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游泳池水处理中滤料应该如何选择

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最后更新: 2020-03-25 20:16
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    沸石滤料能够降解水中尿素从而减少氨氮的产生改善水质应该在游泳池水处理中加以运用-郑州鑫和环保设备有限公司

    目前,全国多数游泳池池水中尿素含量均有不同程度的超标现象,尤其2019新国标对泳池尿素含量有了更高的要求≤3.5mg/l。对游泳场馆的经营者造成困扰。由于尿素会分解出氨氮和二氧化碳,而氨氮会与氯反应生成氯氨,对游泳者的皮肤和眼睛产生刺激作用也造成了游泳池中游离性余氯的消耗,故应加强对游泳池中氨氮的去除。而采用沸石作为滤料,通过观察可以对游泳池中氨氮和悬浮物有效的去除,从而达到改善游泳池水质的目的。

    一、试验滤料装置及流程

    1、试验滤料

    沸石滤料产于澳大利亚,其特征参数为:粒径1~2.2mm,密度1.2t/m³,比重2.4,莫氏硬度3.5~4.0,氨吸附量160mmol/100g,铵离子交换量104mmol/100g,阳离子交换量119mmol/100g。

    2、试验装置

    SD500玻璃钢过滤器:直径500mm,总高度1135mm,过滤面积0.2m²;SUPATUF100循环水泵:功率1hP。

    试验流程   50m³游泳池→水泵→过滤器→出水返回游泳池。

    3、测定方法

    采用纳氏试剂比色法测定NH+4-N;采用WGZ2200浊度仪测定浊度;采用微粒计数测定仪颗粒计数。

    二、结果与分析

    1、氨氮的去除效果(图1)图1表明,设定滤速为36m²/(h·m²)的条件下,沸石对氨氮的去除效果明显优于石英砂。在第一循环周期(8h)内,沸石过滤器对氨氮的去除率为68.18%,随着循环次数的增加,氨氮的去除率逐渐升高,经过3次循环后,池水中氨氮的浓度从原来的215mg/L下降为0143mg/L,去除率为82.18%,当循环次数>3次时,氨氮的去除率基本保持不变。而石英砂对氨氮的去除率<10%。

     

    1循环次数对氨氮去除效果的影响

    沸石对于氨氮的去除效果明显优于石英砂,其原因是在水体中的pH值接近中性时,氨氮多以溶解性的NH+4形式存在,沸石是一种多孔状的材料,具有较大的比表面积,经测定可达10m²/g以上,能与水中的氨氮发生离子交换和吸附作用从而去除氨氮;而石英砂不属多孔性材料,内表面积很小,其比表面积仅约50cm²/g,难以与氨氮发生显著的吸附作用。由图1可知,泳池水氨氮的起始浓度为215mg/L,经过3次循环过滤后,氨氮的浓度可维持在015mg/L以下,泳池水氨氮浓度的大幅度下降,可以减少由于氯消毒所产生的氯氨对泳者的皮肤和眼睛产生刺激作用,同时也节省氯消毒剂的用量。

    2、沸石与石英砂对池水浊度的去除效果(图2)由图2可见,在相同的过滤条件下,2种滤料对浊度均有较高的去除率,出水的浊度都能控制在2浊度单位(NTU)以下,但沸石的过滤效果略好于石英砂,这是因为沸石的孔隙率大,从而使深层滤料的截污能力可以得到充分地发挥。由于浊度对水中许多颗粒无法显示,低浊度的水中可能仍存在着大量的颗粒物,为了更好地比较沸石和石英砂的过滤性能,有必要采用颗粒计数法研究这2种滤料对各粒径悬浮颗粒的去除效果。

    3、不同粒径悬浮物的去除效果通过试验比较沸石与石英砂分别对池水中不同粒径悬浮颗粒的去除效果。试验结果表明,沸石对粒径范围为7~21μm悬浮物的去除效果均优于石英砂,特别是对于粒径<13μm的颗粒,沸石床的去除率高达82%,高出石英床的去除率约20%。这是因为2种滤料的表面性质存在差异,沸石滤料比石英砂滤料的比表面积大,且表面更加粗糙,在水中的Zeta电位也更接近于中性,这些因素都有利于水中的悬浮颗粒接近并吸附、沉积在沸石滤料表面。

    4、沸石滤料的水力特性过滤器经过一段时间的运行后会出现水头损失升高的现象,即进水口压力表的读数增大,此时需要对过滤器进行反冲洗以恢复其过滤功能。通过试验比较沸石和石英砂滤层阻力变化情况,由试验结果可知,滤速为36m2/(h·m²)的条件下,沸石层在15个循环周期内的总水头损失为20kPa,而相同时间内石英砂层的水头损失为35kPa,需要进行反冲洗。这是因为沸石具有较大的孔隙率,且滤料空隙分布合理,从而使整个滤层都具有截污能力,而石英砂滤层的深层截污能力较差。对需要反冲洗的沸石层,反冲洗强度为10L/(s·m²),即可满足所需的膨胀率,满足过滤器反冲洗的要求,而石英砂达到同样的膨胀率,所需的冲洗强度为11.15L/(s·m²),可见沸石滤料的反冲洗效率比石英砂滤料高。

    结论粒径为1~2.12mm的沸石对游泳池水中的氨氮、悬浮物的去除效果明显优于同粒径的石英砂,且水头损失小,运行周期长,反冲洗流量小,是一种适合于游泳池水循环过滤的新型滤料。

    根据以上结论郑州鑫和环保设备有限公司建议在传统的以石英石为主要过滤材料的情况下应该有条件的调成沸石为主要过滤材料,当然成本会有所增高,考虑到成本的情况下,应为石英石的比重大于沸石所以我们可以在上层滤料选择沸石为过滤配合石英砂这样处理水质要由于全部采用石英石为主要过滤介质的水质。

     

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