(57)【要約】【課題】オゾン微細気泡を使用した経済性と信頼性の高い水処理装置において、起動時の処理水の水質信頼性を向上する。【解決手段】被処理水を迂流式の接触槽５に供給してオゾン微細気泡と反応させ、接触槽５から利用先に配水するとともに、迂流流路最上流段６３の被処理水を微細気泡生成装置１に導入し、微細気泡を発生させた被処理水を接触槽５に注入する循環フローにおいて、装置の起動時に迂流流路最下流段６４の処理水を微細気泡生成装置１の吸込側にループを切り替えて循環する。これによって、停止時に接触槽に残留した処理水、あるいは初期の水張り後に接触槽に貯留された被処理水を微細気泡生成装置に循環させ、微細気泡で処理した後に配水できるので、処理水の水質信頼性を向上できる。停止時に接触槽に残留した処理水を排水せず再利用できるので、処理水の生成効率が向上し運転コストを低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、前記微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路を前記第１の抽水流路に接続し、前記注入流路を接触槽に連通し、前記接触槽の液面より下方に連通し前記生成装置に接触槽内の被処理水を導く第２の抽水流路を設けると共に、
前記生成装置で微細気泡を生成する媒質の液体を、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路との間で選択的に切り替える弁装置を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時に、前記第１の抽水流路から前記生成装置への被処理水の供給を止め、前記第２の抽水流路から前記接触槽内の被処理水を抽水して前記生成装置に導き、前記生成装置と前記接触槽間で被処理水を循環して微細気泡で処理し、
当該水処理装置の配水開始以後は、前記第１の抽水流路から前記生成装置に被処理水を供給し、前記第２の抽水流路から前記生成装置への被処理水の供給を止め、前記接触槽から処理水を配水することを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路を前記接触槽に連通し、前記接触槽内部に接触槽の底面と側面の水面下方までを仕切る堰状の仕切板を設けて前記接触槽を複数段に分割して、被処理水が供給される最上流段から処理水が配水される最下流段までの迂流流路を構成し、前記注入流路を迂流流路最上流段に連通し、前記第１の抽水流路の接触槽連通口を前記最上流段の近傍の液面より下方で連通し、前記迂流流路最上流段より後段の迂流流路の液面より下方に連通し前記生成装置に接触槽内の被処理水を導く第２の抽水流路を設け、前記生成装置で微細気泡を生成する媒質の液体を前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路から選択的に切り替える弁装置を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時に、前記供給流路から前記接触槽への被処理水の供給を止め、前記第２の抽水流路から前記接触槽内の被処理水を抽水して前記生成装置に導き、前記生成装置と迂流流路最上流段より後段の迂流流路間で被処理水を循環して微細気泡で処理し、
当該水処理装置の配水開始以後は、前記第１の抽水流路から前記生成装置に被処理水を供給し、前記第２の抽水流路から前記生成装置への被処理水の供給を止め、前記供給流路から前記接触槽に被処理水を供給し、前記接触槽から処理水を配水することを特徴とする水処理装置。
【請求項５】
請求項３記載の水処理装置において、
前記第２の抽水流路を前記接触槽の迂流流路の最下流段底部に連通することを特徴とする水処理装置。
【請求項６】
請求項３記載の水処理装置において、
前記第２の抽水流路を前記配水流路に接続することを特徴とする水処理装置。
【請求項７】
請求項３記載の水処理装置において、
前記第２の抽水流路を前記接触槽の迂流流路の最下流段の水面より下方に接続することを特徴とする水処理装置。
【請求項８】
請求項３記載の水処理装置において、
前記接触槽の迂流流路の各段の底部に、前記接触槽内の被処理水の排水流路と排水弁を設け、前記第２の抽水流路を前記接触槽の排水流路の排水弁上流部に接続することを特徴とする水処理装置。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記弁装置を駆動して前記抽水流路の開閉を制御する制御装置を設け、
前記微細気泡生成装置に接続する抽水流路を、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路から選択できるように前記抽水流路に３方弁を設け、
前記３方弁がクィックシャットオフ形式による遠隔操作弁であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１０】
請求項５〜８のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記弁装置を駆動して前記抽水流路の開閉を制御する制御装置を設け、
前記微細気泡生成装置に接続する抽水流路を、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路から選択できるように、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路に設けた弁装置の開閉を前記制御装置によって遠隔操作することを特徴とする水処理装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の水処理装置において、
前記制御装置に水処理装置の配水開始時における前記弁装置による前記第２の抽水流路から前記第１の抽水流路への流路切り替えの時間間隔を、内部設定あるいは外部入力で設定する設定手段を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の水処理装置において、
当該水処理装置の配水開始時に、始めに前記第１の抽水流路の弁装置を開き、流路切り替え時間間隔の間、前記第１の抽水流路前記第２の抽水流路の開状態を保持し、その後、前記第２の抽水流路の弁装置を閉じることを特徴とする水処理装置。
【請求項１３】
請求項９又は１１記載の水処理装置において、
前記制御装置に当該水処理装置の起動時から配水開始時までの時間間隔を、内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時からの経過時間が設定した時間間隔に達すると、前記制御装置によって、配水開始時における前記第２の抽水流路から前記第１の抽水流路への流路切り替えのための前記弁装置操作を実行することを特徴とする水処理装置。
【請求項１５】
請求項１３記載の水処理装置において、
前記迂流流路各段の排水流路の排水弁は、前記制御装置によって開閉を制御される遠隔操作弁であることを特徴とする水処理装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の水処理装置において、
前記制御装置に、当該水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時に、前回の水処理運転停止時からの経過時間が、設定した時間間隔を超えた場合、前記制御装置によって迂流流路各段の排水弁を開いて前記接触槽内の被処理水を排水し、被処理水の排水後に、各段の排水弁を閉じ、被処理水を前記接触槽に供給した後に当該水処理装置の起動操作を開始することを特徴とする水処理装置。
