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1、 水力全自动高效曝气精滤机的基本原理

水力全自动高效曝气精滤机的原理是以自然界客观存在的水体自净现象为理论依据，融入多种先进水处理技术研发的一种新型的水处理设备。具体如下：

理论依据：自然界水体自净通过地表水在太阳的作用下蒸发至天空，形成云并通过降雨会落到地面，经过地层的多层过滤，汇聚到一起成为地下径流，再以泉洁净水体等形式流出或为人所用或汇流成何（周而复始），在这过程中，因地势的高低变化，自然的完成一些溶氧过程（比如瀑布等），使水自身的自净能力不断增强，“流水不腐”说的就是这个道理。

在研究水力全自动高效曝气精滤机的过程中，我们把水体自净所涉及的水处理理论及相关技术全都融合进来，比如说地层自然形成的反复合滤层形式、水力自动曝气溶氧技术；而且把水力自身的一些特点发挥到极致，比如利用了虹吸现象，实现反冲洗过程的自动控制，利用高差实现滤机的自动过滤，并在滤机中整合了水力澄清池。

?  根据以上原理：我们进行了大量的研究、实验，最后成功地研发出《水力全自动高效曝气精滤机》如以下设备总体布局图，它的工作流程是把原水送入配水箱进行均匀分配，然后经过空气隔离装置，把原水进行曝气融氧，曝气融氧就是把水中的有害气体氮、磷、钾从水中散发出来，然后吸入空气中的氧气，这个系统也称(呼吸系统)，完成后进入精滤器，（我们的精滤器是有多层反复合滤料组成，多达七层）自上而下地过滤，如以下过滤流程示意图。由于滤层不断截留水体中的悬浮物，滤层的阻力逐渐增加，使得虹吸管水位上升，当水位上升至设定位置时进入虹吸辅助管内的抽气装置，由于水力作用将虹吸管内的空气带走，形成负压。当负压到达设计值时，便发生虹吸现象，此时水箱中的水形成倒流，从滤层下方自下而上的不断冲洗，滤层得到“再生”，如下图反冲洗流程示意图。由于不断反洗滤层，反洗污水排至下水管道，水箱中水位下降至规定值时，虹吸作用被破坏，反洗结束，过滤器又重新开始工作。

2、 水力全自动高效曝气精滤机的特点              

（1） ZYRZ系列游泳池水处理设备的十大优点

1. 系统水力自动化、无阀门、无操作、利用水力自动化原理完成曝气溶氧 浮选去泡，七层过滤和反冲洗过程，无需设置专职管理人员。 

2. 前瞻性技术，领先世界同类产品，节水90% 、节省药品90～100%（不计消毒剂）

3. 全部无压水处理，循环水泵扬程一般为6~8米，能耗低，无冲洗水泵节省电量80%以上，比其他类型水处理设备大量节约运行费用，运转费用仅为传统水处理系统的1/10-1/15。

4. 设备结构紧凑，安装空间集中、占地面积小，节省土建50-70%。    

5. 正常情况下禁止投加混凝剂、絮凝剂、灭藻剂等对泳池造成化学污染的药剂，也不需要大量地更换水，使水形成良性循环，可永不更换。

6. 处理后的水溶解氧≥7.5mg/l(达到饱和量)，因此鲜化、活化，水质优，出水浊度0.4～１mg/L，池水永不换，永远天蓝透明。

7. 根据设备内部截污情况适时反洗、清洗过程中不间断供水，管路压损极小，有效的去除水中的泡沫—即去除水中有机物质（含磷、氮等发泡物质），以保持良好的水质，使水面波光粼粼，泛出蓝波。

8. 设备反冲洗历时短（约2.5分钟），反冲洗强度大（32l/㎡.s），反冲洗用水量少。

9. ;设备无定期维修和耗材更换，系统主体设备保用40年以上。

10. 处理后的水质指标优于国家标准，部分指标超出国家标准更多：泳池水处理后浊度≤0.4度、色度≤15度，溶解氧≥7.5mg/l。

（2）采用重力系统，即利用水力高差过滤技术，减去水泵过滤机中的扬程，从而有效的节约了电能，降低了电耗。

水力全自动高效曝气精滤机的高度为4.4m，水泵扬程的选择只要减去沿程损失，再加上5m左右的水头就足够了。在相同处理量的情况下，水力全自动高效曝气精滤机的水泵的功率一般是压力罐水泵功率的1/4~1/3左右，节省的电耗配套显而易见。

（3）采用多层反复合滤层，有效的提高了滤层的含污量和过滤精度，从而保证了处理水的纯净度。

滤层数达七层，最小粒径为0.25~0.5mm，这些都有效的提高了滤层的含污量和过滤精度，再加上整合了的水里澄清池，使游泳池循环水处理摆脱投加絮凝剂成为现实。不但大幅度的减轻了操作人员的工作强度和难度，也避免了水质变成絮凝剂的水溶液（就是人们常说的泳池水“药水”，是过量投加絮凝剂导致的，常用絮凝剂多为铝盐，投加过多会呈酸性，酸性水会对人体的一些器官产生不良影响）

