オゾンは水処理過程におけるフッ素以外の強い酸化剤であることが証明され、それはまず塩素より百倍高い反応速度で有機物を分解し、塩素と尿素化による塩素アミンの合成を防止し、またTHMの前駆体（Precursor）を酸化し、THMを大幅に低下させることができる。...

オゾンは水処理中にフッ素以外のものであることが証明されている超（ちょう）強い酸化剤は、塩素より100倍高い反応速度で有機物を分解し、塩素と尿素化による塩素アミンの合成を防止し、THMの前駆体（Precursor）を酸化し、THMを大幅に低下させることができる。また、オゾン分解後に水中で形成されたヒドロキシル基は多価金属イオンをコロイド化合物に加水分解させ、サンドフィルターによって濾過されることができ、これは水の感覚を改善させるだけでなく、特に水中の有機物が酸化分解され、その後濾過されて除去されるため、交差感染を防止するためにも、プール中に0.5 mg/L程度の残留塩素を保持する必要があり、塩素剤の投与量は大きく低下し、一般的に塩素剤単独使用の15-20%にすぎない。経験により、プールに戻った水中の残留オゾンが0.15 mg/L未満の場合、いかなる不利な影響も与えず、長期にわたって水泳をしても健康被害を与えないことが証明された。西側工業国、特にヨーロッパでは、この事実を広く受け入れているだけでなく、約30000のプールでオゾンを使用し、伝統的なドイツ基準をさらに発展させ、塩素剤をキャンセルする殺菌技術を実現した。この技術は主にフランスといくつかの非ドイツ語国家で30年以上普及し、大量の有益な経験を蓄積し、オゾン処理池の水技術の発展にシステム、実用的な経験を提供した。アメリカの国、アメリカを含めて近年この状況に気づき、オゾン技術を大量に採用し始めた。我が国の水泳運動の発展は遅く、プールの建設規模は小さく、オゾン技術の応用は多くない。最近、対外開放に伴い、公式または試合が行われるプールの中には、国の規定または規範に従ってオゾン処理装置が設置されているものもある。また、一部の公衆性プール、ホテル、団地のプールもオゾン技術の採用を要求している。

プールオゾン発生器

二、プールオゾン発生器すなわちプール水−オゾン消毒システムの設計

■CT値はオゾン消毒システムの主な設計パラメータ：

ここで、Cはオゾン濃度を表し、mg/Lで計算する。Tは接触時間を表し、minで計算する。両者の積CT値は消毒過程の有効性を示す。例えばオゾン濃度は0.4 mg/Lであり、接触時間が4 minの場合のCT値は1.6に等しい。プールの水と飲料水の違い：（1）プールの水は循環を閉鎖し、1日の循環回数以上4回、飲料水は直流です。（2）水泳人数の増加に伴い、池の水に必要な酸化量も増加しなければならない。（3）プールの水の温度は一般的に25℃〜40℃であり、飲用水の温度は一般的に0.5℃〜25℃である。（4）プールの水には補助消毒剤として塩素を加えなければならない。（5）プール循環水を濾過した後、オゾン消毒を加える。したがって、CT値は1.6を用いてプール水のオゾン消毒システムの大きさを決定するのが比較的安全である。一部の地域では低いCT値0.8を採用し、オゾン濃度は0.2 mg/L〜0.25 mg/L、接触時間は3.5 min〜4 minであり、この場合の補助消毒としての塩素添加量は65%減少することができる。塩素を主な消毒剤とし、オゾンを精処理消毒剤とする場合、CT値は0.8未満、オゾン濃度は0.5 mg/L未満、接触時間は1 min未満とすることができる。

■プールオゾン投入方式：

標準的な要求は負圧投入であり、一般的に噴流或いは気液混合ポンプの吸入法を採用し、実践により気液混合ポンプの混合効率は80%前後に達することができ、例えばオゾン混合タンクの添加効率はもっと高いことを表明した。

噴流バイパス投入法：通常、傍流管に取り付けられた噴流器でオゾンを水に導入し、噴流器の進水圧力を保証するために、傍流管に管ポンプを取り付けて加圧する。噴流器後の水とオゾン混合液は、上側から反応槽に入って十分に接触した後、下側から水を出してプール循環水主管に接する。バイパス管中の水は高オゾン濃度で消毒した後、主管中の水と混合して酸化反応を起こす。商業プールの水循環周期は6 hを採用し、傍流管の水流量は循環水の主管流量の15%〜25%であり、オゾンが主管線に入る前に十分な物質移動効率と十分な接触時間を保証することができる。

気液混合ポンプの投入法：このポンプはオゾンガス発生口、1つの吸水口、1つの出水口である。バイパスプールの水をポンプの吸水口に直接接続すればいい。この方法でオゾン混合タンクを配合できれば、効率は90%以上に達することができる。

