邮轮泳池水的循环方式对比分析

2021-04-01 12:02马网扣
机电设备 2021年5期
关键词:混流式顺流池底

王 冕,王 亮,马网扣

(中船邮轮科技发展有限公司,上海 200137)

0 引言

邮轮的主要功能是为游客提供丰富的娱乐休闲设施,为游客创造美好的居住活动体验,其中,泳池是邮轮水上娱乐系统的重要组成部分。以某VISTA级大型邮轮为例,该船泳池组成为:1个海水主泳池、1个船尾海水泳池与配套的2个温泉涡流泳池、1个哈瓦那海水泳池与配套的2个温泉涡流泳池、宁静酒吧内的2个悬吊式温泉涡流泳池,以及1个船员专用的温泉涡流泳池,所有涡流泳池均为小型恒温淡水泳池。主泳池位于船中顶部露天甲板上,泳池构型为长方形,长约10.2 m,宽约5.7 m,水深1.45~1.83 m。船尾泳池和哈瓦那泳池的面积均接近20 m2,均为中小型泳池。

一方面,泳池水与人体直接接触,因此其水质必须满足严格的国内外泳池水水质标准,最大程度保障乘船游客的卫生健康安全;另一方面,基于邮轮的高端定位,游客对泳池等娱乐设施的用水水质具有极高要求,具体包括良好的感官效果(无气味、低色度和低浊度等)、极低的污染物浓度和极少的微生物数量等。邮轮泳池水的处理要高效、深度与绿色,以实现泳池水的健康循环[1-3]。

我国在邮轮泳池水处理型式方面研究较少,未充分考虑大型邮轮作为“海上移动城市”的特殊性以及泳池水处理的多层面要求,难以指导相关系统的处理型式选择、工艺参数设定及设备选型。邮轮泳池水处理系统包含预处理、水循环、过滤和消毒等组成单元,本文重点对水循环单元的池水循环方式进行分析研究。

1 邮轮泳池水循环方式的特点分析

邮轮泳池须采用循环给水的供水方式,并设置循环净化处理系统。泳池水循环的目的是从水力学的角度出发,保证整个泳池内的水都能得到有效净化处理,并将净化处理后的洁净水均匀分配到泳池的各个部位,并将池内尚未净化的水均匀排出,回到泳池水循环处理系统。通过循环方式的针对性选择,防止池内出现一部分水循环水流较快,另一部分水循环水流较慢的现象出现,造成泳池水质不均匀。因此,邮轮泳池水处理系统的池水循环方式非常重要。现阶段,邮轮泳池水循环方式主要有顺流式、逆流式和混流式3种[4-6]。

1.1 顺流式

顺流式即泳池的全部循环水,经由设置在泳池端部或侧壁水面以下的给水口送入泳池内,再由设在泳池底部的回水口取回,处理后再送回泳池内继续使用的水流组织方式。

顺流式具有如下优点:1)管线布置简单,数量较少,不用投资均衡水箱等多余的设备,管理维护方便,投资较省;2)结构要求较低,池体开洞较少,费用要比逆流式及混流式低;3)溢流沟溢水不回用,避免朝溢流沟内吐痰造成的水质污染;4)机房占地较小,标高要求比泳池水面低1 m左右。

顺流式的缺点如下:1)布水口较少,布水不如逆流式均匀,容易产生死水区;2)池底吸水负压较大,相对较危险,容易造成游客或小孩肢体或毛发被回水口吸附造成人身伤害;3)溢流槽溢水全部外排,浪费水较多。

1.2 逆流式

逆流式即泳池的全部循环水,经由设置在泳池底部的给水口送入泳池内,再由设在池壁外侧的溢流槽内溢流回水口取回,处理后再送回泳池内继续使用的水流组织方式。

逆流式具有如下优点:1)泳池布水口较多,布水均匀,整体水质比顺流式更为均匀;2)池面的漂浮物及油膜可经由池岸溢流槽收集后返回水处理系统,可有效净化池内上层水悬浮物质,整体水质较好,清澈度高;3)布水口比较多,池底沉积物较少。池底吸污等维护清理较易。

