магистр работа


Харківський національний університет міського
господарства ім. О.М. Бекетова
Факультет інженерної екології міст
Кафедра Водопостачання, водовідведення
і очищення вод
Пояснювальна записка
до атестаційної роботи
магістра
на тему «ПІДГОТОВКА ВОДИ ДЛЯ БАСЕЙНІВ»
Виконав: студент 5-го курсу,
групи МРВВР 2008 – 1
напряму підготовки 6.060103 Гідротехніка (Водні ресурси)»,
спеціальності 8.06010108 «Водопостачання та водовідведення»
Зубко О.О.
Керівник доц.,к.т.н. Ткачев В.О
Рецензент доц. Благодарна Г.І.
Харків - 2013 року
Форма № Н-9.01
Харківський Національний Університет Міського Господарства ім. О.М. Бекетова
Факультет Інженерної екології міст
Кафедра Водопостачання, водовідведення та очищення вод
Освітньо-кваліфікаційний рівень Магістр
Напрям підготовки 060103 «Водні ресурси»
Спеціальність 8.06010302 «Раціональне використання і охорона водних ресурсів»

ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедри проф. Душкін С.С.
__________________________
“____” _______________2013 року
З А В Д А Н Н Я
НА МАГІСТЕРСЬКУ РОБОТУ СТУДЕНТЦІ
Зубко Оксані Олександрівні
1. Тема роботи Підготовка води для басейнів
керівник роботи Ткачов Вячеслав Олександрович, канд. техн. наук, доцент затверджені наказом вищого навчального закладу від 07 березня 2013 року № 318-03
2. Строк подання студентом роботи - 31 травня 2013 р.
3. Вихідні дані до роботи: 3.1. Відомості про кількість та якість вихідної питної води потрапляючої до басейнів. 3.2. Вимоги до якості очищеної питної води потрапляючої до басейнів. 3.3. Виконати аналітичний огляд літератури з питань поліпшення якості очищеної питної води потрапляючої до басейнів та методів знезараження такої води. 3.4. Провести дослідження по зниженню у питної води, потрапляючої до басейнів, розчинних органічних сполук та вибору метода знезараження води для басейна.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити):
4.1. Аналітичний огляд літератури з питань поліпшення якості очищеної питної води потрапляючої до басейнів та методів знезараження такої води.
4.2. Дослідження по зниженню у питної води, потрапляючої до басейнів, розчинних органічних сполук.
4.3. Охорона праці та безпека у надзвичайний ситуаціях.
4.4. Оцінка економічної ефективності.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень):
5.1. Схема класифікації басейнів. 5.2. Схема скімерного басейну. 5.3. Схема переливного басейну. 5.4. Показники якості води в басейні. 5.5. План розміщення основного обладнання басейну. 5.6. План розміщення додаткового обладнання басейну. 5.7. Розріз басейну. 5.8. Принципова схема зворотного водопостачання.
5.9. Механічно-сорбційний фільтр. 5.10.Розрахунок економічної ефективності реальних інвестицій
6. Консультанти розділів магістерської роботи
Розділ Прізвище, ініціали та посада
консультанта Підпис, дата
завдання видав завдання
прийняв
1.Аналітичний огляд стану питання Ткачов В.О., доц. кафедри
ВВіОВ 2.Розрахунков-технологічна частина Ткачов В.О., доц. кафедри
ВВіОВ 3.Дослідження Ткачов В.О., доц. кафедри
ВВіОВ 4.Охорона праці та безпека у надзвичайний ситуаціях. Серіков Я.О., доц. кафедри
Охорони праці 5.Економіка Бардаков В.А., доц. кафедри
Менеджмена та маркетинга у міському господарстві 7. Дата видачі завдання 5. 03. 2013 р.
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

з/п Назва етапів магістерської роботи
Строк виконання етапів магістерської роботи Примітка
1. Аналітичний огляд літератури з питання поліпшення якості питної води. 4.03.13-12.04.13 2. Розрахунково-технологічна частина. 27.03.13-15.04.13 3. Дослідження по зниженню окисно-відновного потенціалу питної води. 15.04.13-14.05.13 4. Охорона праці та безпека у надзвичайний ситуаціях. 14.05.13-19.05.13 5. Оцінка економічної ефективності. 20.05.13-26.05.13 6. Висновки з роботи. 27.05.13-31.05.13
Студент _________ Зубко О.О.
( підпис )
Керівник магістерської роботи ___________ Ткачов В.О.
( підпис )

РЕФЕРАТ
Магистерская работа на тему «Подготовка воды для бассейнов»:142 страницы, таблиц, рисунков, приложений, источников.
Объект исследования: оборотная вода бассейнов.
Цель работы: поиск путей сокращения использования хлора в системах оборотного водоснабжения бассейнов.
Метод исследования:
В процессе купания в плавательный бассейн попадают загрязнения двух категорий: а) минеральные и органические соединения; б) микроорганизмы. Среди основных источников загрязнения оборотной воды есть и канцерогенные и токсические вещества, которые образуются в результате хлорирования.
Магистерская работа состоит из 7 разделов.
Приведены расчеты механических и сорбционных фильтров, основных параметров системы озонирования, дозы реагентов, которые поступают в воду, а также на основе исследований подобран наиболее эффективный сорбент.
Проанализированы основные вредные и опасные факторы влияния очистных сооружений на организм человека.
Данная работа была выполнена с использованием ЭВМ (Microsoft Word, Microsoft PowerPoint, Paint, Microsoft Excel, Internet)

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА ОЧИЩЕНОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДИ ПОСТУПАЮЩЕЙ В БАСЕЙН И МЕТОДОВ ОБЕЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ДЛЯ БАССЕЙНОВ 12
Классификация методов обеззараживания воды плавательных бассейнов 13
Описание методов обеззараживания воды плавательных бассейнов 14
1.2.1 Хлорирование воды 14
1.2.1.1 Реагенты, используемые для хлорирования воды 20
1.2.2 Озонирование воды 26
1.2.3 Бактерицидное облучение воды 30
1.2.4 Обеззараживание воды ионами серебра 32
1.2.4.1 Применение прибора Nature2 34
1.2.5 Применение йода и брома для обеззараживания воды 36
1.2. 6. Обработка воды пероксидом водорода 37
1.2.7. Комбинированные методы обеззараживания воды 39
1.3 Очистка воды в бассейне 40
2. классификация бассейнов и необходимого оборудования 44
3. санитарно – гигиенические и технологические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов 64
3.1 Общие положения 64
3.2 Санитарные требования к вспомогательным помещениям, территориям и ваннам бассейнов
3.3 Требования к качеству воды 65
68
4. ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО – ПИТЬЕВЫХ ВОД ХАРЬКОВСКОГО ВОДОПРОВОДА 72
5. проектирование и расчет бассейнов 74
5.1 Характеристика объекта проектирования 74
5.1.1 Устройство и оборудование бассейнов 74
5.1.2 Выбор схемы водоснабжения, водоподготовки и методов обеззараживания 75
5.1.3 Описание технологического процесса 76
5.1.4 Организация водораспределения и водоотведения 79
5.1.5 Состав системы очистки, краткая характеристика основных элементов системы очистки 80
5.1.6 Принципиальная схема системы очистки оборотной воды оздоровительно-плавательного бассейна 81
5.1.7 Мероприятия необходимые для поддержания системы очистки оборотной воды в рабочем состоянии 82
5.1.8 Основные технологические параметры работы системы очистки оборотной воды 83
5.1.9 Перехлорирование 83
5.2 Расчет сооружений очистки оборотной воды 84
6. ОХРАНА ТРУДА В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ 100
6.1 Задачи в области охраны труда 100
6.2 Экспертиза разработанного технологического процесса на соответствие нормативным актам по охране труда 102
6.3 Анализ условий труда и выявление опасных и вредных производственных факторов при выполнении данного технологического процесса 103
6.4 Обеспечение пожаро- и взрывобезопасности объекта дипломного проектирования 105
6.5 Разработки организационных и технических мероприятий по созданию безопасных и вредных условий труда на конкретном объекте 108
7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
7.1 Производственная программа 115
115
7.2 Труд и заработная плата 126
7.3 Себестоимость продукции 128
7.4. Понятие инвестиций 130
ВЫВОДЫ 138
Список литературы 139
Приложения. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 143

введение
На протяжении всей истории цивилизации водные процедуры (плавание, купание, баня, сауна, контрастный душ, гидромассаж) считаются наиболее эффективным средством для оздоровления организма, восстановления сил и повышения жизненного тонуса. В нашей стране, на современном этапе развития, большое значение приобретает решение многих социальных проблем, и, в первую очередь, связанных с укреплением здоровья населения.
В решении этих проблем одним из основных направлений деятельности специалистов является обеспечение массового развития физической культуры и водного спорта, оздоровление и лечение взрослых и детей с использованием природных водных источников для выполнения различных водных процедур и гидротерапии.
В этих условиях большое значение приобретает строительство спортивно – оздоровительных (купальных), учебно-спортивных и лечебных искусственных бассейнов. По сравнению с зарубежными странами Украина отстает в развитии таких сооружений.
В настоящее время вопросу массового строительства бассейнов, с целью обучения плаванию и оздоровления населения (лечения и проведения досуга на воде), начали уделять серьезное внимание. Особенно много строится бассейнов в частных владениях.
Бассейн представляет собой комплекс, включающий функционально связанные между собой сооружения и устройства в зависимости от их назначения, типа и оборудования, а также вспомогательные помещения и площади, обслуживающие основное сооружение — ванну с водой. Ванны могут обеспечивать выполнение различных функций: обучение плаванию, проведение соревнований, прыжки в воду, купание (оздоровление), лечение больных.
Удобство искусственных водоемов человек оценил еще несколько тысячелетий назад. История возникновения бассейнов углубляется корнями в древние времена. Самый старый из известных был найден на границе современных Пакистана и Индии. Его возраст исчисляется более чем 4 тысячелетиями. Размер - 12 на 7 метров. Если учесть, сколько труда стоило мотыгами выкопать такой большой котлован, можно себе представить любовь наших предков к воде. Борта самого первого бассейна были сделаны из кирпича и покрыты смолой для гидроизоляции.
Древние римляне и греки также отлично разбирались в постройке бассейнов и купальных чаш. Правда, их функция и внешний вид были ограничены: древние бассейны предназначались главным образом для омовений и не выходили за рамки прямоугольного стандарта.
До сих пор античные бассены признаются эталоном роскоши и аристократичного неторопливого времяпровождения. А их интерьер и поныне служит источником страсти живописцев и архитекторов.
Потом о них надолго забыли и вспомнили только во времена крестовых походов, побывав за высокими стенами роскошных восточных дворцов. Но радость обладания была не долгой, церковь запретила подобные непристойные на ее взгляд развлечения. И только в 19 веке, проявляя заботу о здоровье нации, в Германии снова вспомнили о бассейнах.«Не умеет ни читать, ни плавать» - такую замечательную формулу-характеристику давали некультурному человеку древние греки.Древние греки и римляне внесли свою лепту в популяризацию плавания и развитие техники строительства плавательных бассейнов. Бассейны строились на территориях «палестр» (гимнастических школ) для тренировки атлетов и навигационных игр.
Первый плавательный бассейн с подогревом был построен в Риме в 1 веке до н.э.
История традиционного бассейна началась в сравнительно недалеком 1966 году, когда гражданин Франции Жан Дежуайо затеял сделать подарок своим детям и соорудил первый в мире бетонный бассейн. С того времени технологии убежали вперед, но страсть к бассейнам осталась. Под крышей и на воздухе, приватные и для общественного пользования - бассейны всегда остаются точкой привлекательного отдыха и общения, сегодня   популярность и   польза этих сооружений только растет. Все мы стремимся к здоровому образу жизни, хотим быть успешными, бодрыми и полными сил
Плавание не только доставляет массу удовольствия и позитивных эмоций, но и укрепляет здоровье, дает заряд бодрости для всего организма. Но все это возможно лишь при условии, что за бассейном ведется тщательный уход, и вода в нем всегда чистая. Чтобы поддерживать состояние воды в нормах предусмотренных СанПиН, необходимо регулярное обслуживание бассейна, которое включает в себя очистку чаши донным очистителем, профилактику оборудования, замену или промывку фильтрующих элементов и другие мероприятия. Для обеспечения требований санитарных норм СанПиН 2.1.2.1188-03 / 1 / предусматривают специальные установки для очистки, обеззараживания и подогрева воды, а также устройство и оборудование вспомогательных помещений для обслуживания посетителей (спортсменов, зрителей, купающихся).
Разрабатываются новые стандарты на планирование и развитие специального образования и подготовки молодых высококвалифицированных специалистов по проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений бассейнов независимо от их муниципальной или частной принадлежности.
Нельзя не отметить, что существующие в нашей стране методы проектирования бассейнов, методы водоподготовки (фильтрация, дезинфекция), санитарно – гигиенического контроля и требования к эксплуатации находятся на уровне мировых стандартов. Специальное оборудование для бассейнов, необходимые реактивы, химические и органические средства борьбы с негативными явлениями при эксплуатации целесообразно применять с учетом зарубежных рекомендаций.
В настоящее время созданы все условия для применения нового импортного и отечественного оборудования. Заслуживает внимания оборудование фирм «Контек», компании «Маркопул», ОАО «Московский насосный завод», «Мосгидропомпа», НПО «ЛИТ», «ИНЭЛТЕХ», «Грундфос», ООО «Гидроджет», «Коминтекс – Экология», компания «Руссфильтр», «Национальные водные ресурсы» и др.
Широкая реализация отечественных и импортных образцов новой техники и современных технологий позволяет значительно расширить объем строительства бассейнов разного назначения, форм и размеров. Однако их функционирование и эксплуатация невозможны без систем водоснабжения и водоотведения. Поэтому данная магистерская работа предлагает практическое решение. В ней представлены технологические схемы и оборудование для подготовки воды, комплексы бассейнов, а также устройство и оборудование вспомогательных помещений. Проведены исследования по выбору активированного угля для снижения растворенных органических веществ в воде.
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО УЛУЧШЕНИЮ КАЧЕСТВА ОЧИЩЕНОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДИ ПОСТУПАЮЩЕЙ В БАСЕЙН И МЕТОДОВ ОБЕЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ ДЛЯ БАССЕЙНОВ
Различные микробы и вирусы наряду с механическими примесями (песок, пыль и т.д.) и растворенными органическими веществами попадают в воду бассейна из окружающей среды: с дождем и ветром в открытый бассейн; через окна, двери и систему вентиляции в закрытый бассейн.
Организм человека так же является местом обитания разнообразных микроорганизмов. Даже после тщательного мытья пловец в течение 30 минут пребывания в бассейне вносит в воду миллионы микроорганизмов, а также органические вещества (частицы эпидермиса, декоративной косметики, текстильные волокна, волосы), являющиеся средой для размножения бактерий. На процесс их размножения влияют температура воды, солнечное излучение и т.д.
Опыт показывает, что человек во время купания неосознанно получает, по меньшей мере, 50 - 60 мл воды. Поэтому вода бассейна не должна содержать опасных для здоровья человека возбудителей болезней.
Патогенные микроорганизмы должны полностью уничтожаться. Кроме того, необходимо удалять из бассейна их питательную среду (продукты распада органических соединений). Так, например, коагулированием коллоидных примесей воды можно снизить содержание вирусов на 40%, а кишечная палочка при этом удаляется на 85%.
Согласно СанПиН 2.1.2.1188-03 «Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов» / 1 / обеззараживание воды, подаваемой в ванны бассейнов (как общественных, так и частных), является обязательным.
Качество воды в ванне бассейна в значительной степени зависит от способа и режима обеззараживания воды.

Классификация методов обеззараживания воды плавательных бассейнов
Существующие методы дезинфекции воды бассейнов можно подразделить на
реагентные;
безреагентные;
комбинированные.
К реагентным методам относятся хлорирование, озонирование, олигодинамия (обработка ионами серебра и меди), бромирование, иодирование и др.
К безреагентным - обработка бактерицидными лучами, ультразвуком и др.
В комбинированных методах одновременно применяются два (или более) способа обеззараживания или несколько дезинфектантов, один из которых способен в течение длительного времени сохранять свою активность в воде.
Для обеспечения надлежащего санитарного состояния вода бассейна должна быть бактерицидной, т.е. способной уничтожать вносимые бактериальные загрязнения. Поэтому для обеззараживания должны применяться такие методы, которые придают воде бактерицидные свойства в течение длительного времени. Такому требованию удовлетворяют почти все реагентные методы, а безреагентные, напротив, не способны придавать воде свойства бактерицидности, т.е. не обладают "остаточным последействием", но уничтожают споровые и другие формы бактерий.
Следовательно, для обеззараживания воды в бассейнах с оборотной (рециркуляционной) системой водообмена необходимо применять реагентные или комбинированные методы.
В прямоточной системе водообмена может применяться практически любой из известных способов обеззараживания.
В наливных бассейнах рекомендуется применять реагентные методы дезинфекции воды, обеспечивающие продолжительный бактерицидный эффект.
Описание методов обеззараживания воды плавательных бассейнов
1.2.1 Хлорирование воды
Хлорирование воды получило наиболее широкое распространение вследствие его высокой эффективности. Кроме того, при хлорировании вода приобретает бактерицидные свойства, так как обеззараживающий реагент (активный хлор) сохраняется в воде в течение продолжительного времени.
Хлорирование - процесс обеззараживания воды с применением газообразного хлора (Сl2) или хлорсодержащих соединений, вступающих в реакцию с водой или с растворенными в ней солями. Количество хлора, содержащееся в реагенте и способное вступать во взаимодействие с составными частями клеток микроорганизмов и другими примесями воды, характеризует концентрацию активного хлора.
В процессе хлорирования образуются соляная (НСl) и хлорноватистая (HOCl) кислоты. Последняя диссоциирует на ионы водорода Н+ и гипохлорита OCl- .
Наличие в воде Сl2, HOCl и OCl- обеспечивает присутствие в ней свободного активного хлора, при взаимодействии которого с протеинами и аминосоединениями, содержащимися в оболочке бактерий и их внутриклеточном веществе, происходят окислительные процессы, химические изменения внутриклеточного вещества, распад структуры клеток, что приводит к гибели бактерий и микроорганизмов.
Хлорноватистая кислота (HOCl) – самый сильный обеззараживающий хлорсодержащий реагент – способна разрушать микроорганизмы менее чем за 2 секунды.
Гипохлорит-ион (OCl-) – относительно слабая форма хлора, которой для уничтожения тех же микроорганизмов требуется 25 – 30 минут.
Процентное соотношение HOCl и OCl- определяется значением рН воды. При повышении рН снижается количество «сильного» хлора и повышается количество «слабого».
К сожалению, при проведении анализов на свободный хлор учитывается наличие в воде суммарного количества HOCl и OCl-. Поэтому эффективность обеззараживания воды невозможно оценить, не зная величину рН.
Если вода бассейна имеет рН = 7,2, то в ней присутствует более 60% активного хлора в виде хлорноватистой кислоты HOCl, а с увеличением рН количество HOCl уменьшается. При рН = 8,5 HOCI содержится всего около 10%. Поэтому обеззараживающий эффект при рН = 7,2 приблизительно в 6 раз больше, чем при рН = 8,5. Верхним пределом следует считать рН = 7,6. При рН > 7,6 снижается бактерицидное воздействие хлора, увеличиваются мутность и цветность, становится возможным обрастание труб и фильтров. Для сохранения бактерицидного эффекта хлора в этом случае приходится увеличивать его концентрацию в воде, что приводит к сухости кожи и раздражению глаз и носа. Нижним пределом следует считать рН = 7,2. Дальнейшее снижение рН ведет к усилению окислительных процессов, способствует возникновению коррозии, а при увеличении концентрации остаточного хлора – к раздражению слизистой оболочки глаз. При рН < 6,5 вода становится настолько агрессивной, что начинается усиленная коррозия во всей рециркуляционной системе.
Следовательно, перед каждым дозированием в воду бассейна хлорсодержащих реагентов следует произвести измерение водородного показателя и, при необходимости, отрегулировать его с помощью соответствующих химикатов (кислоты или кислой соли, если уровень рН повышен, щелочи, если уровень рН понижен).
Активность хлора изменяется и с появлением в воде бассейна аммиака и других азотистых соединений, которые поступают с потом, слюной и мочой купающихся.

