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时间:2018-06-23 点击量:

臭氧在游泳池水处理的应用

一、 工艺流程图

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二、 游泳池使用臭氧的优点

◆臭氧及其二次产物(如羟基)具有最强的杀菌性及灭活病毒的作用,可有效防止传染性疾病的蔓延,实验证明,同样浓度的臭氧杀灭细菌和病毒的效果是氯的600-3000倍。在臭氧浓度为1mg/L时,粪型大肠杆菌的灭活只需要5秒,用同样浓度的氯要达到同样的效果需要15000秒。

◆臭氧是国际公认的环保型绿色杀菌剂,不会对环境造成任何二次污染,而氯制剂会与水中的有机物反应生成多种氯代有机化合物,如三氯甲烷、氯仿等,这些物质均为公认的致癌致突变物。当人游泳时,这些有毒物质会被人体所吸收(在水中人体每小时可吸收500毫升水)。水中的氯代有机化合物还会刺激人的眼睛及皮肤,从而引发红眼及皮疹。

 ◆从水中蒸发出来的氯代有机化合物以及氯气等有毒气体,损害人的呼吸器官,损害人的呼吸器官,而使用臭氧则完全不会产生此种问题。

◆加氯所产生的酸性物质严重腐蚀水处理系统及馆内设备和结构如网架、暖气等。

◆臭氧是最强的氧化剂,可有效分解水中的腐植质,氧化水中的铁、锰离子,分解水中散射光线的微小有机体,从而大大提高水的清澈度,使水呈现出美丽的蓝色,而氯制剂则无此效果。为使水呈蓝色,使用氯制剂的泳池,往往需加入铜盐,对人极为有害。

◆加入氯制剂后,必然会导致水的pH值的改变,使人感到不适,因而需加入碱性或酸性物质予以中和。而臭氧是中性物质,不会产生此种问题。

◆臭氧能确保大客流量及高温季节时水质的稳定性,高温及客流量大时,水质往往不佳,此时,如果使用氯制剂,则需大量投加,这将带来一系列副作用,如pH值的变化、对呼吸道及人体的刺激等;而大量投加臭氧则无此副作用。

◆使用臭氧发生器,可大大降低水处理工艺的管理及操作难度,同时臭氧发生器具有很高的安全性,而氯制剂在运输、储藏、使用时具有一定的危险性。

◆臭氧可分解水中的有机物且具有微絮凝作用,因而在正常客流量下,可以不用絮凝剂。

◆在一定的使用条件下,如逆流式循环、不使用活性炭滤罐,可将臭氧作为水处理唯一的药剂,而不必投加氯制剂、絮凝剂、pH调节剂。 

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三、 泳池水处理臭氧投加量计算

臭氧投加应遵循规范要求,但应注意,无论是全流量还是分流量,当循环周期为6小时时,臭氧投加量均不应低于0.6mg/1,最好按1.0mg/1计算,否则无法得到满意效果。

四、 臭氧在游泳池中的应用方法

4.1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,所以绝对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.

传统的泳池水处理臭氧消毒法有以下特征:

◆臭氧的投加量在0.8-1.0mg/1;

◆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/1;

◆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/1。

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0.5mg/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最好在3分钟以上,如果以最短接触时间2分钟计,对于一个标准池来说(2400m3左右),水处理循环流量为400m3/h,2分钟流量为13.3m3。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。

4.2不脱除臭氧消毒法的理论分析 

国内外的分析研究表明:

◆空气中的臭氧浓度大于0.1mg/1小时能对人体呼吸器官产生刺激,在这个浓度下,对人体影响不大;池水中的臭氧浓度在0.15mg/1以下时,对人体无害。

◆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;

◆不脱除臭氧消毒法的部分接触反应区域是在游泳池中,因而所投加的臭氧都能起到消毒作用;

◆通过臭氧浓度监测仪测定池水中臭氧含量并输出信号,可以控制臭氧发生量,以保证池水中臭氧浓度不超过设防定值;

◆当采用逆流式循环时,含有臭氧的进水在5分钟之内即可到达池子的每一点,而臭氧的半衰期为20分钟,当水中臭氧浓度为0.05mg/1时,即可保证杀菌效果;

◆需要强指出的是,目前全球范围内尚无一例死于臭氧中毒的报道,而死于氯中毒的却高达10万人。毒理学实验表明,在相同剂量下,臭氧的毒性低于氯,将毒性小、杀菌效果好的臭氧除掉而加入毒性大、杀菌效果差的氯,令人很难理解。

五、 泳池水的杀菌一般涉及三种:次氯酸钠(药剂);二氧化氯(发生器);臭氧(发生器) 前两种都是靠有效氯灭菌,水中的有效氯含量达到2~5ppm即可,灭菌效果持续时间长,但是会产生异味(想象一下消毒水的味道)。 臭氧设备较前两种昂贵,强氧化性使得对细菌杀灭速度快。同时分解也快,大约15min后即会变为氧气,对水体有好处,对人体无影响,但也无持续的灭菌效果。 目前国内较高档的泳池水处理都是用臭氧杀菌,国际比赛的泳池也都是采用臭氧杀菌。

注意:什么是水的PH值? PH值有什么意义?

水的PH值是表示水中氢离子的负对数值,表示为:

PH = -Lg[H]

PH值有时也称为氢离子指数。由水中氢离子的浓度可知道水溶性是呈碱性、酸性还是中性。由于氢离子浓度的数值往往很小,在应用上不方便,所以就用PH值这一概念来作为水溶液酸、碱

性的判断指标,而且离子浓度的负对数值恰能表示出酸性、碱性的变化幅度数量级大小,这样应用起来就十分方便,并由此得到: 

1) 中性水溶液 PH = -Lg [H]= -Lg10 =7

2) 酸性水溶液 PH<7,PH值越小,表示酸性越强。

3) 碱性水溶液 PH>7,PH值越大,表示碱性越强。

如果进一步按PH值更加详细地将水质分类,可以得到:

1) 强酸性水溶液PH值<5.0

2) 弱酸性水溶液PH值=5.0~6.4

3) 中性水溶液PH值=6.5~8.0

4) 弱碱性水溶液PH值=8.1~10

5) 强酸性水溶液PH值>10

 

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