臭氧设备在游泳池消毒中的应用
来源： 阅读：2712 更新时间：2012-02-04 09:00游泳池使用臭氧的优点
1.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。
2.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。
3.从水中蒸发出来的氯代有机化合物以及氯气等有毒气体，聚集在泳池上方不易散去，损害人的呼吸器官，严重影响人们的身体健康，而使用臭氧则完全不会产生此种问题。
4.加氯所产生的次氯酸及其衍生物，严重腐蚀水处理系统及馆内设备和结构如网架、暖气等。
5.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，往往需加入硫酸铜盐，对人极为有害。
6.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。
7.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。
8.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。
9.在一定的使用条件下，如逆流式循环、不使用活性炭滤罐，不必投加氯制剂、絮凝剂、pH调节剂，可将臭氧作为水处理唯一的药剂。
臭氧在游泳池中的应用方法
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，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，池中臭氧浓度最高不会超过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最高剩余浓度；在不脱除臭氧消毒法中，为了保证臭氧的消毒作用，应当规定臭氧的最低剩余浓度，臭氧浓度不宜低于0.05ppm,。
◆对于不脱除臭氧消毒法，应在最高臭氧剩余浓度和最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，每天循环次数最少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。
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。
