(57)【要約】【課題】被処理水中の臭気物質を効率的に除去することが可能な水処理システムを提供する。【解決手段】凝集剤を用いて被処理水を凝集処理し、凝集処理水を得る凝集処理装置と、オゾンを用いて凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理装置とを備える水処理システムであって、オゾン酸化処理装置に流入する水およびオゾン酸化処理装置内を流れる水の少なくとも一方に対してアルカリを添加するアルカリ添加装置を更に備える、水処理システム。【選択図】図１
2018196844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝集剤を用いて被処理水を凝集処理し、凝集処理水を得る凝集処理装置と、
オゾンを用いて前記凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理装置と、
を備える水処理システムであって、
前記オゾン酸化処理装置に流入する水および前記オゾン酸化処理装置内を流れる水の少なくとも一方に対してアルカリを添加するアルカリ添加装置を更に備える、水処理システム。
【請求項２】
前記オゾン酸化処理装置が、直列接続された複数のオゾン接触部を備え、
前記アルカリ添加装置が、水の流れ方向で見て上流側からｎ番目（但し、ｎは２以上の整数）のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加する、請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記オゾン酸化処理装置が、直列接続された複数のオゾン接触部と、水の流れ方向で見て上流側からｎ番目（但し、ｎは２以上の整数）のオゾン接触部内を流れる水に対して過酸化水素を添加する酸化剤添加機構とを備え、
前記アルカリ添加装置が、前記過酸化水素が添加されるオゾン接触部以降のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加する、請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項４】
凝集剤を使用し、第一のｐＨで被処理水を凝集処理して凝集処理水を得る凝集処理工程と、
オゾンを用いて前記凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理工程と、
を含み、
前記オゾン酸化処理工程が、前記第一のｐＨよりも高い第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行うステップを含む、水処理方法。
【請求項５】
前記オゾン酸化処理工程が、前記第二のｐＨよりも低いｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第一ステップと、前記第一ステップの後に前記第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第二ステップとを含む、請求項４に記載の水処理方法。
【請求項６】
前記第二ステップが、過酸化水素の存在下でオゾンを用いた酸化処理を行う促進酸化ステップである、請求項５に記載の水処理方法。
【請求項７】
前記第一のｐＨが６．８以下である、請求項４〜６の何れかに記載の水処理方法。
【請求項８】
前記第二のｐＨが７．０以上７．５以下である、請求項４〜７の何れかに水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理システムおよび水処理方法に関し、特には、浄水場等において好適に使用し得る水処理システムおよび水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、浄水場等において用いられる水処理プロセスとして、凝集剤を用いて被処理水を凝集処理した後、凝集処理を施した被処理水に対してオゾンを用いた酸化処理を更に施す高度水処理プロセスが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような高度水処理プロセスにおいては、凝集剤を用いた凝集処理により有機物質を除去することができるので、得られた処理水を塩素消毒した際にトリハロメタンが発生するのを抑制することができる。また、オゾンを用いた酸化処理により臭気物質を酸化分解することができるので、臭気物質を低減した処理水を得ることができる。
