一、泳池水處理技術(shù)發(fā)展歷史與現狀

  我國游泳運動(dòng)發(fā)展得較晚，泳池的建設規模較小，臭氧技術(shù)應用不多。近期，一些舉行正式或國際比賽的泳池  已按國家規定或規范設置臭氧處理裝置。此外，一些公眾性泳池、高檔賓館、小區的泳池也都提出了采用臭氧技術(shù)的要求。人們對于個(gè)人衛生的保護意識在2003年“非典”、2004年“禽流感”危害中得到了進(jìn)一步加強，我國泳池水處理技術(shù)得到加速發(fā)展。

二、國內游泳池設計規范簡(jiǎn)介

  1、游泳池水質(zhì)衛生標準：

           池水溫度℃       22～26

           PH值                 6.5～8.5

          渾濁度/度           ≤5

          尿素/mg/L          ≤3.5

          余氧/mg /L     游離性0.4～0.6

          細菌總數/（個(gè)/L）   ≤1000

          大腸桿菌/（個(gè)/L）   ≤18

          耗氧量/mg                ≤6

          有毒物質(zhì)                  達到地面水水質(zhì)標準

          2、游泳池的循環(huán)水量

          游泳池的循環(huán)水量按下式計算：Q=aV/T

         公式中，Q——池水的循環(huán)流量，

                        a——管道和過(guò)濾設備水容積附加系數，一般為1.1～1.2，取1.1，

                        V——游泳池的水容積，

                        T——游泳池水的循環(huán)周期，按表規定選取。

           3、游泳池水循環(huán)周期

 4、游泳池循環(huán)水處理工藝流程

   5、游泳池循環(huán)水處理系統主要設備

         ①毛發(fā)聚集器：收集游泳池水中的毛發(fā)，裝于循環(huán)水泵前端

         ②循環(huán)水泵

         ③回水箱

         ④高速過(guò)濾器：水質(zhì)凈化，通常采用接觸凝聚和深層過(guò)濾，出水濁度可≤1NTU

         ⑤絮凝加藥裝置：添加絮凝劑

         ⑥換熱器：用于池水的加熱

         ⑦臭氧發(fā)生器：池水消毒

三、臭氧替代氯劑消毒的好處

  1、臭氧具有極強的殺菌性及滅活病毒的作用，可有效防止傳染性疾病的蔓延，實(shí)驗證明，同樣濃度的臭氧殺滅細菌和病毒的效果是氯的600-3000倍。在臭氧濃度為1mg/L時(shí)，糞型大腸桿菌的滅活只需要5秒，用同樣濃度的氯要達到同樣的效果需要15000秒。某些病原菌，例如病毒、阿米巴變形蟲(chóng)、囊胞等，它們能抵抗氯劑，但卻不能抵御臭氧而被臭氧殺死。

  2、臭氧是國際公認的環(huán)保型綠色殺菌劑，不會(huì )對環(huán)境造成任何二次污染，而氯制劑會(huì )與水中的有機物反應生成多種氯化有機化合物，如三氯甲烷、氯仿等，這些物質(zhì)均為公認的致癌突變物。當人游泳、沐浴時(shí)，這些有毒物質(zhì)會(huì )被人體所吸收（在水中人體每小時(shí)可吸收500ml水）。水中的氯代有機化合物還會(huì )刺激人的眼睛及皮膚，從而引發(fā)紅眼及皮疹。

  3、從水中蒸發(fā)出來(lái)的氯代化合物以及氯氣等有毒氣體，聚集在泳池上方不易散去，損害人的呼吸器官，嚴重影響人們的身體健康，而使用臭氧則不會(huì )產(chǎn)生此問(wèn)題。

  4、臭氧是強氧化劑，可有效分解水中的腐殖質(zhì)，氧化水中的鐵、錳離子，分解水中散射光線(xiàn)的微小有機體，從而大大提高水的清澈度，使水呈現出美麗的藍色，而氯制劑則無(wú)此效果。為使水呈藍色，使用氯制劑的泳池，往往需加入硫酸銅鹽，對人體極為有害。臭氧還能防止造成泳池室內特殊臭味的化合物在水中的積累，包括泳者排泄物與氯反應生成的含氯有機物的積累，這些化合物有一氯胺、二氯胺、三氯胺、THM、氯化肌酸、氯尿等，他們中有不少本身具有色澤或臭味，并都屬THM的前驅物。臭氧實(shí)際上是在不斷的阻斷這些前驅物的生成，使游泳池水質(zhì)清澈，空氣新鮮，眼瞼、鼻膜不受刺激。當然，其中尤為重要的是水中THM大幅度下降，給人們創(chuàng )造了最好的健身條件。

