泳池水处理设备选型计算书

国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第1页共13页第一节泳池水处理设备选型计算书一、总则1、采用的标准我们在设备的选型过程中，均采用国家现行的标准及规范。且所有标准及规范均采用其最新版本。具体如下：《游泳池及和水上乐园给水排水设计规程》CECS14：2002；《游泳场所卫生标准》GB9667-96《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《建筑给排水硬聚氯乙烯管道设计与施工验收规程》CSCE41-92《生活饮用水卫生标准》GB9667-96国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程招标文件（编号：0706-05410004N082）招标图纸2、水质要求：游泳池的水质卫生标准，应符合国际游泳协会（FINA）游泳池水质卫生标准的规定。国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第2页共13页世界级竞赛用游泳池的水质应符合国际游泳协会（FINA）游泳池水质卫生标准序号项目标准备注1.温度26±1℃2.PH值7.2～7.6（电阻值10.13～10.14Ω）宜使用电子测量3.浑浊度0.10FTU滤后入池前测定值4.游离性余氯0.3～0.6mg/LDPD液体5.化合性余氯≤0.4mg/L6.菌落*26±0.5℃：100个/mL24h、48h、72h37±0.5℃：100个/mL24h、48h7.大肠埃希氏杆菌*37±0.5℃：100个/mL池水中不可检出24h、48h8.绿脓杆菌*37±0.5℃：100个/mL池水中不可检出24h、48h9.氧化还原电位≥700mV电阻值为10.13～10.14Ω10.清晰度能清晰看见整个泳池底11.密度1kg/dm320℃时的测定值12.高锰酸钾消耗量池水中最大总量10mg/L其他水最大量3mg/L13.THM（三卤甲烷）宜小于20μg/L14.室内泳池的空气温度至少比池水温度高2℃由于建筑原因*细菌测试应使用膜滤。过滤后，将滤膜在37℃温度下在胰蛋白酶解蛋白大豆琼脂中保存2～4h，然后将滤膜放入隔离的培养基中。初次充水及泄空后重新充水，补充水应符合现行的《生活饮用水卫生标准》的规范。国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第3页共13页二．设计参数：本项目中游泳池要求池水温度位27±1oC，循环过滤时间为6小时。根据CSCE14：2002《游泳池和水上游乐池给水排水设计规程》（以下简称《规程》）中表5.2.1中的规定，泳池的循环水量可按下列公式计算qc=αad×VP÷TPqc——游泳池水的循环流量；αad——管道和过滤设备水容积附加系数，一般为1.05～1.1；本项目的容积系数选取1.1。VP——泳池的容积（立方米）；本项目的泳池容积为720m3。TP——泳池的循环周期，按不同用途取不同时间；本项目的设备循环时间根据招标文件要求按6小时考虑。由此计算得知：游泳池的循环水流量qc=720m3×1.1÷6=132m3/hr水温：27±10C循环流量：132m3/h循环方式：逆流式国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第4页共13页三、过滤砂缸的选型选择2台φ1800×1875的石英砂过滤砂缸，校核其滤速。每台砂缸的过滤面积：S1=πr2=3.14×0.92=2.54m22台砂缸的过滤面积：S=2S1=2×2.54=5.08m2计算砂缸滤速：V=qc/S=132m3/h5.08m2=25.98m/h计算所得滤速正好位于25m/h～30m/h，满足招标文件和CSCE14：2002《规程》要求。通过上述计算，选择2台φ1800×1875的过滤砂缸。四、循环水泵的确定（1）扬程的确定：过滤砂缸的水头损失：4.5m臭氧混合反应罐的水头损失：0.8m板式换热器的水头损失：2m沿程阻力损失：2m局部阻力损失：取沿程损失的30%，为0.6m高程差：3m国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第5页共13页剩余压头：3m总损失为：15.90m（2）循环流量的确定：经前面计算qc=132m3/h（3）根据西班牙亚士图公司的产品标准配置，初步选定3台10HP的循环加压泵，设计2台用于正常工作需要，1台用作备用泵。备用泵为在线备用，定期切换不同的水泵为工作状态。（4）亚士图水泵的流量性能表格如下：扬程（M.C.A）81012141620流量（m3/hr）145140123107860根据此表格选择，16米扬程时，水泵流量为86m3/hr，选用2台计算如下：（5）确定水泵的流量和扬程：水泵数量=132÷86=1.54（台）≈2（台）根据上式得出，选择2台循环水泵,另加一台为备用水泵。共选择3台循环水泵，每台水泵的扬程为16m，流量为86m3/h，可满足泳池循环过滤系统的要求。五、分流臭氧消毒系统的确定臭氧消毒是泳池水消毒的最佳手段，因为臭氧是强氧化剂，其氧化能力仅次于氟和原子氧，氧化还原电位达2.07伏，可有效地国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第6页共13页氧化、分解、降解臭氧所接触的诸如尿素、皮屑等有机污染物，对细菌、霉菌、病毒等可瞬间杀灭，保证泳池水质达到前所未有的高度清洁。臭氧消毒效果的好坏取决于CT值，C代表臭氧的浓度，以mg/L计；T代表接触时间，以min计；两者的乘积CT值表示消毒过程的有效性。根据《规程》规定，C值应该在0.6～1.0mg/L之间，泳池水的臭氧消毒CT值≥1.6。