漣源市游泳池水處理設(shè)備
漣源市游泳池水處理設(shè)備
已建游泳池機(jī)房面積普遍偏大,從123-400m2不等(為便于說明,我們皆以標(biāo)準(zhǔn)為例)機(jī)房造價10-40萬元甚至更,濾罐數(shù)2-6個都有,罐徑一般2-3m,立式居多,臥式較少,國外的機(jī)房設(shè)計得更是寬大。形成的主要原因是罐數(shù)多,擺開后必然占據(jù)較大的面積。
漣源市游泳池水處理設(shè)備有的機(jī)房,除了過濾間外,還有加氯間、氯瓶間、加藥間、加熱間、工具間、藥庫、化驗室、控制室等。這種照大中型水廠配置的幫法,在任何超大型、任何檔次的游泳館也是不需
要的。水廠和泳池處理,雖然有共同之處,但卻是兩個*不同領(lǐng)域的兩碼事。
(1)上幾乎幾不到≥1萬m3水的游泳館,而中型水廠的產(chǎn)水量都在幾萬m3以上,水量相差懸殊。
(2)水廠是無限的水,一次性通過;而泳池的水是有限的水,“無限”次通過。
(3)江河湖的原水水質(zhì)可能驟變,而泳池的水質(zhì)不可能驟變,沒有強(qiáng)烈外界因素的直接加入,泳池水質(zhì)的變化是極為緩慢的。
(4)江河湖水常規(guī)處理主要靠投加混凝劑和助凝劑后沉淀和過濾,而泳池水處理要靠過濾、氧化和活化。泳池這幾千噸水的周而復(fù)始處理,當(dāng)路子走對以后,并不困難,沒有必要人為搞得那么復(fù)雜。除了全部電動閥門控制的系統(tǒng)需要設(shè)置控制室外,手動系統(tǒng)和水力自動化系統(tǒng)都無此必要。其它房間更沒有單設(shè)的必要。對水力自動化系統(tǒng)來說,除了主機(jī)房和機(jī)房一角的加氯間外,不需要再設(shè)置任何房間。
水力自動化系統(tǒng)的機(jī)房總面積<50m2,主體是水力自動化曝氣濾機(jī),占地面積不足90m2,它是一種結(jié)構(gòu)緊湊的整體性機(jī)型,當(dāng)前已有60套機(jī)型,日處理水量由100m2~30000m3。
二、把電耗降下來
游泳池水處理的*目的是解決水質(zhì)問題。是采用壓有處理,還是采用無壓處理,只是個手段問題。對于0.000來,又回到0.000去的這一特定環(huán)境下的水處理領(lǐng)域,使用什么手段才是合理的呢?很顯然,對于原來沒有壓力要求的系統(tǒng),做成重力系統(tǒng)更合理。
三、把水耗降下來
1、取消自動補(bǔ)水池
在水的系統(tǒng)中,為了保持某一固定液面,補(bǔ)水池、補(bǔ)水箱往往是*的。除非控制水位的浮球閥或電磁閥已經(jīng)損壞外,一般不會漏水。但對游泳池來說,補(bǔ)水池、補(bǔ)水箱不宜使用。開放中的游泳池是不存在固定的液面的,波動的游泳池液面造成的結(jié)果是,泳者不斷的入水,池水一次次地溢走,泳者不斷的出水,一次次的補(bǔ)水,*停息,只有閉池時,才算結(jié)束。浪費的水超過30m3/h。對缺水的今天,應(yīng)杜絕這種做法。
那一次次溢走的水,都是經(jīng)過加熱的溫水,而一次次補(bǔ)進(jìn)的水卻都是冷水,這才是池溫為什么迅速降低的根本原因。由于低溫水無休止的加入,每年多消耗標(biāo)準(zhǔn)煤超出百噸!
