本发明公开了一种游泳池循环水处理装置，包括PLC控制系统，以及依次连接的游泳池出水口、毛发分离器、超滤膜净化装置、循环泵、第一管道混合器、游泳池进水口；在所述第一管道混合器上还依次连接有消毒泵、加药装置，在所述消毒泵上还依次连接有第二管道混合器、补水泵和补水池；在所述超滤膜净化装置上连接有空压机，所述PLC控制系统分别与所述空压机、循环泵、补水泵、消毒泵连接。本发明采用超滤膜作为游泳池水净化的核心，无需投加任何混凝剂，保证出水浊度低于0.2NTU，保障水质安全，同时降低游泳池换水次数，具有节能、节水的特点。