تصفیه آب استخر
در گذشته استخرها از نقطه نظر تعويض آب به دو صورت استخرهاي راكد و استخرهاي با جريان آب گذرا ساخته مي شدند اما امروزه به دليل كمبود آب،استخرها با سيستم گردش آب مدار بسته طراحي و اجرا مي شوند. و ضرورت تصفیه آب استخر دیده می شود.
انواع استخر
١-استخر اقيانوسي
٢- استخر خصوصي يا خانگي
٣- استخر عمومي
٤-استخر قهرماني
٥-استخر تمريني
٦-استخر آموزشي
٧- استخر كودكان
٨-استخر با لبه نامحدود
٩-استخر درماني
١٠-استخر معلولان
١١- استخر كف متحرك
استخر عمومی
اين نوع استخر مي تواند روباز يا سرپوشيده طراحي شود. ابعاد استخر عمومي معمولا مضربي از ١٢/٥ متر است (٥٠-٢٥-١٢/٥) و بيشينه عمق آنها ٣ تا ٥ متر است. در صورتيكه عمق استخر الزامات استاندار را دارا باشد مي توان از سكوي شيرجه نيز استفاده كرد.كه در اينصورت بازا هر تخته شيرجه بايد ٢٨ مترمربع مساحت زير تخته شيرجه را به آن اختصاص داد.به گونه اي كه ساير شناگران مجاز به شنا كردن در آن ناحيه نباشند. كاسه استخر در كاربري عادي ١/٥ متر مربع براي هر نفر و در كاربري لوكس ٤/٥ مترمربع براي هر نفر در نظر گرفته مي شود. حداقل عرض حاشيه استخر عمومي براي حالت سرپوشيده ٢ متر و براي حالت روباز ٤ متر است.
استخر خصوصي يا خانگي
در عمل استاندار خاصي براي شكل ظاهري و ابعاد اين گونه استخرها وجود ندارد اما ابعاد ٧/٣*٣/٧ متر، ٩/٦*٤/٨ متر و ١٢*٦/١ متر بسيار متداول است. همواره بايد به اين نكته توجه داشت كه افزايش عمق سبب افزايش تصاعدي هزينه هاي استخر مي شود. عمق متداول براي اين گونه استخرها ١متر تا ٢متر است.
انواع استخرها از نظر جنس سازه
١- استخر بتني
٢-استخر آب بند شده با وينيل
٣- استخر فلزي و فايبرگلاس
٤- استخر چوبي
گردش آب استخر
هدف از طراحي و ساخت سيستم گردش آب در استخر اين است كه آب آلوده به گونه اي پيوسته و موثر به ميزان مشخصي از استخر بيرون كشيده شده و به سمت مركز گندزدايي برده شده و سرانجام پس از تصفيه، بار ديگر به استخر برگردانده شود تا به اين ترتيب ميزان پيش بيني شده و مورد نياز براي گندزدايي و زلال بودن آب استخر بدست آيد.
جریان آب استخر باید به گونه ای باشد که هیچ فضای مرده ای در استخر ایجاد نشود و آبی در استخر راکد نماند. نرخ تعویض آب برای چند کاربری مختلف عنوان شده است.
| نوع استخر | نرخ تعویض آب |
|---|---|
| عمومی | هر 6 ساعت یک بار |
| آموزشی و تمرینی | هر 4 ساعت یک بار |
| کودکان | هر 1 ساعت یک بار |
| جکوزی | هر 0.5 ساعت یک بار |
| سایر استخرهای درمانی | هر 0.5 ساعت یک بار |
بیشینه زمان نرخ تعویض آب هر 6 ساعت یک بار است زیرا در صورتی که زمان تعویض بیش از این مقدار باشد، کلر پسماندی در آب استخر باقی نمی ماند.
علت تعویض زودهنگام آب استخر کودکان، آلودگی انگلی این گروه سنی به دلیل عدم شستشوی کافی در توالت می باشد. در استخرهای درمانی و سالمندان به دلیل اینکه احتمال تخلیه ادرار کاربران آن در داخل آب استخر زیاد است تعویض آب بیشتر انجام می گیرد.
