臭氧在游泳池中的运用

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1、摘 要 ：对 用 户 而 言 ，采 用 臭 氧 水 处 理 系 统 是 为 了 使 游 泳 池 水 质 达 到 一 个 较高 的 水 平 ，是 否 能 达 到 使 用 要 求 取 决 于 几 个 方 面 的 因 素 ：是 否 为 逆 流 式 循环 、过 滤 系 统 设 计 是 否 合 理 、臭 氧 发 生 器 是 否 先 进 、臭 氧 发 生 器 是 否 可 *、臭 氧 水 处 理 系 统 的 性 能 价 格 比 、售 后 服 务 是 否 及 时 、收 费 多 少 、口 碑 如 何 、厂 家 是 否 有 游 泳 池 臭 氧 水 处 理 经 验 等 。 关 键 词 ：臭 氧 发 生 器 游 泳

2、池 水 处 理 优 点 臭 氧 投 加 1.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

3、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

4、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

5、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 。2.臭 氧 的 产 生 方 式 一 般 常 用 两 种 方 法 制 备 臭 氧 ：紫 外 线 辐 射 法 和 电 晕 放 电 法 。紫 外 线 发 生 器用 于 较 小 的 水 量 ，比 较 简 单 和 经 济 ，但 浓 度 较 低 ，不 超 过 0.1 ；产 量 有 限，一 般 仅 为 几 克 /小 时 ，效 率 也 很 低 ，仅 适 用 于 按 摩 池 等 小 型 游 泳 池 。电 晕放 电 法 臭 氧 发 生 器 的 效 率 较 高 、臭 氧 浓 度 及 产 量 也 大

6、 ，对 于 每 小 时 循 环 流量 在 10吨 以 上 的 游 泳 池 ，应 采 用 此 类 臭 氧 发 生 器 。2.1紫 外 线 臭 氧 发 生 器小 型 游 泳 池 和 浴 池 可 用 紫 外 灯 式 臭 氧 发 生 器 。通 过 用 波 长 低 于 200nm的 紫外 线 照 射 普 通 空 气 产 生 臭 氧 。当 足 够 的 紫 外 线 能 量 加 给 氧 分 子 ，氧 分 子 就分 裂 为 两 个 自 由 的 单 原 子 氧 ，这 些 单 原 子 与 其 它 氧 分 子 碰 撞 产 生 臭 氧 分 子。臭 氧 发 生 器 的 产 率 由 以 下 几 个 因 素 而 定 ：紫 外

7、 线 的 能 量 和 波 长 ，紫 外 线 灯周 围 的 空 间 ，温 度 ，湿 度 ，以 及 空 气 中 的 氧 气 含 量 和 通 过 发 生 器 的 空 气 流的 体 积 。2.2电 晕 放 电 法 臭 氧 发 生 器电 晕 放 电 法 是 将 干 燥 的 氧 气 或 空 气 通 过 放 电 间 隙 ，在 高 能 电 磁 场 下 ，氧 气被 电 离 成 氧 原 子 ，氧 原 子 与 氧 分 子 碰 撞 形 成 臭 氧 。其 产 率 与 氧 的 浓 度 、气体 干 燥 度 、电 源 频 率 、介 电 材 料 的 厚 度 、介 电 常 数 等 有 直 接 联 系 。臭 氧 的 发生 效 率

8、与 气 体 的 干 燥 度 成 正 比 ,与 气 体 中 的 氧 浓 度 成 正 比 ，与 电 源 频 率 成正 比 ,与 放 电 间 隙 成 反 比 ,与 介 电 层 厚 度 成 反 比 . 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

9、 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.mg/l左 右 ，其 余 的 臭 氧 被 浪 费

10、 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 ,

11、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 。3.影 响 臭 氧 发 生 器 技 术 水 平 及 质 量 的 几 个 主 要 因 素 ：3.1 气 源气 体 的 性 质 （高 浓 度 氧 或 空 气 ）及 干 燥 度 对 臭 氧 发 生 器 的 效 率 及 性 能 有 着重 要 的 影 响 。气 源 中 含 有 的 水 气 及 微 粒 应 被 去 除

