本發(fā)明涉及水處理系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及無氯泳池消毒系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前，絕大多數(shù)游泳池使用次氯酸鈉來進(jìn)行殺菌消毒。為此，游客不得不忍受次氯酸鈉帶來的異味和可能引起的皮膚及黏膜發(fā)炎問題。次氯酸鈉對(duì)于敏感人群還可能造成更大危害。因此，用次氯酸鈉類的殺菌消毒產(chǎn)品的泳池不適合皮膚敏感人群如老人、兒童、嬰兒等。

使用次氯酸鈉消毒后，水中會(huì)存在一定量的余氯。然而，現(xiàn)有飲用水系統(tǒng)、泳池系統(tǒng)等水處理系統(tǒng)的消毒，都對(duì)余氯有依賴性。余氯雖然能殺菌消毒，但也對(duì)人體有危害。1974年荷蘭rook和美國(guó)belier首次發(fā)現(xiàn)余氯化物和氯消毒過的水中存在三鹵甲烷(thms)、氯仿等消毒副產(chǎn)物(dbps)，而且具有致癌、致突變作用。80年代中期，人們又發(fā)現(xiàn)另一類鹵乙酸(haas)，致癌風(fēng)險(xiǎn)更大，例如氯仿、二氯乙酸(dch)和三氯乙酸(tca)的致癌風(fēng)險(xiǎn)分別是三氯甲烷的50倍和100倍。到目前為止，隨著科技的進(jìn)步，人們已在水源中檢測(cè)出2221種有機(jī)污染物，而在自來水中發(fā)現(xiàn)65種，其中致癌物20種，致突變物56種。

隨著公共泳池的消毒對(duì)余氯的要求越來越高，泳池中的水受到化學(xué)污染也越來越重。同時(shí)，余氯的氣味也讓人難以忍受。而對(duì)于皮膚敏感人群，余氯的存在則使他們不能在公共泳池活動(dòng)，否則會(huì)有皮膚不適甚至病變的可能。而嬰兒或者兒童泳池也需要一種可以有效殺菌，但又不影響孩子健康的新方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種無氯泳池消毒方法，將即時(shí)殺菌和持續(xù)殺菌相結(jié)合，避免在消毒過程中對(duì)余氯的依賴。

本發(fā)明的另一目的是提供一種無氯泳池消毒系統(tǒng)，采用高濃度臭氧發(fā)生器即時(shí)產(chǎn)生臭氧，實(shí)現(xiàn)對(duì)泳池中的水的徹底消毒。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是：

無氯泳池消毒系統(tǒng)，用于泳池1的消毒，所述無氯泳池消毒系統(tǒng)包括毛發(fā)過濾器5、循環(huán)水增壓泵7、第一過濾器11、高濃度臭氧發(fā)生器18、臭氧殺菌混合泵16、臭氧反應(yīng)罐19、臭氧毀滅器20、光催化裝置22、活性炭裝置23、金屬離子殺菌裝置25、第二過濾器26、水加熱器28以及電氣控制系統(tǒng)。其中：

泳池1側(cè)壁上設(shè)有布水器29以及出水口；出水口通過管道與毛發(fā)過濾器5的進(jìn)水口連通，毛發(fā)過濾器5的出水口通過管道與循環(huán)水增壓泵7的進(jìn)水口連通。

循環(huán)水增壓泵7的出水口通過管道與第一過濾器11的進(jìn)水口連通，循環(huán)水增壓泵7與第一過濾器11連通的管道上設(shè)有進(jìn)水自動(dòng)閥門9。

第一過濾器11的出水口與光催化裝置22的進(jìn)水口通過分流管道38相連通。分流管道38上設(shè)置有產(chǎn)水自動(dòng)閥門14，產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的出水端設(shè)置分流口，該分流口通過管道與臭氧殺菌混合泵16的進(jìn)水口連通。

反沖洗分流管路12的一端與循環(huán)水增壓泵7的出水口與進(jìn)水自動(dòng)閥門9的進(jìn)水端之間的管道連接，反沖洗分流管路12的另一端與第一過濾器11的出水口和產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的進(jìn)水口之間的管道連接。反沖洗分流管路12上設(shè)置反沖洗自動(dòng)閥門8。進(jìn)水自動(dòng)閥門9的出水端與第一過濾器11的進(jìn)水端之間的管道上設(shè)置反沖洗排放分流管道，反沖洗排放分流管道上設(shè)置反沖洗排放自動(dòng)閥門10。