Рис. 1.1 – Формы соединений хлора при различных значениях рН
Хлор реагирует с аммиаком, образуя хлорамины, называемые связанным хлором. Наличие в воде аммиака влияет на соотношение в ней хлораминов и НОСl, так как при реакции с аммиаком хлор проявляет больше активности к его окислению, чем к образованию НОСl. Гидролиз хлораминов протекает довольно медленно, поэтому в первое время их окислительное действие ниже, чем хлора, но зато длительность бактерицидного действия значительно больше.
Количество хлора, идущее на окисление органических и неорганических примесей воды, определяет величину хлоропоглощаемости, которая для одной и той же воды является величиной переменной и зависит от дозы введенного хлора, продолжительности контакта воды с хлором, величины рН, температуры и др. Доза вводимого хлора должна быть больше величины хлоропоглощаемости на величину остаточного хлора. Общее содержание остаточного хлора в воде определяется суммарным содержанием в ней остаточного свободного хлора с высокими дезинфицирующими и окислительными свойствами и остаточного связанного хлора (хлораминов) со слабым, но продолжительным дезинфицирующим эффектом.
Обеззараживание воды хлором или хлорсодержащими препаратами производится такими дозами, чтобы после полного окисления бактерий и органических веществ во всех водных участках бассейна постоянно регистрировался избыток хлора – остаточный свободный хлор в количестве не менее 0,3 – 0,5 мг/л.
Этим обеспечивается продолжительность действия хлора не только в обычных условиях эксплуатации бассейна, но и при резком увеличении загрязнения воды (ухудшении погодных условий, увеличении числа купающихся).
Концентрацию остаточного хлора в воде следует регулярно измерять и, по необходимости, добавлять требуемое количество хлорсодержащих реагентов.
Процесс хлорирования воды протекает по следующей схеме:
Первоначально содержание остаточного хлора возрастает с увеличением дозы вводимого хлора до количества, необходимого для окисления всех имеющихся в воде органических веществ; в этот период активный хлор расходуется на образование моно- и дихлораминов со слабыми окислительными свойствами. Точка А на графике соответствует полному связыванию аммиака и его соединений в хлорамины (связанный хлор).
При дальнейшем увеличении дозы вводимого хлора происходит разложение хлораминов, и концентрация остаточного хлора падает до минимума. Точка В на графике соответствует полному разложению хлораминов. При этом исчезают неприятные запах и привкус воды.
При дальнейшем увеличении дозы хлора наблюдается пропорциональная зависимость между количеством введенного и остаточного хлора, и в воде находятся только свободный хлор и продукты его гидролиза.

