Het beheer van zoute zwembaden met een chloor-unit

Een bladzijde met onderbouwde zwembadfeiten, uitleg en aanwijzingen zonder commerciële belangen. Ik kon het niet vinden op het internet en daarom heb ik deze bladzijde gemaakt. Deze bladzijde is bedoeld om snel en goed zicht te krijgen op facetten van zwembadbeheer, om kosten te verlagen en gezondheidsaspecten optimaal te houden.

Dit is een artikel over een complex onderwerp, geschreven naar beste weten en met logisch verstand. Lees je fouten of heb je zinvolle aanvullingen? Laat dan een reactie achter onderaan deze bladzijde.

Hoe werkt zoutwaterchlorering?

Zout heeft de formule NaCl. Dat wil zeggen dat ieder molecuul zout is opgebouwd uit een Natriumatoom en Chlooratoom. Zout, opgelost in zwembadwater kan je splitsen in puur Natrium en Chloor middels een elektrische stroom. De chloor-unit doet dit voor je. Het chloorgas dat bij deze elektrolyse ontstaat lost op in het water en houdt je zwembad schoon. Dat is het principe maar…

Wat gebeurt er met het natrium? Dat reageert met het water tot natronloog. Je zou kunnen bedenken dat het zout dus verbruikt wordt en je af en toe zout moet toevoegen. Welnu, dat is een uitermate slecht idee, zo krijg je door de tijd alleen maar meer natrium in je zwembad. De slimme oplossing is heel eenvoudig: Voeg zoutzuur toe want zoutzuur is de naam voor waterstofchloride en reageert met het natronloog tot zout terwijl het verbruikte chloor weer wordt toegevoegd. Het evenwicht is hersteld, de hoeveelheid zout in het water is weer gelijk aan de waarde voor de elektrolyse.

Dit is het allerbelangrijkste principe, de gouden regel, van een zwembad met een chloor-unit en iedere eigenaar en beheerder zou dit moeten snappen. Vooruitlopend op de uitleg: de zuurgraad moet om en nabij de optimale waarde 7.2 liggen.

De complexiteit van beheer

Diverse parameters kan je meten en vervolgens beïnvloeden met chemicaliën. Echter die chemicaliën beïnvloeden elkaar ook zodat voorzichtigheid geboden is. Meteen maar een voorbeeld: De zuurgraad moet wat omlaag en er gaat zoutzuur in het zwembad. De alkaliteit moet omhoog waarvoor natriumbicarbonaat gebruikt wordt. Het resultaat is beperkt want het zoutzuur reageert met natriumbicarbonaat tot keukenzout waardoor uiteindelijk de saliniteit weer omhoog gaat.

Conclusie: Doe alles met beleid, in kleine stapjes en meet opnieuw. Je hoeft geen zwembadgoeroe te zijn om perfecte meetwaarden te verkrijgen. Die waarden zijn uiteindelijk min of meer een garantie voor een prima zwemomgeving met slechts beperkte kosten voor chemicaliën, pompuren en manuren.

Wijk ook niet af van de genoemde chemicaliën, je lost misschien één probleem op maar je krijgt er een ander probleem bij. Staat niet op de verpakking wat erin zit? Koop het dan niet. Bijvoorbeeld chloorblokken bevatten calcium waarmee de hardheid ongewenst omhoog schiet, sommige pH-verlagers bevatten sulfaten die je ook niet in het bad wil hebben. Bepaalde cyanuurzuurverbindingen kunnen in overmaat je zwembad veranderen in een gifput.

Dit artikel is niet bedoeld om volledig te zijn en er zijn parameters die niet genoemd zijn, zoals de temperatuur. Ook zijn er chemicaliën die gericht zijn op bestrijding van algen en mogelijk een prima aanvulling op onderstaand arsenaal zijn.

De boodschappenlijst

Hier volgen alle genoemde stoffen. Andere stoffen zijn in principe schadelijk tenzij je genoeg chemische kennis hebt om de gevolgen te overzien. Dus lees de verpakking echt goed. Is het de juiste stof? Zijn er andere stoffen aan toegevoegd? Je hebt mogelijk niet alle hieronder opgesomde stoffen nodig.

