一、泳池水處理技術(shù)發(fā)展歷史與現(xiàn)狀
我國游泳運動發(fā)展得較晚,，泳池的建設(shè)規(guī)模較小,，臭氧技術(shù)應(yīng)用不多,。近期,，一些舉行正式或國際比賽的泳池 已按國家規(guī)定或規(guī)范設(shè)置臭氧處理裝置,。此外,，一些公眾性泳池,、高檔賓館、小區(qū)的泳池也都提出了采用臭氧技術(shù)的要求,。人們對于個人衛(wèi)生的保護(hù)意識在2003年“非典”,、2004年“禽流感”危害中得到了進(jìn)一步加強，我國泳池水處理技術(shù)得到加速發(fā)展,。
二,、國內(nèi)游泳池設(shè)計規(guī)范簡介
1、游泳池水質(zhì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：
池水溫度℃ 22～26
PH值 6.5～8.5
渾濁度/度 ≤5
尿素/mg/L ≤3.5
余氧/mg /L 游離性0.4～0.6
細(xì)菌總數(shù)/（個/L） ≤1000
大腸桿菌/（個/L） ≤18
耗氧量/mg ≤6
有毒物質(zhì) 達(dá)到地面水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
2,、游泳池的循環(huán)水量
游泳池的循環(huán)水量按下式計算：Q=aV/T
公式中,，Q——池水的循環(huán)流量，
a——管道和過濾設(shè)備水容積附加系數(shù),，一般為1.1～1.2,，取1.1，
V——游泳池的水容積,，
T——游泳池水的循環(huán)周期,，按表規(guī)定選取。
3,、游泳池水循環(huán)周期
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序號
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游泳池類別
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循環(huán)周期t/h
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1
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比賽池、訓(xùn)練池
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6～10
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2
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跳水池,、私用游泳池
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8～12
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3
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公共池
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6～8
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4
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跳水游泳合用池
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8～10
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5
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兒童池
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4～6
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6
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幼兒戲水池
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1～2
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4,、游泳池循環(huán)水處理工藝流程