【請求項１８】
請求項１５記載の水処理装置において、
前記接触槽の底面の標高より下方に処理水を貯留する滞留槽を設け、
前記接触槽の迂流流路各段において、迂流流路各段の底面標高以下の高さに前記滞留槽への送水流路を送水弁を介して設け、前記制御装置に当該水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時には、前記接触槽からの処理水を前記起動時用処理水循環流路に通して、前記接触槽の迂流流路の最上流側段に戻すように送水することを特徴とする水処理装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の水処理装置において、
前回の水処理運転停止時からの経過時間が設定した該時間間隔を超えた場合、前記制御装置によって迂流流路各段の送水弁を開いて前記接触槽内の処理水を前記滞留槽に送水することを特徴とする水処理装置。
【請求項２１】
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、前記微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を前記接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路に被処理水を供給する供給ポンプと、起動時用処理水循環流路とを設け、
前記供給流路の供給ポンプ吸込側と迂流流路最上流段より後段の迂流流路の液面より下方を前記起動時用処理水循環流路で連通し、
供給ポンプ吸込側を、前記供給流路と前記起動時用処理水循環流路から選択的に切り替える遠隔操作弁を設けたことを特徴とする水処理装置。
【請求項２２】
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を前記接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
迂流流路最上流段より後段の迂流流路の液面より下方と迂流流路の最上流側段を連通する起動時用処理水循環流路を設け、前記起動時用処理水循環流路に起動時用循環ポンプを設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項２３】
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、前記微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を前記接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路を前記接触槽に連通し、
前記接触槽内部に接触槽の底面と側面の水面下方までを仕切る堰状の仕切板を設けて、接触槽を複数段に分割して被処理水が供給される最上流段から処理水が配水される最下流段までの迂流流路を構成し、
注入流路を迂流流路最上流段に連通し、
前記第１の抽水流路の接触槽連通口を前記最上流段の近傍の液面より下方に連通し、
前記接触槽の迂流流路の各段の底部に、前記接触槽内の被処理水の排水流路と排水弁を設け、
前記排水弁を駆動して前記排水流路の開閉を制御する制御装置を設け、
前記迂流流路各段の排水流路の前記排水弁が前記制御装置によって開閉を制御される遠隔操作弁であり、前記制御装置に水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けることを特徴とする水処理装置。
【請求項２４】
請求項２３記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時に前回の水処理運転停止時からの経過時間が設定した時間間隔を超えた場合、前記制御装置によって迂流流路最上流段を除く各段の排水弁を開いて被処理水を排水し、迂流流路最上流段を除く各段の被処理水の排水後に、各段の排水弁を閉じ、前記生成装置により微細気泡を迂流流路最上流段に注入し、その後、前記供給流路から前記接触槽に被処理水を供給することを特徴とする水処理装置。
【請求項２５】
請求項３〜２３のいずれか１項に記載の水処理装置において、
前記接触槽が乾水状態の場合に供給流路から前記接触槽の迂流流路最上流段に被処理水を供給し、前記迂流流路最上流段の水位が前記微細気泡の注入流路より上方で且つ迂流流路最上流段の仕切板上端より下方に位置する状態に達した後に、前記生成装置からの微細気泡注入を開始し、被処理水の水位が前記迂流流路最上流段の仕切板上端を越えないように供給流路からの被処理水流量を調整し、前記迂流流路最上流段の被処理水が処理された後に供給流路から被処理水を供給して、後段の迂流流路に被処理水を迂流させ、配水流路から処理水を配水することを特徴とする水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水、下水、河川水、湖沼水、産業排水などの浄化、殺菌、脱色、脱臭、消毒、有機物除去、濁質除去に利用可能な水処理装置に関し、特に微細気泡を利用した水処理装置の起動技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細気泡の生成方法と利用方法の一つとして、特許文献１、及び非特許文献１に示す加圧減圧による方法がある。この方法では、オゾン発生手段で発生したオゾンガスを被処理水に混合して気液二相流状態で高圧ポンプに圧送する。高圧ポンプで気相を加圧溶解し、多孔板状のオリフィスを通過させる。オリフィス通過時に混合水が減圧されることにより微細気泡を生成する。
【０００３】
非特許文献２に記載された、生成した微細気泡の性状を説明する。上記の加圧溶解方式で発生した微細気泡は、マイクロバブルと呼ばれる直径５０マイクロメータ前後の気泡である。一般に、気泡は微細になるほど体積に対する表面積比が大きくなるため溶解効率が高くなり、高い溶解性、及び反応性を示す。また、気泡が小さく浮力が小さいため、ミリ径の気泡と比較して上昇速度が低く、直径５０マイクロメータでは秒速約１ｍｍである。これによって、水面から離脱する気泡量が減少し、さらに反応性が向上する。
このような微細気泡の溶解性、及び反応性を水処理に利用する例として、非特許文献１、及び特許文献２に示す水処理設備がある。この水処理設備では、微細気泡生成装置で生成したオゾンマイクロバブルを迂流式の接触槽に注入し、被処理水に接触させて、オゾンによる酸化処理で浄化、殺菌、消毒を行う。
【０００４】
オゾンの水処理効果と性質を示したものとして、非特許文献３がある。オゾンは、その酸化力によって、浄化、殺菌、脱色、脱臭、消毒、有機物除去、濁質除去に対して高い性能を有する。一方、その酸化力によって環境への悪影響や人体への健康被害が生じるため、環境基準と作業環境への放出に労働安全衛生法、等による許容濃度が示されている。オゾンガスに関しては、触媒や活性炭による分解処理が行われ、水処理後に処理水に溶存したオゾンは、その自己分解特性を利用し、処理水の滞留時間をとることによって無害化する。
そのため、非特許文献３に示すように、槽内に仕切板を入れた迂流式の接触槽が用いられ、流れの経路を制限して、配水までに確実に滞留時間が取られる構造となっている。非特許文献３にはミリ径オゾン気泡を散気する迂流式接触槽を有するオゾン処理設備が示されている。
【０００５】