第一過濾器11的出水口和產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的進(jìn)水口之間的管道上還連接有正洗排放自動(dòng)閥門13。

高濃度臭氧發(fā)生器18與臭氧殺菌混合泵16的進(jìn)氣口相連通。臭氧殺菌混合泵16的出水口與臭氧反應(yīng)罐19的進(jìn)水口相連通。臭氧反應(yīng)罐19的出水口與產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的出水端和光催化裝置22的進(jìn)水口之間的分流管道38相連通。

光催化裝置22的出水口與活性炭裝置23的進(jìn)水口相連通，活性炭裝置23的出水口與金屬離子殺菌裝置25的進(jìn)水口相連通。

金屬離子殺菌裝置25的出水口與第二過濾器26的進(jìn)水口連通，第二過濾器26的出水口與水加熱器28的進(jìn)水口連通，水加熱器28的出水口通過管道與泳池1側(cè)壁上的多個(gè)布水器29連通。

所述第一過濾器11和第二過濾器26均為微米級(jí)過濾器。

電氣控制系統(tǒng)與反沖洗自動(dòng)閥門8、進(jìn)水自動(dòng)閥門9、反沖洗排放自動(dòng)閥門10、正洗排放自動(dòng)閥門13以及產(chǎn)水自動(dòng)閥門14電連接。

所述高濃度臭氧發(fā)生器18中設(shè)置正負(fù)反應(yīng)電極，正極為超薄高硼硅玻璃管32，超薄高硼硅玻璃管32表面涂附石墨烯導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電層。負(fù)極為精密不銹鋼管31。精密不銹鋼管31貫穿于超薄高硼硅玻璃管32內(nèi)，兩者之間為氣體通道。所述超薄高硼硅玻璃管32兩端設(shè)置聚四氟乙烯固定通氣墊圈33。

所述泳池1出水口與毛發(fā)過濾器5連通的管道上以及毛發(fā)過濾器5與循環(huán)水增壓泵7連通的管道上分別設(shè)有手動(dòng)蝶閥。所述產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的出水端與臭氧殺菌混合泵16的進(jìn)水口連通的管道上設(shè)有進(jìn)水手動(dòng)閥門15。所述高濃度臭氧發(fā)生器18與臭氧殺菌混合泵16連通的管道上設(shè)有電磁閥17。所述臭氧反應(yīng)罐19與分流管道38連通的管道上設(shè)有臭氧殺菌合流閥21。所述臭氧反應(yīng)罐19還設(shè)有自動(dòng)排氣閥30，自動(dòng)排氣閥30還連接有臭氧毀滅器20。

所述金屬離子殺菌裝置25為銅、銀離子殺菌裝置。

所述第一過濾器11、第二過濾器26以及活性炭裝置23上分別設(shè)有排氣閥。

所述第一過濾器11和第二過濾器26均為砂缸過濾器。

所述活性炭裝置23為優(yōu)質(zhì)椰殼活性炭。

無氯泳池消毒方法，包括如下步驟：

泳池1中的水在重力作用下經(jīng)泳池出水口自流流出，經(jīng)過毛發(fā)收集器5收集水中的毛發(fā)后，進(jìn)入循環(huán)水增壓泵7。

電氣系統(tǒng)控制進(jìn)水自動(dòng)閥門9和產(chǎn)水自動(dòng)閥門14開啟，反沖洗自動(dòng)閥門8、反沖洗排放自動(dòng)閥門10以及正洗排放自動(dòng)閥門13關(guān)閉。

啟動(dòng)循環(huán)水增壓泵7，水通過進(jìn)水自動(dòng)閥門9泵入第一過濾器11中進(jìn)行過濾凈化。

經(jīng)過第一過濾器11過濾后，水通過產(chǎn)水自動(dòng)閥門14進(jìn)入分流管道38。一部分水通過進(jìn)水手動(dòng)閥門15流入臭氧殺菌混合泵16；高濃度臭氧發(fā)生器18產(chǎn)生的臭氧通過電磁閥17進(jìn)入臭氧殺菌混合泵16。在臭氧殺菌混合泵16的作用下，水與臭氧混合，并同時(shí)進(jìn)入臭氧反應(yīng)罐19停留，進(jìn)行進(jìn)一步混合。

混合后的高濃度臭氧水通過臭氧殺菌合流閥21流入分流管道38中，與另一部分未與臭氧混合的水合流，并同時(shí)流入光催化裝置22內(nèi)。臭氧反應(yīng)罐19內(nèi)殘留的臭氧氣體通過自動(dòng)排氣閥30排出并進(jìn)入臭氧毀滅器20被分解。

