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游泳池与按摩池水质管理(二)

   日期:2020-04-30     浏览:543    评论:0    
核心提示:游泳池与按摩池水质管理(二)文/李文昌第二节过滤系统对游泳池而言,过滤是以分离游泳池水中的固体粒子为目的的一种装置,在过
 

 游泳池与按摩池水质管理(二)

文/李文昌

     第二节 过滤系统

对游泳池而言,过滤是以分离游泳池水中的固体粒子为目的的一种装置,在过滤工学上属于澄清过滤与接触过滤的应用,而一般的使用者对过滤器的使用观念只停留在滤材的过滤孔径与污染粒子的粒径差,其实,真正的过滤理论颇为复杂,下列则为一般澄清过滤与直接过滤时,滤材对污染粒子的去除机制20:
1.做为粒子的沈淀作用。
2.作为粒子的凝聚作用。
3.粒子间际的阻留作用。
4.附着于滤材之生物的过滤作用。
而以游泳池水中消毒杀菌剂的加入,对过滤器来说,即是利用上述的1.2.3.项的三种作用之混合:

其中1.之沈淀作用为藉污染粒子于滤材粒子间之沈淀以达过滤者,因受过滤水质受沈淀面积 (滤材的表面积) 之大小而影响,滤材的表面积愈大,所处理的水质愈好。
在2.之混凝作用为污染粒子附着于滤材表面而被补捉者。污染粒子藉物理,化学之凝聚作用,而达到过滤之功能。因受过滤水之水质与滤料之接触机会所影响,滤层愈厚,粒径愈小,滤材表面积愈大,粒子的抑止效果愈佳,过滤效果也愈高。

而3.之阻留作用为比滤材之粒子及粒子之间隙为大的粒子,被滤料所补捉者,通常澄清过滤以1.及2.之作用较大,阻留作用则为上述之副作用,或是利用直接过滤的作用。
在综合上述后,简单的说,就是过滤器中的有效滤层厚度与有效面积是水质质量的关键,随着过滤时间的增加与污染粒子在滤层上的累积,使得有效滤层增加,水质也越来越好,但是另一方面水头损失也增加了,过滤水量也慢慢的减少,游泳池池水的循环频率也随着降低,因此,选择反冲洗或滤材清洗与更换的时机就显得相当重要了,过高的水头损失有另一个潜在的危险,就是到达临界崩溃点时,所有原本被滤层所捕捉的污染粒子会一骰脑的通通再跑出来,整个池水显得比原先更脏,而一味讲求大过滤面积的结果是,反冲洗的水量消耗太多,或过滤泵浦相对太小而使得反冲洗无法正确与完全,进而造成滤层表面结泥球,甚至于形成空气渠道 (AIR CHANNEL)。过滤器的使用在现场实际面临问题很多,在第六章的机房相关篇中有作进一步的介绍。

 

     第一项 过滤的分类

目前在游泳池的水质过滤方式,依其过滤速度,滤材性质,辅助滤料等可分为下列

1.传统石英砂重力式21:
此种过滤器又称作无阀式过滤器,非常简单,装置费低廉,操作管理容易,少发生事故,因此常装设于学校与事业机关用的游泳池中使用,缺点是冲洗水的用量较多,且水质有异状时,处理上比较麻烦,无法用来作为直接过滤使用。虽然有厂商发展出电动定时的修正,但是,因为秏水量太多而有逐渐被压力式取代之虞。以下为无阀式过滤器的构造与自动反冲洗的过程,如图2.2.1a,表示过滤初期的水位状态,当过滤进行相当时候,洗砂废水管中之水位因滤层水头损失加大而升高,达到最高水位时,开始虹吸作用,过滤糟中之原水流出排水沟如图2.2.1b,图2.2.1c ,因排出量大于进水量,因此启动反冲流集水系统,达到反冲洗之目的,当洗砂槽之水位开始下降到虹吸停止管时 (siphon breaker) 吸入空气使虹吸作用停止,反冲洗也就停止,随即进行过滤作用,最初过滤水水质较差,过滤水先经过通往洗砂槽水管之水管进入槽中如图2.2.1d,至达到一定水位后,过滤水才经过水管流出,在本装置中:

1)没有一个水阀,滤率控制器,或其他机械设备。

2)反冲洗水存于过滤槽上面,不须要另外再装抽水机。

3)反冲洗后,水质较差的初期过滤水可自动流入洗砂水槽中,以供反冲水用。

4)过滤水头损失加大时过滤槽内水位亦相对升高,可以维持一定滤率,并可保持正水头之过滤滤率,避免空气游离,所以也没有排气的必要。

 

 


图2.2.1a.过滤状态(初) (高肇藩,1979)  图2.2.1b.过滤状态(终) (高肇藩,1979)

 


图2.2.1c.洗砂状态(初) (高肇藩,1979) 图2.2.1d.过滤状态(终) (高肇藩,1979)

     2.传统石英砂压力式:
     压力式过滤器一般分为直立式与横式二种如,图2.2.2a.与 图2.2.2b.其中横式因可以长度换取面积,所以适合较大的水量用,而游泳池中所用以直立式较多见,一般而言,均是以钢板制造,有集水设备,配管,阀门等,而阀门的装置又以分散配管阀门多于万向阀。过滤水自槽上之分水管均匀分布于砂层上,通过砂层,卵石层,集水系统,被压流至槽外,通常滤过的水还保有相当压力,可供输水之用,由于是利用过滤泵浦所产生的正水头压力,所以装设位置比起无阀式过滤器来得没有限制。而反冲洗时则利用阀门的控制,使水流方向与过滤方向相反,将水排出槽外。相对于无阀式过滤器,游离空气的存在则是压力式过滤的操作盲点,因此,排气的时机则明显显得重要,另一方面,初期过滤水则须藉由正洗 (rinse) 排除。

 

 

图2.2.1.2a.直立式。(高肇藩,1979)

 

图2.2.1.2a.横式(高肇藩,1979)

 

      3.传统石英砂负压式:

此种装置事实上,只是将压力式过滤器的过滤泵浦出入口,互相调换而已,使得过滤器内的水流由推挤的正压力改成用抽的负压力,目前在国内此种装置显然比较少见,它的操作原理则变化不大,通常装设在比游泳池池水水位低的地下室。

4.改良石英砂压力式:

基本上这是属于石英砂压力式的过滤器如图2.2.4a.图2.2.4b.过滤水由上往下经过石英砂滤层,进入分散歧管,回到游泳池,反冲洗水则由万向阀门控制,以相反方向流动再经万向阀由排水管流出,此类塑料万向阀有分顶端型如图2.2.4c,侧边型如图2.2.4d,垂直型如图2.2.4e,三种型态,而所谓的改良有下列几项:

a)以塑钢或玻璃纤维材质取代传统的钢材,使得重量大大的减轻,施工容易,进而开发成为DIY系列产品。

b)利用分散歧管代替卵石作分散水流,减少滤层高度,滤层材质简单化,设置空间缩小。

c)充分应用塑料万向阀,作软性施工,配管容易。

d)实际运转操作只要旋转万向阀即可作完整的过滤程序,操作上相当容易。

由于上述几点特性,使得此类过滤器在目前游泳池的应用上渐渐成为主流。

 

 

 

图2.2.1.4a.顶阀式改良石英砂压力式过滤器。

 

 

 

图2.2.1.4b.侧阀式改良石英砂压力式过滤器。(John O’Keefe,1987)

 

 

 
 

 

图2.2.1.4c,顶端型(裕炜)  图2.2.1.4d,侧边型(裕炜)  图2.2.1.4e垂直型(裕炜)

4.硅藻土式 (Diatomaceous Earth Filter):
此种过滤器在第二次世界大战中广被野战部队所采用而发展,过滤之初,水与硅藻土混合,流入过滤器后,在机内披覆网片上形成1.5-4.0公厘之硅藻土滤膜,滤膜在几分钟内就完成过滤准备,过滤开始后到水头损失达0.5公斤时,停止过滤,进行反冲洗,冲出被污染的硅藻土,一直到冲出废液干净为止,其次再用新硅藻土作滤膜,完成循环。这种过滤器装置较小,而且去除水质污染粒子效果较好,但是,因为水头损失较大,有过滤泵浦操作费用较高,浊度大于2000ppm以上不适合使用,过滤中断后不能继续使用等缺点。

 

图2.2.1.5硅藻土过滤器(John O’Keefe,1987)

 