また、非特許文献１、及び特許文献２は下水処理水の再利用を目的とする装置であり、オゾンマイクロバブルを利用した迂流式接触槽の下水再生装置が示されている。この装置では、小型の接触槽で滞留時間を取るため迂流流路の最上流段にマイクロバブル生成のための被処理水の抽水流路と、オゾンマイクロバブル水の注入流路が設けられる。本装置は、上昇速度の遅いマイクロバブルが被処理水に同伴して水処理を行いながら、その大部分が溶解することにより、水処理効率とオゾン利用効率を高めている。
【０００６】
オゾンマイクロバブルを利用した水処理装置と同様の装置として、特許文献３に示すエゼクタ方式の水処理装置がある。本装置は、被処理水をエゼクタに直接通水してオゾンガスを混合し、スタティックミキサで混合、攪拌し接触槽に注入する。ガスの混合に被処理水を直接用いるため、被処理水の流量変動時にエゼクタの混合性能が変化する。混合性能の低下を防止するため、特許文献３では接触槽出口付近、あるいは配水流路の処理水の一部をエゼクタに供給する被処理水と混合し、エゼクタの流量を一定に保つよう流量配分を行っている。なお、接触槽内の水の一部をエゼクタの駆動水に用いる方式は、特許文献４にも示されており、特許文献２においても微細気泡の生成に接触槽内の被処理水を用いている。
なお本明細書では、定常運転時において、接触槽の迂流流路の上流段の水を被処理水と記し、迂流流路の下流段のものを処理水と記した。また本明細書では、起動時においては、接触槽内に残留した水は、被処理水と記した。
【０００７】
この種の水処理装置の起動時の課題としては、オゾン発生装置から初期の準備運転中はオゾンガスが生成されないため、処理されない被処理水が接触槽に送水される問題がある。これを解決するため、特許文献３ではオゾン発生装置からオゾンガスが供給されるまで、非オゾンガスを排オゾン処理装置に通気して処理し、オゾンガスが発生してからエゼクタに通水する方法をとっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２１３９２号公報
【特許文献２】特開２００７−２１３９３号公報
【特許文献３】特開２００５−４６８３１号公報
【特許文献４】特開２０００−１６７３６５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】第４５回下水道研究発表会講演集、１９３−１９８ページ、２００８年
【非特許文献２】(独)産業技術総合研究所、有害化学物質リスク削減基盤技術研究開発事業平成16年度成果報告書、１２−１５ページ、２００５年
【非特許文献３】日本オゾン協会、「オゾンハンドブック」、サンユー書房、２２１−２６７ページ、２００４年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
非特許文献１、及び特許文献２の従来技術は、被処理水の流量や処理水の滞留時間が設定されているため、一定流量での運転が一般的である。しかし、下水再生用途や産業排水処理では処理水の利用量が変動するため、水処理装置の起動、停止が間歇的に発生する。その場合の停止時間は不確定であるため、停止時間が長期に亘ると、接触槽に貯留され起動時に配水される処理水の水質が悪化する可能性がある。対策として、接触槽に貯留された処理水を起動時に排水することも可能であるが、処理水の利用量が多く起動、停止が頻繁に発生するようなケースでは、排水により廃棄する水量が過大になり、水処理の経済性が低下する問題がある。
【００１１】
また、特許文献３の従来技術は、装置の起動時にオゾンガスが発生するまでの準備運転時間に被処理水を通水しない技術であり、間歇的な起動、停止にともない前回の停止時に接触槽内に残留した処理水の水質低下について考慮されていない。また、通常の水処理運転中に接触槽出口付近の処理水をエゼクタでの混合に用いると、接触槽内の通過流量が増大し、配水する処理水の滞留時間を十分にとれなくなる可能性がある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、オゾンマイクロバブルを用いた水処理装置において、装置の間歇的な起動、停止にともない接触槽に残留した処理水の水質低下を防止するとともに排水量を減じた、水質信頼性と運転経済性の高い水処理装置およびその起動法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
第１の発明は、
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、前記微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路を前記第１の抽水流路に接続し、前記注入流路を接触槽に連通し、前記接触槽の液面より下方に連通し前記生成装置に接触槽内の被処理水を導く第２の抽水流路を設けると共に、
前記生成装置で微細気泡を生成する媒質の液体を、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路との間で選択的に切り替える弁装置を設けた水処理装置としたものである。
この第１の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１に示した処理構成が対応する。
【００１４】
また第２の発明は、第１の発明において、
当該水処理装置の起動時に、前記第１の抽水流路から前記生成装置への被処理水の供給を止め、前記第２の抽水流路から前記接触槽内の被処理水を抽水して前記生成装置に導き、前記生成装置と前記接触槽間で被処理水を循環して微細気泡で処理し、
当該水処理装置の配水開始以後は、前記第１の抽水流路から前記生成装置に被処理水を供給し、前記第２の抽水流路から前記生成装置への被処理水の供給を止め、前記接触槽から処理水を配水するものである。
この第２の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１に示した処理構成が対応する。
【００１５】
また第３の発明は、
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路を前記接触槽に連通し、前記接触槽内部に接触槽の底面と側面の水面下方までを仕切る堰状の仕切板を設けて前記接触槽を複数段に分割して、被処理水が供給される最上流段から処理水が配水される最下流段までの迂流流路を構成し、前記注入流路を迂流流路最上流段に連通し、前記第１の抽水流路の接触槽連通口を前記最上流段の近傍の液面より下方で連通し、前記迂流流路最上流段より後段の迂流流路の液面より下方に連通し前記生成装置に接触槽内の被処理水を導く第２の抽水流路を設け、前記生成装置で微細気泡を生成する媒質の液体を前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路から選択的に切り替える弁装置を設けることを特徴とする水処理装置としたものである。
この第３の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１に示した処理構成が対応する。
【００１６】
また第４の発明は、第３の発明において、
請求項３記載の水処理装置において、
当該水処理装置の起動時に、前記供給流路から前記接触槽への被処理水の供給を止め、前記第２の抽水流路から前記接触槽内の被処理水を抽水して前記生成装置に導き、前記生成装置と迂流流路最上流段より後段の迂流流路間で被処理水を循環して微細気泡で処理し、
当該水処理装置の配水開始以後は、前記第１の抽水流路から前記生成装置に被処理水を供給し、前記第２の抽水流路から前記生成装置への被処理水の供給を止め、前記供給流路から前記接触槽に被処理水を供給し、前記接触槽から処理水を配水することを特徴とする水処理装置としたものである。
