Бассейны без хлора

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ, ВОДОПРОВОДЯЩИХ СИСТЕМ, ЕМКОСТЕЙ И БАССЕЙНОВ
С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННОГО РАСТВОРА АНОЛИТА НЕЙТРАЛЬНОГО

Общие сведения.

    Обеззараживание воды в плавательном бассейне может быть достигнуто:
  1. Физическим способом (озонирование).
  2. Химическим способом:
    а)использование газообразного хлора;
    б)введение в воду хлорсодержащих веществ (хлорная известь, ...)
  3. Электролизным методом подсоленной воды:
    а)в бездиафрагменных электрохимических реакторах;
    б)в диафрагменных электрохимических реакторах.
В профилактории "УДМУРТЭНЕРГО" г. Ижевска ("ТЭЦ-2", Первомайский район) установка от НИЦ "Икар" успешно работает более 15 лет.

----1. Физическим способом (озонированием) - дорого.

----2) Химическим способом:

----2а) Газообразный хлор, введенный в воду, образует хлорноватистую и соляную кислоты по уравнению: Cl2 + H2O ---> HOCl + HCl Хлорноватистая кислота HOCl - соединение нестойкое, распадающееся на соляную кислоту и кислород: HOCl ---> HCl + O Соляная кислота HCl вступает в реакцию с карбонатами, находящимися в воде, а кислород окисляет органические вещества, в том числе и бактерии. Необходимую дозу активного хлора определяю опытным путем на основе лабораторных данных о хлорпоглащаемости воды. Ориентировочно ее принимают для фильтрованной воды 0,5 - 1,0 мг/л.
----2б) Хлорная известь имеет следующий состав: . . . . CaO 3Cl Ca OCl 6H2O Легко рассчитать, что содержание активного хлора в этом препарате (молекулярный вес приведенного выше соединения 361,98; атомный вес хлора 35,457) составляет около 30%. Практически содержание активного хлора в хлорной извести ниже вследствие того, что часть хлора улетучивается и хлорная известь разлагается и увлажняется. Доброкачественная хлорная известь содержит 25 -27 % активного хлора. Дальнейшее обеззараживающее действие хлорной извести происходит по той же схеме и уравнениям, как и газообразного хлора. Необходимо отметить, что использование в качестве метода обеззараживания воды газообразного хлора или хлорной извести данные методы имеют ряд сущест венных недостатков. Они требуют для себя специальных помещений и соответствующего оборудования, подготовку персонала. Кроме того газообразный хлор явля ется сильнодействующим ядовитым веществом и работа с ним опасна для обслуживающего персонала. С гигиенической точки зрения хлор создает неблагоприятные условия для пловцов, оказывая раздражающее действие на слизистые оболочки, образует хлорорганические соединения - дихлорметан, трихлорметан, хлорфенолы - обладающие общетоксическими свойствами и являющимися выраженными аллергенами.
----3а) Бездиафрагменный метод электролиза для синтеза гипохлорита натрия мало эффективен потому, что продукты электрохимических реакций от противоположно заряженных электродов смешиваются в потоке воды и взаимно нейтрализуются.
Загрязнения водных сред, водопроводящих систем, емкостей для хранения и транспортирования воды, плавательных бассейнов и различных водных источников кишечной микрофлорой, а также анаэробами создают повышенную опасность распространения различных инфекционных заболеваний. Традиционные средства обеззараживания воды (хлорамин, хлорная известь, гипохлорит натрия, другие антисептики) относительно малоэффективны, не гарантируют обеззараживание при инфицировании анаэробными бактериями, в том числе синегнойной палочкой, небезопасны в экологическом и токсикологическом отношении, вызывают появление характерного раздражающего запаха, ухудшают органолептические свойства воды, являются относительно дорогостоящими и не всегда доступныпотребителю по условиям рынка.
----3б) Диафрагменный метод электролиза активированных растворов. В настоящее время в медицинскую и санитарно-гигиеническую практику внедрен новый моющий, дезинфицирующий и стерилизующий раствор анолит нейтральный (АН). который
синтезируется из водного раствора хлорида натрия в установках электрохимической активации (УЭХА) . В процессе протекания через анодную камеру в установке ЭХА каждый микрообъем солевого раствора соприкасается с поверхностью анода, где оказывается а электрическом поле напряженностью несколько миллионов вольт на сантиметр. В результате раствор подвергается мощному электронно-акцепторному воздействию и в нем синтезируются действующие вещества в форме сильных окислителей: ClO2 ; HClO ; ClO- ; ClO· ; Cl·; HO2 ; HO2· ; O3 ; O2· ; O2-·; H2O2 ; O2 ; Cl2 ; H· ; H3O+ ; O· ; OH· ; Cl2O ; ClO2- ; S2O82- ; C2O62-. Большая часть указанных соединений не может существовать вне воды в иной агрегатной форме. В этом отношении АН уникален по химическому составу. При этом в растворе гарантируется отсутствие диоксинов и каких-либо ксенобиотиков, создающих риск загрязнений внешней среды. В процессе униполярной электрохимической обработки АН становится активированным, то есть переходит в метастабильное состояние с повышенной реакционной способностью, обусловленной наличием сверх активных соединений и частиц, а также длительно существующими структурно-энергетическими возбуждениями. Это явление называется электрохимической активацией (ЭХА). Бактерицидная активность АН проявляется при суммарной концентрации сильных окислителей в исходном растворе 100 - 500 мг/л, что соответствует концентрациям 0,01 - 0,05%. Традиционные растворы хлорсодержащих дезинфекционных средств обычно используются в концентрациях 0,25 - 5%. Высокая эффективность АН при аномально низких концентрациях действующих веществ объясняется факторами ЭХА, а также присутствием сильных кислородсодержащих окислителей гипохлоритиона, хлорноватистой кислоты, надперекисного аниона кислорода, синглетного кислорода, пероксида водорода, гидроксильного радикала и других. Перечисленные соединения и частицы обладают высокой цитотоксичностью. Однако соматические клетки животных и человека имеют систему ферментной защиты от действия указанных факторов перекисного окисления, в то время как микробные клетки, особенно анаэробы лишены подобной защиты. Этот момент определяет высокую избирательность действия АН на микрофлору. Значения концентраций Сильных Окислителей в АН легко устанавливаются с помощью регулирования режима работы установки УХА. Определен режим обеззараживания воды плавательных бассейнов добавками АН с исходной концентрацией сильных окислителей 200 - 300 мг/л в пропорции АН: Вода = 1 : (500-1000) ежесуточно. Обеззараживание воды бассейна происходило при концентрации действующего начала 0,2 - 1,0 мг/л.

