高校游泳館水處理設計方案若干問題的探討
摘要：本文通過對目前國內外游泳館水處理方案優缺點的分析對比，結合西安體育學院游泳館水處理設計，對高校游泳館水處理設計應采取的方案及對水處理若干問題進行的探討，希望能給以后準備建設游泳館的高校有所借鑒。
近年來隨著國家對教育事業加大投入，各大院校擴大招生，擴建新校區。隨之新校區配套的教科文體設施必不可少，許多的院校都在考慮建設游泳館。以西安地區為例，西安交大、西北工業大學、西安電子科技大學，西安體育學院等都正在設計或建設游泳館。游泳館是體育建筑中最復雜的體育建筑，而其中又以水處理為最關鍵，選用何種水處理方案，結合西安體育學院游泳館設計方案，就循環方式、過濾方式、消毒方式等若干問題，提出一些個人見解。
1、循環方式：
從目前國內游泳館來看。循環方式無非三種：逆流式、順流式、混合式。
1.1逆流式：所謂逆流式，就是經過循環過濾和消毒后的水從泳池底部涌出，從泳池長端兩側的溢流槽中進入到平衡水箱中再進入到循環系統中的循環方式。一般來講，泳池底部的出水口管徑為40-50ram，間距為3×2.5m.由于出水口在底部，水從底部向上運動循環，池底的沉淀物和漂浮在水面的漂浮物很容易隨著水的運動，從兩側的溢水漕中排出；幾乎沒有死角，達到了立體循環。近幾年新建的游泳館絕大部分都采用這種循環方式，例如1996巴塞羅那奧運會、2000年悉尼奧運會、2004年雅典奧運會、北京2008年奧運會游泳比賽館水立方、中國殘疾人游泳訓練館都采用的是逆流式的循環。
1.2順流式：進水口和出水口均設在泳池短邊的兩側，一側為進水，另外一側為出水。進出水口管徑一般為70-80mm.循環泵把水從出水口側抽人到均衡水箱中，再從均衡水箱中進入到過濾消毒系統中，經過濾消毒后再從進水口側進入到泳池中。這種循環方式的優點是節省管道，循環系統簡單。缺點是水中的沉淀物和水面的漂浮物不容易排出，有部分死水區。過去比較老的游泳館和室外游泳池大部分都采用這種循環方式。
1.3混合式：就是以上兩種方式的結合，目前很少使用。
1.4結論：通過以上三種循環方式的比較可以看出，逆流式循環有著無可比擬的好處。高校由于學生人數較多，游泳館使用頻率較高，相對來講水內的漂浮物、中的沉淀物較多，采用逆流式循環，比較有利于漂浮物和沉淀物的排出。本人個人認為，高校游泳館設計時盡可能考慮采用逆流式循環。盡管逆流式循環好處多多，但要真正達到逆流循環的目的，前提是根據設計，在泳池放滿水的情況下，才能做到真正的立體循環。我們都知道，高校游泳館在使用定位上都是以游泳課教學訓練為主，同時可承擔例如大學生級別的比賽，而教學訓練水深以1.3-1.5米為宜。比賽按照最新的規范要求，水深為2米（非奧運會、世錦賽比賽要求還要低些）。所以在設計采用逆流式循環時怎樣做到兩者兼顧呢？下面我們看看西安體育學院游泳館是如何解決這個問題的。西安體育學院游泳館也是以教學訓練為主，同時還要兼顧部分比賽（比賽要求級別相對比其他院校較高）和對外開放。水深設計為兩種情況，滿足教學訓練的水深為1.3-1.5米，滿足比賽要求水深為2米。在最早的報批方案圖中，水深為2.4米。通過和設計院的工程師交談，得知以前的水深設計為2.4米是參照了相關的規范。