(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されるオゾンガスを気泡状にして搬送用液体に混合したマイクロバブル液であるオゾン混合液体を生成し、被処理水が収納される処理水槽内に配置される配管を介して前記オゾン混合液体を前記処理水槽内に供給し、前記被処理水と接触させる混合液体生成装置と、
前記混合液体生成装置とは別個に、オゾンを、前記処理水槽内に配置される散気装置を介して微細気泡として供給するオゾン供給装置と、
を備えた水処理システム。
【請求項２】
前記処理水槽内に、前記配管を介して、アンモニアまたはｐＨ調整剤の少なくとも一つを供給する第１供給装置、
をさらに備えた請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記処理水槽内に、供給される酸素ガスを気泡状にして、前記配管を介して前記処理水槽内に供給する酸素マイクロバブル生成装置、または、過酸化水素を前記配管を介して前記処理水槽内に供給する第２供給装置、の少なくとも一つ
をさらに備えた請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記処理水槽は、互いに直列に接続された第１処理水槽と第２処理水槽と、
を備えた請求項１〜３のいずれか一つに記載の水処理システム。
【請求項５】
オゾンを、被処理水が収納された処理水槽内に配置された散気装置を介して微細気泡として供給するオゾン供給装置を有する水処理システムで利用される混合液体生成装置であって、
前記オゾン供給装置とは別個に設けられ、
供給されるオゾンガスを気泡状にして搬送用液体に混合したマイクロバブル液であるオゾン混合液体を生成し、前記被処理水が収納される前記処理水槽内に配置される配管を介して前記オゾン混合液体を前記処理水槽内に供給し、前記被処理水と接触させる、
混合液体生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、水処理システム及び混合液体生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の水処理システムにおいて気体を液体に混合する場合、被処理水を導入する槽構造底部に設置した散気装置（散気筒もしくは散気板および配管）から混合すべき気体を大気圧以上の圧力で微細気泡として供給し、被処理水中に混合する気液二相混合を行っていた。
これにより、被処理水への気体の溶解やその結果としてのさまざまな化学反応処理を行う。一般的な気液混合は、ガスホールドアップ時間を延長させるため微細な気泡で、かつ、気体と被処理水がぶつかり合うよう向流で混合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、水処理システム稼働後、気体を噴き出す部分である散気筒または散気板に付着する無機物・有機物などの影響による目詰まりから、気体を送気するための圧力上昇による消費電力の増加や、気泡径の増大に起因する気液接触面積の減少とガスホールドアップ時間の短縮により、気液混合効率の顕著な低下が生じていた。
【０００５】
また、水槽中の水質の悪化によりオゾンガスを供給する必要がでてきた場合に、早急にオゾン供給を行って水質の改善を行うことが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無機物・有機物などの影響による目詰まりを抑制し、気液混合効率を向上することができるとともに、水質が悪化した場合に短時間に水質の改善を図ることができる水処理システム及び混合液体生成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の水処理システムは、供給されるオゾンガスを気泡状にして搬送用液体に混合したマイクロバブル液であるオゾン混合液体を生成し、被処理水が収納される処理水槽内に配置される配管を介して前記オゾン混合液体を前記処理水槽内に供給し、前記被処理水と接触させる混合液体生成装置と、前記混合液体生成装置とは別個に、オゾンを、前記処理水槽内に配置される散気装置を介して微細気泡として供給するオゾン供給装置と、を備えた。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における処理水槽内の配管配置説明の平面図である。
