目前，全國多數(shù)游泳池池水中尿素含量均有不同程度的超標(biāo)現(xiàn)象，由于尿素會分解出氨氨和二氧化碳，而氨氮會與氯反應(yīng)生成氯氨，對游泳者的皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激作用，故應(yīng)加強(qiáng)對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 試驗濾料裝置及流程

1.1 試驗濾料

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，陽離子交換量119m mol/100g。

1.2 試驗裝置

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

1.3 試驗流程

50m³游泳池→水泵→過濾器→出水返回游泳池。

1.4 測定方法

采用納氏試劑比色法測定NH+4-N；采用WGZ-200濁度儀直接測定濁度；采用微粒計數(shù)測定儀顆粒計數(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)，沸石濾料過濾器對氨氮的去除率為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3次循環(huán)后，池水中氨氨的濃度從原來的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，氨氮的去除率基本保持不變。而石英砂濾料對氨氮的去除率＜10%。

沸石濾料對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，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3次循環(huán)過濾后，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)生的氯氨對泳者的皮膚和眼睛產(chǎn)生刺激作用同時也節(jié)省氯消毒劑的用量。

2.2 沸石濾料與石英砂濾料對池水濁度的去除效果（圖2）

由圖2可見，在相同的過濾條件下，2種濾料對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，但沸石濾料的過濾效果略好于石英砂濾料，這是因為沸石的孔隙率大，從而使深層濾料的截污能力可以得到充分地發(fā)揮。由于濁度對水中許多顆粒無法顯示，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濾性能，有必要采用顆粒計數(shù)法研究這2種濾料對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

通過試驗比較沸石濾料與石英砂濾料分別對池水中不同粒徑懸浮顆粒的去除效果。試驗結(jié)果表明，沸石濾料對粒徑范圍為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%。這是因為2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

過濾器經(jīng)過一段時間的運(yùn)行后會出現(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，此時需要對過濾器進(jìn)行反沖洗以恢復(fù)其過濾功能。通過試驗比較沸石濾料和石英砂濾料濾層阻力變化情況，由試驗結(jié)果可知，在濾速為36m³/（h·m²）的條件下，沸石層在15個循環(huán)周期內(nèi)的總水頭損失為20kPa，而相同時間內(nèi)石英砂濾料層的水頭損失為35kPa，需要進(jìn)行反沖洗。這是因為沸石濾料具有較大的孔隙率，且濾料空隙分布合理，從而使整個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，反沖洗流量小，是一種適合于游泳池水循環(huán)過濾的新型濾料。