(57)【要約】【課題】被処理水をオゾンで液相にて直接酸化処理するコンパクトな水処理システムを提供する。【解決手段】水処理システム１００Ｂは、複数のオゾン反応処理ユニット１１０で構成されたバッチ式の水処理システムである。循環配管系統３３Ｃは、ヒータ６、混合されたオゾンガスを気体源としてマイクロバブルを発生するノズル７Ａ、オゾン反応槽１１Ｂに導入する被処理水をオゾンによる分解反応に適した温度範囲に調節する熱交換器４３を有する。オゾン反応槽１１Ｂは、オゾンによる分解反応に適した温度範囲に調節する温度調節ジャケット３７を有している。制御装置１０Ｂは、循環配管系統３３Ｃにより被処理水を均一に撹拌し、被処理水中のホルムアルデヒドの濃度を分析装置２０Ｂにより分析させ、被処理水のホルムアルデヒドの濃度が、排出可能な目標値以下になる推定処理時間及び要求オゾン量を算出し、オゾン反応槽１１Ｂにオゾンを注入するように制御する。【選択図】図３
2013233532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象の有機化合物を含む被処理水を連続的に流入させて受け入れるオゾン反応槽と、オゾンガスを発生させるオゾン発生装置と、前記オゾン反応槽内の被処理水の一部を循環させ、それに前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合して前記オゾン反応槽内に連続供給する第１の循環配管系統と、該オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生を制御する制御装置と、を備えた水処理システムであって、
前記第１の循環配管系統に混合された前記オゾンガスを活性化させるための前記オゾン反応槽の近傍に設けられたヒータと、
前記混合されたオゾンガスを気体源としてマイクロバブルを発生する前記第１の循環配管系統に設けられた第１のマイクロバブル生成装置と、
前記オゾン反応槽の被処理水を、該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する被処理水温度調節手段と、
前記オゾン反応槽に流入する被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度を検出する第１の有機化合物濃度検出センサと、
前記オゾン反応槽の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度を検出する第２の有機化合物濃度検出センサと、
を備え、
前記制御装置は、
前記被処理水温度調節手段を制御して、前記被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に前記オゾン反応槽内の被処理水の温度を調節するとともに、
前記第２の有機化合物濃度検出センサによる前記オゾン反応槽内の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度に基づいて、前記オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生量をフィードバック制御し、
前記第１の有機化合物濃度検出センサによる前記流入する被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度が、前記第２の有機化合物濃度検出センサによる前記オゾン反応槽内の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度よりも増大するときには、その濃度の増大量に基づいて、前記オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生量をフォワード制御し、
前記オゾン反応槽から排出される被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度が目標値以下になるように設定することを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
前記被処理水温度調節手段は、
前記オゾン反応槽に流入する被処理水を、該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する流入被処理水温度調節手段と、
前記オゾン反応槽の外周を囲むようにジャケットが設けられ、該ジャケットに熱源又は冷熱源からの媒体を流通させることにより前記オゾン反応槽内の被処理水の温度を、前記被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節するオゾン反応槽温度調節手段と、
前記ジャケットの外周を囲むように設けられた保温材と、を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記オゾン反応槽は、複数の仕切板で前段から後段へと流れることが可能な仕切区画に分けられ、前記被処理水を最前段の仕切区画に受け入れ、
前記第２の有機化合物濃度検出センサは、前記最前段の仕切区画の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度を検出し、
前記第１の循環配管系統は、前記最前段の仕切区画から抽水された前記被処理水中に前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合させ、前記第１のマイクロバブル生成装置においてオゾンのマイクロバブルを生成させて、再び前記最前段の仕切区画に注入する構成とすることを特徴とする請求項１に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記オゾン反応槽の気相のガスを吸引して、少なくとも最後段の仕切区画より上流側の仕切区画に注入する気相ガス注入手段を有することを特徴とする請求項３に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記オゾン反応槽の最後段の仕切区画より少なくとも１段上流側の仕切区画における、被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度を検出する第３の有機化合物濃度検出センサ及び被処理水中のオゾン濃度を検出するオゾンセンサと、
前記最後段の仕切区画より少なくとも１段上流側の仕切区画から抽水された前記被処理水中に前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合させ、第２のマイクロバブル生成装置においてオゾンのマイクロバブルを生成させて、前記抽水した仕切区画より上流側の仕切区画に注入する第２の循環配管系統と、を更に備え、
前記制御装置は、
前記第３の有機化合物濃度検出センサの検出した被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度、オゾンセンサが検出した被処理水中のオゾン濃度及び前記オゾン反応槽に流入する被処理水の流量に基づいて、前記第２の循環配管系統における被処理水の循環流量と前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスの前記第２の循環配管系統への混合量を、前記オゾン反応槽から排出される被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度が目標値以下になるように設定することを特徴とする請求項３に記載の水処理システム。
【請求項６】
前記処理対象の有機化合物とは、ホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水処理システム。
【請求項７】
処理対象の有機化合物を含む被処理水を流入させて受け入れる複数のオゾン反応槽と、オゾンガスを発生させるオゾン発生装置と、前記複数のオゾン反応槽内の被処理水をそれぞれ独立に循環させ、それに前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合して前記オゾン反応槽内に連続供給する循環配管系統と、該オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生を制御する制御装置と、を備えたバッチ式の水処理システムであって、
前記循環配管系統に混合された前記オゾンガスを活性化させるための前記オゾン反応槽の近傍に設けられたヒータ、及び前記混合されたオゾンガスを気体源としてマイクロバブルを発生する前記循環配管系統に設けられたマイクロバブル生成装置と、
前記オゾン反応槽の被処理水を、該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する被処理水温度調節手段と、
前記複数のオゾン反応槽内の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度をそれぞれ個別に検出する第４の有機化合物濃度検出センサと、を備え、
前記制御装置は、
前記被処理水温度調節手段を制御して、前記被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に、前記オゾン反応槽内の被処理水の温度を調節するとともに、
前記複数のオゾン反応槽のうちの当該の１つに被処理水が導入された際、そのオゾン反応槽の前記循環配管系統により前記オゾン反応槽内の被処理水を均一に撹拌し、
その後、当該のオゾン反応槽内の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度を前記第４の有機化合物濃度検出センサにより検出し、検出された前記処理対象の有機化合物の濃度に基づき、当該のオゾン反応槽内の被処理水の前記処理対象の有機化合物の濃度が、排出可能な目標値以下になる推定処理時間及び前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスを当該のオゾン反応槽の前記循環配管系統に注入する要求オゾン量を算出し、
当該のオゾン反応槽の前記循環配管系統に、前記算出された要求オゾン量が推定処理時間内に当該のオゾン反応槽に注入されるように注入オゾン流量を設定して制御することを特徴とする水処理システム。
【請求項８】
前記被処理水温度調節手段は、
前記オゾン反応槽に流入する被処理水を、該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する流入被処理水温度調節手段と、
前記オゾン反応槽の外周を囲むようにジャケットが設けられ、該ジャケットに熱源又は冷熱源からの媒体を流通させることにより前記オゾン反応槽内の被処理水の温度を、前記被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節するオゾン反応槽温度調節手段と、
前記ジャケットの外周を囲むように設けられた保温材と、を含んで構成されることを特徴とする請求項７に記載の水処理システム。
【請求項９】
前記制御装置は、
少なくとも当該のオゾン反応槽の被処理水の温度、前記設定された注入オゾン流量及び前記算出された推定処理時間に基づいて、水処理の経過時間依存の当該のオゾン反応槽の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度の推移を推定する水処理経過推定手段を有し、
該水処理経過推定手段が推定した水処理の経過時間依存の当該のオゾン反応槽の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度の推移における、予め設定された経過時間時点の被処理水中の推定された前記処理対象の有機化合物の濃度と、前記第４の有機化合物濃度検出センサにより検出された当該のオゾン反応槽の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度との差分に基づき、前記設定された注入オゾン流量を補正することを特徴とする請求項７に記載の水処理システム。
【請求項１０】
前記オゾン反応槽は、複数の仕切板で前段から後段へと流れることが可能な仕切区画に分けられ、前記被処理水を最前段の仕切区画に受け入れ、
前記循環配管系統は、最後段の仕切区画から抽水された前記被処理水中に前記オゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合させ、前記マイクロバブル生成装置においてオゾンのマイクロバブルを生成させて、前記最前段の仕切区画に注入する構成であることを特徴とする請求項７に記載の水処理システム。
【請求項１１】
前記オゾン反応槽の気相のガスを吸引して、少なくとも前記最後段の仕切区画より上流側の仕切区画に注入する気相ガス注入手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の水処理システム。
【請求項１２】
前記処理対象の有機化合物とは、ホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドであることを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場排水に含まれる処理対象の有機化合物、例えば、ホルムアルデヒドを分解して河川等に排出可能なレベルにまで処理対象の有機化合物の濃度を低減するに好適なマイクロバブル、ナノバブルを利用した水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、缶詰製品等の工場では、缶詰に内容物を充填する前に、缶詰を水洗浄する。缶詰の内面は合成樹脂によりコーティングされており、洗浄水をフィルタリングしながら繰り返し使用すると、合成樹脂の表面から洗浄除去された有機化合物、例えば、ホルムアルデヒドが洗浄水中に溶け込む。
