Водоподготовка закрытого бассейна (пример чаши 34 м3)

Расчет системы водоподготовки скиммерного бассейна (пример бассейна 34 м3)

1. Исходные данные:

- Тип бассейна – рециркуляционный , скиммерный;

- Назначение бассейна – оздоровительный;

- Объем воды в бассейне:

b = 6,0м; l = 5,6м; h = 1,0 м - 34 м³

- Площадь водного зеркала бассейна - 34 м²

- Температура воды - 26-28 ^оС

- Температура воздуха в бассейне - 29-31оС

- Относительная влажность воздуха - 60-70%

Расходы воды приведены в таблице водопотребления и водоотведения (табл.1).

Табл.1

Система	Суточный расход, м3/сут	Часовой расход, м3/час	Секундный расход, л/с.	Примечание
1. Технические нужды в.т.ч:	3,4	-	-
1.1. Подпитка бассейна	3,4	-	-
1.2. Промывка фильтров	2,0	2,0	3,0	Для промывки фильтров используется вода из бассейна, которая возобновляется чистой водой. Промывка один раз в неделю.
2. Разовое заполнения бассейна	34	1,85	0,51	Заполнение в течении 10часов
3. Канализация условно чистого стока
3.1 Промывка фильтров	2,0	2,0	3,0
3.2 Слив воды из чаши бассейна	34	-	-

2. Расчет и подбор основных элементов станции очистки воды:

2.1 Заполнение и подпитка чаши бассейна водой

Подача воды производится из трубопровода холодной воды внутренней системы водоснабжения здания, подсоединенного к оборотной системе водоснабжения бассейна.

Рассчитаем диаметр трубопровода, необходимого для заполнения бассейна:

dтр = Корень(4*Sсеч / п) * 10степень3,

где d_тр – диаметр трубопровода, мм;

S_сеч – площадь живого сечения воды, м².

Для малой ванны:

Sсеч = Vбас/T*3600*v = 34/12*3600*1.5 = 0.0005м2

где Vбас – объем воды в бассейне, м3;

Т – время заполнения бассейна водой, час;

v – скорость движения воды в трубопроводе.

dтр = Корень(4*0,0005/3,14)*10степень3 = 25мм

Принимаем трубопровод ПВХ для заполнения бассейна Dy25 (32х3,0мет. пл.).

Планируемая частота заполнения чаши составит 1-2 раза в год. Качество воды, поступающей на заполнение бассейна, должна соответствовать нормам СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода» и СанПиН 2.1.4.1188-03.

Потери воды из чаши бассейна на испарение, выплескивание и унос на теле и купальных костюмах в крытых ваннах может определяться по следующей формуле:

Q = 0.0064 х F = 0,0064 х 34 = 0,22 м³/сут

где F – площадь зеркала воды бассейна, м².

Компенсация потерь и поддержание постоянного уровня воды в бассейне осуществляется автоматически.

2.2 Определение величины циркуляционного расхода и кратности водообмена.

Период полного водообмена в чаше бассейна согласно СанПиН 2.1.4.1188-03. (таблица №2) не должен превышать 6 часов.

Рассчитаем требуемый рециркуляционный расход:

Qц = Sбас / Sп * q = 34/3 * 1,8 = 20,4 м3/час

Где Q_ц – расчетный рециркуляционный расход, м3/ч;

S_бас – площадь поверхности воды в бассейне, м2

S_n – площадь поверхности воды на одного посетителя согласно СанПиН 2.1.4.1188-03, м2

q – рециркуляционный расход на каждого посетителя согласно СанПиН 2.1.4.1188-03, м3/ч;

Рециркуляционный расход составит 20,4 м3/ч.

Выбираем фильтровальную установкуKripsol BL760 с верхним клапаном,

22 м3/ч (диаметр фильтра 0,76 м, площадь фильтрации 0,453м2, высота фильтрующего слоя 0,7м.) в количестве 1 шт.

Рассчитаем время полного водообмена:

T = Vбас / Qц = 34/20,4 = 1,5ч

что удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4.1188-03.

График работы водоочистительной установки бассейна определяется в ходе пуско-наладочных работ и корректируется в процессе эксплуатации в зависимости от качества воды и теплового режима.

Во время пользования бассейном работа фильтровальной установки, для удаления вносимых загрязнений, должна быть обязательной.

