BASENY & FONTANNY

Idź do spisu treści

Menu główne

TECHNIKA > TECHNOLOGIA
 

OZON

ZASTOSOWANIE OZONU W TECHNOLOGII UZDATNIANIA WODY BASENOWEJ

METODY UZDATNIANIA WODY BASENOWEJ
Do niedawna podstawową metodą uzdatniania wody była metoda chlorowa, w której po filtracji dodawany był środek dezynfekcyjny w postaci   chloru gazowego, dwutlenku chloru lub podchlorynu sodowego. Podstawowa wada tej technologii to nieprzyjemny i drażniący zapach związków chloru odczuwany przez kąpiacych się, którzy poddawani są też działaniu alergennych chloramin i innych niebezpiecznych (w tym kancerogennych) związków powstałych z reakcji chloru z niektórymi zanieczyszczeniami wody.
W mniejszym zakresie do dezynfekcji były stosowane: naświetlanie promieniami UV, bromowanie i ozonowanie. Ozon jest jednym z najsilniejszych znanych człowiekowi utleniaczy i środków dezynfekcyjnych, ale ze względu na jego małą trwałość, metoda czysto ozonowa może być stosowana w wąskim zakresie ograniczonym do małych, prywatnych basenów.
Dopiero w połączeniu z chlorowaniem konserwującym technologia ta (zwana dalej ozonową) daje właściwe efekty w wysokoobciążonych basenach publicznych. Tę technologię można w skrócie opisać jako: ozonowanie z wydłużonym czasem kontaktu, filtracja wstępna, flokulacja, filtracja właściwa, podgrzewanie, korekta pH i chlorowanie konserwujące.


ZALETY  METODY OZONOWEJ
Podstawowe zalety technologii  ozonowej :

  • doskonała dezynfekcja wody gwarantująca spełnienie ostrych wymagań obowiązujących obecnie w Niemczech, a także zaostrzonych wymagań, które wejdą w życie w najbliższym czasie na obszarze Unii Europejskiej. Ozon w porównaniu z chlorem zapewnia znacznie lepszą dezynfekcję wody (w tym inaktywację wirusów, niszczenie grzybów, redukcja trihalometanu oraz utlenianie fenoli, detergentów i pestycydów).

  • doskonałe walory organoleptyczne wody (smak, zapach, barwa, przezroczystość)

  • ekonomia eksploatacji i ochrona środowiska (zminimalizowane: zużycie wody świeżej, zrzut ścieków,  zużycie chemikaliów i energii elektrycznej ) i jednoczesne zmniejszenie częstotliwości wymian wody w  basenie do jednego razu w ciągu roku

  • Róznica kosztów między instalacją metody klasycznej, a wyżej wymienioną nowoczesną technologią przestaje grać większą rolę w  srednich i dużych inwestycjach.


NORMA DIN 19643 A OZON
Norma DIN 19 643 dotycząca uzdatniania wody basenowej jest z pewnością znana wszystkim zajmującym się tymi zagadnieniami. Części: 3 i 4 tego dokumentu zajmują się m in ozonem. Stara edycja normy ukazała się w 1997 roku i zastąpiła wydanie z roku 1984.
Dopiero w lutym 1999 ukazała się część 4, która przedtem (od 1997) funkcjonowała jako projekt i tą częscią chciałem się własnie zająć.

REALIZACJE W KRAJU
Muszę się przyznać, a jednocześnie pochwalić, że jeszcze przed ukazaniem się projektu, nie mówiąc już o edycji właściwej normy, brałem udział w szeregu  „prekursorskich” realizacji, gdzie uzdatnianie przebiegało w kombinacji: flokulacja-ozonowanie-filtracja wielowarstwowa-chlorowanie.
Te obiekty to np: „Perła” w Nowinach (1993), „Przedwiośnie” w Ameliówce (1993), basen rehabilitacyjny w Korfantowie (1994), basen miejski w Brzegu (1997). Potem posypało się znacznie więcej realizacji: od apartamentowych (ul. Wielicka, ul. Bukowińska w Warszawie w 1999), poprzez baseny przyszkolne (Warszawa ul. Kasprzaka  1998, Stargard Gdański 1998, Jelenia Góra 1998, liceum medyczne w Giżycku 1999) oraz kompleksy gminne (Płock 2000, ul Potocka w Warszawie 2000) do dużych aquaparków („Warszawianka” 2000 i Gryfino 2000). Ostatnim zrealizowanym obiektem, którego rozruchem technologicznym osobiście kierowałem (do dnia 9 lutego br) jest największy basen na Śląsku: Park Wodny w Tarnowskich Górach (4 obiegi uzdatniania, 3 zjeżdżalnie, basen zewnętrzny, solankowy, z rzeką, brodziki, whirlpool, basen z masażami, duży basen ze sztuczną falą i basen sportowy).
Jak widać instalacje z ozonem są już dość rozpowszechnione. Są droższe, ale jakość wody jest najlepsza.  Pływanie w czasie ostatniej olimpiady w Sydney odbywało się w wodzie poddanej procesowi ozonowania.
Jeszcze kilka lat temu w Polsce dość sceptycznie podchodzono do ozonu, ale dziś po kilkudziesięciu realizacjach widać już znacznie mniejszą nieufność inwestorów, a uzytkownicy, tak jak w innych dziedzinach poszukują coraz lepszej jakości i komfortu.


