水力自動化曝氣濾機在游泳池水循環處理系統中的應用

關于水力自動化曝氣濾機在游泳池水循環處理系統中的應用的研究
[導讀] 雖然初始投資成本高于壓力砂缸過濾器系統，運營成本低。該系統在高要求的泳池項目值得采用。  
摘要：水力自動化曝氣濾機游泳池循環水處理系統，是一種新型的循環水處理系統。筆者通過介紹廣州白云會議中心的泳池水處理系統的設計，介紹水力自動化曝氣濾機系統與常規壓力砂缸過濾器系統的不同，供同類工程設計借鑒參考。
關鍵詞：水力自動化曝氣  游泳池  循環水處理  白云會議中心
Automatic hydraulic aeration filter
Circulating water treatment system design and Application
Chen Dong
Shunde Tianyuan architectural design limited company, Shunde, 528303
Abstract: hydraulic automatic aeration filter swimming pool water treatment system, is a new type of circulating water treatment system. The author introduces the Guangzhou Baiyun International Conference Center of the pool water treatment system design, introduces the automatic hydraulic aeration filter system and conventional pressure sand cylinder filter system, engineering design for the similar project reference.
Key words: automatic hydraulic aeration swimming pools of circulating water treatment for Baiyun International Conference Center
        水力自動化曝氣濾機游泳池循環水處理系統，是一種新型的循環水處理系統。相對壓力砂缸過濾器來說，水力自動化曝氣濾機系統在泳池水處理過程中增加了兩個環節，一是曝氣增氧過程，在此過程中通過空氣中的氧氣，使溶解在水中的尿素及部分有機污染物被空氣氧化，以氣體的形式揮發到空氣中，同時將空氣中的氧氣溶解到水中，增加水中溶解氧的含量。另外一個環節是浮選分離過程，通過曝氣增氧環節后，溶解到水中的N、P及蛋白、脂肪等有機物質形成泡沫，泡沫不通過濾層，從設備的排污管道排走。經過以上兩個環節后，剩余在水中的雜質通過濾體的過濾除去，過濾完的水再加三氯異氰脲酸進行消毒，在消毒過程中殺滅水中的細菌和大腸桿菌。并給水提供長效的殺菌能力，經過以上幾個環節處理后，水質即可達到《游泳池和水上游樂池給水排水設計規程》（CECS14：2002）中規定的《人工游泳池池水水質衛生標準》，部分指標優于標準規定值。
        廣州白云會議中心是廣東省重點工程，總投資31億元，是以會議為主體，配套展覽、商業、酒店等設施的大型綜合性會議中心，是廣東省政府大型政務會議的主要場所，同時承接各種大型會議及國內高規格演出。廣州白云會議中心配套的酒店為按照五標準建設的高擋酒店。酒店的配套泳池需要高標準的水處理效果。設計選用了WQX水力自動化曝氣濾機作為主設備的泳池水處理系統，該系統已經投入使用超過3年，實際使用效果令酒店管理方滿意。筆者通過介紹廣州白云會議中心的泳池水處理系統的設計，為業內同行進行同類工程設計提供借鑒參考。
        一、設計工藝
        游泳池總水量為320 m3，本設計采用模擬自然河道推流形式的水流方式，即在游泳池淺端池壁設進水口，深端池底設回水口。泳池水從回水口進入設備，經設備處理后通過進水管進入泳池。水處理工藝為：泳池水經回水管道進入水處理系統，經水處理系統對池水進行仿生處理：呼吸—除泡沫—去污—增添“免疫力"后流回游泳池。處理后的水用臭氧消毒，并投加三氯異氰尿酸提供持續的殺菌能力，即給池水提供“免疫力"。臭氧用增壓水泵和射流器進行投加，三氯異氰尿酸采用計量泵進行投加。
        在整個水處理過程中通過“呼吸"和“除泡沫"兩大功能除去水中的氨氮及部分有機污染物，并且增加水中的溶解氧，通過“去污"功能除去水中的雜質，降低水的濁度和色度。水處理工藝流程圖如下：
 循環水處理工藝流程圖
        二、設計標準
        游泳池初次水源和補水水源為自來水，在泳池開放的過程中因為不斷有人進入泳池，不斷給泳池水造成污染，經WQX系統循環處理后水質達到《人工游泳池池水水質衛生標準》。部分指標優于標準規定值，水質標準具體見下表：
        人工游泳池池水水質衛生標準
        序號 項目 標準 WQX處理后水質
        1 水溫 22～26℃ 22～26℃
        2 PH值 6.5～8.5 6.5～8.5
        3 渾濁度 ≤5（NTU） ≤0.4（NTU）
        4 尿素 ≤3.5mg/l ≤2.5mg/l
        5 游離性余氯 0.3～0.5mg/l 0.3～0.5mg/l
        6 細菌總數 ≤1000個/ml ≤1000個/ml
        7 大腸菌數 ≤18個/l ≤18個/l
        說明：游泳池和水上游樂池初次充水和使用過程中補充水的水質，應符合現行標準《生活飲用水衛生標準》GB5749的要求。
        三、機房設置
        1、主設備選型
        總水量為320 m3，循環周期為6小時，循環流量為53 m3/h，選用一套WQX-2E型精濾機，其單臺處理水量為40-70 m3/h，濾機尺寸為1200×1200，高度為2200。
         2、循環水泵的選型
        循環流量為62.5 m3/h，工作水泵兩臺IS100-80-160單級單吸離心泵，水泵參數為：Q=30 m3/h，H=9.2m，N=2.2KW。選用三臺廣一集團生產的單級單吸離心泵，工作兩臺，備用一臺。
        3、曝氣平衡吸水箱的選型
        曝氣平衡吸水箱采用一套WQX-3X型曝氣平衡吸水箱，尺寸為Φ1200，高度為2000。

