本发明涉及氧化消毒技术领域，特别是涉及一种跳水池循环水的氧化消毒系统。
背景技术：
跳水池是供运动员在水中进行竞技比赛、训练之用，其水质应符合感官性状良好、不应有病原微生物、所含化学物质不危害人体健康等的要求。跳水池水中主要污染物质来源多种多样，包括化妆品中的化学成分、人体代谢物(汗液、粘液、皮屑、头发等)、周围环境中的生物群落等，这导致跳水池循环水的浑浊度、尿素等有机污染物质浓度以及细菌、病毒等生物学指标超标。跳水池循环水氧化消毒技术是保证跳水池水质化学安全性和生物学稳定性的关键方法。
目前，跳水池循环水水质处理主体方法多以臭氧氧化和氯消毒的协同作用为主。臭氧是强氧化剂，可氧化还原水中多种有机物，是去除跳水池循环水中有机污染物质的有效方法，但跳水池循环水的传统处理方法臭氧氧化消毒过于强调了臭氧的毒性，因此，在跳水池循环水与臭氧反应后回跳水池前设置了臭氧脱除装置，忽视了剩余臭氧的持续消毒价值。氯及氯制品消毒效果好，使用经济，但消毒过程中易与池水中的有机物反应生成二氯胺、三氯胺等物质，强烈刺激人们的眼睛及呼吸道；氯消毒过程可产生三氯甲烷等消毒副产物，对上述人体健康构成潜在威胁；氯消毒不能有效杀灭池水中的隐孢子虫和贾第鞭毛虫，且易使某些细菌逐渐形成耐氯性。因此，现有的臭氧氧化和氯制剂消毒协同作用的消毒方式，消毒效果有待提高且容易对人体造成危害。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种跳水池循环水的氧化消毒系统，以提高消毒效果且减少消毒剂对人体危害。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种跳水池循环水的氧化消毒系统，包括：
跳水池，用于放置消毒后的水溶液；所述跳水池为标准比赛跳水池，所述跳水池采用池水逆流式循环，循环周期为4-8h，设计温度为26℃-28℃；
水质水量均衡水箱，与所述跳水池连通，用于对接收到的水溶液的水质和水量进行调整；所述水质水量均衡水箱内溶液的水力停留时间为10-15min；
毛发聚集器，与所述水质水量均衡水箱连通，用于去除调整后的水溶液中的毛发及固体颗粒物质；所述毛发聚集器内设置滤网，所述滤网的孔径为300-1000目；
絮凝剂溶配器，用于调配絮凝剂；
絮凝剂混合器，分别与所述毛发聚集器与所述絮凝剂溶配器连通，用于将接收到的所述毛发聚集器排出的水溶液与所述絮凝剂溶配器流入的絮凝剂进行混合，得到混合溶液；所述絮凝剂混合器内溶液的水力停留时间为15-45s；所述絮凝剂混合器在对溶液进行混合时，采用机械搅拌的方式，搅拌速度梯度为500-750s-1；
絮凝反应器，与所述絮凝剂混合器连通，用于使所述混合溶液中的水溶液与絮凝剂进行反应，得到第一水溶液；所述絮凝剂反应器内溶液的水力停留时间为15-30min；所述絮凝剂反应器内的溶液进行反应时，采用机械搅拌的方式，搅拌速度梯度为30-75s-1；
澄清器，与所述絮凝反应器连通，用于对所述第一水溶液进行沉淀，得到第二水溶液；所述澄清器内溶液的澄清时间为0.6-1.2h；所述澄清器的水力负荷为0.8-1.5m3/(m2·d)；
过滤器，与所述澄清器连通，用于对所述第二水溶液中的微小颗粒物进行过滤，得到第三水溶液；所述过滤器内滤料粒径为0.4-0.6mm；所述过滤器的表面负荷为15-25m/h；
气源处理系统，用于净化空气；
臭氧发生器，与所述气源处理系统连通，用于以净化后的空气为气源产生臭氧；
臭氧氧化消毒器，分别与所述过滤器和所述臭氧发生器连接，用于利用所述臭氧对所述第三水溶液中的可溶性有机物质进行氧化和对所述第三水溶液中的细菌和病毒进行灭活，以实现降解和消毒；所述臭氧氧化消毒器内臭氧与所述第三水溶液中的可溶性有机物质的接触反应时间为5-15min；