5、游泳池循環(huán)水處理系統(tǒng)主要設(shè)備
①毛發(fā)聚集器：收集游泳池水中的毛發(fā),，裝于循環(huán)水泵前端
②循環(huán)水泵
③回水箱
④高速過濾器：水質(zhì)凈化,，通常采用接觸凝聚和深層過濾，出水濁度可≤1NTU
⑤絮凝加藥裝置：添加絮凝劑
⑥換熱器：用于池水的加熱
⑦臭氧發(fā)生器：池水消毒
三,、臭氧替代氯劑消毒的好處
1,、臭氧具有極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(xì)菌和病毒的效果是氯的600-3000倍,。在臭氧濃度為1mg/L時，糞型大腸桿菌的滅活只需要5秒,，用同樣濃度的氯要達(dá)到同樣的效果需要15000秒,。某些病原菌，例如病毒,、阿米巴變形蟲,、囊胞等，它們能抵抗氯劑,，但卻不能抵御臭氧而被臭氧殺死,。
2、臭氧是國際公認(rèn)的環(huán)保型綠色殺菌劑,，不會對環(huán)境造成任何二次污染,，而氯制劑會與水中的有機(jī)物反應(yīng)生成多種氯化有機(jī)化合物，如三氯甲烷,、氯仿等,，這些物質(zhì)均為公認(rèn)的致癌突變物。當(dāng)人游泳,、沐浴時,，這些有毒物質(zhì)會被人體所吸收（在水中人體每小時可吸收500ml水）。水中的氯代有機(jī)化合物還會刺激人的眼睛及皮膚,，從而引發(fā)紅眼及皮疹,。
3、從水中蒸發(fā)出來的氯代化合物以及氯氣等有毒氣體,，聚集在泳池上方不易散去,，損害人的呼吸器官，嚴(yán)重影響人們的身體健康,，而使用臭氧則不會產(chǎn)生此問題,。
4、臭氧是強氧化劑,，可有效分解水中的腐殖質(zhì),，氧化水中的鐵、錳離子,，分解水中散射光線的微小有機(jī)體,，從而大大提高水的清澈度，使水呈現(xiàn)出美麗的藍(lán)色,，而氯制劑則無此效果,。為使水呈藍(lán)色,，使用氯制劑的泳池，往往需加入硫酸銅鹽,，對人體極為有害,。臭氧還能防止造成泳池室內(nèi)特殊臭味的化合物在水中的積累，包括泳者排泄物與氯反應(yīng)生成的含氯有機(jī)物的積累,，這些化合物有一氯胺,、二氯胺、三氯胺,、THM,、氯化肌酸、氯尿等,，他們中有不少本身具有色澤或臭味,，并都屬THM的前驅(qū)物。臭氧實際上是在不斷的阻斷這些前驅(qū)物的生成,，使游泳池水質(zhì)清澈,，空氣新鮮，眼瞼,、鼻膜不受刺激,。當(dāng)然，其中尤為重要的是水中THM大幅度下降,，給人們創(chuàng)造了最好的健身條件,。
5、使用臭氧發(fā)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(fā)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。
6,、臭氧可分解水中的有機(jī)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,。臭氧可協(xié)助砂濾去除金屬鹽類及有機(jī)物，這是由于有機(jī)物在氧化過程中極易成為多極化合物,，并能與多價金屬陽離子，如鈣,、鎂,、鐵,、鋁等，結(jié)合成絡(luò)合物,，并成為微絮凝態(tài)而被砂濾去除,。臭氧能使綠色池水變成藍(lán)色、閃爍,、清澈的水體而受到人們的歡迎,。
7、在一定的使用條件下（如逆流式,、不使用活性炭濾罐）,，不必投加氯制劑、絮凝劑,、PH調(diào)節(jié)劑,，可將臭氧作為水處理唯一的藥劑。
四,、游泳池水臭氧消毒系統(tǒng)設(shè)計
1．全流量臭氧消毒系統(tǒng)：是全部循環(huán)流量都與投加的臭氧充分混合,，接觸反應(yīng)。既保證消毒效果,，有能保證池水水質(zhì),。但這種方式設(shè)備多（除過濾器外，還有混合器,，反應(yīng)罐及殘余臭氧吸附過濾器等）,，投加大，效果佳,，適合世界級和國家級及大型泳池采用,。
特點：游泳池全部循環(huán)水量，經(jīng)過沙濾后,，注入0.8-1.0mg/L的o3經(jīng)過反應(yīng)罐進(jìn)行不少于2分鐘的接觸反應(yīng),，再進(jìn)入活性碳對殘余臭氧和其它雜質(zhì)、異味進(jìn)行過濾吸附,，然后回流到游泳池,。
