JPH09192680A - オゾン処理方法及びオゾン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被処理水中の有機物濃度が急激に変化してもオ
ゾン注入量を過不足なく適切に制御できるオゾン処理方
法及びオゾン処理装置を提供することにある。 【解決手段】オゾン接触池へ導入される前の被処理水の
一部をサンプル水とし、このサンプル水にオゾンを注入
し、このときのオゾン注入量と排オゾン濃度及び溶存オ
ゾン濃度さらにサンプル水流量とから、前記サンプル水
のオゾン消費量を演算して、この演算して求めたオゾン
消費量とオゾン接触池へ導入する被処理水流量及びオゾ
ン吸収効率とから被処理水へのオゾン注入量を決定し
て、このオゾン注入量によってオゾン接触池でのオゾン
処理を行うようにした。 【効果】本発明によれば、被処理水中のオゾン消費成分
となる有機物濃度が急激に変動してもオゾン注入量を過
不足なく適切に注入することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浄水場あるいは下
水処理場において、トリハロメタン生成の前駆物質とな
るフミン質などの有機物及び臭気物質等を除去するため
に行われるオゾン処理方法及びオゾン処理装置に係り、
特にオゾン注入量を過不足なく適切に制御するのに好適
なオゾン注入制御方法及びオゾン注入制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、水道水の異臭味や水道水に含まれ
るトリハロメタンなどの有機塩素化合物が問題となって
いる。異臭味は、生活排水によって河川や湖沼等の水源
が汚染され、藍藻類が繁殖した結果、感じるようになっ
てきた。また、有機塩素化合物は原水中のアンモニア性
窒素の除去、または殺菌等のため注入される塩素と原水
中の腐食物質が反応して生成する。有機塩素化合物は発
癌性を有することから、塩素注入量は低減される傾向に
ある。

【０００３】このような背景から、オゾン処理と生物活
性炭処理とを行う、いわゆる高度浄水処理が注目されて
いる。オゾン処理は、オゾンの強力な酸化力によって異
臭味の原因となる物質を分解し、脱色，脱臭更には有機
塩素化合物の生成を低減しようとするものである。生物
活性炭処理は、活性炭に付着した微生物の働きによって
アンモニア性窒素等を分解し、またオゾンと有機物との
反応によって生成した副生物を吸着除去または微生物に
よって分解しようとするものである。この種の高度浄水
処理については、特開昭58−174288号公報，特開平2−2
33197号 公報及び特開平4−281893 号公報等に開示され
ている。

【０００４】オゾン処理においては、オゾナイザのオゾ
ン発生効率が非常に低いこと、電力原単位が約２０ｋＷ
ｈ／kg・Ｏ₃ と非常に高いことから、オゾン注入量を必
要最小限に抑えることが要求される。

【０００５】オゾン処理におけるオゾンの注入量は、水
質によって変化する。従って、本来ならば、臭気濃度や
有機物質濃度などを制御指標としてオゾン注入量を制御
すべきであるが、臭気濃度や有機物質濃度などを直ちに
計測できる適当なセンサーがない。そこで、オゾン接触
池から気相に排出される排オゾンの濃度或いは液相中に
残留する溶存オゾンの濃度を制御指標にしてオゾン注入
制御が行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】溶存オゾン濃度を一定
に保つ溶存オゾン濃度一定制御或いは排オゾン濃度を一
定に保つ排オゾン濃度一定制御は、現在の主流になって
いることからもわかるように、それなりに有効である。
しかし、これらのオゾン注入制御方法は、いずれもフィ
ードバック制御であるに過ぎない。もしも、被処理水中
の有機物質濃度が急激に増加していたならば、被処理水
流量に対応したオゾン注入率を制御するときには既にオ
ゾン接触池でオゾン処理が進んでいることになり手遅れ
である。この結果として、水道水の異臭味の除去が不完
全になる。また、被処理水中の有機物質濃度が大幅に低
減していたときには、必要以上にオゾンを注入したこと
になる。これは電力原単位の高いオゾンを無駄にしたこ
とになる。

【０００７】被処理水中の有機物質濃度は、大雨によっ
て田畑から有機物が河川に流れ込むことによって急激に
増加し、また大雨の際に川底に堆積した泥が巻き上げら
れて水中に混入することよって急激に増加する。

【０００８】本発明の目的は、このような課題を解決
し、有機物質濃度が急激に変化してもオゾン注入量を過
不足なく適切に制御できるオゾン処理方法及びオゾン処
理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水をオ
ゾン接触池へ導入してオゾン処理を行う方法において、
オゾン接触池へ導入される前の被処理水の一部を抜き出
してサンプル水とし、このサンプル水にオゾンを注入
し、このときの注入オゾン量と排オゾン濃度及び溶存オ
ゾン濃度さらにサンプル水流量とからサンプル水のオゾ
ン消費量を演算して、この演算して求めたオゾン消費量
とオゾン接触池へ導入する被処理水流量及びオゾン吸収
効率とから被処理水へのオゾン注入量を決定して、この
オゾン注入量によってオゾン接触池でのオゾン処理を行
うようにしたことを特徴とする。

