آنالیز آب استخر

نمونه برداری و آنالیز آب استخر

نمونه برداری آب استخر،  تعادل شیمیایی و آنالیز آب استخر، از مهمترین کارهایی است که می‌بایست مدنظر افراد مسئول ارائه خدمات نگهداری استخرها قرار گیرد که در آزمایشگاه آب و پساب مورد انالیز دقیق قرار می‌گیرد. نکته مهمی که در این خصوص وجود دارد این است که پارامترهای مختلف شیمیایی استخر، به هم وابسته بوده و تغییر در هر کدام از آن‌ها می‌تواند باعث ایجاد تغییر در سایر شاخص‌های شیمیایی آب شود. کیفیت آب استخر همواره در حال تغییر است. آلودگی‌های مختلف بسادگی و از طرق گوناگون وارد آب استخر می‌شوند. 

علیرغم اینکه آب استخر همواره در مدار تصفیه استخر در حال گردش بوده و از فیلتر عبور می‌کند، اما این کار تنها باعث تمیزی و شفافیت ظاهری آب می‌شود. بحث «ضدعفونی» و «تعادل شیمیایی» آب مقوله‌های جداگانه مهمی هستند که علاوه بر «تصفیه» می‌بایست حتماً مدنظر قرار داشته باشند. 
هدف از ضدعفونی و تعادل شیمیایی آب استخر یعنی اینکه آب استخر نه خورندگی داشته باشد و نه ایجاد رسوب کند و ضمناً از نظر بهداشتی نیز در شرایط قابل قبولی برای شناکردن باشد. 

مفهوم تعادل شیمیایی آب استخر بر اساس این واقعیت است که آب، یک ماده حلال قوی است و تا زمانی که به حد اشباع نرسیده باشد، مواد معدنی را در خود حل کرده و حفظ می‌کند. وقتی آب در شرایط خیلی پایین‌تر از وضعیت اشباع قرار داشته باشد، تمایل بالایی برای حل سایر مواد را در خود داشته و در این حالت، خاصیت خورندگی بالاتری خواهد داشت. برعکس، وقتی وضعیت آب در حالت فوق اشباع باشد، امکان تشکیل رسوب بالاتر خواهد رفت. حفظ تعادل شیمیایی آب به این منظور انجام می‌شود که وضعیت آب را بین دو حالت فوق قرار دهیم تا از بروز هر دو نوع مشکل ذکر شده جلوگیری شود. 

اگر میزان املاح موجود در آب، کمتر از حد مشخص شده باشد، آب تمایل پیدا می‌کند تا به سطوح و تجهیزات استخر حمله کرده و با حل کردن مواد شیمیایی آن‌ها، کمبود خود را جبران کند. در طرف دیگر، آب با میزان املاح خیلی بالا، با رسیدن به حالت فوق اشباع، مواد شیمیایی اضافی را در قالب رسوب در نقاط مختلف استخر و تجهیزات آن به جا خواهد گذاشت. بنابراین، عدم تعادل شیمیایی آب می‌تواند باعث وارد شدن صدمات جدی به استخر و تجهیزات آن شده و حتی باعث کاهش اثر مواد ضدعفونی کننده در آب خواهد شد.

مهمترین پارامترهای نشان دهنده وضعیت ضدعفونی و تعادل شیمیایی آب

• - کلر
• - pH
• - قلیائیت کل (Total Alkalinity)
• - سختی کلسیمی (Calcium Hardness)
• - مقدار کل ذرات جامد محلول در آب (TDS)

در ادامه به معرفی و بررسی پارامترهای شیمیایی معرفی شده خواهیم پرداخت:

کلر

برای اندازه گیری و آنالیز آب استخر کلر به عنوان مرسوم ترین ماده ضدعفونی کننده، به صورت های مختلفی در استخرها مورد استفاده قرار میگیرد.در زیر انواع مختلفی از کلر های قابل استفاده برای ضد عفونی کردن آب استخر توضیح داده می شود.

