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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:唐海波
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。
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 5~8 min,实际普查结果为 15~30 min,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 38 m3/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, 2.5 min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 15~20 l/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,2.5 min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。
一、三合一、二氯异氰尿酸纳、三氯异氰尿酸纳等,被推荐的消毒设备有:次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器、臭氧发生器、电磁消毒器、紫外线消毒器等。 肯定的说。这些消毒剂都是好的,这些设备也是好的,但是那各种各样的场所,大都不宜用做游泳池水的消毒。游泳池水的消毒剂必须具备以下特点:①对人身不造成危害,②消毒作用产生要快,③消毒作用持续要长,④氧化漂白作用要大,⑤水中不遗留色度,⑥水中不产生污泥,⑦有利于自动投加,⑧药剂容易取得,便于运输、储存,价钱便宜,⑨投药设备安全、耐用、操作简单、消耗少、造价低。 综合考虑之后,只有液氯才是最佳选择。因为:①臭氧消毒的水,立即投入池会使人体中毒,必须用活性炭吸附脱氧才行,然而这时水已失去了消毒作用,必须再投入氯。臭氧消毒在国际上使用的也不多。除德、法稍有使用外,美日都极少采用。我国某馆因使用臭氧消毒一项,曾经每年损失超过30万元。我国群众性馆池是不可能有经济实力去增加活性炭吸附环节的。②电磁消毒适用于工业水处理,紫外线消毒适用于食品、饮料,这种消毒过的水,很容易再受污染,在泳池使用没有意义。③各种带氯的溶液、片剂和粉剂,都是氯的制剂,含氯量远小于液氯,价钱却贵数倍,有的溶解物产生白色乳液和沉淀,不宜用于泳池消毒。④二氯异氰尿酸纳、三氯异氰尿酸纳或氯水也是氯的制剂,含氯量自然也小于液氯,但它们的价钱比液氯贵5~22倍,只适用于无液氯的边远地区和海岛。⑤二氧化氯发生器和次氯酸钠发生器都是合用的设备,但造价和经常费用都比液氯高5倍以上,寿命相对有较短,每天需人工制备,当前还难于实现自动化。 对于液氯要有一个辩证的态度,因为它是强氧化剂,我们在设计应用的时候要重视它,严格按照液氯的规范行事。此时它又是安全的,从中外的历史记载中,尚未查到氯瓶爆炸的事故。瓶头阀、加氯机、管道接头泄露,在安装调试中,确实屡见不鲜。笔者切身体会是,在初次安装调试时,每每总会发生。为什么中外泳池领域里,都未发生过人身伤亡事故?这是因为泳池的加氯量相对较小的缘故,一池水一天用氯总共几公斤,每小时的加氯量极小,即便全部泄出,只要有正常的通风,是不会达到人身伤亡的浓度。何况调试紧固完成以后,一般很少有泄露。我们在氯瓶通向加氯机的正压段,使用高压紫铜,高压紧固件,铅垫片。真空加氯机通向加氯点的负压段,是靠加氯点的水射器造成的负压,水射器的水是靠增压泵抽取池水获得。如果真空段出现泄露,大气就会进入,加氯机自动关闭。由多年的运转经验看是安全的。 结论:中外水厂,中外泳池基本都是液氯消毒,凡有液氯供应的地区均应首先使用液氯。无液氯的海岛、边远地区的大型泳池,可使用二氧化氯发生器或次氯酸钠发生器。无液氯的小型池可使用二氯异氰尿酸纳、三氯异氰尿酸纳或氯水。任何时候泳池里都不要使用乳剂和污泥的漂粉类物质,更不能使用无持续杀菌的手段,和对人体有毒的手段。
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