一种池水处理系统的制作方法

本实用新型属于池水净化技术领域，具体涉及一种用于对游泳池水、戏水乐园水或浴池水进行净化处理的池水处理系统。

背景技术：

在人们游泳或洗浴的过程中，由于人体的分泌物以及化妆品会溶入游泳池或浴池的水体中，而使水体中逐渐增加溶解有机物和可供细菌滋生的营养物进而使细菌大量繁殖，最终引起游泳池或浴池中的水质变坏。因此，需要对游泳池和浴池中的池水进行及时的净化处理。

目前，对池水处理效果较好的方法是采用絮凝剂+过滤+臭氧消毒+活性炭吸附的组合方式进行。结合图1所示，首先，向通过吸水管1进入循环水泵2的池水中投入絮凝剂，经循环水泵2的叶轮搅拌后，使池水中的胶体等微小杂物和悬浮物相互凝聚，形成大尺寸的絮凝体。进入过滤器3，由过滤器3对池水中的絮凝体以及其他杂质进行物理过滤，此处通常选用石英砂过滤器对池水中的絮凝体以及其他杂质进行过滤。接下来，过滤后的池水进入臭氧反应罐4中，池水与臭氧在臭氧反应罐4内进行反应，利用臭氧的强氧化性和消毒性对池水进行脱色并对其中的细菌和病毒进行杀灭处理。然后，将反应后的池水引入活性炭吸附罐5内，利用活性炭对池水中溶解的臭氧进行催化还原分解，去除池水中的臭氧，同时对臭氧反应罐4中产生的臭氧化副产物进行拦截。活性炭吸附罐5中装填的颗粒状活性炭直径一般在1.5mm以上，这样在对活性炭吸附罐5进行反冲洗以去除臭氧化副产物后，可以继续对活性炭进行使用。最后，再向池水中加入pH调整剂和长效消毒剂，对池水进行pH值的调整以及提高池水的持续杀菌能力。其中，长效消毒剂通常选用次氯酸钠消毒剂。

在上述池水的处理过程中，虽然加入絮凝剂可以提高石英砂过滤器对池水中的杂质和悬浮物的吸附过滤效果，但是絮凝剂会增加池水中铝离子、硫酸根离子或氯离子等离子的含量，使池水中的离子杂质增加，对水质造成影响。而且，由于颗粒活性炭粒径较大，臭氧化副产物无法完全通过常规活性炭吸附罐进行有效拦截，从而穿透炭层进入游泳池或浴池中，对池水浊度产生影响。此外，为了保证池水与臭氧和活性炭充分反应，通常要求将臭氧反应罐和活性炭吸附罐设计为独立的大型罐体，这样又大大增加了设备的占地面积和投资成本，因此该池水处理方法目前只应用在少数的大型竞赛游泳池中，在普通的公共游泳池和浴池中很难推广应用。

技术实现要素：

为了解决采用现有技术中的池水处理方法在对池水进行处理时，存在絮凝剂对水质造成破坏以及池水中有残留臭氧化副产物的问题，本实用新型提出了一种全新的池水处理系统。该池水处理系统，包括过滤单元、臭氧反应单元以及活性炭吸附单元，其中来自吸水管中的池水依次经过所述臭氧反应单元、所述活性炭吸附单元以及所述过滤单元后回流至泳池。

优选的，所述活性炭吸附单元选用粉末活性炭。

进一步优选的，所述臭氧反应单元、所述活性炭吸附单元以及所述过滤单元位于同一个罐体的内部，并且沿罐体的高度方向由上至下依次分布。

进一步优选的，所述罐体上设有连接罐体内外的进水管和出水管；其中进水管伸入罐体的内部并延伸至所述臭氧反应单元的内部，出水管位于所述过滤单元的下方位置。

优选的，该系统还设有循环水泵和正冲洗管路；其中，所述循环水泵位于所述吸水管和所述进水管之间，所述正冲洗管路的一端与所述出水管连接，另一端与所述循环水泵的进口端连接。

优选的，所述臭氧反应单元中的臭氧通过所述进水管进入所述罐体内部。

进一步优选的，所述进水管中设有管道混合器。

进一步优选的，在所述管道混合器的出口位置设有羟基发生器，并且所述羟基发生器采用垂直安装。

优选的，所述臭氧反应单元在所述罐体内部所占容积满足CT≥1.6。

优选的，所述罐体中粉末活性炭的投放量为0.1～1.0kg/㎡。

采用本实用新型的池水处理系统，对游泳池水、戏水乐园水或浴池水进行净化处理具有以下有益效果：

1、在本实用新型中，通过循环水泵使池水依次通过臭氧反应单元、活性炭吸附单元以及过滤单元，使池水首先与臭氧发生反应，对池水中的细菌和病毒进行杀灭，同时利用臭氧的微絮凝作用，对池水中的微小杂质和悬浮物进行凝聚，形成微絮凝体，然后再将池水流经活性炭和过滤单元，对池水中残留的臭氧进行催化还原分解以及对微絮凝体和其他杂质进行拦截过滤。这样就可以省去对絮凝剂的使用，从而避免由于添加絮凝剂而对池水水质造成的二次污染破坏。