 5、使用臭氧發(fā)生器，可大大降低水處理工藝的管理及操作難度，同時(shí)臭氧發(fā)生器具有很高的安全性，而氯制劑在運輸、儲藏、使用時(shí)具有一定的危險性。

 6、臭氧可分解水中的有機物且具有微絮凝作用，因而在正?？土髁肯?，可以不用絮凝劑。臭氧可協(xié)助砂濾去除金屬鹽類(lèi)及有機物，這是由于有機物在氧化過(guò)程中極易成為多極化合物，并能與多價(jià)金屬陽(yáng)離子，如鈣、鎂、鐵、鋁等，結合成絡(luò )合物，并成為微絮凝態(tài)而被砂濾去除。臭氧能使綠色池水變成藍色、閃爍、清澈的水體而受到人們的歡迎。

 7、在一定的使用條件下（如逆流式、不使用活性炭濾罐），不必投加氯制劑、絮凝劑、PH調節劑，可將臭氧作為水處理唯一的藥劑。

四、游泳池水臭氧消毒系統設計

  1．全流量臭氧消毒系統：是全部循環(huán)流量都與投加的臭氧充分混合，接觸反應。既保證消毒效果，有能保證池水水質(zhì)。但這種方式設備多（除過(guò)濾器外，還有混合器，反應罐及殘余臭氧吸附過(guò)濾器等），投加大，效果佳，適合世界級和國家級及大型泳池采用。

特點(diǎn)：游泳池全部循環(huán)水量，經(jīng)過(guò)沙濾后，注入0.8-1.0mg/L的o3經(jīng)過(guò)反應罐進(jìn)行不少于2分鐘的接觸反應，再進(jìn)入活性碳對殘余臭氧和其它雜質(zhì)、異味進(jìn)行過(guò)濾吸附，然后回流到游泳池。

2．分流量臭氧消毒系統：是僅對15-25%的循環(huán)量投加臭氧進(jìn)行消毒，然后再對未投加臭氧的主流循環(huán)水量混合，進(jìn)行稀釋并利用分流消毒水中剩余臭氧繼續進(jìn)行消毒，這種消毒方式減少了反應罐的體積，取消了殘余臭氧吸附過(guò)濾器，從而減少了占地面積，降低了投資，減少了運行成本，有能保證消毒殺菌效果，這種消毒方式增加設備不多，且體積較小，最適宜用于原有泳池的改造及小型泳池的使用。

特點(diǎn)：通常用裝在旁流管上的射流器把臭氧混入水中，為了保證射流器的進(jìn)水壓力，在旁流管道上安裝管道增壓泵。射流器后的水和臭氧混合液從上側進(jìn)入反應罐充分接觸后從下側出水與泳池循環(huán)水主管道相接。旁流管中的水在臭氧濃度下消毒后在和主管中的水混合并產(chǎn)生氧化反應。   

五、泳池水處理工藝流程

 根據商業(yè)游泳池50年來(lái)的運行經(jīng)驗，用臭氧作為主要消毒劑時(shí)CT值采用1.6來(lái)確定臭氧系統的大小。CT值是臭氧消毒系統的主要設計參數，其中C代表臭氧濃度，以mg/L計；T代表接觸時(shí)間，以min計；兩者的積CT值表示消毒過(guò)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)安全衛生管理局(OSHA)根據試驗結果，發(fā)表了飲用水的臭氧消毒系統的CT值為1.6。歐洲國家和加拿大政府頒布的游泳池水標準中CT值也采用1.6。有些地區采用低的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。

 由于旁流水流回主管后至少被稀釋4倍，系統中剩余臭氧濃度任何時(shí)候都不會(huì )超過(guò)0.1mg/ L，僅有極少量臭氧流到游泳池中或放出剩余臭氧，符合OSHA規定室內游泳池水面上剩余臭氧濃度為0.1mg/L的要求。為了保證安全，在游泳池和水處理設備間應安裝臭氧監測儀。