（4）多种水力自控技术的合理运用，有效的避免了水资源的过量浪费。

首先，水力全自动高效曝气精滤机中引入的水力自动曝气溶氧技术，可以有效地转化游泳池水中的有机污染物，这些有机污染物以尿素等含氮有机物为主，这些含氮有机物与氯（或其化合物）反映生成三卤甲烷（THMs），众所周知，三卤甲烷是致癌物质，鉴于氯有良好的持续杀菌能力，在当前尚未有更有效的消毒剂来代替它的情况下，降低水中含氮有机物的浓度，避免生成三卤甲烷是至关重要的，而向水中充氧正好起到这个作用。因为在水中痒充足的情况下，含氮有机物首先会转化为氨氮，并在水中所含又的亚硝酸菌的作用下，将氨氮转化为硝酸根离子，以稳定的硝酸盐形式存在于水中，不会与氯作用生成三卤甲烷。有效的转化了含氯有机物就可以避免了用大量清水来稀释有机污染物，从而可以大幅度的降低水耗。其次，借鉴无阀滤机原理，利用虹吸现象实现反冲洗全程的水力自动化控制，当滤层和曝气滤机反冲洗时的最大冲洗水头损失固定的情况下，反冲洗的最佳时间是可以通过测定，最终成为一个定值的，这在设备最终调试过程中完成，它的确定可以有效的避免从前完全要靠个人经验来进行反冲洗的弊端，使得曝气滤机的反冲洗真正达到适机而冲、适时而断，即避免了原来反冲洗的复杂性操作，有效的保证了反冲洗的质量，还可避免不必要的水资源浪费。

（5）采用白色UPVC塑料制作，结构紧凑，整体美观，设备使用寿命与UPVC材质衰变期相同，大约40年以上。

水力全自动高效曝气精滤机采用UPVC板材成型，焊接而成，最后现场分体，模块化安装而成，整个曝气精滤机分以下几个模块组成：上部为水力自动溶氧澄清模块，下部为四个自立独立的精滤模块，整个曝气滤机过滤系统，还有一些辅助模块，比如水泵模块，加热模块，消毒模块，平衡水箱模块等。至于在具体工程中采用哪几个模块，要根据机房地面标高和游泳池水面的关系来具体选定。使用寿命对于一个完全靠水力自身驱动的装置来讲，只要制作它的材质不出问题，它的使用寿命就不会终结，比如常见的水车，水磨等。当今能见到的这些装置很多已运行了几百年之久，而且还在稳定的运行。所以曝气精滤机的使用寿命与UPVC的材质的衰变期是相同的，一般为40年左右。选定用UPVC材质制作的原因主要是由于UPVC材质稳定，物理性能较好、美观，易于加工，耐腐蚀，也就不会出现以前压力罐碳钢制作时还要定期换里衬的弊端，UPVC材质相对环保，虽然在自然界分解较慢，但它可以回收并可反复利用。

3、 水力全自动高效曝气精滤机的相关设计资料

（1） 由水力全自动高效曝气精滤机组成的循环水处理系统的分类：

由水力全自动高效曝气精滤机组成的循环水处理系统分为两类：机前泵系统和机后泵系统。顾名思义，机前泵系统即为水泵组在水力全自动高效曝气精滤机之前，适用于水处理机房地面比游泳池水面相同或略高时，整个系统相对简单；机后泵系统即为水泵组在水力全自动高效曝气精滤机之后，适用于机房地面低，泳池水面5.5m以下时采用，整个系统相对机前系统较复杂，造价相对也高些。

（2） 设备的循环周期，循环水量水泵及换热器的确定

① 循环周期的确定：

循环周期按“游泳池设计师范”中规定的“6~8小时”确定，其具体值由预期在一个循环周期游泳池所接纳的人数确定，正常一个循环周期泳池所能接纳的人数上限时采用6小时，否则一般按8小时为一个循环周期计算。

② 循环水量的确定

一般按水处理设备全天24小时运行计算：所需选用的设备的循环水量=泳池水容积（m3）/循环周期

③ 水泵的选择

1） 水泵的水量与循环水量相当（机前泵系统）

2） 水泵的扬程

a 为水泵到设备之间连接管路沿程损失加上水泵轴心到设备最高处的高度再加上500—600mm的保护水头

b 机后泵系统的水泵扬程为，水泵到游泳池之间的管路的沿程损失加上水泵泵轴到泳池水面的高差再加上500—600mm的保护水头。

（3） 泳池的进回水方式的选择

国际泳联推荐的循环方式为“逆流式”即池底不满水口，池沿设置溢槽，水从池底进入从池盐溢出回到循环处理设备，这种循环方式的优点是布水相对均匀。表层漂浮物可随水流祛除，但它对建造的要求较大，管路沿程损失也较大，并需要建造平衡水池，相对建造成本较高，当池沿平整度不均匀的情况下，池水会出现短路的现象（即处理后的水未经使用就直接回到了水处理设备）。

我们一般采用模拟河流流动的“顺流式“循环方式，它的优点是建造简单，只需在池壁上预埋进回水口即可，不需要建造平衡水池，建造费用相对较低，管路沿程损失较小；但也有弊端，当进回水口连接管的连接方式采用不当时会出现死水区，池面会残留一些漂浮物，需人工去除；就中国目前情况而言‘顺流式’的循环方式是最适合中国目前国情循环水处理方式。