JP7560342B2

JP7560342B2 - 水処理装置

Info

Publication number: JP7560342B2
Application number: JP2020207533A
Authority: JP
Inventors: 充吉田; 康博酒井; 計服部
Original assignee: ドリコアクアサーブ株式会社
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2024-10-02
Anticipated expiration: 2040-12-15
Also published as: JP2022094575A

Description

本発明は、供給される被処理水の色度を低減させて排出する水処理装置に関する。

従来、し尿などの有機物を含む排水の浄化方法として、生物学的処理や物理化学的処理に加えて、電気分解処理が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３等を参照）。し尿は含む排水の処理では、尿石が配管へ付着して配管を閉塞させたり、付着した尿石を温床として微生物が繁殖し、尿石の分解物が悪臭を発生させたりする問題を生じさせることがある。このような尿石の生成は、し尿中の尿素が微生物によってアンモニアに変換され、それによって排水のｐＨが上昇して、し尿中のカルシウムイオンがカルシウム塩として析出して起こると考えられている。排水の電気分解処理では、し尿中に含まれる塩素イオンや排水に添加した塩化物由来の塩素イオンから電気分解により次亜塩素酸を発生させる。これによって、排水中の微生物の殺菌を行い、アンモニアの生成を阻害して、尿石の発生を防止し、悪臭の発生も抑制することができる。また、電気分解によって生成された次亜塩素酸によって、フミン質等の発色団が分解され、排水の色度を低下させることができることが知られており、排水の色度の低減にも電気分解処理が用いられている。

特開平８－２９４６９１号公報特開２００５－１６９３２０号公報特開２００７－２５２９６５号公報

浄化処理された排水をいわゆる中水として再利用する場合、用途別に水質基準が定められており、残留塩素濃度などに加え、色度も水質基準の項目の一つとして定められていることが多い。このため、色度計などを用いて、処理された排水の色度を測定し、色度が所定の比率まで低減されるように、電気分解に用いる電極へ供給する電流量を制御していることが一般的である。

しかしながら、色度の測定に用いられる色度計は、高価であり、水処理装置のコストを上昇させる要因となっていた。また、色度計には、定期的な清掃が必要となり、メンテナンスのための労力とコストを増加させていた。

よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解消して、色度計を用いることなく安価に、所定の比率まで色度を確実に低減させることを可能とさせ、メンテナンスも容易とすることができる水処理装置を提供することにある。

上記目的に鑑み、本発明は、供給される被処理水の色度を低減させて排出する水処理装置であって、被処理水を供給される混合槽と、被処理水の電気分解を行うための第１の電解部が設けられ、前記混合槽よりも小さい容積の電解槽と、前記混合槽と前記電解槽とを接続し、被処理水を前記混合槽から前記電解槽へ送り、さらに前記電解槽の被処理水を前記混合槽へ戻すように形成された循環流路と、前記混合槽内の被処理水の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度計及び前記混合槽内の被処理水の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計の少なくとも一方と、前記混合槽内の前記被処理水の色度が予め定められた比率以上まで低減されたか否かを判定する色度判定部と、前記色度判定部の判定結果に基づいて、前記水処理装置の電解能力を制御する電解制御部とを備え、前記色度判定部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方と遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた閾値とに基づいて、前記被処理水の色度が前記予め定められた比率以上まで低減されたか否かを判定するようにした水処理装置を提供する。

上記水処理装置では、被処理水が混合槽に供給されると共に、循環流路を経て混合槽から送った被処理水を混合槽よりも容積の小さい電解槽で電気分解して脱色を行い、再び電解槽から混合槽へ被処理水を戻すようにしている。このように、電気分解を行う電解槽の被処理水は混合槽との間で循環しているので、電気分解の進行に伴って電解部で電気分解される原料イオン（すなわち塩化物イオンなど）が消費されても、新たに供給され、電解効率を向上させることができる。また、色度判定部が、混合槽内の被処理水の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度計及び混合槽内の被処理水の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計の少なくとも一方の測定値に基づいて、電解槽とは異なる混合槽内の被処理水が予め定められた比率以上に色度が低減されたか否かを判定し、色度判定部の判定結果に基づいて、電解制御部が電解槽に設置された電解部の作動を制御する。したがって、色度計を用いることなく、混合槽内の被処理水を予め定められた比率以上まで色度を低減させて下流に排出することが可能となる。

上記水処理装置の一つの実施形態では、前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第１の閾値以上になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を停止させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第２の閾値以下になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を開始させるように、前記第１の電解部の動作を制御する。

前記水処理装置は、前記残留塩素濃度計及び前記ＯＲＰ計の両方を備えており、前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の両方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位に関して予め定められた第１の閾値以上になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を停止させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位に関して予め定められた第２の閾値以下になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を開始させるように、前記第１の電解部の作動を制御するようにしてもよい。

上記水処理装置では、第１の電解部の作動に加えて又はこれに代えて、前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が予め定められた第１の閾値以上になったときに前記循環流路の前記被処理水の流量を減少させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が予め定められた第２の閾値以下になったときに前記循環流路の前記被処理水の流量を増加させるように、被処理水の循環流量を制御してもよい。

また、上記水処理装置の一つの実施形態として、前記混合槽に第２の電解部がさらに設けられているようにしてもよい。

この場合、第１の電解部の作動に加えて又はこれに代えて、前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第１の閾値以上になったときに前記混合槽内の被処理水の電気分解を停止させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第２の閾値以下になったときに前記混合槽内の被処理水の電気分解を開始させるように、前記第２の電解部の動作を制御してもよい。

上記水処理装置では、例えば、前記混合槽内の被処理水の色度が前記混合槽に供給される前の被処理水の色度に対して４０％以上低減された状態に相当する換算値が前記閾値として設定される。

前記水処理装置は、前記混合槽に供給する前に前記被処理水に生物学的処理又は物理化学的処理を施す前処理装置をさらに備えることが好ましい。

また、前記水処理装置では、前記被処理水は、厨房排水、雑排水及び塩化物イオンを含んだ水の何れかであることが好ましい。

さらに、前記水処理装置の上流側から前記混合槽に被処理水を供給する供給管の出口と前記電解槽から前記混合槽に被処理水を循環させる循環流路の出口とは、前記混合槽の上部側に開口しており、前記混合槽から前記水処理装置の下流側に被処理水を排出する排出管の入り口と前記混合槽から前記電解槽に被処理水を循環させる循環流路の入口とは、前記供給管の出口及び前記循環流路の出口よりも低い位置の前記混合槽の下部側に開口していることが好ましい。また、前記水処理装置は、該水処理装置へ供給される被処理水の流量を調整するための流量調整装置をさらに備えることが好ましい。

