JP2000237773A - オゾン発生量制御装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理水中の溶存オゾンの変動を抑制して、安
定化させることができる。 【解決手段】 排オゾン濃度設定関数部２１からの排オ
ゾン濃度設定値SVが偏差部２２のプラス端に供給され
る。偏差部２２のマイナス端には、排オゾン濃度計で計
測された排オゾン濃度PVが供給される。偏差部２２は、
両端の偏差を出力し、この出力は、ＰＩ制御演算部２３
で演算されてオゾン発生機２４に入力され、演算出力に
応じてオゾン発生量が制御される。オゾン発生機２４で
発生されたオゾンガスは、オゾン接触槽２５に供給さ
れ、接触槽２５で原水と接触させてその原水を処理する
とともに、原水に溶解されず排出されるオゾンガスは、
排オゾン濃度計２６で排オゾン濃度PVが計測されて前記
偏差部２２に供給される。一方、オゾン発生機２４で発
生されたオゾンガスは、発生オゾン濃度計２７で計測さ
れ、その発生オゾン濃度は、排オゾン濃度設定関数部２
１に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、オゾンを利用し
た水処理設備において、水処理設備にオゾンを注入する
際にオゾンの発生量を制御して注入するようにしたオゾ
ン発生量制御装置およびその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オゾンを利用した水処理設備の導
入事例が増加しつつある。このオゾン利用は、浄水処理
では異臭味除去や凝集性改善などを目的とし、下水処理
では脱色や脱臭、殺菌などを目的としている。その他、
屎尿処理や排水処理等でもオゾンが利用されている。こ
れらオゾンを利用した水処理設備は、通常、オゾンガス
を発生させるオゾン発生装置、処理水とオゾンガスを接
触させるオゾン接触槽、処理水中に溶解せずに排ガス中
に排出されたオゾンを分解するオゾン分解装置、および
気相中や液相中のオゾン濃度を測定するオゾン濃度計お
よび計装設備から構成される。

【０００３】オゾン発生装置で発生させたオゾンを有効
に利用するためには、処理水質や水量に応じてオゾン注
入量を調節するオゾン注入量制御が必要である。オゾン
注入量の制御方式には次のようなものがある。

【０００４】 注入率一定制御 排オゾン濃度一定制御 溶存オゾン濃度一定制御 上記の注入率一定制御は、処理水質の変動がほとんど
ない場合に有効で、単位水量に対して一定量のオゾン量
を注入する制御方式である。また、の排オゾン濃度一
定制御は、下水二次処理水や排水を対象としたオゾン処
理設備で利用されている方式で、処理水質の代替指標と
して排ガス中のオゾン濃度をモニターして、その濃度値
が一定となるようにオゾン発生量を制御するものであ
る。処理水の汚濁レベルが上昇すると、オゾン消費が増
加するため、同じオゾン注入量でも排ガス中のオゾン濃
度が低下する。そのため、排ガス中のオゾン濃度から間
接的に処理水の汚濁レベルをモニターする事ができる。
さらに、の溶存オゾン濃度一定制御は、浄水処理で用
いられる方式で、オゾン処理後の処理水中に残留する溶
存オゾン濃度が一定となるようにオゾン注入量を制御す
る方式である。

【０００５】処理水の汚濁レベルが上昇すると、オゾン
処理後の処理水中に残留する溶存オゾン濃度が低下す
る。このため、溶存オゾン濃度から間接的に処理水の汚
濁レベルをモニターする事ができる。排オゾン濃度によ
るモニターでは、処理水質の変動以外に、水温変化など
排オゾン濃度を変化させる要因がある。このため、排オ
ゾン制御に比べて、溶存オゾン制御方式の方が処理水質
の変動をより正確に捉える事ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、下水２
次処理水などを対象としたオゾン処理設備では、排オゾ
ン濃度一定制御でオゾン注入量を制御するのが一般的で
ある。これは、処理水質を連続的にモニターする適切な
方法がないことと、長期間メンテナンスフリーで下水な
どの汚濁レベルの高い処理水に利用できる溶存オゾンの
モニター法がないことが理由である。

