(57)【要約】【課題】  被処理水に注入されるオゾンガスの濃度を所望の値に調整し、オゾン処理水の溶存オゾン濃度を低濃度で一定に保つことができるオゾン処理設備を提供すること。【解決手段】  オゾン処理設備は、オゾン反応槽１０内にオゾンガスを注入するオゾン発生器１１と、オゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計１２と、を備えている。また、溶存オゾン濃度計１２による溶存オゾン濃度に基づいてオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段２０およびこのオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器１１において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段２１が設けられている。さらに、オゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定するオフセット判定手段２２およびオフセット状態であると判定された場合において、オゾン注入率を補正して発生オゾンガス濃度調整手段２１に送る操作量補正手段２３が設けられている。【選択図】  図２
2005342649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水が導入されるオゾン反応槽と、
オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、
オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、
オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、
オゾン注入率演算手段からの溶存オゾン濃度目標値と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度とに基づいて、オゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定するオフセット判定手段と、
オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、オフセット状態を解消するよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送る操作量補正手段と、
を備えたことを特徴とするオゾン処理設備。
【請求項２】
操作量補正手段は、オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段により演算されたオゾン注入率の補正を行う時期を更に決定することを特徴とする請求項１記載のオゾン処理設備。
【請求項３】
被処理水が導入されるオゾン反応槽と、
オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、
オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、
オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度と、オゾン注入率演算手段からの溶存オゾン濃度目標値との差に基づいて算出されるオゾン注入率変化量が、オゾン発生器における発生オゾンガスの最小ステップ注入率よりも小さい場合には、オゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定する演算出力適正判定手段と、
演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、最小ステップ注入率が補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送る操作量補正手段と、
を備えたことを特徴とするオゾン処理設備。
【請求項４】
操作量補正手段は、演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合には、オゾン注入率演算手段により演算されたオゾン注入率の補正を行う時期を更に決定することを特徴とする請求項３記載のオゾン処理設備。
【請求項５】
被処理水の水質を測定する水質測定器を更に備え、
オフセット判定手段は、オゾン注入率演算手段からの溶存オゾン濃度目標値および溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度に加えて、水質測定器により測定される被処理水の水質に基づいて、オゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のオゾン処理設備。
【請求項６】
操作量補正手段は、オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、溶存オゾン濃度計の最小ステップ検出濃度に基づいて算出されるオゾン注入率最小変化量が、オゾン発生器における発生オゾンガスの最小ステップ注入率よりも大きい場合には、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、前記オゾン注入率最小変化量が補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送ることを特徴とする請求項１記載のオゾン処理設備。
【請求項７】
操作量補正手段は、演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、溶存オゾン濃度計の最小ステップ検出濃度に基づいて算出されるオゾン注入率最小変化量が、オゾン発生器における発生オゾンガスの最小ステップ注入率よりも大きい場合には、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、前記オゾン注入率最小変化量が補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送ることを特徴とする請求項３記載のオゾン処理設備。
【請求項８】
オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、警報アラームを発するアラーム発生手段を更に備え、
