标准游泳池水处理设备,室外游泳池水处理设备,游泳馆水处理设备,水上乐园水处理设备-最优配置及解决方案

游泳池、嬉水池、水上乐园、等场馆设计中存在的问题及解决措施作者：王清熙游泳嬉水是极好的文体活，游泳馆、游泳池、嬉水池、水上乐园遍布全球。随着社会的发展，这些建筑与日俱增，在发达的美国，已有450万座，中国的这类建筑，也如雨后春笋，比比皆是，正以迅猛的速度在发展，许多专家、工程师也都相继遇到了泳池设计这一问题。泳池嬉水工程的投资，少则几十万，多则几千万。而每年的运转费用，少则数十万，多则数百万。它既是耗水大户、又是耗电大户和耗热大户。随着能源的日益紧缺，随着时代的迅速发展，我们应该在理论上深入研究，在设计上不断改进，在这实践中认真总结，逐步使问题得到解决。许多国外的理论、实践总结、经验公式和各具特色的过滤砂缸，在各自的国度里都曾取得了一定的成功，便在群众性泳池中使用，始终并不十分尽人意。近些年来，知用于人口众多的我国的群众性泳池中，显得无能为力。如何简化设计、简化管理，减少基建投资，减少运转费、维修费，如何节水、节电、节热能、节药品、节人力，如何在任何情况下确保水质，是本文讨论的内容。一、把机房面积降下来已建游泳池机房面积普遍偏大，从123-400m2不等（为便于说明，本文皆以标准为例）机房造价10-40万元甚至更高，滤罐数2-6个都有，罐径一般2-3m，立式居多，卧式较少，国外的机房设计得更是宽大。形成的主要原因是罐数多，摆开后必然占据较大的面积。有的机房，除了过滤间外，还有加氯间、氯瓶间、加药间、加热间、工具间、药库、化验室、控制室等。这种照大中型水厂配置的帮法，在任何超大型、任何高档次的游泳馆也是不需要的。水厂和泳池处理，虽然有共同之处，但却是两个完全不同领域的两码事。（1）世界上几乎几不到≥1万m3水的游泳馆，而中型水厂的产水量都在几万m3以上，水量相差悬殊。（2）水厂是无限的水，一次性通过；而泳池的水是有限的水，“无限”次通过。（3）江河湖的原水水质可能骤变，而泳池的水质不可能骤变，没有强烈外界因素的直接加入，泳池水质的变化是极为缓慢的。（4）江河湖水常规处理主要靠投加混凝剂和助凝剂后沉淀和过滤，而泳池水处理要靠过滤、氧化和活化。泳池这几千吨水的周而复始处理，当路子走对以后，并不困难，没有必要人为搞得那么复杂。除了全部电动阀门控制的系统需要设置控制室外，手动系统和水力自动化系统都无此必要。其它房间更没有单设的必要。对水力自动化系统来说，除了主机房和机房一角的加氯间外，不需要再设置任何房间。水力自动化系统的机房总面积50m2，主体是水力自动化曝气滤机，占地面积不足90m2，它是一种结构紧凑的整体性机型，当前已有60套机型，日处理水量由100m2～30000m3。水处理系统请见图13、图14和图15。二、把电耗降下来游泳池水处理的唯一目的是解决水质问题。是采用压有处理，还是采用无压处理，只是个手段问题。对于0.000来，又回到0.000去的这一特定环境下的水处理领域，使用什么手段才是合理的呢？很显然，对于原来没有压力要求的系统，做成重力系统更合理。请看公式（1）当处理流量Q相同的情况下，轴功率N与扬程H成正比。一、综合国内外压力系统的设计水头为：H1=15～35m二、无压系统的设计水头H21.水处理机房与泳池在同层，H2=3～5m.2.水处理机房在泳池下层。H2=4～6m.注：无压循环水理系统，初始水头损失0.4m，终止水头损失2.2m，正常运转所需水头3m-6m。这个数值主要取决于机房地面与泳池水在的相对关系。换句话说，同层、地面、半地下式机房，取决于处理机顶高于泳池水面的高度；下层、地下式机房，取决于水面高于机房地面的高度。因此，水处理设计与土建设计的配合是关键。可以看出,在相同的处理水量情况下,压力系统的电耗是无压系统的2.5倍以上。上百座馆池的大量运行经验告诉我们，仅电量一项，每年可节约15~58万。三、把水耗降下来1、取消自动补水池在水的系统中，为了保持某一固定液面，补水池、补水箱往往是不可缺少的。