CN101164914A - 水处理系统 - Google Patents

Abstract

供能够将臭氧注入量最优化，进行最佳的水处理的水处理控制系统。该水处理系统具有导入、装载作为处理对象的被处理水，排出已处理的处理水的处理槽；将臭氧气体注入前述处理槽的注入装置；测定前述被处理水的荧光强度的荧光强度测定手段；使用由前述荧光强度测定手段测得的荧光强度算出荧光强度残存率，根据该荧光强度残存率和前述臭氧气体的臭氧消耗效率的关系，算出与设定目标的荧光强度残存率相对应的目标臭氧消耗效率的运算手段；按照由前述运算手段算出的前述目标的臭氧消耗效率，控制由前述注入装置注入臭氧气体时的臭氧注入量的控制手段。

Description

水处理系统

本申请是申请号为200510067500.8，申请日为2005年4月22日的标题为“水处理系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及净化水处理、污水处理、工业废水处理、食品废水处理等水处理设备中使用的水处理方法，尤其是涉及在对被处理水注入臭氧、进行水处理的臭氧处理与生物活性碳处理组合的水处理设备中，使臭氧注入量等最佳化的臭氧的水处理系统。

背景技术

在净水厂中，随着地下水、地表流水等原水导入蓄水池，添加凝聚剂形成絮凝物实施沉淀处理后，将上部澄清液导入砂过滤池除去悬浮物，最后实施氯处理，进行消毒，供给需要者。这时，为了使消毒用的氯处理的效果更加可靠，在凝聚剂注入点前，进行注入氯的加氯预处理、在沉淀水注入氯的中间氯处理。

但是，近年来，产业废水、生活废水等引起的水污染日益严重，水源污染成为社会问题。具体的是指，含有微量的上游江河陈腐物等的臭气物质、腐黑物质(是由植物等经微生物分解而成的各式各样有机化合物所构成的高分子化合物的一种，导致河川水着色的有机物，在树木等纤维素、木质素酸被氧化的过程中产生)、农药、二噁烷、环境激素等难分解性的污染物。而且，在江河的下游侧污染更加严重，除了这些污染物之外，氨、有机氯系列的洗涤剂、尤其是合成洗涤剂、染料等种种化学物质的污染蔓延。

用前述的净化水处理法不仅不适应这样的污染物质除去，而且，含有的腐黑物质的色度成分增加，而腐黑物质是三卤甲烷的前驱物，所以经过氯处理，处理水中三卤甲烷增多。而且，也由于氨增加，氯与氨反应生成氯胺，由于氯消耗超过必需量，在氯处理中氯注入率增加，其结果是，三卤甲烷生成量增多。三卤甲烷是致癌性物质，因此，在水处理过程中，必需抑制三卤甲烷的生成。

因此，将能够分解、除去前述污染物的臭氧处理及生物活性碳处理等深度净水处理系统组合入前述净水处理法的净水厂增多。臭氧处理是，通过在臭氧发生装置中通过将电压加在空气或氧气，进行放电(无声放电)、使部分氧气臭氧化产生的臭氧气体与被处理水接触，利用臭氧的强氧化力将被处理水中污染物分解。尤其是臭氧处理与生物活性碳处理组合的系统广泛普及，经过前段臭氧处理能够分解·除去前述净水处理法不能够去的污染物质，尤其是，能够分解腐臭物等臭气物质、腐黑物质等组成的色度成分，使铁、锰等氧化·不溶化，分解含有有机卤化合物的有机物，然后再在后段的生物活性碳处理中由微生物进一步分解、吸附除去。

另外，在单用臭氧处理的情况下，三卤甲烷生成能(THMFP)降低到一定程度后就不会再降低了。由于原水水质不同，THMFP有时候一度下降后又增加(例如，参考文献「关于臭氧中溴酸离子生成特性的研究」、茂庭、岗田、加藤、本山、星川、第9次日本臭氧协会年度研究讲演会讲演集、第23项-第26项(2000年)(第24项、图2))。