DWA WARIANTY OZONOWANIA
Chcę pokazać w skrócie dwa warianty, z którymi najczęściej miałem do czynienia:
1. Niecka-zbiornik kontaktowoprzelewowy z wprowadzeniem ozonu-pompa obiegowa-filtr wielowarstwowy-niecka
2. Niecka-zbiornik przelewowy-pompa obiegowa-wprowadzanie ozonu-reaktor-filtr wielowarstwowy-niecka

Oczywiście w obu wariantach za pompami obiegowymi podawany jest koagulant, a przed wlotem do niecek korektor pH (najczęściej kwas) i  chlor (najczęściej w postaci podchlorynu). Woda jest przed wlotem do niecek podgrzewana.

Zalety wariantu „2” : lepsza hydraulika (swobodny, grawitacyjny spływ wody z kanałów przelewowych do zbiornika), nie ma konieczności budowania bardziej skomplikowanego zbiornika kontaktowo-przelewowego jak w wariancie „1”.
Z kolei w wariancie „1” odpada koszt dodatkowego reaktora (tę rolę pełni wydzielona część zbiornika kontaktowo-przelewowego.

KRÓTKI OPIS OZONOWEJ TECHNOLOGII UZDATNIANIA WODY BASENOWEJ Z PWYKORZYSTANIEM CZĘŚCI ZBIORNIKA PRZELEWOWEGO JAKO REAKTORA.  
Instalację   uzdatniania   wody  basenowej  nalezy zawsze zaprojektować  tak,  aby  woda w basenie i woda wprowadzana do basenu spełniały  wymagania  stawiane  przez  Rozporządzenie Ministra Zdrowia i Opieki  Społecznej  w sprawie warunków, jakim powinna odpowiadać woda do picia  i  na  potrzeby gospodarcze z dn. 4.09 2000 (Dz. U. Nr 82 , poz. 937) oraz wymagania normy DIN 19643.
Uzdatnianie wody odbywa się (wg załączonego schematu blokowego #1) w obiegu zamkniętym. Proces uzdatniania rozpoczyna się od odprowadzenia wody z niecek basenu przy pomocy górnych czynnych przelewów na wszystkich krawędziach w sposób grawitacyjny z przerwą powietrzną do zbiornika kontaktowo-przelewowego, gdzie następuje mieszanie się wody basenowej z ozonem. Zbiornik kontaktowo-przelewowy przyjmuje rownież (z przerwą powietrzną) wodę po chłodzeniu ozonatora oraz świeżą wodę wodociągową pokrywającą ubytki eksploatacyjne. Woda ze zbiornika podawana jest na filtr wielowarstwowy za pomocą pompy  obiegowej z wbudowanym łapaczem włosów. Za pompą dozowany jest koagulant. Następnie woda jest filtrowana, a za filtrem podgrzewana w wymienniku ciepła. Przed wprowadzeniem wody do basenu podawany jest korektor pH i podchloryn sodu w celu dezynfekcji konserwującej. Woda uzdatniona wprowadzana jest do basenu za pomocą dysz dennych.
Dozowanie korektora pH i podchlorynu sodu odbywa się automatycznie i jest sterowane przy pomocy sond: pH oraz Cl2 poprzez regulatory sterujące dozowanie roztworów podchlorynu sodu i korektora pH.
OZONOWANIE
Zastosowano ozonator podciśnieniowy, dzięki czemu ewentualne nieszczelności instalacji nie powodują wydostawania sie ozonu do pomieszczenia. Wytwarzana w ozonatorze mieszanina ozonowo-powietrzna zasysana jest przez inżektor i podawana do komory kontaktowej  zbiornika  kontaktowo-przelewowego gdzie odbywa się proces  ozonowania  wody basenowej. Przyjęto dawkę ozonu nie mniejszą niż  0.8 [g  O3 / m3 ]. Ozonator zainstalowano w oddzielnym pomieszczeniu .
KOAGULACJA
Koagulant [siarczan glinu Al2 (SO4 )3 x 18H2O] powoduje zbijanie się cząstek koloidowych w większe aglomeraty, które są łatwe do usunięcia w filtrze.
FILTROWANIE PRZEZ FILTR WIELOWARSTWOWY
Filtrowanie przez piasek kwarcowy i węgiel aktywowany ma za zadanie usunięcie  z  wody  obiegowej zanieczyszczeń mechanicznych, zawiesiny i cząstek koloidowych. Efektywność filtrowania jest zwiększona przez proces koagulacji. Filtrowanie przez węgiel ma za zadanie usunięcie z wody rozpuszczalnych związków chemicznych oraz całkowitą desorpcję  ozonu z wody obiegowej, co zabezpiecza przed uwalnianiem się ozonu z wody w hali basenowej. Zastosowane wielowarstwowe złoże filtracyjne umożliwia wysoką szybkość filtracji.
PODGRZEWANIE
Podgrzewanie wody  obiegowej odbywa się w wymienniku ciepła zasilanym wodą gorącą z własnej kotłowni obiektu. Wymiennik ciepła ustytuowano w pobliżu stacji uzdatniania wody basenowej i pdłaczono w układzie bocznika. Dzięki pracy w automatyce utrzymywana jest stała temperatura wody w nieckach basenowych.
CHLOROWANIE KONSERWUJĄCE
Aby podtrzymać efekt dezynfekcji w samej niecce, ze względu na wprowadzanie zanieczyszczeń przez kąpiących się, konieczne jest chlorowanie wody przed jej wprowadzeniem do basenu  Środek chlorujący tu zastosowany to  podchloryn sodu NaOCl .
KOREKTA pH
Ponieważ dodawanie podchlorynu sodu powoduje wzrost  wspólczynnika kwasowości wody, niezbędna jest korekta pH za pomocą kwasu siarkowego do poziomu 6.5 - 7.2.
DESTRUKCJA OZONU
Pewne nieduże ilości nieprzereagowanego ozonu zbierają się jako tzw. ozon resztkowy. Dlatego też odpowietrzenia: zbiornika kontaktowo-przelewowego oraz filtrów wielowarstwowych połączone są z destruktorem,  w złożu którego następuje destrukcja ozonu. Oczyszczone powietrze wyprowadzone jest poza budynek.