۱- کلر گازی

گاز کلر که بصورت مایع شده در کپسول نگهداری می‌شود، خالص‌ترین نوع کلر (حدود ۱۰۰٪) به شمار می‌آید. ورود گاز کلر به استخر باعث تولید کلر آزاد و اسید هیپوکلریک می‌شود. گاز کلر باعث کاهش pH شده و به همین دلیل نیاز است تا با تزریق مواد قلیائی مانند کربنات سدیم (جوش شیرین)، هیدروکسید سدیم (سود) و یا مواد شیمیایی مخصوص تنظیم قلیائیت آب استخر، pH را افزایش و کنترل نمود. به همین دلیل استفاده از گاز کلر در استخرهایی که آب آن‌ها دارای سختی بالایی است می‌تواند گزینه مناسبی محسوب شود. 
البته نکته مهم این است که با توجه به خطرات نگهداری و انفجار احتمالی کپسولهای کلر، استفاده از گاز کلر برای ضدعفونی آب استخر طبق استانداردهای ملی، ممنوع می‌باشد.

۲- کلر مایع (هیپوکلریت سدیم)

استفاده از کلر مایع، سالهای زیادی در نقاط مختلف دنیا برای ضدعفونی آب استخر مورد استفاده قرار می‌گیرد. هیپوکلریت سدیم، مایع زرد کمرنگی است که بوی وایتکس می‌دهد. این محلول حاوی ۱۰ تا ۱۵ درصد کلر است که میزان آن کمی از مقدار کلر در وایتکس‌های خانگی بیشتر است. 
کلر مایع توسط عبور گاز کلر از داخل محلول هیدروکسید سدیم در شرایط فرآیندی تحت کنترل، تولید شده و به دلیل وجود مقداری هیدروکسید سدیم در محصول نهایی، دارای pH بالا (حدود ۱۲) می‌باشد. 
نکته مهمی که در نگهداری و انبارش کلر مایع می‌بایست مد نظر قرار گیرد، این است که هیپوکلریت سدیم حتی در شرایط نگهداری مناسب (دمای پایین و تاریکی) به تدریج تجزیه شده و میزان کلر آزاد آن کاهش می‌یابد. هرچند باز هم در این شرایط pH بالایی دارد.

۳- کلر جامد (هیپوکلریت کلسیم)

هیپو کلریت کلسیم یک جایگزین با پایداری بالا برای هیپوکلریت سدیم است. کلر جامد معمولاً بصورت پودر، پودر گرانول و یا قرص بوده و دارای کلر با خلوص حدود ۶۵٪ می‌باشد که بصورت قابل ملاحظه‌ای از خلوص کلر مایع بیشتر است. 
پودر کلر معمولاً بصورت دستی و یا حل کردن در آب و با استفاده از پمپ تزریق وارد استخر می‌شود. روش‌های مختلفی برای استفاده از قرص کلر در استخر وجود دارد. قرص کلر را معمولاً در دستگاه کلرزن خطی، کلرزن شناور و یا در داخل اسکیمر استخر قرار می‌دهند تا به تدریج در داخل آب حل شده و آنرا ضدعفونی کند. 
استفاده منظم از کلر جامد، باعث افزایش سختی کلسیمی در آب استخر و به تبع آن ایجاد رسوب روی سطوح، تجهیزات و یا حتی داخل فیلتر استخر می‌شود. لذا باید سختی آب در بازه‌های زمانی مشخص اندازه گیری و با روشهای مناسب تنظیم شود. در بخش‌های بعدی در مورد سختی کلسیمی آب استخر توضیحاتی ارائه خواهد شد. 
نکته دیگری که در مورد استفاده از پودر و یا قرص کلر وجود دارد، این است که این نوع کلر خاصیت قلیایی داشته و pH آن بین ۱۱ تا ۱۲ می‌باشد. لذا می‌بایست ضمن اندازه گیری منظم pH، از مواد شیمیایی تنظیم کننده pH در نگهداری استخر استفاده نمود.

۴- کلرهای با ماندگاری بالا

یکی دیگر از پارامتر‌های آنالیز آب استخر در بخش کلر‌ها می‌توان به کلرهای با ماندگاری بالا اشاره کرد. 

این مواد، ترکیبی از کلر و اسید سیانوریک هستند که باعث افزایش ماندگاری کلر در استخرهای روباز و در برابر اشعه ماوراء بنفش خورشید می‌شوند. 
این کلرها با دو نام تجاری «دی کلر» (Di-Chlor) و «تری کلر» (Tri-Chlor) در بازار موجود هستند که توضیحاتی در مورد آن‌ها ارائه می‌شود:

۴-۱- دی کلر (حلالیت بالا)

«دی کلر» با نام شیمیایی «دی کلر ایزوسیانورات» معمولاً بصورت پودر گرانول با درصد خلوص حدود ۶۰٪ وجود دارد که بسرعت در آب حل می‌شود. 
مزیت دیگر استفاده از دی کلر، خنثی بودن آن بوده و با اضافه کردن آن به استخر، pH آب تغییر زیادی نخواهد کرد. 
با انحلال دی کلر در آب استخر، اسید هیپوکلرو (کلر آزاد) و اسید سیانوریک تولید می‌شوند. مقدار اسید سیانوریک می‌بایست کنترل شود. چرا که با گذشت زمان و اضافه شدن غلظت این ماده، اثربخشی کلر از بین می‌رود و حتی با افزودن کلر جدید، ضدعفونی آب انجام نخواهد شد.