Рис. 1.2 – Зависимость остаточного хлора от дозы хлора, введенного в воду
Если после проведения хлорирования воды возникает сильный запах, наблюдается раздражение глаз и кожи купающихся, это свидетельствует о недостатке средства стерилизации, а не о его передозировке. В данном случае, вместо быстрого и полного окисления органических веществ, происходит лишь частичное их окисление с образованием большого количества хлораминов (связанного хлора), которые и служат причиной раздражения кожи и возникновения в бассейне характерного неприятного запаха. Концентрацию в воде связанного хлора можно определить, выполнив соответствующие химические анализы. Для полного окисления хлораминов необходимо увеличить дозу вводимого хлора или провести перехлорирование.
Перехлорирование (ударное хлорирование) - обработка воды повышенными дозами хлора (для общественных бассейнов 4-5 мг/л, для небольших частных бассейнов 2-3 мг/л) – осуществляется обычно в ночное время, когда бассейном не пользуются, и приводит к уничтожению хлороустойчивых форм бактерий, снижению концентрации в воде азотосодержащих соединений (хлораминов) и увеличению содержания HOCl.
После пeрexлoрирoвaния в общественных бассейнах производят дехлорирование - снижение концентрации остаточного хлора до допустимой нормы. Для дехлорирования применяют такие реагенты как гипосульфит (тиосульфат натрия), сульфит натрия, сернистый ангидрид и др. Рекомендуемые соотношения между хлором и гипосульфитом колеблются от 1:0,8 до 1:1.
При длительной циркуляции воды может наблюдаться привыкание бактерий, микроорганизмов и даже амеб к минимально допустимой концентрации остаточного хлора. Образовавшиеся устойчивые формы можно уничтожить, периодически применяя ударное хлорирование воды или комбинированный метод ее обеззараживания (например, хлорирование и бактерицидное облучение ультрафиолетом).
Под воздействием солнечной радиации хлор разрушается. В жаркий солнечный день из воды бассейна может теряться до 2 мг/л хлора. Стабилизация действия хлора в частных плавательных бассейнах, т.е. увеличение продолжительности сохранения его в воде, достигается добавлением в воду калиевой или натриевой соли хлорированной изоциануровой кислоты. При гидролизе эти соли образуют гипохлорит-ион и изоциануровую кислоту. Слабая органическая изоциануровая кислота образует соединения с хлором, что снижает разрушающее воздействие на него солнечного излучения.
Однако, применяя препараты хлора, содержащие изоциануровую кислоту, необходимо помнить, что она не расходуется вместе с активным хлором, а постепенно накапливается в воде бассейна, связывая хлор и препятствуя процессу обеззараживания. Со временем это может привести к «сверхстабилизации» хлора и значительному снижению его дезинфицирующих свойств. В этом случае, несмотря на присутствие требуемого количества остаточного хлора, вода бассейна мутнеет и в ней начинают развиваться микроводоросли. Для предотвращения этого необходимо регулярно добавлять в бассейн определенное количество свежей воды (промывать фильтр не реже 1 раза в неделю). Тем самым поддерживается необходимый уровень изоциануровой кислоты (около 30 мг/л в открытых бассейнах и около 15 мг/л в закрытых бассейнах), превышать который не рекомендуется. Концентрация в воде изоциануровой кислоты более 200 мг/л опасна для жизни человека.
Изоциануровая кислота агрессивна по отношению к меди. Поэтому контроль содержания изоциануровой кислоты в воде должен быть особенно тщательным при использовании для обеззараживания воды ионизаторов «серебро/медь».
1.2.1.1 Реагенты, используемые для хлорирования воды
а) в общественных бассейнах с применением автоматического дозирования
Газообразный хлор (Сl2)
Газообразный хлор, растворяясь в воде, взаимодействует с ней (идет гидролиз молекулы Сl2).
Сl2 + Н2О НСlО + HCl
Обеззараживающими агентами являются хлор и хлорноватистая кислота.
Хлорный раствор для обеззараживания воды в общественных бассейнах готовится в хлораторах вакуумного типа.
Хлор-газ из промежуточного баллона проходит фильтр для очистки от пыли, редуктор для снижения давления до 0,01-0,02 МПа, далее (через регулировочный кран) ротаметр – измеритель расхода газа, а затем поступает в смеситель, где газ смешивается с водой. Образовавшаяся хлорная вода подается во всасывающую линию насоса или в специальный смеситель, где она смешивается с водой, подвергающейся обеззараживанию. Для увеличения съема хлора баллоны со сжиженным газом подогревают паром или горячей водой.
Существуют также автоматические хлораторы для небольших бассейнов ("СА-220 ЕФ", Бельгия).
Диоксид хлора (Двуокись хлора) СlO2
В последнее время за рубежом широкое распространение получает метод обеззараживания воды в плавательных бассейнах двуокисью хлора.
Двуокись хлора имеет такие же бактерицидные свойства, как и жидкий хлор, кроме того, она является надежным средством для уничтожения привкусов, запахов и цветности воды.
Зеленовато-желтый газ ClO2 взрывоопасен и транспортированию не подлежит, поэтому его готовят в виде водного раствора на месте потребления.
Двуокись хлора получают обработкой 8,5%-го раствора хлорита натрия, 7,5%-м раствором соляной кислоты или путем смешения хлорной воды с рН<2,5 с 10%-м раствором хлорита натрия. Процессы можно записать следующими уравнениями реакций:
5NaCIO2 + 4НС14ClO2 + 5NaCl + 2H2O;
2NaClO2 + Cl22ClO2 + 2NaCl.
Установка для приготовления двуокиси хлора состоит из реагентного хозяйства для хранения и дозирования реагентов, реактора-смесителя, эжектора для разбавления полученного раствора двуокиси хлора, закрытой емкости для его хранения и насоса-дозатора.
б) в общественных и частных бассейнах с применением автоматического дозирования
Гипохлорит натрия NaOCl («Хлорин жидкий»)
Обеззараживающее действие гипохлорита натрия основано на его гидролизе, в результате которого образуется хлорноватистая кислота HСlO, являющаяся сильным дезинфектантом.
NaClO + Н2О НСlО + NaОH
Гипохлорит натрия получают электролизом раствора обычной поваренной соли (NaCl).
Электролизом называют окислительно-восстановительные процессы, происходящие на электродах под действием электрического тока, подаваемого от внешнего источника. При этом электрическая энергия превращается в химическую. Ячейка для электролиза, называемая электролизером, состоит из двух электродов, помещенных в раствор электролита. Электрод, на котором идет реакция восстановления (прием электронов) - катод, подключен к отрицательному полюсу внешнего источника тока, а электрод, на котором протекает реакция окисления (отдача электронов) – анод, подключен к положительному полюсу. Отрицательно заряженные ионы вследствие электростатического притяжения перемещаются к «положительному» аноду и называются анионами. Положительно заряженные ионы притягиваются к «отрицательному» катоду и называются катионами.
В растворе поваренной соли присутствуют катионы Na+, H+, и анионы OH-, Cl-
(NaCl Na+ + Cl-;H2O H+ + OH-).Под действием электрического тока на катоде будет выделяться молекулярный водород
2Н+ + 2е Н2,
а на аноде – хлор
2Cl- – 2e Cl2,
т.е. идет процесс:2H+ + 2OH- + 2Na+ + 2Cl- Н2 + 2Na+ + 2OH- + Cl2.
Молекулярный хлор (Cl2) сразу вступает в реакцию с водой, при этом образуются соляная (HCl) и хлорноватистая (HOCl) кислоты. Последняя взаимодействует со щелочью (NaOH) у катода с образованием гипохлорита натрия
HOCl + NaOH = NaClO + Н2О.
Для получения гипохлорита натрия на месте потребления (в общественных бассейнах) используются электролизные установки периодического или непрерывного действия.
Зачастую в общественных и частных бассейнах применяется обеззараживание 13% водным раствором гипохлорита натрия, приготовленным в заводских условиях и содержащим около 150 г/л активного хлора.
Такой раствор имеет сильную щелочную реакцию (рН13) и его дозирование повышает значение водородного показателя воды бассейна. Кроме того, при обработке гипохлоритом натрия в воде увеличивается концентрация хлоридов, для снижения которой требуется периодическое добавление в бассейн свежей воды.
Дозирование раствора NaClO производится с помощью эжектора или насоса-дозатора в частных бассейнах – в трубопровод с очищенной водой (после песчаного фильтра), в общественных бассейнах – перед фильтром, а при обеззараживании озоном или УФ-излучением – после фильтра.
По данным многолетних наблюдений также установлено, что применение гипохлорита натрия практически исключает раздражение слизистой оболочки и кожных покровов тел пловцов, которое наблюдается при использовании газообразного хлора.
Однако при хранении раствора гипохлорита натрия потеря активного хлора в течение дня составляет до 1г/л.
в) в частных бассейнах с дозированием вручную
Для водоподготовки в частных бассейнах чаще всего используются твердые продукты хлора, которые имеют ряд преимуществ:
повышенное содержание активного хлора;
минимальные потери хлора даже при длительном хранении;
простота и надежность в применении.
Эти хлорные соединения выпускаются как в гранулированном виде, так и в форме таблеток. Медленно растворимые таблетки используют для длительного хлорирования, гранулированный хлорный препарат подходит для быстрого повышения содержания хлора в воде бассейна.
Различают две основные группы твёрдых продуктов хлора: органические и неорганические. В гипохлорите кальция и лития в качестве стабилизаторов используются неорганические вещества; в дихлоризоцианурате натрия (гранухлор) и трихлоризоциануровой кислоте (пермахлор) хлор стабилизируется на органических веществах. Стабилизаторы предотвращают потерю неиспользованного хлора под воздействием солнечных лучей.
Трихлоризоциануровая кислота («Пермахлор органический») - Сl3(NCO)3 -содержит более 80% активного хлора. Органический хлор в виде таблеток, растворяется медленно и без остатка. Применяется для длительного хлорирования.
Дихлоризоцианурат натрия («Гранухлор органический») - NaCl2(NCO)3 - содержит около 60% активного хлора. Органический хлор в виде гранул. Успешно применяется для первоначальной дезинфекции (при вводе бассейна в эксплуатацию, полной или частичной замене в нем воды), а также для «ударного хлорирования» - обработки воды повышенными дозами хлора для устранения водорослей и бактерий, устойчивых к минимально необходимой концентрации хлора в воде. Не изменяет водородный показатель.
При использовании данных препаратов (содержащих цианураты) может наблюдаться нежелательный побочный эффект: вследствие постепенного насыщения воды изоциануровой кислотой, усиливается химическое соединение c ней хлора и значительно замедляется обеззараживающее действие последнего. Концентрацию изоциануровой кислоты можно снизить добавлением свежей воды.
Владельцам частных бассейнов, использующим органические продукты хлора, желательно приобрести специальные приборы или индикаторные полоски для периодического измерения содержания в воде изоциануровой кислоты. Если с течением времени оно будет расти, то необходимо увеличить время обратной промывки фильтра (добавлять в бассейн большее количество свежей воды). Если уровень изоциануровой кислоты при измерении составит от 50 до 100 мг/л, то следует заменить до 50% воды бассейна, если уровень выше 100 мг/л, то можно рекомендовать полностью опорожнить бассейн и наполнить его свежей водой.
Гипохлорит кальция Са(ОСl)2
Гиплохлорит кальция, выпускаемый промышленностью, содержит около 50—60% активного хлора. Этот препарат хорошо растворим в воде, что позволяет готовить его раствор в обычных реагентных баках.
Для обеззараживания воды в частных бассейнах небольших размеров применяют гипохлоритные растворимые таблетки, которые опускают непосредственно в ванну в количестве, определяемом анализами на содержание остаточного хлора.
Для ванн небольшого размера, кроме гипохлорита кальция, может быть применена хлорная известь СаОСl2 (смешанная кальциевая соль хлорноватистой и соляной кислот Cl – Ca – OСl).
Недостатком этого реагента является относительно малое содержание активного хлора (до 25—30%) и наличие большого количества нерастворимых примесей. Не следует его дозировать в жесткую воду, так как это может привести к выпадению в осадок карбоната кальция (особенно при увеличении уровня рН).
Гипохлорит лития LiClO – это неорганическое соединение хлора, которое образует прозрачный водный раствор. Хорошо растворимый препарат даёт легкую щелочную реакцию, что со временем может привести к увеличению водородного показателя в воде бассейна.
Гипохлорит лития содержит около 35 % активного хлора и производится в виде гранул или таблеток.
1.2.2 Озонирование воды
Озон представляет собой аллотропическую модификацию кислорода. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода и выражается формулой О3. Озон - бесцветный, крайне ядовитый газ с резким запахом, примерно в 1,6 раз тяжелее воздуха.
Молекула озона очень неустойчива и легко диссоциирует на атом и молекулу кислорода. Образующийся атом кислорода сразу же вступает в реакцию с молекулой озона с образованием кислорода: О3 + О 2О2.
Так как озон нельзя транспортировать или хранить, он производится на месте потребления. Озон может быть получен различными методами: с помощью химических реакций, в результате ультрафиолетового излучения, при электрическом разряде. В установках, производящих озон для дезинфекции воды плавательных бассейнов, используется последний метод.
Синтез озона осуществляется при воздействии электрического разряда на пропускаемый через генератор сухой воздух или кислород. Элементарный генератор озона состоит из двух электродов, разделенных диэлектриком. Электрод низкого напряжения представляет собой цилиндр из нержавеющей стали, в котором с зазором установлен полый цилиндрический стеклянный диэлектрик, покрытый с внутренней стороны тонким слоем металла. Электрод высокого напряжения размещен строго по центру стеклянного диэлектрика.
Работа генератора состоит в следующем. Поток сухого до воздуха (или кислорода) поступает в пространство между цилиндрическим электродом и стеклянным диэлектриком. При наложении переменного тока высокой частоты происходит электрический разряд и образуется озон.
Смешивание воды с озонированным воздухом производят в эмульсаторе (смесителе). Введение в воду озоно-воздушной смеси осуществляется с помощью специального инжектора.
Скорость окисления озоном в 15 – 20 раз выше, чем хлором. Дозу озона для плавательных бассейнов выбирают в зависимости от режима работы системы водообмена; она колеблется от 0,2 до 2 мг/л.
Количество добавляемого в чистую воду озона составляет при температуре воды:
≤ 28 °C≥ 0,8 г/м3
29 – 32 °C≥ 1,0 г/м3
33 – 35 °C≥ 1,2 г/м3
> 35 °C≥ 1,5 г/м3
Повышенное добавление озона при t > 28 °C объясняется тем, что при увеличении температуры снижается растворимость озона в воде, но возрастает скорость разложения озона с образованием свободных радикалов (ОН, НО2), обладающих высокой химической активностью. Присутствие в воде металлов и окислителей (брома, хлора) также ускоряют процесс разложения озона.
Если применение хлорного газа может навредить здоровью, то озон наоборот приносит пользу:
По своим бактерицидным и окислительным свойствам озон является одним из самых сильных средств, применяемых для водоподготовки. Он используется не только для обеззараживания воды, но и для улучшения ее физических и органолептических свойств - обесцвечивания и дезодорации. Озоном уничтожаются бактерии и вирусы, разрушаются органические вещества, растворенные в воде и придающие ей неприятные привкусы и запахи. Озон более эффективен, чем хлор, при уничтожении спор и разрушении плотных оболочек одноклеточных микроорганизмов, микроводорослей и простейших. Для гибели водорослей оказывается достаточной доза озона, равная 0,5-1 мг/л. Снижение цветности воды при озонировании возрастает с повышением значения рН.
Озон не вредит окружающей среде, так как очень быстро окисляет загрязняющие вещества, содержащиеся в воде, не образуя побочных химических соединений с неприятным запахом (при хлорировании – это хлорамины), а остаточный озон за короткий промежуток времени весь превращается в кислород.
Применение озона эффективно также для устранения из воды железа и марганца, при этом их растворимые соли преобразуются в нерастворимые, легко задерживаемые фильтрованием.
Вода, обработанная озоном, приобретает красивую голубую окраску и выглядит кристально чистой.
При озонировании не изменяется рН воды, таким образом, снижается потребление средств для корректировки рН.
Озон в воде бассейна не вызывает раздражения носоглотки и глаз (конъюнктивит), не сушит кожу, не вызывает аллергии, укрепляет иммунную систему организма.
Озон не обесцвечивает и не повреждает волосы и одежду.
При обработке воды озоном наблюдается небольшое остаточное последействие (до 5 мин), что позволяет значительно снизить добавочное хлорирование, но не отказаться от него полностью. При этом для придания воде бактерицидных свойств остаточное содержание свободного активного хлора в обычном бассейне должно быть не менее 0,3 мг/л, а в бассейне с горячим гидромассажем – 0,7 мг/л.
К недостаткам метода озонирования относится то, что он требует больших затрат на оборудование и эксплуатацию. Отрицательным фактором является и то, что озон быстро улетучивается из воды и имеет малую ПДК (предельно допустимую концентрацию) в воздухе – не более 0,1 мкг/л.
При озонировании воды возможно образование карбонильных соединений (альдегидов). Поэтому при использовании этого метода СинПиН / 1 / рекомендует не реже 1 раза в месяц контролировать уровень содержания в воде формальдегида, который служит в качестве индикатора.
Технологическая схема обработки воды с помощью озона включает в себя следующие этапы: вода из бассейна поступает в песчаный фильтр, задерживающий взвешенные и коллоидные загрязнения, затем в отфильтрованную воду добавляется озон. Дозирование озона производится автоматически, в зависимости от значения окислительно-восстановительного потенциала. Обработанную озоном воду перед возвращением в бассейн рекомендуется пропускать через фильтр с активированным гранулированным углем, при взаимодействии с которым происходит дезозонирование (удаление избыточного количества озона) с одновременной сорбцией органических загрязнений (аммиака, карбамидов, хлораминов), а также соединений железа и марганца.
При применении озонирования должно быть предусмотрено автоматическое дозирование средств корректировки водородного показателя. А регулярно производимые замеры остаточного содержания свободного активного хлора (которого не должно быть менее 0,3 мг/л) позволяют определить, целесообразно ли применение постоянного автоматического хлорирования или достаточно периодической обработки воды препаратами хлора. Также необходима периодическая обработка воды альгицидами для предотвращения роста водорослей.
Так как озон является чрезвычайно ядовитым газом с резким запахом, при его использовании необходимо придерживаться правил безопасности. Появление запаха озона в помещении, где находится озонатор, свидетельствует о том, что он неисправен и требует немедленного отключения и ремонта. Вдыхание концентрированного озона может быть опасным для жизни.
При обработке воды озоном следует обеспечить надёжную защиту оборудования бассейна от коррозии. Обогащенная озоном вода может оказать разрушающее воздействие на трубы, фиттинги и покрытие чаши бассейна, выполненные из полиэтилена и полипропилена. Также от воздействия агрессивной воды могут пострадать металлические детали бассейна. Оборудование из ПВХ, уплотнители из гипалона и витона устойчивы к воздействию озона.
1.2.3 Бактерицидное облучение воды
Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами, имеющими наибольший бактерицидный эффект в спектре с длиной волны 200-300 нм, является чисто физическим (безреагентным) методом. Бактерицидные лучи изменяют внутреннюю структуру микроорганизмов и уничтожают все виды бактерий, в том числе их споровые и хлороустойчивые формы / 8 /.
Преимущества обеззараживания воды плавательных бассейнов методом УФ облучения:
Уничтожение микроорганизмов бактерицидными лучами проводится значительно быстрее, чем реагентами.
При применении данного метода не изменяются органолептические и химические свойства воды, не образуются канцерогенные соединения, как это иногда происходит при хлорировании (ЛХС) или озонировании (альдегиды). Нет опасности превышения дозы облучения.
Бактерицидные УФ установки просты в применении и обслуживании, не требуют больших затрат электроэнергии.
При облучении не изменяется уровень рН воды (снижается потребление средств для его корректировки), не образуются химические соединения с неприятным запахом (хлорамины),
Недостатки метода бактерицидного облучения:
Обработке этим методом может подвергаться только вода, обладающая малой цветностью и не содержащая коллоидных и взвешенных веществ, которые поглощают и рассеивают ультрафиолетовые лучи, значительно снижая эффективность обеззараживания. Поэтому высокие требования предъявляются к фильтровальным установкам и элементам гидравлики (в бассейне не должно быть участков с застаиванием воды - «мертвых зон»).
При применении данного способа обработки воды невозможен оперативный контроль за эффектом обеззараживания в отличие от хлорирования (по остаточному хлору).
Вода, прошедшая УФ облучение, не обладает бактерицидными свойствами и не способна уничтожать вновь вносимые микроорганизмы. Поэтому данный способ обеззараживания воды для бассейнов можно применять только в комбинации с другим методом дезинфекции, обладающим "остаточным последействием".
Чаще всего бактерицидное облучение применяют в сочетании с хлорированием. При этом достигается полное уничтожение споровых и хлороустойчивых форм бактерий, а также предотвращается развитие микроводорослей в системах водообмена бассейна.
Как уже было упомянуто, для достижения высокой степени обеззараживания, а также для борьбы с водорослями приходится повышать концентрацию остаточного хлора, что может вызвать заболевание конъюнктивитом. Кроме того, если концентрацию остаточного хлора поддерживать на уровне 0,3-0,5 мг/л в течение длительного периода времени, то развиваются хлороустойчивые формы бактерий, которые гибнут либо при перехлорировании воды, либо при действии бактерицидных ультрафиолетовых лучей.
При совместной обработке воды хлором и бактерицидными лучами содержание общего остаточного хлора может быть снижено до 0,3 мг/л.
Обработку воды бактерицидными лучами производят в напорных установках, которые монтируют на циркуляционном трубопроводе (с обводной линией) после фильтровальной установки до точки ввода обеззараживающего реагента (хлора), обладающего «остаточным последействием» и придающего воде бактерицидные свойства.
Бактерицидную установку следует размещать в отапливаемых помещениях с влажностью воздуха, не превышающей 70%. В процессе эксплуатации установок требуется периодическая замена кварцевых ламп, срок службы которых составляет около 12000 часов.
1.2.4 Обеззараживание воды ионами серебра
Серебро (наряду с другими тяжелыми металлами, такими как медь, олово, ртуть) способно в малых концентрациях оказывать бактерицидное действие (так называемый, олигодинамический эффект). Выраженный бактерицидный эффект (способность гарантированно убивать определенные бактерии) наблюдается при концентрациях ионов серебра свыше 0,15 мг/л. В количестве 0,05 - 0,1 мг/л ионы серебра обладают только бактериостатическим действием (способностью сдерживать рост и размножение бактерий).
Хотя скорость обеззараживания серебром не так высока, как озоном или УФ лучами, ионы серебра могут долгое время оставаться в воде, обеспечивая ее длительную дезинфекцию.
Механизм действия серебра еще до конца не изучен. Как полагают ученые, обеззараживающий эффект наблюдается, когда положительно заряженные ионы серебра, а также меди образуют электростатические связи с отрицательно заряженной поверхностью клеток микроорганизмов. Эти электростатические связи создают напряжение, которое может нарушить проницаемость клеток и снизить проникновение в них жизненно-необходимого количества питательных веществ. Проникая же внутрь клеток, ионы серебра, а также меди взаимодействуют с аминокислотами, которые входят в состав протеинов и используются в процессе фотосинтеза. В результате чего, процесс превращения солнечного излучения в пищу и энергию микроорганизмов нарушается, что и приводит к их гибели.
В результате многочисленных исследований подтверждено эффективное бактерицидное воздействие ионов серебра на большинство патогенных микроорганизмов, а также и на вирусы. Однако спорообразующие разновидности микроорганизмов практически нечувствительны к серебру.
Обогащение воды ионами серебра может осуществляться несколькими способами: непосредственным контактом воды с поверхностью серебра, обработкой воды раствором солей серебра и электролитическим методом. Наибольшее распространение получил последний способ.
Установка для обеззараживания воды представляет собой камеру-электролизер с угольными и серебряными электродами, питающимися постоянным током низкого напряжения.
Вода, прошедшая электролизер, по своим бактерицидным свойствам, может превосходить такой дезинфектант, как хлор. Однако эффект обеззараживания зависит от многих факторов. Он может значительно снижаться в присутствии солей, малорастворимых соединений, коллоидов. При наличии в воде примесей, которые способны образовывать на поверхности серебряных электродов малорастворимые пленки, процесс диссоциации (или переход ионов серебра в раствор) значительно затормаживается. В связи с этим, в обрабатываемой воде должно быть низкое содержание хлоридов, органических соединений, и снижено до минимума использование для предварительной очистки воды перманганата калия. Серебро в обрабатываемую воду должно вводиться строго после прохождения ею фильтров. Обработка воды ионами серебра требует довольно жесткого контроля за возможными колебаниями водородного показателя рН (оптимальные значения 7-7,2).
Для достижения наиболее полного эффекта действия серебра необходимо определенное время контакта, которое, в зависимости от степени загрязнения воды, может доходить до 6 часов. В прозрачной воде плавательных бассейнов доза серебра в пределах 0,15-0,3 мг/л дает обеззараживающий эффект при продолжительности контакта серебра с водой в течение 30-60 мин.
Способ обеззараживания воды с применением ионов серебра требует дорогого реагента (серебра) и является сложным для дезинфекции больших объемов воды.
Так как серебро не имеет окисляющих свойств, то расщепления таких органических веществ, как водоросли, грибки, споры и т.п. не происходит. Кроме того, не существует быстрого и точного способа определения содержания остаточного серебра в воде бассейна, чтобы ежедневно контролировать эффективность обеззараживания (бактериологический анализ дорог и занимает три дня). Поэтому необходимо сочетать обработку воды серебром с хлорированием. Так как серебро катализирует воздействие хлора, его часто используют вместе с хлором для уничтожения микроводорослей.
Серебро успешно применяется в качестве обеззараживающего средства и в комбинации с другими дезинфектантами. Например, обработка воды ионами меди и серебра в соотношении 10:1 (ПДК в питьевой воде меди по СанПиНу в 20 раз выше, чем у серебра, а бактерицидное действие по некоторым микроорганизмам даже лучше) дает хорошие результаты при обеззараживании воды в СПА и бассейнах и одновременно позволяет значительно снизить степень хлорирования (но не отказаться от него!). Остаточное содержание свободного хлора в ванне бассейна при этом не должно быть менее 0,4 мг/л.
1.2.4.1 Применение прибора Nature2
Для обеззараживания воды в частных бассейнах в сочетании с хлорированием во всем мире применяется прибор Nature2. Он состоит из корпуса и сменного элемента (картриджа) из активной минеральной керамики, содержащей ионы серебра и меди / 3, 5 /.
Nature2 монтируют на циркуляционном трубопроводе (с обводной линией или без нее, в зависимости от расхода воды) после песчаного фильтра до точки ввода хлорсодержащего реагента.
При прохождении через такой прибор вода насыщается ионами серебра и меди. Кроме того, находящиеся в воде бактерии и вирусы задерживаются мелкопористым фильтрующим элементом и впоследствии окисляются хлором, концентрация которого в воде должна быть не менее 0,4 мг/л.
Минимальное время фильтрования составляет 8 часов в сутки, при повышении температуры воды в бассейне его необходимо увеличить.
Применение для обеззараживания воды в частных плавательных бассейнах установок Nature2 в сочетании с хлорированием имеет ряд преимуществ.
При использовании Nature2 в обрабатываемой воде постоянно присутствуют ионы серебра (в количестве 0,01 – 0,06 мг/л) и меди (в количестве 0,02 – 0,06 мг/л), обладающие бактериостатическим эффектом, благодаря чему предотвращается размножение и рост микроорганизмов.
Керамический картридж с мелкопористой структурой способен задерживать мельчайшие коллоидные частицы, с которыми не справляется песчаный фильтр. Благодаря этому снижается расход коагулянтов.
Ионы серебра усиливают действие хлора по предотвращению роста водорослей, снижая расход альгицидов.
Уменьшается потребление хлорсодержащих реагентов, так как необходимо лишь поддерживать остаточную концентрацию свободного активного хлора на уровне 0,4 мг/л.
Поскольку расход коагулянтов и хлорсодержащих препаратов снижается, становится меньше колебание уровня рН.
Во избежание перенасыщения воды ионами меди нельзя устанавливать прибор Nature2, если объем бассейна менее 20 м3, или содержание меди в исходной воде более 0,2 мг/л. Увеличение концентрации ионов меди может привести к изменению цвета воды, образованию пятен на пленочном покрытии, окрашиванию волос и купальных костюмов в зеленый цвет.
Совместно с установкой Nature2 запрещается использование:
медьсодержащих препаратов;
бромсодержащих препаратов;
средств, нейтрализующих минералы (Alkor plus);
препаратов, содержащих бигуаниды («Аква фреш старт»).
Если до подключения Nature2 вода в бассейне обрабатывалась такими препаратами, ее следует полностью заменить.
Также не рекомендуется использовать прибор Nature2 совместно с озонаторной установкой.
Максимальный срок службы сменного элемента составляет 6 месяцев. По истечении этого срока картридж уже не способен задерживать взвешенные и коллоидные частицы и насыщать воду ионами серебра и меди.
При эксплуатации бассейна только в летний период перед началом каждого купального сезона необходимо устанавливать новый картридж.
1.2.5 Применение йода и брома для обеззараживания воды
Применение йода для обеззараживания воды известно давно. Йод очень эффективен против всех патогенных бактерий, препятствует росту планктона и водорослей и, в отличие от хлора, не вызывает раздражения слизистой оболочки глаз. Йод активнее хлора при воздействии на водоросли, независимо от изменения рН воды / 4 /
Отмечено, что при добавлении йода в бассейн вода приобретает приятный оттенок. Наибольшую активность в воде проявляет йод, входящий в состав соединения НI. Это соединение сохраняет бактерицидность даже при очень низких концентрациях. В отличие от хлора йод не реагирует с аммиаком и более устойчив к влиянию солнечной радиации.
Техника обеззараживания йодом и введения его в воду бассейна проста. Приготовленный 2%-й раствор йода с помощью насоса-дозатора вводится во всасывающую линию циркуляционного насоса оборотной системы водообмена бассейна либо разбрызгивается небольшими порциями в разных местах поверхности бассейна.
Бромирование – эффективный и простой метод обеззараживания воды для бассейнов. Как дезинфектант бром обладает аналогичным с хлором пролонгирующим действием. В частных бассейнах бром используется в виде твёрдого медленно растворимого броморганического соединения.
В воде бассейна доза остаточного брома должна быть 0,8-1,5 мг/л, что несколько больше хлора, но он не оказывает отрицательного действия на человека, не образует азотных соединений с резким запахом и не токсичен как хлор.
1.2. 6. Обработка воды пероксидом водорода
Для обеззараживания воды в плавательных бассейнах возможно применение и бесхлорных реагентов, таких как 35% раствор пероксида водорода (Н2О2), дезинфицирующий эффект которого основан на действии радикала кислорода (называемого активным кислородом), а не молекулярного кислорода (О2), содержащегося в воздухе.
Так как вода, обработанная пероксидом водорода не вызывает раздражений глаз и кожи, не имеет запаха, и не образует вредных побочных продуктов, метод пероксидной обработки успешно применяется в частных бассейнах в качестве альтернативы хлорированию / 6, 7 /.
В связи с относительно большой скоростью рекомбинации активного кислорода (образования молекулярного кислорода, не обладающего бактерицидными свойствами), его дезинфицирующее воздействие меньше, чем у хлора или озона. Поэтому данный метод не рекомендуется применять в общественных бассейнах.
Для усиления бактерицидного эффекта обработку перекисью водорода необходимо комбинировать с обеззараживанием воды другими реагентными или физическими методами (УФ - облучением, озонированием, обработкой четвертичными соединениями аммония в сочетании с полигексаметиленбигуанидами - РНМВ). Активный кислород, при этом, продлевает их дезинфицирующее действие.
Так основными компонентами препарата «Аква фреш» являются пероксид водорода и поличетвертичный хлорид аммония. Последний служит для предотвращения возникновения микроводорослей, кроме того, он обладает бактерицидными свойствами, которые усиливаются в присутствии пероксида водорода.
В состав препарата «Аква фреш старт», который применяется для усиления действия препарата «Аква фреш» входят полигексаметиленбигуанид гидрохлорид (обеззараживающий агент) и поличетвертичный хлорид аммония (альгицид).
Для введения в воду препарата «Аква фреш» применяются автоматические дозирующие устройства. Дозирование осуществляется ежедневно и зависит от температуры воды в бассейне: чем выше температура, тем большее количество пероксида водорода необходимо вводить. Препарат «Аква фреш старт» добавляют каждые 6 – 8 недель в количестве 100 мл на 10 м3 воды.
Для замеров количества активного кислорода в воде бассейна используют тестовые полоски или специальные измерительные приборы. Возможны также автоматические замеры (определение статического потенциала). Содержание активного кислорода в воде бассейнов должно быть не менее 5 мг/л.
При применении реагентов, содержащих пероксид водорода, несколько уменьшается рН обрабатываемой воды. Кроме того, их использование может вызвать коррозию металлических деталей бассейна.
Препараты «Аква фреш» и «Аква фреш старт» несовместимы с хлором. При замене процесса обработки пероксидом водорода на хлорирование, и наоборот, рекомендуется полностью заменить воду в бассейне во избежание образования вредных для здоровья человека химических соединений.
1.2.7. Комбинированные методы обеззараживания воды
В практике проектирования и эксплуатации бассейнов применяют различные комбинированные методы обеззараживания воды. Мы уже рассматривали способы хлорирования в сочетании с озонированием, с бактерицидным облучением, с обработкой ионами серебра и меди.
К комбинированным реагентным методам обеззараживания воды бассейна также относится обработка воды перманганатом калия в сочетании с хлорированием. Хлорирование производят с таким расчетом, чтобы содержание свободного остаточного хлора составляло 0,3-0,5 мг/л, а перманганат калия вводят в воду дозой 0,05-0,8 мг/л.
Практикуются также следующие методы дезинфекции воды бассейна двумя реагентами:
медным купоросом дозой 0,2-0,5 мг/л и хлором (вводится дважды - до и после фильтров) с концентрацией остаточного хлора после фильтров 0,3-0,5 мг/л;
медным купоросом и поваренной солью в соотношении 1:3. В воду бассейна ежедневно добавляют сернокислую медь из расчета 0,9 г на 1 м3 воды и хлористый натрий (поваренную соль) в количестве 2,7 г на 1 м3 воды. Эти реагенты вводят в воду до фильтров. Данный метод нельзя применять в бассейнах, облицованных пленкой.
Добавление в воду раствора медного купороса придает ей приятный изумрудный цвет. Однако, в случае передозировки, медь способна окрасить в зеленый цвет седые или обесцвеченные волосы, а также купальные костюмы. Максимально допустимая изготовителями пленочного облицовочного покрытия концентрация ионов меди в воде бассейна, при которой нет риска образования пятен на пленке, составляет 0,2 мг/л.
Применение подобных комбинированных методов удобно и эффективно для малых бассейнов. При этом необходимо осуществлять тщательный контроль за изменением химического состава воды / 9 /.
При применении любого из вышеперечисленных методов обеззараживания воды для достижения наилучшего бактерицидного эффекта настоятельно рекомендуется, наряду с поддержанием безупречной гидравлики и постоянным измерением и регулированием водородного показателя, также осуществлять оптимальную фильтрацию воды бассейна / 12, 26, 27/.
1.3 Очистка воды в бассейне
 В любом плавательном бассейне, который используется большим количеством людей, воду необходимо очищать и обрабатывать, чтобы предотвратить перекрестные инфекции и обеспечить комфортные условия для купальщиков.
Воображаемый бассейн, который описывается здесь, похож на большинство общедоступных бассейнов. Некоторые большие бассейны могут иметь больше оборудования для очистки, а составные части этого оборудования могут быть немного по-разному сконструированы. Но в целом, основные конструкции всех бассейнов схожи.
Бассейн, о котором идет речь, вмещает 545 м³ воды.
Вообразите, что главный циркуляционный насос имеет мощность 182 м³ в час (м³/час). Это значит, что данный бассейн имеет трехчасовой цикл (545 ÷ 182). Это время, которое, теоретически, нужно, чтобы выкачать всю воду из этого бассейна и вернуть ее обратно после очистки. Но из-за постепенного разбавления этого, на самом деле, не происходит. Есть несколько причин, которые не позволяют осуществить теоретический цикл. Среди них такие, как изменения в характере движения потока, перенос купальщиками некоторого количества воды из одной части бассейна в другую, а также грязевые отложения на фильтре, не удаляемые промывкой.
В данной ситуации только 2/3 воды будет, в действительности, вытекать из бассейна в течение первого 3-х часового цикла. Еще через 3 часа снова будет удалено только 2/3 из оставшейся загрязненной воды.
Вода из бассейна поступает в очистную установку из 2-х источников. Приблизительно 25% воды поступает через систему поверхностного удаления (воды) и 75% – через водосток, который обычно расположен на дне бассейна. В бассейне всегда есть усреднительный резервуар, который предназначен для тех случаев, когда в бассейне случается неожиданный наплыв большого количества купальщиков. Главный циркуляционный насос сначала отправляет воду на фильтрующую сетку. Это первая стадия фильтрации. Эта сетка удаляет весь крупный мусор, такой как эластичные повязки, кусочки пластыря, зажимы для волос, ювелирные украшения и монеты, то есть все то, что может повредить сам насос. Поэтому фильтрующая сетка всегда устанавливается на первичной (основной) стороне насоса.
Резервуар, в котором расположена фильтрующая сетка, обычно имеет клапан для сброса воздуха. Используя этот клапан, оператор может спускать воздух после очистки и замены фильтрующей сетки.
Насос проталкивает воду по направлению к бассейну. На своем пути вода должна пройти через несколько процессов.
На вторичной (вспомогательной) стороне насоса находится некая контрольная точка – место отбора проб отводимой воды. В этой точке проба воды из бассейна забирается в автоматический контроллер для анализа. После того, как эту воду проанализировали, ее возвращают обратно в бассейн, для чего ее отправляют в главную часть насоса.
Сразу после этого (кроме тех случаев, когда вода в бассейне озонируется) вода поступает на участок введения хлора. Этот участок представляет собой просто дозирующую трубку, по которой транспортируется дезинфицирующее средство из емкости, в которой оно расположено, через насос для введения хлора.
Следующая из основных составных частей установки по очистке воды – это фильтр. Но до того как вода поступит на фильтр, она проходит еще через два прибора, которые меньше по размеру. Один из них – индикатор потока. Это измерительный прибор, при помощи которого оператор может определить, сколько кубических метров воды очищается за один час. Другой прибор – это индикатор входного давления. Он показывает давление воды внутри трубы до того, как она поступит на фильтр.
Сам фильтр содержит наполнитель (загрузку), который отфильтровывает твердые примеси (или растворенные органические вещества, если фильтр загружен активированным углем). На самой высокой точке фильтра расположен механизм для сброса воздуха, который может управляться автоматически или вручную. Вход в фильтр в норме осуществляется через куполообразную крышу или через боковую стенку корпуса фильтра. На выходе из фильтра стоит индикатор выходного давления. Он показывает давление воды в трубе после того, как она прошла через песок фильтра. Показания двух индикаторов (входного и выходного) будут отличаться друг от друга в зависимости от уровня загрязнения фильтра. Эта разница показаний индикаторов известна, как дифференциал давления, и является единственным средством, которое дает оператору возможность определить, что необходимо очистить фильтр.
После фильтра вода поступает в калорифер или теплообменник. Он представляет собой ряд труб, по которым течет горячая вода из отопительной системы. Через входную трубу горячая вода из отопительной системы поступает в эти трубы, а через выходную трубу возвращается обратно в отопительную систему. Вода из бассейна движется через наружную часть этих труб внутри калорифера. При этом происходит теплообмен – вода из бассейна нагревается теплом горячей воды, текущей по этим трубам. Если температуру воды из бассейна не надо регулировать, то горячую воду из отопительной системы отводят из теплообменника и тогда вода из бассейна не нагревается. На калорифере устанавливаются два прибора, которыми будет пользоваться оператор. Первый из них – это измеритель температуры, который показывает температуру воды из бассейна на выходе из калорифера. Второй – это термостат, который запускает механизм регулирования температуры воды, что позволяет нагревать или остужать ее по необходимости.
После того как воду из бассейна нагреют, в ней необходимо скорректировать показатель pH, если требуется. Автоматический контроллер, расположенный в точке отбора проб отводимой из бассейна воды (о которой говорилось выше), может анализировать пробу воды, как на содержание хлора, так и на pH. Если оказывается, что уровень какого-то из них нужно отрегулировать, то контроллер активизирует соответствующую дозирующую систему, посредством которой в бассейн вводится нужное химическое вещество. В данном случае это будет средство, корректирующее pH. На данном этапе может быть введено еще одно химическое вещество. Во многих бассейнах в настоящее время перестали использовать сульфат алюминия из-за высокого содержания серной кислоты, что увеличивает риск заболеть болезнью Альцгеймера. Поли-алюминий хлорид, который все чаще используется в настоящее время, гораздо более эффективен. Раньше для этой цели использовали «квасцы». Этот химикат вводился на этапе до фильтра и только до того момента, как хлопьевидный осадок был сформирован на верхней части слоя песка. Поли-алюминий хлорид обычно выполняет в бассейне работу по сведению вместе твердых примесей, что позволяет увеличивать их в размере до такой степени, чтобы их можно было отфильтровывать. Поэтому поли-алюминий хлорид вводится после того, как вода прошла через фильтр.
Фильтры бывают разного размера и формы, а их количество в одном бассейне может варьировать от одного до 15 или 20 (например, в современных Олимпийских бассейнах). В муниципальном плавательном бассейне среднего размера фильтров обычно 2 или 3, если ёмкость бассейна от 350 до 450 м³ воды. Установки для очистки воды, в которых много фильтров, имеют систему распределения воды, так чтобы через каждый фильтр проходили равные количества воды.