発生オゾンガス濃度調整手段は、アラーム発生手段からの警報アラームを受けたオペレータがオゾンガスの注入率を手動で入力することができるようになっていることを特徴とする請求項１記載のオゾン処理設備。
【請求項９】
演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、警報アラームを発するアラーム発生手段を更に備え、
発生オゾンガス濃度調整手段は、アラーム発生手段からの警報アラームを受けたオペレータがオゾンガスの注入率を手動で入力することができるようになっていることを特徴とする請求項３記載のオゾン処理設備。
【請求項１０】
被処理水が導入されるオゾン反応槽と、
オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、
オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、
オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０より大きいか否かを判定する溶存オゾン濃度判定手段と、
オゾン反応におけるオゾン消費量の理論値を予測するオゾン消費量予測手段と、を備え、
溶存オゾン濃度判定手段によって、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段は、オゾン消費量予測手段によるオゾン消費量の理論値により算出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算することを特徴とするオゾン処理設備。
【請求項１１】
被処理水が導入されるオゾン反応槽と、
オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、
オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、
オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、
溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０より大きいか否かを判定する溶存オゾン濃度判定手段と、
オゾン処理におけるオゾン消費量の理論値を予測するオゾン消費量予測手段と、
溶存オゾン濃度判定手段によって、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合において、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、オゾン消費量予測手段によるオゾン消費量の理論値に基づいて補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送る操作量補正手段と、
を備えたことを特徴とするオゾン処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン処理設備に係わり、とりわけ、オゾン処理水の溶存オゾン濃度を低濃度で一定に保つことができるオゾン処理設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度浄水処理において、被処理水中の有機物を酸化して分解するために、被処理水にオゾンガスを注入してオゾン反応を発生させるオゾン処理が用いられている。
このようなオゾン処理を行うオゾン処理設備としては、被処理水が導入されるオゾン反応槽と、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、を備えているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６１４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被処理水にオゾンガスを大量に注入すると、被処理水中の臭化物が酸化されて有害な臭素酸が生成されるという問題がある。この臭素酸は発ガン性のものであり、近々改訂される水質規制では、オゾン処理水中の臭素酸の濃度を１０μｇ／Ｌ以下とすることが義務づけられる予定である。
【０００５】
このため、オゾン処理において、オゾン処理水の溶存オゾン濃度を低濃度で一定に保つことが求められている。オゾン処理試験によれば、オゾン処理水の溶存オゾン濃度が０．１ｍｇ／Ｌ以下であれば、臭素酸の濃度を１０μｇ／Ｌ以下とすることができることが知られている。
【０００６】
しかしながら、オゾン発生器は、発生オゾンガスの濃度の精度に関し、このオゾン発生器の種類によって定まる最小ステップオゾン濃度の整倍数の濃度のオゾンガスしか発生させることができない。このため、発生オゾンガス濃度調整手段により調整されるオゾンガスの濃度と、オゾン発生器により発生するオゾンガスの実際の濃度との間に誤差が生じることがある。
また、溶存オゾン濃度計は、測定される溶存オゾン濃度の検出精度に関し、この溶存オゾン濃度計の種類によって定まる最小ステップ検出濃度の等倍数の溶存オゾン濃度しか検出して測定することができない。このため、溶存オゾン濃度計により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度の測定値と、実際のオゾン処理水の溶存オゾン濃度との間に誤差が生じることがある。
これらの誤差により、オゾン処理においてオフセット状態が発生し、被処理水に注入されるオゾンガスの濃度を所望の値に調整することができず、オゾン処理水の溶存オゾン濃度を０．１ｍｇ／Ｌ以下で一定に保つことが困難となる場合がある。