1、臭氧发生量的确定：臭氧发生器产量(g/h)=循环水流量(m3/h)×臭氧投加浓度(mg/L)式中，臭氧投加浓度试定为0.6mg/L，来试算臭氧产量：总循环水量：qc=132m3/h臭氧产量=132×0.6=79.20g/h≈80g/h根据上面计算，取臭氧发生器产量为80g/h，来校核臭氧投加浓度是否在0.6—1.0mg/L范围内。校核：当臭氧产量为80g/h时，其臭氧投加浓度C值为：C=臭氧产量/循环水流量=80g/h132m3/h=0.61g/m3=0.61mg/L国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第7页共13页校核结果为臭氧投加浓度C值为0.61mg/L，在0.6—1.0mg/L的合理范围内，可满足《规程》要求。通过上述计算，确定臭氧发生器的发生量为80g/h，其投加浓度C值为0.61mg/L。2、臭氧反应罐的确定：反应罐容积（m3）=循环水流量（m3/h）×反应时间（h）。式中，反应时间t=1.6÷0.61=2.62min反应时间t试取2.62min，来试确定反应罐的容积：经过臭氧消毒的循环水量为总循环水量为：132m3/hr÷60×1/4=0.55m3/min反应罐容积=0.55m3/min×2.62=1.441m3试选取1台φ1200×2150(高含柱脚高度)臭氧反应罐一台，来校核其反应时间及CT值。φ1200×2150反应罐的容积为：1.82m3。循环水流量为132m3/h，则试选的反应罐的反应时间为：t=反应罐容积/循环水流量=1.82m30.55m3/h=3.31minCT值的校核：根据已确定的臭氧投加量C值为0.61mg/L，试算的反应时间t国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第8页共13页值为3.31min，来校核其C.t值是否满足下式：C.t≥1.6校核结果：0.61×3.31=2.02＞1.6也就是说，一台φ1200×2150反应罐是合理的，能够满足要求。结论：通过上面的校核，得出下列合理数据：①臭氧发生量为80g/h。②臭氧投加量为0.61mg/L。③臭氧反应罐为φ1200×2150。④臭氧与水接触反应时间为3.31min。⑤C.t值为2.02。六、板式热交换器的确定1、换热量的计算Q=QCZ+Qb（kJ/h）式中：Q：池水加热所需的热量QCZ：池水表面蒸发和水面、池底、池壁、管道、设备等传导所损失的热量之和。Qb：补充水加热所需的热量QCZ=αr△tvkJ/h24式中：α：水的比热容。α=4.1868kJ.℃国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第9页共13页r：水的比重。kg/m3△t：池水每天自然温降值。取2.5℃v：游泳池的水容积：360m3可得：QCZ=4.1868×1×103×2.5×72024=314010kJ/hQb=αrqb（tr-tb）（kJ/h）t式中：Qb：补充水加热所需热量α：水的比热容，α=4.1868kJ/（kg.℃）r：水的容重（kg/m3）qb：每天游泳池补充的水量，按水容积的5%计算为：720×5%=36m3tr：池水要求的水温，取28℃。tb：补充水的水温，取5℃。t：每天加热的时间，取12h。可得：Qb=4.1868×1×103×36×（28-5）=288889kJ/h12通过上面的计算，池水加热所需的热量Q为上述之和。Q=QCZ+Qb=314010+288889=602889kJ/h国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第10页共13页2、换热面积的计算：板式热交换器的加热面积，按下式计算：F=CrQεk△tj式中：F：板式热交换器的加热面积Q：水加热所需热量ε：由于水垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，一般取0.8。K：传热系数。被加热水流速取2.0m/s，热媒水流速取2.5m/s，则传热系数K，查表为4500k/（w.m2.℃）Cr：热水供应系统的热损失系数，取1.1热媒供水温度为102℃，回水温度为90℃△tj：热媒与被加热水的计算温度差，取对数温差：△tj=△tmax－△tmin=(102-28)－(90-5)ln△tmaxln(102-28)△tmin(90-5)=74－85=-11=-11=78.57ln74ln0.87-0.1485将上述所有参数带入公式可得：F=1.1×602889=0.56m24.1868×0.8×4500×78.57通过上式计算，取2台板式换热器，每台换热面积为1.0m2。两台交换运行，互为备用。初次加温时2台板换同时启用。国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第11页共13页七、管径的确定1、补水管管径的确定初次充水时间采用24h，则自来水引入管流量为：qb=Vp24=72024=30m3/h取DN80补水管，校核其滤速，经计算V=1.66m/s，满足要求。2、给水总干管管径的确定：qc=1/4πd2.V式中：滤速V试取2.5m/s=9000m/hr经计算得d=150mm取管径为DN150mm，来校核其滤速，经校核，其滤速为2.076m/s，满足要求。3、回水干管管径的确定：本工程游泳池回水干管的循环回水量为qc=132m3/h(游泳池容积为720m3，其循环流量为720×1.1/6=132m3/h)qc=1/4πd2.V式中：滤速V试取1.0m/s国家体育总局射击射箭运动中心游泳馆及水力按摩系统供货和安装工程文件（计算书）北京启康创建体育发展有限公司提供第12页共13页经计算得d=195.98mm回水干管取管径为DN200mm，校核其流速，经校核，其流速为：0.98m/s，满足要求。八、布水口、溢流回水口数量的确定1、布水口数量N1的确定每个布水口直径为DN50，按6m3/h流量来计算则N1=qc/6=132/6=22个为使布水口排布均匀，不出现短流现象，泳池共设24个布水口。位于泳池池底。2、溢流回水口数量N2的确定每个溢流回