(57)【要約】【課題】ろ過塔内のろ材を空気洗浄するための空気供給手段を比較的小さなものにする。【解決手段】ろ過塔１６と、ろ過塔内部に横設されろ過塔内部を上部空間と下部空間に区画する透水性の支持体２２と、上部空間に設けられ下端を透水性の支持体に固定し上端を自由端とした長繊維束２４から構成されるろ材２６と、上部空間であってろ材の上方に原水を供給する原水ポンプ１４と、下部空間からろ過水を排出するろ過水配管２８と、ろ材を逆洗するために下部空間に逆洗水を供給する逆洗ポンプ３６と、ろ材を空気洗浄するために下部空間に空気を供給する空気供給手段５２と、ろ材を洗浄した洗浄排水を上部空間であってろ材の上方から排出する排出管４０と、ろ材を原水循環洗浄するためにろ過塔内に供給した原水の一部を上部空間であってろ材下端の近傍から排出し排出した原水を上部空間のろ材の上方に循環する原水ポンプ１４を有する。【選択図】図１
2018122251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ過塔と、
ろ過塔内部に横設され、ろ過塔内部を上部空間と下部空間に区画する透水性の支持体と、
上部空間に設けられ、下端を透水性の支持体に固定し上端を自由端とした長繊維束から構成されるろ材と、
上部空間であって、ろ材の上方に原水を供給する原水供給手段と、
下部空間からろ過水を排出するろ過水排出手段と、
ろ材を逆洗するために下部空間に逆洗水を供給する逆洗水供給手段と、
ろ材を空気洗浄するために下部空間に空気を供給する空気供給手段と、
ろ材を洗浄した洗浄排水を上部空間であって、ろ材の上方から排出する排出手段と、
ろ材を原水循環洗浄するために、ろ過塔内に供給した原水の一部を上部空間であってろ材下端の近傍から排出し、排出した原水を上部空間のろ材の上方に循環する原水循環手段と、
を有する、
長繊維ろ過装置。
【請求項２】
請求項１に記載の長繊維ろ過装置であって、
空気供給手段は、圧力０．１〜０．９ＭＰａの圧縮空気を発生するとともに、発生した圧縮空気をろ過塔に供給する前に減圧する減圧手段を有する、
長繊維ろ過装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の長繊維ろ過装置を運転する、長繊維ろ過装置の運転方法であって、
ろ材の洗浄は、逆洗水と空気の両方を供給する水空気同時洗浄を行った後に、逆洗水による水逆洗を行う、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項４】
請求項３に記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
ろ材の洗浄は、水空気同時洗浄の後に、原水を循環する原水循環洗浄を行い、その後に水逆洗を行う、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
原水の濁度と、ろ過水の濁度と、洗浄排水の濁度を測定し、
通水時間と原水濁度とろ過水濁度から長繊維ろ材に捕捉された（ｉ）捕捉濁質量を計算し、
洗浄排水中の濁質量と逆洗水量からろ材から剥離した（ｉｉ）剥離濁質量を計算し、
得られた、（ｉ）捕捉濁質量と、（ｉｉ）剥離濁質量とから、原水循環手段による原水循環手段の運転時間を決定する、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１つに記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
水空気同時逆洗の際に逆洗水に消毒剤を添加し、
原水循環洗浄の際に循環する循環水の残留消毒剤濃度を測定し、
循環水中の残留消毒剤濃度が所定値となるように、逆洗水への消毒剤を添加量を調整する、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項７】
請求項５に記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
（ｉ）捕捉濁質量と、（ｉｉ）剥離濁質量を、外部コンピュータシステムへ送信し、
外部コンピュータシステムから、原水循環の運転時間を受信し、