【０００３】
そして、特許文献１では、ｐＨ４〜６で凝集処理を行った後、ｐＨを４〜６に維持した状態でオゾンを用いた酸化処理を行うことにより、酸化処理における臭気物質の酸化速度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２３７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の高度水処理プロセスには、被処理水中の臭気物質を更に効率的に除去するという点において改善の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明は、凝集剤を用いて被処理水を凝集処理した後、凝集処理を施した被処理水に対してオゾンを用いた酸化処理を施す水処理システムおよび水処理方法において、被処理水中の臭気物質を効率的に除去することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の水処理システムは、凝集剤を用いて被処理水を凝集処理し、凝集処理水を得る凝集処理装置と、オゾンを用いて前記凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理装置とを備える水処理システムであって、前記オゾン酸化処理装置に流入する水および前記オゾン酸化処理装置内を流れる水の少なくとも一方に対してアルカリを添加するアルカリ添加装置を更に備えることを特徴とする。このように、オゾン酸化処理装置に流入する水および／またはオゾン酸化処理装置内を流れる水にアルカリを添加するアルカリ添加装置を設ければ、アルカリを添加して凝集処理時よりもｐＨを上昇させた状態でオゾンを用いた酸化処理を行い、臭気物質を効率的に除去することが可能になる。
【０００８】
ここで、本発明の水処理システムは、前記オゾン酸化処理装置が、直列接続された複数のオゾン接触部を備え、前記アルカリ添加装置が、水の流れ方向で見て上流側からｎ番目（但し、ｎは２以上の整数）のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加することが好ましい。アルカリを添加するオゾン接触部を上流側から２番目以降とすれば、オゾンを用いた酸化処理を行った際に臭素酸イオンが生成するのを抑制しつつ、臭気物質の除去効率を向上させることができるからである。
【０００９】
そして、本発明の水処理システムは、前記オゾン酸化処理装置が、直列接続された複数のオゾン接触部と、水の流れ方向で見て上流側からｎ番目（但し、ｎは２以上の整数）のオゾン接触部内を流れる水に対して過酸化水素を添加する酸化剤添加機構とを備え、前記アルカリ添加装置が、前記過酸化水素が添加されるオゾン接触部以降のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加することが好ましい。オゾン接触部内を流れる水に対して過酸化水素を添加する酸化剤添加機構を設ければ、促進酸化処理（AOP：advanced oxidation process）により臭気物質を更に効率的に除去することができるからである。また、過酸化水素を添加しない通常の酸化処理と、過酸化水素を添加する酸化処理（ＡＯＰ）とを組み合わせて実施する場合に、アルカリを添加するオゾン接触部をＡＯＰを実施するオゾン接触部とすれば、過酸化水素に由来する還元反応により臭素酸イオンの生成を抑制しつつ、臭気物質の除去効率を向上させることができるからである。
【００１０】
また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の水処理方法は、凝集剤を使用し、第一のｐＨで被処理水を凝集処理して凝集処理水を得る凝集処理工程と、オゾンを用いて前記凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理工程とを含み、前記オゾン酸化処理工程が、前記第一のｐＨよりも高い第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行うステップを含むことを特徴とする。このように、凝集処理を行う際の第一のｐＨよりも高い第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行うステップを含むオゾン酸化処理工程を実施すれば、凝集処理時よりもｐＨを上昇させた状態でオゾンを用いた酸化処理を行い、臭気物質を効率的に除去することが可能になる。