現在、日本において排水規制としての具体的な数値基準は無いが、水道水には水質基準を補う監視項目としてホルムアルデヒド（ホルマリン）がある。その値を超えないように監視する指針値は、１リットル当たり８０μｇ（マイクログラム）となっている。
【０００３】
特許文献１には、ホルムアルデヒドのガスを分解する技術として、上段に気液混合部が、中段に放電ユニットを有する放電部が、下段には、循環水を溜める受水槽が設けられたほぼ角柱形状のガス処理装置の技術が記載されている。それは、受水槽の循環水をポンプで汲み上げ、気液混合部の上部から散水ノズルにより散水して、受水槽に注入したオゾンガスと放電によりホルムアルデヒドを分解するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７９９７７号公報（段落［００５０］〜［００５３］、及び図７参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の従来技術では、ホルムアルデヒドを含む被処理水又は被処理ガスを一旦、角柱形状の処理装置に導入し、受水槽の循環水にオゾンガスを導入し、受水槽の水を上部から散水して循環させる構造であり、処理装置の高さが高くなり、結果として処理装置そのものの体積が大きくなる欠点がある。また、ホルムアルデヒドの分解を促進するため、放電ユニットを有しており、この点も処理装置においてホルムアルデヒドを含む被処理水をオゾンだけで直接酸化処理するということができない複雑な構成となっている。
【０００６】
本発明の目的は、以上の問題に鑑み、処理対象の有機化合物を含む被処理水をオゾンによって液相で直接酸化処理するコンパクトな水処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため第１の発明の水処理システムは、処理対象の有機化合物を含む被処理水を連続的に流入させて受け入れるオゾン反応槽と、オゾンガスを発生させるオゾン発生装置と、オゾン反応槽内の被処理水の一部を循環させ、それにオゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合してオゾン反応槽内に連続供給する第１の循環配管系統と、オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生を制御する制御装置と、を備えた水処理システムであって、
第１の循環配管系統に混合されたオゾンガスを活性化させるためのオゾン反応槽の近傍に設けられたヒータと、混合されたオゾンガスを気体源としてマイクロバブルを発生する第１の循環配管系統に設けられた第１のマイクロバブル生成装置と、オゾン反応槽の被処理水を、被処理水中の処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する被処理水温度調節手段と、オゾン反応槽に流入する被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度を検出する第１の有機化合物濃度検出センサと、オゾン反応槽の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度を検出する第２の有機化合物濃度検出センサと、を備え、
制御装置は、
被処理水温度調節手段を制御して、被処理水中の処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲にオゾン反応槽内の被処理水の温度を調節するとともに、
第２の有機化合物濃度検出センサによるオゾン反応槽内の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度に基づいて、オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生量をフィードバック制御し、
第１の有機化合物濃度検出センサによる流入する被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が、第２の有機化合物濃度検出センサによるオゾン反応槽内の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度よりも増大するときには、その濃度の増大量に基づいて、オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生量をフォワード制御し、
オゾン反応槽から排出される被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が目標値以下になるように設定することを特徴とする。
【０００８】
被処理水温度調節手段は、オゾン反応槽に流入する被処理水を、被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する流入被処理水温度調節手段と、オゾン反応槽の外周を囲むようにジャケットが設けられ、ジャケットに熱源又は冷熱源からの媒体を流通させることによりオゾン反応槽内の被処理水の温度を、被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節するオゾン反応槽温度調節手段と、ジャケットの外周を囲むように設けられた保温材と、を含んで構成されることが望ましい。
【０００９】
そして、オゾン反応槽は、複数の仕切板で前段から後段へと流れることが可能な仕切区画に分けられ、被処理水を最前段の仕切区画に受け入れ、第２の有機化合物濃度検出センサは、最前段の仕切区画の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度を検出し、第１の循環配管系統は、最前段の仕切区画から抽水された被処理水中にオゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合させ、第１のマイクロバブル生成装置においてオゾンのマイクロバブルを生成させて、再び前記最前段の仕切区画に注入する構成とすることが望ましい。
【００１０】
第１の発明により、処理対象の有機化合物、例えば、ホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドは、水に極めて溶けやすいので、それらの一方を含む被処理水は、オゾン反応槽内の最前段の仕切区画に滞留してほぼ均一化されている被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度に基づいて、オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生量がフィードバック制御され、オゾン反応槽から排出される被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が目標値以下になるように制御できる。
【００１１】
しかも、第１の有機化合物濃度検出センサによる流入する被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が、第２の有機化合物濃度検出センサによるオゾン反応槽内の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度よりも増大するときには、その濃度の増大量に基づいて、オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生量をフォワード制御するので、オゾン反応槽の最前段の仕切区画に流入する被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が増大したときに、最前段の仕切区画に注入するオゾンガスを迅速に増大させることができ、連続的に被処理水を処理して排出する際に、オゾン反応槽から排出される被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が目標値以下に制御できる。
【００１２】
更に、第１の発明において、オゾン反応槽の最後段の仕切区画より少なくとも１段上流側の仕切区画における、被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度を検出する第３の有機化合物濃度検出センサ及び被処理水中のオゾン濃度を検出するオゾンセンサと、前記最後段の仕切区画より少なくとも１段上流側の仕切区画から抽水された被処理水中にオゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合させ、第２のマイクロバブル生成装置においてオゾンのマイクロバブルを生成させて、抽水した仕切区画より上流側の仕切区画に注入する第２の循環配管系統と、を更に備え、
制御装置は、第３の有機化合物濃度検出センサの検出した被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度、オゾンセンサが検出した被処理水中のオゾン濃度及びオゾン反応槽に流入する被処理水の流量に基づいて、第２の循環配管系統における被処理水の循環流量とオゾン発生装置で発生されたオゾンガスの第２の循環配管系統への混合量を、オゾン反応槽から排出される被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度が目標値以下になるように設定する構成とすることが望ましい。
その結果、最後段の仕切区画から排出される処理された被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度を確実に目標値以下にすることができる。
【００１３】
第２の発明の水処理システムは、処理対象の有機化合物を含む被処理水を流入させて受け入れる複数のオゾン反応槽と、オゾンガスを発生させるオゾン発生装置と、複数のオゾン反応槽内の被処理水をそれぞれ独立に循環させ、それにオゾン発生装置で発生されたオゾンガスを混合してオゾン反応槽内に連続供給する循環配管系統と、オゾン発生装置におけるオゾンガスの発生を制御する制御装置と、を備えたバッチ式の水処理システムであって、
循環配管系統に混合された前記オゾンガスを活性化させるためのオゾン反応槽の近傍に設けられたヒータ、及び混合されたオゾンガスを気体源としてマイクロバブルを発生する循環配管系統に設けられたマイクロバブル生成装置と、オゾン反応槽の被処理水を、被処理水中の処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する被処理水温度調節手段と、複数のオゾン反応槽内の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度をそれぞれ個別に検出する第４の有機化合物濃度検出センサと、を備え、
制御装置は、
被処理水温度調節手段を制御して、被処理水中の処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に、オゾン反応槽内の被処理水の温度を調節するとともに、
複数のオゾン反応槽のうちの当該の１つに被処理水が導入された際、そのオゾン反応槽の循環配管系統によりオゾン反応槽内の被処理水を均一に撹拌し、
その後、当該のオゾン反応槽内の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度を第４の有機化合物濃度検出センサにより検出し、検出された処理対象の有機化合物の濃度に基づき、当該のオゾン反応槽内の被処理水の処理対象の有機化合物の濃度が、排出可能な目標値以下になる推定処理時間及びオゾン発生装置で発生されたオゾンガスを当該のオゾン反応槽の循環配管系統に注入する要求オゾン量を算出し、
当該のオゾン反応槽の循環配管系統に、算出された要求オゾン量が推定処理時間内に当該のオゾン反応槽に注入されるように注入オゾン流量を設定して制御することを特徴とする。
【００１４】
被処理水温度調節手段は、オゾン反応槽に流入する被処理水を、被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節する流入被処理水温度調節手段と、オゾン反応槽の外周を囲むようにジャケットが設けられ、ジャケットに熱源又は冷熱源からの媒体を流通させることによりオゾン反応槽内の被処理水の温度を、被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に温度調節するオゾン反応槽温度調節手段と、ジャケットの外周を囲むように設けられた保温材と、を含んで構成されることが望ましい。
【００１５】
そして、制御装置は、少なくとも当該のオゾン反応槽の被処理水の温度、設定された注入オゾン流量及び算出された推定処理時間に基づいて、水処理の経過時間依存の当該のオゾン反応槽の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度の推移を推定する水処理経過推定手段を有し、
該水処理経過推定手段が推定した水処理の経過時間依存の当該のオゾン反応槽の被処理水中の前記処理対象の有機化合物の濃度の推移における、予め設定された経過時間時点の被処理水中の推定された処理対象の有機化合物の濃度と、第４の有機化合物濃度検出センサにより検出された当該のオゾン反応槽の被処理水中の処理対象の有機化合物の濃度との差分に基づき、設定された注入オゾン流量を補正する構成とすることが望ましい。
【００１６】
