(57)【要約】【課題】被処理水中の微生物とスケール成分とを除去することができ、且つ、被処理水中の性質に応じて、処理する対象を自在に選択して、効率的な水処理を実現できる水処理装置及び当該水処理装置を備えた水処理システムを提供する。【解決手段】水処理装置１は、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第１の電極６と、この第１の電極６の下流側に位置して当該第１の電極６により通電される炭素繊維８と、この炭素繊維８の下流側に位置して、第１の電極６と対を成す通水性の第２の電極７と、この第２の電極７と炭素繊維８間に介在された非導電性の多孔質スペーサ９とをそれぞれ有する第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水の流路中に配置された通水性を有する第１の電極と、該第１の電極の下流側に位置して当該第１の電極により通電される炭素繊維と、該炭素繊維の下流側に位置して、前記第１の電極と対を成す通水性の第２の電極と、該第２の電極と前記炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第１及び第２のモジュールを備えたことを特徴とする水処理装置。
【請求項２】
前記各モジュールは、前記各電極に印加する電位をそれぞれ切替可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
【請求項３】
前記第１のモジュールは、前記被処理水の流路において前記第２のモジュールの上流側に配置されると共に、該各モジュール間には、当該各モジュールに連通する通水路を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載の水処理装置。
【請求項４】
請求項１及び請求項２の何れかに記載の水処理装置と、前記被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段と、該検出手段の出力に基づき前記水処理装置の第１及び第２のモジュールの電極への通電を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川水や、飲食用水、或いは、プール、公共浴場、温泉等から出る排水等の水（被処理水）に含まれるウイルス等の微生物やスケールを除去或いは除菌処理するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、河川水や、飲食用水、或いは、公共浴場、温泉などから出る排水等の水（被処理水）中に含まれる細菌、カビ、原虫など微生物や粉塵、微細物などのスケール成分を除去するための水処理技術が急速に発展しつつある。
【０００３】
例えば、被処理水中の微生物を除去処理する水処理装置の一つとして、出願人は先に被処理水の流路中に一対の電極と微生物を捕集可能な導電体を備えて、この導電体に正電荷を印加し、電極に負電荷を印加することで、微生物を導電体に吸着させる装置を開発した。この水処理装置は、塩素やオゾン等の薬剤を使用することなく被処理水を処理することができるため、煩雑な作業や取り扱い上の危険性を回避でき、且つ、経済面等のコストを低減できるものとして注目されつつある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２５４１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、上記装置を用いることで被処理水中の微生物を除去することが可能であるが、当該被処理水中に含まれるスケール成分を除去することはできなかった。このように、従来の装置では被処理水中の微生物とスケール成分とを１つの槽内（ケース内）で処理することができないので、微生物除去後の被処理水を別の装置（或いは、槽）に流して、スケール成分の除去を行わなければならなかった。
【０００５】
一方、スケール成分が多く微生物が少ない被処理水や、微生物が多くスケール成分の少ない被処理水等、被処理水の性質は種々多様であるため、これら被処理水の性質に応じて効率的に処理することができる装置の開発も切望されていた。
【０００６】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、被処理水中の微生物とスケール成分とを単一の槽内で除去することができ、且つ、被処理水中の性質に応じて、処理する対象を自在に選択して、効率的な水処理を実現できる水処理装置及び当該水処理装置を備えた水処理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】
請求項１の発明の水処理装置は、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第１の電極と、この第１の電極の下流側に位置して当該第１の電極により通電される炭素繊維と、この炭素繊維の下流側に位置して、第１の電極と対を成す通水性の第２の電極と、この第２の電極と炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第１及び第２のモジュールを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明の水処理装置は、上記発明において各モジュールは、各電極に印加する電位をそれぞれ切替可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明の水処理装置は、上記各発明において第１のモジュールは、被処理水の流路において第２のモジュールの上流側に配置されると共に、この各モジュール間には、当該各モジュールに連通する通水路を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明の水処理システムは、請求項１及び請求項２の何れかに記載の水処理装置と、被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づき水処理装置の第１及び第２のモジュールの電極への通電を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明の水処理装置によれば、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第１の電極と、この第１の電極の下流側に位置して当該第１の電極により通電される炭素繊維と、この炭素繊維の下流側に位置して、第１の電極と対を成す通水性の第２の電極と、この第２の電極と炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第１及び第２のモジュールを備えたので、例えば、第１のモジュールの第１の電極に正電位を印加し、第２の電極に負電位を印加すると共に、第２のモジュールの第１の電極に負電位を印加し、第２の電極に正電位を印加すれば、第１のモジュールの炭素繊維で微生物を処理し、且つ、電解により被処理水中に発生する次亜塩素酸や活性酸素により微生物を殺菌することができ、第２のモジュールの炭素繊維又は多孔質スペーサでスケールを回収することができるようになる。
【００１２】
更に、各電極に高い電流値となる電位を印加するものとすれば、微生物を感電させて死滅させることができるようになる。
【００１３】
特に、請求項２の発明の如く各電極に印加する電位をそれぞれ切替可能に構成されているものとすれば、被処理水の水質に応じて最適な処理を行うことができる。
【００１４】
更に、請求項３の発明では、上記各発明において第１のモジュールは、被処理水の流路において第２のモジュールの上流側に配置されると共に、各モジュール間には、当該各モジュールに連通する通水路を備えたので、各モジュールに被処理水を選択的に通水することができるようになる。