【００１１】
ここで、本発明の水処理方法は、前記オゾン酸化処理工程が、前記第二のｐＨよりも低いｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第一ステップと、前記第一ステップの後に前記第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第二ステップとを含むことが好ましい。第二のｐＨよりも低いｐＨで酸化処理を行う第一ステップの後に第二のｐＨで酸化処理を行う第二ステップを実施すれば、オゾン酸化処理工程中に臭素酸イオンが生成するのを抑制しつつ、臭気物質の除去効率を向上させることができるからである。
【００１２】
また、本発明の水処理方法は、前記第二ステップが、過酸化水素の存在下でオゾンを用いた酸化処理を行う促進酸化ステップであることが好ましい。第二ステップを促進酸化ステップとすれば、促進酸化処理（AOP：advanced oxidation process）により臭気物質を更に効率的に除去することができるからである。また、第二のｐＨよりも低いｐＨで酸化処理を行う第一ステップと、第二のｐＨで酸化処理を行う第二ステップとを組み合わせて実施する場合に、第二ステップを促進酸化ステップとすれば、過酸化水素に由来する還元反応により臭素酸イオンの生成を抑制しつつ、臭気物質の除去効率を向上させることができるからである。
【００１３】
更に、本発明の水処理方法は、前記第一のｐＨが６．８以下であることが好ましい。第一のｐＨが６．８以下であれば、凝集処理工程における有機物質の除去効率を向上させることができると共に、凝集処理水中の無機炭素（ＩＣ）の量を低減してオゾン酸化処理工程における酸化処理効率を向上させ、臭気物質の除去効率を更に向上させることができるからである。
【００１４】
そして、本発明の水処理方法は、前記第二のｐＨが７．０以上７．５以下であることが好ましい。第二のｐＨが７．０以上であれば、臭気物質の除去効率を更に向上させることができるからである。また、第二のｐＨが７．５以下であれば、オゾン酸化処理工程中に臭素酸イオンが生成するのを十分に抑制することができるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水処理システムおよび水処理方法によれば、被処理水中の臭気物質を効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従う水処理システムの一例の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明に従う水処理システムの他の例の概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明に従う水処理システムに使用し得るオゾン酸化処理装置の変形例を示す説明図である。
【図４】実施例および比較例において河川水を処理した際の、酸化処理時間と水中の臭気物質濃度との関係を示すグラフである。
【図５】実施例および比較例において河川水を処理した際の、酸化処理時間と水中の臭素酸イオン濃度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一の構成要素を示すものとする。
【００１８】
（水処理システム）
本発明の水処理システムは、特に限定されることなく、例えば浄水場等において水の高度処理を行う際に好適に用いることができる。
【００１９】
ここで、図１に、本発明の水処理システムの一例の概略構成を示す。図１に示す水処理システム１００は、被処理水が流入する凝集処理装置１０と、凝集処理装置１０の後段に任意に設けられた砂ろ過装置２０と、砂ろ過装置２０の後段に設けられたオゾン酸化処理装置３０と、オゾン酸化処理装置３０内を流れる水に対してアルカリを添加するアルカリ添加装置４０とを備えている。
【００２０】