2. классификация бассейнов и необходимого оборудования
Бассейн представляет собой сложное гидротехническое сооружение, в котором непрерывно осуществляются процессы рециркуляции и фильтрации, а также производится постоянное обеззараживание воды.
Бассейны – ведомственные, муниципальные (общественные), индивидуальные (частные) – различают по назначению, строительным и конструктивным характеристикам, а также по сантехническому оборудованию. (рис 2.1)
По назначению бассейны бывают спортивные, демонстрационные, оздоровительные (купальные) и лечебные, а также комбинированные.
К спортивным бассейнам относятся: демонстрационные, с трибунами – для проведения соревнований по различным видам водного спорта (скоростному плаванью, прыжкам в воду, фигурному плаванию, водному поло и т.п.); учебно – спортивные – для обучения различным видам водного спорта. В спортивных бассейнах предусмотрен определенный состав сооружений, оборудования, помещений и площадок, отвечающий технологическим требованиям и графику движения посетителей. Это относится и к бассейнам другого назначения.
Лечебные бассейны строят в домах отдыха, санаториях, бальнеологических комплексах с использованием лечебной воды (минеральной, морской). Лечебный бассейн также может иметь произвольный размер и форму с небольшой глубиной. Лечебные бассейны предназначены для проведения лечебной гимнастики, лечебного купания и плавания. В лечебных бассейнах температура воды должна быть между 260С - 280С (при температуре ниже 250С могут появиться судороги).

-5480053175 БассейныОздоровительные и лечебныеКомбинированныеСпортивныеУчебно - спортивныеСпортивно – демонстра – ционныеКупальныеДетскиеУчебно –спортивные и купальныеКупальные и детскиеС одной ваннойС несколькими ваннамиЛечебныеУчебно – спортивные и детские

Рис. 2.1 - Схема классификации бассейнов.
Комбинированные бассейны представляют собой комплекс сооружений, оборудования, вспомогательных помещений и площадок, предназначенных для обслуживания спортсменов и различных посетителей. В комбинированном бассейне сооружается несколько ванн или отделений в одной большой ванне, имеющих различное назначение: для учебной работы, для купания взрослых и детей, для спортивной работы (прыжки, плавание). Такие ванны или отделения обычно работают изолированно друг от друга, имеют различные размеры, форму, оснащены самостоятельным инвентарем, а также оборудованием по водоподготовке.
Индивидуальные бассейны. Существуют также бассейны и индивидуального (семейного) пользования или частные бассейны. Они устанавливаются в индивидуальном порядке по персональному требованию заказчика. Размер, форма, отделка и комплектация определяются исключительно пожеланиями, вкусом и материальными возможностями заказчика. Он же решает как использовать бассейн и где его лучше установить.
По строительным и конструктивным характеристикам. В зависимости от расположения и планировочной конструкции различают открытые и закрытые бассейны. Открытый бассейн строится вне дома и пригоден для использования только в теплое время года. Для открытых бассейнов применяются специальные пластиковые павильоны, которые позволяют продлить “теплое время года”. Открытый бассейн нужно строить в солнечном месте, желательно, защищенном от посторонних взглядов, вокруг бассейна должно быть достаточно места для установки шезлонгов, лежаков, активного отдыха и игр. Участок вокруг бассейна должен быть водонепроницаемым, нескользким и иметь небольшой уклон в сторону от бассейна.
Закрытый бассейн может быть расположен в любом помещении: пристройке к основному зданию, в отдельно стоящем помещении, внутри основной постройки или в подвале дома.
Возможные формы чаши:
- прямоугольные
- овальные
- овоидальные
- с римскими ступенями
- в виде почки
- круглые
- восьмигранные.
Конструктивное исполнение бассейнов:
- литой железобетон, облицованный керамической плиткой или стеклянной мозаикой;
-бетонный бассейн с пленочным покрытием;
- стальная конструкция и пленка;
- пластмассовый бассейн.
По уровню размещения конструкций бассейны делятся на полностью погруженные (расположенные ниже уровня пола или земли), частично погруженные, поверхностные и подвесные.
По конструкции бассейны делятся на стационарные бассейны и сборно-разборные бассейны.
Стационарные бассейны (рис. 2.2). Стационарные бассейны обычно больше по размерам и обладают многими преимуществами. Прежде всего, площадь, глубина и форма стационарного бассейна ограничены лишь имеющимся свободным пространством, что позволяет заниматься полноценным плаванием и нырять с вышек и трамплинов. Такой бассейн может оснащаться более сложными и эффективными системами обеспечения качества воды и практически любым оборудованием для оздоровительных процедур и развлечений. Кроме того, при строительстве по индивидуальному проекту можно реализовать самые фантастические дизайнерские решения в оформлении как самого бассейна, так и окружающей его среды. Например, только стационарный бассейн можно облицевать таким эффектным материалом, как мозаичная или керамическая плитка.
Конечно, размеры бассейна, расположенного непосредственно в жилом коттедже, ограничены величиной и конструкционными особенностями самого здания. Длина такого бассейна обычно не превышает 6-7 метров. Если же вам хочется по-настоящему поплавать, то длина чаши бассейна должна составлять не менее 10-15 метров.
Однако иметь большой бассейн в основном доме не всегда удается по архитектурным и инженерным причинам. Проблему можно решить, если разместить бассейн в специальной пристройке или отдельно стоящем строении. В этом случае бассейн может иметь ширину 5-6 метров и длину до 15-20 метров. При желании можно построить для бассейна и более крупное здание, однако это достаточно сложно и дорого. К тому же подобные сооружения, как правило, не обходятся без промежуточных опор, которые располагаются как раз посередине бассейна.
Чаша (емкость, в которую наливают воду) у стационарных бассейнов чаще всего выполнена из специального гидротехнического бетона, который заливается на арматуру. Чаша может быть и пластиковой (например, из полипропилена), но вокруг нее все равно заливается бетон. Значительный вес стационарных бассейнов позволяет строить их только на прочных основаниях - грунт под ними должен обладать достаточной несущей способностью и не подвергаться размыву и выщелачиванию грунтовыми водами.
Строительство такого бассейна связано с проведением значительного объема подготовительных работ: рытьем котлована, устройством дренажной системы, подготовкой подстилающей "подушки" под фундамент и др. Размещение бассейна в цокольном этаже или подвале уже существующего дома может потребовать реконструкции и перепланировки. Поэтому стационарные бассейны гораздо дороже даже самых больших сборно-разборных бассейнов.
Сборно-разборные бассейны (рис.2.3) (их можно установить на поверхности земли или врыть в землю). Сборно-разборные бассейны отличаются сравнительно небольшими размерами и простотой. Бассейны чаще всего бывают круглыми, овальными или напоминают в плане восьмерку.
Диаметр большинства сборных бассейнов - 3-6 метров, однако есть и более крупные длиной до 12 метров (чаще всего они имеют овальную форму). Глубина чаши составляет от 1 до 1,5 метров, хотя детские бассейны могут быть и мельче.
Сборно-разборные бассейны изготовлены из специального пластика или тонкого стального листа, покрытого лаком и краской. Внутреннее покрытие металлических бассейнов состоит из пластиковой пленки, не поддающейся воздействию ультрафиолетового излучения солнца.
Пластиковые бассейны имеют цельную чашу без швов и поэтому идеально герметичны. Они легче металлических и обладают лучшей теплоизоляцией. Пластмассовая поверхность легко моется и не становится скользкой при смачивании.
Металлические бассейны дороже пластмассовых, но они отличаются большей прочностью, причем многие из них морозоустойчивы, что позволяет оставлять бассейн на зиму с водой. Гидромассажные мини-бассейны (рис. 2.4) (спа, джакуззи и т.п.) разделяются на переносные и стационарные встраиваемые, обладающие собственной системой фильтрации, обеззараживания и подогрева воды. Они предназначены для профилактического направленного гидромассажа или «пассивного» расслабляющего отдыха, хотя и могут включать элементы водных тренажеров.
Дно гидромассажного бассейна адаптировано под удобные сиденья, на которых тело само принимает оптимальное положение в зависимости от вида массажа.

Рис. 2.2 – Стационарный бассейн

Рис. 2.3 – Сборно – разборный бассейн
Сами сиденья в гидромассажных бассейнах расположены на разных уровнях и таким образом, не только взрослые, но и дети чувствуют себя в них превосходно. Над каждым сиденьем в гидромассажных бассейнах расположены специальные массажные форсунки с разным действием.
Купель (рис.2.5) – это небольшой по размерам бассейн с холодной водой, который позволяет получить эффект при нырянии в прорубь после принятия бани, сауны или парной.
Технологические отличия купели от обычного бассейна невелики: отсутствует подогрев воды; вместо него применяется ледогенератор, вырабатывающий лед и подающий его в бассейн. При данной схеме сложно постоянно поддерживать температуру воды в четко заданных параметрах (к примеру, 8-10°С). Реже применяется сложное специальное дорогостоящее оборудование для охлаждения воды фреоном, при помощи которого постоянно подерживается заданый уровень температуры.
По санитарно – техническому устройству и оборудованию бассейны различают в зависимости от того, как выполняются водный и технический режимы и какова характеристика системы водоснабжения.
Водный режим предусматривает три варианта: оборотную систему (рециркуляционный водообмен), проточную систему (проточный водообмен) и наливную систему (водообмен с периодической сменой воды).
Теплотехнический режим предусматривает подачу воды в ванны с подогревом (при помощи специальных устройств), так и без подогрева.
Системы водоснабжения бассейнов различают по способу забора воды: из водопровода населенного пункта; из природных источников: рек, озер, морей, подземных источников.

Рис. 2.4 – Гидромассажные мини – бассейн

Рис.2.5 – Купель
По санитарно-гигиеническим нормам вода в бассейне должна соответствовать четырем основным требованиям:
- отсутствие патогенных организмов;
- отсутствие токсичных веществ в высокой концентрации;
- отсутствие неприятных запахов;
- отсутствие визуального цвета мутности.
Для достижения этих требований нужно сбалансировать четыре показателя:
- количество нерастворенных частиц;
- соотношение кислоты и щелочи (число свободных ионов водорода – pH);
- общая щелочность;
- кальциевая жесткость.
По типу отвода воды на рециркуляцию бассейны делятся на: скиммерный и переливной. Бассейны в основном имеют одинаковую технологическую схему, отличаются они только по виду забора воды.
Бассейны со скиммерами. Скиммерная схема применяется в основном для бассейнов прямоугольной формы. Их особенность в том, что вода находится ниже верхней кромки бассейна примерно на 10-13 см. (рис.2.6, 2.7). Вода забирается непосредственно на фильтрацию через специальные устройства: донный выпуск (служит для забора воды со дна ванны на рециркуляцию или опорожнения бассейна, подбираются по пропускной способности) и скиммеры, подача циркуляционного расхода через бортовые форсунки (предназначены для подачи очищенной воды в ванну бассейна, количество форсунок зависит от объёма подачи воды и конфигурации бассейна). Скиммер представляет собой полый пластиковый или металлический бак, в нижней части которого через резьбовое соединение подключается труба магистрали водозабора. На боковой поверхности скиммера имеется прямоугольное приемное окно с плавающей заслонкой. Через него из бассейна в скиммер поступает вода и направляется в систему для дальнейшей очистки и нагрева. Плавающая заслонка предназначена для отсечения нижних слоев воды и собирания с поверхности загрязнения. Каждый скиммер снабжен фильтром грубой очистки (сетчатое ведерко), в котором задерживаются наиболее крупные загрязнения, мусор. К скиммеру можно подключить и водный пылесос.
Существует две модификации скиммеров: для пленочных и для бетонных бассейнов. Скиммеры бывают двух видов: встроенные и навесные. Количество скиммеров зависит от размеров бассейна, его площади, объема и конфигурации. Максимальная площадь обрабатываемой поверхности воды одним скиммером составляет 25 м2. Скиммер также служит для гашения волн, образующихся при купании.

Рис. 2.6 – Скиммерный бассейн ( разрез)

80645-130175

Рис. 2.7 – Скиммерный бассейн (аксанометрия)
1. Скиммеры 2. Насос 3. Фильтровальная станция 4. Теплообменник. 5. Форсунки 6. Встречное течение 7. Фары 8. Лестница 9. Донный слив
Схема циркуляции воды в скиммерном бассейн основна на перемешивания и представлена на Рис. 2.8

Рис. 2.8 - Схема циркуляции воды в скиммерном бассейн
Схема с переливным желобом подходит под любые геометрические формы бассейнов и имеет ряд преимуществ. Здесь не существует ограничений на размер и форму бассейна. Вода находится на уровне верхней кромки бассейна. Чистая вода равномерно поступает ко всем точкам бассейна, что гарантирует отсутствие застойных зон.
В переливной системе (рис.2.9, 2.10) водоотведение осуществляется через переливной лоток и донные выпуски, подача циркуляционного расхода через донные форсунки (предназначены для подачи очищенной воды в ванну бассейна). Вода уходит через лотки (желоба), расположенные по периметру бассейна, в компенсационный бак, объем которого рассчитывается из условия возможности приема вытесненной воды купающимися, а также из условия запаса воды, необходимой для промывки фильтра, а оттуда в фильтровальную установку. В бак поступает холодная вода из водопровода. Таким способом обеспечивается требование в разрыве струи при подаче в бассейн воды питьевого качества.
Бак оборудуется системой автоматического контроля, включающий в себя датчики уровня воды и блок управления. Автоматика следит за максимальным и рабочим уровнями воды в баке, а также отключает насос при достижении минимального уровня (защита от "Сухого" хода). Расход добавочной воды определяется потерями на собственные нужды фильтровальной установки, испарением с поверхности воды и технологическими потерями (выплескиванием, впитыванием в костюмы купающихся).
Переливная система является более сложной, чем скиммерная, соответственно более дорогой, но зато она более эффективна, более престижна для частных бассейнов, а для общественных - необходима. Подача воды в бассейн после фильтрования происходит таким же образом, как и у скиммерного бассейна через форсунки.