2.3 Водоотведение бассейна.

Отвод воды из ванны бассейна производится с помощью насоса системы водоочистки через донный трап, расположенный в глубокой части бассейна, направленный по трубам ПВХ диаметром 63 мм в разрыв струи канализационного стока. Также используется гаситель напора, монтируемый из отводов трубы ПВХ в месте присоединения к сети канализации. Опорожнение бассейна для технологических нужд производится в систему канализационной сети. Дополнительная очистка воды перед ее сбросом в канализацию не требуется.

Определим количество трапов, необходимых для опорожнения и рециркуляции воды в бассейне. Рассчитаем диаметр трубы, необходимой для этих процессов:

D = 2 * Корень(Sсеч/п) * 10степень3 = 2 * Корень (0,0005/3,14) * 10степень3 = 25мм,

где S_сеч – площадь сечения трубы, м2;

v – скорость воды в трубе, м/с;

Q_ц – расчетный рециркуляционный расход. м3/ч.

Sсеч = Qц / 3600*v = 20.4 / 3600*1.5 = 0.0004 м2

Принимаем один донный трап с диаметром отводящей трубы 50.

Для возможного полного слива воды из чаши бассейна донный трап располагается с уклоном дна 0,1 к месту его установки.

При очистке фильтра разовый сброс составит:

Q_оч = i x S_ф x n x t x 60 x 10^-3 = 3 x 0.453 x 1 x 25 x 60 x 10^-3 = 2м³

где, i – интенсивности промывки, л/с м²;

S_ф – площадь фильтрующего слоя, м2;

n – количество фильтров;

t – время промывки, мин.

2.4 Подача, распределение и отвод воды в бассейне.

Подача и перемешивание воды в бассейне осуществляется системой ее распределения. Включает устройство в борту чаши бассейна из 6-и впускных форсунок с диаметром сопла 20 мм. Подвод воды к соплам и равномерное ее распределение между форсунками осуществляется по трубам ПВХ диаметром 50мм.

Отвод воды из чаши осуществляется донным трапом и двумя скимерами. В схеме трубной обвязки предусмотрена возможность регулирования количества забираемой воды с поверхности и со дна ванны бассейна.

2.5 Технологическая схема водоочистки бассейна

В проекте для очистки воды применена оборотная схема. Работа технологической схемы очистки воды основана на применении химической (реагентной) обработки воды с последующей ее очисткой на песчаном фильтре. Эта технология позволяет очищать воду в бассейнах до требуемых показателей, неприхотлива в эксплуатации.

Предлагаемая технологическая схема водоочистки, включает в себя следующие основные элементы:

- фильтр грубой очистки (волосоловка);

- фильтр песочный;

- циркуляционный насос;

- трубопроводы;

- запорно-регулирующую аппаратуру;

- оборудование чаши;

- систему распределения и отвода воды в чаше;

- технологическую канализацию;

- приточный теплообменник

- установку ультрафиолета;

- КИП и автоматику;

-автоматический хлоратор на основе препарата длительного действия Хлорилонг

И дополнительные элементы:

- подводные прожекторы;

- лестницы.

2.5.1 Фильтр грубой очистки (волосоловка)

Фильтр грубой очистки предназначен для извлечения из циркулирующей воды сравнительно крупных загрязнений (волос, волокон и т.п.). В проекте применена волосоловка сетчатого типа, размером ячейки сетки 2х2 мм, конструктивно входящая в состав насосного агрегата.

2.5.2 Фильтровальная установка

Фильтровальная установка предназначена для удаления из воды взвешенных и коллоидных загрязнений.

Принцип действия фильтровальной установки.

Исходная вода из бассейна поступает на фильтр и проходит через слой зернистого фильтрующего материала (песка) в направлении сверху вниз.

Взвешенные примеси, находящиеся в воде, задерживаются фильтрующей загрузкой, а осветленная вода собирается нижней распределительной системой и отводится от фильтра. По мере работы фильтра происходит его загрязнение.

Рабочий цикл заканчивается при достижении установленной разности давлений до и после фильтра (разность давлений определяется в ходе пуско-наладочных работ).