2．分流量臭氧消毒系統(tǒng)：是僅對15-25%的循環(huán)量投加臭氧進(jìn)行消毒，然后再對未投加臭氧的主流循環(huán)水量混合,，進(jìn)行稀釋并利用分流消毒水中剩余臭氧繼續(xù)進(jìn)行消毒,，這種消毒方式減少了反應(yīng)罐的體積，取消了殘余臭氧吸附過濾器,，從而減少了占地面積,，降低了投資，減少了運行成本,，有能保證消毒殺菌效果,，這種消毒方式增加設(shè)備不多,，且體積較小，最適宜用于原有泳池的改造及小型泳池的使用,。
特點：通常用裝在旁流管上的射流器把臭氧混入水中,，為了保證射流器的進(jìn)水壓力，在旁流管道上安裝管道增壓泵,。射流器后的水和臭氧混合液從上側(cè)進(jìn)入反應(yīng)罐充分接觸后從下側(cè)出水與泳池循環(huán)水主管道相接,。旁流管中的水在臭氧濃度下消毒后在和主管中的水混合并產(chǎn)生氧化反應(yīng)。
五,、泳池水處理工藝流程
根據(jù)商業(yè)游泳池50年來的運行經(jīng)驗,，用臭氧作為主要消毒劑時CT值采用1.6來確定臭氧系統(tǒng)的大小。CT值是臭氧消毒系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù),，其中C代表臭氧濃度,，以mg/L計；T代表接觸時間,，以min計,；兩者的積CT值表示消毒過程的有效性。例如臭氧濃度為0.4mg/L,，接觸時間為4min 時的CT值等于1.6,。水溫越高，反應(yīng)時間越短,，所需的CT值越低,。
美國環(huán)保局(EPA)和職業(yè)安全衛(wèi)生管理局(OSHA)根據(jù)試驗結(jié)果，發(fā)表了飲用水的臭氧消毒系統(tǒng)的CT值為1.6,。歐洲國家和加拿大政府頒布的游泳池水標(biāo)準(zhǔn)中CT值也采用1.6,。有些地區(qū)采用低的CT值0.8，臭氧濃度為0.2mg/L～0.25mg/L,，接觸時間為3.5min～4min,，此時作為輔助消毒的加氯量可減少65%。當(dāng)氯作為主要消毒劑而臭氧作為精處理消毒劑時,，CT 值可小于0.8,，臭氧濃度小于0.5mg/L，接觸時間小于1min,。
由于旁流水流回主管后至少被稀釋4倍,，系統(tǒng)中剩余臭氧濃度任何時候都不會超過0.1mg/ L，僅有極少量臭氧流到游泳池中或放出剩余臭氧,，符合OSHA規(guī)定室內(nèi)游泳池水面上剩余臭氧濃度為0.1mg/L的要求,。為了保證安全，在游泳池和水處理設(shè)備間應(yīng)安裝臭氧監(jiān)測儀,。
按下式確定臭氧發(fā)生器的大?。撼粞醢l(fā)生器產(chǎn)量(g/h)=循環(huán)水流量(m3/h)×臭氧投加濃度(g/m3),。例如容積為380m3的游泳池，臭氧投加量為0.4mg/L(g/m3),，游泳池水循環(huán)周期采用6h，循環(huán)水流量為380/6 ≈63m3/h,，則臭氧發(fā)生器的最小產(chǎn)量應(yīng)為63×0.4=25.2g/h,。
反應(yīng)罐用來使水中無機(jī)和有機(jī)污染物被溶解的臭氧氧化并進(jìn)行消毒殺菌，因此設(shè)計反應(yīng)罐時應(yīng)消除水的短路,，保證水在罐內(nèi)有一定的停留時間,。為了使臭氧在水中的溶解度高，含臭氧的水從反應(yīng)罐上側(cè)進(jìn)罐,，下側(cè)出水,。反應(yīng)罐上部的排氣閥應(yīng)與臭氧破壞裝置連接使在進(jìn)入大氣前除去未溶解的臭氧。反應(yīng)罐的容積按下式確定：反應(yīng)罐容積(m3)=循環(huán)水流量(m3/h)×旁流水百分比(%)×反應(yīng)時間(h),。例如380m3 游泳池池水循環(huán)周期采用6h,，循環(huán)水流量為63m3/h，旁流水流量為循環(huán)水流量的25%,，接觸時間4min,，則反應(yīng)罐最小容積為63×0.25×0.067=1.05m3。
在游泳池水溫度范圍內(nèi),，池水中溶解的飽和濃度遵循亨利定律,，臭氧發(fā)生器產(chǎn)氣中臭氧濃度越高，水中飽和濃度也越高,，溶解臭氧的傳質(zhì)平衡濃度也越高,，消毒性能越好。在選擇臭氧發(fā)生器時應(yīng)考慮到這一點,。
六,、泳池水臭氧消毒設(shè)備選型指南
標(biāo)準(zhǔn)泳池大小長50米，寬25米,，平均水深為1.5-1.8米,，泳池水量為1875-2250立方米。水的循環(huán)次數(shù)為6-8小時循環(huán)一遍,，循環(huán)水量為：234-375立方米/h,。臭氧投加量為0.5-1mg/L，如果配套氯使用,，臭氧投加量可參照0.5mg/L,。根據(jù)北京山美水美環(huán)保高科技有限公司臭氧發(fā)生器選型，臭氧發(fā)生器選擇240g/h即可,，即：CF-YG240.