Рис. 2.9 – Переливной бассейн (разрез)

Рис.2.10–Переливной бассейн (аксанометрия)
1. Переливные желоба 2. Переливная емкость 3. Датчики уровня воды 4. Насос 5. Фильтровальная станция 6. Теплообменник 7. Донные форсунки 8 Донный слив 9. Встречное течение 10. Переливные решетки 11. Лестница 12. Фары 13.Дренаж.
Схема циркуляции воды в переливном бассейн основна на вытеснении и представлена на Рис. 2.11
Рис. 2.11 - Схема циркуляции воды в переливном бассейн

Таблица 2.1 Общая классификация бассейнов
общая классификация бассейнов
В зависимости от назначения и способа монтажа, бассейны можно разделить на две основные группы:
Для индивидуального пользования:
Сборно – разборные и надувные;
Стационарные: в закрытых помещениях и открытые (с навесным павильоном и без);
Гидромассажные мини – бассейны. Дальнейшая классификация бассейнов
По режиму водообмена:
проточные;
с оборотным циклом;
с комбинированным водообменом. 3. по типу гидроизоляции чаши:
обмазочная проникающего действия (только для монолитных ж/б конструкций);
обмазочная мембранная;
пленочная;
комбинированная.
для общественного пользования:
стационарные общественные бассейны (в закрытых помещениях и открытые);
бассейны высшего класса (водные центры) и аквапарки. По составу воды:
с пресной водой;
с морской водой;
с водой из геотермальных источников;
с природной минеральной водой;
с искусственной минеральной водой. 4. по типу отделки внутренней поверхности чаши:
плитка;
мозаика;
пленочные материалы;
лакокрасочные материалы;
пластики.
Кроме того, существуют:
специальные бассейны для учебно- тренировочных центров (например центр подготовки водолазов);
специальные бассейны для животных (например, дельфинарии).
По назначению общественные бассейны делятся также на:
спортивные, сертифицированные по правилам FINA;
спортивные, не сертифицированные по правилам FINA;
плавательные учебно- тренировочные водные центры;
аквапарки;
оздоровительные, гидротерапевтические;
детские;
специальные лечебные. По конструктивным решениям.
по типу размещения чаши бассейна:
наземная;
заглубленная;
на сваях. 5. по типу перелива:
скиммер;
переливное корыто (переливная кромка ниже уровня борта бассейна);
переливной лоток (переливная кромка совпадает с уровнем борта бассейна).
по исполнению чаши бассейна:
ж/б цельная;
металлическая цельная;
цельнопластиковая (полиэстровая и т.п.);
сборно-щитовая (пластиковая или металлическая);
полипропиленовая сварная;
пленочная каркасная, сборно-разборная;
пленочная надувная, сборно-разборная. 6. по типу ввода воды:
сосредоточенный боковой;
равномерно распределенный боковой;
равномерно распределенный донный;
комбинированный.
3. санитарно – гигиенические и технологические требования к устройству, эксплуатации и качеству воды плавательных бассейнов
3.1 Общие положения
В плавательных бассейнах должны быть созданы условия, содействующие укреплению здоровья, росту спортивных достижений и повышению работоспособности людей, поэтому соблюдению установленных санитарно – гигиенических требований уделяется большое внимание. Опыт эксплуатации действующих бассейнов показывает, что даже кратковременное ослабление санитарного надзора за состоянием душевых помещений, санузлов, раздевальных, всех полов, по которым ходят босыми ногами, в том числе в гимнастическом зале, зале сухого плавания, массажной, сушилках и других помещениях, может привести к появлению грибковых заболеваний, вспышке эпидемических водных инвазий (дизентерия, туляремия, тиф и др.). Одновременно с этим следует иметь в виду, что и несоблюдение технологических требований эксплуатации бассейнов также может привести к заболеваниям: поражению слизистой оболочки органов дыхания, возникновению коньюктевитов, эпидермофитии, аллергических и других реакций (в результате высоких концентраций в воде хлора, озона и других реагентов). При применении современных методов очистки и обеззараживания воды, дезинфекции и четком соблюдении санитарно – гигиенических правил эксплуатации можно полностью исключить подобные заболевания.
Мероприятия, направленные на содержание плавательных бассейнов в надлежащем санитарно – гигиеническом состоянии, условно разделяют на три группы:
Обеспечивающие надлежащее качество воды, находящейся в ванне бассейна;
Обеспечивающие выполнение санитарных требований, предъявляемых к сооружениям и оборудованию, - санитарные правила содержания мест пребывания посетителей;
Обеспечивающие предварительную санитарную подготовку посетителей (купающихся, спортсменов) перед их входом в ванну бассейна.
3.2 Санитарные требования к вспомогательным помещениям, территориям и ваннам бассейнов
В процессе эксплуатации плавательного бассейна, независимо от его назначения, во всех вспомогательных помещениях и на территориях, где бывают посетители бассейна, должны соблюдаться необходимые меры профилактики инфекционных заболеваний. Основные санитарно – гигиенические требования сводятся к следующему:
К плаванию допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр;
Вход в воду разрешается только тем посетителям, которые тщательно вымылись горячей водой с мылом под душем, имеют чистый купальный костюм и прошли через ножную ванночку с проточной водой, особенно после пользования туалетом;
Посетители в купальных костюмах не должны соприкасаться с посетителями в верхней одежде. Пребывание в верхней одежде в зале бассейна не разрешается;
При организации в бассейне проката купальных костюмов и полотенец должны быть обеспечины необходимые условия для их санитарной обработки;
Медицинский, учебный и технический персонал должны пройти медицинчский осмотр и иметь сменную обувь и чистую спецодежду для входа на обходные дорожки ванны бассейна;
Графики движения пловцов и зрителей не могут пересекаться;
Планировка и состав вспомогательных помещений и территорий должны отвечать технологическим требованиям и обеспечивать условия движения спортсменов и зрителей без встречных и перекрещивающихся потоков;
Необходимо, чтобы медицинский персонал бассейна, а также районная СЭС, осуществляли систематический контроль за санитарным состоянием бассейна и выполнением правил внутреннего распорядка;
Продолжительность пребывания посетителей (купающихся, спортсменов) в ванне устанавливается в зависимости от принятых технологических правил;
Необходимо ежедневно осуществлять уборку помещений и территорий, а также тщательную дезинфекцию 0,5-1% - м раствором хлорамина с протиркой скамеек, дверных ручек, поручней, ковриков, полов и стен, облицованных плитками;
Полы и стены в зале ванны бассейна и в подсобных помещениях (душевых, туалетах) следует дезинфецировать 5% - м раствором хлорамина или хлорной извести;
В помещениях душевых, санитарных узлов (туалетах), зала ванны, а также во вспомагательных помещениях должны быть предусмотрены поливочные краны с подводкой холодной и горячей воды для обеспечения влажной и мокрой уборки;
Особое внимание необходимо обращать на чистку и дезинфекцию обходных дорожек и ножных ванночек;
Водная обходная дорожка, особенно вокруг ванны летних открытых бассейнов, должна содержаться в чистоте, ежедневно дезинфецироваться и быть оборудована устройством для подачи и удаления воды по проточной схеме;
Все ванны и отделения ванн бассейна должны поддерживаться в чистоте и подвергаться систематической чистке и дезинфекции;
При благоприятных физико – химических и бактериологических анализах в соответствии со СанПиН рекомендуется сливать воду из ванны бассейна не реже одного раза в месяц, даже если качество воды хорошее. При соблюдении всех известных правил рекомендаций по очистке и обеззараживанию воды качество ее может оставаться стандартным более длительный срок. Необходимо только вести систематический контроль по показаниям приборов и по результатам физико – химических и бактериологических анализов проб воды, которые СЭС проводит ежемесячно. Опорожнение ванн и чистку оборудования можно проводить по согласованию с СЭС раз в квартал;
В ваннах при проточной системе водообмена чистку и дезинфекцию следует производить не реже 1 раза в месяц;
В детских ваннах спуск воды и дезинфекцию необходимо проводить не реже 3-х раз в месяц;
В лечебных ваннах, работающих по схеме одноразового использования, дезинфекцию надлежит проводить ежедневно;
Ванна бассейна до проведения дезинфекции должна быть очищенна щетками и вымыта с применением моющих средств (соды, мыла) и последующим смывом горячей водой из шланга;
Дезинфекцию ванны рекомендуется производить с применением 5% - го раствора хлорамина или 2,5% - го раствора хлорной извести с последующим двукратным смывом водой (спустя 1 ч после нанесения раствора);
Медицинский персонал и ответственные технические работники бассейна обязаны систематически вести контроль за состоянием всего санитарно – технического оборудования, его нормальным функционированием во всех помещениях, на территориях и площадках бассейна, включая технологическое оборудование, обеспечивающее высокое качество воды в ванне бассейна.

3.3 Требования к качеству воды
Технология нормального функционирования искусственных плавательных бассейнов, особенно спортивных и оздоровительных, весьма специфична. В процессе приема водных процедур, плавания и купания вода должна иметь такие же высокие санитарно – гигиенические показатели, как и питьевая вода / 29 /. Это касается главным образом органолептических, токсикологических и микробиологических показателей качества воды, обеспечивающих высокую санитарно – гигиеническую надежность, исключающую какие – либо спорадические и эпидемические заболевания.
Вода, находящаяся в ванне бассейна, может быть благоприятной средой для размножения бактерий, попавших в нее от посетителей и из воздуха. Как показывают наблюдения многих исследователей, основное количество загрязнений в ванну вносится посетителями. В зависимости от тщательности предварительной санитарной обработки посетителей перед входом в воду, их возрастного состава и от типа бассейна общее количество бактерий, вносимых одним человеком, составляет от нескольких десятков тысяч. Поэтому вода в ванне бассейна должна быть бактерицидной и способной уничтожать вносимые бактериальные загрязнения.
Качество воды оценивается по трем параметрам: физическим, химическим и бактериологическим.
Физические – прозрачность, мутность, цветность, запах, температура;
Химические – окисляемость, рН, содержание хлоридов, аммиака, алюминия, фтора, железа, хлора, озона;Бактериологические – общий счет бактерий, коли-титр, болезнетворные бактерии.
Требования, предъявляемые к качеству воды, сводятся к следующему:
- Вода, применяемая для хозяйственно – питьевых нужд и подаваемая в ванну бассейна, должна соответствовать требованиям СанПиНа / 29 /;
В случае использования морской воды (по согласованию с органами Госсанэпиднадзора при дефиците воды питьевого качества) для ванн бассейнов с проточным водным режимом, ее качество должно отвечать гигиеническим требованиям СанПиН «Охрана прибрежных вод морей от загрязнения в местах водопользования населения»;
Необходимо, чтобы вода была высокой прозрачности и низкой цветности, с приятным внешним видом (изумрудно – голубой оттенок), не имела резкого запаха хлора и не вызывала раздражения глаз и носа у пловцов;
В воде бассейнов не допускается содержание химических веществ выше ПДК, утвержденных СанПиН для воды водоемов хозяйственно – питьевого и культурно – бытового водопользования.
В практике эксплуатации бассейнов с рециркуляционной оборотной схемой водообмена допускается увеличение содержания хлоридов до 50 – 60мг/л, а альбуминоидного и минерального аммиака – до 0,05мг/л. О росте органических загрязнений в воде можно также судить по изменению окисляемости, которая не должна быть больше 4 мгО2/л.
При появлении в воде нитратов и других форм азота, что свидетельствует о появлении бактериальных загрязнений, требуются повторный отбор проб и дополнительное определение содержания энтерококков, которых не должно быть больше 1 в 10мл.
Таблица 3.1 - Показатели и нормативы качества воды в ванне бассейна (в процессе эксплуатации)
Показатели Нормативы
1. Физико-химические показатели
Мутность, мг/л Не более 2
Цветность, градусы Не более 20
Запах, баллы Не более 3
Хлориды (при обеззараживании воды гипохлоритом натрия, получаемым электролизом поваренной соли), мг/л Не более 700
Остаточный свободный хлор (при хлорировании), мг/л Не менее 0,3 - не более 0,5
Остаточный бром (при бромировании), мг/л 0,8 - 1,5
Остаточный озон (при озонировании), мг/л Не более 0,1 (перед поступлением в ванну бассейна)
Хлороформ (при хлорировании), мг/л Не более 0,1
Формальдегид (при озонировании), мг/л Не более 0,05
2. Микробиологические показатели
2.1 Основные:
Общие колиформные бактерии в 100 мл Не более 1
Термотолерантные колиформные бактерии в 100 мл Отсутствие
Колифаги в 100 мл Отсутствие
Золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) в 100 мл Отсутствие
2.2 Дополнительные:
Возбудители кишечных инфекций Отсутствиет
Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) в 100 мл Отсутствие
3. Паразитологические показатели
Цисты лямблий (Giardia intestinalis) в 50 лОтсутствие
Яйца и личинки гельминтов в 50 лОтсутствие
Примечания.
1. В ванне бассейна для детей до 7 лет содержание свободного остаточного хлора допускается на уровне 0,1 - 0,3 мг/л, при условии соблюдения нормативов по основным микробиологическим и паразитологическим показателям.
2. При совместном применении УФ-излучения и хлорирования или озонирования и хлорирования содержание свободного остаточного хлора должно находиться в пределах 0,1 - 0,3 мг/л.
3. В бассейнах с морской водой хлориды не нормируются.
4. Допускается повышение свободного остаточного хлора в особых случаях по эпидпоказаниям до 0,7 мг/л.
5. При содержании в воде остаточного свободного хлора более 0,3 мг/л рекомендуется защита глаз посетителей бассейна очками для плавания.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО –ПИТЬЕВЫХ ВОД ХАРЬКОВСКОГО ВОДОПРОВОДА
В данной магистерской работе мы исследовали удаление из воды, поступающей в бассейны, растворенных органических примесей, которые коррелируются с содержанием концерогенных примесей в воде плавательных бассейнов. Эти вещества могут проникать в организм человека через кожу, и, вместо улучшения здоровья может быть обратный эффект. Поэтому мы вносим предложение по фильтрованию воды в плавательном бассейне, через активированный уголь.
Для построения изотермы адсорбции брали пять колб, объемом 100 мл.
В эти колбы помещали различные навески активированного угля 0,1г, 0,3 г, 0,7 г, 1,4 г, 2,0 г. Заливали их объемом воды 100 мл. Колбы с притертыми пробками. Колбы устанавливали на аппарат с перемешиванием. Уголь с водой перемешивали в течении трех суток. После этого определяли содержание растворенных органических веществ в растворе после адсорбции и содержание этих веществ в исходном растворе.
Количество растворенных органических веществ перешедших из воды на активированный уголь определяется по формуле:
а = (Со – Ск)*V/m мг/г, ( 4.1 )
где: Со - исходное содержание растворенных органических веществ в воде, мг/л;
С к - остаточное содержание контролируемого вещества в колбе, мг/л. V - объем воды взятый для анализа, мг/л;
m - навеска адсорбента, гДля определения свойств активированного угля по извлечению растворенных органических веществ из воды в качестве исследуемой брали воду из хозяйственно-питьевого водопровода г.Харькова. Результаты анализа представлены на рисунке 4.1.
В качестве показателя, характеризующего общее содержание растворенных органических веществ в воде, принимали перманганатную окисляемость. В качестве исследуемых активированных углей принимали наиболее распространенные в настоящее время активированные угли: фильтросорб, кокосовый уголь 207С, каменный уголь 207 ЕА и уголь АГ-3.

Рис. 4.1 - Изотермы адсорбции растворенных органических веществ из хозяйственно-питьевого водопровода г. Харькова
Активированный уголь Фильтросорб;
Высокоактивный активированный уголь на основе коксов Suttcliffe 207C;
Активированный уголь на основе каменного угля Suttcliffe 207ЕА; Активированный уголь АГ3

