(57)【要約】水処理装置（５０）は、ろ過水（Ｙ）に前処理ガス（Ｐ）を接触させる酸化部（５４）と、ろ過水（Ｙ）の水質測定を行う水質測定装置（５６）と、酸化部（５４）を制御し、水質測定装置（５６）によるろ過水（Ｙ）の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、ろ過水（Ｙ）内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、ろ過水（Ｙ）への前処理ガス（Ｐ）の供給の継続あるいは停止を決定する制御部（５５）と、を備えたものである。
2019239515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に酸化性物質を含んだ酸化用物質を接触させて、前記被処理水が含有する被酸化性物質を酸化させる酸化装置であって、
前記被処理水に前記酸化用物質を接触させる酸化部と、
前記被処理水の水質測定を行う測定部と、
前記酸化部を制御し、前記測定部による前記被処理水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、前記被処理水内の前記被酸化性物質の酸化進度を判定し、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止を決定する制御部と、を備えた、
酸化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の酸化装置と、
原水内の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、
前記ろ過水を前記被処理水として前記酸化部に移送する第１移送部と、
前記酸化用物質の供給が停止と決定された前記被処理水に対してオゾンガスを供給してオゾン水を生成するオゾン水生成部と、
前記オゾン水を、前記ろ過部に移送する第２移送部とを備えた、
水処理装置。
【請求項３】
前記第１移送部は、前記ろ過水を外気中に曝露する第１外気接触装置を備えた、
請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
被処理水に酸化性物質を含んだ酸化用物質を接触させて、前記被処理水が含有する被酸化性物質を酸化させる水処理方法であって、
前記被処理水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、前記被処理水内の前記被酸化性物質の酸化進度を判定し、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止を決定する、
水処理方法。
【請求項５】
前記第１変化量として、前記測定値の傾きを用いる、
請求項４に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記第１変化量として、前記測定値の比を用いる、
請求項４に記載の水処理方法。
【請求項７】
第１時点にて測定した前記測定値を第１測定値とし、前記第１時点よりも後の第２時点にて測定した前記測定値を第２測定値とし、
前記第２時点よりも後の第３時点にて測定した前記測定値を第３測定値とし、前記第３時点よりも後の第４時点にて測定した前記測定値を第４測定値とし、
前記第１測定値と前記第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、前記第３測定値と前記第４測定値とを結ぶ線あるいは前記第２測定値と前記第３測定値とを結ぶ線の第２傾きと、の関係を用いる、
請求項５に記載の水処理方法。
【請求項８】
前記測定値は、前記被処理水の溶存酸素濃度値および標準酸化還元電位値の少なくとも一方であり、前記被処理水へ前記酸化用物質を連続的に供給させる構成において、
前記第２傾きの絶対値が前記第１傾きの絶対値よりも大きくなる、あるいは、前記第２傾きの絶対値を前記第１傾きの絶対値により除算した値が所定の第１値以上となると、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の停止を決定する、
請求項７に記載の水処理方法。
【請求項９】
前記測定値は、前記被処理水のｐＨ値であり、前記被処理水へ前記酸化用物質を連続的に供給させる構成において、
前記第２傾きの絶対値が、前記第１傾きの絶対値よりも下となる、あるいは、前記第２傾きの絶対値を前記第１傾きの絶対値により除算した値が所定の第２値以下となると、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の停止を決定する、
請求項７に記載の水処理方法。
【請求項１０】
前記被処理水へ前記酸化用物質を所定の休止期間を設けて間欠的に供給させ、
前記第１変化量として前記休止期間における前記測定値の比を用いる構成において、
第１時点にて測定した前記測定値を第１測定値とし、前記第１時点よりも後の第２時点にて測定した前記測定値を第２測定値とし、
前記第２測定値を前記第１測定値により除算した前記測定値の比が所定の第３値以上となると、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の停止を決定する、
請求項６に記載の水処理方法。
【請求項１１】
前記測定値は、前記被処理水の、溶存酸素濃度値、標準酸化還元電位値、ｐＨ値、の少なくともいずれか一つである、
請求項４から請求項７、請求項１０のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１２】
前記被処理水への前記酸化用物質の供給は、前記酸化用物質としての、前記酸化性物質を含んだ気体を前記被処理水内に噴出して行う、
請求項４から請求項１１のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１３】
前記被処理水への前記酸化用物質の供給は、前記酸化用物質としての外気中に前記被処理水が曝露されるように前記被処理水を移送させて行う、
請求項４から請求項１１のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１４】
前記酸化用物質の供給が停止と決定された前記被処理水に対して、前記被処理水内の炭酸根の除去を行う、
請求項４から請求項１３のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１５】
前記炭酸根の除去が行われた前記被処理水の水質測定によって得られた中間処理測定値の時間的な変化により得られる第２変化量に基づいて、前記被処理水内の前記炭酸根の除去進度を判定し、前記被処理水の前記炭酸根の除去の継続あるいは停止を決定する、
請求項１４に記載の水処理方法。
【請求項１６】
前記中間処理測定値は、前記被処理水のｐＨ値であり、
前記第２変化量として、前記中間処理測定値の比を用いる、
請求項１５に記載の水処理方法。
【請求項１７】
前記被処理水内の前記炭酸根の除去は、脱炭酸ガスの前記被処理水内への噴出、前記被処理水の加温、前記被処理水への超音波振動の付与、の少なくとも一つを用いて行う、
請求項１４から請求項１６のいずれか１項に記載の水処理方法。
【請求項１８】
前記被処理水内の前記炭酸根の除去は、前記被処理水が所定のｐＨ値になるように酸性薬品からなるｐＨ調整剤を前記被処理水に添加して行う、
請求項１４に記載の水処理方法。
【請求項１９】
請求項４から請求項１８のいずれか１項に記載の水処理方法において前記酸化用物質の供給が停止と決定された前記被処理水に対して、オゾンガスを供給してオゾン水を生成する、
オゾン水生成方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のオゾン水生成方法により生成された前記オゾン水を用いて被洗浄部を洗浄する洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、被処理水中の被酸化性物質の処理を行う酸化装置、当該酸化装置を備えた水処理装置、当該酸化装置による水処理方法、当該水処理方法により処理された被処理水をもとに生成するオゾン水のオゾン水生成方法、および、当該オゾン水を用いた洗浄方法、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浄水処理や排水処理等において、オゾンを用いた水処理技術が広く適用されている。この水処理技術は、例えば、処理対象の廃水に直接オゾンガスを供給することで廃水に含まれる有機物等の不純物を分解する場合、または、廃水中の不純物をろ過膜でろ過して清浄な水を得る膜分離技術において、不純物が付着したろ過膜の洗浄剤としてのオゾン水を生成する場合にも用いられる（例えば、特許文献１参照）。
上記いずれの場合にも、水に溶存させたオゾン（溶存オゾン）を、廃水中の有機物、または、ろ過膜に付着した有機物の分解に用いる点で共通しており、溶存オゾンを安定して水中に存在させることが重要である。【０００３】
しかしながらオゾンは、除去対象である有機物以外の物質とも反応し、消費される場合がある。特にオゾンは、鉄、マンガン、亜硝酸、等の被酸化性無機物質と反応しやすく、これらの存在は溶存オゾン濃度を安定的に確保する目的においては阻害物質となる。そのため、水中の被酸化性無機物質とオゾンとが反応してオゾンが消費されることを防ぐために、水にオゾンを供給するのに先駆けて空気を吹き込み、水を空気曝気して被酸化性物質を酸化させて除去する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０５８７６号公報  （段落［０００８］〜［００１２］、図４）（段落［００６７］）
【特許文献２】特開平１１−２５３９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の水処理技術では、地下水などの水質が比較的安定していて被酸化性物質の濃度変動が小さい水の場合には、冗長に空気を供給しても、ある程度の被酸化性物質除去効果が得られる。しかしながら、下水や工業排水のように水質が不安定で被酸化性物質の濃度変動が大きい水の場合には、空気供給に過不足が生じる場合がある。【０００６】
空気が不足した場合、水中に残存した被酸化性物質によって供給したオゾンが消費されるため溶存オゾン濃度を高くできない。この場合、廃水中に有機物が残存したり、あるいは、生成したオゾン水の洗浄効果が低減したりするという問題点がある。
また必要以上に水に空気を供給した場合では、炭酸根が水中に過分に溶存するという問題点がある。特に、オゾン水を用いてろ過膜を洗浄する場合において、洗浄効果を高くするためには、オゾンの自己分解によって生成し、オゾンよりも有機物との反応指向性が弱いヒドロキシルラジカル（ＯＨラジカル）を高濃度にオゾン水中に含有させることが必要である。炭酸根はラジカルスカベンジャーとして働くことが知られており、過分な空気供給はオゾン水によるろ過膜洗浄効果を低減させうる。
以上のことから、水に対して過分な空気供給を行うことなく、十分に水中から被酸化性物質を除去可能な技術が求められている。【０００７】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、被処理水に対して酸化性物質を含んだ酸化用物質を過不足なく供給できる酸化装置、および当該酸化装置を備えた水処理装置の提供と、当該酸化装置による水処理方法の提供と、当該水処理方法により処理された被処理水をもとに生成される洗浄効果の高いオゾン水のオゾン水生成方法の提供と、このオゾン水を用いた洗浄方法の提供と、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に開示される酸化装置は、
被処理水に酸化性物質を含んだ酸化用物質を接触させて、前記被処理水が含有する被酸化性物質を酸化させる酸化装置であって、
前記被処理水に前記酸化用物質を接触させる酸化部と、
前記被処理水の水質測定を行う測定部と、
前記酸化部を制御し、前記測定部による前記被処理水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、前記被処理水内の前記被酸化性物質の酸化進度を判定し、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止を決定する制御部と、を備えた、
ものである。【０００９】
本願に開示される水処理装置は、
上記のように構成された酸化装置と、
原水内の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、
前記ろ過水を前記被処理水として前記酸化部に移送する第１移送部と、
前記酸化用物質の供給が停止と決定された前記被処理水に対してオゾンガスを供給してオゾン水を生成するオゾン水生成部と、
前記オゾン水を、前記ろ過部に移送する第２移送部とを備えた、
ものである。【００１０】
また、本願に開示される水処理方法は、
被処理水に酸化性物質を含んだ酸化用物質を接触させて、前記被処理水が含有する被酸化性物質を酸化させる水処理方法であって、
前記被処理水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、前記被処理水内の前記被酸化性物質の酸化進度を判定し、前記被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止を決定する、
ものである。【００１１】
また、本願に開示されるオゾン水生成方法は、
上記のように構成された水処理方法において前記酸化用物質の供給が停止と決定された前記被処理水に対して、オゾンガスを供給してオゾン水を生成する、
ものである。【００１２】
また、本願に開示される洗浄方法は、
上記のように構成されたオゾン水生成方法により生成された前記オゾン水を用いて被洗浄部を洗浄する、
ものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願に開示される酸化装置および水処理方法によれば、被処理水に対して酸化性物質を含んだ酸化用物質を過不足なく供給できるため、炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去された被処理水を得ることができる。
また、本願に開示される水処理装置は、上記のように構成された酸化装置と、この酸化装置により処理された被処理水をもとにオゾン水を生成するオゾン水生成部とを備えるものなので、洗浄効果の高いオゾン水を用いてろ過部を洗浄できる。
また、本願に開示されるオゾン水生成方法は、炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去された被処理水をもとにオゾン水を生成するため、洗浄効果の高いオゾン水を得ることができる。
また、本願に開示される洗浄方法は、洗浄効果の高いオゾン水を用いて被洗浄部を洗浄するものなので、被洗浄部における汚れの除去効果を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１による酸化装置と、水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１による酸化装置の、被処理水の処理方法を示すフロー図である。
【図３】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図４】実施の形態１による酸化装置の、被処理水に対する処理方法を示すフロー図である。
【図５】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図６】実施の形態１による酸化装置の、被処理水に対する処理方法を示すフロー図である。
【図７】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図８】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図９】実施の形態２による水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２による外気接触装置の概略構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３による酸化装置と、水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３による酸化装置の、被処理水に対する処理方法を示すフロー図である。
【図１３】実施の形態３による酸化装置の被処理水の処理方法を示すフロー図である。
【図１４】実施の形態４による水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４による水処理装置の被処理水の処理方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下、本実施の形態１による酸化装置、水処理装置、水処理方法、オゾン水生成方法、洗浄方法について図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による酸化装置５０を有する水処理装置１００の概略構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態の水処理装置１００は、ろ過対象の原水Ｘ中の有機物等をろ過してろ過水を生成するろ過部１と、このろ過部１により得られたろ過水Ｙを被処理水として後段の酸化装置５０に移送する第１移送部１０と、ろ過水Ｙが含有する鉄、マンガン、亜硝酸等の被酸化性物質を酸化させる酸化装置５０と、ろ過水Ｙに対してオゾンガスを供給してオゾン水Ｏを生成するオゾン水生成部６０と、生成されたオゾン水Ｏをろ過部１に移送する第２移送部２０とを備える。
【００１７】
ろ過部１は、原水Ｘをろ過するろ過膜２と、このろ過膜２を収容するろ過水槽３と、ろ過水層３に原水Ｘを供給する原水配管４とを備える。ろ過水槽３には原水Ｘが充填されており、ろ過膜２は原水Ｘに浸漬されている。ここで原水Ｘについて特に限定はなく、例えば河川、湖沼、海洋などから採水した自然水であっても良いし、または下水、産業排水などの廃水であってもよい。
【００１８】
第１移送部１０は、ろ過膜２に接続されるろ過配管１５と、このろ過配管１５上に設置される切替弁１１Ａ、１１Ｂと、ろ過ポンプ１２とを備える。切替弁１１Ａには、このろ過配管１５のほか、洗浄用水配管２２が接続される。また切替弁１１Ｂには、このろ過配管１５のほか、洗浄用水配管１６が接続される。洗浄用水配管１６は、さらに酸化装置５０に接続される。なお、切替弁１１Ａ、切替弁１１Ｂの操作によりろ過水Ｙの流路は変更可能であり、これについては後述する。
第１移送部１０のろ過ポンプ１２を稼働することによりにより、ろ過部１からろ過水Ｙが吸い出される。吸い出された被処理水としてのろ過水Ｙは、切替弁１１Ａ、切替弁１１Ｂを介して、酸化装置５０に移送される。
【００１９】
酸化装置５０は、酸素などの酸化性物質を含んだ酸化用物質としての前処理ガスＰをろ過水Ｙに接触させる酸化部５４と、この酸化部５４を制御する制御部５５と、ろ過水Ｙの水質測定を行う測定部としての水質測定装置５６とを備える。
水質測定装置５６としては、例えば、ｐＨ計、ＤＯ（溶存酸素濃度）計、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）計をいずれかひとつ、または組み合わせて使用する。
【００２０】
酸化部５４は、第１移送部１０により移送されたろ過水Ｙが貯留される処理水槽５１と、前処理ガスＰを送気する前処理ガス供給装置５２と、前処理ガス供給装置５２から送気される前処理ガスＰを、処理水槽５１に貯留されたろ過水Ｙ内に噴出する前処理ガス供給配管５３とを備える。制御部５５は、水質測定装置５６によって得られた水質測定結果を受信し、この結果に基づいて後述する演算を行い、前処理ガスＰの出力制御を行う。
【００２１】
なお、制御部５５としてはＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、Ｃ言語コントローラ、汎用パソコンなど、水質測定装置５６からの信号を受信し、これをもとに後述する予め指定した演算を行うことが可能な装置であれば如何様でも良い。また、例えば、制御部としての運転管理者が、後述する予め指定した演算に沿って運転を行ってもよい。
【００２２】