【０００７】浄水を対象としたオゾン処理設備では、隔
膜電極式などの溶存オゾン濃度計が利用されているが、
下水などの汚濁レベルの高い処理水に利用した場合に
は、電極検出部がすぐにスカム等で汚染されてしまうた
め、頻繁にメンテナンスが必要となる問題がある。

【０００８】図１６は、下水２次処理水を対象としたオ
ゾン処理設備において、排オゾン濃度一定制御で運転し
た時の発生オゾン、排オゾンおよび溶存オゾン濃度の変
化の例である。排オゾン濃度は、一定で安定した制御が
実現できていることが、溶存オゾン濃度が大きく変動し
ていることがわかる。溶存オゾンの低下は、殺菌効果の
不安定性へ繋がり、また、過剰な上昇は、無駄なオゾン
消費となるだけでなく、副生成物の生成を招く恐れがあ
る。

【０００９】図１７は、オゾン注入量に対する処理水質
の変化を示したものである。殺菌効果を得るためには、
溶存オゾン濃度が上昇するよう一定量以上のオゾン注入
が必要である。また、過剰にオゾンを注入すると臭素酸
イオンが生成する。臭素酸イオンは、発癌性物質であ
り、水中で安定に存在するため環境中への放出を防止す
る必要がある。

【００１０】上記の理由により、殺菌などの安定した処
理効果を得て、かつ臭素酸イオンなどの副生成物を抑制
するためには、オゾン処理後の溶存オゾン濃度値を一定
の範囲内に制御する必要がある。しかし、排オゾン濃度
一定制御では、この実現が困難であった。

【００１１】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、気相中のオゾン濃度をモニターするだけで、処理
水中の溶存オゾンの変動を抑制して、安定化させること
ができるオゾン発生量制御装置およびその制御方法を提
供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、オゾン発生機と、この
オゾン発生機で発生されたオゾンガスが注入され、この
オゾンガスで処理原水がオゾン処理されるオゾン接触槽
と、このオゾン接触槽でオゾン処理されなかったオゾン
ガスは排出されるとともに、その排出されるオゾンガス
中の排オゾン濃度を計測する排オゾン濃度計と、前記オ
ゾン発生機で発生された発生オゾン濃度を計測する発生
オゾン濃度計と、この発生オゾン濃度計で計測した発生
オゾン濃度が供給され、この発生オゾン濃度により排オ
ゾン濃度設定値を得る排オゾン濃度設定関数部と、この
関数部で得られた排オゾン濃度設定値と前記排オゾン濃
度計で計測された排オゾン濃度との偏差を演算し、その
演算結果に応じて前記オゾン発生機のオゾン発生量を調
節する演算部とを備え、気相中のオゾン濃度をモニタす
るだけで処理水中の溶存オゾンの変動を抑制し安定化さ
せることができる。

【００１３】第２発明は、前記演算部とオゾン発生機と
の間に制御部を設け、演算部からの出力を制御部に与
え、この制御部からの出力でオゾン発生機のオゾン発生
量を調節するようにしたことを含むものである。

【００１４】第３発明は、前記発生オゾン濃度計と排オ
ゾン濃度設定関数部との間に遅れ要素を設け、この遅れ
要素は、発生オゾン濃度計測出力の応答特性と排オゾン
濃度計測出力の応答特性との差分から求めるようにし
て、制御系の不安定化を防止するようにしたものであ
る。

【００１５】第４発明は、前記排オゾン濃度設定値に上
限値または下限値を設定して制御系の発散を防止するよ
うにしたものである。

【００１６】第５発明は、前記排オゾン濃度設定関数部
で排オゾン濃度設定値を得る際に、発生オゾン濃度と排
オゾン濃度との関係を季節毎に調べてデータベース化
し、そのデータベースのデータを排オゾン濃度設定関数
部で与えて、年間で共通の関数を用いることにより、季
節毎に最適な関数を選択して溶存オゾン濃度の安定化を
図るようにしたものである。