【００１５】
請求項４の発明の水処理システムによれば、請求項１及び請求項２の何れかに記載の水処理装置と、被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段と、この検出手段の出力に基づき水処理装置の第１及び第２のモジュールの電極への通電を制御する制御手段とを備えたので、被処理水の微生物量やスケール量に応じた最適な処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、従来被処理水中に含まれる細菌等の微生物と粉塵などのスケール成分とを１つの装置、或いは、槽内で同時に処理することができず、更に、被処理水中の性質に応じた最適な処理を行うことができないという問題を解消するために成されたものである。被処理水中の微生物とスケール成分とを除去可能で、且つ、被処理水中の性質に応じた最適な処理を行うという目的を、被処理水の流路中に配置された通水性を有する第１の電極と、この第１の電極の下流側に位置して当該第１の電極により通電される炭素繊維と、この炭素繊維の下流側に位置して、第１の電極と対を成す通水性の第２の電極と、この第２の電極と炭素繊維間に介在された非導電性の多孔質スペーサとをそれぞれ有する第１及び第２のモジュールを備えたことにより実現した。以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明を備えた一実施例の水処理システムＳの概略構成図である。水処理システムＳは、原液タンク１００に貯留された雨水、地下水、飲料用水、風呂水、温泉水等の水（被処理水）を水処理装置１にて処理した後、処理液タンク１１０に貯留するシステムである。
【００１８】
本実施例の水処理システムＳは、原液タンク１００、フィルタ１０１、ポンプＰ１、バルブＶ１、流量計Ｆ１、水処理装置１、バルブＶ２〜Ｖ４、処理液タンク１１０、ポンプＰ２等を配管にて接続することにより構成されている。具体的に、原液タンク１００には水処理装置１に至る配管Ｌ１が接続されている。原液タンク１００は、微生物、スケール、微細物等を含む水（被処理水）を貯留するためのタンクである。この原液タンク１００内には、水処理装置１にて処理される被処理水（即ち、原液タンク１００内に貯留された被処理水）の微生物量を検出するための検出手段としてのＡＴＰ測定計と、スケール量を検出するための検出手段としての導電率計と、ｐＨ計と、温度計を備えた測定計１３０が設けられ、当該原液タンク１００内の被処理水に一部浸漬されている。この測定計１３０は制御手段としての後述するコントローラＣに接続されている。
【００１９】
前記配管Ｌ１は、原液タンク１００内にて開口する一端から、原液タンク１００の外部に延出し、フィルタ１０１、ポンプＰ１、バルブＶ１及び流量計Ｆ１を介して、水処理装置１の処理槽（ケース）５の下端に形成された流入口３に接続され、他端は当該ケース５内の底部にて開口している。上記フィルタ１０１は、被処理水中の微細物を除去するためのものである。また、流量計Ｆ１は配管Ｌ１を流れる被処理水の流速を検出するためのものである。
【００２０】
また、水処理装置１のケース５の上端には流出口４が形成され、この流出口４には処理液タンク１１０に至る配管Ｌ２が接続されている。この配管Ｌ２は、水処理装置１のケース５内の上部にて開口する一端から当該ケース５の外部に延出し、バルブＶ２を介して上記処理液タンク１１０に接続され、他端は処理液タンク１１０内の上方にて開口している。処理液タンク１１０は、水処理装置１にて微生物やスケール等が除去された処理後の水を貯留するためのタンクである。そして、処理液タンク１１０内に貯留された水は、配管Ｌ５と、この配管Ｌ５に介設されたポンプＰ２により汲上可能に構成されている。
【００２１】
更に、図１中４０は水処理装置１のケース５内に収容された後述する第１のモジュールＭ１を経た被処理水を処理室１５から流出させるためのもう一つの流出口であり、この流出口４０には配管Ｌ３が接続されている。配管Ｌ３は、流出口４０にて開口する一端からケース５の外部に延出し、バルブＶ３を経て他端はバルブＶ２の下流側となる配管Ｌ２の途中部に接続されている。また、Ｖ４は、第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２において電気分解により各電極６、７で発生した水素、酸素などの気体（ガス）を排出するためのガス抜き用のバルブである。
【００２２】
次に、本発明の水処理装置１について図２を用いて説明する。水処理装置１は、原液タンク１００から処理液タンク１１０に流れる被処理水の流路中に設置されており、水密性のケース５と、このケース５内に収容された第１のモジュールＭ１及び第２のモジュールＭ２から構成されている。このケース５は、ガラスや樹脂材などの絶縁部材から成るもので、縦長円筒状を呈した本体１０と、この本体１０の上下開口を閉塞する蓋部材１２、１３から構成されている。そして、本体１０内は処理室１５とされ、この処理室１５には上記第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２が収容されている。
【００２３】
上記蓋部材１２には、当該蓋部材１２を軸方向（図２では上下方向）に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔は被処理水を処理室１５から取り出すための流出口４とされている。流出口４には配管Ｌ２が接続され、この配管Ｌ２の一端が当該流出口４にて開口している。
【００２４】
蓋部材１３にも、上記蓋部材１２と同様に軸方向（図２では上下方向）に貫通する貫通孔が形成されており、この貫通孔は微生物、スケール、微細物等を含む原液タンク１００からの水（被処理水）を配管Ｌ１を介して水処理装置１の処理室１５内に導くための流入口３とされている。流入口３には上記配管Ｌ１が接続され、この配管Ｌ１の一端が流入口３にて開口している。本実施例では配管Ｌ１、流入口３により、水処理装置１の処理室１５内の第１のモジュールＭ１及び第２のモジュールＭ２に通水するための通水路が構成されている。
【００２５】
そして、本体１０の上下縁部には、Ｏリング等のシール部材（図示せず）を介してそれぞれ蓋部材１２、１３が取り付けられている。これにより、シール性及び水密性の高いケース５が構成されている。
【００２６】
前記第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２は、通水性を有する網目状（メッシュ状）の第１の電極６と、この第１の電極６の下流側に位置して第１の電極６により通電される通水性を有する炭素繊維８と、この炭素繊維８の下流側に位置して、第１の電極６と対を成す通水性を有する網目状（メッシュ状）の第２の電極７と、この第２の電極７と炭素繊維８間に介在された絶縁体である通水性を有する多孔質スペーサ９などからそれぞれ構成されている。
【００２７】
この第１のモジュールＭ１は、被処理水の流路において、第２のモジュールＭ２の上流側となるケース５の下方に配置され、第２のモジュールＭ２は、被処理水の流路において、第１のモジュールＭ１の下流側となるケース５の上方に配置されている。即ち、第１のモジュールＭ１は、第１の電極６、炭素繊維８、スペーサ９及び第２の電極７の順に積み重ねることにより構成され、この状態で、ケース５内の処理室１５の下方に配置されている。また、第２のモジュールＭ２も、第１のモジュールＭ１と同様に第１の電極６、炭素繊維８、スペーサ９及び第２の電極７の順に積み重ねることにより構成され、この状態で、第１のモジュールＭ１と所定の間隔を存してケース５内の処理室１５の上方に配置されている。
【００２８】
