(57)【要約】【課題】原水水質が悪化しても処理水水質を維持する。【解決手段】原水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過手段２に原水ライン３および処理水ライン４を接続し、前記原水ライン３には、不純物の除去に使用する薬剤の薬注手段として酸化剤添加手段８および凝集剤添加手段９を接続した濾過システム１であって、前記薬剤が添加された原水の濁度または色度の水質検出手段１０と、この水質検出手段１０の検出結果に基づいて、前記酸化剤添加手段８および凝集剤添加手段９による薬注量を制御する制御手段２２とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段に原水ラインおよび処理水ラインを接続し、前記原水ラインには、不純物の除去に使用する薬剤の薬注手段を接続した濾過システムであって、
前記薬剤が添加された原水または処理水の濁度または色度の水質検出手段と、この水質検出手段の検出結果に基づいて、前記薬注手段による薬注量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする濾過システム。
【請求項２】
原水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段に原水ラインおよび処理水ラインを接続し、前記原水ラインには、不純物の除去に使用する薬剤の薬注手段を接続した濾過システムの運転方法であって、
前記薬剤が添加された原水または処理水の濁度または色度を検出し、その検出結果に基づいて、前記薬注手段による薬注量を制御することを特徴とする濾過システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、原水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過システムおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原水中に含まれる非溶解物などの不純物を濾材によって除去する濾過システムとしては、たとえば地下水などに含まれる非溶解物としての鉄分を除去して得られた水を上水や中水などとして供給する除鉄システムや、鉄，マンガンを除去する除鉄除マンガンシステムがあり、またプールあるいは浴場などで使用する水を循環させてゴミなどの非溶解物を除去する循環型の砂濾過システムなどがある（たとえば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
前記濾過システムは、原水中に含まれる非溶解物を濾材によって除去する濾過手段を備え、この濾過手段と接続された原水ラインから前記濾過手段へ原水を供給して、前記濾材によって非溶解物を捕捉して除去し、この水を前記濾過手段と接続された処理水ラインから採取するようになっている。
【特許文献１】特開平９−２３９３６１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記濾過システムにおいて、前記原水ラインには前記非溶解物の除去に使用する薬剤の薬注手段が接続されている。具体的には、前記除鉄システムでは、前記薬注手段として原水中の鉄分を酸化させるための酸化剤添加手段と凝集剤添加手段とを備えている。そして、前記酸化剤添加手段によって原水に添加された前記酸化剤により、原水中の鉄分が酸化されて不溶性の水酸化第二鉄（Ｆｅ（ＯＨ）３）となり、この水酸化第二鉄が前記凝集剤によって凝集した後、前記濾材層によって捕捉され除去される。
【０００５】
また、前記砂濾過システムでは、前記薬注手段として凝集剤添加手段を備えており、この凝集剤添加手段によって原水に添加された凝集剤により、原水中のゴミなどの非溶解物が凝集した後、前記濾材層によって捕捉され除去される。
【０００６】
このように、前記濾過システムでは、前記濾過手段によって非溶解物を除去するために、酸化剤や凝集剤といった薬剤を原水に添加することが必要になる。ここで、前記薬注手段による薬注量は一定となっているが、原水水質は常に一定であるとは限らず変動することがある。したがって、原水水質が悪化したとき、水質に応じた量の薬剤が添加されず、薬剤の量が不足することによって非溶解物を十分に除去しきれなくなり、処理水水質が悪化するおそれがある。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、原水水質が悪化しても処理水水質を維持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、原水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段に原水ラインおよび処理水ラインを接続し、前記原水ラインには、不純物の除去に使用する薬剤の薬注手段を接続した濾過システムであって、前記薬剤が添加された原水または処理水の濁度または色度の水質検出手段と、この水質検出手段の検出結果に基づいて、前記薬注手段による薬注量を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