  • Zout: recyclerend medium voor chloorgas
  • Natriumcarbonaat: verhogen pH
  • Natriumbicarbonaat: verhogen pH en alkaliteit
  • Zoutzuur: verlagen pH en alkaliteit, aanvulling verbruikt chloor
  • Aluminiumsulfaat: flocculant voor verlagen hardheid
  • Calciumchloride: verhogen hardheid
  • Poly(Dimethylamine-Co-Epichlorohydrin): doden algen
  • Cyanuurzuur: UV-bescherming van vrij chloor

Waar kan je alles kopen? Het vinden van een zwembadwinkel met een goede kennis van chemie is een zegen. Er zijn ook chemische bedrijven die willen concurreren. Zo is voor Duitsland, Nederland en Frankrijk het de moeite waard om bijvoorbeeld bij https://hoefer-shop.de/ te kijken.

Berekeningen

PPM

PPM staat voor “parts per milion”. Volumedelen? Nee, massadelen. Dit komt overeen met milligrammen per liter, mg/l. Duizend milligram is 1 gram en een liter zwembadwater weegt (~) 1 kg. En, mg/l is de eenheid die ook op teststripjes zit.

Volume

Volume of: “Wat is de totale inhoud van je zwembad?” Het is een vast gegeven en zorg dat je weet hoeveel het ongeveer is. Stel, je hebt een bad van 5 m breed en 10 m lang. De diepte is 1 m, een overgang naar 2 m en het diepe gedeelte is net zo groot als het ondiepe deel. De gemiddelde diepte is dan 1.5 m en het volume is 5 * 10 * 1.5 = 75 m3, kubieke meter. De massa is 75 ton, 75 000 kg. De volgende vraag is hoeveel één-miljoenste dan is? 75 000 000 gram / 1 000 000 = 75 gram. Onthoud dat getal, het is een vast kenmerk van jouw bad. Dus als je 100 ppm van een stof wil toevoegen, dan betekent dat in dit geval dat je 75 gram * 100 ppm = 7.5 kg stof nodig hebt.

Parameters

De parameters zijn de variabele waarden van je zwembad. Sommige waarden kan je rechtstreeks veranderen. Andere waarden hebben ook invloed op andere parameters.

Saliniteit

Zout is het recyclerend medium voor chloorgas. Saliniteit is een mooi woord voor zoutgehalte. De aanbevolen waarden verschillen nogal. Erg zout betekent ook een corrosieve omgeving – denk aan leidingen. Een waarde van 2500 tot 6000 ppm is redelijk met een optimale waarde van 4000 ppm. Stel dat je een bad opnieuw vult met de volumegegevens van hiervoor dan is 1 ppm 75 gram en 4000 ppm gelijk aan 4000 * 75 = 300 kg, dus 12 zakken van 25 kg.

Zet de chloor-unit uit voordat je zout toevoegt. De chloor-unit kan niet tegen hoge zoutconcentraties, het kan kortsluiting veroorzaken tussen de elektroden. Zout nooit direct in skimmers toevoegen. Leeg zakken in het bad op de bodem en los het op met bijvoorbeeld een bezem. Resten lossen vanzelf op. Wacht 24 uur met het aanzetten van de chloor-unit zodat de pomp ervoor heeft gezorgd dat het zout goed opgelost is.

Free Chlorine

Vrij chloor dus. Dit is de daadwerkelijke desinfectans. Het is chloorgas opgelost in water. Dat is niet helemaal de waarheid, het opgeloste gas wordt hypochloorzuur dat niet alleen bacteriën, virussen maar ook algen vernietigt. De werking is pas optimaal als ook de pH-waarde en alle andere meetwaarden in het juiste bereik ligt. De pH heeft ook invloed op de afbraaksnelheid en de productie van schadelijke chloorverbindingen.

  • < 1 ppm: Laat de chloor-unit wat harder werken.
  • > 3 ppm: Zet de chloor-unit uit of laat hem wat minder hard werken. Niets doen verder, de waarde zakt vanzelf, het vrije chloor breekt af in de tijd.

Cyanuric Acid

Cyanuurzuur – of CYA – beschermt het vrije chloor FC tegen UV-straling. In binnenbaden is het dan ook helemaal niet nodig. Een te hoog gehalte veroorzaakt troebelheid. Bedenkt dat concentraties boven 100 ppm door WHO als giftig bestempeld worden. Cyanuurzuur zit vaak verwerkt in andere producten. Het gehalte kan onbedoeld en ongemerkt oplopen. De optimale waarde is afhankelijk van de gewenste vrije chloorconcentratie CYA is tussen 5 * FC en 10 * FC met een maximum van 20 * FC. Dus als FC 3 ppm is dan dient CYA te liggen tussen 15 en 30 ppm. Als die verhouding niet klopt dan verliest FC veel van zijn werking. Dat is de reden waarom CYA zo belangrijk is. Een te hoge concentratie veroorzaakt een aanzienlijk hoger risico op infecties, het beperkt de algen-, virus- en bacteriedodende werking van het vrije chloor.