除非控制水位的浮球阀或电磁阀已经损坏外，一般不会漏水。但对游泳池来说，补水池、补水箱不宜使用。开放中的游泳池是不存在固定的液面的，波动的游泳池液面造成的结果是，泳者不断的入水，池水一次次地溢走，泳者不断的出水，一次次的补水，永不停息，只有闭池时，才算结束。浪费的水超过30m3/h。对全球缺水的今天，应杜绝这种做法。那一次次溢走的水，都是经过加热的温水，而一次次补进的水却都是冷水，这才是池温为什么迅速降低的根本原因。由于低温水无休止的加入，每年多消耗标准煤超出百吨！为了堵住这个耗水跑热大漏洞，30多年来笔者走了一个漫长的全过程，逐渐缩小补水池为补水箱，又把补水箱缩小到只有300L，实践证明，浪费的水量和热量与补水池或补水箱的容量大小毫无关系，与采取何种型式的浮球阀与电磁阀也没无关系。直到彻底取消补水箱，这个漏洞才堵注。结论是：不能依靠泳池波动水面来控制泳池液面。每年我国有上亿吨水和几十万吨煤，由这里流掉！但取消补水池和补水箱以后，除了每池、每年带来5~10万元的效益外，未出理异常。2、力图取消平衡水池一般设计平衡水池的主要目的是：调节泳者占据的池容。调节手段是：用（各种各样的）浮球阀的补水，来保持固定的液面。实际上，在国内外的许多实例中，可以看到，平衡水池的水面与泳池水面安全一致，浮球阀也是控制着这个水面。不管它是叫平衡水池，还是叫调节水池，实际都是一个放大了的补水池。因此，它浪费的水量和热量与补水池是完全相同的。这种平衡水池应淘汰。还有一种设计，平衡水池的水面，或浮球阀控制的水面，明显低于泳池的水面。开池时泳者挤出的水存入平衡水池，闭池时再打入泳池中。由于波动的泳池水面不会影响浮球阀，该形势较好。但这种平衡水池补水浮球阀，必须比泳池液面低得多，浮球阀控制水面以上的容量，必须不小于高峰人流的总容量，通常不小于30m3，以储存泳者挤出的水，闭池时把水送回泳池采取什么手段，也是麻烦事，国外的作法是把平衡池当作水泵吸水池来用，方法是简单而有效的，可是能量白白浪费了不少。众所周知，那些平衡池、调节水池的容量有的虽然很大，但与泳池的容量相比，却又是小巫见大巫。因此，如何开发泳池本身的调节作用，才是设计研究者的课题。请看，无平衡水池馆池的情况：当开池前特意把水放满，通常15个人挤走1m3水，入池极限450人，挤走30m3水，在闭池时，水面下降应是30mm，实际上，由于池水充满度总是100%，时刻有水溢走，溢走的水近10m3，闭池时测量水位降是30~41mm。这时池水少了40m3，造成池水的水位变化却很微小，假如不去测量，往往不易发现。在一次开池时，只要有人入池，便双失去了平静的水面，更难发现这个水位差。随着入池人员的增多，又一次达到高峰时，由于池水不再溢满，溢走的水明显减少，如此周而复始，可以达到一个动态平衡，也可以看出，开池时水面总是高于停池时的水面。众所周知游泳池本身不仅有相当大的水量，而主要是它的水面很大。即使水量减少了100m3，水面才相差100mm。对于重大的国际比赛平说，只有对池水深度的严格规定，把泳池设计成无论什么时候都100%的溢满，是一种很大的误解，实用中并没有这个必要。然而，池底进水，周边溢水的设计，则又心须绝对溢满，还要绝对溢流，否则，水处理无法进行。然而，即使这种型式，同样可以启用游泳池本身的调节功能，而需设置平衡水池。具体的做法是：泳池水面、周边溢水面、溢水沟盖面示高皆为0.000，沟外侧地面皆为0.040的标高，然后四周以1%的坡度坡向溢水沟。（见图1）顺便提醒一下，池底进水，周边溢水这种设计对土建施工要求极为严格，要求双侧共长100m的池边上顶面，都必须在同一高度上，不行相差+1mm这几乎是不可能的。常常一个工程要返工3~4次，最后依然有较大差距。在100m长度上，高程相差1mm就相当于增大或缩小了Φ357mm管道的过水断面积，高程相差1mm产生的结果是溢流出水不均匀。为了弥补这一缺陷，欧美的作法是加大循环水量，由于浪费能量过大，很不适合我国国情。实际上，国际上这种下进上溢式（逆流式）方式。