5. проектирование и расчет бассейнов
5.1 Характеристика объекта проектирования
5.1.1 Устройство и оборудование бассейнов
Основными элементами бассейнов являются:
ванна;
технологическое и техническое оборудование бассейнов;
вспомогательные помещения и площадки;
При рассмотрении устройства бассейнов, мы ориентируемся на бассейны с рециркуляционным водообменном (оборотная система технологического водоснабжения).
Оборудование, применяемое в бассейне условно можно разделить на три группы:
Основное оборудование - оборудование, без которого бассейн не может полноценно функционировать;
Вспомогательное оборудование – оборудование, улучшающее эксплуатационные характеристики бассейна и обеспечивающее комфортные условия для купающихся;
Специальное оборудование.
В зависимости от ванны бассейна, оборудование по исполнению разделяют на оборудование для:
бассейнов с покрытием пленкой (полимерная гидроизоляционная мембрана)
оборудование для бассейнов под отделку (плитка, мозаика, краска)
несмотря на внешнее сходство, по конструктивным особенностям, это оборудование различно.
К дополнительному оборудованию относятся: устройства противотока, гидромассажные установки, аэромассажные установки, водопады, гейзеры.
Противоток - устройство для создания искусственного течения, с помощью которого можно заниматься плаванием в бассейне, находясь на одном месте или осуществления гидротерапии. Все модели противотоков могут оснащаться различными массажными насадками.
Гидромассажные установки применяются для массажа воздушно-водными струями. Они комплектуются двумя или четырьмя форсунками.
Аэромассажные установки осуществляют массаж при помощи воздуха, подаваемого под давлением со дна бассейна через плиту. Воздух подается при помощи специальной воздуходувки. Чтобы в воду бассейна вместе с воздухом не попала пыль, воздуходувка оснащается воздушным фильтром.
Водяные и воздушные гейзеры представляют собой устройства, создающие сильное бурление воды и обладают массажным эффектом.
5.1.2 Выбор схемы водоснабжения, водоподготовки и методов обеззараживания
Исходя из требований поставленных для проектирования, а именно предложить схему организации водоснабжения с минимальными потерями воды, было предложенно внедрить систему оборотного водоснабжения комплекса бассейнов, обеспечивающей многократное использование налитой воды благодаря непрерывной очистке и дезинфекции ее в процессе рециркуляционного водообмена.
Циркуляционную воду можно очищать на открытых (безнапорных) или напорных водоочистных установках.
Безнапорные водоочистные установки имеют ряд существенных недостатков: у них высокая строительная стоимость, большие габариты, они сложны в эксплуатации. Исходя из требований поставленных для проектирования применение безнапорных установок для решения организации воодочистки не может найти применение в данном проекте.
В нашем случае мы применяем схему с напорными фильтрами, что позволяет увеличить скорость водообмена в бассейне, без потери качества очищаемой воды. Напорные фильтры менее сложны в эксплуатации и имеют более компактные габариты, чем безнапорные водоочистные установки.
Для уменьшения цветности и мутности воды в чаше с оборотным водоснабжением может применяться реагентная обработка воды. Обеззараживание циркулирующей воды производиться различными реагентными и безреагентными методами.
В данном случае в качестве реагентов применяется гипохлорид кальция и озон. Использование этих реагентов последовательно позволяет добиться требуемого качества воды, а применение преозонорования позоляет снизить дозу гипохлорида кальция, без ухудшения качества обеззараживания воды
Для восполнения потерь воды из чаши, возникающих в процессе эксплуатации, а также для снижения концентрации загрязнений, вносимых в чашу, предусмотрена периодическая подача воды из источника водоснабжения.
5.1.3 Описание технологического процесса
Проектом предусматривается решения вопросов оборотного водоснабжения, очистки и обеззараживания воды бассейнов, лечебно-оздоровительного комплекса.
Ниже приведено описание схемы очистки оборотной воды большого и детского бассейна. Так как схемы большого и детского бассейна аналогичны, то они описываются как одна, единая схема (в скобках приведены позиции и значения большого бассейна) и рассмотрена на примере детского бассейна.
Вытесненная вода из бассейна через переливы, расположенные по всему контуру бассейна, самотеком поступает в бак-накопитель V = 20 м3 (50 м3), предварительно пройдя сорозадерживающий фильтр волосоуловитель -21.1, 21.2 предназначенный для улавливания крупного мусора.
Бак-накопитель - обусловлен системой забора воды из чаши бассейна. Служит как для аккумулирования вытесненной воды и усреднения расхода воды, подающейся на очистку, так и используется как контактный резервуар. В баке происходит контакт озона или гипохлорида кальция с очищаемой водой.
Затем насосами системы водоподготовки бассейна К 20/30 поз. 23.1 -23.2 (Q=20 м3/час, Н=30 м, N= 4.0 кВт) вода из бака-накопителя подается на систему водоподготовки для очистки или, при промывки системы.
В систему водоподготовки входит механический напорный фильтр поз. 24.1, 24.2 (D=1000 мм Н=1500 мм), предназначенный для удаления из воды взвешенных веществ и сорбционный напорный фильтр поз. 25 (D=1000 мм Н=2000 мм), предназначенный для тонкой доочистки воды, он удаляет органику и газы (О3).
После системы водоподготовки очищенная вода поступает в пластинчатый теплообменник поз. 26, который служит для подогрева воды в бассейне. После того, как вода достигла требуемой температуры, она непосредственно направляется в чашу бассейна.
Схемой предусмотрено наличие такого устройства как петля поз. 27 (выше уровня воды в бассейне), которое служит для предотвращения попадания воды из чаши бассейна обратно в систему в случае потери давления. Расчетный объем бассейна - 90 (400) м3 . Объем подпиточной воды - до 10 (40) м3 в том числе:
холодной - до 7 (35) м3/сут;
горячей – до 3 (5) м3/сут.
Производительность системы водоподготовки:
рабочий режим - 15 (40) м3/сут;
форсированный режим - 30 (60) м3 /сут.
экономичный режим предусмотрен только в большом бассейне и предназначен для работы системы в ночное время, когда отсутствуютпосетители - 20 м3/сут.
Скорость фильтрования на механических фильтрах (при двух работающих):
при рабочем режиме - не более 10 (13) м/час;
при форсированном режиме - не более 20 (20) м/час.Скорость фильтрования на сорбционном фильтре:
при рабочем режиме - не более 20 (36) м/час;
при форсированном режиме - не более 39 (39) м/час.Продолжительность полного водообмена:
при рабочем режиме - не более 6 (10) час;
при форсированном режиме - не более 3 (7) час.
Тепловая мощность теплообменника (55/45) - 50000 (120000) ккал/час.
Расход промывной воды, при интенсивности промывки 15 л/с. м2 - до 43 м3/час.
Продолжительность промывки - 5-10 минут.
Объем промывной воды:
(на промывку одного фильтра) - до 7 м3 .
Периодичность промывки - при снижении эффективности очистки оборотной воды (контроль по прозрачности), но не реже 1 раза в неделю. Качество очищаемой воды - в соответствии с требованием СанПин / 1 / и ГОСТа / 28 /.
Принципиальная схема водоподготовки бассейна разработана с учетом требований СанПин / 1 / и ГОСТа / 28 /.
Проектом предусматривается использование материалов, покупного оборудования и комплектующих, имеющих соответствующие сертификаты и разрешения для применения в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Технологическая обвязка - комбинированная, частично из пластиковых труб и фасонных частей, часть из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Применяемые фильтрующие материалы:
- песок кварцевый нейтральный
Dэкв = 2-3 мм; Dэкв = 0,8- 1,5 мм; Dэкв = 0,4-0,8 мм;
- активированный уголь (БАУ).
Для обеззараживания оборотной воды предусматривается применение станций озонирования поз. 29. Кроме того, техническими решениями предусматривается возможность обеззараживания оборотной воды реагентами, содержащими активный хлор. Проектом так же предусматривается дополнительное предварительное обеззараживание оборотной воды озоном, чтобы значительно повысить качество воды в бассейне и снизить потребление потребляемых реагентов и дезинфектантов.
С целью обеспечения высокой эффективности обеззараживания и очистки оборотной воды предусматривается возможность введения
дезинфектантов как перед фильтрами, так и после фильтров, непосредственно перед подачей воды в бассейн с целью поддержания требуемого содержания остаточного активного хлора в воде бассейнов.
Лабораторный контроль за качеством воды в бассейнах и эффективностью работы систем водоподготовки предполагается производить экспресс методами с применением соответствующих аналитических приборов и реактивов.
Схема бассейна предусматривает:
подачу очищенной оборотной воды в донную часть;
забор и отведение на очистку оборотной воды с верхнего уровня,через переливные желоба;
-очистку дна и стенок бассейна с отведением воды в системуканализации;
объем подпиточной воды не менее 10% от объема бассейнов;
опорожнение бассейнов в систему ливневой канализации.
5.1.4 Организация водораспределения и водоотведения
Организацией водораспределения и водоотведения оздоровительно-купального бассейна и системы очистки оборотной воды предусматривается:
замкнутый цикл водооборота;
подпитка системы водопроводной водой через бак-накопитель 2;
возможность полного или частичного опорожнения бака - накопителя;
забор оборотной воды с верхней зоны, через перелив;
возможность регенерации загрузки фильтров 4.1-4.5;
подача очищенной воды через наливные донные патрубки, расположенные в основании чаши бассейна.
5.1.5 Состав системы очистки, краткая характеристика основных элементов системы очистки
Система очистки оборотной воды бассейна включает в себя следующее оборудование:
ЧАША БАССЕЙНА, W=400 м3, - основное сооружение.
1. ВОЛОСОУЛОВИТЕЛЬ, предназначен для извлечения из оборотной воды волос и различного мусора.
2. БАК- НАКОПИТЕЛЬ, предназначен для приема и регулированияоборотной воды, поступающей из чаши бассейна .
3.1-3.4 ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, К 20/30 предназначен для промывки фильтров 4.1-4.5 при их регенерации и круглосуточной циркуляции оборотной воды при фильтровании.
4.1-4.5. ФИЛЬТР СКОРЫЙ, МЕХАНИЧЕСКИЙ, D 1,0 м., предназначен для очистки оборотной воды от грубых загрязняющих примесей (взв. в-ва, бактерии, органические примеси и продукты их окисления дезинфектантом). 5.1- 5.3. ФИЛЬТР СКОРЫЙ, СОРБЦИОННЫЙ, D 1.0 м., предназначен для доочистки оборотной воды от органических примесей, а так же снижения концентрации остаточного хлора.
6. ПЛАСТИНЧАТЫЙ ТЕПЛООБМЕННИК, предназначен для подогреваоборотной воды.
7. УСТРОЙСТВО ВВОДАРАСТВОРА ДЕЗИНФИКТАНТА, предназначено для производства и дозирования раствора дезинфектанта воборотную воду с целью обеззараживания и поддержания высокого качестваводы в бассейне.
8. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЗИРОВАНИЯ РАСТВОРА ДЕЗИНФЕКТАНТА.
9. УСТРОЙСТВО ПЕТЛЯ 1 (выше уровня воды в бассейне). - Служит для недопускання попадания воды из чаши бассейна обратно в систему в случае потери давления.
10.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧИСТКИ ДНА И СТЕНОК БАССЕЙНА («водяной пылесос») - предназначено для очистки дна и стенок чаши бассейна.
11. СТАНЦИЯ ОЗОНИРОВАНИЯ.
5.1.6 Принципиальная схема системы очистки оборотной воды оздоровительно-плавательного бассейна
Действующей системой очистки предусматривается:
извлечение сора и волос на сеточном фильтре - волосоуловителе 1;
сбор оборотной воды в баке - накопителе 2;
циркуляция оборотной воды через систему очистки насосами 3.1-3.4;
циркуляция технологических растворов, как через всю систему очистки, так и через отдельный фильтр, загрузка которого регенерируется;
очистка оборотной воды контактной фильтрацией на напорных фильтрах 4.1- 4.5;
доочистка оборотной воды на сорбционных напорных фильтрах 5.1-5.3;
подогрев оборотной воды в пластинчатом теплообменнике 6;
регулирование и автоматическое поддержание в заданных пределах (24-28°С) температуры воды в бассейне;
обеззараживание оборотной воды и внутренней поверхности трубопроводов, технологического оборудования, чаши бассейна дозированием растворагипохлорита кальция;
возможность введения раствора дезинфеканта в оборотную воду как перед очисткой (после бассейна), так и после очистки (перед бассейном);
возможность введения дезинфеканта в сухом виде непосредственно в бак 2;
регенерация фильтрующей загрузки скорых напорных фильтров 4.1-4.5 в два этапа - промывка и зарядка;
промывка фильтрующей загрузки фильтров 4.1-4.5 обратным током воды при помощи насосов 3.1-3.4;
сброс грязной промывной воды, после промывки фильтров, в канализацию по трубопроводу К5;
возможность отбора проб на входе и выходе фильтров 4.1-4.5, 5.1-5.3 и контроля за перепадом давления.
5.1.7 Мероприятия необходимые для поддержания системы очистки оборотной воды в рабочем состоянии
Для выполнения этих мероприятий необходимо ЕЖЕДНЕВНО:
1.Производить визуальный осмотр технологического оборудования,арматуры и трубопроводов. При обнаружении каких-либо дефектов - принятьмеры к их устранению.
2. Чередовать включение в работу основных циркуляционных насосов 3.1-3.4.
Поддерживать уровень в баке-накопителе воды 2 (при отсутствиикупающихся и при установившейся циркуляции - рекомендуемый уровень воды в баке 1,0-1,2 метра).
Обеззараживать оборотную воду (по отдельной инструкции).
5. Поддерживать содержание остаточного активного хлора в бассейне – 0,2 - 0,5 мг/л, (допускается снижение содержания остаточного активного хлора в воде бассейна до 0,1 мг/л в утренние часы до купания).
6. Выполнять лабораторный контроль.
ПЕРИОДИЧЕСКИ:
1. Чистить волосоуловитель 1, по мере засорения.
Производить регенерацию фильтров 4.1-4.5 примерно один раз в 4-8недель, при ухудшении качества воды на выходе из фильтров или приувеличении сопротивления фильтрующей загрузки более чем на 0.6 кгс/см2.
Производить перхлорирование в чаше бассейна (примерно один раз в 10-15 дней или при ухудшении качества воды, или при значительном увеличенииудельного потребления окислителя - дезинфектанта на одно посещение).
4. Чистить дно чаши бассейна, по мере образования донных осадков, но не реже одного раза в неделю.
5.1.8 Основные технологические параметры работы системы очистки оборотной воды
Расход оборотной воды, рабочий режим (при 4-х работающих фильтрах)- 13 м3/час.
Температура воды в бассейне 24-28 °С, регулирование и поддержание взаданных пределах - в автоматическом или в ручном режиме.
Продолжительность работы системы - 24 часа в сутки.
Организация циркуляции:
рабочий режим - через перелив 100% (т.е. отвод воды из верхней зоны чашибассейна).
форсированный режим - через перелив 100%.
5.Оптическая проницаемость воды (относительно воздуха): 90.0-90.8%. (Светофильтр зеленый - 490 нм, чувствительность - 2.0; кювета - 50мм.).
5.1.9 Перехлорирование
Для уничтожения в системе адаптированных микроорганизмов, периодически необходимо производить обеззараживание воды в бассейне при повышенных дозах активного хлора (OCl-).
Порядок действий при перхлорировании воды в бассейне:
Взвесить 2 кг гипохлорита кальция [Са(ОС1)2].
Залить холодной водой (6-8 л) и перемешать взвешенную порциюгипохлорита кальция в полиэтиленовом ведре N1.
Отстоять раствор гипохлорита кальция (2-3 ч) и слить осветленнуючасть в полиэтиленовое ведро N2.
К осадку, оставшемуся после первичного растворения, добавитьхолодной воды и вторично тщательно перемешать.
Отстоять (вторичный) раствор гипохлорита кальция и слить осветленную часть в ведро N2.
6.Собрать и удалить пену с осветленного раствора гипохлорита кальция введре N2.
При необходимости, отфильтровать осветленный раствор черезхлоростойкую ткань.
Разбрызгать (кружкой) осветленный раствор гипохлорита кальцияравномерно по всей площади бассейна.
9. Нерастворившийся осадок Са(ОС1)2 из ведра N1 смыть в бак цир-куляционной воды 2.
ПРИМЕЧАНИЕ:
1. Перхлорирование производить после окончания купания, при отсутствии посетителей (после 2100).
2. Перхлорирование следует производить при ухудшении качества воды в чаше бассейна, но не реже 1 раза в 2 недели.
3. При необходимости быстрого снижения содержания остаточного активного хлора в воде бассейна, следует производить дехлорирование с применением соответствующих реагентов. Дехлорирование следует производить не ранее чем через 2 часа после введения гипохлорита в воду бассейна. Эквивалентное количество дехлорирующего реагента следует определять в зависимости от данных анализов на остаточный хлор, проведенных непосредственно перед дехлорированием.
5.2 Расчет сооружений очистки оборотной воды
5.2.1 Расчет механических фильтров
■ Большой бассейн:
Расчет механических фильтров при нормальном режиме работы системы.
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров большого бассейна:
, (5.1)
где Q - полезная производительность станции, м3/сут;
Тст - продолжительность работы станции в течении суток, ч;
Vн - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;
nпр - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;
qпр - удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м3/м2
τпр - время простоя фильтра в связи с промывкой, принимаемое для фильтров, промываемых водой - 0,33 часа.

Полезная производительность системы:
, (5.2)
где VББ - объем большого бассейна, м3 ;
VББ = 400 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 10 часов (СанПиН).
м3/час
Тст = 24 часа;
Vн = 13 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Q = VF (5.3)
м2Диаметр одного фильтра, применяемого в системе:
dф = 1 м
Вычисляем площадь одного механического фильтра:
(5.4)
м2 Определяем количество необходимых фильтров
(5.5)
фильтра
Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 4 фильтра. На случай неисправности или промывки одного из фильтров необходимо запроектировать резервный фильтр.
Тогда Nф = 5 фильтров.
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3 (5.6)
qпр= 7 / 0,78 = 8,9 м3 / м2
Расчет механических фильтров при форсированном режиме работы системы.
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров большого бассейна:

,
Полезная производительность системы.
= 57,14 м3/час = 60 м3/час ,
где VББ - объем большого бассейна, м3 ;
VББ = 400 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 7 часов (СанПиН).
Q = 60 м3/час
Тст = 24 часа;
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м2
■ Детский бассейн:
Расчет механических фильтров при нормальном режиме работы системы:
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров детского бассейна:

,
Полезная производительность системы:
м3/час,
где VМБ - объем большого бассейна, м3 ;
VББ = 90 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 6 часов (СанПиН).
Q = 15 м3/час
Тст = 24 часа.
Vн = 10 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Q = VF
м2Диаметр одного фильтра, применяемого в системе: dф = 1 м
Вычисляем площадь одного механического фильтра:

м2 Определяем количество необходимых фильтров

фильтра
Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 2 фильтра.
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м2Расчет механических фильтров при форсированном режиме работы системы:
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для механических фильтров большого бассейна:

,
Полезная производительность системы.
м3/час,
где VМБ - объем большого бассейна, м3 ;
VМБ = 90 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 3 часов (СанПиН / 1 /).
Q = 30 м3/час
Тст = 24 часа;
Vн = 20 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м25.2.2 Расчет сорбционных фильтров
• Большой бассейн:
Расчет сорбционных фильтров при нормальном режиме работы системы:
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров большого бассейна:

,
Полезная производительность системы.
м3/час,
где VББ - объем большого бассейна, м3 ;
VББ = 400 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 10 часов (СанПиН).
Q = 40 м3/час
Тст = 24 часа;
Vн = 26 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Q = VF
м2 Диаметр одного фильтра, применяемого в системе:
dф = 1 м Вычисляем площадь одного механического фильтра:

м2 Определяем количество необходимых фильтров

фильтра
Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 2 фильтра. На случай неисправности или промывки одного из фильтров необходимо запроектировать резервный фильтр.
Тогда Nф = 3 фильтров.
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м2Расчет сорбционных фильтров при форсированном режиме работы системы.
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров большого бассейна:

,
Полезная производительность системы.
м3/час = 60 м3/час,
где VББ - объем большого бассейна, м3 ;
VББ = 400 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 7 часов (СанПиН).
Q = 60 м3/час
Тст = 24 часа;
Vн = 39 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м2Детский бассейн:
Расчет сорбционных фильтров при нормальном режиме работы системы;
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров детского бассейна:

,
Полезная производительность системы:
м3/час,
где VМБ - объем большого бассейна, м3 ;
VББ = 90 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 6 часов (СанПиН).
Q = 15 м3/час
Тст = 24 часа.
Vн = 20 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Q = VF
м2 Диаметр одного фильтра, применяемого в системе: dф = 1 м
Вычисляем площадь одного сорбционного фильтра:

м2 Определяем количество необходимых фильтров

фильтр
Из расчетов видно, что для обеспечения требуемого цикла фильтрации необходимо принять к установке 1 фильтр.
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м2Расчет сорбционных фильтров при форсированном режиме работы системы:
По формуле производим расчет общей площади фильтрации для сорбционных фильтров большого бассейна:

,
Полезная производительность системы.
м3/час = 60 м3/час,
где VМБ - объем большого бассейна, м3 ;
VМБ = 90 м3(по существующему положению);
Тв - продолжительность полного водообмена;
Тв = 3 часов (СанПиН / 1 / ).
Q = 30 м3/час
Тст = 24 часа;
Vф = 39 м3/час (рекомендована для данного типа фильтров);
nпр = 0,15 ( не реже 1 раза в неделю)
Объем промывной воды принимаем для данного типа фильтров
Vпром = 7 м3
м3 / м25.2.3 Расчет основных параметров системы озонирования
■ ДЕТСКИЙ БАССЕЙН.
В соответствии с лабораторно - производственными испытаниями, проведенными УНТЦ УФТИ (г. Харьков), рекомендуемый удельный расход озона (Qуд1) составляет 0,5 - 1 г/ м3 очищаемой воды в бассейне (при концентрации озона в озоно-воздушной смеси (Со3р) 5 г О3/м3).
Исходя из этих данных и расчетной производительности сооружений очистки (Qc) определим требуемую производительность системы озонирования:
Qo3 = Qc Qуд1 (5.7)
Qo3 = 15 1 = 15(гО3/час)
Для выработки озона на блок реакторов озонаторов необходимо подавать определенное количество атмосферного воздуха (Qb). В данном случае:
(5.8)
m3/ч
Для ввода озоно-воздушной смеси в обрабатываемую воду в рассматриваемой установке применяется способ эжекции. Применяемые для систем озонирования эжектора имеют коэффициент эжекции (кэ) от 0,2 до 0,6. В данном расчете принимаем кэ = 0,4.
Отсюда определим требуемый для нормального функционирования системы озонирования расход воды:
(5.9)
м3/час
Для нормального функционирования системы необходимо перед эжекторами поддерживать давление 2,8 - 3 атм.
Система озонирования предусматривает ввод озона в контактную камеру для преозонирования.
Непосредственно в контактной камере потребляется 80% вводящего озона, т.е. потребляется:
(5.10)
Qo3nl = 15 0,8 = 12 г Оз/час
Далее произведем расчет контактной камеры системы озонирования. Определим размеры контактной камеры.
Площадь контактной камеры определяется исходя из рекомендуемой скорости движения воды. Рекомендуемая скорость движения воды в контактной камере, согласно опыта разработки и эксплуатации систем озонирования не более 0,02 м/с.
Площадь контактной камеры определяется по формуле
, (5.11)
где Q - производительность сооружений доочистки, 15 мЗ/час;
V- скорость движения воды, 0,02 м/сек.
м2При круглом сечении, диаметр контактной камеры составит:
(5.12)

Принимаем диаметр контактной камеры равным Дк = 300 мм.
Рабочую высоту контактной камеры принимаем Нр=0,6 м (исходя из конструктивных соображений).
Определим скорости потока в контактной камере.
Фактическая скорость протока воды в контактной камере определяется по формуле:
(5.13)
где Q - производительность сооружений доочистки, 15 мЗ/час;
Дк - диаметр контактной камеры, 0,30 м (300 мм).
м/с
Определим рабочий объем контактной камеры. Рабочий объем контактной камеры определяется по формуле:
(5.14)
где Дк - диаметр контактной камеры, 0,30 м (300 мм).
Нр - рабочая глубина контактной камеры, 0,6 м.
м
Найдем время контакта. Время контакта определяется по формуле: (5.15)
где Wкp - рабочий объем контактной камеры, 0,4 м3;
Ки- коэффициент использования рабочего объема камеры, не менее 0,4;
Q - производительность сооружений очистки, 15м3/час.
сек.

Рекомендуемое время контакта - не менее 20 сек.
■ БОЛЬШОЙ БАССЕЙН.
В соответствии с лабораторно - производственными испытаниями, проведенными УНТЦ УФТИ (г. Харьков), рекомендуемый удельный расход озона (Qуд1) составляет 0,5 - 1 г/ м3 очищаемой воды в бассейне (при концентрации озона в озоно-воздушной смеси (Со3р) 5 г О3/м3).
Исходя из этих данных и расчетной производительности сооружений очистки (Qc) определим требуемую производительность системы озонирования:
Qo3 = Qc Qуд1
Qo3 = 40 1 = 40 гО3/час
Для выработки озона на блок реакторов озонаторов необходимо подавать определенное количество атмосферного воздуха (Qb). В данном случае:

м3/ч
Для ввода озоно-воздушной смеси в обрабатываемую воду в рассматриваемой установке применяется способ эжекции. Применяемые для систем озонирования эжектора имеют коэффициент эжекции (кэ) от 0,2 до 0,6. В данном расчете принимаем кэ = 0,4.
Отсюда определим требуемый для нормального функционирования системы озонирования расход воды:

м3/час
Для нормального функционирования системы необходимо перед эжекторами поддерживать давление 2,8 - 3 атм.
Система озонирования предусматривает ввод озона в контактную камеру для преозонирования.
Непосредственно в контактной камере потребляется 80% вводящего озона, т.е. потребляется:
Qo3nl =Qo3 0,8
Qo3nl = 40 0,8 = 32 г Оз/час
Далее произведем расчет контактной камеры системы озонирования. Определим размеры контактной камеры.
Площадь контактной камеры определяется исходя из рекомендуемой скорости движения воды. Рекомендуемая скорость движения воды в контактной камере, согласно опыта разработки и эксплуатации систем озонирования не более 0,02 м/с.
Площадь контактной камеры определяется по формуле
,
где Q - производительность сооружений доочистки, 40 мЗ/час;
V- скорость движения воды, 0,02 м/сек. м2При круглом сечении, диаметр контактной камеры составит:


Принимаем диаметр контактной камеры равным Дк = 840 мм.
Рабочую высоту контактной камеры принимаем Нр=2,0 м (исходя из конструктивных соображений). Определим скорости потока в контактной камере. Фактическая скорость протока воды в контактной камере определяется по формуле

где Q - производительность сооружений доочистки, 40 мЗ/час;
Дк - диаметр контактной камеры, 0,45 м (450 мм).
м/с
Определим рабочий объем контактной камеры. Рабочий объем контактной камеры определяется по формуле:

где Дк - диаметр контактной камеры, 0,84 м (840 мм).
Нр - рабочая глубина контактной камеры, 2,0 м.
м3
Найдем время контакта. Время контакта определяется по формуле: ,
где Wкp - рабочий объем контактной камеры, 1,1 м3;
Ки- коэффициент использования рабочего объема камеры, не менее 0,4;
Q - производительность сооружений очистки, 40 м3/час.
сек.
Рекомендуемое время контакта - не менее 20 сек.