【００１０】本発明によるオゾン処理を実施するため
に、オゾン接触池へ流入する被処理水の一部を抜き出し
てサンプル水とする手段と、サンプル水にオゾンを注入
する手段と、そのときの注入オゾン量，排オゾン濃度，
溶存オゾン濃度及びサンプル水の流量を検出する手段と
が設けられる。そして、サンプル水への注入オゾン量と
排オゾン濃度と溶存オゾン濃度及びサンプル水流量とか
ら、サンプル水のオゾン消費量を演算し、さらに、この
サンプル水のオゾン消費量と被処理水流量及びオゾン吸
収効率とから被処理水へのオゾン注入量を演算する手段
が設けられる。

【００１１】オゾン注入量演算手段におけるオゾン注入
量は、次のようにして求められる。 （１）サンプル被処理水のオゾン消費量（Ｏｃ）演算 Ｏｃ＝［{Ｇ(Ｃｇ１−Ｃｇ２)}／Ｌ］−ＣＷ１ …（１） ここで、Ｇ ：オゾン含有ガスの流量（ｌ／min） Ｏｃ ：被処理水のオゾン消費量（mg／ｌ） Ｃｇ１ ：サンプル水に注入前のオゾン含有ガスオゾン
濃度（mg／ｌ) Ｃｇ２ ：気相に排出される排オゾン濃度（mg／ｌ） Ｌ ：サンプル水の流量（ｌ／min） ＣＷ１ ：溶存オゾン濃度（mg／ｌ） （２）液相のオゾン吸収効率の演算 オゾン吸収効率(η)＝{(Ｃｇ１−Ｃｇ２)／Ｃｇ１}×１００(％) …（２） （３）オゾン接触池へのオゾン注入量の演算 オゾン注入量(Ｉｏ)＝(Ｏｃ×Ｑ)／η …（３） ここで、Ｑ：被処理水流量（ｍ³／ｈ） なお、被処理水へのオゾン注入率は次式（４）で演算さ
れる。

【００１２】 オゾン注入率＝Ｉｏ／Ｑ …（４） 式（３）で求めたオゾン注入量でもってオゾン接触池へ
のオゾン注入を行うと、このオゾン注入量は必要最小限
のオゾン注入量であるため、溶存オゾンが検出されない
ことがある。それでも、オゾン処理上問題は無いが、実
際には溶存オゾン濃度が検出されないと、本当にオゾン
処理が問題なく実施されているのか不安である。そこ
で、実際のオゾン処理においては、溶存オゾン濃度の目
標値なるものをある範囲で設定し、この溶存オゾン濃度
の設定値をオゾン消費量Ｏｃに加算し、次式（５）のよ
うにしてオゾン注入量を決定するとよい。

【００１３】 オゾン注入量＝{(Ｏｃ＋Ｋｏ)×Ｑ}／η …（５） ここで、Ｋｏ：溶存オゾン濃度の設定値（mg／ｌ） 本発明の方法によりオゾン処理を行うにあたっては、オ
ゾン接触池からの溶存オゾン濃度をモニターし、この溶
存オゾン濃度が許容範囲を外れたならば、許容範囲内に
入るようにオゾン注入量を増加或いは減少させるのがよ
い。

【００１４】オゾン注入量を増減させても、なおまだ溶
存オゾン濃度の許容範囲を外れているようであったなら
ば、それはオゾナイザが故障しているか、オゾナイザか
らオゾン接触池へ通じる配管または散気管が詰まってい
るか、或いは溶存オゾン濃度計が故障しているかの何れ
かであるので、原因を究明して改善するか、若しくはオ
ゾン処理装置の運転を停止すべきである。

【００１５】複数個のオゾナイザを備え、それらからオ
ゾン接触池へオゾンを注入しているものでは、溶存オゾ
ン濃度の許容範囲に回復しない原因がいずれかのオゾナ
イザの故障にあったときには、残りのオゾナイザでオゾ
ン注入をまかなうようにすべきである。