  • < 5 * FC: Voeg cyanuurzuur toe.
  • > 10 * FC: Vervang een deel van het zwembadwater door vers water.

pH

De zuurgraad. Een pH van 7 is neutraal, lager dan 7 is een zuur milieu en meer dan 7 is een basisch milieu. Dit is samen met het vrije chloor de meest belangrijke factor. Een te lage pH brengt de gezondheid in gevaar omdat het vrije chloor minder werkzaam is en ziekmakende chloorverbindingen ontstaan. Daarom zijn in veel landen de limieten wettelijk geregeld. Een Deens onderzoek stelt dat een pH-bereik van 7.2 en 7.4 optimaal is.

  • < 7.2: Dit vereist absoluut actie. Voeg natriumcarbonaat of natriumbicarbonaat toe. Zie ook Total Alkalinity.
  • > 7.4: Iets minder urgent en makkelijker op te lossen: Voeg zoutzuur toe. Laat de pH in ieder geval niet boven waarde 7.8 komen.

Total Alkalinity

De totale alkaliteit is het vermogen om te bufferen. Wat is een buffer? Een bufferoplossing is in staat om de pH, de zuurgraad, stabiel te houden als zuur (regenwater) of base (chloor-productie) wordt toegevoegd. Natriumbicarbonaat is bij uitstek geschikt om het zwembadwater een bufferende werking te geven. Een uitermate belangrijk aspect.

  • < 80 ppm: Voeg natriumbicarbonaat toe.
  • > 300 ppm: Voeg zoutzuur toe.

Calcium Hardness

De calciumhardheid van het water. Met name calcium- en magnesium-zouten maken het water hard. We hebben het over kalk dat opgelost is in het water.

  • < 90 ppm: Verhoog de hardheid. Metalen en pleisterwerk zijn nu gevoelig voor erosie. De hardheid kan verhoogd worden door calciumchloride toe te voegen.
  • > 300 ppm: Verlaag de hardheid. Troebel water en kalkafzetting zijn gevolgen van een te hoge hardheid. En kalkafzetting is weer een basis voor algengroei.
    • Als het vulwater zacht is dan kan een deel van het water vervangen worden. Regenwater is uiterst zacht en daar kan natuurlijk mee gespeeld worden.
    • Als het vulwater ook te hard is dan dient een flocculant toegepast te worden om de calciumverbindingen uit het water te halen door ze neer te slaan. Aluminiumsulfaat is een veel gebruikte flocculant. Voor optimaal resultaat flocculant toepassen indien de pH ligt tussen 7 en 7.4. Indien de vlokken in het filter komen voldoende schoonspoelen. Na goede verdeling van flocculant met een werkende pomp, de pomp uitzetten en het bad 8 uur de tijd geven voor het neerslaan van de vlokken, waarin aan het eind de neerslag opgezogen kan worden van de bodem.

Meetmiddelen

Saliniteitmeter

Om de saliniteit te meten zijn er goede en goedkope meters verkrijgbaar via Aziatische sites. Omdat zout de basis is van je zwembad is dit een waarde die goed gemonitord moet worden. De waarde, die verandert door regen en toegevoegde chemicaliën, zal redelijk stabiel zijn.

pH-meter

De pH of zuurgraad kan je ook meten met teststrippen. Juist omdat de pH zo enorm belangrijk is, is een meter een goede investering. Een goede meter kan je eveneens verkrijgen via Aziatische sites. Je kunt overwegen om pH-teststrippen met een bereik om en nabij 7 ernaast te houden ter controle.

Teststrippen

Ze zijn er in heel wat uitvoeringen, ze meten dingen als ijzergehalte, enzovoorts. Ze zijn er in tal van kwaliteiten, sommige geven een grove indicatie, anderen hebben een nauwkeuriger bereik. Je ziet dit ook vaak terug in de aanschafprijs. Strips die slechts één waarde meten zijn over het algemeen wat nauwkeuriger. Een goede multi-teststrip meet minimaal het volgende:

  • “Free Chlorine” of vrij chloor.
  • “pH”, de zuurgraad.
  • “Total Alkalinity” of totale alkaliteit, het vermogen om zuren en basen te neutraliseren of, zoals chemici zeggen, het vermogen om te bufferen.
  • “Calcium Hardness” of de calciumhardheid van het water.
  • “Cyanuric Acid” of cyanuurzuur die het vrije chloor beschermt tegen UV.

