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水景喷泉水质和游泳池及游乐池水质的比较

2016-11-02  来自: 康诺文摘 浏览次数:404

原标题:水景喷泉水质和游泳池及游乐池水质的比较

亚博88文摘:水是生命之源、生产之要、生态之基。大自然界中水的存在形式多种多样,水景则主要是水的各种形态形成的水道、湖、塘、池、泉等景致,水景有天然或人工景观,还可分为动态水景和静态水景。而喷泉则分为天然喷泉和人工喷泉,当然它是动态的水景,它能够起到美化环境,净化空气,并且在一定的程度上改善小气候的作用。正是由于喷泉的这些优点,它越来越受到人们的欢迎和青睐。不仅如此,人们还为它增加了很多光、声、电子控制技术,把水景、灯光、音乐的结合,为水景喷泉增添了更多的美景和美感。   

1 普通河道水景喷泉水质

在进行水景喷泉给水设计的过程中,要对整个工程做出的规划和深化设计,要特别注意符合景观水体功能要求、确保景观水体水质的卫生,并符合节能、节水、环保及安全的要求,营造出的景观喷泉水体更自然、更优美、更和谐。在水景喷泉项目的策划和设计时,根据《水景喷泉工程技术规范 CECS 2182007》和《地表水环境质量标准GB3838-2002》的水质要求。

1.1 地表水环境质量标准

依据《地表水环境质量标准GB3838-2002》,按功能高低依次划分为五类:I类主要适用于源头水、圜家自然保护区;Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洞游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;V类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

1.2 地表水与水景喷泉用水水质对应分析

从《地表水环境质量标准GB3838-2002》和《水景喷泉工程技术规范 CECS 2182007》功能及环保角度考虑,I类、Ⅱ类水域不应作为水景喷泉工程水源。地表水Ⅲ类水域功能可为游泳区,而娱乐性或观赏性景观环境用水与游人的关系不同于“人体全身性接触”的游泳关系,故水质标准采用上可低于Ⅲ类。地表水Ⅳ类水域功能主要适用于与人体非直接接触的娱乐用水区,而本规程界定的娱乐性景观环境用水是指人体非全身性接触,包括设有娱乐设施的景观河道、景观湖泊及其他娱乐性景观用水。两者均强调了“娱乐”,这里指游人与水有互动性,故本规程规定了娱乐性景观环境用水水质标准不低于Ⅳ类。地表水V类水域功能主要适用于一般景观要求水域。而水景喷泉界定的观赏性景观环境用水,是指包括不设娱乐设施的景观河道、景观湖泊及其他观赏性景观用水,这里可以理解为游人远离景观水环境观赏水景,如游人坐在岸边观赏水景,故本规程规定了观赏性景观环境用水水质标准不低于V类。

景观环境用水和娱乐用水的功能为娱乐性或观赏性,属于人体与水体非全身性或非直接接触,不同于游泳池和游乐池。在深化设计时,实现其审美、环保、卫生、节能的价值,特别是在限度地保障景观水体水质。

2 旱泉、水旱泉的水质

根据旱泉、水旱泉的工作特征,旱泉可供游人在喷泉水间穿行、戏耍.停喷后隐蔽在地下的喷泉水池地面可作他用:水旱泉既町形成敞露水面供游人观赏、涉水,也可降低水位后露出喷泉水池地面供游人穿梭、嬉戏,游人与水可呈现比非全身性接触更密切的关系。当喷水时,喷出的水柱通过盖板或花岗岩等铺装孔喷出来,以达到既不占地面空间又能观赏喷泉的效果。仔细查看地面缝隙,可能会看到烟头、树叶、废纸和小虫等物漂浮在水面上。这种喷泉的杂物都会顺着坡道向下走,最终汇集在底部,而不会滞留在喷头的四周。对于大多数人而言,由于皮肤有保护层,偶尔接触到这样的水关系不大,但是皮肤破溃的人,不论是成人还是儿童,若经常接触到这样的水,皮肤就容易破损或感染发炎。当游人特别是孩子接触到带有细菌和病毒的脏水后,可能出现各种症状,比如皮肤发痒、发炎、过敏、皮疹等,甚至还会因此发烧,如果孩子在喷泉附近玩耍过程中吸入了不干净的喷泉水,也可能出现呼吸道感染的症状。

