摘要：游泳池池水渾濁不清不但影響水質，還容易造成安全事故、降低消毒效果，并直接影響游泳者感官舒適度。可以說在泳池水處理的過程中，其工藝核心就是對水質的凈化處理，目前各種新材料、新工藝在水處理行業中得到了迅速的推廣和應用，但就目前國內新建游泳池水處理項目中使用的過濾系統而言，主要還是以石英砂壓力過濾和硅藻土壓力過濾兩種過濾工藝為主，以及相對應用較少的壁掛一體式過濾器和重力式過濾器。本文通過介紹各種過濾工藝的運行原理，從經濟性、設備穩定性，運行維護、市場占有率等多個方面對比分析其各自的優缺點，明確其適用范圍，給泳池行業從業者提供選擇最 佳的選擇方案。
關鍵詞：游泳池；凈化處理；硅藻土；石英砂；壁掛一體式過濾；重力式過濾器
一、游泳池水處理工藝流程
1、石英砂過濾工藝簡介
石英砂過濾器材質一般采用優質碳鋼襯膠防腐、不銹鋼以及強化玻璃纖維材料制作，要求可耐臭氧和氯離子雙重腐蝕，設計壓力0.6MPa。在設備頂部設有自動排氣閥用于及時排凈由于操作不慎而吸入的空氣。罐體中間或頂部開有人孔以便于檢修，以及更換或者裝填濾料。石英砂過濾器濾料宜采用0.45-0.8mm的精制石英天然海砂濾料，缸體下部需配置卵石（粒徑2mm-32mm）承托層。欲達到深層過濾的目的，有效濾層厚度不宜低于700mm，須為其提供4-5米水頭。考慮到過濾過程中隨著濾料含污量的增加，砂缸內壓力增高，故缸體承壓能力要求大于0.6MPa。罐體設有觀察鏡，在必要時還可安裝低壓防水燈光，可以觀察到砂缸內介質層面的積污情況。
2、硅藻土過濾工藝簡介
壓力式硅藻土過濾器可分為板框式硅藻土過濾器與燭式硅藻土過濾器。
板框式硅藻土過濾機是由若干個過濾機單元組成，而每個過濾單元是由濾板、濾框、濾布構成，濾布夾于板框之間作為吸附過濾介質——硅藻土的支承板。過濾前先涂好預涂層，即先將含有一定數量的硅藻土混合液用泵以一定壓力輸入機內的各過濾單元，并進行流動循環以產生壓差，使硅藻土較均勻地吸附于紙板表面，形成了過濾層、預涂層，過濾時被濾液經泵的壓力輸入機內，分別流入各過濾單元，通過硅藻土過濾層及濾布截留了被濾液中的殘余物，而濾后的清液再由各個過濾單元集于一起，從清液管流出機外，從而達到了凈化過濾的目的。
燭式硅藻土過濾器其外形與立式石英砂壓力過濾器近似，其內部則由一根根類似蠟燭形狀的濾元組成，所以稱其為燭式硅藻土過濾器。過濾時，首先在過濾燭上形成硅藻土預涂層，物料通過由附著在過濾燭柱表面的硅藻土過濾層時，懸浮物及膠體粒子被截留下來從而達到過濾的目的。
硅藻土濾料是一種以蛋白石為主要礦物組分的硅質生物沉積巖，主要是單細胞水生植物硅藻的遺骸沉積所形成。它具有多孔、表面積大及化學穩定性的特點，是天然的助濾劑。此外硅藻土還具有獨特的離子選擇性和殺滅抗氯病原體的特性。硅藻土過濾器隨著時間的推移，在預涂層上被濾掉的雜質會越來越多，且將阻塞過濾通道，因此需添加一定數量的硅藻土，讓硅藻土隨同被濾液中的懸浮固物，能同時被濾網截留和吸附，形成新濾層，不讓新濾層的微濾孔給全部堵塞，保持其過濾性能，從而延長濾程周期，增加一次過濾總量。
3、壁掛一體式過濾工藝簡介
重力式過濾器的最 佳適用場所為天然或人造景觀水體的水質環境改善，其曝氣融氧活化水體，砂床過濾有利于去除該類水體中的有機污染物及降低濁度，屬于環境微生物學范疇的水處理過程。游泳休閑娛樂用水的水處理屬于醫學微生物的消毒滅菌的醫學消毒過程，兩者存在本質差別。重力式過濾技術最早也是在天然或人造景觀水體水處理中使用，最近十年來，我國游泳池和水上樂園等類似娛樂用水處理的技術和設備也出現了重力過濾的系統的使用案例，但總體的市場占有率較少。