در صورتی که استخری ویژه بانوان طراحی می شود به دلیل وجود ترشحات بیشتر و وجود مواد آرایشی و بهداشتی، باید شرایط برای پاکیزگی بیشتر آب را فراهم آورد.
نکته بسیار مهمی که برای نحوه خروج آب استخر باید در نظر گرفت، توزیع آلودگی در استخر می باشد، حدود 80% از آلودگی های استخر نظیر چربی، سموم ایجاد شده ناشی از مواد آرایشی، انواع ترشحات بدن و … در عمق 5 سانتی متری از سطح آب تجمع می یابد و حدود 20% از سایر آلودگی ها نظیر پوست، شوره سر، رسوب و لجن در قسمت های عمیق استخر قرار می گیرد. بنابراین انتظاری که از سیستم تخلیه آب استخر داریم این است که به همین نسبت آب را از قسمت های سطحی و عمقی تخلیه کند.
تصفیه آب استخر
خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی و همچنین غلظت مواد موجود در آب استخر و جکوزی همواره باید تحت کنترل و در محدوده مشخص شده توسط استاندارهای معتبر باشد. در غیر این صورت پس از گذشت مدت کوتاهی از بهره برداری استخر و یا جکوزی، آب آن تبدیل به کلکسیونی از انواع آلودگی ها و مواد تهدید کننده سلامتی خواهد شد.
آب استخرهای شنا اگرچه غیرقابل آشامیدن عنوان می شود اما به لحاظ کیفیت و خصوصیات باید بسیار نزدیک به آب آشامیدنی باشد چرا که همواره با بدن شناگران در تماس است و ممکن است به صورت اتفاقی توسط شناگران خورده شود.
خاصیت حلال بودن آب در برابر بسیاری از مواد آلی و معدنی، آن را مستعد آلوده شدن و تغییر خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی کرده است. از این رو آب می تواند ناقل بیماری هایی نظیر بیماری های عفونی پوستی، جوش، زگیل، بیماری های قارچی، عفونت گوش و چشم و بینی، حصبه، هپاتیت نوع A شود.
خواص فیزیکی آّب که باید در استخر کنترل شود عبارت است:
- جامدات معلق
- میزان کدر بودن
- دما
- رنگ
خواص شیمیایی آب که باید در استخر کنترل شود عبارت است:
- کل جامدات محلول در آب
- قلیاییت
- سختی
- pH
آن دسته از خواص بیولوژیکی مضر آب که شامل میکروارگانیسم های بیماری زا هستند و باید در استخر کنترل شود عبارتند از:
- باکتری ها
- ویروس ها
- تک یاخته ها
- کرم های انگلی
انواع ذرات موجود در آب استخر
ذرات جامد در آب می توانند به صورت مخلوط و معلق TSS و یا بصورت محلول TDS در آب وجود داشته باشند. TSS جامداتی هستند که ضمن عبور از فیلتر، از آب جدا می شوند اما TDS ذرات کوچک تر از 0.45 میکرومتر را گویند که در آب محلول هستند و فیلتر قادر به جداکردن آنها از آب نیست.
TDS آب استخر می تواند حداکثر تا 2000ppm افزایش یابد و این به معنای رسوب گذار بودن آب استخر نیست اما بالا بودن TDS سبب افزایش کدری آب و مشکلات حاصل از آن می شود.
TDS آب استخر در درجه نخست تابع آب منطقه است اما مهمترین عاملی که سبب افزایش TDS آب استخر می شود تبخیر آب از سطح استخر است.
برای کاهش TDS آب استخر، می توان کسری از آب استخر را با آب تازه تعویض نمود و یا از مواد منعقدکننده ذرات نظیر آلوم و ازن استفاده نمود. آلوم یا همان سولفات آلومینیوم ماده منعقدکننده متداولی است که قبل از فیلتر به داخل آب تزریق می شود تا ذرات ریز به یکدیگر بچسبند و قابلیت به تله افتادن در فیلتر را پیدا کنند.
PH
pH معیاری است که به کمک آن توان اسیدی و یا قلیایی ( و نه معیار خورندگی و یا رسوب گذاری ) آب را در قالب یک عدد بیان می دارد و گستره آن از صفر تا 14 می باشد که عدد 7 معرف خنثی بودن سیال است.
