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1、游泳池水处理系统设计1第 1 章 概述随着人民生活需求的不断提高，游泳逐渐成为人们生活中不可欠缺的体育运动项目，在生活中所处的地位越来越重要。近几年来，我国游泳设施发展很快，从游泳池使用地点分，游泳池有室外露天游泳池（场）以及室内温水游泳池（馆）两大类。从游泳池的使用性质分，有比赛池，训练池，跳水池，儿童戏水池等；从经营性质分，有公用游泳池，商业宾馆内游泳池，也有私人别墅住宅内的游泳池等。随着使用人数的增加，游泳池中细菌滋生，水质变差，直接危害游泳者的身体健康，水处理成为不可忽视的一个重要问题。下面具体介绍一下游泳池水处理工艺流程及国内外游泳池水处理技术。 1.1 游泳池水处理工艺流程介绍游泳
2、池中的水相对来说是一种易处理的水质，游泳池的水处理分为两个部分，即游泳池的循环水处理和溢流回用水处理。综合国内外游泳池水的处理流程，一般采用以下工艺流程。对于原游泳池循环水采用直接过滤后投加消毒剂处理，消毒剂采用次氯酸钠消毒液，由次氯酸钠发生器现场制备提供。而游泳池溢流水，只要循环管道设计没有缺陷，避免了由于系统缺陷造成的浪费用水，这样就只有正常范围内的溢流水。对于正常的游泳池溢流水，如要处理，就先进行混凝处理，再经过滤、游泳池循环水泵，然后再加药消毒、最后进入游泳池。主循环过滤罐的滤料一般采用石英砂，其寿命长，过滤效果好。 1.2 国内游泳池水处理工艺介绍游泳池水处理分物理过程和化学过程两部
3、分，这两个过程在游泳池水处理过程中缺一不可。物理过程是游泳池水通过循环水处理设备的过滤作用使池水得到净化。化学过程是指在池水循环的同时加入化学药剂对其进行消毒、絮凝、除藻等处理，再通过物理过程的作用使池水清洁又卫生。所以，只有这两个过程同时进行才能保证池水的水质达到国家标准，从而使您的游泳池顺利通过卫生防疫部门的检验。最重要的是到游泳池锻炼的人们能真正达到健身目的，而不会被传染上疾病。以下我们讨论的是游泳池水化学处理。（1） 游泳池水消毒 游泳池水消毒是一个非常重要的问题，如果解决不好，游泳池便可能成为传播疾病的场所。游泳池中水温相宜，是伤寒、副伤寒、痢疾、肝炎、急性结膜炎、脓疱病等致病菌的适
4、宜生长环境，肝炎病毒、脑炎病毒往往是通过水的途径来传播疾病游泳池水的消毒一般应符合以下几个要求： 1) 所采取的消毒方式须具有强烈的灭菌作用，能迅速而大量地杀灭细菌，即在游泳池水处理系统设计230 秒内消灭 99.9%的微生物； 2) 灭菌效果应有合理的延续时间，能使游泳者带入池中的新的污染作用被有效地控制住； 3) 对游泳者的粘膜，皮肤必须无刺激性，而且不会使空气中存有不良气味； 4) 剂量必须容易控制，并能用简单的方法迅速测定水中药剂的存在量及其效果；5) 在考滤一切有关因素的同时,在基本投资和运输费用方面必须具有合理的经济性。 要找到绝对理想的池水消毒方法是比较因难的，目前最常用的是氯消
5、毒法。氯在水中可产生次氯酸，次氯酸会扩散到细菌的表面，穿过细胞膜进入细胞内部，在细菌内部由于氯原子的氧化作用破环了细菌中的某种酶的系统，这样使最后导致细菌的死亡。 氯消毒的一个重要特点是在消毒过的池水中，可根据需要保持适当的余氯量，这样便可在池水使用过程中，对不断地受到人体污染的池水持续地进行消毒作用。一般游泳池水的余氯量要求为 14mg/1，另外，为了既保证消毒剂效率，又不能引起设备和游泳池表面腐蚀，要求游泳池中水的相对酸碱度即 PH 值保持在 6.58.5。 传统氯消毒通法中常用的有液氯、次氯酸盐。液氯优越性在于简便、费用低，能杀死许多细菌、病原菌、病毒和寄生虫卵，为防止霍乱和伤寒的流行起