【００１６】サンプル水に対するオゾンの注入と、式
（１）ないし式（３）の演算は、オゾン接触池でオゾン
処理が行われている間、連続して行うべきである。そし
て、式（１）に基づいて演算したオゾン消費量の値を前
回の値と比較し、その偏差が溶存オゾン濃度の設定値の
範囲内に収まっているならば、オゾン接触池へ注入する
オゾンの注入量を制御しないようにするのがよい。頻繁
にオゾンの注入量を変えると、ハンチング現象を起こし
やすいので、これを避ける意味でも、オゾン消費量の前
回値との偏差が少ないときにはオゾン注入量を変えない
ことが望ましい。このように、本発明では、被処理水が
オゾン接触池へ導入される前にその一部をサンプル水と
して抜き出してオゾンを注入し、被処理水をオゾン処理
するのに必要なオゾン注入量を求めるので、被処理水の
水質が急激に変化しても対応することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１８】まず、本発明が適用された浄水場水処理シ
ステムの全体構成を図３に従って説明する。図３におい
て、河川等から取水された原水ＲＷは導水管（図示せ
ず）を経て沈砂池（図示せず）にいたり、ここで、粒径
の大きな砂等が除去された後、着水井（図示せず）に導
かれる。原水ＲＷは、その後、薬品混和池１に導かれ、
ここで、硫酸バンドまたはＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウ
ム）等の凝集剤２、さらには凝集補助剤となるアルカリ
剤３と急速混和された後、フロック形成池４へ送られ
る。

【００１９】フロック形成池４では原水ＲＷ中の微粒子
が凝集したマイクロフロックがフロッキュレータ５で撹
拌されて、その成長が促進される。その後、粒径が大き
く成長したフロックを含有する凝集水は沈殿池６に導か
れ、ここで、フロックの沈降分離が行われる。

【００２０】前記のようなプロセスを経てフロックが沈
降分離された沈殿水ＳＷは、その後、オゾン注入処理の
対象となる被処理水Ｗｏとしてオゾン接触池７に導入さ
れる。オゾン接触池７内にはオゾナイザ８からオゾンガ
スＯＧが注入される。さらに、詳述すると、原料ガスＲ
Ａ（空気または酸素）中の湿分が除湿機９で除去された
後、オゾナイザ８に供給される。１０はオゾナイザ８に
原料ガスＲＡを供給するブロワーである。オゾナイザ８
で酸素はオゾン化され、オゾン含有ガスとして通気管１
１を介して多数の小孔（図示せず）を有する散気管１２
からオゾン接触池７内に導入される。

【００２１】前記オゾナイザ８からのオゾンガスの濃度
は制御器１３，高周波インバータ１４及び高電圧変換器
１５によって制御される。すなわち、電源から高周波イ
ンバータ１４及び高電圧変圧器１５を介して放電部（図
示せず）に高周波数の高電圧が印加される。そして、オ
ゾナイザ８への供給ガス流量を一定とした場合、発生す
るオゾンガス濃度は放電部での放電電力によって決まる
ことから、印加電圧または周波数を上げることによって
オゾンガス濃度が高くなる。また、印加電圧及び周波数
を一定にした場合、オゾンガス濃度は放電部へ供給する
ガス流量によって決まり、ガス流量を小さくするとオゾ
ンガス濃度が高くなる。このため、本実施例では、印加
電圧を一定にして高周波数インバータ１４によって周波
数を制御し、これによってオゾン発生量を制御している
が、供給原料ガス流量を制御してもよく、オゾン発生量
の制御法は特に限定されない。

【００２２】オゾン接触池７の上部には、オゾン接触池
７から排出されるオゾン含有排気ガスＥＧ中の水分を除
去するミストセパレータ１６が配設されており、このミ
ストセパレータ１６の下流側にはオゾン分解処理槽１７
が配設されている。この処理槽１７内にはオゾン分解触
媒１８が充填されている。このオゾン分解触媒１８とし
ては、ＭｎＯ₂ ，活性炭，ＮｉやＦｅ等の少なくとも一
種の元素，酸化物または複合酸化物等を用いることがで
きる。ただし、使用する触媒は特に限定されない。

【００２３】オゾン接触池７の後段には、オゾン含有排
気ガスＥＧを吸引して排気するブロワー１９が設けられ
ている。

【００２４】オゾン接触池７の下流側には生物活性炭池
２０が配設されている。この生物活性炭池２０には活性
炭２１が充填されており、オゾン接触池７及びオゾン滞
留池７Ａを経た処理水ＴＷが導入される。活性炭２１を
充填して通水した当初は、この活性炭２１の表面または
内部に存在する微生物は少ないが、時間の経過と共にこ
の活性炭２１の表面にまたは内部には馴養されて繁殖し
た微生物が存在する。微生物の優占種としてはPseudomo
nas 等が挙げられる。

【００２５】オゾン接触池７からの処理水ＴＷは、ここ
で前記した微生物の働きによりオゾン処理では除去でき
ないアンモニア性窒素が硝化除去されると共にオゾン処
理によって低分子化された溶存有機物が代謝除去され
る。このようにして処理された生物活性炭池２０からの
処理水ＡＷは、その後、配水池（図示せず）等に送られ
る。生物活性炭池２０は、本実施例では図示していない
が、必要に応じて、この生物活性炭池２０からの処理水
の一部を用いて逆洗され、活性炭の表面等に過剰に付着
した微生物が取り除かれる。