さらに、請求項２に記載の発明は、原水中に含まれる不純物を濾材によって除去する濾過手段に原水ラインおよび処理水ラインを接続し、前記原水ラインには、不純物の除去に使用する薬剤の薬注手段を接続した濾過システムの運転方法であって、前記薬剤が添加された原水または処理水の濁度または色度を検出し、その検出結果に基づいて、前記薬注手段による薬注量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、原水または処理水の濁度または色度の検出結果に基づいて、薬注量を制御することができるので、原水水質が悪化しても、水質に応じた必要量の薬剤を添加することができる。これにより、前記濾過手段によって不純物を十分に除去することができ、処理水水質を維持することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
（第一実施形態）
まず、この発明の第一実施形態について説明する。図１は、この発明に係る濾過システムの第一実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【００１３】
図１に示す濾過システム１は、濾過手段２と、この濾過手段２へ原水を供給する原水ライン３と、前記濾過手段２からの処理水を採取する処理水ライン４とを備えている。
【００１４】
前記濾過手段２は、非溶解物などの不純物として原水中に含まれる鉄分を除去する除鉄手段であり、前記濾過システム１は、除鉄システムである。そして、前記濾過手段２は、アンスラサイト，濾過砂などから形成された濾材層（図示省略）によって濾過を行う塔式の濾過部５と、コントロールバルブ６とを備えている。ここにおいて、前記濾過手段２は、前記濾材層中にマンガンゼオライトなどを加えることで、除マンガン能力を備えていてもよい。
【００１５】
前記コントロールバルブ６には、前記原水ライン３と前記処理水ライン４とが接続されており、前記コントロールバルブ６を介して前記濾過部５へ供給された原水が濾過され、原水に含まれていた鉄分が除去され、この水が前記コントロールバルブ６を介して前記処理水ライン４へ流出するようになっている。
【００１６】
前記原水ライン３には、原水供給ポンプ７が設けられている。また、前記原水供給ポンプ７の下流側の前記原水ライン３には、不純物の除去に使用する薬剤の薬注手段として、酸化剤添加手段８および凝集剤添加手段９が接続され、さらにこれらの下流側に水質検出手段１０が接続されている。
【００１７】
前記酸化剤添加手段８は、酸化剤供給ライン１１を介して前記原水ライン３と接続された酸化剤貯留部１２を備えている。この酸化剤貯留部１２には、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムが貯留されており、この次亜塩素酸ナトリウムは、前記酸化剤供給ライン１１に設けられた酸化剤供給ポンプ１３によって、前記原水ライン３へ添加されるようになっている。ここで、前記次亜塩素酸ナトリウムの添加量は、原水水質が悪化したとき、後述するように、前記水質検出手段１０によって原水の濁度または色度の上昇を検出できるように、安全側に設定されている。
【００１８】
前記凝集剤添加手段９は、凝集剤供給ライン１４を介して前記原水ライン３と接続された凝集剤貯留部１５を備えている。この凝集剤貯留部１５に貯留されている凝集剤は、前記凝集剤供給ライン１４に設けられた凝集剤供給ポンプ１６によって、前記原水ライン３へ添加されるようになっている。
【００１９】
前記水質検出手段１０は、前記酸化剤添加手段８および前記凝集剤添加手段９によって前記次亜塩素酸ナトリウムおよび前記凝集剤が添加された原水の濁度または色度を検出するものであり、試料液導入ライン１７を介して前記原水ライン３と接続されている。前記水質検出手段１０は、たとえば特願２００５−３４７４０５号に記載された光学計測装置である。この光学計測装置は、その詳細構成については図示省略するが、測定セルに設けられた測定室内の試料液へ発光素子からの光を第一導光部を通じて照射するとともに、試料液からの光を第二導光部を通じて受光素子で検出する光学計測装置であって、前記測定セルに形成され、試料液を前記測定室へ導入し，あるいは前記測定室から導出する流路部と、前記測定セルに装着され、前記流路部を開閉する流通制御部と、前記測定セルと接続され、前記測定室と連通するフィルタ部とを備えて構成されている。このように構成することで、試料液の採取機構および前記各導光部における光透過窓を洗浄するための清浄液の生成機構が一体化されたコンパクトな光学計測装置を実現することができ、また清浄液の供給圧力を低下させることなく、ノズル洗浄を行うことのできる光学計測装置を実現することができるようになっている。そして、この結果、現場への取付けやメンテナンスなどを短時間で行うことができ、さらには前記光透過窓に付着した汚れ成分を効果的に除去して所定の測定結果を維持することができるようになっている。
