(57)【要約】【課題】ユーザに、水質の悪化した処理水が極力供給されないようにした濾過システムを提供する。【解決手段】原水に含まれる懸濁物質を濾材により捕捉して処理水を製造する濾過手段と、逆洗浄工程及び水洗工程からなる前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する洗浄動作判定手段３４と、洗浄動作判定手段３４により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合には、処理水の製造を停止する制御手段３５と、を備える。【選択図】図２
2011183334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水に含まれる懸濁物質を濾材により捕捉して処理水を製造する濾過手段と、
逆洗浄工程及び水洗工程からなる前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する洗浄動作判定手段と、
前記洗浄動作判定手段により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合には、処理水の製造を停止する制御手段と、
を備えた濾過システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
通水優先モード又は水質優先モードの設定が可能であり、
前記洗浄動作判定手段により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合において、前記通水優先モードが設定されているときには、処理水の製造を開始し、前記水質優先モードが設定されているときには、処理水の製造を停止する請求項１に記載の濾過システム。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記洗浄動作判定手段により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合において、前記濾過手段における洗浄動作の実施回数が当該濾過手段における洗浄動作の実施許可回数以上のときには、設定された通水優先モード又は水質優先モードの処理を実行し、前記濾過手段における洗浄動作の実施回数が当該濾過手段における洗浄動作の実施許可回数未満のときには、前記濾過手段の洗浄動作を実施する請求項２に記載の濾過システム。
【請求項４】
前記洗浄動作判定手段は、
前記逆洗浄工程において前記濾材へ供給した洗浄水の流量及び／又は圧力に基づいて、前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の濾過システム。
【請求項５】
前記洗浄動作判定手段は、
前記水洗工程において前記濾材へ供給した濯ぎ水の流量及び／又は圧力に基づいて、前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する請求項４に記載の濾過システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下水等の原水に含まれる懸濁物質（例えば、微粒子、有機物、溶存鉄の酸化析出物等）を濾材層（濾材）により捕捉して、処理水を製造する濾過システムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１９１０１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような濾過システムに使用される濾材層は、捕捉した懸濁物質の増加に伴い、次第に濾過性能が低下する。濾材層の濾過性能が低下したまま使用すると、処理水に懸濁物質が漏れてしまい、処理水の水質が悪化する。
【０００５】
一般的な濾過システムにおいては、処理水の流路に接続した水質計により処理水の水質を計測している。そして、水質計により計測された水質が所定の水質を満たしていない場合に、処理水の製造を停止するようにしている。しかし、処理水の水質が所定の水質を満たしているか否かを判定するには、所定の時間が必要となる。従って、判定が終了するまでの間に、水質の悪化した処理水がユーザに供給されてしまうおそれがある。特に、洗浄動作を実施したときに、洗浄不良が発生した場合には、濾過塔の内部に水質の悪化した処理水が大量に残留する。このため、洗浄動作の終了後に通水を行うと、水質の悪化した処理水がユーザに供給される可能性がより高くなる。
【０００６】
本発明の課題は、ユーザに、水質の悪化した処理水が極力供給されないようにした濾過システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、原水に含まれる懸濁物質を濾材により捕捉して処理水を製造する濾過手段と、逆洗浄工程及び水洗工程からなる前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する洗浄動作判定手段と、前記洗浄動作判定手段により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合には、処理水の製造を停止する制御手段と、を備えた濾過システムに関する。
【０００８】
また、前記濾過システムにおいて、前記制御手段は、通水優先モード又は水質優先モードの設定が可能であり、前記洗浄動作判定手段により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合において、前記通水優先モードが設定されているときには、処理水の製造を開始し、前記水質優先モードが設定されているときには、処理水の製造を停止することが好ましい。
【０００９】
また、前記濾過システムにおいて、前記制御手段は、前記洗浄動作判定手段により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合において、前記濾過手段における洗浄動作の実施回数が当該濾過手段における洗浄動作の実施許可回数以上のときには、設定された通水優先モード又は水質優先モードの処理を実行し、前記濾過手段における洗浄動作の実施回数が当該濾過手段における洗浄動作の実施許可回数未満のときには、前記濾過手段の洗浄動作を実施することが好ましい。