【図３】図３は、第２の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。
【図４】図４は、第３の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。
【図５】図５は、第３の実施形態の変形例の水処理システムの概要構成ブロック図である。
【図６】図６は、第３の実施形態の別の変形例の説明図である。
【図７】図７は、第３の実施形態のさらに別の変形例のノズル部の概要構成平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。図２は、第１の実施形態における処理水槽内の配管配置説明の平面図である。なお、図２においては、第１供給系統の配管１５とその開口１５Ａのみを示し、配管４２および散気筒４２Ａの図示は省略している。
【００１１】
水処理システム１０は、処理水槽へオゾンを供給しているが、その供給系統として、第１供給系統と第２供給系統の２系統を備えている。また、本実施形態の水処理システム１０は、図１に示すように、前段の処理水槽１４Ｆと後段の処理水槽１４Ｂの２つの処理水槽を備え、各処理水槽１４Ｆ，１４Ｂが接続されている。そして、各処理水槽１４Ｆ，１４Ｂは、それぞれ２系統からのオゾンの供給を受けるように構成されている。処理水槽１４Ｆと、処理水槽１４Ｂの構造は同一である。ここで、処理水槽１４Ｆ，１４Ｂを区別しない場合には、処理水槽１４と称する。なお、図１には図示を省略しているが、後段の処理水槽１４Ｂのさらに後段には、後段の処理水槽１４Ｂから排出される被処理水に対して生物活性炭処理を行う水槽が接続されている。
【００１２】
水処理システム１０は、図１に示すように、第１供給系統として、ブロア１１ｂと、オゾン発生装置１２ｂと、給水ポンプ１３と、マイクロバブル液生成装置１７と、バルブ５２とを備えている。
【００１３】
ブロア１１ｂは、空気または酸素を含んだ気体を原料ガスとして取り込む。オゾン発生装置１２ｂは、空気を含んだ原料ガス又は酸素を含んだ原料ガスに放電し、オゾンガスを発生させる。給水ポンプ１３は、搬送用液体としての上水を供給する。
【００１４】
マイクロバブル液生成装置１７は、供給された上水（搬送用液体）に供給されたオゾンガスをマイクロバブル状として混合したマイクロバブル液（オゾンマイクロバブル液）を生成し、バルブ５２が開状態のときに、処理水槽１４Ｆ，１４Ｂ内に設置されている配管１５を介して被処理水１６内に供給する。
【００１５】
上記構成において、オゾンガスをマイクロバブル状にするための方法としては、例えば、液体の渦流の中にオゾンガスを巻き込み、その渦流を高速旋回させて剪断力によりオゾンガスをマイクロバブル状にする気液二相流旋回法を用いる。
【００１６】
本実施形態の水処理システム１０では、第１供給系統には、散気筒及び散気板を設けない構成を採用している。すなわち、被処理水にオゾンガスを混合するために、処理水槽内に配置された配管の先端部分に気泡を発生させる散気筒または散気板を設けた場合、散気筒または散気板は、気体を噴き出す部分である給気孔に付着する無機物・有機物などの影響による目詰まりから、気体を送気するための圧力上昇による消費電力の増加や、気泡径の増大に起因する気液接触面積の減少とガスホールドアップ時間の短縮により、気液混合効率の顕著な低下が生じる。これを改善するため、散気筒または散気板を定期的に交換または酸洗浄や焼成による再生を行う必要があった。
【００１７】
そこで、本実施形態においては、第１供給系統を散気筒及び散気板を設けない構成とし、散気筒または散気板の給気孔の目詰まりを防止している。
【００１８】
すなわち、第１供給系統では、被処理水に対し、処理用の気体（ガス）を供給するのではなく、処理用の気体を含む液体（オゾンマイクロバブル液）を直接配管（あるいは配管に接続したノズル）の液体供給口（給液孔）から供給する構成を採っているので、散気筒または散気板の給気孔の径と比較して液体供給口（給液孔）の径が大きい点及び液体供給口（給液孔）を流れる液体の流量が大きい点で、散気筒または散気板の給気孔に比較して液体供給口（給液孔）の目詰まりが発生する虞は少なくなっている。