WARIANT UZDATNIANIA Z ODRĘBNYM ZBIORNIKIEM REAKCYJNYM
W tym przypadku zbiornik przelewowy nie ma dodatkowej komory do reakcji, a odpowiedni czas kontaktu wody z ozonem jest zapewniany dzieki odzielnemu urzadzeniu-reaktorowi (schemat blokowy #2). Samo wprowadzanie ozonu do układu odbywa się również inżektorowo, jak wyżej opisano, lecz nie do zbiornika przelewowego, ale do specjalnegp mieszalnika. Pozostałe urządzenia i procesy są identyczne jak w metodzie poprzedniej.




HYDRAULIKA NIECEK
Bardzo istotna w procesie uzdatniania jest sama hyhydraulika niecki tzn. sposób wprowadzania i odprowadzania wody. Sposób najskuteczniejszy, stosowany w połączeniu z ozonowaniem przez naszą firmę od szeregu lat,  to wprowadzenie dyszami dennymi, a odprowadzenie wody w całosci przelewem górnym czynnym (najlepiej tzw. fińskim) na całym obwodzie niecki. Zapewnia to dobre wymieszanie wody w basenie oraz szybkie ujednorodnienie jej własności fizyko-chemiczych  i bakteriologicznych. Zanieczyszczenia zbierające się na powierzchni wody są szybko usuwane górnymi przelewami.

ZAKOŃCZENIE
Ważniejsze jednak niż nawet  najnowocześniejsze i najbardziej zaawansowane technologicznie metody jest  prawidłowe zaprojektowanie i  wykonanie instalacji.
Ale ozon w wielu wypadkach naprawdę jest wskazany, a czasem wręcz nieodzowny.

       mgr inż. Andrzej A
. Wałęga
=======================================================       
   
Fragmenty własnego artykułu pt „Metoda ozonowa uzdatniania wody” zamieszczonego w miesięczniku Materiały Budowlane nr 10 z roku 1997.

 
Wróć do spisu treści | Wróć do menu głównego