(57)【要約】  本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽の複数の地点における被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、測定部により測定された複数の地点における測定結果に基づいて、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは処理水と被処理水の両方に関して、第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した残存率を用いてオゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備える。
2016121618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の複数の地点における前記被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは前記処理水と前記被処理水の両方に関して、前記第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備える水処理装置。
【請求項２】
前記測定部は、前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、
前記第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記コントローラは、推定した前記残存率に基づく前記オゾン注入率の制御を行う際に、
前記第１の測定器による前記第２の波長の測定値から、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定し、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、
前記目標値として設定した前記第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御する
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下であり、前記第２の波長は、２００ｎｍ以上２３０ｎｍ以下である
請求項２に記載の水処理装置。
【請求項４】
前記測定部は、前記複数の地点を、前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点、前記処理槽内に設けられた第２測定地点、および前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点からなる３地点とした場合に、
前記第１測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第２の測定器と、
前記第３測定地点における前記処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記コントローラは、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第１残存率として算出し、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第２残存率として算出し、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第３残存率として算出し、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成し、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出し、算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御する
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記測定部は、前記複数の地点を、前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点、前記処理槽内に設けられた第２測定地点、および前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点からなる３地点とした場合に、
前記第１測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第１の測定器と、
前記第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第２の測定器と、
前記第３測定地点における前記処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記コントローラは、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第１残存率として算出し、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第２残存率として算出し、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第３残存率として算出し、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成し、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出し、算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御する
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記被処理水の水温を測定する水温計をさらに備え、
前記コントローラは、
前記被処理水の水温が第１の温度範囲にある場合には、前記被処理水の溶存オゾン濃度に基づいて前記オゾン注入率を制御し、
前記被処理水の水温が前記第１の温度範囲よりも温度が高い範囲である第２の温度範囲にある場合には、前記溶存オゾン濃度が検出下限値以下になるように、前記オゾン注入率を制御し、
前記被処理水の水温が前記第１の温度範囲よりも温度が低い範囲である第３の温度範囲にある場合には、分光光度の測定値に基づいてオゾン注入率を制御する
請求項２から５のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記水温計により測定された０℃以上５０℃未満の温度範囲の水温に関して、
前記第１の温度範囲を、１０℃以上２５℃未満とし、
前記第２の温度範囲を、２５℃以上５０℃未満とし、
前記第３の温度範囲を、０℃以上１０℃未満として規定する
請求項６に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記第１の測定器の前段と前記第３の測定器の前段のそれぞれに、懸濁物質を除去するための懸濁物質除去器
をさらに備える請求項２から７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記第１の測定器の前段と前記第３の測定器の前段のそれぞれに、ｐＨ値を所望の値に調整するためのｐＨ調整器
をさらに備える請求項２から８のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記ｐＨ調整器は、前記所望の値を７．４〜７．８の範囲として、前記被処理水および前記処理水のｐＨ値を調整する
請求項９に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記第３の測定器の前段に、前記処理水を曝気するための曝気機
をさらに備える請求項２から１０のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
前記第１の測定器と前記第３の測定器を、オゾンを含む水で洗浄する洗浄機構
をさらに備える請求項２から１１のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１３】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、
前記被処理水を導入してオゾン処理を実施し、前記オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置と
を備え、
前記コントローラは、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、
前記小型水処理装置で算出された前記オゾン注入率の目標値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項１４】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置に適用される水処理方法であって、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による前記第２の波長の測定値から、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定するステップと、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出するステップと、
前記目標値として設定した前記第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【請求項１５】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点における前記被処理水に関して、第１の波長の分光光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽内に設けられた第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の分光光度を測定する第２の測定器と、
前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点における前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の分光光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器、前記第２の測定器、および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置に適用される水処理方法であって、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の分光光度の残存率を第１残存率として算出するステップと、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の分光光度の残存率を第２残存率として算出するステップと、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の分光光度の残存率を第３残存率として算出するステップと、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成するステップと、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出するステップと、
算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水質や流量の変動に合わせて適正なオゾン注入制御をリアルタイムで実現する制御水処理装置および水処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上水原水中に含まれるフミン物質は、トリハロメタン（以下、ＴＨＭと称す）の前駆物質として知られている。このフミン物質は、難分解性の有機物のひとつであり、従来の浄水処理では除去することが難しく、消毒のために塩素処理すると、ＴＨＭの生成を増大させる原因になっていた。【０００３】
ＴＨＭは、発がん性物質のため、その生成抑制対策として、オゾン高度浄水処理が浄水場に導入されている。このオゾン高度浄水処理は、オゾンの強い酸化力を用いて、上水原水中の有機物を酸化分解する。オゾンが上水原水中のフミン物質を分解除去するため、オゾン処理は、トリハロメタン生成能（ＴＨＭＦＰ）の低減に効果がある。【０００４】
このようなオゾン処理では、被処理水に注入したオゾンが有機物と反応して消費され、未反応のオゾンが溶存オゾンとして検出される。このため、溶存有機物の分解のために、必要量以上のオゾンを被処理水に注入すると、溶存オゾン濃度が増大する。そして、溶存オゾン濃度が高くなると、被処理水中の臭化物イオンが酸化されて、臭素酸等の消毒副生成物が生成されてしまう。【０００５】
臭素酸は、発がん性の疑いがあるため、水道法による水質基準で、上水の臭素酸が１０μｇ／Ｌ以下に規制されている。また、臭素酸の生成を抑制するためには、オゾン注入率を制御する必要がある。一般的には、処理水の溶存オゾン濃度に基づいて、オゾンの注入率を制御する溶存オゾン濃度一定制御が行われている。【０００６】
また、この溶存オゾン濃度一定制御では、溶存オゾン濃度をできるだけ低く制御することで、臭素酸の生成を抑制している。しかしながら、夏季のような高水温期では、溶存オゾンの検出と同時に、臭素酸が基準値以上に生成される場合がある。これは、オゾンの自己分解速度が大きいため、溶存オゾン濃度の測定時点と比べて、処理水の溶存オゾンが高く制御されているためと考えられる。【０００７】
また、溶存オゾン濃度を低く制御することは、臭素酸の生成抑制には有効だが、オゾン処理の本来の目的であるＴＨＭＦＰを十分低減できないおそれがある。【０００８】
