(57)【要約】 【課題】不測の事態が発生した際に対応が可能な被処理水浄化の管理方法を提供しようとするもの。 【解決手段】被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解する浄化工程と、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程と、揮発した塩素ガスを回収する塩素ガス回収工程とを有し、前記塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程のｐＨ（水素イオン濃度）をインターネット回線を介して遠隔監視するようにした。前記塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程の残留塩素濃度を、インターネット回線を介して遠隔監視するようにしてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解する浄化工程と、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程と、揮発した塩素ガスを回収する塩素ガス回収工程とを有し、前記塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程のｐＨ（水素イオン濃度）をインターネット回線を介して遠隔監視するようにしたことを特徴とする被処理水浄化の遠隔管理方法。
【請求項２】
前記塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程の残留塩素濃度を、インターネット回線を介して遠隔監視するようにした請求項１記載の被処理水浄化の遠隔管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被処理水浄化の遠隔管理方法に関するものである。 
【背景技術】
【０００２】
従来より、排水処理技術に関して各種の提案がなされているが、ある液晶製造工場では次のような水処理が行われている（特許文献１）。
すなわち、地域のポンプ場から工業用水として地下水が液晶製造工場へと送水されてきて工場内の工水処理設備に供給され、シリカやカルシウム・マグネシウムなどの成分が除去される。そして、純水製造・供給設備へと送られ超純水が製造される。
前記超純水は液晶の製造工程でのガラス基板の洗浄、スクラバー排気の洗浄、冷却水製造装置などに使用される。超純水の排水は排水回収設備へと回収され、前記純水製造・供給設備との間で循環・再利用がなされる。
ところで、この液晶製造工場の排水中には現像廃液その他の有機化合物が含有されており、これらの有機排水は生物処理により浄化しているが、凝集汚泥が多く発生してしまうという厄介事に鑑み、この文献では、塩素ガスを混合して次亜塩素酸を生成せしめる気液混合機構と、有隔膜電解槽とを具備し、前記気液混合機構で生成した次亜塩素酸を含有する水を被処理水に及ぼしてそのＣＯＤを低減すると共に、前記被処理水の少なくとも一部を有隔膜電解槽に供給しその陽極側でガス化した塩素ガスを気液混合機構に供給するようにしている。
そしてこれにより、生物処理ではなく次亜塩素酸によって化学的にＣＯＤを低減することができるので、従来のようには汚泥が発生しないという利点を有するというものである。
しかし、運転が正常に推移している間はよいが、何らかの不測の事態が発生した際に現場の作業員では対応しきれない場合があるという問題があった。 
【特許文献１】特開２００９−２５５０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこでこの発明は、不測の事態が発生した際に対応が可能な被処理水浄化の管理方法を提供しようとするものである。 
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するためこの発明では次のような技術的手段を講じている。 
(１)この発明の被処理水浄化の管理方法は、被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解する浄化工程と、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程と、揮発した塩素ガスを回収する塩素ガス回収工程とを有し、前記塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程のｐＨ（水素イオン濃度）をインターネット回線を介して遠隔監視するようにしたことを特徴とする。
