泳池循環(huán)水凈化設(shè)備 — 全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，游泳場館及戲水娛樂場所越來越普及,對于水質(zhì)與水量的要求也愈來愈高，由于泳池水體中添加混凝劑、除藻劑和人體中尿素、油脂等污染物，使水體污染嚴(yán)重，傳統(tǒng)壓力砂缸過濾工藝已力不從心和難以為繼，運(yùn)用新技術(shù)工藝已成為泳池水質(zhì)處理所亟待解決的課題。
一、系統(tǒng)概述：
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)是一種新型重力式過濾設(shè)備，系統(tǒng)結(jié)合各類水流特性控制理論，主體設(shè)備采用UPVC材質(zhì)，自動(dòng)化流體智能控制技術(shù)，全程運(yùn)用物理過濾方法，多層過濾、自動(dòng)反沖洗、高效溶氧、氣液調(diào)控、有效去除水面懸浮物、水中有機(jī)物、重金屬離子等物質(zhì),運(yùn)行中不會(huì)產(chǎn)生或添加任何新的物質(zhì)，更不會(huì)改變水的性狀，因而是zui安全的方式。系統(tǒng)運(yùn)行可靠，設(shè)備操作和維護(hù)更加簡便。根據(jù)不同用戶的需求可設(shè)計(jì)為：單罐式、雙罐組合式、三罐組合式、四罐組合式及多罐組合式重力一體化曝氣精濾設(shè)備。
二、應(yīng)用范圍：
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)應(yīng)用范Χ包括：游泳池水處理，游泳館水處理，海水游泳館水處理，水上樂園水處理，沖浪池水處理，人工河湖水處理，魚池水處理，景觀水體凈化處理，雨水回收循環(huán)利用，工業(yè)循環(huán)水處理，污水深度處理等水處理工程。
三、設(shè)備構(gòu)造
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)包括進(jìn)水管、進(jìn)水配水槽、曝氣融氧箱、氣液分離管、布水板、過濾室、精濾層、清水箱、旋流曝氣出水槽、出水管、虹吸上升管、虹吸輔助管、抽氣管、水射器、虹吸下降管、破壞管、破壞斗和排污管，進(jìn)水配水槽與曝氣融氧箱連通，氣液分離管連通精濾室，過濾室連通清水箱，清水箱連通旋流曝氣出水槽，過濾室與虹吸上升管連通，虹吸上升管、虹吸下降管連通排污管，虹吸輔助管、抽氣管、水射器與虹吸過渡管連通，破壞管與虹吸上升管、虹吸下降管連通，破壞箱上裝有時(shí)間控制裝置，可有效地調(diào)節(jié)反沖洗的時(shí)間，使精濾層反沖洗的干凈、*，可迅速、高效地濾除水中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)，使水變的活化、鮮活的一種新型設(shè)備。
四、設(shè)備原理
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)是以自然界客觀存在的水體自凈現(xiàn)象為理論依據(jù)， 即自然界水體自凈通過地表水在太陽的作用下蒸發(fā)至天空，形成云并通過降雨會(huì)落到地面，經(jīng)過地層的多層過濾，匯聚到一起成為地下徑流，再以潔凈水體流出為人所用或匯流成河（周而復(fù)始），在這過程中，因地勢的高低變化，自然的完成一些溶氧過程（比如瀑布等），使水自身的自凈能力不斷增強(qiáng)，“流水不腐”說的就是這個(gè)道理。
根據(jù)以上原理研發(fā)出的重力一體化曝氣精濾系統(tǒng)，它的工作流程是把原水送入配水箱進(jìn)行均勻分配，然后經(jīng)過自動(dòng)嚗氣裝置，把原水進(jìn)行曝氣融氧，曝氣融氧就是把水中的有害氣體NH3、N2、CO2等從水中散發(fā)出來，然后吸入空氣中的氧氣，這個(gè)系統(tǒng)也稱（呼吸系統(tǒng)），完成后進(jìn)入精濾器，（我們的精濾器是有多層反復(fù)合濾料組成，多達(dá)七層）自上而下地過濾，如以下過濾流程示意圖。由于濾層不斷截留水體中的懸浮物，濾層的阻力逐漸增加，使得虹吸管水λ上升，當(dāng)水λ上升至設(shè)定λ置時(shí)進(jìn)入虹吸輔助管內(nèi)的抽氣裝置，由于水力作用將虹吸管內(nèi)的空氣帶走，形成負(fù)壓。當(dāng)負(fù)壓到達(dá)設(shè)計(jì)值時(shí)，便發(fā)生虹吸現(xiàn)象，此時(shí)水箱中的水形成倒流，從濾層下方自下而上的沖洗，濾料層得到“再生”，如下圖反沖洗流程示意圖。反洗污水排至下水管道，水箱中水λ下降至規(guī)定值時(shí)，虹吸作用被破壞，反洗結(jié)束，過濾器又重新開始工作。