6.筒状卡式(Cartridge Filter):
此种过滤器国内有称为卡式,弹夹式或不织布等,它是由聚脂纤维所作成,一般为了增加过滤面积而有不同的皱折,主要的功能是以污染粒子与纤维上的孔径差作阻留动作,由于滤层很短,所以无法作为直接过滤之应用,只能适用于澄清过滤,另一方面,在多皱折的情况下滤心无法以反冲洗来清洁,须如图2.2.2.3c.之方式清洗,通常用在休闲池与接摩池较多。它的过滤水由进水管进入滤桶内之外侧,向内挤压经滤心进入中央集水管,而后导入出水管完成过滤程序,就像是水中的空气滤清器一般。

 

图2.2.1.6a卡式过滤器(John O’Keefe,1987)

 

 

     第二项 过滤介质

游泳池常用的过滤介质通常有下列a)石英砂,b)硅藻土,c)筒状卡式等三种,若以过滤的细腻度而言,石英砂约为二十至五十微米,硅藻土约为五至十微米,筒状卡式约为十至十五微米,近日有因补水源使用地下水而以锰砂代替石英砂的情况,本章节也顺便介绍:

1.石英砂:

一般慢过滤砂规格如下: 有效粒径0.35~0.55 公厘,均匀系数在1.3~1.7之间,滤砂外观应无土质,灰尘等杂质,质坚而圆,洗净浊度在50 度以下,灼热减量少于0.7 %,盐酸可溶率少于3.5%,比重2.55~2.65,磨耗率少于3%,最大砂粒径不超过 2 公厘,万不得已时,其超过重量应少于 1 %。
使用这种滤材过滤器有两点很大特性:1)流量大,2)可以用逆流清洗,优点为在小面积的滤床内,可以处理大量水流,并且应用机械重力方式处理累积的污物,节省下不少劳力,虽然此滤器的平均流速可达1.4 X10m/sec,但仍然不经济,因为其顶层数公分不断的累积污物,不时要去旧换新,而且少量的有机粒子难免会进入下层的滤砂中,根据经验,在上层2.5 公分深的砂有75-90%会流失,即使调整流量亦复加比,此外,累积过多的有机物将造成滤床上层产生负面的压力,而形成空泡,久之,有机粒子堆积过厚,使表层砂变得过于坚实,以致水流无法通过,虽然这些污物可由逆向水流清洗,不过还是很不经济。

除了利用石英砂当滤材外,高量过滤器也在垂直深度的滤材中提供额外的空间以便搜集有机粒子,因此,这种设计比单一种滤材的过滤器能滤掉更多的污染粒子,而且效果维持的更长久,而且把一些微细的过滤物质沈淀到滤器的底部,代之以累积在顶端,因此可以收集到更多的有机微粒,当过滤时,大颗粒的粒子被粗糙的无烟煤移走,小颗粒的粒子被下层更细的滤材所吸附在滤材的选择与配置方面,过滤的效果依滤材颗粒的大小及滤材的深度而有不同,而反冲洗也和颗粒大小及其重力大小有关,一般的过滤循环中,滤材的重力不重要,因为不必考虑悬浮因素,因此,极细的滤材虽有极佳的澄清效果,却很容易阻塞,不宜使用。选择良好的滤材先要考虑其”流体化” 的程度,即与水性配合的特质,或者称为逆流清洗时的悬浮均质性。

一般的工程师经常把滤材以 "有效大小" 及 "均匀系效" 说明其功能,有效大小 (de ): 即如果以毫米大小的滤材颗粒为计算标准的话,全部滤材中有10%的重量能通过的筛孔大小称之,以随机取样实际计算颗粒时,此百分此 (10%) 的重量则接近于中间值,有效大小的范围是决定滤材的均匀系效 (uc),即以通过60%大小颗粒的筛孔与通过10%大小的颗粒筛孔(有效大小)的比值称之,或以d60 : dl0表示,d为滤材的大小。这个比例包涵了滤床中单一形态滤材中半数颗粒的大小的范围,一般砂的有效大小在 0.35 ~ 0.55mm,均匀系数在1.3 ~ 1.7间,有效大小可以决定滤床在 "水液化性" 状态下的亲水性质如何,不过不能以选择代表性的大小( de X xc )做为标准(即以60%大小为准,细砂不宜用在快速砂滤器中,以选择海岸边的砂为佳(大小0.7毫米,占60%),大小0.5毫米(占60%)的颗粒则适合高量过滤器,前面说过,过滤系统中,各种滤材的重力并不重要,但如果颗粒大小与重力配合不当,将造成: 1)逆流清洗不安全,2)逆流清洗时滤材过量的间混,3)逆流清洗时耗损滤材。在高量过滤器中,因为过量的间混,过滤后污物形成的 "泥球(mud ball)22 " 会聚积在滤材的混合地带,使滤材的功效降低,"泥球" 即为有机物与砂的混合物,这些东西严重破坏了滤材正常的效用,快速滤器的泥球多在滤槽表面形成,而高量滤器则在滤槽的深层处形成。