ここで、低ｐＨ領域では多量の水素イオン（Ｈ＋）が次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）から水酸基を引き抜く（Ｈ＋＋ＨＯＣｌ→Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ＋）ことにより塩素ガスの生成が活発化し（Ｃｌ＋＋Ｃｌ−→Ｃｌ２）その揮発性が向上するので、水素イオンの量を多くするために前記塩素ガス揮発工程（装置中の部位的には塩素ガス揮発槽）のｐＨは低く設定（例えば1〜2）することが好ましい。また、高ｐＨ領域では塩素ガスの溶解性が向上するので、前記塩素ガス回収工程（装置中の部位的には塩素ガス回収槽）のｐＨは高く設定（例えば13〜14）することが好ましい。
【０００５】
この被処理水浄化の遠隔管理方法は、被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解する浄化工程（有効塩素が汚れ成分を酸化分解して浄化する）と、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程（ｐＨを低く設定することが好ましい）と、揮発した塩素ガスを回収する塩素ガス回収工程（ｐＨを高く設定することが好ましい）とを有するので、被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解して浄化することができると共に、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして回収して再利用することができる。このように、処理後に残留した有効塩素を回収して再利用できるということは画期的なことである。
【０００６】
ここで、前記浄化工程と塩素ガス回収工程とは一体化したものとしてもよい。すなわち、被処理水中の汚れ成分の浄化槽と塩素ガス回収槽とを同一の槽として実施することもできる。こうすると、汚れ成分を浄化しつつ該槽で塩素ガスを回収することとなる。
そして、塩素ガス揮発工程（装置中の部位的には塩素ガス揮発槽）と塩素ガス回収工程（装置中の部位的には塩素ガス回収槽）のｐＨをインターネット回線を介して遠隔監視するようにしたので、前記いずれかの工程（槽）のｐＨの不良が発生したとしてもこの不良を把握して適切な処置を講ずることができる。
前記処置として、インターネット回線を通じて酸（塩酸等）やアルカリ（苛性ソーダ等）を添加する指令を被処理水浄化装置に出して薬液注入ポンプを駆動したり、また現場の作業員に前記の指令を伝達して薬液注入ポンプを駆動させたりすることを例示できる。
【０００７】
ここで、通常運転時には装置に設置したｐＨセンサーにより塩素ガス揮発工程（装置中の部位的には塩素ガス揮発槽）と塩素ガス回収工程（装置中の部位的には塩素ガス回収槽）のｐＨを検知して設定範囲内に維持されるように、前記薬液注入ポンプが自動的に作動するようにしている。すなわち、正常運転時にはこの水質浄化装置は現場で自立して自動運転する。
前記の通りこの被処理水浄化の管理方法では、塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程のｐＨ範囲が重要であって、このｐＨ範囲の如何により有効塩素の回収効率が左右されることとなる。すなわち、この管理方法によるとインターネット回線を利用して重要管理項目を監視することにより、塩素再利用に本質的なｐＨの危機管理を行うことができる。
【０００８】
(２) 前記塩素ガス揮発工程（槽）と塩素ガス回収工程（槽）の残留塩素濃度を、インターネット回線を介して遠隔監視するようにしてもよい。
このように構成すると、塩素ガス揮発工程（槽）の残留塩素濃度により処理済み水からの塩素ガスの揮発程度や排水（排出）適合性を把握することができ、塩素ガス回収工程（槽）の残留塩素濃度により塩素ガスの回収程度や被処理水の分解能（力）が把握でき、運転状況の全体的・包括的な適否を把握することができる。
【０００９】
なお、被処理水を浄化する槽の残留塩素濃度を遠隔監視してこれが適正値よりも低く把握された場合は、該槽に次亜塩素酸ソーダを注入するようにインターネット回線を通じてその薬液注入ポンプに指令したり、また現場の作業員に連絡したりすることができる。そして、河川や下水道などに排水（排出）する際の最終処理水質は、n-ヘキサン値やＣＯＤ、ＴＯＣなどにより評価することができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は上述のような構成であり、次の効果を有する。 
塩素ガス揮発工程や塩素ガス回収工程のｐＨの不良が発生したとしてもこの不良を把握して適切な処置を講ずることができるので、不測の事態が発生した際に対応が可能な被処理水浄化の管理方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
先ず、被処理水浄化装置自体の内容から説明する。