Naar een perfect bad in 3 stappen

Het laboratorium

Je hebt nu een beeld van alle parameters. Als je zwembad redelijk op orde is dan kan je natuurlijk proefondervindelijk te werk gaan. Maar laten we er vanuit gaan dat er een behoorlijke onbalans is. Dan is het verstandig de onderstaande stappen eerst uit te voeren in een laboratorium bestaande uit een bak die 10 liter zwembadwater bevat. Daar ga je in testen en meten. Zorg dat je een goede keukenweegschaal hebt. Voeg chemicaliën toe en kijk of het ook het gewenste resultaat oplevert. Als je tevreden bent dan reken je de gebruikte massa’s om naar het grote zwembad.

Stap 1: De waterbasis

Voordat je dingen als vrij chloor regelt zal eerst de waterbasis in orde gemaakt moeten worden. Het gaat daarbij om het regelen van:

  • Zoutgehalte
  • Calciumgehalte – hardheid
  • Cyanuurzuurgehalte

Stel dat de saliniteit 6000 ppm is en je wenst 4000 ppm, cyanuurzuurgehalte is 100 ppm en je wenst 50 ppm. Om de saliniteit te regelen moet een derde van het water vervangen worden door zoet water. Echter om het cyanuurzuurgehalte te regelen moet de helft van het water vervangen worden waarna de saliniteit slechts 3000 is en je dus weer zout moet toevoegen.

Dan is er natuurlijk de hardheid. Afhankelijk van de hardheid van het vulwater vervang je water of pas je een flocculant toe.

Nu is de basis van alles perfect, je hebt dit natuurlijk eerst gedaan in je laboratorium. Meet alle waarden goed ter controle.

Dit is het moment om te beseffen dat je slechts als het echt nodig is calciumverbindingen, cyanuurzuur en cyanuurzuurverbindingen en zout toevoegt want deze stoffen verdwijnen niet zomaar uit het bad. En nogmaals, als niet op de verpakking staat wat er in zit dan moet je het niet in je zwembad stoppen. Bijvoorbeeld, sommige chloorproducten bevatten ook cyanuurzuur. Tijd voor de volgende stap.

Stap 2: pH en alkaliteit

Die twee beïnvloeden elkaar. Te weinig alkaliteit maakt het zwembad kwetsbaar voor grote pH-veranderingen. Tegelijkertijd dient de pH echt goed beheerst te worden. In je 10 liter laboratorium kan je het best beginnen met natriumbicarbonaat waarbij je zowel de pH als alkaliteit test maar prioriteit aan de pH geeft.

Stap 3: vrij chloor

Vrij chloor heeft geen invloed op de andere stoffen in het zwembad, dus dit is de laatste stap. In principe is vrij chloor in staat om alles perfect hygiënisch te houden omdat alle omstandigheden zoals hardheid, pH en cyaanzuurniveau in orde zijn. Mochten er toch algen ontstaan dan kan je het vrije chloor-niveau wat verhogen. In hardnekkige gevallen is het een optie om eerst te shocken, waarbij vrij chloor tijdelijk wordt verhoogd in een bereik van 5 tot 15 ppm of zelfs meer. Naast de maximale capaciteit van de chloorgenerator is het toevoegen van puur chloor een optie. Natriumhypochloriet is ook een optie, maar verhoogt het zoutgehalte, alle andere dingen: niet doen! Als dat niet voldoende is, gebruik dan als laatste redmiddel Poly (dimethylamine-co-epichloorhydrine).

1 thought on “Het beheer van zoute zwembaden met een chloor-unit

  1. Het is wat merkwaardig om te reageren op een eigen artikel maar ik wil het niet vervuilen, er is ook een Engelse vertaling die ik synchroon wil houden. Wat ik wilde zeggen is dat het wat treurig is dat zelfs de Nederlandse Wikipedia ronduit onzin bevatte over dit onderwerp. Onder de kop “Chloorvrij” stond min of meer de tekst van Zwembad Octopus te Leusden: “Dit betekent dat wij geen chloor aan het water toevoegen, maar er wordt een chloorverbinding tot stand gebracht door zoutelektrolyse. Mensen met o.a. ademhalings- en huidproblemen hebben hier baat bij.” Dit chloorvrij noemen is pure misleiding. De Engelstalige Wikipedia bood wel prima informatie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *