1、臭氧消毒在游泳池中的應用講稿提綱臭氧并不是什么新東西，它一定在史前就存在。那時的臭氧也可能象今天一樣，自然的產生在兩個地方：1. 大氣層外緣的臭氧層，是由太陽射出的紫外線激發自然界的氧氣而產生的；2. 在雷電時，閃電（電弧對自然界里的氧氣放電也產生臭氧，這時就能聞到它的清新的青草味”。一.臭氧特點臭氧是由三個氧原子所構成的分子，常溫下是低濃度無色的氣體，它比空氣重1.7倍，比氧氣重1.5倍。由于它的三個氧原子極不穩定，極易分解成由兩個氧原子構成的氧分之。一般來說，臭氧的氧化力為氯的7倍,殺菌力為氯的3000倍，所以對大腸桿菌、葡萄球菌、沙門氏桿菌等，在經過臭氧的處理后，均可被有效的殺滅。臭氧具

2、有優異的殺菌、除臭、解毒、凈化水質和空氣的作用。它還能夠抗家電產品及計算機等所釋放的輻射線，并且能夠氧化分解有毒氣體及殺滅浮游于水中或空氣中的各種病毒及細菌。臭氧對滅菌的方法是將細菌的細菌體直接氧化，即破壞其DNA的基因而達到其抑制的效果。二.臭氧性質臭氧在常溫下易被分解為氧，它是一種強氧化劑及強力的消毒殺菌劑。在水中溶解量隨著臭氧濃度的增加而升高，使用臭氧殺菌時，應注意是否達到滅菌濃度。臭氧之殺菌能力又與臭氧在水中還原為氧的時間有關，溫度愈低,臭氧被還原為氧氣之時間較長，故殺菌能力因而加強。臭氧亦能促進溶在水中之重金屬離子氧化而沉淀，分解水中之有機物，其通入時間愈長廁水中濁度、SS值（懸浮物

3、、COD（化學需氧量、均有顯著降低，使水質澄清，故臭氧可用來凈化水質。臭氧在氣體時呈現淺藍色、液體時為深藍色、固體時為暗紫色。在水中有很好的溶解性，它能分解氮、四氯化碳、三氯甲烷（氯仿。臭氧應用臭氧是一種良好的氧化消毒劑，被廣泛應用于水處理、有機合成、食品等消毒方面。臭氧應用于凈水處理上的主要用途，包括去除水中溶解性的有機物、色度、臭味、濁度、硫化物、氧化物、鐵、錠、氨氮消毒（滅菌及不活化病毒等。傳統的加氯處理，會導致水中的有機鹵化物的含量增加，對人體有不良的刺激影響，而且他們多數是致癌物;如果用臭氧來處理，可將大量有機物氧化破壞分解，減少水中的有機鹵化物。四. 臭氧發生器的種類及選用A. 高

4、壓放電式臭氧發生器：利用在雷電產生臭氧的原理，應用高壓放電激發氧氣制取臭氧。它是使用一定頻率的高壓電流創造高壓電暈電場，使電場內或電場周圍的氧分子發生電化學反應，從而制造出臭氧。這種臭氧發生器具有技術成熟、工作穩定、使用壽命長、臭氧產量大（單機可達1Kg/h等優點，所以是使用最廣泛的臭氧發生在高壓放電式臭氧發生器中又分為以下幾種類型：1、按發生器的高壓電頻率劃分，有工頻（50-60HZ、中頻（400.1000HZ和高頻01000Hz三種。工頻發生器由于體積大、功耗高、效率低等缺點，目前已基本退出市場。中、高頻發生器具有體積小、功耗低、臭氧產量大等優點，是現在最常用的產品。2、按使用的氣體原料劃

5、分，有氧氣型和空氣型兩種。氧氣型通常是由氧氣瓶或制氧機供應氧氣。空氣型通常是使用空氣（如壓縮空氣作為原料。由于臭氧是靠氧氣來產生的，而空氣中氧氣的含量只有21%,所以空氣型發生器產生的臭氧濃度比較低，同時還會衍生氮化物。而瓶裝或制氧機的氧氣純度都在90%以上，所以氧氣型發生器的臭氧濃度較高。在游泳池環境消毒中，通常使用空氣型發生器。在市政水處理中，應優先考慮氧氣型發生器。而在游泳池消毒中，國外推薦選用空氣和空氣預處理富氧型。3、按冷卻方式劃分，有水冷型和風冷型。臭氧發生器工作時會產生大量的熱能需要冷卻，否則臭氧會因高溫而邊產生邊分解。水冷型發生器冷卻效果好，工作穩定,臭氧無衰減，并能長時間連續

6、工作，但結構復雜，成本稍高。風冷型冷卻效果不夠理想臭氧衰減明顯。大型發生器或重要場所使用的發生器通常都是水冷式的。風冷一般只用于臭氧產量較小的發生器或對發生器性能要求不嚴格的場所。4、按介電材料劃分，常見的有石英管、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等幾種類型。其中石英管由于具有介電常數高、壁厚均勻、橢度好、耐高溫、耐潮濕等特點而最常被一些高性能的臭氧發生器使用。陶瓷板易脆裂，只適用一些小型發生器。陶瓷管的壁厚和橢圓度不易控制，容易出現放電不均勻的問題，所以使用的不多。玻璃管和搪瓷管介電常數低，耐高溫性能差，易炸裂，只有在一些低端發生器上使用。5、按臭氧產生部件的結構劃分，有密閉式和開放式兩種。密

7、閉式發生器的結構特點是密封體本身就是電極，臭氧能夠集中使用，如用于水處理。開放式發生器的電極是裸露在空氣中的，所產生的臭氧無法集中使用，通常只用于較小空間的空氣凈化或某些小型物品表面消毒。密閉式發生器可代替開放式發生器使用。密閉式發生器的成本遠高于開放式發生器。值得注意的是，現在有些人把開放式發生器硬性封裝起來，冒充密閉式發生器。這樣做的結果是由于大量的熱量無法及時散發，臭氧衰減嚴重，發生器也很快燒損。B. 高壓放電式產生臭氧，再用紫外線激發臭氧后生成羥基，采用羥基消毒同時分解了臭氧。是奧宗尼亞三氧公司的專利產品和世界最高的臭氧技術。它的消毒原理主要是羥基(-OH消毒，而不是臭氧直接消毒。它集

8、分子篩空氣預處理、高頻臭氧發生模塊、紫外線激發臭氧后生成羥基、臭氧接觸反應罐、電熱尾氣破壞裝置于一體，體積緊湊、功能密集、技術高超，專門為游泳池和按摩浴池設計和制造。C. 紫外線式臭氧發生器：利用從太陽射出的紫外線激發氧氣而產生臭氧的原理是使用特定波長（185mm的紫外線照射氧分子，使氧分子分解而產生臭氧，它的臭氧產量低、使用的紫外線燈管需更換，這種臭氧發生器使用范圍是小型的游泳池由于它設備結構緊湊、占用空間小，安裝、使用和維護簡單，用于游泳池的輔助消毒時具有優勢。D. 電解式臭氧發生器：采用PEM膜復合電板電解純凈水而產生臭氧這種發生器能制取高濃度的臭氧水，制造成本低，使用和維修簡單。但由于

9、有臭氧產量無法做大、電極使用壽命短、臭氧不容易收集等方面的缺點，其用途范圍受到限制。目前這種發生器只是在一些特定的小型設備上或某些特定場所內使用，不具備取代高壓放電式發生器的條件。五. 游泳池臭氧消毒的幾大問題：1. CT值問題:CT值是臭氧消毒系統的主要設計參數，對于奧林匹克比賽和其它大型高標準游泳池CT值為1.6。當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。有些地區采用低的CT值0.8,臭氧濃度為0.2mg/L0.25mg/L,接觸時間為3.5min4min,此時作為輔助消毒的加氯量可減少65%。2. 全流和分流的問題：

10、全流比分流的消毒效果好，但分流要比沒有臭氧消毒的好要在性價比適當的基礎上選擇全流消毒或分流消毒方式。3. 臭氧的碳過濾和臭氧的毒性問題：對于奧林匹克比賽和其它大型高標準游泳池CT值為1.6,對于高濃度的臭氧消毒是通過尾氣破壞和水中殘余臭氧活，性炭過濾和吸收來處理的。對于小型臭氧輔助消毒時，臭氧的產量和殘余臭氧都沒有大到對人體產生毒性的程度，不需采用活性炭過濾和吸收。實踐表明，水中和空氣中微量的殘余臭氧不但不會對人體有害，還會起到一定的凈化作用。由于它極強的氧化性和活潑性，它會在氧化反應的同時立刻分解，不會造成殘余量的積累和增加。4. 臭氧消毒不能取代氯、碘等消毒方式。臭氧消毒有高效性和瞬時性，

11、但是它對游泳池中的水質沒有消毒的持續性，氯、碘等具有持續消毒的性質。5. 在游泳池和浴池的水處理中臭氧應采用負壓投加。6. 在采用氧氣源和空氣預處理富氧源制取臭氧時，尾氣破壞裝置要采用電熱式。因為尾氣活性炭破壞式會使活性炭發熱并燃燒。7. 臭氧在游泳池和浴池的水處理的應用，已近70年的實踐，積累了豐富的經驗，我們要較多的學習、吸收和借鑒這些成功的經驗，指導和規范我們的游泳池臭氧水處理技術。六. 游泳池臭氧消毒的系統設計1.全流量系統（Fullflow2.分流量系統（Slipstream3.。3UV系統（UV-Ozone1、全流量臭氧消毒系統（Full.flow全流量系統就是全部泳池循環水與臭氧

12、接觸的方法，這一方法是早期應用臭氧處理池水廣泛采用的方法，適宜于城市公眾性、競賽型、以及一些負荷大對池水水質及空氣質量要求較高的游泳池。這一方法在20世紀70年代中開始在法、英被采用，由于改善了室內空氣質量，因此可以減少新鮮空氣的置換量，而大大節省電耗，尤其是冬季，所節省的能源完全可以抵消發生臭氧所增加的能耗【2】。英、法等國均提出了泳池建設、運行指導文件【3】，德國后期也在一些規范中作了修改，這-全流量臭氧系統在80年代得到了十分迅速的發展。臭氧投加量為循環水量的0.81.0mg/L,一般采用由射流器中產生的負壓發生臭氧，射流器中飽和了臭氧的水再與主管水流合并，并在接觸罐中反應不低于二分鐘以

13、達到殺菌的目的。根據當時一些環保組織的推薦，要求返回泳池的殘留臭氧應盡量降低。早期，歐洲引用德國經驗，此殘留值的最高容許值為0.05mg/L【4,5】，這樣離開接觸罐的水中殘留的臭氧均要在活性炭臭氧破壞層內分解掉以保證返回池水中的臭氧低于0.05mg/L。這一技術要求及設計方案在很大程度上限制了全路系統，因為要使臭氧與水有足夠的反應時間，又要使殘留系統的臭氧不超過0.05mg/L,就只有增加臭氧的投加量或者安裝體積龐大的接觸罐及活性炭破壞層，這樣至少有30-40%臭氧白白浪費掉。這一方法還帶來消耗活性炭,活性炭氧化而顆粒變小以至滲入水中，活性炭層易積累微生物，使池水濁度下降，過濾效率降低。此外

14、，為了保持池水中有一定殘留殺菌劑，還要加氯，使游離氯的含量保證在0.51.0mg/L。八十年代的后期在世界衛生組織（WH。發表了歐共體、美國的臭氧水中允許量【5】，提出此值為O.1mg/L,并被絕大多數國家認可。從此，這項技術方案得到了進一步發展。九十年代，人們利用WHO放寬水中臭氧含量這一有利條件，在積累了許多全流量系統推廣應用經驗后，又推出了第二代臭氧處理方法，即分流量系統技術的產生。2.分流量臭氧消毒系統英國的工程人員于八十年代初發現:全流量系統時公眾性泳池，即使部分臭氧能力停運，水質影響不大。九十年代美國環境保護局（EPA規定泳池大廳空氣中最大允許量（8h接觸為0.1ppm（v或0.2

15、mg/L（wt【5,6】,泳池水中臭氧含量即使在0.15mg/L,空氣質量仍符合要求，由此提出了針對全流量系統而言的所謂不脫除臭氧處理方法。大部分池水循環為逆流并且循環次數大于6次,臭氧到達池內每一點的時間不超過五分鐘，而臭氧的半衰期則為20分鐘。由此提出了，只要使返回入池中的水中殘留臭氧在0.05-0.15mg/L之間，系統將保證得到各種指標的最佳值。只要達到使全部池水在24小時內與臭氧接觸一次，就可以保證其以全路系統殺菌的效果綜合以上觀點，英國電工協會于1985-1986年在Cirencester體育中心室內泳池做了示范裝置試驗，試驗結果由休閑一游泳協會的一些醫學專家提出，結論是可以進一步