混合方式選擇：將臭氧混合到水中,，根據(jù)臭氧氣和水的混合比為1:5(北京山美水美環(huán)保公司泳池專用臭氧發(fā)生器,，采用內(nèi)置臭氧專用制氧機(jī)，每20g/h臭氧,，氧氣流量為0.3立方米/h),，CF-YG240臭氧發(fā)生器的氣體流量為：3.6 立方米/h，根據(jù)氣水混合比可選擇大于18T/h的增壓泵和水射器（水射器的進(jìn)口端要求壓力大于3公斤,，選擇增壓泵時,，增壓泵的壓力要大于3公斤）。即增合泵為：CDLF16,；水射器為：ZSL(F)-1-20,。從主流循環(huán)管道上取旁流水量為大于18T/h的水量混合上臭氧再進(jìn)入水氣分離罐，即臭氧反應(yīng)罐,，傳統(tǒng)臭氧反應(yīng)罐參照反應(yīng)4分鐘,，水中臭氧濃度要達(dá)到0.4mg/L，即CT值要達(dá)到1.6,。北京山美水美環(huán)保高科技公司采用高混合效率,，使水中臭氧濃度高于0.4mg/L，臭氧和水的反應(yīng)時間大大縮短,，標(biāo)準(zhǔn)配置臭氧反應(yīng)罐100L即可,。以上臭氧選型也適用于非標(biāo)泳池選型。
七,、泳池水處理系統(tǒng)性能特點
北京山美水美®環(huán)保公司根據(jù)臭氧行業(yè)需求,，在中國第一家推出YG系列高濃度臭氧制氧一體機(jī)。該機(jī)主要包括三大部分：臭氧專用制氧機(jī),、高效臭氧發(fā)生器和臭氧內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng),。YG系列臭氧機(jī)是北京中關(guān)村科技園區(qū)高科技產(chǎn)品，是北京山美水美環(huán)保公司自主研發(fā),，具有自主產(chǎn)權(quán)的高濃度臭氧機(jī),。
內(nèi)置臭氧專用制氧機(jī)：采用納米分子篩技術(shù)，利用空氣作為原料,，通過分子塔生成高濃度氧氣．氧氣濃度在90%以上,。
內(nèi)置制氧機(jī)是在普通醫(yī)療家用制氧機(jī)基礎(chǔ)上，根據(jù)臭氧行業(yè)特點,，開發(fā)的臭氧專用制氧設(shè)備,。采用了適合臭氧環(huán)境的耐腐蝕材料。增加了多級除濕裝置,，適合臭氧高濕度環(huán)境,。設(shè)備發(fā)熱件和壓縮空氣經(jīng)過深度冷卻，設(shè)備溫升低，適合連續(xù)穩(wěn)定運行,。整個設(shè)備耐腐蝕,，耐潮濕，溫升低,，可連續(xù)24小時穩(wěn)定運行,。是臭氧發(fā)生器氧氣源第三代產(chǎn)品。
臭氧發(fā)生器：內(nèi)芯采用第五代介電常數(shù)達(dá)80-85的特殊工藝復(fù)合陶瓷制造,。設(shè)備體積小,，濃度高。代表臭氧行業(yè)最新技術(shù),。管式臭氧發(fā)生器，設(shè)備性能穩(wěn)定,、使用壽命長,、操作靈活簡單。臭氧發(fā)生器內(nèi)部采用特種材料,，同等條件下產(chǎn)率是普通玻璃和石英玻璃的3倍,，而體積只有石英玻璃管體積的三分之一。壽命為半永久性,，端頭防火,，阻燃，耐腐蝕,。臭氧出口濃度高,，可達(dá)60mg/L以上。
