机 械 部 正工程师
杨文祥
中华大学科管所 教 授
李友铮 指导
摘 要
随著国民所得提高及高龄化社会的来临,大家对休闲及健康的重视程度也 跟著提高.其中游泳就是一种全身性的运动,喜好游泳的人口已逐年增加,因 此游泳池的设计及水质管理之要求则被要求愈来愈严.过去游泳池所用的消毒 法已无法满足现代人对游泳池水质的要求,而使游泳运动能够更安全,更卫生 且更舒适已是必然的趋势.本文针对游泳池的规划及水质管理提出讨论,如规 划设计时先期注意事项,游泳池可能污染物种类以及这些污染物的过滤,消毒 效果等提出说明,并对过滤系统的设计和清洗做讨论,希望藉由本文之提出能 对从事此设计者有所助益.
一, 前言
游泳池的最重要的主体就是水,水质的好坏直接影响到游泳池的进场人次 与泳客的身体健康,若水质不良对使用者而言,不但失去游泳的原意,也有可 能引起身体的不适.根据观察,以往因使用者对游泳池的水质条件要求不高, 因此游泳池的水质控制重点只是放在水色与绿藻的控制,而所加入的化学药品 则以氯气为主,在强酸性,高氧化性的氯气杀菌下,游泳池的水质很容易就受 到控制.但是自从氯气列为毒性化学物质,即以氯气消毒会对人体有害起,在 使用上则须加以管制.因此多样化的游泳池消毒杀菌剂因应而生,再加上消费 者意识抬头,游猛药的加药方式已渐渐被淘汰,所以设计者於规划设计之前应 先分析游泳池的水质,预先防范於未然,将是有效维护使用者健康及水质良好 的不二法门.
二, 游泳池规划与设计
1. 游泳池一般设计失败原因主要有下列因素: (1)池底破裂,未考虑地盘沉陷. (2)排水不良,排水管低於外部排水沟. (3)水质不良,管理不善,未定期检测. (4)机电界面整合不良,影响控制系统操作. (5)室内温水游泳池池水水温与室内空调温差太大,造成身体不适. (6)室内,外温差大,未设空调系统造成天花板滴水.
(7)使用者进出动线不良,彼此干扰,规划设计不佳. 由上可知,品质良好的游泳池必须从规划设计开始即应注意各项配合措 施,以求土建,机电整合切实,依据游泳池之使用不同需求而规划设计,并考 虑往后管理维护之方便性,以达到使用者有良好水质可供健身及休闲为目的. 2. 游泳池基本设备组成项目: 3. 规划设计步骤及应注意事项 (1)游泳池的池水温度可根据游泳池的用途进行设计: (2)游泳池的补充水量应根据游泳池的水面蒸发,排污,过滤设备反冲洗和 游泳者带出等所损失的水量确定,一般可按数据选用: (3)平衡水池容量概算 (4)循环水泵流量概算 qx = αV/T qx :池水的循环流量(m3/h) α :管道,过滤器和加热器的水容积附加系数,一般采用 1.1~1.2 V :游泳池的水容积(m3) T :池水循环周期 (5)循环水泵扬程 H = h1 + h2 + h3 + h4 + h5 + h6 h1 :循环水泵扬程 ( m ) h2 :循环给水管道水头损失 ( m ) h3 :水加热器的阻力损失 ( m ) h4 :除毛器阻力损失 ( m ) h5 :给水口阻力损失 ( m ) h6:流出水头 ( m )
三, 游泳池的一般规划架构
1. 游泳者进出游泳池流程图 一般皆依示意方向游泳者进入游泳池或退出游泳池 2. 游泳池系统流程图 游泳池水质过滤流程:游泳池体→除毛机及循环泵浦→过滤机→加药杀菌→游 泳池体.
四, 游泳池水质标准要求
游泳池使用的水源,是以符合自来水水质标准为基准.
五, 游泳池的污染来源
游泳池的污染来源一般概略可分为下列三种: 1.自然污染:例如落尘,砂土,雨水,屋顶脱落物等. 2.添加药剂的污染:为了确保游泳者安全卫生与水质清澈,并且符合法令的规 定,通常必须在游泳池水中加入如杀菌剂,酸碱平衡剂,澄清剂等化学药品, 这些外来添加的物质与水中的离子状胶体粒子或其他物质会产生不同的新 污染物. 3.游泳者带入,这是游泳池中最主要的污染源,而污染物如下: (1)人体脱落物:如人体表面的毛发,皮肤脱落物和所带入的细菌,保护皮肤 的化妆品,口红,发油甚至游泳衣上的纤维,色素等. (2)人体排出物:如人体的排汗,尿液,唾液,鼻涕,呕吐物等. (3)人体携带物:如蛙镜,耳环,戒指,隐形眼镜等. 以上这些污染物通常会存在游泳池中的水面,水中,池底与池壁 等地方,必须利用水处理系统加以过滤处理.
六, 游泳池的水质管理
游泳池的水质处理方式依 ASPE 建议大约有:石英砂加压过滤处理流程, 珪藻土真空过滤处理流程,珪藻土压力过滤处理流程等三种处理方式,兹说明 如下: 1. 石英砂加压过滤处理方式 过滤器的操作主要是依据压力表的压力上升来判断,即所谓的压差 (difference pressure)或水头损失(hydraulic head loss),在循环过滤中会有污染粒 子被慢慢的累积收集在过滤器的滤层中,由於滤层的增厚会阻碍水的流动,所 以压力上升,即利用过滤器压力表二端压差的功能动作,而差压计则是利用不 同的侦测压力点作为电磁阀门切换,自动化的过滤器就是结合这两个原理来执 行. 一般而言,在游泳池的过滤中是属於批次(batch)的过滤型式,不仅有效率 的限制,也有推动循环的功能.所以水头损失的控制大都维持在 0.5kg/cm2,也 就是说,超过这个压差范围,过滤的水质虽然比较好,但是过滤出的水却会减 少,推力也不足,致使循环效果不佳,再加上泳客的污染,池水水质并不会改 善,反而会愈来愈差.而低於这个压差范围,虽然水的循环次数增加,推力也 够,但是过滤水质却不是很理想.若反冲洗的次数太频繁,造成水源浪费,当 水头损失达到这个范围时就要进行污染粒子的排除与滤层的清洗,这就是反冲 洗(backwash).反冲洗时滤层被设计成会往上膨胀 1.2 至 1.3 倍的体积,在水流 的带动下滤层会上上下下的令滤材颗粒互相撞击,进而以冲刷式刮除附在其表 面的杂质.由於材质相同,所以硬度也相同,因此滤材有部分会破裂成较小的 颗粒随反冲洗水而流失,而为反冲洗时间不能太久与需要补充滤材的原因.反 冲洗后的滤层在翻搅之后需要时间重新归位,所以要有停机时间,等待滤层重

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