そして、水処理システム１００では、特に限定されることなく、例えば、河川水、ダム湖水、湖沼水または地下水、或いは、それらを前処理（例えば、夾雑物を除去するための砂ろ過、有機物質やアンモニア性窒素を除去するための生物酸化処理など）してなる前処理水などが被処理水として処理される。また、水処理システム１００で得られた処理水は、任意に後処理（例えば、活性炭処理、高速砂ろ過、塩素消毒など）を施した後で、例えば上水道などへと供給することができる。
【００２１】
ここで、図１に示す水処理システム１００の凝集処理装置１０は、凝集剤を用いて被処理水を凝集処理し、凝集処理水を得る装置であり、被処理水と凝集剤とを混合する撹拌槽１１と、生成した凝集体（フロック）を沈殿させる沈殿槽１２とを備えている。また、撹拌槽１１は、撹拌機１３と、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）などの凝集剤を添加する凝集剤添加機構１４とを備えており、任意に、凝集処理される被処理水のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤（例えば、硫酸、水酸化ナトリウム等）を添加するｐＨ調整剤添加機構１５を更に備えている。
なお、凝集処理装置１０の撹拌槽１１は、急速撹拌槽と緩速撹拌槽とで構成されていてもよい。
【００２２】
また、砂ろ過装置２０は、凝集処理装置１０から流出した凝集処理水中に残存しているフロック等を砂ろ過により取り除き、フロック等が除去された凝集処理水を得る装置である。
【００２３】
オゾン酸化処理装置３０は、凝集処理水中に含まれている臭気物質をオゾンを用いて酸化処理する装置である。なお、オゾン酸化処理装置３０では、凝集処理水中に含まれている臭気物質以外の有機物質等も酸化処理され得る。また、オゾン酸化処理装置３０では、凝集処理水中に含まれている原虫類等を殺滅させ得る。
【００２４】
ここで、オゾン酸化処理装置３０は、砂ろ過装置２０から流出した凝集処理水が流れる水槽３８と、水槽３８内に複数設置されて水槽３８内を上流側（凝集処理水が流入する側）から下流側（処理水が流出する側）へと流れる水の流れを上下に迂回する押し出し流れとする仕切り壁３１とを備えている。また、オゾン酸化処理装置３０は、水槽３８の内壁（図示例では左側の内壁）と水槽３８の上側に位置する隔壁３１（水槽３８の底面まで延在していない隔壁３１）との間および水槽３８の上側に位置する隔壁３１同士の間に形成された複数（図示例では３つ）のオゾン接触部３２，３３，３４の底部に、オゾンを曝気するオゾン曝気装置３５，３６，３７を備えている。即ち、オゾン酸化処理装置３０は、直列接続された複数（図示例では３つ）のオゾン接触部３２，３３，３４を水槽３８内に有している。
【００２５】
アルカリ添加装置４０は、オゾン酸化処理装置３０内を流れる水に対してアルカリ（例えば、水酸化ナトリウム等）を添加する装置である。具体的には、図１に示す水処理システム１００では、アルカリ添加装置４０は、水の流れ方向で見て上流側からｎ番目（但し、ｎは２以上の整数）のオゾン接触部（図示例では上流側から２番目のオゾン接触部３３）内を流れる水に対してアルカリを添加する。
【００２６】
そして、図１に示す水処理システム１００では、凝集処理装置１０において被処理水を凝集処理し、被処理水に含まれていた有機物質の一部や懸濁物質を除去することができるので、懸濁物質濃度およびトリハロメタン生成能が低減された処理水を得ることができる。
【００２７】
また、水処理システム１００では、オゾン酸化処理装置３０においてオゾンを用いて凝集処理水中の臭気物質を酸化処理することができるので、臭気物質が低減された処理水を得ることができる。また、水処理システム１００では、オゾンを用いた酸化処理により、臭気物質以外の有機物質や原虫類等も低減し得る。そして、水処理システム１００では特に、オゾン酸化処理装置内を流れる水に対してアルカリ添加装置４０でアルカリを添加し、酸化処理される水のｐＨを上昇させた状態でオゾンを用いた酸化処理を行うことができるので、臭気物質の酸化分解を促進し、臭気物質を効率的に除去することができる。
【００２８】
