(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】原水が流通する原水ラインと、前記原水ラインの下流側の端部に設けられ、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処理装置と、前記濾過処理装置に接続され、当該濾過処理装置により製造された処理水が流通する処理水ラインと、前記処理水ラインを流通する処理水の水質を計測する処理水用水質計１８と、時間情報を計測する時間情報計測手段３１と、処理水用水質計１８により計測された処理水の水質が所定値を超え、且つ時間情報計測手段３１により計測された時間情報が所定の時間情報範囲に含まれるときは、逆洗浄工程及び水洗工程からなる前記濾材の洗浄動作を実行する制御手段３２と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が流通する原水ラインと、
前記原水ラインの下流側の端部に設けられ、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処理装置と、
前記濾過処理装置に接続され、当該濾過処理装置により製造された処理水が流通する処理水ラインと、
前記処理水ラインを流通する処理水の水質を計測する処理水用水質計と、
時間情報を計測する時間情報計測手段と、
前記処理水用水質計により計測された処理水の水質が所定値を超え、且つ前記時間情報計測手段により計測された時間情報が所定の時間情報範囲に含まれるときは、逆洗浄工程及び水洗工程からなる前記濾材の洗浄動作を実行する制御手段と、
を備えた濾過システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記時間情報計測手段により計測された時間情報が前記時間情報範囲に含まれる最終の時間情報であるときは、前記処理水用水質計により計測された処理水の水質に係わらず、前記濾材の洗浄動作を実行する請求項１に記載の濾過システム。
【請求項３】
前記原水ラインを流通する原水の水質を計測する原水用水質計を更に備え、
前記制御手段は、
前記原水用水質計により計測された原水の水質が前回の計測値を超えた場合には、前記時間情報範囲に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも早い時間情報に変更する請求項２に記載の濾過システム。
【請求項４】
前記原水ラインを流通する原水の水質を計測する原水用水質計を更に備え、
前記制御手段は、
前記原水用水質計により計測された原水の水質が前回の計測値未満となった場合には、前記時間情報範囲に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも遅い時間情報であって、前記時間情報範囲に含まれる最終の時間情報よりも早い時間情報に変更する請求項２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。そのため、定期的に濾材層を洗浄することにより、濾過性能を回復させている。
【０００５】
ところで、濾過システムにおいては、原水の水質が急に悪化したり、処理水の使用量が急増したりする場合がある。その場合は、濾材層の濾過性能が急激に低下することが考えられる。濾材層の濾過性能が低下すると、処理水に懸濁物質が漏れてしまうため、水質の悪化が懸念される。
【０００６】
従来の濾過システムにおいては、処理水の製造を一時的に停止して、濾材層の洗浄動作を実行している。この洗浄動作は、一般的に、毎日、同じ時刻（以下、「洗浄時刻」という）に実行している。そのため、設定された洗浄時刻の前に懸濁物質の漏れが生じた場合には、漏れが発生してから洗浄時刻に達するまでの間、水質の悪化した処理水がユーザに供給されてしまう。
【０００７】
本発明は、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】
【０００８】
本発明は、原水が流通する原水ラインと、前記原水ラインの下流側の端部に設けられ、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処理装置と、前記濾過処理装置に接続され、当該濾過処理装置により製造された処理水が流通する処理水ラインと、前記処理水ラインを流通する処理水の水質を計測する処理水用水質計と、時間情報を計測する時間情報計測手段と、前記処理水用水質計により計測された処理水の水質が所定値を超え、且つ前記時間情報計測手段により計測された時間情報が所定の時間情報範囲に含まれるときは、逆洗浄工程及び水洗工程からなる前記濾材の洗浄動作を実行する制御手段と、を備えた濾過システムに関する。
【０００９】
また、前記濾過システムにおいて、前記制御手段は、前記時間情報計測手段により計測された時間情報が前記時間情報範囲に含まれる最終の時間情報であるときは、前記処理水用水質計により計測された処理水の水質に係わらず、前記濾材の洗浄動作を実行することが好ましい。
【００１０】
また、前記濾過システムにおいて、前記原水ラインを流通する原水の水質を計測する原水用水質計を更に備え、前記制御手段は、前記原水用水質計により計測された原水の水質が前回の計測値を超えた場合には、前記時間情報範囲に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも早い時間情報に変更することが好ましい。
【００１１】
また、前記濾過システムにおいて、前記原水ラインを流通する原水の水質を計測する原水用水質計を更に備え、前記制御手段は、前記原水用水質計により計測された原水の水質が前回の計測値未満となった場合には、前記時間情報範囲に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも遅い時間情報であって、前記時間情報範囲に含まれる最終の時間情報よりも早い時間情報に変更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】水処理システム１において洗浄動作を実施するタイミングを示すタイムチャートである。
【図４】水処理システム１において原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値を超えた場合における時間情報の変更例を示すタイムチャートである。
【図５】水処理システム１において原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値未満の場合における時間情報の変更例を示すタイムチャートである。
