王 冕,王 亮,馬網(wǎng)扣
(中船郵輪科技發(fā)展有限公司,上海 200137)
郵輪的主要功能是為游客提供豐富的娛樂休閑設(shè)施,為游客創(chuàng)造美好的居住活動體驗,其中,泳池是郵輪水上娛樂系統(tǒng)的重要組成部分。以某VISTA級大型郵輪為例,該船泳池組成為:1個海水主泳池、1個船尾海水泳池與配套的2個溫泉渦流泳池、1個哈瓦那海水泳池與配套的2個溫泉渦流泳池、寧靜酒吧內(nèi)的2個懸吊式溫泉渦流泳池,以及1個船員專用的溫泉渦流泳池,所有渦流泳池均為小型恒溫淡水泳池。主泳池位于船中頂部露天甲板上,泳池構(gòu)型為長方形,長約10.2 m,寬約5.7 m,水深1.45~1.83 m。船尾泳池和哈瓦那泳池的面積均接近20 m2,均為中小型泳池。
一方面,泳池水與人體直接接觸,因此其水質(zhì)必須滿足嚴(yán)格的國內(nèi)外泳池水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),最大程度保障乘船游客的衛(wèi)生健康安全;另一方面,基于郵輪的高端定位,游客對泳池等娛樂設(shè)施的用水水質(zhì)具有極高要求,具體包括良好的感官效果(無氣味、低色度和低濁度等)、極低的污染物濃度和極少的微生物數(shù)量等。郵輪泳池水的處理要高效、深度與綠色,以實現(xiàn)泳池水的健康循環(huán)[1-3]。
我國在郵輪泳池水處理型式方面研究較少,未充分考慮大型郵輪作為“海上移動城市”的特殊性以及泳池水處理的多層面要求,難以指導(dǎo)相關(guān)系統(tǒng)的處理型式選擇、工藝參數(shù)設(shè)定及設(shè)備選型。郵輪泳池水處理系統(tǒng)包含預(yù)處理、水循環(huán)、過濾和消毒等組成單元,本文重點對水循環(huán)單元的池水循環(huán)方式進行分析研究。
郵輪泳池須采用循環(huán)給水的供水方式,并設(shè)置循環(huán)凈化處理系統(tǒng)。泳池水循環(huán)的目的是從水力學(xué)的角度出發(fā),保證整個泳池內(nèi)的水都能得到有效凈化處理,并將凈化處理后的潔凈水均勻分配到泳池的各個部位,并將池內(nèi)尚未凈化的水均勻排出,回到泳池水循環(huán)處理系統(tǒng)。通過循環(huán)方式的針對性選擇,防止池內(nèi)出現(xiàn)一部分水循環(huán)水流較快,另一部分水循環(huán)水流較慢的現(xiàn)象出現(xiàn),造成泳池水質(zhì)不均勻。因此,郵輪泳池水處理系統(tǒng)的池水循環(huán)方式非常重要。現(xiàn)階段,郵輪泳池水循環(huán)方式主要有順流式、逆流式和混流式3種[4-6]。
順流式即泳池的全部循環(huán)水,經(jīng)由設(shè)置在泳池端部或側(cè)壁水面以下的給水口送入泳池內(nèi),再由設(shè)在泳池底部的回水口取回,處理后再送回泳池內(nèi)繼續(xù)使用的水流組織方式。
順流式具有如下優(yōu)點:1)管線布置簡單,數(shù)量較少,不用投資均衡水箱等多余的設(shè)備,管理維護方便,投資較省;2)結(jié)構(gòu)要求較低,池體開洞較少,費用要比逆流式及混流式低;3)溢流溝溢水不回用,避免朝溢流溝內(nèi)吐痰造成的水質(zhì)污染;4)機房占地較小,標(biāo)高要求比泳池水面低1 m左右。
順流式的缺點如下:1)布水口較少,布水不如逆流式均勻,容易產(chǎn)生死水區(qū);2)池底吸水負(fù)壓較大,相對較危險,容易造成游客或小孩肢體或毛發(fā)被回水口吸附造成人身傷害;3)溢流槽溢水全部外排,浪費水較多。
逆流式即泳池的全部循環(huán)水,經(jīng)由設(shè)置在泳池底部的給水口送入泳池內(nèi),再由設(shè)在池壁外側(cè)的溢流槽內(nèi)溢流回水口取回,處理后再送回泳池內(nèi)繼續(xù)使用的水流組織方式。
逆流式具有如下優(yōu)點:1)泳池布水口較多,布水均勻,整體水質(zhì)比順流式更為均勻;2)池面的漂浮物及油膜可經(jīng)由池岸溢流槽收集后返回水處理系統(tǒng),可有效凈化池內(nèi)上層水懸浮物質(zhì),整體水質(zhì)較好,清澈度高;3)布水口比較多,池底沉積物較少。池底吸污等維護清理較易。