这是因为，仅通过臭氧的氧化分解不能够使三卤甲烷前驱物、尤其是腐黑物质无机化，而且，在某些条件下，作为三卤甲烷的前驱物的腐黑物质会增加。但是，通过在臭氧处理的后段配合生物活性碳处理，这些成为三卤甲烷前驱物的腐黑物质被分解、除去，最终使三卤甲烷生成能(THMFP)降低。

引入深度净水处理的臭氧处理的净水厂需要对被处理水注入臭氧，尽可能充分进行除去对象物质的氧化分解反应，但同时，注入过剩的臭氧，不仅增加臭氧发生用的电力成本，而且，导致臭氧处理水中溶解的臭氧增加。由此会产生一系列的问题，如缩短后段的生物活性碳处理槽中的生物活性碳的寿命，生成致癌性物质溴酸离子等副产物等。因此，必需调整注入的臭氧气体，使臭氧处理水中溶解臭氧浓度和所要除去物质的除去效率达到最佳值。

臭氧气体注入量的调整方法例如有以下3种方法，(1)臭氧注入率定量控制，使臭氧注入率相对被处理水的导入量为一定值，或者(2)溶解臭氧(残留臭氧)浓度定量控制，将溶解臭氧(残留臭氧)浓度控制为一定值，(3)排气中臭氧浓度定量控制，将排气中未反应的臭氧浓度控制为一定值。

即，无论哪一种控制方法，进行定量控制的各设定值都是通过如下方法确定的，即，预先进行实验，得到原水与臭氧反应的特性，再根据该实验结果、原水水质由于天气引起的变动、季节变化等的历史数据及其他净水厂的数据确定，操作人员根据需要手动变更。一般地说，根据适量注入的观点，大多采用(2)溶解臭氧(残留臭氧)浓度定量控制的方法，采用这种方法，则处理水中溶解臭氧浓度能够控制在不增加溴酸离子生成量的浓度范围内，也容易抑制溴酸离子的生成(例如，参考日本特许公开公报2000-288561号公报)。

图17是这种以往的臭氧水处理控制系统，即，通过按照使臭氧处理槽中溶解臭氧浓度相对被处理水，达到设定值的定量的要求，控制臭氧气体注入量((2)溶解臭氧(残留臭氧)浓度定量控制)，来进行水处理的、臭氧水处理控制系统的结构图。

在该图中，臭氧处理槽101由将臭氧气体注入被处理水中进行接触·混合的多段的臭氧接触槽102；确保臭氧与被处理水的反应时间的滞留槽103；分解、除去从臭氧处理槽101的各槽排出的未反应的臭氧气体的臭氧排气处理槽104构成。

其结构是，臭氧接触槽102的各槽下部分别设置臭氧气体曝气管105，由臭氧注入装置108供给在臭氧发生器108a生成的臭氧气体107，以气泡109的形式注入臭氧接触槽102内。臭氧处理槽101的处理水出口处安装有采水口111，从采水口采集的臭氧处理水113的一部分被导入溶解臭氧浓度计110。溶解臭氧浓度计110检测臭氧处理水113的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)，将该检测信号输入水处理装置114。为达到最佳臭氧注入量，水处理装置114根据输入的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)控制臭氧气体注入装置108，调整向臭氧接触槽102注入臭氧的注入量。

在图17中，经过凝聚沉淀处理、砂过滤处理等前处理的被处理水112流入臭氧处理槽101，通过臭氧气体注入装置108供给臭氧气体107，臭氧气体是在臭氧发生器108a中空气106中的一部分氧气臭氧化产生的。供给臭氧处理槽101的臭氧气体107，经过设置在臭氧接触槽102下部的臭氧气体曝气管105注入被处理水中成为气泡。通过此臭氧气体107的气泡109与被处理水112的气液接触，臭氧溶解在被处理水中，在通过多段臭氧接触槽102和滞留槽103时，通过溶解的臭氧与溶质的氧化反应，能够实现高分子有机化合物、即以腐黑物质为主的三卤甲烷前驱物的低分子化、2-甲基异冰片(2-MIB)、二肟等的分解、脱臭等。

