【專家談水環境】給水排水深化設計考量

大型的水上樂園項目正在全球高速發展中,水上樂園首要的問題是安全問題,安全問題包括水質安全、人身安全和設備安全,而水質安全問題尤為重要,水質安全直接影響人身安全和設備安全。水質衛生與否,關系到人身健康,衛生的池水才能確保顧客健康,防止交叉感染疾病。水質是否平衡,關系到消毒劑的效果和設備是否腐蝕或結垢。

本期【專家談水環境】將由“水環境領航者”——聯盛水環境工程有限公司的專家們(施建鵬、方小華、王小軍、劉春生)為您介紹在水上樂園等游樂設施給水排水深化設計的安全性考量。


一、水質安全

1、游泳池水質標準

初次充水、換水和運行過程中的補充水,應采用符合現行國家標準《生活飲用水衛生標準》 GB5749 的城鎮給水管網的供水。

池水的感官性狀應良好、不應含有病原微生物、所含化學物質不應危害人體健康。


2、水中的污染源

水中的污染源主要有:人體的汗液、唾液、尿液、毛發、皮屑、皮膚帶入的細菌、以及人們的化妝品等都會造成池水被污染。如果不采取有效的措施消除其不良后果,則池水就可能成為某些疾病如紅眼病、皮膚病、傷寒、腳氣及胃腸菌等的傳播途徑;

消毒劑的副產物,消毒劑的選擇首選應保證消毒效果,能夠有效地氧化和滅殺各種病原微生物,不污染池水水質,防止交叉感染,不得危害游泳者的健康,對人體不產生刺激性,對設備、管道、建筑結構不產生腐蝕。

針對這些問題,如何確保水的質量是建造者和經營者必須要考慮的問題。


3、循環方式

通常,用循環、過濾、消毒系統的水處理系統來保證水質安全。循環方式有順流式、逆流式和混流式。此處,重點介紹混流式循環系統的特點優勢。

必須考慮水池表層水的收集處理

根據國外相關資料顯示,水池表層和表層附近區域是有機污染物最嚴重的地方[4]。對于水上樂園而言則更需注意,特別是對于造浪池,水寨池由于高負荷導致的油脂泡沫等漂浮物極為常見,若無表層水的收集將嚴重的影響水質和水體觀感。在美國,絕大部分的州都規定必須收集表層水[1]。因此,水上樂園的水處理系統除個別水量特別少的滑道落水池外,均應考慮逆流式或混流式。而國內部分項目出于節約成本,施工方便的考慮而采用順流式,是不可取的做法。

水質過濾原理

游泳池池水物理處理的核心問題是利用水的比重與雜物比重的關系來分離、攔截和過濾這些雜物。

水的比重等于1 kg/l(ρ=1 kg/l)。水中雜質的比重有三種情況:ρ>1的雜質上浮到游泳池的水面,多數是有機污染物;ρ=1的雜質可懸浮在水中任何位置;ρ<1的雜質下沉到池底。

游泳池水中的雜質主要是游泳者帶進來的臟污、細菌、化妝品以及人體分泌的油脂和汗液、口腔和鼻腔的分泌物、皮屑等,還有外界進池的雜物、灰塵、樹葉以及池內滋生的菌類和藻類。這些雜質大多不溶與水,由于其比重的不同分別漂浮到水面、或混合在水中、或沉淀到水底。雜質上浮和下沉是有個過程的,上浮和下沉的快慢受水流的影響。

如果在水面和水底都安裝了循環過濾的回水系統,水面的回水系統可以把水中比重小于1 kg/l和等于1的雜質吸入循環過濾系統,水底的回水系統可以把水中比重大于1和等于1的雜質吸入循環過濾系統。這樣一來,只需處理水面和水底的雜質,根本不需要考慮用池壁管道回水系統來處理比重等于1的雜質。

