游泳跳水館泳池水處理工藝設(shè)計(jì)探討

武朝杰，侯 克

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院，河南鄭州 450007

游泳跳水館泳池水處理工藝設(shè)計(jì)探討

武朝杰，侯 克

機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院，河南鄭州 450007

本文通過對(duì)河南省體育中心游泳跳水館泳池水處理工藝的介紹，使讀者了解泳池水處理的工藝流程，掌握基本的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

順流循環(huán)；逆流循環(huán)；均衡水池；平衡水池；臭氧消毒

河南省體育中心游泳跳水館位于鄭州市北區(qū)，三全路與金杯路交叉口。該建筑功能兼顧專業(yè)比賽、專業(yè)訓(xùn)練和業(yè)余訓(xùn)練，以及群眾水上健身娛樂。能夠舉辦游泳、跳水、花樣游泳、水球的全國性和國際單項(xiàng)比賽。觀眾坐席3 000座，為甲級(jí)體育建筑。

該館內(nèi)共設(shè)6座池子，各池平面尺寸、設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求如下：

跳水池：25m×21m×5.5m，逆流式循環(huán)，循環(huán)周期8h，設(shè)計(jì)水溫27℃，臭氧瞬時(shí)消毒，次氯酸鈉長效消毒。

比賽池：25m×50m×3.0m，逆流式循環(huán)，循環(huán)周期6h，設(shè)計(jì)水溫27℃，臭氧瞬時(shí)消毒，次氯酸鈉長效消毒。

熱身池：25m×50m×1.6m，逆流式循環(huán)，循環(huán)周期6h，設(shè)計(jì)水溫28℃，臭氧瞬時(shí)消毒，次氯酸鈉長效消毒。

兒童訓(xùn)練池：12.5m×25m×0.8m，順流式循環(huán)，循環(huán)周期2h，設(shè)計(jì)水溫30℃，次氯酸鈉消毒。

沖浪池（2座）：100m2×0.50m，順流式循環(huán)，循環(huán)周期2h，設(shè)計(jì)水溫30℃，次氯酸鈉消毒。

泳池水加熱熱源為鍋爐房提供的高溫?zé)崴?回水溫度為95℃ /70℃。

1 水處理工藝流程

根據(jù)各池的使用功能、循環(huán)方式、循環(huán)周期、設(shè)計(jì)水溫和消毒方式的不同要求，共設(shè)4套水處理系統(tǒng)。跳水池、比賽池和熱身池各設(shè)1套系統(tǒng)，工藝流程為：

兒童訓(xùn)練池和沖浪池合用1套系統(tǒng)，工藝流程為：

2 均衡水池（平衡水池）

逆流循環(huán)方式的泳池，進(jìn)水從池底的布水口進(jìn)入，回水從水面溢流到四周的溢流回水槽內(nèi)，再通過溢流回水管回到均衡水池內(nèi)。均衡水池的主要作用是調(diào)節(jié)泳池內(nèi)人數(shù)負(fù)荷不均勻而帶來的溢流回水量的浮動(dòng)，以達(dá)到節(jié)約能源和水資源，保證循環(huán)水泵的高效運(yùn)行。

均衡水池的有效容積 可按下式計(jì)算：

Vj—均衡水池有效容積（m3）；

Vg—循環(huán)系統(tǒng)管道的水容積和過濾器反沖洗用水量（m3）；

Vs—循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)的水容積（m3）；

Vy—系統(tǒng)運(yùn)行所需的水容積（m3）；

Va—游泳者入池所排出的水量（m3），每人按0.05～0.06m3；

A—泳池表面積（m3）；

Hy—溢流回水時(shí)溢流回水層厚度（m），取0.005～0.01m；

在粗略計(jì)算時(shí)，可按泳池每小時(shí)循環(huán)流量的10%～20%確定均衡水池的最小容積。

均衡水池的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：1）最高水位應(yīng)低于溢流回水管底300～600mm；2）泳池補(bǔ)水管出水口應(yīng)高于最高水位150mm；3）泳池補(bǔ)水水位與最高水位之間的容積應(yīng)不小于Va。

以比賽池均衡水池為例，計(jì)算容積為120 m3。設(shè)計(jì)均衡水池平面為5m×7m，池底標(biāo)高為-6.0m。溢流回水管底標(biāo)高為-2.00m，均衡水池最高水位-2.60m，均衡水池實(shí)際容積為119 m3。比賽池每小時(shí)循環(huán)流量為656.25m3/h,均衡水池容積為循環(huán)水量的18.13%。按同時(shí)入池400人計(jì)，游泳者入池所排出的水量為24 m3，補(bǔ)水水位應(yīng)低于最高水位24/35≈0.7m，補(bǔ)水水位為-3.30m。

順流循環(huán)方式的泳池，循環(huán)水泵直接從泳池底吸水。當(dāng)吸水管道長、沿程阻力大，影響循環(huán)水泵的吸水高度，且又無條件設(shè)計(jì)成自灌式的情況下，應(yīng)設(shè)置平衡水池。平衡水池的容積應(yīng)按循環(huán)系統(tǒng)管道和設(shè)備內(nèi)的水容積之和確定，但不應(yīng)小于5min的循環(huán)流量。平衡水池與泳池底部連通，二者水面高度相等。泳池補(bǔ)水補(bǔ)入平衡水池內(nèi)，補(bǔ)水管出口留150mm空氣隔斷，防止回流污染。