五、工藝流程
池水經(jīng)過循環(huán)處理系統(tǒng)（即低功率循環(huán)水泵或重力自流），然后把水送入曝氣系統(tǒng)，經(jīng)過曝氣融氧后水自流到過濾系統(tǒng)，過濾完成后進(jìn)行二次曝氣融氧，完成后的水回到主水管，進(jìn)行消毒后，通過主水管自流回池內(nèi)，完成一系列的循環(huán)、曝氣融氧、復(fù)合精濾、自動(dòng)反沖洗、消毒等程序。
六、消毒方法
在有條件的情況下，可采用紫外線或臭氧消毒方法，采用紫外線或臭氧消毒時(shí)還應(yīng)輔以氯消毒。若采用重力式投加方式，投加在循環(huán)水泵的吸水管上。
七、技術(shù)參數(shù)
| 設(shè)備型號 | 主體設(shè)備處主 處理水量 | 循環(huán)水泵技術(shù)參數(shù) | 泵數(shù) | 占地 面積 | 機(jī)房凈重 設(shè)備凈高 | 進(jìn)回水管徑 | 排污直徑 |
| KN-I | 12～20 m3/h | N=1.1kw,H=8.4m,Q=27 m3/h | 1 | 3㎡ | 3.5m | 75～100 | 110 |
| KN-II | 20～35 m3/h | N=2.2kw,H=8.4m,Q=53 m3/h | 1 | 6㎡ | 4.5～5.0m | 100～150 | 200 |
| KN-III | 35～60 m3/h | N=3kw,H=6.3m,Q=87 m3/h | 1 | 8㎡ | 4.5～5.0m | 150～200 | 200 |
| KN-IV | 60～100 m3/h | N=4kw,H=7m,Q=120 m3/h | 1 | 10㎡ | 4.5～5.0m | 200～250 | 250 |
| KN-V | 100～150 m3/h | N=4kw,H=6.3m,Q=87 m3/h | 2 | 12㎡ | 4.5～5.0m | 200～250 | 300 |
| KN-VI | 150～220 m3/h | N=4kw,H=7m,Q=120 m3/h | 2 | 15㎡ | 4.5～5.0m | 200～300 | 300 |
| KN-VII | 220～330 m3/h | N=4kw,H=8m,Q=100 m3/h | 3 | 20㎡ | 4.5～5.0m | 250～350 | 400 |
| KN-VIII | 330～450 m3/h | N=4kw,H=8m,Q=100 m3/h | 4 | 24㎡ | 4.5～5.0m | 250～400 | 400 |
| KN-IX | 450～550 m3/h | N=4kw,H=7m,Q=120 m3/h | 4 | 28㎡ | 4.5～5.0m | 300～500 | 500 |
| KN- X | 550～640 m3/h | N=4kw,H=7m,Q=120 m3/h | 5 | 35㎡ | 5～5.5m | 350～500 | 500 |
| KN-XI | 600～720 m3/h | N=15kw,H=8.5m,Q=336 m3/h | 2 | 40㎡ | 5～5.5m | 400～500 | 600 |
| KN-XII | 700～820 m3/h | N=18.5kw,H=8.5m,Q=430 m3/h | 2 | 45㎡ | 5.5～6m | 400～600 | 600 |
| KN-XIII | 800～980 m3/h | N=15kw,H=8.5m,Q=336 m3/h | 3 | 49㎡ | 5.5～6m | 400～600 | 700 |