オゾン水生成部６０は、オゾンガスを生成するオゾン生成器６１と、生成したオゾンガスを、処理水槽５１に貯留されるろ過水Ｙ内に供給するオゾンガス供給配管６２とを備える。オゾンガスがろ過水Ｙ内に供給されると、ろ過水Ｙ内にオゾンが溶存する。以降、オゾンが溶存したろ過水Ｙを、オゾン水Ｏと称す。
【００２３】
第２移送部２０は、移送ポンプ２１と、オゾン水Ｏを処理水槽５１の下部から移送ポンプ２１を通じて吸い出されるように設置された洗浄用水配管２２とを備える。この洗浄用水配管２２は切替弁１１Ａに接続されており、切替弁１１Ａを操作して流路を変更することにより、オゾン水Ｏをろ過配管１５を介してろ過部１へ移送可能な構成となっている。
【００２４】
次に、上記のように構成された本実施の形態１による酸化装置５０を有する水処理装置１００の一連の動作について説明する。
水処理装置１００が行う一連の動作工程には、膜ろ過工程、前処理工程、オゾン水生成工程、洗浄工程がある。水処理装置１００は、これら各工程を行うことで、廃水等をろ過膜でろ過し、ろ過水の一部に対して鉄等の被酸化性無機物質の除去を行い、これら被酸化性無機物質を除去を行ったろ過水をもとにオゾン水を生成し、生成したオゾン水によりろ過膜の洗浄を行うものである。
【００２５】
先ず、膜ろ過工程について説明する。
膜ろ過工程では、ろ過部１において、原水Ｘのろ過水槽３への受入、ろ過膜２による原水Ｘのろ過を行い、第１移送部１０によりこのろ過水の移送を行う。
【００２６】
原水配管４から供給された廃水などの原水Ｘは、一旦ろ過水槽３内に貯留され、ろ過ポンプ１２の稼動によりろ過膜２の一次側から二次側に通流されてろ過される。このろ過によって得られたろ過水Ｙは、第１移送部１０により過水配管１５を通して後段の図示しない処理施設に排出されるか、あるいは、酸化装置５０内の処理水槽５１の水位が所定位置に無い場合には、切替弁１１Ｂの操作により処理水槽５１に移送される。
なお、ろ過部１において微生物主体の活性汚泥を用いた処理を行う場合（膜分離バイオリアクタ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）として運用する場合）には、ろ過水槽３内に活性汚泥を貯留しておいて、ここに原水Ｘを導入しても良い。また、ろ過は連続であっても断続的に行っても良い。また、ろ過の合間にろ過膜２の二次側から一次側にむけてろ過水Ｙを洗浄水して通流する逆洗を行っても、本発明の効果を得る妨げにはならない。
【００２７】
次に、前処理工程について説明する。
前処理工程では、酸化装置５０において、前処理ガス供給ステップと、水質確認ステップとを、同時または交互に実施することで、ろ過水Ｙ中に含まれる被酸化性無機物質の酸化進度に応じて前処理ガスＰの供給を行い、ろ過水Ｙ中の被酸化性無機物質の除去を行う。これにより、後述するオゾン水生成工程においてオゾン水生成の妨げとなる、被酸化性物質を前処理ガスＰによって除去できる。
【００２８】
この前処理工程において行われる前処理ガス供給ステップでは、前処理ガス供給装置５２から前処理ガス供給配管５３を通じて、前処理ガスＰを処理水槽５１内に貯留したろ過水Ｙに供給する。これにより、前処理ガスＰに含まれる酸化性物質と、ろ過水Ｙ内の被酸化性物質とを反応させて、被酸化性物質を酸化させる。
前処理ガスＰとしては、例えば空気、酸素ガス、または窒素と酸素の混合ガスなど、酸化性物質を含んだ気体が使用できる。よって、前処理ガス供給装置５２としては、例えば送風機（ブロア）、酸素ガスを充填したボンベ、酸素と窒素の混合ガスを充填したガスボンベ、酸素ガス発生装置、等が使用できる。
【００２９】
また、この前処理工程において行われる水質確認ステップでは、制御部５５は、水質測定装置５６の水質測定により得られたろ過水Ｙの水質測定結果に基づいて、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定し、この判定結果に基づいてろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の継続あるいは停止を決定する。
すなわち制御部５５は、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が全て完了したと判定した場合、前処理ガス供給装置５２からの前処理ガスＰの供給の停止を決定し、前処理工程を終了する。制御部５５が、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了していないと判定した場合は、前処理ガス供給装置５２からの前処理ガスＰの供給の継続を決定する。制御部５５のこの決定を行う処理の詳細については後述する。
【００３０】
次に、オゾン水生成工程について説明する。
オゾン水生成工程では、前処理工程完了後に、オゾン水Ｏの生成を行う。すなわち、オゾン生成器６１にてオゾンガスの生成を開始し、生成したオゾンガスをオゾンガス供給配管６２を通じて処理水槽５１のろ過水Ｙ内に供給する。所定時間オゾンガスをろ過水Ｙ中に供給し、ろ過水Ｙ中のオゾン濃度が目標濃度となったところで、オゾンガスの供給を停止し、オゾン水生成工程を完了する。
なお、オゾンガスの供給方法は、例えば処理水槽５１の下部からセラミック、フッ素樹脂、またはステンレス等からなる散気装置を用いて供給しても良いし、またはエジェクタなどでろ過水Ｙとオゾンガスとを混合するようにして供給しても良い。
【００３１】
次に、洗浄工程について説明する。
洗浄工程では、膜ろ過工程においてろ過膜２のろ過性能低下が認められた場合、膜ろ過工程を停止し、オゾン水Ｏによるろ過膜２の洗浄を開始する。すなわち、処理水槽５１内のオゾン水Ｏが、洗浄用水配管２２から過水配管１５へ流れるように切替弁１１Ａを操作して流路を切り替える。そして、移送ポンプ２１を稼動して処理水槽５１内のオゾン水Ｏをろ過膜２へ移送し、ろ過膜２の二次側から一次側に向けて通流させる。このようにろ過膜２の二次側から一次側に向けてオゾン水Ｏを通流させる逆洗をすることで、ろ過膜の目詰まりを解消すると共に、ろ過膜に付着した有機物をオゾンにより分解して除去する。
洗浄工程完了後は、膜ろ過工程を再開する。
以上、ろ過装置１００が行う一連の動作である、膜ろ過工程、前処理工程、オゾン水生成工程、洗浄工程について説明した。
【００３２】
次に、前述の前処理工程において、制御部５５が、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時または交互に実施し、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度に応じて前処理ガスＰの供給を行う理由と、その処理の詳細について説明する。
【００３３】
ろ過水Ｙの水質、すなわちろ過水Ｙ中に含まれる被酸化性物質の濃度は常に一定ではなく、主としてろ過水Ｙの水質に応じて大きく変動する。このため、ろ過水Ｙに対する前処理ガスＰの供給量を固定しては被酸化性物質の除去が十分でないか、あるいは過剰に前処理ガスＰの供給を行うことになり、非効率となる。すなわちろ過水Ｙの被酸化性物質の酸化完了点を都度見極めた必要十分な前処理ガスＰの供給により、オゾン水Ｏの生成におけるオゾンの無効消費を避け、効率的なオゾン水Ｏの生成が可能になるとともに、オゾン水Ｏの洗浄能力を安定して高く保つことができる。
鋭意検討した結果、ろ過水Ｙ内の被酸化性物質の酸化完了点を、ろ過水Ｙの水質測定によって確認可能であることが明らかとなった。すなわち前処理工程において、以下に説明するように、「前処理ガス供給ステップ」と「水質確認ステップ」とを同時に、または交互に実施することで、ろ過水Ｙ中に含まれる被酸化性物質を前処理ガスＰによって過不足無く酸化することが可能になる。
【００３４】
水質確認ステップでは、前述したように、制御部５５はろ過水Ｙの水質測定結果に基づいて、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定する。すなわち、制御部５５は、水質測定値の時間的な変化により得られる、所定時間内における第１変化量としての水質変化量を算出し、該水質変化量に基づいて被酸化性物質の酸化進度を判定する。
前述のように、水質測定装置５６としては、ｐＨ計、ＤＯ（溶存酸素濃度）計、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）計をいずれかひとつ、または組み合わせて使用する。そして、制御部５５は、これらｐＨ値、ＤＯ（溶存酸素濃度）値、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）値の時間的な変化により得られる水質変化量に基づいて前述の判定を行う。
【００３５】
以下、水質測定装置５６としてＤＯ計あるいはＯＲＰ計を設け、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時に行う場合、すなわち、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に常時供給している際において、ろ過水Ｙの水質確認を行う場合の、制御部５５の前処理工程について説明する。
図２は、実施の形態１による制御部５５が、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したＤＯ値およびＯＲＰ値の少なくとも一方に基づいて、前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図３は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰを供給している最中にろ過水Ｙを測定して得たＤＯ値あるいはＯＲＰ値の時間的な変化を示す図である。
【００３６】
制御部５５は、前処理工程を開始すると（ステップＳ１）、先ず、前処理ガス供給ステップを開始してろ過水Ｙ内への前処理ガスＰの供給を行う（ステップＳ２）。
次に、制御部５５は、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定する水質確認ステップを開始する（ステップＳ３）。
【００３７】
この水質確認ステップ（ステップＳ３）において、制御部５５は、水質測定装置５６によりろ過水ＹのＤＯ値あるいはＯＲＰ値の少なくとも一方の水質測定を行い、測定値を記録する（ステップＳ３ａ）。
次に、制御部５５は、時間Ｌ１後に再度水質測定を行い、再度測定値を記録する（ステップＳ３ｂ）。
次に、制御部５５は、ステップＳ３ａとステップＳ３ｂで得られた測定値をそれぞれ第１測定値α、第２測定値βとして、下式（１）に従って測定値の時間的な変化により得られる第１変化量、即ち、測定値αと測定値βとを結ぶ線の傾きの絶対値ΔＰを演算し、記録する（ステップＳ３ｃ）。
ΔＰ＝｜α−β｜／Ｔ・・・式（１）
【００３８】
次に、制御部５５は、記録されたΔＰが２つ未満の時は（ステップＳ３ｄ、Ｎｏ）、ステップ３ａに戻り、新たに第１測定値α、第２測定値βを取得し、その傾きΔＰの絶対値を演算し記録する。こうして、記録されたΔＰが２つ以上となると、制御部５５は、前回取得した傾きの絶対値ΔＰを第１傾きＰｔ１とし、新たに取得した傾きの絶対値ΔＰを第２傾きＰｔ２として、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２との大小を比較する。
制御部５５は、この比較の結果、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１よりも大きくなった場合に（ステップＳ３ｄ、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップＳ３を完了させた後に、前処理ガス供給ステップを完了して前処理ガスＰの供給を停止し（ステップＳ４）、前処理工程を終了する（ステップＳ５）。
なお、制御部５５は、この比較の結果、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１以下であった場合には（ステップＳ３ｄ、Ｎｏ）、ステップＳ３ａに戻り水質確認ステップを継続する。
なお上記時間Ｌ１としては、１０〜６００秒が好適である。
【００３９】
以下、図２に示した水質確認ステップＳ３における処理により、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度の判定が可能な理由について説明する。
図３に示すように、ろ過水Ｙに対して酸素を含んだ前処理ガスＰを供給し続け、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質を酸化させ続けた場合、前処理ガスＰを供給し続けたとしても、前処理ガスＰに含まれる酸化性物質が被酸化性物質によって消費されるため、ろ過水Ｙ中のＤＯ値、ＯＲＰ値の急激な上昇は妨げられる。図３のｔ０〜ｔ９にて示す期間は、被酸化性物質がろ過水Ｙ中に残存している期間であり、前処理ガスＰの供給中においてもＤＯ値あるいはＯＲＰ値は緩やかに概ね一定の傾きを有して上昇していることが判る。
【００４０】
一方、被酸化性物質の酸化が完了すると、ＤＯ値、ＯＲＰ値の上昇速度が大きくなる。図３のｔ９〜ｔ１０にて示す期間は、被酸化性物質の酸化が完了している期間であり、前処理ガスＰの供給に応じてＤＯ値あるいはＯＲＰ値が急激に上昇していることが判る。
ゆえに、上記のように水質測定値の時間的な変化により得られるＤＯ値、ＯＲＰ値の変化量を算出し、これを連続的に比較して、測定値の上昇速度の増大を検知することで被酸化性物質の酸化進度を判定し、酸化完了点を見出すことが可能となる。
【００４１】
このように、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、測定値の傾きが変化する特性が得られる場合は、測定値の第１変化量として、測定値の傾きを用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見い出せる。
本実施の形態では、図３における第１時点ｔ７、第２時点ｔ８においてそれぞれ測定された第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第１傾きΔＰｔ１と、第１時点ｔ９、第２時点ｔ１０においてそれぞれ測定された第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第２傾きΔＰｔ２との大小関係の比較を行った際において、被酸化性物質の酸化が完了したと判定され、前処理ガスＰの供給が停止される。
【００４２】
なお、上記水質確認ステップＳ３（Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ３ｃ、Ｓ３ｄ）では、制御部５５は、少なくとも４つの時点（例えば、ｔ７、ｔ８、ｔ９、ｔ１０）において得られた４つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２とを求める例を示した。しかしながらこれに限定するものではなく、制御部５５は、少なくとも３つの時点（例えば、ｔ８、ｔ９、ｔ１０）において得られた３つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２を求めるものでもよい。この場合、第１時点ｔ８での第１測定値と第２時点ｔ９での第２測定値とを結ぶ線の傾きを第１傾きＰｔ１とし、第２時点ｔ９での第２測定値と第３時点ｔ１０での第３測定値とを結ぶ線の傾きを第２傾きＰｔ２として、上記判定を行う。
【００４３】
なお、上記水質確認ステップＳ３では、酸化進度の判定ステップＳ３ｄにおいて、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１よりも大きくなる（第１傾きＰｔ１＜第２傾きＰｔ２）かどうかを判定した。しかしながらこの判定方法に限定するものではなく、例えば、第２傾きＰｔ２を第１傾きＰｔ１で除算した値が所定の第１値Ｒ１以上（（第２傾きＰｔ２／第１傾きＰｔ１）≧Ｒ１）であるかどうかを判定するものでもよい。この場合、第１値Ｒ１に対して、例えば１より上の所定の値を設定することで判定にマージンを持たせることができ、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止して前処理工程の動作を安定化できる。
【００４４】
以上、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したＤＯ値およびＯＲＰ値の少なくとも一方に基づいて、前処理工程を行う場合の処理を説明した。
以下、水質測定装置５６としてｐＨ計を設け、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したｐＨ値に基づいて、前処理工程を行う場合の処理を説明する。
【００４５】
図４は、実施の形態１による制御部５５が、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したｐＨ値に基づいて前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図５は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰを供給している最中にろ過水Ｙを測定して得たｐＨ値の時間的な変化を示す図である。
図４に示すようにｐＨ値を測定する場合では、水質確認ステップ（ステップＳ３１）における酸化進度の判定ステップ（ステップＳ３ｄ１）のみが異なる。その他のステップは図２と同様であり、説明を省略する。
【００４６】
水質測定装置としてｐＨ計を用いる場合では、図４の酸化進度の判定ステップＳ３ｄ１に示すように、傾きΔＰ比較の結果、新たに取得した傾きの絶対値である第２傾きＰｔ２が、前回取得した傾きの絶対値である第１傾きＰｔ１よりも小さくなった場合に（ステップＳ３ｄ１、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップを完了させた後に、前処理ガス供給ステップを完了して前処理ガスＰの供給を停止し（ステップＳ４）、前処理工程を終了する（ステップＳ５）。
【００４７】
以下、図４に示した水質確認ステップにおける処理により、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度の判定が可能な理由について説明する。
図５に示すように、ろ過水Ｙに対して酸素を含んだ前処理ガスＰを供給し続けた場合、ろ過水Ｙ中に第一鉄イオンなどの被酸化性物質が含まれる場合等において、これらが酸化され続けると水酸化鉄の形成により水酸化物イオンが消費され続け、ｐＨの低下が認められる。図５のｔ０〜ｔ７にて示す期間は、被酸化性物質がろ過水Ｙ中に残存している期間であり、ｐＨ値が概ね一定の傾きを有して低下していることが判る。
【００４８】
一方、被酸化性物質の酸化が完了すると、水酸化物の形成が停止するためｐＨ値の低下が緩やかになる。図５のｔ７〜ｔ８にて示す期間は、被酸化性物質の酸化が完了している期間であり、ｐＨ値の低下が緩やかになったことが判る。
ゆえに上記のように水質測定値の時間的な変化により得られるｐＨ値の変化量を算出し、これを連続的に比較して、ｐＨ値の低下速度の減少を検知することで被酸化性物質の酸化進度を判定し、酸化完了点を見出すことが可能となる。
【００４９】
このように、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、測定値の傾きが変化する特性が得られる場合は、測定値の変化量として、測定値の傾きを用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見い出せる。
本実施の形態では、図５における第１時点ｔ５、第２時点ｔ６においてそれぞれ測定された第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第１傾きΔＰｔ１と、第３時点ｔ７、第４時点ｔ８においてそれぞれ測定された第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第２傾きΔＰｔ２との大小関係の比較をした際において、被酸化性物質の酸化が完了したと判定され、前処理ガスＰの供給が停止される。
【００５０】
