游泳池在使用的过程中,池水几乎在持续不断地污染中,即使是供水和补水的自来水,也可能含有影响池水水质的物质,周围环境的污染对池水水质有影响,而污染的主要来源是游泳者。无论污染源是什么,都应该通过适当和合理的净化处理,消除池水污染。最主要的池水处理的系统有循环、过滤和消毒三大过程。通过游泳池池水的净化处理,使池水的污染不得大于池水的净化,使池水在水质标准的指标下处于一种动态平衡状态。
1游泳池及类似水环境的污染与卫生
1.1游泳者的污染
任何与游泳者人体有关的物质都可能被带入到池水里,大体上有三类人体污染物一人体表皮组织、分泌排泄物和污垢。其中最主要的罪魁祸首是汗液、尿液、粘液、唾液、皮肤上的毛发和鳞屑以及粪便,它们本身是污染物,而大多数含有微生物(细菌和病毒)。消毒剂与汗液、尿液和其它有机污染物发生反
应,导致水中有机化合氯(如氯胺等)的残留,它们会对眼睛和皮肤产生刺激,其中一些氯的有机化合物进入空气中,在池水上方产生刺激性气体,这可能会影响到游泳者、游泳池工作人员和其他的观众等。
1.2泳前预防和治理
在游泳场馆里,游泳者在没有达到卫生指标的池水和室内空气中,会发生交叉污染,甚至可能存在菌毒交叉感染,要达到水环境的卫生、无害化,就要在传染源、传播途径和易感人群这三方面进行治理。我国和其它一些国家 ,游泳前强制洗净淋浴,还有些地方甚至要求戴上一顶泳帽。如果淋浴是常态,池水将更清洁,更容易消毒,化学成分更少,刺激性副产品更少,因此游泳更愉快。在化学药品上也可以节约,在某种程度上抵消了被加热淋浴水的额外费。关于游泳之前如厕、淋浴、浸足的实施和教育的重要性由此而来,这里首先控制污染和传染源。
1.3 不准游泳的情况
在某些情况下应该禁止去公共游泳池游泳,这也是控制传染源和易感人群的有效方法。腹泻患者不得游泳。胃肠道细菌和病毒通过泳池消毒剂杀灭,但对于原生寄生虫隐包子虫,氯消毒剂消毒的情况下,要通过长达十多天的时间才能灭活。如果皮肤上有伤口、严重湿疹或任何肤感染病状,则不应前往公共游泳池游泳。感冒,流感和其他传染病不准游泳。患有疾病或治疗期间的易受感染或严重受感染的人群,应在游泳前接受医疗建议。如果受饮料或药物影响,则不应游泳。在游泳前冲洗,确保头部、腋窝、隐私部位、臀部和双脚干净,否则不得游泳。
1.4淡水稀释
池水的循环、过滤和消毒是切断传播途径的有效方法,但是它们有效的应用也不能去除所有的污染物。事实上,有些复杂的消毒副产 品将在很大程度上抵制这些处理过程。所以,游泳池的设计还应该认识到用淡水稀释池水的必要性。稀释降解了来自游泳者和其他方面的污染物、消毒副产品和各种其他溶解的化学物质的积累。如果稀释不足,会导致洗澡者不适。国外资料显示,以每名游泳者30升进行更换,这在一些欧美国家是强制性的。另外适当的池水稀释,可以通过减少游泳池上方空气中污染物,来帮助保护建筑物的结构。
2游泳池及类似水环境水处理设计考量
2.1水力学设计
游泳池及类似水环境的水力学和水流运动的设计主要关注:游泳池池尺寸和形状:进水口和回水口的尺寸、数量和位置(包括安全考虑因素) ;循环管道的尺寸和布管;平衡(均衡)水池的尺寸和位置:循环水泵计算、选型和安装位置;过滤装置的设计和选型,包括过滤器、过滤介质、过滤速度和反冲洗;系统参数和性能的整合;升降池底和移动池岸;池水蒸发对游泳池馆室内相对湿度的影响:溢水水流对游泳池大厅噪声级的影响等等。
2.2水处理设计
在水处理设计方面主要关注:水源特性,游泳池类型,水池温度,去除悬浮物和胶物,消毒剂,混凝剂,pH调节剂,水质平衡五大指标,淡水稀释,对空气质量的影响,安装、调试和操作,操作人员的培训,水质测试和记录,水质监测和控制,能源和运营成本,水质维护和急救。
2.3设备间设计
设备间的设计要考虑许多细节问题:机房的尺寸和位置,特别是过滤器规格、水泵和其他水处理设备的安装,以及管道阀门等安装;其他设备项目和管道系统的位置;便于操作和维护的设备布局,与其他建筑构件的接口和协调,包括通风入口远离机房、化学品仓库或人员进出的地方;设备维修、更换/翻新的空间和通道;化学品运输通道;安全的化学品储存区;反冲洗排水要求;健康和安全要求;与温度、湿度、通风和噪音有关的机房环境;施工要求;电气要求等等。特别是水处理设备机房、化学品储存间、投药间、臭氧设备间和电控间分开设置。
2.4采暖和空气循环设计