۴-۲- تری کلر (حلالیت آهسته)

«تری کلر» با نام شیمیایی «تری کلرو ایزوسیانوریک»، معمولاً بصورت قرص و با درصد خلوص حدود ۹۰٪ تولید می‌شوند. سرعت حلالیت کم این ماده مزیتی برای استفاده آن‌ها در کلرزن‌های خطی است. 
مقدار pH قرص‌تری کلر حدود ۳ می‌باشد. لذا استفاده از مواد شیمیایی تنظیم کننده pH و یا موادی از جمله کربنات سدیم در صورت استفاده از‌تری کلر بسیار مهم است. 
این ماده نیز مانند دی کلر باعث تولید اسید هیپوکلرو و اسید سیانوریک در آب استخر شده و همان ملاحظات در خصوص پایش غلطت اسید سیانوریک در این مورد هم صدق می‌کند. 
بصورت یک قاعده کلی، میزان کلر آزاد موجود در استخر در صورت استفاده از «دی کلر» و «تری کلر» می‌بایست بالاتر از زمانی باشد که از «هیپوکلریت سدیم» و یا «هیپوکلریت کلسیم» استفاده می‌شود. این موضوع به دلیل افزایش تدریجی غلظت اسید سیانوریک در آب و به تبع آن کاهش اثربخشی کلر می‌باشد.

مقدار کلر مناسب استخر

بر اساس استاندارد EN 16713 اروپا، مقدار کلر آزاد موجود در استخرهای خانگی در صورت استفاده از "هیپوکلریت سدیم" و یا "هیپوکلریت کلسیم" در بازه 1.5 - 0.3 ppm و در صورت استفاده از "دی کلر" و "تری کلر" در بازه 3.0 - 1.0 ppm می بایست قرار داشته باشد. در استخرهای  عمومی و بر اساس استاندارد ملی ایران، استفاده از کلرهای حاوی اسیدسیانوریک ممنوع بوده و در تمامی شرایط، میزان کلر آزاد استخر می بایست در بازه 3.0 - 1.0 ppm قرار داشته باشد.

PH آب استخر

یکی دیگر از پارامتر های اندازه گیری و آنالیز آب استخر ,میزان PH آب می باشد که باید مد نظر آزمایشگاه معتمد محیط زیست قرار بگیرد.

میزان PH آب، نشان دهنده میزان خاصیت اسیدی یا بازی بودن آب است. pH عددی بین 0 تا 14 است و در pH عدد 7، آب حالت خنثی (نه حالت اسیدی دارد و نه حالت بازی) دارد. به حالت pH زیر هفت، حالت اسیدی و به بالای هفت، حالت بازی یا قلیایی گفته می شود. هر ماده ای که وارد استخر می شود، میزان pH مخصوص به خودش را دارد. میزان pH چشم انسان، عدد 7.35 است که به مقدار بسیار کمی خاصیت بازی دارد. بر همین اساس، میزان pH مطلوب آب استخر در بازه 7.2 تا 7.8 و در حالت ایده آل، بین 7.4 تا 7.6 تعریف شده است. البته برای استخرهای با جنس فایبرگلاس، این بازه بین 7.0 تا 7.2 می باشد. بنابراین برای حفظ تعادل میزان pH آب استخر، می بایست ابتدا با تست کیت اندازه گیری pH مقدار آن اندازه گیری شده و در صورت نیاز، با افزودن مواد بازی برای افزایش و یا مواد اسیدی برای کاهش pH، آن را در محدوده مشخص شده فوق حفظ کنیم.
اضافه کردن آب به استخر به دلیل جبران آب سرریز شده، باران، حضور شناگران  و اضافه کردن هرگونه ماده شیمیایی، باعث تغییر pH آب استخر می شود. در صورتیکه pH آب استخر، خارج از میزان استاندارد باشد، می تواند منجر به مشکلات زیر شود:

- ایجاد ناراحتی و تورم چشم و پوست برای شناگران

- کاهش اثربخشی مواد ضدعفونی کننده

اگر pH آب استخر کمتر از بازه تعیین شده باشد، محلول کلر اضافه شده به آب سریعتر تجزیه شده و خاصیت ضدعفونی کنندگی آن کاهش پیدا می کند. از طرف دیگر، بالا بودن pH آب استخر نیز باعث کاهش اثربخشی ضدعفونی کلر خواهد شد.