图2.2.2.1a.正常清洁的滤层使得过滤水能均匀的通过。(John O’Keefe,1987)

 

图2.2.2.1b.当有机物与砂粒结合会在滤层中形成泥球(mud ball) (John O’Keefe,1987)。

 

图2.2.2.1c.当泥球数量增加与长大时会阻碍水流形成水流渠道(channel) (John O’Keefe,1987)。

 因为滤材的重力差异,逆流清洗后,过滤器内,除了混合层外,各层的滤材均会回归原位。逆流清洗时,水流经由排水系统直接通过滤床向上冲洗,因此水流速度影响了冲洗效果,当流速慢时,各层滤材的颗粒彼此仍紧密相接,流速增大后,各层颗粒的间隙增大,滤床变成了多孔性,当流速增加到某一点时,滤材的颗粒可以独自运动,不受其它颗粒的影响。反冲洗的水流速率大约等于滤材颗粒的最后下沉速率,此时的滤床可说是已经变成 "流体化" 了,对双重或多重式滤器的材料大小及其重力必须要小心选择,否则会得不偿失。反冲洗的特性是利用不同滤材的不同临界沉淀的速率差异,此点和滤材深度及滤床的多孔性无关,因此.逆水流量必须要小于滤材临界的沉降速率,以避免滤材流失,此外,逆流量也要大于附着在滤床内的有机物沉淀速率,以便使其排出,所以,选择滤材要符合反冲洗的理想标准。

急遽过滤法从1880年代起即广用为成熟的方法,开发初期的构想是以人工滤膜作污染粒子过滤,目前则以深层过滤 ( deep filtration ) 23的观念,即流入污染粒子附着砂层内部的砂粒子表面的设计,急速过滤器的扣留机构包括悬浊物往砂粒子表面的输送与附着二阶段,图2.2.2.1d为伦敦大学Ives 教授报告砂层内部空隙与悬浊物污染粒子的关系,过滤层的间隙为100微米,扣留的粒子常约0.01mm,为使小于滤材孔的细菌或污染粒子停止于滤材间隙,这些污染粒子在间隙水路内移动到滤材表面,而且附着滤材表面( 图2.2.2.1e )。

 


 图2.2.2.1d滤材间隙的模式图(赖耿阳1986)

 

 

 

图2.2.2.1e砂层内的污染粒子去过程(赖耿阳1986)

 

使污染粒子在间隙水路内移动到滤材表面的最大作用是水流输送 (随通过粒子表面的水流,从滤材上游面接触附看侧面),其次为滤材间隙的沈淀。接触滤材表面的污染粒子若界面电气条件可促成其合一,会附着凝集而从水中除去,砂粒子表面被附着的粒子包覆时,后续的粒子又附着凝集于先行附着的粒子上,增多砂层中的扣留量,砂粒子表面的扣留污染粒子厚度增大时,间隙渐减小,间隙流速增大,最后,附着的污染粒子因水流的剪断力而剥离。

污染粒子用高分子凝集剂而有强结合力的话,附着厚度可增大到相当大的流速,可增大扣留量,但是,在此种条件,砂粒子间的间隙,通过滤层时的损失水头过大,另一方面,色度水或有机成分污染粒子之类,其膨润的弱污染粒子团即使扣留质量不很大,扣留体积也会激增,而且污染粒子的结合力弱。扣留前就破坏流出,无法增大全扣留量,究竟可扣留何种程度的污染粒子群,乃取决于滤材尺寸,悬浊粒子的尺寸,强度及密度,滤层厚度,过滤斜度,水温等要素。 以此种扣留机构持续运转过滤器时,起先稍有浊度漏出,后来过滤层熟成,在长时间持续形成浊度极微量的清澄水,持续有效的除去,进行滤层内的扣留,依序从上层部失去抑止能力,终于从滤层下部开始增加流出浊度。此称滤床破穿临界点 (breakthrough )。

