ضد عفونی کردن آب استخر شنا مهم ترین فاکتور برای حفظ محیط امن و سلامت شناگران می باشد. تعادل شیمیایی مناسب آب استخر از شناگران محافظت می کند و باعث بالا رفتن عمر مفید تجهیزات استخر مثل پمپ و مبدل حرارتی و … می شود. ضد عفونی کردن آب استخر علاوه بر حذف میکروارگانیزم ها و باکتری ها باعث عدم کدورت آب استخر می شود و تا حدود زیادی از تشکیل جلبک و خزه در استخر جلوگیری می کند. در اکثر استخرهای روباز و سرپوشیده از کلر مایع (هیپوکلریت سدیم) به جهت گندزدایی آب استخر استفاده می کنند که توسط دوزینگ پمپ کلرزن به آب تزریق می شود.

گندزدایی آب استخر شنای عمومیمیزان تزریق مواد ضد عفونی کننده آب استخر

میزان تزریق مواد ضد عفونی کننده آب استخر باید مطابق با استانداردهای تعریف شده برای آب استخر صورت گیرد، در غیر این صورت ممکن است باعث آسیب رساندن به سلامت شناگران شود. دو گزینه برای ارزیابی میزان مجاز مواد ضدعفونی کننده آب استخر وجود دارد که شامل نظارت بر میزان کلر آزاد (کلر باقیمانده) و میزان ریداکس (ORP) می باشد که در ادامه به آنها می پردازیم. میزان کلر آزاد باقیمانده در آب استخر بصورت دستی توسط کیت های استاندارد (تست DPD) و میزان ریداکس (Oxidation reduction potential) بصورت اتوماتیک توسط پروب ها یا الکترودها صورت می گیرد.

کلر آزاد (کلر باقیمانده) درآب چیست؟

پس از تزریق کلر به آب استخر، بلافاصله کلر با ترکیبات آلی آب (باکتری ها) واکنش می دهد و تا زمانی که تمام مواد آلی آب اکسیده نشوند هیچ کلری قابلیت اندازه گیری را ندارد. پس از عمل اکسیداسیون بصورت کامل، با تزریق کلر به آب استخر، تنها کلر آزاد باقی می ماند و بیانگر این است که تزریق کلر بیشتر نباید صورت گیرد و تا همین حد برای ضدعفونی کردن آب استخر کافی است. میزان کلر آزاد باقیمانده مجاز در آب استخر توسط روش DPD قابل اندازه گیری است و بصورت رایج بین 1 تا 10 میلی گرم در لیتر (ppm) مجاز می باشد، اما اوپراتور باید طبق قوانین و مقررات محلی مشخص شده توسط دولت و ادارات محلی بهداشت و محیط زیست خود این مقدار را تنظیم کند. کلر آزاد شامل مجموع یون های هیپوکلریت (OCl-) و اسید هیپوکلروئید (HOCl) می باشد.

کلر ترکیب شده

در صورت پدیدار شدن کلر آزاد و تزریق کلر به آب استخر، با توجه به اینکه تمامی ترکیبات آلی اکسید شده اند، کلر باقیمانده همراه با آمونیاک موجود در آب استخر (ناشی از عرق و ادرار) واکنش داده و کلرامین ها تشکیل می شوند. تحریک چشم شناگران و بوی نامطبوع کلر از دلایل وجود کلرامین ها در آب استخر می باشند. محدوده مجاز کلرامین در آب استخر کمتر از 0.2 میلی گرم در لیتر (ppm) مجاز است. برخی به اشتباه تصور می کنند رسوب تشکیل شده ناشی از کلر بر روی دیواره های استخر به دلیل تجمع کلر در این قسمت هاست، در صورتیکه دلیل اصلی آن استفاده بیش از اندازه از کلر است.

تنظیم ph آب استخر

pH میزان غلظت یون هیدروژن در آب استخر می باشد و در واقع میزان اسیدی بودن یا قلیایی بودن آب استخر را نشان می دهد. تنظیم ph آب استخر بیشترین تاثیر را در راحتی شناگران و تعادل آب استخر دارد. عدد pH بین 0 (حالت کاملا اسیدی) تا 14 (حالت کاملا قلیایی) تقسیم بندی می شود و عدد pH معادل 7 خنثی محسوب می شود. در اندازه گیری pH آب استخر اگر چنانچه این عدد زیر 7 باشد آب اسیدی و اگر بالای 7 باشد آب پایه یا قلیایی می باشد. تنظیم ph آب برای استخرهای شنا بین 7.2 الی 7.8 مجاز است، که انجمن بین المللی استخرهای شنا میزان ایده ال آن را بین 7.4 تا 7.6 توصیه می کند. برای درک بهتر بطور مثال عدد pH اشک چشم انسان 7.5 است.