【０００７】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、その目的は、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン処理設備において、被処理水に注入されるオゾンガスの濃度を所望の値に調整することができ、このためオゾン処理水の溶存オゾン濃度を低濃度で一定に保つことができるオゾン処理設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被処理水が導入されるオゾン反応槽と、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、オゾン注入率演算手段からの溶存オゾン濃度目標値と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度とに基づいて、オゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定するオフセット判定手段と、オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、オフセット状態を解消するよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送る操作量補正手段と、を備えたことを特徴とするオゾン処理設備である。
【０００９】
このようなオゾン処理設備においては、操作量補正手段は、オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段により演算されたオゾン注入率の補正を行う時期を更に決定することが好ましい。
【００１０】
本発明は、被処理水が導入されるオゾン反応槽と、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度と、オゾン注入率演算手段からの溶存オゾン濃度目標値との差に基づいて算出されるオゾン注入率変化量が、オゾン発生器における発生オゾンガスの最小ステップ注入率よりも小さい場合には、オゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定する演算出力適正判定手段と、演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、最小ステップ注入率が補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送る操作量補正手段と、を備えたことを特徴とするオゾン処理設備である。
【００１１】
このようなオゾン処理設備においては、操作量補正手段は、演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合には、オゾン注入率演算手段により演算されたオゾン注入率の補正を行う時期を更に決定することが好ましい。
【００１２】
本発明のオゾン処理設備においては、被処理水の水質を測定する水質測定器を更に備え、オフセット判定手段は、オゾン注入率演算手段からの溶存オゾン濃度目標値および溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度に加えて、水質測定器により測定される被処理水の水質に基づいて、オゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定することが好ましい。
【００１３】
本発明のオゾン処理設備においては、操作量補正手段は、オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、溶存オゾン濃度計の最小ステップ検出濃度に基づいて算出されるオゾン注入率最小変化量が、オゾン発生器における発生オゾンガスの最小ステップ注入率よりも大きい場合には、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、前記オゾン注入率最小変化量が補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送ることが好ましい。
あるいは、操作量補正手段は、演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、溶存オゾン濃度計の最小ステップ検出濃度に基づいて算出されるオゾン注入率最小変化量が、オゾン発生器における発生オゾンガスの最小ステップ注入率よりも大きい場合には、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、前記オゾン注入率最小変化量が補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送ることが好ましい。
【００１４】
本発明のオゾン処理設備においては、オフセット判定手段によりオゾン反応槽におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、警報アラームを発するアラーム発生手段を更に備え、発生オゾンガス濃度調整手段は、アラーム発生手段からの警報アラームを受けたオペレータがオゾンガスの注入率を手動で入力することができるようになっていることが好ましい。
あるいは、演算出力適正判定手段によりオゾン注入率演算手段によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、警報アラームを発するアラーム発生手段を更に備え、発生オゾンガス濃度調整手段は、アラーム発生手段からの警報アラームを受けたオペレータがオゾンガスの注入率を手動で入力することができるようになっていることが好ましい。
【００１５】
本発明は、被処理水が導入されるオゾン反応槽と、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０より大きいか否かを判定する溶存オゾン濃度判定手段と、オゾン反応におけるオゾン消費量の理論値を予測するオゾン消費量予測手段と、を備え、溶存オゾン濃度判定手段によって、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段は、オゾン消費量予測手段によるオゾン消費量の理論値により算出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算することを特徴とするオゾン処理設備である。
【００１６】
