臭氧在游泳池水處理消毒系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用有以下幾種流程
全循環(huán)流量飽和臭氧消毒系統(tǒng) 其特點(diǎn)是:在經(jīng)過砂濾后的游泳池全部循環(huán)水量中注入臭氧,在循環(huán)水中的濃度達(dá)0.6-1.2mg/L(ppm),經(jīng)過反應(yīng)罐進(jìn)行接觸反應(yīng),再進(jìn)入活性碳對殘余臭氧和其它雜質(zhì)、異味進(jìn)行過濾吸附,然后經(jīng)給水配水管路回到游泳池。
目前世界級、國家級競賽游泳池及池水衛(wèi)生要求很高、人數(shù)負(fù)荷很高的游泳池和水上游樂池,宜采用這種循環(huán)水過濾與殘余臭氧吸附過濾分開設(shè)置的對全部循環(huán)水進(jìn)行消毒的全流量臭氧消毒系統(tǒng)。 1-游泳池;2-均衡水池;3-循環(huán)水泵;4-砂過濾罐;5-臭氧混合器;6-反應(yīng)罐;7-剩余臭氧吸附過濾器;8-加熱器;9-臭氧發(fā)生器;10-負(fù)壓臭氧投加器;11-加壓泵;12-臭氧監(jiān)測器;13-臭氧尾氣處理器;14-長效消毒劑投加裝置;15-PH調(diào)整投加裝置;16-風(fēng)泵;17-混凝劑投加裝置;18-PH探測器;19-余氯探測器;20-臭氧取樣點(diǎn)。這種消毒方式采用的是全部循環(huán)流量都與投加的臭氧充分混合、接觸反應(yīng)。這種消毒方式既保證了消毒效果,又能保證池水水質(zhì)。但這種方式設(shè)備多(除過濾罐外,還有混合器、反應(yīng)罐及殘余臭氧吸附過濾器等)、造價高。
世界級和國家級以及有特殊要求的游泳池宜采用
分流式臭氧消毒系統(tǒng) 在分流式臭氧消毒系統(tǒng)中,同樣在經(jīng)過砂濾后的游泳池全部循環(huán)水量中注入臭氧,采用投入0.4-0.6mg/L(ppm)臭氧,先對25-15%的循環(huán)水量投加臭氧進(jìn)行消毒,并將此部分充分溶解有臭氧的循環(huán)水作為載體,然后再與剩余未投加臭氧的75-85%的主流循環(huán)水量混合,進(jìn)行稀釋,并利用該分流消毒水中剩余的臭氧繼續(xù)進(jìn)行消毒。
這種消毒方式減小了反應(yīng)罐的體積,取消了活性碳吸附過濾罐,從而減小了占地面積,降低了投資和運(yùn)行成本,并且又能保證消毒殺菌效果。這種消毒方式增加設(shè)備不多,且體積較小,最適宜用于原有游泳池的改造和非比賽用游泳池。1-游泳池;2-均衡水池;3-循環(huán)水泵;4-砂過濾罐;5-臭氧混合器;6-反應(yīng)罐;7-臭氧尾氣處理器;8-臭氧發(fā)生器;9-負(fù)壓臭氧投加器;10-長效消毒劑投加裝置;11-流量計(jì);12-加熱器;13-加壓泵;14-混凝劑投加裝置;15-PH調(diào)整投加裝置;16-風(fēng)泵;17-pH值探測器;18-氯探測器;19-臭氧取樣點(diǎn);20-臭氧監(jiān)測器。
由于分流水流回主管后至少被稀釋4-6倍,系統(tǒng)中剩余臭氧濃度任何時候都不會超過0.1mg/ L,而這其中僅有極少量臭氧流到游泳池中或放出剩余臭氧,必定符合OSHA規(guī)定室內(nèi)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(shè)備間應(yīng)安裝臭氧監(jiān)測儀。
根據(jù)商業(yè)游泳池多年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在這樣的系統(tǒng)中用ORP控制器可正確控制池水中臭氧濃度。當(dāng)臭氧發(fā)生器產(chǎn)氣中臭氧重量濃度等于4%~6%時,ORP控制值為850mV。系統(tǒng)中應(yīng)有2套ORP監(jiān)控裝置。第一套ORP控制器的探頭裝在分流管上,即在反應(yīng)罐的出水管上,控制臭氧系統(tǒng)的交替開停,使臭氧投加量與游泳人數(shù)負(fù)荷協(xié)調(diào)一致。第二套ORP控制器的探頭裝在主管上,即在主管與分流管連接處之后,在投加輔助氧化劑(加氯量為0.4mg/L~0.6mg/L)之前。當(dāng)游泳池水循環(huán)系統(tǒng)的主管中臭氧濃度過高時,關(guān)閉臭氧發(fā)生器而提供安全保證。