这是一个误区，应立即杜绝这种错误方式。采用这一作法的目的是，使漂流物能够较快溢出池面。然而在拉水线时，便起不到这个作用。还有人认为，这一作法可以减少池底的沉淀物，实践证明，没有这个作用。因为池底进水口面积不到池底面积的1／10000，池水的平均上升速度不到0.07mm/s，除进水口的水流是自下而上外，周围的水流都是自上而下的回流，沉淀照样进行。结论：尽量避免使用上升泉式，多用河道式。由土建配合，启用游泳池本身的自我调节功能，力图避免另设平衡池。3、节约游泳池滤体的冲洗水量游泳池滤体的冲洗水量，取决于工作周期、冲洗历时、和冲洗强度三个因素。滤体的工作周期：笔者曾对国内外的大量馆池作过普查，了解到各馆的工作周期都不一样，从1天～7天都有，实质都是人为规定的一种作法、一种自己制订的冲洗制度。有的水量浪费很大。其中也有正确的作法，按滤层阻力增加值实施冲洗。遗憾的是，它是手动的；当水质不好时，几乎都误认为是冲洗不够造成的，人为提前冲洗和拉长冲洗的时间。国外还有一种轮冲的作法，如5个罐，每天冲1个，5天1个轮回。这种自动轮冲的作法，与我国手动冲洗的作法并没有本质上的区别，与实际情况脱节，和水质没有建立起任何关系。众所周知，季节不同，地区不同，馆的性质不同，人流量不同，人口素质不同，水的污染程度相差不是几倍，而是百倍！死的（不管是手动的还是电动的）工作制度都不够理想。国外的资料表明，尽管其人流数量远远少于我国，夏季水质变坏也屡有发生。我们利用滤层阻力增加，水位自然升高的原理，实现了水力自动化控制。工作周期是一个变值，它随季节、天气、人流、污染程度的变化而变化。上百个馆池的大量数据告诉我们，工作周期完全决定于水质。极限最短的工作周期和极限最长的工作周期相差百倍！一般冬季难得遇到自动冲洗的机会。游泳池滤体的冲洗历时：总括中外写在书本上的资料为5～8min，实际普查结果为15～30min，个别的竟达到2h，调查中竟未见到一处是5～8min，连国外的电动冲洗阀，也设定为15min。原因是管理或承包者怕冲不干净影响水质？！这是一个很大的浪费。按常用的φ2.5m罐计算，每一次冲洗水量，至少比需要的多消耗38m3／每罐次！。冲洗历时不应人为确定，应以开始流出清水的时间作为依据。我们测得的数据是，2.0min后冲洗水浓度开始减小，2.5min后开始变清，3.0min以内全清。于是，以水力学原理按此实测资料制造机型，实现水力自动控制，不受人为因素影响，它的冲洗历时永远是150s。游泳池滤体的冲洗强度：中外公布的冲洗强度为15～20l／s·㎡，根据我们滤料情况，在机体的结构设计上，把冲洗强度提高为32l／s·㎡，此时全部滤料翻滚搅搓，2.5min内已淘洗洁净。结论：只有增大了冲洗强度，才能减少冲洗历时，还必须依据水质自身规律实现自动冲洗，才能做到节水。四、把热耗降下来在游泳馆土建和采暖通风设计正确的情况下，池面蒸发和池身传导不是热耗的主要因素。游泳池水的热耗主要取决于水耗，尤其在冬季水耗对热耗的影响极大。调查的结果是，我国大部分馆每年9、10月就开始加热，直到次年4、5月份才停热，热耗很大。然而，对采用我们作法的我国北方馆，由于冬季不补水，不换水，不用自来水消毒，春、秋两季每月只需补热l～2h，冬季每月补热2次，每次1～2h，每年累积补热时间＜40h。结论：节热问题的实质是春、秋、冬季如何节水的问题。我国冬季正处人流低谷，压力系统也应该争取不补水、不换水，可以尽量减少冲洗次数。池温降低的一个很重要的原因是，加药、消毒都用自来水。每天加进冷水约有5～20m3，有的远大于20m3，同时挤走的却是温水，尤其寒冷冬季低温水的加入，使池温迅速下降，几乎需要每天启用加热系统，这是一个沉重的负担。我们的作法是取之池水用之池水，既节约了水，又消除了降低水温的因素。请大家今后的设计中应避免用自来水加药、消毒。不要小看这个问题，仅此一项，每池每年可节约成千上万吨水和千万大卡的热量！另外，在调查中我们还发现，不少馆的池水加热系统设计得十分庞大不说，往往