本発明によれば、水処理装置において、電気分解を行う電解槽の被処理水は混合槽との間で循環しているので、電気分解の進行に伴って電解部で電気分解される原料イオン（すなわち塩化物イオンなど）が消費されても、新たに供給されやすく、電解効率を向上させることができる。また、色度判定部が、混合槽内の被処理水の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度計及び混合槽内の被処理水の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計の少なくとも一方の測定値に基づいて、電解槽とは異なる混合槽内の被処理水が予め定められた色度以下になったか否かを判定し、色度判定部の判定結果に基づいて、電解制御部が電解槽に設置された電解部の作動を制御する。したがって、色度計を用いることなく、安価に、混合槽内の被処理水を予め定められた色度まで低下させて下流に排出することが可能となる。さらに、色度計を用いていないので、メンテナンスも容易となる。

本発明による水処理装置の第１の実施形態の全体構成を示すブロック図である。酸化還元電位と色度との相関を示すグラフである。混合槽内の被処理水の遊離残留塩素濃度と混合槽内の被処理水の色度低減率との相関を示すグラフである。混合槽内の被処理水のＯＲＰと混合槽内の被処理水の色度低減率との相関を示すグラフである。図１に示されている水処理装置における第１の電解能力制御方法のフローチャートである。図１に示されている水処理装置における第２の電解能力制御方法のフローチャートである。図１に示されている水処理装置における第３の電解能力制御方法のフローチャートである。本発明による水処理装置の第２の実施形態の全体構成を示すブロック図である。本発明による水処理装置の第３の実施形態の全体構成を示すブロック図である。本発明による水処理装置を用いた排水処理方法を説明する概略フロー図である。

以下、図面を参照して、本発明による水処理装置のいくつかの実施の形態を説明するが、本発明がこれら実施形態に限定されないことは言うまでもない。

最初に、図１を参照して、本発明の第１の実施形態による水処理装置１１の全体構成を説明する。

水処理装置１１は、混合槽１３と、混合槽１３よりも小さい容積の電解槽１５と、電解槽１５に設けられている第１の電解部１７と、循環流路１９と、残留塩素濃度計２１と、ＯＲＰ計２３と、制御装置２５と、混合槽１３に接続される原水供給ライン２７及び処理済み水排出ライン２９とを備え、上流側から原水供給ライン２７を経て被処理水としての原水を供給され、脱色処理を行って、色度が所定の比率以上まで低減された被処理水を処理済み水排出ライン２９を経て下流側へ排出する。

混合槽１３には、原水供給ライン２７を経て被処理水としての原水が供給される。原水としては、水道水、海水、工業用水、オゾン処理水、井戸水、これらを用いた結果として得られる厨房排水や雑排水などが用いられるが、特に水道水などを用いた塩化物イオンを含んだ排水であることが好ましい。塩化物イオンを含んだ排水であれば、電気分解のために必要となる塩化物イオンのために塩水や塩酸などを添加することなく脱色処理を行うことができるからである。しかしながら、塩化物イオンを含まない原水を処理することも可能である。この場合には、水処理装置１１に供給する前に原水に塩水や塩酸などを添加すればよい。原水供給ライン２７上には、水処理装置１１の上流側から混合槽１３への原水（すなわち被処理水）の供給流量を調整するための流量調整装置３１が設けられていることが好ましい。さらに、原水供給ライン２７上に、原水の色度を測定するための色度測定器３３を設けてもよい。色度測定器３３としてＯＲＰ計を用いることが好ましいが、例えば色度計などの色度を測定又は推定可能な測定器を用いてもよい。また、原水供給ライン２７は、混合槽１３の上部に開口していることが好ましい。一方、処理済み水排出ライン２９は、混合槽１３にいて、原水供給ライン２７の開口端部とは反対側に位置する側壁の上部に開口し、オーバーフローにより混合槽１３から水処理装置１１の下流側へ排出されるようになっていることが好ましい。

厨房排水や雑排水などの排水を原水として用いる場合には、後述するように、水処理装置１１に供給する前に、生物学的処理及び物理化学的処理の一方又は両方が原水に施される。生物学的処理としては、活性汚泥処理、生物膜ろ過処理、生物膜処理、嫌気性生物処理などを用いることができるが、膜分離活性汚泥法を用いることが好ましい。膜分離活性汚泥法では、厨房排水や雑排水などの排水は、活性汚泥処理を施されたのち、精密ろ過膜（ＭＦ膜）により膜ろ過され、分離処理を施される。また、物理化学処理としては、凝集沈殿処理、加圧浮上処理などを用いることができる。このように生物学的処理及び物理化学的処理の一方又は両方が施された原水が被処理水として水処理装置１１の混合槽１３に供給される。

電解槽１５は、混合槽１３と別体で設けられており、混合槽１３よりも小さい容積を有する。混合槽１３と電解槽１５とは、第１の循環流路１９ａと第２の循環流路１９ｂとを含む循環流路１９によって接続され、混合槽１３と電解槽１５との間で被処理水を循環させるようになっている。詳細には、混合槽１３内の被処理水が第１の循環流路１９ａを経て電解槽１５へ送られ、電解槽１５内の被処理水が第２の循環流路１９ｂを経て混合槽１３へ戻されるようになっている。第１の循環流路１９ａ上には、循環ポンプ３５が設けられており、循環ポンプ３５により混合槽１３内の被処理水を電解槽１５へ送る。また、第１の循環流路１９ａ上には、第１の循環流路１９ａ内を流通する被処理水の流量を測定するための循環流量計３７が設けられている。本実施形態では、電解槽１５は、混合槽１３よりも高い位置に設置されており、第１の循環流路１９ａの一端部は、混合槽１３において、混合槽１３に接続される原水供給ライン２７の開口端部とは反対側の底部側に接続され、他端部は、電解槽１５の側壁、好ましくはその上部側、に接続されており、混合槽１３内の底部の被処理水を循環ポンプ３５により電解槽１５に流入させるようになっている。また、第２の循環流路１９ｂの一端部は電解槽１５の側壁の上部に接続され、他端部は混合槽１３の上部に接続されており、電解槽１５内でオーバーフローした被処理水が混合槽１３内へ流入するようになっている。このようにして、混合槽１３内の被処理水が電解槽１５を通過して混合槽１３に流入する循環流路１９が形成される。

電解槽１５には、電解槽１５内の被処理水を電気分解するための第１の電解部１７が設けられており、塩化物イオンを含んだ被処理水を電気分解することによって、被処理水の脱色処理が行われ、被処理水の色度を低下させる。被処理水の電気分解により脱色を行うことができるのは、電気分解により次亜塩素酸が生成されて被処理水に含まれるフミン質等の発色団が分解されるからと考えられている。第１の電解部１７は、電解槽１５内の被処理水に浸漬し且つアノード及びカソードによって構成される一対の電極（例えば白金コートチタン電極）によって構成されている。しかしながら、第１の電解部１７は、被処理水の電気分解によって次亜塩素酸を生成できるものであれば、電極に限定されるものではない。このように脱色処理により色度が低減された被処理水が電解槽１５からオーバーフローにより第２の循環流路１９ｂを経て混合槽１３内に還流される。