 按下式確定臭氧發(fā)生器的大?。撼粞醢l(fā)生器產(chǎn)量(g/h)=循環(huán)水流量(m3/h)×臭氧投加濃度(g/m3)。例如容積為380m3的游泳池，臭氧投加量為0.4mg/L(g/m3)，游泳池水循環(huán)周期采用6h，循環(huán)水流量為380/6 ≈63m3/h，則臭氧發(fā)生器的最小產(chǎn)量應為63×0.4=25.2g/h。

 反應罐用來(lái)使水中無(wú)機和有機污染物被溶解的臭氧氧化并進(jìn)行消毒殺菌，因此設計反應罐時(shí)應消除水的短路，保證水在罐內有一定的停留時(shí)間。為了使臭氧在水中的溶解度高，含臭氧的水從反應罐上側進(jìn)罐，下側出水。反應罐上部的排氣閥應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。反應罐的容積按下式確定：反應罐容積(m3)=循環(huán)水流量(m3/h)×旁流水百分比(%)×反應時(shí)間(h)。例如380m3 游泳池池水循環(huán)周期采用6h，循環(huán)水流量為63m3/h，旁流水流量為循環(huán)水流量的25%，接觸時(shí)間4min，則反應罐最小容積為63×0.25×0.067=1.05m3。

 在游泳池水溫度范圍內，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)應考慮到這一點(diǎn)。

六、泳池水臭氧消毒設備選型指南

 標準泳池大小長(cháng)50米，寬25米，平均水深為1.5-1.8米，泳池水量為1875-2250立方米。水的循環(huán)次數為6-8小時(shí)循環(huán)一遍，循環(huán)水量為：234-375立方米/h。臭氧投加量為0.5-1mg/L，如果配套氯使用，臭氧投加量可參照0.5mg/L。根據北京山美水美環(huán)保高科技有限公司臭氧發(fā)生器選型，臭氧發(fā)生器選擇240g/h即可，即：CF-YG240.

 混合方式選擇：將臭氧混合到水中，根據臭氧氣和水的混合比為1:5(北京山美水美環(huán)保公司泳池專(zhuān)用臭氧發(fā)生器，采用內置臭氧專(zhuān)用制氧機，每20g/h臭氧，氧氣流量為0.3立方米/h)，CF-YG240臭氧發(fā)生器的氣體流量為：3.6 立方米/h，根據氣水混合比可選擇大于18T/h的增壓泵和水射器（水射器的進(jìn)口端要求壓力大于3公斤，選擇增壓泵時(shí)，增壓泵的壓力要大于3公斤）。即增合泵為：CDLF16；水射器為：ZSL(F)-1-20。從主流循環(huán)管道上取旁流水量為大于18T/h的水量混合上臭氧再進(jìn)入水氣分離罐，即臭氧反應罐，傳統臭氧反應罐參照反應4分鐘，水中臭氧濃度要達到0.4mg/L，即CT值要達到1.6。北京山美水美環(huán)保高科技公司采用高混合效率，使水中臭氧濃度高于0.4mg/L，臭氧和水的反應時(shí)間大大縮短，標準配置臭氧反應罐100L即可。以上臭氧選型也適用于非標泳池選型。

七、泳池水處理系統性能特點(diǎn)

  根據臭氧行業(yè)需求，在中國第一家推出YG系列高濃度臭氧制氧一體機。該機主要包括三大部分：臭氧專(zhuān)用制氧機、高效臭氧發(fā)生器和臭氧內循環(huán)水冷系統。YG系列臭氧機是北京中關(guān)村科技園區高科技產(chǎn)品，是北京山美水美環(huán)保公司自主研發(fā)，具有自主產(chǎn)權的高濃度臭氧機。

  內置臭氧專(zhuān)用制氧機：采用納米分子篩技術(shù)，利用空氣作為原料，通過(guò)分子塔生成高濃度氧氣．氧氣濃度在90%以上。

  內置制氧機是在普通醫療家用制氧機基礎上，根據臭氧行業(yè)特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)的臭氧專(zhuān)用制氧設備。采用了適合臭氧環(huán)境的耐腐蝕材料。增加了多級除濕裝置，適合臭氧高濕度環(huán)境。設備發(fā)熱件和壓縮空氣經(jīng)過(guò)深度冷卻，設備溫升低，適合連續穩定運行。整個(gè)設備耐腐蝕，耐潮濕，溫升低，可連續24小時(shí)穩定運行。是臭氧發(fā)生器氧氣源第三代產(chǎn)品。