【００１９】
この場合において、従来の水処理システムに本第１実施形態の構成を適用する場合には、既設の配管から散気筒または散気板を取り外してそのまま、配管にマイクロバブル液生成装置１７を接続する構成を採る。これにより、設置コストを最低限に抑制することが出来る。
【００２０】
また、水処理システム１０は、図１に示すように、第２供給系統として、ブロア１１ａと、オゾン発生装置１２ｂと、バルブ５１と、を備えている。
【００２１】
ブロア１１ａは、空気または酸素を含んだ気体を原料ガスとして取り込む。オゾン発生装置１２ａは、空気を含んだ原料ガス又は酸素を含んだ原料ガスに放電し、オゾンガスを発生させる。
【００２２】
オゾン発生装置１２ａは、バルブ５１が開状態のときに、発生させたオゾンガスを、処理水槽１４Ｆ，１４Ｂ内に設置されている配管４２を介して被処理水１６内に供給する。この配管４２にはその先端部分に、気泡を発生させる散気筒４２Ａ（散気装置の一例）が設けられている。このため、オゾンガスは、散気筒４２Ａにより、気泡となって被処理水１６内に供給される。なお、散気筒４２Ａの他、散気板を用いてもよい。
【００２３】
本実施形態の水処理システム１０では、第２供給系統に散気筒４２Ａを用いているが、後述するように、通常は第１供給系統からオゾンガスを処理水槽１４へ供給し、第２供給系統からの処理水槽１４へのオゾンガスの供給は、水質が悪化した場合に行われるため、上述したような散気筒４２Ａによる目詰まりが生じる頻度は少ないと考えられる。
【００２４】
次に第１実施形態の水処理システム１０の動作を説明する。通常時には、第１供給系統から処理水槽１４内へオゾンガスが供給される。まず、水処理システム１０は、第２供給系統のバルブ５１を閉状態とし、第１供給系統のバルブ５２を開状態にする。そして、第１供給系統のブロア１１ｂは、原料ガスとしての空気を取り込み、オゾン発生装置１２ｂに供給する。オゾン発生装置１２ｂは、原料ガスである空気に放電し、オゾンガスを発生させて、マイクロバブル液生成装置１７に供給する。
【００２５】
これらと並行して、給水ポンプ１３は、搬送用液体としての上水をマイクロバブル液生成装置１７に供給する。マイクロバブル液生成装置１７は、供給された上水（搬送用液体）に供給されたオゾンガスをマイクロバブル状として混合したマイクロバブル液を生成する。
【００２６】
そしてマイクロバブル液生成装置１７は、生成したマイクロバブル液を、処理水槽１４内に設置されている配管１５を介して被処理水１６内に供給する。この結果、マイクロバブル液内のオゾンガスマイクロバブルは、上昇流を形成することとなる。
【００２７】
これに対し、処理水槽１４の入水口から供給された被処理水１６は、処理水槽１４内に形成された垂れ壁（隔壁）１４Ａにより、下降流１６Ｆを形成することとなり、マイクロバブル液と被処理水１６は、液−液向流混合することとなる。
【００２８】
したがって、オゾンガスマイクロバブルＯＭＢは、被処理水１６中の物質と反応することとなる。このとき、従来のように気泡を被処理水中に混合する方法と比較して、オゾンガスマイクロバブルＯＭＢを含むマイクロバブル液を液−液混合することにより、オゾンガスマイクロバブルＯＭＢのホールドアップ時間をより多く確保することができる。
【００２９】
さらにこの場合において、配管１５の開口１５Ａ、すなわち、給液孔の向きを気液向流とするため被処理水１６の流れと反対方向、一般的には上向きに噴き出すように配管１５を設置するのがより好ましい。
【００３０】
このように、第１供給系統からオゾンガスを処理水槽１４内に供給するが、処理水槽１４内の被処理水１６の水質を測定した結果、水質が悪化していると判明した場合、さらに処理水槽１４内へのオゾンガスの供給量を増加させて水質を良好な状態に復帰させる必要がある。
【００３１】
しかしながら、第１供給系統からオゾンガスを供給する場合には、上述のとおり、原料ガスの他、搬送用液体としての上水の供給が必要であったり、原料ガスからオゾンガスを発生させた後に、マイクロバブル液生成装置１７でオゾンガスと上水とからマイクロバブル液を生成する等の処理が必要であるため、オゾンガスの供給量の増加に時間を要し、水質の悪化に対する措置が遅れてしまう。