更に、臭化物イオンを含む水をオゾンで酸化処理した場合、特にｐＨが高い条件下においては臭素酸イオンが生成し易くなる。しかし、水処理システム１００では、アルカリを添加するオゾン接触部を上流側から２番目以降（図示例では上流側から２番目のオゾン接触部３３）としているので、オゾン酸化処理装置３０に流入する凝集処理水や最初のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加して高ｐＨ条件下で長時間の酸化処理を行う場合と比較し、臭素酸イオンが生成するのを抑制することができる。従って、水処理システム１００によれば、臭素酸イオンの生成を抑制しつつ、アルカリを添加しない場合と比較して臭気物質の除去効率を向上させることができる。
【００２９】
次に、図２に、本発明の水処理システムの他の例の概略構成を示す。図２に示す水処理システム１００Ａは、オゾン酸化処理装置３０のオゾン接触部内を流れる水に対して過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を添加する酸化剤添加機構５０を備えている点、および、アルカリ添加装置４０が、過酸化水素が添加されるオゾン接触部以降のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加する点以外は図１に示す水処理システム１００と同様の構成を有している。
なお、以下では、図１に示す水処理システム１００と同様の構成については説明を省略する。
【００３０】
ここで、酸化剤添加機構５０は、オゾン接触部内を流れる水に対して過酸化水素を添加し、過酸化水素を添加したオゾン接触部およびそれよりも下流側に位置するオゾン接触部において促進酸化処理（ＡＯＰ）を行うための装置である。そして、図２に示す水処理システム１００Ａでは、酸化剤添加機構５０は、水の流れ方向で見て上流側からｎ番目（但し、ｎは２以上の整数）のオゾン接触部（図示例では上流側から３番目のオゾン接触部３４）内を流れる水に対して過酸化水素を添加する。
【００３１】
また、アルカリ添加装置４０は、酸化剤添加機構５０により過酸化水素が添加されるオゾン接触部３４内を流れる水に対してアルカリを添加する。
【００３２】
そして、水処理システム１００Ａでは、水処理システム１００と同様に、懸濁物質濃度およびトリハロメタン生成能が低減された処理水を得ることができる。
【００３３】
また、水処理システム１００Ａでは、オゾン酸化処理装置３０において凝集処理水中の臭気物質を促進酸化処理（ＡＯＰ）することができるので、臭気物質の酸化分解を更に促進し、臭気物質を更に効率的に除去することができる。なお、水処理システム１００Ａのオゾン酸化処理装置３０では、凝集処理水中に含まれている臭気物質以外の有機物質や原虫類等も促進酸化処理され得る。
【００３４】
更に、水処理システム１００Ａでは、ＡＯＰを実施するオゾン接触部にアルカリ添加装置４０でアルカリを添加するので、ｐＨを上昇させた状態で酸化処理を行うことによる臭気物質の除去効率の向上効果を得つつ、過酸化水素に由来する還元反応により臭素酸イオンの生成を抑制することができる。
【００３５】
以上、一例および他の例を用いて本発明の水処理システムについて説明したが、本発明の水処理システムは上述した一例および他の例に限定されるものではない。
【００３６】
具体的には、上述した一例および他の例の水処理システムではアルカリ添加装置がオゾン酸化処理装置内を流れる水にアルカリを添加するが、本発明の水処理システムでは、オゾン酸化処理装置に流入する水（凝集処理水）に対してアルカリを添加してもよいし、オゾン酸化処理装置に流入する水とオゾン酸化処理装置内を流れる水との双方にアルカリを添加してもよい。また、アルカリ添加装置は、アルカリを多段階に分けて複数箇所に添加してもよい。
【００３７】
また、上述した一例および他の例の水処理システムでは仕切り壁により区画形成された複数のオゾン接触部を有するオゾン酸化処理装置を用いたが、本発明の水処理システムのオゾン酸化処理装置は、オゾン接触部を一つのみ有するものであってもよいし、図３に示すような、凝集処理水が押し出し流れで流れる１槽の水槽３８内に複数のオゾン曝気装置３５，３６，３７を水の流れ方向に離隔して配置することにより複数のオゾン接触部３２，３３，３４を形成したオゾン酸化処理装置３０Ｂであってもよい。また、オゾン酸化処理装置は、オゾン曝気装置を設けた水槽からなるオゾン接触部を複数直列接続してなるものであってもよい。