第２の発明によれば、オゾン反応槽で処理された被処理水中の処理対象の有機化合物、例えば、ホルムアルデヒド又はアセトアルデヒドの濃度を確実に目標値以下にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、処理対象の有機化合物を含む被処理水をオゾンによって液相で直接酸化処理するコンパクトな水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係わる水処理システムの構成をオゾン反応槽の縦断面図で示す概要図である。
【図２】第２の実施形態に係わる水処理システムの全体構成図である。
【図３】第２の実施形態に係わる水処理システムの構成をオゾン反応槽の縦断面図で表す概要図である。
【図４】第２の実施形態に係わる水処理システムの水処理の制御の流れを示すフローチャートである。
【図５】図４の続きのフローチャートである。
【図６】図５の続きのフローチャートである。
【図７】図６の続きのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
《第１の実施形態》
以下、本発明の第１の実施形態に係わる水処理システムについて、図１を参照しながら説明する。図１は第１の実施形態に係わる水処理システムの構成をオゾン反応槽の縦断面図で示す概要図である。
本実施形態の水処理システム１００Ａは、例えば、飲料水メーカ等の工場で、飲料缶や飲料用のペットボトル等に内容物を充填する前に、飲料缶や飲料用のペットボトル等を水洗浄する工程において排出される汚染水を処理して、一般河川に排出することが可能なようにする水処理システムである。
飲料缶の内面は合成樹脂によりコーティングされており、又、ペットボトルは合成樹脂製であることから、洗浄水をフィルタリングしながら繰り返し使用すると、合成樹脂の表面から洗浄除去された有機化合物、例えば、ホルムアルデヒドが洗浄水中に溶け込む。
【００２０】
そのため、洗浄水をそのまま一般河川に排出することはできない。日本の水道水においては、水質基準を補う監視項目として、ホルムアルデヒド（ホルマリン）の濃度の監視する指針値は、１リットル当たり８０μｇ（マイクログラム）となっているので、これを準用して、水処理システム１００Ａでは、この指針値（目標値）以下に洗浄水に含まれるホルムアルデヒドの濃度を低下させることを目標としている。
水処理システム１００Ａは、図１に示すように、主に、水処理システム１００Ａ全体を統括制御する制御装置１０Ａと、被処理水供給配管系３１、循環配管系統（第１の循環配管系統）３３Ａ及び循環配管系統（第２の循環配管系統）３３Ｂを有する処理対象の有機化合物、具体的には、例えば、ホルムアルデヒドをオゾンの酸化反応で炭酸ガスと水に分解するオゾン反応槽１１Ａと、分析装置２０Ａと、曝気系統（気相ガス注入手段）３５と、を含んで構成される。
【００２１】
（被処理水供給配管系３１）
オゾン反応槽１１Ａには、被処理水Ｘ（原水）を供給する被処理水供給配管系３１の被処理水供給配管３２が接続され、後記する第１の区画（最前段の仕切区画）１１ａに開口部３２ａから被処理水Ｘを供給する。
【００２２】
被処理水供給配管系３１は、被処理水供給配管３２と、制御装置１０Ａでその開度を制御される流量制御弁４１と、被処理水中の異物、懸濁質等をろ過するフィルタ４２と、熱交換器４３を有している。
熱交換器４３には、流量制御弁４５Ａを有する排熱供給管４４を通じて、工場の熱源から生じる排蒸気や廃蒸気（以下、排蒸気、廃蒸気を含めて「排蒸気」と称する）（媒体）、又は排温水や廃温水（以下、排温水、廃温水を含めて「排温水」と称する）（媒体）の形で排熱Ｙが供給され、排熱出口管４６により排出される過程で、熱交換器４３により被処理水Ｘが、所要の水温の範囲（特許請求の範囲に記載の「該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲」に対応）に制御される。
なお、以下では、被処理水の原水を「被処理水Ｘ」と称し、オゾン反応槽１１Ａで処理されているものは単に「被処理水」と称する。
【００２３】
この熱交換器４３による被処理水Ｘの温度の制御は、例えば、被処理水供給配管系３１において、熱交換器４３の上流側に設けられた温度センサＳＴ１、熱交換器４３の下流側に設けられた温度センサＳＴ２、流量センサＳＦ１からの各信号が制御装置１０Ａに入力され、制御装置１０Ａが流量制御弁４５Ａの開度を制御することで行われる。
これは、被処理水Ｘは、例えば、水道水を洗浄水として用いたものであり、比較的低い温度であり、その中に含まれるホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良い温度よりも低いことから、オゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲に加温してからオゾン反応槽１１Ａに供給するものである。
【００２４】
熱交換器４３の下流側の被処理水供給配管３２には、サンプル取水配管４７Ａ、サンプル戻り配管４９Ａが接続している。サンプル取水配管４７Ａに設けられた取水ポンプ４８Ａにより、被処理水Ｘの一部を被処理水供給配管３２から抽出してホルムアルデヒドの濃度を分析する分析装置２０Ａに常時送り、サンプル戻り配管４９Ａで取水された被処理水Ｘを被処理水供給配管３２に戻す。サンプル取水配管４７Ａ、サンプル戻り配管４９Ａは、抽出された被処理水の保温のため保温材で外装されている。
分析装置２０Ａについては、後記する。
【００２５】
ちなみに、フィルタ４２にとしては、例えば、限外ろ過膜装置を用いると、水の濁り成分が除去され、後記する処理対象の有機化合物の濃度を測定する第１、第２及び第３の有機化合物濃度検出センサであるところの分析装置２０Ａとして、ＩＲ分析（infrared absorption spectrometry(赤外吸収分析)）を用いる場合に、サンプル水の透明度を維持する上で好都合である。
なお、被処理水Ｘが、限外ろ過膜装置等で十分ろ過された後に供給される場合は、当然にフィルタ４２は不要である。
ここで、熱交換器４３、排熱供給管４４、流量制御弁４５Ａ、排熱出口管４６が、特許請求の範囲に記載の「流入被処理水温度調節手段」を構成する。
【００２６】
（循環配管系統３３Ａ）
循環配管系統３３Ａは、循環配管１Ａと、後記するオゾン発生装置２から供給されるオゾンガスを混合するオゾンガス混合装置３Ａと、オゾンガス混合装置３Ａの後流側に配され、被処理水を昇圧して吐出するポンプ４Ａと、ポンプ４Ａの吐出側に配された気水分離装置５Ａと、オゾンガスが混合された被処理水を加熱するヒータ６と、ヒータ６の後流側に配置されたノズル（第１のマイクロバブル生成装置）７Ａと、ポンプ入口圧力を調整するためにオゾンガス混合装置３Ａの上流側に配された流量制御弁５１Ａと、を含んで構成されている。
循環配管１Ａは、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａの下部の吸水口１ａから被処理水の一部を吸引して抽水し、流量制御弁５１Ａ、オゾンガス混合装置３Ａを経由してポンプ４Ａの吸込口に接続し、ポンプ４Ａの吐出口から気水分離装置５Ａ、ヒータ６、ノズル７Ａを経由して、オゾンガスをマイクロバブルの形で含んだ被処理水を、オゾン反応槽の第１の区画１１ａの上下方向中央部近傍に開口した吐出口１ｂへ戻す。
ここで、ヒータ６は、オゾン反応槽１１Ａにできるだけ近づけて配置される。
【００２７】
循環配管系統３３Ａにおける流量制御弁５１Ａとオゾンガス混合装置３Ａとの間の循環配管１Ａには、流量センサＳＦ２が設けられ、その流量信号は、制御装置１０Ａに入力される。また、気水分離装置５Ａの下流側には、その通電加熱を制御装置１０Ａで制御されるヒータ６が配置され、その上下流側の循環配管１Ａには、温度センサＳＴ３，ＳＴ４が設けられている。温度センサＳＴ３，ＳＴ４のそれぞれの温度信号は、制御装置１０Ａに入力される。
【００２８】
ここで、オゾンガス混合装置３Ａには、エゼクタ形式、散気管方式、直接混合等の気液混合方式のものが適用される。
気水分離装置５Ａは、タンク構造であり上部に図示しないエアベントが設けられており、オゾンガス混合装置３Ａで混合されたオゾンガスのうち被処理水に溶解しなかった気泡を気水分離装置５Ａの上部に集め、前記したエアベントから図示しないバッファタンクに配管で集められる。前記したバッファタンクには図示しない減圧弁とそれに接続する配管が設けられ、その配管はオゾンガス混合装置３Ａにつながるオゾンガス供給管６３に接続されている。
【００２９】
なお、図示しないバッファタンクから更にもう一本の配管が分岐され、この配管がリリーフ弁を通してオゾン反応槽１１Ａの底部に設けた図示しない散気管に接続され、溶解しなかったオゾンを、散気管からオゾン反応槽１１Ａ内に放出するようにしても良い。
【００３０】
ヒータ６による被処理水の加熱制御は、流量センサＳＦ２、温度センサＳＴ３，ＳＴ４からの各信号が制御装置１０Ａに入力され、制御装置１０Ａが、温度センサＳＴ４の温度信号が、被処理水に溶けたオゾンガスが活性化する所定の温度範囲に入るように制御する。
これは、水処理システム１００Ａが屋外に設置され、オゾン反応槽１１Ａから抽出された被処理水が、例えば、冬場において冷えてしまい、それに溶解したオゾンガスの活性度が低下した状態で、オゾン反応槽１１Ａに供給されることを防止し、効率的にホルムアルデヒドを酸化分解するように活性化させるためである。
【００３１】
ノズル７Ａは、例えば、オゾンガスが溶解した状態で昇圧された被処理水を急減圧し、マイクロバブル、又はナノバブルを被処理水中に生成するようになっている。
なお、以下では、マイクロバブル、ナノバブルを総称して、単に「マイクロバブル」と称する。
ちなみに、ポンプ４Ａは、図示しないインバータからの電力により所定の回転速度で駆動される。
【００３２】
（オゾン発生装置２）
次に、オゾン発生装置２について説明する。
オゾン発生装置２は、オゾンガス供給管６３を介して前記した循環配管系統３３Ａのオゾンガス混合装置３Ａにオゾンガスを供給する。そして、オゾンガス供給管６３の根元には、制御装置１０Ａによりその開度が制御される流量制御弁６０が配置され、その下流側で分岐したオゾンガス供給管６４、流量制御弁６５を介して前記した循環配管系統３３Ｂの後記するオゾンガス混合装置３Ｂにもオゾンガスを供給することが可能な構成となっている。
オゾンガス供給管６３からオゾンガス供給管６４が分岐した下流側のオゾンガス供給管６３には、オゾン流量計ＳＯＦ１が設けられ、その流量信号が制御装置１０Ａに入力される。オゾンガス供給管６４には、制御装置１０Ａによりその開度を制御される流量制御弁６５が設けられている。オゾンガス供給管６４の流量制御弁６５の下流側には、オゾン流量計ＳＯＦ２が設けられ、その流量信号が制御装置１０Ａに入力される。
【００３３】
オゾン発生装置２は、制御装置１０Ａによって制御されたオゾン放電電流の調整によりオゾン発生量が制御される。そして、吐出されるオゾンガスの流量を計測する図示しないオゾン流量計やオゾンガス濃度計が設けられている。
オゾン発生装置２におけるオゾン発生量の制御については、制御装置１０Ａの説明の中で後記する。
【００３４】
（オゾン反応槽１１Ａ）
次に、オゾン反応槽１１Ａの構造について説明する。オゾン反応槽１１Ａは、複数の仕切板１３によって複数の区画（仕切区画）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに分割されている。仕切板１３は、オゾン反応槽１１Ａの底部との間に連通路を有する仕切板１３Ａ，１３Ｃと下部がオゾン反応槽１１Ａの底部と接続し上部を被処理水が乗り越えて連通する仕切板１３Ｂが交互に流れ方向に配置されるように構成されている。水処理システム１００Ａのオゾン反応槽１１Ａの第１の区画（最前段の仕切区画）１１ａに導入された被処理水Ｘは、先ず仕切板１３Ａの下部の連通路１１ｆから下流側の次の第２の区画１１ｂに流れ、仕切板１３Ｂを乗り越えて下流側の次の第３の区画１１ｃに流れる。更に、第３の区画１１ｃから仕切板１３Ｃの下部の連通路１１ｇを通過して最後段の仕切区画である第４の区画１１ｄに流れ込み、オゾン反応槽１１Ａの第４の区画１１ｄの壁に開口した流出孔３４ａからオゾン処理された被処理水（オゾン処理水とも称する）として、オゾン処理水流出路３４を経て、例えば、一般河川に排出される。
オゾン反応槽１１Ａの第４の区画１１ｄの壁には水位測定用の配管が接続され水位センサＳＬ１が設けられている。水位センサＳＬ１からの水位信号は、信号線を図示省略してあるが制御装置１０Ａに入力され、制御装置１０Ａが、オゾン反応槽１１Ａの水位が高くなり過ぎることの無いように流量制御弁４１の開度を調節する。
【００３５】
ここで、基本的に第１から第４の区画１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの容積は、原則的に同じとすることが基本であるが、第４の区画１１ｄの容積については第１から第３の区画１１ａ，１１ｂ，１１ｃ容積よりも小さくし、仕切板１３Ｃの下端とオゾン反応槽１１Ａの底部との連通路１１ｇの開口面積を仕切板１３Ａの下端とオゾン反応槽１１Ａの底部との連通路１１ｆの開口面積より小さくし、第３の区画１１ｃから第４の区画１１ｄへの被処理水の流れる量を抑制するようにしても良い。このようにすることにより連通路１１ｇの流量で被処理水Ｘの最大処理量が決まることになる。
この連通路１１ｆ，１１ｇの開口面積の調整は、例えば、仕切板１３Ｃの下端とオゾン反応槽１１Ａの底部との隙間ｄ２を、仕切板１３Ａの下端とオゾン反応槽１１Ａの底部との隙間ｄ１より小さくすることで容易に実現できる。
