Оду хлору мы уже пропели в предыдущем обсуждении. Дезинфекция воды с его использованием, как и любая другая технология, имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому предлагается обсудить альтернативу. Первый и главный «соперник» хлора в бассейне – озон. Хотя это категоричное утверждение и не совсем верно. Дело в том, что озон хлору не соперник, а помощник и соратник, и вместе они работают куда лучше, чем по отдельности.

Может человеку не нравиться хлорный запах? Или у него индивидуальная непереносимость к хлору? Или деток малых травить хлораминами не желает, или просто само слово «хлор» вызывает неприятные эмоции? Но воду дезинфицировать надо обязательно! Что можно предложить в таком случае? Главная и на сегодня самая современная «альтернатива» хлору в бассейне – озон. Хотя на самом деле озон хлору не соперник, а помощник и соратник. Вместе они работают куда лучше, чем по отдельности. Но о деловых качествах мы порассуждаем чуть ниже, а пока, как принято, маленький экскурс в историю.

Итак, что мы знаем об озоне? Еще в XVIII-м веке было отмечено, что молнии и электрические машины распространяют своеобразный запах. В 1785 г. голландский физик М. ван Марум приписал этот «электрический запах» некоему веществу с окислительными свойствами. В 1801 г. Г.Дэви установил его присутствие в атмосферном воздухе. И только в 1840 г. немецкий химик К.Ф.Шёнбейн выделил (фактически открыл) это вещество. Он назвал его озоном (от греч. «одзейн» – «пахнущий»). Тем не менее, даже много десятилетий спустя в словарях можно было прочитать: «озон – неизвестное тело, производимое действием электрической машины на атмосферический воздух». И современное толкование этот термин получил лишь в начале XX века.

Озон – аллотропное видоизменение кислорода (O₂ ? O₃); в чистом виде – взрывчатый газ синего цвета. Это весьма неустойчивое вещество достаточно быстро превращается в кислород. Он в 1,5 раза тяжелее воздуха, растворим в воде примерно в 10 раз лучше, чем кислород. При температуре –112°С озон конденсируется в тёмно-синюю жидкость, а при –119°С кристаллизуется. Твёрдый озон представляет собой сине-фиолетовые кристаллы. При сверхнизких концентрациях запах у озона приятный, освежающий. Большинством людей он воспринимается, как металлический, а вот Д.И.Менделеев, например, сравнивал его с запахом раков. Но уже при 1%-м содержании в воздухе его запах крайне неприятен и резок. Дышать таким воздухом невозможно. (Кстати! Польза от вдыхания малых количеств озона – миф. Приятное ощущение свежести в лесу после грозы создаёт не сам озон, а продукты окисления им смолы и эфирных масел, содержащихся в листьях и хвое. К тому же он чрезвычайно ядовит – и даже гораздо более ядовит, чем угарный газ СО. Поэтому предельно допустимая концентрация озона в воздухе – одна стотысячная процента! Но запаховый порог при этом в 10 раз ниже, то есть, еще задолго до достижения предельно допустимой концентрации присутствие озона будет заметно.) В природе озон образуется в верхних слоях атмосферы (на высоте 15-30 км) из кислорода под воздействием УФ-излучения Солнца, а, кроме того, при дуговой сварке, при работе электрических трансформаторов, ксероксов, лазерных принтеров, при ударе молнии. Озон, как составная часть атмосферного воздуха, определяет характер поглощения солнечной радиации: её весьма активная в биологическом отношении ультрафиолетовая доля не достигает земной поверхности. А содержание озона в общем-то ничтожно: толщина слоя, приведенного к нормальным давлению и температуре, в среднем для всей Земли составляет 2,5-3 мм. Максимум концентрации озоносферного слоя достигается на высоте 20-25 км.

Существует несколько способов получения озона, среди которых наиболее распространенными являются: электролитический, фотохимический и электросинтез в плазме газового разряда. Электролитический (так называемый «грязный») метод синтеза озона осуществляется в специальных электролитических ячейках. В качестве электролитов используются растворы различных кислот и их соли (H₂SO₄, HCLO₄, NaCLO₄, KCLO₄).

Образование озона происходит за счет электролитического разложения воды и образования атомарного кислорода, который, присоединяясь к молекуле кислорода, образует озон и молекулу водорода. Этот метод позволяет получать концентрированный раствор озона, но в силу своей энергоемкости и наличия примесей широкого применения не нашел. Фотохимический метод получения озона основан на диссоциации молекулы кислорода под действием коротковолнового УФ-излучения. Этот метод не позволяет получать озон высокой концентрации. Метод нашел применение в медицине, пищевой, электронной промышленностях. При его использовании удобно стерилизовать воздух в помещениях, которые требуют особой биологической чистоты. Электросинтез озона (чистый метод), основанный на различных видах газового разряда, а именно: барьерного, поверхностного и импульсного, получил наибольшее распространение. Этот метод позволяет получать озон высоких концентраций при большой производительности и невысоких энергозатратах оборудования. Основные преимущества обработки воды озоном состоят, в первую очередь, в его химических свойствах. Это один из самых сильных известных нам окислителей. Его потенциал намного выше, чем у хлора, что обусловливает сам механизм его воздействия на микроорганизмы. Он состоит в разрушении микроорганизмов путем инактивации бактериальных протеинов, то есть диффузией через мембрану клетки в цитоплазму с поражением жизненных центров. Затем происходит дальнейшее окисление и разрушение органических продуктов. Если озон «рубит» бактерии «на мелкий салатик», то хлор производит только выборочное «отравление» жизненных центров бактерий, причем довольно вялое – из-за необходимости длительного времени на процессы диффузии в цитоплазме.