水処理装置１１では、混合槽１３と別に電解槽１５を設けて電解槽１５で被処理水の電気分解を行うことにより、少ない循環流量でも電気分解を行う電解槽１５の水理学的滞留時間を短くすることができ、次亜塩素酸の生成のための原料となる塩化物イオンの補充効率が上がる。この結果、電解効率を向上させることができ、省電力効果も得られる。

混合槽１３内には、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度を測定するための残留塩素濃度計２１と、混合槽１３内の被処理水の酸化還元電位（以下、ＯＲＰと記載する。）を測定するためのＯＲＰ計２３が設けられている。図示されている実施形態では、混合槽１３の側壁の底部側に接続された第１の循環流路１９ａ上において混合槽１３と循環ポンプ３５との間に採水ポンプ３９を設けて、被処理水を残留塩素濃度計２１に移送することによって、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度を測定している。しかしながら、採水ポンプ３９の設置場所は実施形態に限定されるものではなく、混合槽１３の別の場所に採水ポンプ３９を設けた配管を接続して採水ポンプ３９から残留塩素濃度計２１に混合槽１３内の被処理水を移送するようにしてもよい。なお、残留塩素濃度計２１に移送された被処理水は、遊離残留塩素濃度を測定した後に混合槽１３へ戻される。

本実施形態では、第１の電解部１７に加えて、混合槽１３内にも、混合槽１３内の被処理水を電気分解するための第２の電解部４１が設けられており、塩化物イオンを含んだ被処理水を電気分解することによって、混合槽１３内の被処理水の脱色処理を行い、被処理水の色度を低下させることができるようになっている。このように、第１の電解部１７に加えて、第２の電解部４１が設けられていれば、被処理水の電解能力を高めることができると共に、第１の電解部１７をオンにした状態（電気分解を開始した状態）のままで第２の電解部４１による電気分解の開始と停止とを切り換えることによって一定の電解能力を保ちつつ電解能力を変化させることが可能となる。

残留塩素濃度計２１及びＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度及びＯＲＰは、制御装置２５へ送られ、制御装置２５が、送られた遊離残留塩素濃度及びＯＲＰに基づいて、水処理装置１１の電解能力、すなわち脱色能力（色度低減能力）を制御する。水処理装置１１の電解処理能力の制御は、以下の三つの方法を採用することができる。第１の制御方法では、第１の電解部１７の電極への電力供給の開始又は継続と停止との切り換え（すなわち第１の電解部１７による電気分解の開始又は継続と停止との切り換え）を行って第１の電解部１７の電解能力を変化させることによって、水処理装置１１の電解能力を制御する。第２の制御方法では、第１の電解部１７とは独立して、第１の電解部１７の電極への電力供給の開始又は継続と停止との切り換えにより第２の電解部４１の電気分解の開始又は継続と停止とを切り換え、第１の電解部１７の電解能力に、第２の電解部４１の電解能力を付加するか否かによって、水処理装置１１全体の電解能力を制御する。第３の制御方法では、電解槽１５内の被処理水の滞留時間、すなわち混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量、を変化させることによって、第１の電解部１７の電解能力を変化させ、水処理装置１１の電解能力を制御する。循環流量を増加させると、電気分解による次亜塩素酸の生成で消費される塩化物イオンの補充量が増加して、電解効率の低下を抑制することができ、この結果、第１の電解部１７の電解能力を変化させて、水処理装置１１の電解能力を調整することができる。循環流量は、循環流量計３７によって測定された循環流量に基づいて例えばフィードバック制御を用いて循環ポンプ３５の動作を制御することによって調整される。同様に、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を変化させることによって第１の電解部１７の電解能力を調整することに加えて又は代えて、流量調整装置３１によって混合槽１３に供給する原水の流量と混合槽１３から排出される処理済み水の流量を変化させることによって、第２の電解部４１の電解能力を調整することも可能である。制御装置２５は、上述した三つの制御方法を組み合わせて水処理装置１１の電解能力を制御することも可能である。

制御装置２５は、色度判定部２５ａと、電解制御部２５ｂとを含んでいる。色度判定部２５ａは、残留塩素濃度計２１の測定値とＯＲＰ計２３の測定値の少なくとも一方と遊離残留塩素濃度とＯＲＰとに関してそれぞれ予め定められた閾値とに基づいて、混合槽１３内の被処理水の色度が予め定められた比率以上まで低減されたか否かを判定する。電解制御部２５ｂは、色度判定部２５ａの判定結果に基づいて、第１の電解部１７及び第２の電解部４１による水処理装置１１の電解能力、すなわち脱色処理能力を調整する。水処理装置１１の電解能力の制御方法としては、上述した三つの方法を採用することができる。もちろん、上述したように、上述した三つの制御方法を組み合わせて水処理装置１１の電解能力を制御してもよい。

このような水処理装置１１では、高価な色度計に代えて、残留塩素濃度計２１やＯＲＰ計２３を用いて混合槽１３内の被処理水の色度を推定し、色度計を用いることなく、原水の色度から所定の色度低減率以上まで色度を低減させた被処理水を下流側に排出することができる。また、高価な色度計を用いていないので、色度計を用いる場合と比較して、水処理装置１１のコストの増加を抑えると共に、色度計のメンテナンスも不要となるので水処理装置１１のメンテナンスも容易となる。

次に、図２から図４を参照して、遊離残留塩素濃度及びＯＲＰから色度の低減率を推定する方法について説明する。図２は酸化還元電位（ＯＲＰ）と色度との相関を示すグラフである。また、図３は混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と原水の色度に対する混合槽１３内の被処理水の色度の低減率との相関を示すグラフであり、図４は混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと原水の色度に対する混合槽１３内の被処理水の色度の低減率との相関を示すグラフである。図２から図４のグラフは以下の条件下での実験により得られたものである。