第一电动调节阀，设置在所述絮凝剂混合器与所述絮凝剂溶配器的连通管道上，用于控制所述絮凝剂的投加量；
浊度在线检测仪，设置在所述澄清器内，用于检测所述澄清器内第二水溶液的浊度值；
数据采集装置，与所述浊度在线检测仪连接，用于接收所述浊度值，并将所述浊度值转化为数字浊度信号值；
第一控制器，分别与所述数据采集装置和所述第一电动调节阀连接，用于依据接收到的所述数字浊度信号值，生成絮凝剂投加量控制模拟信号，并依据所述絮凝剂投加量控制模拟信号控制所述第一电动调节阀的开启和关闭；
计量泵，设置在所述第一电动调节阀与所述絮凝剂混合器的连通管道上，用于向所述絮凝剂混合器中投加所述絮凝剂；
第二电动调节阀，设置在所述气源处理系统与所述臭氧发生器的连通管道上，用于控制净化后空气的流通速度；
臭氧在线检测仪，设置在所述跳水池内，用于检测所述跳水池内水溶液的臭氧浓度值；所述臭氧在线检测仪为多个，在所述跳水池的第一侧壁内设置第一预设个数的所述臭氧在线检测仪，在与所述跳水池的第一侧壁相邻的第二侧壁内设置第二预设个数的所述臭氧在线检测仪，具体为：在水面以下的第一侧壁的中心位置设置第一臭氧在线检测仪，在水面以下的第一侧壁的中心位置的正上方且距离水面为20cm处设置第二臭氧在线检测仪，在水面以下的第一侧壁的中心位置的正下方且距离水底为20cm处设置第三臭氧在线检测仪；在水面以下的第二侧壁的中心设置第四臭氧在线检测仪，在水面以下的第二侧壁的正上方且距离水面为20cm处设置第五臭氧在线检测仪，在水面以下的第二侧壁的中点位置的正下方且距离水底为20cm处设置第六臭氧在线检测仪；
第二控制器，分别与所述臭氧在线检测仪和所述第二电动调节阀连接，用于依据接收到的所述臭氧浓度值，生成空气流量控制模拟信号，并依据所述空气流量控制模拟信号控制所述第二电动调节阀的开启和关闭；
所述第一控制器，具体包括：
第一比较器，用于将所述数字浊度信号值与预设浊度值进行比较，得到浊度误差；所述预设浊度值为1ntu-3ntu；
第一处理器，与所述第一比较器连接，用于采用pid算法对所述浊度误差进行补偿计算，得到絮凝剂投加量控制信号；
第一数模转换器，与所述第一处理器连接，用于将所述絮凝剂投加量控制信号转换为絮凝剂投加量控制模拟信号；
所述第二控制器，具体包括：
第二比较器，用于将所述臭氧浓度值与预设臭氧浓度值进行比较，得到臭氧浓度值误差；所述预设臭氧浓度值为0.1-0.15mg/l-1；
第二处理器，与所述第二比较器连接，用于采用pid算法对所述臭氧浓度值误差进行补偿计算，得到空气流量控制信号；
第二数模转换器，与所述第二控制器连接，用于将所述空气流量控制信号转换为空气流量控制模拟信号。
可选的，所述系统还包括：
板式换热器，与所述臭氧氧化消毒器相连，用于将经所述臭氧氧化消毒器消毒后的水溶液加热至温度预设范围。
可选的，所述系统还包括：
溢流回水器，设置在所述跳水池内，用于将所述跳水池内的水溶液排入至所述水质水量均衡水箱内。
可选的，所述系统还包括：
潜污泵，设置在所述水质水量均衡水箱内，用于将所述水质水量均衡水箱内的水溶液提升至所述毛发聚集器中。
可选的，所述预设浊度值为1.5ntu。
可选的，所述预设臭氧浓度值为0.12mg/l-1。
可选的，所述水质水量均衡水箱内溶液的水力停留时间为12min；所述絮凝剂混合器内溶液的水力停留时间为45s；所述絮凝反应器内溶液的水力停留时间为20min。
可选的，所述澄清器内溶液的澄清时间为1h；所述澄清器的水力负荷为1.2m3/(m2·d)。