この第４の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１に示した処理構成が対応する。
【００１７】
また第５の発明は、第３の発明において、
前記第２の抽水流路を前記接触槽の迂流流路の最下流段底部に連通するものである。
この第５の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図３に示した処理構成が対応する。
【００１８】
また第６の発明は、第３の発明において、
前記第２の抽水流路を前記配水流路に接続するものである。
この第６の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図４に示した処理構成が対応する。
【００１９】
また第７の発明は、第３の発明において、
前記第２の抽水流路を前記接触槽の迂流流路の最下流段の水面より下方に接続するものである。
この第７の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図５に示した処理構成が対応する。
【００２０】
また第８の発明は、第３の発明において、
前記接触槽の迂流流路の各段の底部に、前記接触槽内の被処理水の排水流路と排水弁を設け、前記第２の抽水流路を前記接触槽の排水流路の排水弁上流部に接続するものである。
この第８の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図２に示した処理構成が対応する。
【００２１】
また第９の発明は、第５〜８の発明において、
前記弁装置を駆動して前記抽水流路の開閉を制御する制御装置を設け、
前記微細気泡生成装置に接続する抽水流路を、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路から選択できるように前記抽水流路に３方弁を設け、
前記３方弁を、クィックシャットオフ形式による遠隔操作弁としたものである。
この第９の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図７に示した処理構成が対応する。
【００２２】
また第１０の発明は、第５〜８の発明において、
前記弁装置を駆動して前記抽水流路の開閉を制御する制御装置を設け、
前記微細気泡生成装置に接続する抽水流路を、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路から選択できるように、前記第１の抽水流路と前記第２の抽水流路に設けた弁装置の開閉を前記制御装置によって遠隔操作するものである。
【００２３】
また第１１の発明は、第１０の発明において、
前記制御装置に水処理装置の配水開始時における前記弁装置による前記第２の抽水流路から前記第１の抽水流路への流路切り替えの時間間隔を、内部設定あるいは外部入力で設定する設定手段を設けるものである。
【００２４】
また第１２の発明は、第１１の発明において、
当該水処理装置の配水開始時に、始めに前記第１の抽水流路の弁装置を開き、流路切り替え時間間隔の間、前記第１の抽水流路前記第２の抽水流路の開状態を保持し、その後、前記第２の抽水流路の弁装置を閉じるものである。
この第１２の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図６に示した処理が対応する。
【００２５】
また第１３の発明は、第９又は１１の発明において、
前記制御装置に当該水処理装置の起動時から配水開始時までの時間間隔を、内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けるものである。
【００２６】
また第１４の発明は、第１３の発明において、
当該水処理装置の起動時からの経過時間が設定した時間間隔に達すると、前記制御装置によって、配水開始時における前記第２の抽水流路から前記第１の抽水流路への流路切り替えのための前記弁装置操作を実行するものである。
【００２７】
また第１５の発明は、第１３の発明において、
前記迂流流路各段の排水流路の排水弁は、前記制御装置によって開閉を制御される遠隔操作弁としたものである。
この第１５の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図９に示した処理構成が対応する。
【００２８】
また第１６の発明は、第１５の発明において、
前記制御装置に、当該水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けたものである。
この第１６の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図９に示した処理構成が対応する。
【００２９】
また第１７の発明は、第１６の発明において、
当該水処理装置の起動時に、前回の水処理運転停止時からの経過時間が、設定した時間間隔を超えた場合、前記制御装置によって迂流流路各段の排水弁を開いて前記接触槽内の被処理水を排水し、被処理水の排水後に、各段の排水弁を閉じ、被処理水を前記接触槽に供給した後に当該水処理装置の起動操作を開始するものである。
この第１７の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図９に示した処理構成が対応する。
【００３０】
また第１８の発明は、第１５の発明において、
前記接触槽の底面の標高より下方に処理水を貯留する滞留槽を設け、
前記接触槽の迂流流路各段において、迂流流路各段の底面標高以下の高さに前記滞留槽への送水流路を送水弁を介して設け、前記制御装置に当該水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けるものである。
この第１８の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１２に示した処理構成が対応する。
【００３１】
また第１９の発明は、第１８の発明において、
当該水処理装置の起動時には、前記接触槽からの処理水を前記起動時用処理水循環流路に通して、前記接触槽の迂流流路の最上流側段に戻すように送水するものである。
この第１９の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１２に示した処理構成が対応する。
【００３２】
また第２０の発明は、第１９の発明において、
前回の水処理運転停止時からの経過時間が設定した該時間間隔を超えた場合、前記制御装置によって迂流流路各段の送水弁を開いて前記接触槽内の処理水を前記滞留槽に送水することを特徴とする水処理装置。
この第２０の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１１と図１２の処理構成の組合わせに対応する。
【００３３】
また第２１の発明は、
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、前記微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を前記接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路に被処理水を供給する供給ポンプと、起動時用処理水循環流路とを設け、
前記供給流路の供給ポンプ吸込側と迂流流路最上流段より後段の迂流流路の液面より下方を前記起動時用処理水循環流路で連通し、