1、使用環(huán)境寬松：外形尺寸小，不易受環(huán)境限制，便于新建和改擴(kuò)建。
2、模塊化設(shè)計(jì)：可根據(jù)人流量、水質(zhì)、循環(huán)周期等需求，靈活設(shè)置和調(diào)整濾機(jī)的數(shù)量。
3、占地面積?。合喈?dāng)于將絮凝、澄清、過濾功能集中一體，體積相對普通過濾系統(tǒng)縮小70%。
4、過濾精度高，出水水質(zhì)穩(wěn)定：*的逆流式過濾技術(shù)，水中懸浮物去除率達(dá)98%以上，水質(zhì)達(dá)到高品質(zhì)；能有效解決泳池超人流量等水質(zhì)難題。
5、電量?。簾o壓設(shè)計(jì)，*的小阻力布水系統(tǒng)，節(jié)電70～80%，有效降低運(yùn)行費(fèi)用。
6、無化學(xué)污染：泳池不用投加混凝劑、助凝劑、除藻劑等化學(xué)藥劑輔助凈化，對人體健康無潛在威脅。
7、有效去除人體污染物：能有效去除尿素、油脂等人體污染物，泳池中總?cè)芙夤腆w*超標(biāo)，有效避免水體溶解物對人體健康形成潛在威脅，避免大量換水，節(jié)水90%，節(jié)熱能90%。
8、運(yùn)行費(fèi)用低廉：僅為常規(guī)費(fèi)用的1/3～1/4。
9、投資成本回收期短：一般情況僅為1～2年。
10、智能型工作、節(jié)省人力：易管理、易操作、易維護(hù)。
11、使用壽命長：全UPVC（或PP）材質(zhì)，無腐蝕，壽命長達(dá)40年以上。
九、主要功能
1、曝氣溶氧消除有機(jī)污染物
水體通過循環(huán)泵進(jìn)入水處理設(shè)備進(jìn)行充分曝氣溶氧，通過氣水混合，可增強(qiáng)池水中污染物的氧化效果，從而有利于下一步過濾介質(zhì)的有效截污。水體在一次水處理過程中都是經(jīng)過2次曝氣。增加水中的溶解氧含量，可以有效氧化、分解水體中油脂、尿素等有機(jī)污染物,處理后水中的溶解氧保持著飽和狀態(tài)，使水始終鮮化、活化。
2、精濾降濁度
在過濾的過程中，主要是截留和吸附作用。設(shè)備采用的是不同礦料由大至小組成多層復(fù)合反濾層，大幅度增強(qiáng)了截留過濾效果，同時(shí)過濾介質(zhì)表面形成一層薄薄的生物膜，可進(jìn)一步吸附水中的有機(jī)物和無機(jī)物。過濾介質(zhì)zui小顆粒直徑為0.15毫米，截污能力*，出水水質(zhì)十分優(yōu)異。
3、除去氮磷、阻止藻類生長
水體中氮和磷的增多使得藻類等生物獲得豐富的營養(yǎng)而大量繁殖，形成水體的富營養(yǎng)化。通過氣水混合，水體產(chǎn)生泡沫，泡沫是有氮、磷和油脂類等有機(jī)物組成。水處理設(shè)備中當(dāng)夾雜著泡沫的原水來到過濾層上時(shí)，泡沫浮在水面上，不能通過濾層，當(dāng)泡沫積多時(shí)通過管道溢走，或者當(dāng)反沖洗時(shí)，泡沫隨著一塊被沖走。由此不斷循環(huán)處理，逐步去除水中的氮、磷等造成水體富營養(yǎng)化元素。
4、運(yùn)行和反沖洗全自動(dòng)化
反沖洗*自行根據(jù)過濾器中濾層工作狀況來判斷是否實(shí)施反沖，而非傳統(tǒng)工藝定期反沖的不科學(xué)做法。由于濾層不斷截留進(jìn)水中的懸浮物，濾層堵塞，水λ上升，發(fā)生虹吸現(xiàn)象，此時(shí)濾層進(jìn)行強(qiáng)力反沖洗。濾層沖洗干凈后，反沖洗結(jié)束。沖洗中，不影響設(shè)備工作。整套系統(tǒng)，不需專職人員管理，兼職即可，只要按動(dòng)水泵啟動(dòng)按鈕就可以啟動(dòng)系統(tǒng)，關(guān)閉系統(tǒng)只需斷開水泵按鈕。
5、“免疫“功能