臭氧內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng)：臭氧發(fā)生器冷卻采用了第三代內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng),。臭氧冷卻是臭氧穩(wěn)定工作的核心,，一般包括水冷和風(fēng)冷。而水冷效果遠(yuǎn)比風(fēng)冷效果好,。水冷包括第一代開放式水冷系統(tǒng)和第二代外循環(huán)水冷系統(tǒng),。開放水冷系統(tǒng)缺點是水資源浪費嚴(yán)重，長期工作會在臭氧發(fā)生管壁上結(jié)垢,，影響水冷卻效果,，從而影響臭氧產(chǎn)量。外接管路多,，也影響美觀,。外循環(huán)水冷系統(tǒng)可以節(jié)約水資源，但一般體積非常龐大,，水冷功耗大,，占空間。YG系列臭氧制氧一體機(jī)采用最先進(jìn)的深冷技術(shù)，冷卻效率是傳統(tǒng)的3-5倍,。而功耗只有傳統(tǒng)外循環(huán)水冷系統(tǒng)的五分之一,。外循環(huán)水冷一般溫升會增加15-20度，而采用內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng)溫升只增加3-5度,。因而內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng)冷卻效率高,，功耗低，體積小,，內(nèi)置到設(shè)備內(nèi),，整機(jī)美觀，不需要到現(xiàn)場安裝水冷系統(tǒng),。
常用型號：YG5,，YG10，YG20,，YG40,，YG60。
YG80,，YG120,，YG160，YG200,，YG250,，YG500。
型號含義：Y氧氣源G管式臭氧發(fā)生器250克/小時,，用YG250表示,。
（一）、YG系列臭氧制氧一體機(jī)特點
1. 臭氧出口濃度高：臭氧出口濃度可達(dá)60mg/L以上,。最高可達(dá)110mg/L,。因為內(nèi)置濃度高達(dá)90%以上的制氧機(jī)，同時采用了介電常數(shù)高達(dá)80-90的高介電復(fù)合陶瓷,，因而臭氧出口濃度高,。而玻璃臭氧管氧氣源只有10-15mg/L,玻璃臭氧管空氣源只有2-5mg/L.
2.不含氮化物等雜質(zhì)：采用臭氧專用制氧機(jī)，臭氧純度高,，臭氧不含雜質(zhì),，臭氧氣體中基本不含氮化物。
3．耐腐蝕,，適合臭氧環(huán)境,。和普通制氧機(jī)、醫(yī)用制氧機(jī)相比,，采用了很多耐臭氧腐蝕材料,，能在臭氧環(huán)境下長期使用,。
4.溫升低，適合連續(xù)穩(wěn)定運行,。內(nèi)置制氧機(jī)用了空氣深冷技術(shù)和深度散熱技術(shù),，保證了制氧機(jī)溫升低，內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng)保證了臭氧發(fā)生器溫升很低,。整個設(shè)備溫升只有3-5℃,，保證了系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定運行?？?4小時連續(xù)工作
5.臭氧產(chǎn)量穩(wěn)定,。內(nèi)循環(huán)水冷系統(tǒng)保證了臭氧發(fā)生時發(fā)熱能迅速帶走，因而臭氧產(chǎn)量穩(wěn)定,。內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)采用防凍冷卻液,，因而長期運行也不會結(jié)垢，在零度以下環(huán)境也能正常工作,。出廠前每臺臭氧機(jī)均通過臭氧檢測儀檢測,。
6.耐潮濕，適合潮濕環(huán)境,。內(nèi)置制氧機(jī)相比，采用了三級除濕措施,。包括第一級深冷自動排水,，第二級除濕分子篩，第三級制氧分子篩除濕,。前兩級除濕保護(hù)了制氧分子篩,，延長了制氧分子篩壽命，適應(yīng)環(huán)境潮濕場合,。
7.不銹鋼外殼,，或噴塑外殼。整機(jī)采用不銹鋼外殼或噴外殼,，易擦洗,，耐臭氧。不銹鋼外殼適合潮濕環(huán)境,，噴塑外殼適合相對干燥環(huán)境,。