【００３６】
前記したように第１の区画１１ａのオゾン反応槽１１Ａの壁の水深レベルにおける中央よりやや下方には、オゾンのマイクロバブルを含んだ被処理水を第１の区画１１ａに注入するために循環配管１Ａの吐出口１ｂが開口している。また、第１の区画１１ａのオゾン反応槽１１Ａの壁の、前記した吐出口１ｂの位置より下方で、オゾン反応槽１１Ａの底部より上方には、被処理水を循環配管系統３３Ａに取り込む吸水口１ａが開口している。
【００３７】
第１の区画１１ａには、例えば、オゾン反応槽１１Ａの天板側の壁から被処理水中に挿入されたサンプル取水配管４７Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂの取水口、戻し口が開口するように配置されている。サンプル取水配管４７Ｂに設けられた取水ポンプ４８Ｂにより、第１の区画１１ａ内の吐出口１ｂより上方の被処理水の一部を抽出してホルムアルデヒドの濃度を分析する分析装置２０Ａに常時送り、サンプル戻り配管４９Ｂで取水された被処理水を第１の区画１１ａに戻す。サンプル取水配管４７Ｂには、温度センサＳＴ５が設けられ、サンプル用に抽出された被処理水の温度を測定し、制御装置１０Ａに温度信号を入力する。サンプル取水配管４７Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂは、抽出された被処理水の保温のため保温材で外装されている。
なお、図１では、サンプル取水配管４７Ｂ及びサンプル戻り配管４９Ｂは、第１の区画１１ａ内の被処理水を吸水し、第１の区画１１ａ内に戻す構成とされているが、それに限定されるものではなく、吸水口１ａと流量制御弁５１Ａとの間の循環配管１Ａに接続するようにしても良い。
【００３８】
次にオゾン反応槽１１Ａの曝気系統３５について説明する。オゾン反応槽１１Ａは、上部が蓋で覆われており、被処理水から離脱してオゾン反応槽１１Ａの上部気相空間内に溜まったオゾンガス、ホルムアルデヒド等のガス（オゾン反応槽の気相のガス）をオゾン反応槽１１Ａの液相に散気するために導く気体循環流路１４が設けられ、ブロワ１５によってオゾン反応槽１１Ａの上部気相空間内のガスが吸引され、第１の区画１１ａの底部に配置された散気管１６から被処理水中に散気される。
オゾン反応槽１１Ａの上部気相空間内には、オゾン反応槽１１Ａ内の被処理水から分離して気相に上昇したオゾンガスや、ホルムアルデヒドがオゾンで酸化分解したときに生成される炭酸ガス（ＣＯ２）のうち被処理水に溶け込まなかった炭酸ガス、被処理水中から蒸発したホルムアルデヒドが、空気とともに溜まるので、ブロワ１５で吸引して気体循環流路１４及び散気管１６を介し、被処理水中に散気し、ホルムアルデヒド及びオゾンガスを被処理水中に混合することが好ましい。
ちなみに、ホルムアルデヒドは水に良く溶けるので被処理水中のオゾンにより酸化分解される。
ここで、気体循環流路１４、ブロワ１５が、曝気系統３５を構成している。ちなみに、曝気系統３５の散気管１６は、図１に示すような第１の区画１１ａに配置されることに限定されるものではなく、少なくなくとも第４の区画１１ｄよりも上流側の区画（第１から第３の区画１１ａ〜１１ｃのいずれかに配置されれば良い。
【００３９】
なお、オゾン反応槽１１Ａの上部気相空間内に溜まったガスの量が増えると、オゾン反応槽１１Ａの水位が低下し、それが水位センサＳＬ１からの水位信号として制御装置１０Ａ送られるので、制御装置１０Ａは、ブロワ１５の吐出側の気体循環流路１４から分岐して接続された排気配管１７、流量制御弁１８を介して排ガス処理装置１９に接続している。
排ガス処理装置１９は、排オゾンを、例えば、触媒により分解処理したり、ホルムアルデヒドを水にトラップしたりして、図示しない配管でトラップされたホルムアルデヒドは循環配管系統３３Ｂに戻し、空気や炭酸ガス、酸素等は大気へ放出するための装置である。排気配管１７、流量制御弁１８、排ガス処理装置１９が、「排気処理系」を構成する。
【００４０】
オゾン反応槽１１Ａの壁の外周は、配管を引き回して構成された温度調節ジャケット（ジャケット）３７で囲われており、更にその外側は、例えば、発泡スチロールやグラスウール等の断熱材で構成された保温層（保温材）３８で覆われている。保温層３８の外側は、鋼板等で雨水等が侵入しないように外装されている。
温度調節ジャケット３７の入口側には、排熱供給管４４が接続され、出口側には排熱出口管４６が接続されている。温度調節ジャケット３７の入口側に接続された排熱供給管４４には、制御装置１０Ａによりその開度が制御される流量制御弁４５Ｂが配されており、前記した被処理水供給配管系３１と同じく排熱Ｙ’が供給される。
【００４１】
これはオゾン反応槽１１Ａ中の被処理水に含まれるホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲に保つためのものである。例えば、冬場においては、オゾン反応槽１１Ａが冷えて、被処理水供給配管系３１でホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲にして被処理水Ｘを供給しても、外気に冷却されオゾン反応槽１１Ａ中の被処理水の温度がホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲よりも低下してしまう可能性があるためである。
オゾン反応槽１１Ａ中の被処理水の温度は、後記する温度センサＳＴ６からの温度信号が制御装置１０Ａに入力され、流量制御弁４５Ｂの開度を制御して、例えば、工場の熱源から生じる排蒸気（媒体）や排温水（媒体）等である排熱Ｙ’の流量を制御することで被処理水の温度がホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲に保たれる。
この排熱供給管４４、流量制御弁４５Ｂ、温度調節ジャケット３７、排熱供給管４４は、特許請求の範囲に記載の「オゾン反応槽温度調節手段」を構成する。
また、前記した「流入被処理水温度調節手段」を構成する熱交換器４３、排熱供給管４４、流量制御弁４５Ａ及び排熱出口管４６と、「オゾン反応槽温度調節手段」を構成する排熱供給管４４、流量制御弁４５Ｂ、温度調節ジャケット３７及び排熱供給管４４、並びに保温層３８が、特許請求の範囲に記載の「被処理水温度調節手段」に対応する。
【００４２】
なお、屋外にオゾン反応槽１１Ａを設置の場合は、夏場に外気によりオゾン反応槽１１Ａが加熱され、被処理水中のホルムアルデヒドやオゾンが気相に移行して、オゾンのマイクロバブルによるホルムアルデヒドの酸化分解に不都合の場合も考えられるので、排熱Ｙ’としては工場の排蒸気、排温水に限定されること無く、工場に設置の冷房装置（冷熱源）等から供給される冷水（媒体）の冷却水配管をも接続して、図示しない切替弁により、オゾン反応槽１１Ａの加熱又は冷却を切換可能とすると好都合である。
【００４３】
（循環配管系統３３Ｂ）
次に、循環配管系統３３Ｂについて説明する。循環配管系統３３Ｂは、循環配管１Ｂと、前記したオゾン発生装置２からオゾンガス供給管６４、流量制御弁６５を介して供給されるオゾンガスを混合するオゾンガス混合装置３Ｂと、オゾンガス混合装置３Ｂの後流側に配され、被処理水を昇圧して吐出するポンプ４Ｂと、ポンプ４Ｂの吐出側に配された気水分離装置５Ｂと、気水分離装置５Ｂの後流側に配置されたノズル（第２のマイクロバブル生成装置）７Ｂと、ポンプ入口圧力を調整するためにオゾンガス混合装置３Ｂの上流側に配された流量制御弁５１Ｂと、を含んで構成されている。
循環配管１Ｂは、オゾン反応槽１１Ａの第３の区画１１ｃ内の下部の連通路１１ｇよりも上流側に突出して設けられた循環配管１Ｂの吸水口１ｃから被処理水の一部を吸引して抽水し、流量制御弁５１Ｂ、オゾンガス混合装置３Ｂを経由してポンプ４Ｂの吸込口に接続し、ポンプ４Ｂの吐出口から気水分離装置５Ｂ、ノズル７Ｂを経由して、オゾンガスをマイクロバブルの形で含んだ被処理水を、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａの下部近傍に開口した吐出口１ｄへ戻す。
【００４４】
循環配管系統３３Ｂにおける流量制御弁５１Ｂとオゾンガス混合装置３Ｂとの間の循環配管１Ｂには、流量センサＳＦ３が設けられ、その流量信号は、制御装置１０Ａに入力される。
ここで、オゾンガス混合装置３Ｂ、ポンプ４Ｂ、気水分離装置５Ｂは、循環配管系統３３Ａにおけるオゾンガス混合装置３Ａ、ポンプ４Ａ、気水分離装置５Ｂとそれぞれ同じ構成であり、重複する説明は省略する。
気水分離装置５Ｂの上部に集められ、前記したエアベントから図示しないバッファタンクに配管で集められる。前記したバッファタンクには図示しない減圧弁とそれに接続する配管が設けられ、その配管はオゾンガス混合装置３Ｂにつながる循環配管１Ｂに接続されている。
【００４５】
なお、図示しないバッファタンクから更にもう一本の配管が分岐され、この配管がリリーフ弁を通してオゾン反応槽１１Ａの底部に設けた図示しない散気管に接続され、溶解しなかったオゾンを、散気管からオゾン反応槽１１Ａ内に放出するようにしても良い。
【００４６】
循環配管系統３３Ｂの循環配管１Ｂの流量制御弁５１Ｂよりも吸水口１ｃ寄りにおいて、サンプル取水配管４７Ｃが接続している。サンプル取水配管４７Ｃに設けられた取水ポンプ４８Ｃにより、第３の区画１１ｃの底部の被処理水を抽出して、分析装置２０Ａに常時送り、サンプル戻り配管４９Ｃで取水された被処理水を第３の区画１１ｃの底部に戻す。サンプル取水配管４７Ｃには、溶存オゾン濃度計（オゾンセンサ）１２と温度センサＳＴ６が設けられ、溶存オゾン濃度計１２、温度センサＳＴ６から第３の区画１１ｃの出口近傍のオゾン処理水の溶存オゾン濃度と被処理水の温度が計測され、制御装置１０Ａに溶存オゾン濃度を示す信号、被処理水の温度信号がそれぞれ送られる。サンプル取水配管４７Ｃ、サンプル戻り配管４９Ｃは、抽出された被処理水の保温のため保温材で外装されている。
【００４７】
（酸化剤供給系）
次に酸化剤供給系７０について説明する。酸化剤供給系７０は、図示省略の酸化剤タンク（図示せず）、制御装置１０Ａにその起動・停止及び回転速度を制御される酸化剤供給ポンプ（図示せず）、制御装置１０Ａにその開度を制御される流量制御弁７１、流量センサＳＦ４、酸化剤タンクから酸化剤供給ポンプ、流量制御弁７１を介してオゾン反応槽１１Ａの開口７２ａから被処理水に酸化剤を供給する酸化剤供給管７２を含んで構成されている。
酸化剤としては、例えば、所定濃度の過酸化水素水が考えられる。酸化剤は、ホルムアルデヒドの酸化をする作用がオゾン同様にある。
【００４８】
（制御装置１０Ａ）
次に制御装置１０Ａの制御機能について説明する。制御装置１０Ａは、制御用コンピュータであり、予め設定された制御用のマップデータ等のデータとともに、制御プログラムを記憶部に記憶しており、制御プログラムを実行することにより、以下に示すような多岐の機能を実現し、水処理システム１００Ａ全体を統括制御する。
【００４９】
（１）被処理水注入温度制御機能
制御装置１０Ａは、被処理水供給配管系３１の説明の中で記載したように、流量制御弁４５Ａの開度を制御し、排熱Ｙの流量を調整して、被処理水Ｘに含まれるホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良いようにするために、被処理水Ｘの温度を所要の水温の範囲（特許請求の範囲に記載の「該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲」に対応）に制御する。
【００５０】
（２）オゾン反応槽の温度制御機能
制御装置１０Ａは、オゾン反応槽１１Ａの説明の中で記載したように、流量制御弁４５Ｂの開度を制御し、排熱Ｙ’の流量を調整して、被処理水の温度がホルムアルデヒドをオゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲に保つ（特許請求の範囲に記載の「前記被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲に前記オゾン反応槽内の被処理水の温度を調節する」に対応）ように制御する。
【００５１】
（３）第１の循環配管系統における注入オゾンの活性化機能
制御装置１０Ａは、循環配管系統３３Ａの説明の中で記載したように温度センサＳＴ３，ＳＴ４からの温度信号、流量センサＳＦ２からの流量信号に基づいて、被処理水中に溶解したオゾンガスの活性度を良好ならしめるために、必要に応じてヒータ６に通電させ、オゾンガスが活性化する所定の温度範囲に入るように制御する。
【００５２】
（４）第１の循環配管系統における注入オゾン量のフィードバック制御による設定機能
制御装置１０Ａは、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａからサンプル取水配管４７Ｂ、取水ポンプ４８Ｂにより抽出された被処理水について、分析装置２０Ａが分析した被処理水中のホルムアルデヒドの濃度（処理対象の有機化合物の濃度）の分析結果を通信で受け、流入する被処理水Ｘのある程度の時間平均的なホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）を取得する。そして、制御装置１０Ａは、流量センサＳＦ２からの体積流量を示す信号に基づいて、循環配管系統３３Ａにおける被処理水の循環流量を、例えば、ポンプ４Ａを、流量センサＳＦ１の示す流量の時間的な平均値での循環流量とするような、ほぼ一定回転速度の運転とする。
【００５３】