実験では、図１に示されている水処理装置１１において、混合槽１３の容積を１ｍ^３、電解槽１５の容積０．３ｍ^３とした。第１の電解部１７のカソード及びアノードの両方として使用した電極は、電極面積１６００～６０００ｃｍ^２の白金コートチタン電極を使用した。これら電極への供給電流は、電流値を２１．７～４３．２Ａの範囲、電流密度を０．６９～２．１Ａ／ｄｍ^２の範囲で変化させた。また、実験に用いた原水は、色度が１４～２３度、原水供給流量を３０～１００Ｌ／分の範囲、循環流量を３０～１００Ｌ／分の範囲で変化させた。また、原水供給ライン２７上に色度測定器３３としてのＯＲＰ計に並べて色度計を配置すると共に、ＯＲＰ計２３の位置に色度計を併設して、原水の色度及び混合槽１３内の被処理水の色度を測定した。なお、実験は、第２の電解部４１を使用しない形態で行った。このような異なる条件下で、経時的に変化する原水のＯＲＰ及び色度、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度、ＯＲＰ、色度を測定した。得られた測定結果について、図２では、混合槽１３に供給される前の原水及び混合槽１３内の被処理水について、色度測定器３３としてのＯＲＰ計及び混合槽１３内のＯＲＰ計２３で測定したＯＲＰをＸ軸（横軸）、ＯＲＰの測定と同一時にそれぞれのＯＲＰ計に併設された色度計で測定した色度をＹ軸（縦軸）として同一のグラフにプロットした。また、図３では、混合槽１３の被処理水の遊離残留塩素濃度をＸ軸、混合槽１３の被処理水の遊離残留塩素濃度の測定と同一時に測定した原水供給ライン２７から流入する原水の色度と混合槽１３の被処理水の色度との差を原水の色度で除した値を色度低減率としたものをＹ軸として同一のグラフにプロットし、図４では、ＯＲＰ計２３によって測定した混合槽１３の被処理水のＯＲＰをＸ軸、混合槽１３の被処理水のＯＲＰの測定と同一時に測定した原水供給ライン２７から流入する原水の色度と混合槽１３の被処理水の色度との差を原水の色度で除した値を色度低減率としたものをＹ軸として同一のグラフにプロットした。

また、各パラメータの測定方法は以下の通りである。
（１）残留塩素濃度
残留塩素濃度測定は、残留塩素濃度計（ハンナジャパン製：ＨＩ９６７３４Ｂ）を用いてＤＰＤ法により行った。
（２）ＯＲＰ
ＯＲＰ測定は、パーソナルｐＨ／ＯＲＰメータ（横河電機製：ＰＨ７２）を用いて白金電極法により行った。
（３）色度
色度測定は、デジタル濁色度計（共立理化学製：ＤＴＣ－４ＤＧ）を用いて透過光測定法（光源波長３９０ｎｍ）により行った。
（４）電流
電流測定は、クランプメータ（共立電気計器製：Ｒ２３００）を用いて行った。
（６）流量（原水供給流量及び循環流量）
原水供給流量は、クランプオン式流量計（キーエンス製：ＦＤ－Ｑ５０Ｃ）を用いて超音波方式により行った。また、循環流量は、クランプオン式流量計（キーエンス製：ＦＤ－Ｒ５０）を用いて超音波方式により測定を行った。

図２を参照すると、測定点は、相関係数をＲとして、回帰式ｙ＝－０．０１６２ｘ＋１９．５８５、決定係数Ｒ^２＝０．８１３４で近似され、ＯＲＰと色度との間には強い相関があり、ＯＲＰを測定することによって色度を推定することができることが分かる。

また、図３を参照すると、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と色度低減率とには相関があり、同様に、図４を参照すると、混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと色度低減率とには相関があることが分かる。したがって、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度やＯＲＰを用いることで、原水の色度に対する混合槽１３内の被処理水の色度の低減率を推定することができる。さらに、ＯＲＰは、色度低減率がある程度大きくならないと、感度よく検出することができない一方、ある程度以上の色度低減率に対しては感度がよく、遊離塩素濃度は色度低減率が小さいときには感度がよい一方、色度低減率が大きくなると、感度が悪くなり、変化が小さくなることが分かる。したがって、遊離残留塩素濃度とＯＲＰの両方を用いることによって、それぞれの欠点を補い、色度低減率が小さい領域と色度低減率の大きい領域の何れでも色度低減率の変化を少ない誤差で感度よく検出することが可能となる。特に、色度低減率が小さいときに電解部の作動を開始させ、色度低減率が大きくなったときに電解部の作動を停止させるような制御を行う場合に、残留塩素濃度とＯＲＰの両方を用いて制御を行うことが好適である。

図３を参照すると、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が１．６ｍｇ／Ｌ以上となっていれば、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が４０％以上になっていることが分かる。したがって、例えば、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が１．６ｍｇ／Ｌ以上になるように第１の電解部１７や第２の電解部４１の電解能力を制御すれば、混合槽１３内の被処理水について４０％以上の色度低減率を実現することが可能となる。また、図４を参照すると、混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが７００ｍＶ以上となっていれば、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が４０％以上になっていることが分かる。したがって、例えば、混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが７００ｍＶ以上になるように第１の電解部１７や第２の電解部４１の電解能力を制御すれば、混合槽１３内の被処理水について４０％以上の色度低減率を実現することが可能となる。さらに、混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度との組み合わせにより、第１の電解部１７や第２の電解部４１の電解能力を制御すれば、混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度のうちの一方のみによる制御と比較して、より確実に混合槽１３内の被処理水の色度低減率を４０％以上にすることができる。

加えて、色度測定器３３によって原水の色度を測定しておけば、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度やＯＲＰから推定される色度低減率から、混合槽１３内の被処理水の色度を推定することができ、被処理水が所定の色度以下まで低下したことを確認することも可能となる。特に、ＯＲＰから色度を推定できることを利用して、色度測定器３３としてＯＲＰ計を用いて原水の色度を測定すれば、色度計を用いることなく、被処理水が所定の色度以下まで低下したことを確認ができるようになる。また、高価な色度計を用いないので、水処理装置１１のコストの増加を抑え、水処理装置１１のメンテナンスも容易になる。

次に、図５から図７を参照して、図１に示されている第１の実施形態による水処理装置１１の電解能力の基本となる三つの制御方法を詳細に説明する。

図５は、第１の制御方法として、第１の電解部１７の電極への電力供給の開始又継続と停止との切り換えを行って第１の電解部１７の電解能力を変化させることによって、水処理装置１１の電解能力を制御する方法を示している。制御装置２５（詳細には色度判定部２５ａ）には、事前の実験等により得られている図３及び図４のような遊離残留塩素濃度及びＯＲＰと色度低減率との相関に基づいて、所望する色度低減率を達成するために適した、遊離残留塩素濃度の下側閾値Ｔｃｌ及びＯＲＰの下側閾値Ｔｏｌが予め設定される。例えば、色度低減率４０％以上を実現したい場合、図３及び図４から、Ｔｃｌとして１．６ｍｇ／Ｌ、Ｔｏｌとして７００ｍＶを設定すればよい。また、下側閾値Ｔｃｌ及びＴｏｌから所定の幅を持たせて上側閾値Ｔｃｕ及びＴｏｕが予め設定される。例えば、Ｔｃｕとして、１．７ｍｇ／Ｌ、Ｔｏｕとして７５０ｍＶが設定される。