【００１０】
また、前記濾過システムにおいて、前記洗浄動作判定手段は、前記逆洗浄工程において前記濾材へ供給した洗浄水の流量及び／又は圧力に基づいて、前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定することが好ましい。
【００１１】
また、前記濾過システムにおいて、前記洗浄動作判定手段は、前記水洗工程において前記濾材へ供給した濯ぎ水の流量及び／又は圧力に基づいて、前記濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザに、水質の悪化した処理水が極力供給されないようにした濾過システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の水処理システム１を示す構成図である。
【図２】実施形態の水処理システム１の制御に係る構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施形態の制御装置３０による洗浄動作の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態の制御装置３０による洗浄動作の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の濾過システムを水処理システムに適用した場合の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の水処理システム１を示す構成図である。図２は、本実施形態の水処理システム１の制御に係る構成を示す機能ブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の水処理システム１は、地下水等の原水Ｗ１が流通する原水ラインＬ１と、原水ポンプ２と、原水バルブ３と、原水Ｗ１に含まれる懸濁物質を濾材層（濾材）により捕捉して処理水Ｗ２を製造する濾過手段としての濾過処理装置４と、処理水Ｗ２が流通する処理水ラインＬ２と、給水バルブ７と、処理水Ｗ２を貯留する処理水タンク８と、処理水配給ラインＬ３と、処理水配給ポンプ９と、洗浄水供給ラインＬ５と、洗浄水供給ポンプ１５と、洗浄水バルブ１６と、排水ラインＬ４と、薬剤添加装置１１と、水圧計１７と、流量計１８と、処理水用水質計１９と、入力部２０と、制御装置３０と、を備える。なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００１６】
原水ラインＬ１は、原水Ｗ１が流通するラインである。原水ラインＬ１の上流側の端部は、原水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。原水ラインＬ１の下流側の端部は、コントロールバルブ６（後述）を介して、濾過処理装置４に接続されている。原水ポンプ２は、原水ラインＬ１に設けられている。原水ポンプ２は、地下水等の原水Ｗ１を濾過処理装置４に向けて送出することができる。原水ポンプ２の運転（駆動及び停止）は、制御装置３０（後述）によって制御される。
【００１７】
原水バルブ３は、原水ラインＬ１に設けられている。原水バルブ３の開閉は、制御装置３０によって制御される。原水バルブ３を開弁することにより、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の供給を開始することができる。また、原水バルブ３を閉弁することにより、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の供給を停止することができる。
【００１８】
これら原水ラインＬ１、原水ポンプ２及び原水バルブ３は、逆洗浄された濾過処理装置４の濾材層を原水Ｗ１で濯ぎ、濾材層を濯いだ原水Ｗ１を系外へ排出する水洗手段として機能する。
【００１９】
原水ラインＬ１には、添加点Ｊ１において、薬剤添加装置１１が接続されている。原水ラインＬ１には、薬剤添加装置１１により所定の薬剤が添加される。また、原水ラインＬ１の合流点Ｊ２には、洗浄水供給ラインＬ５（後述）が合流している。
【００２０】
薬剤添加装置１１は、下流側の濾過処理装置４において懸濁物質を除去しやすくするために、所定の薬剤を添加する装置である。薬剤は、凝集剤や酸化剤であり、濾過処理装置４の濾過方法に応じて、適宜選択される。
【００２１】
薬剤添加装置１１は、薬剤貯留部１１ａと、薬剤添加ポンプ１１ｂと、を備える。薬剤貯留部１１ａは、薬剤を貯留するタンクである。薬剤添加ポンプ１１ｂは、原水ラインＬ１の添加点Ｊ１において、薬剤貯留部１１ａに貯留された薬剤を原水Ｗ１に送出する装置である。薬剤添加ポンプ１１ｂの運転（駆動及び停止）は、制御装置３０によって制御される。
【００２２】
また、原水ラインＬ１の計測点Ｊ３には、水圧計１７が接続されている。計測点Ｊ３は、合流点Ｊ２の下流側に位置する。水圧計１７は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１（濯ぎ水としての流通を含む）又は洗浄水（後述）の水圧（圧力）を計測する計測装置である。水圧計１７は、制御装置３０と電気的に接続されている。水圧計１７は、計測した水圧の計測値（水圧データ）を、制御装置３０に送信する。これにより、制御装置３０は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１や洗浄水の水圧を算出することができる。
【００２３】
また、原水ラインＬ１の計測点Ｊ４には、流量計１８が接続されている。計測点Ｊ４は、計測点Ｊ３の下流側に位置する。流量計１８は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１（濯ぎ水としての流通を含む）又は洗浄水（後述）の流量を計測する計測装置である。流量計１８は、制御装置３０と電気的に接続されている。流量計１８は、計測した流量の計測値（流量データ）を、制御装置３０に送信する。これにより、制御装置３０は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１や洗浄水の流量を算出することができる。