6、到了关键性作用但是极易向外泄漏的有毒物质，贮存、使用必须注意安全，次氯酸钠溶液是目前国内常用的强力杀菌剂、高效氧化剂和优良漂白剂，在国内各界得到广泛应用。与现有其它消毒剂相比较，次氯酸钠具有广谱、高效、快速的消毒效果，并且安全、无毒，对人体无毒副作用，用途十分广泛，是国内氯系消毒剂中理想的、制取方便且安全方便的高效消毒产品。其有效氯含量为 12.5%13.5%，并十分不稳定，易分解，不能久存。 对消毒剂的评价要综合考虑到杀生能力及其在水中的稳定性，对水处理常用的四种消毒剂即液氯、二氧化氯、次氯酸钠、氯胺、臭氧而言，从杀菌能力看，臭氧二氧化氯次氯酸钠液氯氯胺；从稳定性看，氯胺次氯酸钠二氧化氯液氯
7、臭氧。由此可以看出，次氯酸钠是一种消毒效果优良而且较稳定的消毒剂，它不但可用于各种水体消毒处理，还可用于其它卫生消毒。次氯酸钠发生器与几种消毒液的特点对比：1) 次氯酸钠在水中的溶解度高，消毒时从水中挥发的很少，几乎闻不见气味。而采用液氯消毒时，操作不当时部分氯气从水中逸出，气味较大，需要一定时间停池排气通风，次氯酸钠消毒则不需要停池，这样就延长了开池时间，可边游泳边消毒，灵活性大，随机性好，约束因素少。游泳池水处理系统设计32) 液氯运输困难、不易储存，且液氯属剧毒物，对人畜有很大危害，特别是长期操作的人员，容易患气管炎和支气管炎。3) 次氯酸钠氧化、脱色、去臭、去味效果显著，可明显的改变水
8、的色度、臭感，不与氨、氮及含氮有机物反应。次氯酸钠是强氧化剂，它不会与水中有机物发生取代反应生成氯胺、氯酚、三氯甲烷等有机氯化物。对水中的致癌物、有机毒物具有较强的氧化降解作用。4) 次氯酸钠杀菌广谱、高效，对病毒、芽孢等具有较强的杀灭能力，用量少，接触时间短，效果好。实践证明，次氯酸钠非常适合于游泳池水消毒，杀灭给水传播的各种病毒病菌、微生物等。5) 次氯酸钠对水中的藻类生长具有杀灭及抑制能力，在投加次氯酸钠后，可在很短的时间内杀死繁殖的藻类。6)次氯酸钠发生器产生的是液体，因此稳定性好，安全、无危险隐患，投加方便，易于实现定比投加。而二氧化氯发生器由于产生的是气体，稳定性差，投加量难控制；
9、若投加过程中出现故障，还有发生爆炸的危险。7) 次氯酸钠发生器各项技术指标国家均有标准，而二氧化氯发生器却属于非标产品，用户无法对购进的设备进行质量检查。8)二氧化氯发生器是电解饱和食盐水而产生综合消毒气体，实验表明二氧化氯气体含量偏低，只占 8-10%。再有二氧化氯发生器是采用隔膜电解，过滤隔膜是一种渗透膜，容易堵塞，需经常更换，在电解过程中还要人工排碱和排淡电解液。次氯酸钠发生器是无隔膜电解，无换膜之劳，也不需排碱和排淡电解液，工人劳动强度不大。9) 二氧化氯的投加是用水作运输载体加入到待消毒水体，这无疑是对水资源的极大浪费，次氯酸钠可以直接投加，不需水作载体。 10)次氯酸钠的吨水处理费
10、用约为 0.02 元，而二氧化氯的吨水处理费用约为 0.05元。总之，对于游泳池水消毒来说，采用次氯酸钠消毒法高效、低耗、安全可靠，是消毒剂产品的理想选择。 （2）游泳池水混凝处理 “游泳池池水水质标准”规定游泳池水浑浊度不得超过 5 度。游泳池水因泥沙、粘土、藻类、微生物及某些有机物引起水质混浊，为降低池水的浑浊度，必须对池水进行混凝处理，即向水中投加混凝剂，将水中小颗粒的浑浊物进行吸附，使其凝聚成大的颗粒，最后产生沉淀，沉淀物通过过滤器排出池外。 （3）游泳池水除藻处理 游泳池的水温一般在 2030之间，非常适合藻类的繁殖和生长，如不定期游泳池水处理系统设计4进行除藻处理。池水会变成墨绿色
11、，严重的还使池水浑浊度增大，池底发黑并出现臭味。这种情况下，需通过以下方法进行处理，第一加入消毒剂，第二加入除藻剂，第三加入絮凝剂，第四加强循环。 1.3 国外游泳池水处理工艺介绍我国的游泳用水标准要求 1mm3面积内细菌总个数16640?VW42021943?VW122026880?SM0.0 调用子程序 8 计算平均值启动消毒剂计量泵消毒剂加投主程序结束NYYYYNNNN关泵游泳池水处理系统设计21图 4-5 硫酸铜加投系统流程图硫酸铜主程序开始计时 8h自动？起动硫酸铜计量泵计时 10min停泵？硫酸铜主程序结束手动？YNNY游泳池水处理系统设计22恒温-加热主程序开始包内一组数即命令头