なお、上記水質確認ステップＳ３１（Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ３ｃ、Ｓ３ｄ１）では、制御部５５は、少なくとも４つの時点（例えば、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８）において得られた４つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２とを求める例を示した。しかしながらこれに限定するものではなく、制御部５５は、少なくとも３つの時点（例えば、ｔ６、ｔ７、ｔ８）において得られた３つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２を求めるものでもよい。この場合、第１時点ｔ６での第１測定値と第２時点ｔ７での第２測定値とを結ぶ線の傾きを第１傾きＰｔ１とし、第２時点ｔ７での第２測定値と第３時点ｔ８での第３測定値とを結ぶ線の傾きを第２傾きＰｔ２として、上記判定を行う。
【００５１】
なお、上記水質確認ステップＳ３１では、酸化進度の判定ステップＳ３ｄ１において、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１よりも小さくなる（第１傾きＰｔ１＞第２傾きＰｔ２）かどうかを判定した。しかしながらこの判定方法に限定するものではなく、例えば、第２傾きＰｔ２を第１傾きＰｔ１で除算した値が所定の第２値Ｒ２以下（（第２傾きＰｔ２／第１傾きＰｔ１）≦Ｒ２）であるかどうかを判定するものでもよい。この場合、第１値Ｒ１に対して、例えば１より下の所定の値を設定することで判定にマージンを持たせることができ、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止して前処理工程の動作を安定化できる。
【００５２】
以上、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時に実施する場合、すなわち、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に常時供給している最中において、ろ過水Ｙの水質測定を行う場合の制御部５５の前処理工程について説明した。
以下、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップを交互に実施する場合、すなわち所定の休止期間を設けて間欠的に前処理ガスＰをろ過水Ｙに対して供給し、前処理ガスＰの供給の合間の前記休止期間において、ろ過水Ｙの水質測定を行う場合について説明する。
【００５３】
前述した前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時に実施する際においては、ＤＯ値あるいはＯＲＰ値の少なくとも一方を測定する場合と、ｐＨ値を測定する場合とで、制御部５５は異なる判定方法を用いた。以下に説明する、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップを交互に実施する場合では、取得する測定値が、ＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐＨ値のいずれの場合でも、同様の判定方法を行う。
【００５４】
図６は、実施の形態１による制御部５５が、前処理ガスＰの供給の合間の休止期間において測定した、ＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐＨ値に基づいて前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図７は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰの供給の合間の休止期間においてろ過水Ｙを測定して得たＤＯ値あるいはＯＲＰ値の時間的な変化を示す図である。
図８は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰの供給の合間の休止期間においてろ過水Ｙを測定して得たｐＨ値の時間的な変化を示す図である。
【００５５】
制御部５５は、前処理工程を開始すると（ステップＳ１）、先ず、前処理ガス供給ステップを開始してろ過水Ｙ中への前処理ガスＰの供給を行う（ステップＳ２）。
次に制御部５５は、所定の供給時間Ｌ２が経過したところで前処理ガスＰの供給を中断し（ステップＳ２ａ）、この前処理ガス供給を中断している休止期間において、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定する水質確認ステップを開始する（ステップＳ３２）。なおＬ２は１０〜６００秒が好適である。
【００５６】
この水質確認ステップＳ３２において、制御部５５は、水質測定装置５６によりろ過水ＹのＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐＨ値の内の少なくとも一つの水質測定を行い、測定値を記録する（ステップＳ３ａ）。
次に、制御部５５は、さらにその時間Ｌ３後に再度水質測定を行い、測定値を記録する（ステップＳ３ｂ）。
次に、制御部５５は、ステップＳ３ａとステップＳ３ｂで得られた測定値をそれぞれ第１測定値α、第２測定値βとして、これら両者の比、すなわち第２測定値βを第１測定値α値により除算した値と、所定の第３値Ｒ３とを比較する（ステップＳ３ｄ２）。
なお、Ｌ３は１０〜６００秒、第３値Ｒ３は０．５〜１．２が好適である。
【００５７】
制御部５５は、この比較の結果、第２測定値βを第１測定値αで除算した測定値の比が、第３値Ｒ３以上となった場合に（ステップＳ３ｄ２、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップＳ３２を完了させた後に、前処理ガス供給ステップを完了して前処理ガスＰの供給を停止し（ステップＳ４）、前処理工程を終了する（ステップＳ５）。
一方、制御部５５は、この比較の結果、第２傾きβ／第１傾きαの値がＲ３未満であった場合には（ステップＳ３ｄ２）、ステップＳ２に戻り、前処理ガス供給ステップを再開して、前処理ガスＰの供給の休止期間において再度水質確認ステップＳ３２を実行する。
【００５８】
以下、図６に示した水質確認ステップＳ３２における処理により、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度の判定が可能な理由について説明する。
図７において、ＤＯ値あるいはＯＲＰ値が上昇している期間（例えば、ｔ０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、・・・）が、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に供給している期間である。また、ＤＯ値あるいはＯＲＰ値が下降している期間（例えば、ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、・・・）が、前処理ガスＰの供給を中断している休止期間である。
また、図８において、期間（ｔ０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、・・・）が、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に供給している期間である。また、期間（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、・・・）が、前処理ガスＰの供給を中断している休止期間である。
なお、図７において、前処理ガスＰを供給している間のＤＯ値、ＯＲＰ値の上昇速度は、図３に示したものよりも早いものを示しているが、測定値の上昇速度は前処理ガスＰの供給条件等により変動する。
【００５９】
図７に示すように、前処理ガスＰの供給を中断すると、休止期間において、前処理ガスＰから供給された酸素などのろ過水Ｙ中の酸化性物質が、被酸化性物質により消費されることでｐＨ値、ＤＯ値、ＯＲＰ値は徐々に低下する。ゆえに酸化性物質がろ過水中に残留し、酸化完了していない場合には前処理ガス供給停止直後に取得した第１測定値αに対して、所定時間Ｌ２経過後の第２測定値βの値が十分に低くなる。
一方で、被酸化性物質の酸化が十分に進行すると、第１測定値αに対する第２測定値βの下げ幅が小さくなるか、あるいは、第２測定値βが第１測定値α以上となることが、鋭意検討の結果見出された。
【００６０】
よって、前処理ガスＰの供給の休止期間において水質確認ステップを実施する毎に、第１測定値αと第２測定値βの比すなわち、第２測定値βを第１測定値αにより除算した測定値の比と、所定の第３値Ｒ３とを比較することで、被酸化性物質の酸化進度を判定し、酸化完了点を見出すことが可能である。
【００６１】
このように、前処理ガスＰの供給の休止期間において、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、測定値の比が変化する特性が得られる場合は、測定値の第１変化量として、測定値の比を用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見い出せる。
本実施の形態では、図７における第２時点ｔ１８において測定された第２測定値βを、第１時点ｔ１７において測定された第１測定値αにより除算した測定値の比と、第３値Ｒ３との大小関係の比較を行った際において、被酸化性物質の酸化が完了したと判定され、前処理ガスＰの供給が停止される。
【００６２】
なお、このように、前処理ガスＰの供給の休止期間においても、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、休止期間における測定値の傾きが変化する特性が得られる。よって、前処理ガスＰの供給の休止期間においても、測定値の第１変化量として、休止期間における測定値の傾きを用いた判定を行ってもよい。
この場合、例えば、図７における第１時点ｔ１５、第２時点ｔ１６においてそれぞれ測定された第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第１傾きΔＰｔ１と、第３時点ｔ１７、第４時点ｔ１８においてそれぞれ測定された第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第２傾きΔＰｔ２との大小関係の比較を行う。
【００６３】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置および水処理方法によると、制御部は、水質測定装置による被処理水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、被処理水内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、被処理水への前処理ガスの供給の継続あるいは停止を決定する。これにより、被処理水に含まれる被酸化性物質の酸化完了点を見出し、被酸化性物質の酸化進度に応じて、被処理水内に供給する前処理ガスの供給量を調節できる。そのため、被処理水の水質が安定しない場合においても、過不足無い前処理ガスの供給が可能になり、過分な前処理ガスの供給による炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去された被処理水を得ることができる。
【００６４】
また上記のように構成された水処理装置によると、原水中の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、ろ過水を処理水槽に移送する第１移送部と、前処理ガスの供給が停止と決定されたろ過水に対してオゾンガスを供給してオゾン水を生成するオゾン水生成部と、このオゾン水をろ過部に移送する第２移送部とを備える。こうして、炭酸根の溶存が低減されつつ被酸化性物質が十分に除去されたろ過水をもとに生成した、洗浄効果の高いオゾン水を用いて有機物をろ過するろ過膜を洗浄できる。これによりろ過膜の目詰まり等を効果的に防止して、安定した水処理装置の運転が可能になる。
また、ろ過水を用いてオゾン水を生成するため、水道水などを用いてオゾン水を生成する場合に比べて費用を低減できる。
【００６５】
また上記のように構成されたオゾン水生成方法によると、前処理ガスの供給が停止と決定された被処理水に対して、オゾンガスを供給してオゾン水を生成する。このように、炭酸根の溶存が低減されつつ被酸化性物質が十分に除去された被処理水をもとに、オゾン水を生成するため、被酸化性物質によるオゾンの無効消費を最小限にできると共に、洗浄効果の高いオゾン水を得ることができる。
【００６６】
また上記のように構成された洗浄方法によると、上記のように生成されたオゾン水を用いて、ろ過膜を洗浄できる。このように洗浄効果の高いオゾン水を用いてろ過膜を洗浄することで、ろ過膜において高い殺菌、防臭効果等が得られる。
なお、上記のように生成されたオゾン水を用いて洗浄する被洗浄部は、浄水処理、排水処理等に用いられるろ過膜に限定するものではない。例えば、被洗浄部は、食物、医療器具などでもよく、これらの被洗浄部に対しても同様に高い洗浄効果を得ることができる。
【００６７】
また、制御部は、ろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量として、測定値の傾きを用いる。
よって、測定対象が被酸化性物質の酸化の完了前と完了後とで、測定値の傾きが変化するような特性を有する場合において、測定値の第１変化量としてこのような測定値の傾きを用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００６８】
また、制御部は、第１変化量として、第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の第２傾きとの関係を用いる。このように時間的に変化する２つの傾きの関係を用いた判定を行うことで、更に精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
また、制御部は、第１変化量として、第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、第２測定値と第３測定値とを結ぶ線の第２傾きとの関係を用いてもよい。この場合、第４測定値の測定を不要として、迅速に被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００６９】
また、制御部は、ろ過水へ前処理ガスを連続的に供給させる構成において、ろ過水のＤＯ値あるいはＯＲＰ値を測定する場合では、第２傾きの絶対値が第１傾きの絶対値よりも大きくなると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定する。ろ過水中の被酸化性物質の酸化が完了すると上昇速度が大きくなるＤＯ値、ＯＲＰ値を測定対象に用いる場合においては、このように第２傾きが大きくなる時点を検知することで、精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
また、制御部は、第２傾きを第１傾きにより除算した値が所定の第１値以上となると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定してもよい。この場合、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止し、前処理工程の動作を安定化できる。
【００７０】
また、制御部は、前記被処理水へ前記第１物質を連続的に供給させる構成において、ろ過水のｐＨ値を測定する場合では、第２傾きが第１傾きよりも小さくなると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定する。ろ過水中の被酸化性物質の酸化が完了すると、測定値の低下速度が小さくなるｐＨ値を測定対象に用いる場合においては、このように第２傾きが小さくなる時点を検知することで、精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
また、制御部は、第２傾きを第１傾きにより除算した値が所定の第２値以下となると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定してもよい。この場合、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止し、前処理工程の動作を安定化できる。
【００７１】
また、制御部は、ろ過水へ前処理ガスを所定の休止期間を設けて間欠的に供給させる構成においては、ろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量として、休止期間直後と所定の時間後における２つの測定値の比を用いる。
よって、前処理ガスの休止期間において、測定対象が被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とでそれぞれ測定した２つの測定値の比が変化するような特性を有する場合において、測定値の第１変化量としてこのような２つの測定値の比を用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００７２】
また、制御部は、休止期間において、第２測定値を第１測定値により除算した測定値の比が、所定の第３値以上となると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定する。
ＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐｈ値を測定対象とした場合、ろ過水中の被酸化性物質の酸化が完了すると、休止期間において第２測定値を第１測定値により除算した測定値の比が小さくなるため、このような判定を行うことで、更に精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００７３】
また、制御部は、ろ過水への酸化性物質の供給は、酸化用物質として、酸化性物質を含んだ気体である前処理ガスをろ過水内に噴出して行う。こうして、酸化性物質を含んだ液体等を扱う構成に比較して、取り扱いが容易である。
【００７４】
なお、これまでの説明では、制御部５５は、測定値の第１変化量として、ｐＨ値、ＤＯ（溶存酸素濃度）値、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）値の時間的な変化量を用いたものを示したが、これに限定するものではない。ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで測定値が時間的に変化する特性が得られる場合は、測定値の第１変化量として、上記ｐＨ値、ＤＯ値、ＯＲＰ値以外の水質を測定するものでもよい。
【００７５】
また、酸化部５４は、処理水槽５１と、前処理ガス供給装置５２と、前処理ガス供給配管５３とを備えたものを示したがこの構成に限定されるものではなく、酸化部５４は、ろ過水Ｙに対して酸化用物質を供給して、ろ過水が含有する被酸化性物質を酸化させることができる構成を有していればよい。
また、これまでの説明では、オゾン水生成部６０は、オゾン生成器６１と、オゾンガス供給配管６２のみを備えたものを示したがこの構成に限定されるものではなく、例えばオゾン水Ｏの生成専用のオゾン水生成水槽を備えたものでもよい。
またオゾン水生成部６０は、酸化装置５０内に設けてもよい。
【００７６】
また制御部は、第１変化量として、測定値の傾きを用いる場合において、上記式（１）で示したような、測定値αと測定値βを結ぶ線の傾きの絶対値ΔＰを出すものに限定するものではない。制御部は、絶対値でない、測定値αと測定値βを結ぶ線の傾きを用いて、測定値の傾きの時間的な変化を検知し、酸化進度の判定を行うものでもよい。
【００７７】
また、ろ過水内に供給する酸化性物質を含んだ酸化用物質は、前処理ガスＰなどの気体に限定するものではなく、例えば、液体酸素などでもよい。
【００７８】
なお、これまでの説明では、酸化装置５０は、ろ過部１にてろ過されたろ過水Ｙに対して、被酸化性物質を除去する前処理工程を行ったが、これに限定するものではない。