经臭氧处理的臭氧处理水113从臭氧处理槽101出口排出，输送到下一处理工序。另外，经设置在臭氧处理槽101出口的采水口111对臭氧处理水113部分采水，用溶解臭氧浓度计110测定溶解臭氧浓度(DO_3处理后)。将溶解臭氧浓度(DO_3处理后)测定值输入水处理控制装置114。水处理控制装置114根据预先设定的溶解臭氧设定值(DO_3设定)与溶解臭氧浓度计110测定值(DO_3处理后)的差，控制经臭氧气体注入装置108供给臭氧接触槽102的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或这两方面)，也就是针对被处理水控制臭氧的注入率(I)。

臭氧气体107中，在臭氧接触槽102中未溶解就原状排出的臭氧气体，从臭氧处理槽101上部的气相部排出，经过臭氧排气处理装置104无害化处理后，作为废气115排放到大气中。如果未反应的臭氧多，则为所产生的臭氧的损失。臭氧处理水中溶解(残留)臭氧也从臭氧处理槽101流出，也成为所产生的臭氧的损失。因而，必须按照被处理水中处理对象物质的特性变化，注入与此相应的所需的最低限度的臭氧，减少产生过剩的臭氧，但由于实际上边确认被处理水中需处理物质的变化，边进行反馈控制是非常困难的，因此，总是按照使注入的臭氧略微多一点的要求来确定水处理控制装置114的溶解臭氧浓度设定值(DO_3设定)。

未溶解的臭氧气体气泡进入溶解臭氧浓度计110中，则测定值不稳定。因此，提出了一种控制方法(例如，参考日本特许公开公报2000-288561号公报)，即，不采用溶解臭氧浓度，而是将臭氧气体吸收量(注入臭氧量与排出臭氧量的差)除以被处理水中有机碳浓度(TOC)所得的值控制在一定范围内的方法。

测定被处理水中的TOC的方法，一般采用测定样品的总碳浓度(TC)和无机碳浓度(IC)，从TC减去IC求得TOC的方法。这种方法对1个样品的测定时间需要15分钟到30分钟程度。而且，由于要测定臭氧处理槽101的被处理水流入部的TOC，因此存在控制上产生时间差，难以实时控制的问题。

另一方面，作为边确认被处理水的水质(溶质)、边进行反馈控制的方法，提出了如下的(4)根据UV值、或荧光强度进行反馈控制的方法(例如，参考日本特许公开公报2-277596号或7-246384号)，即，边测定与被臭氧氧化分解的被处理水中的有机物量相关的臭氧处理水的UV值(紫外线吸光度(E260))或荧光强度，边进行控制。而且，除了UV值或荧光强度值之外，也提出了使臭氧处理水或臭氧处理前的被处理水的浊度、TOC、溶解臭氧浓度组合的控制方法(例如，参考日本特许公开公报4-225895号、6-254576号、11-207368号、11-207369号、或2003-88882号)。

这些方法，按照使UV值、荧光强度、混浊度、TOC、溶解臭氧浓度，或者使这些水质指标配合计算的设定达到设定值或设定范围内的要求调整臭氧气体注入量。能够对原水水质内、有机物溶解量的变动实时作出反应，但这些方法指标的设定值，与(1)～(3)的控制方式同样，通过预先进行实验，得到原水与臭氧反应的特性，再根据该实验结果、原水水质因天气变化引起的变动、季节变化等历史数据、其他净水厂的数据确定。

前述以往的臭氧水处理控制系统中，存在以下所示的问题，

以往的控制系统中，无论哪一种控制方法，进行定量控制的各设定值都是通过预先进行实验，得到原水与臭氧反应的特性，再根据该实验结果、原水水质因天气变化引起的变动、季节变化等历史数据、其他净水厂的数据确定，操作人员根据需要手动变更。