滤层在进行扣留时,砂粒子的间隙流速增大,损失水头随之增大,在砂层上部先进行扣留,损失水头在过滤初期也集中在上部,渐在下方增大,不过滤时砂层内的静水压水头等于从所考虑位置到过滤层水面的高度,随着过滤的进行,损失水头增加,相对减少静水压,强絮团只集中于表面而被扣留时,砂层表面正下方的滤层有大损失水头集中,结果,滤床内局部成大气压以下,此种现象称为部份真空,若发生此种状态,滤层内发生气泡,过滤水质常急剧恶化,所以急速过滤器避免生成损失水头集中砂层表面的强絮团,避免使用太小的滤材或太慢的过滤速度,要用较快的过滤速度或较粗的滤材,使损失水头尽量广分布于过滤池的上半部份。

过滤障碍: 传统石英砂过滤器作用的之障碍:

1)空气闭塞 (air binding) 空气闭塞系砂层中因有负水头,致使溶解水中之空气游离成为气泡,有时也因藻类作用,放出氧气而产生气泡,空气闭塞可影响水流不均匀,有时砂面龟裂,降低过滤效果,防止方法是: 应绝对避免负水头过滤,控制藻类生长,并防止水中有过饱和气体存在。

2)泥球 (mud baIl)   系砂层表面淤积之泥土膜,当反冲洗砂时没有分散,部份粘结成球形者,其大小有如大豆,直径约20 ~ 50 公厘,较砂粒为轻者淤积于砂而上,较重者散布于砂层,卵石层中,泥球多集中在反冲洗砂速度较慢之部份,泥球可使洗砂不完全,并使水流不均,影响洗砂效果,虽然反冲洗时,将砂膨胀率提高到 50 %,可以减少泥球之生成,但并不能完全防止,比较有效者,为提高氧化效率,并用表面洗砂,泥球生成后补救方法:

 a)定期打开过滤器捞出泥球。

 b)先将泥球捣碎再进行反冲洗砂。

 c)采用高压喷水表面洗砂。

 d)先将砂层硬化部份刮除,洗涤后重新铺上或更换新砂。

e)将过滤器清洗剂贮满过滤池,浸渍 12小时后,搅拌砂层,再静置 8 小时后,再行反冲洗砂,到洗砂废液干净为止。

3)砂垢 (sand  incrustation) 又称为钙化(calcify),砂垢为附着于砂粒表而之胶质或碳酸钙,因游泳池水中加入次氯酸钙漂白剂( Calium hypochlorite),经反应后的残余物,没法排除,超饱和之碳酸钙附看于砂粒面而引起,滤砂有砂垢后,因粒径增大,比重减少,滤砂容易流出,并可能引起砂层表面之龟裂及阻塞,补救方法可实施再碳化 (recarbonation),即加入二氧化碳使碳酸钙成为溶解性之氢碳酸钙。

4)砂之流出,反冲洗砂,使砂流出之原因是由于砂垢生成后,比重减少,或者水温降低,水之粘度升高,提高浮力而增加滤砂流出之倾向,最好对策为完全洗净砂粒。

5) 卵石层之移动,卵石层之移动原因为集水系统之破坏,反冲洗水流不均匀,以及反冲流速过大等,可使过滤效果降低,最好停止过滤池操作,重新铺置卵石层,并减少洗砂流速。

2. 硅藻土24:

硅藻土滤槽(Diatomaceou earth) 水处理用的硅藻土是一种粒状物质如图2.2.2.2a,就似砂或石榴石相彷,不过它的功能却和上述材料大有不同。在显微镜下,这些骨架般的材质就像微小的海绵,因为硅藻土的滤程较短,所以不宜直接过滤地下水,硅藻土可以移出96%以上的水中悬浮物质(大小约2.3 微米),它是以细密的硅藻骨骰,压力装置,滤除水流中的悬浮有机粒子,即以极小的,形状不一的,紧密的硅藻土捕捉水中的有机粒子,硅藻土滤槽主要由两部份组成: 1)中央核心管及2)滤套,中央核心部份是由滤筒组成,功能为滤水通过用,这些核心洒管大多由多孔质坚的聚丙烯所制成,一列的核心皆再连接一条主管形成环状,滤套是由很薄的聚丙烯纤细紧密织成,适合罩在中央核心管上,并且可以移动,其上粘附的一层硅藻士,称之为滤饼。