در صورتیکه عدد pH زیر 7 باشد احتمال آنکه آب خاصیت خورندگی پیدا کند بسیار زیاد است از این رو عدد 7 در سیستم های تاسیساتی یک زنگ خطر بحساب می آید و سیستم باید از ادامه کار متوقف شود هرچند که pH زیر 7 سبب تورم و سوزش چشم می شود.
بالا بودن pH نیز سبب کدری آب می شود و احتمال ایجاد رسوب در استخر و تجهیزات آن بسیار افزایش می یابد.
بطور کلی موارد زیر کنترل pH را الزامی می کند.
- جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات بر اثر خاصیت اسیدی و یا قلیایی بودن آب
- حفظ شرایط سالم بودن آب برای شناگران
- حفظ کارایی مواد ضدعفونی کننده خصوصا کلر
ناحیه قابل قبول pH آب استخر بازه 7.2 تا 7.8 که توسط تزریق مواد قلیایی pH آب افزایش می یابد و با تزریق مواد اسیدی pH کاهش می یابد.
تنظیم pH آب استخر
همواره باید دانست که کاهش pH باید با دقت بیشتری انجام شود. در استخرها pH را بصورت پله ای و حداکثر با گام های 0.3 کاهش می دهند. برای کاهش pH می توان به آب، اسیدهیدروکلریدریک، بی سولفیت سدیم تزریق نمود. بطور کلی برای کاهش pH آب به میزان 0.1 تا 0.3 به ازای هر 10000Lit آب استخر، 100ml اسید هیدروکلریدریک یا 120gr بی سولفات سدیم به آب اضافه می کنیم. تزریق اسید نباید در اسکیمر انجام شود زیرا سبب آسیب دیدن تجهیزات، لوله ها و اتصالات می شود.
برای افزایش pH می توان به آب، بی کربنات سدیم، کربنات سدیم و یا هیدروکسید سدیم اضافه کرد. تزریق بی کربنات سدیم با pH برابر 8.2 سبب افزایش تدریجی pH می شود در حالی که تزریق کربنات سدیم با pH برابر 12.1 سبب افزایش زیاد pH و هیدروکسید سدیم با pH برابر 14 سبب افزایش جهشی pH می شود. لازم به یادآوری است که تزریق مواد اسیدی و یا قلیایی باید به صورت غیر غلیظ و محلول در آب باشد و حداقل نسبت حجمی این مواد به آب 10.1 است.
سختی
سختی آب معرف وجود املاح خاصی نظیر کاتیون های کلسیم، منیزیم و … است که تشکیل رسوباتی نظیر بی کربنات کلسیم، بی کربنات منیزیم، سولفات کلسیم، سولفات منیزیم و … می دهد اما به طور کلی منظور از سختی، سختی حاصل از کلسیم است.
سختی بالای آب می تواند آن را مستعد رسوب گذاری نماید و البته در صورتی که سختی آب از حد مناسب خود کمتر باشد سبب آسیب دیدن روکش، رنگ و پوسته بتنی خواهد شد. میزان سختی مطلوب آب 180ppm تا 250ppm است که مقدار 200ppm ایده آل است.
بهترین روش برای کاهش سختی آب اضافه نمودن آب تازه به استخر است. برای افزایش سختی آب به اندازه 10ppm می توان به ازای هر 10000Lit آب استخر 110لق کلرید کلسیم یا 140gr سولفات کلسیم به آب اضافه کرد.
در صورتیکه استخر در منطقه ای وجود دارد که سختی آب منطقه بسیار کم است علاوه بر روش فوق باید از مواد ضدعفونی کننده با پایه کلسیم استفاده کرد. مقدار سختی ناشی از کلسیم در جکوزی باید بین 150ppm تا 200ppm باشد.
کدری
کدری ویژگی از آب است که توانایی آن را در عبور، جذب و یا پراکندگی نور بیان می دارد. کدری در اثر وجود ذرات معلق و کلوئیدی با قطر 5 تا 500 نانومتر در آب ایجاد می شود. برای سنجش و بیان کدری توسط یک عدد روش های گوناگونی وجود دارد که هر کدام کدری را با واحدی خاص بیان می دارد.
