Vandens balansas baseine reiškia, ar vanduo yra linkęs tirpinti kalcio karbonatą (ir tada ėsdina fugą, betoną, metalą), ar jį nusodinti (ir tada baltos apnašos dengia dangą, šilumokaitį, zondus). Tai įvertina Langelier prisotinimo indeksas (LSI). Šis straipsnis parodo, kaip jis skaičiuojamas, ką jis reiškia ir kokia čia HN 109 vieta.
Pirmiausia teisinė pusė. HN 109 suvestinė redakcija nuo 2025-04-08 jokios vandens balanso ribos nenustato: 5 priede nėra nei bendro šarmingumo, nei kalcio kietumo, nei ištirpusių kietųjų dalelių (TDS), nei LSI. Žodis „balansas“ HN 109 pasirodo tik kaip „baseino vandens balanso rezervuaras“ (17.2 p.), tai yra hidraulinis įrenginys apytakos balansui reguliuoti, ne cheminis balansas. Reglamentuotas pH ir drumstumas, ir būtent per juos balanso problemos pasiekia patikrą.
Kaip skaičiuojama
Skaičiuoklė naudoja plačiai paplitusią supaprastintą Langelier prisotinimo pH formą (indeksą apibrėžė W. F. Langelier, J. AWWA 28(10), 1936). Išsamesni laboratoriniai metodai, pavyzdžiui Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 2330 B, skaičiuoja kitaip (su joninio stiprio pataisomis), todėl rezultatai gali šiek tiek skirtis:
A = (log10(TDS) − 1) / 10
B = −13,12 × log10(T + 273) + 34,55 T laipsniais Celsijaus
C = log10(Ca) − 0,4 Ca mg/l CaCO₃
D = log10(Alk) Alk mg/l CaCO₃
pHs = (9,3 + A + B) − (C + D) prisotinimo pH
LSI = pH − pHs
Kalcio kietumas ir šarmingumas įvedami mg/l CaCO₃ pavidalu. Jei laboratorija pateikia kalcio jonus (Ca²⁺), padauginkite iš 2,497.
Pavyzdys
Vandens temperatūra 28 °C, pH 7,4, bendras šarmingumas 100 mg/l, kalcio kietumas 150 mg/l, TDS 1000 mg/l.
- A = (3 − 1) / 10 = 0,200
- B = −13,12 × log10(301) + 34,55 = 2,031
- C = log10(150) − 0,4 = 1,776
- D = log10(100) = 2,000
- pHs = (9,3 + 0,200 + 2,031) − (1,776 + 2,000) = 7,755
- LSI = 7,4 − 7,755 = −0,36
Rezultatas žemiau −0,3 ribos, todėl vanduo vertinamas kaip korozinis.
Interpretacija
| LSI | Būklė | Kas atsitinka |
|---|---|---|
| mažiau nei −0,3 | korozinis | vanduo tirpina kalcio karbonatą: fuga, betonas, metalinės dalys |
| nuo −0,3 iki +0,3 | balansuotas | kalcio karbonato pusiausvyra netoli nulio |
| daugiau nei +0,3 | nuosėdas sudarantis | apnašos ant dangos, šilumokaičio, zondų |
Ribą ±0,3 naudoja baseinų praktika; ji nėra teisės aktas ir ne matavimas. LSI yra apskaičiuotas indeksas, o kiekvieno įvesto dydžio paklaida persiduoda į rezultatą. Pavyzdžiui, šarmingumas 100 vietoj 110 mg/l keičia LSI apie 0,04, o pH paklaida 0,1 keičia LSI lygiai 0,1. Todėl −0,28 ir −0,32 praktiškai yra ta pati būklė.
Kaip keičiasi rezultatas
Tam pačiam pavyzdžiui, keičiant po vieną parametrą:
| Veiksmas | Naujas LSI |
|---|---|
| Kalcio kietumas nuo 150 iki 200 mg/l | −0,23 |
| Šarmingumas nuo 100 iki 120 mg/l | −0,28 |
| pH nuo 7,4 iki 7,6 | −0,16 |
Kad LSI taptų 0, reikėtų vieno iš: pH 7,76, kalcio kietumo apie 340 mg/l arba šarmingumo apie 227 mg/l. Tai kryptys, ne receptas: realiame baseine parametrai veikia vienas kitą.
