泳池臭氧发生器杀菌消毒专用水处理臭氧发生器

 泳池臭氧发生器杀菌消毒专用

　游泳池是人们从事游泳运动的场地，人们可以在里面活动或进行比赛。多数游泳池建在地面，根据水温可分为一般游泳池和温水游泳池。

游泳池是游泳运动的场地,可以在里面活动或比赛。多数游泳池建在地面，根据水温可分为一般游泳池和温水游泳池。游泳池游泳运动专门场所。分室内、室外两种。正式比赛用池为长50米、宽至少21米、水深1.8米以上；供游泳、跳水和水球综合使用的池，水深1.3～3.5米；设10米跳台的池，水深应为5米。游泳池水温应保持在27～28°c。应有过滤和消毒设备，以保持池水清洁。

  1. 传统的方法 
　　传统的游泳池臭氧消毒理论认为：臭氧是一种非常强的氧化剂，有毒性，所以不允许臭氧进入游泳池内。因为臭氧的比重大于空气，如果从水中析出，就会浮在水面上，形成一个浓度较高的臭氧层，很容易被人吸入，造成中毒。所以，在水与臭氧反应之后回到游泳池内之前，必须经过脱臭氧装置，防止剩余的臭氧进入游泳池，在脱臭氧装置之后，为维持长效杀菌作用，需投加氯制剂，以保证游泳池内的余氯在0.3～0.6ppm之间。在游泳池水处理中，臭氧的投加量在0.6-1.0mg/l。
　　传统的泳池水处理臭氧消毒法有以下特征： 
　　◆必须有较大容积的臭氧反应器，以保证臭氧与水的接触反应时间不小于2分钟；
　　◆保证臭氧与水反应后，水中剩余臭氧浓度不小于0.4mg/l；
　　◆在进入水池前利用活性炭脱除全部剩余臭氧；
　　◆臭氧消毒后，投加氯消毒剂，使余氯达到0.3-0.6mg/l。
　　在实际应用当中,上述方法存在如下问题: 
　　◆臭氧利用率问题；传统的泳池臭氧消毒工艺需要把剩余臭氧脱除。规范要求臭氧投加浓度在1.0mg/l左右，剩余臭氧浓度大于0.4mg/l，这些剩余的0.4mg/l臭氧未被利用就被脱除了，等于被利用的臭氧只有0.6mg/l左右，其余的臭氧被浪费掉了。而且，将臭氧脱除后，还需要再加氯作为长效消毒剂。
　　◆基建投资问题:按传统游泳池循环水臭氧消毒方法，臭氧与水的接触时间在3分钟以上,如果以Zui短接触时间2分钟计，对于一个标准池来说(2400m3左右)，水处理循环流量为400 m3/h，2分钟流量为13.3 m3。按照要求,活性炭滤罐的滤速为30m/h,这就需要一个过滤面积为13.3 m3的活性炭滤罐,这将大大增加机房的面积,同时臭氧系统的造价会增加30%以上.
　　实际上，如果不脱除臭氧，这些问题有可能得到解决。因此，国内外都有许多单位对此方法进行了研究和应用。
　  2.不脱除臭氧消毒法的理论分析 
　　传统的泳池臭氧消毒法认为臭氧有一定的毒性，所以要求在臭氧进入泳池之前将水池中的臭氧全部祛除，以防止臭氧对人体产生危害。 
　　我们知道，物质的毒性是与浓度有关的。臭氧在空气中的浓度大于0.1mg/l时能对人体呼吸器官产生刺激，在这个浓度以下，对人体影响不大。 
　　实际测试表明，当臭氧投加量1.0mg/l时，池中臭氧浓度Zui高不会超过0.1mg/l。有资料指出，游泳池水的臭氧浓度在0.15mg/l以下时，对人体无害，实际情况也是如此。需要强调指出的是，毒理学试验表明，在相同剂量下，臭氧的毒性低于氯，如果说臭氧在此浓度下对人有害,那么,氯对人体的危害更大。
　　国外的分析研究表明（限于篇幅，本文不作具体介绍）： 
　　◆采用直接投加臭氧的游泳池水处理消毒法在理论上有其可行性；
　　◆不脱除臭氧消毒法的主要接触反应区域是在游泳池中，所有臭氧都是自由活性分子，都能起到消毒作用；
　　◆由于臭氧在水中和空气中都会衰减，且半衰期较短，因此不会产生臭氧浓度的累积； 
　　◆臭氧在水中的溶解度远远大于臭氧的投加量，水中的臭氧不会大量析出，不会对人体造成伤害。
　　◆为了防止臭氧对人体产生危害，传统臭氧消毒法规定了臭氧在水中的Zui高剩余浓度；在不脱除臭氧消毒法中，为了保证臭氧的消毒作用，应当规定臭氧的Zui低剩余浓度，臭氧浓度不宜低于0.05ppm,。
　　◆对于不脱除臭氧消毒法，应在Zui高臭氧剩余浓度和Zui低臭氧剩余浓度的范围内，根据实际试验确定合理的臭氧投加量和循环周期。