供給ポンプ吸込側を、前記供給流路と前記起動時用処理水循環流路から選択的に切り替える遠隔操作弁を設けたものである。
この第２０の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１０に示した処理構成が対応する。
【００３４】
また第２２の発明は、第２１の発明において、
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を前記接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
迂流流路最上流段より後段の迂流流路の液面より下方と迂流流路の最上流側段を連通する起動時用処理水循環流路を設け、前記起動時用処理水循環流路に起動時用循環ポンプを設けたものである。
この第２１の発明は、例えば実施の形態では、一例として、図１１に示した処理構成が対応する。
【００３５】
また第２３の発明は、
微細気泡の生成装置と、被処理水を供給する供給流路と、前記被処理水と前記微細気泡を反応させる接触槽と、前記微細気泡と反応した後の処理水を前記接触槽から配水する配水流路と、微細気泡生成の液相部として被処理水を前記生成装置に導く第１の抽水流路と、前記生成装置で生成した微細気泡を前記接触槽に注入する注入流路から構成される水処理装置において、
前記供給流路を前記接触槽に連通し、
前記接触槽内部に接触槽の底面と側面の水面下方までを仕切る堰状の仕切板を設けて、接触槽を複数段に分割して被処理水が供給される最上流段から処理水が配水される最下流段までの迂流流路を構成し、
注入流路を迂流流路最上流段に連通し、
前記第１の抽水流路の接触槽連通口を前記最上流段の近傍の液面より下方に連通し、
前記接触槽の迂流流路の各段の底部に、前記接触槽内の被処理水の排水流路と排水弁を設け、
前記排水弁を駆動して前記排水流路の開閉を制御する制御装置を設け、
前記迂流流路各段の排水流路の前記排水弁が前記制御装置によって開閉を制御される遠隔操作弁であり、前記制御装置に水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する設定手段を設けたものである。
【００３６】
また第２４の発明は、第２３の発明において、
当該水処理装置の起動時に前回の水処理運転停止時からの経過時間が設定した時間間隔を超えた場合、前記制御装置によって迂流流路最上流段を除く各段の排水弁を開いて被処理水を排水し、迂流流路最上流段を除く各段の被処理水の排水後に、各段の排水弁を閉じ、前記生成装置により微細気泡を迂流流路最上流段に注入し、その後、前記供給流路から前記接触槽に被処理水を供給するものである。
【００３７】
また第２５の発明は、第３〜２３の発明において、
前記接触槽が乾水状態の場合に供給流路から前記接触槽の迂流流路最上流段に被処理水を供給し、前記迂流流路最上流段の水位が前記微細気泡の注入流路より上方で且つ迂流流路最上流段の仕切板上端より下方に位置する状態に達した後に、前記生成装置からの微細気泡注入を開始し、被処理水の水位が前記迂流流路最上流段の仕切板上端を越えないように供給流路からの被処理水流量を調整し、前記迂流流路最上流段の被処理水が処理された後に供給流路から被処理水を供給して、後段の迂流流路に被処理水を迂流させ、配水流路から処理水を配水するものである。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、微細気泡を用いて被処理水を処理する水処理装置の起動時に、前回停止時に接触槽に残留した処理水、あるいは初期の水張り後に接触槽に貯留された被処理水を排水することなく循環させ、前回停止時に接触槽に残留した処理水を排水することなく循環させ、微細気泡で再度処理した後に配水できるので、水処理装置の処理水の信頼性を向上できる。また、前回停止時に接触槽に残留した処理水を排水せず再利用できるので、処理水の利用効率が向上し、水処理装置の運転コストを低減できる。さらに、制御装置によって停止時間に対応して、起動時の接触槽内の被処理水の循環時間、排水の選択、滞留槽への送水、等を自動的に選択できるので、水処理装置の維持管理性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による水処理装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による水処理装置の動作シーケンス図。
【図７】本発明の第２の実施の形態による水処理装置の構成図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による水処理装置の動作シーケンス図。
【図９】本発明の第３の実施の形態による水処理装置の構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態による水処理装置の構成図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態による水処理装置の変形例の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。各実施の形態では、具体的な水処理装置の適用例については示さないが、例えば、水道水、下水、河川水、湖沼水、産業排水などの浄化、殺菌、脱色、脱臭、消毒、有機物除去、濁質除去に利用可能な水処理装置として構成してある。
【００４１】
まず、第１の実施の形態の例による構成及び処理について説明する。
図１は、第１の実施の形態の例による微細気泡を利用した水処理装置の構成図、図２、図３、図４、図５は第１の実施の形態による水処理装置変形例の構成図、図６は第１の実施の形態による水処理装置の動作シーケンス図である。
【００４２】
図１において、接触槽５には、接触槽５の内部に接触槽の底面と側面の水面下方までを仕切る堰状の仕切板６２を設け、接触槽５内部を複数段の迂流流路に分割して、被処理水が供給される迂流流路最上流段６３から処理水が配水される迂流流路最下流段６４までを構成する。ここで、仕切板６５と仕切板６６は、迂流流路内の流れを押し出し流れにするため、取り付けられている。接触槽５の底面には、迂流流路最上流段６３から排水する排水弁１７と、迂流流路最下流段６４から排水する排水弁１８とを備える。
【００４３】
そして、図１に示すように、微細気泡生成装置１を備える。微細気泡生成装置１は、オゾンガス２を循環流路１３の水に混合する気液の混合器７と、混合器７で混合された気液二相流が供給されるポンプ８と、ポンプ８で加圧された加圧水が供給される気液分離装置９と、気液分離装置９で粗大な気泡を分離された加圧水が供給されるノズル１０とから構成される。微細気泡の注入流路３５が、迂流流路最上流段６３に連通し、微細気泡が注入流路３５から接触槽５に注入される。接触槽５には、被処理水供給ポンプ１６から供給流路３を介して、被処理水が供給される。接触槽５で処理された水は、配水流路４から水の利用先に配水される。
【００４４】
微細気泡生成装置１に水を送る循環流路１３は、迂流流路最上流段６３に連通する第１の抽水流路１１と、迂流流路最下流段６４に連通する第２の抽水流路１２とに接続してあり、電動弁２６と電動弁２７によって、抽水流路を選択可能である。第２の抽水流路１２の端部（取り込み口）は、接触槽５の水位よりは低い位置で、接触槽５の迂流流路最下流段６４内に伸ばしてある。
【００４５】