【００３２】
このため、本実施形態の水処理システム１０では、処理水槽１４内の被処理水１６の水質を測定して、水質が悪化していると判断された場合には、第１供給系統ではなく、第２供給系統から処理水槽１４内にオゾンガスを供給する。
【００３３】
すなわち、被処理水１６の水質の測定結果により水質が悪化したと判断された場合には、水処理システム１０は、第２供給系統のバルブ５１を開状態とし、第１供給系統のバルブ５２を閉状態とする。
【００３４】
そして、第２供給系統のブロア１１ａが、空気または酸素を含んだ気体を原料ガスとして取り込み、オゾン発生装置１２ａに供給する。オゾン発生装置１２ａは、空気または酸素を含んだ原料ガスに放電し、オゾンガスを発生させて、発生させたオゾンガスを、処理水槽１４内に設置されている配管４２を介して供給することで、散気筒４２Ａから気泡として被処理水１６内に供給する。
【００３５】
このように第２供給系統では、搬送用液体としての上水の供給やマイクロバブル液生成装置１７によるマイクロバブル液の生成を行わずに、オゾンガスを気泡の状態で処理水槽１４内に供給しているので、第１供給系統からのオゾンガスの供給に比べて短時間の供給が可能となる。
【００３６】
従って、本実施形態の水処理システム１０では、処理水槽１４内の被処理水１６の水質が悪化している場合には、ブロア１１ａとオゾン発生装置１２ａと散気筒４２Ａとからなる第２供給系統から処理水槽１４内にオゾンガスを気泡状態で供給することで、短時間にオゾンガスの供給量を増加させて、処理水槽１４内の被処理水１６の水質を良好にすることができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、第１供給系統によりオゾンガスを処理水槽１４内に供給することで、ガスホールドアップ時間が短いがために、未反応のオゾンガス（気体）が水面上部の気相部に存在する従来の散気方法と比較して、未反応のオゾンガス量を低減することができ、処理の効率化が図れる。
【００３８】
この結果、本実施形態の水処理システム１０によれば、第１供給系統によりオゾンガスを処理水槽１４内に供給することで、処理用気体の供給に関する電気的エネルギーの削減および、未反応処理用気体の処理装置の削減など、機器、装置の容量削減が期待できる。また、本実施形態の水処理システム１０によれば、第１供給系統によりオゾンガスを処理水槽１４内に供給することで、目詰まりなどに起因するメンテナンス処理を抑制することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態の水処理システム１０によれば、第１供給系統によりオゾンガスを処理水槽１４内に供給することで、気体を注入する従来のガス量一定とする濃度制御に対して、液−液混合ではマイクロバブル液として供給するため、マイクロバブル液の量的制御を行うことで、制御性が向上する。
【００４０】
また、本実施形態では、２つの処理水槽１４Ｆ，１４Ｂを直列に接続しているので、被処理水１６は、各処理水槽１４Ｆ，１４Ｂ内で気液向流及び還流が形成されることにより、液−液混合が促進され、完全混合が図れる。
【００４１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態の水処理システム１０では、第１供給系統によりオゾンガスを処理水槽１４内に供給した後、処理水槽１４内の被処理水１６の水質が悪化した場合には、第２供給系統により、迅速に処理水槽１４内へのオゾンガスの供給量を増加していた。
【００４２】
ここで、処理水槽１４内にオゾンが注入されて増加すると、増加したオゾンが被処理水１６に存在する臭化物イオンと反応して、被処理水１６に臭素酸イオン（ＢｒＯ3-）が副生成物として生成されてしまう。臭素酸イオンは発がん性物質でもあるため、臭素酸イオンの発生を抑制するための溶剤等を処理水槽１４内に供給して、臭素酸イオンの発生を抑制する必要がある。また、このような溶剤の供給経路を第１供給系統、第２供給系統とは別個に新たに設けると、水処理システムの製造コストが増大する。
【００４３】