即ち、ケース５内の処理室１５において、被処理水の流路上流側には第１のモジュールＭ１の電極６が位置し、流路下流側には第２のモジュールＭ２の電極７が位置すると共に、第１のモジュールＭ１において最も流路下流側となる電極７と、第２のモジュールＭ２において最も流路上流側となる電極６との間に隙間が構成されるように配置されている。
【００２９】
上記電極６、７は、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、タンタル（Ｔａ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン又はステンレスなどの単体、若しくは、少なくとも白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、タンタル（Ｔａ）、パラジウム（Ｐｄ）、チタン又はステンレスの何れかを含む導電体をメッシュ状（網目状）に加工した不溶性の電極である。電極６、７は、同一の素材から構成され、具体的に、本実施例の電極６、７は、チタン電極を白金とイリジウムから成る合金にて被覆した白金−イリジウム被覆チタン電極をメッシュ状で、且つ、全体が円盤状を呈するように加工したものを用いるものとする。即ち、各電極６、７はメッシュ状に加工することで、被処理水を流通可能な通水性の電極とされている。また、係るメッシュ状の電極６、７は、本体１０の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されている。そして、各電極６、７は直流電源ＤＣに接続されている。
【００３０】
前記炭素繊維８は、電極６の流路下流側に通電状態で配置されている。本実施例の水処理装置１では、各モジュールＭ１、Ｍ２の炭素繊維８が電極６の流路下流側となる上面に密着された状態で配置されている。また、当該炭素繊維８として、２０００℃以上（好ましくは、２５００℃）で焼成されたフエルト状のものを用いるものとする。更に、炭素繊維８は電極６、７間で直接通電が生じることのない構造とされている。具体的に、本実施例では被処理水の流路である処理室１５の断面方向において、少なくとも前記電極６が炭素繊維８より外側に出ない構造となるように形成されている。
【００３１】
本実施例では、電極６は前述の如く本体１０の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されているため、炭素繊維８も同様に、即ち、被処理水が流れる流路方向に直交する断面が略同一となるように、本体１０の内径と略同一の外径を有する円盤状に形成されている。このように、流路の断面方向において電極６が炭素繊維８より外側に出ない構造とすることで、電極６、７間で直接通電が生じる不都合を回避することができる。炭素繊維８は処理室１５内において、電極６の上面に、該電極６の中央部と炭素繊維８の中央部とが一致するように本体１０の内周面との間に隙間無く配置されている。
【００３２】
他方、炭素繊維８の流路下流側となる炭素繊維８の上面には前記スペーサ９が当接して設けられている。即ち、スペーサ９は、炭素繊維８とその流路下流側に位置する電極７との間に介設されている。このスペーサ９は、非導電性の伸縮可能な多孔質体であって、空隙率が高いものを用いることが望ましい。ここで、空隙率とは、多孔質構造の内部に存在する空隙部（空気の部分）の割合のことである。従って、空隙率が高いほどスペーサ９の密度（かさ密度）が低く（目が粗い）、空隙率が低いほどスペーサ９の密度が高く（目が細かい）なる。本実施例では、通水性を有する高分子の不織布、例えば、ポリエステルやサラン（旭化成製）等のポリ塩化ビニリデン系の高分子などであって、空隙率が９５％より大きいものをスペーサ９として使用した。
【００３３】
また、当該スペーサ９は、炭素繊維８の上面に当接し、当該炭素繊維８を押圧している。これにより、炭素繊維８は、スペーサ９の当該押圧力により圧縮され、電極６に押しつけられ、該電極６の上面に密着されることとなる。即ち、炭素繊維８は、下面が平坦でなく、凹凸のある形状となる。同様に、炭素繊維８の上面も平坦でなく凹凸のある形状となる。そこで、炭素繊維８の上面にスペーサ９を設けて、このスペーサ９の押圧力により、炭素繊維８を圧縮することで、炭素繊維８の電極６への密着力をより高めることができる。このように、炭素繊維８を電極６と密着させることで、この炭素繊維８が電極６と電気的に接続され、電極６の一部分を形成することとなる。即ち、電極６に通電されると、炭素繊維８にも通電され、この炭素繊維８は、電極６と同一の電位に帯電されることとなる。
【００３４】
特に、スペーサ９により炭素繊維８を電極６の下流側である上面に押しつけて密着させることができるので、炭素繊維８の電極６に対する接触抵抗を低下させ、炭素繊維８の表面のみならず、全体を電極６の一部とすることができる。このように、本実施例では被処理水の流通に支障が来さない程度にスペーサ９により炭素繊維８を圧縮して、炭素繊維８と電極６とを密着させて、電極６との接触抵抗を抑制することで、炭素繊維８が通電されやすくなり、炭素繊維８の全体を電極６の一部とすることができる。
【００３５】
これにより、炭素繊維８の全体を第１の電極と同一の電位に帯電させることができるようになる。例えば、電極６に正電位を印加した場合には、炭素繊維８全体も正電位に帯電されるので、炭素繊維の正電位に帯電した部分と被処理水との接触面積が飛躍的に増大する。これにより、負電位に帯電した微生物を吸着させる面積が拡大するので、微生物の捕集効率が著しく向上することとなる。
【００３６】
更に、スペーサ９を設けることで、炭素繊維８の電極７側の面（即ち、本実施例では上面）を平坦化することができる。即ち、上述したように、炭素繊維８は電極６に密着して設けられているため、炭素繊維８全体が電極６の一部を構成することとなるが、炭素繊維８の上面が平坦でない場合、対向する電極７との距離が不均一となるため、炭素繊維８に均一に電流が流れず、炭素繊維８の上面と電極７の下面との距離が最も近い部分（即ち、最短距離の箇所）に局所的に大電流が流れる不都合が生じる。
【００３７】
これにより、局所的に大電流が流れた箇所では、焦げが生じる等、炭素繊維８が劣化しやすく、当該炭素繊維８の寿命が短くなると云う問題が生じていた。そこで、炭素繊維８の上面にスペーサ９を配置することで、電極７側の面（即ち、本実施例では上面）も平坦化することができるようになる。これにより、炭素繊維８と電極７との距離を略均一とすることが可能となる。これにより、炭素繊維８に局所的に大電流が流れる不都合を解消することができる。
【００３８】
尚、本実施例では、上述した如く電極６と炭素繊維８との断面を略同一となるように形成したので、電極６の中央部と炭素繊維８の中心部とを一致して配置することで、電極６の上面と、炭素繊維６の下面とが全面で当接することとなる。
【００３９】
一方、本実施例のスペーサ９は、前記炭素繊維８と同様に円盤状に形成されているが、外径が炭素繊維８より小径に形成されている。そして、スペーサ９は、中央部（軸心方向の中心）が炭素繊維８の中央部（軸心方向の中心）と一致するように炭素繊維８の上面に密着された状態で配置される。当該スペーサ９は、外周に固定リング１９が取り付けられた状態で、炭素繊維８上に配置される。固定リング１９は、内径がスペーサ９の外径と略同一に形成されており、スペーサ９の外周面を固定リング１９の内周面にて保持可能に構成されている。また、固定リング１９の外径は本体１０の壁面の内径と略同一とされ、固定リング１９を本体１０に取り付けた際に、本体１０の壁面と固定リング１９との間に隙間がないように形成されている。
【００４０】