受信した運転時間に基づいて、原水循環の運転時間を決定する、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項８】
請求項７に記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
外部コンピュータシステムは、
複数の長繊維ろ過装置からの（ｉ）捕捉濁質量と、（ｉｉ）剥離濁質量のデータを受信して、蓄積し、
蓄積したデータに基づいて、原水循環の運転時間を算出して、送信する、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項９】
請求項６に記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
原水循環洗浄の際の循環水の残留消毒剤濃度と、逆洗水への消毒剤を添加量と、を外部のコンピュータシステムに送信し、
外部コンピュータシステムから、消毒剤の添加量を受信し、
受信した添加量に基づいて、消毒剤の添加量を調整する、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の長繊維ろ過装置の運転方法であって、
外部コンピュータシステムは、
複数の長繊維ろ過装置からの消毒剤の添加量、残留消毒剤濃度のデータを受信して、蓄積し、
蓄積したデータに基づいて、消毒剤の消費量を計算し、消毒剤の添加量を決定して、送信する、
長繊維ろ過装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長繊維ろ過装置およびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下向きに通水することでろ過を行う下向流ろ過装置において、ろ材として長繊維束を用いる長繊維ろ過装置が知られている。この長繊維ろ過装置では、長繊維束の下端が透水性の支持板に固定され、上端は自由な状態となっている。
【０００３】
ろ過を所定時間、あるいは所定の差圧に達するまで継続した場合、ろ材に捕捉した懸濁物質（濁質）をろ過塔外に排出するための洗浄、つまり水逆洗、空気逆洗および水空気併用逆洗（水空気逆洗）等を行う。長繊維ろ過装置の一般的な洗浄条件は、水空気逆洗を水ＬＶ１００ｍ／ｈ・空気ＬＶ４００ｍ／ｈ×４分程度、その後水逆洗ＬＶ１００ｍ／ｈ×２分程度である。一般的な粒状ろ材を用いたろ過装置の逆洗水および逆洗空気は、ＬＶ４０ｍ／ｈ以下、逆洗時間１５〜２０分であり、長繊維ろ過装置では逆洗水および逆洗空気ＬＶが大きく、洗浄時間が短いことが特徴になっている。
【０００４】
特許文献１には、洗浄排水をろ過塔下部より引き抜くことで逆洗水流速を低減することが記載されている。また、特許文献２には、空気洗浄にコンプレッサを使用することについて記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１５７０２号公報
【特許文献２】特開平４−１８０８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
長繊維ろ過装置では、粒状ろ材を用いる一般的なろ過装置よりも短時間でろ材の洗浄を行えるが、逆洗ポンプや逆洗空気用ブロワの出力が比較的大きくなりやすい。特に、ブロワについては、省エネルギー方式の長繊維ろ過装置であっても、電源設備も大容量対応となるため受電設備費用が一般的なろ過装置に比べ高額となり、また設置面積が大きくなる場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る長繊維ろ過装置は、ろ過塔と、ろ過塔内部に横設され、ろ過塔内部を上部空間と下部空間に区画する透水性の支持体と、上部空間に設けられ、下端を透水性の支持体に固定し上端を自由端とした長繊維束から構成されるろ材と、上部空間であって、ろ材の上方に原水を供給する原水供給手段と、下部空間からろ過水を排出するろ過水排出手段と、ろ材を逆洗するために下部空間に逆洗水を供給する逆洗水供給手段と、ろ材を空気洗浄するために下部空間に空気を供給する空気供給手段と、ろ材を洗浄した洗浄排水を上部空間であって、ろ材の上方から排出する排出手段と、ろ材を原水循環洗浄するために、ろ過塔内に供給した原水の一部を上部空間であってろ材下端の近傍から排出し、排出した原水を上部空間のろ材の上方に循環する原水循環手段と、を有する。