水処理装置１１による処理を開始すると、最初に、制御装置２５（詳細には電解制御部２５ｂ）は、第１の電解部１７への電力供給を開始すると共に、混合槽１３への原水の供給を開始し、循環ポンプ３５を作動させて、混合槽１３内の被処理水を電解槽１５へ、さらに電解槽１５から混合槽１３へと戻す循環を開始させる（ステップＳ１０１）。これにより、第１の電解部１７よる電気分解で色度が低下した電解槽１５内の被処理水が混合槽１３へ送られ、混合槽１３内の被処理水の色度が低下して、色度低減率が増加し始める。このとき、第２の電解部４１は、同時に作動させてもよく、停止させた状態のままとしてもよい。混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環と電解槽１５における第１の電解部１７による電気分解が開始されると、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と上側閾値Ｔｃｕ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと上側閾値Ｔｏｕを比較し（ステップＳ１０２）、測定された遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つ測定されたＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になったと色度判定部２５ａが判定するまで、電解制御部２５ｂは第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解を継続させる（ステップＳ１０３）。測定された遊離残留塩素濃度のみが上側閾値Ｔｃｕ以上になった場合や測定されたＯＲＰのみが上側閾値Ｔｏｕ以上になった場合には、第１の電解部１７による電気分解が継続される。一方、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と上側閾値Ｔｃｕ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと上側閾値Ｔｏｕを比較し（ステップＳ１０２）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になって、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた値に到達していると色度判定部２５ａが判定すると、電解制御部２５ｂは第１の電解部１７への電力供給を停止し、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解を停止させる（ステップＳ１０４）。

水処理装置１１が作動しているときは、第１の電解部１７の作動状態にかかわらず混合槽１３には原水が供給される。したがって、第１の電解部１７による電気分解が停止されていると、時間が経過するに伴って、混合槽１３内の被処理水の色度が上昇し、すなわち色度低減率が低下し、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度及びＯＲＰが低下する。この結果、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が所定の値を下回ってしまう可能性がある。

そこで、第１の電解部１７による電気分解が停止されている状態において、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と下側閾値Ｔｃｌ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと下側閾値Ｔｏｌを比較し（ステップＳ１０５）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以上で且つＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以上になっていれば、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた下限値以上の色度低減率を保っていると色度判定部２５ａが判定し、電解制御部２５ｂは、第１の電解部１７への電力供給の停止を継続し、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解の停止を継続させる（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０７で水処理装置１１の作動の停止命令がなされない限り、その後、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になる又はＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以下になるまで、ステップＳ１０５からステップＳ１０７が繰り返される。

一方、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と下側閾値Ｔｃｌ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと下側閾値Ｔｏｌを比較し（ステップＳ１０５）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になる又はＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以下になると、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた下限値以下の色度低減率になったと色度判定部２５ａが判定し、電解制御部２５ｂは、第１の電解部１７への電力供給を開始して、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解を開始させる（ステップＳ１０８）。第１の電解部１７よる電気分解が開始されると、電気分解で色度が低下した被処理水が混合槽１３に送られるので、混合槽１３内の被処理水の色度が再び低下し、色度低減率を増加させることができる。この結果、水処理装置１１から排出される被処理水の色度低下率を所定の値以上に維持することが可能となる。ステップＳ１０９で水処理装置１１の作動の停止命令がなされない限り、その後、ステップＳ１０２からステップＳ１０９が繰り返される。

以上のような制御により、過剰な電気分解を行うことを回避して消費電力を抑制しつつ、水処理装置１１から排出される被処理水について、所定の色素低減率を維持することが可能となる。

ステップＳ１０７又はステップＳ１０９で水処理装置１１の作動の停止命令を受け付けると、制御部２５（詳細には、電解制御部２５ｂ）は、第１の電解部１７への電力供給を停止して第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解を停止させると共に、混合槽１３への原水の供給を停止させ、さらに循環ポンプ３５の作動を停止させて、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環を停止させる（ステップＳ１１０）。

図６は、第２の制御方法として、第１の電解部１７とは独立して、第１の電解部１７の電極への電力供給の開始又は継続と停止との切り換えにより第２の電解部４１の電気分解の開始又は継続と停止とを切り換え、第１の電解部１７の電解能力に、第２の電解部４１の電解能力を付加するか否かによって、水処理装置１１全体の電解能力を制御する方法を示している。第１の制御方法と同様に、制御装置２５（詳細には色度判定部２５ａ）には、事前の実験により得られている図３及び図４のような遊離残留塩素濃度及びＯＲＰと色度低減率との相関に基づいて、所望する色度低減率を達成するのに適した、遊離残留塩素濃度の下側閾値Ｔｃｌ及びＯＲＰの下側閾値Ｔｏｌが予め設定される。また、下側閾値Ｔｃｌ及びＴｏｌから所定の幅を持たせて上側閾値Ｔｃｕ及びＴｏｕが予め設定される。

水処理装置１１による処理を開始すると、最初に、制御装置２５（詳細には電解制御部２５ｂ）は、第１の電解部１７への電力供給を開始すると共に、混合槽１３への原水の供給を開始し、循環ポンプ３５を作動させて、混合槽１３内の被処理水を電解槽１５へ、さらに電解槽１５から混合槽１３へと戻す循環を開始させる（ステップＳ２０１）。これにより、第１の電解部１７よる電気分解で色度が低下した電解槽１５内の被処理水が混合槽１３へ送られ、混合槽１３内の被処理水の色度が低下して、色度低減率が増加し始める。混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環と電解槽１５における第１の電解部１７による電気分解が開始されると、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と上側閾値Ｔｃｕ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと上側Ｔｏｕを比較し（ステップＳ２０２）、測定された遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つ測定されたＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になったと色度判定部２５ａが判定するまで、電解制御部２５ｂは第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解に加えて、第２の電解部４１による混合槽１３内の被処理水の電気分解を開始又は継続させる（ステップＳ２０３）。測定された遊離残留塩素濃度のみが上側閾値Ｔｃｕ以上になった場合や測定されたＯＲＰのみが上側閾値Ｔｏｕ以上になった場合には、第２の電解部４１による電気分解が継続される。一方、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と上側閾値Ｔｃｕ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと上側閾値Ｔｏｕを比較し（ステップＳ２０２）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になって、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた値に到達していると色度判定部２５ａが判定すると、電解制御部２５ｂは第２の電解部４１への電力供給を停止し、第２の電解部４１による混合槽１３内の被処理水の電気分解を停止させる（ステップＳ２０４）。なお、このとき、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解は継続されたままにする。

水処理装置１１が作動しているときは、第２の電解部４１の作動状態にかかわらず混合槽１３には原水が供給される。したがって、第２の電解部４１による電気分解が停止されていると、第１の電解部１７による電気分解が継続されていても、第２の電解部４１による被処理水の電気分解の分だけ水処理装置１１全体の電解能力が低下するので、時間が経過するに伴って、混合槽１３内の被処理水の色度が上昇し、すなわち色度低減率が低下し、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度及びＯＲＰが低下する。この結果、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が所定の値を下回ってしまう可能性がある。