また、電動弁２６と電動弁２７の開閉を制御する制御装置１５が設けてある。入力手段２１は、制御装置１５に対して設定時間Ｔｉを与える設定時間付与手段である。この設定時間Ｔｉは、制御装置１５自身がメモリなどを備えて記憶しておく場合と、外部の入力手段２１からの指示を得る場合のいずれでもよい。図１中の破線は、電動弁２６と電動弁２７を作動させるための指令又は電源を、制御装置１５側から供給する信号ケーブルである。
【００４６】
以上の機器構成は、被処理水を迂流式の接触槽５に供給して微細気泡と反応させ、接触槽５から利用先に配水するとともに、迂流流路最上流段６３の被処理水を微細気泡生成装置１に導入し、微細気泡を発生させた被処理水を接触槽５に注入する循環フローにおいて、迂流流路最下流段６４の処理水を微細気泡生成装置１の吸込側にループを切り替えて循環するものである。本実施の形態の例では、迂流流路最下流段６３に存在する水を被処理水、オゾン微細気泡で処理されて迂流流路最下流段６４に流入した水を処理水と記す。一方、迂流流路最下流段６４に流入した水であってもオゾン微細気泡で処理されていない水は、被処理水と記す。
【００４７】
第２の抽水流路１２の連通、接続位置は、図１の構成では、迂流流路最下流段６４の仕切板６６で仕切られた配水流路４側で、且つ水面の下方である。この連通位置では、接触槽５内の被処理水のほぼ全量を、微細気泡生成装置１に循環することができる。抽水流路１２の端部を接触槽５に接続する位置は、図２に示すように迂流流路最下流段６４の底部でも良い。
即ち、第１の実施の形態の変形例として示す図２では、迂流流路最下流段６４の底部に接続された、排水弁１７を介して排水する排水路の途中に、抽水流路１２を接続してある。図２のその他の部分は、図１と同様に構成する。
【００４８】
あるいは、第１の実施の形態の別の変形例として示す図３に示すように、排水弁１７側の排水路とは別に、迂流流路最下流段６４の底部に、抽水流路１２を接続してもよい。図３のその他の部分は、図１と同様に構成する。
この図２や図３の構成の場合、迂流流路最下流段６４の仕切板６６で仕切られた配水流路４側の被処理水は、逆流や拡散によって、抽水流路１２に吸い込まれる。
【００４９】
また、第１の実施の形態の別の変形例として示す図４に示すように、抽水流路１２の連通、接続位置は、配水流路４の途中でも良い。図４のその他の部分は、図１と同様に構成する。
さらにまた、第１の実施の形態の別の変形例として示す図５に示すように、迂流流路最下流段６４の水面より下方の接触槽５側壁部に、抽水流路１２を接続しても良い。図２の変形例では、抽水流路１２の一部が迂流流路最下流段６４の排水流路を構成しているが、排水流路に関らず、接触槽５の底面に独立に連通しても良い。
【００５０】
処理水を配水する定常運転時には、第１の抽水流路１１から循環流路１３を介して微細気泡生成装置１に被処理水を抽水する。これは、配水中に第２の抽水流路１２から抽水すると、接触槽５内の迂流流路のうち微細気泡の注入流路３５の連通口から第２の抽水流路１２の連通口の間の被処理水流速が循環流量と被処理水流量の和となって増加するため、接触槽５内の滞留時間が短縮され、配水中に溶存オゾンが残留するためである。オゾン漏洩を防止するためには、適切な滞留時間を確保する必要がある。
【００５１】
以下、図１と図６を用いて、第１の実施の形態における、水処理装置起動時の操作シーケンスを説明する。図６は横軸が時間であり、図６（ａ）は運転状態であり、図６（ｂ）はポンプ８の運転・停止を示し、図６（ｃ）はオゾンガス２の発生・停止を示し、図６（ｄ）はポンプ１６の運転・停止を示し、図６（ｅ）は電動弁２６の開閉を示し、図６（ｆ）は電動弁２７の開閉を示す。なお、オゾンガス２の発生・停止については、図６（ｃ）に示すように、発生開始からしばらくは酸素であり、その後オゾンとなる。
【００５２】
水処理装置の停止時は、ポンプ８停止、オゾンガス２の供給停止、被処理水供給ポンプ１６停止、電動弁２６開、電動弁２７閉の状態である。起動時（ｔ＝０）において、ポンプ８を起動し、電動弁２６を介して抽水流路１１から迂流流路最上流段６３の被処理水を抽水する。その後、電動弁２７を開いて抽水流路１２から迂流流路最下流段６４の被処理水を抽水するとともに、電動弁２６を閉じ抽水流路１１からの迂流流路最上流段６３の抽水を停止する。電動弁２６，２７は、開閉動作時に全開、全閉間でタイムラグが発生するため、ポンプ８の吸い込み側の締め切り運転防止を目的として、図６の動作シーケンスでは電動弁２７を開いた（ｔ＝０）後に、電動弁２６の閉止操作（ｔ＝１）を開始している。以上の操作で循環流路１３に被処理水を通水する。
【００５３】
上記の起動時（ｔ＝０）の抽水流路の切り替えは、停止時に先に操作しておくことも可能である。その場合、水処理装置の停止時は、電動弁２６閉、電動弁２７開の状態であり、起動時には、始めから抽水流路１２から迂流流路最下流段６４の被処理水を抽水する。
【００５４】
次に、ｔ＝ｔ１から図示しないオゾンガス発生装置によって生成したガスをガス供給流路６を通して混合器７に送り、循環流路１３の被処理水と混合する。混合後の気液二相流をポンプ８で加圧し、ノズル１０で減圧発泡させて、被処理水中に微細気泡を生成する。この微細気泡が、注入流路３５から迂流流路最上流段６３に注入される。図示しないオゾンガス発生装置によって生成したガスは、初期には酸素、あるいは空気であるが、オゾンガス発生装置でオゾン発生電極間に放電が始まり（ｔ＝ｔ２）、オゾンガスに変わる。
【００５５】
迂流流路最上流段６３の被処理水は、オゾン微細気泡によって酸化処理され、迂流流路最下流段６４の被処理水が抽水されるため、水頭差によって迂流流路最上流段６３から迂流流路最下流段６４にオゾン処理された水が流れ、迂流流路最上流段６３、迂流流路最下流段６４、循環流路１３、微細気泡生成装置１のループで、被処理水が循環する。このとき、被処理水供給ポンプ１６は作動していないため、被処理水の供給、及び処理水の配水は生じない。この状態を、図６の準備運転期間の間保持する。接触槽５内の被処理水容積と前記ループの循環流量から、初期に接触槽５に貯留されていた被処理水が、オゾン微細気泡による酸化処理を一順以上経た時点で、準備運転期間を終了する。ここでの一順以上経た時点とは、例えば１．５順程度以上循環したと想定される時間とする。
【００５６】
準備運転期間は、制御装置１５内の内部で設定するか、あるいは入力手段２１によって外部入力しても良い。準備運転期間を与えるその他の処理方法として、水質センサによって接触槽に貯留した被処理水の水質を計測し、水質が配水許容値に達したことを検出する方法を用いても良い。また、他の配水開始の条件は、オゾンガスを使用する場合はオゾン濃度センサによって接触槽の気相空間に貯留した排オゾンガスの濃度を計測し、排オゾン濃度が評価指標を超えたことを検出する方法を用いても良い。
【００５７】
定常運転開始時（ｔ＝ｔ３）に、電動弁２６を開いて抽水流路１１から迂流流路最上流段６３の被処理水を抽水するとともに、電動弁２７を閉じ抽水流路１１からの迂流流路最下流段６４の抽水を停止する。また、被処理水供給ポンプ１６を起動し、接触槽５の迂流流路最上流段６３への被処理水供給と、配水流路４からの配水を開始する。以上の操作シーケンスで、水処理装置を起動し、定常運転に移行する。
【００５８】
本実施の形態の例の水処理装置及びその装置に適用される起動処理によれば、微細気泡を用いて被処理水を処理する水処理装置の起動時に、前回停止時に接触槽に残留した処理水、あるいは初期の水張り後に接触槽に貯留された被処理水を排水することなく循環させ、微細気泡で再度処理した後に配水できるので、水処理装置の処理水水質の信頼性を向上できる。また、前回停止時に接触槽に残留した処理水を排水せず再利用できるので、処理水の生成効率（処理水量／被処理水量）が向上し、水処理装置の運転コストを低減できる効果がある。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施の形態の例を説明する。