【００１７】第６発明は、前記排オゾン濃度設定関数部
には、オゾン接触槽の水温を計測し、その計測値を温度
補償係数を入力して演算させることを特徴とするもので
ある。 第７発明は、前記オゾン接触槽は、複数に分割
して、槽内の液の混合状態を改善するようにしたもので
ある。

【００１８】第８発明は、前記オゾン接触槽には、撹拌
装置を設けて、槽内の液の混合状態を向上させ、溶存オ
ゾン濃度の安定化を図るようにしたものである。

【００１９】第９発明は、オゾンガス発生機で発生した
オゾンガスをオゾン接触槽に注入して原水をオゾン処理
した後に、オゾン接触槽でオゾン処理されなかったオゾ
ンガスを排出するとともに、その排出オゾンガス中の排
オゾン濃度を計測し、前記オゾン発生機で発生された発
生オゾン濃度計測値から排オゾン濃度設定値を得、この
設定値と排オゾン濃度計測値との偏差を演算した後、そ
の演算結果に応じて前記オゾン発生機を制御してオゾン
発生量を調節するようして、気相中のオゾン濃度をモニ
タするだけで処理水中の溶存オゾンの変動を抑制し安定
化させることができるようにしたものである。

【００２０】第１０発明は、前記発生オゾン濃度計測値
と排オゾン濃度計測値とから溶存オゾン濃度を求めて、
溶存オゾン濃度を間接的にモニタするようにした。

【００２１】第１１発明は、前記発生オゾン濃度計測値
から排オゾン濃度設定値を得る際に、発生オゾン濃度計
測値に遅れ時間を付加して、制御系の発散を防止した。

【００２２】第１２発明は、前記オゾン濃度設定値に上
限値、下限値を設定して、制御系の発散を防止した。

【００２３】第１３発明は、前記発生オゾン濃度と排オ
ゾン濃度との関係を季節毎に調べてデータベース化して
おき、季節に応じて排オゾン濃度設定値を得るようにし
て、年間で共通の関数を用いることにより、季節毎に最
適な関数を選択して溶存オゾン濃度の安定化を図るよう
にした。

【００２４】第１４発明は、前記オゾン接触槽に温度セ
ンサを設け、この温度センサからのオゾン接触槽の水温
に応じて排オゾン濃度設定値を決定するようにしたもの
である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 ＜実施の第１形態＞図１は、下水２次処理水を対象とし
たオゾン処理設備において、オゾン接触槽出口の溶存オ
ゾン濃度が一定となるように連続運転したときの発生オ
ゾン濃度と排オゾン濃度の関係を調べた結果の関係説明
図で、この図１から発生オゾンと排オゾンがほぼ直線関
係にあることがわかる。

【００２６】溶存オゾンを一定としたときに、発生オゾ
ン濃度と排オゾン濃度が直線関係にあることは、逆にそ
の関係を排オゾン濃度設定関数に利用して制御運転すれ
ば、溶存オゾン濃度を一定にすることができることを意
味する。つまり、発生オゾン濃度の値に応じて、排オゾ
ン濃度設定値を変更する発生オゾン濃度依存型排オゾン
濃度制御となる。この制御によって、溶存オゾン濃度
が、ほぼ一定になるようにオゾン注入量制御を行う事が
できるようになる。

【００２７】図２は、上記発生オゾン濃度依存型排オゾ
ン濃度制御におけるこの発明の実施の第１形態を示すブ
ロック構成図で、図２において、２１は図１に示す関係
から求められた排オゾン濃度設定関数部で、この排オゾ
ン濃度設定関数部２１からの排オゾン濃度設定値（SV）
が偏差部２２のプラス端に供給される。偏差部２２のマ
イナス端には、後述する排オゾン濃度計で計測された排
オゾン濃度（PV）が供給される。偏差部２２は、両端の
偏差を出力し、この出力は、ＰＩ制御演算部２３で演算
されてオゾン発生機２４に入力され、演算出力に応じて
オゾン発生量が制御される。