【０００８】
また、空気供給手段は、圧力０．１〜０．９ＭＰａの圧縮空気を発生するとともに、発生した圧縮空気をろ過塔に供給する前に減圧する減圧手段を有することが好適である。
【０００９】
また、本発明は、上述の長繊維ろ過装置を運転する、長繊維ろ過装置の運転方法であって、ろ材の洗浄は、逆洗水と空気の両方を供給する水空気同時洗浄を行った後に、逆洗水による水逆洗を行う。
【００１０】
また、ろ材の洗浄は、水空気同時洗浄の後に、原水を循環する原水循環洗浄を行い、その後に水逆洗を行うことが好適である。
【００１１】
また、原水の濁度と、ろ過水の濁度と、洗浄排水の濁度を測定し、通水時間と原水濁度とろ過水濁度から長繊維ろ材に捕捉された（ｉ）捕捉濁質量を計算し、洗浄排水中の濁質量と逆洗水量からろ材から剥離した（ｉｉ）剥離濁質量を計算し、得られた、（ｉ）捕捉濁質量と、（ｉｉ）剥離濁質量とから、原水循環手段による原水循環手段の運転時間を決定することが好適である。
【００１２】
また、水空気同時逆洗の際に逆洗水に消毒剤を添加し、原水循環洗浄の際に循環する循環水の残留消毒剤濃度を測定し、循環水中の残留消毒剤濃度が所定値となるように、逆洗水への消毒剤の添加量を調整することが好適である。
【００１３】
また、（ｉ）捕捉濁質量と、（ｉｉ）剥離濁質量を、外部コンピュータシステムへ送信し、外部コンピュータシステムから、原水循環の運転時間を受信し、受信した運転時間に基づいて、原水循環の運転時間を決定することが好適である。
【００１４】
また、外部コンピュータシステムは、複数の長繊維ろ過装置からの（ｉ）捕捉濁質量と、（ｉｉ）剥離濁質量のデータを受信して、蓄積し、蓄積したデータに基づいて、原水循環の運転時間を算出して、送信することが好適である。
【００１５】
また、原水循環洗浄の際の循環水の残留消毒剤濃度と、逆洗水への消毒剤を添加量と、を外部のコンピュータシステムに送信し、外部コンピュータシステムから、消毒剤の添加量を受信し、受信した添加量に基づいて、消毒剤の添加量を調整することが好適である。
【００１６】
また、外部コンピュータシステムは、複数の長繊維ろ過装置からの消毒剤の添加量、残留消毒剤濃度のデータを受信して、蓄積し、蓄積したデータに基づいて、消毒剤の消費量を計算し、消毒剤の添加量を決定して、送信することが好適である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、原水循環によりろ材を洗浄でき、電気容量の比較的小さなコンプレッサを用いて、空気洗浄が行える。従って、電源設備、受電設備の設備費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る長繊維ろ過装置の構成を示す図である。
【図２】他の実施形態に係る長繊維ろ過装置の構成を示す図である。
【図３】通水初期圧力の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。
【００２０】
＜全体構成＞
図１は、実施形態に係る長繊維ろ過装置の全体構成を示す図である。各種の被処理水（原水）が原水槽１０に導入される。原水槽１０には、原水配管１２の一端が接続され、原水配管１２の他端は、ろ過塔１６の上部に接続されている。
【００２１】
原水配管１２には、原水供給手段としての原水ポンプ１４が設けられ、この吸い込み側がバルブＶ１を介し原水配管１２の原水槽１０側に接続され、原水ポンプ１４の吐出側には、バルブＶ２が配設されている。また、原水ポンプ１４からろ過塔１６に至る原水配管１２には、原水流量を計測する流量計Ｆ１、原水濁度を検出する濁度計１８が配設されている。さらに、原水配管１２の吐出側には、凝集剤供給部２０からの凝集剤（ＰＡＣ：ポリ塩化アルミニウム）が供給されるようになっている。なお、凝集剤供給部２０は、凝集剤の貯留部と、凝集剤ポンプ２０ａからなっており、凝集剤ポンプ２０ａをＯＮすることで、原水に凝集剤が添加される。従って、バルブＶ１，Ｖ２を開いた状態で原水ポンプ１４を駆動することによって、原水槽１０内の凝集剤の添加された原水がろ過塔１６に供給され、またその流量、濁度が計測できる。