そこで、被処理水の水質に応じたオゾン注入率の制御が検討されており、被処理水と処理水のそれぞれの波長２５４ｎｍの紫外吸光度の関係に基づく方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、被処理水の蛍光強度とオゾン消費効率の関係に基づいて、オゾン注入率を制御する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−２７７５９６号公報
【特許文献２】特許第４６６０２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献１におけるオゾン注入率制御方法は、あらかじめ被処理水とオゾンの反応特性を求める実験を行い、その実験結果に基づいて、オゾン注入率を制御している。このため、天候や季節変化によって被処理水の水質が変動すると、オゾン注入率を適正に制御できない問題がある。【００１１】
一方、特許文献２は、オゾン消費効率に基づいて、オゾン注入率を制御している。すなわち、オゾン注入率の制御に注入オゾンガス濃度、排オゾンガス濃度、および溶存オゾン濃度などのオゾン処理の結果が反映される。このため、被処理水の水質変動に合わせた適正なオゾン注入率となるように、リアルタイムに制御できない問題がある。さらに、オゾン消費効率の算出には、溶存オゾン濃度の値を用いる。このため、夏季のような高水温期では、臭素酸の生成が増大してしまうおそれがあった。【００１２】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、水質や流量の変動に合わせて適正なオゾン注入率となるようにリアルタイムで制御するとともに、高水温期においても臭素酸の生成を抑制し、有機物を分解除去することのできる水処理装置および水処理方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽の複数の地点における被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、測定部により測定された複数の地点における測定結果に基づいて、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは処理水と被処理水の両方に関して、第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した残存率を用いてオゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備えるものである。
また、本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、被処理水を導入してオゾン処理を実施し、オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置とを備え、コントローラは、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、小型水処理装置で算出されたオゾン注入率の目標値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するものである。【００１４】
また、本発明に係る水処理方法は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備えた水処理装置に適用される水処理方法であって、コントローラにおいて、第１の測定器による第２の波長の測定値から、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定するステップと、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出するステップと、目標値として設定した第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するステップとを有するものである。
また、本発明にかかわる水処理方法は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽の入口に設けられた第１測定地点における被処理水に関して、第１の波長の分光光度を測定する第１の測定器と、処理槽内に設けられた第２測定地点における被処理水に関して、第１の波長の分光光度を測定する第２の測定器と、処理槽の出口に設けられた第３測定地点における処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の分光光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器、第２の測定器、および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備えた水処理装置に適用される水処理方法であって、コントローラにおいて、第１の測定器による測定値から、第１測定地点における被処理水の第１の波長の分光光度の残存率を第１残存率として算出するステップと、第２の測定器による測定値から、第２測定地点における被処理水の第１の波長の分光光度の残存率を第２残存率として算出するステップと、第３の測定器による測定値から、第３測定地点における処理水の第１の波長の分光光度の残存率を第３残存率として算出するステップと、第１残存率と第２残存率とから導かれる１次関数を作成するステップと、第３残存率を従属変数とした場合の１次関数における独立変数を算出するステップと、算出した独立変数に基づいてオゾン注入率を制御するステップとを有する水処理方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被処理水中の有機物の分解に必要なオゾン注入率を被処理水の水質から推定する構成を備えている。この結果、水質変動に合わせた適正なオゾン注入率となるようにリアルタイムで制御でき、有機物の分解に必要なオゾンを過不足なく被処理水に注入することができるとともに、有機物を十分分解し、かつ臭素酸の生成を抑制できる水処理装置および水処理方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１による水処理装置の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る水処理装置による水処理方法の一連動作を示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る水処理装置において、河川を水源とした被処理水を用いてオゾン処理したときのオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１において、波長２００ｎｍから波長３００ｎｍに対する３種の被処理水の吸光度変化を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１において、被処理水のＵＶ２１０と変曲点のＵＶ２５４残存率との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２による水処理装置の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態２において、被処理水の水温に対する臭素酸の生成量の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る水処理装置による水処理方法の一連動作を示したフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３による水処理装置の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における小型水処理装置の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る水処理装置による水処理方法の一連動作を示したフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４による水処理装置の構成を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態４における分光光度測定部４２の構成を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る水処理装置による水処理方法の一連の動作を示したフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る水処理装置において、被処理水３を用いてオゾン処理したときのオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を示した実験結果の図である
【図１６】本発明の実施の形態４に係る水処理装置において、被処理水３をオゾン処理した際にオゾン注入率が不足している場合における、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を示した図である。
【図１７】本発明の実施の形態５に係る水処理装置による水処理方法の一連の動作を示したフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態５に係る水処理方法において、所定の水温以下で被処理水３を用いてオゾン処理したときのオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾンの変化をそれぞれ示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の水処理装置および水処理方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による水処理装置の構成を説明するための図である。本実施の形態１における水処理装置は、オゾン処理と生物活性炭処理とを組み合わせた高度浄水処理に適用される。ただし、生物活性炭処理については、必ずしも必要としない。
【００１９】
図１に示した水処理装置は、被処理水配管１がオゾン処理槽２に接続され、オゾン処理槽２の後段に、処理水配管４が接続されている。オゾン処理槽２には、被処理水３が収容される。
【００２０】
被処理水配管１には、第１の被処理水分岐配管５が接続され、第１の被処理水分岐配管５は、第１の懸濁物質除去器８を介して第１の紫外吸光度測定器９に接続されている。第１の紫外吸光度測定器９から伸びる第２の被処理水分岐配管６は、オゾン処理槽２の反応槽上部空間７に接続されている。
【００２１】
一方、処理水配管４には、第１の処理水分岐配管１６が接続されている。そして、第１の処理水分岐配管１６は、第２の懸濁物質除去器１８を介して第２の紫外吸光度測定器１９に接続されている。第２の紫外吸光度測定器１９には、第２の処理水分岐配管１７が接続されている。
【００２２】
第１の紫外吸光度測定器９および第２の紫外吸光度測定器１９で測定された測定値は、制御部（コントローラ）１０に送られる。制御部１０は、第１のオゾン注入器１１に接続されている。ここで、第１のオゾン注入器１１は、オゾン発生器１２、オゾンガス配管１３、およびオゾンガス散気管１４を含んで構成されている。なお、オゾンガス散気管１４は、オゾン処理槽２の底部に配置されている。また、オゾン処理槽２の上部には、排オゾンガス処理装置１５が接続されている。
【００２３】
第１の紫外吸光度測定器９は、被処理水３の２種類以上の任意の波長の紫外吸光度を測定する。この測定に当たって、本実施の形態１では、第１の波長の測定範囲は、溶存有機物と相関のある２４０ｎｍから２７０ｎｍとし、第２の波長の測定範囲は、２００ｎｍから２３０ｎｍとする。
【００２４】
また、第２の紫外吸光度測定器１９は、処理水の任意の波長の紫外吸光度を測定する。ただし、本実施の形態１では、この波長の測定範囲を、有機物と相関のある２４０ｎｍから２７０ｎｍとする。なお、第１の紫外吸光度測定器９あるいは第２の紫外吸光度測定器１９の代わりに、蛍光強度測定器を用いてもよい。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態１に係る水処理装置による水処理方法の一連動作を示したフローチャートである。なお、この図２のフローチャートのステップＳ１０１において、オゾン処理槽２には被処理水３が収容されており、被処理水３に対してオゾン処理を実施している状態で、本実施の形態１の水処理方法が開始されるものとする。
【００２６】
図２では示していないが、被処理水３の紫外吸光度を測定するための前処理として、第１の紫外吸光度測定器９の前段では、第１の懸濁物質除去器８により、被処理水３の懸濁物質が除去される。そして、第１の紫外吸光度測定器９は、ステップＳ１０２において、懸濁物質が除去された被処理水３に関して、波長２５４ｎｍの紫外吸光度（以下、ＵＶ２５４と称す）を測定し、Ａ254iniとする。
【００２７】
また、第１の紫外吸光度測定器９は、ステップＳ１０５において、波長２１０ｎｍの紫外吸光度（以下、ＵＶ２１０と称す）を測定する。ステップＳ１０２およびステップＳ１０５におけるこれらの測定は、並行して実施される。このため、図２では、ステップＳ１０２とステップＳ１０５に分岐する横線を、二重線で示している。
【００２８】
続いて、ステップＳ１０６において、制御部１０は、第１の紫外吸光度測定器９により測定された被処理水３のＵＶ２１０を用いて、処理水のＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estを推定する。
【００２９】
また、図２では示していないが、処理水の紫外吸光度を測定するための前処理として、第２の紫外吸光度測定器１９の前段では、第２の懸濁物質除去器１８により、処理水中の懸濁物質が除去される。そして、第２の紫外吸光度測定器１９は、ステップＳ１０３において、懸濁物質が除去された処理水に関して、ＵＶ２５４を測定し、Ａ254finとする。
【００３０】
そして、ステップＳ１０４において、制御部１０は、ＵＶ２５４残存率Ａ254resultを、下式（１）により算出する。
ＵＶ２５４残存率Ａ254result
＝Ａ254fin／Ａ254ini×１００    （１）