【図６】本実施形態の制御装置２０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、逆洗バルブ１６と、排水ラインＬ４と、薬剤添加装置１１と、処理水用水質計１８と、制御装置２０と、入力部１９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２０（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２０（後述）によって制御される。
【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】
また、原水ラインＬ１の添加点Ｊ１には、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。
【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に送出するポンプである。薬剤添加ポンプ１１ｂの運転（駆動及び停止）は、制御装置２０によって制御される。
【００２２】
また、原水ラインＬ１の計測点Ｊ２には、原水用水質計１７が接続されている。原水用水質計１７は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の水質（例えば、濁度又は色度等）を計測する装置である。原水用水質計１７は、制御装置２０に電気的に接続されている。原水用水質計１７は、水質の計測値（水質データ）を、制御装置２０に送信する。制御装置２０は、原水用水質計１７から送信された計測値に基づいて、原水Ｗ１の水質を判定することができる。
また、原水ラインＬ１の合流点Ｊ３には、洗浄水供給ラインＬ５（後述）が合流している。
【００２３】
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。
【００２４】
すなわち、濾過処理装置４においては、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においては、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。
【００２５】
濾過塔５は、懸濁物質を濾過するための濾材層（不図示）を有する。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、及び洗浄工程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は、制御装置２０（後述）によって開閉を制御される。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。排水ラインＬ４は、コントロールバルブ６に接続され、後述する逆洗浄工程において濾材層に供給する洗浄水（処理水Ｗ２）や、後述する水洗工程において濾材層に供給する濯ぎ水（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。
【００２６】
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Ｊ３に合流している。
【００２７】
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逆洗バルブ１６と、を有する。洗浄水供給ポンプ１５は、制御装置２０に電気的に接続されている。洗浄水供給ポンプ１５の運転（駆動及び停止）は、制御装置２０によって制御される。逆洗バルブ１６は、制御装置２０に電気的に接続されている。逆洗バルブ１６の開閉は、制御装置２０によって制御される。
【００２８】
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。
【００２９】
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、砂濾過装置を使用する場合には、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。
【００３０】
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。
【００３１】
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２０に電気的に接続されており、制御装置２０によって開閉が制御される。
【００３２】
また、処理水ラインＬ２には、計測点Ｊ４において、処理水用水質計１８が接続されている。処理水用水質計１８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１８は、制御装置２０に電気的に接続されている。処理水用水質計１８は、水質の計測値（水質データ）を、制御装置２０に送出する。
【００３３】
制御装置２０（後述）は、処理水用水質計１８から送出された計測値に基づいて、処理水Ｗ２の水質を判定することができる。制御装置２０は、処理水Ｗ２の水質が所定値を超えていない場合には、「濁質漏れなし」と判定する。一方、制御装置２０は、処理水Ｗ２の水質が所定値を超えている場合には、「濁質漏れあり」と判定する。
【００３４】
また、処理水ラインＬ２には、流量計（不図示）が設けられている。この流量計は、処理水ラインＬ２を流通する処理水Ｗ２の流量を計測する装置である。流量計は、計測した流量に対応する信号を、制御装置２０に送出する。これにより、制御装置２０は、処理水ラインＬ２を流通する処理水Ｗ２の流量を算出することができる。
【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、処理水ラインＬ２を介して導入された処理水Ｗ２を貯留するものである。
【００３６】
処理水タンク８は、水位計８ａを備えている。水位計８ａは、処理水タンク８に貯留された処理水Ｗ２の水位を計測する装置である。水位計８ａは、制御装置２０に電気的に接続されている。水位計８ａは、計測した水位に対応する水位データを、制御装置２０に送出する。制御装置２０は、水位データ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２０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を使用することにより、濾過処理装置４の逆洗浄工程が実施される。
【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。
【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２０に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２０によって制御される。