本発明は、被処理水が導入されるオゾン反応槽と、オゾン反応槽内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器と、オゾン反応槽から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算するオゾン注入率演算手段と、オゾン注入率演算手段により求めたオゾン注入率に基づいて、オゾン発生器において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段と、溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０より大きいか否かを判定する溶存オゾン濃度判定手段と、オゾン処理におけるオゾン消費量の理論値を予測するオゾン消費量予測手段と、溶存オゾン濃度判定手段により溶存オゾン濃度計によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合において、オゾン注入率演算手段により求められたオゾン注入率を、オゾン消費量予測手段によって、オゾン消費量の理論値に基づいて補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段に送る操作量補正手段と、を備えたことを特徴とするオゾン処理設備である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のオゾン処理設備によれば、被処理水に注入されるオゾンガスの濃度を所望の値に調整することができ、このためオゾン処理水の溶存オゾン濃度を低濃度で一定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図１０は、本発明の実施の形態を示す図である。
このうち、図１は、本発明の実施の形態によるオゾン処理設備の構成を示す構成図であり、図２は、図１のオゾン処理設備において生成されるオゾンガスの濃度を調整する方法を説明する説明図であり、図３は、溶存オゾン濃度計により測定されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度の経時変化を示すグラフである。
【００１９】
オゾン処理設備は、図１に示すように、被処理水が導入されるオゾン反応槽１０と、オゾン反応槽１０内にオゾンガスを注入して被処理水とオゾンガスとを反応させ、オゾン処理水を得るオゾン発生器１１と、オゾン反応槽１０の下流側に設けられ、このオゾン反応槽１０から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定する溶存オゾン濃度計１２と、オゾン反応槽１０の上流側に設けられ、被処理水の流量を測定する被処理水流量計１３と、を備えている。オゾン発生器１１には、このオゾン発生器１１からオゾン反応槽１０へ送られる、オゾンガスを含んだ空気の流量を測定する空気流量計１４と、この空気中におけるオゾンガスの濃度を測定する発生オゾン計１５とが取り付けられている。
ここで、オゾンガスの濃度とは、オゾン発生器１１からオゾン反応槽１０へ送られる空気の単位流量に対するオゾン質量のことをいう。
【００２０】
また、図２に示すように、溶存オゾン濃度計１２には、この溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾンガス注入率を演算するオゾン注入率演算手段２０が接続されている。さらに、オゾン発生器１１には、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾンガス注入率に基づいて、オゾン発生器１１において発生するオゾンガスの濃度を調整する発生オゾンガス濃度調整手段２１が接続されている。
【００２１】
そして、図２に示すように、オゾン注入率演算手段２０と、発生オゾンガス濃度調整手段２１との間に、オゾン注入率演算手段２０における予め設定された溶存オゾン濃度目標値と、溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度とに基づいて、オゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定するオフセット判定手段２２が設けられている。
さらに、オフセット判定手段２２には、操作量補正手段２３が接続されている。この操作量補正手段２３は、オフセット判定手段２２により、オゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾン注入率を、オフセット状態を解消するよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段２１に送るものである。
【００２２】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
被処理水が導入されるオゾン反応槽１０に、オゾン発生器１１から発生したオゾンガスが注入されてオゾン反応が行われる。
そして、溶存オゾン濃度計１２によって、オゾン反応槽１０から排出されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）が測定される。
【００２４】
オゾン注入率演算手段２０は、溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値（Ｔ＿ＳＶ）となるようオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）を演算する。
オゾン注入率演算手段２０におけるオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）の演算は、例えばＰＩＤ制御により行われる。ＰＩＤ制御とは、比例制御（Ｐ制御）、積分制御（Ｉ制御）および微分制御（Ｄ制御）を同時に行う制御のことをいう。
具体的には、下記式（１）（２）によって、オゾン注入率演算手段２０によりオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）の算出が行われる。
【００２５】
オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ）＝オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ−１）＋Ｋｐ（（ｅｎ−ｅｎ−１）＋△ｔ／Ｔｉ×ｅｎ）・・・式（１）
偏差ｅｎ＝溶存オゾン濃度目標値（Ｔ＿ＳＶ）−測定溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）・・・式（２）
【００２６】
Ｋｐは、予め設定された比例ゲイン値であり、Ｔｉは予め設定された積分時間であり、△ｔは予め設定された制御周期である。