【００２４】
濾過処理装置４は、原水ラインＬ１の下流側の端部に設けられている。濾過処理装置４は、原水Ｗ１に含まれる懸濁物質を濾材層（不図示）により捕捉して、処理水Ｗ２を製造する装置である。濾過処理装置４は、濾材層を有する濾過塔５と、逆洗浄手段としてのコントロールバルブ６と、排水ラインＬ４と、を備える。濾過処理装置４は、これら各部を備えることにより、濾材層の定期的な洗浄動作（逆洗浄工程及び水洗工程）を実施することができる。
【００２５】
すなわち、濾過処理装置４には、逆洗浄工程時に、洗浄水供給ラインＬ５（後述）を介して濾材層に洗浄水が供給される。濾材層によって捕捉された懸濁物質は、洗浄水と共に系外へ排出される。本実施形態においては、洗浄水として、処理水Ｗ２が供給される。また、濾過処理装置４には、水洗工程時に、逆洗浄された濾材層を濯ぐために、濾材層に濯ぎ水が供給される。濾材層を濯いだ濯ぎ水は、系外へ排出される。本実施形態においては、濯ぎ水として原水Ｗ１が供給される。
【００２６】
濾過塔５は、懸濁物質を濾過するための濾材層をその内部に有する。コントロールバルブ６は、濾過塔５に対して流入又は流出する水（原水Ｗ１、処理水Ｗ２、及び洗浄動作時の洗浄水や濯ぎ水等）の流路を制御する。コントロールバルブ６の開閉は、制御装置３０（後述）によって制御される。コントロールバルブ６は、逆洗浄手段及び水洗手段として機能する。
【００２７】
排水ラインＬ４は、コントロールバルブ６に接続されている。排水ラインＬ４は、後述する逆洗浄工程において濾材層に供給された洗浄水（処理水Ｗ２）や、後述する水洗工程において濾材層に供給された濯ぎ水（原水Ｗ１）等を系外に排出する。排水ラインＬ４は、逆洗浄手段及び水洗手段として機能する。
【００２８】
濾過処理装置４は、処理水タンク８から洗浄水供給ラインＬ５を介して供給される処理水Ｗ２（洗浄水）によって、逆洗浄可能に構成されている。洗浄水供給ラインＬ５は、上流側の端部が処理水タンク８に接続され、下流側の端部が原水ラインＬ１の合流点Ｊ２に合流している。
【００２９】
洗浄水供給ラインＬ５は、洗浄水を送出する逆洗浄手段としての洗浄水供給ポンプ１５と、洗浄水供給ラインＬ５を開閉する逆洗浄手段としての洗浄水バルブ１６が設けられている。洗浄水供給ポンプ１５は、制御装置３０と接続されている。洗浄水供給ポンプ１５の運転（駆動及び停止）は、制御装置３０によって制御される。洗浄水バルブ１６は、制御装置３０と接続されている。洗浄水バルブ１６の開閉は、制御装置３０によって制御される。
【００３０】
濾過処理装置４の形式は、原水Ｗ１中の除去対象物質に応じて種々選択される。濾過処理装置４としては、例えば、次のような砂濾過装置を挙げることができる。
【００３１】
砂濾過装置は、原水Ｗ１に含まれる微粒子等の懸濁物質を濾材層（不図示）により捕捉して除去する装置である。砂濾過装置としては、例えば、硅石等の粗粒濾材と、アンスラサイト、濾過砂等の細粒濾材と、から形成された濾材層（不図示）を有する塔式のものが挙げられる。濾過処理装置４として、砂濾過装置が使用される場合には、原水Ｗ１に含まれる懸濁物質を凝集（フロック化）させて除去し易くする必要がある。そのため、濾過塔の上流側に配置された薬剤添加装置１１によって、凝集剤（例えば、ポリ塩化アルミニウム）を添加する。
【００３２】
以上のように構成された濾過処理装置４には、処理水ラインＬ２が接続されている。
次に、処理水ラインＬ２及び処理水ラインＬ２に関連する構成要素について説明する。処理水ラインＬ２の上流側の端部は、濾過処理装置４のコントロールバルブ６に接続されている。処理水ラインＬ２の下流側の端部は、処理水タンク８に接続されている。処理水ラインＬ２は、濾過処理装置４によって製造された処理水Ｗ２が流通する。
【００３３】
処理水ラインＬ２には、給水バルブ７が設けられている。給水バルブ７は、処理水ラインＬ２を開閉する。給水バルブ７は、制御装置３０と接続されている。給水バルブ７の開閉は、制御装置３０によって制御される。
【００３４】
また、処理水ラインＬ２には、計測点Ｊ５において、処理水用水質計１９が接続されている。処理水用水質計１９は、処理水ラインＬ２を流通する処理水Ｗ２の水質（例えば、濁度又は色度等）を計測する装置である。処理水用水質計１９は、制御装置３０と電気的に接続されている。処理水用水質計１９は、計測した水質の計測値（水質データ）を、制御装置３０に送信する。制御装置３０は、処理水用水質計１９から送信された水質の計測値に基づいて、処理水Ｗ２の水質を判定することができる。
【００３５】
処理水タンク８は、処理水ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。処理水タンク８は、処理水ラインＬ２を介して導入された処理水Ｗ２を貯留するタンクである。
【００３６】
処理水タンク８は、水位計８ａを備える。水位計８ａは、処理水タンク８に貯留された処理水Ｗ２の水位を計測する計測装置である。水位計８ａは、制御装置３０と電気的に接続されている。水位計８ａは、計測した水位の計測値（水位データ）を、制御装置３０に送信する。制御装置３０は、水位の計測値に基づいて処理水タンク８の水位を算出することができる。制御装置３０は、処理水タンク８の水位が所定の水位を下回った場合には、処理水タンク８への給水処理を実施する。
【００３７】
本実施形態においては、処理水タンク８の処理水Ｗ２を洗浄水として使用することにより、濾過処理装置４の逆洗浄工程を実施する。
【００３８】
なお、処理水タンク８には、バックアップ給水ライン（不図示）が接続されている。バックアップ給水ラインからは、別系統の水処理システム等で製造された処理水や上水等からなるバックアップ水が供給される。バックアップ水は、処理水タンク８における処理水Ｗ２の貯留量が処理水Ｗ２の需要量に対して不足する場合（例えば、濾過処理装置４の洗浄動作中等）において、供給される。