このため、この第２の実施形態では、第１供給系統に、臭素酸イオンの発生を抑制するための溶剤の供給経路を第１供給系統と共用して設けることで、製造コストを低減させながら、被処理水１６の水質悪化時に供給されるオゾンガスに起因した臭素酸イオンの発生を抑制している。
【００４４】
図３は、第２の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。図３において、図１と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。本実施形態の水処理システム３０は、第１の実施形態と同様に、処理水槽１４へのオゾンの供給系統として、第１供給系統と第２供給系統の２系統を備えている。また、本実施形態の水処理システム３０も、第１の実施形態と同様に、前段の処理水槽１４Ｆと後段の処理水槽１４Ｂの２つの処理水槽を備え、２つの処理水槽１４Ｆ，１４Ｂが直列に接続されている。ここで、第２供給系統のブロア１１ａ、オゾン発生装置１２ａ、配管４２、散気筒４２Ａ、バルブ５１の構成は第１の実施形態と同様である。
【００４５】
本実施形態の水処理システム３０は、第１供給系統の構成が第１の実施形態と異なっている。本実施形態の水処理システム３０は、図３に示すように、第１供給系統として、ブロア１１ｂと、オゾン発生装置１２ｂと、給水ポンプ１３と、マイクロバブル液生成装置１７と、３つの供給装置３１ａ，３１ｂ，３１ｃと、ブロア３３と、酸素マイクロバブル生成装置３２と、バルブ５２，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと、を備えている。
【００４６】
ここで、オゾンガスを処理水槽１４内に供給する構成、すなわち、ブロア１１ｂ、オゾン発生装置１２ｂ、給水ポンプ１３、マイクロバブル液生成装置１７、バルブ５２の機能および構成については、第１の実施形態と同様である。
【００４７】
供給装置３１ａは、アンモニアを取り込む。供給装置３１ａは、バルブ３５ａが開状態のときに、取り込んだアンモニアを、マイクロバブル液供給装置１７からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００４８】
供給装置３１ｂは、ｐＨ調整剤を取り込む。供給装置３１ｂは、バルブ３５ｂが開状態のときに、取り込んだｐＨ調整剤を、マイクロバブル液供給装置１７からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００４９】
ここで、アンモニアとｐＨ調整剤は、被処理水１６中の臭素酸イオンの生成を抑制する溶剤である。
【００５０】
ブロア３３は、酸素を含むガスを取り込み、取り込んだ酸素を含むガスを酸素マイクロバブル生成装置３２に供給する。酸素マイクロバブル生成装置３２は、供給された酸素を含むガスからマイクロバブル状の酸素を生成して、バルブ３５ｃが開状態のときに、マイクロバブル液供給装置１７からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００５１】
供給装置３１ｃは、過酸化水素を取り込む。供給装置３１ｃは、バルブ３５ｄが開状態のときに、取り込んだ過酸化水素を、マイクロバブル液供給装置１７からのマイクロバブル液の供給経路と共用の配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００５２】
次に第２の実施形態の水処理システム３０の動作を説明する。通常時には、第１供給系統から処理水槽１４内へオゾンガスが供給される。このとき、水処理システム３０は、バルブ５２を開状態とし、バルブ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを閉状態とする。通常時における第１供給系統からの処理水槽１４内へのオゾンガスの供給の手順は、第１の実施形態と同様に行われる。
【００５３】
そして、処理水槽１４内の被処理水１６の水質を測定した結果、水質が悪化していると判明した場合、さらに処理水槽１４内へのオゾンガスの供給量を増加させて水質を良好な状態にするため、水処理システム３０は、バルブ５２を閉状態に、バルブ５１を開状態とし、第２供給系統からオゾンを処理水槽１４内に供給して、オゾンの供給量を増加する。第２供給系統からのオゾンの供給の手順については、第１の実施形態と同様に行われる。