このように、スペーサ９の外径を炭素繊維８の外径より小さくし、この炭素繊維８の外径より小さくして生じた空間にスペーサ９の外周面に本体１０の壁面の内径と同一に形成した固定リング１９を取り付けることで、スペーサ９が位置する流路を炭素繊維８が位置する部分よりも狭くしている。これにより、万が一、炭素繊維８の外周面と本体１０の壁面の内周面との間に僅かに隙間が存在して、電極６を経た被処理水がこの隙間を流れたとしても、炭素繊維８の上面に位置する固定リング１９により内側（内径側）に流れ、ここに位置する炭素繊維８を通過することとなる。これにより、電極６、７間で直接通電する不都合を防ぐことができるようになる。
【００４１】
特に、本実施例の如くスペーサ９の外周に固定リング１９を取り付けることで、スペーサ９が移動する不都合も解消でき、且つ、固定リング１９の重さにより、炭素繊維８の上面を抑える押圧力も増大するので、炭素繊維８を電極６により密着させ、且つ、炭素繊維８の上面をより一層平坦化することができるので、炭素繊維８の上面でより均一な電場を得ることができる。これにより、処理効率をより一層向上させることができるようになる。
【００４２】
一方、電極７は、スペーサ９の上方であって、スペーサ９の上面に密着された状態で配置されている。本実施例において、各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６の一部を構成する炭素繊維８と、電極７との間隔、即ち、炭素繊維８の電極７側の面（上面）と電極７の下面との距離はそれぞれ１９ｍｍとされている。
【００４３】
そして、本実施例の水処理装置１では、ケース５の蓋部材１３に形成された流入口３からケース５内に形成された処理室１５に入り、第１のモジュールＭ１の電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７、及び、第２のモジュールＭ２の電極６、炭素繊維８、スペーサ９及び電極７を順次通過して、蓋部材１２に形成された流出口４より流出するように被処理水の流路が構成されることとなる。また、この処理室１５内に構成された被処理水の流路は、各モジュールＭ１、Ｍ２において、炭素繊維８の電極６側の面（本実施例では下面）の中央を中心として構成されている。これにより、被処理水を各モジュールＭ１、Ｍ２の炭素繊維８に均一に流通させることができるので、被処理水の処理効率を改善することができるようになる。
【００４４】
一方、ケース５には第１のモジュールＭ１を経た被処理水を処理室１５から流出させるためのもう一つの流出口４０が形成されている。具体的に、流出口４０は、ケース５内に第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２が収容された状態で、第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２の間となる本体１０の側面において、当該本体１０の壁面を水平方向に貫通する貫通孔から成る。この流出口４０には配管Ｌ３が接続され、配管Ｌ３の一端が流出口４０内にて開口している。また、配管Ｌ３は流出口４０にて開口する一端からケース５の外部に延出し、バルブＶ３を経て他端は前述した配管Ｌ２の途中部に接続されている。
【００４５】
そして、上記バルブＶ３が開かれると、第１のモジュールＭ１を経た被処理水が流出口４０に接続された配管Ｌ３からケース５の外部に流出することとなる。これにより、第１のモジュールＭ１にて処理された後の被処理水を第２のモジュールＭ２に通水することなく処理室１５から流出させることができる。
【００４６】
尚、水処理システムＳは、コントローラＣにより動作が制御されている。コントローラＣは、ポンプＰ１、Ｐ２の運転、バルブＶ１〜Ｖ４の開閉、前記直流電源ＤＣによる各電極６、７への通電など本システムＳの制御を司る制御手段であり、汎用のマイクロコンピュータにて構成されている。特に、本実施例のコントローラＣには、前記原液タンク１００内の被処理水中に浸漬された測定計１３０が接続され、コントローラＣは測定計１３０の出力、具体的には、前記ＡＴＰ測定計及び導電率計の出力情報に基づき、直流電源ＤＣによる水処理装置１の第１及び第２のモジュールＭ１、Ｍ２の各電極６、７への通電やバルブＶ２、Ｖ３の開閉等を制御している。また、コントローラＣにより流量計Ｆ１にて検出される被処理水の流速が予め設定された一定の流速となるようにバルブＶ１の開度が制御される。以上の構成で、次に、図３を用いて水処理システムＳの動作を説明する。
【００４７】
（１）第１の処理プロセス
先ず始めに、水処理システムＳの電源が投入されると、コントローラＣは、原液タンク１００内に設けられた測定計１３０のＡＴＰ測定計により被処理水中のＡＴＰ濃度と導電率計により被処理水中の導電率を検出する。このとき、ＡＴＰ測定計にて検出されるＡＴＰ濃度が所定の値ａ１より高く、導電率計にて検出される導電率が所定の値ｂ１より高い場合には、被処理水中に微生物とスケールが多量に含まれているので、コントローラＣは、第１のモジュールＭ１にて被処理水中の微生物を除去し、第２のモジュールＭ２にてスケールを除去する第１の処理プロセスを実行する。この第１の処理プロセスは、被処理水中に微生物とスケールとが多量に混在している場合に最適な処理動作である。
【００４８】
この場合、コントローラＣは、図３の１（図３の１の上欄）に示すように第１のモジュールＭ１の電極（第１の電極）６に正電位（＋）を印加し、電極（第２の電極）７に負電位（−）を印加して、第２のモジュールＭ１の電極（第１の電極）６に負電位（−）を印加し、電極（第２の電極）７に正電位（＋）を印加する。これにより、第１のモジュールＭ１の炭素繊維８は正電位（＋）となり、第２のモジュールＭ２の炭素繊維８は負電位（−）となる。このとき、コントローラは、第１のモジュールＭ１の各電極６、７に電流が６０ｍＡ（ミリアンペア）以上であって、炭素繊維８が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値で電位を印加する。尚、第２のモジュールＭ２の各電極６、７に印加する電位は、６０ｍＡより低い電流値であっても良いし、第１のモジュールＭ１と同様に炭素繊維８が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値であっても差し支えない。
【００４９】
更に、コントローラＣはバルブＶ１を開き、ポンプＰ１を始動すると共に、バルブＶ２を開き、バルブＶ３を閉じる。これにより、原液タンク１００から微生物やスケール成分を含む被処理水がフィルタ１０１、ポンプＰ１、バルブＶ１、流量計Ｆ１を順次経て、ケース５の下端に形成された流入口３から水処理装置１の処理室１５内に流入する。これにより、処理室１５内の各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７は被処理水中に浸漬されるかたちとなる。
【００５０】
処理室１５内に流入した被処理水は、先ず、第１のモジュールＭ１に通水され、当該第１のモジュールＭ１の電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７を順次通過する。このとき、第１のモジュールＭ１において、被処理水中に含まれる細菌やカビなどの微生物は、炭素繊維８中を通過する過程で捕集される。
【００５１】
また、上記電流値の範囲内で第１のモジュールＭ１の電極６、７に電位が印加されると、被処理水の流路の上流側となる電極６及びこの電極６に電気的に接続された炭素繊維８はアノードとなり、下流側となる電極７はカソードとなる。
【００５２】
ここで、微生物は一般的に負電位に帯電していることから正電位とされた炭素繊維８に微生物は引き寄せられるようになる。そして、微生物はこの炭素繊維８に積極的且つ効率的に静電吸着又は固着されていく。
【００５３】
更に、第１のモジュールＭ１に上記の如く電極６、７に電位が印加されると、水の電気分解が生じる。即ち、アノードとなる第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こり、カソードとなる電極７では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こると同時に、被処理水に含まれれる塩化物イオンが、