【００２８】オゾン発生機２４で発生されたオゾンガス
は、オゾン接触槽２５に供給され、接触槽２５で原水と
接触させてその原水を処理するとともに、原水に溶解さ
れず排出されるオゾンガスは、排オゾン濃度計２６で排
オゾン濃度（PV）が計測されて前記偏差部２２に供給さ
れる。一方、オゾン発生機２４で発生されたオゾンガス
は、発生オゾン濃度計２７で計測され、その発生オゾン
濃度は、排オゾン濃度設定関数部２１に供給される。

【００２９】上記のように構成された実施の第１形態で
は、排オゾン濃度計２６で計測された排オゾン濃度（P
V）のフィードバックループに対して、排オゾン濃度設
定値（SV）が、発生オゾン濃度計２７による発生オゾン
濃度測定値とから排オゾン濃度設定関数部２１で決定さ
れる。この排オゾン濃度設定関数部２１で決定された排
オゾン濃度設定関数を図３に示す。この排オゾン濃度設
定関数は、図１に示す近似直線をもとに作成したもの
で、発生オゾン濃度の一定区間ごとに排オゾン濃度設定
値が切り替わるように形成されている。

【００３０】図４は上記第１形態のより具体的なシステ
ムの構成説明図で、図２と同一部分には同一符号を付し
て示す。図４において、２４はオゾン発生機で、このオ
ゾン発生機２４で発生したオゾンガスは、オゾン接触槽
２５の底部に設けられたオゾンガス放出器２５１で処理
原水中に注入され、原水がオゾン処理される。この処理
で利用されなかったオゾンガス中のオゾンは、排ガスと
して外部に排出される。また、排ガスは排オゾン濃度計
２６に供給されて、ここで排ガスの排オゾン濃度が測定
され、その濃度信号値が排オゾン濃度コントローラとし
て動作するＰＩ制御演算部２３へ送られる。

【００３１】前記オゾン発生機２４で発生されたオゾン
ガスは、発生オゾン濃度計２７に供給され、ここで発生
オゾン濃度が測定される。測定された発生オゾン濃度測
定値は、排オゾン濃度設定関数部２１に供給され、演算
されて、排オゾン濃度設定値が決定される。ここでの演
算は、図３に示すオゾン濃度設定関数が用いられる。排
オゾン濃度コントローラとして動作するＰＩ制御演算部
２３では、排オゾン濃度設定関数部２１で演算された排
オゾン濃度設定値に排オゾン濃度測定値が一致するよう
にＰＩ制御が行われる。

【００３２】つまり、排オゾン濃度設定値に排オゾン濃
度測定値が一致すように、ＰＩ制御演算部２３からオゾ
ン発生量制御装置４１へ出力指令が送られる。オゾン発
生量制御装置４１では、ＰＩ制御演算部２３からの出力
指令に応じて、オゾン発生機２４から発生するオゾン量
が調節される。

【００３３】図５は、上記第１形態として示した発生オ
ゾン濃度依存型排オゾン濃度制御で運転した結果の排オ
ゾン、発生オゾンおよび溶存オゾンの特性図である。こ
の図５では、図１６に示す排オゾン濃度一定制御の場合
に比べて溶存オゾン濃度の変動が少なくなっており、溶
存オゾンが安定化している事が分かる。

【００３４】＜実施の第２形態＞実施の第１形態の制御
方式は、図３に示す排オゾン濃度設定関数特性により、
排オゾン濃度一定制御の制御設定値を発生オゾン濃度に
応じて区間ごとに切り替える方法である。この場合、区
間の切り替わる前後で図１に示す近時関数からの「ず
れ」がもっとも大きくなる。このため、図５に示す運転
結果のように、排オゾン濃度設定値が切り替わるところ
で不連続な変化となってしまう。