2.4米深的水的設計是考慮到西安體育學院為體育專業院校，該館為綜合游泳館，既可承擔游泳比賽，又可承擔水球、花樣游泳比賽。但從西安體育學院和西北地區的特點來看，水球、花樣游泳這兩個項目沒有開展，即使偶爾有比賽，陜西省跳水游泳館完全可以承擔水球、花樣游泳比賽，西安體育學院游泳館完全沒有必要再重復建設。所以水深按照最新的規范僅僅考慮游泳，設計從2.4米改為2米深和1.3-1.5米深兩個深度。在平時教學訓練和對外開放時，水深1.3-1.5米，但這樣無法進行逆流式循環，因為泳池中的水無法進入到溢水漕中。如何解決這個矛盾？經過和設計人員反復協商，在泳池深度的1.3-1.5米處增加一道溢水漕，平時教學訓練和對外開放時，利用1.3-1.5米處的溢水漕進行循環。當有比賽時，水深增加到2米，利用泳池兩側的溢水槽進行循環。這樣教學訓練、對外開放和承擔比賽都可采用逆流式循環，而且這種改動不違反相關規范。
1.5關于設備層的問題：早期的游泳館設計，均設有設備層。這樣帶來的是土建投資較大，面積浪費較多。其實我們完全可以去掉設備加層，采用逆流循環時，泳池的進水管道完全可以布在泳池的結構層上。具體為泳池底部結構層一找平層一防水層一管道層一墊層及找平層一防水層一泳池磚。去掉設備加層，可大大節約土建投資。西安體育學院由于是綜合游泳館，游泳池位于四層，前期報建方案中，在三層設設備加層，通過和設計人員協商后，決定去掉設備層，按照以上的方案敷設給水管道，節約一層建筑面積約3300平方米。以后其他院校建設游泳館，不管是一層的游泳館或綜合性的綜合館時，都完全可以這樣敷設給水管道。好處是顯而易見的。
2、過濾方式：目前國內外過濾方式有如下幾種：
2.1砂缸過濾：就是在壓力缸體內鋪設石英砂，厚度約為900-1200ram，當需要過濾的水通過濾層時，水中含有的懸浮物質流進上層濾料的微小間隙，受到吸附和機械阻塞作用，懸浮物被濾料表層截流，同時這些被截流的懸浮物之間發生重疊和架橋作用，在濾料層形成薄膜，薄膜繼續發生過濾作用，通過這樣的反復濾達到凈化水質的作用。這種過濾方式已有近百年的歷史，技術成熟，使用方便，管理簡單。壓力缸用碳鋼、纏繞玻璃鋼、不銹鋼材質制造。這種過濾方式也有很大的缺陷，由于濾料中間的空隙較大，過濾精度一般（15個位米左右），當濾料中臟東西較多時反沖洗需要消耗大量的水，需要投加絮凝劑，機房占地面積、空間較大，設備重量大。
2.2硅藻土過濾：硅藻土是一種生物成因的硅質沉積巖，在我國分布較廣，價格低廉。它的特點是硅藻土空隙度達到90％，具有較強的吸附性且不易溶解到酸性物質中。人們利用它的這種特性作為過濾材料。過去大量應用在飲料、酒類和自來水的過濾中，應用到泳池中是近幾年在開始的。硅藻土過濾有以下特點：高效性；過濾濁度達到0.5度，能濾除1-2微米的微生物及原生動物蟲、賈孢子蟲、細菌等，能保證游泳池滿負荷運行時的水質且不再需要給池水中添加其他的化學藥物，運行費用較低。機房占地面積小，機房層高要求低，運行重量輕，設備基礎要求低，特別是板式過濾器，占用面積及空間、重量更小。技術成熟，使用可靠，操作簡單方便，投資和砂缸過濾基本差不多深。例如1994年亞運會、1988年漢城奧運會、2000年悉尼奧運會等都采用硅藻土過濾技術。