經(jīng)過光催化裝置22殺菌后，水繼續(xù)依次進(jìn)入活性炭裝置23和金屬離子殺菌裝置25內(nèi)進(jìn)行殺菌。

經(jīng)過金屬離子殺菌后，水進(jìn)入第二過濾器26。

經(jīng)過第二過濾器26后，水繼續(xù)流入水加熱器28進(jìn)行加熱；水加熱器28內(nèi)的溫度傳感器感應(yīng)水的溫度；當(dāng)水溫低于室溫時(shí)，水加熱器28啟動(dòng)；當(dāng)水溫高于室溫時(shí)，水加熱器28不啟動(dòng)。

經(jīng)過水加熱器28的水通過布水器29流入泳池1，實(shí)現(xiàn)水的無氯消毒循環(huán)。

所述高濃度臭氧發(fā)生器18產(chǎn)生的臭氧濃度為100～160g/m³。

混合了臭氧的水在臭氧反應(yīng)罐19停留時(shí)間為1～10min。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)本發(fā)明提供的無氯泳池消毒方法，將即時(shí)殺菌和持續(xù)殺菌相結(jié)合，在沒有余氯的情況下依然能夠?qū)τ境剡M(jìn)行有效消毒；

2)本發(fā)明提供的無氯泳池消毒方法，臭氧氧化消毒采用了分流氧化消毒的方式，在全體殺菌的目的下，能夠節(jié)省成本費(fèi)用；

3)本發(fā)明提供的無氯泳池消毒系統(tǒng)，其用于消毒的臭氧為即時(shí)產(chǎn)生，其殺菌效果更加有效徹底；

4)本發(fā)明提供的無氯泳池消毒系統(tǒng)，流程簡(jiǎn)單、適用廣泛，并具有低能耗、節(jié)約成本的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明無氯泳池消毒系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明無氯泳池消毒系統(tǒng)中，高濃度臭氧發(fā)生器18中設(shè)置正負(fù)反應(yīng)電極的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中的附圖標(biāo)記為：

1泳池

3補(bǔ)水器

5毛發(fā)過濾器

7循環(huán)水增壓泵

8反沖洗自動(dòng)閥門

9進(jìn)水自動(dòng)閥門

10反沖洗排放自動(dòng)閥門

11第一過濾器

12反沖洗分流管路

13正洗排放自動(dòng)閥門

14產(chǎn)水自動(dòng)閥門

15進(jìn)水手動(dòng)閥門

16臭氧殺菌混合泵

17電磁閥

18高濃度臭氧發(fā)生器

19臭氧反應(yīng)罐

20臭氧毀滅器

21臭氧殺菌合流閥

22光催化裝置

23活性炭裝置

25金屬離子殺菌裝置

26第二過濾器

28水加熱器

29布水器

30自動(dòng)排氣閥

31精密不銹鋼管

32超薄高硼硅玻璃管

33聚四氟乙烯固定通氣墊圈

34出氣管

35進(jìn)氣管

36壓力傳感器

38分流管道

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本發(fā)明的無氯泳池消毒系統(tǒng)，包括毛發(fā)過濾器5、循環(huán)水增壓泵7、第一過濾器11、高濃度臭氧發(fā)生器18、臭氧殺菌混合泵16、臭氧反應(yīng)罐19、臭氧毀滅器20、光催化裝置22、活性炭裝置23、金屬離子殺菌裝置25、第二過濾器26、水加熱器28以及電氣控制系統(tǒng)。其中：

泳池1側(cè)壁上設(shè)有補(bǔ)水器3、布水器29以及出水口，其中，補(bǔ)水器3上設(shè)有壓力傳感器36；出水口通過管道與毛發(fā)過濾器5的進(jìn)水口連通，毛發(fā)過濾器5的出水口通過管道與循環(huán)水增壓泵7的進(jìn)水口連通。泳池出水口與毛發(fā)過濾器5連通的管道上以及毛發(fā)過濾器5與循環(huán)水增壓泵7連通的管道上分別設(shè)有手動(dòng)蝶閥。

循環(huán)水增壓泵7的出水口通過管道與第一過濾器11的進(jìn)水口連通，循環(huán)水增壓泵7與第一過濾器11連通的管道上設(shè)有進(jìn)水自動(dòng)閥門9。