【００３１】
なお、紫外吸光度の測定に使用した被処理水３および処理水は、廃水してもよく、あるいは水処理工程に戻してもよい。また、ステップＳ１０２およびステップＳ１０５の処理、およびこれらに続く処理を、連続処理としてもよい。
【００３２】
次に、ステップＳ１０７において、制御部１０は、ステップＳ１０４で算出されたＵＶ２５４残存率Ａ254resultと、ステップＳ１０６で推定されたＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estとの関係を、下式（２）で比較する。
ＵＶ２５４残存率推定値Ａ254est
＝ＵＶ２５４残存率Ａ254result±Ｂ    （２）
【００３３】
上式（２）におけるＢは、紫外吸光度の測定値のばらつきや誤差を考慮した誤差範囲であり、０〜１０％、さらに望ましくは、３〜５％に設定される。処理水のＵＶ２５４残存率Ａ254resultが、上式（２）で規定される範囲内に適合する場合には、現状のオゾン注入率が維持され、ステップＳ１０２およびステップＳ１０５の処理に戻る。
【００３４】
一方、適合しない場合には、ステップＳ１０８に進み、制御部１０は、ＵＶ２５４残存率Ａ254resultとＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estとの関係を、下式（３）で比較する。
ＵＶ２５４残存率推定値Ａ254est
＞ＵＶ２５４残存率Ａ254result±Ｂ    （３）
【００３５】
そして、制御部１０は、処理水のＵＶ２５４残存率Ａ254resultが、上式（３）に適合する場合には、ステップＳ１０９に進み、オゾン注入率を低減するように制御し、適合しない場合には、ステップＳ１１０に進み、オゾン注入率を増大するように制御する。
【００３６】
このようにして、本実施の形態１における水処理装置は、被処理水３と処理水の紫外吸光度を連続的に測定し、それらの測定結果に基づいてオゾン注入率を制御する。すなわち、本実施の形態１における水処理装置は、ＵＶ２５４残存率Ａ254resultを、オゾン処理槽２の滞留時間に相当する時間だけ前に推定したＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estと比較し、その比較結果に基づいてオゾン注入率の制御を行うことで、被処理水の水質変動に対応した適正なオゾン注入率の制御を行うことができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態１における水処理装置は、被処理水の水質から有機物の分解に必要なオゾン注入率を推定することにより、オゾン処理に必要なオゾン注入率となるようなフィードフォワード制御を行うこともできる。
【００３８】
また、被処理水３の流入水流量が変動する場合には、被処理水３の流入水量が増大すると、被処理水３へのオゾン注入率が不足することとなる。このため、被処理水３のＵＶ２１０から推定したＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estと比べて、処理水のＵＶ２５４残存率Ａ254resultが増大する。そこで、このような場合には、ステップＳ１１０で示したように、オゾン注入率を増大するような制御が行われる。
【００３９】
一方、被処理水３の流入水量が低減すると、被処理水３へのオゾン注入率が過剰になることとなる。このため、被処理水３のＵＶ２１０から推定したＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estと比べて、被処理水３のＵＶ２５４残存率Ａ254resultが低減する。そこで、このような場合には、ステップＳ１０９で示したように、オゾン注入率を低減するような制御が行われる。このようにして、本実施の形態１における水処理装置は、被処理水３の流入水流量の変動に対応して、適正なオゾン注入率に制御することができる。
【００４０】
さらに、オゾン処理では、従来技術で説明したように、夏季のような高水温期において、溶存オゾンの検出と同時に臭素酸が基準値以上に生成される場合がある。このため、溶存オゾンが検出されないオゾン注入率の範囲内で、水質指標の変化に基づいてオゾン注入率を制御することにより、臭素酸の生成を抑制できる。
【００４１】
すなわち、溶存オゾン濃度が検出されないオゾン注入率の範囲であっても、水質指標の変化に基づいてオゾンを注入することにより、オゾンの注入率が不足して、オゾン処理の本来の目的である有機物の分解が達成されない状態を防止することができる。さらに、溶存オゾン濃度が検出されないオゾン注入率の範囲で、有機物の分解に必要なオゾンを注入することにより、オゾンの過剰注入が防止されて臭素酸の生成を抑制することができる。
【００４２】
そこで、溶存オゾン濃度が検出されないオゾン注入率の範囲において、紫外吸光度を用いてオゾン注入率を制御するために、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の変化と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を、実験に基づいて調査した。この実験には、水源の異なる３種類の被処理水を用いた。その結果を、図３から図５に示す。
【００４３】
なお、３種の被処理水（１）〜（３）は、以下の物を採用した。
被処理水（１）：河川を水源とした被処理水
被処理水（２）：雨水や家庭排水が流入したものを水源とした被処理水
被処理水（３）：生物処理水が流入したものを水源とした被処理水
【００４４】
図３は、本発明の実施の形態１に係る水処理装置において、被処理水（１）を用いてオゾン処理したときのオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を示した図である。なお、図３においては、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の実験結果が、黒丸としてプロットされており、オゾン注入率に対する溶存オゾン濃度の実験結果が、白三角としてプロットされている。
【００４５】
高水温期を想定して、処理水の水温を３０℃とした。オゾン注入率の増大に伴い、ＵＶ２５４残存率は低下し、オゾン注入率０．８ｍｇ／Ｌ以上では、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の傾きが緩やかになった。
【００４６】
オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の傾きが緩やかになる点を、ここでは変曲点と呼ぶ。この変曲点のＵＶ２５４残存率は、４８％であった。被処理水（１）とは水源が異なる被処理水（２）および（３）についても、同様の実験を行い、変曲点のＵＶ２５４残存率をそれぞれ求めたが、図示は省略する。
【００４７】
変曲点以下のオゾン注入率では、オゾンと容易に反応する有機物と、オゾンとの反応が完了しており、変曲点以上のオゾン注入率では、オゾンとの反応が遅い有機物と、オゾンとが反応していると考えられる。ＴＨＭＦＰのような有機物質は、オゾンとの反応が速いため、変曲点のオゾン注入率で十分分解されていると考えられる。このため、変曲点のオゾン注入率に相当するオゾンを被処理水３に注入すると、ＴＨＭＦＰ等の有機物の低減を達成できると考えられる。
【００４８】
一方、溶存オゾンは、オゾン注入率１．２ｍｇ／Ｌ以上で検出された。図３に示すように、溶存オゾンが検出されたオゾン注入率と比べて、変曲点におけるオゾン注入率は小さいことがわかる。このことから、溶存オゾンが検出されなかったオゾン注入率の範囲において、ＵＶ２５４残存率を指標としてオゾン注入率を制御できると考えられる。
【００４９】
よって、溶存オゾンが検出されないオゾン注入率の範囲において、有機物の分解に必要なオゾンを注入するためには、被処理水３の変曲点におけるＵＶ２５４残存率およびオゾン注入率の把握が必要である。
【００５０】
図４は、本発明の実施の形態１において、波長２００ｎｍから波長３００ｎｍに対する３種の被処理水の吸光度変化を示す図である。いずれの被処理水（１）〜（３）においても、吸光度は、波長が長いほど低下する傾向があった。また、波長２００ｎｍから波長２３０ｎｍまでの波長範囲では、被処理水によって吸光度が大きく異なっていた。この波長範囲での吸収の違いは、被処理水に含まれるフミン物質によると考えられる。
【００５１】
図５は、本発明の実施の形態１において、被処理水のＵＶ２１０と変曲点のＵＶ２５４残存率との関係を示す図である。ＵＶ２１０の吸光度が高い被処理水ほど、変曲点のＵＶ２５４残存率が低くなっている。被処理水（１）は、河川を水源としており、溶存有機物は、主にフミン酸やフルボ酸などフミン物質で構成されていると考えられる。フミン酸やフルボ酸のような有機物は、芳香環を含むため、ＵＶ２１０が高くなると考えられる。
【００５２】
芳香環を含む有機物質は、オゾンとの反応性が高い。このため、フミン物質の割合が高い被処理水（１）では、変曲点のＵＶ２５４残存率が低かったと考えられる。また、被処理水（２）の水源には、雨水や家庭排水が流入しており、被処理水（１）と比べて、フミン物質が少なく、界面活性剤等を含むと考えられる。
【００５３】
一方、被処理水（３）は、生物処理水を水源とするため、主な溶存有機物は、親水性の有機酸と考えられる。親水性有機酸は、フミン酸と比べて、波長２３０ｎｍ以下の吸収が低く、また、オゾンとの反応性も低い。このため、親水性有機酸の割合が高い被処理水（３）では、変曲点のＵＶ２５４残存率が高くなったと考えられる。
【００５４】
被処理水のＵＶ２１０と変曲点のＵＶ２５４残存率との関係は、図５中において点線で示された直線の方程式として、下式（４）で近似して表される。
変曲点のＵＶ２５４残存率
＝３３．６×ＵＶ２１０＋６７．９４        （４）
【００５５】
従って、上式（４）の直線近似を用いることにより、被処理水のＵＶ２１０から、変曲点のＵＶ２５４残存率を推定して、処理水のＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estを目標値に設定できる。この処理が、先の図２におけるステップＳ１０５、ステップＳ１０６の処理に相当する。
【００５６】
以上のように、本実施の形態１による水処理装置は、紫外吸光度測定器により測定された被処理水のＵＶ２１０から処理水のＵＶ２５４残存率を推定し、その推定値と処理水のＵＶ２５４残存率の差が最小となるように、オゾン注入率を制御する構成を備えている。この結果、被処理水のＵＶ２１０に基づいて、オゾン注入率を適正値に制御することができるため、被処理水の水質や流量の変動に合わせて、適正なオゾン注入率に設定できる。
【００５７】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２による水処理装置の構成を説明するための図である。本実施の形態２の水処理装置が特徴とするところは、第１のｐＨ調整器２０、水温計２１、第１の溶存オゾン濃度計２２、第１の曝気機２３および第２のｐＨ調整器２４をさらに加えたことである。
【００５８】
水処理装置の被処理水配管１には、第１の被処理水分岐配管５が接続され、第１の懸濁物質除去器８を介して第１の紫外吸光度測定器９に接続されている。第１の懸濁物質除去器８と第１の紫外吸光度測定器９との間には、第１のｐＨ調整器２０が配置されている。第１の紫外吸光度測定器９から伸びる第２の被処理水分岐配管６は、オゾン処理槽２に接続されている。
【００５９】
オゾン処理槽２には、水温計２１が配置されている。なお、水温計２１は、被処理水配管１、第１の被処理水分岐配管５、第２の被処理水分岐配管６、処理水配管４、第１の処理水分岐配管１６あるいは第２の処理水分岐配管１７に配置してもよい。
【００６０】
一方、処理水配管４には、第１の溶存オゾン濃度計２２を介して第１の処理水分岐配管１６が接続されている。第１の処理水分岐配管１６は、第２の懸濁物質除去器１８および第１の曝気機２３を介して第２の紫外吸光度測定器１９に接続されている。さらに、第１の曝気機２３と第２の紫外吸光度測定器１９との間には、第２のｐＨ調整器２４が配置されている。また、第２の紫外吸光度測定器１９から伸びる第２の処理水分岐配管１７は、オゾン処理槽２に接続されている。
【００６１】
なお、第１の溶存オゾン濃度計２２は、オゾン処理槽２内の処理水出口近傍、処理水配管４と第１の処理水分岐配管１６の接続部の後段、あるいは第１の処理水分岐配管１６の第２の懸濁物質除去器１８の前段に配置してもよい。あるいは、オゾン処理槽２内の被処理水３の溶存オゾン濃度を測定する構造としてもよい。
【００６２】
さらに、本実施の形態２における水処理装置では、水温計２１および第１の溶存オゾン濃度計２２による測定値が、制御部１０に送られている。
【００６３】
本実施の形態２においては、第２の被処理水分岐配管６および第２の処理水分岐配管１７が、オゾン処理槽２に接続されている。このような構成とすることにより、オゾンを注入した被処理水３を逆流させて、第１の紫外吸光度測定器９および第２の紫外吸光度測定器１９を洗浄することができる。あるいは、第１の被処理水分岐配管５または第２の処理水分岐配管１７にオゾンガスを注入する構造としてもよい。これにより、紫外吸光度測定器９、１９の汚れを除去でき、紫外吸光度測定器９、１９の測定精度を維持できる。
【００６４】
第１のｐＨ調整器２０は、被処理水３に酸やアルカリを添加して、所定ｐＨに調整する機能を有している。これにより、第１の紫外吸光度測定器９で測定する被処理水３のｐＨを、６．５から８．５、さらに望ましくは、７．４から７．８に調整することができる。
【００６５】
被処理水のｐＨを調整する理由は、溶存有機物の置換基や官能基は、ｐＨによってイオン化する割合が変化することにより、吸光度が変化することがあるためである。従って、第１のｐＨ調整器２０を備えることにより、紫外吸光度の測定精度が向上し、より適正なオゾン注入率に制御することができる。
【００６６】
