцию в размере 100 мг на литр очень мала, и многие люди неправильно считают, что такой уровень содержания кальция в воде достаточен для правильной эксплуатации бассейна. Опыт, полученный в течение многих лет эксплуатации плавательных бассейнов, показал, что наилучший уровень содержания кальция в воде – это такой, который минимизирует проблемы, о которых упоминалось выше. А 100 мг на литр – это, как будет показано ниже, просто недостаточно.

Предотвратить расходование огромных сумм на дорогостоящие ремонты можно только тогда, когда опытные управляющие бассейнами понимают, что водопроводная вода имеет естественную тенденцию абсорбировать кальций. Они знают, что воду, которая поступает в бассейн, нужно проверять на уровень содержания кальция в ней. Если он ниже 250 мг на литр, то вода будет забирать кальций из цементного раствора и из гипсового маяка под керамической плиткой, пока она не удовлетворит свою потребность в кальции. Чем ближе уровень содержания кальция в воде к 250 мг на литр, тем медленнее разрушается цементный раствор, а когда уровень последовательно поддерживается выше этой цифры, тогда достигается нормальный срок службы этого раствора. По мере того, как кальций вымывается из раствора, происходит разрушение цемента, и, в конце концов, керамическая плитка неизбежно отвалится. Одним из первых указаний на то, что проблема существует, будет то, что увеличится количество купальщиков с порезами на ступнях оттого, что они будут наступать на те места в полу бассейна, которые образовались в результате вымывания раствора.

В большинстве случаев то, что происходит потеря цементного раствора, будет очевидно. В бассейнах же, сделанных из мрамора, первоначально гладкая и ровная поверхность будет становиться шероховатой при прикосновении. Если предполагается, что происходит потеря цементного раствора, а в воду бассейна кальций ни в какой форме не добавляется, то можно легко подтвердить, что проблема существует, проверив как водопроводную воду, так и воду в бассейне на жёсткость по кальцию. Если в результате тестирования оказывается, что уровень кальция в воде бассейна выше, чем в водопроводной воде, то можно с уверенностью сказать, что цементный раствор разрушается.

Эрозии цементного раствора можно избежать, или уменьшить, если соблюдать эти простые правила. Среди тех людей, которые работают с водой в бассейне, всё ещё есть такие, кто считает, что вышеописанные проблемы имеют другие причины. Но с течением времени они приобретают опыт, который помогает им признать очевидные факты.

Коррозия – это ещё один фактор, который можно регулировать, если сначала просто попытаться понять причину её возникновения. Если вода, поступающая в бассейн, имеет низкий уровень pH, то есть является кислой, то защитить металлическую гарнитуру и оборудование бассейна от коррозии можно, поддерживая рекомендованные уровни pH в бассейне. В тех районах, где вода жёсткая, уровень pH высокий и щёлочность высокая. Поэтому когда в бассейн вводится значительное количество воды (например, во время заполнения бассейна или во время процедуры обратной промывки), необходимо тщательно регулировать водный режим, чтобы вода не стала мутной и чтобы создать оптимальные условия для купания.

Вода, которую поставляют в плавательные бассейны, не отличается от той, которую поставляют для нужд промышленности, торговли или для бытового потребления. Управляющие бассейнами должны следить за тем, чтобы вода в бассейне отвечала требованиям гигиены и была безопасна для купания. Это нужно для того, чтобы предотвратить перекрёстные инфекции среди купальщиков. Но они также должны обеспечить такие условия эксплуатации воды, при которых она не наносит вреда резервуару бассейна или оборудованию.

Вода должна поддерживаться в «сбалансированном состоянии», а метод, который используется для определения такого состояния уже в течение довольно долгого времени, называется индекс насыщения Ланжелье. Это самый лучший метод оценки, хотя используются и другие методы. Только при оценке по методу Ланжелье принимаются во внимание, как общее содержание растворимых твёрдых веществ (соль), так и температура воды. Таким образом, он является более точным и надёжным для тех случаев, когда тестируется вода, находящаяся в долговременном пользовании.

Индекс насыщения Ланжелье был разработан доктором Вилфридом Ланжелье, который был профессором университета в Санта-Монике, Калифорния. В 1936 году он представил доклад о своей разработке для представителей промышленности, которые занимались изготовлением и эксплуатацией паровых котлов и которые сталкивались с двумя очень серьёзными проблемами, возникающими в замкнутых системах водоснабжения. С одной стороны, там, где вода была мягкая, в системах водоснабжения возникала сильная преждевременная коррозия. С другой стороны, там, где вода была намного жёстче, коррозия тоже возникала, но одновременно с ней появлялась и накипь, и выпадение осадка на стенках труб.

Ланжелье это понял. Он обнаружил также, что если установить и поддерживать определённые химические условия, то можно обеспечить отложение тонкого слоя осадка на стенках водопроводных труб. Этот осадок будет защищать поверхность труб, но не будет их засорять. Как в случае с мягкой, так и в случае с жёсткой водой образование такой плёнки будет способствовать увеличению срока службы труб и другого металлического оборудования. Индекс насыщения Ланжелье теперь широко применяется как важная часть процесса регулирования нагревания воды в системе теплоснабжения.