【００４１】
入力部１９は、管理者が水処理システム１に対して、時間情報範囲としての洗浄許可時間帯等を入力するための入力手段である。「洗浄許可時間帯」は、１日の時間帯（０時〜２４時）において、濾過処理装置４の洗浄動作を実行可能な時間帯をいう。洗浄許可時間帯は、例えば、１日の時間帯において、最も処理水Ｗ２の使用量が少ない夜間等に設定される。
【００４２】
入力部１９は、例えば、水処理システム１の制御盤（不図示）に設けられる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、洗浄許可時間帯を入力することができる。制御盤から入力された洗浄許可時間帯のデータは、メモリ部４０（後述）に記憶される。
【００４３】
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。
【００４４】
制御装置２０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２０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。
【００４５】
制御装置２０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及び逆洗バルブ１６に電気的に接続される。また、制御装置２０は、図２に示すように、例えば、水位計８ａ、原水用水質計１７、処理水用水質計１８及び入力部１９に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２０と電気的に接続された制御経路を破線で示している。
【００４６】
制御装置２０は、制御部３０と、メモリ部４０と、を備える。制御部３０は、時間情報計測手段としての時間情報計測部３１と、制御手段としての洗浄動作実施制御部３２と、を備える。
【００４７】
時間情報計測部３１は、時間情報として、現在の時間（現在時刻）を計測する時計手段である。
【００４８】
洗浄動作実施制御部３２は、入力部１９から入力された洗浄許可時間帯と、時間情報計測部３１によって計測された現在の時間と、に基づいて、現在の時間が、洗浄許可時間帯に含まれるか否かを判定する。
【００４９】
ここで、「現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる」とは、時間情報計測部３１により計測された現在の時間が、洗浄許可時間帯の時間内に入っていることをいう。例えば、時間情報計測部３１により計測された現在の時間が１８時であり、洗浄許可時間帯が１５時〜２４時とする。この場合、現在の時間は、洗浄許可時間帯に含まれる。一方、時間情報計測部３１により計測された現在の時間が１０時であり、洗浄許可時間帯が１５時〜２４時とする。この場合、現在の時間は、洗浄許可時間帯に含まれない。
【００５０】
また、洗浄動作実施制御部３２は、処理水用水質計１８により計測された処理水Ｗ２の計測値に基づいて、処理水Ｗ２における濁質漏れの有無を判定する。洗浄動作実施制御部３２は、処理水Ｗ２の水質が所定値を超えていない場合には、「濁質漏れなし」と判定する。また、洗浄動作実施制御部３２は、処理水Ｗ２の水質が所定値を超えている場合には、「濁質漏れあり」と判定する。
【００５１】
そして、洗浄動作実施制御部３２は、処理水Ｗ２に濁質漏れありと判定し、且つ現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれると判定したときには、濾過処理装置４の洗浄動作を実施する。一方、洗浄動作実施制御部３２は、処理水Ｗ２に濁質漏れありと判定した場合において、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれないと判定したときには、濾過処理装置４の洗浄動作を実施しない。
【００５２】
また、洗浄動作実施制御部３２は、時間情報計測部３１により計測された現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間であるときは、濾過処理装置４の洗浄動作を実施する。ここで、「洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間」とは、例えば、洗浄許可時間帯が１５時〜２４時である場合には、２４時となる。
【００５３】
洗浄動作実施制御部３２は、洗浄動作（逆洗浄工程及び水洗工程）を実施する場合において、次のような制御を行う。
【００５４】
洗浄動作実施制御部３２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３２は、原水バルブ３及び給水バルブ７を閉弁すると共に、逆洗バルブ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。そして、洗浄動作実施制御部３２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。
【００５５】
洗浄動作実施制御部３２は、続いて水洗工程を実施する場合には、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３２は、給水バルブ７を閉弁したまま逆洗バルブ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３２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。
【００５６】
また、洗浄動作実施制御部３２は、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値が、前回の計測値を超えた場合には、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも早い時間情報に変更する。
【００５７】
また、洗浄動作実施制御部３２は、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値未満となった場合には、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも遅い時間情報であって、洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間情報よりも早い時間情報に変更する。洗浄動作実施制御部３２において、上述した洗浄許可時間帯に含まれる時間情報を変更する制御については、後述する。
【００５８】