例えば、酸化装置は、ろ過部１のろ過水槽３内に貯留された原水Ｘ中の被酸化性物質を除去するものでもよい。この場合、ろ過水槽３に、水質測定装置５６と前処理ガス供給装置５２とを設ければ良い。そして制御部５５は、水質測定装置５６により得られた被処理水としての原水Ｘの水質測定により得られる第１変化量に基づいて、原水Ｘ中内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、原水Ｘへの前処理ガスＰの供給の継続あるいは停止を決定する。この場合、オゾン水生成部６０は、ろ過水槽３内の原水Ｘに直接オゾンガスを供給すして原水Ｘに含まれる有機物等の不純物を分解する。
【００７９】
実施の形態２．
以下、本実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図９は、実施の形態２による水処理装置２００の概略構成を示す図である。
図１０は、実施の形態２による外気接触装置２７０の概略構成の一例を示す図である。
図９に示す水処理装置２００は、洗浄用水配管１６上に外気接触装置２７０を備えるほかは図１に示した水処理装置１００と同様である。
【００８０】
外気接触装置２７０は、洗浄用水配管１６を介してろ過水Ｙを処理水槽５１に移送する際に、ろ過水Ｙと外気とを接触させることによりろ過水Ｙ中の被酸化性物質の一部を酸化する。これにより、酸化装置５０における前処理工程実施時間の短縮および前処理ガスＰの使用量低減が可能になる。
図１０に示すように、外気接触装置２７０は、外気（大気）開放された水槽７１を用いる。また、外気接触装置２７０には、例えばエジェクタも使用可能であり、ろ過水Ｙが該エジェクタを流下する際に生じる負圧により外気を吸引してろ過水Ｙと外気とを混合することもできる。この場合、ろ過水Ｙが水槽を流下する際に外気と接触させることで被酸化性物質の酸化が可能である。
【００８１】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置および水処理方法によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、ろ過水内の炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去されたろ過水を得ることができる。
更に、酸化装置における前処理工程を補助する外気接触装置を備えるため、前処理工程実施時間の短縮が可能であると共に、前処理工程における前処理ガスの使用量低減を可能にできる。こうして、低コストで処理速度の速い酸化装置および水処理装置を提供できる。
【００８２】
実施の形態３．
以下、本実施の形態３を、上記実施の形態１、２と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１、２と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１１は、実施の形態３による酸化装置３５０を有する水処理装置３００の概略構成を示す図である。
図１２は、実施の形態３による制御部３５５が、循環工程を実施している最中に測定したＤＯ値およびＯＲＰ値の少なくとも一方に基づいて、前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図１３は、実施の形態３による制御部３５５が、循環工程を実施している最中に測定したｐＨ値に基づいて前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
【００８３】
図１１に示す酸化装置３５０は、実施の形態２の図９に示した酸化装置５０の酸化部５４から、前処理ガス供給装置５２および前処理ガス供給配管５３を除き、洗浄用水配管２２に切替弁３２３を設置し、外気接触装置２７０の前段において、洗浄用水配管１６と切替弁３２３とを循環配管３１７で接続した構成である。
本実施の形態の酸化装置３５０において、酸化性物質を含んだ酸化用物質をろ過水Ｙに接触させる酸化部３５４は、外気接触装置２７０と切替弁３２３と循環配管３１７と、移送ポンプ２１とを備える。また、制御部３５５は、水質測定装置５６によって得られた水質測定結果を受信し、この結果に基づいて後述する演算を行い、移送ポンプ２１の稼働制御を行う。
【００８４】
本酸化装置３５０の場合、前処理工程は図１２、図１３に示すフロー図のようにして実行することができる。図１２、図１３は、図２、図４に示した前処理ガス供給ステップＳ２が、循環ステップＳ３０２となる点が異なる。
これら図１２、図１３に示した循環ステップＳ３０２では、制御部３５５が、処理水槽５１内に貯留されたろ過水Ｙを移送ポンプ２１を稼働させて吸い出し、切替弁３２３、循環配管３１７を介して外気接触装置２７０の一次側に返送する。そして、ろ過水Ｙを外気接触装置２７０の２次側へ通過させて処理水槽５１へと循環させる。
【００８５】
循環ステップＳ３０２の実行中は、常に移送ポンプ２１が稼動し、繰り返しろ過水Ｙを循環させる。すなわち、本実施の形態では、前処理ガスＰの代わりに外気接触装置２７０から供給される外気をろ過水Ｙと繰り返し接触させ、酸化用物質としての外気中にろ過水Ｙが曝露されるようにろ過水Ｙを移送することで、ろ過水Ｙに含まれる被酸化性物質の酸化を行う。制御部３５５は、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定すると、外気接触装置２７０へのろ過水Ｙの循環の停止を決定し、ろ過水Ｙの外気接触装置２７０への移送を停止する（ステップＳ３０４）。一方、制御部３５５が、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了していないと判定すると、外気接触装置２７０へのろ過水Ｙの循環の継続を決定し、引き続きろ過水Ｙを外気接触装置２７０へ移送する。
【００８６】
水質確認ステップＳ３は、実施の形態１に記載の水質確認ステップＳ３と同様に実施することができる。水質測定装置５６としてＤＯ計、ＯＲＰ計を使用する場合は、図１２のフロー図で前処理工程を実施できる。一方水質測定装置５６として、ｐＨ計を使用する場合は図１３のフロー図を採用できる。また、実施の形態１と同様に、循環ステップと水質確認ステップとを交互に実施することも可能である。この場合、図６に示した前処理ガス供給ステップの開始／中断／終了を、循環ステップの開始／中断／終了と置き換えて実施すればよい。
【００８７】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置および水処理方法によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、制御部は、水質測定装置によるろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、ろ過水内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、ろ過水の外気接触装置への移送の継続あるいは停止を決定する。これにより、被酸化性物質の酸化進度に応じて、外気接触装置に循環させるろ過水の循環量を調節できる。こうして、ろ過水内の炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去されたろ過水を得ることができる。
【００８８】
更に、酸素性物質を含んだ酸化用物質をろ過水Ｙに接触させる酸化部として、外気接触装置を備え、ろ過水が外気中に曝露されるように移送ポンプを稼働して、外気接触装置にろ過水を循環させる。これにより、外気接触装置のような簡易な装置構成で、過不足のない酸化用物質のろ過水Ｙへの供給が可能となる。こうして、低コストな酸化装置および水処理装置を提供できる。
【００８９】
実施の形態４．
以下、本実施の形態４を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１４は、実施の形態４による水処理装置５００の概略構成を示す図である。
図１５は、実施の形態４による制御部５５５が、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去を行う処理方法を示すフロー図である。
本実施の形態では、制御部５５５は、前処理工程が終了した後であって、オゾン水生成工程を開始する前において、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去を行う脱炭酸工程を行う。制御部５５５の処理において、この脱炭酸根工程を行う以外は、実施の形態１に示した処理と同様である。
【００９０】
図１４に示すように、水処理装置５００は、図１に示した水処理装置１００に対して、脱炭酸部５７０を付加したものである。
【００９１】
ここで、前処理工程が完了したろ過水Ｙに対して、炭酸根を除去する脱炭酸工程を実施する理由について説明する。
ろ過水に含まれる被酸化性物質の濃度が高い場合においては、この被酸化性物質の酸化に時間を要し、前処理工程の実施時間は比較的長くなり、また前処理ガスの供給量、あるいは、外気接触装置によって供給される外気の量も多くなる。このため、特に前処理ガスとして空気を用いた場合、外気接触装置による外気での酸化を行った場合には、該空気および該外気に含まれる炭酸ガスのろ過水への溶解量も多くなってしまう。
【００９２】
水中の炭酸根はラジカルスカベンジャーとして働き、オゾンの自己分解によって発生し高い有機物分解能を有するＯＨラジカルを消費する。よって、オゾン水の洗浄効果を高く保つ上で、高濃度の炭酸根は好ましくない可能性がある。
鋭意検討を行った結果、前処理工程完了後、所定の方法によりろ過水中の炭酸根を除去する「脱炭酸工程」を実行することにより、前処理工程の実施方法、実施時間によらずオゾン水の洗浄効果を高く維持できることを見出した。また炭酸根の除去において、炭酸根の除去操作を加えながら、特定の水質をモニタリングすることで炭酸根除去完了を明確に把握可能であることを見出した。
【００９３】
以下に脱炭酸工程の詳細について述べる。脱炭酸工程は図１５に示すフロー図に従って実行できる。
制御部５５５は、前処理工程完了後において、脱炭酸工程を開始すると（ステップＳ５１０）、脱炭酸処理を開始する（ステップＳ５１１）。
ここで、脱炭酸処理とは脱炭酸部５７０を稼動させ、ろ過水に対して炭酸根の除去を行う脱炭酸操作を加えることを指す。脱炭酸部５７０部としては、酸素ガス、窒素ガス、酸素と窒素の混合ガスなど、炭酸ガス含有体積割合が１００ｐｐｍ以下の脱炭酸ガスをろ過水Ｙに供給する「脱炭酸ガス供給装置」、ろ過水Ｙを加温可能な「加温装置」、ろ過水Ｙに対して超音波を発振可能な「超音波発振装置」、などから選ばれる１つまたは複数の装置からなる構成を用いることができる。よって、脱炭酸処理としては、例えば脱炭酸部５７０として脱炭酸ガス供給装置を用いる場合には、処理水槽５１内に貯留されたろ過水Ｙへの脱炭酸ガス供給配管５７２を通じた脱炭酸ガス供給であり、加温装置であれば加温開始であり、超音波発振装置であれば超音波発振開始である。
【００９４】
次に、制御部５５５は、脱炭酸処理が行われているろ過水Ｙ中の炭酸根の除去進度を判定する水質確認ステップを開始する（ステップＳ５１２）。
この水質確認ステップにおいて、制御部５５５は、水質測定装置５６によりろ過水Ｙの水質測定を行い、水質測定結果を中間処理測定値として記録する（ステップＳ５１２ａ）。測定する水質としてはｐＨが好適である。
次に、制御部５５５は、時間Ｌ４後に再度水質測定を行い、水質測定結果を再度中間処理測定値として記録する（ステップＳ５１２ｂ）。
【００９５】
次に、制御部５５５は、ステップＳ５１２ａとステップＳ５１２ｂで得られた中間処理測定値をそれぞれ第１中間処理測定値α、第２中間処理測定値βとして、中間処理測定値の時間的な変化により得られる第２変化量、即ち、第２中間処理測定値βを第１中間処理測定値αにより除算した値と、所定の第４値Ｒ４とを比較する（ステップＳ５１２ｃ）。
【００９６】
制御部５５５は、この比較の結果、第２中間処理測定値βを第１中間処理測定値αにより除算した値が第４値Ｒ４以下となった場合に（ステップＳ５１２ｃ、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの脱炭酸処理の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップを完了させた後に、脱炭酸処理を完了して脱炭酸処理を停止し（ステップＳ５１３）、脱炭酸工程を終了する（ステップＳ５１４）。
なお、制御部５５５は、この比較の結果、第２中間処理測定値βを第１中間処理測定値αにより除算した値が第４値Ｒ４よりも大きい場合には（ステップＳ５１２ｃ、Ｎｏ）、ステップＳ５１２ａに戻り水質確認ステップを継続する。
なお、第４値Ｒ４は１．０〜１．５が好適である。
【００９７】
脱炭酸工程が完了後、制御部５５５は、実施の形態１と同様に、オゾン水生成工程および洗浄工程を実施する。
【００９８】
以下、図１５に示した水質確認ステップＳ５１２における処理により、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去進度の判定が可能な理由について説明する。
図示は行わないが、脱炭酸ガス供給、加温、超音波によるろ過水の脱炭酸を行う場合には、液相中の炭酸根がガスとして気相に放出されるため、ろ過水のｐＨが上昇する。しかしながら、ろ過水から炭酸根が十分に放出されると、それぞれの水質の変化が緩やかになる。よって上記のようなｐＨ値のモニタリングにより、脱炭酸完了点を明確に確認することができる。
【００９９】
なお、上記では、脱炭酸部５７０として、「脱炭酸ガス供給装置」、「加温装置」、「超音波発振装置」を示したが、これに限定するものではない。
脱炭酸部５７０として、ろ過水Ｙが所望のｐＨ値になるように、ｐＨ調整剤としての酸性薬品をろ過Ｙに添加するｐＨ調整装置を用いても良い。
炭酸根はｐＨによって形態を変化させ、およそ酸性域では大部分が炭酸ガスとして気相に放散する。これを利用し、ろ過水Ｙに対して、塩酸、硫酸などの酸性薬品を添加してｐＨを酸性に調整することでろ過水中から炭酸根を除去できる。この場合では、必ずしも図１５の水質確認ステップＳ５１２に示した通りの水質確認ステップを行う必要はなく、制御部５５５は、水質測定装置５６により得られたｐＨ値が、所定の目標ｐＨ値となるように脱炭酸装置５７１（ｐＨ調整装置）を制御して、酸性薬品をろ過水Ｙに添加すればよい。
【０１００】
該目標ｐＨ値としては、４〜６．５が好適である。目標ｐＨ値が低すぎると炭酸根がすでに存在しないにも関わらず酸性薬品を加えることになり非効率であるほか、後の洗浄工程時においてオゾンの自己分解が著しく抑止され、これによりＯＨラジカルの生成が阻害され洗浄効果が低下する虞がある。また目標ｐＨ値が高くては、炭酸根を十分に炭酸ガス化することができず、脱炭酸の効果が得られない。
【０１０１】
なお、前処理工程が完了した後のろ過水Ｙに対しての、上記脱炭酸工程の実施要否は、例えばＭアルカリ度を測定するか、イオンクロマトグラフィで炭酸水素ナトリウムイオン濃度を直接測定するなどして炭酸根濃度を推定して都度要否を判断しても良い。あるいは、前処理工程における前処理ガス供給累積時間または循環ステップにおける累積実施時間が６０分を超えない範囲で、任意に定めた基準値を超えた場合に実施するとしても良い。
【０１０２】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置、水処理方法によると、制御部は、水質測定装置によるろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第２変化量に基づいて、ろ過水内の炭酸根の除去進度を判定し、ろ過水への炭酸根の除去の継続あるいは停止を決定する。これにより、ろ過水に含まれる炭酸根の除去完了点を見出し、除去進度に応じて、ろ過水内に対して行う脱炭酸操作の操作量を調節できる。そのため、前処理工程の実施時間、あるいは、酸化用物質の供給量に関わらず、炭酸根が十分に除去されたろ過水を得ることができる。
【０１０３】
また上記のように構成されたオゾン水生成方法によると、脱炭酸工程が停止と決定されたろ過水に対して、オゾンガスを供給してオゾン水を生成する。このように、炭酸根が除去されたろ過水をもとに、オゾン水を生成できるため、更に洗浄効果が高いオゾン水を得ることができる。
【０１０４】
また上記のように構成された洗浄方法によると、上記のように生成されたオゾン水を用いて、被洗浄部を洗浄できる。このように更に洗浄効果が高いオゾン水を用いて被洗浄部を洗浄することで、被洗浄部における汚れの除去効果を更に向上できる。
【０１０５】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１０６】
１  ろ過部、２  ろ過膜（被洗浄部）、１０  第１移送部、２０  第２移送部、５０，３５０  酸化装置、５４  酸化部、５５，３５５，５５５  制御部、５６  水質測定装置（測定部）、５７０  脱炭酸部、６０  オゾン水生成部、２７０  外気接触装置、１００，２００，３００，５００  水処理装置。
【図１】
2019239515.tif 000003
【図２】
2019239515.tif 000004
【図３】
2019239515.tif 000005
【図４】
2019239515.tif 000006
【図５】
2019239515.tif 000007
【図６】
2019239515.tif 000008
【図７】
2019239515.tif 000009
【図８】
2019239515.tif 000010
【図９】
2019239515.tif 000011
【図１０】
2019239515.tif 000012
【図１１】
2019239515.tif 000013
【図１２】
2019239515.tif 000014
【図１３】
2019239515.tif 000015
【図１４】
2019239515.tif 000016
【図１５】
2019239515.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月13日(2018.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を用いてオゾン水を生成するオゾン水生成装置において、
前記被処理水に酸化用物質を供給して接触させて接触被処理水を生成する酸化部と、
前記接触被処理水の水質測定を行う測定部と、
前記測定部による前記水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、生成された前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って制御被処理水を生成させる制御部と、
前記制御被処理水にオゾンを供給して前記オゾン水を生成するオゾン水生成部と、
を備えた、
オゾン水生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のオゾン水生成装置と、
原水内の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、
前記ろ過水を前記被処理水として前記酸化部に移送する第１移送部と、
前記オゾン水を、前記ろ過部に移送する第２移送部とを備えた、
水処理装置。
【請求項３】
前記第１移送部は、前記ろ過水を外気中に曝露する第１外気接触装置を備えた、
請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
被処理水を用いてオゾン水を生成するオゾン水生成方法において、
前記被処理水に酸化用物質を供給して接触させて接触被処理水を生成する酸化ステップと、
前記接触被処理水の水質測定を行う水質測定ステップと、
前記水質測定ステップによる前記水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、生成された前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って制御被処理水を生成する制御被処理水生成ステップと、
前記制御被処理水にオゾンを供給して前記オゾン水を生成するオゾン水生成ステップと、
を備えた、
オゾン水生成方法。
【請求項５】
前記第１変化量として、前記測定値の傾きを用いる、
請求項４に記載のオゾン水生成方法。
【請求項６】
前記第１変化量として、前記測定値の比を用いる、
請求項４に記載のオゾン水生成方法。
【請求項７】
