摘要：對用戶而言，采用臭氧水處理系統是為了使游泳池水質達到一個較高的水平，是否能達到使用要求取決于幾個方面的因素：是否為逆流式循環、過濾系統設計是否合理、臭氧發生器是否*、臭氧發生器是否可、臭氧水處理系統的性能價格比、售后服務是否及時、收費多少、口碑如何、廠家是否有游泳池臭氧水處理經驗等。
關鍵詞：臭氧發生器

1.游泳池使用臭氧的優點

◆臭氧及其二次產物（如羥基）具有zui強的殺菌性及滅活病毒的作用，可有效防止傳染性疾病的蔓延，實驗證明，同樣濃度的臭氧殺滅細菌和病毒的效果是氯的600-3000倍。在臭氧濃度為1mgL時，糞型大腸桿菌的滅活只需要5秒，用同樣濃度的氯要達到同樣的效果需要15000秒。

◆臭氧是*的環保型綠色殺菌劑，不會對環境造成任何二次污染，而氯制劑會與水中的有機物反應生成多種氯代有機化合物，如三氯甲烷、氯仿等，這些物質均為*的致癌致突變物。當人游泳時，這些有毒物質會被人體所吸收（在水中人體每小時可吸收500毫升水）。水中的氯代有機化合物還會刺激人的眼睛及皮膚，從而引發紅眼及皮疹。

◆從水中蒸發出來的氯代有機化合物以及氯氣等有毒氣體，損害人的呼吸器官，損害人的呼吸器官，而使用臭氧則*不會產生此種問題。

◆加氯所產生的酸性物質嚴重腐蝕水處理系統及館內設備和結構如網架、暖氣等。

◆臭氧是zui強的氧化劑，可有效分解水中的腐植質，氧化水中的鐵、錳離子，分解水中散射光線的微小有機體，從而大大提高水的清澈度,使水呈現出美麗的藍色，而氯制劑則無此效果。為使水呈藍色，使用氯制劑的泳池，往往需加入銅鹽，對人極為有害。

2.臭氧的產生方式

　　一般常用兩種方法制備臭氧：紫外線輻射法和電暈放電法。紫外線發生器用于較小的水量，比較簡單和經濟，但濃度較低，不超過0.1％；產量有限，一般僅為幾克小時，效率也很低，僅適用于按摩池等小型游泳池。電暈放電法臭氧發生器的效率較高、臭氧濃度及產量也大，對于每小時循環流量在10噸以上的游泳池，應采用此類臭氧發生器。

　2.1紫外線臭氧發生器

　　小型游泳池和浴池可用紫外燈式臭氧發生器。通過用波長低于200nm的紫外線照射普通空氣產生臭氧。當足夠的紫外線能量加給氧分子，氧分子就分裂為兩個自由的單原子氧，這些單原子與其它氧分子碰撞產生臭氧分子。臭氧發生器的產率由以下幾個因素而定：紫外線的能量和波長，紫外線燈周圍的空間，溫度，濕度，以及空氣中的氧氣含量和通過發生器的空氣流的體積。

　2.2電暈放電法臭氧發生器

　　電暈放電法是將干燥的氧氣或空氣通過放電間隙，在高能電磁場下，氧氣被電離成氧原子，氧原子與氧分子碰撞形成臭氧。其產率與氧的濃度、氣體干燥度、電源頻率、介電材料的厚度、介電常數等有直接。臭氧的發生效率與氣體的干燥度成正比,與氣體中的氧濃度成正比，與電源頻率成正比,與放電間隙成反比,與介電層厚度成反比.

傳統的泳池水處理臭氧消毒法有以下特征：

◆臭氧的投加量在0.8-1.0mg1;

◆必須有較大容積的臭氧反應器，以保證臭氧與水的接觸反應時間不小于2分鐘；

◆保證臭氧與水反應后，水中剩余臭氧濃度不小于0.4mg1；

◆在進入水池前利用活性炭脫除全部剩余臭氧；

◆臭氧消毒后，投加氯消毒劑，使余氯達到0.3-0.6mg1。

在實際應用當中，上述方法存在如下問題：

◆臭氧利用率問題；傳統的泳池臭氧消毒工藝需要把剩余臭氧脫除。規范要求臭氧投加濃度在1.0mgl左右，剩余臭氧濃度大于0.4mgl，這些剩余的0.4mgl臭氧未被利用就被脫除了，等于被利用的臭氧只有0.５mgl左右，其余的臭氧被浪費掉了。而且，將臭氧脫除后，還需要再加氯作為長效消毒劑。