重力式過濾器的工作流程是把原水送入配水箱進行均勻分配，然后經過空氣隔離裝置，把原水進行曝氣融氧，曝氣融氧就是把水中的有害氣體氮、磷、鉀從水中散發出來，然后吸入空氣中的氧氣，這個系統也稱（呼吸系統），完成后進入精濾器，（精濾器是由多層反復合濾料組成）自上而下地過濾。由于濾層不斷截留水體中的懸浮物，濾層的阻力逐漸增加，使得虹吸管水位上升，當水位上升至設定位置時進入虹吸輔助管內的抽氣裝置，由于水力作用將虹吸管內的空氣帶走，形成負壓。當負壓到達設計值時，便發生虹吸現象，此時水箱中的水形成倒流，從濾層下方自下而上的不斷沖洗，濾層得到“再生”。由于不斷反洗濾層，反洗污水排至下水管道，水箱中水位下降至規定值時，虹吸作用被破壞，反洗結束，過濾器又重新開始工作。
三、四種過濾方式的特點分析
1、石英砂過濾工藝的特點
優點：
屬于國際/國內主流的游泳池水處理過濾工藝，國際及國內多項高等級游泳賽事均采用該種過濾方式，成熟可靠，適合國情（國內游泳場所高峰季節基本上均處于超負荷運轉的狀態）市場占有率95%以上；
過濾介質主以石英砂為主，取材方便；
設備性能穩定，性價比高，使用壽命較長；
過濾速度屬于中速過濾，過濾精度可達到國際/國內泳池水質標準，同時耐夏季高峰客流能力強，可連續運行；
設備操作簡單、運行維護費用較低，機房設備管理方便。
缺點：
1.相對其他過濾工藝，對設備機房的占地面積及層高有嚴格的要求；
2.過濾精度略低于硅藻土過濾器。
2、硅藻土過濾工藝的特點
優點：
過濾精度能可達到2-3?m，對其他工藝過濾精度較高，屬于低速精濾；
過濾面積大，設備體積小，占用機房面積小；
自動化程度高，濾料自動投加，可部分再生利用；
缺點：
1.同等處理水量條件下，單體設備投資造價高于石英砂濾器；?
2.反沖洗水量大、濾料消耗多，每次反沖后都需重新裝填硅藻土濾料，需備有滿足15天以上運行所需硅藻土的堆放空間，運行成本較高；
3.設備自動化程度高對操作人員的素質要求較高，遇有故障需將設備完全分解檢修，費時費力；?
4.應對夏季高峰客流能力弱，無法連續運行，無法保證水質效果；
5.硅藻土濾料比重較小，設備反沖極易帶走部分硅藻土濾料，需設置專用的中水處理系統，否則會造成二次污染，甚至可能會堵塞機房排水管網。
3、壁掛一體式過濾工藝的特點
優點：
1.運行維護費用低，可節省大量的水費、電費、人工費等；
2.設備構造簡單，運行方便，無需專人看護；
3.無需專用設備機房，安裝方式簡單，投資較少。
缺點：
1.需裝在泳池邊沿，池體結構設計需要預留設備安裝空間；
2.服務面積有限，過濾精度較低，水質處理效果一般；
3.不適用于高等級比賽場所適用，市場占有率較低。
4、重力式過濾器工藝的特點
優點：
1.無壓重力式設計，無動力過濾，節電；
2.過濾介質主以石英砂為主，取材方便；
3.無閥門，無換件，無維護，節省人力；
4.虹吸原理自動反沖洗技術。
缺點：
1.泳池各項標準規范及圖集中沒有提及，技術尚待考證；
2.對機房面積、特別是層高要求較嚴格；
3.濾層較淺、過濾效率低，水處理效果一般；
4.無需維護，無需換件等優勢尚待考證。
5.屬于小眾技術，其在游泳池和水上樂園等類似娛樂用水處理領域的使用效果有待驗證。
四、總結
關鍵詞：游泳池；凈化處理；硅藻土；石英砂；壁掛一體式過濾；重力式過濾器
一、游泳池水處理工藝流程
游泳池水處理工藝流程主要分為三大過程，分別為：物理過濾階段、化學消毒階段、恒溫換熱階段。本文討論的是物理過濾中用的四種常見的方式：石英砂過濾器、硅藻土過濾機組、壁掛一體式過濾器以及重力式過濾器。