  臭氧發(fā)生器：內芯采用第五代介電常數達80-85的特殊工藝復合陶瓷制造。設備體積小，濃度高。代表臭氧行業(yè)最新技術(shù)。管式臭氧發(fā)生器，設備性能穩定、使用壽命長(cháng)、操作靈活簡(jiǎn)單。臭氧發(fā)生器內部采用特種材料，同等條件下產(chǎn)率是普通玻璃和石英玻璃的3倍，而體積只有石英玻璃管體積的三分之一。壽命為半永久性，端頭防火，阻燃，耐腐蝕。臭氧出口濃度高，可達60mg/L以上。

  臭氧內循環(huán)水冷系統：臭氧發(fā)生器冷卻采用了第三代內循環(huán)水冷系統。臭氧冷卻是臭氧穩定工作的核心，一般包括水冷和風(fēng)冷。而水冷效果遠比風(fēng)冷效果好。水冷包括第一代開(kāi)放式水冷系統和第二代外循環(huán)水冷系統。開(kāi)放水冷系統缺點(diǎn)是水資源浪費嚴重，長(cháng)期工作會(huì )在臭氧發(fā)生管壁上結垢，影響水冷卻效果，從而影響臭氧產(chǎn)量。外接管路多，也影響美觀(guān)。外循環(huán)水冷系統可以節約水資源，但一般體積非常龐大，水冷功耗大，占空間。YG系列臭氧制氧一體機采用最先進(jìn)的深冷技術(shù)，冷卻效率是傳統的3-5倍。而功耗只有傳統外循環(huán)水冷系統的五分之一。外循環(huán)水冷一般溫升會(huì )增加15-20度，而采用內循環(huán)水冷系統溫升只增加3-5度。因而內循環(huán)水冷系統冷卻效率高，功耗低，體積小，內置到設備內，整機美觀(guān)，不需要到現場(chǎng)安裝水冷系統。

 常用型號：YG5，YG10，YG20，YG40，YG60。

       YG80，YG120，YG160，YG200，YG250，YG500。

型號含義：Y氧氣源G管式臭氧發(fā)生器250克/小時(shí)，用YG250表示。

（一）、YG系列臭氧制氧一體機特點(diǎn)

1.臭氧出口濃度高：臭氧出口濃度可達60mg/L以上。最高可達110mg/L。因為內置濃度高達90%以上的制氧機，同時(shí)采用了介電常數高達80-90的高介電復合陶瓷，因而臭氧出口濃度高。而玻璃臭氧管氧氣源只有10-15mg/L,玻璃臭氧管空氣源只有2-5mg/L.

2.不含氮化物等雜質(zhì)：采用臭氧專(zhuān)用制氧機，臭氧純度高，臭氧不含雜質(zhì)，臭氧氣體中基本不含氮化物。

3．耐腐蝕，適合臭氧環(huán)境。和普通制氧機、醫用制氧機相比，采用了很多耐臭氧腐蝕材料，能在臭氧環(huán)境下長(cháng)期使用。

4.溫升低，適合連續穩定運行。內置制氧機用了空氣深冷技術(shù)和深度散熱技術(shù)，保證了制氧機溫升低，內循環(huán)水冷系統保證了臭氧發(fā)生器溫升很低。整個(gè)設備溫升只有3-5℃，保證了系統可以連續穩定運行?？?4小時(shí)連續工作

5.臭氧產(chǎn)量穩定。內循環(huán)水冷系統保證了臭氧發(fā)生時(shí)發(fā)熱能迅速帶走，因而臭氧產(chǎn)量穩定。內循環(huán)系統采用防凍冷卻液，因而長(cháng)期運行也不會(huì )結垢，在零度以下環(huán)境也能正常工作。出廠(chǎng)前每臺臭氧機均通過(guò)臭氧檢測儀檢測。

6.耐潮濕，適合潮濕環(huán)境。內置制氧機相比，采用了三級除濕措施。包括第一級深冷自動(dòng)排水，第二級除濕分子篩，第三級制氧分子篩除濕。前兩級除濕保護了制氧分子篩，延長(cháng)了制氧分子篩壽命，適應環(huán)境潮濕場(chǎng)合。