12、+温度值SM0.1 调用子程序 7 初始化扩展模块有错误？调用子程序 1 检查模块I2.3=1？SM0.0 调用子程序 8 计算平均值调用子程序 4 起动 PID 调节水温由 AQW0 输出恒温-加热主程序结束结束SM0.0 给 PID 算法回路表设初值YYYYYNN子程序 3 开始子程序 3 结束Y转换为 032000 之间的整数送至 AQW0中断 1 开始子程序 4 结束子程序 4 开始由 I1.3 或触摸屏按钮起动伺服电动蒸汽阀驱动电源SM0.0 设置自由端口 0 控制寄存器 发送数据“包”包内一组数即命令头+温度值每隔 200ms 设置中断 0，发送出池口温度值传至大厅显示屏SM0.0
13、 设置限幅值及中断 1将处理过的出池口温度值转换成01 之间的实数M0.1 调用 PID 运算指令中断 1 结束游泳池水处理系统设计23图 4-6 恒温及加热系统流程图4.2 梯形图程序设计 见附录五中断 0 开始SM0.1 调用子程序 3 设置发送SM0.7 调用特殊功能标志位SM130.0SM0.5 触发发送 XMT 指令中断 0 结束游泳池水处理系统设计24论文结论本文介绍了室内游泳池水处理PLC控制系统四大组成部分的硬件软件设计方法，着重介绍了模拟量控制所要注意的问题，即模拟量输入信号的转换和调整方法，模拟量输出信号的处理方法等。该系统自动化程度高，控制稳定、可靠、直观、方便，本文总结
14、出的该控制系统的一般规律，可为游泳池水处理和其他水处理控制提供借鉴。PLC技术的应用使游泳池水处理的全自动化可视化控制成为可能，使水处理系统的自动化、可视化水平及控制成为可能，使水处理系统的可靠性、智能性和安全性都得到提高，很好地满足了人们对现代游泳场馆的需要。同时也降低了能耗，减轻了工人的劳动强度，提高了管理效率。取得了明显的经济效益和社会效益，具有非常好的推广价值和应用前景。由于本设计基于理论完成，再加上本人知识有限，在系统设计中还有很多缺陷，还需要改进：(1) 在方案中,没有对水池水位的控制要求,准确保证水水位,杜绝水溢出,以免浪费资源。(2) 增加尿素的检测,保证水质的安全。采用尿素遇
15、周围水变红的化学方案,控制迅速、可靠。游泳池水处理系统设计25参考文献1范永胜主编，电气控制与PLC应用，第一版，中国电力出版社，2004.82吴中俊主编，可编程序控制器原理及应用，第一版，机械工业出版社，2005.13张万忠主编，可编程控制器入门与应用实例，第一版，中国电力出版社，2005.14易鸿可主编，电气控制系统设计基础与范例，第一版，机械工业出版社，2005.45陈一才主编，建筑电工手册，第一版，中国建材工业出版社，1992.26闫和平主编，常用低压电器应用手册，第一版，机械工业出版社，2005. 27董锦凤主编，毕业设计指导，第一版，西安电子科技大学出版社，2005.2游泳池水处理系统设计26致谢在学校的生活快要结束了，当我写完这篇毕业论文的时候，有一种充实和如释重负的感觉。首先在此我要诚挚的感谢我的论文指导老师范永胜老师。他在忙碌的教学工作中挤时间来审查、修改我的论文。还有教过我的所有老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风是我以后工作、学习中的榜样。感谢同学们的帮助给我提供了资料，使我才能在那么短的时间内把论文给写出来。感谢这四年中陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见，有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了四年的学习生活。在这里我忠心的感谢我的老师、同学、朋友,以及所有帮助我的人。游泳池水处理系统设计27附录游泳池水处理系统设计23