【００３９】
処理水配給ラインＬ３は、処理水タンク８から、下流側の需要箇所（不図示）に、処理水Ｗ２を流通させるラインである。処理水配給ラインＬ３の上流側の端部は、処理水タンク８に接続されている。処理水配給ラインＬ３の下流側の端部は、処理水Ｗ２の需要箇所に接続されている。処理水Ｗ２の需要箇所としては、例えば、ボイラや飲料水用設備が挙げられる。
【００４０】
処理水配給ラインＬ３には、処理水配給ポンプ９が設けられている。処理水配給ポンプ９は、処理水タンク８からの処理水Ｗ２を、下流側の需要箇所に送出することができる。処理水配給ポンプ９は、制御装置３０と電気的に接続されている。処理水配給ポンプ９の運転（駆動及び停止）は、制御装置３０によって制御される。
【００４１】
入力部２０は、管理者が水処理システム１に対して、通水優先モード又は水質優先モードを入力したり、洗浄動作の許可回数Ｎを入力したりするための入力装置である。入力部２０は、制御装置３０と電気的に接続されている。
【００４２】
ここで、通水優先モードとは、洗浄動作が正常に終了しなかった場合に、処理水Ｗ２の製造を開始するモードである。すなわち、洗浄動作が正常に終了せず、水質の悪い処理水Ｗ２が供給される可能性がある場合でも、供給を許容し、所定水量の処理水２の確保を優先するモードである。一方、水質優先モードは、洗浄動作が正常に終了しなかった場合に、処理水Ｗ２の製造を停止するモードである。すなわち、洗浄動作が正常に終了せず、水質の悪い処理水Ｗ２が供給される可能性がある場合には、供給を許容せず、所定水質の処理水Ｗ２の確保を優先するモードである。上記２つの優先モードのうち、どちらの優先モードを設定するかは、処理水タンク８の下流側に接続された需要箇所（不図示）に応じて、適宜に選択することができる。
【００４３】
また、洗浄動作の許可回数Ｎとは、洗浄動作が正常に終了しなかった場合に、通水優先モード又は水質優先モードの処理に移行するか否かを判定する際に用いられる設定値である。
【００４４】
入力部２０は、例えば、水処理システム１の制御盤（不図示）に設けられたキーボードやテンキーにより構成される。水処理システム１の管理者は、制御盤を操作することにより、通水優先モード又は水質優先モードのいずれかの優先モードを入力することができる。また、水処理システム１の管理者は、制御盤を操作することにより、洗浄動作の許可回数Ｎを入力することができる。制御盤から入力された優先モードに関する情報や洗浄動作の許可回数Ｎに関するデータは、制御装置３０のメモリ部４０（後述）に記憶（設定）される。
【００４５】
次に、図２を参照して、本実施形態の水処理システム１の制御に係る構成について説明する。
【００４６】
制御装置３０は、水処理システム１における各部を制御する部位である。制御装置３０は、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリのほか、入出力ポート等の周辺回路を備えたマイクロプロセッサにより構成される。
【００４７】
制御装置３０は、図２に示すように、例えば、原水ポンプ２、処理水配給ポンプ９、薬剤添加ポンプ１１ｂ、洗浄水供給ポンプ１５、原水バルブ３、コントロールバルブ６、給水バルブ７及び洗浄水バルブ１６と電気的に接続される。また、制御装置３０は、図２に示すように、例えば、水圧計１７、流量計１８、水位計８ａ、処理水用水質計１９及び入力部２０と電気的に接続される。なお、図１においては、上記各部が制御装置３０と電気的に接続された制御経路を破線で示している。
【００４８】
制御装置３０は、制御部３１と、メモリ部４０と、を備える。制御部３１は、洗浄動作実施判定部３２と、洗浄動作実施制御部３３と、洗浄動作判定手段としての洗浄動作成否判定部３４と、制御手段としての給水動作制御部３５と、を備える。
【００４９】
洗浄動作実施判定部３２は、処理水用水質計１９により計測された処理水Ｗ２の水質の計測値に基づいて、処理水Ｗ２の水質が所定の水質を満たしているか否かを判定する。洗浄動作実施判定部３２は、処理水Ｗ２の水質が所定の水質を満たしていないと判定したときは、「濁質漏れあり」と判定する。また、洗浄動作実施判定部３２は、処理水Ｗ２の水質が所定の水質を満たしていると判定したときは、「濁質漏れなし」と判定する。洗浄動作実施判定部３２は、判定結果を洗浄動作実施制御部３３に送信する。
【００５０】
洗浄動作実施制御部３３は、洗浄動作実施判定部３２から、濁質漏れありの判定結果を受信した場合に、洗浄動作（逆洗浄工程及び水洗工程）を実施する。洗浄動作実施制御部３３は、洗浄動作を実施する場合に、次のような制御を行う。
【００５１】
洗浄動作実施制御部３３は、逆洗浄工程を実施する場合において、コントロールバルブ６を逆洗浄工程用の流路に切り換える。また、洗浄動作実施制御部３３は、原水バルブ３及び給水バルブ７を閉弁すると共に、洗浄水バルブ１６を開弁する。これにより、洗浄水（処理水Ｗ２）が濾材層に対して上昇するように流される。洗浄動作実施制御部３３は、設定された逆洗浄時間だけ洗浄水供給ポンプ１５を運転してから停止する。
【００５２】
続いて水洗工程を実施する場合に、洗浄動作実施制御部３３は、コントロールバルブ６を水洗工程用の流路に切り換える。また、洗浄動作実施制御部３３は、給水バルブ７を閉弁したまま洗浄水バルブ１６を閉弁し、原水バルブ３を開弁する。これにより、濯ぎ水（原水Ｗ１）が濾材層に対して下降するように流される。そして、洗浄動作実施制御部３３は、設定された水洗時間だけ原水ポンプ２を運転してから停止する。
【００５３】
洗浄動作成否判定部３４は、濾過処理装置４の洗浄動作（逆洗浄工程及び水洗工程）が正常に終了したか否かを判定する。
【００５４】
洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程において、濾過処理装置４の濾材層に供給した洗浄水（処理水Ｗ２）の流量及び洗浄水の水圧に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する。洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程における洗浄水の流量を、流量計１８から送信された流量の計測値に基づいて算出する。また、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程における洗浄水の水圧を、水圧計１７から送信された水圧の計測値に基づいて算出する。
【００５５】
洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程における洗浄水の流量が規定量に達しているか否か、及び逆洗浄工程における洗浄水の水圧が規定値に達しているか否かを判定する。そして、洗浄動作成否判定部３４は、洗浄水の流量が規定量に達しており且つ洗浄水の水圧が規定値に達しているときには、濾材層の洗浄動作が正常に終了したと判定する。また、洗浄動作成否判定部３４は、洗浄水の流量が規定量に達していないとき及び（又は）洗浄水の水圧が規定値に達していないときには、濾材層の洗浄動作が正常に終了しなかったと判定する。
【００５６】
また、続く水洗工程において、洗浄動作成否判定部３４は、濾過処理装置４の濾材層に供給した濯ぎ水（原水Ｗ１）の流量及び濯ぎ水の水圧に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する。洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程における濯ぎ水の流量を、流量計１８から送信された流量の計測値に基づいて算出する。また、洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程における濯ぎ水の水圧を、水圧計１７から送信された水圧の計測値に基づいて算出する。
【００５７】
洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程における濯ぎ水の流量が規定量に達しているか否か、及び水洗工程における濯ぎ水の水圧が規定値に達しているか否かを判定する。そして、洗浄動作成否判定部３４は、濯ぎ水の流量が規定量に達しており且つ濯ぎ水の水圧が規定値に達しているときには、濾材層の洗浄動作が正常に終了したと判定する。また、洗浄動作成否判定部３４は、濯ぎ水の流量が規定量に達していないとき及び（又は）濯ぎ水の水圧が規定値に達していないときには、濾材層の洗浄動作が正常に終了しなかったと判定する。
【００５８】
洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程において、濾材層の洗浄動作が正常に終了した場合でも、続く水洗工程において、濾材層の洗浄動作が正常に終了していなければ、濾材層の洗浄動作が正常に終了していないと判定する。すなわち、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程及び水洗工程のいずれの工程においても、濾材層の洗浄動作が正常に終了したときには、濾材層の洗浄動作が正常に終了したと判定する。また、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程又は水洗工程のいずれか一方の工程において、濾材層の洗浄動作が正常に終了しなかったときには、洗浄動作が正常に終了していないと判定する。
【００５９】
給水動作制御部３５は、洗浄動作成否判定部３４において、濾材層の洗浄動作が正常に終了したと判定された場合には、原水バルブ３を開弁する。これにより、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１が濾過処理装置４へ供給され、処理水Ｗ２の製造が開始される。
【００６０】
一方、給水動作制御部３５は、洗浄動作成否判定部３４において、濾材層の洗浄動作が正常に終了しなかったと判定された場合には、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎとなる否かを判定する。給水動作制御部３５は、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎであると判定した場合には、後述するように、予め設定された通水優先モード又は水質優先モードの処理を実行する。また、給水動作制御部３５は、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎでないと判定した場合には、濾材層の洗浄動作を実施する。
【００６１】
給水動作制御部３５は、通水優先モードの処理を実行する場合には、原水バルブ３を開弁する。これにより、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１を濾過処理装置４に供給し、処理水Ｗ２の製造を開始する。一方、給水動作制御部３５は、水質優先モードの処理を実行する場合には、原水バルブ３を閉弁する。これにより、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の供給を停止し、処理水Ｗ２の製造を強制的に停止する。
【００６２】
メモリ部４０は、水処理システム１の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する。具体的には、メモリ部４０は、水処理システム１の制御に必要な各種機能を動作させる制御プログラム、入力部２０から入力された通水優先モード又は水質優先モードに関するデータ、前記各計測装置によって計測された計測値（例えば、流量データ、水圧データ等）、各種閾値等を記憶する。
【００６３】
また、メモリ部４０には、洗浄動作の許可回数Ｎ及び洗浄動作の実施回数ｎが記憶される。洗浄動作の許可回数Ｎは、設定値として記憶される。洗浄動作の許可回数Ｎは、管理者により設定変更することができる。洗浄動作の実施回数ｎは、洗浄動作が実施される毎に「１」が加算される。洗浄動作の実施回数ｎは、後述するように、処理水Ｗ２の製造を強制的に停止した後に０（ゼロ）にリセットされる。