7.不銹鋼外殼，或噴塑外殼。整機采用不銹鋼外殼或噴外殼，易擦洗，耐臭氧。不銹鋼外殼適合潮濕環(huán)境，噴塑外殼適合相對干燥環(huán)境。

8.系統集成，免維護。制氧機內部采用了免維護的無(wú)油壓縮機。不需要經(jīng)常維護。水冷系統才用封閉循環(huán)，減少了維護工作。

9.以空氣為原料，臭氧氣體成本低。制氧機以空氣為原料，物理方法制氧，日常沒(méi)有消耗材料。和氧氣瓶相比，氧氣成本非常低。

10.體積小，噪音低，產(chǎn)量穩定。設備體積和同產(chǎn)量分體式制氧系統相比，體積只有分體系統體積三分之一。而分體系統噪音一般都在75分貝以上，YG系列臭氧制氧一體機噪音在65分貝以下。

（二）、YG系列制氧臭氧一體機工作原理：

氧氣生成原理：空氣中一般氧氣含量21%，氮氣含量78%，其它氣體1%。制氧機主要采用納米分子篩技術(shù)。布滿(mǎn)無(wú)數超微孔的分子篩有著(zhù)極強的吸附能力，利用氧分子篩在一定壓力下對空氣中的N 、O不同的吸附能力，采用國際上比較先進(jìn)的物理吸附分離原理--PSA變壓吸附技術(shù)。加壓吸附（氮氣吸附在分子篩微孔中，氧氣則穿其而過(guò)），常壓解吸（排出被吸附的氮氣），周而復始，達到連續不斷地從空氣中分離高純度氧氣的目的。從而將氧氣濃度從21%提升到90%以上。
   制氧機主要采用兩塔分離技術(shù)，應用性能優(yōu)良的PSA專(zhuān)用氧分子篩，無(wú)油空氣壓縮機以及氣動(dòng)閥控制系統，進(jìn)行有效分離氧氣。

臭氧生成原理：本機產(chǎn)生臭氧的原理采用電暈放電法獲取，就是在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場(chǎng)作用下產(chǎn)生電暈放電生成臭氧。電暈放電法臭氧發(fā)生器是相對能耗較低、單機臭氧產(chǎn)量最大、市場(chǎng)占有率最高、應用最廣的臭氧發(fā)生裝置。氣體中氧氣為O2，經(jīng)過(guò)高頻高壓的轟擊，O2變成不穩定的O3，而O3不穩定，氧化能力大大提高，我們就是利用O3的強氧化性來(lái)進(jìn)行殺菌、消毒、除味和工業(yè)氧化。

（三）混合系統：

水射器：泳池用大水量時(shí)，不銹鋼水射器混合效率在30%-40%，氣水比為1：5

臭氧混合泵：臭氧水混合泵是臭氧水氣混合的第四代產(chǎn)品．臭氧在空氣中殺菌消毒需要1-2小時(shí)，而在水中只需要幾分鐘．因此能用臭氧水消毒的物體盡量用水消毒．只有不能用臭氧水消毒的物體才用臭氧氣體消毒．

      臭氧水濃度是殺菌消毒的關(guān)鍵因素．濃度越高，殺菌消毒效果越好．

混合泵特點(diǎn):

    ● 混合效率高。在１－５噸／時(shí)混合時(shí)，混合效率在80%以上。

    ● 體積小。和同混合效率的爆氣塔相比，體積只有百分之一。

    ● 功耗低。和水射器混合相比，功耗相當，但混合效率是水射器三到五倍。

    ● 高入氣率。傳統混合泵氣水比只有1:9,臭氧專(zhuān)用混合泵可實(shí)現1:3氣水混合。

    ● 專(zhuān)用于臭氧。主體采用不銹鋼，密封材料采用特種材料，耐臭氧腐蝕。

    ● 管路采用衛生級不銹鋼管件，耐壓力、耐腐蝕；

    ● 可選擇臭氧水氣分離系統和臭氧尾氣排放系統。

    臭氧水氣混合機包括混合泵、分離罐、排氣閥、儀表控制等.是在混合泵基礎上,集成了混合泵,水氣分離罐,排氣閥等.避免了現場(chǎng)安裝調試.混合效率高:混合效率可達80%以上.臭氧水產(chǎn)量高:每小時(shí)可生產(chǎn)臭氧水200L-12T.