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１９から入力された洗浄許可時間帯のデータ、前記各計測装置によって計測された各種計測データ（例えば、処理水用水質計１８により計測された計測値等）、各種閾値等を記憶する。
【００５９】
次に、本実施形態の水処理システム１の基本動作（濾過工程、逆洗浄工程及び水洗工程）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。
【００６０】
制御装置２０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２０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２０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、逆洗バルブ１６は閉弁されたままとなる。
【００６１】
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。
【００６２】
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、濾材層により捕捉され、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。
【００６３】
処理水ラインＬ２においては、処理水用水質計１８によって処理水Ｗ２の水質が計測される。処理水用水質計１８により計測された水質の計測値（水質データ）は、制御装置２０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。この水位情報は、水位データとして制御装置２０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２０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。
【００６４】
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２０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、制御装置２０は、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２０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、逆洗バルブ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。
【００６５】
一方、水洗工程時において、制御装置２０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２０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２０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、逆洗バルブ１６を閉弁する。
【００６６】
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、濾材層が濯がれる。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。
【００６７】
制御装置２０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２０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。
【００６８】
次に、本実施形態の水処理システム１において、洗浄動作を実施するタイミングを、図３を参照しながら説明する。図３は、水処理システム１において、洗浄動作を実施するタイミングを示すタイムチャートである。図３は、１日の時間帯（０時〜２４時）と、濁質漏れの発生時刻との関係を示している。図３において、下向きの矢印は、濁質漏れの発生時間を示している。また、図３において、洗浄許可時間帯は、１５時〜２４時に設定されている。
【００６９】
図３に示すように、濁質漏れＡの発生時間である８時は、洗浄許可時間帯（１５時〜２４時）に含まれない。このため、制御装置２０は、濾過処理装置４の洗浄動作を実施しない。このように、１日の時間帯において、比較的早い時間で濁質漏れが発生した場合には、原水Ｗ１の水質が急に悪化して、原水ラインＬ１に添加された薬剤が少ない状態（薬注不良）が生じたと考えられる。また、それ以外に、洗浄水供給ポンプ１５の故障等による洗浄不良が原因で、濁質漏れが発生したとも考えられる。従って、このような場合には、洗浄動作を実施しても早期の濁質漏れが繰り返されるため、洗浄動作を実施することなく、処理水Ｗ２の水質異常のみを報知する。そして、管理者においては、この水質異常の報知を受けて、薬注量の見直しや修理等の必要なメンテナンスを行う。
【００７０】
一方、濁質漏れＢの発生時間である１８時は、洗浄許可時間帯（１５時〜２４時）に含まれる。このため、制御装置２０は、濾過処理装置４の洗浄動作を実施する。
【００７１】
例えば、図３において、特定の時間（例えば、２４時）にのみ洗浄動作を実施するようにした場合には、１８時に濁質漏れが発生しても、実際に洗浄動作が実施されるまでに４時間が経過してしまう。従って、この間、水質の悪化した処理水Ｗ２がユーザに供給されてしまう。しかし、本実施形態のように、１５時〜２４時の間を洗浄許可時間帯として設定した場合には、１８時に発生した濁質漏れに対して速やかに濾過処理装置４の洗浄動作を実施することができる。
【００７２】
また、制御装置２０は、時間情報計測部３１により計測された現在の時間が、洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間（この例では、２４時）であるときは、濾過処理装置４の洗浄動作を実施する。すなわち、濾過処理装置４の洗浄動作は、少なくとも毎日１回は実施される。従って、処理水用水質計１８の故障等により濁質漏れの発生を検知できない場合においても、水質の悪化を極力抑えることができる。
【００７３】
次に、本実施形態の水処理システム１において、原水Ｗ１の水質に基づいて、洗浄許可時間帯を変更する処理について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、水処理システム１において、原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値を超えた場合における時間情報の変更例を示すタイムチャートである。図５は、水処理システム１において、原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値未満の場合における時間情報の変更例を示すタイムチャートである。図４及び図５において、洗浄許可時間帯は、１８時〜２４時に設定されている。
