泳池臭氧發(fā)生器殺菌消毒專用

 1. 傳統(tǒng)的方法
　　傳統(tǒng)的游泳池臭氧消毒理論認(rèn)為：臭氧是一種非常強(qiáng)的氧化劑，有毒性，所以絕對不允許臭氧進(jìn)入游泳池內(nèi)。因?yàn)槌粞醯谋戎卮笥诳諝猓�如果從水中析出，就會浮在水面上，形成一個(gè)濃度較高的臭氧層，很容易被人吸入，造成中毒。所以，在水與臭氧反應(yīng)之后回到游泳池內(nèi)之前，必須經(jīng)過脫臭氧裝置，防止剩余的臭氧進(jìn)入游泳池，在脫臭氧裝置之后，為維持長效殺菌作用，需投加氯制劑，以保證游泳池內(nèi)的余氯在0.3～0.6ppm之間。在游泳池水處理中，臭氧的投加量在0.6-1.0mg/l。
　　傳統(tǒng)的泳池水處理臭氧消毒法有以下特征：
　　◆必須有較大容積的臭氧反應(yīng)器，以保證臭氧與水的接觸反應(yīng)時(shí)間不小于2分鐘；
　　◆保證臭氧與水反應(yīng)后，水中剩余臭氧濃度不小于0.4mg/l；
　　◆在進(jìn)入水池前利用活性炭脫除全部剩余臭氧；
　　◆臭氧消毒后，投加氯消毒劑，使余氯達(dá)到0.3-0.6mg/l。
　　在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,上述方法存在如下問題:
　　◆臭氧利用率問題；傳統(tǒng)的泳池臭氧消毒工藝需要把剩余臭氧脫除。規(guī)范要求臭氧投加濃度在1.0mg/l左右，剩余臭氧濃度大于0.4mg/l，這些剩余的0.4mg/l臭氧未被利用就被脫除了，等于被利用的臭氧只有0.6mg/l左右，其余的臭氧被浪費(fèi)掉了。而且，將臭氧脫除后，還需要再加氯作為長效消毒劑。
　　◆基建投資問題:按傳統(tǒng)游泳池循環(huán)水臭氧消毒方法，臭氧與水的接觸時(shí)間最好在3分鐘以上,如果以最短接觸時(shí)間2分鐘計(jì)，對于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)池來說(2400m3左右)，水處理循環(huán)流量為400 m3/h，2分鐘流量為13.3 m3。按照要求,活性炭濾罐的濾速為30m/h,這就需要一個(gè)過濾面積為13.3 m3的活性炭濾罐,這將大大增加機(jī)房的面積,同時(shí)臭氧系統(tǒng)的造價(jià)會增加30%以上.
　　實(shí)際上，如果不脫除臭氧，這些問題有可能得到解決。因此，國內(nèi)外都有許多單位對此方法進(jìn)行了研究和應(yīng)用。
 2.不脫除臭氧消毒法的理論分析
　　傳統(tǒng)的泳池臭氧消毒法認(rèn)為臭氧有一定的毒性，所以要求在臭氧進(jìn)入泳池之前將水池中的臭氧全部祛除，以防止臭氧對人體產(chǎn)生危害。
　　我們知道，物質(zhì)的毒性是與濃度有關(guān)的。臭氧在空氣中的濃度大于0.1mg/l時(shí)能對人體呼吸器官產(chǎn)生刺激，在這個(gè)濃度以下，對人體影響不大。
　　實(shí)際測試表明，當(dāng)臭氧投加量1.0mg/l時(shí)，池中臭氧濃度最高不會超過0.1mg/l。有資料指出，游泳池水的臭氧濃度在0.15mg/l以下時(shí)，對人體無害，實(shí)際情況也是如此。需要強(qiáng)調(diào)指出的是，毒理學(xué)試驗(yàn)表明，在相同劑量下，臭氧的毒性低于氯，如果說臭氧在此濃度下對人有害,那么,氯對人體的危害更大。
　　國外的分析研究表明（限于篇幅，本文不作具體介紹）：
　　◆采用直接投加臭氧的游泳池水處理消毒法在理論上有其可行性；
　　◆不脫除臭氧消毒法的主要接觸反應(yīng)區(qū)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氣中都會衰減，且半衰期較短，因此不會產(chǎn)生臭氧濃度的累積；
　　◆臭氧在水中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于臭氧的投加量，水中的臭氧不會大量析出，不會對人體造成傷害。
　　◆為了防止臭氧對人體產(chǎn)生危害，傳統(tǒng)臭氧消毒法規(guī)定了臭氧在水中的最高剩余濃度；在不脫除臭氧消毒法中，為了保證臭氧的消毒作用，應(yīng)當(dāng)規(guī)定臭氧的最低剩余濃度，臭氧濃度不宜低于0.05ppm,。
　　◆對于不脫除臭氧消毒法，應(yīng)在最高臭氧剩余濃度和最低臭氧剩余濃度的范圍內(nèi)，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)確定合理的臭氧投加量和循環(huán)周期。

