Úprava vody v bazénech

V první řadě je nutné zamezit větším mechanickým nečistotám v průchodu systémem. K tomu slouží filtr instalovaný v cirkulačním okruhu. Ten nečistoty zachytí a odfiltruje.

Pro zefektivnění filtrace se používá flokulace (vločkování). Dávkováním flokulantu zajistíme, že se původně nefiltrovatelné látky, které nejsou viditelné prostým okem, shlukují a stanou se tak filtrovatelnými. Přidávání flokulantu do vody musí probíhat periodicky. Proces flokulace je ovlivněn množstvím přidávané látky, celkovou alkalitou vody a hodnotou pH.

Úprava pH

Hodnota pH vody je jeden z hlavních sledovaných faktorů, který podstatně ovlivňuje kvalitu bazénové vody a účinnost všech přípravků používaných na její úpravu. pH ovlivňuje funkci úpraven vody, životnost bazénu, rozvodů a má vliv i na pocit návštěvníků bazénu. Hodnota pH je definována jako záporný logaritmus obsahu vodíkových iontů, kdy neutrální reakce vody je při pH = 7 (stav, kdy je ve vodě obsah vodíkových iontů 10-7 mol/l). Pokud je pH nižší než 7, je voda kyselá a pokud je pH vyšší, tak je voda zásaditá. Nevhodné pH vody může po čase narušit i povrch bazénu, proto je nutné ho kontrolovat přibližně 2 x týdně. Ideální hodnota pH vody by se měla pohybovat v rozmezí 6,8 – 7,3. Vyhláška č. 238/2011 Sb. přímo stanovuje rozmezí 6,5 až 7,6.

• Jak snížit pH - dávkování kyseliny sírové, kyseliny solné (vhodnější pro tvrdou vodu), hydrogensíranu sodného.
• Jak zvýšit pH - dávkování hydroxidu sodného, uhličitanu sodného, louhu sodného, polovypáleného dolomitu.

Pro menší bazény jsou běžně dostupné přípravky pro snížení i zvýšení pH v podobě tekutiny nebo granulátu.

Hygienické zabezpečení vody (dezinfekce)

V naprosté většině bazénových vod dochází postupem času k množení nežádoucích mikroorganismů. Dezinfekce je nejčastější způsob odstranění mikroorganismů a také prevence jejich výskytu.

Látky, které se používají k dezinfekci vody, vyvolávají oxidační proces, při němž dochází k odstranění organických látek aktivním kyslíkem vznikajícím za mokra. Používají se různé deriváty chlóru, ozon nebo třeba peroxid vodíku.

Silný ozon

K nejsilnějším oxidačním prostředkům patří ozon. Tento namodralý plyn je schopen ničit viry, bakterie a působí i na mikroorganismy, které jsou odolné vůči chlóru. Některé bakterie a spóry dokáže zlikvidovat až 300krát rychleji než chlór. Stále častěji se používá i při výrobě pitné vody, k úpravě minerálních vod a při čištění odpadních vod. Ozon je ale velmi nestálý a musí se vyrábět v místě spotřeby elektrickým výbojem vysokého napětí. V plynné podobě je silně toxický a tak je potřeba dbát zvýšené bezpečnosti.

Ozon, který není spotřebován k dezinfekci, se zpravidla do 15 minut sám rozloží na kyslík. Pro veřejné bazény a koupaliště je i tak vhodné zařadit do cirkulačního okruhu vody filtr s aktivním uhlím, který zbytkový ozon rozloží. Vzhledem ke své nestabilitě se pro zajištění trvalé dezinfekce ozon někdy používá v kombinaci s nižšími dávkami chlóru. Pro menší bazény postačí samotný.

• hygienický limit obsahu ozónu ve vodě pro veřejné bazény je v ČR 0,05 mg/l O₃
• hygienický limit obsahu ozónu ve vzduchu je v ČR 100 µg/m³

Zařízení na výrobu ozonu jsou finančně poměrně nákladná a tak se stále nejčastěji používá dezinfekce vody chlórem.

Chlór a jeho deriváty

Plynný chlór je nejčastěji používaný prostředek pro dezinfekci vody známý přes 100 let. Je to světle zelený plyn s dezinfekčními i oxidačními účinky.
Používá se u bazénů s objemem celkové cirkulace vody nad 160 m³/hod. Dodává se čistý v tlakových láhvích. Zacházení s chlórem se řídí dle normy ČSN 75 5050 – Chlorové hospodářství ve vodohospodářských provozech.