その後、制御装置１０Ａは、分析装置２０Ａから取得したホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）と循環配管系統３３Ａにおける被処理水の体積流量に基づいて、所定の比率（倍率）の被処理水１リットル当たりのオゾン濃度ＸＯ１（μｇ／リットル）となるようにオゾン発生装置２におけるオゾン発生量を設定するとともに、オゾン発生量に対応するオゾン流量Ｆ１とするようにオゾン流量計ＳＯＦ１からの信号に基づいて流量制御弁６０の開度を設定する。
ここで所定の比率（倍率）とは、ホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）よりも大きなオゾン濃度ＸＯ１（μｇ／リットル）となる１．０よりも大きな実験的に予め定められた値である。
ちなみに、制御装置１０Ａによるオゾン発生装置２におけるオゾン発生量の制御は、オゾン放電電流を調整して行われる。
以上のようにして、制御装置１０Ａは、オゾンガスの発生量をフィードバック制御する。
【００５４】
なお、制御装置１０Ａは、ホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１と循環配管系統３３Ａの被処理水の体積流量から算出される必要なオゾン発生量が、オゾン発生装置２の能力を超えるおそれのある場合は、オゾン発生装置２の能力の範囲内のオゾン発生量の設定とし、流量制御弁４１の開度を調整し、オゾン発生装置２の能力の範囲内のオゾン流量Ｆ１に対応する被処理水Ｘの流量に絞り込んでも良い。
【００５５】
（５）第１の循環配管系統における注入オゾン量のフィードフォワード制御による補正機能
制御装置１０Ａは、オゾン反応槽１１Ａの被処理水供給配管３２からサンプル取水配管４７Ａ、取水ポンプ４８Ａにより抽出された被処理水Ｘについて、分析装置２０Ａが分析した被処理水中のホルムアルデヒドの濃度（処理対象の有機化合物の濃度）の分析結果を通信で受ける。そして、制御装置１０Ａは、流量センサＳＦ１からの体積流量を示す信号に基づいて、流入する被処理水Ｘのホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）を取得する。そして、ある程度の時間平均的なホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）と、流入する被処理水Ｘのホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）との差分ΔＸＡ（＝ＸＡ２−ＸＡ１）を演算し、差分（増大量）ΔＸＡが正の数値である場合は、差分ΔＸＡ基づいて循環配管系統３３Ａのオゾンガス混合装置３Ａにおいて被処理水の循環流量に混合されるべきオゾン流量Ｆ１を、被処理水Ｘに含まれるホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）に対して、所定の比率（倍率）の被処理水１リットル当たりのオゾン濃度ＸＯ２（μｇ／リットル）となるように、前記（４）で設定したオゾン発生量とオゾン流量Ｆ１に対して、フィードフォワード制御により補正して新たな補正されたオゾン発生量とオゾン流量Ｆ１を設定する。
差分ΔＸＡが０以下の数値である場合は、このフィードフォワード制御は行わない。
【００５６】
これにより、流入する被処理水Ｘの含むホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）が急激に増加方向に変化したときに、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａの被処理水中に迅速にオゾン濃度を高めて供給することができ、オゾン処理水流出路３４から一般河川に直接排出されるオゾン処理済みの被処理水１リットル当りのホルムアルデヒドの濃度を目標値の８０μｇ以下に低減できる。
【００５７】
（６）酸化剤供給系の制御
制御装置１０Ａは、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａからサンプル取水配管４７Ｂ、取水ポンプ４８Ｂにより抽出された被処理水について、分析装置２０Ａが分析した被処理水中のホルムアルデヒドの濃度（処理対象の有機化合物の濃度）の分析結果を通信で受け、流入する被処理水Ｘのある程度の時間平均的なホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）を取得する。その被処理水Ｘのある程度の時間平均的なホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）が所定の上限閾値以上の場合、その上限閾値を超えた差分に比例した流量となるように流量センサＳＦ４からの信号に基づいて所定の濃度の過酸化水素水を流量制御弁７１の開度を制御してオゾン反応槽１１Ａに流入させる。この酸化剤である過酸化水素水の流量は、所定の濃度の過酸化水素水に対して、ホルムアルデヒドの濃度の上限閾値を超えた差分との関係を予め実験的に得て設定したものである。
【００５８】
（７）被処理水出口のホルムアルデヒドの濃度の目標値達成確実化機能
制御装置１０Ａは、オゾン反応槽１１Ａの第３の区画１１ｃ内の下部の連通路１１ｇよりも上流側から抽出された被処理水に対して分析装置２０Ａが分析したホルムアルデヒドの濃度ＸＡ３（処理対象の有機化合物の濃度）（μｇ／リットル）の結果を受信する。また、この被処理水中に含まれるオゾン濃度を溶存オゾン濃度計１２から受信し、被処理水の温度を温度センサＳＴ６から受信する。
【００５９】
制御装置１０Ａは、現在の被処理水Ｘの時間的な平均流量（流量センサＳＦ１からの流量信号の移動平均処理により容易に求まる）、温度センサＳＴ６の示す温度及び溶存オゾン濃度計１２の示す温度を参照して、予め実験データにより作成されたマップデータに基づいて、第４の区画１１ｄの流出孔３４ａにおける出口の被処理水中のホルムアルデヒドの濃度ＸＡｅｓを推定する。推定されたホルムアルデヒドの濃度ＸＡｅｓと目標値よりも保守的に小さく設定した閾値Ｘ＊Ａｅｘｉｔとの差分ΔＸＡｅｘｉｔ（＝ＸＡｅｓ−Ｘ＊Ａｅｘｉｔ）が正値の場合は、制御装置１０Ａは、循環配管系統３３Ｂに対して、現在の被処理水Ｘの時間的な平均流量の一定の比率（倍率）（１．０より小さい正の値、例えば、０．５）の循環流量とするように、流量制御弁５１Ｂの開度とし、ポンプ４Ｂを起動して設定した循環流量に応じた回転速度とするとともに、差分ΔＸＡｅｘｉｔと、循環配管系統３３Ｂの流量センサＳＦ３の示す流量と、流量センサＳＦ１の示す流量を参照して、予め設定された追加オゾン注入量のマップデータによりオゾン流量Ｆ２を設定する。
【００６０】
そして、制御装置１０Ａは、設定されたオゾン流量Ｆ２に応じてオゾン発生装置２の放電電流を増加制御するとともに、流量制御弁６０，６５の開度を制御する。よって、オゾンガス混合装置３Ｂに追加のオゾンガスが被処理水に混合供給され、ノズル７Ｂにおいて被処理水中にオゾンのマイクロバブルとなって、第１の区画１１ａの底部の吐出口１ｄから放出される。
この結果、元々連通路１１ｇの流路面積は連通路１１ｆの流路面積より小さく設定されているので、第４の区画１１ｄへ流れ込む被処理水の量が減少し、少なくとも第４の区画１１ｄの水位が一時的に下がり、第１及び第２の区画１１ａ，１１ｂの水位が上昇するとともに、第２及び第３の区画１１ｂ，１１ｃの溶存オゾン濃度が増加する。
【００６１】
この後、第３の区画１１ｃの水位も上昇し、第４の区画１１ｄへの流量は被処理水Ｘの平均流量に応じたものに戻っていくが、被処理水中の溶存オゾン濃度が増加することにより、ホルムアルデヒドの分解が促進され、オゾン処理水流出路３４から一般河川に直接排出されるオゾン処理済みの被処理水１リットル当りのホルムアルデヒドの濃度を目標値の８０μｇ以下に確実に低減できる。
【００６２】
なお、閾値Ｘ＊Ａｅｘｉｔは、被処理水Ｘの平均流量を参照して予め設定された閾値のマップデータに基づいて可変としても良い。被処理水Ｘの平均流量が大きいほど閾値Ｘ＊Ａｅｘｉｔは低く設定される。これは、循環配管系統３３Ａの起動と、オゾン発生装置２によるオゾン発生量の増加の応答遅れを考慮してそのように設定するものである。
ちなみに、制御装置１０Ａは、差分ΔＸＡｅｘｉｔが０以下になった場合、予め設定された所定の時間遅れで追加のオゾン注入の制御を停止する。もし、この時間遅れの最中に差分ΔＸＡｅｘｉｔが正値になったときは、時間遅れ処理を止めて、差分ΔＸＡｅｘｉｔの値に応じたこの制御機能を続ける。これは、この追加オゾン注入という制御機能のオン・オフが頻発しないように安定な運転とするためである。
【００６３】
（８）排ガス処理装置１９の制御機能
制御装置１０Ａは、オゾン反応槽１１Ａの上部気相空間内に溜まったガスにより被処理水の水位が押し下げられ、水位センサＳＬ１からの水位信号が所定の下限水位閾値よりも低くなったとき、それまで閉状態であった流量制御弁１８を開として開度を調整して排ガス処理装置１９にオゾン反応槽１１Ａの上部気相空間内に溜まったガスを導き、下限水位閾値よりも高い通常水位となるまで上部気相空間内に溜まったガスの処理を行う。
下限水位閾値は、オゾン反応槽１１Ａの第４の区画１１ｄの壁に開口した流出孔３４ａより上に設定される。そして、オゾン反応槽１１Ａ内の被処理水の水位が流出孔３４ａより下に低下し、オゾン反応槽１１Ａ内の上部気相空間内のガスが流出孔３４ａから抜け出ることのないようにするための制御をするものである。
【００６４】
（分析装置２０Ａ）
次に分析装置２０Ａについて説明する。
分析装置２０Ａは、オンラインで常時被処理水中のホルムアルデヒドの濃度（μｇ／リットル）を計測して、制御装置１０Ａに計測結果を通信で送信するものが好ましい。ここでは、連続測定に近い方法としてＩＲ分析（infrared absorption spectrometry(赤外吸収分析)）を用いることとする。被処理水Ｘは、前述のようにフィルタ４２でろ過されており、異物の混入していない透明な水であり、その中にホルムアルデヒドが溶け込んでいるものである。従って、赤外線吸光分析装置を用いた分析装置２０Ａとして説明をする。ホルムアルデヒドが有するアルデヒドの結合は、特徴的なＩＲ伸縮振動の波数（単位：ｃｍ−１）領域を示す。
ホルムアルデヒドの異なる濃度に同定された複数の標準サンプルに対するアルデヒド特有の吸収による透過率の低下度合と、サンプルとして分析装置２０Ａに送られた被処理水の示す透過率が示すアルデヒド特有の波数領域における吸収による透過率の低下度合いとを比較することによって、容易に被処理水中のホルムアルデヒドの濃度が測定できる。
【００６５】
ちなみに、分析装置２０Ａには、複数のサンプル取水配管４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃにより送られてくる被処理水を、赤外線を当てる３つのセルにそれぞれ導入する。そして、例えば、制御装置１０Ａによって指令を受けて動作する可動式のミラーによって赤外線を照射するセルを切換えて、例えば、秒オーダーの所定時間の短時間、透過する赤外線のスペクトルをそれぞれ測定し、どのサンプル取水配管のものかを示す識別符号と測定結果を分析装置２０Ａが制御装置１０Ａに送ることによって、ほぼ連続的に複数のサンプル取水配管４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃのホルムアルデヒドの濃度を測定することができる。
【００６６】
ここで、サンプル取水配管４７Ａ、サンプル戻り配管４９Ａ、分析装置２０Ａが、特許請求の範囲に記載の「第１の有機化合物濃度検出センサ」に対応し、サンプル取水配管４７Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂ、分析装置２０Ａが、特許請求の範囲に記載の「第２の有機化合物濃度検出センサ」に対応し、サンプル取水配管４７Ｃ、サンプル戻り配管４９Ｃ，分析装置２０Ａが、特許請求の範囲に記載の「第３の有機化合物濃度検出センサ」に対応する。
【００６７】
本実施形態によれば、処理対象の有機化合物であるホルムアルデヒドは、水に極めて溶けやすいので、ホルムアルデヒドを含む被処理水Ｘを連続的に、オゾン反応槽１１Ａに導入し、制御装置１０Ａにおける制御機能（４）で記載したように、被処理水は、オゾン反応槽１１Ａ内の第１の区画１１ａにしばらく滞留してほぼ均一化されている被処理水中のホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）に基づいて、オゾン発生装置２におけるオゾンガスの発生量、オゾン流量Ｆ１がフィードバック制御され、オゾン反応槽１１Ａから排出される被処理水中のホルムアルデヒドの濃度が目標値以下になるようできる。
【００６８】
また、制御装置１０Ａにおける制御機能の（５）で記載したように被処理水供給配管３２から供給される被処理水Ｘ中のホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）と、ある程度の時間平均的なホルムアルデヒドの濃度ＸＡ１（μｇ／リットル）との差分ΔＸＡ（＝ＸＡ２−ＸＡ１）を演算し、差分ΔＸＡが正の数値である場合は、差分ΔＸＡ基づいて循環配管系統３３Ａのオゾンガス混合装置３Ａにおいて被処理水の循環流量に混合されるべきオゾン流量Ｆ１を、被処理水に含まれるホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）に対して、所定の比率（倍率）の被処理水１リットル当たりのオゾン濃度ＸＯ２（μｇ／リットル）となるように、前記（４）設定したオゾン流量Ｆ１に対して、フィードフォワード制御により補正して新たな補正されたオゾン流量Ｆ１を設定する。