Для промывки фильтра необходимо рычаг 6-ти позиционного переключателя установить в положение «промывка» и включить насос. Промывка производится в течение 15-25 минут, в зависимости от загрязненности песка. После промывки переключатель переводится в положение «промывки клапана» для отвода «первого фильтра» в канализацию в течение 0,5 минут, после чего фильтр переводится в режим «фильтрация». Все переключения 6-ти позиционного переключателя должны производится при выключенном насосе.

Вода для промывки фильтра забирается из бассейна.

Частота промывок зависит от качества воды в бассейне и по опыту аналогичных бассейнов составляет 1-3 раз в неделю.

Отвод промывной воды осуществляется в канализацию.

3. Подогрев воды в бассейне

Поддержание требуемой температуры в бассейне осуществляется подогревом циркуляционной воды в проточном водяном теплообменнике. Работа нагревателя предусмотрена в двух режимах. В режиме эксплуатации (основной режим) и в режиме первоначального нагрева воды в бассейне.

Расчет и подбор водонагревателя воды:

Q = (Vбас * с * (tбас - tхол)) / T + Qк = 34*1,163*23 /24 +4,1 = 42 кВт

Где: V_бас – объем бассейна, м³;

С – удельная теплоемкость воды – 1,163 Вт/кг.

t_бас – температура воды в бассейне – 28^оС;

t_хол – средняя температура холодной воды из водопровода – 5^оС;

Qк = Qкп x Sбас = 0,120 х 34 = 4,1кВт

где:

Qкп – компенсация потерь при теплообмене для крытого бассейна – 120 Вт/м²,

S – площадь бассейна, м².

Необходимая мощность для нагрева составляет 42 кВт соответственно.

Выбираем теплообменник HF-28, Nтепл=28 кВт, в количестве 2 шт.

4. Обеззараживание воды в бассейне

Обеззараживание воды в бассейне предусматриваетсякомбинированным методом, основанным на современной обработке воды дозированием хлора с воздействием жестким ультрафиолетовымоблучением. Воздействие УФ облучения на обрабатываемую воду обеспечивает высокий бактерицидный эффект, в том числе и вотношении споровых форм бактерий, вирусов. При этом уменьшается в 2-3 раза расход реагентов, упрощается эксплуатация.

4.1 Установки для обеззараживания воды ультрафиолетовым светом.

Применение УФ облучения для обеззараживания воды плавательных бассейнов позволяет:

- принципиально повысить комфортность условий плавания в бассейне, так как в воду не вводятся химические дезинфиктанты или вводятся в значительно меньших количествах;

- повышает качество воды и надежное ее обеззараживание:

- в проекте использованы установкиVAN ERP-15000 в количестве 2 штук со следующими характеристиками:

- эффективная доза облучения – 16 мДж/см²

- 1 х 15 м³/ч соответственно

- потери напора в установке – 0,3 м.вод.столба

- рабочее давление (не более)3 кг/см²

- срок службы ламп 15000 часов

- напряжение питания – 220 вольт

- количество 2штуки

Корпус камеры дезинфекции выполнен из пищевой нержавеющей стали, предусмотрена очистка кварцевых чехлов.

Установка монтируется на напорной линии в агрегатной с условием свободного доступа к защитным кожухам кварцевых ламп.

4.2 Выбор реагентов для обработки воды в бассейне

Для эффективной работы фильтров по задержанию загрязнений и для обеззараживания воды в очищаемую воду вводятся химические реагенты. Вид и количество вводимых реагентов зависит от показателей качества воды в бассейне и воды, поступающей не ее подпитку или наполнение.

В проекте предложено использование следующих реагентов:

- в качестве коагулянта – раствор гидрооксида алюминия, жидкое средство для удаления взвесей песочным фильтром – Квикфлок;

- для регулирования PH – раствор биосульфата натрия – pH минус(плюс);

- для обеззараживания – Хлориклар и подобные;

- для препятствия образования водорослей и осветления воды – Альгицид.

Согласно СанПиН 2.1.4.1074-01, СанПиН 2.1.2.1188-03 все перечисленные реагенты разрешены для использования, при очистке питьевой воды.

4.3 Расчет потребности в химических реагентах

Первоначальный запуск бассейна в эксплуатацию

1. Ударное хлорирование.