図１に示すように、工場排水１を排水原水調整槽２に所定量を貯留しておくことにより、操業時の時間帯等によって変動し得る排水の汚染度の一定化を図るようにしている。排水原水調整槽２に貯留された排水はポンプPで砂濾過装置３に送って濾過することにより、含有されるss成分や夾雑物などの固形の異物を除去する。これにより無隔膜電解機構４への異物の侵入を防止して、長期間にわたる円滑な処理を担保している。なお、図中Pはポンプを示す。
【００１２】
前記砂濾過装置３における濾過後の排水と、塩素ガス回収槽５から無隔膜電解機構４を通して供給される高濃度の電解次亜塩素酸（有効塩素）とを浄化槽６において一定の流量で合流させることによって排水中の汚れ成分を酸化分解する。ここで、次亜塩素酸（有効塩素）を排水と合流させる直前に無隔膜電解機構４で電気分解することにより、有効塩素による酸化力だけではなく、電解により発生する活性度の高い・OHラジカルの強い酸化力をも利用するようにしている。これにより、排水のCODやTOCは著しく低減されることとなる。
【００１３】
有効塩素は汚れ成分の分解能を有する塩素であって、（溶存）塩素ガス（Cl2）の形態のもの、次亜塩素酸（HOCl）の形態のもの、次亜塩素酸イオン(CｌO−)の形態のものがある。そして、有効塩素がどの形態となるかはｐHに依存する。すなわち、低ｐH領域になるほど塩素ガスの形態が増加し、中性領域になると次亜塩素酸の形態が増加し、高ｐH領域になるほど次亜塩素酸イオンの形態が増加する。つまり有効塩素の形態変化はｐH依存性を有するものであって、これは液中の水素イオンと塩化物イオンの濃度変化に起因するものである。
【００１４】
有効塩素によって汚れ成分が分解されることにより排水のCODやTOCが低減されるが、有効塩素が高濃度に残留する。この残留塩素は高い酸化分解作用を有しているので、COD等が十分に低減されていたとしても、そのままでは河川等に放流したり（自然環境に悪影響を及ぼす）、再利用（例えば工場で超純水にして再利用）したりすることはできない。このため、次工程の塩素ガス揮発槽７へ送って残留塩素を低減するようにしている。
【００１５】
塩素ガス揮発槽７（処理開始当初は35％塩酸水溶液を貯留しているが順次処理後の排水が供給されてくる）では、浄化槽6における処理済みの排水中の残留塩素を塩素ガス８として気化させてファンによって塩素ガス回収槽５へと移送せしめる。これにより、塩素ガス揮発槽７の残留塩素濃度は著しく低減されることとなる。
【００１６】
塩素ガス回収槽５にはアルカリ性水（処理開始当初は12％次亜塩素酸ソーダを貯留しているが20％水酸化ナトリウム水溶液等を補給する）を貯留しており、このアルカリ性水と、塩素ガス揮発槽７で気化させた塩素ガスとを混合することによって前記塩素ガスをアルカリ性水に溶解させ、高濃度の次亜塩素酸（有効塩素）を生成させる。塩素ガス揮発槽７と塩素ガス回収槽５の間の液体の流通はなく、塩素ガス揮発槽７で揮発した塩素ガスは塩素ガス回収槽５へとファンFにより移行せしめるようにしている。なお、この塩素ガス回収槽５を２連とすると、塩素ガスをより高濃度に取り込むことができる（図示せず）。
【００１７】
次いで活性炭濾過槽９において、塩素ガス揮発槽７における処理後の排水中に残留する微少COD成分や微少残留塩素をほぼ完全に除去する。そして、処理済み排水貯留槽10には、活性炭濾過槽９における処理後の汚れ成分が除去された排水が貯留されていく。そして、前記処理済み排水貯留槽10からポンプPにより放流又は再利用へと送り出し、一部を有隔膜電解機構11の陽極側12へと供給するようにしている。
【００１８】
この被処理水浄化装置は、排水の汚れ評価指標を有効塩素により低減させる浄化槽６と、前記浄化槽６における処理水の残留塩素を塩素ガスに変化させて揮発させる酸性雰囲気の塩素ガス揮発槽７と、前記塩素分離槽で揮発した塩素ガスを液中に溶解させることにより塩素ガスを有効塩素として再生するアルカリ性雰囲気の塩素ガス回収槽５とを有し、前記塩素ガス回収槽５で再生した有効塩素を浄化槽６で利用するようにしている。
【００１９】
ここで、ｐHが小さいほど有効塩素（残留塩素）が次亜塩素酸の形態から塩素ガスの形態へと変化して揮発する傾向が高まるので、塩素ガス揮発槽７のｐHはできるだけ小さくできれば2以下となるように調整することが好ましい。
処理済み排水貯留槽10から一部（残りは排出13の方へ送る）を引き抜いて有隔膜電解機構11の陽極側12に供給し、この陽極側12に通してなる酸性水を塩素ガス揮発槽７に供給するようにしている。なお有隔膜電解機構11の陽極側12へは、処理済み排水ではなく3％食塩水を供給するようにしてもよい。
【００２０】
