Движение — это жизнь. Однако для воды в бассейне парадоксальным образом все наоборот. Она должна находиться в движении не менее 12 часов в сутки, чтоб в ней не развивалась жизнь в виде микроорганизмов. Вода, циркуляция которой обеспечивается насосом, проходит через фильтр, установку ультрафиолетового обеззараживания, обрабатывается химическими реагентами и возвращается в чашу бассейна.
Физика с химией
Хорошая циркуляция способствует тщательному перемешиванию химических препаратов с водой по всему объему бассейна, препятствуя появлению в нем мертвых зон — мест, где вода застаивается и недостаточно взаимодействует с химикатами (и где начинают активно развиваться микроорганизмы и водоросли). Она поддерживает качество воды на уровне требований СанПиН 2.1.2.1188-03 («Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды. Контроль качества»), по которым вода практически соответствует питьевой — СанПиН 2.1.4.1074-01 («Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»).
Поскольку концентрация различных загрязнений, попадающих из окружающей среды и вносимых купающимися в бассейн, наиболее высока в верхнем слое воды, именно этот слой через переливной желоб или с помощью скиммера проходит фильтрацию.
В переливном бассейне вода возвращается в чашу через донные форсунки, и ее восходящий поток вытесняет загрязнения в переливной желоб, расположенный по периметру или вдоль нескольких стен чаши.
Возвратные форсунки в скиммерных бассейнах чаще всего устраивают в стенках чаши.
Скиммер представляет собой заборное устройство (камеру, подобную гроту). Он рассчитан на определенную площадь водосбора (30–40 м²), поэтому для охвата всей поверхности водного зеркала могут потребоваться несколько скиммеров.
Оба способа «водосбора» позволяют производить фильтрацию постоянно, независимо от того, купается кто-либо в бассейне или нет. Фильтры механически удаляют из воды различные видимые загрязнения. Но в ней находится и множество мелких взвешенных частиц, в том числе органического происхождения. Чтобы они задерживались фильтром, их просто надо увеличить в размерах. Для этого в воду бассейна добавляют коагулянты, способствующие слипанию мелких частиц в более крупные.
Комбинирование механических способов очистки с химическими помогает предотвратить помутнение воды и удалить из нее мельчайшие частицы.
Главный дуэт
Механическая фильтровальная установка состоит из емкости («бочки») с фильтрующим материалом и насоса, прокачивающего через нее воду.
«Бочку» для фильтра изготавливают из прочного, устойчивого к коррозии, в том числе под воздействием ударных доз хлора, и безопасного для человека материала — стеклопластика или нержавеющей стали.
«Бочку» заполняют сыпучим материалом или оснащают картриджными пластиковыми вставками. Картриджи собираются из полипропиленовых пластин c микроскопическими отверстиями. Такая конструкция подразумевает многократное использование. Чтобы эффективность фильтрации не уменьшалась, картриджи периодически промывают — процедура производится вручную в отличие от обратной промывки насыпных фильтров.
Фильтрующим материалом чаще всего служит кварцевый песок. Сыпучие материалы, предназначенные для использования в фильтрах, калибруют по размеру частиц с помощью просеивания. Так, кварцевый гравий в качестве фильтра имеет размеры зерен 3–5 мм, а кварцевый песок — 0,4–0,8 мм.
Вместо песка сейчас применяется и так называемое активное фильтрующее вещество — AFM, способное задерживать частицы размером до 5 мкм, что улучшает качество фильтрации. К тому же это особым образом обработанное стекло устойчиво к биологическому обрастанию — данное свойство существенно продлевает срок его службы по сравнению с песочной засыпкой.
Чтобы работающие в паре насос и фильтр смогли обеспечить нужную эффективность фильтрации, они должны соответствовать друг другу по определенным параметрам.
Подбор насосно-фильтровальной установки осуществляется, исходя из объема воды в бассейне, площади зеркала воды, количества купающихся, времени полного водообмена (прохождения через фильтр всего объема воды бассейна), а также выбранного способа обеззараживания воды. Толщина фильтрующего слоя обычно составляет 0,5–1 м, а скорость фильтрации не должна существенно превышать 50 м/ч для частных бассейнов и 30 м/ч для общественных.
В составе самого насоса имеется префильтр для предварительной (или грубой) очистки, задача которого — улавливать загрязнения крупных размеров. Именно в него первым делом попадает вода из скиммера или переливного бака бассейна.