6. ОХРАНА ТРУДА В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
6.1 Задачи в области охраны труда
В соответствии с Конституцией Украины, согласно статье 43 - «Каждый имеет право на труд ..., каждый имеет право на надлежащие безопасные и здоровые условия труда...»; статье 46 - « Граждане имеют право на социальную защиту, включающее право на обеспечение их в случае полной, частичной или временной потере трудоспособности...»; статье 45 - «Каждый работающий имеет право на отдых...»; статье 50 - «Каждый имеет право на безопасную для жизни и здоровья окружающую среду и на возмещение причиненного нарушением этого права вреда. Каждому гарантируется право свободного доступа к информации о состоянии окружающей среды...»
Согласно закону Украины «Об охране труда», «Предприятия должны обеспечить для всех работающих на предприятиях безопасные и безвредные условия труда и нести ответственность в установленном законодательством порядке за ущерб, нанесенный их здоровью и работоспособности». Поэтому, охрана труда является органическим элементом в процессе производства и имеет как организационно-технические, так и социальные аспекты.
Мероприятия технического характера предусматривают предохранение рабочих от различных производственных травм, облегчение труда и устранение причин, вызывающих травматизм и вредное воздействие условий работы на организм человека.
Мероприятия санитарно-гигиенического характера направлены на обеспечение здоровых условий труда на строительной площадке в результате устройства бытовых помещений, рационального освещения рабочих мест и пр.
Важнейшей задачей охраны труда и пожарной безопасности при выполнении санитарно-технических работ является предупреждение аварий и опасностей, которые могут возникнуть при монтаже санитарно-технических устройств.
Правильное решение задач по охране труда позволит свести к минимуму вероятность травмирования или заболевания работающих с одновременным обеспечением комфортных условий при максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием опасных и вредных производственных факторов.
Поэтому особое внимание необходимо уделять обеспечиванию требований производственной санитарии, техники безопасности при выполнении работ и электро-безопасности. Решение этих задач должно быть предусмотрено на стадии разработки проекта производства работ. В процессе проектирования системы подготовки воды для бассейнов, необходимо следовать системе стандартов безопасности труда (ССБТ) и НПАОП.
ССБТ и НПАОП устанавливают:
требования к организации работ по обеспечению безопасности труда и организационно-методические положения по построению системы;
требования и нормы по видам опасных и вредных производственных факторов;
требования безопасности к производственному оборудованию и к производственным процессам;
■ требования к средствам защиты работающих;
■ требования безопасности к зданиям и сооружениям.
Исходя из общих задач в данном разделе дипломного проектирования рассматриваются и решаются задачи улучшений условий труда и повышение безопасности работающих в цехе подготовки воды.

6.2 Экспертиза разработанного технологического процесса на соответствие нормативным актам по охране труда
Проектом предусматривается решения вопросов оборотного водоснабжения, очистки и обеззараживания воды бассейнов, лечебно-оздоровительного комплекса.
Ниже приведено описание схемы очистки оборотной воды Большого и Детского бассейна. Так как схемы Большого и Детского бассейна практически аналогичны, то они описываются как одна, единая схема. И рассмотрена на примере Детского бассейна.
Вытесненная вода из бассейна через переливы, расположенные по всему контуру бассейна, поступает в бак-накопитель, предварительно пройдя сорозадерживающий фильтр волосоуловитель, предназначенный для улавливания крупного мусора.
Бак-накопитель - обусловлен системой забора воды из чаши бассейна. Служит как для аккумулирования вытесненной воды и усреднения расхода воды, подающейся на очистку, так и используется как контактный резервуар. В баке происходит контакт озона или гипохлорита кальция с очищаемой водой.
Затем насосами системы водоподготовки бассейна К20/30 (Q=20м3/час, Н=30 м, N= 4.0 кВт) вода из бака-накопителя подаются на систему водоподготовки для очистки или, для промывки системы.
В систему водоподготовки входит механический напорный фильтр (D=1000 мм, Н=1500 мм), предназначенный для удаления из воды взвешенных веществ и сорбционный напорный фильтр (D=1000 мм, Н=2000 мм) предназначенный для тонкой доочистки воды. Удаляет органику и газы (Оз).
После системы водоподготовки очищенная вода поступает в пластинчатый теплообменник, который служит для подогрева воды в бассейне. После того, как вода достигла требуемой температуры, она непосредствено направляется в чашу бассейна.
Схемой предусмотрено наличие такого устройства как петля (выше уровня воды в бассейне), которое служит для недопускання попадания воды из чаши бассейна обратно в систему в случае потери давления.
Расчетный объем бассейна - 90 м3 .
Объем подпиточной воды - до 10 м3 в том числе:
холодной - до 7 м3/сут;
горячей - до 3 м3/сут.
Производительность системы водоподготовки:
рабочий режим - 15 м3 /сут;
форсированный режим - 30 м3/сут.
Скорость фильтрования на механических фильтрах (при двух работающих):
при рабочем режиме - не более 10 м/час;
при форсированном режиме - не более 20 м/час.
Скорость фильтрования на сорбционном фильтре:
при рабочем режиме - не более 20 м/час;
при форсированном режиме - не более 39 м/час.
Продолжительность полного водообмена:
при рабочем режиме - не более 6 час;
при форсированном режиме - не более 3 час.
Тепловая мощность теплообменника (55/45) – 50000 ккал/час.
Расход промывной воды, при интенсивности промывки 15 л/с. м2 -до 43 м3/час. Продолжительность промывки - 5-10 минут.
Объем промывной воды:
(на промывку одного фильтра) - до 7 м3.
Периодичность промывки - при снижении эффективности очистки оборотной воды ( контроль по прозрачности), но не реже 1 раза в неделю.
Качество очищаемой воды - в соответствии с требованием / 1 /.
Принципиальная схема водоподготовки бассейна разработана с учетом требований СанПин / 1 / и ГОСТа / 28 /.
Проектом предусматривается использование материалов, покупного оборудования и комплектующих, имеющих соответствующие сертификаты и разрешения для применения в системах хозпитьевого водоснабжения.
Для обеззараживания оборотной воды предусматривается применение станций озонирования. Кроме того, техническими решениями предусматривается возможность обеззараживания оборотной воды реагентами, содержащих активный хлор. Проектом так же предусматривается дополнительное предварительное обеззараживание оборотной воды озоном, чтобы значительно повысить качество воды в бассейне и снизить потребление потребляемых реагентов и дезинфектантов.
С целью обеспечения высокой эффективности обеззараживания и очистки оборотной воды предусматривается возможность введения дезинфектантов как перед фильтрами, так и после фильтров, непосредственно перед подачей воды в бассейн с целью поддержания требуемого содержания остаточного активного хлора в воде бассейнов.
Схема бассейна предусматривает:
подачу очищенной оборотной воды в донную часть;
забор и отведение на очистку оборотной воды с верхнего уровнячерез переливные желоба;
-очистку дна и стенок бассейна с отведением воды в системуканализации;
объем подпиточной воды не менее 10% от объема бассейнов;
опорожнение бассейнов в систему ливневой канализации.
Для проведения дехлорирования так же допускается применение следующих реагентов: сульфита натрия, бисульфита натрия, гидразин-гидрата.
Так же для нормальной эксплуатации необходимо устройство для чистки дна и стенок бассейна («водяной пылесос») - предназначено для очистки дна и стенок чаши бассейна.
Проектными решениями предусматривается размещение сооружений доочистки на специально выделенной площадке под чашами бассейнов в непосредственной близости от резервуара-накопителя грязной воды. Площадка сооружений доочистки оборудована ограждением, прожекторами наружного освещения.
Территория очистных сооружений ограждена и обеспечена прожекторами внутреннего освещения. Она должна постоянно содержаться в чистоте и систематически очищаться от отходов производства. Ко всем зданиям и сооружениям, а также к пожарному инвентарю и оборудованию должен быть обеспечен свободный доступ; проезды и подъезды к зданиям и пожарным водоисточникам должны быть всегда свободными. Противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями не разрешается использовать под складирование материалов, оборудования и т.п. О закрытии отдельных участков дорог или проездов для их ремонта или по другим причинам, необходимо уведомлять пожарную охрану. На территории очистных сооружений курение, разжигание костров и сжигание производственных отходов запрещается.
Наружная и внутренняя отделка зданий удовлетворяют климатическим условиям района, а также санитарно-гигиеническим нормам.
6.3 Анализ условий труда и выявление опасных и вредных производственных факторов при выполнении данного технологического процесса
Анализ условий труда начинается с выявления опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ).
По природе воздействия на человека они подразделяются на 4 группы (ГОСТ 12.0.003-74*):
физические;
химические;
биологические;
психофизиологические.
В качестве объекта разработки мероприятий по охране труда возьмем наиболее насыщенный технологическим оборудованием участок – площадка
сооружений очистки оборотной воды, расположенной под чашей бассейна.
При эксплуатации очистных сооружений, должны учитываться следующие физические опасные и вредные производственные факторы:
опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте;
недостаточная освещенность рабочей зоны, а также отсутствие или недостаток естественного света;
повышение или понижение влажности воздуха;
повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны Химические опасные и вредные производственные факторы подразделяются на 2 подгруппы:
по характеру воздействия на организм человека; общетоксичные (оксид углерода,сероводород,метиловый спирт; раздражающие (хлор и его соединения ,коогулянт,щёлочи и др.)
по пути проникновения в организм человека. через дыхательные пути и кожу (хлор,диоксид азота,хлорид водорода,серная кислота).
Несмотря на то, что в процессе обработки оборотной воды используются небольшие концентрации озона (0,5 - 2 г/ м3 ) и технологически процесс очистки устроен так, что утечка озона в воздух возможна лишь в очень малых концентрациях, обслуживающий персонал должен быть ознакомлен с воздействием этого газа на организм человека и уметь оказывать адекватную первую помощь в случае необходимости. Такие знания помогут избежать несчастных случаев.
Биологические опасные и вредные производственные факторы включают биологические объекты, воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.К психофизиологическим опасным и вредным производственным факторам относятся физические и эмоциональные перегрузки, умственное перенапряжение, монотонность труда.
Все опасные и вредные производственные факторы рассматриваются действующими в рабочей зоне, под которой понимают пространство высотой до 2-х метров над уровнем поверхности, на которой расположены рабочие места. Зона, в которой могут действовать опасные и вредные факторы, представляет собой опасную зону. Опастные зоны могут быть как постоянными в пространстве и во времени, так и переменными. Деление факторов на опасные и вредные весьма условно, поскольку в различных условиях одни и те же факторы действуют по-разному, вызывая профессиональные заболевания при медленном воздействии и производственные травмы при резком и внезапном действии.
Причиной производственного несчастного случая следует считать фактор или группу взаимодействующих факторов, связанных с производством, которые вызывают те или иные повреждения организма человека. В большинстве производственные несчастные случаи являются много причиными.
Общепринятой классификации причин несчастных случаев на производстве не существует. Однако их целесообразно сгруппировать следующим образом.
К организационным причинам относятся все вопросы, связанные с некачественным обучением и инструктажем, нарушением режима труда и отдыха, недостатками в организации рабочих мест, неисправностями защитных средств.
К техническим - конструктивные недостатки машин, несоответствие требованиям безопасности конструкций и технологических режимов, несоблюдение сроков планово-предупредительных ремонтов и др.
К санитарно-гигиеническим причинам - неудовлетворительное состояние производственной среды.
Действие физиологических факторов связано с соответствием особенностей организма человека виду используемой техники, режиму труда и отдыха, удобству рабочей позы. При выполнении санитарно-технических работ, большинство операций рабочий выполняет вручную. Удобство рабочего места определяется, также, рабочей позой (сидя, стоя, наклонившись и др.).
Психологические причины вызываются неудовлетворенностью работой, психологическим климатом в коллективе, неуверенностью при недостаточной обученности и др.
6.4 Обеспечение пожаро- и взрывобезопасности объекта дипломного проектирования
Пожарная безопасность должна обеспечиваться путем проведения организационных, технических и других мероприятий, направленных на предупреждение пожара, обеспечение безопасности людей, снижение возможных имущественных затрат и уменьшение экологических последствий для быстрого вызова пожарных подразделений и успешного тушения пожара.
Опасными факторами пожара, воздействующими на людей и материальные ценности, согласно ГОСТ 12.1.004-91, являются:
пламя и искры;
повышенная температура окружающей среды;
токсические продукты горения;
температурное разложение;
дым;
пониженная концентрация кислорода.
К вторичному проявлению опасных факторов пожара относятся:
осколки, части разрушающихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций;
радиоактивные и токсические вещества и материалы, вышедшие из разрушенных аппаратов и установок;
электрический ток, вышедший в результате выноса высокого напряжения на токопроводящие части конструкций;
опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара; огнетушащие средства.
Производственные и вспомогательные сооружения и помещение оборудуются средствами пожаротушения и пожарной сигнализации в соответствии с требованиями Правил пожарной безопасности в Украине НАПБ А 01.001-2004.
Компоновка сооружений на всех площадках выполнена с учетом
технологических связей между отдельными зданиями и сооружениями, трассировки сетей надземной и подземной прокладки, противопожарных и
санитарных норм, гидрогеологических условий.
Проектируемые электротехнические и силовые электроустановки
выполняются в соответствии с требованиями действующих правил Минэнерго Украины.
Так как, сооружения доочистки расположены подвальном помещении,
содержащей минимум горючих элементов, в качестве средств тушения огня приняты огнетушители порошкового типа (2 шт.) и ящик с песком. Из-за наличия блоков питания озонаторов, работающих под большим напряжением, тушение огня пеной и водой не допускается.
Для предотвращения пожара на площадки сооружений доочистки и на остальной территории очистных сооружений, необходимо соблюдать следующие мероприятия противопожарного режима:
проходы, выходы, коридоры, лестницы - не разрешается загромождать различными предметами и оборудованием Все двери эвакуационных выходов должны свободно открываться в направлении выхода из здания и обозначаться указателями;
в подвальных помещениях и цокольных этажах запрещается применение и хранение легковоспламеняющихся веществ, баллонов с газом под давлением, целлулоида, кинопленки, пластмасс, полимерных и др. материалов имеющих повышенную пожарную опасность;
в лестничных клетках зданий запрещается устраивать рабочие складские и иного назначения помещения, прокладывать промышленны газопроводы, трубопроводы с ЛВЖ и горючими жидкостями, а также устанавливать оборудование, препятствующее передвижению людей;
все здания должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения в соответствии с нормами;
все помещения подлежат обязательному осмотру перед их закрытем после работы лицами, ответственными за пожарную безопасность или дежурными по подразделению с отметкой в специальном журнале.
6.5. Разработки организационных и технических мероприятий по созданию безопасных и вредных условий труда на конкретном объекте
К средствам коллективной защиты от воздействия химических факторов ГоСТ 12.4.011-89 относятся устройства:
оградительные,
автоматического контроля и сигнализации;
герметизирующие;
для вентиляции и очистки воздуха;
локализации вредных факторов;
дистанционного управления;
знаки безопасности.
К средствам коллективной защиты от поражения электрическим током относятся:
оградительные устройства;
устройства автоматического контроля и сигнализации;
изолирующие устройства и покрытия;
устройства защитного заземления и зануления;
устройства автоматического отключения;
устройства выравнивания потенциалов и понижения напряжения;
устройство дистанционного управления;
предохранительные устройства;
молниеотводы и разрядники;
-знаки безопасности.
К средствам коллективной защиты от высоких и низких температур окружающей среды относятся устройства:
-оградительные;
автоматического контроля и сигнализации;
термоизолирующие;
дистанционного управления;
для радиационного обогрева и охлаждения.
К средствам коллективной защиты от шума относятся устройства:
оградительные;
звукоизолирующие и звукопоглощающие;
глушители шума;
автоматического контроля и сигнализации;
дистанционного управления.
К средствам коллективной защиты от вибрации относятся устройства:
виброизолирующие, виброгасящие и вибропоглощающие;
автоматического контроля и сигнализации,
дистанционного управления.
К средствам нормализации освещения производственных помещений и рабочих мест относятся:
источники света;
осветительные приборы;
световые проемы;
светозащитные устройства;
светофильтры.
В качестве индивидуального задания предлагается рассмотреть следующие задачи:
1. Рассчитать искусственное освещение одного из помещений плавательного бассейна методом использования светового потока. Выбрать источник света, систему освещения, схему размещения светильников, необходимый световой поток одной лампы, который обеспечивает нормативное значение освещения. Спроектировать временное общее равномерное освещение для цеха доочистки размерами 24x12x11, в котором освещенность должна быть равной 75 лк (поДБН В 2.5-28-2006). Так как будут применяться лампы ЛН, то к=1,3, принимаем z=l,15.
Ориентировочно можно принять рг=30%, рс=10%.
Постоянная помещения рассчитывается по формуле:
, (6.1)
где а, b - длина и ширина помещения;
h - расчетная высота.
Расчетная высота определяется по формуле:
м, (6.2)
где hс - высота от светильника до потолка, м;
hr - высота до освещаемой горизонтальной поверхности от пола, м;
Н - высота от пола до потолка, м;
h= 11- 0,8 = 10,2 м
Тогда по таблице значений коэффициента использования светильников ή = 33,2%.
Необходимый световой поток одной лампы рассчитывается по формуле:
, (6.3)
где А -освещаемая площадь, м2;
z -коэффициент минимальной освещенности, приближенно при освещении помещения светильниками, расположенными по вершинам квадратных полей, принимают z = 1,15;
ή - коэффициент использования светильников, определяемый по индексу помещения і и коэффициентам отражения потолка рп, стен рс, пола;
N - количество светильников, 53 шт.
лм
Этим требованиям отвечает лампа накаливания Г-150. Следовательно, в цехе доочистки необходимо установить 53 лампу, устанавливаемые в светильники типа «Астра».
2. Определить необходимый объем противопожарного запаса воды, необходимую продолжительность его пополнения и дополнительный объем противопожарного запаса воды для наружного пожаротушения производственного здания.
Исходные данные для расчета (объем, размер и степень огнестойкости здания, категория пожарной безопасности) взяты из дипломного проекта. Определить необходимый расход воды на тушение возможного количества одновременно возникших пожаров на территории предприятия и продолжительность их тушения. На основании полученных данных установить объем неприкосновенного запаса воды для пожаротушения. С учетом нормативного времени восстановления неприкосновенного запаса воды, определить дополнительный объем противопожарного запаса воды; для данного объекта определить общий объем противопожарного запаса воды суммированием неприкосновенного и дополнительного запасов объемов воды.
Степень огнестойкости здания (цеха доочистки) – II (ДБН В 1.1.7-2002). Категория пожарной опасности - А. Размеры здания - 24x12x11, объем составляет 3168 мЗ.
Расход воды на наружное пожаротушение определяется по табл. 7 СниП 2.04.02-84 и равен 10 л/с. Число одновременных пожаров - 1 пожар.
Продолжительность тушения пожара в соответствии с п. 2.24 СниП 2.04.02-84 принимается 3 часа.
Максимальный срок восстановления пожарного объема воды в соответствии с п. 2.25 должен быть не более 24 часов.
Дополнительный расход на пополнение противопожарного запаса воды рассчитывают по формуле:
л/с, (6.4)
где n - число одновременных пожаров, шт;
qпoж - расход воды на наружное пожаротушение, л/с;
t - продолжительность тушения пожара, ч;
Тпож - время восстановления пожарного объема воды, ч.
л/с
Полный расход на тушение пожара рассчитывается по формуле: мЗ (7.5)
Неприкосновенный запас воды рассчитывается по формуле:
Qнз = Qпож - Qдоп = 10 - 2,75 = 7,75 л/с (6.5)
Вывод:
В этом разделе магистерской работы были намечены задания в облаете охраны труда, были выявлены опасные и вредные производственные факторы, были описаны мероприятия, обеспечивающие пожаро- и взрывобезопасность объекта дипломного проектирования. Также были разработаны организационные и технические мероприятия по созданию безопасных и безвредных условии труда в чрезвычайных ситуациях.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
7.1 Производственная программа
Расчет производственной программы начинают с определения годового объема водооборота и водопотребления оборотной воды в бассейне. Под водооборотной водой понимают объем воды, который циркулирует в бассейне, на поддержание требумого качества которой у нас накладываются следующие затраты:
расход реагента;
электро энергия, расходуемая для перекачки, подачи воды на сооружения идополнительные устройства (гидромассажные ванны, горки, каскады, противотоки).
Под недопотреблением в данном случае мы понимаем объем подпиточной воды для поддержания системы в рабочем состоянии, на поддержание требуемого качества которой у нас накладываются следующие затраты:
расход реагента
электро энергия, расходуемая для перекачки воды
оплата за саму воду.
Таблица 7.1 - Исходные данные для расчета
Показатели Ед. изм. Значение
Общий объем воды в бассейнах м3 490
- объем большого бассейна м3 400
- объем детского бассейна м3 90
Общий объем воды в баков - накопителей м3 70
- объем баков - накопителей большого бассейна м3 50
- объем баков - накопителей детского бассейна м3 20
Общий объем воды для наполнения системы м3 560
Расчетный расход подпиточной воды м3 /сут - холодной воды большого бассейна м3/сут 35
- горячей воды детского бассейна м3 /сут 7
- холодной воды большого бассейна м3 /сут 5
- горячей воды детского бассейна м3 /сут 3
Общий объем подпиточный холодной воды м3/сут 42
Общий объем подпиточный горячей воды м3/сут 8
Объем подпиточной воды за год:
Вх = 42 365 = 15330 м3/год
Вг = 8 365 = 2920 м3/год
Общий расход воды за год включая воду для наполнения системы:
Qхнс=448 м3
Qгнс = 112м3
Qх = 15330 + 448 = 15778, 0 м3/год
Qг =2920 +112 = 3032,0 м3/год
Расчет потерь воды в системе принимаем 10% от общегодового оборота воды.
Ух = 15778 0,1 = 1577,8 м3/год
Уг = 3032 0,1 =303,20 м3/год
Подачу воды в сеть определяем как сумму общего годового объема воды и объема не учета:
Сх = 15778 + 1577,8 = 17355,8 м3/год
Сг = 3032 + 303,20 = 3335,2 м3/год
Общий объем воды за год:
П = 17355,8 + 3335,2 = 20691 м3/год
7.2 Труд и заработная плата
Количество работающих человек в лечебно - оздоровительном комплексе бассейнов равно 11 человек, где
1 руководитель;
2 специалиста;
1 служащий;
7 рабочих.
Таблица 7.2 – Расчет заработной платы обслуживающего персонала Итого фонд оплаты труда, грн. 12 8373,4 14954,4 5383,5 43385 72097,4
Начис-лено, 34% грн. 11 2124,8 3794,4 1365,9 11008,1 18293,3
Обществе-нный фонд з/п, грн 10 6249,6 11160 4017,6 32376,9 53804,1
Дополнит. з/п, 20%, грн. 9 1041,6 1860 669,6 5396,2 8967,3
Фонд основной з/п, грн. 8 5208 9300 3348 26698 44836
Доплата 15 %, грн. 7 504 900 324 1108 4500
Премии 40 %, грн. 6 1344 2400 864 7392 12000
Тарифный фонд,грн 5 3360 6000 2160 18480 30000
Ср. месячн. зарплата 4 1080 850 680 520 =SUM(ABOVE) 244498,1
К- во работников 3 1 2 1 7 11
Уд. вес, % 2 7 0 3 7 00
Категории
работников 1 Руководитель Специалистов Служащих Рабочие Всего
7.3 Себестоимость продукции
7.3.1 Расход реагентов на очистку воды
Для подготовки и поддержания требуемого качества воды небходимо использование химических реагентов, в данном случае гипохлорита кальция. Удельная норма расхода реагента составляет- 1 мг/л. Общий объем воды - 20691 м3/год. Расход гипохлорита кальция за год - 2,05 т/год.
Цена за одну тонну - 900 грн. Стоимость гипохлорита кальция за один год – 1845 грн/год
Стоимость прочих материалов принимаем 10% - 36,4 грн/год.
Итого расход на реагентное хозяйство – 1881,4 грн/год.
7.3.2 Затраты на электроэнергию
Пропускная способность сооружений очистки составляет 1320 м3/сут. Объем циркуляционной воды принимаем равной - 1320 м3/сут. Объем циркуляционной воды за год - 481800 м3/год
Расчет энергетической мощности установленного оборудования производим по формуле:
,
где М - мощности установленного оборудования;
П - подача воды;
К - коэффициент использования мощности; К = 82

