Tính toán ứng dụng ozone bổ sung vào nước bể bơi

1. Nguyên lý xử lý nước bể bơi bằng ozone

Hệ thống này sử dụng máy tạo ozone nguồn oxy và định lượng áp suất âm đầu phun theo yêu cầu nên có thể tránh được sự cố rò rỉ khí thường xảy ra trong thiết bị định lượng áp suất dương ozone. Về mặt cấu tạo hệ thống, nó phản ánh đầy đủ tính an toàn và hiệu quả của sản phẩm. Máy tạo ozone hoàn toàn tự động bao gồm ba phần: máy tạo oxy dành riêng cho ozone, máy tạo ozone và hệ thống nước làm mát; bộ phận truyền động và trộn bao gồm bơm tăng áp, máy phun và bình phản ứng; máy hủy diệt được sử dụng để loại bỏ bể phản ứng và ozone dư trong bộ lọc, v.v.

2. Quy trình khử trùng bằng ozone nước bể bơi

Lọc cặn ban đầu —> Bơm nước điều áp —> Bể lọc cát —> Bơm nước điều áp —>  Máy tạo ozone  (OzoneTech) được thêm qua đầu phun) —>  Bể phản ứng —>  Bể lọc carbon —>  Bộ trao đổi nhiệt —>  Quay trở lại hồ bơi.

3. Đặc điểm sử dụng ozone để khử trùng nước bể bơi

a. Ozone là chất oxy hóa rất mạnh, có thể phân hủy mùn trong nước một cách hiệu quả, oxy hóa các ion sắt và mangan trong nước, phân hủy các sinh vật nhỏ bé phát tán ánh sáng trong nước. Nó có thể cải thiện đáng kể độ trong của nước và làm cho nước có màu xanh tuyệt đẹp. Các chế phẩm clo không có tác dụng như vậy. Để làm cho nước có màu xanh, các bể bơi sử dụng chế phẩm clo thường phải bổ sung thêm đồng sunfat, chất này cực kỳ có hại cho cơ thể con người.

b. Ozone có đặc tính diệt khuẩn mạnh và vô hiệu hóa virus, có thể ngăn chặn sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm một cách hiệu quả. Các thí nghiệm đã chứng minh rằng ozone ở cùng nồng độ có hiệu quả tiêu diệt vi khuẩn và vi rút cao gấp 600-3000 lần so với clo . Khi nồng độ ozone là 1 mg/l , chỉ mất 5 giây để vô hiệu hóa phân E. coli và mất 15.000 giây để đạt được hiệu quả tương tự với cùng nồng độ clo .

c. Ozone là một loại thuốc diệt nấm xanh thân thiện với môi trường được quốc tế công nhận, không gây ô nhiễm thứ cấp cho môi trường, trong khi các chế phẩm clo sẽ phản ứng với các chất hữu cơ trong nước để tạo ra nhiều loại hợp chất hữu cơ clo hóa, như chloroform, chloroform, v.v. Những chất này được công nhận là chất gây ung thư và gây đột biến. Khi con người bơi lội, những chất độc hại này sẽ được cơ thể con người hấp thụ (cơ thể con người có thể hấp thụ 500 ml nước mỗi giờ trong nước). Các hợp chất hữu cơ clo hóa trong nước cũng có thể gây kích ứng mắt và da của con người, gây đỏ mắt và phát ban.

d. Các loại khí độc như hợp chất hữu cơ clo hóa và clo bay hơi từ nước tích tụ phía trên bể bơi và khó phân tán, gây tổn hại đến cơ quan hô hấp của con người và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Tuy nhiên, sử dụng ozone sẽ không tạo ra loại khí này. .

e. Axit hypochlorous và các dẫn xuất của nó được tạo ra bằng cách thêm clo sẽ ăn mòn nghiêm trọng hệ thống xử lý nước và các thiết bị, công trình trong bảo tàng như lưới điện, đường ống sưởi ấm, v.v.

f. Sau khi thêm chế phẩm clo, giá trị pH của nước chắc chắn sẽ thay đổi, khiến con người cảm thấy khó chịu. Vì vậy, cần bổ sung thêm chất kiềm hoặc axit để trung hòa Ozone là chất trung tính và sẽ không gây ra những vấn đề như vậy.