----Подобные системы обеззараживания работают уже в бассейнах Ижевска, Глазова, Лениногорска, Москвы, Кисловодска, Ессентуков и г. Лас-Вегас (Невада, США)... Наиболее совершенными конструкциями для получения ЭХА-воды являются в настоящее время электрохимические реакторы РПЭ, используемые в установках СТЭЛ. Реакторы РПЭ - это компактные, высокопроизводительные, надежные, простые в эксплуатации электрохимические системы. Установки СТЭЛ разрешены Министерством здравоохранения России для применения в лечебно- профилактических и санитарно-эпидемиологических учреждениях в качестве источников моющих, дезинфицирующих и стерилизующих растворов, в том числе и для бассейнов (письмо МЗ от 29.07.91 г.).

Бассейны г. Глазова

Методические рекомендации по применению нейтрального анолита для дезинфекции воды плавательных бассейнов

( http://www.izumrud.com.ru/stel/method/k_3.php)

1. Общие положения.

  1. Плавательные бассейны представляют собою объекты коллективного массового пользования, при котором неизбежно инфицирование воды, поэтому в целях профилактики инфекционных заболеваний бассейны и воду бассейнов подвергают очистке и обеззараживанию независимо от принятой системы заполнения бассейна, его назначения, типа бассейна, контингента посетителей.

  2. Предупреждение распространения инфекций осуществляется как мерами личной гигиены посетителей, обеспечением чистоты воды бассейна и подсобных помещений, так и соблюдением санитарно-гигиенического и санитарно-технического режимов эксплуатации бассейнов.

  3. Настоящие методические рекомендации регламентируют использование препарата - анолита, получаемого на установках электрохимической активации солевого раствора воды СТЭЛ-60 и СТЭЛ-80. Анолит - хлорсодержащее вещество, характеризующееся физико-химическими свойствами, позволяющими использовать его как заменитель хлорсодержащих препаратов, используемых для дезинфекции воды бассейнов.