設(shè)計(jì)依據(jù)
1.《游泳池給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》
2. 《人工游泳池水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
3. 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
4. 《游泳場所衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》

設(shè)計(jì)泳池水處理方案
1.根據(jù)國外有關(guān)資料介紹如何確定游泳池水臭氧消毒系統(tǒng)的大小。
CT值是臭氧消毒系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，其中C代表臭氧濃度，以mg/L計(jì)；T代表接觸時(shí)間，以 min計(jì)；兩者的積CT值表示消毒過程的有效性。例如臭氧濃度為0.4mg/L，接觸時(shí)間為4min時(shí)的CT值等于1.6。水溫越高，反應(yīng)時(shí)間越短，所需的CT值越低。

　　美國環(huán)保局(EPA)和職業(yè)安全衛(wèi)生管理局(OSHA)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)表了飲用水的臭氧消毒系統(tǒng)的CT值為1.6。歐洲國家和加拿大政府頒布的游泳池水標(biāo)準(zhǔn)中CT值也采用1.6。但游泳池水和飲用水不同：(1)游泳池水封閉循環(huán)，每天循環(huán)次數(shù)最少4次，而飲用水是直流的。(2)隨著游泳人數(shù)增加，池水所需氧化劑量也要增加。(3)游泳池水溫度一般為25℃～40℃，而飲用水溫度一般為0.5℃～25℃。(4)游泳池水還要加氯作為輔助消毒劑。(5)游泳池循環(huán)水經(jīng)過濾后加臭氧消毒。因此CT值采用1.6來確定游泳池水臭氧消毒系統(tǒng)的大小是比較安全的。有些地區(qū)采用低的CT值0.8，臭氧濃度為0.2mg/L～0.25mg/L，接觸時(shí)間為3.5min～4min，此時(shí)作為輔助消毒的加氯量可減少65%。當(dāng)氯作為主要消毒劑而臭氧作為精處理消毒劑時(shí)，CT值可小于0.8，臭氧濃度小于0.5mg/L，接觸時(shí)間小于1min。

通常用裝在旁流管上的射流器把臭氧導(dǎo)入水中，為了保證射流器的進(jìn)水壓力，在旁流管上安裝管道泵加壓。射流器后的水和臭氧混合液從上側(cè)進(jìn)入反應(yīng)罐充分接觸后從下側(cè)出水與游泳池循環(huán)水主管相接。旁流管中的水在高臭氧濃度下消毒后再和主管中的水混合并產(chǎn)生氧化反應(yīng)。商業(yè)游泳池水循環(huán)周期采用6h，旁流管水流量為循環(huán)水主管流量的15%～25%，可保證臭氧在進(jìn)入主管線前有足夠的傳質(zhì)效率和足夠的接觸時(shí)間。

2.工藝流程：

工程特點(diǎn)
1、水處理效果好：臭氧能迅速殺滅水中的藻類及微生物（細(xì)菌和病毒），并能脫色除味，經(jīng)臭氧處理過的游泳池水，清澈透明，呈蔚藍(lán)色。
2、系統(tǒng)安全性高：臭氧是國際公認(rèn)的綠色環(huán)保型殺菌消毒劑，不會產(chǎn)生二次污染和殘留，避免氯消毒后對皮膚的刺激，且運(yùn)行中不會發(fā)生象氯氣那樣易泄漏或指標(biāo)超標(biāo)等事故。
   3、降低運(yùn)行費(fèi)用：臭氧的產(chǎn)生以空氣為原料，且游泳池水可循環(huán)處理反復(fù)使用，可大幅度降低運(yùn)行成本。