また、第２のｐＨ調整器２４は、第１のｐＨ調整器と同様に、処理水のｐＨを所定値に調整することができる機能を有している。この結果、処理水の紫外吸光度の測定精度が向上し、より適正なオゾン注入率に制御することができる。
【００６７】
第２の紫外吸光度測定器１９の前段に第１の曝気機２３を設けることにより、処理水中に溶存しているオゾンを除去できる。オゾンは、波長２５４ｎｍに吸収を示すため、処理水中にオゾンが残存していると、処理水のＵＶ２５４残存率にプラスの誤差を与える。このため、処理水を曝気して、溶存オゾンを除去することにより、処理水のＵＶ２５４残存率の測定精度を向上させることができる。
【００６８】
図７は、本発明の実施の形態２において、被処理水３の水温に対する臭素酸の生成量の関係を示す図である。なお、図７に示した臭素酸の生成量は、溶存オゾン濃度と時間の積が１０ｍｇ／Ｌ・ｍｉｎ-1での値を示している。また、被処理水３には、純水を用いた。
【００６９】
図７に示すように、水温１０℃から３０℃の範囲における臭素酸の生成量を比較すると、水温２０℃以上で臭素酸の生成量が増大する傾向があり、水温２５℃以上で臭素酸の生成量が急激に増大する結果となっている。このため、水温２５℃以上では、溶存オゾンが検出されないオゾン注入率の範囲でオゾン処理を実施する。これにより、有機物を分解し、かつ臭素酸の生成を抑制することができる。
【００７０】
一方、水温が１０℃未満では、図７に示すように、臭素酸の生成量が低減する傾向があった。ただし、低水温時の溶存オゾン濃度制御では、溶存オゾンが検出されていたとしても、臭素酸の生成量は少ないものの、かび臭のような臭気物質が十分分解されないことが知られている。よって、水温１０℃以下のような低水温期では、溶存オゾン濃度が検出されるオゾン注入率の範囲も含めて、ＵＶ２５４残存率に基づいてオゾン処理を実施する。
【００７１】
なお、溶存オゾンが検出されるオゾン注入率の範囲でオゾン処理を実施する場合には、第２の紫外吸光度測定器１９の前段の第１の曝気機２３で溶存オゾンを処理水から除去することにより、第２の紫外吸光度測定器１９による紫外吸光度の測定精度を向上させることができる。
【００７２】
図８は、本発明の実施の形態２に係る水処理装置による水処理方法の一連動作を示したフローチャートである。なお、本実施の形態２における図８のフローチャートは、先の実施の形態１における図２のフローチャートに対して、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０５が追加されている点が異なっており、ステップＳ１０２〜ステップＳＳ１１０は、同じである。そこで、追加されたステップを中心に、以下に説明する。
【００７３】
なお、この図８のフローチャートのステップＳ２０１において、オゾン処理槽２には被処理水３が収容されており、被処理水３に対してオゾン処理を実施している状態で、本実施の形態２の水処理方法が開始されるものとする。
【００７４】
ステップＳ２０２において、制御部１０は、水温計２１の計測値を読み取り、３つのケースに場合分けをする。ケース１として、被処理水３の水温が１０℃以上２５℃未満の場合には、ステップＳ２０３に進み、制御部１０は、溶存オゾン濃度一定制御を実施する。その後、ステップＳ１０２移行の処理に移行する。
【００７５】
また、ケース２として、被処理水３の水温が２５℃以上の場合には、ステップＳ２０４に進み、制御部１０は、被処理水３に残存オゾンが検出されないオゾン注入率の範囲で、オゾン注入率制御を実施する。すなわち、制御部１０は、溶存オゾン濃度が第１の溶存オゾン濃度計２２による検出下限値以下となるように、オゾン注入率の制御を行う。その後、ステップＳ１０２移行の処理に移行する。
【００７６】
また、ケース３として、被処理水３の水温が１０℃未満の場合には、ステップＳ２０５に進み、制御部１０は、第１の溶存オゾン濃度計２２による測定値を上式（４）に代入することで、変曲点のＵＶ２５４残存率を推定し、推定したＵＶ２５４残存率に基づいてオゾン注入率制御を実施する。その後、ステップＳ１０２移行の処理に移行する。
【００７７】
このようにして、本実施の形態２における水処理装置は、水温計２１および第１の溶存オゾン濃度計２２によるそれぞれの測定値に基づいて、適切なオゾン注入制御を実施することができる。
【００７８】
以上のように、本実施の形態２による水処理装置では、処理水の水温に基づいて溶存オゾン濃度一定制御と紫外吸光度によるオゾン注入率制御とを切り替えることができる。また、第２の紫外吸光度測定器の前段に被処理水を曝気する手段を備えることにより、被処理水に残存しているオゾンを除去できるため、紫外吸光度をより正確に測定できる。
【００７９】
また、被処理水および処理水のｐＨを所定値に調整した後に、紫外吸光度を測定することにより、測定精度を向上させることができる。これらの構成を備えることで、被処理水の水温、水質、流量の変動に合わせて、適正なオゾン注入率を達成できる。
【００８０】
実施の形態３．
図９は、本発明の実施の形態３による水処理装置の構成を説明するための図である。本実施の形態３の水処理装置が特徴とするところは、小型水処理装置２５を加えたことである。小型水処理装置２５において、変曲点のＵＶ２５４残存率をリアルタイムに求めることができる。
【００８１】
小型水処理装置２５は、第３の被処理水分岐配管２６を介して、被処理水配管１に接続されている。なお、小型水処理装置２５は、第１の被処理水分岐配管５、あるいは第２の被処理水分岐配管６に接続される構成であってもよい。
【００８２】
水処理装置の被処理水配管１には、第１の被処理水分岐配管５が接続され、第１の被処理水分岐配管５は、第１の懸濁物質除去器８を介して第１の紫外吸光度測定器９に接続されている。第１の紫外吸光度測定器９から伸びる第２の被処理水分岐配管６は、被処理水配管１と第１の被処理水分岐配管５の分岐点の後段の被処理水配管１に接続されている。
【００８３】
一方、処理水配管４には、第１の処理水分岐配管１６が接続され、第１の処理水分岐配管１６は、第２の懸濁物質除去器１８を介して第２の紫外吸光度測定器１９に接続されている。第２の紫外吸光度測定器１９から伸びる第２の処理水分岐配管１７は、処理水配管４と第１の処理水分岐配管１６の分岐点の後段の処理水配管４に接続されている。
【００８４】
図１０は、本発明の実施の形態３における小型水処理装置２５の構成を説明するための図である。第３の被処理水分岐配管２６は、第１の切替弁２７を介して第３の懸濁物質除去器２８に接続されている。第３の懸濁物質除去器２８の後段には、第３の紫外吸光度測定器２９を介して第２の切替弁３０が接続されている。第２の切替弁３０には、第４の被処理水分岐配管３１および第５の被処理水分岐配管３２が接続されている。
【００８５】
第５の被処理水分岐配管３２には、処理槽３３が接続されている。処理槽３３から伸びる第３の処理水分岐配管３４は、第２の溶存オゾン濃度計３５を介して第２の曝気機３６に接続され、その後段で、第１の切替弁２７に接続されている。
【００８６】
また、処理槽３３には、第２のオゾン注入器３７が接続されている。なお、第２のオゾン注入器３７で生成されるオゾンガスの代わりに、第１のオゾン注入器１１から分岐したオゾンガスを用いてもよい。
【００８７】
小型水処理装置２５は、第３の被処理水分岐配管２６を介して被処理水３を導入し、オゾン処理を開始する。まず、被処理水３のＵＶ２５４を測定するため、第１の切替弁２７は、第３の懸濁物質除去器２８の方向に開き、被処理水３の懸濁物質を除去する。第３の懸濁物質除去器２８を経由した被処理水は、第３の紫外吸光度測定器２９によりＵＶ２５４が測定される。
【００８８】
測定後、第２の切替弁３０を処理槽３３側に開くことで、被処理水３が、処理槽３３に導入される。処理槽３３内の被処理水３には、第２のオゾン注入器３７から任意の注入率のオゾンが注入される。
【００８９】
所定時間が経過した後、第２の溶存オゾン濃度計３５で処理水の溶存オゾン濃度を測定し、オゾン注入率に対する溶存オゾン濃度を求める。処理水の溶存オゾンは、第２の曝気機３６を用いて除去する。そして、除去後の処理水は、第１の切替弁２７を介して、第３の紫外吸光度測定器２９に導入される。そして、第３の紫外吸光度測定器２９は、オゾン処理水のＵＶ２５４を測定し、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率を求める。
【００９０】
本実施の形態３における小型水処理装置２５は、１点以上の任意のオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度をそれぞれ求める。これにより、図３に示すようなオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度の関係を求めることができる。
【００９１】
上述したように、オゾン水処理と並行して、小型水処理装置２５を用いて、変曲点のＵＶ２５４残存率をリアルタイムに求めることにより、オゾン注入率の目標値の設定精度を向上させることができる。
【００９２】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る水処理装置による水処理方法の一連動作を示したフローチャートである。なお、本実施の形態３における図１１のフローチャートは、先の実施の形態１における図２のフローチャートのステップＳ１０５、ステップＳ１０６の代わりに、ステップＳ３０２を用いている点が異なっており、その他のステップは、同じである。そこで、ステップＳ３０２を中心に、以下に説明する。
【００９３】
なお、この図１１のフローチャートのステップＳ３０１において、オゾン処理槽２には被処理水３が収容されており、被処理水３に対してオゾン処理を実施している状態で、本実施の形態３の水処理方法が開始されるものとする。
【００９４】
本実施の形態３の水処理方法は、基本的には、先の図２を用いて説明した実施の形態１の一連動作と同様に進める。ただし、本実施の形態３では、処理水のＵＶ２５４残存率推定値Ａ254estを、被処理水のＵＶ２１０から推定する代わりに、小型水処理装置２５を用いて、ステップＳ３０２においてリアルタイムに算出している。
【００９５】
以上のように、本実施の形態３では、小型水処理装置２５を用いて被処理水の変曲点のＵＶ２５４残存率をリアルタイムで求める構成を備えている。この結果、被処理水の水質変動に対応して、より適正なオゾン注入率の制御を行うことができる。
【００９６】
実施の形態４．
図１２は、本発明の実施の形態４による水処理装置の構成を説明するための図である。本実施の形態４の水処理装置が特徴とするところは、オゾン処理槽２の出入口と、中間の１点以上とからなる、少なくとも３点以上で、分光光度を測定することである。多段式のオゾン処理槽２において、１槽目と２槽目にオゾンガスを注入する場合を例として、以下に説明する。
【００９７】
図１２において、水分岐配管３８から分岐した３つの配管として、第１の分岐配管３９、第２の分岐配管４０、および第３の分岐配管４１が示されている。そして、オゾン処理槽２の被処理水配管１には、第１の分岐配管３９が接続される。また、第２の分岐配管４０が、オゾン処理槽２の中間地点の被処理水３中に伸びるようにして接続され、さらに、第３の分岐配管４１が処理水配管４に接続される。第１の分岐配管３９〜第３の分岐配管４１にはそれぞれ第１の弁３９ａ、第２の弁４０ａ、および第３の弁４１ａが設けられる。
【００９８】
水分岐配管３８は、分光光度測定部４２に接続される。分光光度測定部４２による測定値は、ケーブル４３を介して制御部１０に送られる。制御部１０は、ケーブル４４を介して第１のオゾン注入器１１に接続される。そして、第１のオゾン注入器１１のオゾンガス散気配管１４は、オゾン処理槽２の１槽目と２槽目の底部にそれぞれ配置される。
【００９９】
図１３は、本実施の形態４における分光光度測定部４２の構成を説明するための図である。分光光度測定部４２は、第４の紫外吸光度測定器４５、第４の懸濁物質除去器４６、第４の曝気機４７、および吸水ポンプ４８から構成される。第４の紫外吸光度測定器４５の代わりに、第１の蛍光強度測定器を用いてもよい。
【０１００】
第１の分岐配管３９〜第３の分岐配管４１の先端部は、オゾン処理槽２内の被処理水３中に配置され、それぞれ、第１の測定地点３９ｂ、第２の測定地点４０ｂ、および第３の測定地点４１ｂが設けられる。各測定地点３９ｂ〜４１ｂの被処理水３は、各測定地点に接続される配管に配置された弁３９ａ〜４１ａのいずれかひとつが開いて吸水ポンプ４８の働きにより、分光光度測定部４２に送られる。
【０１０１】
分光光度測定部４２は、第４の懸濁物質除去器４６により、被処理水３中の懸濁物質が除去され、第４の曝気機４７により、溶存オゾンが除去される。その後、第４の紫外吸光度測定器４５により、被処理水３の吸光度（ＵＶ２５４）が測定される。なお、第３の測定地点４１ｂでは、溶存オゾン濃度計４９を配置することで、溶存オゾン濃度を測定してもよい。
【０１０２】
あるいは、溶存オゾン濃度を、次にようにして求めてもよい。すなわち、第３の測定地点４１ｂで、採水した被処理水３の懸濁物質を除去した後、曝気をする前段で、１回目のＵＶ２５４を測定する。続いて、１回目のＵＶ２５４が測定された被処理水３を曝気して、溶存オゾンを除去した後、第４の紫外吸光度測定器４５により、２回目のＵＶ２５４を測定する。
【０１０３】
そして、１回目と２回目のＵＶ２５４測定値の差分から、溶存オゾン濃度を求めてもよい。後者の場合には、溶存オゾン濃度計４９を設置しなくても溶存オゾン濃度の測定が可能となり、装置構成を簡素化できる。
【０１０４】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る水処理装置による水処理方法の一連の動作を示したフローチャートである。また、図１５は、本発明の実施の形態４に係る水処理装置において、被処理水３を用いてオゾン処理したときのオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を示した実験結果の図である。
【０１０５】