عوامل بسیاری از جمله تابش نور خورشید، مواد شیمیایی و ضد عفونی کننده ها، گرد و غبار، منبع تامین آب استخر، میزان تبخیر و هوای باقی مانده در آب استخر و همچنین ادرار انسان بر روی تنظیم ph آب استخر تاثیر گذار می باشند.

اگر ما مقدار pH آب استخر را داشته باشیم، می توانیم با توجه به منحنی زیر میزان یون هیپوکلریت (OCl-) و اسید هیپوکلروئید (HOCl) را به دست آوریم و در رابطه با کیفیت ضد عفونی کردن آب استخر آگاه شویم.

میزان pH آب استخر

در عمل اکسایش و ضدعفونی کردن آب استخر بیشترین تاثیر را اسید هیپوکلروئید (HOCl) دارد و همانطور که ملاحضه می کنید با بالا رفتن عدد pH آب استخر میزان اسید هیپوکلروئید (HOCl) کاهش یافته و مقدار یون هیپوکلریت (OCl-) افزایش می یابد. بنابراین می توانیم به اینصورت نتیجه بگیریم که هرچه مقدار pH آب استخر بالاتر از حد مجاز باشد تاثیر کلر در ضد عفونی کردن آب استخر و از بین بردن میکروارگانیزم ها کم تر است. برای کاهش میزان pH آب استخر توصیه می شود از جوهر نمک یا اسید هیپوکلریک (hydrochloric acid) استفاده شود.

در صورتیکه مقدار pH آب استخر کمتر از حد مجاز باشد آب استخر در محدوده اسیدی قرار می گیرد و علاوه بر آسیب رساندن به سلامتی شناگران باعث خوردگی تجهیزات مکانیکی و دیواره های استخر می شود. برای افزایش میزان pH آب استخر می توان از سدیم کربنات (sodium carbonate) یا جوش شیرین (baking soda) استفاده کرد.

تاثیر افزایش یا کاهش مقدار pH آب استخر

حالت اسیدی (pH پایین)حالت قلیایی (pH بالا)
سوزش چشم شناگرانتحریک چشم و پوست شناگران
ریزش مو و تغییر رنگ موی شناگرانکارایی پایین کلر در ضدعفونی کردن آب استخر
خوردگی در تجهیزات مکانیکی موتورخانهتشکیل رسوب در تجهیزات مکانیکی موتورخانه
تخریب پوشش گچی دیواره ها و کف استخرتشکیل رسوب در دیواره ها و کف استخر
کدورت آب استخرگرفتگی فیلترها

مقدار ریداکس یا ORP آب استخر چیست؟

مقدار ریداکس یا ORP  (Oxidation-Reduction (Redox) Potential)آب عمدتا در استخر هایی اندازه گیری می شود که از کلر یا دی اکسید کلر برای ضدعفونی کردن آب استخر استفاده می کنند. به زبان ساده مقدار ریداکس (ORP) آب استخر به معنای اندازه گیری توانایی کلر برای اکسیداسیون (ترکیب شدن با اکسیژن) یا حذف باکتری ها و جلبک ها در آب استخر می باشد. تحقیقات نشان داده است که طول عمر باکتری در آب به شدت وابسته به مقدار ORP یا ریداکس Redox است و این یک معیار بسیار مطمئن است. اگر میزان ریداکس (ORP) مثبت باشد نشان دهنده این است که شرایط برای اکسیده شدن مواد عالی و از بین بردن هر چه سریع تر میکروارگانیزم ها مهیا است و اگر میزان ORP منفی باشد بیان گر این است که پتانسیل بیشتری برای عمل اکسایش نیاز است و گندزدایی آب استخر بطور کامل صورت نمی گیرد.

تنظیم ریداکس یا ORP آب استخر

اندازه گیری ریداکس (ORP) آب استخر معمولا در یک نمونه کوچک از آب استخر در کنار سیستم تزریق مواد ضد عفونی کننده توسط الکترود، سنسور و یا پروب ریداکس انجام می شود. میزان ریداکس (ORP) توسط پروب ریداکس با توجه به فعالیت الکترون ها (سرعت انتقال الکترون) در آب استخر بر اساس میلی ولت millivolts (mV) اندازه گیری می شود. پروب های ریداکس معمولا به عنوان بخشی از یک سیستم تزریق مواد ضد عفونی کننده آب استخر به صورت اتوماتیک محسوب می شوند و توسط ارسال سیگنال به یک کنترل کننده باعث روشن و خاموش شدن پمپ های تزریق کلر می شوند.

