Основы основ. Фильтры для бассейнов
19 февраля 2022
Основой систем очистки воды в плавательных бассейнах являются напорные фильтры. От их правильного подбора и эксплуатации в основном и зависит качество воды в бассейне. Какие разновидности фильтров существуют? В чем их сходство и отличие? Как правильно рассчитывать фильтровальные установки? Об этом мы и поговорим в цикле статей, посвященном фильтровальному оборудованию.
Общие понятия о фильтровании воды Фильтрованием называется процесс прохождения очищаемой воды через слой фильтрующего материала. Фильтрование применяют для осветления воды, то есть для задержания находящихся в воде взвешенных веществ. Фильтрующий материал должен представлять собой пористую среду с весьма малыми порами. В технологии водоподготовки бассейнов в качестве основного фильтрующего материала применяют кварцевый песок крупностью 0,5–1,0 мм. В водопроводной практике фильтры с такой крупностью зерен загрузки называют среднезернистыми. Фильтр представляет собой резервуар, в нижней части которого расположено дренажное устройство той или иной конструкции для отвода профильтрованной воды и для подачи воды на обратную промывку фильтра. Пропускная способность фильтра определяется скоростью фильтрования. Под скоростью фильтрования следует понимать не скорость движения воды в порах, а скорость вертикального движения воды над фильтрующим слоем.
Скорость фильтрования определяют по соотношению V = Q/F, м/час Где: Q — количество воды, проходящей через фильтр в единицу времени (м 3 /час) F — площадь фильтра (м 2 ). Фильтрующий слой может быть одно - родным и неоднородным. К фильтрам с неоднородным фильтрующим слоем относятся двухслойные (песок, антрацит) и многослойные. При фильтровании задержание частиц, загрязняющих воду, происходит в толще слоя фильтрующей песчаной загрузки, где эти частицы извлекаются из воды и удерживаются на зернах песка. Не всякие частицы способны прилипать к зернам песка при фильтровании. Частицы, загрязняющие воду, обладают в естественном состоянии так называемой агрегативной устойчивостью, препятствующей как их взаимному слипанию, так и прилипанию к какой-либо поверхности. Однако после обработки воды коагулянтами агрегативная устойчивость взвешенных и коллоидных частиц падает, вследствие чего их способность к взаимному слипанию и прилипанию к зернам песка возрастает. В фильтровании агрегативно неустойчивой, способной к прилипанию взвеси и состоит принцип скорого фильтрования. Только после предварительной химической обработки воды коагулянтами, в результате которой взвесь теряет агрегативную устойчивость, можно получить на скорых фильтрах весьма высокий эффект осветления воды при высоких скоростях фильтрования.
В практике очистки питьевой воды зернистые фильтры разделяют по скорости фильтрования на медленные — со скоростью фильтрования до 0,3 м/час — и скорые напорные и безнапорные фильтры со скоростью фильтрования от 2-х до 15 м/час. Напорные фильтры, работающие по принципу скорого фильтрования, или «скорые напорные фильтры», весьма широко применяются при очистке воды в плавательных бассейнах. Скорость фильтрования в этих фильтрах не должна превышать 30 м/час в бассейнах для взрослых и 20 м/час в бассейнах для детей. (см. ГОСТ Р 53491.1-2009 «Бассейны. Подготовка воды»). Норматив скорости фильтрования 30 м/час представляется довольно спорным. Тут требуется разъяснение. Ранее в Российской Федерации действовало справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения. Проектирование бассейнов», которое было разработано ЦНИИЭП имени Б.С. Мезенцева. Согласно этому документу, скорость фильтрования не должна превышать 18 м/час. Эта цифра появилась в результате научных исследований и моделирования процессов фильтрования бассейновой воды. Исследования показали, что если скорость фильтрования превышает 18 м/час, то количество загрязнений, которые проходят сквозь слой фильтрующей загрузки и не задерживаются в нем, резко возрастает.
В последние годы в России участились случаи отравления посетителей бассейнов хлораминами. В связи с этим в новых СП 2.1.3678-20 был принят крайне жесткий норматив по уровню связанного хлора (хлораминов) — не более 0,2 мг/л. В предыдущих СанПиН этот показатель вообще не нормировался. Появление в воде бассейна связанного хлора напрямую связано с качеством фильтрации бассейновой воды. Впервые в СССР норматив по скорости фильтрации в системах водоподготовки бассейнов появился в 1989 г. в справочном пособии к СНиП «Проектирование Бассейнов». Этот документ разработал ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева. Согласно исследованиям, проведенным в этом институте, при скорости фильтрации бассейновой воды, превышающей 18 м/ч, количество загрязнений, проходящих через фильтр и не задерживающихся в нем, резко возрастает. В связи с этим в п. 4.13 данного документа указывалось, что скорость фильтрации воды бассейна не должна превышать 18 м/ч, что не противоречит ныне действующему ГОСТ Р 53491.1 — 2009 «Бассейны. Подготовка Воды». Вывод: для выполнения требований новых СП 2.1.3678-20 необходимо при расчете фильтровального оборудования бассейнов применять скорость фильтрования, не превышающую ранее используемый норматив — не более 18 м/ч!