第一過濾器11的出水口與光催化裝置22的進(jìn)水口通過分流管道38相連通。分流管道38上設(shè)置有產(chǎn)水自動(dòng)閥門14，產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的出水端設(shè)置分流口，該分流口通過管道與臭氧殺菌混合泵16的進(jìn)水口連通，產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的出水端與臭氧殺菌混合泵16的進(jìn)水口連通的管道上設(shè)有進(jìn)水手動(dòng)閥門15。

反沖洗分流管路12的一端與循環(huán)水增壓泵7的出水口與進(jìn)水自動(dòng)閥門9的進(jìn)水端之間的管道連接，反沖洗分流管路12的另一端與第一過濾器11的出水口和產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的進(jìn)水口之間的管道連接。反沖洗分流管路12上設(shè)置反沖洗自動(dòng)閥門8。進(jìn)水自動(dòng)閥門9的出水端與第一過濾器11的進(jìn)水端之間的管道上設(shè)置反沖洗排放分流管道，反沖洗排放分流管道上設(shè)置反沖洗排放自動(dòng)閥門10。

第一過濾器11的出水口和產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的進(jìn)水口之間的管道上還連接有正洗排放自動(dòng)閥門13。

高濃度臭氧發(fā)生器18與臭氧殺菌混合泵16的進(jìn)氣口相連通，高濃度臭氧發(fā)生器18與臭氧殺菌混合泵16連通的管道上設(shè)有電磁閥17。臭氧殺菌混合泵16的出水口與臭氧反應(yīng)罐19的進(jìn)水口相連通。臭氧反應(yīng)罐19的出水口與產(chǎn)水自動(dòng)閥門14的出水端和光催化裝置22的進(jìn)水口之間的分流管道38相連通，臭氧反應(yīng)罐19與分流管道38連通的管道上設(shè)有臭氧殺菌合流閥21。所述臭氧反應(yīng)罐19還設(shè)有自動(dòng)排氣閥30，自動(dòng)排氣閥30還連接有臭氧毀滅器20。

光催化裝置22的出水口與活性炭裝置23的進(jìn)水口相連通，活性炭裝置23的出水口與金屬離子殺菌裝置25的進(jìn)水口相連通。所述光催化裝置22的光源為紫外催化光源。所述金屬離子殺菌裝置25為銅、銀離子殺菌裝置。

金屬離子殺菌裝置25的出水口與第二過濾器26的進(jìn)水口連通，第二過濾器26的出水口與水加熱器28的進(jìn)水口連通，水加熱器28的出水口通過管道與泳池1側(cè)壁上的多個(gè)布水器29連通。

所述第一過濾器11和第二過濾器26均為微米級(jí)過濾器。

電氣控制系統(tǒng)與反沖洗自動(dòng)閥門8、進(jìn)水自動(dòng)閥門9、反沖洗排放自動(dòng)閥門10、正洗排放自動(dòng)閥門13以及產(chǎn)水自動(dòng)閥門14電連接。

如圖2所示，高濃度臭氧發(fā)生器18中設(shè)置正負(fù)反應(yīng)電極，正極為超薄高硼硅玻璃管32，超薄高硼硅玻璃管32表面涂附石墨烯導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電層；負(fù)極為精密不銹鋼管31。精密不銹鋼管31貫穿于超薄高硼硅玻璃管32內(nèi)，兩者之間為氣體通道。所述超薄高硼硅玻璃管32兩端設(shè)置聚四氟乙烯固定通氣墊圈33。優(yōu)選地，超薄高硼硅玻璃管32與精密不銹鋼管31之間的距離為1.5mm。

所述第一過濾器11、第二過濾器26以及活性炭裝置23上分別設(shè)有排氣閥。

優(yōu)選地，所述第一過濾器11和第二過濾器26均為砂缸過濾器。

優(yōu)選地，所述活性炭裝置23為優(yōu)質(zhì)椰殼活性炭。

本發(fā)明的無氯泳池消毒方法，包括如下步驟：

泳池1中的水在重力作用下經(jīng)泳池出水口自流流出，經(jīng)過毛發(fā)收集器5收集水中的毛發(fā)后，進(jìn)入循環(huán)水增壓泵7。

電氣系統(tǒng)控制進(jìn)水自動(dòng)閥門9和產(chǎn)水自動(dòng)閥門14開啟，反沖洗自動(dòng)閥門8、反沖洗排放自動(dòng)閥門10以及正洗排放自動(dòng)閥門13關(guān)閉。