  4. Методические рекомендации регламентируют получение анолита, контроль его качества по содержанию хлора, использование анолита для дезинфекции воды бассейна и контроль эффективности обеззараживания.

  5. Методические рекомендации предназначены для использования при дезинфекции воды бассейнов, вводимых в эксплуатации или эксплуатируемых бассейнов после тщательной очистки, промывки и дезинсекции подсобных помещений, чаши бассейна, фильтров, водопроводящей системы.

  6. Основным документом, регламентирующим меры личной гигиены, санитарно-гигиенические, противоэпидемические и санитарно-технические мероприятия, является "Рекомендации по обеззараживанию воды, дезинфекции подсобных помещений и санитарному режиму эксплуатации купально-плавательных бассейнов", № 1229-75 от 19.03. 1975 г.

  7. Очистку и дезинфекцию воды и подсобных помещений бассейна проводит персонал бассейна при систематическом лабораторно-производстственном контроле на базе производственной лаборатории при систематическом контроле санитарно-эпидемиологической службой.

  8. Ответственность за соблюдение санитарно-гигиенического режима эксплуатации плавательных бассейнов и использование анолита в качестве дезинфектанта лежит на администрации бассейна.

2. Порядок работы и эксплуатации установки типа СТЭЛ для получения дезинфицирующего раствора анолита.

  1. Подготовка установки к работе при первом использовании осуществляется в соответствии с положениями Паспорта по эксплуатации установки, с которым необходимо познакомиться перед началом эксплуатации. Ниже приводится принципиальный порядок работы на установках типа СТЭЛ.

  2. Принцип получения анолита с дезинфицирующими свойствами заключается в электрохимической активации солевого раствра, содержащего комплекс радикалов разных форм атомарного кислорода, хлора, хлорной, хлорноватистой кислот и т.д.

3. Аппаратура, материалы, реактивы.

    Для получения анолита на установках СТЭЛ используются:

  1. натрий хлористый по ГОСТ 4233-77, ГОСТ 13830-84 или пищевая поваренная соль ТУ 18-11-3-83, ТУ 10-04. 00966671-333-92 или аналогичные им,

  2. вода питьевая по ГОСТ 28248-82,

  3. емкости из электроизоляционного материала с плотными крышками для приема, накопления и хранения получаемого раствора анолита,

  4. мерная посуда по ГОСТ 1770-74 объемом 1 л,

  5. секундомер /допускается применение часов с секундной стрелкой,

  6. 10% уксусная кислота по ГОСТ 61-65), или 5% - 10% соляная кислота по ГОСТ 3118-77.

4. Порядок работы.

----Приготовить исходный раствор хлористого натрия /поваренной или технической соли/, с концентрацией 15% , 150 г/дм куб. Для этого в водопроводной воде растворить требуемую навеску соли и профильтровать исходный полученный раствор через 2 слоя марли. Залить приготовленный раствор в емкость. Следить затем, чтобы раствор в емкости во время работы установки не кончался. Для получения необходимого большого объема раствора необходимо постоянно добавлять в емкость водно-солевой раствор той же концентрации.

  1. Порядок включения установки.
    Перед начался работы убедиться, что из крана течет чистая вода, убедиться в отсутствии протечек в установке. Добиться, путем регулирования напора воды, необходимого суммарного расхода анолита и католита в 60 л/час. Измерения производятся дозированном в мерную емкость 1 л с учетом времени по секундомеру. Скорость подачи воды должна составлять 1 л/мин. Перед включением электопитания убедиться, что кран подачи солевого раствора перекрыт. Включить электрический ток ( положение переключателя - 16 в). Установить по амперметру величину тока 8 ампер для получения необходимой концентрации активного хлора в анолите. Это достигается путем постепенного открытия крана подсоса солевого раствора.

  2. Порядок выключения установки.
    Перекрыть кран подсоса солевого раствора. Выключить электрический ток. Открыть кран подсоса солевого раствора и кран перекрытия подачи католита. Опустить шланги выхода католита, анолита и подсоса солевого раствора в одну емкость и промыть в течение 5 - 7 мин чистой проточной водой.