【００７４】
制御装置２０は、所定の時間間隔（後述するフローチャートの処理間隔）で洗浄動作を実施するか否かを判定している。このときに、制御装置２０は、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値が、前回の計測値を超えたか否かを判定する。ここで、制御装置２０は、原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値を超えていると判定した場合には、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも早い時間情報に変更する。例えば、図４に示すように、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、１８時から１５時に変更する。従って、これ以降において、洗浄許可時間帯は１５時〜２４時となる。
【００７５】
このように、原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値を超える場合には、原水ラインＬ１に薬剤が適正な量で添加されていたとしても、１日の時間帯の中で、比較的早期に濁質漏れが発生する可能性が高いと考えられる。このため、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも早い時間情報に変更することにより、前回の洗浄許可時間帯よりも早期に発生した濁質漏れに対して、速やかに対応することができる。
【００７６】
一方、制御装置２０は、原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値未満であると判定した場合には、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも遅い時間情報であって、洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間情報よりも早い時間情報に変更する。例えば、図５に示すように、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、１８時から２１時に変更する。従って、これ以降において、洗浄許可時間帯は２１時〜２４時となる。
【００７７】
このように、原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値未満となる場合には、洗浄動作が正常に行われていれば、１日の時間帯の中で、比較的早期に濁質漏れが発生する可能性は低いと考えられる。このため、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも遅い時間情報であって、洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間情報よりも早い時間情報に変更することにより、過度の洗浄動作が行われることを抑制している。すなわち、洗浄動作中には、処理水Ｗ２が逆洗水として利用されると共に、バックアップ水が処理水タンク８に供給されるため、これらの水の過剰な消費を抑制することにより、節水を図ることができる。
【００７８】
次に、本実施形態の水処理システム１の特徴的な制御について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の制御装置２０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、予め洗浄許可時間帯が入力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２０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３０（時間情報計測部３１及び洗浄動作実施制御部３２）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。
【００７９】
図６に示すように、ステップＳＴ１０１において、制御部３０は、メモリ部４０に記憶されている洗浄許可時間帯のデータ（入力部１９を介して設定されたデータ）を取得する。
【００８０】
ステップＳＴ１０２において、制御部３０は、時間情報計測部３１によって計測された現在の時間を取得する。
【００８１】
ステップＳＴ１０３において、制御部３０は、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値、及び処理水用水質計１８により計測された処理水Ｗ２の水質の計測値を取得する。
【００８２】
ステップＳＴ１０４において、制御部３０は、上述したように、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値に基づいて、洗浄許可時間帯を変更する処理を実行する。
【００８３】
ステップＳＴ１０５において、制御部３０は、処理水用水質計１８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、制御部３０は、濁質漏れあり（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０６へ進む。また、制御部３０は、濁質漏れなし（ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０９へ進む。
【００８４】
ステップＳＴ１０６において、制御部３０は、時間情報計測部３１によって計測された現在の時間が、洗浄許可時間帯に含まれるか否かを判定する。ここで、制御部３０は、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０７へ進む。また、制御部３０は、洗浄許可時間帯に含まれない（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。
【００８５】
ステップＳＴ１０７において、制御部３０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。
【００８６】
ステップＳＴ１０８において、制御部３０は、ステップＳＴ１０７において設定した各洗浄時間に基づいて、洗浄動作を実施する。その後、本フローチャートの処理を終了する。
【００８７】