図１５には、オゾン注入率に対して、ＵＶ２５４残存率が黒丸●として、溶存オゾン濃度が白三角△として、それぞれプロットされている。図１４、図１５を用いて、実施の形態４の水処理方法を、以下に詳細に説明する。
【０１０６】
本実施の形態４における図１４中のステップＳ１０２は、先の実施の形態１における図２中のステップＳ１０２と同じである。また、本実施の形態４における図１４中のステップＳ２０３は、先の実施の形態２における図８中のステップＳ２０３と同じである。そこで、追加されたステップを中心に、以下に説明する。
【０１０７】
なお、図１４のフローチャートのステップＳ４０１において、オゾン処理槽２には、被処理水３が収容されており、被処理水３に対してオゾン処理を実施している状態で、本実施の形態４の水処理方法が開始されるものとする。
【０１０８】
よって、溶存オゾン濃度一定制御から本実施の形態４の水処理方法に切り替わった直後として、説明を実施する。このため、オゾン処理水中には、溶存オゾン濃度が検出されている状態で、本実施の形態４の水処理方法が開始されるものとする。
【０１０９】
ステップＳ４０２において、制御部１０は、水温が所定温度以上の場合に、本実施の形態４の水処理方法を開始する。夏季のような高水温期の場合、溶存オゾン濃度が検出されないにもかかわらず、臭素酸の生成が増大することがある。ここでは、所定温度を水温２５℃以上として、以下に説明する。また、紫外吸光度測定器４５で波長２５４ｎｍの吸光度（ＵＶ２５４）を測定した場合を例に説明する。
【０１１０】
本実施の形態４における分光光度測定部４２は、オゾン処理槽２の３ヶ所以上で波長２５４ｎｍの吸光度測定を行う。ここでは、オゾン処理槽２の入口を第１の測定地点３９ｂ、中間を第２の測定地点４０ｂ、出口を第３の測定地点４０ｃとする。以下の説明では、第１の測定地点３９ｂを測定地点Ａ、第２の測定地点４０ｂを測定地点Ｂ、第３の測定地点４１ｂを測定地点Ｃとして、説明する。
【０１１１】
また、これらの測定地点Ａ、ＢおよびＣにおいてＵＶ２５４を測定し、各地点のＵＶ２５４残存率を、それぞれＵＶ％ａ、ＵＶ％ｂおよびＵＶ％ｃとする。
【０１１２】
水温が２５度以上の場合には、ステップＳ１０２に進み、第４の紫外吸光度測定器４５は、測定地点Ａにおいて、懸濁物質が除去された被処理水３に関して、ＵＶ２５４を測定し、ステップＳ４０３に進む。なお、水温が２５度未満の場合には、ステップＳ２０３に進み、制御部１０は、先の図８のステップＳ２０３と同様に、溶存オゾン濃度一定制御を実施する。
【０１１３】
次に、ステップＳ４０３において、第４の紫外吸光度測定器４５は、オゾン処理槽２の中間地点Ｂでのオゾン注入率ＯｂおよびＵＶ２５４ｂを測定し、残存率ＵＶ％ｂを算出する。
【０１１４】
次に、ステップＳ４０４において、制御部１０は、測定地点Ａ、Ｂのそれぞれにおけるオゾン注入率の測定結果、および残存率の算出結果を用いて、オゾン注入率をＸ、ＵＶ２５４残存率をＹとしたときの変化曲線を、下式（５）の一次関数を用いて作成する。
Ｙ＝−ａＸ＋ＵＶ％ａ        （５）
【０１１５】
さらに、第４の紫外吸光度測定器４５は、ステップＳ４０５において、測定地点Ｃにおけるオゾン注入率ＯｃおよびＵＶ２５４ｃを測定し、残存率ＵＶ％ｃを算出する。そして、制御部１０は、ステップＳ４０６において、ステップＳ４０４で作成した一次関数の従属変数ＹとしてＵＶ％ｃを代入し、独立変数Ｘとしてのオゾン注入率Ｘｃを求める。
【０１１６】
次に、制御部１０は、ステップＳ４０７において、下式（６）を用いて、オゾン注入率Ｘｕｖを求める。
（溶存オゾン０．１ｍｇ／Ｌを検出したオゾン注入率Ｏｃ
＋オゾン注入率Ｘｃ）／２  ＝  オゾン注入率Ｘｕｖ  （６）
【０１１７】
上式（６）における溶存オゾン０．１ｍｇ／Ｌを検出したオゾン注入率Ｏｃは、本実施の形態４に切り替わる直前まで実施していたオゾン注入率一定制御でのオゾン注入率を利用することができる。
【０１１８】
すなわち、オゾン注入率一定制御では、オゾン処理水中に溶存オゾンが０．１ｍｇ／Ｌ検出されるようにオゾン注入率を制御している。このため、本実施の形態４に切り替えた直後は、オゾン注入率一定制御のオゾン注入率が、オゾン注入率Ｏｃとして利用できる。
【０１１９】
次に、ステップＳ４０８において、制御部１０は、オゾン注入率Ｘｕｖを、オゾン注入率Ｏｃに設定して、本実施の形態４による水処理を継続する。続いて、ステップＳ４０９において、制御部１０は、測定地点Ｃでの溶存オゾン濃度を測定し、溶存オゾン検出の有無を判定する。
【０１２０】
溶存オゾンが検出された場合には、ステップＳ４０２に進み、制御部１０は、本実施の形態４によるオゾン注入率の制御を繰り返し実行する。一方、溶存が検出されない場合には、ステップＳ４１０に進み、制御部１０は、オゾン注入率Ｏｃとオゾン注入率Ｘｃの関係を、下式（７）を用いて比較する。
オゾン注入率Ｏｃ＞オゾン注入率Ｘｃ        （７）
【０１２１】
そして、制御部１０は、オゾン注入率Ｏｃが上式（７）に適合する場合には、ステップＳ４０２に戻り本実施の形態４によるオゾン注入率の制御を繰り返し実行する。一方、適合しない場合には、ステップＳ４１１に進み、制御部１０は、上式（７）に適合するまでオゾン注入率を増大する。
【０１２２】
連続的に水処理を実施する場合には、被処理水３の水質および流入水量が変動する。このため、制御部１０は、一定時間毎に、溶存オゾン濃度が検出された場合（ステップＳ４０９でＹｅｓと判定された場合に相当）、あるいは上式（７）のオゾン注入率Ｏｃ＞オゾン注入率Ｘｃの関係が成立した場合（ステップＳ４１０でＹｅｓと判定された場合に相当）には、現状のオゾン注入率を維持するように制御する。
【０１２３】
このようにして、本実施の形態４における水処理装置は、オゾン処理槽２の出入口および１点以上の中間点からなる少なくとも３ヶ所以上でＵＶ２５４を測定し、それらの測定結果に基づいて関係式を作成して、オゾン注入率を制御する。
【０１２４】
すなわち、本実施の形態４における水処理装置は、上式（５）〜（７）を用いて、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の傾きが小さくなるオゾン注入率を推定し、その推定したオゾン注入率を目標値として、オゾン注入率を制御する。
【０１２５】
図１５に示すように、夏季のような高水温期では、溶存オゾンが未検出のオゾン注入率の範囲において、図３に示したようにオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の傾きが小さくなる変曲点がある。よって、夏季のような高水温期では、ＵＶ２５４残存率を指標としてオゾン注入率を制御することで、溶存オゾン検出の有無にかかわらず、有機物の分解に必要なオゾンを被処理水に注入できる。
【０１２６】
測定地点Ａは、反応槽入口のため、オゾン注入率０ｍｇ／Ｌ、ＵＶ２５４残存率１００％である。そこで、制御部１０は、測定地点Ａ、ＢのＵＶ２５４残存率を用いて、オゾン注入率に対してＵＶ２５４残存率が低減する上式（５）を作成する。さらに、制御部１０は、測定地点ＣのＵＶ％ｃを、上式（５）のＹに代入して、オゾン注入率Ｘｃを求める。これらの値を用いたオゾン注入率の算出方法を、以下に示す。
【０１２７】
水温が２５℃以上に上昇すると、制御部１０は、オゾン注入率の制御指標を溶存オゾン濃度からＵＶ２５４残存率に切り替える。次に、制御部１０は、切替直前のオゾン注入率、すなわち、溶存オゾン０．１ｍｇ／Ｌが検出されたオゾン注入率Ｏｃを用いて、（Ｘｃ＋Ｏｃ）／２（上式（６）に相当）からオゾン注入率Ｘｕｖを設定する。そして、制御部１０は、Ｘｕｖのオゾン注入率を目標にして、本実施の形態４によるオゾン注入率を制御する。
【０１２８】
オゾン注入率の制御方法について、測定地点Ｃで溶存オゾン濃度が検出される場合には、オゾン注入率が過剰のため、溶存オゾン濃度制御から本実施の形態４のオゾン注入率制御に切り替えた直後と同じ要領で、オゾン注入率を設定する。
【０１２９】
図１６は、本発明の実施の形態４に係る水処理装置において、被処理水３をオゾン処理した際にオゾン注入率が不足している場合における、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾン濃度のそれぞれの関係を示した図である。
【０１３０】
なお、図１６においては、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の実験結果が、黒丸●としてプロットされており、オゾン注入率に対する溶存オゾン濃度の実験結果が、白三角△としてプロットされている。
【０１３１】
オゾン注入率Ｏｃとオゾン注入率Ｘｃが同等の場合、すなわち、上式（５）の一次関数の直線上に測定地点ＣのＵＶ％ｃが存在する場合には、オゾン注入率が不足していることになる。そこで、制御部１０は、オゾン注入率Ｏｃ＞オゾン注入率Ｘｃの関係が成立するまで、オゾン注入率を増大させる。
【０１３２】
なお、本実施の形態４における水処理では、分光光度測定部４２に紫外吸光度測定器４５を用いた場合を例に説明したが、分光光度測定部に蛍光強度測定器を用いてもよい。蛍光強度測定器を用いた場合には、被処理水中のフミン物質と相関の高い波長２００ｎｍ〜３７０ｎｍの任意の波長の光で励起することで、波長４００ｎｍ〜４６０ｎｍの任意の波長の蛍光を測定する。
【０１３３】
好ましくは、波長２６０ｎｍの光で励起することで、波長４５０ｎｍの蛍光を測定する。蛍光強度は、溶存酸素、温度、濃度および共存物質による消光現象が知られている。このため、蛍光強度で本実施の形態４による水処理を実施する場合には、測定サンプルに所定濃度の蛍光物質を添加し、測定値は、添加した蛍光物質の蛍光強度との相対値として評価する。
【０１３４】
蛍光物質は、処理水を曝気して溶存オゾンを除去後に、処理水に添加される。フミン物質と相関の高い蛍光強度測定では、溶存オゾンの影響を受けない。しかしながら、処理水中に溶存オゾンが残存していると、オゾン処理水に添加した蛍光物質が、オゾンにより分解される可能性がある。
【０１３５】
そこで、オゾン処理水を曝気して溶存オゾンを処理水から除去した後、オゾン処理水に蛍光物質を添加する。これにより、蛍光物質がオゾンで分解されるのを防止できる。さらに、蛍光強度を測定する前に懸濁物質を除去することで、蛍光強度の相対評価の精度が向上する。
【０１３６】
本実施の形態４における水処理装置は、各測定地点Ａ〜Ｃの蛍光強度を測定し、各測定地点での相対蛍光強度を算出した後、ＵＶ２５４を用いた場合と同様の方法で、オゾン注入率に対する相対蛍光強度の残存率の傾きが小さくなるオゾン注入率を推定する。そして、制御部１０は、この推定したオゾン注入率を目標として、オゾン注入率を制御する。
【０１３７】
このように、実施の形態４の水処理方法では、オゾン処理槽２の複数地点で有機物濃度と相関のある波長の紫外吸光度、あるいは蛍光強度を測定する構成を備えている。これにより、溶存オゾンが検出されないオゾン注入率の範囲において、被処理水の水質に合わせて、オゾン注入率を制御できる。さらに、被処理水中の有機物を分解しつつ、副生成物である臭素酸の生成を抑制できる。
【０１３８】
また、被処理水の水温が所定温度以上か否かに応じて、溶存オゾン濃度一定制御と本実施の形態４によるオゾン注入率制御とを切り替えることにより、水質変動および水量変化に合わせたオゾン注入率の制御ができる。
【０１３９】
実施の形態５．
本実施の形態５では、水温が所定温度以下の場合におけるオゾン注入率制御について説明する。図１７は、本発明の実施の形態５に係る水処理装置による水処理方法の一連の動作を示したフローチャートである。図１８は、本発明の実施の形態５に係る水処理方法において、所定の水温以下で被処理水３を用いてオゾン処理したときのオゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率と溶存オゾンの変化をそれぞれ示した図である。
【０１４０】
図１７、図１８を用いて、実施の形態５について、以下に説明する。なお、本実施の形態５による水処理装置が特徴とするところは、オゾン処理槽２の出入口と中間の１点以上とからなる、少なくとも３点以上で分光光度を測定し、所定水温以下において溶存オゾンが検出されるオゾン注入率であっても、ＵＶ２５４残存率を用いてオゾン注入率を制御することである。
【０１４１】
本実施の形態５における図１７中のステップＳ１０２は、先の実施の形態１における図２中のステップＳ１０２と同じである。また、本実施の形態５における図１７中のステップＳ２０３は、実施の形態２における図８中のステップＳ２０３と同じである。さらに、本実施の形態５における図１７中のステップＳ４０３〜Ｓ４０６、Ｓ４１０、Ｓ４１１は、先の実施の形態４における図１４中のステップＳ４０３〜Ｓ４０６、ステップＳ４１０、ステップＳ４１１と同じである。そこで、追加されたステップを中心に、以下に説明する。
【０１４２】
なお、図１７のフローチャートのステップＳ５０１において、オゾン処理槽２には、被処理水３が収容されており、被処理水３に対してオゾン処理を実施している状態で、本実施の形態５の水処理方法が開始されるものとする。
【０１４３】
よって、溶存オゾン濃度一定制御から本実施の形態５の水処理方法に切り替わった直後として、説明を実施する。このため、オゾン処理水中には、溶存オゾン濃度が検出されている状態で、本実施の形態５の水処理方法が開始されるものとする。
【０１４４】
ステップＳ５０２において、制御部１０は、水温が所定温度未満の場合に、本実施の形態５の水処理方法を開始する。冬季のような低水温期の場合、オゾンの自己分解が抑制されるため、少ないオゾン注入率で溶存オゾンが検出され、有機物の分解に必要なオゾンが被処理水に十分注入されないことが懸念される。ここでは、所定温度を水温１０℃として、以下に説明する。また、紫外吸光度測定器４５で波長２５４ｎｍの吸光度（ＵＶ２５４）を測定した場合を例に説明する。
【０１４５】
図１７に示す実施の形態５によるフローチャートにおけるステップＳ１０２、Ｓ４０３〜Ｓ４０６の一連処理は、図１４に示す先の実施の形態４によるフローチャートと同じである。そして、制御部１０は、ステップＳ４０６において、オゾン注入率Ｘｃを求めた後、ステップＳ４１０に進む。