【００２６】生物活性炭池２０に供給される処理水ＴＷ
の溶存オゾン濃度が溶存オゾン濃度計６１により計測さ
れており、この計測値がオゾン注入制御装置６０に入力
されている。オゾン注入制御装置６０は、オゾン接触池
７で消費されるオゾン消費量を測定するオゾン消費量測
定装置２２からの測定値と溶存オゾン濃度計６１の測定
値に従ってオゾン注入量を制御するように構成されてい
る。

【００２７】２２はオゾン消費量測定装置で、この装置
はオゾン接触池７内に流入する被処理水Ｗｏのオゾン消
費量Ｏｃを測定する。

【００２８】図１に基づいてその詳細を説明する。オゾ
ン接触反応槽２３には、沈殿池６出口等からサンプリン
グポンプ２４で採水されたオゾン注入処理の対象となる
被処理水Ｗｏの一部がサンプル水Ｓとして導入される。
さらに、このオゾン接触反応槽２３にはオゾナイザ２５
から所定濃度に設定された濃度を有するオゾンガスＧが
注入される。オゾナイザ２５の入口側には除湿器２６が
配設されており、この除湿器２６はオゾナイザ２５に供
給する原料ガス（空気または酸素）中の湿分を除去し、
露点が低くなった乾燥原料ガスをオゾナイザ２５に供給
する。そして、本実施例では、フィルター２７を介して
エアーポンプ２８で原料ガスとしての空気をオゾナイザ
２５に供給している。この場合、原料ガスとして酸素ま
たは酸素富化空気を用いてもよく、原料ガスが特に限定
されるものではない。

【００２９】オゾナイザ２５の出口側にはオゾン濃度計
２９が配設されており、このオゾン濃度計２９は、オゾ
ン接触反応槽２３に注入されるオゾンガスＧの濃度Ｃｇ
１を測定する。このオゾン濃度計２９は、例えば隔膜型
ポーラログラフ電極による方法または紫外線吸収式によ
る方法等によってオゾンガスＧの濃度を測定するように
なっているが、オゾン濃度計の測定原理は限定されな
い。

【００３０】オゾナイザ２５にはオゾン発生濃度を制御
する制御器３０が接続されており、本実施例ではオゾナ
イザ２５を構成する放電部（図示せず）への印加電圧を
調節することによって発生濃度を制御している。

【００３１】オゾン接触反応槽２３内に注入されるオゾ
ンガスの流量Ｇは定流量弁３１で調節され、所定の流量
に設定されたオゾンガスが流量計３２を介して散気管４
０Ａから注入される。サンプリングポンプ２４で採水さ
れたサンプル水Ｓの流量は定流量調節弁３３で調節され
るようになっている。そして、所定流量に設定されたサ
ンプル水Ｓは流量計３４を介してオゾン接触反応槽２３
に供給される。オゾン接触反応槽２３に導入されるサン
プル水Ｓは、同時に導入されるオゾンガスのガス流れに
対して対向流となってオゾンと接触し流下する。

【００３２】オゾン接触反応槽２３の出口側には溶存オ
ゾン濃度計３５が配設されており、この溶存オゾン濃度
計３５はオゾンガスが注入された後の処理水ＴＷ１中の
溶存オゾン濃度ＣＷ１を測定する。この溶存オゾン濃度
計３５は、前述の如く隔膜型ポーラログラフ電極法また
は紫外線吸収式等によるオゾン濃度計が用いられるが、
特にその方式は限定されない。本実施例ではオゾン接触
反応槽２３の出口で溶存オゾン濃度ＣＷ１を測定してい
るが、オゾン接触反応槽２３内の溶存オゾン濃度を測定
してもよく、サンプル水Ｓにオゾンが注入された後であ
ればどこで測定してもよい。

【００３３】オゾン接触反応槽２３からの溶存オゾンを
含有する処理水ＴＷ１は、その後溶存オゾン除去槽３６
内に流入する。溶存オゾン除去槽３６内には溶存オゾン
を除去するために、エアーポンプ２８から空気が導入散
気される。すなわち、通気管３７，流量調節弁３８及び
流量計３９を介してエアーポンプ２８からの空気が散気
管４０Ｂから溶存オゾン除去槽３６内に導入されるよう
になっている。なお、本発明の実施例では、エアーポン
プ２８でオゾナイザ２５への原料ガス源及び溶存オゾン
除去用の供給ガス源を共有しているが、独立して設けて
もよく、ポンプの数等が特に限定されるものではない。