図７は第２の実施の形態の例による水処理装置の構成図、図８は第２の実施の形態の例による水処理装置の動作シーケンス図である。この図７及び図８において、先に説明した第１の実施の形態で示した各図と各部と同一の部分には同一符号を付し、詳細説明は省略する。
【００６０】
本実施例では、第１の実施の形態の構成で説明した、起動時の抽水流路１１と抽水流路１２の切り替え機能を、図７に示したように、急速切り替え可能なクィックシャットオフ形式三方弁１４を用いて実現したものである。クィックシャットオフ形式の駆動機構としては、電磁弁、空気作動弁、油圧作動弁、高速開閉可能な電動弁、等を用いる。
このような構成のクイックシャットオフ型三方弁１４を用意し、図７に示すように、微細気泡生成装置に接続する循環流路１３と、抽水流路１１と、抽水流路１２との接続点に、クイックシャットオフ型三方弁１４を設ける。このクイックシャットオフ型三方弁１４は、制御装置１５により制御する。図７のその他の構成は、図１に示した構成と同様とする。
【００６１】
以下、図７と図８を用いて、第２の実施の形態での、水処理装置起動時の操作シーケンスを説明する。図８において、横軸が時間であり、図８（ａ）は運転状態であり、図８（ｂ）はポンプ８の運転・停止を示し、図６（ｃ）はオゾンガス２の発生・停止を示し、図８（ｄ）はポンプ１６の運転・停止を示し、図８（ｅ）はクイックシャットオフ型三方弁１４で選択された流路（抽水流路１１，１２のいずれか）を示す。
【００６２】
水処理装置の停止時は、ポンプ８停止、オゾンガス２の供給停止、被処理水供給ポンプ１６停止、クイックシャットオフ型三方弁１４は抽水流路１１側の状態である。起動時（ｔ＝０）において、ポンプ８を起動し、クイックシャットオフ型三方弁１４を抽水流路１２側に開き抽水流路１２から迂流流路最下流段６４の被処理水を抽水する。以上の操作で循環流路１３に被処理水を通水する。
【００６３】
次に、ｔ＝ｔ１から図示しないオゾンガス発生装置によって生成したガスをガス供給流路６を通して混合器７に送り、循環流路１３の被処理水と混合する。混合後の気液二相流をポンプ８で加圧し、ノズル１０で減圧発泡させて、被処理水中に微細気泡を生成する。この微細気泡が、注入流路３５から迂流流路最上流段６３に注入される。図示しないオゾンガス発生装置によって生成したガスは、初期には酸素、あるいは空気であるが、オゾンガス発生装置でオゾン発生電極間に放電が始まり（ｔ＝ｔ２）、オゾンガスに変わる。
【００６４】
この状態を、図８に示した準備運転期間の間保持する。初期に接触槽５に貯留されていた被処理水が、オゾン微細気泡による酸化処理を１順以上経た時点で、準備運転期間を終了する。
定常運転開始時（ｔ＝ｔ３）には、クイックシャットオフ型三方弁１４を抽水流路１１側に開き抽水流路１２から迂流流路最上流段６３の被処理水を抽水する。また、被処理水供給ポンプ１６を起動し、接触槽５の迂流流路最上流段６３への被処理水供給と、配水流路４からの配水を開始する。以上の操作シーケンスで、水処理装置を起動し、定常運転に移行する。
【００６５】
このように第２の実施の形態の例の水処理装置によれば、既に説明した第１の実施の形態の効果に加えて、弁操作を簡略化できるので、水処理装置の維持管理性を向上できる効果がある。
【００６６】
次に、本発明の第３の実施の形態の例を、図９を参照して説明する。本実施の形態の例は、長期に亘って水処理装置が停止する場合に、接触槽内の被処理水水質の極端な悪化を防止するためのものである。図９において、先に説明した第１，第２の実施の形態で示した各図と各部と同一の部分には同一符号を付し、詳細説明は省略する。
【００６７】
図９は、第３の実施の形態の例による水処理装置の構成図である。本実施の形態の例では、第１の実施の形態の構成において、接触槽５の迂流流路各段（図９では迂流流路最上流段６３及び迂流流路最下流段６４）の底部に、それぞれ電動排水弁１９と電動排水弁２０を有する排水流路が設けられる。制御装置１５に、水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する入力手段２２を設ける。水処理装置の起動時に、前回の水処理運転停止時からの経過時間が、設定した時間間隔の閾値を超えた場合、制御装置１５によって電動排水弁１９及び電動排水弁２０を開いて接触槽内の被処理水を排水し、被処理水の排水後に電動排水弁１９及び電動排水弁２０を閉じる。被処理水を接触槽５に供給し、その後、前記の水処理装置の起動操作を開始する。
【００６８】
本装置は、水処理装置の起動、停止間隔が、想定外の長期に亘った場合の水質上の安全装置としても作用する。例えば、水処理運転停止時からの経過時間と設定した時間間隔の比較、及び排水操作開始は、水処理装置の起動時だけではなく、常時制御装置１５で水処理運転停止時からの経過時間と設定した時間間隔の比較を行い、被処理水の排水動作のみを実施しても良い。
【００６９】
また、迂流流路からの排水は、電動排水弁２０を開いて迂流流路最下流段６４の被処理水のみを排水し、その後に、電動排水弁２０を閉じ、微細気泡生成生成装置１により微細気泡を迂流流路最上流段６３に注入し、その後、前記供給流路３から接触槽５に被処理水を供給しても良い。
【００７０】
また、接触槽５が乾水状態の場合に、供給流路３から迂流流路最上流段６３に被処理水を供給し、迂流流路最上流段６３の水位が微細気泡の注入流路３５より上方で且つ迂流流路最上流段６３の仕切板６２の上端より下方に位置する状態に達した後に、微細気泡生成装置１からの微細気泡注入を開始する起動処理をとっても良い。
この起動処理では、被処理水の水位が迂流流路最上流段６３の仕切板６２上端を越えないように供給流路３からの被処理水流量を流量を調整し、迂流流路最上流段６３の被処理水が微細気泡で処理された後に、供給流路３から被処理水を供給して、仕切板６２上端から迂流流路最下流段６４に処理水を越流させる。処理水が迂流流路最下流段６４を満たすとともに配水流路４から処理水が配水され、水処理装置の起動を完了する。
【００７１】
本実施の形態の水処理装置及びその装置に適用した起動処理によれば、第１の実施の形態で説明した効果に加えて、中長期の水処理装置の運転停止後の再運転時に、処理水の水質信頼性を向上できる効果がある。
【００７２】
次に、本発明の第４の実施の形態の例を、図１０及び図１１を参照して説明する。本実施の形態では、起動時の接触槽内に貯留された被処理水を排水せず、且つ未処理の水を配水せず、接触槽と微細気泡生成装置を循環させて水処理装置を起動する処理方法に関して、外部のポンプを利用、あるいは外部にポンプを設けて循環させる手段を設けたものである。図１０及び図１１において、先に説明した第１，第２，第３の実施の形態で示した各図と各部と同一の部分には同一符号を付し、詳細説明は省略する。
【００７３】
図１０に示すように、本実施の形態の例では、第３の実施の形態の図９で説明した構成において、起動時の接触槽５と微細気泡生成装置１の間の被処理水の循環に供給ポンプ１６を用いる。即ち、供給流路５３に被処理水を供給する供給ポンプ１６が設けられる。そして、供給ポンプ１６吸込側と迂流流路最下流段６４の液面より下方を起動時用処理水循環流路５２で連通する。また、供給ポンプ１６吸込側を供給流路５３と起動時用処理水循環流路５２から選択的に切り替える電動三方弁５５を設ける。水処理装置の起動時には、供給ポンプ１６と起動時用処理水循環流路５２で接触槽５の迂流流路上流段６３から迂流流路下流段６４まで被処理水を循環させ、接触槽５に貯留された被処理水を微細気泡で処理する。