• mezní hodnota volného chlóru pro dětské plavecké bazény s teplotou do 28 °C je 0,3 - 0,6 mg/l
• mezní hodnota volného chlóru pro koupelové a léčebné bazény s teplotou do 32 °C je 0,5 - 0,8 mg/l
• mezní hodnota volného chlóru pro koupelové a léčebné bazény s teplotou nad 32 °C je 0,7 - 1,0 mg/l
• nejvyšší mezní hodnota vázaného chlóru pro všechny typy bazénů je 0,3 mg/l
• vhodné pH pro úpravu vody chlórem je 6,9 až 7,1

Nevýhody chlóru

Chlór reaguje s organickými sloučeninami za vzniku nežádoucích látek, jako jsou trihalogenmethany (THM) a halogenoctové kyseliny (HAA), které jsou obecně považovány za toxické a karcinogenní.

Chlór zhoršuje organoleptické vlastnosti vody (vůni a chuť).

Někdy se místo plynného chlóru používá chlornan sodný, který se ale kvůli ztrátám účinnosti může skladovat pouze dva měsíce a při jeho použití navíc vznikají chloraminy, které jsou opět považovány za karcinogenní.

Pro menší či rodinné bazény se též používá chlór a to ve formě tablet jako chlornan vápenatý Ca(ClO)₂ nebo v tekuté formě jako chlornan sodný (NaClO).

Moderní dezinfekce chlordioxidem (Oxid chloričitý)

Tento oranžově zabarvený plyn se pro dezinfekci vody používá stále častěji. A není divu proč. Oproti jiným metodám, zejména nejvíce rozšířené dezinfekci chlórem, přináší nesporné výhody.

Oxid chloričitý je velmi silné oxidační činidlo, které dokonale eliminuje bakterie, spóry, viry, plísně, řasy a pesticidy. Pomáhá dokonce snižovat i obsah železa a manganu ve vodě. Dále odstraňuje zápach, pachuť a snižuje nežádoucí zbarvení vody.

Výhody chlordioxidu

• účinek chlordioxidu není závislý na hodnotě pH
• vyšší účinek než chlór
• nevytváří chlorfenoly ani jiné zapáchající sloučeniny obvyklé pro chlorování
• likviduje i biofilmy
• má dlouhou dobou setrvání v systému (dezinfikuje i v místech nižší spotřeby vody)
• mikroorganismy si proti chlordioxidu nevytváří rezistenci
• výjimečné baktericidní, sporocidní, virucidní a algicidní vlastnosti
• nevznikají Dioxiny a trihalogenmetany

Chlordioxid je poměrně nestabilní plyn, který je nutné vyrábět přímo v místě spotřeby pomocí generátorů chlordioxidu. Ty do vody dávkují čerstvý chlordioxid přesně dle aktuální spotřeby.
Pořizovací cena zařízení je vyšší, a tak v bazénech zatím stále kraluje klasický chlór.

Tabulka účinnosti dezinfekčních prostředků

Činidlo	Účinek	Doba působení	Vedlejší produkty	Závislost na pH	Náklady
Chlór	střední	několik hodin	THM, HAA	velmi vysoká	nízké až střední
ClO2	velmi silný	několik dní	chloritany	žádná	střední
UV záření	střední	žádná	dusitany	žádná	střední
Ozón	velmi silný	několik minut	bromičnany	střední	vyšší

Alternativa chemie - UV záření

UV záření je modernější fyzikální metoda dezinfekce vody, která leckde nahradila klasické chemické metody. (např. Holandsko, Berlín). UV záření je elektromagnetické záření v rozmezí 100-400 nm, což je rozsah mezi rentgenovými paprsky a viditelnou části spektra.
Zatímco chemické prostředky poškozují hmotu jádra buňky, UV záření působí na nukleové kyseliny buňky (genetický materiál buňky) a makromolekuly bílkovin či enzymů a zabraňují tak buňce se množit. Většina mikroorganismů pak nedokáže tuto schopnost obnovit.

Hlavní výhody dezinfekce UV zářením

• nevznikají žádné nebezpečné vedlejší produkty (mohou vznikat dusitany, ale ty se eliminují použitím trubic z křemenného skla)
• účinek je téměř neovlivněn složením a teplotou vody
• nemá vliv na složení vody
• nedochází ke změně chuti a vůni vody

UV lampy jsou běžně dostupné i pro menší či rodinné bazény.

