高校游泳馆水处理设计方案若干问题的探讨
摘要：本文通过对目前国内外游泳馆水处理方案优缺点的分析对比，结合西安体育学院游泳馆水处理设计，对高校游泳馆水处理设计应采取的方案及对水处理若干问题进行的探讨，希望能给以后准备建设游泳馆的高校有所借鉴。
近年来随着国家对教育事业加大投入，各大院校扩大招生，扩建新校区。随之新校区配套的教科文体设施必不可少，许多的院校都在考虑建设游泳馆。以西安地区为例，西安交大、西北工业大学、西安电子科技大学，西安体育学院等都正在设计或建设游泳馆。游泳馆是体育建筑中最复杂的体育建筑，而其中又以水处理为最关键，选用何种水处理方案，结合西安体育学院游泳馆设计方案，就循环方式、过滤方式、消毒方式等若干问题，提出一些个人见解。
1、循环方式：
从目前国内游泳馆来看。循环方式无非三种：逆流式、顺流式、混合式。
1.1逆流式：所谓逆流式，就是经过循环过滤和消毒后的水从泳池底部涌出，从泳池长端两侧的溢流槽中进入到平衡水箱中再进入到循环系统中的循环方式。一般来讲，泳池底部的出水口管径为40-50ram，间距为3×2.5m.由于出水口在底部，水从底部向上运动循环，池底的沉淀物和漂浮在水面的漂浮物很容易随着水的运动，从两侧的溢水漕中排出；几乎没有死角，达到了立体循环。近几年新建的游泳馆绝大部分都采用这种循环方式，例如1996巴塞罗那奥运会、2000年悉尼奥运会、2004年雅典奥运会、北京2008年奥运会游泳比赛馆水立方、中国残疾人游泳训练馆都采用的是逆流式的循环。
1.2顺流式：进水口和出水口均设在泳池短边的两侧，一侧为进水，另外一侧为出水。进出水口管径一般为70-80mm.循环泵把水从出水口侧抽人到均衡水箱中，再从均衡水箱中进入到过滤消毒系统中，经过滤消毒后再从进水口侧进入到泳池中。这种循环方式的优点是节省管道，循环系统简单。缺点是水中的沉淀物和水面的漂浮物不容易排出，有部分死水区。过去比较老的游泳馆和室外游泳池大部分都采用这种循环方式。
1.3混合式：就是以上两种方式的结合，目前很少使用。
1.4结论：通过以上三种循环方式的比较可以看出，逆流式循环有着无可比拟的好处。高校由于学生人数较多，游泳馆使用频率较高，相对来讲水内的漂浮物、中的沉淀物较多，采用逆流式循环，比较有利于漂浮物和沉淀物的排出。本人个人认为，高校游泳馆设计时尽可能考虑采用逆流式循环。尽管逆流式循环好处多多，但要真正达到逆流循环的目的，前提是根据设计，在泳池放满水的情况下，才能做到真正的立体循环。我们都知道，高校游泳馆在使用定位上都是以游泳课教学训练为主，同时可承担例如大学生级别的比赛，而教学训练水深以1.3-1.5米为宜。比赛按照最新的规范要求，水深为2米（非奥运会、世锦赛比赛要求还要低些）。所以在设计采用逆流式循环时怎样做到两者兼顾呢？下面我们看看西安体育学院游泳馆是如何解决这个问题的。西安体育学院游泳馆也是以教学训练为主，同时还要兼顾部分比赛（比赛要求级别相对比其他院校较高）和对外开放。水深设计为两种情况，满足教学训练的水深为1.3-1.5米，满足比赛要求水深为2米。在最早的报批方案图中，水深为2.4米。通过和设计院的工程师交谈，得知以前的水深设计为2.4米是参照了相关的规范。2.4米深的水的设计是考虑到西安体育学院为体育专业院校，该馆为综合游泳馆，既可承担游泳比赛，又可承担水球、花样游泳比赛。但从西安体育学院和西北地区的特点来看，水球、花样游泳这两个项目没有开展，即使偶尔有比赛，陕西省跳水游泳馆完全可以承担水球、花样游泳比赛，西安体育学院游泳馆完全没有必要再重复建设。所以水深按照最新的规范仅仅考虑游泳，设计从2.4米改为2米深和1.3-1.5米深两个深度。在平时教学训练和对外开放时，水深1.3-1.5米，但这样无法进行逆流式循环，因为泳池中的水无法进入到溢水漕中。如何解决这个矛盾？经过和设计人员反复协商，在泳池深度的1.3-1.5米处增加一道溢水漕，平时教学训练和对外开放时，利用1.3-1.5米处的溢水漕进行循环。当有比赛时，水深增加到2米，利用泳池两侧的溢水槽进行循环。这样教学训练、对外开放和承担比赛都可采用逆流式循环，而且这种改动不违反相关规范。
1.5关于设备层的问题：早期的游泳馆设计，均设有设备层。这样带来的是土建投资较大，面积浪费较多。其实我们完全可以去掉设备加层，采用逆流循环时，泳池的进水管道完全可以布在泳池的结构层上。具体为泳池底部结构层一找平层一防水层一管道层一垫层及找平层一防水层一泳池砖。去掉设备加层，可大大节约土建投资。西安体育学院由于是综合游泳馆，游泳池位于四层，前期报建方案中，在三层设设备加层，通过和设计人员协商后，决定去掉设备层，按照以上的方案敷设给水管道，节约一层建筑面积约3300平方米。以后其他院校建设游泳馆，不管是一层的游泳馆或综合性的综合馆时，都完全可以这样敷设给水管道。好处是显而易见的。
2、过滤方式：目前国内外过滤方式有如下几种：