Для ударного хлорирования применяется жидкий хлорин, подаваемый в ручном режиме до достижения концентрации свободного хлора в воде 1,0 – 1,5 мг/л. В соответствии с инструкцией по использованию жидкого хлорина это составляет 15 мл жидкого хлорина на 1м³ воды, содержащейся в бассейне и переливном баке. То есть необходимое количество жидкого хлорина при первоначальном запуске бассейна составляет:

15х 34 = 0,51л;

2. Регулирование уровня pH

Потребность в среде для регулирования уровня pH определяется только опытным путем в зависимости от показателя pH подающей воды. Ориентировочный расход средства для коррекции уровня pH (pH+ или pH-) при первоначальном запуске бассейна не превысит 1 л.

3. Обработка воды альгицидами.

Перед начальным заполнением бассейна дно и стенки обрабатываются 1%-м раствором ольгицида. Согласно инструкции по использованию этого средства, на 1м3 воды, содержащейся в бассейне и переливном баке, тербуется 0,01 л альгицида, то есть его необходимое количество составляет:

0,01 х 34 = 0,34 л

Текущая эксплуатация

1. Дезинфекция воды.

Количество используемого дезинфицирующего средства зависит от степени загрязненности воды в бассейне, уровня pH и температуры воды.

2. Поддержание уровня pH.

Потребность в средствах для регулирования pH можно определить только экспериментальным путем в зависимости от показателя pH водопроводной воды.

3. Предотвращение появления микрорастений.

Для борьбы с микрорастениями применяется жидкий концентрированный альгицид в количестве 2,5 мг на каждый 1м³ суммарного объема вды, содержащейся в бассейне и переливном баке (согласно инструкции по использованию), то есть расход альгицида составляет:

2,5 х 34 =85 мл/нед.

4.4 Хранение химических реагентов

Для нормальной работы фильтровальной установки необходимо предусмотреть достаточное количество химических реагентов в соответствии с проектом.

Хранение и складирование химических реагентов необходимо выполнять в соответствии со следующими требованиями:

- Химические реагенты должны храниться в оригинальной упаковке в теплых, вентилируемых помещениях при температуре не более +20^оС. Хлорин жидкий необходимо хранить отдельно от других химических реагентов.

- При использовании химических реагентов необходимо строго соблюдать предписания по охране труда.

- До пуска бассейна необходимо проверить, приняты ли все меры по охране труда обслуживающего персонала.

4.5 Качество воды в ванне бассейна

Для контроля за качеством воды в бассейне, на водопроводной сети технологического оборудования установлены пробоотборники (см. схемы). Расположение пробоотборников позволяет проводить контроль качества воды на всех стадиях водоподготовки. Контроль качества проводится в соответствии с разд. 5СанПиН 2.1.4.1188-03 (таблица 1).

Таблица 1

Показатели и нормативы качества воды в ванне бассейна

№	показатели	нормативы
1	Запах, баллы	не более 3
2	Цветность, градусы	не более 20
3	Мутность, мг/л	не более 2,0
4	Хлориды (при обеззараживании воды гипохлоридом натрия, получаемым электролизом поваренной соли), мг/л	не более 700
5	Остаточный -хлор, мг/л - озон, мг/л - бром, мг/л	Не менее 0,3 – не более 0,5 Не более 0,1 (перед поступлением в ванну бассейна) 0,8 – 1,5
6	Хлороформ (при хлорировании), мг/л	не более 0,1
7	Формальдегид (при озонировании)	не более 0,05
8	Общие колиформные бактерии в 100мл	не более 1
9	Термотолерантные колиформные бактерии в 100мл	отсутствие
10	Колифаги в 100мл	отсутствие
11	Золотистый стафилококк в 100 мл	отсутствие
12	Возбудители кишечных инфекций	отсутствие
13	Синегнойные палочки в 100 мл	отсутствие
14	Цисты лямблий в 50л	отсутствие
15	Яйца и личинки гельминов в 50л	отсутствие

5. Проведение монтажных и пуско-наладочных работ.

Монтажные и пуско-наладочные работы всего установленного оборудования производит специализированная организация. Во время пуско-наладочных работ проводятся следующие мероприятия:

• проверка работоспособности установленного оборудования и работоспособности запорной арматуры;
• проверка на герметичность смонтированных трубопроводов;
• настройка станций дозирования;
• установка таймеров работы систем;
• другие необходимые мероприятия согласно инструкций по эксплуатации.