◆基建投資問題按傳統游泳池循環水臭氧消毒方法，臭氧與水的接觸時間在3分鐘以上,如果以zui短接觸時間2分鐘計，對于一個標準池來說（2400m3左右），水處理循環流量為400m3h，2分鐘流量為13.3m3。按照要求,活性炭濾罐的濾速為30mh,這就需要一個過濾面積為13.3 m3的活性炭濾罐,這將大大增加機房的面積,同時臭氧系統的造價會增加30%以上.
實際上，如果不脫除臭氧，這些問題有可能得到解決。因此，國內外都有許多單位對此方法進行了研究和應用。

3.影響臭氧發生器技術水平及質量的幾個主要因素：

3.1 氣源

氣體的性質（高濃度氧或空氣）及干燥度對臭氧發生器的效率及性能有著重要的影響。氣源中含有的水氣及微粒應被去除到zui少，存在于氣源中的雜質會沉積在電極表面影響放電。源氣中的水氣會導致兩個嚴重的問題。*，將會造成臭氧產量急劇下降，第二，空氣中的一小部分氮將被氧化溶解在水氣中形成硝酸對設備造成腐蝕。源氣的露點應保持在-60℃以下以防止這類事情的發生。

使用空氣作氣源時，臭氧產率隨濃度的上升快速下降，例如，當臭氧濃度為13gm3時（1.1%重量比），每度電能產生35克的臭氧，當臭氧濃度為20gm3時，每度電只能產生28克左右臭氧。如要達到50gm3的濃度，幾乎無產量。因而采用空氣作氣源時，往往采用10-20gm3左右的臭氧濃度（1-1.5％重量比）。

以下幾個原因使得采用高濃度氧氣作為氣源成為*，高濃度氧氣的生產工藝保證了氣源的純凈和低露點----可輕松達到-60℃以下。第二，高濃度氧氣大幅度提高臭氧發生器的效率和性能，例如，采用高濃度氧氣（92％）時，當臭氧濃度為50gm3時（這樣的濃度是空氣法無法達到的），一個設計優良的臭氧發生器，每度電能產生100克以上的臭氧。第三，研究表明，臭氧的溶解度符合亨利定律。這意味著臭氧的濃度越高，臭氧的溶解效率也就越高。將臭氧濃度從1%提高到4-6%，同樣的劑量可以使更多地臭氧溶解在水中而且同時相應的提高處理效果。第四，高濃度臭氧氣使得需要溶解的氣體體積減少到空氣法的15,加壓泵功耗中有空氣法臭氧的15。第五，氧氣制備系統提供的清潔環境可增加臭氧放電組件的使用壽命，并相應地減少系統的維護費用。現代一般采用分子篩變壓吸附法制取高濃度氧氣。

3.2 放電電源

臭氧由于是在高能電磁場下形成的，因而需要有外界提供相應的能量，這就是臭氧放電電源，電源頻率的提高可減少設備體積，降低放電電壓，提高系統的安全性和可性，但中高頻電源的應用需要電力半導體技術做支撐。臭氧在應用之初,使用的是工頻電源,設備體積龐大。隨著電力半導體技術的飛速發展,中高頻臭氧發生器電源的可性得到大幅度的提高，目前上*臭氧發生器廠家在大功率臭氧發生器上普遍采用了中高頻電源（大于400Hz）。在小型臭氧發生器也有采用工頻電源的。

3.3 臭氧發生筒

臭氧發生筒是臭氧發生器的核心元件之一，也是故障高發區。它影響到臭氧發生器的放電電壓、效率及可性，因而通行的標準是生產廠家對臭氧發生筒保修3年。由于臭氧發生器生產廠家的其它部件大多為外購（如控制及電器元件），因而臭氧發生筒的性能是衡量臭氧發生器生產廠商研發能力的重要標志。