逆流式的缺點如下:1)需要較大均衡水箱,機房占地較大,投資高;2)對結(jié)構(gòu)要求高,費用比順流池要高;3)機房標(biāo)高要求嚴(yán)格,一般要求低于泳池水面3 m左右,以保障溢流回水;4)池底布水施工較困難,一般有2種方式,一種是池底結(jié)構(gòu)留套管,需要下方有較高的空間做管道施工,結(jié)構(gòu)要求高。第二種是池底防水層上方留250~400 mm厚混凝土走管層,結(jié)構(gòu)及防水完成后預(yù)留池底管;5)溢流槽內(nèi)噪音較大,可采用溢流槽內(nèi)池壁留斜坡,溢流主管管留通氣孔,或者采用可調(diào)整式的溢流口等方式降低噪音;6)管道比順流多且溢流管徑要求更大,施工較為復(fù)雜。
混流式即泳池的全部循環(huán)水中的60%~70%經(jīng)由設(shè)在泳池池壁外側(cè)的溢流槽內(nèi)溢流回水口取回,另外30%~40%的水量經(jīng)設(shè)在泳池底部的回水口取回,2部分循環(huán)水合并處理后,由設(shè)置在泳池池底的給水口送入泳池內(nèi)繼續(xù)使用的水流組織方式。
混流式具有如下優(yōu)點:1)泳池布水口較多,布水均勻,整體水質(zhì)比順流式更為均勻;2)池面的漂浮物及油膜可經(jīng)由池岸溢流槽收集后返回水處理系統(tǒng),可有效凈化池內(nèi)上層水懸浮物質(zhì),整體水質(zhì)較好,清澈度高;3)布水口比較多,池底沉積物較少,池底吸污等維護清理較易。
混流式的缺點如下:1)機房基本和逆流要求相同,機房占地較大,投資高;2)對結(jié)構(gòu)要求高,費用比順流池要高;3)機房標(biāo)高要求嚴(yán)格,一般要求低于泳池水面3 m左右,以保障溢流回水;4)池底回水管與均衡水箱吸水管連在一起,靠止回閥防倒流,若止回閥稍有問題,往往漏水到水箱的概率很大,造成大量水浪費,甚至淹沒機房;5)池底和溢流回水的實際流量分配難以合理控制;6)溢流槽內(nèi)噪音較大,可采用溢流槽內(nèi)池壁留斜坡,溢流主管管留通氣孔,或者采用可調(diào)整式的溢流口等方式降低噪音;7)池底的回水口與順流相同,同樣存在毛發(fā)吸附造成人身傷害的問題;8)管道與逆流式類似,比順流多且溢流管徑的要求更大,施工較為復(fù)雜。
大型郵輪要求其泳池水處理系統(tǒng)兼具結(jié)構(gòu)簡單緊湊、處理高效穩(wěn)定、管理維護方便等特點。基于順流式、逆流式和混流式3種泳池水循環(huán)方式的基本原理與優(yōu)缺點,結(jié)合大型郵輪對泳池水循環(huán)方式的特殊要求,從給水口、回水口、水池、溢流槽、充水及補水、水處理及適用范圍、造價及工期等方面進行綜合評價與比選。
由表1可知,與其它2種方式相比,順流式具有給水口與回水口布置容易、溢流槽要求低、管線布置簡單、管理維護方便、要求低、施工工期短和造價低等突出優(yōu)點,更為適合大型郵輪的季節(jié)性室外游泳池。
對于VISTA級之類的大型郵輪,船上的各個泳池均為中小型泳池,且其循環(huán)周期須滿足美國USPHS和CDC的嚴(yán)格規(guī)范要求[7]。為提高泳池水循環(huán)效率,水循環(huán)方式吸取順流式和逆流式的各自優(yōu)點:回水采用逆流回水型式,即泳池水通過2級溢流槽內(nèi)的管道進入循環(huán)處理系統(tǒng);給水采用順流給水型式,即凈化后的水經(jīng)設(shè)在泳池壁水面以下的給水口送入泳池內(nèi)。
這種回水-給水方式,管線布置簡單,可有效凈化泳池內(nèi)上層水懸浮物質(zhì),提高整體系統(tǒng)的水質(zhì)處理效果,實現(xiàn)泳池水的健康循環(huán);此外,應(yīng)在每個泳池池底布設(shè)排空管,確保在緊急泄空時可在10 min內(nèi)排空泳池水。
順流式、逆流式和混流式3種泳池水循環(huán)方式各有其優(yōu)缺點,結(jié)合大型郵輪對泳池水處理系統(tǒng)的要求進行綜合評價與比選后,推薦VISTA級之類的大型郵輪采用逆流回水、順流給水的泳池水循環(huán)方式,以提高泳池水循環(huán)效率。