本工程中，兒童訓(xùn)練池和沖浪池合用的順流循環(huán)系統(tǒng)不設(shè)平衡水池。系統(tǒng)補(bǔ)水管連接到分水器上，補(bǔ)水管上設(shè)置防污隔斷閥，防止回流污染。

3 循環(huán)水泵（毛發(fā)過濾器）

循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)首先要確定循環(huán)流量。循環(huán)流量按下式計(jì)算：

qx—循環(huán)流量（m3/h）；

V— 泳池水容積（m3）；

T—循環(huán)周期（h）；

根據(jù)循環(huán)流量的大小，每個(gè)循環(huán)水系統(tǒng)宜按不少于2臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行選泵，且宜設(shè)1臺(tái)備用泵。水泵揚(yáng)程按循環(huán)管道、凈化設(shè)備、加熱設(shè)備阻力和水位高差計(jì)算確定。

毛發(fā)過濾器安裝在水泵吸水口前，一般有成品設(shè)備選用。目前，一些專業(yè)的泳池設(shè)備廠商推出了泳池專用循環(huán)水泵，自帶毛發(fā)過濾器。

4 加藥（混凝劑、氯消毒劑和HCL）

在泳池水處理系統(tǒng)中，為達(dá)到不同的處理目的，在不同階段向系統(tǒng)中添加不同的藥劑。

泳池回水中的污染物小顆粒，表面帶同種電荷，相互排斥，形成穩(wěn)定的膠體分散系。添加混凝劑，可使膠體分散系脫穩(wěn)、污染物小顆粒相互吸附凝聚成大顆粒，在后續(xù)的過濾工藝中被截留去除。泳池水處理中常用的混凝劑是堿式氯化鋁。使用時(shí)，配置成一定濃度的溶液，用計(jì)量泵投加到循環(huán)水泵的吸水管中。投加量為 3～5mg/L。

泳池水的長效消毒劑一般采用次氯酸鈉溶液。使用時(shí)，配置成一定濃度的溶液，用計(jì)量泵投加到所有水處理設(shè)備之后的泳池進(jìn)水管道中。投加量為1～3mg/L，可根據(jù)在線的氯檢測儀反饋信號(hào)調(diào)整計(jì)量泵投加量。

泳池水PH值應(yīng)控制在6～8之間。泳池水處理中添加的混凝劑和次氯酸鈉消毒劑偏堿性，會(huì)導(dǎo)致水的PH值升高，需要添加稀鹽酸調(diào)整PH值。將稀鹽酸配置成一定濃度的溶液，由在線的PH探測器自動(dòng)控制計(jì)量泵自動(dòng)投加。投加點(diǎn)位于所有水處理設(shè)備之后的泳池進(jìn)水管道上，投加量為1～5mg/L。

除藻劑采用硫酸銅，根據(jù)水質(zhì)變化情況間斷投加。

5 臭氧消毒

臭氧是一種有刺激性的有毒氣體，具有極強(qiáng)的氧化能力，適宜對(duì)水的殺菌消毒。臭氧具有除色、除味、凈化空氣的功能，也有助凝作用，可提高過濾器的過濾效果。它不僅能殺滅細(xì)菌，對(duì)有機(jī)物和尿素有分解作用，防止水垢、油脂等沉積在池壁上。

臭氧消毒有全流量消毒和分流量消毒兩種方式。

全流量消毒是向全部循環(huán)水流量和中投加臭氧。全流量消毒臭氧投加量為0.8mg/L。

分流量消毒僅向循環(huán)水流量的一部分投加臭氧，經(jīng)混合反應(yīng)后與未投加臭氧的那一部分流量混合。投加臭氧的循環(huán)水分流量一般不小于循環(huán)水流量的30～50%。分全流量消毒臭氧投加量為0.4～0.6mg/L。

臭氧一般采用水射器負(fù)壓投加，經(jīng)過靜態(tài)混合器與池水混合后，送入反應(yīng)罐進(jìn)行接觸反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間不小于2min。全流量臭氧消毒系統(tǒng)池水在進(jìn)入泳池前，應(yīng)經(jīng)過活性炭吸附罐吸附，去除多余的臭氧。

國際比賽的泳池及高標(biāo)準(zhǔn)的游泳池要求使用臭氧消毒。本工程中，跳水池、比賽池和熱身池均采用臭氧作為瞬時(shí)消毒劑。消毒方式均為全流量消毒。

臭氧在氣體狀態(tài)下極不穩(wěn)定，在常溫下會(huì)自動(dòng)分解成氧。故臭氧無法貯存，使用時(shí)必須現(xiàn)場制備。制備臭氧的設(shè)備是臭氧發(fā)生器，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)臭氧需要量選擇臭氧發(fā)生器。臭氧發(fā)生器工作時(shí)發(fā)熱量很大，需要接循環(huán)冷卻水冷卻。

6 泳池加熱

泳池加熱應(yīng)盡量采用間接加熱。換熱器可采用板式換熱器。換熱器的加熱能力應(yīng)根據(jù)泳池水初次加熱要求選型。換熱器應(yīng)配備溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。與換熱器連接的管道應(yīng)有長度不小于3m的金屬管段。

在有條件的情況下，采用太陽能直接加熱，將會(huì)大大節(jié)約能源。

[1]建筑給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè).2版.

[2]游泳池給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范.(CECS14：89) .

TU2

A

1674-6708（2010）24-0128-02