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常见问答

什么是泳池水质氧化还原电位?

1. 概述

游泳池、水疗池、戏水池等各种水上健身运动设施已经走进了我们的生活,它们提供了游泳、健身、休闲、戏水、康复、减肥、美容甚至社交的场所。人们在参与水上健身运动时,人体都要直接与池水接触,并且某些体液与池水进行交换,所以池水质量至关重要。没经循环过滤消毒处理的池水,由于池水中的污染物和池水温度给细菌、病毒和藻类提供了最适合滋生和繁殖的养料和环境,池水水质恶化的风险始终存在;由于游泳人数的变化、污染源的增减、化学投加的不同、天气气温气压的影响和池水的消耗和补加等多种因素,水质始终都是处在动态的变化过程中。游泳池水处理的原理就是要确保池水的净化、消毒的动态平衡。合理的处理系统、经济高效的消毒方式和正确的维护程序是实现泳池的安全性、卫生性、舒适享用性、经济性和可操作性的前提。

游泳池池水消毒方式主要有氯消毒、溴消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、金属离子消毒等,每一种消毒方式都要求最小剂量和最大剂量,有些场合采用单独消毒形式,另一些场合采用两种或多种联合消毒形式。游泳池可以采用不同的消毒方式,但是在检测池水的消毒方式的有效性方面,在我国在现行的标准中,游泳池消毒只有余氯量的指标,对于其它消毒形式的消毒方式尚无统一的标准和指标,2011 年 8 月 1 日实施的《公共浴池水质标准 CJ/T 325-2010》中,把氧化还原电位 ORP≥650mV 作为水质检验的项目,具有重大意义。

2. 氧化还原电位(ORP 或 Redox)的研究

1966年,德国科学家 Carlson等人对采用氯消毒的游泳池池水中的大肠埃希菌(E. Coli)进行了杀灭实验。他们发现,大肠杆菌的杀灭与氧化还原电位(ORP 或 Redox)相关性较大,而与余氯量的相关性比与氧化还原电位(ORP 或 Redox)相关性要小得多。

当池水的 ORP 为 650mV 时杀菌速度迅速,当 ORP 降低时,杀菌速度也降低,当 ORP 低于 520mV 时,杀菌速度极缓。实验结果如下图所示:

 

以后的研究发现,测试出的余氯实际上有两种形式:分子形式(HOCl)的高效余氯,离子形式(OCl-)的低效余氯,它们在不同的 pH 值的池水环境中相互转化。所以相同的余氯量,由于 pH 值不同,高效余氯(HOCl)和低效余氯(OCl-)的量也不同,消毒效果也不相同。当池水里含有氯稳定剂(氰尿酸)时,对一定余氯量的池水的消毒能力也有影响。


余氯量是池水中消毒剂含量指标,而 ORP 才是池水中消毒剂消毒能力的指
标。

通过对氧化还原电位(ORP 或 Redox)的进一步研究发现,ORP 适用于所有氯和溴等标准消毒剂和臭氧、高锰酸钾、金属离子和 UV 系统等其它可选消毒剂。

 

3. 氧化还原电位(ORP 或 Redox)的应用

1971 年世界卫生组织规定饮用水采用 ORP 值为 650mV (铂/甘汞电极)或 700mV (铂/AgCl电极)的标准;1982 年德国标准协会采用 700mV (铂/AgCl 电极)作为德国公共和商业泳池水 ORP 标准;1988 年美国国家温泉和泳池协会采用 650mV (铂/AgCl 电极)作为公共温泉 ORP 最低建议值。氧化还原电极能衡量对游泳池水的消毒效果,池水中的氧化还原电位值等于或高于650mv,则表示杀毒灭菌的能力和其中的含菌量是可以接受的。

如果池水采用氯消毒的形式,余氯量、pH 值和 ORP 数值具有相互对应的关系,见下表:

 

现行国家行业标准 CJ244-2007 规定;余氯量 0.2-1.0mg/L:

 pH 值 7.2 时,余氯量为 0.2mg/L 对应的 ORP 为 690mV,余氯量 1.0mg/L 对应的 ORP 为810mV;

 pH 值 7.5 时,余氯量略大 0.27 mg/L 对应的 ORP 为 650mV,余氯量 1.0mg/L 对应的 ORP 790mV;

在 pH 值 7.8 时,余氯量略大于 0.4 mg/L 对应的 ORP 为 650mV,余氯量 1.0mg/L 对应的 ORP 770mV。

 2011 年 8 月 1 日实施的《公共浴池水质标准 CJ/T 325-2010》中,把氧化还原电位 ORP≥650mV 作为水质检验的项目,具有重大意义。

(1). Seko水质监控ORP 能更好的反映池水的消毒能力,保证了 ORP 值从而确保了池水的水质。它对于氯消毒、溴消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、金属离子消毒等具有较大的适用性;

(2).在线即时检测时,采用氧化还原电位 ORP 更简便、经济、可靠,如果采用余氯量 ppm/mg/L 的在线监控,此时探头传感器的价格昂贵,难于制造和调试。


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