必須綜合考慮功能水泵運行時液位的變化

對于水上樂園的各種水池如滑道落水池,造浪池等,游樂設備廠家及國家設備安全規范都對于水位有著嚴格的要求。水池水位過高,過低都可能導致安全事故的發生。推薦采用的是混流式的方法,因為系統在運行時,設計有一定的水位降低的空間,這部分水箱內水將被可被用來補充池內被降低的水面。從而使得液位能夠始終維持動態的平衡。


建議:

推薦采用混流式:1、表層水以及底層水的得到較好的處理;2、均衡水箱(回水箱)一方面可避免市政水直接與泳池循環系統接觸造成二次污染,另一方面可保證循環水泵能夠有效地工作,有效地補充因動力水泵啟動造成的液位的下降、解決水位安全性的問題、保證池水每天需補充新鮮水的要求。


二、人身安全

水質安全是水上樂園人身安全的第一要素。在水上樂園里,水是與人體直接接觸的,正確恰當合理地選用水質標準是池水凈化處理系統設計的重要依據。

人身安全的其他重要因素:

平衡水池(緩沖水池)的設置,確保落水池有效水位及動力系統吸水的安全性;嚴格按照滑道公司提資的滑道供水點位置、水量、水壓、標高等參數要求選配動力水泵;保證供水的穩定性——設置具有數據顯示的流量計以及水泵變頻器,準確地控制供水水量;應獨立設置,并應靠近建筑物內的次要通道和水處理機房的加藥間[6]。保證滑道系統安全性,在滑道出發平臺設置緊急停止按鈕,在緊急或異常情況下,可迅速停止供水系統的停止運行,從而保證游客人員以及設備的安全?;厮诟駯派w板孔隙的寬度不應大于8mm,且孔隙的水流速度不應大于0.2m/s;回水槽應考慮回水量影響的回水格柵水流速度不能超過0.2m/s,回水槽有效深度0.8m以上,防止出現回水旋渦;水動力進回水管的管徑比較大,水動力機房就近落水池單獨設置。


三、設備安全

水處理設備房機電設計要求

機房應設計有通風設備,應保障5~10次的換氣次數;機房應預留足夠的電量,并預留等電位聯結點,國家有相關規范規定水泵、電箱等都必須做二次接地;機房集水坑應設置足夠大的排污泵,并設地面積水探測及報警系統;機房應設置有照明設施和檢修用的備用插座;投資允許情況下,建議設置機房監控系統;臭氧間和氯須設置臭氧、氯濃度檢測報警裝置。


水處理設備房建筑設計要求

應設計采用樓梯進入地下機房,而避免設計采用人孔的方式進入地下機房;小于等于200平方米的機房設置1個進出通道,超過200平方米須設置2個進出通道;水處理機房凈高一般不宜小于2.5m,大型機房需要凈高3m以上;機房應充分考慮預留設備檢修的空間和位置;機房應設置有排水溝,集水井等排水措施;臭氧間、投藥間和配電間應單獨設置[6];應根據最大規格的設備要求預留設備吊裝孔。


只有將水上樂園的水質安全、人身安全和設備安全三者統一結合起來進行設計,才能讓游客安全放心的體驗到無盡的水樂園的歡樂。要重視運營管理制定和遵守游泳池安全規程,對水處理系統的了解、系統的監測和維護、正常操作程序、特定事件的程序、通用應急計劃和緊急疏散程序等。[7]

參考文獻:

1. 2018 Model Aquatic Health Code

2. 游泳池給水排水工程技術規程 CJJ 122-2017

3. 游泳池水質標準CJT244-2016

4. Pool Standards 2006 - for the Swimming Pool, Wading Pool and Water Spray Park Regulation

5. 劉春生.(2012). 游泳池物理處理的循環方式. 游泳,000(002),68-71

6. 公共場所設計衛生規范 第3部分:人工游泳場所 GB 37489.3-2019

7. Guidelines for safe recreational water environments VOLUME 2 SWIMMING POOLS ANDSIMILAR ENVIRONMENTS

作者:

1. 施建鵬 總經理

2. 方曉華經理

3. 王小軍經理

4. 劉春生 技術總監

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