水中的藻類在光合作用下，繁殖迅速。藻類的繁殖和死亡造成水體黑臭。需要不斷地進(jìn)行除藻，經(jīng)過處理的水體，藻類可以去除，但之后又會(huì)大量繁殖。 除藻方法有機(jī)械法、化學(xué)法和生物法。我們*使用氯除藻，一是我們的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加氯除藻方法簡單實(shí)用，我們做過的湖水處理均采用加氯除藻，效果很好；二是相對其他傳統(tǒng)方法除藻，加氯除藻，成本較低，容易控制。同時(shí)加氯除藻，以氧化水中的有機(jī)物，殺滅藻類。這是一種較為簡單的能快速殺藻的方法，在國內(nèi)水廠使用較多，能夠有效地殺滅藻類，抑制藻類產(chǎn)生和繁殖。 通過滅藻系統(tǒng)將氯的各種制劑投加在水中，初始量不0.3mg/L，末端量經(jīng)過1天衰減之后不小于0.05mg/L，既遏制了湖中細(xì)菌、胞子、藻類的生長，又殺死了病菌和病毒，保護(hù)水生植物和魚類的健康繁衍成長。
十、設(shè)備對比
1、過濾精度對比
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)采用多層天然反復(fù)合濾料，zui小顆粒0.25微米能濾除大腸桿菌，藻類和0.25微米以上的固體懸浮物，過濾后的水濁度小于0.04NTU，濾后水透光效果良好。
相比傳統(tǒng)的砂缸過濾，過濾精度比砂缸高5～10倍，濁度為砂缸的1/20至1/50。
2、設(shè)備占地面積對比
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)是由模塊式組合而成，系統(tǒng)安裝集中，節(jié)省占地空間，機(jī)房占地面積小，是傳統(tǒng)式砂缸的四分之一，節(jié)省機(jī)房一次性土建投資。
而傳統(tǒng)式砂缸都是分散式安裝，安裝復(fù)雜，占地面積大。
3、使用壽命長對比
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)全部采用UPVC材質(zhì)，具有防腐蝕功效，使用壽命可達(dá)40年以上。
而傳統(tǒng)式過濾砂缸采用碳鋼和不銹鋼，都不耐腐蝕，因?yàn)橛斡境氐乃畤鴺?biāo)有0.4～0.6mg/L的含氯量，所以傳統(tǒng)式過濾砂缸是不耐腐蝕的，使用壽命8-10年就不行了。
4、運(yùn)行費(fèi)用對比
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)采用重力式無壓過濾，采用的水泵揚(yáng)程低，功率小，是傳統(tǒng)式過濾砂缸的1/3～1/4。
而傳統(tǒng)式過濾砂缸采用壓力式過濾，采用水泵的揚(yáng)成高，功率大。
5、凈化后水質(zhì)對比
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)具有曝氣溶氧功能，是水中的溶解氧達(dá)到飽和狀態(tài)，水質(zhì)達(dá)到活化和活鮮的效果。
傳統(tǒng)式過濾砂缸不具備這樣的功能。
6、操作安全簡單對比
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)具有曝氣溶氧功能，再加上過濾層密度小，不需要投加絮凝劑、助凝劑和滅藻劑，對池水PH值無影響，不會(huì)對水質(zhì)產(chǎn)生二次污染，減少配套設(shè)備和藥物濃度，不傷害游泳者皮膚和ë發(fā)。系統(tǒng)無閥門，全自動(dòng)工作，無需人工操作，節(jié)省人力。
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)與壓力砂缸過濾系統(tǒng)基本技術(shù)性能對比表：
| 技術(shù)性能指標(biāo) | 水力全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī) | 壓力砂缸過濾系統(tǒng) |
| 過濾介質(zhì) | 多層天然復(fù)合濾料 | 單層石英砂 |
| 過濾出水濁度 | ＜0.4NTU | 3～5NTU |
| 控制方式 | 水力全自動(dòng) | 手動(dòng)或電動(dòng) |
| 系統(tǒng)材質(zhì) | UPVC環(huán)保材質(zhì) | 金屬 |
| 水中溶解氧含量 | 高 | 低 |
| 反洗方式、時(shí)間 | 虹吸自動(dòng)反沖洗、時(shí)間3分鐘 | 手動(dòng)或電動(dòng)、時(shí)間5～10分鐘 |