【００３８】
更に、上述した他の例の水処理システムでは酸化剤添加機構５０がオゾン接触部３４内を流れる水のみに過酸化水素を添加しているが、本発明の水処理システムでは、酸化剤添加機構は、過酸化水素を複数箇所に添加してもよい。なお、過酸化水素を複数箇所に添加する場合、アルカリ添加装置は、過酸化水素が添加されるオゾン接触部のうち最も上流側に位置するオゾン接触部以降のオゾン接触部内を流れる水に対してアルカリを添加することが好ましい。
【００３９】
（水処理方法）
本発明の水処理方法は、特に限定されることなく、例えば浄水場等において水の高度処理を行う際に好適に用いることができる。そして、本発明の水処理方法は、特に限定されることなく、例えば上述した本発明の水処理システムを用いて被処理水を連続処理する際に好適に用いることができる。
なお、本発明の水処理方法は、回分式の水処理装置を用いて被処理水を処理する際に用いてもよい。
【００４０】
ここで、本発明の水処理方法は、凝集剤を使用し、第一のｐＨで被処理水を凝集処理して凝集処理水を得る凝集処理工程と、凝集処理工程の後に、オゾンを用いて凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理工程とを含む。また、本発明の水処理方法の一例は、オゾン酸化処理工程が、第一のｐＨよりも高い第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行うステップを含むことを必要とする。
【００４１】
なお、本発明の水処理方法で処理される被処理水としては、上述した水処理システムの被処理水として例示したものと同様のものが挙げられる。また、本発明の水処理方法で得られる処理水は、任意に後処理（例えば、活性炭処理、高速砂ろ過、塩素消毒など）を施した後で、例えば上水道などへと供給することができる。
【００４２】
そして、凝集処理工程では、必要に応じてｐＨ調整剤（例えば、硫酸、水酸化ナトリウム等）を添加しつつ被処理水と凝集剤（例えば、ＰＡＣ等）とを第一のｐＨで混合し、被処理水中に含まれていた懸濁物質等を凝集させる。なお、生成した凝集体（フロック）は、沈殿やろ過等の既知の方法を用いて分離することができる。
【００４３】
このように、凝集処理工程において被処理水を凝集処理すれば、被処理水に含まれていた有機物質の一部や懸濁物質を除去することができるので、懸濁物質濃度およびトリハロメタン生成能が低減された処理水を得ることができる。
【００４４】
なお、第一のｐＨは、その下限値が５．０以上であることが好ましく、５．５以上であることがより好ましく、６．０以上であることが更に好ましく、その上限値が６．８以下であることが好ましく、６．５以下であることがより好ましく、６．３以下であることが更に好ましい。第一のｐＨが上記下限値以上であれば、本発明の水処理方法を用いて得られる処理水の中和等に要する手間およびコストを低減することができる。また、第一のｐＨが上記上限値以下であれば、凝集剤の荷電中和力を大きくし、有機物質の除去効率を向上させることができると共に、凝集処理水中の無機炭素（ＩＣ）の量を低減してオゾン酸化処理工程における酸化処理効率を向上させ、臭気物質の除去効率を更に向上させることができる。
【００４５】
また、オゾンを用いて凝集処理水中の臭気物質を酸化処理するオゾン酸化処理工程では、曝気等の既知の方法を用いて凝集処理水とオゾンとを接触させ、凝集処理水中の臭気物質を酸化処理する。なお、オゾン酸化処理工程では、凝集処理水中に含まれている有機物質等も酸化処理され得る。また、オゾン酸化処理工程では、凝集処理水中に含まれている原虫類等を殺滅させ得る。
【００４６】
そして、オゾン酸化処理工程では、第一のｐＨよりも高い第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行うステップを実施することを必要とし、第二のｐＨよりも低いｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第一ステップと、第一ステップの後に第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第二ステップとを実施することが好ましい。
【００４７】