そこで、第２の電解部４１による電気分解が停止されている状態において、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と下側閾値Ｔｃｌ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと下側閾値Ｔｏｌを比較し（ステップＳ２０５）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以上で且つＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以上になっていれば、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた下限値以上の色度低減率を保っていると色度判定部２５ａが判定し、電解制御部２５ｂは、第２の電解部４１への電力供給の停止を継続し、第２の電解部４１による電解槽１５内の被処理水の電気分解の停止を継続させる（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０７で水処理装置１１の作動の停止命令がなされない限り、その後、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になる又はＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以下になるまで、ステップＳ２０５からステップＳ２０７が繰り返される。

一方、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と下側閾値Ｔｃｌ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと下側閾値Ｔｏｌを比較し（ステップＳ２０５）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になる又はＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｕ以下になると、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた下限値以下の色度低減率になったと色度判定部２５ａが判定し、電解制御部２５ｂは、第２の電解部４１への電力供給を開始して、第２の電解部４１による混合槽１３内の被処理水の電気分解を開始させる（ステップＳ２０８）。第２の電解部４１による電気分解が開始されると、第１の電解部１７による電気分解で色度が低減された処理水が電解槽１５から混合槽１３へ供給されることに加えて、第２の電解部４１よる電気分解で混合槽１３内の処理水の色度を低下させることができるので、混合槽１３内の被処理水の色度が再び低下し、色度低減率を増加させることができる。この結果、水処理装置１１から排出される被処理水の色度低下率を所定の値以上に維持することが可能となる。ステップＳ２０９で水処理装置１１の作動の停止命令がなされない限り、その後、ステップＳ２０２からステップＳ２０９が繰り返される。

以上のような制御により、第１の制御方法と同様に、過剰な電気分解を行うことを回避して消費電力を抑制しつつ、水処理装置１１から排出される被処理水について、所定の色素低減率を維持することが可能となる。

ステップＳ２０７又はステップＳ２０９で水処理装置１１の作動の停止命令を受け付けると、制御部２５（詳細には、電解制御部２５ｂ）は、第１の電解部１７及び第２の電解部４１への電力供給を停止して、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解及び第２の電解部４１による混合槽１３内の被処理水の電気分解を停止させると共に、混合槽１３への原水の供給を停止させ、さらに循環ポンプ３５を停止させて、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環を停止させる（ステップＳ２１０）。

図７は、第３の制御方法として、電解槽１５内の被処理水の滞留時間、すなわち循環流量を変化させることによって、第１の電解部１７の電解能力を変化させ、水処理装置１１の電解能力を制御する方法を示している。循環流量を増加させると、電気分解による次亜塩素酸の生成で消費される塩化物イオンの補充量が増加して、電解効率の低下を抑制することができる。この結果、第１の電解部１７の電解能力を変化させて、水処理装置１１の電解能力を調整することができる。第１の制御方法や第２の制御方法と同様に、制御装置２５（詳細には色度判定部２５ａ）には、事前の実験により得られている図３及び図４のような遊離残留塩素濃度及びＯＲＰと色度低減率との相関に基づいて、所望する色度低減率を達成するのに適した、遊離残留塩素濃度の下側閾値Ｔｃｌ及びＯＲＰの下側閾値Ｔｏｌが予め設定される。また、下側閾値Ｔｃｌ及びＴｏｌから所定の幅を持たせて上側閾値Ｔｃｕ及びＴｏｕが予め設定される。

水処理装置１１による処理を開始すると、最初に、制御装置２５（詳細には電解制御部２５ｂ）は、第１の電解部１７への電力供給を開始すると共に、混合槽１３への原水の供給を開始し、循環ポンプ３５を作動させて、混合槽１３内の被処理水を電解槽１５へ、さらに電解槽１５から混合槽１３へと戻す循環を予め定められた初期流量で開始させる（ステップＳ３０１）。これにより、第１の電解部１７よる電気分解で色度が低下した電解槽１５内の被処理水が混合槽１３に送られ、混合槽１３内の被処理水の色度が低下して、色度低減率が増加し始める。このとき、第２の電解部４１は同時に作動させてもよく、停止させたままとしてもよい。混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環と電解槽１５における第１の電解部１７による電気分解が開始されると、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と上側閾値Ｔｃｕ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと上側閾値Ｔｏｕを比較し（ステップＳ３０２）、測定された遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つ測定されたＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になったと色度判定部２５ａが判定するまで、電解制御部２５ｂは、第１の電解部１７への電力供給量を一定に保ったまま、循環流量計３７の測定結果に基づいて循環ポンプ３５の作動を制御して、混合槽１３と電解槽１５との間の循環流量を増加させる（ステップＳ３０３）。測定された遊離残留塩素濃度のみが上側閾値Ｔｃｕ以上になった場合や測定されたＯＲＰのみが上側閾値Ｔｏｕ以上になった場合には、電解制御部２５ｂは、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を増加させるように循環ポンプ３５を制御する。このような被処理水の循環流量の増加により、塩化物イオンを含んだ被処理水が混合槽１３から電解槽１５へより多く送られて、第１の電解部１７による電気分解で消費される塩化物イオンが補充されるので、第１の電解部１７への電力供給量が一定に保たれたままでも、第１の電解部１７による電気分解の効率を向上させ、色度低減率の増加速度を速めることができる。一方、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と上側閾値Ｔｃｕ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと上側閾値Ｔｏｕを比較し（ステップＳ３０２）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になって、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた値に到達していると色度判定部２５ａが判定すると、電解制御部２５ｂは、第１の電解部１７への電力供給量を一定に保ったまま、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を減少させるように循環ポンプ３５の動作を制御する。（ステップＳ３０４）。このような被処理水の循環流量の減少により、第１の電解部１７による電気分解で消費される塩化物イオンの電解槽１５への補充量が減少するので、第１の電解部１７への電力供給量が一定に保たれたままでも、第１の電解部１７による電気分解の効率を低下させ、色度低減が過剰となることを抑制することができ、循環ポンプ３５における電力消費も抑制することが可能となる。

水処理装置１１が作動しているときは、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量にかかわらず混合槽１３には原水が供給される。したがって、循環流量の減少により第１の電解部１７の電解能力を低下させると、時間が経過するに伴って、混合槽１３内の被処理水の色度が上昇し、すなわち色度低減率が低下し、混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度及びＯＲＰが低下する。この結果、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が所定の値を下回ってしまう可能性がある。