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        4、消毒系統的選擇
        消毒系統采用臭氧消毒系統，型號為VGO3-45，臭氧產量45g/hr，消毒系統基本配置為：
        （1）、臭氧發生器（內置制氧機及空壓機）；（2）、射流器；（3）、增壓泵；（4）、靜態混合器；（5）、接觸反應罐。
        5、余氯投加系統的選型
        由于臭氧只有瞬時的殺菌效果，沒有持續殺菌能力，因此為了使池水具有持續的殺菌能力，必須在臭氧消毒后再加入少量的氯消毒劑，以達到持續殺菌的能力。余氯投加系統采用一套美國藍白自動投藥系統，型號為C-660P，zui大投加量為9.3l/h。
        6、加熱系統的選型
        泳池加熱采用空氣熱泵，型號為QHE8-60EC，選用三臺。
        四、系統優勢
        該系統已經投入使用后，筆者對實際工作效果進行了調研，水力自動化曝氣濾機泳池水處理系統比起傳統的壓力砂缸過濾器體現出的好處有：
        （1）、系統操作簡單，只需開啟閥門即可完成反沖洗過程，無需設置專職管理人員；
        （2）、節約能耗，循環水泵揚程一般為5～10米，能耗低，運轉費用僅為傳統壓力罐水處理系統的1/10～1/5；
        （3）、設備占地少，土建費用低；
        （4）、全部UPVC高強塑料，不腐蝕、無維修，設備保用長；
        （5）、系統無需投加混凝劑、助凝劑、滅藻劑等對泳池水造成化學污染的藥劑，也不需要大量地更換水，使水形成良性循環；
        （6）、處理后的水溶解氧≥8.0mg/l（達到飽和量），因此鮮化、活化；
        （7）、有效地去除水中的泡沫——即去除水中有機物質（含磷、氮等發泡物質），以保持良好的水質，使水面波光粼粼，泛出藍波；
        （8）、設備反沖洗歷時短（約2.5分鐘），反沖洗強度大（32l/㎡?s），反沖洗水量少；
        （9）、處理后的水質指標達到標準，部分指標優于標準較多，泳池水處理后濁度≤0.4度、色度≤15度、溶解氧≥8.0mg/l。
        以下是WQX水力自動化曝氣濾機系統與壓力砂缸初投資及一年的運行管理費用對比分析表：

        項 目 億浪系統 壓力砂缸
        設備選型 WQX-D型
        水力自動化全塑曝氣濾機 D1200側出式過濾砂缸
        循環周期 6小時 6小時
        設備套數 1套WQX-2E系統 2套D1200過濾砂缸系統
        能否去除尿素等人體污染 可以去除 不能去除，只能靠換水稀釋
        設備反沖洗方式 2-3周反沖洗一次, 沖洗歷時2.5分鐘 每周反沖洗一次, 沖洗歷時5-8分鐘
        維修情況 無維修、無更換 無維修、無更換
        保用年限 40年以上（不用更換濾料） 5-10年（定期更換濾料）
        每天耗電量 水泵：2.2×2×24=105.6kwh
        余氯系統：0.045×24=1.08kwh
        臭氧發生器：1.5×24=36kwh
        臭氧增壓泵：2.2×24=52.8kwh 水泵：4×3×24=288kwh
        余氯系：4×0.045×24=4.32kwh
        臭氧發生器：1.5×24=36kwh
        臭氧增壓泵：2.2×24=52.8kwh
        每天平均耗水量 3 m3 25m3（每天換水5%～10%）
        每天消耗混凝劑量 無 1.5kg
        每天消毒系列藥量 0.3kg三氯異氰尿酸 0.5kg三氯異氰脲酸
        每天人員管理費用 ，無須專人 30元
        每天的運行管理費 163.58元 381.4元
        一年的運行費用 49075元 114420元
        五、結語
        廣州白云會議中心的水力自動化曝氣濾機系統應用實例顯示，該系統能確保處理后水質達標，并能增加水中的溶解氧，使泳池水始終保持清澈見底、波光粼粼的效果，確保了泳池作為酒店一景的美化。雖然初始投資成本高于壓力砂缸過濾器系統，運營成本低。該系統在高要求的泳池項目值得采用。

[參考文獻]
1、《游泳池和水上游樂池給水排水設計規程》（CECS14：2002）
2、《生活飲用水衛生標準》（GB5749）