目前，全國多數游泳池池水中尿素含量均有不同程度的超標現象，由于尿素會分解出氨氮和二氧化碳，而氨氮會與氯反應生成氯氨，對游泳者的皮膚和眼睛產生刺激作用，故應加強對游泳池中氨氮的去除。本次實驗采用Zeolite filter material，觀察游泳池中氨氮和懸浮物的去除情況，以達到改善游泳池水質的目的。

一、試驗濾料裝置及流程

1、試驗濾料

沸石濾料產于澳大利亞，其特征參數為：粒徑1～2.2mm，密度1.2t/m3，比重2.4，莫氏硬度3.5～4.0，氨吸附量160mmol/100g，銨離子交換量104mmol/100g，陽離子交換量119mmol/100g。

2、試驗裝置

SD500玻璃鋼過濾器：直徑500mm，總高度1135mm，過濾面積0.2m2；SUPATUF100循環水泵：功率1hP。

試驗流程50m3游泳池→水泵→過濾器→出水返回游泳池。

3、測定方法

采用納氏試劑比色法測定NH+4-N；采用WGZ2200濁度儀直接測定濁度；采用微粒計數測定儀顆粒計數。

二、結果與分析

1、氨氮的去除效果(圖1)圖1表明，在濾速為36m2/(h·m2)的條件下，沸石對氨氮的去除效果明顯優于石英砂。在第一循環周期(8h)內，沸石過濾器對氨氮的去除率為6818%，隨著循環次數的增加，氨氮的去除率逐漸升高，經過3次循環后，池水中氨氮的濃度從原來的215mg/L下降為0143mg/L，去除率為8218%，當循環次數>3次時，氨氮的去除率基本保持不變。而石英砂對氨氮的去除率<10%。

沸石對于氨氮的去除效果明顯優于石英砂，其原因是在水體中的pH值接近中性時，氨氮多以溶解性的NH+4形式存在，沸石是一種多孔狀的材料，具有較大的比表面積，經測定可達10m2/g以上，能與水中的氨氮發生離子交換和吸附作用從而去除氨氮；而石英砂不屬多孔性材料，內表面積很小，其比表面積僅約50cm2/g，難以與氨氮發生顯著的吸附作用。由圖1可知，泳池水氨氮的起始濃度為215mg/L，經過3次循環過濾后，氨氮的濃度可維持在015mg/L以下，泳池水氨氮濃度的大幅度下降，可以減少由于氯消毒所產生的氯氨對泳者的皮膚和眼睛產生刺激作用，同時也節省氯消毒劑的用量。

2、沸石與石英砂對池水濁度的去除效果(圖2)由圖2可見，在相同的過濾條件下，2種濾料對濁度均有較高的去除率，出水的濁度都能控制在2濁度單位(NTU)以下，但沸石的過濾效果略好于石英砂，這是因為沸石的孔隙率大，從而使深層濾料的截污能力可以得到充分地發揮。由于濁度對水中許多顆粒無法顯示，低濁度的水中可能仍存在著大量的顆粒物，為了更好地比較沸石和石英砂的過濾性能，有必要采用顆粒計數法研究這2種濾料對各粒徑懸浮顆粒的去除效果。

3、不同粒徑懸浮物的去除效果通過試驗比較沸石與石英砂分別對池水中不同粒徑懸浮顆粒的去除效果。試驗結果表明，沸石對粒徑范圍為7～21μm懸浮物的去除效果均優于石英砂，特別是對于粒徑<13μm的顆粒，沸石床的去除率高達82%，高出石英床的去除率約20%。這是因為2種濾料的表面性質存在差異，沸石濾料比石英砂濾料的比表面積大，且表面更加粗糙，在水中的Zeta電位也更接近于中性，這些因素都有利于水中的懸浮顆粒接近并吸附、沉積在沸石濾料表面。

4、沸石濾料的水力特性過濾器經過一段時間的運行后會出現水頭損失升高的現象，即進水口壓力表的讀數增大，此時需要對過濾器進行反沖洗以恢復其過濾功能。通過試驗比較沸石和石英砂濾層阻力變化情況，由試驗結果可知，在濾速為36m3/(h·m2)的條件下，沸石層在15個循環周期內的總水頭損失為20kPa，而相同時間內石英砂層的水頭損失為35kPa，需要進行反沖洗。這是因為沸石具有較大的孔隙率，且濾料空隙分布合理，從而使整個濾層都具有截污能力，而石英砂濾層的深層截污能力較差。對需要反沖洗的沸石層，反沖洗強度為10L/(s·m2)，即可滿足所需的膨脹率，滿足過濾器反沖洗的要求，而石英砂達到同樣的膨脹率，所需的沖洗強度為1115L/(s·m2)，可見沸石濾料的反沖洗效率比石英砂濾料高。

結論：粒徑為1～212mm的沸石對游泳池水中的氨氮、懸浮物的去除效果明顯優于同粒徑的石英砂，且水頭損失小，運行周期長，反沖洗流量小，是一種適合于游泳池水循環過濾的新型濾料。