これにより、流入する被処理水Ｘの含むホルムアルデヒドの濃度ＸＡ２（μｇ／リットル）が急激に増加方向に変化したときに、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａの被処理水中に迅速にオゾン濃度を高めて供給することができ、オゾン処理水流出路３４から一般河川に直接排出されるオゾン処理済みの被処理水１リットル当りのホルムアルデヒドの濃度を目標値の８０μｇ以下に低減できる。
【００６９】
更に、制御装置１０Ａにおける制御機能の（７）に前記した制御機能により、オゾン反応槽１１Ａの第３の区画１１ｃ内の下部の連通路１１ｇよりも上流側から抽出された被処理水のホルムアルデヒドの濃度ＸＡ３（μｇ／リットル）に基づいて、制御装置１０Ａにおいて推定された第４の区画１１ｄの流出孔３４ａにおける出口の被処理水中のホルムアルデヒドの濃度ＸＡｅｓが、目標値よりも保守的に小さく設定した閾値Ｘ＊Ａｅｘｉｔとの差分ΔＸＡｅｘｉｔ（＝ＸＡｅｓ−Ｘ＊Ａｅｘｉｔ）が正値の場合は、循環配管系統３３Ｂを起動し、追加オゾン注入を行う。その結果、オゾン処理水流出路３４から一般河川に直接排出されるオゾン処理済みの被処理水１リットル当りのホルムアルデヒドの濃度を目標値の８０μｇ以下に確実に低減できる。
【００７０】
ちなみに、本実施の形態では、被処理水中に混ぜるオゾンをヒータ６で加熱して活性化させるとともに、熱交換器４３で流入する被処理水Ｘをオゾンによる酸化分解反応に適した温度に温度調節し、更に、オゾン反応槽１１Ａ内の被処理水を温度調節ジャケット３７でオゾンによる酸化分解反応に適した温度に温度調節できるので、ホルムアルデヒドの酸化分解が効率的にできる。特に、ホルムアルデヒドが溶けた水溶液中にマイクロバブル又はナノバブルの形のオゾンを分散させるので、ガスが水溶液中に長く存在し、気相への分離を抑制するとともに、ホルムアルデヒドとマイクロバブル又はナノバブルのオゾンとの接触面積が極めて大きくなり、効率よくホルムアルデヒドと接触して酸化分解できる。
その結果、被処理水Ｘを例えば、加熱又は減圧沸騰させて、被処理水Ｘから得て、ガス状のホルムアルデヒドとオゾンガスとを気相状態で酸化分解するよりもコンパクトなホルムアルデヒドの処理装置を得ることができる。
【００７１】
なお、制御装置１０Ａは、特開２００７−２１３９３号公報に記載されているように、ノズル７Ａ，７Ｂの開度を制御し、循環配管系統３３Ａ，３３Ｂを流れる流量やポンプ４Ａ，４Ｂの吐出圧等に応じて適切にオゾンのマイクロバブルが生成されるように制御しても良い。その場合、ノズル７Ａ，７Ｂの上流側には圧力計が設けられ、その圧力信号が制御装置１０Ａに入力される。
【００７２】
また、本実施形態では、循環配管系統３３Ｂにおいてオゾンガスをマイクロバブルの形で含んだ被処理水を、オゾン反応槽１１Ａの第１の区画１１ａの下部近傍に開口した吐出口１ｄへ戻す構成としたが、それに限定されるものではない。オゾン反応槽１１Ａの第２の区画１１ｂの底部近傍に吐出口１ｄを開口させて戻す構成としても良い。
【００７３】
また、第１から第３の有機化合物濃度検出センサとして分析装置２０Ａは、ＩＲ分析（infrared absorption spectrometry(赤外吸収分析)）を用いることとしたが、それに限定されるものではない。迅速に液相中のホルムアルデヒドの濃度を測定できれば、他の公知の測定方法でも良い。
【００７４】
《第１の実施形態の変形例》
本実施形態では、被処理水Ｘ中の処理対象の有機化合物としてホルムアルデヒドを例に説明したがそれに限定されるものではない。被処理水Ｘ中のアセトアルデヒドの分解にも適用可能である。
その場合は、アセトアルデヒドはオゾンにより先ず酢酸になり、その酢酸が最終的に炭酸ガスと水に分解される２段階の反応となるので、オゾン反応槽１１Ａの区画の数を増やし、更に、最後段の区画よりも前段の区画、例えば、前区画数を６段としたときに、第３の区画１１ｃにも常時、酢酸の濃度に応じたオゾン流量をマイクロバブル又はナノバブルで注入するようにすることが好ましい。
また、被処理水の温度は、アセトアルデヒドのオゾンによる酸化分解に適した温度に調節することが好ましい。
【００７５】
《第２の実施形態》
次に、本発明の第２の実施形態に係わる水処理システムについて図２から図７を参照しながら説明する。
図２は、第２の実施形態に係わる水処理システムの全体構成図である。図３は、第２の実施形態に係わる水処理システムの構成をオゾン反応槽の縦断面図で表す概要図である。
第２の実施形態に係る水処理システム１００Ｂは、オゾン反応槽１１Ｂを有する複数のオゾン反応処理ユニット１１０を備え、それぞれのオゾン反応槽１１Ｂに被処理水Ｘを所定量導入後、オゾン反応槽１１Ｂの被処理水に循環配管系統３３Ｃにおいてオゾンガスを混合して、オゾンガスをマイクロバブル又はナノバブルとしてオゾン反応槽１１Ｂに拡散させる、バッチ処理方式である。
図１、図２に示すように水処理システム１００Ｂは、主に、全体を統括制御する制御装置１０Ｂ、オゾン反応処理ユニット１１０、オゾン発生装置２、オゾンガス供給母管６３Ｍ、流量制御弁６０Ｍ、オゾン流量計ＳＯＦＭ、被処理水供給母管３２Ｍ、オゾン処理水排水母管３４Ｍ、排熱供給母管４４Ｍ、排熱戻り母管４６Ｍ、排気処理系３９、分析装置（第４の有機化合物濃度検出センサ）２０Ｂ、分析装置２０Ｃ、酸化剤供給系７０を含んで構成されている。
制御装置１０Ｂは、制御用コンピュータであり、予め設定された制御用のマップデータ等のデータとともに、制御プログラムをその気億部に記憶しており、制御プログラムを実行することにより、水処理システム１００Ｂ全体を統括制御する。
【００７６】
第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
ここで、熱交換器４３、排熱供給管４４、流量制御弁４５Ａ、排熱出口管４６が、特許請求の範囲に記載の「流入被処理水温度調節手段」を構成し、排熱供給管４４、流量制御弁４５Ｂ、温度調節ジャケット（ジャケット）３７、排熱供給管４４は、特許請求の範囲に記載の「オゾン反応槽温度調節手段」を構成する。
また、前記した「流入被処理水温度調節手段」を構成する熱交換器４３、排熱供給管４４、流量制御弁４５Ａ及び排熱出口管４６と、「オゾン反応槽温度調節手段」を構成する排熱供給管４４、流量制御弁４５Ｂ、温度調節ジャケット３７及び排熱供給管４４、並びに保温層（保温材）３８が、特許請求の範囲に記載の「被処理水温度調節手段」に対応する。
【００７７】
水処理システム１００Ｂは、バッチ処理方式のため、被処理水Ｘ（原水）は、被処理水供給母管３２Ｍから各オゾン反応処理ユニット１１０の被処理水供給配管３２に分岐して、各オゾン反応槽１１Ｂに被処理水供給配管系３１を介して供給される。被処理水供給母管３２Ｍから被処理水供給配管３２が分岐した根元部分に、制御装置１０Ｂにより全閉から適度の開度に開度調整されて、各オゾン反応処理ユニット１１０のオゾン反応槽１１Ｂへ被処理水Ｘの注入速度を調整する流量制御弁４１Ｂ（図３参照）が配置されている。そして、オゾン反応槽１１Ｂに所定量の被処理水Ｘが導入されると、流量制御弁４１Ｂは全閉される。この被処理水Ｘのオゾン反応槽１１Ｂへの導入の際には、制御装置１０Ｂにより流量制御弁４５Ａの開度が制御されて第１の実施形態と同様に、被処理水Ｘは、適切な温度に熱交換器４３により温度調節される。
【００７８】
工場の排蒸気や排温水の排熱Ｙが、排熱供給母管４４Ｍで各オゾン反応処理ユニット１１０の排熱供給管４４に供給され、オゾン反応処理ユニット１１０の排熱出口管４６から排熱戻り母管４６Ｍにより戻される。熱交換器４３（図３参照）の出口側及び温度調節ジャケット３７の出口側のそれぞれの排熱出口管４６には、制御装置１０Ｂにより開閉が制御される止弁４５Ｄ，４５Ｄが設けられ、オゾン処理をしていないオゾン反応処理ユニット１１０への排熱Ｙの供給が止められるようになっている。
ちなみに、図２、図３では省略してあるが、温度調節ジャケット３７には、工場に設置の冷房装置（冷熱源）等から供給される冷水（媒体）の冷却水配管をも接続して、図示しない切替弁により、オゾン反応槽１１Ｂの加熱又は冷却を切換可能とすると好都合である。
【００７９】
オゾン発生装置２は、それに接続するオゾンガス供給母管６３Ｍにオゾンガスを供給する。そのオゾンガス供給母管６３Ｍの根元には、制御装置１０Ｂにその開度を制御される流量制御弁６０Ｍ、オゾンガス供給母管６３Ｍのオゾンガスの流量を検出するオゾン流量計ＳＯＦＭが設けられている。
そして、オゾンガス供給母管６３Ｍから各オゾンガス供給管６３が分岐し、各オゾンガス供給管６３のオゾンガスの流量は、制御装置１０Ｂによりその開度が制御される流量制御弁６０（図３参照）で制御される。
オゾン発生装置２は、制御装置１０Ｂによって各オゾン反応処理ユニット１１０において必要とされる総量のオゾンガスを発生するようにオゾン放電電流を制御されて、そのオゾン発生量が制御される。そして、吐出されるオゾンガスの流量を計測する図示しないオゾン流量計やオゾンガス濃度計が設けられている。そして、その発生オゾン量に応じたオゾンガス供給母管６３Ｍからのオゾンガスの供給量となるように、流量制御弁６０Ｍの開度が制御装置１０Ｂにより制御される。
【００８０】
各オゾン反応処理ユニット１１０において処理された被処理水は、オゾン処理水排出管３４Ｂを介してオゾン処理水排水母管３４Ｍで一般河川等に排出される。このため各オゾン反応処理ユニット１１０は、オゾン処理水排出管３４Ｂには、制御装置１０Ｂにより開閉制御される排水弁５３と、制御装置１０Ｂにより起動停止の制御をされる排水ポンプ５４が設けられている。
【００８１】
各オゾン反応処理ユニット１１０のオゾン反応槽１１Ｂの気相空間に接続している排気配管１７は、排気母管１７Ｍに接続し、排ガス処理装置１９によって処理される。
各オゾン反応処理ユニット１１０の排気配管１７には、制御装置１０Ｂで開閉制御と排気ガスの流量を調整される流量制御弁１８が設けられている。
【００８２】
図２に示すように酸化剤供給系７０は、酸化剤を貯留する酸化剤タンク７０ａ、制御装置１０Ｂにその起動・停止及び回転速度を制御される酸化剤供給ポンプ７０ｂ、制御装置１０Ｂにその開度を制御される流量制御弁７１Ｍ、流量センサＳＦ４Ｍ、酸化剤タンク７０ａから流量制御弁７１Ｍを介して各オゾン反応処理ユニット１１０のオゾン反応槽１１Ｂの被処理水に酸化剤を供給する酸化剤供給母管７２Ｍを含んで構成されている。
酸化剤供給ポンプ７０ｂ、流量制御弁７１Ｍは、制御装置１０Ｂにより各オゾン反応処理ユニット１１０の酸化剤要求量に応じてその合計の流量を満足するように制御される。
【００８３】
図３に示すように分析装置２０Ｂは、第１実施形態の分析装置２０Ａとほぼ同じ構成であり、各オゾン反応処理ユニット１１０の循環配管系統３３Ｃの循環配管１Ａからサンプル取水配管４７Ｂ、取水ポンプ４８Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂにより取水された被処理水中のホルムアルデヒドの濃度を測定するように構成されている。
なお、バッチ処理であるため、オゾン処理の開始されていないオゾン反応処理ユニット１１０に対しては、分析装置２０Ｂにサンプルである被処理水を送る必要がないため、取水ポンプ４８Ｂを停止したとき、サンプル取水配管４７Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂの中の被処理水の流れを停止させるために、循環配管１Ａからサンプル取水配管４７Ｂに分岐した直後に止弁８１Ａを設け、循環配管１Ａからサンプル戻り配管４９Ｂに分岐した直後に止弁８１Ｂを設けてある。
ここで、分析装置２０Ｂ、サンプル取水配管４７Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂが特許請求の範囲に記載の「第４の有機化合物濃度検出センサ」に対応する。
【００８４】
（オゾン反応処理ユニット１１０）
次に、図３を参照しながらオゾン反応処理ユニット１１０の詳細な説明を行う。オゾン反応処理ユニット１１０は、被処理水供給配管系３１と、オゾン反応槽１１Ｂと、循環配管系統３３Ｃと、曝気系統（気相ガス注入手段）３５と、オゾン処理の終わった被処理水を排出するオゾン処理水排出管３４Ｂ、排水弁５３、排水ポンプ５４を含むオゾン処理水排出系と、排気配管１７、流量制御弁１８を含む排気ガス配管系と、止弁８１Ｄ、逆止弁８２を含む吸気系と、を備えている。
ちなみに、図２では、曝気系統３５を省略してある。
【００８５】
オゾン反応槽１１Ｂは、第１の実施形態と同じく仕切板１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）を有し、第１の区画（最前段の仕切区画）１１ａ、第２の区画１１ｂ、第３の区画１１ｃ、第４の区画（最後段の仕切区画）１１ｄに仕切られている。そして、第１の区画１１ａを介して被処理水Ｘがオゾン反応槽１１Ｂ内へ導入される。オゾン反応槽１１Ｂの仕切板１３Ａの下部の連通路の面積と、仕切板１３Ｃの下部の連通路の面積は同じである。この仕切板１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ）は単にオゾンと被処理水を一様に攪拌するためのものである。
なお、曝気系統３５の散気管１６は、図３に示すような第１の区画１１ａに配置されることに限定されるものではなく、少なくなくとも第４の区画１１ｄよりも上流側の区画（第１から第３の区画１１ａ〜１１ｃのいずれかに配置されれば良い。
【００８６】