也就是说，对于原水水质变动不能实时自动对应，需要按照天气、季节、定期的水质检查结果，在适当的时间，人工地改变设定值，由此就必须有掌握这些专业知识、并且经验丰富的专家常驻现场。尽管如此，由于臭氧在被处理水中的溶解和溶质的氧化分解反应是复杂的，并且也没有能够跟踪了解这些过程的手段，因此实际的情况是，只能根据季节变化、运行经验，在不妨碍运行的范围内，按照使供给的臭氧多一些的原则来改变设定值，所以离开最佳运行还是相当遥远的。因此，作为深度净水处理引进臭氧处理的净水厂，人工费高、发生臭氧所用的电费高，每单位净水处理量的净水成本比以往的净水处理法高得多，成为无法在中小规模的净水厂引进·普及深度净水处理的原因之一。

溴酸离子是臭氧处理的副产物，是致癌性物质，作为饮用水的水质控制线值，饮用水中的溴酸离子浓度，WHO：限制在25μg/L、USEPA(美国环境保护部)：限制在10μg/L(2003年8月至今)，在日本也即将成为新的水道水标准的评价指标。生成的溴酸离子，很难在后段的生物活性碳槽中除去，因此为了减少溴酸离子，必须抑制臭氧处理时该离子的生成。

臭氧处理中的溴酸离子生成量，与被处理水中的溴化物离子浓度和溶解臭氧浓度、臭氧处理槽内臭氧与被处理水的接触时间的积(CT值)成正比。在实际的净水厂中，因为臭氧处理槽的尺寸不变，接触氧化时间取决于该厂的水处理量。因为臭氧处理槽，水处理量适时变化是困难的，所以，通过调整被处理水中溶解臭氧浓度抑制溴酸离子生成。

这里，在以往的(2)溶解臭氧浓度定量控制的臭氧处理系统，即按照使臭氧处理槽中溶解臭氧浓度相对被处理水达到规定的设定值的要求，调整臭氧气体注入量，进行水处理的臭氧处理系统中，为减少溴酸离子的生成量，必须使该设定值降低，而如果过低，则接近溶解臭氧浓度计的测定下限值或在下限值以下。

也就是说，溶解臭氧浓度计的测定值的波动、误差大，不能准确调整臭氧注入量。此外，降低臭氧注入率，会导致臭味物质、色度物质、三卤甲烷前驱物等本来的臭氧的分解对象物质的分解能力降低，因此不能超过必需量降低臭氧注入率。由于这些原因，在以往的系统中要确定控制臭氧气体注入量用的各设定值是非常困难的，而且，对于原水水质变动也不能实时对应。

净水厂采用深度净水处理的臭氧处理的目的之一在于，氧化分解三卤甲烷前驱物，但是主要的三卤甲烷前驱物腐黑物质中，有臭氧作用下的分解反应速度快的物质和慢的物质。其比例随原水的种类、季节、天气等而异。

分解反应速度快的腐黑物质的分解，在低溶解臭氧浓度下其分解优先进行，但是，如果提高溶解臭氧浓度，使分解速度慢的腐黑物质也分解，即，增加臭氧气体注入量(臭氧注入率)，则会增加即使用后段的生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等副产物。此外，如果对分解反应速度慢的腐黑物质的臭氧分解中途而止，则三卤甲烷的生成能(THMFP)反而增加。即，根据降低三卤甲烷生成能(THMFP)的观点，对分解速度慢的腐黑物质进行臭氧分解就将是注入无效的臭氧，意味着运行成本上升。

调整臭氧气体注入量，以使臭氧处理水或臭氧处理前的被处理水的UV值、荧光强度或由这些与浊度、TOC、溶解臭氧浓度等结合起来所算出的指标达到设定值或设定范围的方法，对于原水水质内、有机物溶解量的变动可以实时应对，但这些指标和有机物溶解量的相关关系并不总是相同的。

尤其是，由于通过臭氧的氧化反应不能够完全分解的溶解有机物变化成其他的亲水性有机物，因此，三卤甲烷生成能(THMFP)等与水质的相关关系不同。其不同因原水水质不同而各种各样。即实验上求得前述相关关系，根据其结果确定控制臭氧注入量用的设定值或者设定范围，但由于如果原水水质、季节等不同，则这些相关关系会发生变化，因此未必一致。

因此，根据作为水质指标的UV值、荧光强度控制臭氧注入量时，必须频繁进行确认前述相关关系的实验，若有必要，应变更设定值。由于不能实时掌握前述相关关系的变化，因此很难说能够控制在最佳的臭氧注入率控制。