一方、ステップＳＴ１０５において、制御部３０は、濁質漏れなし（ＮＯ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０９において、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間か否かを判定する。ここで、制御部３０は、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間である（ＹＥＳ）と判定した場合には、ステップＳＴ１０７へ進む。また、制御部３０は、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間でない（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。
【００８８】
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。
本実施形態の水処理システム１は、処理水Ｗ２の水質を計測する処理水用水質計１８と、現在の時間（時間情報）を計測する時間情報計測部３１と、処理水用水質計１８により計測された処理水Ｗ２の水質が所定値を超え、且つ時間情報計測部３１により計測された現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれるときには、濾過処理装置４の洗浄動作を実施する洗浄動作実施制御部３２と、を備える。
【００８９】
そのため、洗浄許可時間帯の時間内に発生した濁質漏れに対して、速やかに洗浄動作を実施することができる。これによれば、例えば、洗浄許可時間帯の早い時期に濁質漏れが発生しても、すぐに洗浄動作が実施されるので、特定の時間にのみ洗浄動作を実施する従来のシステムのように、水質の悪化した処理水Ｗ２がユーザに供給されることを抑制することができる。従って、本実施形態の水処理システム１によれば、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にすることができる。
【００９０】
また、制御部３０は、時間情報計測部３１により計測された現在の時間が、洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間であるときは、濾過処理装置４の洗浄動作を実施する。
【００９１】
そのため、濾過処理装置４の洗浄動作は、少なくとも毎日１回は実施される。従って、処理水用水質計１８の故障等により濁質漏れの発生を検知できない場合においても、水質の悪化を極力抑えることができる。
【００９２】
また、本実施形態の水処理システム１は、入力部１９を備える。このため、管理者は、システムの運用形態に応じて、洗浄許可時間帯を任意に設定することができる。
【００９３】
また、本実施形態の水処理システム１は、原水ラインＬ１を流通する原水Ｗ１の水質を計測する原水用水質計１７を備える。そして、制御部３０は、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値が、前回の計測値を超えた場合には、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも早い時間情報に変更する。そのため、前回の洗浄許可時間帯よりも早期に発生した濁質漏れに対して、速やかに対応することができる。
【００９４】
また、原水用水質計１７を備えた構成において、制御部３０は、原水用水質計１７により計測された原水Ｗ１の水質の計測値が前回の計測値未満となった場合には、洗浄許可時間帯に含まれる最初の時間情報を、この最初の時間情報よりも遅い時間情報であって、洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間情報よりも早い時間情報に変更する。そのため、過度の洗浄動作が行われることを抑制し、節水を図ることができる。
【００９５】
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。
【００９６】
例えば、図６に示すフローチャートのステップＳＴ１０９において、制御部３０は、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間である（ＹＥＳ）と判定した場合に、続けて、洗浄許可時間帯中に１回でも洗浄動作を実施しているか否かを判定するようにしてもよい。この場合、制御部３０は、洗浄許可時間帯中に１回でも洗浄動作を実施していれば、洗浄動作を実施することなくフローチャートの処理を終了する。
【００９７】
このように、洗浄許可時間帯中に１回でも洗浄動作を実施している場合には、現在の時間が洗浄許可時間帯に含まれる最終の時間であっても、濾材層の濾過性能がさほど低下していないと考えられる。このため、濾材層の洗浄動作を実施しないようにすることにより、洗浄水の無駄を少なくすることができる。従って、水資源を有効に活用することができる。また、洗浄許可時間帯における洗浄動作の実施が１回に抑えられるので、給水停止の回数を極力少なくすることができる。
なお、洗浄許可時間帯を長く設定した場合には、同じ洗浄許可時間帯中に複数回の洗浄動作を実施するようにしてもよい。
【００９８】
また、原水Ｗ１の水質に応じて、洗浄許可時間帯を変更する場合（図４及び図５参照）において、日付が変わる毎に、洗浄許可時間帯を初期値（１８時〜２４時）にリセットするようにしてもよい。
【００９９】
洗浄許可時間帯を変更する場合には、本実施形態のように１時間刻みに変更してもよいし、数分〜数十分刻みに変更してもよい。
【０１００】
また、洗浄許可時間帯は、１日のうち、単一の時間帯を設定する場合だけでなく、複数の時間帯を設定するようにしてもよい。複数の時間帯を設定する場合には、例えば、第１の時間帯を６時〜１２時に設定すると共に、第２の時間帯を１８時〜２４時に設定する。このように構成した場合には、１日に少なくとも２回の洗浄動作が行われるため、原水水質が定常的に悪い地域においても、水質の悪化した処理水Ｗ２が極力供給されないようにすることができる。
【０１０１】
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】
【０１０２】
１  水処理システム
４  濾過処理装置
１７  原水用水質計
１８  処理水用水質計
２０  制御装置
３０  制御部
３１  時間情報計測部（時間情報計測手段）
３２  洗浄動作実施制御部（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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011183310.tif 000007
【図６】
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