また、循環配管系統３３Ｃの循環配管１Ａは、その吸水口１ａが第４の区画１１ｄの通常水位より少し下に設けられている点と、吸水口１ａ近傍の循環配管１Ａにオゾン反応槽１１Ｂ内の被処理水の温度を計測する温度センサＳＴ６が設けられている点とが、第１の実施形態における循環配管系統３３Ａと主に異なるだけであり、他の点はオゾンガス混合装置３Ａ、気水分離装置５Ａ，ヒータ６、ノズル（マイクロバブル生成装置）７Ａ、流量制御弁５１Ａ等については以下の点を除いて第１の循環配管系統３３Ａと同じ構成である。ちなみに、温度センサＳＴ６からの温度信号は制御装置１０Ｂに入力される。
【００８７】
つまり、循環配管系統３３Ｃの循環配管１Ａには、サンプル取水配管５５を介して、取水ポンプ５６により分析装置２０Ｃに被処理水を送ることができるようになっている。循環配管１Ａからサンプル取水配管５５に分岐した直後には、制御装置１０Ｂに開閉制御される止弁８１Ｃが設けられている。また、サンプル取水配管５５には、取水された被処理水の温度を計測する温度センサＳＴ７が設けられ、その温度信号は制御装置１０Ｂに入力される。
【００８８】
また、循環配管系統３３Ｃの循環配管１Ａには、サンプル取水配管４７Ｂ、サンプル戻り配管４９Ｂを介して、取水ポンプ４８ｂにより分析装置２０Ｂに被処理水を送ることができるようになっている。そして、前記したように循環配管１Ａからサンプル取水配管４７Ａに分岐した直後及び循環配管１Ａからサンプル戻り配管４９Ｂに分岐した直後には、制御装置１０Ｂに開閉制御される止弁８１Ａ，８１Ｂが設けられている。
【００８９】
分析装置２０Ｃは、制御装置１０Ｂと通信回線で接続されており、制御装置１０Ｂは分析装置２０Ｃを制御して、被処理水のホルムアルデヒドの濃度を計測させる。ここで、分析装置２０Ｃは、例えば、液体クロマトグラフィー分析装置である。
【００９０】
次に、図４から図７を参照しながら制御装置１０Ｂによるオゾン反応処理ユニット１１０の制御の流れについて説明する。図４から図７は、第２の実施形態に係わる水処理システムの水処理の制御の流れを示すフローチャートである。
この制御は、制御装置１０Ｂにおいてなされる。
ステップＳ０１は、新しく被処理水Ｘ（原水）を処理するために導入可能な空のオゾン反応槽１１Ｂを検索し、検索した当該のオゾン反応槽１１Ｂは空か否かをチェックする。当該のオゾン反応槽１１Ｂが空の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０３へ進み、空でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０２へ進む。当該のオゾン反応槽１１Ｂが空か否かは、そのオゾン反応槽１１Ｂに設けられた水位センサＳＬ１からの信号で容易に判断できる。ステップＳ０２では、別のオゾン反応槽１１ＢをチェックするためステップＳ０１に戻る。
【００９１】
ステップＳ０３では、ＩＦＬＡＧ＝０とし、タイマｔを０と初期化する。ＩＦＬＡＧ＝０は、後記する被処理水をオゾン処理に要する処理時間ｔＰが所定の要求時間ｔＲよりも長いと判定された場合を示すフラグである。
ステップＳ０４では、流量制御弁４１Ｂを閉状態から開状態にし、開度を調整して、被処理水Ｘを被処理水供給母管３２Ｍからオゾン反応槽１１Ｂへ注入し、オゾン反応槽１１Ｂの空気を、流量制御弁１８を開いて排気処理系３９（図２参照）へ送る。
ステップＳ０５では、温度センサＳＴ１からの信号に基づき、注入している被処理水Ｘの温度Ｔ１は、所定の温度Ｔｍｉｎ以上か否かをチェクする。これは、オゾン反応槽１１Ｂにおいて被処理水Ｘを効率的にオゾンで酸化分解処理するのに適した温度とするためである。所定の温度Ｔｍｉｎ以上の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０７へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０６へ進む。
【００９２】
ステップＳ０６では、温度センサＳＴ１，ＳＴ２、流量センサＳＦ１からの信号に基づいて、止弁４５Ｄを全開状態とし、熱交換器４３に流す排熱Ｙの流量を流量制御弁４５Ａの開度で調整し、被処理水Ｘの温度を所定の温度Ｔｍｉｎ以上とする（「工場排熱により被処理水を加熱し、温度を所定の温度Ｔｍｉｎ以上とする」）。
ステップＳ０７では、オゾン反応槽１１Ｂの被処理水の水位Ｌは所定の水位Ｌ０に達したか否かをチェックする。水位Ｌが所定の水位Ｌ０に達した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０４へ戻る。この水位Ｌは水位センサＳＬ１からの信号で容易に判定できる。所定の水位Ｌ０は、図３における吸水口１ａよりも十分上に設定された水位である。
ステップＳ０８では、流量制御弁４１Ｂを全閉にして、被処理水Ｘの注入を停止し、オゾン反応槽１１Ｂの空気の排出を、流量制御弁１８を全閉にして停止する。
ちなみに、制御装置１０Ｂの制御により、流量制御弁４５Ａと、止弁４５Ｄは全閉にされる。
【００９３】
ステップＳ０９では、制御装置１０Ｂは、流量制御弁５１Ａを所定の開度に開き、ポンプ４Ａを起動し、その後、止弁８１Ａ，８１Ｂを開状態とし、取水ポンプ４８Ｂを起動し、被処理水中のホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０を、分析装置２０Ｂで測定させる（「循環ポンプを起動し、被処理水中のホルムアルデヒドの濃度Ｄ０分析」）。分析装置２０Ｂで測定された被処理水中のホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０は、制御装置１０Ｂに入力される。
【００９４】
ステップＳ１０では、温度センサＳＴ６からの温度信号に基づいて、循環配管１Ａを循環する被処理水の温度Ｔ２が、所定の温度ＴＲ以上か否かをチェックする。この所定の温度は、オゾン反応槽１１Ｂ内の被処理水の温度が、オゾンで酸化分解するのに効率の良い所要の水温の範囲の温度の要求最低値である所定の温度ＴＲ以上か否かをチェクするものである。
循環する被処理水の温度Ｔ２が、所定の温度ＴＲ以上の場合（Ｙｅｓ）は、結合子（Ａ）に従って、図５のステップＳ１２へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、流量制御弁４５Ｂを開として、温度調節ジャケット３７に排熱Ｙ（工場排熱）を導入し、循環する被処理水の温度Ｔ２が所定の温度範囲（オゾンによる酸化分解反応が効率よく進む予め設定された温度範囲）とするように温度センサＳＴ６からの温度信号に基づいて流量制御弁４５Ｂの開度を調節する。フローチャートでは、省略されているが、この被処理水の温度制御は、オゾン反応処理ユニット１１０において被処理水の処理が継続している間継続される。
ここで、前記した循環する被処理水の所定の温度範囲が、特許請求の範囲に記載の「該被処理水中の前記処理対象の有機化合物のオゾンによる分解反応に適した所定の温度範囲」に対応する。
【００９５】
ステップＳ１２では、ホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０と、オゾン反応槽１１Ｂに注入された被処理水Ｘの体積とに基づいて、そのオゾン反応槽１１Ｂに導入された被処理水Ｘに対して必要な要求オゾン量を算出する。オゾン反応槽１１Ｂ中の被処理水Ｘのホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０（μｇ／リットル）に対して、実験的に予め設定された比率（倍率）（１．０より大）のオゾン濃度（μｇ／リットル）が予めマップデータで制御装置１０Ｂの記憶部に記憶されている。また、実験的にそのホルムアルデヒドの濃度Ｄ０の被処理水に対しては分解処理にどれだけの時間（処理時間ｔＰ）が必要かも予めマップデータで制御装置１０Ｂの記憶部に記憶されている。従って、容易に制御装置１０Ｂは、要求オゾン量を算出し、その処理時間ｔＰを推定することができる。ここで、処理時間ｔＰが、特許請求の範囲に記載の「推定処理時間」に対応する。
そして、循環配管系統３３Ｃにおいて被処理水に混合できる最大オゾン流量には、ノズル７Ａにおいてマイクロバブル又はナノバブル（以下単に「マイクロバブル」と称する）を効率良く生成する上での上限があるので、オゾンガス混合装置３Ａにおいて混合するオゾンガスの流量（注入オゾン流量）は、前記した最大オゾン流量に対して後記する追加注入オゾン流量を混合できる予め設定された所定の余裕を持たせたオゾン流量であり、処理時間ｔＰの間に要求オゾン量を注入完了できるように設定する（「ホルムアルデヒドの濃度Ｄ０に基づいて、要求オゾン量を算出するとともに、処理時間を推定する。また、注入オゾン流量を設定する。」）。
【００９６】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２において算出された処理時間ｔＰが、要求時間ｔＲよりも長いか否かをチェックする。算出された処理時間ｔＰが、要求時間ｔＲよりも長い場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１７へ進む。ステップＳ１４では、ＩＦＬＡＧ＝１とし、ステップＳ１５では、ｔＰ＝ｔＲとする。
ステップＳ１５において、ｔＰ＝ｔＲとされることにより、処理時間ｔＰ（＝ｔＲ）内に循環配管系統３３Ｃを介してオゾン反応槽１１Ｂ内の処理水に注入されるオゾン量は、ステップＳ１２で設定された注入オゾン流量の処理時間ｔＰ（＝ｔＲ）の時間積分だけの量である。
【００９７】
そして、ステップＳ１６では、処理時間ｔＰ（＝ｔＲ）の間に注入されるオゾン量を反映して酸化剤供給系７０から供給すべき必要酸化剤注入量ＭＯＸを算出する。この必要酸化剤注入量ＭＯＸも、被処理水Ｘ中のホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０、オゾン反応槽１１Ｂに注入された被処理水Ｘの体積、前記した処理時間ｔＰ（＝ｔＲ）の間に注入されるオゾン量をパラメータとして、予め制御装置１０Ｂの記憶部に格納されたマップデータに基づき容易に算出できる。
【００９８】
このとき、要求時間ｔＲ内に適度な流量で酸化剤を注入するように所定の濃度の酸化剤注入速度の設定もする。この所定の濃度の酸化剤注入速度の設定は、例えば、（要求時間ｔＲ）／２の時間内に必要酸化剤注入量ＭＯＸの注入が完了する速度とする。
これは、処理時間ｔＰが長すぎると、未処理の被処理水Ｘの量が増大し、図示省略の被処理水を溜めるバッファタンクが満杯になってしまうからである。そのため、処理時間を短縮して要求時間ｔＲ内に処理が完了するように酸化剤を用いる。
【００９９】
ステップＳ１７では、ＩＦＬＡＧ＝０か否かをチェックする。ＩＦＬＡＧ＝０の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１８Ａへ進み、ＩＦＬＡＧ≠０の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１８Ｂへ進む。
ステップＳ１８Ａでは、被処理水の温度Ｔ２、注入オゾン流量及び処理時間（推定処理時間）ｔＰに基づいて、経過時間依存のホルムアルデヒドの濃度の推移を推定する。このデータもホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０、被処理水の温度Ｔ２、注入オゾン流量をパラメータとして、所定の被処理水の量に対する経過時間依存のホルムアルデヒドの濃度の推移データが予め実験的に得られており、それが記憶部にマップデータとして格納されているので容易に推定できる。
【０１００】
ステップＳ１９Ａでは、タイマｔをスタートさせる。そして、ステップＳ２０Ａでは、オゾン流量計ＳＯＦ１からの信号が注入オゾン流量にとなるように流量制御弁６０の弁開度を制御して、循環配管１Ａを循環する被処理水にオゾンを注入し、ホルムアルデヒドの分解処理を行う。ステップＳ１９Ａの後、結合子（Ｂ）に従って、図６のステップＳ２３へ進む。
【０１０１】
ステップＳ１７からステップＳ１８Ｂへ進むと、被処理水の温度Ｔ２、注入オゾン流量、酸化剤注入速度、必要酸化剤注入量ＭＯＸ及び要求時間ｔＲに基づいて、経過時間依存のホルムアルデヒドの濃度の推移を推定する。このデータもホルムアルデヒドの初期の濃度Ｄ０、被処理水の温度Ｔ２、注入オゾン流量、所定濃度の酸化剤注入速度、必要酸化剤注入量ＭＯＸをパラメータとして、所定の被処理水の量に対する経過時間依存のホルムアルデヒドの濃度の推移データが予め実験的に得られており、それが記憶部にマップデータとして格納されているので容易に推定できる。
【０１０２】
ステップＳ１９Ｂでは、タイマｔをスタートさせる。そして、ステップＳ２０Ｂでは、オゾン流量計ＳＯＦ１からの信号が注入オゾン流量にとなるように流量制御弁６０の弁開度を制御して、循環配管１Ａを循環する被処理水にオゾンを注入するとともに、所定濃度の酸化剤をステップＳ１６で設定された所定の注入速度でオゾン反応槽１１Ｂに注入し、ホルムアルデヒドの分解処理を行う。
【０１０３】
ステップＳ２１では、流量センサＳＦ４の信号とタイマｔとに基づいて、酸化剤の注入量が必要酸化剤注入量ＭＯＸに達したか否かをチェックする。酸化剤の注入量が必要酸化剤注入量ＭＯＸに達した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２２へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１の後、結合子（Ｂ）に従って、図６のステップＳ２３へ進む。
ステップＳ２２では、流量制御弁７１（酸化剤注入弁）を閉じて、酸化剤のオゾン反応槽１１Ｂへの注入を停止する。