  3. Обязательно вести журнал учета количества получаемого дезинфицирующего раствора. Через каждые 400 л полученного дезинфицирующего раствора, установку необходимо промывать 1-2 л раствора 10% уксусной или 5 - 10% соляной кислоты. Промывка осуществляется подачей раствора кислоты в Трубку выхода анолита, выход раствора отработанной кислоты - через трубку выхода католита. При этом все остальные трубки установки перекрыты.

  4. При подключении установки в систему подачи дезинфицирующего раствора через дозатор в смеситель бассейна следует предусмотреть систему автоматического контроля напора воды водопроводной системы и силы тока, которые обеспечат подачу дезинфицирующего раствора анолита с контролируемыми, заданными параметрами концентрации хлора. Для этого устанавливается реле автоматической регуляции силы тока на выпрямителе СТЭЛ, обеспечивающий после регуляции режима работы установки, заданный ток силой 8 А. С целью стабилизации давления воды, подаваемой на установку и контроля за ним, на входе в реактор устанавливается электроконтактный манометр с редуктором, автоматически регулирующую давление и, соответственно подачу воды. Эти параметры /сила тока и расход воды/ должны жестко регулироваться и контролироваться при подаче дезинфектанта - анолита с целью получения постоянной, заданной концентрации хлора.

5. Метод контроля качества анолита.

  1. Сущность метода.
    Метод основан на окислении йодида калия активным хлором до йода, который титруют тиосульфатом натрия. Озон, нитриты, окиси железа марганца и другие соединения в кислом растворе не выделяют йод из йодистого калия, поэтому нейтральный анолит подкисляют раствором соляной кислоты. Если анолит кислый, со значением рН 4,5 и менее, его подкисление не обязательно. Йодометрический метод предназначен для анализа проб с содержанием активного хлора 0,3 мг/дм куб и более.

  2. Аппаратура, материалы и реактивы.
    - Посуда мерная, лабораторная, стеклянная по ГОСТ 1770-74 и ГОСТ20292-74 вместимостью;
    - колбы мерные 100 и 1000 мл;
    - пипетки 5, 10, 25 мл; бюретка о краном 25, 50 мл.
    - Колбы конические с пришлифованными пробками вместимостью 250 мл по ГОСТ 2533б-82.
    - Калий йодистый по ГОСТ 4232-74, х.ч. в кристаллах.
    - Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
    - Хлороформ (три-хлорметан). Кислота соляная по ГОСТ 3118-77 плотностью 1,19.
    - Крахмал растворимый по ГОСТ 10163-76.
    - Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия) в фиксаналах норма-дозы для приготовления образцового раствора 0,1 н.
    При использовании тиосульфата натрия кристаллического, после приготовления 0,01 н раствора определяют поправочный коэффициент по ГОСТ 18190-72. При использовании тиосульфата в фиксаналах норма-дозы, поправочный коэффициент равен 1. Все реактивы, используемые в анализе, должны быть квалифицированы как чистые для анализа (ч.д.а.).

  3. Подготовка к анализу.
    Приготовление 0,1 н раствора тиосульфата натрия.
    По инструкции фиксанал норма-дозы растворяется в свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воде, объем доводится до 1 л.
    Приготовление 0,01 н раствора тиосульфата натрия.
    100 мл 0,1 н раствора тиосульфата натрия разбавляют свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной водою и доводят раствор до 1 л. Раствор применяют при содержании активного хлора в пробе более 1 мг/дм куб.
    Приготовление 0,5% раствора крахмала.
    0,5 г растворимого крахмала смешивают с небольшим объемом холодной дистиллированной воды и приливают к 100 мл кипящей дистиллированной воды и кипятят несколько минут. После охлаждения консервируют добавляя несколько капель хлороформа.

  4. Проведение анализа.
    В коническую колбу насыпают 0,5 г йодистого калия, растворяют его в 1-2 мл дистиллированной воды, приливают 5 мл соляной кислоты 1 : 4, объем раствора доводят до 200 мл и приливают 10 мл анолита. Перемешивают, помещают в темное место. Через пять минут выделившийся иод оттитровывают 0,01 н раствором тиосульфата натрия до соломенно-желтого цвета, добавляют 5 мл крахмала и продолжают титровать до исчезновения синей окраски

  5. Обработка результатов.
    Содержание суммарного остаточного хлора (X), в мг/дм. куб. вычисляют по формуле: Х= (У *К* 0,355* 1000)/10 мг/дм3, где У - объем 0,01 н раствора тиосульфата, израсходованного на титрование, мл; К - поправочный коэффициент нормальности раствора тиосульфата натрия, равного 1 при использовании образцового стандарт титра; 0,355 - содержание активного хлора, соответствующее 1 мл 0,01 н тиосульфата натрия, 1000 - коэффициент пересчета содержания активного хлора на дм куб; 10 - объем анолита в мл, взятого для исследования.