Ką LSI prognozuoja ir ko ne
LSI nurodo vieną dalyką: kalcio karbonato pusiausvyrą. Jis neprognozuoja mikrobiologinės kokybės, dezinfekcijos efektyvumo, drumstumo, geležies ir vario korozijos, taip pat filtro būklės. Balansuotas vanduo gali būti mikrobiologiškai netinkamas, o nebalansuotas gali atitikti visus 5 priedo mikrobiologinius rodiklius. Be to, formulė netaikoma be apribojimų: ji neįvertina cianurinės rūgšties poveikio karbonatiniam šarmingumui, boratų, druskos baseinų ir CO₂. Tokiais atvejais gaunama tik apytikslė kryptis.
Ką HN 109 nustato šalia balanso
Reglamentuoti rodikliai, kuriuos balanso koregavimas gali paliesti:
- pH: 7,2–7,8, kai dezinfekuojama chloro junginiais, ir 7,2–8,0, kai bromo junginiais (HN 109, 5 priedo 9 eilutė), laboratorijoje ne rečiau kaip kartą per mėnesį;
- drumstumas: mažesnis nei 0,5 FNU (HN 109, 5 priedo 10 eilutė), ne rečiau kaip kartą per mėnesį;
- aktyvaus chloro liekanos: ne daugiau kaip 3,0 mg/l (HN 109, 5 priedo 14 eilutė).
Be to, pH ir biocidinio produkto liekanos automatiniais įrenginiais matuojami darbo dienos pradžioje ir vėliau kas dvi valandas (HN 109, 45 p.). Taigi jei balansą koreguojate pH, esate reglamentuotoje zonoje: pH negali išeiti už 7,2–7,8 (chloras) ar 7,2–8,0 (bromas).
Kodėl dažniausiai keičiamas kalcio kietumas ar šarmingumas, o ne pH
Tai bendra praktika, bet priežastys kyla iš teisinio rėmo:
- pH intervalas siauras ir reglamentuotas. Intervalas 7,2–7,8 duoda tik 0,6 pH vieneto, kuriuo galima keisti LSI. Kalcio kietumo ir šarmingumo ribų HN 109 nenustato.
- pH veikia dezinfekciją. Aukštesniame pH mažėja stipriai dezinfekuojančios chloro formos dalis, todėl pH kėlimas LSI gerinti silpnina dezinfekciją.
- pH nestabilus. Jį kasdien veikia dozavimas, lankytojai ir CO₂ išsiskyrimas, o šarmingumas veikia kaip buferis, todėl žemas šarmingumas dažnai yra priežastis, kodėl pH „nelaiko“.
Praktinė eilė: pirma šarmingumas (stabilizuoja pH), tada kalcio kietumas, ir tik tada pH, jei dar reikia ir jei lieka vietos reglamentuotame intervale.
Balanso požymiai objekte
Korozinis vanduo veikia tyliai: pirmiausia ištrupa fuga ties nutekėjimais ir įleidimo vietomis, dugnas tampa šiurkštus, nerūdijančio plieno elementai dėmėjasi, o analizėje kalcio kietumas auga be jokio dozavimo, nes vanduo ištirpina kalcį iš statinio.
Nuosėdas sudarantis vanduo pirmiausia brangiau kainuoja dėl šilumokaičio ir įrangos. Apnaša ant šilumokaičio plokštelių blogina šilumos perdavimą, taigi tai pačiai temperatūrai prireikia daugiau energijos. Apnašota zondo membrana pradeda rodyti netiksliai, ir tai pasimato kasdienėje patikroje: pagal HN 109, 46 p. automatinis įrenginys kasdien tikrinamas rankiniu prietaisu, o pagal 47 p. 0,2 mg/l skirtumas yra pagrindas dozavimo ir matavimo įrangos patikrai. Persotintas vanduo taip pat gali duoti pieno atspalvio drumstumą, nes kalcio karbonatas nusėda į tūrį; apie drumstumo priežasčių seką žr. drumstas vanduo.
Kaip sekti balansą
Kadangi balanso rodiklių HN 109 nereglamentuoja, jų matavimo dažnio ji nenustato. Rinkitės dažnį pagal tendencijas: šarmingumas ir kalcio kietumas paprastai kinta lėčiau už pH, išskyrus atvejus, kai dažnai papildote dideliu šviežio vandens kiekiu. Vienas LSI matavimas parodo tik tos dienos būklę, o žalą daro tendencija. Todėl verta kartu su reglamentuotais rodikliais registruoti pH, šarmingumą, kalcio kietumą, temperatūrą ir apskaičiuotą LSI, o juos laikyti kaip eksploatacinius, ne teisinius rodiklius. Reglamentuotų rodiklių sąrašas: baseino vandens rodikliai. Dozės skaičiavimas: chloro dozė.
Šis tekstas nėra teisinė ar cheminė konsultacija. Atsakomybė už reikalavimų vykdymą lieka operatoriui.