【００６４】
次に、第１実施形態の水処理システム１の基本動作を、図１を参照しながら説明する。まず、水処理システム１の濾過工程について説明する。
【００６５】
制御装置３０は、通常の運転モードの濾過工程において、処理水タンク８への給水処理を実施する。具体的には、制御装置３０は、原水ラインＬ１における原水ポンプ２及び薬剤添加ポンプ１１ｂを駆動すると共に、原水バルブ３を開弁する。また、濾過処理装置４のコントロールバルブ６を濾過工程用の流路に設定する。更に、制御装置３０は、処理水ラインＬ２の給水バルブ７を開弁する。この場合、洗浄水供給ラインＬ５における洗浄水供給ポンプ１５は、駆動が停止しているため、洗浄水バルブ１６は閉弁されたままとなる。
【００６６】
原水Ｗ１は、原水ポンプ２によって原水ラインＬ１に供給される。そして、添加点Ｊ１において、薬剤添加装置１１によって所定の薬剤が添加される。
【００６７】
薬剤が添加された原水Ｗ１は、濾過処理装置４のコントロールバルブ６を介して濾過塔５の内部に導入される。濾過塔５においては、原水Ｗ１が濾材層に対して下降するように流される。これにより、原水Ｗ１に含まれる懸濁物質は、濾材により捕捉され、処理水Ｗ２が製造される。製造された処理水Ｗ２は、コントロールバルブ６を介して処理水ラインＬ２を流通し、処理水タンク８に貯留される。
【００６８】
処理水ラインＬ２においては、処理水用水質計１９によって処理水Ｗ２の水質が計測される。処理水用水質計１９により計測された水質の計測値（水質データ）は、制御装置３０に送信される。処理水タンク８においては、処理水タンク８に貯留された処理水Ｗ２の水位が水位計８ａによって計測される。この水位の計測値は、水位データとして制御装置３０に送信される。処理水タンク８に貯留された処理水Ｗ２は、制御装置３０によって処理水配給ポンプ９が駆動されることにより、下流側の需要箇所に送出される。
【００６９】
次に、濾過処理装置４の洗浄動作（逆洗浄工程及び水洗工程）について説明する。
制御装置３０は、逆洗浄工程において、原水ラインＬ１における原水ポンプ２を停止すると共に、原水バルブ３を閉弁する。また、濾過処理装置４のコントロールバルブ６を逆洗浄工程用の流路に設定する。更に、制御装置３０は、処理水ラインＬ２の給水バルブ７を閉弁すると共に、洗浄水供給ラインＬ５における洗浄水供給ポンプ１５を駆動し、洗浄水バルブ１６を開弁する。これにより、濾過塔５において、処理水Ｗ２が濾材層に対して上昇するように流され、濾材層に付着した懸濁物質が剥離する。洗浄後の洗浄水は、排水ラインＬ４を介して、系外に排出される。
【００７０】
一方、水洗工程時において、制御装置３０は、原水ラインＬ１における原水ポンプ２を駆動すると共に、原水バルブ３を開弁する。また、制御装置３０は、濾過処理装置４のコントロールバルブ６を水洗工程用の流路に設定する。また、制御装置３０は、処理水ラインＬ２の給水バルブ７を閉弁の状態に維持すると共に、洗浄水供給ラインＬ５における洗浄水供給ポンプ１５を停止し、更に、洗浄水バルブ１６を閉弁する。
【００７１】
これにより、濾過塔５において、濯ぎ水としての原水Ｗ１が濾材層に対して下降するように流され、濾材が濯がれる。水洗後の濯ぎ水は、排水ラインＬ４を介して、系外に排出される。
【００７２】
制御装置３０は、洗浄動作が終了した後に、通常の運転モードに復帰する。すなわち、濾過工程において、制御装置３０は、原水バルブ３及び給水バルブ７を開弁すると共に、原水ポンプ２及び薬剤添加ポンプ１１ｂを駆動する。
【００７３】
次に、本実施形態の水処理システム１における特徴的な制御を、図３及び図４を参照しながら説明する。図３及び図４は、本実施形態の制御装置３０による洗浄動作の制御手順を示すフローチャートである。本実施形態では、水処理システム１の管理者により、予め通水優先モード又は水質優先モードが設定されているものとする。また、このフローチャートの処理は、制御装置３０のメモリ部４０に記憶している制御プログラムに基づいて、制御部３１（洗浄動作実施判定部３２、洗浄動作実施制御部３３、洗浄動作成否判定部３４及び給水動作制御部３５）により実行される。また、このフローチャートの制御は、所定の時間間隔（数ミリ秒〜数秒）毎に繰り返し実行される。
【００７４】
図３に示すように、ステップＳＴ１０１において、給水動作制御部３５は、メモリ部４０に記憶されている優先モードに関するデータを取得する。
【００７５】
ステップＳＴ１０２において、洗浄動作実施判定部３２は、処理水用水質計１９により計測された処理水Ｗ２の水質の計測値を取得する。
【００７６】
ステップＳＴ１０３において、洗浄動作実施判定部３２は、処理水用水質計１９により計測された処理水Ｗ２の水質の計測値に基づいて、処理水Ｗ２の水質が所定値を超えているか否か、すなわち、濁質漏れありか否かを判定する。ここで、濁質漏れあり（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０４へ進む。また、濁質漏れなし（ＮＯ）と判定した場合には、本フローチャートの処理を終了する。
【００７７】
ステップＳＴ１０４において、洗浄動作実施制御部３３は、逆洗浄工程及び水洗工程のそれぞれの洗浄時間を設定する。
【００７８】
ステップＳＴ１０５において、洗浄動作実施制御部３３は、ステップＳＴ１０４において設定した洗浄時間に基づいて、上述した洗浄動作（逆洗浄工程及び水洗工程）を実施する。
【００７９】
ステップＳＴ１０６において、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程の際に、流量計１８により計測された洗浄水（処理水Ｗ２）の流量の計測値を取得する。また、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程の際に、水圧計１７により計測された洗浄水の水圧の計測値を取得する。
【００８０】