可选的，所述过滤器的表面负荷为20m/h。
可选的，所述臭氧氧化消毒器内臭氧与所述第三水溶液中的可溶性有机物质的接触反应时间为10min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出了一种跳水池循环水的氧化消毒系统，包括：跳水池；水质水量均衡水箱，与跳水池连通；毛发聚集器，与水质水量均衡水箱连通；絮凝剂溶配器；絮凝剂混合器，分别与毛发聚集器与絮凝剂溶配器连通；絮凝反应器，与絮凝剂混合器连通；澄清器，与絮凝反应器连通；过滤器，与澄清器连通；气源处理系统；臭氧发生器，与气源处理系统连通；臭氧氧化消毒器，分别与过滤器和臭氧发生器连接。该跳水池循环水的氧化消毒系统，实现了臭氧的持续消毒功能，避免了因使用氯制剂对人体的伤害，消毒效果好，且能够减少消毒剂对人体的危害，还能实现绿色环保控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种跳水池循环水的氧化消毒系统的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例一种跳水池循环水的氧化消毒系统的结构图。
参见图1，实施例的跳水池循环水的氧化消毒系统，包括：
跳水池1，用于放置消毒后的水溶液；所述跳水池1为标准比赛跳水池1，所述跳水池1采用池水逆流式循环，循环周期为4-8h，设计温度为26℃-28℃。
水质水量均衡水箱2，与所述跳水池1连通，用于对接收到的水溶液的水质和水量进行调整；所述水质水量均衡水箱2内溶液的水力停留时间为10-15min。
毛发聚集器3，与所述水质水量均衡水箱2连通，用于去除调整后的水溶液中的毛发及固体颗粒物质；所述毛发聚集器3内设置滤网，所述滤网的孔径为300-1000目。
絮凝剂溶配器4，用于调配絮凝剂。
絮凝剂混合器5，分别与所述毛发聚集器3与所述絮凝剂溶配器4连通，用于将接收到的所述毛发聚集器3排出的水溶液与所述絮凝剂溶配器4流入的絮凝剂进行混合，得到混合溶液；所述絮凝剂混合器5内溶液的水力停留时间为15-45s；所述絮凝剂混合器5在对溶液进行混合时，采用机械搅拌的方式，搅拌速度梯度为500-750s-1。
絮凝反应器，与所述絮凝剂混合器5连通，用于使所述混合溶液中的水溶液与絮凝剂进行反应，得到第一水溶液；所述絮凝剂反应器6内溶液的水力停留时间为15-30min；所述絮凝剂反应器6内的溶液进行反应时，采用机械搅拌的方式，搅拌速度梯度为30-75s-1。
澄清器7，与所述絮凝反应器连通，用于对所述第一水溶液进行沉淀，得到第二水溶液；所述澄清器7内溶液的澄清时间为0.6-1.2h；所述澄清器7的水力负荷为0.8-1.5m3/(m2·d)。
过滤器8，与所述澄清器7连通，用于对所述第二水溶液中的微小颗粒物进行过滤，得到第三水溶液；所述过滤器8内滤料粒径为0.4-0.6mm；所述过滤器8的表面负荷为15-25m/h。
气源处理系统9，用于净化空气。
臭氧发生器10，与所述气源处理系统9连通，用于以净化后的空气为气源产生臭氧。
臭氧氧化消毒器11，分别与所述过滤器8和所述臭氧发生器10连接，用于利用所述臭氧对所述第三水溶液中的可溶性有机物质进行氧化和对所述第三水溶液中的细菌和病毒进行灭活，以实现降解和消毒；所述臭氧氧化消毒器11内臭氧与所述第三水溶液中的可溶性有机物质的接触反应时间为5-15min。
第一电动调节阀12，设置在所述絮凝剂混合器5与所述絮凝剂溶配器4的连通管道上，用于控制所述絮凝剂的投加量。
浊度在线检测仪，设置在所述澄清器7内，用于检测所述澄清器7内第二水溶液的浊度值。