有隔膜電解機構11の陽極側12では水素イオンが発生して酸性水が生成するので、このようにすると、塩素ガス揮発槽７の水素イオン濃度（ｐH）を酸性に維持するために供給する酸性水として、塩酸などの薬剤ではなく、処理済み排水（食塩濃度が数％）を電気分解（電流値8A/ｄｍ２とした）してなる酸性水で対応することができるので、塩酸等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。なお、有隔膜電解機構11の陽極側12の出口の残塩濃度は1000ppmであった。
【００２１】
また、有隔膜電解機構11の陽極側12において塩化物イオン（塩素イオン）の共存下で電気分解することによりｐHが低下すると共に塩素ガス（Cｌ２）が発生するので、この電気分解で新たに発生した有効塩素を塩素ガス回収槽５に移行させて溶解させることによって、残留塩素の回収だけの場合よりも塩素ガス回収槽５内の残塩濃度を向上させることができる（残塩濃度が200,000ppmまで増加した）。
【００２２】
有隔膜電解機構11の陰極側14に水道水15を供給し、この陰極側14に通してなるアルカリ性水を塩素ガス回収槽５に供給するようにしている。なお、処理済み排水貯留槽10から一部を引き抜いて前記陰極側14に供給するようにしてもよい。
有隔膜電解機構11の陰極側14では水酸化物イオンが発生してアルカリ性水が生成するので、このようにすると、塩素ガス回収槽５の水素イオン濃度（ｐH）をアルカリ性に維持するために供給するアルカリ水として、水酸化ナトリウムなどの薬剤ではなく、電気分解（電流値8A/ｄｍ２とした）で生成するアルカリ水で対応することができるので、水酸化ナトリウム等の薬剤コストを低減乃至省略することができる。
【００２３】
なお、浄化槽６で処理した後の排水を有隔膜電解機構（図示せず）の陽極側12を通液させてから塩素ガス揮発槽７に供給するようにすることもできる。すなわち、塩素ガス回収槽５と塩素ガス回収槽５への酸性水とアルカリ性水の供給用の有隔膜電解機構11以外に有隔膜電解機構を１機増設し、浄化槽６と塩素ガス揮発槽７の間に設置してもよい。
前記有隔膜電気分解機構の陽極側では水素イオンが発生してｐHが酸性側に移行するので、次の塩素ガス揮発槽７で塩素ガスがより揮発し易い雰囲気となり、塩素ガス揮発槽７内で塩素ガスを多く発生させることができるという利点がある。
ここで、排水に塩酸を添加して陽極側に通液させるようにすると、排水に添加した塩酸の塩素イオンが有隔膜電気分解機構の陽極側領域で電子を放出して塩素ガスに変化するので、塩素ガス揮発槽７における塩素ガスの発生量が増加するという利点がある。
【００２４】
そして、この実施形態の被処理水浄化の管理方法は、被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解する浄化工程（浄化槽６で行う）と、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７で行う）と、揮発した塩素ガスを回収する塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５で行う）とを有し、前記塩素ガス揮発工程と塩素ガス回収工程のｐＨ（水素イオン濃度）をｐHセンサー（図示せず）で検知してインターネット回線（図示せず）を介して遠隔監視するようにしている。
なお、前記浄化工程（浄化槽６）と塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）とは別体の槽で行ったが、被処理水中の汚れ成分の浄化槽６と塩素ガス回収槽５とを同一の槽として実施することもでき、こうすると汚れ成分を浄化しつつ該槽で塩素ガスを回収することができる。
【００２５】
浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）について、低ｐＨ領域では多量の水素イオン（Ｈ＋）が次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）から水酸基を引き抜く（Ｈ＋＋ＨＯＣｌ→Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ＋）ことにより塩素ガスの生成が活発化し（Ｃｌ＋＋Ｃｌ−→Ｃｌ２）その揮発性が向上する。したがって、水素イオンの量を多くするため、前記塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）のｐＨは低く設定（例えば1〜2）することが好ましい。
一方、揮発した塩素ガスを回収する前記塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）について、高ｐＨ領域では塩素ガスの溶解性が向上するので、前記塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）のｐＨは高く設定（例えば13〜14）することが好ましい。
【００２６】
次に、この実施形態の被処理水浄化の管理方法の使用状態を説明する。 
