溫泉泡池與游泳池水系統(tǒng)設(shè)計差異性探析

林金成 張兵兵

(1.福建省建筑設(shè)計研究院有限公司 福建福州 350001； 2.福州市規(guī)劃設(shè)計研究院 福建福州 350000)

0 引言

我國擁有豐富的溫泉資源，隨著人民生活水平的不斷提高，溫泉資源的開發(fā)進入了嶄新階段，很多地產(chǎn)及旅游項目開發(fā)與溫泉資源相結(jié)合，利用溫泉具有的康體建身、保健服務(wù)和休閑娛樂功能打造更高的商業(yè)價值。溫泉泡池從簡易化、單一化向高層次、多樣化發(fā)展，溫泉泡池水質(zhì)的要求也越來越高，由于國內(nèi)關(guān)于溫泉泡池水系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)資料目前較少，部分設(shè)計人員僅能參照普通泡池甚至游泳池進行設(shè)計，造成溫泉泡池水質(zhì)不達標或不便于泡池的經(jīng)營管理。因此，從設(shè)計源頭上做好溫泉泡池給水系統(tǒng)設(shè)計顯得尤為重要。基此，本文探析溫泉泡池與游泳水池供水系統(tǒng)的差異性，并提出溫泉泡池供水系統(tǒng)的設(shè)備及管道材質(zhì)選用。

1 溫泉及泡池

溫泉屬于水熱型的地熱資源，是以水為熱能載體把地殼深處的熱能富集到地殼淺部，并通過地殼通道，以熱水對流方式自流到地表，從而形成溫泉。溫泉在地下深層受地溫加熱及長期浸泡，除了水溫較高外，還溶入了大量對人體健康有益的微量元素，這也是溫泉開發(fā)利用的價值所在。

由于溫度和所含的化學物質(zhì)不同，溫泉的類型較多。按溫度可分為冷泉(<25℃)、微溫泉(25℃～33℃)、溫溫泉(34℃～37℃)、熱泉(38℃～42℃)、高熱泉(≥43℃)；按化學成分可分為單純溫泉、二氧化碳泉、碳酸鹽泉、碳酸氫納泉、硫酸鹽泉、鐵泉、明礬泉、硫磺泉和綜合性泉等；按溫泉水質(zhì)可分為醫(yī)療熱礦水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、漁業(yè)用水；按產(chǎn)生溫泉的地質(zhì)特性可分為火成巖區(qū)溫泉、變質(zhì)巖區(qū)溫泉、沉積巖區(qū)溫泉，溫泉主要用途有發(fā)電、烘干、工業(yè)利用、采暖、醫(yī)療、洗浴、溫室、農(nóng)業(yè)灌溉、養(yǎng)殖等。

泡池是溫泉利用的主要載體，其形式呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，除了純溫泉泡池外，還有美容養(yǎng)生池、中醫(yī)理療養(yǎng)生池、中藥養(yǎng)生池、花卉植物養(yǎng)生池等各種特色泡池。

2 溫泉泡池與游泳池差異

溫泉泡池和游泳池的水質(zhì)好壞，直接影響到客人的洗浴或游泳體驗及身心健康。目前，國內(nèi)相關(guān)規(guī)范或標準對溫泉泡池和游泳池水質(zhì)的有關(guān)規(guī)定如下：①國家標準《建筑給水排水設(shè)計標準》(GB50015-2019)[1]第3.10.3條規(guī)定：游泳池和水上游樂池的初次充水和使用過程中的補充水質(zhì)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家規(guī)范《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749)的要求；②《公共浴場給水排水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ160-2011)[2]第3.1.3條規(guī)定：當公共浴場浴池采用溫泉水時，其水質(zhì)應(yīng)取得溫泉水主管部門和衛(wèi)生主管部門的認定。該規(guī)范第3.1.4條還規(guī)定：溫泉水不得作為淋浴、洗臉盆、衛(wèi)生潔具及洗衣等用水器具的用水和飲用水。③《溫泉旅游泉質(zhì)等級劃分》(LB/T070-2017)的附錄B給出了溫泉泉質(zhì)非特征性指標及其限值的依據(jù)，如表1所示。

表1 溫泉泉質(zhì)非特征性指標極其限值 mg/L

在溫泉水療中水溫是很重要的物理因素，合理的水溫具有促進人體血液循環(huán)，放松肌肉，幫助緩解人體出現(xiàn)疲勞感的作用；而游泳池作為游泳運動的場所，兩者用途不同，對池水溫度的要求也不一樣[3]。當泳池水溫度低于23℃時，人體會有冰冷的感覺；當池水溫度高于30℃時，會使游泳者代謝加快，產(chǎn)生環(huán)境悶熱缺氧、池水中微生物加速繁殖等不利因素。因此，溫泉泡池和游泳池的用途不一樣，其溫度要求也有較大差異，如表2所示。