為了堵住這個耗水跑熱大漏洞,30多年來筆者走了一個漫長的全過程,逐漸縮小補(bǔ)水池為補(bǔ)水箱,又把補(bǔ)水箱縮小到只有300L,實踐證明,浪費的水量和熱量與補(bǔ)水池或補(bǔ)水箱的容量大小毫無關(guān)系,與采取何種型式的浮球閥與電磁閥也沒無關(guān)系。直到取消補(bǔ)水箱,這個漏洞才堵注。結(jié)論是:不能依靠泳池波動水面來控制泳池液面。每年我國有上億噸水和幾十萬噸煤,由這里流掉!但取消補(bǔ)水池和補(bǔ)水箱以后,除了每池、每年帶來5~10萬元的效益外,未出理異常。
2、力圖取消平衡水池
一般設(shè)計平衡水池的主要目的是:調(diào)節(jié)泳者占據(jù)的池容。調(diào)節(jié)手段是:用(各種各樣的)浮球閥的補(bǔ)水,來保持固定的液面。實際上,在國內(nèi)外的許多實例中,可以看到,平衡水池的水面與泳池水面安全*,浮球閥也是控制著這個水面。不管它是叫平衡水池,還是叫調(diào)節(jié)水池,實際都是一個放大了的補(bǔ)水池。因此,它浪費的水量和熱量與補(bǔ)水池是*相同的。這種平衡水池應(yīng)淘汰。
還有一種設(shè)計,平衡水池的水面,或浮球閥控制的水面,明顯低于泳池的水面。開池時泳者擠出的水存入平衡水池,閉池時再打入泳池中。由于波動的泳池水面不會影響浮球閥,該形勢較好。但這種平衡水池補(bǔ)水浮球閥,必須比泳池液面低得多,浮球閥控制水面以上的容量,必須不小于峰人流的總?cè)萘浚ǔ2恍∮?0m3,以儲存泳者擠出的水,閉池時把水送回泳池采取什么手段,也是麻煩事,國外的作法是把平衡池當(dāng)作水泵吸水池來用,方法是簡單而有效的,可是能量白白浪費了不少。
*,那些平衡池、調(diào)節(jié)水池的容量有的雖然很大,但與泳池的容量相比,卻又是小巫見大巫。因此,如何開發(fā)泳池本身的調(diào)節(jié)作用,才是設(shè)計研究者的課題。
無平衡水池館池的情況:當(dāng)開池前特意把水放滿,通常15個人擠走1m3水,入池極限450人,擠走30m3水,在閉池時,水面下降應(yīng)是30mm,實際上,由于池水充滿度總是98%,時刻有水溢走,溢走的水近10m3,閉池時測量水位降是30~41mm。這時池水少了40m3,造成池水的水位變化卻很微小,假如不去測量,往往不易發(fā)現(xiàn)。在一次開池時,只要有人入池,便雙失去了平靜的水面,更難發(fā)現(xiàn)這個水位差。隨著入池人員的增多,又一次達(dá)到峰時,由于池水不再溢滿,溢走的水明顯減少,如此周而復(fù)始,可以達(dá)到一個動態(tài)平衡,也可以看出,開池時水面總是于停池時的水面。*游泳池本身不僅有相當(dāng)大的水量,而主要是它的水面很大。即使水量減少了100m3,水面才相差100mm。對于重大的比賽平說,只有對池水深度的嚴(yán)格規(guī)定,把泳池設(shè)計成無論什么時候都98%的溢滿,是一種很大的誤解,實用中并沒有這個必要。
然而,池底進(jìn)水,周邊溢水的設(shè)計,則又心須溢滿,還要溢流,否則,水處理無法進(jìn)行。然而,即使這種型式,同樣可以啟用游泳池本身的調(diào)節(jié)功能,而需設(shè)置平衡水池。具體的做法是:泳池水面、周邊溢水面、溢水溝蓋面示皆為0.000,溝外側(cè)地面皆為0.040的標(biāo),然后四周以1%的坡度坡向溢水溝。
順便提醒一下,池底進(jìn)水,周邊溢水這種設(shè)計對土建施工要求極為嚴(yán)格,要求雙側(cè)共長100m的池邊上頂面,都必須在同一度上,不行相差+1mm這幾乎是不可能的。常常一個工程要返工3~4次,zui后依然有較大差距。在100m長度上, 程相差1mm就相當(dāng)于增大或縮小了Φ357mm管道的過水?dāng)嗝娣e,程相差1mm產(chǎn)生的結(jié)果是溢流出水不均勻。為了彌補(bǔ)這一缺陷, 歐美的作法是加大循環(huán)水量,由于浪費能量過大,很不適合我國國情。實際上,上這種下進(jìn)上溢式(逆流式)方式。這是一個誤區(qū),應(yīng)立即杜絕這種錯誤方式。