プールオゾン発生器の投入方法

■水処理循環方式、循環周期と流量

池の水浄化処理循環方式には順流、逆流、混合流の3種類があり、池、試合池を規範化するには混合流浄化処理循環方式を採用すべきである。

循環周期：Tx=24/n（h）、nは1日の循環回数、公共プールは一般的に4-6回である。

循環流量：qx＝αf•V/TxのうちTx循環周期、αfは配管、浄水設備と補給水タンクの水容積係数であり、一般的に1.1-1.2によって選択され、Vはプールの水容積である。

■プールのオゾン投与量の確定：

オゾン発生器収量（g/h）=qx×c=αf•V/Tx=循環水流量（m 3/h）×オゾン投与濃度（g/m 3）。反応槽は水中の無機及び有機汚染物が溶解されたオゾンを酸化して消毒殺菌するために用いられ、反応槽上部の排気弁はオゾン排ガス破壊装置と接続して大気に入る前に未溶解のオゾンを除去すべきである。

標準プール（21 m*50 m、水深1.8 m）を例に：標準プール水量1890 m 3

分流量投入を採用する

オゾン投与量：0.6-1.0 mg/L、例えば標準プールを例に、qx=1.1•1890/6=340トン/時間

単一オゾン投与量：Q=qx•投与量、投与量0.8 mg/l、Q=qx×c=αf•V/Tx×c=1.1 V/6*0.8=272 g/時間。

■プールオゾン発生器オゾン反応槽の容積決定：

オゾン反応槽容積（m 3）＝循環水流量（m 3/h）×バイパス水百分率（%）×反応時間（h）。

プール水の温度範囲内では、プール水中の溶解飽和濃度はヘンリーの法則に従い、オゾン発生器ガス中のオゾン濃度が高いほど、水中の飽和濃度も高く、溶解オゾンの物質移動平衡濃度も高く、消毒性能が良い。オゾン発生器を選択する際にはこの点を考慮しなければならない。

三、プールオゾン発生器プールの水処理における利点

1840年にSCHOEMBEIMによってオゾンが発見されて以来、その応用にはかなりの歴史がある。オゾンはフッ素に次ぐ強酸化剤や広域殺菌剤としてプールの水処理消毒システムに広く応用されている。人々の環境保護意識と健康意識の向上、生産プロセスの改善及び生産コストの低下に伴い、オゾン消毒方式を採用したプールは塩素消毒方式のプールに取って代わって受け入れられている。現在、欧州と北米の公共プールはすべてオゾン消毒方式を採用しており、米国では50万以上、欧州では一般的に使用されている。我が国の香港は1997年にすべての公共プールをオゾン消毒方式に改造したが、国内では1990アジア大会の康楽宮から多くの大型公衆プール、ウォーターパーク、フィットネスレジャークラブのプール及びSPAがオゾン消毒方式を採用している。オゾン消毒プールは貴族化から大衆化に向かっている。

■超（ちょう）強力な殺菌剤。

オゾン非常に活発で酸化能力の高い酸化剤であり、自然界で知られている利用可能なとても強力な酸化剤の1つであり、主にその強力な酸化作用によって殺菌される。オゾン及びその二次生成物（例えばヒドロキシル基）は、とても強い殺菌性と不活化ウイルスの作用は、非常に強い広範な殺菌剤である。それは細菌を酸化分解するグルコース酸化酵素、脱水酸化酵素、また直接細菌と作用することができて、細菌物質の代謝の酸化還元過程が破壊されて、それによって細菌の成長と繁殖過程を破壊して、細菌の死亡をもたらします。その殺菌作用は迅速で、通常数秒以内に水中の細菌、ウイルス、芽胞及び卵を効果的に殺すことができ、伝染性疾患の蔓延を効果的に防止することができる。実験により、同じ濃度のオゾンが細菌とウイルスを殺す効果は塩素の600-3000倍であることが証明された。オゾン濃度が1 mg/lの場合、糞型大腸菌の不活化には5秒かかり、同じ濃度の塩素で同じ効果を得るには15000秒かかる。塩素に強い芽胞とFファージの迅速な殺滅は特に重要であり、ADIS、赤目ウイルスなどの塩素に無力なウイルスは*の殺滅が可能である。

■環境に配慮した緑色殺菌剤。

オゾンは*の環境保護型緑色殺菌剤であり、プール循環水のオゾン消毒の過程は酸化過程であり、生成物は酸素を溶解し、水中の有害物質と塩含有量を増加させず、環境に二次汚染をもたらすことはない。伝統的なプールの塩素消毒方式は殺菌の目的を達成するために、比較的に大量の塩素含有消毒剤を投入する必要があり、塩素製剤は水中の有機物と反応して多種の塩素化有機化合物を生成し、これらの物質はすべて*の発癌性変異体である。