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
のように反応し、更にこのＣｌ2は水と反応し、
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となる。
【００５４】
この構成では第１のモジュールＭ１の電極６、７に通電することで、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）を含む殺菌水を生成することができる。このＨＣｌＯにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させることができる。
【００５５】
即ち、第１のモジュールＭ１の電極６、７に６０ｍＡ以上の高い電流値となるように電位を印加することで、ＨＣｌＯにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させる効果に加えて、電極６、７への通電により被処理水の微生物を感電させ、死滅させることができる。これにより、被処理水中の微生物の処理効率が飛躍的に向上し、当該第１のモジュールＭ１に一回被処理水を流すだけで充分に被処理水中の微生物を除去処理することが可能となる。
【００５６】
尚、高い電流値を印加することで、電解処理により発生する塩素が増大して、塩素臭により、不快感を与えるといった不都合が生じることとなる。しかしながら、本発明の如く電極６の流路下流側となる上面に炭素繊維８を通電状態で配置し、炭素繊維８を電極の一部とすることで、電極６の表面積が増大するため、同じ電流値を印加した場合であっても、電流密度が小さくなり、その結果、次亜塩素酸の発生量を減少することができる。
【００５７】
即ち、次亜塩素酸の発生量は電流密度に比例するので、大電流を流しても、本発明の如く炭素繊維８の存在により、次亜塩素酸の過度の発生を防ぐことができるようになる。これにより、塩素臭の発生を抑制することができるようになる。一方、上述したように大電流により微生物の感電死を促進することができる。従って、本発明により、塩素臭の発生を抑制しながら、微生物の殺菌を効果的に行うことができるので、微生物の処理能力を著しく向上させることができるようになる。更にまた、前述したように流路の断面方向において電極６が炭素繊維８より外側に出ない構造とすることで、電極６、７間で直接通電して次亜塩素酸が過度に生じる不都合も解消することができる。これにより、塩素臭の発生をより一層抑制することが可能となる。
【００５８】
第１のモジュールＭ１にて微生物が除去された被処理水は、次に、第２のモジュールＭ２に通水され、電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７を順次通過する。そして、上述した第２のモジュールＭ２の電極６、７への通電により、第２のモジュールＭ２において、被処理水の流路の上流側となる電極６及び炭素繊維８はカソードとなり、下流側となる電極７はアノードとなる。これにより、カソードとなる第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こり、アノードとなる電極７では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こる。
【００５９】
上記の如くカソードとなる第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８では、水酸化物イオン（ＯＨ-）が生成される。水酸化物イオンは非常に強い塩基であるため、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８の周囲は局所的にアルカリ性となる。これにより、被処理水中の硬度成分が当該水酸化物イオンと反応し、塩となる。具体的には、被処理水中に含まれ主なスケール成分となるカルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンが、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムなどの難溶性の塩となって析出する。尚、被処理水中にリン、イオウや亜鉛などのイオンが含まれるときは、塩として硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛なども析出することがある。尚、スケール成分となる上記カルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンの一部は、電析作用により、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８上にも直接析出する。
【００６０】
また、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８にて析出した上記各塩（即ち、スケール）は、当該炭素繊維８の被処理水の流路下流側に位置する多孔質スペーサ９に流れ、当該スペーサ９に付着する。このように、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８にて析出させた塩（スケール）を当該電極６及び炭素繊維８に加えて、スペーサ９にて回収することができるようになる。また、炭素繊維８とその下流側に位置する電極７間にスペーサ９を設置し、被処理水をカソードとなる電極６及び炭素繊維８側からアノードとなる電極７側に流通させることで、炭素繊維８側で析出したスケールをスペーサ９にて効率よく回収できるようになる。
【００６１】
更に、上述したように電極６、７、炭素繊維８及びスペーサ９を通水性を有する構造とすると共に、スペーサ９を絶縁体とすることで、被処理水を支障なく流通させながら、スペーサ９によりスケールを回収することができる。
【００６２】
また、炭素繊維８と電極７の間にスペーサ９を設置し、被処理水をカソードとなる炭素繊維８側からアノードとなる電極７側に流通させることで、電極６及び炭素繊維８にて析出したスケールが当該電極６や炭素繊維８に付着することを極力避けることができる。特に、被処理水の流速が速い場合には、一度電極６或いは炭素繊維８に付着したスケールが剥離し易く、剥離したスケールを炭素繊維８の下流側に配置されたスペーサ９にて回収することができる。これにより、電極６及び炭素繊維８にスケールが付着して、このスケールにより電極６、７間の短絡が生じる不都合も極力解消できるようになる。また、電極６、７の劣化も極力抑えることができるようになる。
【００６３】
そして、第２のモジュールＭ２を通過してスケール成分も除去された被処理水は流出口４から処理室１５を出て配管Ｌ２に入り、バルブＶ２を経て前記処理液タンク１１０内に貯留される。
【００６４】
以上のように、第１のモジュールＭ１の他方の電極６に正電位を印加し、一方の電極７に負電位を印加すると共に、第２のモジュールＭ２の他方の電極６に負電位を印加し、一方の電極７に正電位を印加することで、第１のモジュールＭ１にて微生物を効率よく除去し、第２のモジュールＭ２にてスケールを除去することができる。
【００６５】
（２）もう一つの第１の処理プロセス
尚、上記第１の処理プロセスでは、被処理水中に微生物とスケールが多量に含まれている場合に第１のモジュールＭ１にて被処理水中の微生物を除去し、第２のモジュールＭ２にてスケールを除去するようにコントローラＣが各電極６、７への通電を制御するものとしたが、当該第１の処理プロセスは、何れか一方のモジュールで微生物を除去し、もう一方のモジュールでスケールを除去できれば良く、上記に限らず、第１のモジュールＭ２にてスケールを除去し、第２のモジュールＭ１にて被処理水中の微生物を除去するものとしても差し支えない。
