De basis van gezond zwembadwater pH, alkaliteit en hardheid

In essentie draait waterbehandeling om het bewaken en corrigeren van de waarden die de balans, helderheid en veiligheid van het zwembadwater bepalen. Die parameters zijn pH, alkaliteit en calciumhardheid. Ongeacht of je de waterbalans met de hand corrigeert of alles via een automatisch systeem voor waterbehandeling laat lopen, is het als zwembadeigenaar handig om te begrijpen hoe deze waarden elkaar beïnvloeden. Want wie weet wat er in het water gebeurt, begrijpt ook sneller waarom een bad helder blijft, waarom het soms troebel wordt of waarom een kleine correctie plots een groot verschil maakt.

Aangenaam en gezond zwembadwater is helder en kleurloos. Zonder hinderlijke kalkvorming en met zo weinig mogelijk kans op de ontwikkeling van ziekteverwekkende bacteriën, virussen en parasieten. Dit bekom je niet met één wonderproduct, maar door filtratie, circulatie, waterverversing en een correcte dosering van desinfecterende middelen goed op elkaar af te stemmen. Die dosering kan manueel gebeuren, maar ook via een automatisch systeem lopen.

Daarnaast gooien algen vaak roet in het eten. Heb je er last van? Dan kan je onder meer beroep doen op een anti-fosfaatmiddel. Die middelen zijn doeltreffend, want als je de fosfaten uit het water haalt, verminder je een belangrijke voedingsbron van algen. Belangrijk om te weten: zo’n middel vervangt de gewone desinfectie niet, maar ondersteunt ze wel. Is het water van je zwembad eerder troebel? Dan moet je de zwevende deeltjes uit het water verwijderen. De grove deeltjes worden via skimmer of overloop naar de filter geleid, maar de allerkleinste deeltjes kunnen hier soms aan ontsnappen. Die kan je met coagulatie en flocculatie laten samenklonteren, zodat de filter ze wél kan opvangen.

De parameters die je het meeste vertellen over de staat van het water zijn pH, alkaliteit, calciumhardheid en de TDS-waarde (Total Dissolved Solids). Door deze parameters gericht te corrigeren, kan je de waterbalans herstellen. Al decennialang vertrouwt de zwembadindustrie op de Langelier Saturation Index, kortweg LSI, om uit te rekenen hoe evenwichtig het zwemwater is. Deze wetenschappelijke formule steunt op complexe berekeningen met meerdere variabelen en is eerlijk gezegd te technisch om dagelijks mee aan de slag te gaan. Gelukkig vertelt een goede testset je meestal al voldoende over de kwaliteit van het water. De LSI wordt vooral gebruikt om beter te begrijpen of water eerder kalkafzettend, in balans of agressief/corrosief is, bijvoorbeeld wanneer er aanhoudende problemen zijn met troebel water, kalkvorming of aantasting van materialen.

Coagulatie en flocculatie
In troebel water bevinden zich colloïdale deeltjes. Dit zijn deeltjes die vaak kleiner zijn dan 1 μm en die meestal een negatieve lading hebben. Deze deeltjes zijn erg stabiel in water en zinken dus niet vanzelf naar de bodem. Door coagulatiemiddelen zoals aluminiumzouten, bijvoorbeeld polyaluminiumchloride, of ijzerzouten toe te voegen aan het water, wordt de negatieve lading van de deeltjes geneutraliseerd. De positief geladen metaalionen verminderen de afstoting tussen de deeltjes. De deeltjes stoten elkaar dan niet langer af, maar klonteren samen, waardoor je ze gemakkelijker uit het water kunt verwijderen. Flocculatiemiddelen helpen vervolgens om van die kleine klontertjes grotere vlokken te maken. Die blijven beter hangen in de filter, waardoor het water opnieuw helder wordt.

Een verklaring van de parameters pH
De pH (pondus hydrogenii) geeft aan hoe zuur of basisch het zwembadwater is. Zuur water heeft een pH-waarde onder de 7. Als de pH-waarde boven de 7 stijgt, is het water basisch. Voor chloorhoudend zwembadwater wordt vaak gemikt op een pH tussen 7,2 en 7,4, al hangt de ideale waarde ook samen met de alkaliteit en calciumhardheid van het water. Sommige richtlijnen hanteren een bredere toegelaten zone, maar voor comfort én een goede werking van chloor is die smallere streefzone vaak interessanter.

Dit cijfer hangt nauw samen met de pH-waarde van het leidingwater waarmee je het zwembad vult en van de producten die worden toegevoegd om het water te behandelen. Wanneer de pH-waarde een grote verandering ondergaat, is dat meestal te wijten aan de producten die je gebruikt, de alkaliteit van het water, de hoeveelheid beweging aan het wateroppervlak. Zure ontsmettingsmiddelen zoals trichloor, en in mindere mate sommige dichloorproducten, kunnen de pH doen dalen.