طبق استاندارد سازمان بهداشت آمریکا حداقل میزان ORP باید 650 میلی ولت باشد تا ضدعفونی کردن آب استخر بصورت مطلوب صورت گیرد، اما حد ایده آل آن برای آب استخرهای شنا بیشتر 750 میلی ولت است. میزان ORP آب استخر تابع pH می باشد و در صورتی که میزان pH آب استخر در محدوده مجاز یعنی بین 7.2 تا 7.8 باشد و میزان ریداکس ORP همچنان کمتر از 700 میلی ولت باشد باید به آب استخر یون هیپوکلریت (OCl-) یا سایر مواد ضد عفونی کننده اضافه شود. منحنی زیر تاثیر افزایش ریداکس ORP را بر اکسایش مواد آلی و حذف باکتری ها نشان می دهد بطور مثال در ORP با میزان 600mV عمر باکتری تقریبا 2 دقیقه، در ORP با میزان 650mV عمر باکتری تقریبا 30 ثانیه و در ORP با میزان 700mV عمر باکتری تنها چند ثانیه است.

مقدار ریداکس یا ORP آب استخر

پروب های ORP می توانند دارای دو خروجی باشند که معمولا از این پروب ها برای سیستم های کنترل کننده اتوماتیک مواد ضد عفونی کننده در امکان عمومی مثل هتل ها، آپارتمان ها، مدارس و … استفاده می شود. زیرا برای هر دو عامل ضد عفونی کننده اصلی مانند مولد نمک کلر و ضد عفونی کننده ثانویه مانند کلر مایع به جهت پاسخگویی سریع در صورت افزایش شناگران قابل استفاده است. سنسور دوم در پروب های دوگانه ریداکس (Oxidation reduction potential) همچنین می تواند به عنوان پشتیبان (پمپ تزریق دوم و مخزن) برای سیستم های ضد عفونی کننده مایع استفاده شود.

تفاوت pH و ریداکس (ORP) و تنظیم آن ها

pH و ریداکسORP برعکس یکدیگر عمل می کنند با افزایش pH آب استخر از حد مجاز که حداکثر 7.8 می باشد، اثر بخشی کلر نیز کاهش می یابد در نتیجه باعث کاهش ریداکس ORP می شود. در سیستم های اتوماتیک تزریق کلر معمولا دو پروب pH و Redox در مسیر آب در گردش استخر نصب می شوند، همچنین دو عدد دوزینگ پمپ برای تزریق کلر و اسید نیز وجود دارد که از تابلو برق مخصوص برای مدیریت تزریق فرمان می گیرند. در صورت افزایش عدد pH آب استخر با ارسال سیگنال پروب pH و تابلو فرمان توسط پمپ تزریق اسید به آب استخر اسید هیپوکلریک (hydrochloric acid) اضافه می شود که باعث کاهش pH در محدوده مجاز می شود. همچنین در صورت کاهش عدد ریداکس (ORP) آب استخر با ارسال سیگنال پروب Rx و تابلو فرمان توسط پمپ تزریق کلر به آب استخر کلر مایع اضافه می شود که باعث افزایش ریداکس (ORP) در محدوده مجاز می شود. در شکل زیر تجهیزات ضدعفونی کردن آب استخر بصورت شماتیک نمایش داده شده است.

پمپ تزریق کلر و اسید

اجزای تشکیل دهنده سیستم گندزدایی آب استخر

  1. پمپ تصفیه آب استخر
  2. فیلتر شنی استخر
  3. تابلو فرمان (تابلو برق)
  4. مسیر ورودی نمونه گیری از آب استخر
  5. پمپ تزریق اسید برای تنظیم pH
  6. پمپ تزریق کلر برای تنظیم ریداکس (ORP)
  7. مسیر خروجی نمونه گیری از آب استخر
  8. مخزن اسید
  9. مخزن کلر

استاندارد آب استخر شنا

علاوه بر ضدعفونی کردن آب استخر های شنا، پارامترهای دیگری نیز وجود دارد که باید در محدوده استاندارد قرار بگیرد تا سلامت شناگران را تضمین نماید. در جدول زیر شرایط ایده ال برای استخرهای شنای عمومی نمایش داده شده است.

پارامترواحد اندازه گیریمحدوده
سطح pH مجاز-7.2 ~ 7.8
سطح pH ایده ال7.2 ~ 7.6
ریداکس Redox (ORP)miliVolts650 ≤
سطح کلر آزاد مجازppm1 ~ 10
سطح کلر آزاد ایده الppm1 ~ 3
کلر ترکیب شده (کلرامین)ppm0.2 ≥
سختی آبppm200 ~ 400
قلیایی کلppm60 ~ 180
سختی کلسیمppm100 ~ 400
دمای آب استخرC24 ~ 28