2、在本实用新型中活性炭吸附单元选用粉末活性炭，这样就可以利用粉末活性炭粒径小、表面积大的特征，对水中溶解有机物进行快速吸附并对臭氧与有机物反应过程中产生的臭氧化副产物和微絮凝体进行快速有效的吸附处理，从而消除池水中溶解的有机物和生成的臭氧化副产物，提高池水的水质质量。

3、在本实用新型中，通过取消絮凝剂的添加，减少絮凝体和离子产物的生成，并且将活性炭吸附单元选用粉末活性炭，利用粉末活性炭的更大的表面积快速对池水中的溶解有机物进行吸附，对臭氧与水中的有机物反应生成的臭氧产物和微絮凝物进行拦截处理，从而在保证整个活性炭吸附单元对池水吸附处理效果的同时，取消单独的臭氧吸附罐，从而将臭氧反应单元、活性炭吸附单元以及过滤单元整合到一个罐体内部。与此同时，将池水由上向下引入罐体内部，并且借助过滤单元对活性炭吸附单元进行支撑承托，将罐体内的上部空间作为臭氧反应单元，使臭氧反应单元、活性炭吸附单元以及过滤单元改进为整合在一个罐体内部的结构设计并且与本实用新型对池水的处理顺序相吻合。这样，不仅在保证对池水处理效果的情况下，可以将现有池水处理系统中的三个罐体整合为一个罐体，减少池水处理系统对空间的占用，而且大大简化了池水处理系统的复杂性，降低了池水处理系统建造的资金投入，从而使本实用新型的池水处理系统可以更加广泛的应用于大中小型游泳池和浴池的池水处理中，从而普遍提升游泳池和浴池的池水质量。

附图说明

图1为现有技术中池水处理系统的示意图；

图2为本实用新型的池水处理系统的示意图；

图3为本实用新型中罐体的结构示意图；

图4为本实用新型池水处理系统的结构连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型中的技术方案进行详细介绍。

结合图2所示，本实用新型的池水处理系统包括，吸水管1、循环水泵2、臭氧反应单元6、活性炭吸附单元7、过滤单元8以及加药单元9。吸水管1中的池水在循环水泵2的作用下，依次通过臭氧反应单元6、活性炭吸附单元7和过滤单元8的净化处理以及加药单元9对池水水质的调整后回流至泳池。其中，在加药单元9中通过向池水中添加pH调整剂和长效消毒剂，以调整池水的pH值以及提高池水的持续杀菌能力。

结合图3所示，在本实用新型中，臭氧反应单元6、活性炭吸附单元7以及过滤单元8集成在一个罐体10的内部，并且沿罐体10高度方向由上至下依次分布的顺序为臭氧反应单元6、活性炭吸附单元7以及过滤单元8。同时，在过滤单元8的下方还设有承托层11，用于对过滤单元8进行支撑承托。其中，在本实施例中，选用粗砂层作为承托层11。另外，在承托层11的下方还设有一排滤水棒12，用于收集滤后水。

优选的，在罐体10上设有进水管101和出水管102，其中进水管101位于罐体10的上方位置，由罐体10的外部伸入罐体10的内部并延伸至臭氧反应单元6的内部，出水管102位于罐体10的底部位置，由罐内滤水棒12的下方位置延伸至罐体10的外部。在本实施例中，罐体10采用立式结构设计，同样也可以采用卧式结构设计。

臭氧反应单元6位于罐体10内部的上部位置。此时，待净化处理的池水通过进水管101进入罐体10后，在臭氧反应单元6中与臭氧发生反应，在臭氧的氧化消毒作用下，杀灭池水中的细菌和病毒。同时，利用臭氧的微絮凝作用，对池水中的微小杂质和悬浮物进行吸附，形成微絮凝体。这样，就可以省去在常规池水处理过程中使用的絮凝剂，避免增加池水中铝、硫酸根以及氯离子的含量，以及由此对池水造成的二次污染破坏，从而改善水质提升池水质量。