【００２２】
ろ過塔１６の下部には、ろ過塔１６の内部を上方空間（一次側）と、下方空間（二次側）に仕切るように透水性の支持体２２が横設されている。この支持体２２は、ストレーナを目板上に取り得付けたもので、目板の周囲がろ過塔１６の内壁に固定されている。支持体２２の上面（ストレーナ）には、多数の長繊維束２４の下端が固定され、上端が自由端となっている。この多数の長繊維束２４がろ過塔１６内に充填されたろ材２６として機能する。
【００２３】
ろ過塔１６の下方空間には、ろ過水（処理水）を取り出すろ過水排出手段としてのろ過水配管２８の一端が接続され、ろ過水配管２８の他端は、処理水槽３０に至っている。また、ろ過水配管２８には、バルブＶ３、濁度計３２が配置されている。従って、バルブＶ３を開いた状態において、ろ過塔１６においてろ過処理された処理水が、ろ過水配管２８を介し処理水槽３０に導入される。また、ろ過水（処理水）の濁度が濁度計３２によって計測される。
【００２４】
処理水槽３０には、洗浄配管３４の一端が接続されており、他端がろ過塔１６の下方空間に接続されている。洗浄配管３４には、逆洗水供給手段として機能する逆洗ポンプ３６が設けられる。洗浄配管３４の逆洗ポンプ３６の吐出側にはバルブＶ４、流量計Ｆ２が設けられている。従って、バルブＶ４を開いた状態で、逆洗ポンプ３６を駆動することで、処理水槽３０内の処理水が逆洗水としてろ過塔１６の下方空間に供給される。また、流量計Ｆ２により、逆洗水量を計測することができる。さらに、洗浄配管３４には、消毒剤供給部３８が接続されており、消毒剤（次亜塩素酸ナトリウム：ＮａＣｌＯの水溶液）が供給できるようになっている。なお、消毒剤供給部３８は、消毒剤の貯留部と、消毒剤供給ポンプ３８ａからなっており、消毒剤供給ポンプ３８ａをＯＮすることで、消毒剤が逆洗水に添加される。なお、消毒剤としては、次亜塩素酸ナトリウムの他各種の酸化剤、殺菌剤などを利用することができる。
【００２５】
ろ過塔１６のろ材２６の上方には、洗浄排水排出手段として機能する排水管４０が接続されており、排水管４０には、バルブＶ５、濁度計４２が設けられている。従って、バルブＶ５を開いた状態で、排水管４０から洗浄排水（逆洗排水）を排出でき、また逆洗排水の濁度を検出できる。
【００２６】
また、ろ過塔１６の頂部には、他端が大気中に開放される空気流通管４４が接続され、この空気流通管４４には、バルブＶ６が設けられている。従って、バルブＶ６を開くことで、ろ過塔１６の上方空間を大気圧にできる。なお、バルブＶ５、Ｖ６を閉じることで、原水のろ過処理（通水）工程において、原水ポンプ１４によって原水をろ過塔１６の上部に圧入して圧力式ろ過器と機能させることができる。また、バルブＶ５を開く場合には、バルブ６を開き上部空間を大気圧にしてろ過塔１６内の水を引き抜く。なお、ろ過塔１６の上方空間には圧力計ＰＩが接続されており、圧力を計測することができる。
【００２７】
ろ過塔１６の下部空間には、空気配管５０の一端が接続されており、他端は空気供給手段としてのコンプレッサ５２に接続されている。コンプレッサ５２は、高圧ポンプで圧縮空気を発生し、圧縮空気を圧力空気タンクに溜め、タンク内の圧縮空気を吐出する。空気配管５０には減圧手段としてのバルブＶ７が設けられており、バルブＶ７を開いた状態で、コンプレッサ５２からの圧縮空気がろ過塔１６の下方空間に導入され、この空気が上方に向かった上昇することでろ材２６を空気洗浄することができる。また、流量計Ｆ３によって、逆洗空気流量を検出できる。
【００２８】