采用這一作法的目的是,使漂流物能夠較快溢出池面。然而在拉水線時,便起不到這個作用。還有人認(rèn)為,這一作法可以減少池底的沉淀物,實踐證明,沒有這個作用。因為池底進(jìn)水口面積不到池底面積的1/10000,池水的平均上升速度不到0.07mm/s,除進(jìn)水口的水流是自下而上外,周圍的水流都是自上而下的回流,沉淀照樣進(jìn)行。
結(jié)論:盡量避免使用上升泉式,多用河道式。由土建配合,啟用游泳池本身的自我調(diào)節(jié)功能,力圖避免另設(shè)平衡池。
3、節(jié)約游泳池濾體的沖洗水量
游泳池濾體的沖洗水量,取決于工作周期、沖洗歷時、和沖洗強(qiáng)度三個因素。
濾體的工作周期:筆者曾對國內(nèi)外的大量館池作過普查,了解到各館的工作周期都不一樣,從1天~7天都有,實質(zhì)都是人為規(guī)定的一種作法、一種自己制訂的沖洗制度。有的水量浪費很大。其中也有正確的作法,按濾層阻力增加值實施沖洗。遺憾的是,它是手動的;當(dāng)水質(zhì)不好時,幾乎都誤認(rèn)為是沖洗不夠造成的,人為提前沖洗和拉長沖洗的時間。國外還有一種輪沖的作法,如5個罐,每天沖1個,5天1個輪回。這種自動輪沖的作法,與我國手動沖洗的作法并沒有本質(zhì)上的區(qū)別,與實際情況脫節(jié),和水質(zhì)沒有建立起任何關(guān)系。*,季節(jié)不同,地區(qū)不同,館的性質(zhì)不同,人流量不同,人口素質(zhì)不同,水的污染程度相差不是幾倍,而是百倍!死的(不管是手動的還是電動的)工作制度都不夠理想。國外的資料表明,盡管其人流數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于我國,夏季水質(zhì)變壞也屢有發(fā)生。
我們利用濾層阻力增加,水位自然升的原理,實現(xiàn)了水力自動化控制。工作周期是一個變值,它隨季節(jié)、天氣、人流、污染程度的變化而變化。上百個館池的大量數(shù)據(jù)告訴我們,工作周期*決定于水質(zhì)。極限zui短的工作周期和極限zui長的工作周期相差百倍!一般冬季難得遇到自動沖洗的機(jī)會。
游泳池濾體的沖洗歷時:總括中外寫在書本上的資料為5~8min,實際普查結(jié)果為15~30min,個別的竟達(dá)到2h,調(diào)查中竟未見到一處是5~8min,連國外的電動沖洗閥,也設(shè)定為15min。原因是管理或承包者怕沖不干凈影響水質(zhì)?!這是一個很大的浪費。按常用的φ2.5m罐計算,每一次沖洗水量,至少比需要的多消耗38m3/每罐次。
沖洗歷時不應(yīng)人為確定,應(yīng)以開始流出清水的時間作為依據(jù)。我們測得的數(shù)據(jù)是2.0min后沖洗水濃度開始減小2.5min后開始變清3.0min以內(nèi)全清。于是,以水力學(xué)原理按此實測資料制造機(jī)型,實現(xiàn)水力自動控制,不受人為因素影響,它的沖洗歷時永遠(yuǎn)是150s。
游泳池濾體的沖洗強(qiáng)度:中外公布的沖洗強(qiáng)度為15~20l/s.㎡,根據(jù)我們?yōu)V料情況,在機(jī)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計上,把沖洗強(qiáng)度提為32l/s.㎡,此時全部濾料翻滾攪搓2.5 min內(nèi)已淘洗潔凈。
結(jié)論:只有增大了沖洗強(qiáng)度,才能減少沖洗歷時,還必須依據(jù)水質(zhì)自身規(guī)律實現(xiàn)自動沖洗,才能做到節(jié)水。