3.4 控制及電器元件

一臺*的臭氧發生器應具備各種控制及保護功能，*的臭氧發生器均以PLC為控制核心，具有遠控功能，并可由主控臺對系統進行控制。可實現與循環泵、加壓泵等的聯動。具有短路保護、冷卻水過溫保護、變壓器過溫保護、機柜開關保護等各項聯鎖保護功能。各種控制及傳感元器件的性能直接影響到臭氧發生器的可性，一般來說，如果一臺臭氧發生器上的控制及電器元件選擇合理，則該部分的可性會得到保障。

◆加入氯制劑后，必然會導致水的pH值的改變，使人感到不適，因而需加入堿性或酸性物質予以中和。而臭氧是中性物質，不會產生此種問題。

◆臭氧能確保大客流量及高溫季節時水質的穩定性，高溫及客流量大時，水質往往不佳，此時，如果使用氯制劑，則需大量投加，這將帶來一系列副作用，如pH值的變化、對呼吸道及人體的刺激等；而大量投加臭氧則無此副作用。

◆使用臭氧發生器，可大大降低水處理工藝的管理及操作難度，同時臭氧發生器具有很高的安全性，而氯制劑在運輸、儲藏、使用時具有一定的危險性。

◆臭氧可分解水中的有機物且具有微絮凝作用，因而在正常客流量下，可以不用絮凝劑。

◆在一定的使用條件下，如逆流式循環、不使用活性炭濾罐，可將臭氧作為水處理*的藥劑，而不必投加氯制劑、絮凝劑、pH調節劑。
4.國產臭氧發生器的技術水平

國內已有許多臭氧發生器生產廠家，其中有些廠家在技術上沒有研發能力和測試手段；在生產上，采用質量低劣的元器件，造成系統不能正常運行；在銷售上，采用虛假的宣傳手法，例如，吹噓自己的產品是某某大學的技術，產生1公斤臭氧耗電量只有1度等等；在使用上，不能對用戶進行有效的技術指導。這些，都妨礙了國產臭氧發生器的推廣應用。

目前，國內已涌現出一些擁有自主知識產權的廠家，這些廠家擁有自已的研發隊伍，在臭氧發生器技術水平和質量上，已達到*水平，產品在許多大型游泳場館和性游泳比賽中得到了應用。

國產*臭氧發生器的技術水平及質量主要體現在以下幾個方面

◆氣源

*的臭氧發生器，應采用分子篩變壓吸附制氧技術生產高濃度氧氣作為氣源，其濃度85%，露點低于-60℃。

◆放電電源

國產*的臭氧發生器，采用高頻放電電源，與工頻相比，系統的體積減少了70%，放電電壓降低50%以上，臭氧發生效率和自控水平得到了提高。

◆臭氧發生筒

國產*的臭氧發生器，擁有自主知識產權,采用低溫等離子體放電技術，放電電壓比常規管式放電降低50%以上，臭氧濃度提高1倍以上。*工作時間達到20000小時以上，處于水平。

◆臭氧發生器的控制

與上*的臭氧發生器一樣，國產臭氧發生器也以PLC為控制核心，可由主控臺對系統進行控制，并實現了循環泵、加壓泵等的聯動。具有短路保護、冷卻水過溫保護、變壓器過溫保護、機柜開關保護等各項聯鎖保護功能。

◆臭氧發生器的效率

包括臭氧發生器的耗電量、氣體制備系統的耗電量、臭氧氣水混合系統的耗電量。在游泳池臭氧系統中，以一臺400gh的臭氧發生系統為例，采用空氣作氣源、臭氧濃度為20mg1時，系統耗電量（含臭氧發生器、氣體凈化干燥系統、加壓泵）約為40Wg O3。采用氧氣作氣源時，臭氧濃度為80mg1時，系統耗電量約為35Wg O3。

◆設備所采用的元器件

臭氧發生器的質量和性能在很大程度上取決于元器件的質量，*廠家的臭氧產品元器件已實現采購化。

5.臭氧投加量計算

臭氧投加應遵循規范要求，但應注意，無論是全流量還是分流量，當循環周期為6小時時，臭氧投加量均不應低于0.6mg1，按1.0mg1計算，否則無法得到滿意效果。

6.臭氧在游泳池中的應用方法

6.1傳統的方法

　　傳統的游泳池臭氧消毒理論認為：臭氧是一種非常強的氧化劑，有毒性，所以不允許臭氧進入游泳池內。因為臭氧的比重大于空氣，如果從水中析出，就會浮在水面上，形成一個濃度較高的臭氧層，很容易被人吸入，造成中毒。所以，在水與臭氧反應之后回到游泳池內之前，必須經過脫臭氧裝置，防止剩余的臭氧進入游泳池，在脫臭氧裝置之后，為維持長效殺菌作用，需投加氯制劑。