また、オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ−１）は、オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ）が算出される時刻よりも制御周期△ｔ前の時刻において算出されたオゾン注入率である。
【００２７】
次に、発生オゾンガス濃度調整手段２１は、オゾン注入率演算手段２０により求めたオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）と、被処理水流量計１３により測定された被処理水の流量と、空気流量計１４によって測定された、オゾン発生器１１からオゾン反応槽１０に送られる空気流量とに基づいて、オゾン発生器１１において発生するオゾンガスの濃度（Ｍ＿ＳＶ）を調整する。具体的には、下記式（３）によってオゾンガスの濃度（Ｍ＿ＳＶ）が調整される。
【００２８】
オゾンガスの濃度（Ｍ＿ＳＶ）＝オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）×被処理水の流量÷空気流量・・・式（３）
【００２９】
ところで、オゾン発生器１１は、上述のように、発生オゾンガス濃度調整手段２１により調整されたオゾンガスの濃度に基づいてオゾンガスを発生するものであり、このオゾン発生器１１は、発生オゾンガスの濃度精度に関し、このオゾン発生器１１の種類によって定まる最小ステップオゾン濃度（例えば、１ｇ／ｍ３）の等倍数の濃度のオゾンガスを発生させるようになっている。このため発生オゾンガス濃度調整手段２１により調整されたオゾンガスの濃度と、オゾン発生器１１により発生するオゾンガスの実際の濃度との間に誤差が生じることが考えられる。
【００３０】
また、溶存オゾン濃度計１２は、上述のように、オゾン反応槽１０から排出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を測定するものであり、この溶存オゾン濃度計１２は、測定される溶存オゾン濃度の検出精度に関し、この溶存オゾン濃度計１２の種類によって定まる最小ステップ検知濃度（例えば、０．０５ｍｇ／Ｌ）の等倍数の溶存オゾン濃度を検出して測定するようになっている。このため溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度の測定値と、実際のオゾン処理水の溶存オゾン濃度との間に誤差が生じることが考えられる。
【００３１】
以下に、発生オゾンガス濃度調整手段２１により調整されたオゾンガスの濃度と、オゾン発生器１１により発生するオゾンガスの実際の濃度との間の誤差、および溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度の測定値と、実際のオゾン処理水の溶存オゾン濃度との間の誤差によって生じるオゾン処理のオフセット状態を解消する方法について説明する。
【００３２】
オフセット判定手段２２が、オゾン注入率演算手段２０における予め設定された溶存オゾン濃度目標値（Ｔ＿ＳＶ）と、溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）とに基づいて、オゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定する。
【００３３】
ここで、オフセット状態とは、図３に示すように、長期間にわたって、溶存オゾン濃度目標値（Ｔ＿ＳＶ）と測定溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）との差である偏差ｅｎが一定値εに収束することをいう。この収束値εのことをオフセット値という。すなわち、下記式（４）が成り立つ場合に、オゾン処理がオフセット状態である判定される。
【００３４】
【数１】
2005342649.tif 000003
【００３５】
また、オフセット判定手段２２におけるオフセット状態は上記の態様に限定されるものではなく、例えば予め設定された一定期間において偏差ｅｎが予め設定された基準値ε′よりも常に大きい場合にオゾン処理がオフセット状態であると判定することもできる。
【００３６】
さらに、オフセット判定手段２２においては、測定された溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）が、外乱がない状態において、一定時間設定目標値へ近づかない場合や、測定された溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）が、オゾン消費予測等に基づいて算出される理論的に収束すべき溶存オゾン濃度となっていない場合にオフセット状態であると判定することもできる。
【００３７】
そして、オフセット判定手段２２によりオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合には、操作量補正手段２３は、上述のように、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）を、オフセット状態を解消するよう補正し、この補正したオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）を発生オゾンガス濃度調整手段２１に送る。
【００３８】
具体的には、発生オゾンガス濃度調整手段２１に送られるオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）は、式（１）により算出される代わりに、下記式（５）により算出される。
【００３９】
オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ）＝オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ−１）＋最小ステップ注入率Ａ  ・・・式（５）
【００４０】
ここで、式（５）における最小ステップ注入率Ａは、
Ａ＝オゾン発生器１１の最小ステップオゾン濃度×オゾン発生器１１からオゾン反応槽１０に送られる空気流量÷被処理水の流量・・・式（６）
とされる。
【００４１】