【００６６】
この場合、コントローラＣは、図３の１（図３の１の下欄）に示すように第１のモジュールＭ１の電極６に負電位（−）を印加し、電極７に正電位（＋）を印加して、第２のモジュールＭ１の電極６に正電位（＋）を印加し、電極７に負電位（−）を印加する。これにより、第１のモジュールＭ１の炭素繊維８は負電位（−）となり、第２のモジュールＭ２の炭素繊維８は正電位（＋）となる。このとき、コントローラは、第２のモジュールＭ２の各電極６、７に電流が６０ｍＡ（ミリアンペア）以上であって、炭素繊維８が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値で電位を印加する。尚、第１のモジュールＭ１の各電極６、７に印加する電位は、６０ｍＡより低い電流値であっても良いし、第２のモジュールＭ２と同様に炭素繊維８が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値であっても差し支えない。
【００６７】
更に、コントローラＣはバルブＶ１を開き、ポンプＰ１を始動すると共に、バルブＶ２を開き、バルブＶ３を閉じる。これにより、原液タンク１００から微生物やスケール成分を含む被処理水がフィルタ１０１、ポンプＰ１、バルブＶ１、流量計Ｆ１を順次経て、ケース５の下端に形成された流入口３から水処理装置１の処理室１５内に流入する。これにより、処理室１５内の各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７は被処理水中に浸漬されるかたちとなる。
【００６８】
処理室１５内に流入した被処理水は、先ず、第１のモジュールＭ１に通水され、当該第１のモジュールＭ１の電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７を順次通過する。そして、上述した第１のモジュールＭ１の電極６、７への通電により、被処理水の流路の上流側となる電極６及び炭素繊維８はカソードとなり、下流側となる電極７はアノードとなる。これにより、カソードとなる第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こり、アノードとなる電極７では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こる。
【００６９】
上記の如くカソードとなる第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８では、水酸化物イオン（ＯＨ-）が生成される。水酸化物イオンは非常に強い塩基であるため、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８の周囲は局所的にアルカリ性となる。これにより、被処理水中の硬度成分が当該水酸化物イオンと反応し、塩となる。具体的には、被処理水中に含まれ主なスケール成分となるカルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンが、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウムなどの難溶性の塩となって析出する。尚、被処理水中にリン、イオウや亜鉛などのイオンが含まれるときは、塩として硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸亜鉛、水酸化亜鉛、塩基性炭酸亜鉛なども析出することがある。尚、スケール成分となる上記カルシウム、マグネシウム、カリウム、シリカなどのイオンの一部は、電析作用により、第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８上にも直接析出する。
【００７０】
また、第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８にて析出した上記各塩（即ち、スケール）は、当該炭素繊維８の被処理水の流路下流側に位置するスペーサ９に流れ、当該スペーサ９に付着する。このように、第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８にて析出させた塩（スケール）を当該電極６及び炭素繊維８に加えて、スペーサ９にて回収することができるようになる。また、炭素繊維８とその下流側に位置する電極７間にスペーサ９を設置し、被処理水をカソードとなる電極６及び炭素繊維８側からアノードとなる電極７側に流通させることで、炭素繊維８側で析出したスケールをスペーサ９にて効率よく回収できるようになる。
【００７１】
更に、上述したように電極６、７、炭素繊維８及びスペーサ９を通水性を有する構造とすると共に、スペーサ９を絶縁体とすることで、被処理水を支障なく流通させながら、スペーサ９によりスケールを回収することができる。
【００７２】
また、炭素繊維８と電極７の間にスペーサ９を設置し、被処理水をカソードとなる炭素繊維８側からアノードとなる電極７側に流通させることで、電極６及び炭素繊維８にて析出したスケールが当該電極６や炭素繊維８に付着することを極力避けることができる。特に、被処理水の流速が速い場合には、一度電極６或いは炭素繊維８に付着したスケールが剥離し易く、剥離したスケールを炭素繊維８の下流側に配置されたスペーサ９にて回収することができる。
【００７３】
第１のモジュールＭ１にてスケールが除去された被処理水は、次に、第２のモジュールＭ２に通水され、電極６、炭素繊維８、スペーサ９、電極７を順次通過する。このとき、第２のモジュールＭ２において、被処理水中に含まれる細菌やカビなどの微生物は、炭素繊維８中を通過する過程で捕集される。
【００７４】
また、上記電流値の範囲内で第２のモジュールＭ２の電極６、７に電位が印加されると、第２のモジュールＭ２において、被処理水の流路の上流側となる電極６及びこの電極６に電気的に接続された炭素繊維８はアノードとなり、下流側となる電極７はカソードとなる。
【００７５】
ここで、微生物は一般的に負電位に帯電していることから正電位とされた炭素繊維８に微生物は引き寄せられるようになる。そして、微生物はこの炭素繊維８に積極的且つ効率的に静電吸着又は固着されていく。
【００７６】
更に、第２のモジュールＭ２に上記の如く電極６、７に電位を印加されると、水の電気分解が生じる。即ち、アノードとなる第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８では、
２Ｈ2Ｏ→４Ｈ+＋Ｏ2＋４ｅ-
の反応が起こり、カソードとなる電極７では、
４Ｈ+＋４ｅ-＋（４ＯＨ-）→２Ｈ2＋（４ＯＨ-）
の反応が起こると同時に、被処理水に含まれれる塩化物イオンが、
２Ｃｌ-→Ｃｌ2＋２ｅ-
のように反応し、更にこのＣｌ2は水と反応し、
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
となる。
【００７７】
この構成では第２のモジュールＭ２の電極６、７に通電することで、殺菌力の大きいＨＣｌＯ（次亜塩素酸）を含む殺菌水を生成することができる。このＨＣｌＯにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させることができる。
【００７８】
更にまた、本実施例では、上述したように第２のモジュールＭ２の電極６、７への通電は、電流が６０ｍＡ以上高い電流値となるので、各電極６、７への通電により被処理水の微生物を感電させ、死滅させることができる。
【００７９】