6.2不脫除臭氧消毒法的理論分析

國內外的分析研究表明：

◆空氣中的臭氧濃度大于0.1mg1小時能對人體呼吸器官產生刺激，在這個濃度下，對人體影響不大；池水中的臭氧濃度在0.15mg1以下時，對人體無害。

◆由于臭氧在水中和空氣中都會衰減，且半衰期較短，因此不會產生臭氧濃度的累積；

◆不脫除臭氧消毒法的部分接觸反應區域是在游泳池中，因而所投加的臭氧都能起到消毒作用；

◆通過臭氧濃度監測儀測定池水中臭氧含量并輸出信號，可以控制臭氧發生量，以保證池水中臭氧濃度不超過設防定值；

◆當采用逆流式循環時，含有臭氧的進水在５分鐘之內即可到達池子的每一點，而臭氧的半衰期為２０分鐘，當水中臭氧濃度為0.05mg1時，即可保證殺菌效果；

◆需要強指出的是，目前范圍內尚無一例死于臭氧中毒的報道，而死于氯中毒的卻高達１０萬人。毒理學實驗表明，在相同劑量下，臭氧的毒性低于氯，將毒性小、殺菌效果好的臭氧除掉而加入毒性大、殺菌效果差的氯，令人很難理解。

6.3不脫除臭氧消毒工程實例

　　以下介紹幾個我們做過的不脫除臭氧消毒法的工程實例，與大家共同探討。

*辦公廳萬壽路俱樂部游泳館

　　*辦公廳萬壽路俱樂部游泳館建于2004年，為一標準池，水量為1800m3，循環周期為６小時，每天運行時間為24小時連續循環，過濾系統采用316L不銹鋼石英砂過濾罐，過濾速度30mh,濾層深度約為1.2米。采用逆流式循環方式。消毒采用北京恒動環境技術有限公司生產的氧氣法臭氧發生器，臭氧投量為1mgL，臭氧投加采用水質監測儀進行自動控制，自使用以來，該游泳館未投加過任何化學藥劑，包括氯制劑、絮凝劑、ＰＨ值調節劑等，經衛生防疫部門的多次檢驗，各項指標*符合標準的要求，空氣清新、水質清澈，前來游泳的領導對水質深表滿意。
*辦公廳文津俱樂部游泳館

　　*辦公廳文津俱樂部游泳館建于60年代，為一標準池，水量為2400 m3，循環周期為8小時，天運行時間為早800至晚1000,過濾系統采用碳鋼罐環氧防腐處理，為國內生產，三層濾料，濾層深度約為1.2米。以前采用順流式布水方式, 后改為逆流式循環方式。消毒早期采用液氯，由于安全問題，后改為次氯酸鈉及次氯酸鈣消毒，存在許多問題，主要有：空氣中有氯味、池水對人有刺激、皮膚搔癢、池水發烏、池壁結垢嚴重，領導們反應強烈。2000年8月安裝了北京恒動環境技術有限公司生產的臭氧發生器，采用濾后投加臭氧方式，臭氧采用局部水流混合方式（約為總水流的1４），投加量為0.5－１gm3，不脫除臭氧，自從安裝臭氧發生器以來，該游泳館未投加過任何化學藥劑，包括氯制劑、絮凝劑、pH值調節劑等，該游泳館經305醫院化驗室和防疫站的檢驗，細菌指標*符合國家標準的要求，空氣清新、水質清澈、池壁結垢幾乎消失。 前來游泳的領導未再對水質提過意見。