第１時点にて測定した前記測定値を第１測定値とし、前記第１時点よりも後の第２時点にて測定した前記測定値を第２測定値とし、
前記第２時点よりも後の第３時点にて測定した前記測定値を第３測定値とし、前記第３時点よりも後の第４時点にて測定した前記測定値を第４測定値とし、
前記第１測定値と前記第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、前記第３測定値と前記第４測定値とを結ぶ線あるいは前記第２測定値と前記第３測定値とを結ぶ線の第２傾きと、の関係を用いる、
請求項５に記載のオゾン水生成方法。
【請求項８】
前記測定値は、前記接触被処理水の溶存酸素濃度値および標準酸化還元電位値の少なくとも一方であり、前記被処理水へ前記酸化用物質を連続的に供給させる構成において、
前記第２傾きの絶対値が前記第１傾きの絶対値よりも大きくなる、あるいは、前記第２傾きの絶対値を前記第１傾きの絶対値により除算した値が所定の第１値以上となると、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の停止の制御を行う、
請求項７に記載のオゾン水生成方法。
【請求項９】
前記測定値は、前記接触被処理水のｐＨ値であり、前記被処理水へ前記酸化用物質を連続的に供給させる構成において、
前記第２傾きの絶対値が、前記第１傾きの絶対値よりも下となる、あるいは、前記第２傾きの絶対値を前記第１傾きの絶対値により除算した値が所定の第２値以下となると、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の停止の制御を行う、
請求項７に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１０】
前記被処理水へ前記酸化用物質を所定の休止期間を設けて間欠的に供給させ、
前記第１変化量として前記休止期間における前記測定値の比を用いる構成において、
第１時点にて測定した前記測定値を第１測定値とし、前記第１時点よりも後の第２時点にて測定した前記測定値を第２測定値とし、
前記第２測定値を前記第１測定値により除算した前記測定値の比が所定の第３値以上となると、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の停止の制御を行う、
請求項６に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１１】
前記測定値は、前記接触被処理水の、溶存酸素濃度値、標準酸化還元電位値、ｐＨ値、の少なくともいずれか一つである、
請求項４から請求項７、請求項１０のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１２】
前記被処理水への前記酸化用物質の供給は、前記酸化用物質としての気体を前記被処理水内に噴出して行う、
請求項４から請求項１１のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１３】
前記被処理水への前記酸化用物質の供給は、前記酸化用物質としての外気中に前記被処理水が曝露されるように前記被処理水を移送させて行う、
請求項４から請求項１１のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１４】
前記制御被処理水内の炭酸根の除去を行う、
請求項４から請求項１３のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１５】
前記炭酸根の除去が行われた前記制御被処理水の水質測定によって得られた中間処理測定値の時間的な変化により得られる第２変化量に基づいて、前記制御被処理水内の前記炭酸根の除去進度を判定し、前記制御被処理水の前記炭酸根の除去の継続あるいは停止の制御を行う、
請求項１４に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１６】
前記中間処理測定値は、前記被処理水のｐＨ値であり、
前記第２変化量として、前記中間処理測定値の比を用いる、
請求項１５に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１７】
前記制御被処理水内の前記炭酸根の除去は、脱炭酸ガスの前記制御被処理水内への噴出、前記制御被処理水の加温、前記制御被処理水への超音波振動の付与、の少なくとも一つを用いて行う、
請求項１４から請求項１６のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１８】
前記制御被処理水内の前記炭酸根の除去は、前記制御被処理水が所定のｐＨ値になるように酸性薬品からなるｐＨ調整剤を前記制御被処理水に添加して行う、
請求項１４に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１９】
請求項４から請求項１８のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法により生成された前記オゾン水を用いて被洗浄部を洗浄する洗浄方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、オゾン水生成装置、水処理装置、オゾン水生成方法、および、洗浄方法、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
浄水処理や排水処理等において、オゾンを用いた水処理技術が広く適用されている。この水処理技術は、例えば、処理対象の廃水に直接オゾンガスを供給することで廃水に含まれる有機物等の不純物を分解する場合、または、廃水中の不純物をろ過膜でろ過して清浄な水を得る膜分離技術において、不純物が付着したろ過膜の洗浄剤としてのオゾン水を生成する場合にも用いられる（例えば、特許文献１参照）。
上記いずれの場合にも、水に溶存させたオゾン（溶存オゾン）を、廃水中の有機物、または、ろ過膜に付着した有機物の分解に用いる点で共通しており、溶存オゾンを安定して水中に存在させることが重要である。
【０００３】
しかしながらオゾンは、除去対象である有機物以外の物質とも反応し、消費される場合がある。特にオゾンは、鉄、マンガン、亜硝酸、等の被酸化性無機物質と反応しやすく、これらの存在は溶存オゾン濃度を安定的に確保する目的においては阻害物質となる。そのため、水中の被酸化性無機物質とオゾンとが反応してオゾンが消費されることを防ぐために、水にオゾンを供給するのに先駆けて空気を吹き込み、水を空気曝気して被酸化性物質を酸化させて除去する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０５８７６号公報  （段落［０００８］〜［００１２］、図４）（段落［００６７］）
【特許文献２】特開平１１−２５３９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の水処理技術では、地下水などの水質が比較的安定していて被酸化性物質の濃度変動が小さい水の場合には、冗長に空気を供給しても、ある程度の被酸化性物質除去効果が得られる。しかしながら、下水や工業排水のように水質が不安定で被酸化性物質の濃度変動が大きい水の場合には、空気供給に過不足が生じる場合がある。
【０００６】
空気が不足した場合、水中に残存した被酸化性物質によって供給したオゾンが消費されるため溶存オゾン濃度を高くできない。この場合、廃水中に有機物が残存したり、あるいは、生成したオゾン水の洗浄効果が低減したりするという問題点がある。
また必要以上に水に空気を供給した場合では、炭酸根が水中に過分に溶存するという問題点がある。特に、オゾン水を用いてろ過膜を洗浄する場合において、洗浄効果を高くするためには、オゾンの自己分解によって生成し、オゾンよりも有機物との反応指向性が弱いヒドロキシルラジカル（ＯＨラジカル）を高濃度にオゾン水中に含有させることが必要である。炭酸根はラジカルスカベンジャーとして働くことが知られており、過分な空気供給はオゾン水によるろ過膜洗浄効果を低減させうる。
以上のことから、水に対して過分な空気供給を行うことなく、十分に水中から被酸化性物質を除去可能な技術が求められている。
【０００７】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、被処理水に酸化用物質が過不足なく供給された制御被処理水からオゾン水を生成するオゾン水生成装置、および当該オゾン水生成装置を備えた水処理装置の提供と、当該オゾン水生成装置によるオゾン水生成方法の提供と、オゾン水を用いた洗浄方法の提供と、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に開示されるオゾン水生成装置は、
被処理水を用いてオゾン水を生成するオゾン水生成装置において、
前記被処理水に酸化用物質を供給して接触させて接触被処理水を生成する酸化部と、
前記接触被処理水の水質測定を行う測定部と、
前記測定部による前記水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、生成された前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って制御被処理水を生成させる制御部と、
前記制御被処理水にオゾンを供給して前記オゾン水を生成するオゾン水生成部と、を備えた、
ものである。
本願に開示される水処理装置は、
上記のように構成されたオゾン水生成装置と、
原水内の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、
前記ろ過水を前記被処理水として前記酸化部に移送する第１移送部と、
前記オゾン水を、前記ろ過部に移送する第２移送部とを備えた、
ものである。
また、本願に開示されるオゾン水生成方法は、
被処理水を用いてオゾン水を生成するオゾン水生成方法であって、
前記被処理水に酸化用物質を供給して接触させて接触被処理水を生成する酸化ステップと、
前記接触被処理水の水質測定を行う水質測定ステップと、
前記水質測定ステップによる前記水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、生成された前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って制御被処理水を生成する制御被処理水生成ステップと、
前記制御被処理水にオゾンを供給して前記オゾン水を生成するオゾン水生成ステップと、
を備えた、
ものである。
また、本願に開示される洗浄方法は、
上記のように構成されたオゾン水生成方法により生成された前記オゾン水を用いて被洗浄部を洗浄する、
ものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願に開示されるオゾン水生成装置およびオゾン水生成方法によれば、被処理水に対して酸化用物質を過不足なく供給して制御被処理水を生成できるため、炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去された制御被処理水を得ることができる。そしてこの制御被処理水をもとにオゾン水を生成するため、洗浄効果の高いオゾン水を得ることができる。
また、本願に開示される水処理装置は、上記のように構成されたオゾン水生成装置を備えるものなので、洗浄効果の高いオゾン水を用いてろ過部を洗浄できる。
また、本願に開示される洗浄方法は、洗浄効果の高いオゾン水を用いて被洗浄部を洗浄するものなので、被洗浄部における汚れの除去効果を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１による酸化装置と、水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１による酸化装置の、被処理水の処理方法を示すフロー図である。
【図３】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図４】実施の形態１による酸化装置の、被処理水に対する処理方法を示すフロー図である。
【図５】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図６】実施の形態１による酸化装置の、被処理水に対する処理方法を示すフロー図である。
【図７】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図８】実施の形態１による酸化装置により得られる被処理水の水質測定結果である。
【図９】実施の形態２による水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２による外気接触装置の概略構成を示す図である。
【図１１】実施の形態３による酸化装置と、水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態３による酸化装置の、被処理水に対する処理方法を示すフロー図である。
【図１３】実施の形態３による酸化装置の被処理水の処理方法を示すフロー図である。
【図１４】実施の形態４による水処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４による水処理装置の被処理水の処理方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、本実施の形態１による酸化装置、水処理装置、水処理方法、オゾン水生成方法、洗浄方法について図を用いて説明する。
図１は、実施の形態１による酸化装置５０を有する水処理装置１００の概略構成を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施の形態の水処理装置１００は、ろ過対象の原水Ｘ中の有機物等をろ過してろ過水を生成するろ過部１と、このろ過部１により得られたろ過水Ｙを被処理水として後段の酸化装置５０に移送する第１移送部１０と、ろ過水Ｙが含有する鉄、マンガン、亜硝酸等の被酸化性物質を酸化させる酸化装置５０と、ろ過水Ｙに対してオゾンガスを供給してオゾン水Ｏを生成するオゾン水生成部６０と、生成されたオゾン水Ｏをろ過部１に移送する第２移送部２０とを備える。
【００１３】
ろ過部１は、原水Ｘをろ過するろ過膜２と、このろ過膜２を収容するろ過水槽３と、ろ過水層３に原水Ｘを供給する原水配管４とを備える。ろ過水槽３には原水Ｘが充填されており、ろ過膜２は原水Ｘに浸漬されている。ここで原水Ｘについて特に限定はなく、例えば河川、湖沼、海洋などから採水した自然水であっても良いし、または下水、産業排水などの廃水であってもよい。
【００１４】
第１移送部１０は、ろ過膜２に接続されるろ過配管１５と、このろ過配管１５上に設置される切替弁１１Ａ、１１Ｂと、ろ過ポンプ１２とを備える。切替弁１１Ａには、このろ過配管１５のほか、洗浄用水配管２２が接続される。また切替弁１１Ｂには、このろ過配管１５のほか、洗浄用水配管１６が接続される。洗浄用水配管１６は、さらに酸化装置５０に接続される。なお、切替弁１１Ａ、切替弁１１Ｂの操作によりろ過水Ｙの流路は変更可能であり、これについては後述する。
第１移送部１０のろ過ポンプ１２を稼働することによりにより、ろ過部１からろ過水Ｙが吸い出される。吸い出された被処理水としてのろ過水Ｙは、切替弁１１Ａ、切替弁１１Ｂを介して、酸化装置５０に移送される。
【００１５】
酸化装置５０は、酸素などの酸化性物質を含んだ酸化用物質としての前処理ガスＰをろ過水Ｙに接触させる酸化部５４と、この酸化部５４を制御する制御部５５と、ろ過水Ｙの水質測定を行う測定部としての水質測定装置５６とを備える。
水質測定装置５６としては、例えば、ｐＨ計、ＤＯ（溶存酸素濃度）計、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）計をいずれかひとつ、または組み合わせて使用する。
【００１６】
酸化部５４は、第１移送部１０により移送されたろ過水Ｙが貯留される処理水槽５１と、前処理ガスＰを送気する前処理ガス供給装置５２と、前処理ガス供給装置５２から送気される前処理ガスＰを、処理水槽５１に貯留されたろ過水Ｙ内に噴出する前処理ガス供給配管５３とを備える。制御部５５は、水質測定装置５６によって得られた水質測定結果を受信し、この結果に基づいて後述する演算を行い、前処理ガスＰの出力制御を行う。
【００１７】
なお、制御部５５としてはＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、Ｃ言語コントローラ、汎用パソコンなど、水質測定装置５６からの信号を受信し、これをもとに後述する予め指定した演算を行うことが可能な装置であれば如何様でも良い。また、例えば、制御部としての運転管理者が、後述する予め指定した演算に沿って運転を行ってもよい。
【００１８】
オゾン水生成部６０は、オゾンガスを生成するオゾン生成器６１と、生成したオゾンガスを、処理水槽５１に貯留されるろ過水Ｙ内に供給するオゾンガス供給配管６２とを備える。オゾンガスがろ過水Ｙ内に供給されると、ろ過水Ｙ内にオゾンが溶存する。以降、オゾンが溶存したろ過水Ｙを、オゾン水Ｏと称す。
【００１９】
第２移送部２０は、移送ポンプ２１と、オゾン水Ｏを処理水槽５１の下部から移送ポンプ２１を通じて吸い出されるように設置された洗浄用水配管２２とを備える。この洗浄用水配管２２は切替弁１１Ａに接続されており、切替弁１１Ａを操作して流路を変更することにより、オゾン水Ｏをろ過配管１５を介してろ過部１へ移送可能な構成となっている。
【００２０】
次に、上記のように構成された本実施の形態１による酸化装置５０を有する水処理装置１００の一連の動作について説明する。
水処理装置１００が行う一連の動作工程には、膜ろ過工程、前処理工程、オゾン水生成工程、洗浄工程がある。水処理装置１００は、これら各工程を行うことで、廃水等をろ過膜でろ過し、ろ過水の一部に対して鉄等の被酸化性無機物質の除去を行い、これら被酸化性無機物質を除去を行ったろ過水をもとにオゾン水を生成し、生成したオゾン水によりろ過膜の洗浄を行うものである。
【００２１】
先ず、膜ろ過工程について説明する。
膜ろ過工程では、ろ過部１において、原水Ｘのろ過水槽３への受入、ろ過膜２による原水Ｘのろ過を行い、第１移送部１０によりこのろ過水の移送を行う。
【００２２】
原水配管４から供給された廃水などの原水Ｘは、一旦ろ過水槽３内に貯留され、ろ過ポンプ１２の稼動によりろ過膜２の一次側から二次側に通流されてろ過される。このろ過によって得られたろ過水Ｙは、第１移送部１０により過水配管１５を通して後段の図示しない処理施設に排出されるか、あるいは、酸化装置５０内の処理水槽５１の水位が所定位置に無い場合には、切替弁１１Ｂの操作により処理水槽５１に移送される。
なお、ろ過部１において微生物主体の活性汚泥を用いた処理を行う場合（膜分離バイオリアクタ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ）として運用する場合）には、ろ過水槽３内に活性汚泥を貯留しておいて、ここに原水Ｘを導入しても良い。また、ろ過は連続であっても断続的に行っても良い。また、ろ過の合間にろ過膜２の二次側から一次側にむけてろ過水Ｙを洗浄水して通流する逆洗を行っても、本発明の効果を得る妨げにはならない。
【００２３】
次に、前処理工程について説明する。
前処理工程では、酸化装置５０において、前処理ガス供給ステップと、水質確認ステップとを、同時または交互に実施することで、ろ過水Ｙ中に含まれる被酸化性無機物質の酸化進度に応じて前処理ガスＰの供給を行い、ろ過水Ｙ中の被酸化性無機物質の除去を行う。これにより、後述するオゾン水生成工程においてオゾン水生成の妨げとなる、被酸化性物質を前処理ガスＰによって除去できる。
【００２４】
この前処理工程において行われる前処理ガス供給ステップでは、前処理ガス供給装置５２から前処理ガス供給配管５３を通じて、前処理ガスＰを処理水槽５１内に貯留したろ過水Ｙに供給する。これにより、前処理ガスＰに含まれる酸化性物質と、ろ過水Ｙ内の被酸化性物質とを反応させて、被酸化性物質を酸化させる。
前処理ガスＰとしては、例えば空気、酸素ガス、または窒素と酸素の混合ガスなど、酸化性物質を含んだ気体が使用できる。よって、前処理ガス供給装置５２としては、例えば送風機（ブロア）、酸素ガスを充填したボンベ、酸素と窒素の混合ガスを充填したガスボンベ、酸素ガス発生装置、等が使用できる。
【００２５】