8.系統(tǒng)集成，免維護(hù),。制氧機(jī)內(nèi)部采用了免維護(hù)的無油壓縮機(jī),。不需要經(jīng)常維護(hù)。水冷系統(tǒng)才用封閉循環(huán),，減少了維護(hù)工作,。
9.以空氣為原料，臭氧氣體成本低。制氧機(jī)以空氣為原料,，物理方法制氧,，日常沒有消耗材料。和氧氣瓶相比,，氧氣成本非常低,。
10.體積小，噪音低,，產(chǎn)量穩(wěn)定,。設(shè)備體積和同產(chǎn)量分體式制氧系統(tǒng)相比，體積只有分體系統(tǒng)體積三分之一,。而分體系統(tǒng)噪音一般都在75分貝以上,，YG系列臭氧制氧一體機(jī)噪音在65分貝以下。
（二）,、YG系列制氧臭氧一體機(jī)工作原理：
氧氣生成原理：空氣中一般氧氣含量21%,，氮氣含量78%，其它氣體1%,。制氧機(jī)主要采用納米分子篩技術(shù),。布滿無數(shù)超微孔的分子篩有著極強的吸附能力，利用氧分子篩在一定壓力下對空氣中的N ,、O不同的吸附能力,，采用國際上比較先進(jìn)的物理吸附分離原理--PSA變壓吸附技術(shù)。加壓吸附（氮氣吸附在分子篩微孔中,，氧氣則穿其而過）,，常壓解吸（排出被吸附的氮氣），周而復(fù)始,，達(dá)到連續(xù)不斷地從空氣中分離高純度氧氣的目的,。從而將氧氣濃度從21%提升到90%以上。
制氧機(jī)主要采用兩塔分離技術(shù),，應(yīng)用性能優(yōu)良的PSA專用氧分子篩,，無油空氣壓縮機(jī)以及氣動閥控制系統(tǒng)，進(jìn)行有效分離氧氣,。
臭氧生成原理：本機(jī)產(chǎn)生臭氧的原理采用電暈放電法獲取,，就是在常壓下使含氧氣體在交變高壓電場作用下產(chǎn)生電暈放電生成臭氧。電暈放電法臭氧發(fā)生器是相對能耗較低,、單機(jī)臭氧產(chǎn)量最大,、市場占有率最高、應(yīng)用最廣的臭氧發(fā)生裝置,。氣體中氧氣為O2,，經(jīng)過高頻高壓的轟擊,，O2變成不穩(wěn)定的O3，而O3不穩(wěn)定,，氧化能力大大提高,，我們就是利用O3的強氧化性來進(jìn)行殺菌、消毒,、除味和工業(yè)氧化,。
（三）混合系統(tǒng)：
水射器：泳池用大水量時，不銹鋼水射器混合效率在30%-40%,，氣水比為1：5
臭氧混合泵：臭氧水混合泵是臭氧水氣混合的第四代產(chǎn)品．臭氧在空氣中殺菌消毒需要1-2小時,，而在水中只需要幾分鐘．因此能用臭氧水消毒的物體盡量用水消毒．只有不能用臭氧水消毒的物體才用臭氧氣體消毒．
臭氧水濃度是殺菌消毒的關(guān)鍵因素．濃度越高，殺菌消毒效果越好．
混合泵特點:
● 混合效率高,。在１－５噸／時混合時,，混合效率在80%以上。
● 體積小,。和同混合效率的爆氣塔相比,，體積只有百分之一。
● 功耗低,。和水射器混合相比,，功耗相當(dāng)，但混合效率是水射器三到五倍,。
● 高入氣率,。傳統(tǒng)混合泵氣水比只有1:9,臭氧專用混合泵可實現(xiàn)1:3氣水混合。
● 專用于臭氧,。主體采用不銹鋼，密封材料采用特種材料,，耐臭氧腐蝕,。
● 管路采用衛(wèi)生級不銹鋼管件，耐壓力,、耐腐蝕,；
● 可選擇臭氧水氣分離系統(tǒng)和臭氧尾氣排放系統(tǒng)。
臭氧水氣混合機(jī)包括混合泵,、分離罐,、排氣閥、儀表控制等.是在混合泵基礎(chǔ)上,集成了混合泵,水氣分離罐,排氣閥等.避免了現(xiàn)場安裝調(diào)試.混合效率高:混合效率可達(dá)80%以上.臭氧水產(chǎn)量高:每小時可生產(chǎn)臭氧水200L-12T.