【００３４】各槽２３及び３６の気相部は排オゾン排出
管４１を介して互いに連通されている。そして、前記し
た各槽２３，３６の液相から気相に排出されるオゾン含
有排気ガスＥｇは、この排出管４１を介して系外に排出
される。オゾン含有排気ガスＥｇが系外に排出される場
合、排出管４１中に配設されるオゾン分解触媒４２を介
して排出され、触媒４２を通過することによってオゾン
が分解される。

【００３５】４３はオゾン濃度計で、この濃度計はオゾ
ン接触反応槽２３から排出される排オゾンガス中のオゾ
ン濃度Ｃｇ２を測定する。本実施例では図示していない
が、オゾン接触反応槽２３からの排オゾンガスＥｇはガ
ス中の湿分がミストセパレータで除去された後、オゾン
濃度計４３に流入する。

【００３６】５０はオゾン接触池７へのオゾン注入量Ｏ
ｃを演算するオゾン注入量演算手段で、この演算手段は
次のように構成されている。

【００３７】その構成について説明するに、５１は演算
器で、この演算器にはオゾン接触反応槽２３に注入する
オゾンガスの濃度Ｃｇ１がオゾン濃度計２９によって測
定されて入力される。さらに、この演算器５１にはオゾ
ン接触反応槽２３から排出される排オゾンガスＥｇ中の
オゾン濃度Ｃｇ２がオゾン濃度計４３で測定されて入力
される。さらに、オゾン接触反応槽２３に注入されるオ
ゾンガスの流量Ｇが流量計３２で測定されて入力され
る。さらに、この演算器５１には、流量計３４で測定さ
れたオゾン接触反応槽２３へのサンプル水Ｓの流量Ｌが
入力される。また、この演算器５１には溶存オゾン濃度
計３５で測定されたオゾン接触反応槽２３からの処理水
ＴＷ１中の溶存オゾン濃度ＣＷ１が入力される。この結
果、この演算器５１では次式（６）に従いサンプルした
被処理水Ｗｏのオゾン消費量Ｏｃ（mg／ｌ）が求められ
る。

【００３８】 Ｏｃ＝{Ｇ(Ｃｇ１−Ｃｇ２)／Ｌ}−ＣＷ１ …（６） ５２は演算器で、前記の演算器５１で求められたオゾン
消費量Ｏｃが入力される。そして、ホールドされた前回
求められたオゾン消費量Ｏc′との偏差±ΔＯc（以下、
ΔＯｃとする）が次式（７）に基づいて求められる。

【００３９】 ΔＯｃ＝Ｏｃ′−Ｏｃ …（７） ５３は判定器で、この判定器には前記の演算器５２で求
められたオゾン消費量の偏差ΔＯｃが入力される。さら
に、この判定器５３には偏差範囲Ｄｅ(−ΔＯc，＋ΔＯ
ｃ）が入力設定される。この結果、判定器５３に入力さ
れた偏差ΔＯｃが設定範囲Ｄｅ（−ΔＯｃ＜ΔＯｃ＜＋
ΔＯｃ）内外にあるか否か判定され、範囲内である場
合、別途入力される前回求められたオゾン消費量Ｏｃ′
が選定される。一方、範囲外である場合、新たに求めら
れたオゾン消費量Ｏｃが選定されて出力される。

【００４０】５４は演算器で、この演算器ではオゾン吸
収効率ηが求められる。すなわち、この演算器にはオゾ
ン濃度計２９で測定されたオゾン接触反応槽２３へのオ
ゾン濃度Ｃｇ１が入力され、さらにオゾン接触反応槽２
３から排出される排オゾンガスＥｇ中のオゾン濃度Ｃｇ
２が入力される。この結果、この演算器５４では、次式
（８）に基づいてオゾン吸収効率ηが求められる。

【００４１】 η（％）＝{(Ｃｇ１−Ｃｇ２)／Ｃｇ１}×１００ …（８） ５５は被処理水Ｗｏへの必要オゾン注入量を求める演算
器で、この演算器には前記の演算器５１で求められて判
定器５３で選定されたオゾン消費量Ｏｃ（またはＯ
ｃ′、便宜上、Ｏｃとする）が入力される。さらに、こ
の演算器５５には流量計５６で測定されたオゾン接触池
７に流入するオゾン処理対象の被処理水Ｗｏの流量Ｑが
入力される。また、前記の演算器５４で求められたオゾ
ン吸収効率ηが入力される。この結果、この演算器５５
では次式（９）に基づいてオゾン接触池７に注入するに
必要な必要オゾン注入量Ｉｏが求められる。