■健康的な快適さを高める。

プールは塩素消毒を採用し、時間が経つにつれて水から蒸発する塩素化有機化合物及び有害気体は、プールの上に集まって散らかりにくく、人の呼吸器官を損ない、その間にいる人たちは鼻を突く塩素の匂いを嗅ぎ、胸肺に不快感を感じ、同時に、これらの有毒物質は人体に吸収され（水中では人体は1時間に500ミリリットルの水を吸収することができる）、水泳中に目に刺激感があり、充血して赤くなる、長い間泳いでいた人たちは、毛が黄色く脆くなったり、肌が荒れてきたりするなど、健康に深刻な影響を与えていることに気づくだろう。プール水処理にオゾン消毒を採用し、クロロアンモニア化合物の形成を除去し、トリハロメタン（THMS）のような忌まわしい発癌性ハロゲン化有機物の発生を根本的に回避することができる。これらの塩素アンモニア化合物は水泳者と選手の皮膚、目、呼吸道を刺激し、水泳時の赤目と皮診はこれによって発生し、髪にも漂白の役割を果たしている。オゾン消毒を用いたプールではこのような問題は発生せず、水泳で鍛えた人々は快適で安心できる。処理中、プールに戻った水の残留オゾンは安全限界を超えず、空気を殺菌浄化し、室内空気を快適にすることができる。

■分解して水の汚染物質を除去する。

北京市衛生防疫ステーションの関連資料によると、塩素消毒プールの有機物、特にアンモニア窒素（尿素）の含有量は正常基準の数倍を超え、水は変質しやすい。その理由は、ろ過では溶解性の有機物を除去できず、塩素ではアンモニア窒素などの有機物を分解することができないからだ。オゾン消毒システムの中でオゾンが持つ強い酸化性のため、それを水の中の有機物と反応させることができて、有効に水の中の腐植質を分解することができて、水の中の散乱光線の微小な有機体を分解して、有機汚物の蓄積を阻止することができて、水質、脱色を改善することができて、そして水の中の鉄、マンガンイオンを酸化することができて、それによって汚染物を分解して水質を浄化する効果を達成して、それによって水水質は水泳連盟及び衛生組織の水質基準に適合している。塩素製剤にはこの効果はない。

■薬剤消費を大幅に減らす。

塩素消毒を採用する場合、塩素製剤の添加により、必然的に水のpH値の変化を招き、不快感を与えるため、大量のアルカリ性または酸性薬剤を添加して中和する必要がある。高温及び客流量が多い場合、水質がよくないことがあり、この場合、塩素製剤はさらに大量に投与する必要があり、オゾンは中性物質であり、このような問題は発生しない。オゾンは大客数及び高温季節における水質の安定性を確保することができる。しかし、オゾンの半減期は短いため、水中に長時間保管することはできず、塩素含有殺菌剤を補助的な長効果消毒剤として少量投入する必要があるが、塩素添加量は65%以上減少することができる。同時に、オゾンは微細凝集作用を持っているので、正常な旅客流量の下で、凝集剤を使わなくてもよい。一定の使用条件の下で、例えば逆流式循環、活性炭濾過タンクを使用せず、さらに塩素製剤、凝集剤、pH調整剤を投入する必要はなく、直接オゾンを水処理の薬剤とする。

■施設の腐食を軽減する。

塩素添加による次亜塩素酸及びその誘導体を用いて、水泳館内の設備と構造、例えば網棚、暖房などを厳重に腐食する。オゾン消毒を採用した後、塩素消毒剤の使用量は大幅に減少した。

■さらに水質。

オゾン消毒システムは活性炭吸着フィルターを配置し、プール循環水中の残留オゾン、有機汚染物などを除去し、保証したオゾン消毒システムの安全性は循環水を深く処理し、その水質は通常の水道水より優れている。

■使いやすくて安全。

オゾンの製造原料は取っても尽きず、使っても尽きない空気中の酸素であるため、生産過程で運搬や貯蔵の問題を考慮する必要はなく、オゾン発生器の操作と使用は非常に簡単で、高い安全性を持ち、日常管理とメンテナンス作業も比較的に簡単である。塩素製剤は輸送、貯蔵、使用時に一定の危険性がある。

四、プール業界におけるオゾン発生器の使用の特徴

■反応が速く、投与量が少ない：オゾンは水中に拡散する細菌、芽胞、ウイルスを迅速に殺し、低い濃度で殺菌・不活化する作用がある。

■適応能力が強い：PH値5.6-9.8、水温0-37℃の範囲内で、オゾンの消毒性能に対する影響が少ない。

■オゾンの半減期は短く、20分で酸素に分解でき、水中で二次汚染が発生しない、

■水中の有機物を破壊し、水の物理的性質と器官感覚を改善し、脱色と臭気除去作用を行い、水をコバルトブルーにし、水の自然的性質を変えないオゾンによる水消毒効果