池水加热通常通过热交换器(如82C- -71C板换),现在更多采用空气源热泵作为热源对池水进行加热,一般是以每小时池水温升不高于0.59C,否则材料
膨胀率可能会对游泳池结构造成影响,防止升温过快使池体材料产生裂缝或膨胀,造成池体表面不平整,而影响使用。竞赛类用游泳池及专用类游泳池,加热时间宜为24h~48h,公共类游泳池宜为48h。游泳池池水的加热和游泳池大厅的供暖和通风,需要考虑多种因素,如游泳负荷、水温和水质;机房位
置;与建筑结构的整合;泳池大厅围护结构的材料和隔热;资金、运营和生命周期成本。
空气和水的温度需要联系和平衡,以保持适当的湿度,优化舒适度,并最大限度地减少池水的蒸发,室内空气温度高于水温1- -2C,最高不超过30C。室内相对湿度宜为60-70%,最高不超过80%。新鲜空气必须有效地分布在整个游泳馆室内的区域。
3游泳池水质标准和给水排水设计依据
3.1游泳池运行后的水质标准,要符合最新国家标准《公共场所卫生指标限值要求GB37488- 2019》人工游泳池水质指标。这个新国标的水质指标实际上是行业标准《游泳池水质标准CJ244- 2007》的要求。2007年这个行业标准的颁布是用以指导2008年奥运会的水质标准,至今已经有13年多的历史了,在2016年重新修订颁布了《游泳池水质标准CJ/T244 -2016》,它高于2007年的行业标准,当然也高于新国标。
3.2游泳池设计依据执行最新行业标准
要达到水质标准,必须在设计、施工和验收上要有标准和规范来规定技术的符合性,《游泳池给水排水工程技术规程CN 120127已经从198年版本修订了4次,在技术上达到了世界先进水平,在技术、设备和工艺上比上一版本的内容有1/3以上的实质性革新。
4游泳池水处理三大重要系统举例
4.1循环系统
有三种循环系统:顺流式、逆流式和混流式。逆流式和混流式的效果较好,对于要求高的项目,优先选用逆流式和混流式的循环方式。
4.2过滤系统
《游泳池给水排水工程技术规程CJJ 122 -2017》上规定了压力颗粒过滤设备(石英砂、玻璃滤料等介质)、硅藻土过滤器(包括珍珠岩)和负压颗粒过滤器。新的规范在压力颗粒过滤器的材料、耐压、配水系统、滤料粒径、滤料不均匀系数、过滤速度和过滤介质层厚度等等方面都做了规定,在理论上和工程实践上都达到了世界最高游泳池水质标准的过滤要求。达到规范要求的过滤,能够保证池水洁净、透明、清晰、低浑浊度的池水,而且会降低消毒剂的用量和维持池水低水平的化合氯。
4.3消毒系统
4.3.1氯消毒
全世界游永池水长效消毒都采用氯消毒,使用最广泛的消毒方式,具有持续消毒的特点
4.3.2臭氧消毒系统
消毒能力很强,能氧化有机物,具有瞬间消毒的特点,可作为游泳池的二级消毒或辅助消毒,没有持续消的能力。设备的投资成本和残余臭氧分解的运行成本高。《游泳池给水排水工程技术规程CJJ 122 -2017)上定:臭氧消毒系统应辅以长效消毒剂系统;竞赛类游泳;及公共类游泳池,宜按消毒工艺流程消毒:游泳负荷稳定的游泳池和原有游泳池增设臭氧消毒:
4.4水质综合指标
在逆流和混流循环的系统里,压力颗粒过滤设备(石英砂、玻璃滤料等介质)可以保证池水的物理指标浑浊度小于1NTU。在保证好的过滤的基础上,采用长效氯+奥氧/紫外线的消毒,通过池水的自动检测和控制投药,使池水的化学指标: pH、游离性余氯、化合性余氯、漫脚池游离性余氯、臭氧、ORP、氰尿酸、尿素等指标符合水质标准。在逆流和混流循环的系统里,压力颗粒过滤设备(石英砂、玻璃速料等介质)保证了有效的过滤,采用长效氯+奥氧/索外线的消毒,通过池水的自动检测和控制投药,池水的微生物指标:菌落总数、大肠菌群等指标达到池水的卫生安全。
5.结语
游泳池及类似水环境是一种复杂的工程,在设计、施工、运行和维护等方面都提出了很高的要求,所以设计是成功运作的关键,设计也是按时间顺序排在第一位的,需要所有相关专业人员研究和实施,这同样适用于新工程的设计和现有工程的改建。水处理系统是建筑、结构和机械设计的组成部分,必须从项目一开始就加以解决。水处理设计必须考虑:游泳负荷、循环方式、循环流量、循环周期、水力学计算、过滤、消毒、加热、废水和反冲洗水的处理。游泳池安全、舒适和高效运行,包括通风和加热。总的来说,设计必须符合标准和规范,做到对池水的安全、化学和微生物的有效处理。