啟動(dòng)循環(huán)水增壓泵7，水通過進(jìn)水自動(dòng)閥門9泵入第一過濾器11中進(jìn)行過濾凈化。第一過濾器為微米級(jí)過濾器，可以去除水中部分膠體懸浮物等。經(jīng)過第一過濾器11過濾后，水通過產(chǎn)水自動(dòng)閥門14進(jìn)入分流管道38。一部分水通過進(jìn)水手動(dòng)閥門15流入臭氧殺菌混合泵16。高濃度臭氧發(fā)生器18產(chǎn)生的臭氧通過電磁閥17進(jìn)入臭氧殺菌混合泵16。在臭氧殺菌混合泵16的作用下，水與臭氧混合，并同時(shí)進(jìn)入臭氧反應(yīng)罐19停留，進(jìn)行進(jìn)一步混合。

其中，高濃度臭氧發(fā)生器18產(chǎn)生的臭氧濃度為100～160g/m³?；旌狭顺粞醯乃诔粞醴磻?yīng)罐19停留時(shí)間為1～10min。

混合后的高濃度臭氧水通過臭氧殺菌合流閥21流入分流管道38中，與另一部分未與臭氧混合的水合流，并同時(shí)流入光催化裝置22內(nèi)。臭氧反應(yīng)罐19內(nèi)殘留的臭氧氣體通過自動(dòng)排氣閥30排出并進(jìn)入臭氧毀滅器20被分解。

經(jīng)過光催化裝置22內(nèi)的紫外催化光殺菌后，水繼續(xù)依次進(jìn)入活性炭裝置23和金屬離子殺菌裝置25內(nèi)進(jìn)行殺菌。金屬離子殺菌裝置25為銅、銀離子殺菌裝置。

所述活性炭裝置23為優(yōu)質(zhì)椰殼活性炭。

金屬銅、銀離子殺菌功能是由帶正電的銅銀離子和帶負(fù)電的細(xì)菌細(xì)胞相結(jié)合，銅銀離子穿透細(xì)胞壁與細(xì)胞內(nèi)特定部位的dna及rna相結(jié)合，破壞細(xì)菌細(xì)胞的蛋白酶和呼吸酶，造成細(xì)菌細(xì)胞的溶解和死亡。

優(yōu)選地，金屬離子殺菌裝置25中銅離子濃度為0.4mg/l，銀離子濃度為0.04mg/l。

經(jīng)過金屬離子殺菌后，水進(jìn)入第二過濾器26。第二過濾器26為微米級(jí)過濾器，可以去除水中部分膠體懸浮物等。

經(jīng)過第二過濾器26后，水繼續(xù)流入水加熱器28進(jìn)行加熱。水加熱器28內(nèi)的溫度傳感器感應(yīng)水的溫度。當(dāng)水溫低于室溫時(shí)，水加熱器28啟動(dòng)；當(dāng)水溫高于室溫時(shí)，水加熱器28不啟動(dòng)。

經(jīng)過水加熱器28的水通過布水器29流入泳池1，實(shí)現(xiàn)水的無氯消毒循環(huán)。通過電氣系統(tǒng)控制反沖洗自動(dòng)閥門8、進(jìn)水自動(dòng)閥門9、反沖洗排放自動(dòng)閥門10、正洗排放自動(dòng)閥門13以及產(chǎn)水自動(dòng)閥門14，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)第一過濾器11的正沖洗與反沖洗，具體流程為：

正沖洗時(shí)，關(guān)閉反沖洗自動(dòng)閥門8、反沖洗排放自動(dòng)閥門10以及產(chǎn)水自動(dòng)閥門14，水經(jīng)過進(jìn)水自動(dòng)閥門9進(jìn)入第一過濾器11后通過正洗排放自動(dòng)閥門13排出，實(shí)現(xiàn)正沖洗。

反沖洗時(shí)，關(guān)閉產(chǎn)水自動(dòng)閥門14、進(jìn)水自動(dòng)閥門9以及正洗排放自動(dòng)閥門13，水經(jīng)過反沖洗分流管路12上的反沖洗自動(dòng)閥門8、由第一過濾器11的出水口流入第一過濾器11，由第一過濾器11的進(jìn)水口流出后通過反沖洗排放自動(dòng)閥門10排出，實(shí)現(xiàn)反沖洗。

優(yōu)選地，所述第一過濾器11和第二過濾器26均為砂缸過濾器。