この被処理水浄化の遠隔管理方法は、被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解する浄化工程（有効塩素が汚れ成分を酸化分解して浄化する）と、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして揮発させる塩素ガス揮発工程（ｐＨを低く設定することが好ましい）と、揮発した塩素ガスを回収する塩素ガス回収工程（ｐＨを高く設定することが好ましい）とを有するので、被処理水中の汚れ成分を有効塩素により分解して浄化することができると共に、浄化後に残留した有効塩素を塩素ガスとして回収して再利用することができる。このように、処理後に残留した有効塩素を回収して再利用できるということは画期的なことである。
そして、塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）と塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）のｐＨをインターネット回線を介して遠隔監視するようにしたので、前記いずれかの工程（槽）のｐＨの不良が発生したとしてもこの不良を把握して適切な処置を講ずることができ、不測の事態が発生した際に対応が可能という利点を有する。
【００２７】
前記処置として、インターネット回線を通じて酸（塩酸）やアルカリ（苛性ソーダ）を添加する指令を被処理水浄化装置に出して薬液注入ポンプ（図示せず）を駆動したが、現場の作業員に前記の指令を伝達して薬液注入ポンプを駆動させてもよい。
このように、この被処理水浄化の管理方法では、塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）と塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）のｐＨ範囲が重要であって、このｐＨ範囲の如何により有効塩素の回収効率が左右されることとなる。すなわち、この管理方法によるとインターネット回線を利用して重要管理項目を監視することにより、塩素再利用に本質的なｐＨの危機管理を行うことができる。
【００２８】
なお通常の正常運転時には、装置に設置したｐＨセンサーにより塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）と塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）のｐＨを検知して設定範囲内に維持されるように、前記薬液注入ポンプが自動的に作動するようにしている。すなわち、正常運転時にはこの水質浄化装置は現場で自立して自動運転する。
【００２９】
(２) 前記塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）と塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）の残留塩素濃度を残留塩素濃度センサー（図示せず）で検知し、インターネット回線を介して遠隔監視するようにしている。
これにより、塩素ガス揮発工程（塩素ガス揮発槽７）の残留塩素濃度によって処理済み水からの塩素ガスの揮発程度や排水（排出）適合性を把握することができ、塩素ガス回収工程（塩素ガス回収槽５）の残留塩素濃度により塩素ガスの回収程度や被処理水の分解能（力）が把握でき、運転状況の全体的・包括的な適否を把握することができる。
【００３０】
（３）前記浄化工程（浄化槽６）の残留塩素濃度を残留塩素濃度センサーで検知し、インターネット回線を介して遠隔監視するようにしている。
すなわち、被処理水の浄化槽６の残留塩素濃度を遠隔監視してこれが適正値よりも低く把握された場合は、該槽に次亜塩素酸ソーダを注入するようにインターネット回線を通じてその薬液注入ポンプに指令したが、現場の作業員に連絡してもよい。
そして、河川や下水道などに排水（排出）する際の最終処理水質は、n-ヘキサン値やＣＯＤ、ＴＯＣなどにより評価することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
いずれかの工程（槽）のｐＨの不良が発生したとしてもこの不良を把握して適切な処置を講ずることができ、不測の事態が発生した際に対応が可能であることによって、種々の被処理水浄化の管理方法の用途に適用することができる。 
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の被処理水浄化の管理方法の実施形態を説明するシステム・フロー図。
【符号の説明】
【００３３】
５  塩素ガス回収槽
６  浄化槽
７  塩素ガス揮発槽
【図１】
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