图2.2.2.2a由硅藻土沈积物中经显微镜照相所得之硅藻外形(李俊德1991)

 

基本操作: 

1)预敷厚度: 一个滤饼初次形成的厚度称为预敷厚度如图2.2.2.2b,在预敷之前,老的滤饼随着逆流反冲洗已经消失,在被污染粒子覆盖之前,必须敷上新滤饼以保护滤套,否则滤饼的多孔效率就会减低,预敷前停止供水,以便水流在过滤器中循环,同时加入硅藻土,直到预敷层形成后,再排出存水,并恢复进排水,预敷厚度可以有变化,水中有机粒子多的话可以加厚,一般的用法是每平方公尺的洒套表面积施用 1公斤的干量硅藻土。

 

图2.2.2.2b硅藻土的预敷(刘文御1988) 图2.2.2.2c硅藻土的过滤(刘文御1988)

       2)补施: 补施可能是对过滤器使用期限的长短最具关键性的一个因素,单独以预敷方式不足以维持一个滤饼的多孔性,因为累积的污染粒子将很快的堵塞硅藻土的缝隙,而阻断水流,水体本身可以承受压力,硅藻土本身的压缩性小,故不断的加少量硅藻土可以稚持滤饼的多孔性。方法是以硅藻土混合水或加干的硅藻土于滤套的表面即可,正确用补施量并没有一定的标准,多次尝试之后即知某种滤器要多少的最大补施量,才能维持该器的最长使用期限,开始补充时,时每方公尺滤套而施放0.006公斤干的硅藻土,之后自行调整,滤套的表面积及过滤量,亦影响滤器的使用期限。

3)硅藻土颗粒的大小: 目前在国内用于游泳池的硅藻土过滤器中以CELITE,DICALITE 两种品牌较多,一般而言,如果要处理游泳池的水,最细与最粗的颗粒均应避免,而以CELITE的Hyflo-super #545与DICALITE #4200的效果较好,太细的硅藻土效果虽然不错,使用期限却不长,而粗粒的硅藻土使用期限长,但效果不好,最细的硅藻土,只能用在实验室中使用而己。几乎所有形式的硅藻土过滤器都比砂滤器需要花更多的维护心力,因为其使用的材料易碎,滤套要定期取下清洗,或添加化学物质保持其多孔性,比较起来,硅藻土滤槽容易观察及处理,压力式石英砂过滤器隐藏在槽的内部,不先排干水后打开是无法检视的,而且进入之后的工作空间又极为狭小,能发现阻塞的机会似乎此较少,在预敷硅藻土时,过滤器须一直不停的循环,此时,如果任意开动滤器的过滤水流系统,一些尚未附着的硅藻土即会随水流排出,使水的浊度增加,影响了正常的物理吸附作用的效果。

 

图2.2.2.2d硅藻土的反冲洗(刘文御1988)

 

4)反冲洗:

反冲洗如图2.2.2.2d时,硅藻土过滤器内的水流流向成反方向设计,滤饼上的废物才能冲洗掉,因为不像粒状滤器中的滤材可以"流体化",所以硅藻土过滤器在反冲洗时要加一点压力,不论任何一种型式的过滤器中叶片的清洗方法都非常简单,只要把水流停掉,附在滤套上的污物即自行脱离,并沉淀到槽底,此时,起动过滤泵浦作反冲洗动作即可挂出槽外,时间久了以后,滤套由中心管上取下以软水及软性清洁剂洗清,洗完之后必须再以清水漂洗数次,除去附在上面的清洁剂,有时候滤套也可以在定位上清洗,以节省时间及劳力,当

1)过滤器有效使用期间变短。

2)例行性清洗后检查压力表上的数字,显示必要的立即清洗。

3)预敷之后发现有漏出的时候.就知道该清洗滤套了。

大部份的阻塞污物是污染粒子,碳酸钙盐,藻类附着及镁化合物,其中以油脂污染粒子占大部份,这时可以特别的药剂分离污物并给予正确的评估:

1)以滴管吸入二胺基二甲基联苯( orthotolidine )或盐酸,滴在污染物上,静置五分钟后以清水洗净。

a.污物未改变颜色,但滤套的颜色变白表示为碳酸镁或钙,此时用处方A处理。

b.污物的颜色变为红色,清洗后滤套变为白色,亦用处方A处理。

c.污物变为黑灰色或黑色--2)

d.以上的情形皆未发生----3)

2)溶解数个单位的硫酸钠结晶并混合数毫升的二胺基二甲基联苯或盐酸,取此液滴在这些黑灰点上,加果黑灰点消失,滤套变白则表有镁,用处方B处理。

3)a.滤套有滑溜、泥泞感---4)

b.滤套没有滑溜及泥泞感,滴数滴25%的硫酸在污点上,洗清后点变为白色,表示有少许的有机物,必须用处方C处埋。

4)如果污点没有任何正面反应,表示滤泣套上积了很厚的一层有机膜,以至有滑溜感,原因是,泳客的脱脂,汗水或口红,乳液等或某些藻类所致,这个毛病如果一再反复发生,可能是下列4种原因中的一种产生:
 a)维护过滤滤器不当(如没有定期的反冲洗或每三个月不用处方C处理时)。
 b)预敷滤材不当。
 c)物理吸附量不足。
 d)反冲洗及预敷时混入老旧水,此时要用处方D处理。
下列的处方必须与上述检索表配合使用,使用前必须放干过滤槽中的水,各项附件要稍加清洗及检查,柱状的过滤器反冲洗两次,叶片状滤材也要再用强力的喷水流冲洗,并且要估计滤槽的容量,因为处方中所加的药剂是以每115公升的水量为准,了解滤槽的容量后,可以随意换算加入的药品量。

处方A:

a)滤槽中加入清净的自来水,不要先行预敷。

b)确定水流开关已经关闭。

c)在每 115公升的水槽水中加入l公升35%的盐酸,使溶液的盐酸浓度成为0.25%。

d)循环此溶液15分钟或或直至滤套变为白色为止,如果其上有氧化铁,颜色则变为褐色。

e)排干上述溶液,并且进行反冲洗并用强劲水流冲洗,违续三次,每次都要将水排干。

f)加入清洁的自来水,再行预敷及恢复正常的过滤程序,注意压力的位置,并检查每个滤套上有无破洞之处。

处方B:

a)过滤器内加入清水,不要预敷。

b)确定已关闭水流关关。

c)加入与处方A同量的盐酸

d)在每115公升水中缓缓加入 9克的硫化钠。

e)将此溶液循环,直至滤套变为白色为止。

f)排干溶液,并反冲洗(或以强劲水流冲洗)过滤设备连续三次,每次冲洗完必须排掉污水。

g)加入清洁的水,预敷后恢复正常的循环过滤,预敷后,检视压力表是否归零及滤套上有无破洞之处。

 注意: 此处方必须在通风良好时处理。

处方C:

a)过滤器内加入清水,不要预敷。

b)确定已关闭水流关关。

c)以盐酸调整pH值至5。

d)在每 115公升的水中加入15%的次氯酸钠0.38公升。

e)循环此溶液3小时。

f)之后每115公升的水中28g的硫代硫酸钠。

g)不断循环水流,并测水中的氯含量三次,每次间隔15分钟,使结果每升水中的氯量应为零。

h)排干此液,并反冲洗(或配合强劲水流冲洗 )整个设备连续三次,每次清洗完均要排掉污水。

i)   加入清洁的水,预敷后恢复正常过滤程序,并检视压力表是否归零及滤套上有无破空洞之处。

 注意: 清洗要完全,否则残留过且的游离氯离子会使有机膜造成不完全氧化情形。

处方D:

a)加入清洁的自来水于滤材中; 不要预敷。

b)确定已关闭水流关关。

c)在过滤器中加入脱脂剂与乳化剂。

e)循环此溶液1小时。

f)排干溶液,并反冲洗(或以强劲水流冲洗)过滤设备连续三次,每次冲洗完必须排掉污水。

g)加入清洁的水,预敷后恢复正常过滤程序,并检视压力表是否归零及滤套上有无破洞之处。

3. 筒状卡式:
又称褶型弹筒,卡式,弹夹式,滤膜式如图2.2.2.3a等,是一种为除去大量水中的污染粒子,要求容易交换,以较少的设置,可得大过滤面积的立体型过滤方法。过滤膜可做到约130徽米的薄膜,空孔率约80%,强度弱,褶加工时容易损伤,所以,褶型弹筒需要有强度,柔软性及加工适性的膜,须开发不使膜破损的加工技术,弹筒的基本构造以补强芯为中心,夹着滤膜,外侧为外层滤材,内侧为支持材,多层一体进行褶加工,两端以树脂密封成形,这些构成材料须选择不活性而溶出物少的安全材料,耐热性,耐杀菌剂等,滤膜的等多孔质膜有无数微细孔构造如图2.2.2.3b,很复杂,孔径等微细孔特性不易单纯评价,流体的透过,捕集机构,孔径或其分布,空孔率等须把无数微细孔模型化成圆筒或圆锥形等而解析。而在多皱折的情况下滤心无法以反冲洗来清洁,须如图2.2.6b.之方式清洗,或以化学助剧浸泡方式除污染粒子。

 

 

 

图2.2.2.3a筒状卡式滤心

 

图2.2.2.3b筒状卡式滤膜(赖耿阳1986)

图2.2.2.3c滤心之清洁(John O’Keefe,1987)

4. 锰砂:

近来游泳的休闲运动大有增加的现象,虽然自来水已相当普遍,不过游泳池中地下水的使用也不在少数,台湾各地地下水含有铁,锰等金属者甚为普遍,而游泳池的水质对铁,锰等金属的要求甚严,因此,袪除铁,锰对游泳池而是相当重耍的,水中含有铁之形式有碳酸氢铁,氢氧化铁,硫酸亚铁,有机铁等,其中硫酸亚铁较少,铁的存在会使游泳池池水呈绿,黄,褐色,而锰的存在形态大约与铁相似。锰会使池水呈黑色。因而,有关业者把锰砂代替石英砂,成为主要滤层,希望一次解决铁,锰的存在问题。以下即为锰砂之介绍:

a.锰沸石: 沸石不作离子交换剂而当作接触滤料时称为锰沸石,锰氧沸石系用氧化锰,硫酸锰溶液反复处理合成沸石或者用绿砂,其表面附着锰高次化物使成为K2Z.MnO.Mn2O7 之锰沸石,锰沸石滤层可氧化原水中之铁,锰使成为不溶性之氧化物而袪除之,锰沸石失去活性后可用过锰酸钾处理回复活性,锰沸石之袪除能力约一公升沸石可袪除0.9-1.5 克铁量,再生时 1 公升沸石需过锰酸钾 2.5-3 克,将沸石浸渍于过锰酸钾溶液中数小时就可以再生,过滤速度约7.5公尺/小时。最低反冲洗速度为 20 公尺/小时,再生次数由原水中之含铁量而定,使用接触过滤法去锰时,接触层约 2~3 公尺。

b.锰砂: 代替上述沸石,采用滤砂经氯化锰,高锰酸钾反复处理后,砂面包围锰高次氧化物时称锰砂,滤砂之有效径0,45-0.75 公厘,不均匀系数在1.70以下,以锰砂法去铁,锰时,处理前需要先在过滤器前混合加氯搅伴约 10 分钟,再流入锰砂接触池,锰砂层 50 公分,底下卵石层20 公分,水深 80 公分,锰砂法除可氧化铁,锰外,对有机铁,氨离子等之氧化力亦强,一般含铁量多时,可先以助滤剂作添加,以直接过滤法处理,可完全除去水中铁锰离子。

     作者简介:李文昌

    中国商业联合会沐浴专业委员会 专家委员
    
中国商业联合会沐浴专业委员会 水务管理师 高级讲师
    
中国建筑设计研究院《
游泳池水质标准》主要起草人
    
中国建筑设计研究院《温泉浴池水质标准》主要起草人
    
中国建筑设计研究院《温泉浴池给排水技术规程》审查组专家
    
美国国家游
泳池基金会 授证讲师
    
美国专业游泳池管理人员协会 东亚地区谘询顾问
    
日本温泉施设卫生管理协会 授证讲师
    
日本中央温泉研究所 温泉管理士
    
俄罗斯《马契斯特》疗养温泉研究员
    著作
    
游泳池管理手册(合着)
    
游泳池与按摩池水质管理
    
游泳池与按摩池水质测试
    
游泳池水质诊断专家系统
    
温泉管理实务

 


 
 
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