游泳跳水馆泳池水处理工艺设计探讨

武朝杰，侯 克

机械工业第六设计研究院，河南郑州 450007

游泳跳水馆泳池水处理工艺设计探讨

武朝杰，侯 克

机械工业第六设计研究院，河南郑州 450007

本文通过对河南省体育中心游泳跳水馆泳池水处理工艺的介绍，使读者了解泳池水处理的工艺流程，掌握基本的设计方法、设计要点。

顺流循环；逆流循环；均衡水池；平衡水池；臭氧消毒

河南省体育中心游泳跳水馆位于郑州市北区，三全路与金杯路交叉口。该建筑功能兼顾专业比赛、专业训练和业余训练，以及群众水上健身娱乐。能够举办游泳、跳水、花样游泳、水球的全国性和国际单项比赛。观众坐席3 000座，为甲级体育建筑。

该馆内共设6座池子，各池平面尺寸、设计参数和设计要求如下：

跳水池：25m×21m×5.5m，逆流式循环，循环周期8h，设计水温27℃，臭氧瞬时消毒，次氯酸钠长效消毒。

比赛池：25m×50m×3.0m，逆流式循环，循环周期6h，设计水温27℃，臭氧瞬时消毒，次氯酸钠长效消毒。

热身池：25m×50m×1.6m，逆流式循环，循环周期6h，设计水温28℃，臭氧瞬时消毒，次氯酸钠长效消毒。

儿童训练池：12.5m×25m×0.8m，顺流式循环，循环周期2h，设计水温30℃，次氯酸钠消毒。

冲浪池（2座）：100m2×0.50m，顺流式循环，循环周期2h，设计水温30℃，次氯酸钠消毒。

泳池水加热热源为锅炉房提供的高温热水，供/回水温度为95℃ /70℃。

1 水处理工艺流程

根据各池的使用功能、循环方式、循环周期、设计水温和消毒方式的不同要求，共设4套水处理系统。跳水池、比赛池和热身池各设1套系统，工艺流程为：

儿童训练池和冲浪池合用1套系统，工艺流程为：

2 均衡水池（平衡水池）

逆流循环方式的泳池，进水从池底的布水口进入，回水从水面溢流到四周的溢流回水槽内，再通过溢流回水管回到均衡水池内。均衡水池的主要作用是调节泳池内人数负荷不均匀而带来的溢流回水量的浮动，以达到节约能源和水资源，保证循环水泵的高效运行。

均衡水池的有效容积 可按下式计算：

Vj—均衡水池有效容积（m3）；

Vg—循环系统管道的水容积和过滤器反冲洗用水量（m3）；

Vs—循环系统设备内的水容积（m3）；

Vy—系统运行所需的水容积（m3）；

Va—游泳者入池所排出的水量（m3），每人按0.05～0.06m3；

A—泳池表面积（m3）；

Hy—溢流回水时溢流回水层厚度（m），取0.005～0.01m；

在粗略计算时，可按泳池每小时循环流量的10%～20%确定均衡水池的最小容积。

均衡水池的设计，应符合下列要求：1）最高水位应低于溢流回水管底300～600mm；2）泳池补水管出水口应高于最高水位150mm；3）泳池补水水位与最高水位之间的容积应不小于Va。

以比赛池均衡水池为例，计算容积为120 m3。设计均衡水池平面为5m×7m，池底标高为-6.0m。溢流回水管底标高为-2.00m，均衡水池最高水位-2.60m，均衡水池实际容积为119 m3。比赛池每小时循环流量为656.25m3/h,均衡水池容积为循环水量的18.13%。按同时入池400人计，游泳者入池所排出的水量为24 m3，补水水位应低于最高水位24/35≈0.7m，补水水位为-3.30m。

顺流循环方式的泳池，循环水泵直接从泳池底吸水。当吸水管道长、沿程阻力大，影响循环水泵的吸水高度，且又无条件设计成自灌式的情况下，应设置平衡水池。平衡水池的容积应按循环系统管道和设备内的水容积之和确定，但不应小于5min的循环流量。平衡水池与泳池底部连通，二者水面高度相等。泳池补水补入平衡水池内，补水管出口留150mm空气隔断，防止回流污染。