设计依据
1.《游泳池给水排水设计规范》
2. 《人工游泳池水质卫生标准》
3. 《生活饮用水卫生标准》
4. 《游泳场所卫生标准》

 设计泳池水处理方案
1.根据国外有关资料介绍如何确定游泳池水臭氧消毒系统的大小。
　　CT值是臭氧消毒系统的主要设计参数，其中C代表臭氧浓度，以mg/L计；T代表接触时间，以 min计；两者的积CT值表示消毒过程的有效性。例如臭氧浓度为0.4mg/L，接触时间为4min时的CT值等于1.6。水温越高，反应时间越短，所需的CT值越低。

　　美国环保局(EPA)和职业安全卫生管理局(OSHA)根据试验结果，发表了饮用水的臭氧消毒系统的CT值为1.6。欧洲国家和加拿大政府颁布的游泳池水标准中CT值也采用1.6。但游泳池水和饮用水不同：(1)游泳池水封闭循环，每天循环次数Zui少4次，而饮用水是直流的。(2)随着游泳人数增加，池水所需氧化剂量也要增加。(3)游泳池水温度一般为25℃～40℃，而饮用水温度一般为0.5℃～25℃。(4)游泳池水还要加氯作为辅助消毒剂。(5)游泳池循环水经过滤后加臭氧消毒。因此CT值采用1.6来确定游泳池水臭氧消毒系统的大小是比较安全的。有些地区采用低的CT值0.8，臭氧浓度为0.2mg/L～0.25mg/L，接触时间为3.5min～4min，此时作为辅助消毒的加氯量可减少65%。当氯作为主要消毒剂而臭氧作为精处理消毒剂时，CT值可小于0.8，臭氧浓度小于0.5mg/L，接触时间小于1min。

　　通常用装在旁流管上的射流器把臭氧导入水中，为了保证射流器的进水压力，在旁流管上安装管道泵加压。射流器后的水和臭氧混合液从上侧进入反应罐充分接触后从下侧出水与游泳池循环水主管相接。旁流管中的水在高臭氧浓度下消毒后再和主管中的水混合并产生氧化反应。商业游泳池水循环周期采用6h，旁流管水流量为循环水主管流量的15%～25%，可保证臭氧在进入主管线前有足够的传质效率和足够的接触时间。

 2.工艺流程：

工程特点
　　1、水处理效果好：臭氧能迅速杀灭水中的藻类及微生物（细菌和病毒），并能脱色除味，经臭氧处理过的游泳池水，清澈透明，呈蔚蓝色。 
　　2、系统安全性高：臭氧是国际公认的绿色环保型杀菌消毒剂，不会产生二次污染和残留，避免氯消毒后对皮肤的刺激，且运行中不会发生象氯气那样易泄漏或指标超标等事故。 
    3、降低运行费用：臭氧的产生以空气为原料，且游泳池水可循环处理反复使用，可大幅度降低运行成本。