逆流式的缺点如下:1)需要较大均衡水箱,机房占地较大,投资高;2)对结构要求高,费用比顺流池要高;3)机房标高要求严格,一般要求低于泳池水面3 m左右,以保障溢流回水;4)池底布水施工较困难,一般有2种方式,一种是池底结构留套管,需要下方有较高的空间做管道施工,结构要求高。第二种是池底防水层上方留250~400 mm厚混凝土走管层,结构及防水完成后预留池底管;5)溢流槽内噪音较大,可采用溢流槽内池壁留斜坡,溢流主管管留通气孔,或者采用可调整式的溢流口等方式降低噪音;6)管道比顺流多且溢流管径要求更大,施工较为复杂。

1.3 混流式

混流式即泳池的全部循环水中的60%~70%经由设在泳池池壁外侧的溢流槽内溢流回水口取回,另外30%~40%的水量经设在泳池底部的回水口取回,2部分循环水合并处理后,由设置在泳池池底的给水口送入泳池内继续使用的水流组织方式。

混流式具有如下优点:1)泳池布水口较多,布水均匀,整体水质比顺流式更为均匀;2)池面的漂浮物及油膜可经由池岸溢流槽收集后返回水处理系统,可有效净化池内上层水悬浮物质,整体水质较好,清澈度高;3)布水口比较多,池底沉积物较少,池底吸污等维护清理较易。

混流式的缺点如下:1)机房基本和逆流要求相同,机房占地较大,投资高;2)对结构要求高,费用比顺流池要高;3)机房标高要求严格,一般要求低于泳池水面3 m左右,以保障溢流回水;4)池底回水管与均衡水箱吸水管连在一起,靠止回阀防倒流,若止回阀稍有问题,往往漏水到水箱的概率很大,造成大量水浪费,甚至淹没机房;5)池底和溢流回水的实际流量分配难以合理控制;6)溢流槽内噪音较大,可采用溢流槽内池壁留斜坡,溢流主管管留通气孔,或者采用可调整式的溢流口等方式降低噪音;7)池底的回水口与顺流相同,同样存在毛发吸附造成人身伤害的问题;8)管道与逆流式类似,比顺流多且溢流管径的要求更大,施工较为复杂。

2 邮轮泳池水循环方式的综合评价

大型邮轮要求其泳池水处理系统兼具结构简单紧凑、处理高效稳定、管理维护方便等特点。基于顺流式、逆流式和混流式3种泳池水循环方式的基本原理与优缺点,结合大型邮轮对泳池水循环方式的特殊要求,从给水口、回水口、水池、溢流槽、充水及补水、水处理及适用范围、造价及工期等方面进行综合评价与比选。

由表1可知,与其它2种方式相比,顺流式具有给水口与回水口布置容易、溢流槽要求低、管线布置简单、管理维护方便、要求低、施工工期短和造价低等突出优点,更为适合大型邮轮的季节性室外游泳池。

3 邮轮泳池水循环的推荐方式

对于VISTA级之类的大型邮轮,船上的各个泳池均为中小型泳池,且其循环周期须满足美国USPHS和CDC的严格规范要求[7]。为提高泳池水循环效率,水循环方式吸取顺流式和逆流式的各自优点:回水采用逆流回水型式,即泳池水通过2级溢流槽内的管道进入循环处理系统;给水采用顺流给水型式,即净化后的水经设在泳池壁水面以下的给水口送入泳池内。

这种回水-给水方式,管线布置简单,可有效净化泳池内上层水悬浮物质,提高整体系统的水质处理效果,实现泳池水的健康循环;此外,应在每个泳池池底布设排空管,确保在紧急泄空时可在10 min内排空泳池水。

4 结论

顺流式、逆流式和混流式3种泳池水循环方式各有其优缺点,结合大型邮轮对泳池水处理系统的要求进行综合评价与比选后,推荐VISTA级之类的大型邮轮采用逆流回水、顺流给水的泳池水循环方式,以提高泳池水循环效率。

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