4. Tài liệu tham khảo thiết kế hệ thống khử trùng ozone nước bể bơi

Note: Giá trị CT là thông số thiết kế chính của hệ thống khử trùng bằng ozone

Trong đó, C tượng trưng cho nồng độ ozone, đo bằng mg/L ; T tượng trưng cho thời gian tiếp xúc, đo bằng phút ; giá trị CT của hai sản phẩm tượng trưng cho hiệu quả của quá trình khử trùng.

Ví dụ, khi nồng độ ozone là 0,4 mg/L và thời gian tiếp xúc là 4 phút thì giá trị CT bằng 1,6 . Nước bể bơi khác với nước uống:

( 1 ) Nước bể bơi được đóng và luân chuyển ít nhất 4 lần một ngày, và nước uống là dòng chảy trực tiếp;

( 2 ) Khi số lượng người bơi tăng lên, lượng chất oxy hóa cần thiết trong nước bể bơi cũng tăng lên;

( 3 ) Nhiệt độ nước bể bơi thường là 25oC ~ 40oC , trong khi nhiệt độ nước uống thường là 0,5oC ~ 25oC ;

( 4 ) Nước bể bơi cũng cần thêm clo làm chất khử trùng phụ trợ ; nước tuần hoàn được lọc rồi bổ sung ozone để khử trùng;

Do đó, việc sử dụng giá trị CT là 1,6 để xác định kích thước của hệ thống khử trùng bằng ozone trong nước bể bơi là tương đối an toàn . Ở một số khu vực, giá trị CT thấp là 0,8 được sử dụng , nồng độ ozone là 0,2mg/L ~ 0,25mg/L và thời gian tiếp xúc là 3,5 phút ~ 4 phút . Tại thời điểm này, lượng clo được thêm vào làm chất khử trùng phụ trợ có thể. được giảm 65% . Khi clo được sử dụng làm chất khử trùng chính và ozone được sử dụng làm chất khử trùng tinh chế, giá trị CT có thể nhỏ hơn 0,8 , nồng độ ozone có thể nhỏ hơn 0,5 mg/L và thời gian tiếp xúc có thể dưới 1 phút .

5. Phản ứng oxy hóa trộn ozone và nước

Thông thường, một máy phun được lắp đặt trên đường ống nhánh được sử dụng để đưa ozone vào nước. Để đảm bảo áp suất nước đầu vào của máy phun, một máy bơm đường ống được lắp đặt trên đường ống nhánh để điều áp. Hỗn hợp nước và ozone phía sau đầu phun đi vào bể phản ứng từ phía trên và được tiếp xúc hoàn toàn, sau đó nước chảy ra từ phía dưới và được nối với đường ống chính tuần hoàn nước của bể bơi. Nước trong đường ống nhánh được khử trùng dưới nồng độ ozone cao, sau đó trộn với nước trong đường ống chính để tạo ra phản ứng oxy hóa. Chu kỳ tuần hoàn nước của bể bơi thương mại là 6 giờ và lưu lượng nước trong ống dòng chảy bên là 15% đến 25% lưu lượng nước tuần hoàn chính , có thể đảm bảo rằng ozone có đủ hiệu suất truyền khối và đủ thời gian tiếp xúc trước khi vào dòng chính.

6. Cách xác định kích thước máy tạo ozone

• Công suất máy tạo ozone ( g/h ) = lưu lượng nước tuần hoàn ( m3/h ) × nồng độ liều lượng ozone ( g/m3 )

Bể phản ứng dùng để oxy hóa các chất ô nhiễm vô cơ và hữu cơ trong nước bằng ozone hòa tan và thực hiện khử trùng. Van xả ở phần trên của bể phản ứng phải được nối với thiết bị phá hủy ozone để loại bỏ ozone không hòa tan trước khi đưa vào khí quyển.

Thể tích bể phản ứng được xác định theo công thức sau:

• Thể tích bể phản ứng ( m3 ) = lưu lượng nước tuần hoàn ( m3/h ) × phần trăm nước tuần hoàn ( % ) × thời gian phản ứng ( h ).

Trong phạm vi nhiệt độ của nước bể bơi, nồng độ bão hòa của ozone hòa tan trong nước bể bơi tuân theo định luật Henry. Nồng độ ozone trong khí do máy tạo ozone tạo ra càng cao thì nồng độ bão hòa trong nước càng cao. chuyển khối lượng cân bằng nồng độ ozone hòa tan, và hiệu suất khử trùng tốt hơn. Điều này cần được xem xét khi lựa chọn máy tạo ozone.