2.1砂缸过滤：就是在压力缸体内铺设石英砂，厚度约为900-1200ram，当需要过滤的水通过滤层时，水中含有的悬浮物质流进上层滤料的微小间隙，受到吸附和机械阻塞作用，悬浮物被滤料表层截流，同时这些被截流的悬浮物之间发生重叠和架桥作用，在滤料层形成薄膜，薄膜继续发生过滤作用，通过这样的反复滤达到净化水质的作用。这种过滤方式已有近百年的历史，技术成熟，使用方便，管理简单。压力缸用碳钢、缠绕玻璃钢、不锈钢材质制造。这种过滤方式也有很大的缺陷，由于滤料中间的空隙较大，过滤精度一般（15个位米左右），当滤料中脏东西较多时反冲洗需要消耗大量的水，需要投加絮凝剂，机房占地面积、空间较大，设备重量大。
2.2硅藻土过滤：硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，在我国分布较广，价格低廉。它的特点是硅藻土空隙度达到90％，具有较强的吸附性且不易溶解到酸性物质中。人们利用它的这种特性作为过滤材料。过去大量应用在饮料、酒类和自来水的过滤中，应用到泳池中是近几年在开始的。硅藻土过滤有以下特点：高效性；过滤浊度达到0.5度，能滤除1-2微米的微生物及原生动物虫、贾孢子虫、细菌等，能保证游泳池满负荷运行时的水质且不再需要给池水中添加其他的化学药物，运行费用较低。机房占地面积小，机房层高要求低，运行重量轻，设备基础要求低，特别是板式过滤器，占用面积及空间、重量更小。技术成熟，使用可靠，操作简单方便，投资和砂缸过滤基本差不多深。例如1994年亚运会、1988年汉城奥运会、2000年悉尼奥运会等都采用硅藻土过滤技术。
2.3一体化水处理设备：近几年一体化水处理设备越来越多的应用在泳池的水处理方面。国内目前也有生产，但效果还是进口的较好。著名的品牌例如法国的“戴思乐”。属一体化处理设备。它的过滤原理就是通过电机、水泵运转产生真空负压，把游泳池里没有过滤的水从右边的进水口吸到过滤器里（界面进水，可以处理水表面悬浮物），经过膜过滤后，再通过2个出水口（左边、前边各1个）回到游泳池里，整个泳池的水形成一个大的顺时针方向的立体循环，该循环在泳池水体内完成，其能量损失很小。“戴思乐”过滤系统的优点：无机房，节省用地面积及土建装饰费用；没有管道，杜绝漏水，大大减少能源消耗；水的洁净度非常高（有水质检测报告证明，达到了饮用水的标准）。立体循环，流水不腐，至少一年不用换水，只需定期清洗过滤膜。循环完全自动化。应该讲，这种水处理方式是未来泳池水处理的方向，但从实际使用情况来看，在小型泳池中使用情况良好，在标准池中的使用情况还有待于实践的检验。
2.4建议：通过对以上几种过滤方式的分析，觉得在选择水处理设施上，还是使用技术更加成熟的砂缸过滤和硅藻土过滤技术较好。考虑到国家新的泳池水质规范即将开始实施，水质的浊度从≤5度提高到≤0.5度，水处理设施上还是选用过滤精度更高的硅藻土过滤技术，特别是板式硅藻土过滤器。主要原因就是技术经过实践的检验更成熟，过滤精度更高，设备占地面积和空间少、设备重量更小，运行费用较低。
3、消毒方式：
传统的泳池消毒方式是采用投加氯及氯的化合物来达到杀菌消毒的目的，主要有液氯、次氯酸钠、漂白剂、三氯异氢尿酸等等。以上化学药物消毒的特点是；杀毒灭菌效果好、杀菌消毒时间长久，来源广泛、造价低廉、使用方便。但也有很大的缺点：具有强烈的刺鼻气味，严重刺激人的呼吸系统，同时对人的口腔粘膜、耳鼻喉造成损害，在水中的衍生物例如三氯甲烷、氯仿等有致癌作用，和水反应后生成的一些酸性物质对建筑的通风管道、网架等具有强烈的腐蚀作用且运输、储藏等很不方便。臭氧是至今为止最快速有效的消毒剂。它的杀毒灭菌效果是氯的几百倍，杀菌消毒快速，同时臭氧还是强氧化剂，不仅杀菌能爿强，能杀灭细菌、大肠杆菌，还能杀死病毒。能将池水中的有机物氧化为无机物或易被吸附的其他中间物质，使池水清澈发蓝、透明度好、无刺激性、无异味，受眼、皮肤和头发无伤害，能使游泳池周围的空气清新{使游泳者有舒适感。臭氧的絮凝功能不会导致池力中有害物质和含盐量的增加。它能氧化池水中的有机物，除去产生三氯甲烷（THM）的有机源，限制有机物和无机物的浓度。
但臭氧消毒也有很多的缺点，要是投资较大，设备占用一定的空间等。但在以人为本的社会中，适当增加投资，为广大师生、教职员工及广大人民群众提供一个更健康、更安全、更环保的锻炼场所，也是理所当然的事。通过以上的分析，我稍觉得采用逆流式循环——硅藻土过滤（砂缸过滤）——臭氧消毒的总体设计方案，满足教学训练、对外开放的要求同时达到比赛标准；达到国家有关卫生防疫标准；布局合理、适用、易于维护管理。设备砖靠、技术成熟、性能稳定，节约能源、降低费用、使用寿命长。水质符合《游泳池和水上游乐池给水排水设制规程》CECSl4：2002卫生标准；符合国际游泳协鲁（FINA）关于游泳池水质卫生标准的规定；达到中国游泳协会检验标准。
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