数据采集装置13，与所述浊度在线检测仪连接，用于接收所述浊度值，并将所述浊度值转化为数字浊度信号值。
第一控制器14，分别与所述数据采集装置13和所述第一电动调节阀12连接，用于依据接收到的所述数字浊度信号值，生成絮凝剂投加量控制模拟信号，并依据所述絮凝剂投加量控制模拟信号控制所述第一电动调节阀12的开启和关闭。
计量泵15，设置在所述第一电动调节阀12与所述絮凝剂混合器5的连通管道上，用于向所述絮凝剂混合器5中投加所述絮凝剂。
第二电动调节阀16，设置在所述气源处理系统9与所述臭氧发生器10的连通管道上，用于控制净化后空气的流通速度。
臭氧在线检测仪17，设置在所述跳水池1内，用于检测所述跳水池1内水溶液的臭氧浓度值；所述臭氧在线检测仪17为多个，在所述跳水池1的第一侧壁内设置第一预设个数的所述臭氧在线检测仪17，在与所述跳水池1的第一侧壁相邻的第二侧壁内设置第二预设个数的所述臭氧在线检测仪17，具体为：在水面以下的第一侧壁的中心位置设置第一臭氧在线检测仪，在水面以下的第一侧壁的中心位置的正上方且距离水面为20cm处设置第二臭氧在线检测仪，在水面以下的第一侧壁的中心位置的正下方且距离水底为20cm处设置第三臭氧在线检测仪；在水面以下的第二侧壁的中心设置第四臭氧在线检测仪，在水面以下的第二侧壁的正上方且距离水面为20cm处设置第五臭氧在线检测仪，在水面以下的第二侧壁的中点位置的正下方且距离水底为20cm处设置第六臭氧在线检测仪。
第二控制器18，分别与所述臭氧在线检测仪和所述第二电动调节阀16连接，用于依据接收到的所述臭氧浓度值，生成空气流量控制模拟信号，并依据所述空气流量控制模拟信号控制所述第二电动调节阀16的开启和关闭。
所述第一控制器14，具体包括：
第一比较器，用于将所述数字浊度信号值与预设浊度值进行比较，得到浊度误差；所述预设浊度值为1ntu-3ntu；
第一处理器，与所述第一比较器连接，用于采用pid算法对所述浊度误差进行补偿计算，得到絮凝剂投加量控制信号；
第一数模转换器，与所述第一处理器连接，用于将所述絮凝剂投加量控制信号转换为絮凝剂投加量控制模拟信号。
所述第二控制器18，具体包括：
第二比较器，用于将所述臭氧浓度值与预设臭氧浓度值进行比较，得到臭氧浓度值误差；所述预设臭氧浓度值为0.1-0.15mg/l-1；
第二处理器，与所述第二比较器连接，用于采用pid算法对所述臭氧浓度值误差进行补偿计算，得到空气流量控制信号；
第二数模转换器，与所述第二控制器18连接，用于将所述空气流量控制信号转换为空气流量控制模拟信号。
本实施例中的跳水池循环水的氧化消毒系统还包括：板式换热器19，与所述臭氧氧化消毒器11相连，用于将经所述臭氧氧化消毒器11消毒后的水溶液加热至温度预设范围；溢流回水器，设置在所述跳水池1内，用于将所述跳水池1内的水溶液排入至所述水质水量均衡水箱2内；潜污泵，设置在所述水质水量均衡水箱2内，用于将所述水质水量均衡水箱2内的水溶液提升至所述毛发聚集器3中。
本实施例中的跳水池循环水的氧化消毒系统中所述预设浊度值为1.5ntu；所述预设臭氧浓度值为0.12mg/l-1；所述水质水量均衡水箱2内溶液的水力停留时间为12min；所述絮凝剂混合器5内溶液的水力停留时间为45s；所述絮凝反应器内溶液的水力停留时间为20min；所述澄清器7内溶液的澄清时间为1h；所述澄清器7的水力负荷为1.2m3/(m2·d)；所述过滤器8的表面负荷为20m/h；所述臭氧氧化消毒器11内臭氧与所述第三水溶液中的可溶性有机物质的接触反应时间为10min。