【００４２】 Ｉｏ＝(Ｏｃ×Ｑ)／η …（９） オゾン吸収効率ηを入力して必要オゾン注入量Ｉｏを求
めるのは、被処理水Ｗｏに注入したオゾンの全ては吸収
されず、一部が排オゾンガスとして気相に排出されるた
め、その分を補償するためである。本発明の実施例では
前記の如くオゾン接触反応槽２３への注入オゾン濃度Ｃ
ｇ１と排オゾン濃度Ｃｇ２の差分から求めている。この
場合、オゾン接触池７への注入オゾン濃度とオゾン接触
池７からの排オゾン濃度の差分から前記式（８）に従っ
てオゾン吸収効率ηを求めて、それを演算器５５に入力
してもよい。また、所定値のオゾン吸収効率ηを入力し
てもよく、本発明の一実施例のみに限定されるものでは
ない。

【００４３】５７は演算器で、この演算器には前記の演
算器５５で求められた必要オゾン注入量Ｉｏが入力され
る。さらに、オゾン注入処理後の溶存オゾン濃度の目標
値Ｋｏが入力される。さらに、オゾン吸収効率ηと被処
理水の流量Ｑが入力される。この結果、この演算器５７
では次式（１０）に基づいて溶存オゾンの目標値Ｋｏを
加味したオゾン注入量Ｉｊが求められる。

【００４４】 Ｉｊ＝Ｉｏ＋(Ｋｏ×Ｑ)／η …（１０） なお、前記溶存オゾン濃度Ｋｏを加味したオゾン注入量
Ｉｊは、次式（１１）に基づいて求めてもよく、溶存オ
ゾン濃度の目標値Ｋｏを加味したオゾン注入量の求め方
が本実施例のみに限定されるものではない。

【００４５】 Ｉｊ＝{(Ｏｃ＋Ｋｏ)Ｑ}／η …（１１） 演算器５７で求められたオゾン注入量Ｉｊは、後述する
補正オゾン注入量Ｉａの出力に基づき補正される場合、
補正されたオゾン注入量Ｉｃとして、図２に示すよう
に、演算器５８に入力される。一方、オゾン注入量Ｉｊ
に補正がない場合、そのままオゾン注入量Ｉｊとして入
力される。さらに、この演算器５８には流量計５９によ
って測定されたオゾナイザ８のガス流量Ｆが入力され、
次式(１２)に基づいてオゾナイザ８で発生させる発生オ
ゾン濃度Ｇｃが求められる。

【００４６】 Ｇｃ＝Ｉｊ／Ｆ …(１２) 演算器５８で求められた発生オゾン濃度Ｇｃはオゾナイ
ザ８の制御器１３に入力される。そして、入力されたこ
の発生オゾン濃度Ｇｃに基づいてオゾナイザ８の制御器
１３は、高周波インバータ１４等を制御し、オゾナイザ
８からのオゾンガス濃度Ｃｇを制御する。オゾナイザ８
からのオゾンガス濃度Ｃｇはオゾン濃度計６０によって
測定され、この測定値は制御器１３にフィードバックさ
れ、所定値のオゾンガス濃度Ｃｇになるように制御され
る。そして、所定濃度を有するオゾンガスＯＧは、オゾ
ン接触池７に導入される被処理水Ｗｏ中に注入される。

【００４７】６１は被処理水Ｗｏにオゾン注入後の処理
水ＴＷ中の溶存オゾン濃度ＤＯ３を測定する溶存オゾン
濃度計で、この溶存オゾン濃度計は処理水ＴＷ中に溶存
オゾンが含まれるか否かをモニターする。

【００４８】６２は溶存オゾン濃度制御器で、この制御
器は溶存オゾン濃度が許容しうる範囲外にある場合に、
許容範囲内になるようにオゾン注入量を制御する。

【００４９】この溶存オゾン濃度制御器６２は、図４及
び図５に示すように、比較器６３，６５，演算器６４，
６６及び演算器６７から構成されている。

【００５０】図４及び図５に基づいて説明するに、前記
の溶存オゾン濃度計６１で測定された溶存オゾン濃度Ｄ
Ｏ３は出力値として制御器６２を構成する比較器６３に
入力される。そして、予め設定された溶存オゾン濃度の
許容上下限値Ｄｓ（上限値Ｄｍ，下限値Ｄｎ）の内、下
限値Ｄｎを満足するか否か比較され、下限値Ｄｎ以下で
ある場合、演算器６４にて溶存オゾン濃度ＤＯ３と下限
値Ｄｎとの偏差＋ΔＤＯ３が求められる。

【００５１】一方、溶存オゾン濃度ＤＯ３が下限値以上
である場合、この溶存オゾン濃度ＤＯ３は他の比較器６
５に入力され、ここで、溶存オゾン濃度ＤＯ３が上限値
Ｄｍ以下であるか否か比較される。溶存オゾン濃度ＤＯ
３が上限値Ｄｍ以上である場合、演算器６６にて溶存オ
ゾン濃度ＤＯ３と上限値Ｄｍとの偏差−ΔＤＯ３が求め
られる。