また、この前処理工程において行われる水質確認ステップでは、制御部５５は、水質測定装置５６の水質測定により得られたろ過水Ｙの水質測定結果に基づいて、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定し、この判定結果に基づいてろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の継続あるいは停止を決定する。
すなわち制御部５５は、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が全て完了したと判定した場合、前処理ガス供給装置５２からの前処理ガスＰの供給の停止を決定し、前処理工程を終了する。制御部５５が、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了していないと判定した場合は、前処理ガス供給装置５２からの前処理ガスＰの供給の継続を決定する。制御部５５のこの決定を行う処理の詳細については後述する。
【００２６】
次に、オゾン水生成工程について説明する。
オゾン水生成工程では、前処理工程完了後に、オゾン水Ｏの生成を行う。すなわち、オゾン生成器６１にてオゾンガスの生成を開始し、生成したオゾンガスをオゾンガス供給配管６２を通じて処理水槽５１のろ過水Ｙ内に供給する。所定時間オゾンガスをろ過水Ｙ中に供給し、ろ過水Ｙ中のオゾン濃度が目標濃度となったところで、オゾンガスの供給を停止し、オゾン水生成工程を完了する。
なお、オゾンガスの供給方法は、例えば処理水槽５１の下部からセラミック、フッ素樹脂、またはステンレス等からなる散気装置を用いて供給しても良いし、またはエジェクタなどでろ過水Ｙとオゾンガスとを混合するようにして供給しても良い。
【００２７】
次に、洗浄工程について説明する。
洗浄工程では、膜ろ過工程においてろ過膜２のろ過性能低下が認められた場合、膜ろ過工程を停止し、オゾン水Ｏによるろ過膜２の洗浄を開始する。すなわち、処理水槽５１内のオゾン水Ｏが、洗浄用水配管２２から過水配管１５へ流れるように切替弁１１Ａを操作して流路を切り替える。そして、移送ポンプ２１を稼動して処理水槽５１内のオゾン水Ｏをろ過膜２へ移送し、ろ過膜２の二次側から一次側に向けて通流させる。このようにろ過膜２の二次側から一次側に向けてオゾン水Ｏを通流させる逆洗をすることで、ろ過膜の目詰まりを解消すると共に、ろ過膜に付着した有機物をオゾンにより分解して除去する。
洗浄工程完了後は、膜ろ過工程を再開する。
以上、ろ過装置１００が行う一連の動作である、膜ろ過工程、前処理工程、オゾン水生成工程、洗浄工程について説明した。
【００２８】
次に、前述の前処理工程において、制御部５５が、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時または交互に実施し、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度に応じて前処理ガスＰの供給を行う理由と、その処理の詳細について説明する。
【００２９】
ろ過水Ｙの水質、すなわちろ過水Ｙ中に含まれる被酸化性物質の濃度は常に一定ではなく、主としてろ過水Ｙの水質に応じて大きく変動する。このため、ろ過水Ｙに対する前処理ガスＰの供給量を固定しては被酸化性物質の除去が十分でないか、あるいは過剰に前処理ガスＰの供給を行うことになり、非効率となる。すなわちろ過水Ｙの被酸化性物質の酸化完了点を都度見極めた必要十分な前処理ガスＰの供給により、オゾン水Ｏの生成におけるオゾンの無効消費を避け、効率的なオゾン水Ｏの生成が可能になるとともに、オゾン水Ｏの洗浄能力を安定して高く保つことができる。
鋭意検討した結果、ろ過水Ｙ内の被酸化性物質の酸化完了点を、ろ過水Ｙの水質測定によって確認可能であることが明らかとなった。すなわち前処理工程において、以下に説明するように、「前処理ガス供給ステップ」と「水質確認ステップ」とを同時に、または交互に実施することで、ろ過水Ｙ中に含まれる被酸化性物質を前処理ガスＰによって過不足無く酸化することが可能になる。
【００３０】
水質確認ステップでは、前述したように、制御部５５はろ過水Ｙの水質測定結果に基づいて、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定する。すなわち、制御部５５は、水質測定値の時間的な変化により得られる、所定時間内における第１変化量としての水質変化量を算出し、該水質変化量に基づいて被酸化性物質の酸化進度を判定する。
前述のように、水質測定装置５６としては、ｐＨ計、ＤＯ（溶存酸素濃度）計、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）計をいずれかひとつ、または組み合わせて使用する。そして、制御部５５は、これらｐＨ値、ＤＯ（溶存酸素濃度）値、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）値の時間的な変化により得られる水質変化量に基づいて前述の判定を行う。
【００３１】
以下、水質測定装置５６としてＤＯ計あるいはＯＲＰ計を設け、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時に行う場合、すなわち、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に常時供給している際において、ろ過水Ｙの水質確認を行う場合の、制御部５５の前処理工程について説明する。
図２は、実施の形態１による制御部５５が、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したＤＯ値およびＯＲＰ値の少なくとも一方に基づいて、前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図３は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰを供給している最中にろ過水Ｙを測定して得たＤＯ値あるいはＯＲＰ値の時間的な変化を示す図である。
【００３２】
制御部５５は、前処理工程を開始すると（ステップＳ１）、先ず、前処理ガス供給ステップを開始してろ過水Ｙ内への前処理ガスＰの供給を行う（ステップＳ２）。
次に、制御部５５は、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定する水質確認ステップを開始する（ステップＳ３）。
【００３３】
この水質確認ステップ（ステップＳ３）において、制御部５５は、水質測定装置５６によりろ過水ＹのＤＯ値あるいはＯＲＰ値の少なくとも一方の水質測定を行い、測定値を記録する（ステップＳ３ａ）。
次に、制御部５５は、時間Ｌ１後に再度水質測定を行い、再度測定値を記録する（ステップＳ３ｂ）。
次に、制御部５５は、ステップＳ３ａとステップＳ３ｂで得られた測定値をそれぞれ第１測定値α、第２測定値βとして、下式（１）に従って測定値の時間的な変化により得られる第１変化量、即ち、測定値αと測定値βとを結ぶ線の傾きの絶対値ΔＰを演算し、記録する（ステップＳ３ｃ）。
ΔＰ＝｜α−β｜／Ｔ・・・式（１）
【００３４】
次に、制御部５５は、記録されたΔＰが２つ未満の時は（ステップＳ３ｄ、Ｎｏ）、ステップ３ａに戻り、新たに第１測定値α、第２測定値βを取得し、その傾きΔＰの絶対値を演算し記録する。こうして、記録されたΔＰが２つ以上となると、制御部５５は、前回取得した傾きの絶対値ΔＰを第１傾きＰｔ１とし、新たに取得した傾きの絶対値ΔＰを第２傾きＰｔ２として、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２との大小を比較する。
制御部５５は、この比較の結果、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１よりも大きくなった場合に（ステップＳ３ｄ、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップＳ３を完了させた後に、前処理ガス供給ステップを完了して前処理ガスＰの供給を停止し（ステップＳ４）、前処理工程を終了する（ステップＳ５）。
なお、制御部５５は、この比較の結果、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１以下であった場合には（ステップＳ３ｄ、Ｎｏ）、ステップＳ３ａに戻り水質確認ステップを継続する。
なお上記時間Ｌ１としては、１０〜６００秒が好適である。
【００３５】
以下、図２に示した水質確認ステップＳ３における処理により、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度の判定が可能な理由について説明する。
図３に示すように、ろ過水Ｙに対して酸素を含んだ前処理ガスＰを供給し続け、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質を酸化させ続けた場合、前処理ガスＰを供給し続けたとしても、前処理ガスＰに含まれる酸化性物質が被酸化性物質によって消費されるため、ろ過水Ｙ中のＤＯ値、ＯＲＰ値の急激な上昇は妨げられる。図３のｔ０〜ｔ９にて示す期間は、被酸化性物質がろ過水Ｙ中に残存している期間であり、前処理ガスＰの供給中においてもＤＯ値あるいはＯＲＰ値は緩やかに概ね一定の傾きを有して上昇していることが判る。
【００３６】
一方、被酸化性物質の酸化が完了すると、ＤＯ値、ＯＲＰ値の上昇速度が大きくなる。図３のｔ９〜ｔ１０にて示す期間は、被酸化性物質の酸化が完了している期間であり、前処理ガスＰの供給に応じてＤＯ値あるいはＯＲＰ値が急激に上昇していることが判る。
ゆえに、上記のように水質測定値の時間的な変化により得られるＤＯ値、ＯＲＰ値の変化量を算出し、これを連続的に比較して、測定値の上昇速度の増大を検知することで被酸化性物質の酸化進度を判定し、酸化完了点を見出すことが可能となる。
【００３７】
このように、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、測定値の傾きが変化する特性が得られる場合は、測定値の第１変化量として、測定値の傾きを用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見い出せる。
本実施の形態では、図３における第１時点ｔ７、第２時点ｔ８においてそれぞれ測定された第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第１傾きΔＰｔ１と、第１時点ｔ９、第２時点ｔ１０においてそれぞれ測定された第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第２傾きΔＰｔ２との大小関係の比較を行った際において、被酸化性物質の酸化が完了したと判定され、前処理ガスＰの供給が停止される。
【００３８】
なお、上記水質確認ステップＳ３（Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ３ｃ、Ｓ３ｄ）では、制御部５５は、少なくとも４つの時点（例えば、ｔ７、ｔ８、ｔ９、ｔ１０）において得られた４つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２とを求める例を示した。しかしながらこれに限定するものではなく、制御部５５は、少なくとも３つの時点（例えば、ｔ８、ｔ９、ｔ１０）において得られた３つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２を求めるものでもよい。この場合、第１時点ｔ８での第１測定値と第２時点ｔ９での第２測定値とを結ぶ線の傾きを第１傾きＰｔ１とし、第２時点ｔ９での第２測定値と第３時点ｔ１０での第３測定値とを結ぶ線の傾きを第２傾きＰｔ２として、上記判定を行う。
【００３９】
なお、上記水質確認ステップＳ３では、酸化進度の判定ステップＳ３ｄにおいて、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１よりも大きくなる（第１傾きＰｔ１＜第２傾きＰｔ２）かどうかを判定した。しかしながらこの判定方法に限定するものではなく、例えば、第２傾きＰｔ２を第１傾きＰｔ１で除算した値が所定の第１値Ｒ１以上（（第２傾きＰｔ２／第１傾きＰｔ１）≧Ｒ１）であるかどうかを判定するものでもよい。この場合、第１値Ｒ１に対して、例えば１より上の所定の値を設定することで判定にマージンを持たせることができ、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止して前処理工程の動作を安定化できる。
【００４０】
以上、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したＤＯ値およびＯＲＰ値の少なくとも一方に基づいて、前処理工程を行う場合の処理を説明した。
以下、水質測定装置５６としてｐＨ計を設け、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したｐＨ値に基づいて、前処理工程を行う場合の処理を説明する。
【００４１】
図４は、実施の形態１による制御部５５が、前処理ガスＰを常時供給している最中に測定したｐＨ値に基づいて前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図５は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰを供給している最中にろ過水Ｙを測定して得たｐＨ値の時間的な変化を示す図である。
図４に示すようにｐＨ値を測定する場合では、水質確認ステップ（ステップＳ３１）における酸化進度の判定ステップ（ステップＳ３ｄ１）のみが異なる。その他のステップは図２と同様であり、説明を省略する。
【００４２】
水質測定装置としてｐＨ計を用いる場合では、図４の酸化進度の判定ステップＳ３ｄ１に示すように、傾きΔＰ比較の結果、新たに取得した傾きの絶対値である第２傾きＰｔ２が、前回取得した傾きの絶対値である第１傾きＰｔ１よりも小さくなった場合に（ステップＳ３ｄ１、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップを完了させた後に、前処理ガス供給ステップを完了して前処理ガスＰの供給を停止し（ステップＳ４）、前処理工程を終了する（ステップＳ５）。
【００４３】
以下、図４に示した水質確認ステップにおける処理により、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度の判定が可能な理由について説明する。
図５に示すように、ろ過水Ｙに対して酸素を含んだ前処理ガスＰを供給し続けた場合、ろ過水Ｙ中に第一鉄イオンなどの被酸化性物質が含まれる場合等において、これらが酸化され続けると水酸化鉄の形成により水酸化物イオンが消費され続け、ｐＨの低下が認められる。図５のｔ０〜ｔ７にて示す期間は、被酸化性物質がろ過水Ｙ中に残存している期間であり、ｐＨ値が概ね一定の傾きを有して低下していることが判る。
【００４４】
一方、被酸化性物質の酸化が完了すると、水酸化物の形成が停止するためｐＨ値の低下が緩やかになる。図５のｔ７〜ｔ８にて示す期間は、被酸化性物質の酸化が完了している期間であり、ｐＨ値の低下が緩やかになったことが判る。
ゆえに上記のように水質測定値の時間的な変化により得られるｐＨ値の変化量を算出し、これを連続的に比較して、ｐＨ値の低下速度の減少を検知することで被酸化性物質の酸化進度を判定し、酸化完了点を見出すことが可能となる。
【００４５】
このように、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、測定値の傾きが変化する特性が得られる場合は、測定値の変化量として、測定値の傾きを用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見い出せる。
本実施の形態では、図５における第１時点ｔ５、第２時点ｔ６においてそれぞれ測定された第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第１傾きΔＰｔ１と、第３時点ｔ７、第４時点ｔ８においてそれぞれ測定された第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第２傾きΔＰｔ２との大小関係の比較をした際において、被酸化性物質の酸化が完了したと判定され、前処理ガスＰの供給が停止される。
【００４６】
なお、上記水質確認ステップＳ３１（Ｓ３ａ、Ｓ３ｂ、Ｓ３ｃ、Ｓ３ｄ１）では、制御部５５は、少なくとも４つの時点（例えば、ｔ５、ｔ６、ｔ７、ｔ８）において得られた４つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２とを求める例を示した。しかしながらこれに限定するものではなく、制御部５５は、少なくとも３つの時点（例えば、ｔ６、ｔ７、ｔ８）において得られた３つの測定値に基づき、第１傾きＰｔ１と第２傾きＰｔ２を求めるものでもよい。この場合、第１時点ｔ６での第１測定値と第２時点ｔ７での第２測定値とを結ぶ線の傾きを第１傾きＰｔ１とし、第２時点ｔ７での第２測定値と第３時点ｔ８での第３測定値とを結ぶ線の傾きを第２傾きＰｔ２として、上記判定を行う。
【００４７】
なお、上記水質確認ステップＳ３１では、酸化進度の判定ステップＳ３ｄ１において、第２傾きＰｔ２が第１傾きＰｔ１よりも小さくなる（第１傾きＰｔ１＞第２傾きＰｔ２）かどうかを判定した。しかしながらこの判定方法に限定するものではなく、例えば、第２傾きＰｔ２を第１傾きＰｔ１で除算した値が所定の第２値Ｒ２以下（（第２傾きＰｔ２／第１傾きＰｔ１）≦Ｒ２）であるかどうかを判定するものでもよい。この場合、第１値Ｒ１に対して、例えば１より下の所定の値を設定することで判定にマージンを持たせることができ、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止して前処理工程の動作を安定化できる。
【００４８】
以上、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時に実施する場合、すなわち、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に常時供給している最中において、ろ過水Ｙの水質測定を行う場合の制御部５５の前処理工程について説明した。
以下、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップを交互に実施する場合、すなわち所定の休止期間を設けて間欠的に前処理ガスＰをろ過水Ｙに対して供給し、前処理ガスＰの供給の合間の前記休止期間において、ろ過水Ｙの水質測定を行う場合について説明する。
【００４９】
前述した前処理ガス供給ステップと水質確認ステップとを同時に実施する際においては、ＤＯ値あるいはＯＲＰ値の少なくとも一方を測定する場合と、ｐＨ値を測定する場合とで、制御部５５は異なる判定方法を用いた。以下に説明する、前処理ガス供給ステップと水質確認ステップを交互に実施する場合では、取得する測定値が、ＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐＨ値のいずれの場合でも、同様の判定方法を行う。
【００５０】
図６は、実施の形態１による制御部５５が、前処理ガスＰの供給の合間の休止期間において測定した、ＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐＨ値に基づいて前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図７は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰの供給の合間の休止期間においてろ過水Ｙを測定して得たＤＯ値あるいはＯＲＰ値の時間的な変化を示す図である。
図８は、実施の形態１による水質測定装置５６が、前処理ガスＰの供給の合間の休止期間においてろ過水Ｙを測定して得たｐＨ値の時間的な変化を示す図である。
【００５１】
制御部５５は、前処理工程を開始すると（ステップＳ１）、先ず、前処理ガス供給ステップを開始してろ過水Ｙ中への前処理ガスＰの供給を行う（ステップＳ２）。