【０１４６】
そして、制御部１０は、ステップＳ４１０において、オゾン注入率Ｏｃが上式（７）に適合する場合には、ステップＳ５０２に戻り、本実施の形態５によるオゾン注入率の制御を繰り返し実行する。一方、適合しない場合には、ステップＳ４１１に進み、制御部１０は、上式（７）に適合するまでオゾン注入率を増大する。
【０１４７】
次に、ステップＳ５０３において、制御部１０は、測定地点Ｃにおいて、溶存オゾン濃度が所定濃度以下として検出されるか否かを判定する。そして、溶存オゾン濃度が所定濃度以下の場合には、ステップＳ５０２に戻り、制御部１０は、本実施の形態５によるオゾン注入率の制御を繰り返し実行する。
【０１４８】
一方、溶存オゾン濃度が所定濃度以下でない場合には、ステップＳ５０４に進み、制御部１０は、溶存オゾンが所定濃度以下になるまで、オゾン注入率を低減する。ここでは、測定地点Ｃにおいて検出される溶存オゾン濃度の所定濃度としては、０．１ｍｇ／Ｌ〜２．０ｍｇ／Ｌの範囲が考えられる。そして、好ましくは、制御部１０は、溶存オゾン濃度を０．５ｍｇ／Ｌ以下に制御する。
【０１４９】
図１８に示すように、冬季のような低水温期では、溶存オゾンが検出されるオゾン注入率の範囲において、図３に示したような、オゾン注入率に対するＵＶ２５４残存率の傾きが小さくなる変曲点がない。これは、冬季のような低水温期では、オゾンの自己分解速度が遅いため、少ないオゾン注入率で溶存オゾンが検出されるためである。
【０１５０】
測定地点Ａは、反応槽入口のため、オゾン注入率０ｍｇ／Ｌ、ＵＶ２５４残存率１００％である。そこで、制御部１０は、測定地点Ａ、ＢのＵＶ２５４残存率を用いて、オゾン注入率に対してＵＶ２５４残存率が低減する上式（５）を作成する。ここで、測定地点ＣのＵＶ％ｃを、上式（５）のＹに代入して、オゾン注入率Ｘｃを求めると、上式（７）の関係が成立しない。
【０１５１】
このため、制御部１０は、上式（７）の関係が成立するまで、測定地点Ｃでのオゾン注入率を増大し、上式（７）の関係が成立するオゾン注入率をＸｕｖに設定する。このとき、測定地点Ｃにおいて、溶存オゾンが所定濃度を超えて検出される場合には、制御部１０は、溶存オゾン濃度が所定濃度以下となるまで、オゾン注入率を低減し、上式（７）の関係が成立し、かつ、溶存オゾンが所定濃度以下となる最大のオゾン注入率をＸｕｖに設定する。
【０１５２】
このように、溶存オゾン濃度をオゾン注入率の上限として利用することにより、溶存オゾンが検出されるオゾン注入率であっても、臭素酸の生成量を増大させ過ぎずに、有機物の分解と臭素酸の生成抑制とを両立させることができる。
【０１５３】
本実施の形態５では、溶存オゾンが検出されるオゾン注入率において、ＵＶ２５４残存率を測定する。このため、採水した被処理水３を曝気して溶存オゾンを除去した後で、ＵＶ２５４を測定する。これにより、ＵＶ２５４の変化を精度よく測定することができる。
【０１５４】
溶存オゾン濃度一定制御の場合、被処理水中の有機物の分解に必要なオゾンが注入されているか、わからなかった。これに対して、本実施の形態５では、有機物と相関のあるＵＶ２５４残存率を指標としてオゾン注入率を制御することで、溶存オゾン検出の有無にかかわらず、有機物の分解に必要なオゾンを被処理水に注入できる。
【０１５５】
なお、本実施の形態５における水処理では、分光光度測定部４２に紫外吸光度測定器４５を用いた場合を例に説明したが、分光光度測定部に蛍光強度測定器を用いてもよい。蛍光強度測定器を用いた場合には、被処理水中のフミン物質と相関の高い波長２００ｎｍ〜３７０ｎｍの任意の波長の光で励起することで、波長４００ｎｍ〜４６０ｎｍの任意の波長の蛍光を測定する。
【０１５６】
好ましくは、波長２６０ｎｍの光で励起することで、波長４５０ｎｍの蛍光を測定する。蛍光強度は、溶存酸素、温度、濃度および共存物質による消光現象が知られている。このため、蛍光強度で本実施の形態５による水処理を実施する場合には、測定サンプルに所定濃度の蛍光物質を添加し、測定値は、添加した蛍光物質の蛍光強度との相対値として評価する。
【０１５７】
蛍光物質は、処理水を曝気して溶存オゾンを除去後に、処理水に添加する。フミン物質と相関の高い蛍光強度測定では、溶存オゾンの影響を受けない。しかしながら、処理水中に溶存オゾンが残存していると、オゾン処理水に添加した蛍光物質が、オゾンにより分解される可能性がある。
【０１５８】
そこで、オゾン処理水を曝気して溶存オゾンを処理水から除去した後、オゾン処理水に蛍光物質を添加する。これにより、蛍光物質がオゾンで分解されるのを防止できる。さらに、蛍光強度を測定する前に懸濁物質を除去することで、各測定地点での蛍光強度の相対評価の精度が向上する。
【０１５９】
本実施の形態５における水処理装置は、各測定地点Ａ〜Ｃの蛍光強度を測定し、各測定地点での相対蛍光強度を算出した後、ＵＶ２５４を用いた場合と同様の方法で、オゾン注入率に対する相対蛍光強度の残存率の傾きが小さくなるオゾン注入率を推定する。そして、制御部１０は、この推定した推定したオゾン注入率を目標として、オゾン注入率を制御する。
【０１６０】
このように、実施の形態５の水処理方法では、オゾン処理槽２の複数地点で有機物濃度と相関のある波長の紫外吸光度あるいは蛍光強度を測定する構成を備えている。これにより、被処理水の水質に合わせてオゾン注入率を制御することができる。
【０１６１】
さらに、水温が低く、少ないオゾン注入率で溶存オゾンが検出される場合に、溶存オゾンが検出されるオゾン注入率の範囲においても、被処理水中の有機物の分解に必要なオゾン注入率を維持することができる。
【０１６２】
また、被処理水の水温が所定温度未満か否かに応じて、溶存オゾン濃度一定制御と本発明の実施の形態５によるオゾン注入率制御とを切り替えることにより、水質変動および水量変化に合わせた制御ができる。
【図１】
2016121618.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月1日(2016.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽の複数の地点における被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、測定部により測定された複数の地点における測定結果に基づいて、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは処理水と被処理水の両方に関して、第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した残存率を用いてオゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備え、測定部は、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器とを有し、コントローラは、推定した残存率に基づくオゾン注入率の制御を行う際に、第１の測定器による第２の波長の測定値から、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定し、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、目標値として設定した第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するものである。
また、本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、被処理水を導入してオゾン処理を実施し、オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置とを備え、コントローラは、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、小型水処理装置で算出されたオゾン注入率の目標値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の複数の地点における前記被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは前記処理水と前記被処理水の両方に関して、前記第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備え、
前記測定部は、前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、
前記第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記コントローラは、推定した前記残存率に基づく前記オゾン注入率の制御を行う際に、
前記第１の測定器による前記第２の波長の測定値から、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定し、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、
前記目標値として設定した前記第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項２】
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下であり、前記第２の波長は、２００ｎｍ以上２３０ｎｍ以下である
請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の複数の地点における前記被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは前記処理水と前記被処理水の両方に関して、前記第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備え、
前記測定部は、前記複数の地点を、前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点、前記処理槽内に設けられた第２測定地点、および前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点からなる３地点とした場合に、
前記第１測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第２の測定器と、
前記第３測定地点における前記処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記コントローラは、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第１残存率として算出し、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第２残存率として算出し、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第３残存率として算出し、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成し、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出し、算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項４】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の複数の地点における前記被処理水の分光光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、あるいは前記処理水と前記被処理水の両方に関して、前記第１の波長の分光光度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備え、
前記測定部は、前記複数の地点を、前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点、前記処理槽内に設けられた第２測定地点、および前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点からなる３地点とした場合に、
前記第１測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第１の測定器と、
前記第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第２の測定器と、
前記第３測定地点における前記処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記コントローラは、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第１残存率として算出し、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第２残存率として算出し、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第３残存率として算出し、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成し、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出し、算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項５】
前記被処理水の水温を測定する水温計をさらに備え、
前記コントローラは、
前記被処理水の水温が第１の温度範囲にある場合には、前記被処理水の溶存オゾン濃度に基づいて前記オゾン注入率を制御し、
前記被処理水の水温が前記第１の温度範囲よりも温度が高い範囲である第２の温度範囲にある場合には、前記溶存オゾン濃度が検出下限値以下になるように、前記オゾン注入率を制御し、