このように、第一のｐＨよりも高い第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行うステップを実施すれば、凝集処理工程では比較的低い第一のｐＨにおいて効率的に有機物質を除去しつつ、オゾン酸化処理工程では例えばアルカリの添加などによってｐＨを上昇させた状態で臭気物質の酸化分解を促進し、臭気物質を効率的に除去することができる。
【００４８】
また、臭化物イオンを含む水をオゾンで酸化処理した場合、特にｐＨが高い条件下においては臭素酸イオンが生成し易くなる。しかし、第二のｐＨよりも低いｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第一ステップの後に第二のｐＨでオゾンを用いた酸化処理を行う第二ステップを実施すれば、オゾン酸化処理工程の最初から第二のｐＨで酸化処理を行う場合と比較し、臭素酸イオンが生成するのを抑制することができる。従って、臭素酸イオンの生成を抑制しつつ、ｐＨを凝集処理工程のｐＨ（第一のｐＨ）よりも高い第二のｐＨまで上昇させない場合と比較して、臭気物質の除去効率を向上させることができる。
【００４９】
なお、オゾン酸化処理工程の実施中に酸化処理される水のｐＨを調整する方法としては、特に限定されることなく、例えば以下の方法が挙げられる。即ち、図１，２に示す水処理システムのような連続式の水処理システムでは、水処理システム内を流れている酸化処理される水に対し、水の流れ方向の所定の位置でアルカリ等のｐＨ調整剤を添加する方法が挙げられる。また、単一の水槽内でオゾン酸化処理工程を行う回分式の水処理システムでは、オゾン酸化処理工程の開始後の所定のタイミングでアルカリ等のｐＨ調整剤を水槽内に添加する方法が挙げられる。
【００５０】
そして、本発明の水処理方法では、第二のｐＨは、その下限値が６．５以上であることが好ましく、７．０以上であることがより好ましく、その上限値が８．０以下であることが好ましく、７．５以下であることがより好ましい。第二のｐＨが上記下限値以上であれば、臭気物質の酸化分解を十分に促進し、臭気物質の除去効率を更に向上させることができる。また、第二のｐＨが上記上限値以下であれば、オゾン酸化処理工程中に臭素酸イオンが生成するのを十分に抑制することができる。
なお、オゾン酸化処理工程において第一ステップおよび第二ステップを実施する場合、第一ステップのｐＨは、特に限定されるものではないが、通常、第一のｐＨ以上であり、凝集処理工程において被処理水を凝集処理し、生成した凝集体を沈殿やろ過等の既知の方法を用いて分離することにより得られる凝集処理水のｐＨと同じであることが好ましい。
【００５１】
また、本発明の水処理方法では、オゾン酸化処理工程において第一ステップおよび第二ステップを実施する場合、第二ステップを過酸化水素の存在下でオゾンを用いた酸化処理を行う促進酸化ステップとすることもできる。第二ステップを促進酸化ステップとすれば、ｐＨを第二のｐＨまで上昇させた状態で酸化処理を行うことによる臭気物質の除去効率の向上効果を得つつ、過酸化水素に由来する還元反応により臭素酸イオンの生成を抑制することができる。また、促進酸化処理（ＡＯＰ）により臭気物質の酸化分解を更に促進し、臭気物質を更に効率的に除去することができる。
【００５２】
以上、本発明の水処理方法について説明したが、本発明の水処理方法は上述した内容に限定されるものではない。
具体的には、本発明の水処理方法のオゾン酸化処理工程は、第一ステップおよび第二ステップ以外に、第一ステップのｐＨおよび第二のｐＨ以外のｐＨで酸化処理を行う１つ以上のステップを更に含んでいてもよい。また、本発明の水処理方法のオゾン酸化処理工程は、第二ステップの後に、第二のｐＨ以外のｐＨで促進酸化処理を行うステップを更に含んでいてもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明について実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
＜凝集処理工程＞
回分式の反応槽に投入した被処理水としての河川水（ＴＯＣ：３．２ｍｇ／Ｌ、臭化物イオン濃度：０．２ｍｇ／Ｌ）に対し、ｐＨ調整剤としての硫酸を添加し、ｐＨを６．０（第一のｐＨ）に調整した。そして、温度２５℃の条件下、凝集剤としてのＰＡＣを注入率が５０ｍｇ／Ｌとなるように添加し、１５０ｒｐｍで２分間急速撹拌した後、５０ｒｐｍで１０分間緩速撹拌し、河川水の凝集処理を行った。そして、生成した凝集体を沈殿により除去し、凝集処理水を得た。