Сигналы к обновлению
В начале своей работы фильтр имеет максимальную фильтрующую способность. Но со временем он загрязняется веществами, попадающими в воду бассейна. Естественно, это приводит к уменьшению его фильтрующей способности, росту гидравлического сопротивления и увеличению нагрузки на двигатель насоса. Сигналом, свидетельствующим о засорении фильтра и о необходимости проведения профилактических мероприятий, служит давление на его входе. Современные насосы оборудованы тепловой защитой, и в критической ситуации двигатель будет отключен автоматически. Но лучше среагировать на индикацию повышенного давления и заменить картридж или промыть засыпку. Последняя процедура в фильтровальных установках, оснащенных интеллектуальными блоками, производится автоматически.
Микропроцессорные контроллеры обрабатывают не только информацию об изменившемся состоянии фильтра, но учитывают и параметры, связанные с дезинфекцией, требуемую интенсивность циркуляции, а также режим работы установки, который может быть одним из следующих:
• основной рабочий режим (прокачивание воды через слой фильтрующего материала и ее возврат обратно в чашу бассейна);
• обратная промывка (очистка фильтра обратным потоком воды и ее удаление в канализационную систему);
• уплотнение фильтрующей загрузки (сброс первого фильтрата в канализацию);
• пропуск циркулирующей воды мимо фильтра, что требуется при необходимости быстрого перемешивания воды с реагентом;
• полный слив воды из чаши бассейна (в этом процессе фильтр не задействуется, и вода мимо него уходит в дренаж или канализацию).
Активность бактерий — еще один фактор, способный увеличить нагрузку на фильтр. В теплой воде они размножаются очень быстро — популяция удваивается каждые полчаса. А значит, через сутки из одной-единственной бактерии могут развиться миллионы. Разумеется, такой рост не происходит в плавательных бассейнах, где его ограничивает скудость питания. Но это объясняет, почему в плавательных и гидромассажных бассейнах с большим числом пользователей проблемы с песчаными фильтрами возможны уже через несколько месяцев. Рост бактерий замедляется при уменьшении доступного питания. Поэтому важно, чтобы пользователи перед посещением бассейна хорошо мылись под душем. В некоторых странах надо фильтровать водопроводную воду для удаления из нее фосфатов и органических компонентов.
Моющие средства и поверхностно-активные вещества не должны попадать в воду ни при каких обстоятельствах. Производительность фильтра следует оптимизировать для удаления максимума органики. Эффективные коагуляция и хлопьеобразование позволяют отфильтровать мельчайшие твердые частицы и даже растворенные вещества. В плавательных бассейнах используются, например, флокулянты на основе полихлорида алюминия или их эквиваленты. Коагуляция и хлопьеобразование уменьшают объем питательных веществ, доступных для бактерий, что замедляет их размножение и снижает выработку трихлорамина, ответственного за неприятный, хлорный запах в бассейне.
При эксплуатации фильтра важно исполнять «букву инструкции». Но и в нее могут быть привнесены нюансы. Ведь зараженность фильтровального слоя бактериями происходит также и за счет их роста на попавших в слой твердых инородных телах. Поэтому будет не лишним регулярно подвергать фильтр обратной промывке, даже если перепад давления свидетельствует об отсутствии необходимости в ней. Уже через неделю качество воды может ухудшиться из-за инородных тел, застрявших в фильтре. Обратную промывку специалисты советуют проводить раз в неделю, в крайнем случае — никак не реже одного раза в две недели. Эффективность фильтра независимо от загруженного в него материала обратно пропорциональна скорости фильтрования. Чем медленнее течет вода через него, тем лучше. Для плавательных бассейнов идеальная скорость фильтрования составляет менее 15 м/час.
Не менее важно убедиться, что после обратной промывки из фильтра удалены все скопившиеся там твердые инородные тела, служащие пищей для бактерий.
Дислокация
Фильтровальное оборудование бывает как напольным, так и навесным. Первое — это стационарные фильтровальные установки, подобранные для конкретного бассейна на этапе проектирования. Как правило, их монтируют ниже уровня воды, недалеко от бассейна, в технических помещениях или просто в приямках.
Навесные картриджные установки чаще используются в уже готовых бассейнах с небольшим объемом воды. Они комплектуются всем необходимым для забора воды из чаши и ее возврата после очистки. С помощью специальной оснастки их закрепляют на борту. В этом случае не нужно заранее беспокоиться о проектировании и монтаже закладных элементов, однако у такого подхода есть и недостаток — вода перемешивается менее тщательно, поскольку забор и возврат производятся в одной точке.