さらに、ろ過塔１６の上方空間であって、支持体２２の近傍（ろ材２６の支持体２２側の基部周辺）には、バルブＶ８が取り付けられた原水循環配管４６の一端が接続されている。そして、この原水循環配管４６の他端は原水配管１２のバルブＶ１と原水ポンプ１４の間に接続されている。従って、バルブＶ１を閉じ、バルブＶ８、Ｖ２を開いた状態で、原水ポンプ１４を駆動することによって、ろ過塔１６の上方空間（支持体２２の少し上方）に溜まっている原水を抜き取り、これをろ過塔１６の上部に循環することができる。特に、ろ材２６の下部の原水を抜き取り、ろ材２６の上方に循環するので、原水の循環によりろ材２６が洗浄される。また、原水循環配管４６には、例えば残留塩素を測定する残留消毒剤計が取り付けられている。なお、通水工程では、バルブＶ８は閉じる。
【００２９】
また、制御部５４が設けられており、各種計器の計測結果などに基づき、ポンプ、コンプレッサ、バルブ、薬剤の供給などを制御する。制御部５４は、ＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）などで構成される。
【００３０】
＜運転工程＞
長繊維ろ過装置の運転について、説明する。ここで、開としたバルブ以外は閉であり、ＯＮとしたポンプ以外はＯＦＦである。
【００３１】
（通水工程）
バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３を開、原水ポンプ１４をＯＮとする。これによって、原水槽１０内の原水がろ過塔１６の上部に供給される。ろ過塔１６内は密閉状態であり、原水が圧入されることで加圧状態で原水がろ材２６を通過して、ろ過処理がなされ、濁質がろ材２６に捕捉され、浄化されたろ過水がろ過塔１６の下方空間に得られ、これが処理水槽３０に導入される。
【００３２】
このような通水処理によって、得られたろ過水は処理水として放流されてもよいし、用水として利用してもよい。また、ろ過水をさらに処理して、各種の用途に適した水とすることが好適である。
【００３３】
（洗浄工程のタイミング）
通水工程において、濁質がろ材２６に捕捉され、処理の継続により捕捉濁質量は増加する。従って、適当な頻度で、ろ材２６を洗浄（逆洗）し、再生することが必要となる。
【００３４】
所定の通水時間が経過した場合に、洗浄工程を実施してもよいし、ろ材２６の圧損が所定値以上に上昇したときに洗浄工程を実施してもよい。例えば、通水工程において一定の通水量を確保する際の圧力計ＰＩでの圧力が所定値以上となった場合や、圧力が所定値での運転で通水量が所定値以下になった場合に、洗浄工程を実施することができる。また、ろ過水の濁度が所定値以上となった場合に、洗浄工程を実施してもよい。
【００３５】
（洗浄工程の内容）
（ｉ）水抜き
バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３を閉、原水ポンプ１４をＯＦＦとして、バルブＶ５、Ｖ６を開にする。これによって、排水管４０から原水が排水され、ろ過塔１６内の水位が下がる。また、排水管４０からの原水は原水槽１０に戻してもよいし、別途処理してもよい。なお、バルブＶ３は開いていてもよい。
【００３６】
（ｉｉ）水空気同時逆洗
バルブＶ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７を開、逆洗ポンプ３６、コンプレッサ５２、消毒剤供給部のポンプをＯＮとする。これによって、逆洗水と、空気がろ材２６中を上昇し、空気によりろ材２６を撹拌しながら逆洗水でろ材２６から捕捉物質を剥離して、剥離した濁質を逆洗排水として排水管４０から排出する。特に、圧縮空気の気泡が膨張しながら、ろ材２６に衝撃を与えて、捕捉物質の剥離を促進できる。
【００３７】
ここで、コンプレッサ５２は、比較的高圧の圧縮空気を供給することができるが、大容量のブロアに比べて供給できる空気量は少ない。すなわち、圧縮空気タンクに蓄積した圧縮空気を放出してしまうと空気洗浄は終了する。そこで、運転している間は空気を供給できるブロアによる空気逆洗の場合に比べ、コンプレッサ５２による空気逆洗の期間は短時間になる。また、この水空気同時逆洗の際には、逆洗水（処理水）に消毒剤が添加され、この消毒剤によって捕捉濁質のろ材２６からの剥離が促進される。
【００３８】
（ｉｉｉ）原水循環洗浄