16、削減氯用量，降低室內氯味，避免眼、鼻粘膜刺激，對消除氣喘類病癥提供了極為有利的條件。九十年代中期，分流量系統流程問世。臭氧投加量為全流量系統的10-20%或0.1-0.2mg/L即可。實際運轉時循環池水的20-25%進入射流管,臭氧投加量為0.6-1g/m3,經過不低于2分鐘接觸后與系統水混合，在加氯后返回泳池，活性炭分解器只在放空系統中安裝以保障空氣中臭氧低于0.1ppm。與全流量相比，分流量系統能節約50%以上的臭氧消耗。分流量系統主要應用于已有公眾性泳池的改建，特別在受到占地面積及資金限制時尤為首選方案。一些新建的50米標準池對象為學校、小區及酒店，即不像市政泳池或游樂池這樣負荷較大，均

17、可采用分流量系統。值得一提的是，在加拿大許多省內，包括安大略省、不列顛哥倫比亞省及阿爾巴脫省公眾性泳池幾乎全部采用分流量系統技術，即使對大型游樂池及比賽池也不例外。目前，分流量系統繼續在接觸反應罐后加氯0.5-1.0mg/L,0也有眾多報道稱，完全不加氯（漠劑的泳池，即無氯泳池，在歐洲已得到推廣。3. O3-UV臭氧消毒系統在一個臭氧發生模塊中增加一個紫外線燈管叫做0-UV系統。這是分流量系統的進一步發展。它也是采用分流量系統技術，并將紫外線能激發臭氧活性，并加速其與水分子生成羥基游離基（0H-的特點結合在一個模塊中。0H是臭氧與水反應后的活性物質，比次氯酸根（CIO.的氧化能力大10-100

18、倍,殺菌性能大3125倍，這是03.UV系統的理論依據。過濾后的水管上，旁路部分水經03-UV一體機處理后返回系統。uv體機內池水經箱內增壓泵，射流管與臭氧混合，并經接觸反應罐反應后返回池系統內，由于紫外線的照射，增加了0H-的生成，加速氧化與殺菌作用，并使離開接觸罐的水中臭氧能得到充分分解。03-UV方法，不僅能保證與分流量方法一樣的低臭氧投加量和同等的殺菌、氧化效果,而且避免了使泳池水中臭氧含量過高（例如0.15mg/L的危險。由于UV的作用接觸罐的體積小，也不必使用活性炭分解臭氧，對保證水質透明度更有保證。O3-UV系統的使用可以降低氯劑的用量，PhilCastle報導【7】他們將多個條

19、件相仿的泳池，進行全路、旁路及UV的對比試驗，歷時4個月，證明在滿足殺菌、氧化要求的情況下,UV系統氯劑的用量可以進一步下降，并使水中結合氯、游離氯分別降到0.2mg/L,0.4mg/L以下，這在一定程度上使池水中的氯胺及THM得到大幅度降低，這對滿足環保方面日益嚴格要求將是十分重要的。在。3-UV系統中，臭氧與UV的協同作用生成羥基游離基（OH.可以加速有機氯的分解。游離基的生成及與有機污染物的作用在UV光學作用下，幾乎是瞬間完成的，時間極短，并只有在UV光照下才能進行，因此臭氧不會進入池水中，過程的安全性更試驗證明，。-UV系統的高效過程其優點可歸納如下:高效控制微生物大幅度降低氯胺，三鹵

20、甲烷水透明性高，水質優。室內空氣新鮮降低對皮膚，眼睛的刺激對游泳者及工作人員不產生不利健康的物質避免使用活性炭罐的麻煩及衛生方面的問題降低水中游離氯含量需用廠房面積小，安裝、操作容易，維護也較簡單03uv系統在一些高檔泳池中已得到大量使用。近年來在比賽用泳池中也得到大量推廣。七、臭氧水處理技術的安全問題臭氧對人體有害已得到證實，防止它對人們的不利有相關聯的兩個因素：一是空氣中的臭氧含量應不大于Olppm,這一點并不難做到，因為大概在O.OIppm時人們的嗅覺就能發現臭氧的存在，采用相應措施就能避免事故的發生，這一點臭氧發生器的供應商對其產品均有嚴格的操作說明，所以只要遵照要求即可。二是泳池水中氯胺與三鹵甲烷（THM）問題，其中氯胺雖有臭味但毒性不大，本身就是一種殺菌劑，脫除THM的化合物；THM卻是一項眾多醫學專家十分關注的問題。世界各國泳池水標準中均規定THM最高含量應低于100pg/L這個要求大部分以臭氧為主的殺菌技術是完全可以滿足的。最近世界泳聯(FIN