また、操作量補正手段２３は、オフセット判定手段２２によりオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段２０により演算されたオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）の上述した補正を行う時期を更に決定することができる。
【００４２】
この操作量補正手段２３による補正の時期の決定について図３を用いて詳細に説明する。
まず、オペレータにより操作量補正手段２３に対して収束要求時間Ｔが入力される。次に、操作量補正手段２３は、測定された溶存オゾン濃度（Ｔ−ＰＶ）が下記式（７）を満たすよう、図３に示す補正を行う時刻△ｔ１を決定する。
【００４３】
【数２】
2005342649.tif 000004
【００４４】
すなわち、操作量補正手段２３によって、図３において領域Ａの部分の面積と領域Ｂの部分の面積が同一となるよう時刻△ｔ１が決められる。
【００４５】
このように、本発明のオゾン処理設備によれば、オフセット判定手段２２によってオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かが判定される。オフセット判定手段２２により、オゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合には、操作量補正手段２３によって、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾン注入率がオフセット状態を解消するよう補正される。このため、被処理水に注入されるオゾンガスの濃度を所望の値に調整することができ、オゾン処理水の溶存オゾン濃度を低濃度で一定に保つことができる。
【００４６】
本発明によるオゾン処理設備は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
次に本発明によるオゾン処理設備の変形例につき、図４乃至図１０により説明する。図４乃至図１０において、図１および図２に示す実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４７】
オゾン処理設備において、図４に示すように、オフセット判定手段２２を設ける代わりに、演算出力適正判定手段２５を設けてもよい。図４は、図１のオゾン処理設備の他の構成を示す構成図である。
この演算出力適正判定手段２５は、溶存オゾン濃度計１２により測定されたオゾン処理水の溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＰＶ）と、オゾン注入率演算手段２０における溶存オゾン濃度目標値（Ｔ＿ＳＶ）との差に基づいて算出されるオゾン注入率変化量が、オゾン発生器１１における発生オゾンガスの最小ステップオゾン濃度に基づいて設定される最小ステップ注入率Ａよりも小さい場合には、オゾン注入率演算手段２０によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定するものである。
ここで、オゾン注入率変化量はＫｐ（（ｅｎ−ｅｎ−１）＋△ｔ／Ｔｉ×ｅｎ）で表される。また、最小ステップ注入率Ａは、上記式（６）より算出される。
【００４８】
すなわち、演算出力適正判定手段２５において、Ｋｐ（（ｅｎ−ｅｎ−１）＋△ｔ／Ｔｉ×ｅｎ）＜Ａであるときに、オゾン注入率演算手段２０によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定される。
【００４９】
そして、演算出力適正判定手段２５によりオゾン注入率演算手段２０によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合には、操作量補正手段２３は、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾン注入率を、前記最小ステップ注入率Ａが補正値となるよう補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段２１に送る。
【００５０】
具体的には、発生オゾンガス濃度調整手段２１に送られるオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）は、式（１）により算出される代わりに、下記式（５）により算出される。
【００５１】
オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ）＝オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ−１）＋最小ステップ注入率Ａ  ・・・式（５）
【００５２】
また、操作量補正手段２３は、演算出力適正判定手段２５によりオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段２０により演算されたオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）の上述した補正を行う時期を更に決定することができる。
この操作量補正手段２３による作用は、オフセット判定手段２２が用いられる場合の上述の作用と同一のものである。
【００５３】
他の変形例としては、図５に示すように、オフセット判定手段２２に水質測定器２６を接続し、この水質測定器２６により被処理水の水質を測定するようにしてもよい。図５は、図１のオゾン処理設備のさらに他の構成を示す構成図である。
このようなオゾン処理設備において、オフセット判定手段２２は、オゾン注入率演算手段２０における溶存オゾン濃度目標値および溶存オゾン濃度計１２により測定されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度に加えて、水質測定器２６により測定される被処理水の水質に基づいて、オゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であるか否かを判定する。
【００５４】
水質測定器２６により測定される被処理水の水質としては、例えばｐＨ、水温、蛍光強度、あるいはこれらを組み合わせたものが挙げられる。
【００５５】
オゾン処理設備において、被処理水の水質が大きく変化した際に、実際にはオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態となっていない場合であっても、測定される溶存オゾン濃度と溶存オゾン濃度目標値との間に差が一定時間生じることがあり、オフセット状態とみなされる場合がある。