Door het water te ontsmetten met natriumhypochloriet (NaOCl) zal de pH-waarde eerder stijgen. Ook zoutelektrolyse, sterke beluchting, watervallen, tegenstroomsystemen en CO₂-verlies uit het water kunnen de pH geleidelijk omhoogduwen. Wanneer zwembadwater opwarmt door de zon of door een warmtepomp, kan dat bovendien de neiging tot kalkafzetting vergroten, zeker wanneer pH, alkaliteit en calciumhardheid al aan de hoge kant zitten.

Een te hoge pH wordt meestal gecorrigeerd met een zuur, bijvoorbeeld een pH-minusproduct op basis van zwavelzuur, zoutzuur of natriumbisulfaat. Zwavelzuur (H₂SO₄) wordt vaak gebruikt in automatische doseersystemen, maar blijft een sterk corrosief product dat met veel zorg behandeld moet worden. Zeker wanneer je dit proces handmatig uitvoert, moet je heel goed opletten. Meng nooit verschillende zwembadchemicaliën rechtstreeks met elkaar en bewaar zuur nooit in de buurt van chloorproducten. Komt pH-minus door morsen, lekken of een verkeerde aansluiting in contact met natriumhypochloriet, chloortabletten of andere chloorproducten, dan kan giftig chloorgas ontstaan. Bewaar zuur en chloor dus altijd apart, in hun originele verpakking en met een duidelijke scheiding ertussen. Bij automatische doseersystemen horen de aangesloten bidons elk in een aparte lekbak, zodat eventuele lekkende producten nooit samen kunnen komen. Vraag altijd eerst raad aan je zwembadtechnieker voordat je zelf aan de slag gaat met producten.
 
Door natriumbicarbonaat (NaHCO₃) aan het water toe te voegen, kan je de alkaliteit verhogen, terwijl de pH slechts licht stijgt. Dit product ken je wellicht ook als baking soda. Wil je de pH duidelijker verhogen, dan wordt eerder natriumcarbonaat (Na₂CO₃), ook wel soda genoemd, gebruikt. Ook natriumhydroxide (NaOH), ook wel bekend als bijtende soda, kan je aan het water toevoegen om de pH-waarde te verhogen. Dat is echter een zeer sterk basisch en gevaarlijk product dat je beter niet zonder kennis van zaken gebruikt.

Zwavelzuur of zoutzuur, wat kies je?
Bij een automatische waterbehandeling wordt vaak gekozen voor een vloeibaar pH-minusproduct, aan het zwemwater toe te voegen. Dit komt omdat zwembadwater in veel installaties de neiging heeft om geleidelijk te basisch te worden. Met andere woorden: de pH stijgt. Een automatisch doseersysteem meet de pH continu met een sonde en doseert, zodra de waarde te hoog wordt, kleine hoeveelheden pH-minus om het water weer binnen de juiste zone te brengen.

Het zuur dat daar het meeste geschikt voor is, hangt af van de installatie, de concentratie van het product en de ventilatie in de technische ruimte. Vroeger werd er vaak voor zoutzuur (HCl) gekozen. Het nadeel van zoutzuur is dat deze stof dampen kan afgeven die metalen onderdelen in de technische ruimte kunnen aantasten. Zwavelzuur geeft minder snel zulke dampen af, maar blijft een sterk corrosief product dat, net als andere zuren, invloed heeft op de alkaliteit van het water. Daardoor wordt in veel moderne installaties vaker voor zwavelzuur gekozen, al hangt de juiste keuze altijd af van de installatie en de omstandigheden.

Alkaliteit
Hoe hoger de alkaliteit van het zwembadwater, hoe beter het kan weerstaan aan pH-schommelingen. Je kan alkaliteit zien als de buffer van het water: ze bepaalt hoe makkelijk of moeilijk de pH beweegt. De gewenste alkaliteit van zwembadwater ligt meestal tussen 100 en 250 mg/l, uitgedrukt als calciumcarbonaat (CaCO₃) per liter. Indien de waarde boven de 300 mg/l stijgt, wordt het moeilijker om de pH-waarde bij te sturen en kan je troebel water krijgen.

Je kan de alkaliteit van het zwembadwater verhogen door natriumbicarbonaat (NaHCO₃) of waterstofcarbonaat aan het water toe te voegen. Deze stoffen ken je misschien uit de keuken als een rijsmiddel in plaats van gist. Maar ook in bluspoeder uit brandblusapparaten of in medicatie tegen maagzuur zitten ze verwerkt. Wanneer je de alkaliteit van het water verhoogt, kan de pH-waarde mee stijgen. Het water neigt dan dus weer meer basisch te worden. De alkaliteit van het water kan je verlagen door verdund zuur of een geschikt pH-minusproduct aan het zwembad toe te voegen. Maar meestal is dit niet nodig, want de alkaliteit daalt vaak geleidelijk door zuurcorrecties, terugspoelen, regenwater en waterverversing, al hangt dat ook af van de samenstelling van het leidingwater.
 
