一种游泳池水质消毒方法.pdf

本发明涉及高级氧化技术和生物学技术应用领域，尤其涉及一种使用硫酸自由基的高级氧化技术处理游泳池水的消毒方法。游泳池水经过投加絮凝剂沉淀大颗粒杂物后，把过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐投入到游泳池水中，同时按摩尔比过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐∶钴盐＝50～100∶1的比例投加钴盐，钴盐的投加数量范围为0.1～1g/每立方米游泳池水。过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐经过钴离子催化方式产生硫酸自由基，具有高氧化活性的硫酸自由基能够杀灭游泳池水中的细菌和藻类生物，同时降解人体排泄的尿素和氨类废物。该方法杀菌效果好，对人体和环境安全友好，安全消毒，药剂价格便宜，运行费用和成本低。

1、  一种游泳池水质消毒方法，其特征在于，游泳池水经过投加絮凝剂沉淀大颗粒杂物后，将过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐投入到游泳池水中，同时按摩尔比过硫酸盐或单过氧硫酸氢盐：钴盐＝50～100：1的比例投加钴盐，钴盐的投加数量范围为0.1～1g/每立方米游泳池水。

一种游泳池水质消毒方法
技术领域
本发明涉及高级氧化技术和生物学技术应用领域，具体涉及将产生硫酸自由基的高级氧化技术应用于杀死游泳池中的细菌生物、处理人体排泄的尿素、氨类、肌氨酸酐、精氨酸等废物的方法。
背景技术
目前常用的游泳池消毒药剂包括氯系和氧系消毒药剂两大类。氯系消毒药剂主要是指漂白粉、次氯酸钠等含氯消毒药剂。漂白粉颜色白粉状，主要成分是复式钙盐，其有效成分就是其中的次氯酸钙(Ca(ClO)₂)，次氯酸钙(Ca(ClO)₂)溶于水产生氧化钙沉淀和盐酸，并产生新生态氧杀菌，杀菌力较强。缺点是贮藏、运输不方便，池水有残渣。次氯酸钠是液体呈黄色，溶于水产生次氯酸(HClO)，杀菌能力较强。优点是使用方便，池水没有残渣，持续效果好；缺点是贮存、运输不方便、成本高。氯系消毒药剂的主要缺点主要是产生三氯乙烯等含氯的相关消毒副产物，这些副产物会对皮肤、眼睛以及呼吸系统产生危害，还有致癌、致畸、致突变等“三致”作用。氧系消毒药剂主要是指臭氧等产品，通过臭氧发生器产生臭氧，臭氧在水中对细菌、病毒等微生物杀灭率高、速度快，对有机化合物等污染物质去除彻底而不产生二次污染，并能降低生化需氧量和化学需氧量，去除亚硝酸盐、悬浮固体及脱色。其缺点是臭氧消毒对水的pH值要求高，而且衰变期短，所以适用小型游泳池。此外，臭氧发生器设备价格也比较昂贵，日常维护费用和运行成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用产生硫酸自由基的高级氧化技术杀死游泳池中的细菌生物的方法，利用这种方法不仅杀灭水中的大肠杆菌有害细菌、藻类等微生物，还可以降解泳池中人体排放的尿素、氨类、肌氨酸酐、精氨酸等废物，同时不产生有害的消毒副产物，对人体和环境友好。
本发明的技术原理：往水中投加一定数量的钴盐和过硫酸盐(S₂O₈^2-)或单过氧硫酸氢盐(HSO₅^-)，过硫酸盐(S₂O₈^2-)或单过氧硫酸氢盐(HSO₅^-)经过钴离子(Co²⁺)的催化，产生高活性硫酸自由基，具体的反应式如下所示：
Co²⁺+S₂O₈^2-→Co³⁺+SO₄^·-+SO₄^2-        (1)
Co²⁺+HSO₅^-→Co³⁺+SO₄^·-+OH^-              (2)
由上述反应产生的硫酸自由基具有很高的氧化活性，可以和游泳池水中的生物反应，破坏生物的细胞膜脂层、蛋白质、碳水化合物以及DNA等物质，从而杀死细菌和藻类生物，还可以降解泳池中人体排放的尿素和氨类废物。
本发明的技术方案是：游泳池水经过投加絮凝剂沉淀大颗粒杂物，把过硫酸盐(S₂O₈^2-)或单过氧硫酸氢盐(HSO₅^-)投入到游泳池水中，同时按摩尔比S₂O₈^2-或HSO₅^-:Co²⁺＝50～100:1比例投加钴盐，钴盐的投加数量范围为0.1～1g/每立方米游泳池水。过硫酸盐(S₂O₈^2-)或单过氧硫酸氢盐(HSO₅^-)经过钴离子(Co²⁺)的催化，产生硫酸自由基，具有高氧化活性的硫酸自由基能够杀死游泳池水中的大肠杆菌和藻类生物，同时降解人体排放的尿素和氨类废物。实施效果可用大肠杆菌灭活率和氨类、肌氨酸酐、精氨酸脱除率来衡量。
本发明的有益效果是：
(1)杀死生物效果好。药剂在低浓度(KHSO₅，12ppm；CoSO₄，0.1ppm)条件下，大肠杆菌1小时后接近100％去除；
(2)降解人体排放废物效果好。药剂在低浓度(KHSO₅，12ppm；CoSO₄，0.1ppm)条件下，氨离子5小时后接近70％去除；
(3)本发明不含氯，没有消毒的副产物，对人体和环境安全友好。同时该药剂通过催化反应起作用，硫酸自由基缓慢释放，因此杀菌时间长，均匀杀菌，对人体无刺激，安全消毒；
(4)不需要额外特殊的设备，一次性投资低，耗能小，药剂价格便宜，运行费用和成本低。
附图说明
图1是本发明的游泳池水处理工艺流程图
具体实施方式
实施例1
游泳池水经过投加絮凝剂沉淀大颗粒杂物后，测得大肠杆菌浓度细菌浓度10⁶～10⁷cfu/mL。在水中添加过硫酸氢钾(KHSO₅)和硫酸钴，按照标准游泳池体积(50m×25m×2m)计算，每2500吨游泳池水添加27公斤过硫酸氢钾和0.25公斤硫酸钴。经过1h的处理，取样测试。使用细菌培养法培养处理后的游泳池水，经过24h的培养后，水中的大肠杆菌浓度下降到10²～10³cfu/mL，杀死效果接近100％。
实施例2
游泳池水经过投加絮凝剂沉淀大颗粒杂物后，测得氨离子(NH₄^-1)浓度为1ppm，在水中添加过硫酸氢钾(KHSO₅)和硫酸钴，按照标准游泳池体积(50m×25m×2m)计算，每2500吨游泳池水添加24公斤过硫酸氢钾和0.2公斤硫酸钴。经过5h的处理，水中的氨离子浓度下降到0.3ppm，去除率接近70％。