*辦公廳官園游泳館

　　*辦公廳官園游泳館建于八十年代，40×20m，水量約為1400 m3，循環量為150-300 m3h，該游泳館是為中辦及離退休老干部服務的。運行時間為24小時不間斷,過濾系統采用碳鋼罐環氧防腐處理，為國內生產，三層濾料，濾層深度約為1.2米，以前采用順流式布水方式, 后改為逆流式循環方式。消毒早期采用液氯，后改為次氯酸鈉，原來的問題主要有：空氣中有氯味、池水對人有刺激、皮膚搔癢，游泳者對此不滿意。2000年8月安裝了北京恒動環境技術有限公司生產的臭氧發生器，采用濾后投加臭氧方式，臭氧采用局部水流混合方式（約為總水流的1４），投加量為0.5-1gm3，不脫除臭氧，自從安裝臭氧發生器以來，該游泳館未投加過任何化學藥劑，包括氯制劑、絮凝劑、pH值調節劑等，各項衛生指標*符合國家標準的要求，空氣清新、水質清澈、池水對人體無刺激。

中直管理局培訓中心游泳館

　　*辦公廳官園游泳館于2002年年初建成，為一半標池，水量約為700m3，循環量為50-100m3h，該游泳館是為中直機關服務的。運行時間為２４小時不間斷，過濾系統采用２臺Ф1200的環氧樹脂過濾罐，消毒采用了北京恒動環境技術有限公司生產的臭氧生器（臭氧產量為70克／小時），采用濾后投加臭氧方式，臭氧采用全水流混合方式，不脫除臭氧，游泳館內空氣清新、水質清澈。

國家奧林匹克體育中心英東游泳館

　　英東游泳館建于1989年，其設計標準是用來承接比賽，已圓滿完成第11屆亞運會及第21屆大運會的游泳比賽項目，并已正式列入2008年奧運比賽場館。英東游泳館除承接大型比賽外，平時主要對外開放，每天營業時間約為10小時，高峰期每天接待5000名以上的顧客。

　　水處理系統情況：該館共有四個池子，采用逆流式布水方式，一個標準比賽池（50×25×3），一個跳水池（25×25×5.5），一個訓練池（25×12.5×1.8），一個放松池，設計循環周期為7小時。過濾系統采用碳鋼罐環氧防腐處理，為國內生產，三層濾料，濾層深度約為1.2米，消毒采用臭氧加液氯。裝有3套臭氧發生器,2001年初，為舉辦第21屆世界大學生運動會游泳比賽，對水循環系統進行了大修改造，對臭氧發生器進行了更換，其中比賽池（600gh）及跳水池（400gh）的臭氧發生器為北京恒動環境技術有限公司產品，訓練池（240gh）為德國普羅名特公司產品。臭氧投加量為0.8-1.0mgl。

　　設備運行情況：夏季每天運行時間約為14小時，循環兩次，其余季節，每天運行8小時左右，循環一次，為節約成本，時間基本安排在夜間。

　　臭氧投加方式：原系統設計具有活性炭濾罐脫除臭氧工藝，本次改造后，有12水流經過活性炭罐以吸附其中的有機物，另一半水流不經過活性炭罐，直接經傍流管入池以充分利用臭氧。此方法已經過第21屆世界大學生運動會游泳比賽的檢驗，證明*可以滿足比賽要求。

國家*訓練局跳水館

　　國家*跳水館承擔著國家跳水隊訓練任務，于2003年進行大規模改建成，2004年春節前重新投入使用，該館水量為2600m3，循環周期8小時，循環流量為325m3h,每天循環時間約為12-14小時，使用一臺北京恒動環境技術有限公司制造的氧氣法臭氧生生器，臭氧產量為320gh，臭氧投加量約為１mg1，使用以來，水質湛藍清澈，池水對人眼及皮膚無刺激，國家隊隊員反映良好。

國家*訓練局跳水館（99年-2003年）

　　國家*游泳館承擔著國家游泳隊訓練任務及少兒培訓任務，建于50年代末，是一個比賽跳水兼用池（50×25×1.2-5），現僅用于游泳訓練，游泳館水處理系統在夏季時負擔較重，每天除保證國家隊訓練時，還有1000多兒童學游泳，夏季開放時間為6：30-21：00。