しかしながら、この変形例では、水質測定器２６が設けられているので、このような被処理水の水質の変化を水質測定器２６で検知することができる。このため、オフセット判定手段２２において、被処理水の水質の変化に起因してオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定されることを防止することができる。
【００５６】
さらに他の変形例としては、図１または図４に示す構成を有するオゾン処理設備において、操作量補正手段２３を下記のものとすることができる。
すなわち、オフセット判定手段２２によりオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、あるいは、演算出力適正判定手段２５によりオゾン注入率演算手段２０によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、溶存オゾン濃度計１２の最小ステップ検出濃度に基づいて算出されるオゾン注入率最小変化量Ｂが、オゾン発生器１１における発生オゾンガスの最小ステップ注入率Ａよりも大きい場合には、操作量補正手段２３は、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾン注入率を、このオゾン注入率最小変化量Ｂが補正値となるよう補正する。
そして、補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段２１に送る。
【００５７】
具体的には、発生オゾンガス濃度調整手段２１に送られるオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）は、式（１）により算出される代わりに、下記式（８）により算出される。
【００５８】
オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ）＝オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ−１）＋オゾン注入率最小変化量Ｂ  ・・・式（８）
【００５９】
ここで、式（８）におけるオゾン注入率最小変化量Ｂは、例えば溶存オゾン濃度計１２の最小ステップ検出濃度に予め設定された比例係数ｂを掛け合わせた値である。
【００６０】
このことにより、オゾン発生器１１の最小ステップオゾン濃度に起因する誤差のみならず、溶存オゾン濃度計１２の最小ステップ検出濃度に起因する誤差に対しても対応することができ、被処理水に注入されるオゾンガスの濃度をより的確に調整することができる。
【００６１】
さらに他の変形例としては、図１に示すオゾン処理設備において、図６に示すように、オフセット判定手段２２にアラーム発生手段２８を接続してもよい。このアラーム発生手段２８は、このオフセット判定手段２２によりオゾン反応槽１０におけるオゾン処理がオフセット状態であると判定された場合において、警報アラームを発するようになっている。
【００６２】
この変形例においては、発生オゾンガス濃度調整手段２１は、アラーム発生手段２８からの警報アラームを受けたオペレータがオゾンガスの注入率を手動で入力することができるようになっている。
【００６３】
このことにより、発生オゾンガス濃度調整手段２１に入力されるオゾンガスの注入率について、現場の状況に対応するより細かな調整を行うことができる。
【００６４】
また、同様に、図４に示すオゾン処理設備において、演算出力適正判定手段２５にアラーム発生手段２８を接続してもよい（図６参照）。このアラーム発生手段２８は、この演算出力適正判定手段２５によりオゾン注入率演算手段２０によるオゾン注入率の演算出力が適正ではないと判定された場合において、警報アラームを発するものである。
【００６５】
さらに他の変形例としては、図７に示すように、溶存オゾン濃度判定手段２９を溶存オゾン濃度計１２とオゾン注入率演算手段２０との間に設けてもよい。この溶存オゾン濃度判定手段２９は、溶存オゾン濃度計１２によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０より大きいか否かを判定するものである。そして、オゾン反応におけるオゾン消費量の理論値を予測するオゾン消費量予測手段３０が溶存オゾン濃度判定手段２９に接続されている。
【００６６】
このオゾン処理設備においては、溶存オゾン濃度判定手段２９により溶存オゾン濃度計１２によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段２０は、オゾン消費量予測手段３０によるオゾン消費量の理論値より算出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算する。
【００６７】
また、図８に示すように、オゾン注入率演算手段２０が上記のオゾン注入率の演算を行う代わりに、操作量補正手段３１を更に備えた構成とすることもできる。
この操作量補正手段３１は、溶存オゾン濃度判定手段２９により溶存オゾン濃度計１２によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合において、オゾン注入率演算手段２０により求められたオゾン注入率を、オゾン消費量予測手段３０によるオゾン消費量の理論値に基づいて補正し、この補正したオゾン注入率を発生オゾンガス濃度調整手段２１に送るものである。
【００６８】
次に、図７または図８に示す変形例の作用について詳しく説明する。
【００６９】
図９は、溶存オゾン濃度計により測定されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を説明する説明図である。
図９に示すように、溶存オゾン濃度計１２により測定されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＳＶ）は、オゾン発生器１１により注入された被処理水中のオゾンガスの溶存オゾン濃度Ｘから、気化される排出オゾンＺおよびオゾン反応において必要とされるオゾン消費量Ｙを引いた値として検出される。