В плавательных бассейнах, так-же как и в системе теплоснабжения, вода находится постоянно в течение нескольких лет. И она поддерживается в таком химическом состоянии, которое нужно в этих условиях с точки зрения оператора. При использовании индекса насыщения в расчёт принимается и общее солесодержание, в то время как при использовании большинства специальных наборов оборудования для тестирования воды в бассейне общее солесодержание не учитывается. Общее солесодержание – это основная причина коррозии, так что этот показатель является самым важным при аналитическом контроле воды в бассейне. Органы здравоохранения озабочены только бактериологическими свойствами воды в бассейне и уровнем её обеззараживания, в то время как управляющий бассейном должен также заботиться и о том, чтобы избежать дорогостоящей замены оборудования и преждевременного закрытия учреждения.

Если вода несбалансированная (нестабильная), то это может быть свидетельством того, что существует, по крайней мере, одна из тех нескольких проблем, которые могут выводить воду из состояния равновесия.

Если вода стабильна, то есть находится в состоянии равновесия, то управляющий бассейном может быть уверен, что поддерживаются нормальные условия использования воды, что обеспечивает длительный срок службы оборудования и здания.

Вообще говоря, если вода стабильна, то это значит, что микроскопически тонкий слой защитной плёнки откладывается на внутренних поверхностях труб – это и было целью Ланжелье, а без такой защиты может произойти коррозия или засорение труб.

Определить, является вода стабильной или нет можно, используя тот индекс, который изобрел Ланжелье. Если индекс имеет отрицательное значение, то это указывает на агрессивное или коррозийное состояние воды. Положительное значение индекса указывает на то, что на стенках труб выпал тонкий слой осадка, и трубы защищены от вредного воздействия.

Индекс Ланжелье считается по следующей формуле:

pH + Температурный Коэффициент + Коэффициент Щёлочности + Коэффициент Жёсткости Воды по Кальцию – Коэффициент солесодержания = Индекс Насыщения

Хотя формула и может показаться сложной, но в действительности, её очень легко применять, особенно если пользоваться таблицами, которые придумал Ланжелье.

1.           «pH» в формуле означает, что надо взять действительное значение фактора pH для бассейна и использовать это число в вычислениях. Так что если pH равно – 7,6, то это число и надо брать и вставлять в формулу.

2.           Для определения «Температурного Коэффициента» требуется измерить температуру воды в бассейне. Затем запишите число, которое соответствует этой температуре в таблицах. Например, значению температура 29°C, как мы видим из таблицы, соответствует коэффициент 0,7. Напишите эту цифру под цифрой, показывающей значение pH.

3.           Для определения щёлочности проводится тест, и результат теста, например 100 мг на литр, используется для определения по таблице коэффициента щёлочности – 1,6. Это число пишется под коэффициентами pH и температуры.

4.           Жёсткость воды по кальцию. Воду тестируют на жёсткость, и по результату, например, 150 мг на литр, определяют коэффициент из таблицы – 1,8. Его помещают под другими тремя, найденными ранее.

5.           Все четыре цифры складываются – 7,6 + 0,7 + 1,6 + 1,8. В результате получается 12,0.

6.           Далее определяется общее солесодержание в воде. Обратившись к таблице, получаем соответствующий коэффициент. Этот коэффициент вычитаем из 12 и получаем значение Индекса Насыщения. Если общее солесодержание в воде, например, 2000 мг на литр, то по таблице мы находим, что искомый коэффициент равен 12,2. Тогда из 12,0 вычитаем 12,2 и получаем Индекс насыщения –0,2: 12,0 – 12,2 = –0,2.

Отрицательный результат показывает, что вода нестабильна.

Положительный результат будет указывать на то, что на трубах и другом оборудовании имеется защитная плёнка.

Хотя коэффициент pH, температурный коэффициент, коэффициент щёлочности и коэффициент жёсткости при определении значения Индекса Насыщения, каждый из них имеет свои собственные параметры. И именно в этих параметрах значения этих коэффициентов и должны поддерживаться, чтобы вода в бассейне была пригодна для купания.

Ниже приводятся параметры, которые необходимо поддерживать:

Коэффициент (чтобы сохранялась эффективность хлора)                     7,3 – 7,5

Щёлочность (для оптимального защитного эффекта)                            80 –120 мг/литр

Жёсткость кальция (чтобы минимизировать потерю цемента)             500 мг/литр

Температура (для экономичности управления)                                      84 °– 86°F

Общее солесодержание (промышленный стандарт)                               ниже 1500 мг/литр

Обратите особое внимание:

Низкая жёсткость воды по кальцию не может быть компенсирована высокой щёлочностью, даже хотя Индекс Насыщения в этом случае будет положительным. Целью, о которой говорил Ланжелье, является осаждение тонкой защитной плёнки для защиты труб. А эта плёнка состоит из карбоната кальция.

Если Индекс Насыщения имеет отрицательное значение, то следует провести тщательное обследование всех показателей, сравнить их с результатами, показанными в таблице и постараться добиться нужных показателей, чтобы индекс стал положительным.

Таблицы для определения коэффициента Ланжелье