次に制御部５５は、所定の供給時間Ｌ２が経過したところで前処理ガスＰの供給を中断し（ステップＳ２ａ）、この前処理ガス供給を中断している休止期間において、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度を判定する水質確認ステップを開始する（ステップＳ３２）。なおＬ２は１０〜６００秒が好適である。
【００５２】
この水質確認ステップＳ３２において、制御部５５は、水質測定装置５６によりろ過水ＹのＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐＨ値の内の少なくとも一つの水質測定を行い、測定値を記録する（ステップＳ３ａ）。
次に、制御部５５は、さらにその時間Ｌ３後に再度水質測定を行い、測定値を記録する（ステップＳ３ｂ）。
次に、制御部５５は、ステップＳ３ａとステップＳ３ｂで得られた測定値をそれぞれ第１測定値α、第２測定値βとして、これら両者の比、すなわち第２測定値βを第１測定値α値により除算した値と、所定の第３値Ｒ３とを比較する（ステップＳ３ｄ２）。
なお、Ｌ３は１０〜６００秒、第３値Ｒ３は０．５〜１．２が好適である。
【００５３】
制御部５５は、この比較の結果、第２測定値βを第１測定値αで除算した測定値の比が、第３値Ｒ３以上となった場合に（ステップＳ３ｄ２、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの前処理ガスＰの供給の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップＳ３２を完了させた後に、前処理ガス供給ステップを完了して前処理ガスＰの供給を停止し（ステップＳ４）、前処理工程を終了する（ステップＳ５）。
一方、制御部５５は、この比較の結果、第２傾きβ／第１傾きαの値がＲ３未満であった場合には（ステップＳ３ｄ２）、ステップＳ２に戻り、前処理ガス供給ステップを再開して、前処理ガスＰの供給の休止期間において再度水質確認ステップＳ３２を実行する。
【００５４】
以下、図６に示した水質確認ステップＳ３２における処理により、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化進度の判定が可能な理由について説明する。
図７において、ＤＯ値あるいはＯＲＰ値が上昇している期間（例えば、ｔ０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、・・・）が、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に供給している期間である。また、ＤＯ値あるいはＯＲＰ値が下降している期間（例えば、ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、・・・）が、前処理ガスＰの供給を中断している休止期間である。
また、図８において、期間（ｔ０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、・・・）が、前処理ガスＰをろ過水Ｙ内に供給している期間である。また、期間（ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、・・・）が、前処理ガスＰの供給を中断している休止期間である。
なお、図７において、前処理ガスＰを供給している間のＤＯ値、ＯＲＰ値の上昇速度は、図３に示したものよりも早いものを示しているが、測定値の上昇速度は前処理ガスＰの供給条件等により変動する。
【００５５】
図７に示すように、前処理ガスＰの供給を中断すると、休止期間において、前処理ガスＰから供給された酸素などのろ過水Ｙ中の酸化性物質が、被酸化性物質により消費されることでｐＨ値、ＤＯ値、ＯＲＰ値は徐々に低下する。ゆえに酸化性物質がろ過水中に残留し、酸化完了していない場合には前処理ガス供給停止直後に取得した第１測定値αに対して、所定時間Ｌ２経過後の第２測定値βの値が十分に低くなる。
一方で、被酸化性物質の酸化が十分に進行すると、第１測定値αに対する第２測定値βの下げ幅が小さくなるか、あるいは、第２測定値βが第１測定値α以上となることが、鋭意検討の結果見出された。
【００５６】
よって、前処理ガスＰの供給の休止期間において水質確認ステップを実施する毎に、第１測定値αと第２測定値βの比すなわち、第２測定値βを第１測定値αにより除算した測定値の比と、所定の第３値Ｒ３とを比較することで、被酸化性物質の酸化進度を判定し、酸化完了点を見出すことが可能である。
【００５７】
このように、前処理ガスＰの供給の休止期間において、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、測定値の比が変化する特性が得られる場合は、測定値の第１変化量として、測定値の比を用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見い出せる。
本実施の形態では、図７における第２時点ｔ１８において測定された第２測定値βを、第１時点ｔ１７において測定された第１測定値αにより除算した測定値の比と、第３値Ｒ３との大小関係の比較を行った際において、被酸化性物質の酸化が完了したと判定され、前処理ガスＰの供給が停止される。
【００５８】
なお、このように、前処理ガスＰの供給の休止期間においても、被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで、休止期間における測定値の傾きが変化する特性が得られる。よって、前処理ガスＰの供給の休止期間においても、測定値の第１変化量として、休止期間における測定値の傾きを用いた判定を行ってもよい。
この場合、例えば、図７における第１時点ｔ１５、第２時点ｔ１６においてそれぞれ測定された第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第１傾きΔＰｔ１と、第３時点ｔ１７、第４時点ｔ１８においてそれぞれ測定された第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の傾きの絶対値である第２傾きΔＰｔ２との大小関係の比較を行う。
【００５９】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置および水処理方法によると、制御部は、水質測定装置による被処理水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、被処理水内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、被処理水への前処理ガスの供給の継続あるいは停止を決定する。これにより、被処理水に含まれる被酸化性物質の酸化完了点を見出し、被酸化性物質の酸化進度に応じて、被処理水内に供給する前処理ガスの供給量を調節できる。そのため、被処理水の水質が安定しない場合においても、過不足無い前処理ガスの供給が可能になり、過分な前処理ガスの供給による炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去された被処理水を得ることができる。
【００６０】
また上記のように構成された水処理装置によると、原水中の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、ろ過水を処理水槽に移送する第１移送部と、前処理ガスの供給が停止と決定されたろ過水に対してオゾンガスを供給してオゾン水を生成するオゾン水生成部と、このオゾン水をろ過部に移送する第２移送部とを備える。こうして、炭酸根の溶存が低減されつつ被酸化性物質が十分に除去されたろ過水をもとに生成した、洗浄効果の高いオゾン水を用いて有機物をろ過するろ過膜を洗浄できる。これによりろ過膜の目詰まり等を効果的に防止して、安定した水処理装置の運転が可能になる。
また、ろ過水を用いてオゾン水を生成するため、水道水などを用いてオゾン水を生成する場合に比べて費用を低減できる。
【００６１】
また上記のように構成されたオゾン水生成方法によると、前処理ガスの供給が停止と決定された被処理水に対して、オゾンガスを供給してオゾン水を生成する。このように、炭酸根の溶存が低減されつつ被酸化性物質が十分に除去された被処理水をもとに、オゾン水を生成するため、被酸化性物質によるオゾンの無効消費を最小限にできると共に、洗浄効果の高いオゾン水を得ることができる。
【００６２】
また上記のように構成された洗浄方法によると、上記のように生成されたオゾン水を用いて、ろ過膜を洗浄できる。このように洗浄効果の高いオゾン水を用いてろ過膜を洗浄することで、ろ過膜において高い殺菌、防臭効果等が得られる。
なお、上記のように生成されたオゾン水を用いて洗浄する被洗浄部は、浄水処理、排水処理等に用いられるろ過膜に限定するものではない。例えば、被洗浄部は、食物、医療器具などでもよく、これらの被洗浄部に対しても同様に高い洗浄効果を得ることができる。
【００６３】
また、制御部は、ろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量として、測定値の傾きを用いる。
よって、測定対象が被酸化性物質の酸化の完了前と完了後とで、測定値の傾きが変化するような特性を有する場合において、測定値の第１変化量としてこのような測定値の傾きを用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００６４】
また、制御部は、第１変化量として、第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、第３測定値と第４測定値とを結ぶ線の第２傾きとの関係を用いる。このように時間的に変化する２つの傾きの関係を用いた判定を行うことで、更に精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
また、制御部は、第１変化量として、第１測定値と第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、第２測定値と第３測定値とを結ぶ線の第２傾きとの関係を用いてもよい。この場合、第４測定値の測定を不要として、迅速に被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００６５】
また、制御部は、ろ過水へ前処理ガスを連続的に供給させる構成において、ろ過水のＤＯ値あるいはＯＲＰ値を測定する場合では、第２傾きの絶対値が第１傾きの絶対値よりも大きくなると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定する。ろ過水中の被酸化性物質の酸化が完了すると上昇速度が大きくなるＤＯ値、ＯＲＰ値を測定対象に用いる場合においては、このように第２傾きが大きくなる時点を検知することで、精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
また、制御部は、第２傾きを第１傾きにより除算した値が所定の第１値以上となると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定してもよい。この場合、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止し、前処理工程の動作を安定化できる。
【００６６】
また、制御部は、前記被処理水へ前記第１物質を連続的に供給させる構成において、ろ過水のｐＨ値を測定する場合では、第２傾きが第１傾きよりも小さくなると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定する。ろ過水中の被酸化性物質の酸化が完了すると、測定値の低下速度が小さくなるｐＨ値を測定対象に用いる場合においては、このように第２傾きが小さくなる時点を検知することで、精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
また、制御部は、第２傾きを第１傾きにより除算した値が所定の第２値以下となると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定してもよい。この場合、測定値の誤差などによる意図しない前処理工程の停止を抑止し、前処理工程の動作を安定化できる。
【００６７】
また、制御部は、ろ過水へ前処理ガスを所定の休止期間を設けて間欠的に供給させる構成においては、ろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量として、休止期間直後と所定の時間後における２つの測定値の比を用いる。
よって、前処理ガスの休止期間において、測定対象が被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とでそれぞれ測定した２つの測定値の比が変化するような特性を有する場合において、測定値の第１変化量としてこのような２つの測定値の比を用いた判定を行うことで精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００６８】
また、制御部は、休止期間において、第２測定値を第１測定値により除算した測定値の比が、所定の第３値以上となると、ろ過水への前処理ガスの供給の停止を決定する。
ＤＯ値、ＯＲＰ値、ｐｈ値を測定対象とした場合、ろ過水中の被酸化性物質の酸化が完了すると、休止期間において第２測定値を第１測定値により除算した測定値の比が小さくなるため、このような判定を行うことで、更に精度良く被酸化性物質の酸化完了点を見出せる。
【００６９】
また、制御部は、ろ過水への酸化性物質の供給は、酸化用物質として、酸化性物質を含んだ気体である前処理ガスをろ過水内に噴出して行う。こうして、酸化性物質を含んだ液体等を扱う構成に比較して、取り扱いが容易である。
【００７０】
なお、これまでの説明では、制御部５５は、測定値の第１変化量として、ｐＨ値、ＤＯ（溶存酸素濃度）値、ＯＲＰ（標準酸化還元電位）値の時間的な変化量を用いたものを示したが、これに限定するものではない。ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化完了前と酸化完了後とで測定値が時間的に変化する特性が得られる場合は、測定値の第１変化量として、上記ｐＨ値、ＤＯ値、ＯＲＰ値以外の水質を測定するものでもよい。
【００７１】
また、酸化部５４は、処理水槽５１と、前処理ガス供給装置５２と、前処理ガス供給配管５３とを備えたものを示したがこの構成に限定されるものではなく、酸化部５４は、ろ過水Ｙに対して酸化用物質を供給して、ろ過水が含有する被酸化性物質を酸化させることができる構成を有していればよい。
また、これまでの説明では、オゾン水生成部６０は、オゾン生成器６１と、オゾンガス供給配管６２のみを備えたものを示したがこの構成に限定されるものではなく、例えばオゾン水Ｏの生成専用のオゾン水生成水槽を備えたものでもよい。
またオゾン水生成部６０は、酸化装置５０内に設けてもよい。
【００７２】
また制御部は、第１変化量として、測定値の傾きを用いる場合において、上記式（１）で示したような、測定値αと測定値βを結ぶ線の傾きの絶対値ΔＰを出すものに限定するものではない。制御部は、絶対値でない、測定値αと測定値βを結ぶ線の傾きを用いて、測定値の傾きの時間的な変化を検知し、酸化進度の判定を行うものでもよい。
【００７３】
また、ろ過水内に供給する酸化性物質を含んだ酸化用物質は、前処理ガスＰなどの気体に限定するものではなく、例えば、液体酸素などでもよい。
【００７４】
なお、これまでの説明では、酸化装置５０は、ろ過部１にてろ過されたろ過水Ｙに対して、被酸化性物質を除去する前処理工程を行ったが、これに限定するものではない。
例えば、酸化装置は、ろ過部１のろ過水槽３内に貯留された原水Ｘ中の被酸化性物質を除去するものでもよい。この場合、ろ過水槽３に、水質測定装置５６と前処理ガス供給装置５２とを設ければ良い。そして制御部５５は、水質測定装置５６により得られた被処理水としての原水Ｘの水質測定により得られる第１変化量に基づいて、原水Ｘ中内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、原水Ｘへの前処理ガスＰの供給の継続あるいは停止を決定する。この場合、オゾン水生成部６０は、ろ過水槽３内の原水Ｘに直接オゾンガスを供給すして原水Ｘに含まれる有機物等の不純物を分解する。
【００７５】
実施の形態２．
以下、本実施の形態２を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図９は、実施の形態２による水処理装置２００の概略構成を示す図である。
図１０は、実施の形態２による外気接触装置２７０の概略構成の一例を示す図である。
図９に示す水処理装置２００は、洗浄用水配管１６上に外気接触装置２７０を備えるほかは図１に示した水処理装置１００と同様である。
【００７６】
外気接触装置２７０は、洗浄用水配管１６を介してろ過水Ｙを処理水槽５１に移送する際に、ろ過水Ｙと外気とを接触させることによりろ過水Ｙ中の被酸化性物質の一部を酸化する。これにより、酸化装置５０における前処理工程実施時間の短縮および前処理ガスＰの使用量低減が可能になる。
図１０に示すように、外気接触装置２７０は、外気（大気）開放された水槽７１を用いる。また、外気接触装置２７０には、例えばエジェクタも使用可能であり、ろ過水Ｙが該エジェクタを流下する際に生じる負圧により外気を吸引してろ過水Ｙと外気とを混合することもできる。この場合、ろ過水Ｙが水槽を流下する際に外気と接触させることで被酸化性物質の酸化が可能である。
【００７７】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置および水処理方法によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、ろ過水内の炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去されたろ過水を得ることができる。
更に、酸化装置における前処理工程を補助する外気接触装置を備えるため、前処理工程実施時間の短縮が可能であると共に、前処理工程における前処理ガスの使用量低減を可能にできる。こうして、低コストで処理速度の速い酸化装置および水処理装置を提供できる。
【００７８】
実施の形態３．
以下、本実施の形態３を、上記実施の形態１、２と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１、２と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１１は、実施の形態３による酸化装置３５０を有する水処理装置３００の概略構成を示す図である。
図１２は、実施の形態３による制御部３５５が、循環工程を実施している最中に測定したＤＯ値およびＯＲＰ値の少なくとも一方に基づいて、前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
図１３は、実施の形態３による制御部３５５が、循環工程を実施している最中に測定したｐＨ値に基づいて前処理工程を行う場合の処理方法を示すフロー図である。
【００７９】
図１１に示す酸化装置３５０は、実施の形態２の図９に示した酸化装置５０の酸化部５４から、前処理ガス供給装置５２および前処理ガス供給配管５３を除き、洗浄用水配管２２に切替弁３２３を設置し、外気接触装置２７０の前段において、洗浄用水配管１６と切替弁３２３とを循環配管３１７で接続した構成である。
本実施の形態の酸化装置３５０において、酸化性物質を含んだ酸化用物質をろ過水Ｙに接触させる酸化部３５４は、外気接触装置２７０と切替弁３２３と循環配管３１７と、移送ポンプ２１とを備える。また、制御部３５５は、水質測定装置５６によって得られた水質測定結果を受信し、この結果に基づいて後述する演算を行い、移送ポンプ２１の稼働制御を行う。
【００８０】
本酸化装置３５０の場合、前処理工程は図１２、図１３に示すフロー図のようにして実行することができる。図１２、図１３は、図２、図４に示した前処理ガス供給ステップＳ２が、循環ステップＳ３０２となる点が異なる。