为保护游人健康,《水景喷泉工程技术规范 CECS 2182007》规程规定了其出水水质标准应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006的规定。但考虑到此种泉的特殊性,出水水质可按《地表水环境质量标准》GB3838-2002中规定的Ⅲ类水质标准定。地表水标准规定,Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洞游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。但此处的“游泳区”的水质应理解为旱泉和水旱泉的水质应符合《游泳场所卫生标准GB 96671996》及《游泳池水质标准 CJ 244-2007》,而保证其水质要求,也就是使其水质除异味、悬浮物、灭菌消毒、防水腐等等要求,其水处理系统必须是循环过滤、消毒才能达到。

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3 人员密集的高档水景的水质

有的水景喷泉项目地处旅游景区,游客数量较多、环境质量要求也很高,这样的水景喷泉在日常运转中,由于受大气飘尘、降雨、人类活动、边界污染等影响。将导致水体富营养化,水中藻类滋生,进而使水体恶化,不能满足观赏性及娱乐性景观用水要求。水景喷泉的水体还易发生富营养化。导致藻类大量繁殖,水体透明度下降。溶解氧下降,不能满足娱乐性及观赏性景观用水要求。这样的水质的蒸发和随风飘散,被游人吸入体内,健康风险很大。

为了保障景观喷泉的水体水质,《水景喷泉工程技术规范 CECS 2182007》推荐三种常用的水质处理方法:①物理化学处理方法;②生态处理方法;③综合处理方法。

4 物理化学水质处理方法

水景喷泉工程采用物理化学处理方法。其典型处理流程如图:

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2 物理化学处理流程图

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采用游泳池的池水净化工艺流程(除去加热):絮凝沉淀、过滤、消毒、灭藻等物理化学水质处理方法,并通过水质监控仪在线实时监控和保证其水体的水质是最主要和可靠的处理方法,具有有效性、实用性和可操作性。

4.1 杀菌灭藻保障景观水体水质

景观喷泉水体中会有各种菌类生长,尤其是葡萄球菌、大肠杆菌和军团菌等,它涉及到公众卫生,大量藻类的生成可导致水体的富营养化,另外,藻类有时也是影响喷嘴、水泵等设备安全正常使用的因素之一,因而应有防止藻类在景观水体内生长的措施。

4.2 紫外线消毒器在水景喷泉中的作用

紫外线(UV)最初是自然的物理现象,由太阳辐射出紫外光,它与自然光类似,但它有消毒能力。用于消毒的紫外线是人工制造的,在254nm时效果最佳,这种紫外线是通过对菌毒的RNADNA的光化损伤,抑制病原体的繁殖和再生,对蛋白质、氨基酸和细胞膜的破坏和作用实现水景喷泉水体的消毒,且不产生消毒副产物。紫外线还起到灭藻的作用。

3 紫外线波段

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4.3 紫外线的优势

对病原体的彻底消毒,改善水的质量,消除化合氯,减少化学投加量和补充水量,过量投加无害,杀菌灭藻是物理过程,设备维护快速简便. 节约运行和维护成本。

要使紫外线对病原体杀灭率达99.9% 国外资料显示,所需紫外线的剂量如下:

大肠杆菌       7.0 mJ/cm²

炭疽芽胞杆菌   8.5 mJ/cm²

链锁状球菌    10.0 mJ/cm²

肠炎沙门氏菌   7.8 mJ/cm²

小球隐孢子虫  17.7 mJ/cm²

军团菌.        3.8 mJ/cm2

为保证好的消毒效果,紫外线设备的辐射剂量必须超过上述剂量要求,在亚龙湾滨海公园水景喷泉中,紫外线剂量为40 mJ/cm²,灭菌效果明显。

4.4 水景喷泉中的军团菌问题

军团菌最初发现主要是隐藏在空调制冷装置中的致病菌,它随风吹出浮游在空气中,当吸入人体后会引起感染发病,出现上呼吸道感染及发热的症状,严重者可导致呼吸衰竭和肾衰竭。军团菌病是由军团杆菌引起的临床综合征,这种细菌也产生在自然环境中,它可以在热水、温水及潮热的地方蔓延。人工供水系统包括淋浴器、矿泉池、喷泉以及空调设备的冷却塔都会有军团菌的滋生和繁衍,由于呼吸了被军团菌污染的水源散发的水雾也会感染上军团菌病。感染军团菌病的危险一般同时具备五个条件,可表示成下列形式:军团病病菌+水汽+吸入+病菌敏感+足够的病菌浓度=感染军团病,当带有军团病病菌的水汽被病菌敏感者吸入,并在肺部积聚到一定的浓度,就有可能感染军团病。在国内外的研究中,喷泉水体也是能滋生和繁衍军团菌,并使人感染致病。