【００３５】このような不具合を解消するために、この
発明の実施の第２形態は、排オゾン濃度設定関数として
図１に示す近似直線をそのまま利用すれば、上記のよう
な不連続点をなくすことができるようにしものである。
この第２形態の場合の設定関数としては、図６に示すよ
うな近似直線を用いる。図６に示す設定関数を用いて運
転すると、図７に示すような運転結果になった。図５に
示す運転結果の場合より溶存オゾンがより安定化するこ
とが明確になった。

【００３６】＜実施の第３形態＞図２、図４に示す実施
の第１形態において、オゾン発生機２４への入力指令の
操作信号（MV）に対する発生オゾン濃度測定出力の応答
時間と、排オゾン濃度測定出力への応答時間が異なって
いる。これは、オゾン接触槽２５でオゾン注入から排ガ
ス中へのオゾン排出までに時間がかかるためである。Ｐ
Ｉ制御演算部２３において、排オゾン濃度設定関数の出
力である排オゾン濃度設定値（SV）と、実際の排オゾン
濃度（PV）の測定値に時間の「ずれ」が生じてしまう。
このことは、過去の発生オゾン濃度をもとに演算した排
オゾン濃度設定値（SV）に対して、排オゾン濃度（PV）
の測定値を追従させるように制御することになり、シス
テムの不安定化の原因となり兼ねない。

【００３７】この「ずれ」を解消するために、この発明
の実施の第３形態では、図８に示すように、遅れ要素２
８を設け、この遅れ要素２８を発生オゾン濃度計２７の
出力側と排オゾン濃度設定関数部２１の入力側に挿入す
る。そして、この遅れ要素２８は、オゾン発生機２４へ
の入力指令の操作信号（MV）に対する発生オゾン濃度測
定出力の応答特性と、排オゾン濃度測定出力への応答特
性とをあらかじめ調べて得た差分だけ遅れるようにした
ものである。従って、第３形態では、この遅れ要素２８
を用いることにより、上記の問題が解決できるようにな
る。

【００３８】＜実施の第４形態＞図９はこの発明の実施
の第１形態で示したオゾン接触槽２５における発生オゾ
ン濃度一排オゾン濃度の変化特性を調べた結果の特性図
である。発生オゾン濃度依存型排オゾン濃度制御におい
て安定した制御を実現するためには、発生オゾン濃度−
排オゾン濃度変化の実特性が、排オゾン濃度設定関数の
傾きより大きい事が必要である。すなわち、前者の傾き
が小さい場合には、発生オゾン濃度をいくら大きくして
も排オゾン濃度はほとんど上昇せず、排オゾン濃度設定
関数との交点が得られない。このため、いつまでも排オ
ゾン濃度設定値（SV）に、排オゾン濃度（PV）の測定値
が一致せず、制御が発散してしまう。排オゾン濃度が下
がっていく場合にも同様のことが起こりうる。図９で
は、発生オゾン濃度の低いところでは発生オゾン濃度に
対する排オゾン濃度の上昇の傾きが低くなっている。こ
のため、発生オゾン濃度の低いところで上記のような不
安定化が起こりやすくなる危険がある。このような不安
定性を排除して、安定した制御を実現するために、排オ
ゾン濃度設定関数に上下限値を設けたのが、この発明の
実施の第４形態である。この第４形態の方法を図１０の
特性図として示す。

【００３９】＜実施の第５形態＞溶存オゾン濃度を一定
とするための排オゾン濃度設定関数については、図１１
Ａ，Ｂ，Ｃに示す季節毎のデータを試用した。図１１
Ａ，Ｂ，Ｃから、季節によって溶存オゾン濃度を一定と
するための排オゾン濃度設定関数が異なることがわか
る。したがって、排オゾン濃度設定関数として、年間で
共通の関数を用いることより、季節毎に最適な関数を選
択した方がより溶存オゾン濃度の安定化を図ることがで
きるようになる。このような選択をしたのが実施の第５
形態である。