ここで、被処理水の水質が変化してオゾン反応において必要とされるオゾン消費量Ｙの値が大きくなった場合や、オゾン注入率演算手段２０の溶存オゾン濃度目標値を変更した場合等において、溶存オゾン濃度計１２により測定される溶存オゾン濃度（Ｔ＿ＳＶ）が０となることがある。
この場合、オゾン反応において必要とされるオゾン消費量Ｙに対して、オゾン発生器で発生したオゾンガスの濃度が不足しており、十分なオゾン処理を行うことができず、オゾン処理の目的である有機物の分解を十分に行うことができない状態となっている。
【００７０】
図１０は、オゾン注入率演算手段２０における溶存オゾン濃度目標値を変更した場合のオゾン注入率、溶存オゾン濃度計１２による溶存オゾン濃度（センサ値）およびオゾン消費量予測手段３０によるオゾン消費量の理論値に基づいて算出された溶存オゾン濃度（理論値）の経時変化を示すグラフである。
溶存オゾン濃度（理論値）は、オゾン発生器１１により注入された被処理水中のオゾンガスの溶存オゾン濃度Ｘから、気化される排出オゾンＺおよびオゾン反応において必要とされるオゾン消費量Ｙを引いた値であり、この理論値はマイナスとなることもある。
【００７１】
図１０に示すように、時刻（０：１０）においてオゾン注入率演算手段２０における溶存オゾン濃度目標値を０．３ｍｇ／Ｌから０．０１ｍｇ／Ｌに変更した。
溶存オゾン濃度目標値の変更直後は、オゾン注入率が大幅に低下し、このためオゾン処理水中の溶存オゾン濃度も大幅に低下する。そして、時刻ｔａを過ぎると、溶存オゾン濃度（理論値）がマイナスとなる。一方、この場合において、溶存オゾン濃度計１２による溶存オゾン濃度（センサ値）は０となる。
【００７２】
時刻ｔａからある程度の時間が経過した時刻ｔｂにおいて、オゾン注入率が一時的な低下から回復し、オゾン処理水中の溶存オゾン濃度が０より大きくなる。
【００７３】
図７または図８に示す変形例においては、時刻ｔａから時刻ｔｂまでの、溶存オゾン濃度計１２によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０である状態が、溶存オゾン濃度判定手段２９により検知される。
【００７４】
そして、図７に示す変形例においては、溶存オゾン濃度判定手段２９により溶存オゾン濃度計１２によるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が０であると判定された場合には、オゾン注入率演算手段２０は、オゾン消費量予測手段３０により算出されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度が、予め設定された溶存オゾン濃度目標値となるようオゾン注入率を演算する。
【００７５】
具体的には、下記式（１）（９）によってオゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）の算出が行われる。
【００７６】
オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ）＝オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶｎ−１）＋Ｋｐ（（ｅｎ−ｅｎ−１）＋△ｔ／Ｔｉ×ｅｎ）・・・式（１）
偏差ｅｎ＝溶存オゾン濃度目標値（Ｔ＿ＳＶ）−溶存オゾン濃度（理論値）・・・式（９）
【００７７】
また、図８に示す操作量補正手段３１を用いた場合について以下に説明する。
この場合、操作量補正手段３１によって、オゾン注入率（Ｔ＿ＭＶ）は下記式により算出される。
【００７８】
【数３】
2005342649.tif 000005
【００７９】
ここで、ｕ（ｔ）は、オゾン消費量予測手段３０により予測されたオゾン消費量の理論値である。また、ｔａは、溶存オゾン濃度計１２による溶存オゾン濃度が０となった時刻であり、ｔｂは、溶存オゾン濃度計１２による溶存オゾン濃度が０よりも大きくなった時刻である。
【００８０】
このような変形例においては、オゾン反応において必要とされるオゾン消費量に対して、オゾン発生器で発生したオゾンガスの濃度が不足し、オゾン処理水の溶存オゾン濃度（理論値）がマイナスとなった場合であっても、被処理水に注入されるオゾンガスの濃度を所望の値に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態によるオゾン処理設備の構成を示す構成図
【図２】図１のオゾン処理設備において生成されるオゾンガスの濃度を調整する方法を説明する説明図
【図３】図１のオゾン処理設備において溶存オゾン濃度計により測定されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度の経時変化を示すグラフ
【図４】図１のオゾン処理設備の他の構成を示す構成図
【図５】図１のオゾン処理設備の更に他の構成を示す構成図
【図６】図１のオゾン処理設備の更に他の構成を示す構成図
【図７】図１のオゾン処理設備の更に他の構成を示す構成図
【図８】図１のオゾン処理設備の更に他の構成を示す構成図
【図９】溶存オゾン濃度計により測定されるオゾン処理水の溶存オゾン濃度を説明する説明図
【図１０】オゾン注入率演算手段における溶存オゾン濃度目標値を変更した場合のオゾン注入率、溶存オゾン濃度（センサ値）および溶存オゾン濃度（理論値）の経時変化を示すグラフ
【符号の説明】
【００８２】
１０  オゾン反応槽
１１  オゾン発生器
１２  溶存オゾン濃度計
１３  被処理水流量計
１４  空気流量計
１５  発生オゾン計
２０  オゾン注入率演算手段
２１  発生オゾンガス濃度調整手段
２２  オフセット判定手段
２３  操作量補正手段
２５  演算出力適正判定手段
２６  水質測定器
２８  アラーム発生手段
２９  溶存オゾン濃度判定手段
３０  オゾン消費量予測手段
３１  操作量補正手段
【図１】
2005342649.tif 000006
【図２】
2005342649.tif 000007
【図３】
2005342649.tif 000008
【図４】
2005342649.tif 000009
【図５】
2005342649.tif 000010
【図６】
2005342649.tif 000011
【図７】
2005342649.tif 000012
【図８】
2005342649.tif 000013
【図９】
2005342649.tif 000014
【図１０】
2005342649.tif 000015