- ایجاد صدمه و یا رسوب

بالا بودن pH آب استخر باعث تشکیل رسوب روی سطوح کاشی ها، داخل فیلتر و یا در برخی موارد باعث کدر شدن آب می شود. از طرف دیگر، پایین بودن pH آب استخر، نشانگر خاصیت اسیدی آب و بالا بودن تمایل خوردندگی آن است که باعث صدمه دیدگی تجهیزات خواهد شد.

تنظیم pH آب استخر

مقدار pH آب استخر را می توان با استفاده از مواد شیمیایی تنظیم کننده pH آب استخر در محدوده مناسب تنظیم نمود. برای کاهش pH، از افزودن مقداری اسید به آب استفاده می کنند. به عنوان یک قاعده تجربی، برای کاهش pH آب استخر به میزان 1.0 تا 3.0، به ازای هر 10 هزار لیتر آب استخر، می توان 100 میلیگرم اسید هیدروکلریک یا 12 گرم بی سولفات سدیم (اسید خشک) به آب اضافه می شود. برای کاهش pH آب استخر، همچنین می توان از تزریق گاز دی اکسید کربن به آب استفاده کرد. برای افزایش pH آب استخر نیز، می توان مقداری بی کربنات سدیم یا همان جوش شیرین (pH=8.2)  به آن اضافه نمود. گاهی اوقات نیز از کربنات سدیم (pH=12.1)، برای دستیابی به این هدف استفاده می شود. البته استفاده از کربنات سدیم نیازمند دقت بیشتری بوده و ضمناً رسوب گرفتگی استخر را نیز افزایش می دهد.

چند تذکر مهم در خصوص نحوه اضافه کردن اسید به استخر

• همواره پیش از اقدام برای تنظیم pH، از اینکه مقدار کل مواد قلیایی استخر در محدوده مناسب باشد، اطمینان حاصل کنید.
• پیش از اینکه برای تنظیم pH، مجدداً به آب استخر اسید اضافه کنید، بگذارید تا یکبار آب در استخر گردش پیدا کند و بعد از آن، PH را اندازه گیری کنید.
• اگر اسید هیدروکلریک و بی سولفات سدیم، توسط سیستم های تزریق خودکار به آب اضافه می شوند، باید برای انجام این کار حتماً دستورالعمل سازنده دستگاه را مد نظر قرار داد. در صورتیکه بخواهیم این کار را بصورت دستی انجام دهیم، می بایست این مواد را پیش از اضافه کردن به آب استخر، به نسبت یک به ده با آب رقیق نمود. مراقب باشید که برای رقیق کردن اسید، هیچگاه نباید آب را به اسید اضافه کنید.
• در صورتیکه برای تنظیم pH آب استخر، لازم باشد تا اسید به آن اضافه کنیم، نباید اسید را از طریق دهانه اسکیمر یا خط تخلیه به آب اضافه کرد. این کار، باعث آسیب دیدن لوله ها، اتصالات و سایر تجهیزات مرتبط با آن از جمله پمپ خواهد شد.
• هنگام افزودن اسید به آب استخر، حتماً موارد ایمنی را رعایت کنید. اسید را در نزدیکی سطح استخر به آب اضافه کنید تا مشکل پاشش اسید به وجود نیاید. مراقب دست و صورت خود نیز باشید.
• هنگام افزودن اسید، سعی کنید که آن را در سطح استخر پخش کرده و ترجیحاً اسید را در نزدیکی نقطه برگشت آب به استخر اضافه کنید.
• پیش از اضافه کردن مواد بازی مانند کربنات سدیم، آن را در آب حل نموده و سپس به آرامی به آب استخر اضافه کنید. وارد کردن ناگهانی مواد بازی به آب، ممکن است موجب تغییر رنگ آب به سمت آبی کدر شود.
• پس از اضافه کردن اسید و یا باز به استخر، برای اندازه گیری مجدد pH آب استخر، چند ساعت صبر کنید تا شرایط استخر پایدار شود.