2.3一體化水處理設備：近幾年一體化水處理設備越來越多的應用在泳池的水處理方面。國內目前也有生產，但效果還是進口的較好。著名的品牌例如法國的“戴思樂”。屬一體化處理設備。它的過濾原理就是通過電機、水泵運轉產生真空負壓，把游泳池里沒有過濾的水從右邊的進水口吸到過濾器里（界面進水，可以處理水表面懸浮物），經過膜過濾后，再通過2個出水口（左邊、前邊各1個）回到游泳池里，整個泳池的水形成一個大的順時針方向的立體循環，該循環在泳池水體內完成，其能量損失很小。“戴思樂”過濾系統的優點：無機房，節省用地面積及土建裝飾費用；沒有管道，杜絕漏水，大大減少能源消耗；水的潔凈度非常高（有水質檢測報告證明，達到了飲用水的標準）。立體循環，流水不腐，至少一年不用換水，只需定期清洗過濾膜。循環完全自動化。應該講，這種水處理方式是未來泳池水處理的方向，但從實際使用情況來看，在小型泳池中使用情況良好，在標準池中的使用情況還有待于實踐的檢驗。
2.4建議：通過對以上幾種過濾方式的分析，覺得在選擇水處理設施上，還是使用技術更加成熟的砂缸過濾和硅藻土過濾技術較好。考慮到國家新的泳池水質規范即將開始實施，水質的濁度從≤5度提高到≤0.5度，水處理設施上還是選用過濾精度更高的硅藻土過濾技術，特別是板式硅藻土過濾器。主要原因就是技術經過實踐的檢驗更成熟，過濾精度更高，設備占地面積和空間少、設備重量更小，運行費用較低。
3、消毒方式：
傳統的泳池消毒方式是采用投加氯及氯的化合物來達到殺菌消毒的目的，主要有液氯、次氯酸鈉、漂白劑、三氯異氫尿酸等等。以上化學藥物消毒的特點是；殺毒滅菌效果好、殺菌消毒時間長久，來源廣泛、造價低廉、使用方便。但也有很大的缺點：具有強烈的刺鼻氣味，嚴重刺激人的呼吸系統，同時對人的口腔粘膜、耳鼻喉造成損害，在水中的衍生物例如三氯甲烷、氯仿等有致癌作用，和水反應后生成的一些酸性物質對建筑的通風管道、網架等具有強烈的腐蝕作用且運輸、儲藏等很不方便。臭氧是至今為止最快速有效的消毒劑。它的殺毒滅菌效果是氯的幾百倍，殺菌消毒快速，同時臭氧還是強氧化劑，不僅殺菌能爿強，能殺滅細菌、大腸桿菌，還能殺死病毒。能將池水中的有機物氧化為無機物或易被吸附的其他中間物質，使池水清澈發藍、透明度好、無刺激性、無異味，受眼、皮膚和頭發無傷害，能使游泳池周圍的空氣清新{使游泳者有舒適感。臭氧的絮凝功能不會導致池力中有害物質和含鹽量的增加。它能氧化池水中的有機物，除去產生三氯甲烷（THM）的有機源，限制有機物和無機物的濃度。
但臭氧消毒也有很多的缺點，要是投資較大，設備占用一定的空間等。但在以人為本的社會中，適當增加投資，為廣大師生、教職員工及廣大人民群眾提供一個更健康、更安全、更環保的鍛煉場所，也是理所當然的事。通過以上的分析，我稍覺得采用逆流式循環——硅藻土過濾（砂缸過濾）——臭氧消毒的總體設計方案，滿足教學訓練、對外開放的要求同時達到比賽標準；達到國家有關衛生防疫標準；布局合理、適用、易于維護管理。設備磚靠、技術成熟、性能穩定，節約能源、降低費用、使用壽命長。水質符合《游泳池和水上游樂池給水排水設制規程》CECSl4：2002衛生標準；符合國際游泳協魯（FINA）關于游泳池水質衛生標準的規定；達到中國游泳協會檢驗標準。
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