ステップＳＴ１０７において、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程における洗浄水の流量及び洗浄水の水圧に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する。ここで、洗浄動作が正常に終了した（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０８へ進む。また、洗浄動作が正常に終了していない（ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳＴ１１０へ進む。
【００８１】
ステップＳＴ１０８において、洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程の際に、流量計１８により計測された濯ぎ水（原水Ｗ１）の流量の計測値を取得する。また、洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程の際に、水圧計１７により計測された濯ぎ水の水圧の計測値を取得する。
【００８２】
ステップＳＴ１０９において、洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程における濯ぎ水の流量及び濯ぎ水の水圧に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する。ここで、洗浄動作が正常に終了した（ＹＥＳ）と判定した場合には、本フローチャートの処理を終了する。また、洗浄動作が正常に終了していない（ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳＴ１１０へ進む。
【００８３】
ステップＳＴ１１０において、給水動作制御部３５は、メモリ部４０に記憶している洗浄動作の実施回数ｎをｎ＋１にカウントアップして、ステップＳＴ１１１へ進む。
【００８４】
図４に示すように、ステップＳＴ１１１において、給水動作制御部３５は、メモリ部４０に記憶されている洗浄動作の許可回数Ｎ及び洗浄動作の実施回数ｎに関するデータを取得する。
【００８５】
ステップＳＴ１１２において、給水動作制御部３５は、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎとなるか否かを判定する。ここで、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎとなる（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１１３へ進む。
【００８６】
また、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎとならない（ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０４へ進む。このように、給水動作制御部３５は、洗浄動作の実施回数ｎが洗浄動作の許可回数Ｎ未満の場合には、上述した洗浄動作を再度実施する。
【００８７】
ステップＳＴ１１３において、給水動作制御部３５は、設定されている優先モードが水質優先モードか否かを判定する。ここで、水質優先モードが設定されている（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１１４へ進む。また、水質優先モードが設定されていない（ＮＯ）と判定した場合には、通水優先モードが設定されているとみなして、ステップＳＴ１１６へ進む。
【００８８】
ステップＳＴ１１４において、給水動作制御部３５は、原水バルブ３を閉弁し、処理水Ｗ２の製造を強制的に停止する。
【００８９】
ステップＳＴ１１５において、給水動作制御部３５は、メモリ部４０に記憶している洗浄動作の実施回数ｎを０（ゼロ）にリセットして、本フローチャートの処理を終了する。
【００９０】
また、給水動作制御部３５は、ステップＳＴ１１３において、水質優先モードが設定されていない（ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳＴ１１６において、原水バルブ３を開弁し、処理水Ｗ２の製造を開始する。
【００９１】
上述した本実施形態の水処理システム１によれば、例えば、次のような効果が奏される。
【００９２】
本実施形態の水処理システム１は、逆洗浄工程及び水洗工程からなる濾材の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する洗浄動作成否判定部３４と、洗浄動作成否判定部３４により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合には、処理水Ｗ２の製造を停止する給水動作制御部３５と、を備える。
【００９３】
そのため、濾材の洗浄動作が正常に終了していない場合には、処理水Ｗ２が製造されることがない。これによれば、処理水Ｗ２の水質の悪化を事前に察知して処理水Ｗ２の製造を停止することができるので、ユーザに、水質の悪化した処理水Ｗ２が極力供給されないようすることができる。
【００９４】
また、給水動作制御部３５は、通水優先モード又は水質優先モードの設定が可能であり、洗浄動作成否判定部３４により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合において、通水優先モードが設定されているときには、処理水Ｗ２の製造を開始し、水質優先モードが設定されているときには、処理水Ｗ２の製造を停止する。
【００９５】
そのため、処理水Ｗ２を供給する需要箇所に応じた給水制御を行うことができる。例えば、処理水Ｗ２を工業用水としてボイラ（不図示）に供給する場合には、ボイラの運転中に処理水Ｗ２の給水を停止することは難しい。従って、処理水Ｗ２の給水を停止するよりも、一時的に水質の悪化した処理水Ｗ２がボイラに供給されることを許容した方がボイラの運転に与える影響を少なくすることができる。このように、水質よりも通水を優先した方がよい場合には、通水優先モードを設定することが望ましい。