本工程中，儿童训练池和冲浪池合用的顺流循环系统不设平衡水池。系统补水管连接到分水器上，补水管上设置防污隔断阀，防止回流污染。

3 循环水泵（毛发过滤器）

循环水泵的设计首先要确定循环流量。循环流量按下式计算：

qx—循环流量（m3/h）；

V— 泳池水容积（m3）；

T—循环周期（h）；

根据循环流量的大小，每个循环水系统宜按不少于2台水泵同时运行选泵，且宜设1台备用泵。水泵扬程按循环管道、净化设备、加热设备阻力和水位高差计算确定。

毛发过滤器安装在水泵吸水口前，一般有成品设备选用。目前，一些专业的泳池设备厂商推出了泳池专用循环水泵，自带毛发过滤器。

4 加药（混凝剂、氯消毒剂和HCL）

在泳池水处理系统中，为达到不同的处理目的，在不同阶段向系统中添加不同的药剂。

泳池回水中的污染物小颗粒，表面带同种电荷，相互排斥，形成稳定的胶体分散系。添加混凝剂，可使胶体分散系脱稳、污染物小颗粒相互吸附凝聚成大颗粒，在后续的过滤工艺中被截留去除。泳池水处理中常用的混凝剂是碱式氯化铝。使用时，配置成一定浓度的溶液，用计量泵投加到循环水泵的吸水管中。投加量为 3～5mg/L。

泳池水的长效消毒剂一般采用次氯酸钠溶液。使用时，配置成一定浓度的溶液，用计量泵投加到所有水处理设备之后的泳池进水管道中。投加量为1～3mg/L，可根据在线的氯检测仪反馈信号调整计量泵投加量。

泳池水PH值应控制在6～8之间。泳池水处理中添加的混凝剂和次氯酸钠消毒剂偏碱性，会导致水的PH值升高，需要添加稀盐酸调整PH值。将稀盐酸配置成一定浓度的溶液，由在线的PH探测器自动控制计量泵自动投加。投加点位于所有水处理设备之后的泳池进水管道上，投加量为1～5mg/L。

除藻剂采用硫酸铜，根据水质变化情况间断投加。

5 臭氧消毒

臭氧是一种有刺激性的有毒气体，具有极强的氧化能力，适宜对水的杀菌消毒。臭氧具有除色、除味、净化空气的功能，也有助凝作用，可提高过滤器的过滤效果。它不仅能杀灭细菌，对有机物和尿素有分解作用，防止水垢、油脂等沉积在池壁上。

臭氧消毒有全流量消毒和分流量消毒两种方式。

全流量消毒是向全部循环水流量和中投加臭氧。全流量消毒臭氧投加量为0.8mg/L。

分流量消毒仅向循环水流量的一部分投加臭氧，经混合反应后与未投加臭氧的那一部分流量混合。投加臭氧的循环水分流量一般不小于循环水流量的30～50%。分全流量消毒臭氧投加量为0.4～0.6mg/L。

臭氧一般采用水射器负压投加，经过静态混合器与池水混合后，送入反应罐进行接触反应，反应时间不小于2min。全流量臭氧消毒系统池水在进入泳池前，应经过活性炭吸附罐吸附，去除多余的臭氧。

国际比赛的泳池及高标准的游泳池要求使用臭氧消毒。本工程中，跳水池、比赛池和热身池均采用臭氧作为瞬时消毒剂。消毒方式均为全流量消毒。

臭氧在气体状态下极不稳定，在常温下会自动分解成氧。故臭氧无法贮存，使用时必须现场制备。制备臭氧的设备是臭氧发生器，设计时根据臭氧需要量选择臭氧发生器。臭氧发生器工作时发热量很大，需要接循环冷却水冷却。

6 泳池加热

泳池加热应尽量采用间接加热。换热器可采用板式换热器。换热器的加热能力应根据泳池水初次加热要求选型。换热器应配备温度自动调节装置。与换热器连接的管道应有长度不小于3m的金属管段。

在有条件的情况下，采用太阳能直接加热，将会大大节约能源。

[1]建筑给水排水设计手册.2版.

[2]游泳池给水排水设计规范.(CECS14：89) .

TU2

A

1674-6708（2010）24-0128-02