バルブＶ４、Ｖ７を閉、逆洗ポンプ３６、コンプレッサ５２、消毒剤供給ポンプをＯＦＦ、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ８を開、所定量あるいは所定時間ろ過塔内の水を引き抜いた後バルブＶ１を閉、原水ポンプ１４をＯＮにする。これによって、ろ過塔１６内のろ材２６下部（下端の近傍）の原水が引き抜かれ、ろ過塔１６の上方から供給される。このため、原水ポンプ１４が原水循環手段として機能する。
【００３９】
ここで、ろ過塔１６内の水位は、ろ材２６の上端近傍（例えば、上端より少しだけ下）まで下げられているため、原水はろ過塔１６内に滝落とし状態で供給され、ろ材２６が落下してくる原水によって撹拌洗浄される。先の水空気同時逆洗工程において、強い撹拌によって捕捉濁質がろ材２６から剥離し易くなっている。しかし、コンプレッサ５２からの空気を利用するため、洗浄時間が短時間であり、捕捉濁質を十分に剥離できない。この原水循環洗浄によってろ材２６からの捕捉濁質の剥離が促進されて除去される。なお、水空気同時逆洗工程における消毒剤の添加は、この原水循環洗浄工程において消毒剤が残留する濃度に設定される。従って、この原水循環洗浄工程においても、消毒剤による洗浄効果を得ることができる。
【００４０】
（ｉｖ）水逆洗１
バルブＶ８を閉、原水ポンプ１４をＯＦＦし、バルブＶ４、Ｖ５、Ｖ６を開、逆洗ポンプ３６、消毒剤供給ポンプ３８ａをＯＮする。これによって、逆洗水がろ材２６中を上向流で移動し、水による逆洗が行われ、逆洗排水が排水管４０より排出される。これによって、ろ材２６から剥離された濁質がろ過塔１６から排出される。また、この水逆洗１の際には、逆洗水に消毒剤が添加され、この消毒剤によってろ材２６の表面が洗浄される。
【００４１】
（ｖ）水逆洗２
水逆洗２では、消毒剤供給ポンプをＯＦＦし、逆洗を継続する。この水逆洗２においては、逆洗水への消毒剤の添加は行われず、これによって通水工程に移行した際に、高濃度の消毒剤を含むろ過水が排出されることを防止できる。
【００４２】
このようにして、洗浄工程を終了した場合に、通水工程に移行する。そして、通水工程、洗浄工程を順次繰り返し、ろ過水の排出、ろ材の再生を繰り返す。
【００４３】
＜制御＞
本実施形態では、制御部５４を有しており、この制御部５４が各種の運転制御を行う。まず、流量計Ｆ１〜Ｆ３からの流量、濁度計１８，３２，４２からの濁度、残留消毒剤濃度計（残留塩素計）４８からの残留消毒剤濃度、圧力計ＰＩからの圧力などのデータが、制御部５４に供給される。なお、その他各種水質についてのデータも制御部５４に供給されてもよく、各種機器の制御に必要な情報等を制御部５４において記憶しているとよい。
【００４４】
制御部５４は各種制御信号を出力して、バルブＶ１〜Ｖ８の開、閉、原水ポンプ１４，逆洗ポンプ３６、凝集剤ポンプ２０ａ、消毒剤供給ポンプ３８ａの駆動を制御する。すなわち、上述した各種の工程を切り換えるため、各種バルブの開、閉、ポンプのＯＮ、ＯＦＦを制御する。
【００４５】
また、原水濁度および原水流量に基づき、原水に対する凝集剤添加量を決定し、凝集剤ポンプ２０ａを制御する。さらに、原水流量や、ろ過塔内圧力から洗浄（逆洗）タイミングを決定することもできる。また、制御部５４が有するタイマーを用いて逆洗タイミングを決定することもできる。
【００４６】
（原水循環洗浄工程の運転時間）
ここで、制御部５４は、通水工程における、原水濁度、処理水濁度、通水量から、ろ材２６における捕捉濁質量を算出する。また、水空気逆洗工程における、逆洗排水の濁度、逆洗水量から、剥離濁質量を計算する。そして、この２つの計算結果の差から、ろ材２６に残留している残留濁質量を計算し、この計算結果に基づいて、原水循環洗浄（滝落とし洗浄）工程の運転時間の最適化する。すなわち、残留濁質量が多ければ、時間（循環水量）を長くしたり、流量を大きくし、捕捉濁質の剥離を促進する。この原水循環洗浄工程の時間は、実験などにより決定すればよい。また、水逆洗において排出される濁質量などから、原水循環洗浄の効果を判定し、最適時間を求め、これを随時学習することも好適である。
【００４７】
さらに、長期に及ぶろ材２６（長繊維ろ材）の洗浄不足を把握するため、初期通水圧力洗浄工程後の通水開始時の圧力）変化と原水循環洗浄工程の関係を蓄積し、蓄積した運転データ結果解析から求め、原水循環洗浄工程の運転時間の最適化を行うことも好適である。