臭氧輔助消毒系統(tǒng)臭氧輔助消毒系統(tǒng)由臭氧制備部分、臭氧投加混合部分和藥劑自動投加部分組成。臭氧輔助消毒系統(tǒng)均配置在分流的支路上,針對部分分流的循環(huán)水進(jìn)行臭氧消毒,并能氧化降解水中的部分有機(jī)物,激發(fā)部分失去活性的氯的活性。臭氧輔助消毒方式所選的臭氧發(fā)生設(shè)備往往是專門為泳池制造的,大多是紫外線臭氧發(fā)生器,根據(jù)泳池的容積(而不是循環(huán)流量)來選配相應(yīng)的設(shè)備型號,例如比較知名的泳池專用臭氧發(fā)生器PROZONE也是如此。
制造商設(shè)計(jì)時,已選定了較小的臭氧投加量,投加的臭氧量在安全濃度以內(nèi),其臭氧發(fā)生器的規(guī)模要比完全臭氧消毒系統(tǒng)所用的臭氧發(fā)生器小得多,使用中更加安全;這些臭氧在與全流量的循環(huán)水混合后,會迅速地完全消耗掉,所以,此系統(tǒng)中不必再配備活性炭吸附器。分流水經(jīng)臭氧消毒以后,與主循環(huán)水合流,回流游泳池。未經(jīng)過臭氧消毒的主循環(huán)水可以利用分流水中少量殘余的臭氧,主要仍需依靠含氯的消毒劑進(jìn)行消毒。臭氧輔助消毒系統(tǒng)能部分降低有機(jī)物(如氨氯)和氯離子不能殺滅的細(xì)菌在泳池中的富積程度,其效果優(yōu)于單純的氯離子消毒,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上完全臭氧消毒的系統(tǒng)。
全循環(huán)流量飽和臭氧消毒系統(tǒng)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)。例如容積為380m3的游泳池,游泳池水循環(huán)周期采用6h,循環(huán)水流量為380/6≈63.3m3/h,臭氧投加量為0.8mg/L(g/m3),則臭氧發(fā)生器的最小產(chǎn)量應(yīng)為63×0.8=50.6g/h。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,因此設(shè)計(jì)反應(yīng)罐時應(yīng)消除水的短路,保證水在罐內(nèi)有一定的停留時間。為了使臭氧在水中的溶解度高,含臭氧的水從反應(yīng)罐上側(cè)進(jìn)罐,下側(cè)出水。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)×反應(yīng)時間(h)。例如380m3游泳池池水循環(huán)周期采用6h,循環(huán)水流量為63.3m3/h,接觸時間2min,則反應(yīng)罐最小容積為63.3×2/60=2.11m3。(2)分流式臭氧消毒系統(tǒng)臭氧發(fā)生器產(chǎn)量(g/h)=循環(huán)水流量(m3/h)×分流水百分比(%)×臭氧投加濃度(g/m3)。例如容積為380m3的游泳池,游泳池水循環(huán)周期采用6h,循環(huán)水流量為380/6≈63.3m3/h,旁流水流量為循環(huán)水流量的25%,臭氧投加量為0.4mg/L(g/m3),則臭氧發(fā)生器的最小產(chǎn)量應(yīng)為63.3×0.25×0.4=6.33g/h。反應(yīng)罐容積(m3)=循環(huán)水流量(m3/h)×分流水百分比(%)×反應(yīng)時間(h)。例如380m3游泳池池水循環(huán)周期采用6h,循環(huán)水流量為63.3m3/h,旁流水流量為循環(huán)水流量的25%,接觸時間4min,則反應(yīng)罐最小容積為63×0.25×4/60=1.05m3。
在游泳池水處理溫度范圍內(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)生器時應(yīng)考慮到這一點(diǎn)。