| 設(shè)備占地面積 | 小 | 大 |
水質(zhì)*符合或優(yōu)于《游泳池和水上樂園用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB l2941-91），水中溶解氧達(dá)到8.8mg/L。泳池水不排放，不換水，一直用下去。泳池水清澈、透亮、無色、無異ζ，水面泛藍(lán)波，清澈見底，無菌無藻。泳池水含氧、溶氧、活化、良性循環(huán)。
十二、工況配置
全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)分為三種系統(tǒng)工況：一、機(jī)前泵運(yùn)行；二、機(jī)后泵運(yùn)行；三、機(jī)前機(jī)后泵運(yùn)行；
當(dāng)所處理的水池水面與設(shè)備機(jī)房地面相平或設(shè)備機(jī)房地面低于水池水面的距離不大于1.2米時(shí)，稱為“機(jī)前泵”系統(tǒng)。簡單流程：主循環(huán)水泵由水池回水口吸水，將待處理的水提升送入重力節(jié)能過濾器，經(jīng)曝氣溶氧、過濾后，清水依靠自重循環(huán)流回水池內(nèi)。此系統(tǒng)控制簡單，節(jié)能效果。
當(dāng)所處理的水池水面高于設(shè)備機(jī)房地面的距離不小于5米時(shí)，稱為“機(jī)后泵”系統(tǒng)。簡單流程：待處理的池水由循環(huán)回水口自流回水力全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)內(nèi)，經(jīng)曝氣溶氧、過濾后，再通過主循環(huán)水泵壓力循環(huán)送回池內(nèi)。此系統(tǒng)應(yīng)用面廣，不占地上空間，節(jié)能效果較機(jī)前泵系統(tǒng)略差。
當(dāng)所處理的水池水面高于設(shè)備機(jī)房地面的距離小于5米，且又大于l.2米，此情況下，待處理的池水既不能順暢的自流回水力全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)，而且處理后的清水也不能自流回池內(nèi)。在水力全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)前后各設(shè)置一組循環(huán)水泵，前一組循環(huán)水泵由池內(nèi)吸水，將待處理的池水提升送入水力全自動(dòng)高效曝氣精濾機(jī)，經(jīng)曝氣溶氧、過濾后，再由后一組循環(huán)水泵將清水壓力循環(huán)送回池內(nèi)。這種系統(tǒng)稱為“機(jī)前機(jī)后泵”系統(tǒng)。
十三、偱環(huán)周期
1、循環(huán)周期的確定： 循環(huán)周期按“游泳池設(shè)計(jì)規(guī)范”中規(guī)定的“6～8小時(shí)”確定，其具體值由預(yù)期在一個(gè)循環(huán)周期游泳池所接納的人數(shù)確定，正常一個(gè)循環(huán)周期泳池所能接納的人數(shù)上*采用6小時(shí)，否則一般按8小時(shí)為一個(gè)循環(huán)周期計(jì)算。
2、循環(huán)水量的確定：一般按水處理設(shè)備全天24小時(shí)運(yùn)行計(jì)算：所需選用的設(shè)備的循環(huán)水量=泳池水容積/循環(huán)周期。
3、水泵的選擇：
1） 水泵的水量與循環(huán)水量相當(dāng)（機(jī)前泵系統(tǒng)）。
2） 水泵的揚(yáng)程：a、為水泵到設(shè)備之間連接管•沿程損失加上水泵軸心到設(shè)備zui高處的高度再加上500～600mm的保護(hù)水頭。 b、機(jī)后泵系統(tǒng)的水泵揚(yáng)程為，水泵到游泳池之間的管•的沿程損失加上水泵泵軸到泳池水而的高差再加上500～600mm的保護(hù)水頭。
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