【００９６】
一方、処理水Ｗ２を飲料用水として飲料水用設備に供給する場合には、水質が重要な条件となるため、水質の悪化した処理水Ｗ２を供給することは好ましくない。従って、処理水Ｗ２の給水を許容するよりも、処理水Ｗ２がユーザに供給されないようにすることが重要となる。このように、通水よりも水質を優先した方がよい場合には、水質優先モードを設定することが望ましい。
【００９７】
また、給水動作制御部３５は、洗浄動作成否判定部３４により洗浄動作が正常に終了していないと判定された場合において、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎであるときには、設定された通水優先モード又は水質優先モードの処理を実行し、洗浄動作の許可回数Ｎ≦洗浄動作の実施回数ｎでないときには、濾材の洗浄動作を実施する。
【００９８】
そのため、洗浄動作の実施回数が多い場合には、設定された優先モードが実施される。一方、洗浄動作の実施回数が比較的少ない場合には、設定された優先モードに係わらず、濾材層の洗浄動作が実施される。従って、処理水Ｗ２の製造が停止するのを出来るだけ抑制しつつ、より質の高い給水制御を行うことができる。
【００９９】
また、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程において、濾材層に供給した洗浄水の流量及び洗浄水の水圧に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する。
【０１００】
そのため、本実施形態の水処理システム１においては、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを、洗浄水の流量及び洗浄水の水圧により定量的に判定することができる。従って、本実施形態の水処理システム１によれば、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを正確に判定することができる。
【０１０１】
また、洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程における上記の判定に加えて、水洗工程において、濾材層に供給した濯ぎ水の流量及び濯ぎ水の水圧に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定する。
【０１０２】
そのため、本実施形態の水処理システム１においては、逆洗浄工程において洗浄動作が正常に終了していても、続く水洗工程において洗浄動作が正常に終了していなければ、濾材層の洗浄動作が正常に終了したと判定しない。従って、本実施形態の水処理システム１によれば、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かをより正確に判定することができる。
【０１０３】
本実施形態の水処理システム１は、入力部２０を備える。そのため、管理者は、処理水Ｗ２の需要箇所に応じて、通水優先モード又は水質優先モードのいずれかを設定することができる。また、管理者は、システムの運用形態に応じて、洗浄動作の許可回数Ｎを任意に設定することができる。
【０１０４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【０１０５】
例えば、洗浄動作実施判定部３２は、原水ラインＬ１に接続された原水用水質計（不図示）により計測された原水Ｗ１の水質の計測値に基づいて、処理水Ｗ２の水質が所定の水質を満たしているか否かを判定するようにしてもよい（図３に示すステップＳＴ１０３の判定）。
【０１０６】
洗浄動作成否判定部３４は、逆洗浄工程において、濾過処理装置４の濾材層に供給した洗浄水（処理水Ｗ２）の流量又は洗浄水の水圧のいずれかの計測値に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定するようにしてもよい。
【０１０７】
洗浄動作成否判定部３４は、水洗工程において、濾過処理装置４の濾材層に供給した濯ぎ水（原水Ｗ１）の流量又は濯ぎ水の水圧のいずれかの計測値に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定するようにしてもよい。
【０１０８】
洗浄動作成否判定部３４は、上述した洗浄水（処理水Ｗ２）及び濯ぎ水（原水Ｗ１）の流量及び／又は水圧の他に、洗浄動作の中断の有無、或いは洗浄動作中における停電の有無に基づいて、濾材層の洗浄動作が正常に終了したか否かを判定するようにしてもよい。
【０１０９】
給水動作制御部３５は、処理水Ｗ２の製造を強制的に停止したことを管理者に知らせるため、例えば、制御盤（不図示）に設けられたランプを点灯させたり、警告音を発生させたりしてもよい。或いは、給水動作制御部３５は、回線（不図示）等を通じて、管理者の操作するパソコン等にメッセージを送信するようにしてもよい。
【０１１０】
また、本実施形態においては、逆洗浄工程の洗浄水に処理水Ｗ２を使用し、水洗工程の濯ぎ水に原水Ｗ１を使用した例について説明した。しかし、この例に限らず、洗浄水及び濯ぎ水に処理水Ｗ２を使用してもよいし、洗浄水及び濯ぎ水に原水Ｗ１を使用してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  水処理システム
４  濾過処理装置（濾過手段）
１８  流量計
１９  処理水用水質計
３０  制御装置
３１  制御部
３２  洗浄動作実施判定部
３３  洗浄動作実施制御部
３４  洗浄動作成否判定部（洗浄動作判定手段）
３５  給水動作制御部（制御手段）
Ｌ１  原水ライン
Ｌ２  処理水ライン
Ｗ１  原水
Ｗ２  処理水
【図１】
2011183334.tif 000003
【図２】
2011183334.tif 000004
【図３】
2011183334.tif 000005
【図４】
2011183334.tif 000006