同济大学刘燕敏、张琳、涂舫和上海市疾病预防控制中心陈悦对喷泉引起的军团病菌及其传播的研究表明,在喷泉非工作时,喷泉水池内的水往往处于静止状态,特别是夏季喷泉的水温恰好在军团病病菌极易滋生和繁殖范围(30-37C),带菌的水由水泵加压经喷嘴产生的水汽可飘逸至数米甚至数十米远的人们活动区域。带菌的水汽可在水体附近扩散飘逸,成为军团菌扩散和传播的主要途径。

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以上是刘燕敏、张琳等的调研结果,它显示有6个水样为军菌阳性。即抽样结果为37.5%的喷泉含军团菌

军团菌的杀灭方法主要有:温度杀菌:水加热三分钟到至少70°。化学杀菌:大多用氯灭菌消毒,如二氧化氯、次氯酸钠、次氯酸钙 等溶剂杀菌。紫外线杀菌:照射紫外线波长254纳米可以使病菌失活杀灭。   

5. 水景喷泉水处理案例

旱泉、水旱泉可供游人在喷泉水间穿行、戏耍,当人员密集的高档水景的水体受污染恶化的影响,这样的水质的蒸发和随风飘散,被游人吸入体内,会给人体健康造成危害。为满足水景喷泉的水质要求,有很多成功案例,现列举以下3例。

5.1 亚龙湾滨海公园水景喷泉

 亚龙湾滨海公园水景喷泉的水处理,配备了絮凝、循环过滤、消毒、除藻、水质平衡和水质自动监控等水处理设施和工艺,地保证了水景喷泉的水体的水质。

以广场水景喷泉为例,介绍其水处理设施和工艺流程:

1 亚龙湾滨海公园的广场水景喷泉的水处理设计参数表

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2 亚龙湾滨海公园的广场水景喷泉的水处理设备配置表

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5.2 北京国家大剧院水景

国家大剧院将置身于碧波荡漾的水池之中,使整个建筑仿佛漂浮于水面之上,行人需从一条80米长的水下通道进入演出大厅。通道两侧被规划为艺术博物馆、艺术品商场等。当人们走进歌剧院的时候,似乎步入了一个美妙的艺术世界。为了不让观众在进入的时候过于突兀,设计者还规划设计了一条长长的通道,观众步行其间,仿佛进入一个由水与现实世界隔开的梦幻境界的国家大剧院,四周是碧波荡漾的水池,柔和的具有金属光泽的壳体在夜晚将被灯光映衬,与波光粼粼的水面交相辉映,景色壮观而富有想象力。

国家大剧院水景采用运水高(Waterco)的24 Micron SM2000 SM1400过滤器,水处理容量: 50,000 / 。配备了絮凝、循环过滤、消毒、除藻、水质平衡和水质自动监控等水处理设施和工艺,地保证了水景的水质。

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5.3 北京奥体公园龙形湖

北京奥林匹克公园中心区龙形水系也是配备了絮凝、循环过滤、消毒、除藻、水质平衡和水质自动监控等水处理设施和工艺。采用运水高(Waterco)的8 M3750 过滤器,  水处理容量: 20,000 /

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6.总结:

水景喷泉水质里的人员密集的高档水景和旱泉、水旱泉的水质和游泳池及游乐池水质具有相类似的卫生要求,在进行水处理设计时,采用游泳池的池水净化工艺流程(除去加热):絮凝沉淀、过滤、消毒、灭藻等物理化学水质处理方法,并通过水质监控仪在线实时监控和保证其水体的水质是最主要和可靠的处理方法,具有有效性、实用性和可操作性。

参考文献:

1. 水景喷泉工程技术规范 CECS 2182007 中国计划出版社

2. 地表水环境质量标准 GB3838-2002国家环境保护总局,中国环境科学出版社

3. 张小阳 左亚洲 对《水景喷泉工程技术规程》中有关规定的解读 给水排水VoL34 No5 2008

4. 张小阳 左亚洲 中国建筑金属结构 2008/09

5. 游泳场所卫生标准GB 96671996

6. 游泳池水质标准 CJ 244-2007

7. 游泳池给水排水工程技术规程CJJ122-2008

8. WHO Guidelines for safe recreational water environments VOLUME 1 COASTAL AND FRESH WATERS 2003

9. Guidelines for Managing Risks in Recreational Water,  Australian Government National Health and Medical Research Council, 2008

10. 王琼,伍扬,魏燕芳 高校地表景观水水质现状评价 环境科学导刊 201332(2)

11. 刘燕敏,张琳,涂舫 军团病菌--在喷泉中的传播和控制,洁净与空调技术 CC&AC 2004 年第 1

12. 张光辉,孙迎雪,顾平、丁树运 紫外线灭活水中病原微生物 水处理技术 32卷第8 20068

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