＜オゾン酸化処理工程＞
得られた凝集処理水１３Ｌを反応槽に投入し、温度２５℃の条件下でオゾンを反応槽内に１２分間曝気した。なお、曝気中はアルカリとしての水酸化ナトリウムを反応槽内に添加し、ｐＨを６．５（第二のｐＨ）に調整した。
そして、反応槽内の水について、臭気物質濃度の経時変化をガスクロマトグラフィーで測定し、臭素酸イオン濃度の経時変化をイオンクロマトグラフィーで測定した。測定結果をそれぞれ図４および図５に示す。
【００５５】
（実施例２）
オゾン酸化処理工程においてｐＨを７．０に調整した以外は実施例１と同様にして凝集処理工程およびオゾン酸化処理工程を行い、河川水を処理した。また、実施例１と同様にして臭気物質濃度の経時変化および臭素酸イオン濃度の経時変化を測定した。測定結果をそれぞれ図４および図５に示す。
【００５６】
（実施例３）
オゾン酸化処理工程においてｐＨを８．０に調整した以外は実施例１と同様にして凝集処理工程およびオゾン酸化処理工程を行い、河川水を処理した。また、実施例１と同様にして臭気物質濃度の経時変化および臭素酸イオン濃度の経時変化を測定した。測定結果をそれぞれ図４および図５に示す。
【００５７】
（実施例４）
オゾン酸化処理工程において、最初の６分間は水酸化ナトリウムを添加せず、ｐＨ６．０でオゾンを曝気し（第一ステップ）、曝気開始から６分後にアルカリとしての水酸化ナトリウムを反応槽内に添加し、ｐＨ７．０で更に６分間オゾンを曝気した（第二ステップ）以外は実施例１と同様にして凝集処理工程およびオゾン酸化処理工程を行い、河川水を処理した。また、実施例１と同様にして臭気物質濃度の経時変化および臭素酸イオン濃度の経時変化を測定した。測定結果をそれぞれ図４および図５に示す。
【００５８】
（実施例５）
オゾン酸化処理工程において、最初の６分間は水酸化ナトリウムを添加せず、ｐＨ６．０でオゾンを曝気し（第一ステップ）、曝気開始から６分後にアルカリとしての水酸化ナトリウムおよび酸化剤としての過酸化水素を反応槽内に添加し、ｐＨ７．０で更に６分間オゾンを曝気した（第二ステップ；促進酸化ステップ）以外は実施例１と同様にして凝集処理工程およびオゾン酸化処理工程を行い、河川水を処理した。また、実施例１と同様にして臭気物質濃度の経時変化および臭素酸イオン濃度の経時変化を測定した。測定結果をそれぞれ図４および図５に示す。
【００５９】
（比較例）
オゾン酸化処理工程において、水酸化ナトリウムを添加せず、凝集処理工程の第一のｐＨと同じｐＨ６．０でオゾンを１２分間曝気した以外は実施例１と同様にして凝集処理工程およびオゾン酸化処理工程を行い、河川水を処理した。また、実施例１と同様にして臭気物質濃度の経時変化および臭素酸イオン濃度の経時変化を測定した。測定結果をそれぞれ図４および図５に示す。
【００６０】
図４より、実施例１〜５では、比較例１と比較し、河川水中の臭気物質を効率的に除去できたことが分かる。
また、図４および図５より、実施例４および５では特に、臭素酸イオンの生成を抑制しつつ河川水中の臭気物質を効率的に除去できたことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の水処理システムおよび水処理方法によれば、被処理水中の臭気物質を効率的に除去することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０  凝集処理装置
１１  撹拌槽
１２  沈殿槽
１３  撹拌機
１４  凝集剤添加機構
１５  ｐＨ調整剤添加機構
２０  砂ろ過装置
３０，３０Ｂ  オゾン酸化処理装置
３１  仕切り壁
３２，３３，３４  オゾン接触部
３５，３６，３７  オゾン曝気装置
３８  水槽
４０  アルカリ添加装置
５０  酸化剤添加機構
１００，１００Ａ  水処理システム
【図１】
2018196844.tif 000003
【図２】
2018196844.tif 000004
【図３】
2018196844.tif 000005
【図４】
2018196844.tif 000006
【図５】
2018196844.tif 000007