1、石英砂過濾工藝簡介
石英砂過濾器材質一般采用優質碳鋼襯膠防腐、不銹鋼以及強化玻璃纖維材料制作，要求可耐臭氧和氯離子雙重腐蝕，設計壓力0.6MPa。在設備頂部設有自動排氣閥用于及時排凈由于操作不慎而吸入的空氣。罐體中間或頂部開有人孔以便于檢修，以及更換或者裝填濾料。石英砂過濾器濾料宜采用0.45-0.8mm的精制石英天然海砂濾料，缸體下部需配置卵石（粒徑2mm-32mm）承托層。欲達到深層過濾的目的，有效濾層厚度不宜低于700mm，須為其提供4-5米水頭。考慮到過濾過程中隨著濾料含污量的增加，砂缸內壓力增高，故缸體承壓能力要求大于0.6MPa。罐體設有觀察鏡，在必要時還可安裝低壓防水燈光，可以觀察到砂缸內介質層面的積污情況。
2、硅藻土過濾工藝簡介
壓力式硅藻土過濾器可分為板框式硅藻土過濾器與燭式硅藻土過濾器。
板框式硅藻土過濾機是由若干個過濾機單元組成，而每個過濾單元是由濾板、濾框、濾布構成，濾布夾于板框之間作為吸附過濾介質——硅藻土的支承板。過濾前先涂好預涂層，即先將含有一定數量的硅藻土混合液用泵以一定壓力輸入機內的各過濾單元，并進行流動循環以產生壓差，使硅藻土較均勻地吸附于紙板表面，形成了過濾層、預涂層，過濾時被濾液經泵的壓力輸入機內，分別流入各過濾單元，通過硅藻土過濾層及濾布截留了被濾液中的殘余物，而濾后的清液再由各個過濾單元集于一起，從清液管流出機外，從而達到了凈化過濾的目的。
燭式硅藻土過濾器其外形與立式石英砂壓力過濾器近似，其內部則由一根根類似蠟燭形狀的濾元組成，所以稱其為燭式硅藻土過濾器。過濾時，首先在過濾燭上形成硅藻土預涂層，物料通過由附著在過濾燭柱表面的硅藻土過濾層時，懸浮物及膠體粒子被截留下來從而達到過濾的目的。
硅藻土濾料是一種以蛋白石為主要礦物組分的硅質生物沉積巖，主要是單細胞水生植物硅藻的遺骸沉積所形成。它具有多孔、表面積大及化學穩定性的特點，是天然的助濾劑。此外硅藻土還具有獨特的離子選擇性和殺滅抗氯病原體的特性。硅藻土過濾器隨著時間的推移，在預涂層上被濾掉的雜質會越來越多，且將阻塞過濾通道，因此需添加一定數量的硅藻土，讓硅藻土隨同被濾液中的懸浮固物，能同時被濾網截留和吸附，形成新濾層，不讓新濾層的微濾孔給全部堵塞，保持其過濾性能，從而延長濾程周期，增加一次過濾總量。
3、壁掛一體式過濾工藝簡介
壁掛一體式過濾器一般采用優質紙芯過濾濾芯、或PP過濾濾芯作為過濾介質，內置循環水泵、自動投藥器、水下燈等設備。其循環方式為吸入式循環，從設備本體自帶的吸水口吸入，過濾凈化處理后從設備本體的給水口排出。其服務范圍僅為設備周邊有限的區域內，使用時會存在死角與渦流的問題，非主流過濾工藝，市場使用率較低，僅適用于無機房、小水量、游泳人群少的泳池，例如：高端別墅室外泳池、私人會所泳池等。
重力式過濾器的最 佳適用場所為天然或人造景觀水體的水質環境改善，其曝氣融氧活化水體，砂床過濾有利于去除該類水體中的有機污染物及降低濁度，屬于環境微生物學范疇的水處理過程。游泳休閑娛樂用水的水處理屬于醫學微生物的消毒滅菌的醫學消毒過程，兩者存在本質差別。重力式過濾技術最早也是在天然或人造景觀水體水處理中使用，最近十年來，我國游泳池和水上樂園等類似娛樂用水處理的技術和設備也出現了重力過濾的系統的使用案例，但總體的市場占有率較少。