前記被処理水の水温が前記第１の温度範囲よりも温度が低い範囲である第３の温度範囲にある場合には、分光光度の測定値に基づいてオゾン注入率を制御する
請求項１から４のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記水温計により測定された０℃以上５０℃未満の温度範囲の水温に関して、
前記第１の温度範囲を、１０℃以上２５℃未満とし、
前記第２の温度範囲を、２５℃以上５０℃未満とし、
前記第３の温度範囲を、０℃以上１０℃未満として規定する
請求項５に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記第１の測定器の前段と前記第３の測定器の前段のそれぞれに、懸濁物質を除去するための懸濁物質除去器
をさらに備える請求項１から６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記第１の測定器の前段と前記第３の測定器の前段のそれぞれに、ｐＨ値を所望の値に調整するためのｐＨ調整器
をさらに備える請求項１から７のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記ｐＨ調整器は、前記所望の値を７．４〜７．８の範囲として、前記被処理水および前記処理水のｐＨ値を調整する
請求項８に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記第３の測定器の前段に、前記処理水を曝気するための曝気機
をさらに備える請求項１から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
前記第１の測定器と前記第３の測定器を、オゾンを含む水で洗浄する洗浄機構
をさらに備える請求項１から１０のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１２】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、
前記被処理水を導入してオゾン処理を実施し、前記オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置と
を備え、
前記コントローラは、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、
前記小型水処理装置で算出された前記オゾン注入率の目標値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項１３】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置に適用される水処理方法であって、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による前記第２の波長の測定値から、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定するステップと、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出するステップと、
前記目標値として設定した前記第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【請求項１４】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点における前記被処理水に関して、第１の波長の分光光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽内に設けられた第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の分光光度を測定する第２の測定器と、
前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点における前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の分光光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器、前記第２の測定器、および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置に適用される水処理方法であって、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の分光光度の残存率を第１残存率として算出するステップと、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の分光光度の残存率を第２残存率として算出するステップと、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の分光光度の残存率を第３残存率として算出するステップと、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成するステップと、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出するステップと、
算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月24日(2016.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、複数の地点における被処理水の紫外吸光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、測定部により測定された複数の地点における測定結果に基づいて、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度の残存率を推定し、推定した残存率を用いてオゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備え、被処理水は、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物およびフミン物質を含有し、測定部は、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器とを有し、第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、第２の波長は、２００ｎｍ以上２３０ｎｍ以下とし、コントローラは、推定した残存率に基づくオゾン注入率の制御を行う際に、第１の測定器による第２の波長の測定値から、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定し、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、目標値として設定した第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するものである。
また、本発明に係る水処理装置は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、被処理水を導入してオゾン処理を実施し、オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置とを備え、被処理水は、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物を含有し、第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、コントローラは、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、小型水処理装置で算出されたオゾン注入率の目標値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、本発明に係る水処理方法は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽に導入される被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽でオゾン処理された処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備えた水処理装置を用いて、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物およびフミン物質を含有する被処理水に適用される水処理方法であって、第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、第２の波長は、２００ｎｍ以上２３０ｎｍ以下とし、コントローラにおいて、第１の測定器による第２の波長の測定値から、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定するステップと、第３の測定器の第１の波長の測定値を第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出するステップと、目標値として設定した第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、オゾン注入率を制御するステップとを有するものである。
また、本発明に係る水処理方法は、被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、処理槽の入口に設けられた第１測定地点における被処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、処理槽内に設けられた第２測定地点における被処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第２の測定器と、処理槽の出口に設けられた第３測定地点における処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、第１の測定器、第２の測定器、および第３の測定器による測定結果に基づいて、オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラとを備えた水処理装置を用いて、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物を含有する被処理水に適用される水処理方法であって、第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、コントローラにおいて、第１の測定器による測定値から、第１測定地点における被処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率を第１残存率として算出するステップと、第２の測定器による測定値から、第２測定地点における被処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率を第２残存率として算出するステップと、第３の測定器による測定値から、第３測定地点における処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率を第３残存率として算出するステップと、第１残存率と第２残存率とから導かれる１次関数を作成するステップと、第３残存率を従属変数とした場合の１次関数における独立変数を算出するステップと、算出した独立変数に基づいてオゾン注入率を制御するステップとを有する水処理方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
複数の地点における前記被処理水の紫外吸光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備え、
前記被処理水は、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物およびフミン物質を含有し、
前記測定部は、前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、
前記第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、前記第２の波長は、２００ｎｍ以上２３０ｎｍ以下とし、
前記コントローラは、推定した前記残存率に基づく前記オゾン注入率の制御を行う際に、
前記第１の測定器による前記第２の波長の測定値から、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定し、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、
前記目標値として設定した前記第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項２】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
複数の地点における前記被処理水の紫外吸光度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備え、
前記被処理水は、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物を含有し、
前記測定部は、前記複数の地点を、前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点、前記処理槽内に設けられた第２測定地点、および前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点からなる３地点とした場合に、
前記第１測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第２の測定器と、