四、把熱耗降下來
在游泳館土建和采暖通風(fēng)設(shè)計正確的情況下,池面蒸發(fā)和池身傳導(dǎo)不是熱耗的主要因素。游泳池水的熱耗主要取決于水耗,尤其在冬季水耗對熱耗的影響。調(diào)查的結(jié)果是,我國大部分館每年9、10月就開始加熱,直到次年4、5月份才停熱,熱耗很大。然而,對采用我們作法的我國北方館,由于冬季不補(bǔ)水,不換水,不用自來水消毒,春、秋兩季每月只需補(bǔ)熱l~2h,冬季每月補(bǔ)熱2次,每次1~2h,每年累積補(bǔ)熱時間<40h。結(jié)論:節(jié)熱問題的實質(zhì)是春、秋、冬季如何節(jié)水的問題。
我國冬季正處人流低谷,壓力系統(tǒng)也應(yīng)該爭取不補(bǔ)水、不換水,可以盡量減少沖洗次數(shù)。
降低的一個很重要的原因是,加藥、消毒都用自來水。每天加進(jìn)冷水約有5~20m3,有的遠(yuǎn)大于20m3,同時擠走的卻是溫水,尤其寒冷冬季低溫水的加入,使池溫迅速下降,幾乎需要每天啟用加熱系統(tǒng),這是一個沉重的負(fù)擔(dān)。我們的作法是取之池水用之池水,既節(jié)約了水,又消除了降低水溫的因素。請大家今后的設(shè)計中應(yīng)避免用自來水加藥、消毒。不要小看這個問題,*一項,每池每年可節(jié)約成千上萬噸水和千萬大卡的熱量!
另外,在調(diào)查中我們還發(fā)現(xiàn),不少館的池水加熱系統(tǒng)設(shè)計得十分龐大不說,往往還用的是各種各樣的容積式換熱器。泳池本身就有特大容積,沒有必要再用容積式換熱器。容積式體積大,占地多,效率低,普通碳鋼的不能用,不銹鋼的造價又太。只有不銹鋼板式換熱器(當(dāng)前還沒有使用非金屬換熱的材料和技術(shù))或其它更小型、更經(jīng)濟(jì)、更快捷的措施才適合泳池水的換熱。
對于標(biāo)準(zhǔn)池來說,采用8~15㎡不銹鋼板式換熱器已經(jīng)足夠,實踐中得出15㎡的 24~30h加熱一池水8㎡的48~60h加熱一池水。水一水、汽一水均可使用。池水加熱不要疏水器,因為冷媒 (池水)溫度低、流量大、熱媒一蒸汽能迅速冷卻過冷的緣故。
五、游泳池的循環(huán)周期和循環(huán)流量
游泳池的循環(huán)周期和循環(huán)流量是一個問題的兩個方面。循環(huán)周期和循環(huán)流量的確定,是水處理設(shè)計的前提,它決定系統(tǒng)處理能力的大小,總造價的低,和常年運營費用的多少,因此,它是游泳池水處理設(shè)計zui重要的數(shù)據(jù)。
中外專家在這個問題上的分歧,國情不同,理解不同,自然對待也不同。研究問題的角度不同,總結(jié)出的經(jīng)驗公式也不相同。拿各國的公式去計算,自然差別很大。綜合國內(nèi)外的各種館池,循環(huán)周期zui短者為1小時,zui長者為12小時。*,循環(huán)周期相差1倍,就是耗電量相差1倍,那就是每年相差十幾萬和幾十萬元的問題!
硬性規(guī)定循環(huán)周期是不恰當(dāng)?shù)摹V蛔⒁獾金^池性質(zhì)不同,應(yīng)有不同的周期(或循環(huán)流量);而沒有注意到同一池水,不同季節(jié)應(yīng)有不同的周期(或循環(huán)流量)。不同性質(zhì)的池子,人的流量相差懸殊;不同季節(jié),人的流量相差更大,這些差別都能達(dá)到十倍,幾十倍,乃百倍!僅考慮到泳池的性質(zhì),不考慮季節(jié)和其它情況,固定一種循環(huán)周期(或循環(huán)流量)是不恰當(dāng)?shù)摹?br /> 循環(huán)周期(或循環(huán)流量)既然取決于人的流量(包括人群素質(zhì)),當(dāng)然是一個未知數(shù),對設(shè)計者來說,永遠(yuǎn)是未知數(shù)。那么怎樣理解和對待這個問題呢?