關(guān)于臭氧對泳池水處理的幾點(diǎn)建議
1.泳池采用臭氧消毒時(shí)，應(yīng)采用逆流式循環(huán)布水方式，在此情況下，含有臭氧的進(jìn)水可快速與池水混合，有可能不用投加其它化學(xué)藥劑，如氯、絮凝劑、pH調(diào)節(jié)劑等，在實(shí)際運(yùn)行中，逆流式布水方式帶來的其它好處只有游泳池管理者才能真正體會到，如水面漂浮物容易清除、節(jié)水節(jié)能、池子清潔工作量小等。
2.泳池水采用臭氧消毒時(shí)，不必也不應(yīng)該脫除剩余臭氧，水中的剩余臭氧不會達(dá)到對人造成傷害的濃度。
3.采用逆流式循環(huán)不脫除臭氧時(shí)，如果池水能按規(guī)范進(jìn)行循環(huán)，在正常客流量下，臭氧投加量在0.5mg/l時(shí)，可滿足消毒需要，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮留出余量。
4.可采用ORP控制器對水中的臭氧濃度進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)池水回水的臭氧濃度偏高（大于0.15ppm）時(shí)，關(guān)閉臭氧發(fā)生器。在0.6-1.0mm時(shí)，如果濾層厚度（不包括承托層厚度）能達(dá)到900mm，則臭氧投加量就可減少，否則，投加再多的臭氧也達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
6.幾乎所有的資料都在談?wù)摫苊膺^多的臭氧進(jìn)入游泳者和池邊人的肺中。所謂"過多"是指人在8小時(shí)內(nèi)呼吸到的空氣中臭氧濃度在0.1ppm以上的情況，這是歐美當(dāng)局的統(tǒng)一規(guī)定。理論分析及實(shí)際應(yīng)用表明,一個(gè)典型的為游泳池設(shè)計(jì)的臭氧發(fā)生器是永遠(yuǎn)不會達(dá)到這個(gè)濃度的。
7.如果要投加氯制劑，則余氯達(dá)到0.1ppm時(shí)，
5. 過濾對水質(zhì)起著決定性作用，在濾料粒徑即可滿足消毒需要。
8.如果采用活性炭，可將其作為一種生物濾料，用以降解水中的有機(jī)物和氨氮,此時(shí)不應(yīng)投加長效殺菌劑以防止其殺滅活性炭上的微生物，并將少量臭氧化水通過活性炭罐。這種情況下臭氧化的目的有兩個(gè)：一是消毒，另一個(gè)是將難以生物降解的有機(jī)物分解為可生物降解有機(jī)物，提高生物降解有機(jī)物的能力。

游泳池水臭氧消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 CT值是臭氧消毒系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

其中C代表臭氧濃度，以mg/L計(jì)；T代表接觸時(shí)間，以 min計(jì)；兩者的積CT值表示消毒過程的有效性。例如臭氧濃度為0.4mg/L，接觸時(shí)間為4min 時(shí)的CT值等于1.6。游泳池水和飲用水不同：（1）游泳池水封閉循環(huán)，每天循環(huán)次數(shù)最少4次，而飲用水是直流的。（2）隨著游泳人數(shù)增加，池水所需氧化劑量也要增加。（3）游泳池水溫度一般為25℃～40℃，而飲用水溫度一般為0.5℃～25℃。（4）游泳池水還要加氯作為輔助消毒劑。（5）游泳池循環(huán)水經(jīng)過濾后加臭氧消毒。因此CT值采用1.6來確定游泳池水臭氧消毒系統(tǒng)的大小是比較安全的。有些地區(qū)采用低的CT值0.8，臭氧濃度為0.2mg/L～0.25mg/L，接觸時(shí)間為3.5min～4min，此時(shí)作為輔助消毒的加氯量可減少65%。當(dāng)氯作為主要消毒劑而臭氧作為精處理消毒劑時(shí)，CT 值可小于0.8，臭氧濃度小于0.5mg/L，接觸時(shí)間小于1min。

1.2 臭氧與水混合的氧化反應(yīng)

通常用裝在旁流管上的射流器把臭氧導(dǎo)入水中，為了保證射流器的進(jìn)水壓力，在旁流管上安裝管道泵加壓。射流器后的水和臭氧混合液從上側(cè)進(jìn)入反應(yīng)罐充分接觸后從下側(cè)出水與游泳池循環(huán)水主管相接。旁流管中的水在高臭氧濃度下消毒后再和主管中的水混合并產(chǎn)生氧化反應(yīng)。商業(yè)游泳池水循環(huán)周期采用6h，旁流管水流量為循環(huán)水主管流量的15%～25%，可保證臭氧在進(jìn)入主管線前有足夠的傳質(zhì)效率和足夠的接觸時(shí)間。

1.3 按下式確定臭氧發(fā)生器的大小

臭氧發(fā)生器產(chǎn)量（g/h）= 循環(huán)水流量（m3/h）×臭氧投加濃度（g/m3）。

反應(yīng)罐用來使水中無機(jī)和有機(jī)污染物被溶解的臭氧氧化并進(jìn)行消毒殺菌，反應(yīng)罐上部的排氣閥應(yīng)與臭氧破壞裝置連接使在進(jìn)入大氣前除去未溶解的臭氧。

反應(yīng)罐的容積按下式確定：

　反應(yīng)罐容積（m3）= 循環(huán)水流量（m3/h）×旁流水百分比（%）×反應(yīng)時(shí)間（h）。

在游泳池水溫度范圍內(nèi)，池水中溶解的飽和濃度遵循亨利定律，臭氧發(fā)生器產(chǎn)氣中臭氧濃度越高，水中飽和濃度也越高，溶解臭氧的傳質(zhì)平衡濃度也越高，消毒性能越好。在選擇臭氧發(fā)生器時(shí)應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。