【００７４】
このように構成させて、起動時には、接触槽５に貯留された被処理水が十分に循環し、水処理が完了した後、供給ポンプ１６吸込側を供給流路５３に切り替えて配水を開始し、定常水処理運転に移行する。
【００７５】
次に、本実施の形態において、外部にポンプを設けて循環させる手段とその処理を、図１１を参照して説明する。
図１１に示す構成では、第３の実施の形態で示した図９の構成において、迂流流路最下流段６４の液面より下方と迂流流路最上流段６３を連通する起動時用処理水循環流路６７を設け、起動時用処理水循環流路６７に起動時用循環ポンプ６１を設ける。
【００７６】
水処理装置の起動時には、供給流路３からの被処理水の供給を停止し、起動時用循環ポンプ６１と起動時用処理水循環流路６７を用いて、迂流流路上流段６３から迂流流路最下流段６４まで被処理水を循環させ、接触槽に貯留された被処理水を微細気泡で処理する。接触槽に貯留された被処理水が十分に循環し、水処理が完了した後、起動時用循環ポンプ６１を停止するとともに、供給流路３からの被処理水の供給を開始して配水し、定常水処理運転に移行する。
【００７７】
本実施の形態の構成では、微細気泡生成装置１の取水ループと独立に循環ループを設けるため、微細気泡生成装置１の被処理水供給流路を簡素化できるとともに、接触槽５内の被処理水の循環流量を微細気泡生成装置１と独立に設定できる。
従って、本実施の形態の水処理装置及びその起動処理によれば、第３の実施の形態の効果に加えて、被処理水供給流路の簡素化によって水処理装置の維持管理性を向上できる効果がある。
【００７８】
次に、本発明の第５の実施の形態の例を、図１２を参照して説明する。本実施の形態では、水処理装置の停止時に接触槽に残留した処理水を配水する構成を設けたものである。図１２において、先に説明した第１，第２，第３，第４の実施の形態で示した各図と各部と同一の部分には同一符号を付し、詳細説明は省略する。
【００７９】
図１２は、第５の実施の形態の例による水処理装置の構成図である。
図１２の構成としては、図９に示した構成にさらに、接触槽５の底面標高より下方に処理水を貯留する滞留槽２５を設け、滞留槽２５から配水流路２４に配水する構成としてある。また、接触槽５の迂流流路上流段６３の排水流路３３、及び迂流流路最下流段６４の排水流路３４から滞留槽２５に電動弁２９、及び電動弁３０を介して連通する。但し、図９に示した抽水流路１２を設けず、電動弁２６，２７についても設けない。
このため、循環流路１３は、迂流流路上流段６３から供給を受けて、微細気泡生成装置１の混合器７に供給する。
【００８０】
制御装置１５には、水処理装置の停止時間の閾値の時間間隔を内部設定あるいは外部入力する入力手段２３を設ける。前回の水処理運転停止時からの経過時間が設定した時間間隔を超えた場合、制御装置１５によって電動弁２９、及び電動弁３０を開き、接触槽５内の処理水を滞留槽２５に送水し、接触槽５内の水を抜く。ここでの設定した時間間隔は、接触槽５の内部の水が滞留により規定された程度以上に汚れるよりも短い時間である。
その後の起動では、供給流路３から注水後に起動させればよい。
【００８１】
次に、本発明の第６の実施の形態の例を、図１３を参照して説明する。本実施の形態では、微細気泡生成装置１に、接触槽に供給する被処理水を直接用いるワンパス方式の水処理装置において、起動時の処理水質を向上する手段を設けたものである。水処理装置の停止時に接触槽に残留した処理水を配水する構成を設けたものである。図１３において、先に説明した第１，第２，第３，第４，第５の実施の形態で示した各図と各部と同一の部分には同一符号を付し、詳細説明は省略する。
【００８２】
図１３は、本実施の形態の例による水処理装置の構成図である。
図１３に示したように、微細気泡生成装置１に被処理水供給ポンプ１６から電動弁７６及び供給流路３を介して被処理水が供給される構成としてある。微細気泡生成装置１及び接触槽５は、第１〜第５の実施の形態で説明した水処理装置と同じ構成である。
接触槽５には、微細気泡生成装置１から注入流路３５を介してオゾン微細気泡を含む被処理水が供給される。迂流流路最下流段６４の仕切板６６で仕切られた配水流路４側で、且つ水面の下方に連通する抽水流路１２が、電動弁２７を介して電動弁７６下流の供給流路３に接続される。制御装置１５は、入力手段７７からの指示が伝送される。
【００８３】
水処理装置の起動時には、被処理水供給ポンプ１６を停止し電動弁７６を閉じて、供給流路３から微細気泡生成装置１への被処理水の供給を止め、抽水流路１２から迂流流路最下流段６４の被処理水を抽水して微細気泡生成装置１に導く。微細気泡生成装置１で発生したオゾン微細気泡は、被処理水とともに注入流路３５から迂流流路最上流段６３に注入され、接触槽５内に貯留された被処理水を酸化処理する。微細気泡生成装置１と接触槽５間で被処理水を循環して微細気泡で処理し、接触槽に貯留された被処理水の全量がオゾン微細気泡により処理された後、電動弁２７を閉じ、電動弁７６を開き、被処理水供給ポンプ１６を運転して、被処理水を微細気泡生成装置１に送水し、微細気泡生成装置１から接触槽５にオゾン微細気泡を含む被処理水が注入される。オゾン微細気泡を含む被処理水の注入によって、接触槽５内の水位が高まり、配水流路４から処理水が配水される。
本実施の形態の例は、仕切板６２、仕切板６５、仕切板６６を除いた非迂流構造の水槽に用いても良い。
【００８４】
本実施の形態の例の水処理装置及びその起動処理によれば、被処理水に直接微細気泡を発生させ、接触槽に注入して水処理を行うワンパス方式の水処理装置において、水処理装置の起動時に、前回停止時に接触槽に残留した処理水、あるいは初期の水張り後に接触槽に貯留された被処理水を排水することなく循環させ、微細気泡で再度処理した後に配水できるので、水処理装置の処理水の信頼性を向上できる。また、前回停止時に接触槽に残留した処理水を排水せず再利用できるので、処理水の利用効率が向上し、水処理装置の運転コストを低減できる効果がある。
【符号の説明】
【００８５】
１…微細気泡生成装置、２…オゾンガス、３…供給流路、４…配水流路、５…接触槽、６…ガス供給流路、７…混合器、８…ポンプ、９…気液分離装置、１０…ノズル、１１…抽水流路、１２…抽水流路、１３…循環流路、１４…クイックシャットオフ型三方弁、１５…制御器、１６…被処理水供給ポンプ、１７…排水弁、１８…排水弁、１９…電動排水弁、２０…電動排水弁、２１…入力手段、２２…入力手段、２３…入力手段、２４…配水流路、２５…滞留槽、２６…電動弁、２７…電動弁、２９…電動三方弁、３０…電動三方弁、３１…停止時配水流路、３２…停止時配水流路、３３…排水流路、３４…排水流路、３５…注入流路、３６…送水流路、５２…起動時用処理水循環流路、５３…被処理水供給流路、５４…処理水配水流路、５５…電動三方弁、５６…電動三方弁、６１…起動時用循環ポンプ、６２…仕切板、６３…迂流流路最上流段、６４…迂流流路最下流段、６５…仕切板、６６…仕切板、６７…起動時用処理水循環流路、７３…抽水流路、７６…電動弁、７７…入力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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