(1)把重點放在水處理除污能力和確保質(zhì)量出水上。從中外游泳池,凡開群眾場時,到了夏季人流峰期,水質(zhì)變壞的事實看,無論多短的循環(huán)周期,無論多大的循環(huán)流量都無濟(jì)于事,那么,還要再縮短周期多少?再加大循環(huán)流量多少?還要用多大的代價才能使水質(zhì)改善?誠然不是辦法。為何單純砂濾顯得無能為力呢?因為縮短循環(huán)周期,加大循環(huán)流量的結(jié)果是,一次次的在密閉容器里穿透,形成無效空轉(zhuǎn)。有人要問,為何不加藥絮凝?*,這種池水的絮凝效果很難令人滿意。能不能把主攻方向改變一下呢?試想,我們把主攻方向改變?yōu)樵黾映勰芰Γ_保出水質(zhì)量和水的氧化與活化上,情形就會*不一樣了。大家都有這樣的經(jīng)驗,在沒有水處理的換水泳池。*天注入的新鮮水,在人流峰期的夏季也是不會壞的,二天也沒有壞,三天開始才明顯變壞。有水處理設(shè)備的水質(zhì)變壞也不是1~2天的事情,而是多日水處理不達(dá)標(biāo)累積造成的。假如我們天天真正做到都能處理一遍,使這有限的一池水,成為質(zhì)量的新鮮水,應(yīng)該是沒有問題的。我們試著這樣做了,在上百個館池和水上樂園取得了巨大成功。
(2)下面的問題是如何防止新、舊水的摻合。新舊水不摻合是不可能的,避免過度摻合是可能的,也是有效的,水流的型式和進(jìn)出水口的型式是可以選擇的。水平流式遠(yuǎn)比垂直流式要好,帶擴(kuò)散喇叭的微流速口遠(yuǎn)比小口徑流速的水口要好。嚴(yán)格杜絕國外速射流進(jìn)水的錯誤作法。只要設(shè)計選型正確,是可以作到全池均勻推進(jìn)的。我們用水平流式,用N個DN100帶φ300喇叭的進(jìn)水口較好的解決了這一問題,便池水基本可以均勻推進(jìn)。
(3)還可以用變換循環(huán)量的辦法來對應(yīng)。降低功率,減小流量,增加水泵臺數(shù)。一般選泵3~4臺,按zui大循環(huán)流量的25~33%選泵,冬天1臺泵轉(zhuǎn),春秋1~2臺泵轉(zhuǎn),夏季2~3或3~4臺泵轉(zhuǎn)。我們基本選3臺泵,已解決了流量的變送問題。
(4)也可以用連續(xù)或間歇循環(huán)的辦法來適應(yīng)。冬季工作8h,春秋工作12~16h,夏季24h。這個問題,在運營中很容易解決。
(5)深化水處理的性能,提設(shè)備的功能,增加處理的水量。新機(jī)型的濾速在0~50m/h的范圍內(nèi)任意工作,出水濁度<0.4mg/l,溶氧量增加,活化性增強(qiáng)。這就沒有必要增加穿過濾層的次數(shù)。現(xiàn)在提出一個不容忽略的重要問題,壓力系統(tǒng)是全密閉的,過多的循環(huán)次數(shù)并改善不了水質(zhì)。我們之所以采用敞開的手段,主要目的是在于曝氣一加氧,使每一份池水,每進(jìn)機(jī)一次,都有2次曝氣加氧過程,使池水增加了活化性,有了去除有機(jī)物質(zhì)的能力。實踐證明,無論什么性質(zhì)的泳池(包括兒童嬉水池),人流峰期每天有2次的循環(huán)已足矣。也就相當(dāng)于每天實實在在地更換1~2次質(zhì)量的活化新水。