Кроме потрясающей способности уничтожения бактерий, озон обладает высокой эффективностью в отношении вирусов, спор, цист (плотные оболочки, образующиеся вокруг одноклеточных организмов, например, жгутиковых и корненожек, при их размножении, а также в неблагоприятных для них условиях) и многих других патогенных микробов. Но в силу того, что озон весьма ядовитый газ, существуют очень жесткие требования по ПДК в воде бассейна. Практически его там быть не должно. Тем более, что он гораздо тяжелее воздуха, и, испаряясь, накапливается над поверхностью воды. То есть именно в зоне дыхания пловцов его концентрация может быть достаточно высокой. Поэтому, при всём том, что выбор технологий и способов обработки бассейновой воды озоном на сегодняшний день немалый, ошибиться в этом самом выборе – это как сапёру на мину наступить. Значит, следует быть предельно осторожным и поинтересоваться: «А как у вас обстоят дела с вопросами безопасности?»

Как правило, процессы дезактивации происходят в реакционной ёмкости, через которую обрабатываемая вода проходит за пару-тройку минут – этого вполне достаточно для достижения стерильности. Затем оставшийся озон удаляется на угольном фильтре, где он частично превращается в кислород и частично в углекислый газ. А в бассейн очищенная вода возвращается уже без озона. К вопросам безопасности следует добавить и наличие газоанализатора озона в воздухе техпомещения, связанного с тревожной сигнализацией, которая отключит генератор при утечке опасного газа. Используются и другие способы достижения той же цели.

Например, запатентованная технология частичного озонирования фирмы Dinotec предполагает обработку озоном не всей воды, циркулирующей в бассейне, а всего лишь десятой её части! Казалось бы, какой от этого прок? Оказывается, данная технология действительно очень интересна: мы обрабатываем озоном 10% циркулирующего потока, а затем удаляем на угольном фильтре только избыточный, т.е. не растворившийся газ. Обработанную воду после этого «вливаем» в основной поток, и таким образом разбавляем в 10 раз. Озон при движении в направлении чаши бассейна успевает смешаться и «поработать» с остальной водой. При этом часть его успевает разложиться, другая – окислить всю органику, содержащуюся в основном протоке. Разумеется, какое-то количество озона попадает и в воду бассейна, но это количество определению не поддаётся. Результат тот же – озона в бассейне не наблюдается, но потрачено его (а, соответственно, и выработано) ровно в 10 раз меньше. Это экономия и в затратах электроэнергии, и в стоимости оборудования, и, к тому же, дополнительные гарантии уже упоминавшейся безопасности.

Достаточно широко используются и системы озонирования, в которых не используются реакционные ёмкости, т. е. выработанный озон впрыскивается непосредственно в циркуляционный поток, который вот-вот вольётся в чашу бассейна. Эти озонаторы используют исключительно для открытых бассейнов.

Считается, что на открытом воздухе озон многократно разбавится, разложится и не будет представлять для купающихся никакой угрозы. Этим способом обработки воды озоном «грешат» в наибольшей степени производители из США. Вот тут позвольте воспользоваться авторским правом на СМС («субъективное мнение специалиста»). Охотно верю, что каких-либо летальных или тяжелых случаев отравления не было, но трудно представить, что даже маленькое «потребление сверх нормы» озона для кого-то прошло даром. Мнение это сугубо личное, но и его высказать нелишне. В связи с тем, что озона в воде бассейна нет, а вся вода одновременно обрабатываться не может, какой-то дезинфектант в ней всё же должен присутствовать, хотя бы в минимально достаточных количествах. Это необходимо для того, чтобы предотвратить развитие и рост микрофлоры, попадающей в чашу бассейна извне. Если для этого используется хлор, то озон проявляет ещё одно полезное свойство – доокисление и расщепление образующейся органики (тригалогенметаны, хлороформ и др.). Соответственно, запах, исходящий от них, благополучно исчезает, и одновременно мы избавляемся от опасности накопления канцерогенных веществ в воде.

Следующее преимущество озонирования состоит в способности озона вступать в реакцию с большинством  неорганических веществ, поэтому имеющиеся в составе воды и попадающие в неё извне неорганические примеси тоже попадают «под горячую руку». В результате этого, многие соли из растворимого состояния переходят в нерастворимые комплексные соединения, благополучно оседая на материале фильтра. Происходит дополнительное осветление воды, ликвидируется цветность, запахи, привкус. Если к этому добавить способность озона создавать мощный электрический потенциал, то окажется, что заряженные коллоидные частички (взвеси) будут подвергаться коагуляции и тоже задерживаться на фильтре. Разложение озона приводит к образованию кислорода, а это придаёт воде дополнительную свежесть, проявляется эффект «родниковости». Таким образом, кроме основной своей функции – обеззараживания, озон выполняет ещё массу полезной работы по улучшению свойств воды.

Омрачают эти приятные выводы лишь незначительные мелочи: достаточно высокая цена озонаторного оборудования (если оно надёжное, эффективное и безопасное), невозможность использования озонирования в качестве единственного и самостоятельного способа обеззараживания, наличие дополнительных угольных фильтров, которые, в силу своих сорбционных свойств, могут стать источником вторичного заражения воды. Но, в то же время, ощущения, получаемые от пребывания в воде, обработанной озоном, кардинально отличаются от ощущений, получаемых при любых других способах обработки.