在实际应用中，本实施例中的跳水池循环水的氧化消毒系统的工作过程如下：
①跳水池1水经溢流回水器进入池壁外侧的溢流回水沟，并由此排入水质水量均衡水箱2，箱内水力停留时间为10-15min。
②水质水量均衡水箱2内设置的潜污泵将箱内的水溶液提升通过毛发聚集器3，毛发聚集器3通过其内部滤网去除水溶液中的毛发及固体颗粒物质，滤网的孔径为300-1000目。
③流过毛发聚集器3的水进入絮凝剂混合器4，利用计量泵15向絮凝剂混合器4内投加无机高分子絮凝剂，优选的，所述絮凝剂为改性聚合氯化铝，投加量由自动控制系统调控，水力停留时间为15-45s，采用机械搅拌方式，搅拌速度梯度为500-750s-1。
④经絮凝剂混合器4流出的水通过重力作用自流进入絮凝反应器6，水力停留时间为15-30min，采用机械搅拌方式，速度梯度为30-75s-1。
⑤絮凝反应器6流出的水由重力自流进入澄清器7中完成絮体沉淀过程，澄清时间为0.6-1.2h，水力负荷为0.8-1.5m3/(m2·d)。
⑥澄清器7流出的水自流进入过滤器8，滤料为优质天然石英砂，滤料粒径为0.4-0.6mm，表面负荷为15-25m/h。
⑦滤后水由重力自流进入臭氧氧化消毒器11，接触反应时间为5-15min，臭氧以空气为气源制备，臭氧投加量由自动控制系统调控。
⑧氧化消毒后的水进入板式换热器19加热；加热后的水由设在跳水池1池底的进水口送入池内。
本实施例中的步骤①-⑥为对跳水池循环水进行去除悬浮污染物质的预处理过程，其中步骤③中无机高分子絮凝剂投加量自动控制系统采用反馈控制结构，控制参数为澄清器内的浊度值，被控变量为无机高分子絮凝剂投加量，具体控制过程为：设置在澄清器7内的浊度在线检测仪检测澄清器内水溶液的浊度值，将检测到的浊度值传输至数据采集装置13；数据采集装置13将其转换成数字信号，并输入至第一控制器14内；第一控制器14将检测到的浊度值与预设浊度值进行比较，采用pid算法进行计算并输出计算结果数字信号，其中，预设浊度值为1ntu-3ntu；第一数模转换器将数字信号转化为模拟信号后，作为终端执行设备第一电动调节阀12的输入值，调控无机高分子聚合絮凝剂投加量。
本实施例中的步骤⑦为臭氧氧化的消毒方法，臭氧投加量自动控制系统采用反馈控制结构，控制参数为跳水池内溶解臭氧浓度，被控变量为臭氧发生器10空气进气流量，具体控制过程为：溶解臭氧在线检测仪检测跳水池内的臭氧浓度，每隔3min读取6个溶解臭氧在线检测仪的信息，并将读取的信息输入至第二控制器18内；第二控制器18计算6个臭氧浓度值均值后，得到臭氧浓度均值，并将臭氧浓度均值与跳水池溶解预设臭氧浓度值进行比较，采用pid算法进行计算并输出计算结果数字信号，其中预设臭氧浓度值为0.1-0.15mg/l-1；第二数模转换器将其转化为模拟信号后，作为终端执行设备气体流量第二电动调节阀16输入值，调控臭氧投加量。
本实施例，优选的，水质水量均衡水箱2水力停留时间为12min；将预设浊度值设定为1.5ntu；絮凝剂混合器5水力停留时间为45s；絮凝反应器6水力停留时间为20min；絮凝体澄清器7澄清时间为1h，水力负荷为1.2m3/(m2·d)；过滤器表面负荷为20m/h；臭氧氧化消毒器11接触反应时间为10min；将预设臭氧浓度值设定为0.12mg/l-1。
本实施例的跳水池循环水的氧化消毒系统，实现了臭氧的持续消毒功能，保证了水中臭氧浓度稳定且均匀，能够持续杀菌，消毒效果好；还避免了因使用氯制剂对人体的伤害，减少了消毒剂对人体的危害，实现了绿色环保控制。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。