Очистка и обеззараживание воды в бассейнах с помощью озонирования и ультрафильтрации 

Принципиальная схема

Ультрафильтрационные мембраны

Ключевым элементом любой ультрафильтрационной системы очистки воды являются мембранные элементы, поэтому от выбора типа мембран, конструкции мембранных модулей и режима их работы будет зависеть успех работы всей установки. 

Ультрафильтрация – это баромембранный процесс, заключающийся в том, что жидкость под давлением «продавливается» через полупроницаемую перегородку. Размер отверстий (пор) ультрафильтрационных мембран лежит в пределах 0,01–0,1 мкм. Главное отличие мембраной фильтрации от обычного объемного фильтрования в том, что подавляющее большинство всех задерживаемых веществ накапливается на поверхности мембраны, образуя дополнительный фильтрующий слой осадка, который обладает своим сопротивлением.

Наиболее экономичный режим работы ультрафильтрационных установок – «тупиковый», когда вся исходная вода пропускается через мембрану. В ряде случаев для борьбы с ростом осадка над поверхностью мембраны создают дополнительный поток из обрабатываемой жидкости, который размывает накапливающийся осадок. Для более эффективного удаления загрязнений с поверхности и из пор мембраны используют метод обратных промывок, при котором очищенную воду (фильтрат) пропускают через мембрану в направлении, обратном направлению фильтрования. Такие промывки производятся намного чаще, чем промывки обычных фильтров с зернистой загрузкой – от 1 до 5 раз в час, но их продолжительность составляет всего 10–30 секунд, поэтому объем сбрасываемой воды составляет 2–5 % от объема фильтрата.

В процессе длительной работы производительность мембранных аппаратов постепенно уменьшается, т. к. на поверхности и в порах мембраны сорбируются различные вещества и отлагаются частички загрязнений, увеличивающие общее гидравлическое сопротивление мембранных аппаратов. Для восстановления первоначальной производительности несколько раз в год проводится химическая промывка мембранных аппаратов специальными кислотными и щелочными реагентами для удаления накопленных загрязнений.

Таким образом, основные задачи при проектировании мембранных установок – это подбор оптимального типа мембран в зависимости от состава исходной воды и определение оптимального режима эксплуатации мембранной установки, при котором загрязнение мембран было бы минимальным. 

Применение ультрафильтрации совместно с озонированием

Метод ультрафильтрации позволяет создавать на его основе компактные, полностью автоматизированные установки, простые и удобные в эксплуатации. Главные задачи, которые решаются с помощью таких установок – удаление мутности и обеззараживание воды.

Основное направление в качестве альтернативы традиционным методам обеззараживания и подготовки оборотной воды бассейнов – использование ультрафильтрации совместно с озонированием 

Задачей такой системы очистки является безреагентное обеззараживание и осветление воды при периодических повышениях мутности и микробиологической загрязненности воды.

Используя ультрафильтрацию и озонирование вместо традиционной схемы водоподготовки, включающей коагуляцию, отстаивание и многоступенчатое фильтрование, можно получить воду с очень низким содержанием взвешенных и коллоидных веществ. 

Главное достоинство применения данной технологии заключается в возможности получения высоких эффектов очистки без использования дополнительных стадий обработки воды и реагентов.

Другое достоинство данной технологии – ее гибкость, возможность адаптироваться к изменяющемуся качеству исходной воды. Наконец, одним из решающих факторов является высокая степень обеззараживания воды в сочетании с высокой надежностью сохранения этого показателя в процессе эксплуатации. Извлечение из воды микроорганизмов происходит на основе ситового механизма, что гарантирует высокую эффективность этого метода.

Обычные ультрафильтрационные мембраны с размером пор 0,01 мкм служат надежным барьером для патогенных микроорганизмов и вирусов. Они позволяют достичь 99%-го удаления вирусов и цист патогенных микроорганизмов и практически 100%-го задержания бактерий и простейших.

Ультрафильтрационные мембраны обеспечивают более тонкую очистку воды от взвешенных и коллоидных веществ, чем скорые фильтры, и вместе с тем позволяют обрабатывать воду с высокой мутностью без ухудшения качества фильтрата. Этот эффект достигается благодаря особой конструкции мембранных аппаратов и применению различных режимов их эксплуатации. Низкий расход промывных вод (обычно не более 5 %) делает эту технологию более привлекательной.

Использование мембранных установок с озонированием позволяет отказаться от первичного хлорирования, что, соответственно, снижает опасность образования хлорорганических соединений;

Важные преимущества озонирования: 

1. Озон способствует флокуляции (укрупнению) органических загрязнений, что делает их нерастворимыми и таким образом увеличивается эффективность песчаных фильтров бассейна. Окисление озоном непосредственно разлагает органические загрязнения.  
2. Будучи более сильным окислителем, чем хлор, озон является более эффективным дезинфектантом. Грамотно установленная система очистки бассейна с правильно подобранным циклом озонирования убивает все бактерии и вирусы, а также, плесень и паразитов.  
3. После озонирования, т.е. обеззараживания бассейна весь неиспользованный озон медленно превращается в обыкновенный кислород и остается растворенным в воде до момента насыщения воды кислородом. В бассейне вода выглядит невероятно чистой, сверкающей и привлекательной.  
4. Если нерастворенный газообразный озон легко отделяется от обработанной воды, то пары хлора постоянно находятся над поверхностью воды бассейна. Неизвестны какие-либо негативные последствия после плавания в бассейне, вода которого прошла обработку озоном. Системы озонового оборудования бассейнов обеспечивают безопасные остаточные концентрации озона над поверхностью воды.  
5. Правильно выбранная система озонирования оправдывает расходы по ее покупке уже через 1,5-2 года за счет экономии средств на химикаты и очистительные процедуры. Польза здоровью от такой системы вряд ли может быть измерена в денежном выражении. Важным преимуществом является также эстетическая полноценность озонирования бассейна: вода прозрачная и голубая. 

Хотя озон стал известен благодаря своим преимуществам по сохранению здоровья людей посещающих водные бассейны, также, он используется в несчетном количестве больниц и реабилитационных центров.

Ультрафильтрационная технология очистки воды успешно применяется в пищевой, химической, микробиологической и других отраслях промышленности. Эта технология идеально подходит для очистки оборотной воды бассейнов и способна заменить песчаные и мультимедийные фильтры.

Переход к ультрафильтрации вызван рядом причин, прежде всего – неудовлетворительным качеством очистки воды, связанным с ограниченными возможностями существующих фильтров. Песчаные зернистые фильтры, входящие в состав всех станций водоподготовки, часто не в состоянии задержать очень мелкие частички, болезнетворные бактерии и вирусы, обычно развивающиеся в этих фильтрах. Именно на ультрафильтрационные мембраны «возложили» обязанность доочистки воды, ведь эти мембраны имеют поры размером 0,01 микрон, позволяющие задерживать бактерии и вирусы. 

При выборе типа и мощности установки озонирования необходимо учитывать конструктивные особенности конкретного бассейна: размеры, производительность, системы фильтрации воды, количество скиммеров или переливных бортов и, особенно расположение, и количество форсунок подачи очищенной воды.

• DIGIDROL