【００４８】
（水空気同時逆洗時の消毒剤添加量）
また、原水循環洗浄工程においては、循環する原水において、ある程度の消毒剤が残留していることが好適である。どの程度の消毒剤が残留していればよいかは、実験により決定でき、例えば、循環水の残留塩素濃度が２ｍｇ／Ｌ程度であれば、原水循環洗浄工程において、循環水による洗浄が好適に行える。そこで、水空気同時逆洗工程における、逆洗水に添加する消毒剤（次亜塩素酸ナトリウム）量を調整するとよい。すなわち、逆洗水に添加した消毒剤量と原水循環水中に残留する消毒剤濃度を演算して消毒剤消費量を得て、この消費量に対応した消毒剤添加量を決定する。
【００４９】
実験によれば、逆洗水への消毒剤添加量は塩素として、１０ｍｇ／Ｌ程度とすることで、循環水中の残留塩素濃度を２ｍｇ／Ｌ程度にできることがわかっているが、これについても運転時に随時学習して最適化することが好適である。
【００５０】
＜本実施形態の特徴＞
本実施形態では、空気洗浄においてブロワではなく、コンプレッサを５２を採用した。コンプレッサ５２は、０．８ＭＰａ程度の比較的高圧の圧縮空気を圧縮空気タンクに貯留し、圧縮空気タンクからの圧縮空気を出力するものであり、圧力数１０ｋＰａの気体を大量に長時間吐出できるブロワとは仕様が異なる。そこで、本実施形態では、水空気同時洗浄工程の時間をブロワを用いる場合の数分から数十秒に短縮した。
【００５１】
そして、水空気同時逆洗時間を短縮したことによる洗浄効果の不足を補うため、水逆洗工程の前に原水循環洗浄工程を追加した。これによって、水空気同時逆洗工程の時間短縮を補って、ろ材２６の洗浄を行うことができる。そして、コンプレッサ５２は比較的低消費電力の小型のものとできるため、設備を簡略化することができる。すなわち、電源装置および受電設備の設備費が低減できる。
【００５２】
また、上述したように、原水濁度、処理水濁度、逆洗排水濁度を連続測定して得られるろ過装置での濁度捕捉量および逆洗による濁度排出量の計算結果から原水循環洗浄工程の運転時間の最適化するようにした。このため、原水循環洗浄工程を適切なものに制御することができる。
【００５３】
さらに、原水循環工程における循環水の消毒剤（塩素）濃度を適切なものに維持するように、水空気同時逆洗工程における消毒剤添加量を制御することで、原水循環洗浄工程における洗浄効果を十分なものに設定することができる。
【００５４】
＜他の実施形態＞
図２に、他の実施形態の構成を示す。この構成では、制御部５４に通信装置５６が接続されており、外部との通信が可能になっている。そして、この通信装置５６には、通信ネットワークを介し、データサーバ５８が接続されており、このデータサーバ５８に通信装置５６から送信された各種データが蓄積される。また、このデータサーバ５８には、演算装置６０が接続されており、データサーバ５８内のデータを利用して各種演算処理を行う。
【００５５】
また、演算装置６０での演算結果は、データサーバ５８に記憶され、外部に送信することもできる。さらに、データサーバ５８は、図示されている事業所Ａの通信装置５６だけでなく、他の事象所（事業所Ｂ，Ｃ）とも通信が可能である。
【００５６】
なお、この例において、データサーバ５８および演算装置６０が外部コンピュータシステムを構成する。また、外部コンピュータシステムは、クラウド型のシステムとすることも好適である。
【００５７】
そこで、データサーバ５８は、多くの事業所における長繊維ろ過装置の運転データについて、随時蓄積していく。もちろん、各事業所の長繊維ろ過装置の仕様についても必要なデータを記憶しておく。このため、各事業所毎に、どのような処理を行い、またどのような洗浄を実施したかのデータが、時間の経過とともに蓄積されていく。特に、各事業所において、操作員の経験などの相違により各種の運転条件における運転データを蓄積できる。
【００５８】