Принцип работы системы водоподготовки плавательного бассейна
Вода с поверхности чаши поступает в скиммер, а с ее дна — в форсунку донного слива. Оба потока по трубопроводам подаются в песчаный фильтр. Затем очищенная вода по трубам попадает в нагреватель. А из него, обогнув борта чаши, вновь поступает в бассейн — через подающие форсунки, установленные на противоположной от скиммера стенке.
Комментарии специалистов
Александр Гладилин
«Решив строить бассейн, вы должны принять к сведению два ключевых аспекта.
Во-первых, бассейн — сооружение дорогостоящее, причем зачастую (хотя и не всегда) чем выше стартовые вложения, тем больше удовольствия вы получите, когда объект будет запущен в эксплуатацию.
Во-вторых, бассейн — сложное гидротехническое сооружение, требующее профессионального проектирования, качественного воплощения проекта и постоянного обслуживания. В бассейне нет мелочей, в нем все взаимосвязано. Но главное, на чем нельзя ни в коем случае экономить, — это качество воды, от которого зависит ваше здоровье. Безусловно, важны оборудование и препараты, используемые для дезинфекции, но основополагающим фактором является система фильтрации. Для ее оптимального функционирования требуется рассчитать диаметры трубопроводов, правильно расположить устройства забора и возврата воды (чтобы избежать застойных зон) и подобрать соответствующие фильтр(ы) и насос(ы). В настоящее время на рынке бассейнового оборудования представлены разные технологические решения, способные привести к желаемому результату — кристально чистой воде. Главное — все правильно спланировать и относиться к системе водоподготовки не как к набору отдельных деталей, а именно как к единой системе».
-
Дмитрий Ковалетов
«Мы предлагаем полностью собранные и готовые к эксплуатации фильтровальные установки для бассейнов — шесть модификаций производительностью от 4 до 14 м³/ч.
«Контек-Гидропласт» производит для них скоростные напорные песчаные фильтры, которые удовлетворяют самым взыскательным требованиям, предъявляемым к очистке воды коммерческих, частных, детских, медицинских и других бассейнов.
Корпуса фильтров, изготавливаемые из полиэстера, армированного стекловолокном, прочны, устойчивы к коррозии и долговечны — гарантия на них составляет 5 лет. Они выдерживают воздействие вакуума, повышенного давления и многочисленных (более 30 тыс. циклов) циклических нагрузок по режиму от 0 до 2 атм. Разрушающее напряжение в несколько раз превышает рабочее давление в корпусе фильтра — наши изделия не боятся значительных бросков давления воды в водопроводных сетях.
Внутренние элементы фильтра (рассекатели, патрубки и т.д.) закупаются у ведущих мировых производителей.
Фильтрующим материалом служит кварцевый песок, прекрасно очищающий воду бассейна от загрязнений и делающий ее кристально чистой.
Установки комплектуются 6-ходовым вентилем, который может быть не только ручным, но и автоматическим.
Насосно-фильтровальные установки от «Контек-Гидропласт» предназначены для эксплуатации как выше, так и ниже уровня воды в бассейне, то есть они подходят и для скиммерных, и для переливных бассейнов».
-
Михаил Струков
«Фильтровальные емкости BEHNCKE сделаны из полиэфирной смолы, армированы стекловолокном, оснащены встроенным форсуночным дном и обеспечивают 100-процентное использование площади фильтрации и высоты фильтрующего слоя. Совсем иные характеристики у установок без такого дна. Там вода, выбирающая путь с меньшим сопротивлением, будет в основном протекать по центру фильтра, а не по периферии. Поэтому органические вещества, скопившиеся на его краях, останутся на съедение бактерий, которые своими выделениями склеивают песок. Снаружи кажется, что фильтр работает, но на самом деле очистка воды производится лишь в центре фильтрующего слоя.
При вскрытии такого фильтра можно увидеть и неодинаковую высоту фильтрующего слоя, и комки песка, и сквозные дыры в нем, что свидетельствует о неработоспособности фильтра. Вот почему так важен фильтр с дюзовым дном, где вода протекает равномерно через весь его объем, увеличивая эффективность фильтрации на 25%. Автоматический клапан обратной промывки — еще одно средство улучшения ее качества и сокращения длительности процесса, что экономит и электроэнергию, и расход воды. Высокие показатели достигаются благодаря полноценному проходному сечению трубы в клапане (в обычных фильтрующих установках это сечение сокращается почти вдвое, и для одной промывки приходится включать насос до 4 раз).