优选的，将臭氧反应单元6中臭氧投放点的设置提前至进水管101中，通过将臭氧通入进水管101中，使臭氧与池水一起进入罐体10内部的臭氧反应单元6中，从而延长臭氧与池水的接触反应时间，保证在有限的空间内臭氧与池水可以充分反应。进一步优选的，在位于罐体10外部位置的进水管101上还设有管道混合器13，借助管道混合器13可以使池水和臭氧进一步充分混合接触，提高臭氧对池水的处理效果。

此外，在管道混合器13的出口位置还设有羟基发生器，其中在羟基发生器中设有紫外套管。这样，当池水与臭氧混合并流至羟基发生器中后，臭氧吸收羟基发生器中的紫外产生羟基，从而获得更强的氧化能力，进一步提高对尿素等有机物的分解效果。

进一步优选的，在本实施例中，将羟基发生器垂直安装，使池水与臭氧混合后由羟基发生器的下方流入、上方排出。这样，可以利用臭氧气泡对紫外套管进行冲刷，将附着在紫外套管上的污染物冲掉，从而保证紫外线的穿透效果。

在本实用新型中，将罐体10中臭氧反应单元6所占容积设计为CT≥1.6，其中C表示投加臭氧的浓度(mg/L)，T表示臭氧与池水的反应时间(min)。这样，就可以根据不同的现场工况，即根据投加臭氧的浓度以及处理过程中水量的不同，通过控制CT值确定臭氧反应单元6所占容积大小，从而使臭氧反应单元6获得最有效的容积尺寸，达到对池水进行臭氧处理的最佳效果。

此外，在罐体10的顶部位置还设有自动排气阀14，并且将自动排气阀14与臭氧尾气分解器连接。此时，臭氧反应单元6中的臭氧与池水发生反应后产生的尾气，以及未反应完全的残留臭氧就可以通过自动排气阀14及时快速的排出，进而通过臭氧尾气分解器处理，防止臭氧尾气进入滤层，对过滤效果产生影响。

活性炭吸附单元7位于臭氧反应单元6和过滤单元8之间，并且在本实用新型中，选用粉末活性炭作为活性炭吸附单元7。此时，通过粉末活性炭对池水中残留的臭氧进行催化还原的同时，还可以借助粉末活性炭粒径小、微孔发达的特点，大幅度提升对池水中溶解有机物的吸附效果，并对臭氧化副产物以及经过臭氧微絮凝作用产生的微絮凝物进行拦截，从而避免了臭氧化副产物继续随池水流动进入泳池，降低池水的浊度。

此外，在臭氧反应单元6和活性炭吸附单元7的交界区域，通过粉末活性炭对周围附近臭氧的催化作用，还可以促进臭氧产生羟基，从而提升对池水的氧化效果，提高进入泳池中池水的水质。

优选的，根据罐体10内部截面面积的大小，将粉末活性炭的投放量控制在0.1～1.0kg/㎡，同时将粉末活性炭的投放点设置在循环水泵2的进口端，使粉末活性炭伴随着池水一起进入罐体10内部，从而将粉末活性炭均匀的平铺在过滤单元8上，形成一层厚度均匀的活性炭吸附单元7。同理也可以根据具体情况，单独设置一条与罐体10连通的回路，用于粉末活性炭的投放和添加。

此外，还可以在羟基发生器的前后位置安装阀门和旁流管道。当进行粉末活性炭的投放时，通过关闭阀门，借助旁流管道进行粉末活性炭的加入，从而防止粉末活性炭沉积在羟基发生器的套管上，而影响紫外线的穿透性。

过滤单元8选用石英砂滤层，位于承托层11上方。这样，不仅可以对选用粉末活性炭的活性炭吸附单元7进行有效的支撑承托作用，而且可以对完成臭氧处理和活性炭处理的池水进行最后的过滤处理，从而进一步提升最终回流至泳池中的池水质量。同样，过滤单元8也可以选用玻璃珠滤料或无烟煤滤料。

接下来介绍本实用新型的效果，以水立方游泳馆中的池水处理为例，选用尿素含量和浊度两个指标作为效果对比指标。其中，尿素是池水中溶解性有机物的一个代表性指标，尿素含量的下降，说明溶解性有机物含量随之下降，浊度是反映过滤器过滤效果的一个代表性指标。

首先，对待处理的池水进行尿素和浊度的检查，其中尿素含量为0.59mg/L,浊度为0.17NTU。接着，在过滤速度为20m/h时的情况下，对池水进行处理。

其中，在采用如图1所示的现有方案时，首先在池水中加入絮凝剂，然后依次通过过滤器、臭氧反应罐和活性碳吸附罐，最后可以将池水中的尿素含量降低至0.5mg/L，浊度降低至0.09NTU。