そして、ある程度のデータが収集できた場合には、演算装置６０は、データサーバ５８に記憶されているデータに基づいて、各事業所における長繊維ろ過装置の運転方法について各種の制御データを算出し、これを各事業所に送信する。そして、各事業所では送られてきた制御データ受信し、これを参考にして、装置の運転制御を行う。さらに、運転が継続されていれば、データの収集は引き続いて行うことで、より多くのデータが蓄積され、演算装置６０による制御データの精度が向上する。
【００５９】
例えば、初期通水圧力変化と原水循環洗浄工程の関係を複数の現場の運転データ結果解析から求め、原水循環洗浄工程の長期運転での最適化となる補正を行うことができる。
【００６０】
＜その他の構成＞
上述の洗浄工程では、空気洗浄工程を水空気同時洗浄工程の１回のみとした。しかし、コンプレッサ５２においては、ある程度の時間が経過すれば、圧縮空気タンクに圧縮空気を溜めることができる。そこで、水空気同時逆洗工程を終了した時点から所定時間が経過して、圧縮空気が再度圧縮空気タンクに溜まった段階で、もう一度空気を用いた洗浄を行うことも好適である。すなわち、原水循環洗浄工程を終了した段階で、水空気同時洗浄工程をもう一度実施することができる。なお、空気のみの空気洗浄工程を実施しても構わない。
【００６１】
さらに、ろ過塔１６に至る原水に、ｐＨ調整用の酸剤やアルカリ剤、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤、殺菌剤を添加してもよいし、さらにこれらの薬剤を十分に混和するための撹拌装置を備えた混和槽を設けてもよい。
【００６２】
＜実施例＞
上述した図１の実施形態の装置（実施例１）、図２の他の実施形態の装置（実施例２）、従来のブロワを用いる装置（比較例）について実験を行った。この３つの装置仕様の一例を表１に、運転条件の一例を表２に、運転工程の一例を表３に示す。
【００６３】
また、原水水質、通水量、逆洗水量を同じとした場合の逆洗排水濁度の経時変化および剥離濁質量（濁度の経時変化からの計算値）を表４に示す。さらに、この条件で３ヵ月間運転した時の通水初期圧力の経時変化を図３に示す。
【００６４】
表４の剥離濁質量の比較から、実施例１、実施例２ともに比較例と同等の逆洗効果が得られていることが確認できた。つまり、本実施形態の装置により空気供給設備の使用電力を低減できる。
【００６５】
また、図３の通水初期圧力の経時変化から、実施例１に比べ実施例２の装置の方が初期圧力上昇抑制効果は高いことが確認できた。１つの事業所の制御だけであると短期的な傾向しか把握できないが、ＩｏＴ活用により長期的により安定運転が可能となることが示唆された。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
【表２】
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【００６８】
【表３】
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なお、バルブは開表示以外は閉、ポンプ等の動力機器はON表示以外OFFとする。
【００６９】
【表４】
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なお、剥離濁質量は、逆洗排水濁度1NTU＝1mg/Lとし、これに逆洗排水量を乗じて計算して得た値である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  原水槽、１２  原水配管、１４  原水ポンプ、１６  ろ過塔、１８，３２，４２  濁度計、２０  凝集剤供給部、２２  支持体、２４  長繊維束、２６  ろ材、２８  ろ過水配管、３０  処理水槽、３４  洗浄配管、３６  逆洗ポンプ、３８  消毒剤供給部、４０  排水管、４４  空気流通管、４６  原水循環配管、５０  空気配管、５２  コンプレッサ、５４  制御部、５６  通信装置、５８  データサーバ、６０  演算装置、Ｆ１〜Ｆ３  流量計、ＰＩ  圧力計、Ｖ１〜Ｖ８  バルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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