Úprava tvrdosti vody

Nejrozšířenější problém vody, zvýšený obsah vápníku a hořčíku, se nevyhne ani bazénům. Čím více je bazénová voda tvrdší, tím více se usazuje vodní kámen na stěnách a v celém systému.

Pro bazén je optimální udržovat tvrdost vody maximálně na hodnotě středně tvrdá. Při odpařování vody z bazénu, zůstává ve vodě více minerálů a tak se voda stává ještě tvrdší. Tvrdá voda má schopnost po čase zcela ucpat armatury.

Metody změkčení vody

Pro menší bazénky jsou v prodeji prostředky (stabilizátory tvrdosti), které zabrání usazování minerálů na stěnách bazénů. Tyto přípravky na sebe naváží ionty vápníku a hořčíku a tím zabrání jejich usazování. To samé dokáží i s ionty železa a manganu.

Pro veřejné bazény a koupaliště je nutné sáhnout po profesionálním řešení v podobě úpraven vody.

Používané metody změkčení vody

Nejúčinnější metodou pro změkčení vody je iontová výměna, kdy voda protéká speciální směsí (ionex), která na sebe podobně jako u stabilizátorů tvrdosti pro bazénky, naváže ionty vápníku a hořčíku. Výsledkem je voda, kterou lze upravit na požadovanou tvrdost.

Tvrdost měříme buď orientačně např. kapkovými testery, lze ale měřit i digitálně a dokonce v reálném čase. Zařízení pro změkčení vody se nazývají změkčovače vody.

Velmi se spekuluje o účinnosti magnetických úpraven vody, které minerály způsobující tvrdost z vody neodstraňují, ale údajně díky magnetickému poli mění fyzikální vlastnosti vody. V té pak nemá docházet k usazování vápenatých nánosů. Účinnost je nízká a především dočasná.

Železo a mangan ve vodě

Vyšší koncentrace železa a manganu ve vodě ovlivňuje zejména její organoleptické vlastnosti jako je barva, chuť a zákal. Dále způsobuje množení železitých a manganových bakterií, které po čase mohou ucpávat celý systém a způsobovat tak technologické problémy.

Pro úpravu vody v menších rodinných bazénech postačí již zmíněné stabilizátory tvrdosti. Ty na sebe železo a mangan naváží a předejdou tak tvorbě železitých vloček na dně bazénu, rezavé vodě a skvrnám. Existují přípravky určené konkrétně i pro navázání kovů včetně mědi a stříbra.

Pro odstraňování železa a manganu v koupalištích a veřejných bazénech je možné použít několik metod.

• Obvyklá je metoda iontové výměny (podobně jako u změkčování vody), kdy voda protéká přes filtr naplněný speciální směsí, která na sebe nechtěné látky naváže. Příkladem této směsi je Ecomix. Po nasycení filtrační směsi se železo a mangan odstraní regenerací solným roztokem.
  Výhoda této metody je, že je cenově dostupná a funguje v širokém spektru pH.
• Dále je rozšířená metoda oxidace. A to buď chlórem, vzdušným kyslíkem, ozonem, případně manganistanem draselným.

Nejjednodušší je oxidace vzdušným kyslíkem, při které dochází k mechanickému provzdušňování vody například v obyčejné kaskádě. Přes tu voda protéká podobně jako v přírodě.

Při provzdušňování se okysličují sírany nebo hydrokarbonáty železa a manganu za současného uvolňování oxidu uhličitého. Proces je možné podpořit vápněním (dávkováním hydroxidu vápenatého).
K oxidaci 10 mg Fe₂+ je potřeba 1.4 mg O₂ a k oxidaci 10 mg Mn₂+ je potřeba 2.91 mg O₂.

Oxidace chlorem vyžaduje kontrolu pH. Pro oxidaci železa postačí pH vody nižší než 7, pro mangan musí být vyšší, než 8.
K oxidaci 10 mg Fe je potřeba 6.47 mg Cl₂.

Oxidace manganistanem draselným je účinnější než oxidace chlórem a navíc probíhá velmi rychle.

Při použití ozonu k oxidaci se díky mikroflokulačnímu efektu dosahuje křišťálově čisté vody. Organické látky oxidované ozonem se přemění na polárnější sloučeniny a váží kationty vápníku, hořčíku, železa, hliníku a manganu za tvorby látek s nízkou rozpustností, které už snadněji odstraní běžná filtrace.