表2 溫泉泡池和游泳池的設(shè)計水溫 ℃

由于溫泉泡池的水溫比較高，人體汗液、脂肪等分泌較快，池水污染物增加較快，也更容易滋生各種有害的病菌，尤其特別適合軍菌團繁殖。因此，為保證溫泉泡池水質(zhì)和防止入浴時發(fā)生疾病交叉感染[2]，溫泉泡池在循環(huán)周期的要求比游泳池高，如表3所示。

表3 溫泉泡池和游泳池的設(shè)計循環(huán)周期 h

3 兩種池水質(zhì)處理差異

3.1 初次補水、加熱和泄空時間要求不同

溫泉泡池和游泳池在運營管理模式上有較大區(qū)別。溫泉泡池，一般需要在短時間內(nèi)進行泄空、清洗并快速投入運營。游泳池一次注滿水后，除了超負荷或事故外，基本不排空、清洗，日常運行只要補充運行耗水即可維持其水質(zhì)。因此，溫泉泡池的初次補水時間、加熱和泄空時間要求比游泳池高，如表4所示。

表4 初次補水時間、加熱和泄空時間對比 h

3.2 水質(zhì)處理工藝

游泳池的水質(zhì)處理工藝[3]已經(jīng)很成熟了，相關(guān)的規(guī)范、標準、圖集均有詳細介紹，不再累述。故，本文主要探討如何做好溫泉泡池水質(zhì)處理，以保證泡池的水質(zhì)和運營管理需求。

由于溫泉產(chǎn)水量不是無限的，過度開采會引起水質(zhì)淡化，甚至造成泉水枯竭，因此不推薦采用直流式公共浴池。根據(jù)《公共浴場給水排水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ160-2011)第4.1.2條規(guī)定：以休閑放松、養(yǎng)生保健、美容護膚、康復(fù)等為目的，并采用生活飲用水或溫泉水為水源的浴池用水系統(tǒng)，應(yīng)采用循環(huán)式浴池給水系統(tǒng)。

采用溫泉水為水源的泡池系統(tǒng)，需設(shè)置溫泉原水箱調(diào)節(jié)溫泉井出水量與溫泉水使用量之間的差異。原水箱的容積，應(yīng)根據(jù)溫泉井出水量、溫泉出水溫度、溫泉水使用量(含補水量及更換水量)和使用溫度，經(jīng)熱平衡和水量平衡計算確定。由于水溫在30℃～50℃之間是軍菌團最佳的孳生環(huán)境，因此當溫泉原水的溫度<60℃時，宜進行加熱處理；當溫泉原水的溫度≥60℃時，應(yīng)設(shè)置調(diào)溫水箱避免燙傷，并且調(diào)溫水箱宜設(shè)有消毒措施避免軍菌團孳生。溫泉泡池的運行要求及模式與公共浴池基本相同，因此其后續(xù)水質(zhì)處理工藝流程基本也與公共浴池相同。筆者根據(jù)溫泉泡池的特點及運營管理要求，圖1～圖4是4種溫溫泉泡池水處理工藝流程圖，可供大家參考。

圖1 逆流式顆粒過濾器溫泉泡池水處理工藝流程圖

圖2 順流式顆粒過濾器溫泉泡池水處理工藝流程圖

圖3 逆流式硅藻土或過濾筒溫泉泡池水處理工藝流程圖

圖4 順流式硅藻土或過濾筒溫泉泡池水處理工藝流程圖

由于溫泉泡池和游泳池的水源不一樣，水質(zhì)處理工藝的最大區(qū)別也在于水源處理。溫泉泡池必須先對溫泉原水進行處理，保證用水溫度和水質(zhì)衛(wèi)生安全后方可進入浴池水系統(tǒng)中；游泳池采用的水源為生活飲用水，可直接進入游泳池。