Calciumhardheid
Leidingwater wordt wel eens als hard of zacht water omschreven, afhankelijk van de hoeveelheid calcium- en magnesiumionen die erin zitten. Het calciumgehalte van leidingwater mag je niet onderschatten. De calciumhardheid van zwemwater kan je uitdrukken in mg/l calciumcarbonaat (CaCO₃). Een goede calciumwaarde ligt vaak tussen 100 en 250 mg/l, al hangt de ideale waarde mee af van het type zwembad, de afwerking, de pH, de alkaliteit, de temperatuur en de totale waterbalans. Je kan die waarde bijvoorbeeld met een fotometer meten.

In België wordt de hardheid van water vaak in Franse graden uitgedrukt. Eén Franse graad hardheid komt overeen met 10 mg/l calciumcarbonaat (CaCO₃). Dat is de eenheid die onder meer De Watergroep gebruikt om de hardheid van leidingwater aan te duiden. Op de website van je waterbedrijf kan je de actuele waterhardheid voor je gemeente of straat opzoeken. Dat is nuttig, want de hardheid van leidingwater kan sterk verschillen van regio tot regio en soms zelfs binnen dezelfde gemeente.

Is er meer dan 200 mg/l CaCO₃ aanwezig in het zwemwater? Dan is het water aan de harde kant en moet je het niveau goed opvolgen. Dit kan je niet zomaar met een klassiek product ‘wegtoveren’. Verlagen doe je meestal door een deel van het water te laten weglopen en aan te vullen met zachter vers water. Wanneer het leidingwater zelf al hard is, heeft bijvullen met gewoon kraanwater natuurlijk maar een beperkt effect. Dan vraag je best advies aan je zwembadtechnieker.

Te zacht zwembadwater kan dan weer agressief worden, zeker wanneer ook pH en alkaliteit te laag zijn. In dat geval kan het water op zoek gaan naar mineralen in het zwembad, bijvoorbeeld in cementgebonden voegen, pleisterlagen of minerale afwerkingen. Wanneer de calciumhardheid te laag is, kan ze met calciumchloride worden verhoogd.

Wanneer het zwemwater een te hoge pH heeft, kan je bovendien last krijgen van hardnekkige kalkaanslag. Door de hitte van de verwarmingsinstallatie kan calcium makkelijker neerslaan in de vorm van kalkafzetting of calciumcarbonaatvlokken. Om dit te vermijden is het aangeraden om het zwembadwater tijdens het hoogseizoen regelmatig te analyseren. PH en desinfectie controleer je het vaakst, alkaliteit bijvoorbeeld wekelijks of op vaste momenten, en calciumhardheid zeker bij het opstarten, na veel bijvullen of wanneer je kalkproblemen ziet ontstaan.

Wanneer is water hard of zacht?
 In Franse graden
Zeer zacht :  0-7 °F
Zacht :  7-15 °F
Middelhard :  5-30 °F
Hard :  30-45 °F
Zeer hard :  > 45°F

TDS
De TDS-waarde (Total Dissolved Solids) is het geheel van alle opgeloste stoffen in het water, zoals zouten, mineralen, metalen, resten van chemicaliën en andere opgeloste bestanddelen. Dit geeft een goed beeld van de algemene toestand waarin het zwembadwater zich bevindt en kan je gewoon met een TDS-meter meten. Zo’n meter schat de TDS meestal op basis van de elektrische geleidbaarheid van het water. Hoe meer opgeloste geladen deeltjes aanwezig zijn, hoe beter het water stroom geleidt.

Een hoge TDS-waarde wijst vaak op water waarin zich al veel opgeloste stoffen hebben opgehoopt.TDS wordt gemeten in ppm, oftewel parts per million. In zwembadwater mag je ppm in de praktijk bijna gelijkstellen aan mg/l. Normaal leidingwater heeft overigens een TDS-waarde van ongeveer 50 tot 500 ppm, afhankelijk van de regio en de samenstelling van het water. Voor klassieke zoetwaterzwembaden kijk je niet alleen naar één vaste bovengrens, maar vooral naar de stijging tegenover het oorspronkelijke vulwater. Een vaak gebruikte richtlijn is dat de TDS niet meer dan ongeveer 1500 ppm boven de startwaarde komt.

Wanneer de TDS te sterk oploopt, kan het water dof, zwaar of minder fris aanvoelen. Ook kan het sterker geleidend worden en kunnen desinfectie en waterbalans lastiger te sturen zijn. De enige echt doeltreffende manier om een te hoge TDS te verlagen, is een deel van het water vervangen door vers water met een lagere TDS. Let wel op bij zwembaden met zoutelektrolyse. Daar ligt de TDS bewust hoger, omdat er zout aan het water wordt toegevoegd. Een waarde rond 3000 ppm hoeft in zo’n zwembad dus niet automatisch een probleem te zijn. Volg bij zoutelektrolyse altijd de richtwaarden van de fabrikant voor zoutgehalte en waterbalans.