12、 到 最 少 ，存 在 于 气 源 中 的杂 质 会 沉 积 在 电 极 表 面 影 响 放 电 。源 气 中 的 水 气 会 导 致 两 个 严 重 的 问 题 。第 一 ，将 会 造 成 臭 氧 产 量 急 剧 下 降 ，第 二 ，空 气 中 的 一 小 部 分 氮 将 被 氧 化溶 解 在 水 气 中 形 成 硝 酸 对 设 备 造 成 腐 蚀 。源 气 的 露 点 应 保 持 在 -60以 下 以 防 止 这 类 事 情 的 发 生 。使 用 空 气 作 气 源 时 ，臭 氧 产 率 随 浓 度 的 上 升 快 速 下 降 ，例 如 ，当 臭 氧 浓 度为 13g/m3时 （1.1%重

13、 量 比 ），每 度 电 能 产 生 35克 的 臭 氧 ，当 臭 氧 浓 度 为 20g/m3时 ，每 度 电 只 能 产 生 28克 左 右 臭 氧 。如 要 达 到 50g/m3的 浓 度 ，几乎 无 产 量 。因 而 采 用 空 气 作 气 源 时 ，往 往 采 用 10-20g/m3左 右 的 臭 氧 浓 度 （1-1.5 重 量 比 ）。以 下 几 个 原 因 使 得 采 用 高 浓 度 氧 气 作 为 气 源 成 为 首 选 :第 一 ，高 浓 度 氧 气的 生 产 工 艺 保 证 了 气 源 的 纯 净 和 低 露 点 -可 轻 松 达 到 -60以 下 。第 二 ，高 浓 度

14、 氧 气 大 幅 度 提 高 臭 氧 发 生 器 的 效 率 和 性 能 ，例 如 ，采 用 高 浓 度 氧 气 （92 ）时 ，当 臭 氧 浓 度 为 50g/m3时 （这 样 的 浓 度 是 空 气法 无 法 达 到 的 ），一 个 设 计 优 良 的 臭 氧 发 生 器 ，每 度 电 能 产 生 100克 以 上 的臭 氧 。第 三 ，研 究 表 明 ，臭 氧 的 溶 解 度 符 合 亨 利 定 律 。这 意 味 着 臭 氧 的 浓 度越 高 ，臭 氧 的 溶 解 效 率 也 就 越 高 。将 臭 氧 浓 度 从 1%提 高 到 4-6%，同 样 的 剂 量 可 以 使 更 多 地 臭

15、氧 溶 解 在 水 中 而 且 同 时 相 应 的 提 高 处 理效 果 。第 四 ，高 浓 度 臭 氧 气 使 得 需 要 溶 解 的 气 体 体 积 减 少 到 空 气 法 的 1/5,加 压 泵 功 耗 中 有 空 气 法 臭 氧 的 1/5。第 五 ，氧 气 制 备 系 统 提 供 的 清 洁 环 境可 增 加 臭 氧 放 电 组 件 的 使 用 寿 命 ，并 相 应 地 减 少 系 统 的 维 护 费 用 。现 代 一般 采 用 分 子 筛 变 压 吸 附 法 制 取 高 浓 度 氧 气 。3.2 放 电 电 源臭 氧 由 于 是 在 高 能 电 磁 场 下 形 成 的 ，因 而 需

16、 要 有 外 界 提 供 相 应 的 能 量 ，这就 是 臭 氧 放 电 电 源 ，电 源 频 率 的 提 高 可 减 少 设 备 体 积 ，降 低 放 电 电 压 ，提高 系 统 的 安 全 性 和 可 *性 ，但 中 高 频 电 源 的 应 用 需 要 电 力 半 导 体 技 术 做 支撑 。臭 氧 在 应 用 之 初 ,使 用 的 是 工 频 电 源 ,设 备 体 积 庞 大 。随 着 电 力 半 导 体技 术 的 飞 速 发 展 ,中 高 频 臭 氧 发 生 器 电 源 的 可 *性 得 到 大 幅 度 的 提 高 ，目前 国 际 上 先 进 臭 氧 发 生 器 厂 家 在 大 功 率 臭 氧 发 生 器 上 普 遍 采 用 了 中 高 频电 源 (大 于 400Hz)。在 小 型 臭 氧 发 生 器 也 有 采 用 工 频 电 源 的 。3.3 臭 氧 发 生 筒臭 氧 发 生 筒 是 臭 氧 发 生 器 的 核 心 元 件 之 一 ，也 是 故 障 高 发 区 。它 影 响 到