Немаловажен и состав фильтрующего материала. Песок уходит в прошлое. Новая разработка фирмы Dryden Aqua активный фильтрующий материал AFM (не путать с битым стеклом) эффективно противодействует развитию колоний бактерий, что во много раз снижает бактериальную зараженность по сравнению с сопоставимыми песчаными фильтрами. Применение AFM значительно повышает качество воды и уменьшает количество образующегося трихлорамина».
-
Диана Князева
«Ручной 6-позиционный вентиль, располагаемый на емкости засыпного фильтра или рядом с ней, задает режим работы фильтровальной установки, то есть направление потоков воды через колбу фильтра. Такова практика при оснащении частных бассейнов. В общественных, оборудование для которых отличается и габаритами, и производительностью, приходится монтировать для этой цели крановую группу — несколько кранов, комбинация положений которых определяет режим работы фильтровальной установки.
В зависимости от положения ручки вентиля фильтровальная установка находится в одном из следующих режимов работы:
• FILTER — фильтрация, вода проходит сверху вниз;
• BACKWASH — промывка фильтрующего материала (кварцевого песка), вода подается снизу вверх;
• RINSE — уплотнение фильтрующего материала, применяется после промывки для удаления в канализацию воды с «взбудораженным» песком;
• WASTE — опорожнение бассейна: вода через донный слив прокачивается насосом и, не попадая на фильтрующий песок, уходит в канализацию;
• RECIRCULATE — рециркуляция: вода, минуя фильтр, подается обратно в бассейн. Как правило, применяется для ускорения процесса перемешивания химреагентов;
• CLOSED — все три отверстия вентиля закрыты изнутри уплотнительными резинками. Обычно это положение устанавливают перед консервацией в отсутствии фильтрации;
• WINTER — зимнее хранение (дополнительная позиция вентиля): все отверстия в клапане открыты, воды в нем нет.
Кроме ручных вентилей существуют и автоматические, выполняющие аналогичные функции под управлением установленных в них механических или электронных часов, а в отдельных моделях — по датчику давления (при превышении заданных параметров)».
-
Дмитрий Перепросов
«Фильтровальная установка — это «мусорное ведро» системы водоподготовки. Ее очистка производится при переводе фильтра в режим промывки.
Эффективность фильтрации зависит от взаимодействия составных частей системы водоподготовки бассейна, от того, достаточно и регулярно ли очищается фильтрующий материал. На параметры воды и полноценную работу фильтровальной установки влияют главным образом:
• характер загрязнения (размер, вес, консистенция и т.д.);
• коагуляция (соединение мелких загрязнений в более крупные, улавливаемые механическими фильтрами);
• скорость фильтрации;
• вид фильтрующего материала;
• своевременная промывка (чистка) фильтра;
• конструктивное исполнение фильтра.
Долгосрочная и надежная работа оборудования, исключающая возможность размножения микробов, достигается за счет следующих профилактических и технологических мероприятий:
• подбора скорости фильтрации (для частных бассейнов — 50 м³/ч/м², для общественных — 30 м³/ч/м², для детских — 20 м³/ч/м²);
• обеспечения достаточной скорости подачи воды для промывки фильтра;
• подачи промывочной воды без сильной струи (например, с использованием диффузора, рассекающего поток) — так сохраняется высокая скорость промывки и в то же время исключается вымывание фильтрующего материала.
Только при соблюдении всех перечисленных требований и использовании фильтрующего материала с адсорбционными свойствами мы можем назвать фильтр высокопроизводительным. Применяемые нами многослойные фильтры Ospa и Technol относятся к устройствам данной категории».
-
Вячеслав Харченко
«Устройство песочного фильтра довольно простое, и при сравнении фильтров разных производителей отличия кажутся незначительными. Специалисты компании Pentair Water усовершенствовали конструкцию песочного фильтра, применив запатентованную ими технологию ClearPro Technology. Высокий уровень очистки воды достигается благодаря новым дренажным патрубкам, выполненным из керамического микропористого материала. Качество фильтрации повышается в четыре раза по сравнению с обычными песочными фильтрами. Если песок задерживает частицы размером больше 40 мкм, то упомянутые дренажные патрубки — 5 мкм.
В результате в бассейне обеспечивается кристальная чистота вода — за счет того, что технология ClearPro Technology объединяет качественную очистку воды на уровне диатомитового фильтра и функционал песочного фильтра.
В новой серии фильтров Triton II от компании Pentair Water инновационные решения по повышению качества очистки воды дополнены современной системой автоматической обратной промывки ProValve. Автоматические клапаны для фильтров не являются новинкой, и тем не менее новые клапаны для фильтров ProValve благодаря пневматическому приводу существенно превосходят по надежности и цене все существующие аналоги».
