目前, 全国多数游泳池池水中尿素含量均有不同程度的超标现象, 由于尿素会分解出氨氮和二氧化碳, 而氨氮会与氯反应生成氯氨, 对游泳者的皮肤和眼睛产生刺激作用, 故应加强对游泳池中氨氮的去除。
在滤速为 36m2/( h·m2) 的条件下,沸石对氨氮的去除效果明显优于石英砂。在第一循环周期( 8 h) 内,沸石过滤器对氨氮的去除率为68.8%,随着循环次数的增加,氨氮的去除率逐渐升高,经过3 次循环后,池水中氨氮的浓度从原来的2.5 mg/ L下降为0.43 mg/ L,去除率为 82.8%,循环次数>3 次时,氨氮的去除率基本保持不变。而石英砂对氨氮的去除率<10 %。
沸石对于氨氮的去除效果明显优于石英砂,其原因是在水体中的 pH 值接近中性时,氨氮多以溶解性的NH4+ 形式存在,沸石是一种多孔状的材料, 具有较大的比表面积。经测定可达10 m2/g 以上,能与水中的氨氮发生离子交换和吸附作用从而去除氨氮;而石英砂不属多孔性材料,内表面积很小,其比表面积仅约50 cm2/g,难以与氨氮发生显著的吸附作用。由图1可知,泳池水氨氮的起始浓度为,2.5 mg/ L,经过3次循环过滤后,氨氮的浓度可维持在0.5 mg/ L,以下,泳池水氨氮浓度的大幅度下降,可以减少由于氯消毒所产生的氯氨对泳者的皮肤和眼睛产生刺激作用,同时也节省氯消毒剂的用量。
在相同的过滤条件下,2种滤料对浊度均有较高的去除率,出水的浊度都能控制在2浊度单位(NTU ) 以下,但沸石的过滤效果略好于石英砂,这是因为沸石的孔隙率大,从而使深层滤料的截污能力可以得到充分地发挥。由于浊度对水中许多颗粒无法显示,低浊度的水中可能仍存在着大量的颗粒物,为了更好地比较沸石和石英砂的过滤性能,有必要采用颗粒计数法研究这2种滤料对各粒径悬浮颗粒的去除效果。
通过试验比较沸石与石英砂分别对池水中不同粒径悬浮颗粒的去除效果。试验结果表明,沸石对粒径范围为7-21 μm悬浮物的去除效果均优于石英砂,特别是对于粒径<13 μm的颗粒,沸石床的去除率高达 82 %,高出石英床的去除率约20 %。这是因为2种滤料的表面性质存在差异,沸石滤料比石英砂滤料的比表面积大,且表面更加粗糙,在水中的Zeta电位也更接近于中性,这些因素都有利于水中的悬浮颗粒接近并吸附、沉积在沸石滤料表面。
总之,粒径为1-2.2 mm的沸石滤料对游泳池水中的氨氮、悬浮物的去除效果明显优于同粒径的石英砂,且水头损失小,运行周期长,反冲洗流量小,是一种适合于游泳池水循环过滤的新型滤料,值得应用与推广。