【００２０】
前記処理水ライン４の下流側には、水位センサ１８を備えた処理水貯留部１９が接続されている。この処理水貯留部１９には、処理水配給ライン２０が接続されている。
【００２１】
前記原水供給ポンプ７，前記水質検出手段１０，前記酸化剤供給ポンプ１３，前記凝集剤供給ポンプ１６および前記水位センサ１８は、信号線２１，２１，…を介して制御手段２２と接続されている。この制御手段２２は、前記水質検出手段１０から前記信号線２１を介して入力された信号に基づいて、前記酸化剤供給ポンプ１３および前記凝集剤供給ポンプ１６を制御し、薬注量を制御するようになっている（具体的な制御方法については後述する）。また、前記制御手段２２は、前記水位センサ１８から前記信号線２１を介して入力された信号に基づいて、前記原水供給ポンプ７，前記酸化剤供給ポンプ１３および前記凝集剤供給ポンプ１６の作動を制御するようになっている。
【００２２】
さて、前記濾過システム１では、前記水位センサ１８により、前記処理水貯留部１９内の水位が所定の給水開始水位以下となったことが検出されたとき、前記制御手段２２によって、前記原水供給ポンプ７を作動させて所定の設定流量で前記濾過手段２へ原水を供給する。このとき、前記制御手段２２は、前記酸化剤供給ポンプ１３および前記凝集剤供給ポンプ１６も作動させることにより、前記酸化剤貯留部１２内の前記次亜塩素酸ナトリウムと前記凝集剤貯留部１５内の前記凝集剤とを、前記原水ライン３へそれぞれ添加する。
【００２３】
前記原水ライン３へ前記次亜塩素酸ナトリウムを添加すると、原水中の鉄分が酸化されて不溶性の水酸化第二鉄となる。そして、前記凝集剤によって水酸化第二鉄が凝集した原水が、前記コントロールバルブ６を介して前記濾過部５へ流入すると、前記濾材層（図示省略）によって水酸化第二鉄が捕捉されて除去され、この水が前記コントロールバルブ６を介して前記処理水ライン４へ流出する。前記処理水ライン４へ流出した処理水は、前記処理水貯留部１９に貯留される。
【００２４】
前記濾過システム１の運転時には、前記水質検出手段１０によって濁度または色度の検出を行い、その検出結果は前記信号線２１を介して前記制御手段２２へ入力される。前記制御手段２２は、前記水質検出手段１０の検出結果に基づいて、前記酸化剤供給ポンプ１３および前記凝集剤供給ポンプ１６を制御し、薬注量を制御する。具体的には、前記水質検出手段１０の検出値が所定濁度または所定色度を超えたとき、前記制御手段２２は、前記次亜塩素酸ナトリウムおよび前記凝集剤の添加量を増やすように、前記酸化剤供給ポンプ１３および前記凝集剤供給ポンプ１６を制御する。
【００２５】
ここで、前記次亜塩素酸ナトリウムの添加量は、安全側に設定されているため、原水の水質が悪化すると、前記酸化剤添加手段８よりも下流側の原水中に含まれる水酸化第二鉄の量が増加し、これを前記水質検出手段１０によって、濁度または色度の上昇として検出することができる。
【００２６】
前記濾過システム１によれば、原水の濁度または色度の検出結果に基づいて、薬注量を制御することができるので、原水水質が悪化しても、水質に応じた必要量の前記次亜塩素酸ナトリウムおよび前記凝集剤を添加することができる。これにより、原水中に含まれる鉄分の酸化が不十分となることを防止することができるとともに、鉄分が酸化されてできた前記水酸化第二鉄を十分に凝集させることができるので、これを前記濾過手段２によって十分に除去することができ、処理水水質を維持することができる。
【００２７】
ここで、前記第一実施形態の変形例について説明する。前記第一実施形態において、前記濾過システム１は、前記濾過手段２を除鉄手段とした除鉄システムとなっているが、前記濾過システム１は、前記濾過手段２をゴミなどを除去する砂濾過手段とした砂濾過システムであってもよい。この場合、前記濾過部５は、アンスラサイト，濾過砂などから形成された濾材層（図示省略）によって濾過を行うよう構成される。
【００２８】
この変形例では、前記凝集剤添加手段９によって添加された前記凝集剤により、原水中のゴミなどが凝集し、この凝集物が前記濾材層によって除去される。ここで、この砂濾過システムでは、前記原水中の鉄分を酸化させる必要はないので、前記酸化剤添加手段８を設ける必要はないが、前記濾過手段２へ供給される原水を次亜塩素酸ナトリウムなどの殺菌剤によって殺菌するために、前記酸化剤添加手段８の位置に、図示しないが、殺菌剤貯留部と殺菌剤供給ポンプと殺菌剤供給ラインとを備えた殺菌剤添加手段が設けられる。