کدر شدن خاصیت نامطلوب و خطرناکی برای آب بحساب می آید چرا که سبب ایجاد سطوحی برای جذب میکروارگانیزم ها شده و همچنین سبب بوجود آمدن مانع برای برخورد مناسب مواد ضدعفونی کننده با میکروارگانیزم ها می شود. استاندار ملی حداکثر 0.5FTU را برای آب استخر مجاز دانسته است در این شرایط باید کف استخر به وضوح مشخص باشد.
قلیاییت
قلیاییت به مقدار یون هایی از آب که برای خنثی نمودن یون های هیدروژن در واکنش شرکت می کنند، اطلاق می شود. به این ترتیب قلیاییت معیاری برای توانایی آب جهت خنثی سازی اسیدها بحساب می آید. مهمترین المان های قلیایی عبارتند از بی کربنات، کربنات و هیدروکسید از این رو برای افزایش میزان قلیاییت آب می توان این مواد را به آب افزود.
در حالت کلی بی کربنات سدیم تقریبا با ثابت نگه داشتن pH، قلیاییت را افزایش می دهد. کربنات سدیم به صورت توام pH و قلیاییت را افزایش می دهد و هیدروکسید ضمن افزایش قلیاییت مقدار pH را به طور چشمگیر افزایش می دهد. همچنین در صورتیکه خواستار کاهش مواد قلیایی باشیم می توانیم به سیستم آب تازه اضافه کنیم.
منابع آلودگی در آب استخر و جکوزی
بزرگترین منبع آلودگی آب، شناگران حاضر در آن هستند. به گونه ای که تعداد شناگران معرف بار آلودگی در استخر و جکوزی می باشد. بار آلودگی حاصل از شناگران عبارتند از : عرق بدن، ادرار، ترشحات بدن، ریزش مو، ریزش پوست، چرک و کثیفی بدن و مواد آرایشی و بهداشتی
علاوه بر منابع انسانی، ماده حاصل از ترکیب مواد ضدعفونی کننده با آلودگی های موجود در آب، می تواند بسیار بیماری زا و خطرناک باشد مانند ماده حاصل از ترکیب مواد آرایشی و بهداشتی با کلر که تولید ماده سرطان زا می کند.
عواملی که در پاکیزگی آب استخر بسیار موثرند
- نحوه چیدمان دریچه های مکش و دهش آب استخر به منظور ایجاد الگوی جریان مناسب
- استفاده از مواد ضدعفونی کننده مناسب به منظور نابودی میکروارگانیسم های بیماری زا
- استفاده از فیلترهای مناسب جهت جدا نمودن ذرات معلق موجود در آب
- دمای آب
- استحمام قبل از شنا و وجود حوضچه کلر ضدعفونی کننده پا
- نرخ تعویض آب
- کنترل تعداد شناگران
دمای آب علاوه بر بحث انرژی کارایی مواد ضدعفونی کننده رابطه معکوسی با دمای آب دارند به طوریکه در دمای بالاتر از 40 درجه سلسیوس تقریبا حلالیت تمام مواد ضدعفونی کننده از بین می رود و آب را باید فاقد مواد ضدعفونی کننده بدانیم.
بار آلودگی نیز با دمای آب رابطه مستقیم دارد به گونه ای که با افزایش دما شدت تعریق بدن افزایش یافته و چربی زیر پوست به صورت فاز مایع از منافذ پوست بیرون می زند همچنین با افزایش دمای آب خاصیت حلالیت آن نیز افزایش یافته بنابراین می تواند میزبان آلودگی بیشتری در خود داشته باشد.
انجام استحمام قبل از شنا و عبور از حوضچه کلر تاثیر چشمگیر و کاملا محسوس بر مواد ضدعفونی کننده مصرفی دارد.
کم بودن زمان نرخ تعویض آب سبب پاکیزگی بیشتر آب می شود و نرخ تعویض آب با بار آلودگی رابطه معکوس دارد.
کنترل خواص شیمیایی و بیولوژیکی آب استخر و جکوزی
در استخرهای نوین خواص شیمیایی و بیولوژیکی آب تحت کنترل قرار می گیرد و متناسب با نیاز مواد لازم ضدعفونی کننده و متعادل کننده خواص آب به آن تزریق می شود.