【００５２】前記した各溶存オゾン濃度の偏差±ΔＤＯ
３は溶存オゾン濃度制御器６２を構成する演算器６７に
入力され、さらに、この演算器６７にはオゾン接触池７
に流入する被処理水Ｗｏの流量Ｑ及びオゾン吸収効率η
が入力され、次式（１３）に基づいて補正オゾン注入量
Ｉａが求められる。

【００５３】 Ｉａ＝(±ΔＤＯ３×Ｑ)η …（１３） 前記の演算器６７で求められた補正オゾン注入量Ｉａは
演算器６８に入力され、先に説明したオゾン注入量Ｉｊ
が次式（１４）に基づき補正される。

【００５４】 Ｉｃ＝Ｉａ＋Ｉｊ …（１４） ここで、Ｉｃは補正オゾン注入量Ｉａで補正されたオゾ
ン注入量６８は比較器で、この比較器には溶存オゾン濃
度計６１で測定された溶存オゾン濃度ＤＯ３が入力さ
れ、さらに溶存オゾン濃度の許容上下限値Ｄｓが入力さ
れる。この比較器６８では許容上下限値Ｄｓと溶存オゾ
ン濃度ＤＯ３が比較され、前記した溶存オゾン濃度制御
器６２で溶存オゾン濃度を制御しても、溶存オゾン濃度
が前記許容上下限値Ｄｓ外である場合、オゾナイザ８の
運転を停止する出力を発する。オゾナイザ８の停止は自
動でもまた手動でもよい。

【００５５】次に上記構成による装置の動作について説
明する。

【００５６】先ずオゾン注入処理の対象となる被処理水
Ｗｏの一部がサンプリングポンプ２４によってオゾン消
費量測定装置２２に導入される。ここで、オゾナイザ２
５から所定濃度Ｃｇ１及び流量Ｇを有するオゾンガスが
注入されることによって、被処理水Ｗｏ中のオゾン消費
成分がオゾンによって酸化される。

【００５７】一方、オゾン注入後の処理水ＴＷ１は、そ
の後溶存オゾン除去槽３６に導入される。ここで、エア
ーポンプ２８から導入される空気によって処理水ＴＷ中
に含有する溶存オゾンが液相から気相に放出され、溶存
オゾンを含有しない処理水ＴＷは系外に排出される。

【００５８】前述のようにして被処理水Ｗｏ中にオゾン
が注入される場合、サンプル水Ｓへの注入オゾン濃度Ｃ
ｇ１及びサンプル水Ｓから排出される排オゾンガスＥｇ
のオゾン濃度Ｃｇ２、さらに注入オゾンガス流量Ｇ及び
サンプル水Ｓの流量Ｌが測定される。また、オゾン注入
後の処理水ＴＷ１中の溶存オゾン濃度ＣＷ１が測定され
る。この結果、オゾン注入量演算手段５０を構成する演
算器５１によって前記した式（６）に基づきサンプルし
た被処理水Ｗｏのオゾン消費量Ｃｏが求められる。そし
て、このオゾン消費量Ｃｏは演算器５５に入力されてオ
ゾン注入処理の対象となる被処理水Ｗｏの流量Ｑの関係
から、オゾン吸収効率ηを加味した被処理水Ｗｏへの必
要オゾン注入量Ｉｏが前記式（９）に基づいて求められ
る。

【００５９】前記のようにして求められた必要オゾン注
入量はＩｏ、次にオゾナイザ８でのオゾン発生濃度Ｇｃ
を求める演算器５８に入力され、ここで、ガス流量Ｆと
の関係から被処理水Ｗｏへ注入する発生オゾン濃度Ｇｃ
が制御器１３によってコントロールされ、必要なオゾン
濃度とガス流量ＧからなるオゾンガスＯＧが被処理水Ｗ
ｏに注入されるようになる。

【００６０】前記のようにして被処理水Ｗｏに必要オゾ
ン注入量を注入する場合、測定されたオゾン消費量Ｏｃ
の変動が少なく前回測定値との偏差が設定偏差Ｄｅ内に
ある場合は、前回測定値のオゾン消費量Ｏｃに基づいて
必要オゾン注入量Ｉｏが求められる。一方、設定偏差Ｄ
ｅ外にある場合は、新規に測定されたオゾン消費量Ｃｏ
に基づいて必要オゾン注入量Ｉｏが演算される。

【００６１】そして、被処理水Ｗｏへの必要オゾン注入
量Ｉｏが前記のようにして求められる場合、この必要オ
ゾン注入量Ｉｏに溶存オゾン濃度の目標値Ｋｏを加味し
たオゾン注入量Ｉｊが前記式（１０）に基づき演算器５
７で求められて被処理水Ｗｏに注入される。