即ち、第２のモジュールＭ２の電極６、７に６０ｍＡ以上の高い電流値となるように電位を印加することで、ＨＣｌＯにより、被処理水中の微生物を効果的に死滅させる効果に加えて、電極６、７への通電により被処理水の微生物を感電させ、死滅させることができる。これにより、被処理水中の微生物の処理効率が飛躍的に向上し、当該第２のモジュールＭ２に一回被処理水を流すだけで充分に被処理水中の微生物を除去処理することが可能となる。
【００８０】
また、第１の処理プロセスで説明したように炭素繊維８を設けることで、大電流を流しても、塩素臭の発生を抑制でき、且つ、大電流により微生物の感電死を促進することができる。従って、本発明により、塩素臭の発生を抑制しながら、微生物の殺菌を効果的に行うことができるので、微生物の処理能力を著しく向上させることができるようになる。更にまた、前述したように流路の断面方向において電極６が炭素繊維８より外側に出ない構造とすることで、電極６、７間で直接通電して次亜塩素酸が過度に生じる不都合も解消することができる。これにより、塩素臭の発生をより一層抑制することが可能となる。
【００８１】
そして、第２のモジュールＭ２を通過して微生物も除去された被処理水は流出口４から処理室１５を出て配管Ｌ２に入り、バルブＶ２を経て前記処理液タンク１１０内に貯留される。
【００８２】
以上のように、第１のモジュールＭ１の他方の電極６に負電位を印加し、一方の電極７に正電位を印加すると共に、第２のモジュールＭ２の他方の電極６に正電位を印加し、一方の電極７に負電位を印加することで、第１のモジュールＭ１にてスケールを除去し、第２のモジュールＭ２にて微生物を効率よく除去することができる。
【００８３】
（３）第２の処理プロセス
一方、被処理水中にスケール成分が殆ど含まれていない、或いは、スケール成分の除去が不要であり、且つ、被処理水中に多量の微生物が含まれ、どちらか一方のモジュールにて微生物を処理するだけでは不十分となる恐れがある場合には、両モジュールＭ１、Ｍ２で被処理水中の微生物を除去することが望ましい。即ち、本実施例の水処理システムＳでは測定計１３０のＡＴＰ測定計にて検出されるＡＴＰ濃度が所定の値ａ１より高く、導電率計にて検出される導電率が前記値ｂ１より低く設定された所定の値ｂ２（即ち、導電率はｂ１＞ｂ２）より低い場合、コントローラＣは、第１及び第２の両モジュールＭ１、Ｍ２にて微生物を除去する第２の処理プロセスを実行する。
【００８４】
この場合、コントローラＣは図３の２に示すように両モジュールＭ１、Ｍ２の電極６に正電位（＋）を印加し、電極７に負電位（−）を印加する。これにより、両モジュールＭ１、Ｍ２の炭素繊維８は正電位（＋）となる。そして、コントローラＣにより前記第１の処理プロセスと同様にバルブＶ１を開き、ポンプＰ１を始動すると共に、バルブＶ２を開き、バルブＶ３を閉じて、原液タンク１００からの被処理水を流水口３から水処理装置１の処理室１５内に流入させ、第１のモジュールＭ１、第２のモジュールＭ２に順次通水させた後、流出口４より水処理装置１の処理室１５から流出させることで、両モジュールＭ１、Ｍ２にて被処理水中の微生物を効率的に除去することができる。尚、各モジュールＭ１、Ｍ２における微生物の除去動作は上述した各プロセスの微生物除去動作と同様であるため説明を省略する。
【００８５】
（４）第３の処理プロセス
また、被処理水中に微生物が殆ど含まれていない、或いは、微生物の除去が不要であり、且つ、被処理水中に多量のスケールが含まれ、どちらか一方のモジュールにてスケールを処理するだけでは不十分となる恐れがある場合には、両モジュールＭ１、Ｍ２で被処理水中のスケールを除去することが望ましい。即ち、本実施例の水処理システムＳでは測定計１３０のＡＴＰ測定計にて検出されるＡＴＰ濃度が前記値ａ１より低く設定された所定の濃度ａ２（即ち、ＡＴＰ濃度はａ１＞ａ２）より低く、導電率計にて検出される導電率が所定の値ｂ１より高い場合、コントローラＣは、第１及び第２の両モジュールＭ１、Ｍ２にてスケールを除去する第３の処理プロセスを実行する。
【００８６】
この場合、コントローラＣは図３の３に示すように両モジュールＭ１、Ｍ２の電極６に負電位（−）を印加し、電極７に正電位（＋）を印加する。これにより、両モジュールＭ１、Ｍ２の炭素繊維８は負電位（−）となる。そして、コントローラＣにより前記各処理プロセス同様にバルブＶ１を開き、ポンプＰ１を始動すると共に、バルブＶ２を開き、バルブＶ３を閉じて、原液タンク１００からの被処理水を流水口３から水処理装置１の処理室１５内に流入させ、第１のモジュールＭ１、第２のモジュールＭ２に順次通水させた後、流出口４より水処理装置１の処理室１５から流出させることで、両モジュールＭ１、Ｍ２にて被処理水中のスケールを効率的に除去することができる。尚、各モジュールＭ１、Ｍ２におけるスケールの除去動作は前述した第１の処理プロセスのスケール除去動作と同様であるため説明を省略する。
【００８７】
（５）第４の処理プロセス
次に、被処理水中にスケール成分が殆ど含まれていない、或いは、スケール成分の除去が不要であり、且つ、被処理水中の微生物のみ除去処理したい場合であって、どちらか一方のモジュールに被処理水を通水するだけで、充分に微生物を除去できる場合について説明する。本実施例の水処理システムＳでは測定計１３０のＡＴＰ測定計にて検出されるＡＴＰ濃度が前記ａ１より低く前記ａ２より高くて、且つ、導電率計にて検出される被処理水の導電率が前記ｂ２より低い場合、コントローラＣは、第１のモジュールＭ１のみで微生物を除去する第４の処理プロセスを実行する。
【００８８】
この場合、コントローラＣは図３の４に示すように第１のモジュールＭ１の電極６に正電位（＋）を印加し、電極７に負電位（−）を印加する。これにより、第１のモジュールＭ１の炭素繊維８は正電位（＋）となる。このとき、コントローラＣは、第２のモジュールＭ２の各電極６、７に通電を行わない。
【００８９】
また、コントローラＣは、バルブＶ１を開き、ポンプＰ１を始動すると共に、バルブＶ２を閉じて、バルブＶ３を開く。これにより、原液タンク１００からの被処理水が第１のモジュールＭ１に通水される。そして、この第１モジュールＭ１にて被処理水中の微生物が除去された後、第１のモジュールＭ１から出た被処理水は、前記バルブＶ３の開放により流出口４０側に流れ、当該流出口４０より処理室１５から流出する。尚、第１のモジュールＭ１における微生物の除去動作は上述した各プロセスの微生物除去動作と同様であるため説明を省略する。
【００９０】
（６）第５の処理プロセス
次に、被処理水中に微生物が殆ど含まれていない、或いは、微生物の除去が不要であり、且つ、被処理水中のスケールのみ除去処理したい場合であって、どちらか一方のモジュールに被処理水を通水するだけで、充分にスケールを除去できる場合について説明する。本実施例の水処理システムＳでは測定計１３０のＡＴＰ測定計にて検出されるＡＴＰ濃度が前記前記ａ２より低く、且つ、導電率計にて検出される被処理水の導電率が前記ｂ１より低く前記ｂ２より高い場合、コントローラＣは、第１のモジュールＭ１のみでスケールを除去する第５の処理プロセスを実行する。
【００９１】
この場合、コントローラＣは図３の５に示すように第１のモジュールＭ１の電極６に負電位（−）を印加し、電極７に正電位（＋）を印加する。これにより、第１のモジュールＭ１の炭素繊維８は負電位（−）となる。このとき、コントローラＣは、第２のモジュールＭ２の各電極６、７に通電を行わない。
【００９２】
また、コントローラＣは、バルブＶ１を開き、ポンプＰ１を始動すると共に、バルブＶ２を閉じて、バルブＶ３を開く。これにより、原液タンク１００からの被処理水が第１のモジュールＭ１に通水される。そして、この第１モジュールＭ１にて被処理水中の微生物が除去された後、第１のモジュールＭ１から出た被処理水は、前記バルブＶ３の開放により流出口４０側に流れ、当該流出口４０より処理室１５から流出する。尚、第１のモジュールＭ１におけるスケールの除去動作は上述した各プロセスのスケール除去動作と同様であるため説明を省略する。