水質(zhì)處理后續(xù)工藝的選用，應(yīng)根據(jù)溫泉水質(zhì)、泡池規(guī)模及類型、泡池的使用及管理要求等因素綜合考慮確定。首先，應(yīng)選用合理的池水循環(huán)方式。逆流式相對順流式具有更高的污物去除率，且布水均勻，池水溫差小，但管道較為復(fù)雜，工程造價較高，維護管理相對復(fù)雜；因此，室外泡池推薦采用順式池水循環(huán)方式，室內(nèi)泡池及大型泡池推薦采用逆流式池水循環(huán)方式。過濾器是水處理工藝的核心部件，是保障池水符合衛(wèi)生要求的關(guān)鍵設(shè)備，工程上常用顆粒過濾器較硅藻土或過濾筒過濾器具有結(jié)構(gòu)簡單，投資少，日常維護管理簡單，運營費用低等優(yōu)點，但過濾效果稍差，體積大，反沖洗用水量大。因此，品質(zhì)要求高的場所，推薦采用硅藻土或過濾筒過濾器；大型泡池，考慮設(shè)備投資及日常維護管理、運營費用等因素，推薦采用顆粒過濾器。

3.3 池水消毒

游泳池池水消毒劑的選用有明確的規(guī)定，不同用途的游泳池選用的消毒劑也不一樣，常見的消毒劑主要有臭氧消毒、氯消毒、紫外線消毒和其他消毒劑[3]。消毒劑的種類很多，不同的藥劑有不同的特性，如表5所示。

表5 消毒劑的分類及特性

溫泉在地下高溫、高壓且長期浸泡，會有各種各樣豐富的礦物質(zhì)溶解水中，同時還具有還原性?，F(xiàn)有不少項目參照游泳池水進行消毒處理，在溫泉水中加入和游泳池一樣的氯制劑時，造成溫泉水的還原性被破壞，溶解在溫泉水中的礦物質(zhì)被氧化成有顏色的氧化物，溫泉水的水質(zhì)被改變甚至產(chǎn)生有害物質(zhì)。因此，最理想的消毒劑是在殺滅溫泉泡池水中的細菌和病原微生物的同時，還能保持溫泉水天然成分及藥物成分。

由于溫泉水的特性，能用于溫泉消毒的藥劑較少。表5中最后一類消毒劑屬于非氧化型消毒劑，較適合溫度泡池消毒，不影響溫泉水天然成分及藥物成分，對人也無副作用，且屬于長效消毒劑。但銀離子與硫離子會發(fā)生化學反應(yīng)，生產(chǎn)硫化銀黑色沉淀物，因此銀離子消毒劑不適合含有硫化氫的溫泉水。

4 溫泉泡池設(shè)備及管道材質(zhì)選用

由于溫泉泡池溫度、硬度一般比較高，因此，溫泉泡池水系統(tǒng)所用的設(shè)備、管道及附屬配件等應(yīng)具有耐腐蝕、耐高溫等功能，選用標準一般都比游泳池要高。

溫泉泡池用過濾器，一般宜優(yōu)選耐腐蝕的不銹鋼或內(nèi)襯食品級樹脂碳鋼過濾，不宜選用玻璃纖維材質(zhì)的過濾器；溫泉泡池水泵，應(yīng)根據(jù)溫泉水質(zhì)進行合理選泵；偏酸性溫泉宜選用不銹鋼或全青銅材質(zhì)水泵，偏堿性溫泉宜選用全鑄鐵或不銹鋼材質(zhì)水泵。

管道材質(zhì)選用，應(yīng)根據(jù)工作壓力、水溫、水質(zhì)、耐腐蝕性及連接方式等因素確定。常用管材有：不銹鋼管、內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管、銅管、PVC-C及其它熱水型塑料管；溫度高、壓力大場所，宜采用金屬管；溫度低、壓力小場所，可采用金屬管和熱水型塑料管。

5 結(jié)語

綜上，溫泉泡池與游泳池，在水質(zhì)、水溫、處理工藝、消毒方式及管道設(shè)備材質(zhì)等方面存在有較大差異。溫泉泡池水系統(tǒng)設(shè)計，應(yīng)在保證溫泉泡池安全、衛(wèi)生的前提下，不改變溫泉原水水質(zhì)，提高溫泉泡池的用水舒適度和療養(yǎng)功能。因此，溫泉泡池水系統(tǒng)設(shè)計，首先應(yīng)充分了解溫泉原水的特性；再根據(jù)溫泉泡池規(guī)模、類型和運營管理需求選擇合理的池水處理工藝流程及消毒方式；最后，根據(jù)管道及設(shè)備的工作壓力、水溫、耐腐蝕性及連接方式和工程造價等因素，選擇合理的材質(zhì)。另外，溫泉泡池的初次補水、初次加熱時間和循環(huán)周期均較短，對系統(tǒng)補水量、循環(huán)水量和供熱量要求較高，系統(tǒng)配置時應(yīng)引起重視。