其中，在采用本实用新型的方案时，当没有投加活性粉末炭和臭氧的情况下，经过过滤单元8后的池水中尿素含量为0.59mg/L,浊度为0.15NTU。当投加0.2kg/㎡的粉末活性炭，未投加臭氧的情况下，处理后的池水中尿素含量为0.46mg/L,浊度为0.11NTU。当继续投加0.8mg/L的臭氧，臭氧与池水反应时间控制为2min的情况下，处理后的池水中尿素含量为0.45mg/L,浊度为0.09NTU。当进一步开启羟基发生器后，处理后的池水中尿素含量进一步降低到0.26mg/L，浊度为0.08NTU。

通过上述试验可知，通过使用粉末活性炭对池水进行处理，可以使池水中的尿素含量由0.59mg/L下降为0.46mg/L，下降量为22％，池水的浊度由0.15NTU下降为0.11NTU，下降量为26.7％。由此说明，粉末活性炭对池水中的尿素含量和浊度的消除有着明显的效果。通过再次投加0.8mg/L的臭氧后，池水中的尿素继续下降至0.45mg/L，下降量为2.2％，池水的浊度继续下降为0.09NTU，下降量为18.2％。经过羟基发生器后，池水中的尿素进一步下降至0.26mg/L，下降量为42％，池水浊度进一步下降至0.08NTU，下降量为11％。由此说明，在臭氧、粉末活性炭和羟基发生器对池水的共同处理作用下，大大降低了池水中尿素的含量以及池水的浊度，对池水的处理有着显著的效果，同时避免了添加絮凝剂而对池水造成的二次污染破坏。

结合图2至图4所示，在本实用新型的池水处理系统中，循环水泵2的出口端分为两路：一路为进水管路，通过第一截止阀15后与罐体10的进水管101连接，另一路为反冲洗进水管路，通过第二截止阀16后与罐体10的出水管102连接。同时，在罐体10的进水管101上还设有通过第三截止阀17连接的反冲洗排水管路，以及在罐体10的出水管102上设有通过第四截止阀18连接的出水管路。

此外，在本实用新型的池水处理系统中，还设有一条正冲洗管路19，用于对罐体10进行正冲洗处理。其中，正冲洗管路19的一端通过第五截止阀20与罐体10的出水管102连接，另一端与循环水泵2的进口端连接。

另外，结合图3所示，在罐体10上还设有用于操作人员检修罐体的人孔103，以及用于排放过滤单元8和承托层11中砂砾的卸沙口104。

结合图4所示，本实用新型的池水处理系统，在工作过程中包括以下几个阶段：

池水过滤阶段，第一截止阀15和第四截止阀18打开，第二截止阀16、第三截止阀17以及第五截止阀20关闭。此时，来自吸水管1中的池水在循环水泵2的作用下，经进水管路和进水管101进入罐体10内部，并依次经过臭氧反应单元6、活性炭吸附单元7以及过滤单元8的处理后，经出水管102流出罐体10，进入出水管路回流至泳池，从而完成对池水的净化处理。

反冲洗阶段，第二截止阀16和第三截止阀17打开，第一截止阀15、第四截止阀18以及第五截止阀20关闭。此时，通过循环水泵2将反冲洗水经过反冲洗进水管路和出水管102输入罐体10内部，并由下向上依次经过过滤单元8、活性炭吸附单元7以及臭氧反应单元6，对附着在过滤单元8中的杂质和污染物以及粉末活性炭进行冲洗，反冲洗水经进水管101流出罐体10，并进入反冲洗排水管路排放掉。与此同时，反冲洗水将吸附有大量杂质和污染物的粉末活性炭带出罐体，从而同时完成对罐体10的反冲洗以及对粉末活性炭的排放。

正冲洗阶段，第一截止阀15和第五截止阀20打开，第二截止阀16、第三截止阀17以及第四截止阀18关闭。此时，正冲洗水在循环水泵2的作用下，通过进水管路和进水管101进入罐体10内部。正冲洗的同时通过循环水泵2加入粉末活性炭，其中粉末活性炭被过滤单元8拦截后，形成活性炭吸附单元7，正冲洗水通过出水管102和正冲洗管路19流回至循环水泵2的进口端，运行5-10分钟后，正冲洗后水中的微量杂质被活性炭吸附单元7及过滤单元8拦截后，出水变清后，转入过滤阶段。通过对正冲洗水的循环处理，不仅可以将完成反冲洗后残留在罐体底部以及出水管102中的杂质重新吸附到过滤单元8中，从而避免残留杂质随池水直接进入泳池，而且通过对正冲洗水的循环利用，避免了在常规水处理中将正冲洗水直接排放到污水管，从而节省了水资源。