Скорость фильтрования определяют по соотношению V = Q/F, м/час Где: Q — количество воды, проходящей через фильтр в единицу времени (м 3 /час) F — площадь фильтра (м 2 ). Фильтрующий слой может быть одно - родным и неоднородным. К фильтрам с неоднородным фильтрующим слоем относятся двухслойные (песок, антрацит) и многослойные. При фильтровании задержание частиц, загрязняющих воду, происходит в толще слоя фильтрующей песчаной загрузки, где эти частицы извлекаются из воды и удерживаются на зернах песка. Не всякие частицы способны прилипать к зернам песка при фильтровании. Частицы, загрязняющие воду, обладают в естественном состоянии так называемой агрегативной устойчивостью, препятствующей как их взаимному слипанию, так и прилипанию к какой-либо поверхности. Однако после обработки воды коагулянтами агрегативная устойчивость взвешенных и коллоидных частиц падает, вследствие чего их способность к взаимному слипанию и прилипанию к зернам песка возрастает. В фильтровании агрегативно неустойчивой, способной к прилипанию взвеси и состоит принцип скорого фильтрования. Только после предварительной химической обработки воды коагулянтами, в результате которой взвесь теряет агрегативную устойчивость, можно получить на скорых фильтрах весьма высокий эффект осветления воды при высоких скоростях фильтрования.
В практике очистки питьевой воды зернистые фильтры разделяют по скорости фильтрования на медленные — со скоростью фильтрования до 0,3 м/час — и скорые напорные и безнапорные фильтры со скоростью фильтрования от 2-х до 15 м/час. Напорные фильтры, работающие по принципу скорого фильтрования, или «скорые напорные фильтры», весьма широко применяются при очистке воды в плавательных бассейнах. Скорость фильтрования в этих фильтрах не должна превышать 30 м/час в бассейнах для взрослых и 20 м/час в бассейнах для детей. (см. ГОСТ Р 53491.1-2009 «Бассейны. Подготовка воды»). Норматив скорости фильтрования 30 м/час представляется довольно спорным. Тут требуется разъяснение. Ранее в Российской Федерации действовало справочное пособие к СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения. Проектирование бассейнов», которое было разработано ЦНИИЭП имени Б.С. Мезенцева. Согласно этому документу, скорость фильтрования не должна превышать 18 м/час. Эта цифра появилась в результате научных исследований и моделирования процессов фильтрования бассейновой воды. Исследования показали, что если скорость фильтрования превышает 18 м/час, то количество загрязнений, которые проходят сквозь слой фильтрующей загрузки и не задерживаются в нем, резко возрастает.
В последние годы в России участились случаи отравления посетителей бассейнов хлораминами. В связи с этим в новых СП 2.1.3678-20 был принят крайне жесткий норматив по уровню связанного хлора (хлораминов) — не более 0,2 мг/л. В предыдущих СанПиН этот показатель вообще не нормировался. Появление в воде бассейна связанного хлора напрямую связано с качеством фильтрации бассейновой воды. Впервые в СССР норматив по скорости фильтрации в системах водоподготовки бассейнов появился в 1989 г. в справочном пособии к СНиП «Проектирование Бассейнов». Этот документ разработал ЦНИИЭП им. Б.С. Мезенцева. Согласно исследованиям, проведенным в этом институте, при скорости фильтрации бассейновой воды, превышающей 18 м/ч, количество загрязнений, проходящих через фильтр и не задерживающихся в нем, резко возрастает. В связи с этим в п. 4.13 данного документа указывалось, что скорость фильтрации воды бассейна не должна превышать 18 м/ч, что не противоречит ныне действующему ГОСТ Р 53491.1 — 2009 «Бассейны. Подготовка Воды». Вывод: для выполнения требований новых СП 2.1.3678-20 необходимо при расчете фильтровального оборудования бассейнов применять скорость фильтрования, не превышающую ранее используемый норматив — не более 18 м/ч!
