1. 概述
游泳池和水疗池的水质至关重要,在使用时要确保水质平衡和化学平衡。平衡和稳定的水质能够增加游泳者的舒服度、保证消毒剂的效果,还能够有效地延长设备、配件、管件、过滤介质和池体材料的使用寿命。因为水具有溶解性,很多物质在泳池池水里,只要没达到饱和状态,它就要继续溶解;池水如果处于饱和或过饱和状态,溶解物就会析出。水温、pH值、总碱度、钙硬和总固溶在池水中总是一起发生作用,它们随着不可控制的天气和环境条件的变化而发生变化,它们还与投药的品种、投药量和游泳负荷的不同反映到水质的变化上,水质的变化引起了池水浑浊、池水变色、刺激皮肤、伤害眼睛、腐蚀、结垢等等现实问题,它们总可归咎于池水是否腐蚀或者是否钙化结垢的状态。蓝氏饱和系数公式和图表可以方便地用于确定池水水质是否平衡:即是否具有腐蚀性、是否具有过饱和结垢性。
2. 蓝氏饱和系数
2.1蓝氏饱和系数公式和数表
蓝氏饱和系数公式: SI = pH值 + TF + CF + AF – TDSF
公式表述:蓝氏饱和系数SI等于pH值加温度系数TF、加
钙硬系数CF、加总碱度系数AF,减总固溶系数TDSF。如果氰尿酸含量很大(超过150ppm),要把氰尿酸含量除以3后所得的值,用总碱度减去这个值,再查表计算蓝氏饱和系数。
式中: SI 蓝氏饱和系数
pH: 表示 pH值
TF:
Temperature Factor 温度系数
CF:
Calcium Hardness Factor 钙硬系数
AF:
Total Alkalinity Factor 总碱度系数
TDSF: 总固溶系数
当 -0.5≤SI≤0.5时,水质平衡;
SI 大于0.5时是过饱和状态,即结垢状态;
SI 小于-0.5时是欠饱和状态,即腐蚀状态。
蓝氏饱和系数公式数值表:
温度系数 TF
|
钙硬系数 CF
|
总碱度系数 AF
|
总固溶系数TDSF
|
0℃
|
0.0
|
5 ppm
|
0.3
|
5 ppm
|
0.7
|
小于1000 ppm
|
12.1
|
2.8
|
0.1
|
25
|
1.0
|
25
|
1.4
|
7.8
|
0.2
|
50
|
1.3
|
50
|
1.7
|
11.7
|
0.3
|
75
|
1.5
|
75
|
1.9
|
15.6
|
0.4
|
100
|
1.6
|
100
|
2.0
|
18.9
|
0.5
|
150
|
1.8
|
150
|
2.2
|
大于1000 ppm
|
12.2
|
24.4
|
0.6
|
200
|
1.9
|
200
|
2.3
|
28.9
|
0.7
|
300
|
2.1
|
300
|
2.5
|
34.4
|
0.8
|
400
|
2.2
|
400
|
2.6
|
40.5
|
0.9
|
800
|
2.5
|
800
|
2.9
|
53.3
|
1.0
|
1000
|
2.6
|
1000
|
3.0
|
说明:表中温度是摄氏温度,它们从华氏温度换算而来,故有小数。
红色数字为游泳池和水疗池可能的数据和系数
2.2蓝氏饱和系数公式的举例
例1:有一游泳池,游离氯为1.0ppm,总氯1.5ppm,pH值7.2,总碱度50ppm,钙硬200ppm,总固溶小于1000ppm,水温28.9℃。请问此时水质是腐蚀还是结垢?
蓝氏饱和系数: SI = pH值 + TF + CF + AF - TDSF=7.2+0.7+1.9+1.7-12.1=-0.6
式中:pH值=7.2
温度系数TF=0.7, 温度28.9℃时
钙硬系数CF=1.9, 钙硬200ppm
总碱度系数AF=1.7, 总碱度50ppm
总固溶系数TDSF=12.1, 总固溶小于1000 ppm
结论:由于蓝氏饱和系数SI为-0.6,小于-0.5,此时水质为腐蚀状态。
例2:有一水疗池的参数如下:
pH值 7.7
总碱度 140 ppm
钙硬度 300 ppm
水温 40° C
总固溶 850 ppm
蓝氏饱和系数: SI = pH值 + TF + CF + AF – TDSF
= 7.7 + 2.2 + 2.1 + .9 - 12.1 =0.8
结论:由于蓝氏饱和系数SI为0.8,大于0.5,此时水质为过饱和状态,即结垢析出状态。温度越高,钙硬溶解度越小,钙硬就较易析出。
2.3蓝氏饱和系数公式的应用
使用验水盒(池水测试盒)套件和其它池水测量工具测出公式中的5个数据,pH值数据可直接代入公式,其它4个数据要查表找到对应的各个系数,然后一起代入公式运算。如果测出的数据在《蓝氏饱和系数公式数值表》没有对应的数据,不要采用插入法,因为数值都不是线性关系,可选相邻较高的数据。如果蓝氏饱和系数SI的计算结果为0,此时是池水水质平衡并且化学平衡的理想状态,对于公共游泳池,SI的公差为0±0.3较适中。负值为腐蚀状态,而正值为钙析状态。
在欠饱和状态(即腐蚀状态)时,水质具有腐蚀性,池水对循环设备、管阀、加热设备以及其他金属部件具有腐蚀作用,对池体及池面材料也会腐蚀。水泥软化点蚀,瓷砖松脱,金属生锈变色。如果在过饱和状态,碳酸钙从池水中析出,池水浑浊呈牛奶状,钙硬敷出并粗化池体表面,还会使池面沾污。此种状态时,管壁结垢,水流受阻,压力增大,消毒剂效果降低,藻类更易滋生。如果池水的蓝氏饱和系数的计算结果显现出水质不平衡(没有在0±0.3范围内),就要调整化学平衡,首先是总碱度、然后依次是pH值、温度、钙硬度和总固溶。
3. 水质平衡指标和调整
3.1 水质平衡的化学调节
项目
|
使含量增加
|
使含量减少
|
总碱度 TA
|
小苏打(碳酸氢钠NaHCO3),
在桶里用水稀释
|
盐酸(HCl) 或
硫酸氢钠(NaHSO4)
|
pH值
|
苏打粉(碳酸钠 NaCO3),
在桶里用水稀释
|
盐酸(HCl) 或
硫酸氢钠(NaHSO4)
|
钙硬度 CH
|
氯化钙 (CaCl2)
|
螯化物(Chelating Agent)
用软水稀释
|
总固溶 TDS
|
换水稀释
|
3.2 水质平衡五大指标的理想值
项目
|
理想数据
|
pH值
|
7.2-7.8
|
钙硬度 CH
|
200-450 ppm
|
总固溶 TDS
|
不大于水源总固溶+1500 ppm
|
总碱度 TA
|
60-200 ppm
|
温度
|
23℃-30℃
|
3.3 泳池水质平衡速查对照表
在一般情况下,即在正常水温和总固溶的池水中,池水的游离氯和化合氯在标准值时,可用下面的对照表来快速确定池水中钙硬的欠饱和、饱和和过饱和程度。只要测出池水中的pH值、总碱度和钙硬值这三个数据,就可以从下面的图表中查出水质状态,以期解决池水浑浊、池水变色、刺激皮肤、伤害眼睛、腐蚀、结垢等等现实问题。

原创:西班牙亚士图中*总部技术总监刘春生。欢迎指正、探讨和交流,转载和摘录请标明出处和作者
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