Вода в бассейне должна быть прозрачная и чистая, не содержать плавающие примеси и болезнетворные бактерии. Загрязнения в воду поступают из воздуха, даже если бассейн находится в закрытом помещении, от купающихся и, в случае недостаточно хорошей водоподготовки, из добавочной воды. Тёплая и стоячая вода в бассейне является отличной средой для развития бактерий и водорослей.

Плавательные бассейны становятся доступнее. 6/2018. Фото 1

Традиционно для бассейнов, как малых, так и больших, используют циркуляционные системы очистки. Вода забирается из бассейна насосом, проходит через систему фильтрации и обеззараживания и поступает обратно в бассейн. Производительность системы очистки рассчитывается исходя из рекомендуемой продолжительности полной смены воды (времени циркуляции), которая определяется по ГОСТ Р 53491.1 и составляет не более шести часов для оздоровительных бассейнов и не более восьми часов для спортивных бассейнов. В соответствии с СанПиН 2.1.2.1188–03 в малых бассейнах с площадью зеркала воды не более 100 м² время полной смены воды (водообмена) должно приниматься не более 12 часов. Точнее циркуляционный расход можно рассчитать по пункту 9.2.2.10 ГОСТ Р 53491.1.

Таким образом, для небольшого бассейна с объёмом чаши 20–40 м³ оборот воды через систему фильтрации составит 2–4 м³/ч. Забор и выпуск воды должны быть разнесены друг от друга; подача воды осуществляется по возможности равномерно, через отверстия в стенках, а забор воды — через отверстия и через переливные желоба.

Плавательные бассейны становятся доступнее. 6/2018. Фото 2

Из всех конструкций бассейны с переливной системой очистки воды, на наш взгляд, обладают явным преимуществом в эффективной системе водозамещения: верхний, наиболее важный для пользователей и наиболее подверженный загрязнению слой воды постоянно переливается в расположенный по периметру переливной жёлоб и замещается очищенной водой, поступающей снизу. Наряду с этим преимуществом бассейны переливного типа являются одними из самых сложных и дорогих вариантов конструкции бассейнов. Поэтому была поставлена задача по разработке отечественного варианта конструкции, более рационального и экономного в строительстве, содержании и обслуживании, доступного для более широкого круга пользователей.

В результате многолетних исследований и опытно-конструкторских работ был разработан унифицированный ряд конструкций бассейнов с оригинальной переливной системой очистки воды: от простых сезонных открытого типа или с павильоном, до более сложных, с многоуровневой схемой очистки воды, её обеззараживания и нагревом. Разработка проведена с учётом российских технических и сырьевых возможностей, климатических и других особенностей. Определяющими для создания практически новой конструкции бассейна послужили две вполне логичные и целесообразные идеи: первая — использование для очистки воды энергии волн и течений, возникающих в процессе пользования бассейном, и вторая — строительство бассейна по единой технологии со строительством жилого здания или павильона.

Для реализации этих идей были разработаны и реализованы следующие конструктивно-технологические решения:

1. Размещение средств очистки воды непосредственно в переливном жёлобе бассейна, выполненном в виде навешиваемых на борт фильтровальных секций.

2. Организация движения воды через фильтрующие средства по принципу работы медленных безнапорных фильтров взаимодействием двух способов: самотёком, с использованием волн и течений, возникающих в процессе пользования бассейном, и принудительно, с использованием одного или нескольких, в зависимости от размеров бассейна, циркуляционных электронасосов, откачивающих воду из одной части переливного желоба и сбрасывающих её в расположенную противоположно. Принудительный способ используется одновременно для обеззараживания воды и её нагрева. Потери в скорости фильтрации компенсируются увеличением площади фильтрующей поверхности.

3. Для создания разницы в уровнях воды разработана оригинальная конструкция водяного клапана в виде плавающего на воде переливного коврика и расположенной наклонно над ним переливной решётки, образующих своеобразную «плотину» с переменной её высотой и пологим «берегом», свободно пропускающую воду в переливной жёлоб и препятствующую возвращению её обратно в бассейн, кроме как через фильтрующие средства.

4. Разработана оптимальная конструкция фильтровальной секции переливного желоба, обеспечивающая использование наиболее эффективных, экологически безопасных методов и средств очистки воды, простоту и удобство их применения.

5. Поиск технических решений и материалов, обеспечивающих строительство бассейна по единой технологии со строительством жилого здания, сооружения:

  • использование ленточного или свайного фундамента здания в качестве силовой опорной конструкции бассейна;
  • изготовление чаши бассейна из типовых строительных материалов, например, из влагостойкой древесины, в том числе лиственницы, в сочетании с утеплителем, например, блоками пенополистирола, и специальной плёнкой, выполненной из поливинилхлорида (ПВХ), в качестве внутреннего гидроизоляционного и декоративного покрытия.