【００４０】図１２はこの発明の実施の第５形態を示す
システム構成説明図で、第１形態と同一部分には同一符
号を付して示す。この第５形態では、排オゾン濃度設定
関数をデータベース４２から選択するようにした点が、
第１形態とは異なる構成である。

【００４１】＜実施の第６形態＞図１３はこの発明の実
施の第６形態を示すシステム構成説明図で、図１３にお
いて、オゾン接触槽２５の水温を温度センサ４３により
測定し、その測定値を温度補償係数として演算器４４に
供給し、演算する。その演算器４４の演算結果を排オゾ
ン濃度設定関数部２１に供給し、温度補償値をもとに下
記に示す（３）式の係数ａを演算し、（３）式により排
オゾン濃度設定値を決定する。

【００４２】上記第６形態のように構成するのは、下記
の理由からである。前記第１形態におけるオゾン接触槽
２５におけるオゾンの溶解速度ＯＳＳは、次の関数式か
ら得られる。 ＯＳＳ＝ｆ（温度、ガス中オゾン濃度、溶存オゾン濃
度、総括移動係数） この場合、オゾン溶解速度ＯＳＳは、温度一定条件下
で、ガス中および溶存オゾン濃度のみの関数となる。オ
ゾン接触槽２５内の液が完全混合ならば（オゾン接触槽
２５内の液中オゾン濃度に空間分布がないならば）、注
入、排オゾン濃度および溶存オゾン濃度に、次の関係式
が近時的に成り立つ。 Ｑg・(Ｃgin−Ｃgout)／Ｖ＝Ｋ_La(m・Ｃgin−Ｃ) （１） 但し、Ｑgはガス流量、Ｃginは注入オゾン濃度（発生オ
ゾン濃度）、Ｃgoutは排オゾン濃度、Ｖは液容量、Ｋ_La
は総括移動容量係数、mは分配係数、Ｃは溶存オゾン濃
度である。（１）式を変形すると、次式が得られる。 Ｃgout＝(１−Ｋ_La・m・Ｖ／Ｑg)・Ｃgin＋(Ｋ_La・Ｖ／Ｑg)・Ｃ （２） Ｋ_La（総括移動容量係数）は気液接触面積を単位水量当
たりの量で表したもので、気液比、ガス空塔速度や温度
の影響を受ける。特定のオゾン接触槽に対して、水量お
よび吹き込みガス流量が決まれば、温度一定条件下で総
括移動容量係数は一定の値となる。ｍ（分配係数）は温
度のみの関数である。したがって、上記（２）式から特
定のオゾン接触槽については、水量およびガス流量が決
まれば、次式から溶存オゾン濃度設定値が得られる。

【００４３】Ｃgout＝ａ・Ｃgin＋ｂ・Ｃset （３） 但し、 ａ＝ａ(Ｔ)＝１−Ｋ_La・ｍ(Ｔ)・Ｖ／Ｑｇ （ａ
(Ｔ)、ｍ(Ｔ)は温度関数） ｂ＝Ｋ_La・Ｖ／Ｑg （一定） Ｃset＝溶存オゾン濃度設定値 上記（３）式から溶存オゾン設定値が得られれば、温度
補償型の排オゾン濃度設定関数として利用することがで
きる。

【００４４】＜実施の第７形態＞図１４はこの発明の実
施の第７形態を示すシステム構成説明図で、この第７形
態において、第１形態と同一部分は同一符号を付して示
す。この第７形態はオゾン接触槽を２段に分割した構成
のもので、図１４において、前段のオゾン接触槽２５ａ
に原水を注入して処理し、その処理水を後段のオゾン接
触槽２５ｂにて第１形態を同様に制御して処理水を得る
ようにする。なお、２５１ａ，２５１ｂはオゾンガス放
出器である。