  6. Пример использования метода определения активного хлора в анолите.
    При титровании 10 мл анолита, взятого для анализа, пошло 13 мл 0,01 н раствора тиосульфата натрия. Содержание активного хлора в анолите; X = 13 *1*0355*1000 /10 = 461,5 мг/дм куб. активного хлора в анолите.

6. Метод хлорировании воды бассейна анолитом.

  1. Сущность метода.
    Хлорирование воды бассейна анолитом, как и любым другим хлорсодержащим препаратом, должно базироваться на предварительном определении хлорпоглощаемости воды, расчете рабочей дозы анолита, вносимого вводу бассейна, определении остаточного количества хлора в воде, которое не должно быть ниже санитарной нормируемой для бассейна дозы (0,5- 0,7 мг/дм куб) и контроле остаточного хлора в воде во время эксплуатации бассейна.

  2. Аппаратура, материалы и реактивы.
    Те же, что используются при контроле качества анолита (см раздел 5.2).

  3. Определение хлорпоглощаемости хлора анолита водою.
    Берется три литровых колбы, в которые наливается по литру испытуемой воды бассейна. В колбы последовательно вносятся три дозы анолита в объемах, содержащих 1, 2, 3 мг активного хлора. Методика поясняется на примере. Колба № 1 вносится 1 мг хлора - или 2,2 мл анолита, колба № 2 вносится 2 мг хлора - или 4,3 мл анолита, колба № 3 вносится 3 мг хлора - или 6,5 мл анолита. Расчеты приводятся из примера, изложенного выше по определению активного хлора в анолите. Содержимое колб тщательно перемешивается и выдерживается в течение 30 мин - времени регламентированном для контакта воды с хлором , обеспечивающим обеззараживающий эффект. Через 30 мин контакта определяется иодометрическим методом количество остаточного, не связавшегося хлора. В нашем примере: на титрование остаточного хлора в первой колбе пошло 0,2 мл тиосульфата, во - второй 1,3, в третьей 3,9, что при расчете остаточного хлора дало величины 0,07 мг/дм куб, 0,462 мг/дм куб, 1,385 мг/дм куб. Во второй колбе получен результат наиболее близкий к санитарной дозе остаточного хлора. Хлорпоглощаемость воды составляет 2 мг-- 0,462 мг = 1,538 мг. Рабочая доза составляет хлорпоглощаемость воды плюс санитарная доза остаточного хлора или: 1,538 мг+0,5 мг = = 2,04 мг/дм куб активного хлора или в пересчете на объем анолита, содержащего 461,5 мг активного хлора на 1 дм куб 4,42 мл. При известном и заданном объеме бассейна производят перерасчет объема анолита на объем бассейна и вводят его необходимое количество с помощью дозатора или автоматического дозатора СТЭЛ.

7. Контроль за эффективностью проведения дезинфекции воды бассейна анолитом.

----Остаточный хлор проверяется в воде бассейна через каждый час. При необходимости проводится перерасчет с учетом хлорпоглощаемости воды и введением необходимой дозы анолита для обеспечения санитарной нормы остаточного хлора.

    Методические рекомендации разработаны:

  1. Санкт-Петербургский городской центр Госсанэпиднадзора России. Зав. отделом коммунальной гигиены Ткачева В.М.
  2. Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова. Профессор кафедры коммунальной гигиены СПбГМА им. И.И .Мечникова, д.м.н., Торопков В.В., к.м.н., доцент Пересыпкин О.И., ассистент Зубова Т.Ф..

УТВЕРЖДАЮ: Главный государственный санитарный
врач центра госсанэпиднадзора г. Санкт-Петербурга
Курчанов В.И.
1995 г.
Санкт-Петербургский городской центр Госсанэпиднадзора РОССИИ