これら図１２、図１３に示した循環ステップＳ３０２では、制御部３５５が、処理水槽５１内に貯留されたろ過水Ｙを移送ポンプ２１を稼働させて吸い出し、切替弁３２３、循環配管３１７を介して外気接触装置２７０の一次側に返送する。そして、ろ過水Ｙを外気接触装置２７０の２次側へ通過させて処理水槽５１へと循環させる。
【００８１】
循環ステップＳ３０２の実行中は、常に移送ポンプ２１が稼動し、繰り返しろ過水Ｙを循環させる。すなわち、本実施の形態では、前処理ガスＰの代わりに外気接触装置２７０から供給される外気をろ過水Ｙと繰り返し接触させ、酸化用物質としての外気中にろ過水Ｙが曝露されるようにろ過水Ｙを移送することで、ろ過水Ｙに含まれる被酸化性物質の酸化を行う。制御部３５５は、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了したと判定すると、外気接触装置２７０へのろ過水Ｙの循環の停止を決定し、ろ過水Ｙの外気接触装置２７０への移送を停止する（ステップＳ３０４）。一方、制御部３５５が、ろ過水Ｙ中の被酸化性物質の酸化が完了していないと判定すると、外気接触装置２７０へのろ過水Ｙの循環の継続を決定し、引き続きろ過水Ｙを外気接触装置２７０へ移送する。
【００８２】
水質確認ステップＳ３は、実施の形態１に記載の水質確認ステップＳ３と同様に実施することができる。水質測定装置５６としてＤＯ計、ＯＲＰ計を使用する場合は、図１２のフロー図で前処理工程を実施できる。一方水質測定装置５６として、ｐＨ計を使用する場合は図１３のフロー図を採用できる。また、実施の形態１と同様に、循環ステップと水質確認ステップとを交互に実施することも可能である。この場合、図６に示した前処理ガス供給ステップの開始／中断／終了を、循環ステップの開始／中断／終了と置き換えて実施すればよい。
【００８３】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置および水処理方法によると、実施の形態１と同様の効果を奏し、制御部は、水質測定装置によるろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、ろ過水内の被酸化性物質の酸化進度を判定し、ろ過水の外気接触装置への移送の継続あるいは停止を決定する。これにより、被酸化性物質の酸化進度に応じて、外気接触装置に循環させるろ過水の循環量を調節できる。こうして、ろ過水内の炭酸根の溶存が低減されつつ、被酸化性物質が十分に除去されたろ過水を得ることができる。
【００８４】
更に、酸素性物質を含んだ酸化用物質をろ過水Ｙに接触させる酸化部として、外気接触装置を備え、ろ過水が外気中に曝露されるように移送ポンプを稼働して、外気接触装置にろ過水を循環させる。これにより、外気接触装置のような簡易な装置構成で、過不足のない酸化用物質のろ過水Ｙへの供給が可能となる。こうして、低コストな酸化装置および水処理装置を提供できる。
【００８５】
実施の形態４．
以下、本実施の形態４を、上記実施の形態１と異なる箇所を中心に図を用いて説明する。上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
図１４は、実施の形態４による水処理装置５００の概略構成を示す図である。
図１５は、実施の形態４による制御部５５５が、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去を行う処理方法を示すフロー図である。
本実施の形態では、制御部５５５は、前処理工程が終了した後であって、オゾン水生成工程を開始する前において、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去を行う脱炭酸工程を行う。制御部５５５の処理において、この脱炭酸根工程を行う以外は、実施の形態１に示した処理と同様である。
【００８６】
図１４に示すように、水処理装置５００は、図１に示した水処理装置１００に対して、脱炭酸部５７０を付加したものである。
【００８７】
ここで、前処理工程が完了したろ過水Ｙに対して、炭酸根を除去する脱炭酸工程を実施する理由について説明する。
ろ過水に含まれる被酸化性物質の濃度が高い場合においては、この被酸化性物質の酸化に時間を要し、前処理工程の実施時間は比較的長くなり、また前処理ガスの供給量、あるいは、外気接触装置によって供給される外気の量も多くなる。このため、特に前処理ガスとして空気を用いた場合、外気接触装置による外気での酸化を行った場合には、該空気および該外気に含まれる炭酸ガスのろ過水への溶解量も多くなってしまう。
【００８８】
水中の炭酸根はラジカルスカベンジャーとして働き、オゾンの自己分解によって発生し高い有機物分解能を有するＯＨラジカルを消費する。よって、オゾン水の洗浄効果を高く保つ上で、高濃度の炭酸根は好ましくない可能性がある。
鋭意検討を行った結果、前処理工程完了後、所定の方法によりろ過水中の炭酸根を除去する「脱炭酸工程」を実行することにより、前処理工程の実施方法、実施時間によらずオゾン水の洗浄効果を高く維持できることを見出した。また炭酸根の除去において、炭酸根の除去操作を加えながら、特定の水質をモニタリングすることで炭酸根除去完了を明確に把握可能であることを見出した。
【００８９】
以下に脱炭酸工程の詳細について述べる。脱炭酸工程は図１５に示すフロー図に従って実行できる。
制御部５５５は、前処理工程完了後において、脱炭酸工程を開始すると（ステップＳ５１０）、脱炭酸処理を開始する（ステップＳ５１１）。
ここで、脱炭酸処理とは脱炭酸部５７０を稼動させ、ろ過水に対して炭酸根の除去を行う脱炭酸操作を加えることを指す。脱炭酸部５７０部としては、酸素ガス、窒素ガス、酸素と窒素の混合ガスなど、炭酸ガス含有体積割合が１００ｐｐｍ以下の脱炭酸ガスをろ過水Ｙに供給する「脱炭酸ガス供給装置」、ろ過水Ｙを加温可能な「加温装置」、ろ過水Ｙに対して超音波を発振可能な「超音波発振装置」、などから選ばれる１つまたは複数の装置からなる構成を用いることができる。よって、脱炭酸処理としては、例えば脱炭酸部５７０として脱炭酸ガス供給装置を用いる場合には、処理水槽５１内に貯留されたろ過水Ｙへの脱炭酸ガス供給配管５７２を通じた脱炭酸ガス供給であり、加温装置であれば加温開始であり、超音波発振装置であれば超音波発振開始である。
【００９０】
次に、制御部５５５は、脱炭酸処理が行われているろ過水Ｙ中の炭酸根の除去進度を判定する水質確認ステップを開始する（ステップＳ５１２）。
この水質確認ステップにおいて、制御部５５５は、水質測定装置５６によりろ過水Ｙの水質測定を行い、水質測定結果を中間処理測定値として記録する（ステップＳ５１２ａ）。測定する水質としてはｐＨが好適である。
次に、制御部５５５は、時間Ｌ４後に再度水質測定を行い、水質測定結果を再度中間処理測定値として記録する（ステップＳ５１２ｂ）。
【００９１】
次に、制御部５５５は、ステップＳ５１２ａとステップＳ５１２ｂで得られた中間処理測定値をそれぞれ第１中間処理測定値α、第２中間処理測定値βとして、中間処理測定値の時間的な変化により得られる第２変化量、即ち、第２中間処理測定値βを第１中間処理測定値αにより除算した値と、所定の第４値Ｒ４とを比較する（ステップＳ５１２ｃ）。
【００９２】
制御部５５５は、この比較の結果、第２中間処理測定値βを第１中間処理測定値αにより除算した値が第４値Ｒ４以下となった場合に（ステップＳ５１２ｃ、Ｙｅｓ）、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去が完了したと判定し、ろ過水Ｙへの脱炭酸処理の停止を決定する。この場合、制御部５５は、水質確認ステップを完了させた後に、脱炭酸処理を完了して脱炭酸処理を停止し（ステップＳ５１３）、脱炭酸工程を終了する（ステップＳ５１４）。
なお、制御部５５５は、この比較の結果、第２中間処理測定値βを第１中間処理測定値αにより除算した値が第４値Ｒ４よりも大きい場合には（ステップＳ５１２ｃ、Ｎｏ）、ステップＳ５１２ａに戻り水質確認ステップを継続する。
なお、第４値Ｒ４は１．０〜１．５が好適である。
【００９３】
脱炭酸工程が完了後、制御部５５５は、実施の形態１と同様に、オゾン水生成工程および洗浄工程を実施する。
【００９４】
以下、図１５に示した水質確認ステップＳ５１２における処理により、ろ過水Ｙ中の炭酸根の除去進度の判定が可能な理由について説明する。
図示は行わないが、脱炭酸ガス供給、加温、超音波によるろ過水の脱炭酸を行う場合には、液相中の炭酸根がガスとして気相に放出されるため、ろ過水のｐＨが上昇する。しかしながら、ろ過水から炭酸根が十分に放出されると、それぞれの水質の変化が緩やかになる。よって上記のようなｐＨ値のモニタリングにより、脱炭酸完了点を明確に確認することができる。
【００９５】
なお、上記では、脱炭酸部５７０として、「脱炭酸ガス供給装置」、「加温装置」、「超音波発振装置」を示したが、これに限定するものではない。
脱炭酸部５７０として、ろ過水Ｙが所望のｐＨ値になるように、ｐＨ調整剤としての酸性薬品をろ過Ｙに添加するｐＨ調整装置を用いても良い。
炭酸根はｐＨによって形態を変化させ、およそ酸性域では大部分が炭酸ガスとして気相に放散する。これを利用し、ろ過水Ｙに対して、塩酸、硫酸などの酸性薬品を添加してｐＨを酸性に調整することでろ過水中から炭酸根を除去できる。この場合では、必ずしも図１５の水質確認ステップＳ５１２に示した通りの水質確認ステップを行う必要はなく、制御部５５５は、水質測定装置５６により得られたｐＨ値が、所定の目標ｐＨ値となるように脱炭酸装置５７１（ｐＨ調整装置）を制御して、酸性薬品をろ過水Ｙに添加すればよい。
【００９６】
該目標ｐＨ値としては、４〜６．５が好適である。目標ｐＨ値が低すぎると炭酸根がすでに存在しないにも関わらず酸性薬品を加えることになり非効率であるほか、後の洗浄工程時においてオゾンの自己分解が著しく抑止され、これによりＯＨラジカルの生成が阻害され洗浄効果が低下する虞がある。また目標ｐＨ値が高くては、炭酸根を十分に炭酸ガス化することができず、脱炭酸の効果が得られない。
【００９７】
なお、前処理工程が完了した後のろ過水Ｙに対しての、上記脱炭酸工程の実施要否は、例えばＭアルカリ度を測定するか、イオンクロマトグラフィで炭酸水素ナトリウムイオン濃度を直接測定するなどして炭酸根濃度を推定して都度要否を判断しても良い。あるいは、前処理工程における前処理ガス供給累積時間または循環ステップにおける累積実施時間が６０分を超えない範囲で、任意に定めた基準値を超えた場合に実施するとしても良い。
【００９８】
上記のように構成された本実施の形態の酸化装置、水処理方法によると、制御部は、水質測定装置によるろ過水の水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第２変化量に基づいて、ろ過水内の炭酸根の除去進度を判定し、ろ過水への炭酸根の除去の継続あるいは停止を決定する。これにより、ろ過水に含まれる炭酸根の除去完了点を見出し、除去進度に応じて、ろ過水内に対して行う脱炭酸操作の操作量を調節できる。そのため、前処理工程の実施時間、あるいは、酸化用物質の供給量に関わらず、炭酸根が十分に除去されたろ過水を得ることができる。
【００９９】
また上記のように構成されたオゾン水生成方法によると、脱炭酸工程が停止と決定されたろ過水に対して、オゾンガスを供給してオゾン水を生成する。このように、炭酸根が除去されたろ過水をもとに、オゾン水を生成できるため、更に洗浄効果が高いオゾン水を得ることができる。
【０１００】
また上記のように構成された洗浄方法によると、上記のように生成されたオゾン水を用いて、被洗浄部を洗浄できる。このように更に洗浄効果が高いオゾン水を用いて被洗浄部を洗浄することで、被洗浄部における汚れの除去効果を更に向上できる。
【０１０１】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【０１０２】
１  ろ過部、２  ろ過膜（被洗浄部）、１０  第１移送部、２０  第２移送部、
５０，３５０  酸化装置、５４  酸化部、５５，３５５，５５５  制御部、
５６  水質測定装置（測定部）、５７０  脱炭酸部、６０  オゾン水生成部、
２７０  外気接触装置、１００，２００，３００，５００  水処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月27日(2019.2.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を用いてオゾン水を生成するオゾン水生成装置において、
前記被処理水に酸化用物質を供給して接触させて接触被処理水を生成する酸化部と、
前記接触被処理水の水質測定を行う測定部と、
前記測定部による前記水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、生成された前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って制御被処理水を生成させる制御部と、
前記制御被処理水にオゾンを供給して前記オゾン水を生成するオゾン水生成部と、
を備えた、
オゾン水生成装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１変化量に基づいて、前記接触被処理水内の被酸化性物質の酸化完了を判定し、
該判定結果に基づいて、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って、前記制御被処理水を生成させる、
請求項１に記載のオゾン水生成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のオゾン水生成装置と、
原水内の有機物をろ過してろ過水を生成するろ過部と、
前記ろ過水を前記被処理水として前記酸化部に移送する第１移送部と、
前記オゾン水を、前記ろ過部に移送する第２移送部とを備えた、
水処理装置。
【請求項４】
前記第１移送部は、前記ろ過水を外気中に曝露する第１外気接触装置を備えた、
請求項３に記載の水処理装置。
【請求項５】
被処理水を用いてオゾン水を生成するオゾン水生成方法において、
前記被処理水に酸化用物質を供給して接触させて接触被処理水を生成する酸化ステップと、
前記接触被処理水の水質測定を行う水質測定ステップと、
前記水質測定ステップによる前記水質測定によって得られた測定値の時間的な変化により得られる第１変化量に基づいて、生成された前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って制御被処理水を生成する制御被処理水生成ステップと、
前記制御被処理水にオゾンを供給して前記オゾン水を生成するオゾン水生成ステップと、
を備えた、
オゾン水生成方法。
【請求項６】
前記制御被処理水生成ステップは、
前記第１変化量に基づいて、前記接触被処理水内の被酸化性物質の酸化完了を判定し、
該判定結果に基づいて、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の継続あるいは停止の制御を行って、前記制御被処理水を生成させる、
請求項５に記載のオゾン水生成方法。
【請求項７】
前記第１変化量として、前記測定値の傾きを用いる、
請求項５または請求項６に記載のオゾン水生成方法。
【請求項８】
前記第１変化量として、前記測定値の比を用いる、
請求項５または請求項６に記載のオゾン水生成方法。
【請求項９】
第１時点にて測定した前記測定値を第１測定値とし、前記第１時点よりも後の第２時点にて測定した前記測定値を第２測定値とし、
前記第２時点よりも後の第３時点にて測定した前記測定値を第３測定値とし、前記第３時点よりも後の第４時点にて測定した前記測定値を第４測定値とし、
前記第１測定値と前記第２測定値とを結ぶ線の第１傾きと、前記第３測定値と前記第４測定値とを結ぶ線あるいは前記第２測定値と前記第３測定値とを結ぶ線の第２傾きと、の関係を用いる、
請求項７に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１０】
前記測定値は、前記接触被処理水の溶存酸素濃度値および標準酸化還元電位値の少なくとも一方であり、前記被処理水へ前記酸化用物質を連続的に供給させる構成において、
前記第２傾きの絶対値が前記第１傾きの絶対値よりも大きくなる、あるいは、前記第２傾きの絶対値を前記第１傾きの絶対値により除算した値が所定の第１値以上となると、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の停止の制御を行う、
請求項９に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１１】
前記測定値は、前記接触被処理水のｐＨ値であり、前記被処理水へ前記酸化用物質を連続的に供給させる構成において、
前記第２傾きの絶対値が、前記第１傾きの絶対値よりも下となる、あるいは、前記第２傾きの絶対値を前記第１傾きの絶対値により除算した値が所定の第２値以下となると、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の停止の制御を行う、
請求項９に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１２】
前記被処理水へ前記酸化用物質を所定の休止期間を設けて間欠的に供給させ、
前記第１変化量として前記休止期間における前記測定値の比を用いる構成において、
第１時点にて測定した前記測定値を第１測定値とし、前記第１時点よりも後の第２時点にて測定した前記測定値を第２測定値とし、
前記第２測定値を前記第１測定値により除算した前記測定値の比が所定の第３値以上となると、前記接触被処理水への前記酸化用物質の供給の停止の制御を行う、
請求項８に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１３】
前記測定値は、前記接触被処理水の、溶存酸素濃度値、標準酸化還元電位値、ｐＨ値、の少なくともいずれか一つである、
請求項５から請求項９、請求項１２のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１４】
前記被処理水への前記酸化用物質の供給は、前記酸化用物質としての気体を前記被処理水内に噴出して行う、
請求項５から請求項１３のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１５】
前記被処理水への前記酸化用物質の供給は、前記酸化用物質としての外気中に前記被処理水が曝露されるように前記被処理水を移送させて行う、
請求項５から請求項１３のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１６】
前記制御被処理水内の炭酸根の除去を行う、
請求項５から請求項１５のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１７】
前記炭酸根の除去が行われた前記制御被処理水の水質測定によって得られた中間処理測定値の時間的な変化により得られる第２変化量に基づいて、前記制御被処理水内の前記炭酸根の除去進度を判定し、前記制御被処理水の前記炭酸根の除去の継続あるいは停止の制御を行う、
請求項１６に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１８】
前記中間処理測定値は、前記被処理水のｐＨ値であり、
前記第２変化量として、前記中間処理測定値の比を用いる、
請求項１７に記載のオゾン水生成方法。
【請求項１９】
前記制御被処理水内の前記炭酸根の除去は、脱炭酸ガスの前記制御被処理水内への噴出、前記制御被処理水の加温、前記制御被処理水への超音波振動の付与、の少なくとも一つを用いて行う、
請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法。
【請求項２０】
前記制御被処理水内の前記炭酸根の除去は、前記制御被処理水が所定のｐＨ値になるように酸性薬品からなるｐＨ調整剤を前記制御被処理水に添加して行う、
請求項１６に記載のオゾン水生成方法。
【請求項２１】
請求項５から請求項２０のいずれか１項に記載のオゾン水生成方法により生成された前記オゾン水を用いて被洗浄部を洗浄する洗浄方法。
【国際調査報告】
2019239515.tif 000018
2019239515.tif 000019
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