【０１０４】
ステップＳ２３では、タイマｔの示す経過時間が（ｔＰ）／２を経過したか否かをチェックする。経過した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２５へ進み、経過していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２４へ進む。
ここで、経過時間（ｔＰ）／２は、この値に限定されるものではなく、適宜、処理時間ｔＰよりも短い時間で設定できる。
ステップＳ２４では、ＩＦＬＡＧ＝１か否かをチェックする。ＩＦＬＡＧ＝１の場合（Ｙｅｓ）は、結合子（Ｃ）に従って、図５のステップＳ２０Ａへ戻り、ＩＦＬＡＧ≠１の場合（Ｎｏ）は、結合子（Ｄ）に従って、図５のステップＳ２０Ｂへ戻る。
ステップＳ２３においてＹｅｓでステップＳ２５へ進むと、制御装置１０Ｂは、分析装置２０Ｂに、循環配管１Ａを循環している被処理水のホルムアルデヒドの濃度Ｄ１を分析させ、分析結果を通信させる。
【０１０５】
ステップＳ２６では、ＩＦＬＡＧの値に応じて、ステップＳ１８Ａ又はステップＳ１８Ｂのいずれかにおいて推定された経過時間依存のホルムアルデヒドの濃度の推移に基づき、経過時間が（ｔＰ）／２における推定されたホルムアルデヒドの濃度Ｄ＊１と、測定されたホルムアルデヒドの濃度Ｄ１との差分ΔＤＨ（＝Ｄ１−Ｄ＊１）を算出する。
ステップＳ２７では、差分ΔＤＨが、判定誤差ε以上か否かをチェックする。差分ΔＤＨが、判定誤差ε以上の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０へ進む。
【０１０６】
ステップＳ２８では、被処理水の温度及び差分ΔＤＨに基づいて、追加必要オゾン量を算出する。また、処理時間の残り時間（ｔＰ）／２内にステップＳ１２で決定した注入オゾン流量に加えて、今回の追加必要オゾン量をも注入完了できるように追加注入オゾン流量を設定する。
ステップＳ２９では、現在オゾン注入の場合は、それに追加注入オゾン流量を加算して、新たな注入オゾン流量とし、加算された注入オゾン流量に応じた流量制御弁６０の弁開度として循環配管系統３３Ｃを循環する被処理水にオゾンを注入する。
【０１０７】
ステップＳ３０では、タイマｔ示す経過時間が処理時間ｔＰに達したか否かをチェックする。処理時間ｔＰに達しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０を繰り返す。つまり、ＩＦＬＡＧ＝０のときは、ステップＳ２０Ａのホルムアルデヒドの分解処理を継続するか、ステップＳ２９で設定した新たな注入オゾン流量によるホルムアルデヒドの分解処理を継続する。ＩＦＬＡＧ≠０のときは、ステップＳ１８Ｂで設定された注入オゾン流量に基づき、ステップＳ２０Ｂにおける酸化剤の注入が終わったオゾン注入のみによるホルムアルデヒドの分解処理を継続するか、ステップＳ２９で設定した新たな注入オゾン流量のオゾン注入のみによるホルムアルデヒドの分解処理を継続する。
【０１０８】
ステップＳ３０においてタイマｔ示す経過時間が処理時間ｔＰに達した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３１へ進み、タイマｔをリセットし、結合子（Ｅ）に従って、図７のステップＳ３２へ進む。
ステップＳ３２では、制御装置１０Ｂは、分析装置２０Ｂにホルムアルデヒドの濃度Ｄ２を測定させ、その結果を、通信線を介して受信する。ステップＳ３３では、ホルムアルデヒドの濃度Ｄ２が目標値を満たすかどうか判定するために予め設定された目標閾値Ｄｍｉｎｔｈ以下か否かをチェックする。この目標閾値Ｄｍｉｎｔｈは、赤外分光法により判定する場合の誤差を加味しても、後記する目標値Ｄ＊ｍｉｎｔｈ（例えば、８０μｇ／リットル）を満足するように、厳し目に設定された値である。
ホルムアルデヒドの濃度Ｄ２が目標閾値以下の場合は、ステップＳ３９へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３４へ進む。
【０１０９】
ステップＳ３４では、差分（Ｄ２−Ｄｍｉｎｔｈ）及び被処理水の温度Ｔ２に基づいて、追加必要オゾン量を算出する。また、追加注入オゾン流量及び追加処理時間ｔＰ１を設定する。この追加必要オゾン量及び追加処理時間ｔＰ１は、ステップＳ１２において、要求オゾン量と処理時間ｔＰを設定する際に用いられた同じマップデータを利用して、追加注入オゾン流量を前記した最大オゾン流量として設定することで容易に設定できる。
ステップＳ３５では、タイマｔをスタートさせ、ステップＳ３６では、ステップＳ３４において設定された追加注入オゾン流量に応じた流量をオゾン流量計ＳＯＦ１が示すように流量制御弁５１Ａの開度を調整して、循環配管系統３３Ｃを循環する被処理水にオゾンを注入する。
【０１１０】
ステップＳ３７では、タイマｔの示す経過時間が追加処理時間ｔＰ１を経過したか否かをチェックする。追加処理時間ｔＰ１を経過した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３６へ戻る。
ステップＳ３８では、タイマｔをリセットし、ステップＳ３９では、流量制御弁５１Ａ（オゾン注入弁）を閉じる。
ステップＳ４０では、制御装置１０Ｂは、排水記録確認用に、分析装置２０Ｃに循環配管系統３３Ｃを循環する被処理水のホルムアルデヒドの濃度Ｄ２を高精度測定（高精度分析）させ、その結果を通信連絡させる。
【０１１１】
ステップＳ４１では、スッテップＳ４０で測定されたホルムアルデヒドの濃度Ｄ２が目標値Ｄ＊ｍｉｎｔｈ（例えば、８０μｇ／リットル）以下か否かを判定する。スッテップＳ４０で測定されたホルムアルデヒドの濃度Ｄ２が目標値Ｄ＊ｍｉｎｔｈ以下の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４２に進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３４へ戻る。
ここで、ステップＳ３４において「（Ｄ２−Ｄｍｉｎｔｈ）」は、「（Ｄ２−Ｄ＊ｍｉｎｔｈ）」と読み替える。
これは、分析装置２０Ｃにより分析されたホルムアルデヒドの濃度の方が分析装置２０Ｂにより分析されたホルムアルデヒドの濃度より精度が高いので、オゾン処理後の排水のホルムアルデヒドの濃度が目標値を確実に満足することを確認してから排水するようにするためである。
【０１１２】
ステップＳ４２では、ステップＳ４０において測定された目標値Ｄ＊ｍｉｎｔｈ以下の被処理水のホルムアルデヒドの濃度Ｄ２を日時情報とともに記憶部に記憶する。ステップＳ４３では、ポンプ４Ａ（循環ポンプ）を停止する。また、それまで全閉状態であった排水弁５３を開らかせ、排水ポンプ５４を起動し、被処理水をオゾン処理水排出管３４Ｂ、オゾン処理水排水母管３４Ｍを介して、一般河川等に放出する。また、その際に止弁８１Ｄを開かせ、外気をオゾン反応槽１１Ｂに吸気させる。ステップＳ４４では、オゾン反応槽１１Ｂの水位Ｌ所定の水位Ｌｍｉｎに達したか否かをチェックする。水位Ｌｍｉｎは、図３においてオゾン処理水排出管３４Ｂの吸込み側の端部より水位が低くならないように予め設定されて入る。
オゾン反応槽１１Ｂの水位Ｌ所定の水位Ｌｍｉｎに達した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４５へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４３の制御を継続する。
【０１１３】
ステップＳ４５では、排水ポンプ５４を停止し、排水弁５３を全閉とする。また、止弁８１Ｄを全閉とする。
【０１１４】
なお、オゾン反応槽１１Ｂにおいて循環配管系統３３Ｃによりホルムアルデヒドの酸化処理を行っている際に、オゾン反応槽１１Ｂの気相側に圧力センサ（図示せず）を設け、その圧力が所定値以上の過圧を示したときは、流量制御弁１８の開度を調整して排気ガス配管系により排ガスを処理することが好ましい。
【０１１５】
以上により制御装置１０Ｂによるオゾン反応処理ユニット１１０のバッチ処理の制御が終了する。
ちなみに、フローチャートにおけるステップＳ１８Ａ，Ｓ１８Ｂが、特許請求の範囲に記載の「水処理経過推定手段」に対応する。また、ステップＳ２３における（ｔＰ）／２が、特許請求の範囲に記載の「予め設定された経過時間」に対応する。
【０１１６】
本実施形態によれば、処理対象の有機化合物であるホルムアルデヒドは、水に極めて溶けやすいので、ホルムアルデヒドを含む被処理水Ｘをオゾン反応槽１１Ｂに導入し、バッチ式に、オゾン反応槽１１Ｂに導入された被処理水Ｘ中のホルムアルデヒドの初期濃度Ｄ０（μｇ／リットル）に基づいて、オゾン発生装置２からオゾン反応槽１１Ｂに注入されるべき要求オゾン量と処理時間ｔＰが容易に決定され、被処理水中のホルムアルデヒドの濃度が目標値Ｄ＊ｍｉｎｔｈ（例えば、８０μｇ／リットル）以下になるようできる。
【０１１７】
更に、処理時間ｔＰが長くなり過ぎないように、必要に応じて酸化剤である過酸化水素水を被処理水に加え、処理時間ｔＰが要求時間ｔＲを超えないように制御するので、ホルムアルデヒドを含む被処理水Ｘを排出する側の要求に応えることができる。
また、第１の実施形態と同様に、循環配管系統３３Ｃのヒータ６によりオゾンを活性化させているので、オゾンによるホルムアルデヒドの酸化分解が促進される。
更に、被処理水Ｘのオゾン反応槽１１Ｂへの導入の際に、熱交換器４３により被処理水Ｘをオゾンによるホルムアルデヒドの酸化分解に適した温度範囲に調整するとともに、オゾン反応槽１１Ｂ中の被処理水も、オゾン処理の間中は温度調節ジャケット３７、保温層３８によりオゾンによるホルムアルデヒドの酸化分解に適した温度範囲に保たれるのでルムアルデヒドの酸化分解の効率を高く維持できる。
【０１１８】
本実施形態では、被処理水Ｘ中の処理対象の有機化合物としてホルムアルデヒドを例に説明したがそれに限定されるものではない。被処理水Ｘ中のアセトアルデヒドの分解にも適用可能である。
その場合は、アセトアルデヒドはオゾンにより先ず酢酸になり、その酢酸が最終的に炭酸ガスと水に分解される２段階の反応となるので、オゾン反応槽１１Ｂの区画の数を増やし、更に、最後段の区画よりも前段の区画、例えば、全区画数を６段としたときに、第３の区画にも常時、酢酸の濃度に応じたオゾン流量をマイクロバブル又はナノバブルで注入するようにすることが好ましい。
また、被処理水の温度は、アセトアルデヒドのオゾンによる酸化分解に適した温度に調節することが好ましい。
【符号の説明】
【０１１９】
１Ａ，１Ｂ  循環配管
２      オゾン発生装置
３Ａ，３Ｂ  オゾンガス混合装置
４Ａ，４Ｂ  ポンプ
６      ヒータ
７Ａ    ノズル（第１のマイクロバブル生成装置、マイクロバブル生成装置）
７Ｂ    ノズル（第２のマイクロバブル生成装置）
１０Ａ，１０Ｂ  制御装置
１１Ａ，１１Ｂ  オゾン反応槽
１１ａ  第１の区画（最前段の仕切区画）
１１ｂ  第２の区画
１１ｃ  第３の区画
１１ｄ  第４の区画（最後段の仕切区画）
１１ｆ，１１ｇ  連通路
１２    溶存オゾン濃度計（オゾンセンサ）
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  仕切板
１４    気体循環流路
１５    ブロワ
１６    散気管
１７    排気配管
１８    流量制御弁
１９    排ガス処理装置
２０Ａ  分析装置（第１から第３の有機化合物濃度検出センサ）
２０Ｂ  分析装置（第４の有機化合物濃度検出センサ）
２０Ｃ  分析装置
３１    被処理水供給配管系
３２    被処理水供給配管
３３Ａ  循環配管系統（第１の循環配管系統）
３３Ｂ  循環配管系統（第２の循環配管系統）
３３Ｃ  循環配管系統
３４    オゾン処理水流出路
３４Ｂ  オゾン処理水排出管
３５    曝気系統
３７    温度調節ジャケット（ジャケット）
３８    保温層（保温材）
３９    排気処理系
４１，４１Ｂ，４５Ａ，４５Ｂ  流量制御弁
４２    フィルタ
４３    熱交換器
４４    排熱供給管
４５Ａ，４５Ｂ  流量制御弁
４６    排熱出口管
４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，５５  サンプル取水配管
４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，５６  取水ポンプ
４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｂ，４９Ｃ  サンプル戻り配管
５１Ａ，５１Ｂ  流量制御弁
５３    排水弁
５４    排水ポンプ
６０，６０Ｍ，６５  流量制御弁
６３，６４  オゾンガス供給管
７０    酸化剤供給系
７０ａ  酸化剤タンク
７０ｂ  酸化剤供給ポンプ
７１，７１Ｍ    流量制御弁
７２    酸化剤供給管
１００Ａ，１００Ｂ  水処理システム
１１０  オゾン反応処理ユニット
Ｘ      被処理水
【図１】
2013233532.tif 000003
【図２】
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【図３】
2013233532.tif 000005
【図４】
2013233532.tif 000006
【図５】
2013233532.tif 000007
【図６】
2013233532.tif 000008
【図７】
2013233532.tif 000009