　　水處理系統情況：該游泳池水量為2700，循環周期為7小時。過濾系統采用2臺Φ2400mm的國產碳鋼立式過濾罐，經環氧防腐處理，濾料層深度為1000mm，過濾速度為40mh,消毒采用臭氧加液氯。99年為備戰奧運會，由北京恒動環境技術有限公司進行對整個水循環系統進行了大修改造，重做了過濾系統的防腐層，更換了濾料、閥門、水泵等。將原已癱瘓的臭氧系統進行了大修改造，電源系統、臭氧發生筒、空氣干燥部分均已更換為國產件，整個水處理系統運轉正常。臭氧投加量為0.5mgl。改造后,臭氧水不經過活性炭過濾直接入池,投加少量氯氣,余氯量為0.1-0.４ppm。水質湛藍清澈，對人眼及皮膚無刺激性，國家隊隊員反映良好。

　　設備運行情況：該游泳池建造年代久遠，為順流式布水方式，夏季每天運行時間約為16小時，其它季節為9小時，平時基本不投加絮凝劑，只在夏季高峰時投加少量絮凝劑，每年用量不到200公斤。

　　該館存在的問題：由于是順流式循環，池水無法外溢，造成水面漂浮物無法清除，同時池的四周經常產生油漬，增加了日常維護工作量。

燕山石化游泳館

　　燕山石化游泳館原為一室外游泳館，于99年改為室內游泳館，為雙標池，水量為5400m3，循環周期為10-12小時，一年四季24小時不間斷運行,為順流式循環方式。消毒早期采用液氯，由于安全問題，后改為三氯異氰尿酸鈉，存在的問題主要有：空氣中有氯味、用藥量較大、池水對人有刺激。98年安裝了北京恒動環境技術有限公司生產的臭氧發生器，由于受場地限制，采用濾前投加臭氧方式，投加量為0.4－ 0.8gm3，不脫除臭氧，自從安裝臭氧發生器以來，除夏季投加一些氯制劑之外，其它季節基本不加氯，水質化驗表明，經過臭氧處理后，余氯量在0.06ppm時，水中細菌總數各大腸菌群的數量均為0。同時室內空氣清新無氯味、水質清澈。

燕山石化東風游泳場

　　燕山石化東風游泳場為雙標池，水量為4000m3，循環周期為10小時，每年夏季24小時不間斷運行,為順流式循環方式。消毒早期采用液氯，由于安全問題，后改為三氯異氰尿酸鈉，存在的問題主要有：用藥量較大、池水對人有刺激。99年安裝了北京恒動環境技術有限公司生產的臭氧發生器，由于受場地限制，采用濾前投加臭氧方式，投加量為0.5-1gm3，不脫除臭氧，自從安裝臭氧發生器以來，夏季氯的投加量減少23以上，9月1日后不再加氯，水質清澈對人體無刺激。
幾點體會：

◆泳池應采用逆流式循環布水方式，在此情況下，含有臭氧的進水可快速與池水混合，有可能不用投加其它化學藥劑，如氯、絮凝劑、pH調節劑等，在實際運行中，逆流式布水方式帶來的其它好處只有游泳池管理者才能真正體會到，如水面漂浮物容易清除、節水節能、池子清潔工作量小等。

◆泳池水采用臭氧消毒時，不必也不應該脫除剩余臭氧，水中的剩余臭氧不會達到對人造成傷害的濃度。

◆采用逆流式循環不脫除臭氧時，如果池水能按規范進行循環，在正常客流量下，臭氧投加量在0.5mgl時，可滿足消毒需要，但設計時應考慮留出余量。

◆可采用ORP控制器對水中的臭氧濃度進行監測，當池水回水的臭氧濃度偏高（大于0.1０ppm）時，關閉臭氧發生器，可防止空氣中的臭氧濃度超標（0.1ppm）。

◆ 過濾對水質起著決定性作用，在濾料粒徑在0.45-0.8mm時，如果濾層厚度（不包括承托層厚度）能達到900mm，則臭氧投加量就可減少，否則，投加再多的臭氧也無法保證水質。
◆如果要投加氯制劑，則余氯達到0.1ppm時，即可滿足消毒需要。

6.選用臭氧發生器時應注意的一些問題

對用戶而言，采用臭氧水處理系統是為了使游泳池水質達到一個較高的水平，是否能達到使用要求取決于幾個方面的因素：是否為逆流式循環、過濾系統設計是否合理、臭氧發生器是否*、臭氧發生器是否可、臭氧水處理系統的性能價格比、售后服務是否及時、收費多少、口碑如何、廠家是否有游泳池臭氧水處理經驗等。