برای سنجش خواص آب دو روش موجود است:
- استفاده از کیت های کنترلی
- استفاده از روش تیتراسیون
در روش نخست، کیت کنترلی ضمن تماس با آب نمونه برداری شده آنالیز شیمیایی و بیولوژیکی آن را مشخص می کند ولی تیتراسیون که بسیار پرهزینه اما دقیق است توسط فرآیندهای آزمایشگاهی به پاسخ نهایی می رسد که این روش مخصوص استخرهای بسیار لوکس می باشد.
محل و زمان نمونه برداری از آب بسیار مهم است. بهترین مکان نمونه برداری عمق 40 سانتی متری از سطح آب استخر است که البته نباید در نزدیکی دریچه برگشت یا نواحی مرده استخر صورت بگیرد. همچنین پس اضافه نمودن ماده ای به آب استخر باید فرصت این را بدهیم که آن ماده به صورت همگن در آب توزیع شود که در حالت ایده آل زمان یک بار تعویض آب استخر را در نظر می گیرند. لازم به ذکر است فاصله زمانی نمونه برداری نباید از نیم ساعت کمتر شود زیرا در غیر اینصورت نتایج بدست آمده بیانگر خواص متوسط و واقعی آب استخر نمی باشد.
موگیر تصفیه آب استخر
برای پمپ ها باید یک موگیر قبل از آن پیش بینی شود که کار آن گرفتن مو، پارچه و سایر مواد خارجی معلق در آب قبل از ورود به دهانه مکش پمپ است. البته فیلترها نیز قادر به گرفتن مو و پارچه از آب هستند ولی تمیز کردن آنها از این گونه مواد خارجی دشوارتر است. با تعبیه موگیر قبل از پمپ می توان رشته های بلند مو و پارچه را پیش از اینکه وارد پوسته پمپ شوند از آب جدا نمود. این امر از پیچیدن رشته های مو و پارچه به دور پروانه جلوگیری می نمایند.
موگیر از یک غربال سبدی شکل قابل برداشت و نظافت تشکیل شده که به گونه ای نصب می شود که آب از سمت داخل آن عبور کند. این صافی یا غربال باید مقاوم در برابر خوردگی باشد و قطر سوراخ های آن از 3 میلی متر ( یک هشتم اینچ ) بیشتر نباشد.
همچنین مجموع مساحت های این سوراخ ها باید 10 برابر مساحت مقطع لوله ورودی باشد با چنین مساحتی افت فشار کاهش سافته و طول مدت کارکرد موگیر قبل از نیاز به تمیز کردن آن افزایش پیدا می کند. موگیر بر حسب دبی آبی که قرار است از آن عبور کند تعیین می شود.
فیلتراسیون آب استخر
مواد ضدعفونی کننده ضمن ترکیب شدن و اکسید نمودن میکروارگانیزم ها سبب ایجاد حجم زیادی از ضایعات و ذرات معلق در آب و ته نشین شده در کف استخر می شوند که باید توسط یک الگوی صحیح جریان آنها را از استخر خارج کرده و توسط فرآیندی فیزیکی این ذرات را از مدار آب جدا نمود. نام این فرآیند فیزیکی فیلتراسیون است.
در صنعت استخر و جکوزی، فیلترها به سه دسته زیر تقسیم می شوند:
- فیلتر شنی
- فیلتر دیاتومی
- فیلتر کارتریجی
اینکه هر یک از این فیلترها ازعبور چه قطری از سیال ممانعت به عمل می آورد نکته ای بسیار حائز اهمیت است.
| نوع فیلتر | حداقل قطری از ذرات که نمی توانند از فیلتر عبور کنند ( برحسب میکرون ) |
|---|---|
| فیلتر شنی | 30 تا 60 |
| فیلتر دیاتومی | 10 تا 20 |
| فیلتر کارتریج | 2 تا 7 |
در استخرها و جکوزی ها معمولا از فیلتر شنی و در حالت لوکس می توان برای جکوزی از فیلتر فیلتر دیاتومی استفاده نمود. کاربرد فیلتر کارتریجی نیز در استخرهای درمانی است.