Положительным эффектом реализации изложенных конструктивно-технологических решений является:

  • кардинальное упрощение конструкции бассейна и повышение её надёжности за счёт исключения множества соединительных трубопроводов и закладных деталей в чаше бассейна и существенного сокращения объёма оборудования водоподготовки;
  • повышение экологической безопасности бассейна за счёт замены песочного фильтра, сбрасывающего отработанную при промывке воду в канализацию, на замкнутую систему очистки воды с использованием многослойного нетканого фильтровального полотна, в том числе одноразового пользования;
  • повышение степени очистки воды, как за счёт использования принципа работы безнапорных фильтров, так и за счёт оригинальной многоуровневой системы очистки воды;
  • существенное сокращение расхода чистой воды, электрической и тепловой энергии;
  • обеспечение возможности работы бассейна в удалённых от городов поселениях, не имеющих централизованного водоснабжения и канализации;
  • возможность использования в системе очистки воды тренажёров, в первую очередь гребных видов спорта, таких как байдарка, каноэ, а также аттракционов (искусственная волна, противоток, гейзер).

На оригинальные технические решения получен ряд патентов на изобретения. Реальность и целесообразность технических решений проверена многолетней, более восьми лет, постоянной эксплуатацией опытного образца бассейна размером 3×6×1,4 м (рис. 3). При минимальном объёме оборудования водоподготовки, состоящем из устройства обеззараживания воды ультрафиолетом типа УОВ-УФТ-П-5 и двух циркуляционных электронасосов типа УРС-32-60 серии Unipump общей стоимостью 52 300 руб., обеспечивается устойчивое качественное состояние воды бассейна. Проводимый неоднократно санитарно-эпидемиологической службой анализ воды бассейна не обнаруживал никаких отклонений от норм, предъявляемых к питьевой воде. Для сравнения стоимость оборудования водоподготовки существующего переливного бассейна размером 4×10×1,65 м составляет примерно 800 тыс. руб. Для его размещения требуется специальное техническое помещение.

Плавательные бассейны становятся доступнее. 6/2018. Фото 3

Взаимодействие поперечного движения воды «самотёком», с использованием волн, течений и продольного движения с помощью электронасосов, обеспечивает необходимое перемешивание воды и водозамещение при полном отсутствии закладных деталей в корпусе бассейна. Нагрев воды производится с помощью расположенной под фильтровальными секциями трубопроводов обратного контура системы водяного отопления помещения. Температура воды поддерживается в интервале 22–25 °C. Всё оборудование водоподготовки работает бесшумно в постоянном режиме, потребляя от 200 до 300 Вт·ч электроэнергии.

Для гарантии полного обеззараживания воды используется капсула с медленно растворимыми хлорсодержащими таблетками или ионизатор серебра и меди. Никаких других химических препаратов не используется. При фильтрации по принципу работы безнапорных фильтров многослойное фильтровальное полотно задерживает даже появляющиеся в летнее время водоросли («зелёнку»). Промывка полотна производится с помощью стиральной машины. Более простое в эксплуатации и перспективное направление — использование фильтровального полотна одноразового пользования из целлюлозы.

Описанная конструкция обеспечивает экономию чистой воды и безупречную экологическую безопасность бассейна. В отличие от существующих конструкций переливных бассейнов, вода не переливается через борт, создавая мокрую зону вокруг бассейна, а «проглатывается» секциями переливного желоба, расположенными под кромкой настила. На основные варианты исполнения бассейнов разработана конструкторская документация, достаточная для организации производства бассейнов. Единичное изготовление основного элемента конструкции — фильтровальной секции — организовано на предприятии ООО «Агродеталь» в городе Хотьково. Также предусмотрена возможность модернизации обычного скиммерного бассейна в бассейн с переливной системой очистки воды.

Проект имеет большой потенциал дальнейшего развития, например:

  • использование микросеток с автоматической очисткой рабочей поверхности от загрязнений;
  • использование в системе очистки воды пневматики, с одновременным насыщением воды бассейна кислородом; ? использование альтернативных источников энергии, например, «теплового насоса», и создание на его основе бассейна для закаливания с зонами тёплой и холодной воды и т.д.

Принцип очистки воды с использованием волн и течений может быть использован и для очистки от загрязнений верхнего слоя воды рек и водоёмов, в том числе от разлившейся по воде нефти и аналогичных ей загрязнений. Предлагаемое направление в развитии индустрии плавательных бассейнов, обеспечивающее использование доступных и недорогих строительных материалов и технологий, эффективных и экологически безопасных методов и средств очистки воды, экономного её нагрева, сделает бассейны более доступными для широкого круга любителей водных процедур. Чистая вода — залог хорошего здоровья. Чем больше бассейнов — тем меньше болезней!