,
где Мэ - энергетическая мощность установленного оборудования;
У - удельная энергетическая мощность установленного оборудования к кВт/м3 суточной воды.
соs φ = 0,8
кВа
Удельная норма расхода электроэнергии - 0,62 кВтч/м3
Расход электроэнергии - 29871,0
Тариф за 1 кВт*ч - 0,2 грн.
Затраты на израсходованную эл. энергию - 47794,5 грн.
Энергетическая мощность установленного оборудования - 8451,2 кВа
Тариф за 1 кВа в год - 210 грн./год
Затраты по установленной мощности - 177475,2 грн.
Всего затрат на эл. энегию - 225269,7 грн
7.3.3 Амортизационные отчисления
Балансовую стоимость основных фондов определяем, исходя из объема перекачиваемой воды П, средней балансовой стоимости основных фондов, приходящихся на 1000 м3 суточной подачи воды, которую затем распределяем по заданному уд. весу фондов в их общей стоимости.
ОФХ = (17355, 8 / 365) 2400 = 1141,2 тыс. грн.
ОФГ = (3335, 2 / 365) 5,2 = 47, 52 тыс. грн
ОФобщ = 1188,72 тыс. грн.
А = ОФ * На,
где На - норма амортизации; На = 5%
А =11872 0,05 = 59, 44 тыс. грн.
7.3.4 Заработная плата и накладные расходы
Заработную плату основного эксплуатационного персонала включаем в калькуляцию согласно распределению плана по труду и зарплате:
Заработная плата всего: 34377,26 грн.
рабочих 43385 0,7 = 30369,5 грн.
руководителей 8374,4 0,3 = 2512,32 грн.
специалистов 14954,4 0,1 = 1495,44 грн.
Прочие прямые расходы составляют 10% от суммы прямых затрат.
ПП = (М + Э + А + 3) 0,1
ПП = (400,4 + 225269,7 + 34377,26+ 1188720) 0,1 = 144876,73 грн.
Накладные расходы состоят из цеховых и общеэксплуатационных затрат. "Цеховые" расходы включают заработную плату цехового персонал с начислениями и % прочих затрат:
рабочих 43385 0,3 = 13015,5 грн.
служащих 5383,5 0,25 = 2512,32 грн.
специалистов 14954,4 0,4 = 3349,76 грн.
Всего = "Цеховые" + прочие 40% = 17710,8* 1,4 = 24795,12 грн. Общеэксплуатационные расходы включают также затраты на заработную плату общеэксплуатационного персонала с начислениями и % прочих затрат.
служащих 5383,5 0,77 = 4037,63 грн.
руководителей 8374,4 0,7 = 5862,08 грн.
специалистов 14954,4 0,5 = 7477,2 грн.
Всего "Общеэксплуатационные расходы" + прочие 60% = 17376,91 1,6 =27803,06 грн.
Сумма основных, накладных и внеэксплуатационных расходов образуют сумму затрат по производству и реализации продукции:
ОР = М + Э + А + 3 + ПП=1448767, 3 + 144876, 73 = 1593644 грн.
НР = Ц + О = 27803, 06 + 24795,12 = 52598, 18 грн.
3сс = ОР + НР = (1593644 + 52598, 18)* 1,04- 1712091,7 грн.
Полную себестоимость единицы продукции рассчитываем:
С\С = 3сс\ПО = 1712091,7/18810,08 =2,8 грн/м3.

7.4.1 Понятие инвестиций
Реальные инвестиции – это вложения денег в реальные активы. Вложение средств в разные финансовые активы рассматривают как финансовые инвестиции, среди которых преобладают ценные бумаги.
Вложение в возобновление основных фондов называют капитальными вложениями.
Управленческие решения финансового характера принимают путем оценки и сравнения объема предусмотренных инвестиций, будущих денежных поступлений и оценки уровня рентабельности проекта.
Общим критерием эффективности инвестиционного проекта является уровень получаемой прибыли на вложенный капитал. Под рентабельностью подразумевают не просто прирост капитала, а такой темп его прироста, который полностью компенсирует изменение покупной возможности денег (инфляцию) в течение всего периода эксплуатации объекта инвестирования и обеспечит минимальный уровень рентабельности и покрывает риск инвестора связанный с выполнением проекта.
7.4.2.1 Оценка эффективности инвестиций
Таблица 7.3 – Исходные данные
Показатели Инвестиционный проект
1-й вариант 2-й вариант
Объем капиталовложений 30000 50000
Период эксплуатации проекта, лет (t) 2 4
Сумма денежного потока (чистый доход + амортизация), всего, грн. 50000 90000
1-й год 20000 20000
2-й год 30000 20000
3-й год - 20000
4-й год - 30000

Таблица 7.4 – Расчет настоящей стоимости денежных потоков, грн.
Год 1-й вариант 2-й вариант
ИС(-) ДП(+) Дисконт при Ек=15% Кдт Настоящая стоимость (ДДП) + ИС(-) ДП(+) Дисконт при Ек=20% Кдт Настоящая стоимость (ДДП) +
0 -50000 1 -50000 1 1 +30000 0,87 +20000 0,833 +16660
2 +40000 0,756 +20000 0,694 +13880
1 +20000 0,87 17400 +20000 0,579 +11580
2 +30000 0,756 22680 +30000 0,482 +114460
ИТОГО 50000 40080 90000 56580
Для дисконтирования денежного потока по первому варианту принимаем процентную ставку Ек = 15%, а по второму Ек = 20% (в связи с большим сроком реализации проекта). Значение дисконтных множителей находим по формуле:
,
где Ек – дисконтная ставка процента, который задается инвестором самостоятельно в зависимости от условий инвестирования;
t – период эксплуатации проекта.
Настоящая стоимость денежного потока – это остаток между суммой денежного потока в настоящее время и суммой капиталовложений по вариантам проекта:
ЧДД1 = 40080 – 30000 = + 10080 грн.
ЧДД2 = 56580 – 50000 = 6580 грн.
Показатель чистого дисконтного дохода – (ЧДД), используют как критерий целесообразности реализации проекта. В случае отрицательного или нулевого значения ЧДД проект отклоняют т.к. он не приносит дополнительного дохода на вложенный капитал.
Проекты с положительным ЧДД разрешают вернуть и увеличить капитал инвестора и по этому являются приемлемыми.7.4.4 Индекс рентабельности (ИД)
ИД – это отношение суммы чистой приведенной стоимости доходов за период существования проекта (дисконтного чистого промышленного потока – ЕДДПt) и объема инвестиций (капиталовложений ЕИС):
1 вариант:


2 вариант:

7.4.5 Период окупаемости плавательного бассейна
ПО – отношение суммы капиталовложений и среднегодовой суммы дисконтированного чистого денежного потока.
,
где ДДПt – средняя за год сумма дисконтированного чистого денежного потока.

1 вариант ДДП1: t1 = 40080/2 = 20040
2 вариант ДДП2: t2 = 56580/4 = 14145
С учетом средней стоимости денежного потока период окупаемости будет:
1 вариант ИС1: года
2 вариант ИС2: года.
7.4.6 Внутренняя система прибыльности (ВНД)
ВНД определяется дисконтной ставкой, по которой будущая чистая стоимость денежного потока от инвестиций будет приведена к настоящей стоимости.

1 вариант. Необходимо найти такой размер дисконтной ставки, при котором настоящая стоимость денежного потока ЕДДП1 = 40080 грн. за срок эксплуатации проекта t = 1,5 года будет приведена к сумме инвестиций первого варианта ИС1 = 30000грн.
2 вариант. Необходимо найти такой размер дисконтной ставки, при котором настоящая стоимость денежного потока ЕДДП2 = 56580грн. за срок эксплуатации проекта t = 3,5 года будет приведена к сумме инвестиций ИС2 = 50000грн.
Таблица 7.5 – Расчет внутренней нормы рентабельности 1 варианта
од ИЕ(-) ДП(+) Ек = 20% Ек = 29%
Кдт ДДП ЧДД Кдт ДДП ЧДД
0 -30000 1 -30000 1 -30000 1 +20000 0,79 +15800 +14200 0,77 +21000 -9000
2 +30000 0,63 +18900 +4700 0,6 +18000 +9000
итого -20000 +4700 +9000
Продолжение табл.9.5
Ек = 30% Ек = 50%
Кдт ДДП ЧДД Кдт ДДП ЧДД
1 +30000 -30000 0,76 +2280 -7200 0,66 13200 16800
0,59 17700 -10500 0,44 13200 -3600
10500 -3600
Для первого случая ЧДД = 0 при Ек = 30%, таким образом искомая ВНД, при которой ЧДД = 0 будет в рамках значений от 30% до 50%.
По формуле интерполяции:

ВИД = 40%
Таблица 7.5 – расчет внутренней нормы рентабельности 2 варианта
Год ИЕ(-) ДП(+) Ек = 24% Ек = 13%
Кдп ДПП ЧДД Кдп ДПП ЧДД
0 -50000 1 -50000 1 -50000 1 +20000 0,806 16120 -33800 0,85 +17000 33000
2 +20000 0,65 13000 -20800 0,783 15660 17340
3 +20000 0,524 14480 6320 0,693 13860 3480
4 +30000 0,423 12690 +6370 0,613 18390 -14910
ВСЕГО +6370 18390 -14910
По формуле интерполяции ВНД2 = 15,3%
Выводы:
Сумма капиталовложений первого варианта меньше второго.
Суммарный дисконтный денежный поток первого варианта (40080) меньше второго (56580).
Чистый дисконтный доход первого варианта 10080грн меньше чем у второго 6580грн.
Средняя за год сумма дисконтного денежного потока первого варианта (20040) больше чем у второго (14145).
Сравнение вариантов по индексу доходности (рентабельности) указывает на то, что первый вариант проекта более эффективный.
Период окупаемости первого варианта меньше чем у другого.
Внутренняя норма рентабельности первого варианта выше чем у другого (40 больше чем 15,3).
Все приведенные анализы указывают на то, что первый вариант более выгодный.

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА
СанПиН 2.1.2.1188-03 Плавательные бассейны. Гигиенические требования к устройству, эксплуатации и качеству воду. Контроль качества. – М.: Минздрав России, 2003. –18 с.
Андрей Халтурин.  Эффективность сочетания в водоподготовке методов хлорирования и озонирования. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://www.ectes.ru/information.shtmlОбеззараживание химическими средствами. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://enc.sci-lib.com/article0000901.htmlОбеззараживание воды. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://ooobigbu.mass.hc.ru/content/view/30/ Минеральный очиститель для бассейна Zodiac Nature 2 Express. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://www.basseyn-online.ru/obrabotka-mineral-zodiac-nature-express.html.
Гениальный способ очистки бассейна! [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://forum.awd.ru/viewtopic.php?t=99224Каталог оборудования для  дезинфекции воды бассейнов. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://www.eurosystema.ru/basseini/oborudovanie/uhod_za_vodoy/Ультрафиолетовая обработка воды басейна. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://aquacentr-sk.ru/article/85
Вода для бассейна должна быть очищенной. [Электрон. ресурс]. – Режим доступа: http://stilnydom.com/remont/santehnika/726-voda-dlya-basseyna-obezzarazhivanie-vody.htmlСНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1985. – 134 с
СниП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1986. – 72 с.
Кедров В.С . Рудзский Г. Г. Водоснабжение и водоподготовка плавательных бассейнов. - М.: Стройиздат, 1991. – 98 с.
Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды /Л.А.Кульский, И.Т.Гороновский, А.М.Когановский, М.А.Шевченко. – Киев: Наук. Думка, 1980. – 680 с.
Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. – М.: Стойиздат, 1971. – 580 с.
Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки ед.щем вод. – Киев: Вища школа, 1981. – 328 с.
Душкин С.С., Дегтерёва Л.И., Крамаренко Л.В., Яровинская А.Л. Водоподготовка и процессы микробиологии. – Киев: Выща школа, 1996. – 164 с.
Кастальский А.А., Минц Д.М. Подготовка для питьевого и промышленного водоснабжения. – М.: Высшая школа, 1952. -560 с.
Кульский Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. – Киев: Наук. Думка, 1983. -528 с.
Браславский И.И., Семенюк В.Д., Когановский А.М., Киевский М.И., Евстратов В.Н. Проектирование бессточных схем промышленного водоснабжения. – Киев: Будівельник, 1977. – 204с.
Когановский А.М., Левченко Т.М., Кириченко В.А. Адсорбция растворенных веществ. – Киев: Наук. Думка, 1977. – 223 с.
Запольський А.К., Мішкова – Клименко Н.А., Астрелін І.М., Брик М.Т., Гвоздяк П.І., Князькова Т.В. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод. – К.: Лібра, 2000. – 552 с.
Калицун В.И., Кедров В.С., Ласков Ю.М., Сафонов П.В. Гидравлика, водо- снабжение и канализация. – М.: Стройиздат, 1980. – 350 с.
Сбруев А.А., Голота В.И. Исследования плазмохимических реакторов синтеза озона. // Украинский физический журнал. 1998,143, №9.
Тугай А.М., Орлов В.О. Водопостачання: Підручник. – К.: Знання, 2009. – 735 с.
Жмаков Г.Н. Эксплуатация оборудования и систем водоснабжения и водоотведения. – М., -ИНФРА – М, 2009. – 237 с.
Журба М.Г., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Том 2. Улучшение качества: Учебник для вузов. – М.: Издательство АСВ, 2010. – 544 с.
Запольський А.К. Водопостачання, водовідведення та якість води: Підручник. – К.: Вища шк., 2005. – 671 с.
ГОСТ Р 53491.1-2009. Бассейны. Подготовка воды. Часть 1. Общие требования.- Введ. 2010-07-01. - М. : Стандартинформ, 2010 – 45 с.
Г.И. Рогожкин. «Очистка и обеззараживание воды в бассейнах» Сантехника. 4.2003. стр 4-9. 
Орлов В.А. Озонирование воды. М.: Стройиздат, 1984-89 с.
Самойлович. Использование озона для обработки воды плавательных бассейнов. Водоснабжение и сан. техника. 2000. № 1 - с. 19-20.
Литвинов В.В., Поликарпов А.И. Опыт КБХА по применению озона в плавательных бассейнах. Информ. центр "Озон". - М.: Изд. - 10 МЭИ. Вып. 1.
Барышников В.В., Букин В.В., Вандышев А.Б. Установка для обработки озоном циркуляционной воды в плавательном бассейне. Химическое и нефтегазовое машиностроение. 1997. № 6.
Паскуцкая Л.Н., Драгинский В.Л., Медриш Г.Л. и др. Очистка и обезвреживание воды в плавательных бассейнах. Водоснабжение и сан. техника. 1980. №9.
Куликов В.А., Вандышев А.Б., Макаров В.М. и др. Очистка и обеззараживание оборотной воды плавательных бассейнов озоном. Водоснабжение и сан. техника. 1997. № 6.
Прокопов В.А., Мактаз Э.Д., Толстопятова Г.В. Влияние отдельных факторов на образование тригалогенметанов в хлорированной воде. Химия и химическая технология воды. - 1993. - Т.15, №9/10. - с. 633-640.
Гончарук В.В., Потапенко Н.Г., Вакуленко В.Ф. Озонирование как метод подготовки питьевой воды: возможные побочные продукты и токсикологическая оценка. Химия и технология воды. - 1995. Т. 17, вып. 1. - с. 3-34.
Томашевская И.П., Потапенко Н.Г., Косинова В.Н. Обеззараживание воды галогенами. Химия и технология воды. — 1994. — т. 16, вьш. 3, 316-322.
Токарев В.И. Технология обеззараживания питьевой воды препаратами серебра. Дис...канд. техн. наук. - Новочеркасск, 1997. - 246 с.
Сокращение использования хлора в системах оборотного водоснабжения (на примере плавательных бассейнов). / Денисов В.В.,Гутенев В.В.,Хасанов М.Б., Гутенева Е.Н.// Вода и экология проблемы и решения. – 2000. - № 4. – С. 20 – 28.

ПРИЛОЖЕНИЯ. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Приложенные файлы

  • docx 14663485
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 3

Добавить комментарий