そこで、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を減少させている状態において、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と下側閾値Ｔｃｌ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと下側閾値Ｔｏｌを比較し（ステップＳ３０５）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以上で且つＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以上になっていれば、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた下限値以上の色度低減率を保っていると色度判定部２５ａが判定し、電解制御部２５ｂは、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を減少させるように循環ポンプ３５を制御し、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解の効率を低下させて電解能力を減少させる（ステップＳ３０６）。ステップＳ３０７で水処理装置１１の作動の停止命令がなされない限り、その後、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になる又はＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以下になるまで、ステップＳ３０５からステップＳ３０７が繰り返される。

一方、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度と下側閾値Ｔｃｌ、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰと下側閾値Ｔｏｌを比較し（ステップＳ３０５）、残留塩素濃度計２１によって測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になる又はＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰが下側閾値Ｔｏｌ以下になると、混合槽１３内の被処理水の色度低減率が予め定められた下限値以下の色度低減率になったと色度判定部２５ａが判定し、電解制御部２５ｂは、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を増加させるように循環ポンプ３５を制御し、第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解の効率を上昇させて電解能力を向上させる（ステップＳ３０８）。混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を増加させて第１の電解部１７の電解能力が向上されると、第１の電解部１７による電気分解で色度の低減率が高められた処理水が電解槽１５から混合槽１３に供給されて、混合槽１３内の処理水の色度を低下させることができるので、混合槽１３内の被処理水の色度低減率を増加させることができる。この結果、水処理装置１１から排出される被処理水の色度低下率を所定の値以上に維持することが可能となる。ステップＳ３０９で水処理装置１１の作動の停止命令がなされない限り、その後、ステップＳ３０２からステップＳ３０９が繰り返される。

以上のような制御により、第１の制御方法及び第２の制御方法の場合と同様に、過剰な電気分解を行うことを回避して消費電力を抑制しつつ、水処理装置１１から排出される被処理水について、所定の色素低減率を維持することが可能となる。

ステップＳ３０７又はステップＳ３０９で水処理装置１１の作動の停止命令を受け付けると、制御部２５（詳細には、電解制御部２５ｂ）は、第１の電解部１７への電力供給を停止して第１の電解部１７による電解槽１５内の被処理水の電気分解を停止させると共に、混合槽１３への原水の供給を停止させ、循環ポンプ３５を停止させて、混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環を停止させる（ステップＳ３１０）

上述した三つの制御方法は、別個の方法として記載されているが、これらの制御方法は選択的に行われる必要はなく、組み合わせて行ってもよい。例えば、第１の制御方法と第２の制御方法とを同時に行い、混合槽１３内の被処理水の遊離塩素濃度及びＯＲＰに基づいて、循環流量を制御しつつ、第１の電解部１７への電力供給の開始又は継続と停止とを切り換えるようにしてもよい。もちろん、三つの制御方法を同時に行い、混合槽１３内の被処理水の遊離塩素濃度及びＯＲＰに基づいて、循環流量を制御しつつ、第１の電解部１７及び第２の電解部４１への電力供給の開始又は継続と停止とを切り換えるようにしてもよい。

また、上述の三つの制御方法では、遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になり且つＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になったときに混合槽１３内の被処理水の色度が予め定められた低減率以上になったと色度判定部２５ａが判定しているが、遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になるか又はＯＲＰが上側閾値Ｔｏｕ以上になったときに、混合槽１３内の被処理水の色度が予め定められた低減以上になったと色度判定部２５ａが判定するようにしてもよい。同様に、遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になり且つＯＲＰが下側閾値Ｔｏ以下になったときに混合槽１３内の被処理水の色度が予め定められた低減率の下限値以下になったと色度判定部２５ａが判定するようにしてもよい。

次に、本発明による水処理装置の他の実施形態を説明する。

図８は、本発明の第２の実施形態による水処理装置１１’の全体構成をブロック図により示している。第２の実施形態による水処理装置１１’は、水処理装置１１’には第２の電解部４１が設けられていない点において、第１の実施形態による水処理装置１１と異なっており、他の点においては共通している。水処理装置１１’の各構成要素の構成及び動作は水処理装置１１の対応する構成要素と同じであるので、ここでは説明を省略する。

第２の実施形態の水処理装置１１’は、第２の電解部４１を備えていないので、第１の実施形態の水処理装置１１における電解能力の制御方法のうち、第２の制御方法（すなわち第２の電解部４１による電気分解の開始又は継続と停止との切り換えによる電解能力制御方法）を使用することはできない。しかしながら、水処理装置１１’は水処理装置１１において第２の電解部４１を停止させた状態と同様であり、水処理装置１１’でも、第１の制御方法（すなわち第１の電解部１７による電気分解の開始又は継続と停止との切り換えによる電解能力制御方法）と、第３の制御方法（すなわち混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量の増減による電解能力制御方法）とを行うことが可能である。また、水処理装置１１の場合と同様に、水処理装置１１’でも、第１の制御方法と第３の制御方法とを組み合わせて同時に行うことも可能である。

さらに、循環流量の増減による電解能力の制御を行わないのであれば、水処理装置１１‘において循環流量計３７をさらに省略することも可能である。

図９は、本発明の第３の実施形態による水処理装置１１”の全体構成をブロック図により示している。第３の実施形態による水処理装置１１”は、水処理装置１１”にはＯＲＰ計２３が設けられていない点において、第１の実施形態による水処理装置１１と異なっており、他の点においては共通している。水処理装置１１”の各構成要素の構成及び動作は水処理装置１１の対応する構成要素と同じであるので、ここでは説明を省略する。

第３の実施形態による水処理装置１１”も第１の実施形態による水処理装置１１と同様に測定された混合槽１３内の被処理水の色度に基づいて、電解能力の制御を行う。しかしながら、第３の実施形態による水処理装置１１”はＯＲＰ計２３を備えていない。したがって、制御装置２５の色度判定部２５ａが、残留塩素濃度計２１により測定された遊離残留塩素濃度のみに基づいて混合槽１３内の被処理水の色度低減率を判定する点において、水処理装置１１”は水処理装置１１と異なっているが、この点を除けば、前述した三つの制御方法を同様に行うことが可能である。また、水処理装置１１の場合と同様に、水処理装置１１”でも、第１の制御方法から第３の制御方法を組み合わせて同時に行うことも可能である。

したがって、水処理装置１１”の場合、図５から図７に示されている三つの制御方法において、色度判定部２５ａが、残留塩素濃度計２１により測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度のみに基づいて、混合槽１３内の被処理水の色度低減率を推定するようにすればよい。すなわち、残留塩素濃度計２１により測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が上側閾値Ｔｃｕ以上になったときに、第１の電解部１７又は第２の電解部４１への電力供給を停止若しくは混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を減少させ、残留塩素濃度計２１により測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度が下側閾値Ｔｃｌ以下になったときに、第１の電解部１７又は第２の電解部４１への電力供給を開始又は継続させる、もしくは混合槽１３と電解槽１５との間の被処理水の循環流量を増加させればよい。

