目前，全國(guó)多數(shù)游泳池池水中尿素含量均有不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，由于尿素會(huì)分解出氨氨和二氧化碳，而氨氮會(huì)與氯反應(yīng)生成氯氨，對(duì)游泳者的皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激作用，故應(yīng)加強(qiáng)對(duì)游泳池中氨氮的去除。本文采用沸石作為濾料，觀察游泳池中氨氮和懸浮物的去除情況，以達(dá)到改善游泳池水質(zhì)的目的。

1 試驗(yàn)濾料裝置及流程

1.1 試驗(yàn)濾料

沸石濾料，其特征參數(shù)為：粒徑1-2.2mm，密度1.2t/m³，比重24，莫氏硬度3.5-4.0，氨吸附量160m mol/100g，銨離子交換量104m mol/100g，陽(yáng)離子交換量119m mol/100g。

1.2 試驗(yàn)裝置

SD 500玻璃鋼過(guò)濾器：直徑500mm，總高度1135mm，過(guò)濾面積0.2m²；SUPATUF100循環(huán)水泵：功率1hP。

1.3 試驗(yàn)流程

50m³游泳池→水泵→過(guò)濾器→出水返回游泳池。

1.4 測(cè)定方法

采用納氏試劑比色法測(cè)定NH+4-N；采用WGZ-200濁度儀直接測(cè)定濁度；采用微粒計(jì)數(shù)測(cè)定儀顆粒計(jì)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨氮的去除效果(圖1)

圖1表明，在濾速為36m²/（h·m²）的條件下，沸石濾料對(duì)氨氨的去除效果明顯優(yōu)于石英砂濾料。在一次循環(huán)周期（8h）內(nèi)，沸石濾料過(guò)濾器對(duì)氨氮的去除率為68.8%，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，氨氮的去除率逐漸升高，經(jīng)過(guò)3次循環(huán)后，池水中氨氨的濃度從原來(lái)的2.5mg/L下降為0.43mg/L，去除率為82.8%，當(dāng)循環(huán)次數(shù)＞3次時(shí)，氨氮的去除率基本保持不變。而石英砂濾料對(duì)氨氮的去除率＜10%。

沸石濾料對(duì)于氨氮的去除效果明顯優(yōu)于石英砂濾料，其原因是在水體中的pH值接近中性時(shí)，氨氮多以溶解性的NHI形式存在，沸石濾料是一種多孔狀的材料，具有較大的比表面積，經(jīng)測(cè)定可達(dá)10m³/g以上，能與水中的氨氮發(fā)生離子交換和吸附作用從而去除氨氮；而石英砂濾料不屬多孔性材料，內(nèi)表面積很小，其比表面積僅約50cm²/g，難以與氨氮發(fā)生顯著的吸附作用。由圖1可知，泳池水氨氮的起始濃度為2.5mg/L，經(jīng)過(guò)3次循環(huán)過(guò)濾后，氨氮的濃度可維持在0.5 mg/L以下，泳池水氨氨濃度的大幅度下降，可以減少由于氯消毒所產(chǎn)生的氯氨對(duì)泳者的皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激作用同時(shí)也節(jié)省氯消毒劑的用量。

2.2 沸石濾料與石英砂濾料對(duì)池水濁度的去除效果（圖2）

由圖2可見，在相同的過(guò)濾條件下，2種濾料對(duì)濁度均有較高的去除率，出水的濁度都能控制在2濁度單位(NTU)以下，但沸石濾料的過(guò)濾效果略好于石英砂濾料，這是因?yàn)榉惺�的孔隙率��，從而使深層濾料的截污能力可以得到充分地發(fā)揮。由于濁度對(duì)水中許多顆粒無(wú)法顯示，低濁度的水中可能仍存在著大量的顆粒物，為了更好地比較沸石濾料和石英砂濾料的過(guò)濾性能，有必要采用顆粒計(jì)數(shù)法研究這2種濾料對(duì)各粒徑懸浮顆粒的去除效果。

2.3 不同粒徑懸浮物的去除效果

通過(guò)試驗(yàn)比較沸石濾料與石英砂濾料分別對(duì)池水中不同粒徑懸浮顆粒的去除效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，沸石濾料對(duì)粒徑范圍為7-21μm懸浮物的去除效果均優(yōu)于石英砂濾料，特別是對(duì)于粒徑＜13μm的顆粒，沸石濾料床的去除率高達(dá)82%，高出石英床的去除率約20%。這是因?yàn)?種濾料的表面性質(zhì)存在差異，沸石濾料比石英砂濾料的比表面積大，且表面更加粗糙，在水中的Zeta電位也更接近于中性，這些因素都有利于水中的懸浮顆粒接近并吸附、沉積在沸石濾料表面。

2.4 沸石濾料的水力特性

過(guò)濾器經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn)水頭損失升高的現(xiàn)象，即進(jìn)水口壓力表的讀數(shù)加大，此時(shí)需要對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行反沖洗以恢復(fù)其過(guò)濾功能。通過(guò)試驗(yàn)比較沸石濾料和石英砂濾料濾層阻力變化情況，由試驗(yàn)結(jié)果可知，在濾速為36m³/（h·m²）的條件下，沸石層在15個(gè)循環(huán)周期內(nèi)的總水頭損失為20kPa，而相同時(shí)間內(nèi)石英砂濾料層的水頭損失為35kPa，需要進(jìn)行反沖洗。這是因?yàn)榉惺癁V料具有較大的孔隙率，且濾料空隙分布合理，從而使整個(gè)濾層都具有截污能力，而石英砂濾料濾層的深層截污能力較差。對(duì)需要反沖洗的沸石濾料層，反沖洗強(qiáng)度為10L/（s·m²），即可滿足所需的膨脹率，滿足過(guò)濾器反沖洗的要求，而石英砂濾料達(dá)到同樣的膨脹率，所需的沖洗強(qiáng)度為115L/（s·m²），可見沸石濾料的反沖洗效率比石英砂濾料高。

3 小結(jié)

粒徑為1-2.2mm的沸石濾料對(duì)游泳池水中的氨氮、懸浮物的去除效果明顯優(yōu)于同粒徑的石英砂濾料，且水頭損失小，運(yùn)行周期長(zhǎng)，反沖洗流量小，是一種適合于游泳池水循環(huán)過(guò)濾的新型濾料。