【００４５】通常、散気方式のオゾン接触槽では、オゾ
ンの溶解効率を高めるために、有効水深を５ｍ程度とす
るのが一般的である。オゾン処理効果を安定させるため
に、処理水の滞留時間を長く取る必要があるような場合
には、高さがほぼ一定の条件下では、オゾン接触槽の断
面積を大きくとる必要がある。また、処理水の滞留時間
を長く取ると、オゾン接触槽内の液の混合が悪くなり、
溶存オゾンを安定化できる排オゾン濃度設定関数が決ま
らなくなる恐れがある。このため、上記第７形態のよう
に、オゾン接触槽を２段に分割することで液の混合状態
を改善できるようになり、オゾン処理効果を安定化させ
ることが可能になる。

【００４６】＜実施の第８形態＞図１５はこの発明の実
施の第８形態を示すシステム構成説明図で、この第８形
態は、オゾン接触槽２５に撹拌装置２９を設けたもので
ある。撹拌装置２９は、モータ２９ａと、このモータ２
９ａで駆動され、槽２５を撹拌するファン２９ｂから構
成される。このように、オゾン接触槽２５に撹拌装置２
９を設けて槽内の液混合状態を完全混合に近づけるよう
にする。これにより溶存オゾン濃度の安定化が図れるよ
うになる。

【００４７】上述のような実施の形態にするのは、オゾ
ン接触槽内の液混合状態が完全混合に近いほど、発生オ
ゾン濃度依存型排オゾン濃度制御における溶存オゾン濃
度の安定性が増すからである。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
溶存オゾン濃度を直接測定しなくても、気相オゾン濃度
測定だけでオゾン接触槽における処理水中の溶存オゾン
濃度を一定にすることができ、処理効果の安定化を図る
ことができるとともに、最小のオゾン注入量で安定した
処理効果を得ることができ、しかも過剰なオゾン注入に
伴う副生成物の発生を押さえることができる等の種々の
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶存オゾン濃度が一定となるように運転した時
の発生オゾン濃度と排オゾン濃度の関係説明図。

【図２】第１形態を示すブロック構成図。

【図３】排オゾン濃度設定関数説明図。

【図４】第１形態のより具体的なシステム構成説明図。

【図５】発生オゾン濃度依存型排オゾン濃度制御方式の
運転結果の特性図。

【図６】第２形態を示す連続演算型の排オゾン濃度設定
関数説明図。

【図７】連続演算型の排オゾン濃度設定関数による運転
結果の説明図。

【図８】第３形態を示すブロック構成図。

【図９】発生オゾン濃度に対する排オゾン濃度変化の特
性図。

【図１０】第４形態を説明する特性図。

【図１１】季節毎の排オゾン濃度設定関数データ説明
図。

【図１２】第５形態を示すシステム構成説明図。

【図１３】第６形態を示すシステム構成説明図。

【図１４】第７形態を示すシステム構成説明図。

【図１５】第８形態を示すシステム構成説明図。

【図１６】排オゾン濃度一定制御運転時のオゾン量の変
化特性図。

【図１７】下水処理水のオゾン処理における水質変化特
性図。

【符号の説明】

２１…排オゾン濃度設定関数部 ２２…偏差部 ２３…ＰＩ制御演算部 ２４…オゾン発生機 ２５…オゾン接触槽 ２６…排オゾン濃度計 ２７…発生オゾン濃度計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 茂雄 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 Ｆターム(参考） 4D050 AA01 AA03 AA12 AA15 AA16 AA17 AB03 AB04 AB06 BB02 BD02 BD04 BD06 BD08 4G042 CB24 CB26 CE01

