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污水深度處理

一、 游泳池使用臭氧的優(yōu)點

1.臭氧及其二次產(chǎn)物(如羥基)具有最強(qiáng)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，實驗證明，同樣濃度的臭氧殺滅細(xì)菌和病毒的效果是氯的600-3000倍。在臭氧濃度為1mg/l時，糞型大腸桿菌的滅活只需要5秒，用同樣濃度的氯要達(dá)到同樣的效果需要15000秒。

2.臭氧是國際公認(rèn)的環(huán)保型綠色殺菌劑，不會對環(huán)境造成任何二次污染，而氯制劑會與水中的有機(jī)物反應(yīng)生成多種氯代有機(jī)化合物，如三氯甲烷、氯仿等，這些物質(zhì)均為公認(rèn)的致癌致突變物。當(dāng)人游泳時，這些有毒物質(zhì)會被人體所吸收（在水中人體每小時可吸收500毫升水）。水中的氯代有機(jī)化合物還會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)出來的氯代有機(jī)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(yán)重影響人們的身體健康，而使用臭氧則完全不會產(chǎn)生此種問題。

4.加氯所產(chǎn)生的次氯酸及其衍生物，嚴(yán)重腐蝕水處理系統(tǒng)及館內(nèi)設(shè)備和結(jié)構(gòu)如網(wǎng)架、暖氣等。

5.臭氧是最強(qiáng)的氧化劑，可有效分解水中的腐植質(zhì)，氧化水中的鐵、錳離子，分解水中散射光線的微小有機(jī)體，從而大大提高水的清澈度,使水呈現(xiàn)出美麗的藍(lán)色，而氯制劑則無此效果。為使水呈藍(lán)色，使用氯制劑的泳池，往往需加入硫酸銅鹽，對人極為有害。

6.加入氯制劑后，必然會導(dǎo)致水的pH值的改變，使人感到不適，因而需加入堿性或酸性物質(zhì)予以中和。而臭氧是中性物質(zhì)，不會產(chǎn)生此種問題。臭氧能確保大客流量及高溫季節(jié)時水質(zhì)的穩(wěn)定性，高溫及客流量大時，水質(zhì)往往不佳，此時，如果使用氯制劑，則需大量投加，這將帶來一系列副作用，如pH值的變化、對呼吸道及人體的刺激等；而大量投加臭氧則無此副作用。

7.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、使用時具有一定的危險性。

8.臭氧可分解水中的有機(jī)物且具有微絮凝作用，因而在正常客流量下，可以不用絮凝劑。

9.在一定的使用條件下，如逆流式循環(huán)、不使用活性炭濾罐，不必投加氯制劑、絮凝劑、pH調(diào)節(jié)劑，可將臭氧作為水處理唯一的藥劑。

二、 臭氧在游泳池中的應(yīng)用方法
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)。因為臭氧的比重大于空氣，如果從水中析出，就會浮在水面上，形成一個濃度較高的臭氧層，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0.8-1.0mg/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，臭氧與水的接觸時間最好在3分鐘以上,如果以最短接觸時間2分鐘計，對于一個標(biāo)準(zhǔn)池來說(2400m3左右)，水處理循環(huán)流量為400m3/h，2分鐘流量為13.3m3。按照要求,活性炭濾罐的濾速為30m/h,這就需要一個過濾面積為13.3 m3的活性炭濾罐,這將大大增加機(jī)房的面積,同時臭氧系統(tǒng)的造價會增加30%以上.
實際上，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時能對人體呼吸器官產(chǎn)生刺激，在這個濃度以下，對人體影響不大。
實際測試表明，當(dāng)臭氧投加量1.0mg/l時，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，對人體無害，實際情況也是如此。需要強(qiáng)調(diào)指出的是，毒理學(xué)試驗表明，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)實際試驗確定合理的臭氧投加量和循環(huán)周期。

三、 設(shè)計依據(jù)
1.《游泳池給水排水設(shè)計規(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)》

四、 設(shè)計泳池水處理方案
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)計參數(shù)，其中C代表臭氧濃度，以mg/L計；T代表接觸時間，以 min計；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，接觸時間為4min時的CT值等于1.6。水溫越高，反應(yīng)時間越短，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，接觸時間為3.5min～4min，此時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，CT值可小于0.8，臭氧濃度小于0.5mg/L，接觸時間小于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5%～15%，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間。

2.優(yōu)勢特點

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) 降低運行費用：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，可大幅度降低運行成本。

五、 關(guān)于臭氧對泳池水處理的幾點建議
1.泳池采用臭氧消毒時，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，在實際運行中，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，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，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，可滿足消毒需要，但設(shè)計時應(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，關(guān)閉臭氧發(fā)生器。
　　5. 過濾對水質(zhì)起著決定性作用，在濾料粒徑在0.6-1.0mm時，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。理論分析及實際應(yīng)用表明,一個典型的為游泳池設(shè)計的臭氧發(fā)生器是永遠(yuǎn)不會達(dá)到這個濃度的。
　　7.如果要投加氯制劑，則余氯達(dá)到0.1ppm時，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：一是消毒，另一個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。

六、 臭氧選型案例

1、泳池概況

某游泳池水量為25*16*1.8=720m³。游泳池每天循環(huán)4遍，6小時連續(xù)循環(huán)一般。每小時循環(huán)水流量約為：120T/h。

2、臭氧選型：

游泳池的臭氧投加量為0.5-1mg/L,臭氧的投加量為120g/h,如貴處有氯殺菌和臭氧配合使用，考慮到臭氧的衰減，為了幾年后能達(dá)到效果，建議臭氧投加量為：120g/h。臭氧發(fā)生器的選型為臭氧發(fā)生器LY-S-120G（臭氧濃度高，泳池專用配置，溫升低，產(chǎn)量穩(wěn)定，適用于泳池潮濕環(huán)境，一鍵操作，簡單快捷）

3、投加方式：

泳池用臭氧機(jī)及配套增壓泵、水射器、反應(yīng)罐，用全路或旁路投加，加增壓泵和水射器，從水射器出來的水氣混合，進(jìn)入反應(yīng)罐，經(jīng)自動排氣閥把多余的尾氣排掉，引入專用臭氧破壞器，確保無臭氧殘留。

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