前記第３測定地点における前記処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、
前記コントローラは、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第１残存率として算出し、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第２残存率として算出し、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第３残存率として算出し、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成し、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出し、算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項３】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
複数の地点における前記被処理水の蛍光強度を、少なくとも第１の波長を用いて測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記複数の地点における測定結果に基づいて、前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度の残存率を推定し、推定した前記残存率を用いて前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備え、
前記被処理水は、第１の波長の蛍光強度と相関のある有機物を含有し、
前記測定部は、前記複数の地点を、前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点、前記処理槽内に設けられた第２測定地点、および前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点からなる３地点とした場合に、
前記第１測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第１の測定器と、
前記第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第２の測定器と、
前記第３測定地点における前記処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第３の測定器と
を有し、
前記第１の波長の励起光は、波長２００ｎｍ以上３７０ｎｍ以下とし、前記第１の波長の蛍光は、波長４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下とし、
前記コントローラは、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第１残存率として算出し、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第２残存率として算出し、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第３残存率として算出し、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成し、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出し、算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項４】
前記被処理水の水温を測定する水温計をさらに備え、
前記コントローラは、
前記被処理水の水温が第１の温度範囲にある場合には、前記被処理水の溶存オゾン濃度に基づいて前記オゾン注入率を制御し、
前記被処理水の水温が前記第１の温度範囲よりも温度が高い範囲である第２の温度範囲にある場合には、前記溶存オゾン濃度が検出下限値以下になるように、前記オゾン注入率を制御し、
前記被処理水の水温が前記第１の温度範囲よりも温度が低い範囲である第３の温度範囲にある場合には、紫外吸光度または蛍光強度の測定値に基づいてオゾン注入率を制御する
請求項１から３のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記水温計により測定された０℃以上５０℃未満の温度範囲の水温に関して、
前記第１の温度範囲を、１０℃以上２５℃未満とし、
前記第２の温度範囲を、２５℃以上５０℃未満とし、
前記第３の温度範囲を、０℃以上１０℃未満として規定する
請求項４に記載の水処理装置。
【請求項６】
前記第１の測定器の前段と前記第３の測定器の前段のそれぞれに、懸濁物質を除去するための懸濁物質除去器
をさらに備える請求項１から５のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項７】
前記第１の測定器の前段と前記第３の測定器の前段のそれぞれに、ｐＨ値を所望の値に調整するためのｐＨ調整器
をさらに備える請求項１から６のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項８】
前記ｐＨ調整器は、前記所望の値を７．４〜７．８の範囲として、前記被処理水および前記処理水のｐＨ値を調整する
請求項７に記載の水処理装置。
【請求項９】
前記第３の測定器の前段に、前記処理水を曝気するための曝気機
をさらに備える請求項１から８のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１０】
前記第１の測定器と前記第３の測定器を、オゾンを含む水で洗浄する洗浄機構
をさらに備える請求項１から９のいずれか１項に記載の水処理装置。
【請求項１１】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、
前記被処理水を導入してオゾン処理を実施し、前記オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置と
を備え、
前記被処理水は、第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物を含有し、
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、
前記コントローラは、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出し、
前記小型水処理装置で算出された前記オゾン注入率の目標値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御する
水処理装置。
【請求項１２】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長および第２の波長を含む２種類以上の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置を用いて、前記第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物およびフミン物質を含有する被処理水に適用される水処理方法であって、
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、前記第２の波長は、２００ｎｍ以上２３０ｎｍ以下とし、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による前記第２の波長の測定値から、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値を算出して目標値として設定するステップと、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出するステップと、
前記目標値として設定した前記第１の波長の紫外吸光度の残存率推定値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【請求項１３】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点における前記被処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽内に設けられた第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第２の測定器と、
前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点における前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器、前記第２の測定器、および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置を用いて、前記第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物を含有する被処理水に適用される水処理方法であって、
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第１残存率として算出するステップと、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第２残存率として算出するステップと、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の紫外吸光度の残存率を第３残存率として算出するステップと、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成するステップと、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出するステップと、
算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【請求項１４】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽の入口に設けられた第１測定地点における前記被処理水に関して、第１の波長の蛍光強度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽内に設けられた第２測定地点における前記被処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第２の測定器と、
前記処理槽の出口に設けられた第３測定地点における前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の蛍光強度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器、前記第２の測定器、および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと
を備えた水処理装置を用いて、前記第１の波長の蛍光強度と相関のある有機物を含有する被処理水に適用される水処理方法であって、
前記第１の波長の励起光は、波長２００ｎｍ以上３７０ｎｍ以下とし、前記第１の波長の蛍光は、波長４００ｎｍ以上４６０ｎｍ以下とし、
前記コントローラにおいて、
前記第１の測定器による測定値から、前記第１測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第１残存率として算出するステップと、
前記第２の測定器による測定値から、前記第２測定地点における前記被処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第２残存率として算出するステップと、
前記第３の測定器による測定値から、前記第３測定地点における前記処理水の前記第１の波長の蛍光強度の残存率を第３残存率として算出するステップと、
前記第１残存率と前記第２残存率とから導かれる１次関数を作成するステップと、
前記第３残存率を従属変数とした場合の前記１次関数における独立変数を算出するステップと、
算出した前記独立変数に基づいて前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【請求項１５】
被処理水を導入して収容する処理槽にオゾンガスを注入するオゾン注入設備と、
前記処理槽に導入される前記被処理水に関して、第１の波長の紫外吸光度を測定する第１の測定器と、
前記処理槽でオゾン処理された後の処理水に関して、前記第１の波長の紫外吸光度を測定する第３の測定器と、
前記第１の測定器および前記第３の測定器による測定結果に基づいて、前記オゾン注入設備によるオゾン注入率を制御するコントローラと、
前記被処理水を導入してオゾン処理を実施し、前記オゾン処理の結果に基づいてオゾン注入率の目標値をリアルタイムで算出する小型水処理装置と
を備えた水処理装置を用いて、前記第１の波長の紫外吸光度と相関のある有機物を含有する被処理水に適用される水処理方法であって、
前記第１の波長は、２４０ｎｍ以上２７０ｎｍ以下とし、
前記コントローラにおいて、
前記第３の測定器の前記第１の波長の測定値を前記第１の測定器の第１の波長の測定値で除算することで、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値を算出するステップと、
前記小型水処理装置で算出された前記オゾン注入率の目標値と、前記処理水の第１の波長の紫外吸光度の残存率測定値との差が最小となるように、前記オゾン注入率を制御するステップと
を有する水処理方法。
【国際調査報告】
2016121618.tif 000021
2016121618.tif 000022
2016121618.tif 000023
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