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オゾン発生機と、このオゾン発生機で発
   生されたオゾンガスが注入され、このオゾンガスで処理
   原水がオゾン処理されるオゾン接触槽と、このオゾン接
   触槽でオゾン処理されなかったオゾンガスは排出される
   とともに、その排出されるオゾンガス中の排オゾン濃度
   を計測する排オゾン濃度計と、前記オゾン発生機で発生
   された発生オゾン濃度を計測する発生オゾン濃度計と、
   この発生オゾン濃度計で計測した発生オゾン濃度が供給
   され、この発生オゾン濃度により排オゾン濃度設定値を
   得る排オゾン濃度設定関数部と、この関数部で得られた
   排オゾン濃度設定値と前記排オゾン濃度計で計測された
   排オゾン濃度との偏差を演算し、その演算結果に応じて
   前記オゾン発生機のオゾン発生量を調節する演算部とを
   備えたことを特徴とするオゾン発生量制御装置。
2. 【請求項２】 前記演算部とオゾン発生機との間に制御
   部を設け、演算部からの出力を制御部に与え、この制御
   部からの出力でオゾン発生機のオゾン発生量を調節する
   ようにしたことを含む請求項１記載のオゾン発生量制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記発生オゾン濃度計と排オゾン濃度設
   定関数部との間に遅れ要素を設け、この遅れ要素は、発
   生オゾン濃度計測出力の応答特性と排オゾン濃度計測出
   力の応答特性との差分から求めるようにしたことを特徴
   とする請求項１または２記載のオゾン発生量制御装置。
4. 【請求項４】 前記排オゾン濃度設定値に上限値または
   下限値を設定したことを特徴とする請求項１記載のオゾ
   ン発生量制御装置。
5. 【請求項５】 前記排オゾン濃度設定関数部で排オゾン
   濃度設定値を得る際に、発生オゾン濃度と排オゾン濃度
   との関係を季節毎に調べてデータベース化し、そのデー
   タベースのデータを排オゾン濃度設定関数部で与えるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１または２記載のオゾ
   ン発生量制御装置。
6. 【請求項６】 前記排オゾン濃度設定関数部には、オゾ
   ン接触槽の水温を計測し、その計測値を温度補償係数を
   入力して演算させることを特徴とする請求項１から５記
   載のオゾン発生量制御装置。
7. 【請求項７】 前記オゾン接触槽は、複数に分割したこ
   とを特徴とする請求項１から６記載の汚損発生量制御装
   置。
8. 【請求項８】 前記オゾン接触槽には、撹拌装置を設け
   たことを特徴とする請求項１から７記載のオゾン発生量
   制御装置。
9. 【請求項９】 オゾンガス発生機で発生したオゾンガス
   をオゾン接触槽に注入して原水をオゾン処理した後に、
   オゾン接触槽でオゾン処理されなかったオゾンガスを排
   出するとともに、その排出オゾンガス中の排オゾン濃度
   を計測し、前記オゾン発生機で発生された発生オゾン濃
   度計測値から排オゾン濃度設定値を得、この設定値と排
   オゾン濃度計測値との偏差を演算した後、その演算結果
   に応じて前記オゾン発生機を制御してオゾン発生量を調
   節するようにしたことを特徴とするオゾン発生量制御方
   法。
10. 【請求項１０】 前記発生オゾン濃度計測値と排オゾン
    濃度計測値とから溶存オゾン濃度を求めることを特徴と
    する請求項９記載のオゾン発生量制御方法。
11. 【請求項１１】 前記発生オゾン濃度計測値から排オゾ
    ン濃度設定値を得る際に、発生オゾン濃度計測値に遅れ
    時間を付加したことを特徴とする請求項９記載のオゾン
    発生量制御方法。
12. 【請求項１２】 前記オゾン濃度設定値に上限値、下限
    値を設定したことを特徴する請求項９記載のオゾン発生
    量制御方法。
13. 【請求項１３】 前記発生オゾン濃度と排オゾン濃度と
    の関係を季節毎に調べてデータベース化しておき、季節
    に応じて排オゾン濃度設定値を得るようにしたことを特
    徴とする請求項９から１２記載のオゾン発生量制御方
    法。
14. 【請求項１４】 前記オゾン接触槽に温度センサを設
    け、この温度センサからのオゾン接触槽の水温に応じて
    排オゾン濃度設定値を決定するようにしたことを特徴と
    する請求項９から１３記載のオゾン発生量制御方法。