 关于臭氧对泳池水处理的几点建议
　　1.泳池采用臭氧消毒时，应采用逆流式循环布水方式，在此情况下，含有臭氧的进水可快速与池水混合，有可能不用投加其它化学药剂，如氯、絮凝剂、pH调节剂等，在实际运行中，逆流式布水方式带来的其它好处只有游泳池管理者才能真正体会到，如水面漂浮物容易清除、节水节能、池子清洁工作量小等。
　　2.泳池水采用臭氧消毒时，不必也不应该脱除剩余臭氧，水中的剩余臭氧不会达到对人造成伤害的浓度。
　　3.采用逆流式循环不脱除臭氧时，如果池水能按规范进行循环，在正常客流量下，臭氧投加量在0.5mg/l时，可满足消毒需要，但设计时应考虑留出余量。
　　4.可采用ORP控制器对水中的臭氧浓度进行监测，当池水回水的臭氧浓度偏高（大于0.15ppm）时，关闭臭氧发生器。在0.6-1.0mm时，如果滤层厚度（不包括承托层厚度）能达到900mm，则臭氧投加量就可减少，否则，投加再多的臭氧也达不到设计要求。 
　　6.几乎所有的资料都在谈论避免过多的臭氧进入游泳者和池边人的肺中。所谓"过多"是指人在8小时内呼吸到的空气中臭氧浓度在0.1ppm以上的情况，这是欧美当局的统一规定。理论分析及实际应用表明,一个典型的为游泳池设计的臭氧发生器是永远不会达到这个浓度的。 
　　7.如果要投加氯制剂，则余氯达到0.1ppm时，
　　5. 过滤对水质起着决定性作用，在滤料粒径即可满足消毒需要。
　　8.如果采用活性炭，可将其作为一种生物滤料，用以降解水中的有机物和氨氮,此时不应投加长效杀菌剂以防止其杀灭活性炭上的微生物，并将少量臭氧化水通过活性炭罐。这种情况下臭氧化的目的有两个：一是消毒，另一个是将难以生物降解的有机物分解为可生物降解有机物，提高生物降解有机物的能力。

游泳池水臭氧消毒系统设计

1.1 CT值是臭氧消毒系统的主要设计参数

    其中C代表臭氧浓度，以mg/L计；T代表接触时间，以 min计；两者的积CT值表示消毒过程的有效性。例如臭氧浓度为0.4mg/L，接触时间为4min 时的CT值等于1.6。游泳池水和饮用水不同：（1）游泳池水封闭循环，每天循环次数Zui少4次，而饮用水是直流的。（2）随着游泳人数增加，池水所需氧化剂量也要增加。（3）游泳池水温度一般为25℃～40℃，而饮用水温度一般为0.5℃～25℃。（4）游泳池水还要加氯作为辅助消毒剂。（5）游泳池循环水经过滤后加臭氧消毒。因此CT值采用1.6来确定游泳池水臭氧消毒系统的大小是比较安全的。有些地区采用低的CT值0.8，臭氧浓度为0.2mg/L～0.25mg/L，接触时间为3.5min～4min，此时作为辅助消毒的加氯量可减少65%。当氯作为主要消毒剂而臭氧作为精处理消毒剂时，CT 值可小于0.8，臭氧浓度小于0.5mg/L，接触时间小于1min。

1.2 臭氧与水混合的氧化反应

通常用装在旁流管上的射流器把臭氧导入水中，为了保证射流器的进水压力，在旁流管上安装管道泵加压。射流器后的水和臭氧混合液从上侧进入反应罐充分接触后从下侧出水与游泳池循环水主管相接。旁流管中的水在高臭氧浓度下消毒后再和主管中的水混合并产生氧化反应。商业游泳池水循环周期采用6h，旁流管水流量为循环水主管流量的15%～25%，可保证臭氧在进入主管线前有足够的传质效率和足够的接触时间。

1.3 按下式确定臭氧发生器的大小

臭氧发生器产量（g/h）= 循环水流量（m3/h）× 臭氧投加浓度（g/m3）。

反应罐用来使水中无机和有机污染物被溶解的臭氧氧化并进行消毒杀菌，反应罐上部的排气阀应与臭氧破坏装置连接使在进入大气前除去未溶解的臭氧。

反应罐的容积按下式确定：

　反应罐容积（m3）= 循环水流量（m3/h）× 旁流水百分比（%）× 反应时间（h）。

在游泳池水温度范围内，池水中溶解的饱和浓度遵循亨利定律，臭氧发生器产气中臭氧浓度越高，水中饱和浓度也越高，溶解臭氧的传质平衡浓度也越高，消毒性能越好。在选择臭氧发生器时应考虑到这一点。

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