【００５４】
このように、処理水槽１４内にオゾンが注入されてオゾン供給量が増加すると、増加したオゾンが被処理水１６に存在する臭化物イオンと反応して、被処理水１６に臭素酸イオン（ＢｒＯ3-）が副生成物として生成されてしまう。
【００５５】
このため、本実施形態の水処理システム３０では、臭素酸イオンの発生を抑制するための溶剤等を処理水槽１４内に供給して、臭素酸イオンの発生を抑制する。すなわち、水処理システム３０は、オゾン供給量の増加により、臭化物イオンとオゾンとの反応を起こりにくくするための溶剤を処理水槽１４内に供給する。
【００５６】
具体的には、水処理システム３０は、このような溶剤としてアンモニアを供給する。すなわち、水処理システム３０は、供給装置３１ａがアンモニアを取り込む。そして、水処理システム３０がバルブ３５ａを開状態とし（他のバルブ３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，５２を閉状態とし）、供給装置３１ａは、取り込んだアンモニアを、配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００５７】
これにより、処理水槽１４内の被処理水１６では、アンモニア共存下で、次亜臭素酸（ＨＯＢｒ）は、ブロマミン（ＮＨ2Ｂｒ）を生成し、次亜臭素酸イオンとオゾンとの反応を抑制して、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。
【００５８】
あるいは、処理水槽１４内にアンモニアを供給する代わりに、ｐＨ調整剤を供給してもよい。すなわち、供給装置３１ｂがｐＨ調整剤を取り込む。そして、水処理システム３０は、バルブ３５ｂを開状態とし（他のバルブ３５ａ，３５ｃ，３５ｄ，５２を閉状態とし）、供給装置３１ｂは、取り込んだｐＨ調整剤を、配管１５を介して処理水槽１４内に供給して、被処理水１６のｐＨを低下させる。
【００５９】
被処理水１６のｐＨが低下することにより、次亜臭素酸と次亜臭素酸イオンの酸解離平衡から次亜臭素酸濃度が増加し、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。また、酸解離平衡は、ブロマミン（ＮＨ3Ｂｒ）を生成し、次亜臭素酸イオンとオゾンとの反応を抑制して、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。
【００６０】
また、被処理水１６のｐＨが低下することにより、オゾンの自己分解が少なくなるので、ＯＨラジカルが生成しにくくなり、その結果、臭素酸イオンの生成が抑制される。
【００６１】
さらに、水処理システム３０では、酸素や過酸化水素を処理水槽１４内に供給してもよい。すなわち、ブロア３３が酸素を含むガスを取り込み、酸素マイクロバブル生成装置３２に供給する。水処理システム３０は、バルブ３５ｃを開状態とし（他のバルブ３５ａ，３５ｂ，３５ｄ，５２を閉状態とし）、酸素マイクロバブル供給装置３２が供給された酸素を含むガスからマイクロバブル状の酸素を生成して、配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００６２】
処理水槽１４内の被処理水１６に酸素が注入されることにより、処理水槽１４Ｂのさらに後段で行われる生物活性炭処理において溶存酸素が増加することで、生物活性炭処理の反応が促進される。
【００６３】
また、供給装置３１ｃが過酸化水素を取り込む。そして、水処理システム３０がバルブ３５ｄを開状態とし（他のバルブ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，５２を閉状態とし）、供給装置３１ｃは、取り込んだ過酸化水素を、配管１５を介して処理水槽１４内に供給する。
【００６４】