【００２９】
さて、この変形例では、原水中に含まれるゴミなどの濃度が高くなり、前記水質検出手段１０の検出値が所定濁度または所定色度を超えたとき、前記制御手段２２は、前記凝集剤の添加量を増やすように、前記凝集剤供給ポンプ１６を制御する。これにより、ゴミなどを十分に凝集させることができるので、これを前記濾過手段２によって十分に除去することができ、処理水水質を維持することができる。
【００３０】
（第二実施形態）
つぎに、この発明の第二実施形態について説明する。図２は、この発明に係る濾過システムの第二実施形態の構成を示す概略的な説明図である。図２において、図１に示す前記第一実施形態の濾過システム１と同一の構成については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
図２に示す濾過システム３０は、たとえばプールや浴場などの水使用部３１の水を循環させる循環型の砂濾過システムであり、前記濾過手段２と接続された前記原水ライン３および前記処理水ライン４は、前記水使用部３１と接続されて、これら前記原水ライン３と前記処理水ライン４とで、前記水使用部３１の水を循環させる循環ライン３２を構成している。
【００３２】
前記濾過システム３０では、前記濾過手段２は、前記第一実施形態の変形例と同様の砂濾過手段となっている。また、前記水使用部３１へ供給される原水を殺菌剤によって殺菌するため、殺菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが貯留されている殺菌剤貯留部３３と殺菌剤供給ポンプ３４と殺菌剤供給ライン３５とを備えた殺菌剤添加手段３６が、前記酸化剤添加手段８の代わりに設けられている。前記殺菌剤供給ポンプ３４は、前記信号線２１を介して前記制御手段２２と接続されている。
【００３３】
さて、前記濾過システム３０では、タイマ（図示省略）によって設定された運転開始時刻になると、前記制御部２２が前記原水供給ポンプ７を作動させて、所定の設定流量で前記濾過手段２へ原水を供給する。このとき、前記制御手段２２は、前記殺菌剤供給ポンプ３４および前記凝集剤供給ポンプ１６も作動させることにより、前記殺菌剤貯留部３３内の前記次亜塩素酸ナトリウムと前記凝集剤貯留部１５内の前記凝集剤とを、前記原水ライン３へそれぞれ添加する。
【００３４】
そして、前記凝集剤の添加によってゴミなどが凝集した原水が、前記コントロールバルブ６を介して前記濾過部５へ流入すると、前記濾材層（図示省略）によってゴミなどが捕捉されて除去され、この水が前記コントロールバルブ６を介して前記処理水ライン４へ流出する。前記処理水ライン４へ流出した処理水は、前記水使用部３１へ流入する。
【００３５】
前記濾過システム３０においても、前記制御手段２２は、前記水質検出手段１０の検出結果に基づいて、前記第一実施形態の変形例と同様に、前記凝集剤供給ポンプ１６を制御して薬注量を制御する。
【００３６】
以上のような前記濾過システム３０によっても、前記第一実施形態と同様に、原水の濁度または色度の検出結果に基づいて薬注量を制御することにより、処理水水質を維持することができる。
【００３７】
以上、この発明を前記各実施形態に基づいて説明したが、この発明は、前記実施形態に限られるものでないことはもちろんである。たとえば、前記水質検出手段１０は、前記処理水ライン４と接続されていてもよい。また、前記制御手段２２は、前記水質検出手段１０の検出値が所定濁度または所定色度を超えたとき、前記水質検出手段１０の検出値に応じて薬注量を可変させるように、前記酸化剤供給ポンプ１３および／または前記凝集剤供給ポンプ１６を制御してもよい。この場合、前記制御手段２２は、濁度または色度が高くなるほど、薬注量を増やすように、前記酸化剤供給ポンプ１３および／または前記凝集剤供給ポンプ１６を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明に係る濾過システムの第一実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【図２】この発明に係る濾過システムの第二実施形態の構成を示す概略的な説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１，３０  濾過システム
２  濾過手段
３  原水ライン
４  処理水ライン
８  酸化剤添加手段（薬注手段）
９  凝集剤添加手段（薬注手段）
１０  水質検出手段
２２  制御手段
【図１】
2007253023.tif 000003
【図２】
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