【００９３】
以上詳述したように、本発明の水処理システムＳの水処理装置１により、被処理水中の微生物とスケール成分とを１つのケース５内で除去することが可能となる。更にまた、被処理水中の性質に応じて、処理する対象を自在に選択して、効率的な水処理を実現することができる。特に、本実施例の如く被処理水の微生物量及びスケール量を検出する検出手段（本実施例では測定計１３０のＡＴＰ測定計及び導電率計）の出力に基づき、コントローラＣが第１及び第２の各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６、７への通電やバルブ（特に、バルブＶ２、Ｖ３）を制御することで、被処理水の微生物量やスケール量に応じた最適な処理を行うことが可能となる。
【００９４】
（７）洗浄プロセス
ところで、係る水処理装置１による水処理動作により、上記各スペーサ９、炭素繊維８等に多量のスケールや微生物が付着した場合、被処理水の流通に支障を来す恐れがあるため、それらを取り除く必要がある。この場合、コントローラＣは各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６、７の極性を切り替えると共に、各電極６、７にそれまで印加していた電流値、若しくは、それ以上の電流値となるように電位を印加する。
【００９５】
例えば、当該洗浄プロセスの直前に、図３の１の上欄に示す第１の処理プロセス、即ち、第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８に正電位（＋）、電極７に負電位（−）が印加され、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８に負電位（−）、電極７に正電位（＋）が印加されていた場合、当該洗浄プロセスでは、第１のモジュールＭ１の電極６及び炭素繊維８に負電位（−）、電極７に正電位（＋）が印加されて、第２のモジュールＭ２の電極６及び炭素繊維８に正電位（＋）、電極７に負電位（−）が印加されることとなる。
【００９６】
このとき、両モジュールＭ１、Ｍ２の各電極６、７に電流が６０ｍＡ（ミリアンペア）以上であって、炭素繊維８が溶け出す電流より下の値までの範囲の高い電流値で電位を印加する。これにより、両モジュールＭ１、Ｍ２でＨＣｌＯ（次亜塩素酸）が生成され、このＨＣｌＯにより、微生物は死滅する。更にまた、各電極６、７の極性を転換することによって、各スペーサ９、炭素繊維８等に付着していたスケール及び微生物が剥離する。
【００９７】
そして、剥離したスケール及び微生物は、配管Ｌ２を通って、処理液タンク１１０に流入し、ポンプＰ２の運転により、配管Ｌ５を介して当該処理液タンク１１０から外部に排出される。このように、各モジュールＭ１、Ｍ２の各スペーサ９、炭素繊維８等に付着したスケールを洗い流し、各スペーサ９、炭素繊維８等の目詰まりを解消することができる。このように、洗浄プロセスにて各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６、７の極性を切り替えると共に、各電極６、７にそれまで印加していた電流値、若しくは、それ以上の電流値となるように電位を印加することで、各モジュールＭ１、Ｍ２を洗浄することができるようになり、被処理水の良好な流通を長期的に確保して、各モジュールＭ１、Ｍ２の交換時期を延ばすことが可能となる。
【００９８】
尚、本実施例の洗浄プロセスでは、各モジュールＭ１、Ｍ２の電極６、７の極性を切り替えると共に、各電極６、７にそれまで印加していた電流値、若しくは、それ以上の電流値となるように電位を印加することで、各モジュールＭ１、Ｍ２を洗浄するものとしたが、これに限らず、被処理水の流路とは反対方向に洗浄用の水を各モジュールＭ１、Ｍ２に流通させることにより、各モジュールＭ１、Ｍ２を洗浄するよう構成することも可能である。
【００９９】
即ち、洗浄用の水を流出口４から水処理装置１の処理室１５内に流入させて、第２のモジュールＭ２を電極７、スペーサ９、炭素繊維８、電極６、第１のモジュールＭ１を電極７、スペーサ９、炭素繊維８、電極６の順に流通させるものとすれば、係る各モジュールＭ１、Ｍ２への洗浄用の水の被処理水の通水方向とは反対方向の流れにより、各スペーサ９、炭素繊維８等に付着したスケールを洗い流し、各スペーサ９、炭素繊維８等の目詰まりを解消することができる。これにより、上記同様に各モジュールＭ１、Ｍ２を洗浄することができるようになり、被処理水の良好な流通を長期的に確保して、各モジュールＭ１、Ｍ２の交換時期を延ばすことが可能となる。尚、当該洗浄用の水としては、次亜塩素酸水等であっても良いし、水処理装置１にて処理され、処理液タンク１１０内に貯留された被処理水そのものであっても構わない。
【実施例２】
【０１００】
尚、上記実施例１の水処理装置１では、配管Ｌ１と流入口３により、水処理装置１の処理室１５内の第１のモジュールＭ１及び第２のモジュールＭ２に通水するための通水路が構成されているものとした。係る構成では、第２のモジュールＭ２に通水される被処理水は第１のモジュールＭ１を経た被処理水となり、第２のモジュールＭ２のみに被処理水を通水することができない。
【０１０１】
そこで、図４に示すように第２のモジュールＭ２に通水するための通水路５０を備えて、図４に矢印で示すように通水路５０から水処理装置１内に被処理水を流入させることで、第１のモジュールＭ１に被処理水を通水することなく、第２のモジュールＭ２のみで被処理水を通水することができる。尚、図４では通水路５０は、流入口３０と、この流入口３０に接続された配管Ｌ６と、この配管Ｌ６上に設置され、バルブＶ６から構成されている。このように、第２のモジュールＭ２に通水するための通水路５０を備えることで、第１のモジュールＭ１に被処理水を通水することなく、第２のモジュールＭ２に被処理水を通水することが可能となるので、第１のモジュールＭ１のみの偏った使用を回避することができる。
【０１０２】
更には、図４に破線で示すように配管Ｌ２の途中部と配管Ｌ１のバルブＶ１の上流側とを配管Ｌ７で接続し、配管Ｌ７と配管Ｌ２との接続部に配管Ｌ７への被処理水の流入を制御する流路制御弁Ｖ７（三方弁等）を設けて、該流路制御弁Ｖ７により、配管Ｌ２を流れる被処理水を配管Ｌ７を介して、配管Ｌ１に流れるように制御すれば、第２のモジュールＭ２に被処理水を通水した後に、第１のモジュールＭ１に通水することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明を適用した一実施例の水処理システムの概略構成図である（実施例１）。
【図２】図１の水処理システムの水処理装置の概略構成図である。
【図３】本実施例の水処理システムの処理動作を説明する図である。
【図４】本発明を適用した他の実施例の水処理装置の概略構成図である（実施例２）
【符号の説明】
【０１０４】
Ｃ    コントローラ
Ｓ    水処理システム
１    水処理装置
３    流入口
４、４０  流出口
５    ケース
６    電極（第１の電極）
７    電極（第２の電極）
８    炭素繊維
９    多孔質スペーサ
１０  本体
１２、１３  蓋部材
１５  処理室
１９  固定リング
Ｆ１  流量計
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７  配管
Ｍ１  第１のモジュール
Ｍ２  第２のモジュール
Ｐ１、Ｐ２  ポンプ
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ６、Ｖ７  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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