処理水槽１４内の被処理水１６に過酸化水素が注入されることにより、促進酸化処理（ＡＯＰ：Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）が行われる。すなわち、処理水槽１４内で、オゾンおよび過酸化水素と被処理水１６とが反応してＯＨラジカルが多く発生し、ＯＨラジカルの酸化力により、被処理水１６中の難分解性物質の分解が促進される。
【００６５】
このように本実施形態では、処理水槽１４内へのオゾンの供給量が増加した場合に、マイクロバブル液の供給経路（第１供給系統）を共用して、アンモニアやｐＨ調整剤を処理水槽１４内の被処理水１６へ供給しているので、第１の実施形態の効果に加え、製造コストを低減させながら、被処理水１６の水質悪化時に供給されるオゾンガスに起因した臭素酸イオンの発生を抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、水処理システム３０は処理水槽１４内の被処理水１６に酸素を注入しているので、処理水槽１４Ｂのさらに後段で行われる生物活性炭処理において溶存酸素が増加し、これにより生物活性炭処理の反応を促進させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、水処理システム３０は処理水槽１４内の被処理水１６に過酸化水素を注入しているので、被処理水１６中の難分解性物質の分解を促進させることができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態の水処理システムの概要構成ブロック図である。図４において、図１と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。本実施形態の水処理システム４０は、第１の実施形態と同様に、処理水槽１４へのオゾンの供給系統として、第１供給系統と第２供給系統の２系統を備えている。また、本実施形態の水処理システム４０も、第１の実施形態と同様に、前段の処理水槽１４Ｆと後段の処理水槽１４Ｂの２つの処理水槽を備え、２つの処理水槽１４Ｆ，１４Ｂが直列に接続されている。
【００６９】
ここで、第２供給系統のブロア１１ａ、オゾン発生装置１２ａ、配管４２、散気筒４２Ａ、バルブ５１の構成は第１の実施形態と同様である。また、第１供給系統のブロア１１ｂ、オゾン発生装置１２ｂ、給水ポンプ１３、マイクロバブル液生成装置１７、バルブ５２の構成は第１の実施形態と同様である。
【００７０】
本実施形態のマイクロバブル液生成装置１７は、バブル５２が開状態のときに、生成したマイクロバブル液（オゾンマイクロバブル液）を、処理水槽１４内に設置されている配管１５に設けられたノズル１８を介して被処理水１６内に供給する。
【００７１】
本実施形態においては、ノズル１８の給液孔１８Ａからマイクロバブル液を所望の方向、特に垂れ壁１４Ａの斜め方向への噴出が可能で、入水口から最短経路に近い経路で出水口へ向かう短絡流と、は逆の旋回流、すなわち、上昇流１６ＦＵを生じやすくすることができ、液−液混合の効率を向上させることができる。
【００７２】
ここで、処理水槽１４や垂れ壁１４Ａに対するノズル１８の噴出角度は、流体解析により任意に効果的な角度を選ぶことが可能である。
【００７３】
（第３の実施形態の変形例）
第３の実施形態では、図１に示す第１の実施形態の水処理システム１０に、ノズル１８を適用したが、図３に示す第２の実施形態の水処理システム３０に、ノズル１８を適用してもよい。図５は、図３に示す第２の実施形態の水処理システム３０に、ノズル１８を適用した水処理システム５０の概要構成を示している。
【００７４】
また、図６は、第３の実施形態の別の変形例の説明図である。上述のノズル１８として、図６に示すように、配管径より小さい開口径を有するものを接続し、ノズル１８開口部におけるマイクロバブル液の吐出速度を増加させ、処理水槽１４全体をより確実に撹拌することができるように構成することが可能である。
【００７５】
このような構成を採ることにより、マイクロバブル液を分散させる配管の数量を減らすことができる。
【００７６】
図７は、第３の実施形態のさらに別の変形例のノズル部の概要構成平面図である。本変形例は、マイクロバブル液を分散させる配管１５の供給口に、散水用スプリンクラーと同様の構成を有するノズルユニット１９を設けた点を特徴としている。
【００７７】