【００６２】一方、溶存オゾン濃度制御器６２では、オ
ゾン注入処理後の処理水ＴＷ中の溶存オゾン濃度ＤＯ３
が測定され、溶存オゾン濃度が許容上下限値Ｄｓ内に入
るように補正オゾン注入量Ｉａが求めれる。そして、こ
の補正オゾン注入量Ｉａは前記した別途求められたオゾ
ン注入量Ｉｊに加算されて、被処理水Ｗｏには補正後の
オゾン注入量に基づいてオゾンが注入される。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば予
めオゾン注入処理の対象となる被処理水のオゾン消費量
を求めて、このオゾン消費量から求まる被処理水へのオ
ゾン注入量を被処理水に注入するようにしているので、
被処理水中のオゾン消費成分となる有機物濃度が急激に
変動してもオゾン注入量を過不足なく適切に注入するこ
とができる。

【００６４】また、オゾン消費量を求めて、このオゾン
消費量に溶存オゾン濃度の目標値を加算して被処理水へ
のオゾン注入量を求めるようにしているので、オゾン注
入処理後の処理水中には常時溶存オゾン濃度が検出さ
れ、実際のオゾン接触池で注入オゾンが不足していない
か否かを容易に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すオゾン消費量測定装置
のシステムフロー図である。

【図２】本発明の一実施例を示すオゾン注入制御方法の
システムフロー図である。

【図３】本発明の一実施例を示す浄水場におけるオゾン
処理システムフロー図である。

【図４】図１に示すシステムフロー図の部分詳細図であ
る。

【図５】図４に示す部分詳細図の機能図である。

【符号の説明】 ５…フロッキュレータ、７…オゾン接触池、８…オゾナ
イザ、２０…生物活性炭池、２２…オゾン消費量測定装
置、２３…オゾン接触反応槽、２４…サンプリングポン
プ、２９，４３…オゾン濃度計、３０…制御器、３５，
６１…溶存オゾン濃度計、３６…溶存オゾン除去槽、５
０…オゾン注入量演算手段、６２…溶存オゾン濃度制御
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 昭二 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 鈴木 実 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 小松 直人 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 山越 信義 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理水をオゾン接触池へ導入してオゾン
   処理を行う方法において、オゾン接触池へ導入される前
   の被処理水の一部をサンプル水として抜き出してオゾン
   を注入し、このときの注入オゾン量と排オゾン濃度及び
   溶存オゾン濃度さらにサンプル水流量とから、サンプル
   水のオゾン消費量を演算して、このオゾン消費量とオゾ
   ン接触池に流入する被処理水流量及びオゾン吸収効率と
   から前記被処理水へのオゾン注入量を決定して、このオ
   ゾン注入量によってオゾン接触池でのオゾン処理を行う
   ことを特徴とするオゾン処理方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、サンプル
   水にオゾンを注入することによって求めた前記オゾン注
   入量にオゾン接触池出口での溶存オゾン濃度を加味した
   オゾン注入量を加算してオゾン接触池へ注入し、前記オ
   ゾン接触池からの処理水に溶存オゾンが含有するか否か
   をモニターすることを特徴とするオゾン処理方法。
3. 【請求項３】請求項２に記載の方法において、前記オゾ
   ン接触池からの処理水の溶存オゾン濃度が設定した範囲
   から外れていたならば、該範囲内に入るようにオゾン注
   入量を補正することを特徴とするオゾン処理方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載の方法において、前記オゾ
   ン注入量を補正してもなおまだ溶存オゾン濃度が設定し
   た範囲内から外れていたならば、オゾン処理を中止する
   ことを特徴とするオゾン処理方法。
5. 【請求項５】請求項２に記載の方法において、前記サン
   プル水にオゾンを注入することによって求めた被処理水
   のオゾン消費量と前回求めたオゾン消費量との偏差が溶
   存オゾン濃度の設定範囲内に収まっているならば、オゾ
   ン接触池へのオゾン注入量を補正しないようにすること
   を特徴とするオゾン処理方法。
6. 【請求項６】被処理水をオゾン接触池へ導入する手段と
   該オゾン接触池へオゾンを注入する手段とを備えたオゾ
   ン処理装置において、前記オゾン接触池へ流入する被処
   理水の一部を抜き出してサンプル水とする手段と、サン
   プル水にオゾンを注入する手段と、そのときの注入オゾ
   ン量と排オゾン濃度と溶存オゾン濃度及びサンプル水の
   流量とからサンプル水のオゾン消費量を演算する手段
   と、得られたサンプル水のオゾン消費量と被処理水流量
   及びオゾン吸収効率とから被処理水へのオゾン注入量を
   決定する手段とを備えたことを特徴とするオゾン処理装
   置。