第３の実施形態では、残留塩素濃度計２１のみが設けられているが、残留塩素濃度計２１に代えて、ＯＲＰ計２３のみを設け、ＯＲＰ計２３によって測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰに基づいて、混合槽１３内の被処理水の色度低減率を推定するようにすることも可能である。また、循環流量の増減による電解能力の制御を行わないのであれば、水処理装置１１”において循環流量計３７をさらに省略することも可能である。

第３の実施形態の水処理装置１１”から第２の電解部４１をさらに省略することも可能である。この場合、第２の制御方法（すなわち第２の電解部４１による電気分解の開始と停止との切り換えによる電解能力制御方法）を使用することはできなくなることは言うまでもない。

次に、図１０を参照して、本発明による水処理装置１１を用いた排水処理方法を説明する。

水処理装置１１を用いて排水処理を行う場合には、水処理装置１１の前段に、前処理装置５３を設ける。前処理装置５３には、排水が供給され、供給された排水に生物学的処理及び物理化学的処理の一方又は両方を施す。これにより、排水中の有機物などの分解又は除去や殺菌が行われ、さらに、前処理装置５３で前処理を施された排水が原水として、水処理装置１１に供給され、色度低減処理を施されて、排出される。生物学的処理としては、活性汚泥処理、生物膜ろ過処理、生物膜処理、嫌気性生物処理などを用いることができる。また、物理化学的処理としては、凝集沈殿処理、加圧浮上処理などを用いることができる。排出された被処理水は、予め定められた色度低減率となるまで色度が低減されている。また、水処理装置１１には、残留塩素濃度計２１が設けられているので、被処理水が所定の残留塩素濃度を含むようにすることも可能である。したがって、色度や残留塩素濃度の規定が定められているようなビルの中水として使用することが可能となる。

以上、図示されている実施形態を参照して、本発明の水処理装置を説明したが、本発明は図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、図示されている水処理装置１１の混合槽１３に被処理水のｐＨを測定するためのｐＨ計をさらに設けてもよい。被処理水をいわゆる中水として使用する場合、被処理水のｐＨも基準が定められていることがあり、被処理水中に含有される次亜塩素酸の比率がｐＨにも影響を与えることから、残留塩素濃度計２１やＯＲＰ計２３の測定値に加えて、ｐＨ計の測定値に基づいて電解能力を制御することで、基準を満たすように対応することが可能となる。また、第１の実施形態の水処理装置１１や第２の実施形態の水処理装置１１’において、残留塩素濃度計２１により測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度とＯＲＰ計２３により測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰとに基づいて、電解能力の制御を行うと説明したが、残留塩素濃度計２１により測定された混合槽１３内の被処理水の遊離残留塩素濃度とＯＲＰ計２３により測定された混合槽１３内の被処理水のＯＲＰのうちの一方のみに基づいて、電解能力の制御を行うようにすることも可能である。

１１水処理装置
１１’ 水処理装置
１１” 水処理装置
１３混合槽
１５電解槽
１７第１の電解部
１９循環流路
２１残留塩素濃度計
２３ＯＲＰ計
２５制御装置
２５ａ色度判定部
２５ｂ電解制御部
３５循環ポンプ
３７循環流量計
４１第２の電解部

Claims

供給される被処理水の色度を低減させて排出する水処理装置であって、
被処理水を供給される混合槽と、
被処理水の電気分解を行うための第１の電解部が設けられ、前記混合槽よりも小さい容積の電解槽と、
前記混合槽と前記電解槽とを接続し、被処理水を前記混合槽から前記電解槽へ送り、さらに前記電解槽の被処理水を前記混合槽へ戻すように形成された循環流路と、
前記混合槽内の被処理水の遊離残留塩素濃度を測定する残留塩素濃度計及び前記混合槽内の被処理水の酸化還元電位を測定するＯＲＰ計の少なくとも一方と、
前記混合槽内の前記被処理水の色度が予め定められた比率以上まで低減されたか否かを判定する色度判定部と、
前記色度判定部の判定結果に基づいて、前記水処理装置の電解能力を制御する電解制御部と、
を備え、前記色度判定部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方と遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた閾値とに基づいて、前記被処理水の色度が前記予め定められた比率以上まで低減されたか否かを判定することを特徴とする水処理装置。
前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第１の閾値以上になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を停止させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第２の閾値以下になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を開始させるように、前記第１の電解部の動作を制御する、請求項１に記載の水処理装置。
前記水処理装置は、前記残留塩素濃度計及び前記ＯＲＰ計の両方を備えており、前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の両方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位に関して予め定められた第１の閾値以上になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を停止させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位に関して予め定められた第２の閾値以下になったときに前記電解槽内の被処理水の電気分解を開始させるように、前記第１の電解部の作動を制御する、請求項１に記載の水処理装置。
前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が予め定められた第１の閾値以上になったときに前記循環流路の前記被処理水の流量を減少させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が予め定められた第２の閾値以下になったときに前記循環流路の前記被処理水の流量を増加させるように、被処理水の循環流量を制御する、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の水処理装置。
前記混合槽に第２の電解部がさらに設けられている、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の水処理装置。
前記電解制御部は、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第１の閾値以上になったときに前記混合槽内の被処理水の電気分解を停止させ、前記残留塩素濃度計の測定値及び前記ＯＲＰ計の測定値の少なくとも一方が遊離残留塩素濃度及び酸化還元電位の少なくとも一方に関して予め定められた第２の閾値以下になったときに前記混合槽内の被処理水の電気分解を開始させるように、前記第２の電解部の動作を制御する、請求項５に記載の水処理装置。
前記混合槽内の被処理水の色度が前記混合槽に供給される前の被処理水の色度に対して４０％以上低減された状態に相当する換算値が前記閾値として設定される、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の水処理装置。
前記水処理装置は、前記混合槽に供給する前に前記被処理水に生物学的処理又は物理化学的処理を施す前処理装置をさらに備える、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の水処理装置。
前記被処理水は、厨房排水、雑排水及び塩化物イオンを含んだ水の何れかである、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の水処理装置。
前記水処理装置の上流側から前記混合槽に被処理水を供給する供給管の出口と前記電解槽から前記混合槽に被処理水を循環させる循環流路の出口とは、前記混合槽の上部側に開口しており、前記混合槽から前記水処理装置の下流側に被処理水を排出する排出管の入り口と前記混合槽から前記電解槽に被処理水を循環させる循環流路の入口とは、前記供給管の出口及び前記循環流路の出口よりも低い位置の前記混合槽の下部側に開口している、請求項１から請求項９の何れか一項に記載の水処理装置。
前記水処理装置は、該水処理装置へ供給される被処理水の流量を調整するための流量調整装置をさらに備える、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の水処理装置。