このノズルユニット１９は、図７に示すように、基台２０と、回転可能に基台２０に支持されたノズルベース部２１と、ノズルベース部２１上に配置された複数（図７では、３個）のノズルヘッド部２２と、を有している。
【００７８】
上記構成によれば、ノズルユニット１９は、気液向流の被処理水１６中で、ノズルヘッド部２２の先端部から、図７中、破線矢印で示す方向に高圧のマイクロバブル液を噴出することにより、ノズルベース部２１と複数のノズルヘッド部２２とが一体となって回転（旋回）するので、処理水槽１４全体においてマイクロバブル液を行き渡らせ、撹拌することができる。
【００７９】
（実施形態の変形例）
以上の実施形態では、第１供給系統により、処理水槽１４Ｆと処理水槽１４Ｂの双方にオゾンや同じ溶剤を同時に供給し、第２供給系統により、前段の処理水槽１４Ｆと後段の処理水槽１４Ｂの双方にオゾンを同時に供給していたが、これに限定されるものではない。例えば、第１供給系統の配管１５等に処理水槽１４Ｆへの供給と処理水槽１４Ｂへの供給とを切り替えるバルブなどの切替え手段を設け、第１供給系統から処理水槽１４Ｆへの供給内容と処理水槽１４Ｂへの供給内容を異なるように水処理システムを構成してもよい。例えば、第１供給系統から後段の処理水槽１４Ｂにのみ過酸化水素を供給するように構成することができる。
【００８０】
また、第２供給系統の配管４２等に処理水槽１４Ｆへの供給と処理水槽１４Ｂへの供給とを切り替えるバルブなどの切替え手段を設け、第２供給系統から処理水槽１４Ｆへの供給内容と処理水槽１４Ｂへの供給内容を異なるように水処理システムを構成してもよい。例えば、第２供給系統から前段の処理水槽１４Ｆにのみオゾンを供給するように構成することができる。
【００８１】
これらのように水処理システムを構成することで、水処理を柔軟に行うことができる。
【００８２】
以上の説明では、マイクロバブル液を生成するに際し、上水（水道水等）を用いていたが、上水の一部あるいは上水に代えて被処理水の一部または全量を用いることでマイクロバブル液の生成に用いる上水量を削減することが出来、低コストな水処理システムを提供することが可能である。
【００８３】
以上の説明においては、マイクロバブルの径を制御する方法については述べなかったが、オゾンガスをマイクロバブル状にするための方法として気液二相流旋回法を用いた場合、液体の供給量、供給圧力、オゾンガスの供給量、供給圧力などを可変し、制御することにより、発生するマイクロバブルの径を制御することが可能である。
【００８４】
そこで、オゾン混合液体を生成するに際し、オゾンガスのマイクロバブル径（気泡径）を適宜選択することにより、本来の消毒、殺菌等の効果に加えて、被処理水中の油分や浮遊物質を固液分離するように構成することも可能である。
【００８５】
また、以上の説明は、二つの処理水槽１４Ｆ，１４Ｂを接続した例について説明したが、処理水槽１４を、直列に３段以上接続して水処理システムを構成してもよい。
【００８６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１０  水処理システム
１１ａ，１１ｂ，３３  ブロア
１２ａ，１２ｂ  オゾン発生装置
１３  給水ポンプ
１４，１４Ｆ，１４Ｂ  処理水槽
１４Ａ  垂れ壁（隔壁）
１５，４２  配管
１５Ａ  開口
１６  被処理水
１６Ｆ  下降流
１６ＦＵ  上昇流
１７  マイクロバブル液生成装置（混合液体生成装置）
１８  ノズル
１８Ａ  給液孔
１９  ノズルユニット
２０  基台
２１  ノズルベース部
２２  ノズルヘッド部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  供給装置
３２  酸素マイクロバブル生成装置
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，５１，５２  バルブ
４２Ａ  散気筒
ＯＭＢ  オゾンガスマイクロバブル
【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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