重力式過濾器的工作流程是把原水送入配水箱進行均勻分配，然后經過空氣隔離裝置，把原水進行曝氣融氧，曝氣融氧就是把水中的有害氣體氮、磷、鉀從水中散發出來，然后吸入空氣中的氧氣，這個系統也稱（呼吸系統），完成后進入精濾器，（精濾器是由多層反復合濾料組成）自上而下地過濾。由于濾層不斷截留水體中的懸浮物，濾層的阻力逐漸增加，使得虹吸管水位上升，當水位上升至設定位置時進入虹吸輔助管內的抽氣裝置，由于水力作用將虹吸管內的空氣帶走，形成負壓。當負壓到達設計值時，便發生虹吸現象，此時水箱中的水形成倒流，從濾層下方自下而上的不斷沖洗，濾層得到“再生”。由于不斷反洗濾層，反洗污水排至下水管道，水箱中水位下降至規定值時，虹吸作用被破壞，反洗結束，過濾器又重新開始工作。
三、四種過濾方式的特點分析
1、石英砂過濾工藝的特點
優點：
屬于國際/國內主流的游泳池水處理過濾工藝，國際及國內多項高等級游泳賽事均采用該種過濾方式，成熟可靠，適合國情（國內游泳場所高峰季節基本上均處于超負荷運轉的狀態）市場占有率95%以上；
過濾介質主以石英砂為主，取材方便；
設備性能穩定，性價比高，使用壽命較長；
過濾速度屬于中速過濾，過濾精度可達到國際/國內泳池水質標準，同時耐夏季高峰客流能力強，可連續運行；
設備操作簡單、運行維護費用較低，機房設備管理方便。
缺點：
1.相對其他過濾工藝，對設備機房的占地面積及層高有嚴格的要求；
2.過濾精度略低于硅藻土過濾器。
2、硅藻土過濾工藝的特點
優點：
過濾精度能可達到2-3?m，對其他工藝過濾精度較高，屬于低速精濾；
過濾面積大，設備體積小，占用機房面積小；
自動化程度高，濾料自動投加，可部分再生利用；
缺點：
1.同等處理水量條件下，單體設備投資造價高于石英砂濾器；?
2.反沖洗水量大、濾料消耗多，每次反沖后都需重新裝填硅藻土濾料，需備有滿足15天以上運行所需硅藻土的堆放空間，運行成本較高；
3.設備自動化程度高對操作人員的素質要求較高，遇有故障需將設備完全分解檢修，費時費力；?
4.應對夏季高峰客流能力弱，無法連續運行，無法保證水質效果；
5.硅藻土濾料比重較小，設備反沖極易帶走部分硅藻土濾料，需設置專用的中水處理系統，否則會造成二次污染，甚至可能會堵塞機房排水管網。
3、壁掛一體式過濾工藝的特點
優點：
1.運行維護費用低，可節省大量的水費、電費、人工費等；
2.設備構造簡單，運行方便，無需專人看護；
3.無需專用設備機房，安裝方式簡單，投資較少。
缺點：
1.需裝在泳池邊沿，池體結構設計需要預留設備安裝空間；
2.服務面積有限，過濾精度較低，水質處理效果一般；
3.不適用于高等級比賽場所適用，市場占有率較低。
4、重力式過濾器工藝的特點
優點：
1.無壓重力式設計，無動力過濾，節電；
2.過濾介質主以石英砂為主，取材方便；
3.無閥門，無換件，無維護，節省人力；
4.虹吸原理自動反沖洗技術。
缺點：
1.泳池各項標準規范及圖集中沒有提及，技術尚待考證；
2.對機房面積、特別是層高要求較嚴格；
3.濾層較淺、過濾效率低，水處理效果一般；
4.無需維護，無需換件等優勢尚待考證。
5.屬于小眾技術，其在游泳池和水上樂園等類似娛樂用水處理領域的使用效果有待驗證。
四、總結
本文列舉了市場上常見的四種泳池過濾工藝，每種過濾方式都有其優點和缺點，選擇過濾工藝的方法并非一成不變。應該綜合考慮項目的施工條件、資金情況、泳池特性、人 流量以及后期維護團隊的能力，選擇最 合適的過濾工藝，才能達到預期的效果，為廣大人民群眾提供完 美的游泳體驗。
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