UV值，根据其测定原理，受测定对象的臭氧处理水中的溶解臭氧及未反应的臭氧气泡所引起的照射光衰减(吸收)等的影响大，难以正确反映有机物溶解量，而且，有机物溶解量少时，可能无法检测出。因此，不能够实时掌握此处理中或刚处理后的处理水水质，即臭氧接触槽内部和刚离开接触槽排出口的处理水水质。

发明内容

本发明的目的在于提供能够在进行臭氧处理的水处理系统中，最有效地进行被处理水中的有机物的分解处理、三卤甲烷生成能(THMFP)的减低处理的系统。本发明的目的还在于，提供能够减少增加设备运行成本的无效的臭氧注入、并且，能够抑制后段的生物活性碳处理和氯处理也不能除去的溴酸离子等副产物的生成的水处理系统。

依照本发明的观点的水处理系统具有如下结构：具有导入被处理水的臭氧处理槽；将臭氧气体注入臭氧处理槽、生成臭氧处理水的臭氧气体注入装置；测定被处理水的水质指标的被处理水水质计；测定臭氧处理水水质指标的臭氧处理水水质计；求得被处理水水质计测定的被处理水的水质指标与臭氧处理水水质计测定的臭氧处理水的水质指标的差，作为水质指标的变化量，再根据该水质指标的变化量除以被处理水的水质指标或臭氧处理水的水质指标得到的水质指标变化率控制臭氧注入装置、调整臭氧气体注入量的水处理控制装置。

附图说明

图1是本发明实施方式1的结构图。

图2是表示相对臭氧处理槽出口处的溶解臭氧浓度的色度、三卤甲烷生成能(THMFP)的除去率的变化、及臭氧处理的副产物溴酸离子生成量的变化的特性图。

图3是表示相对臭氧处理槽出口处的荧光强度消除率的色度、三卤甲烷生成能(THMFP)的除去率的变化、以臭氧处理副产物溴酸离子生成量的变化的特性图。

图4是水处理控制装置对臭氧注入装置的控制方法的流程图。

图5是表示臭氧处理后的处理水的pH 7和8时的溶解臭氧浓度与溴酸离子生成量的关系的图。

图6是本发明的实施方式2的结构图。

图7是表示多段臭氧接触槽和滞留槽中荧光强度消除率变化的特性图。

图8是水处理控制装置对臭氧气体注入装置的控制方法的流程图。

图9是本发明的实施方式3的特性图。

图10是水处理控制装置对臭氧气体注入装置的控制方法的流程图。

图11是本发明的实施方式4的特性图。

图12是水处理控制装置对臭氧气体注入装置的控制方法的流程图。

图13是本发明的实施方式5的臭氧气体注入装置的控制方法的流程图。

图14是本发明的实施方式6的结构图。

图15是表示由多段组成的臭氧接触槽的第n段接触槽的荧光强度、以及第n段接触槽出口的荧光强度消除率、第1接触槽内部(中间点)的荧光强度消除率的变化的特性图。

图16是水处理控制装置对臭氧气体注入装置的控制方法的流程图。

图17是应用以往控制方法的臭氧水处理系统的结构图。

图18是实施方式7的水处理控制系统的结构图。

图19是表示实施方式7的臭氧消耗效率与荧光强度残存率关系的特性图。

图20是实施方式7的最少臭氧消耗量与被处理水荧光强度的关系图。

图21是实施方式7的臭氧消耗能力系数与溶解臭氧浓度的关系图。

图22是实施方式7的臭氧消耗能力系数与排出臭氧浓度的关系图。

图23是实施方式8的水处理控制系统的结构图。

图24是实施方式9的臭氧气体注入控制系统的结构图。

图25是该实施方式的水中富里酸浓度与相对荧光强度的关系图。

图26是该实施方式的臭氧反应的状态图。

图27是表示该实施方式的臭氧注入率、相对荧光强度以及溶解臭氧浓度的相关关系的坐标图。

图28是表示该实施方式的臭氧注入率、相对荧光强度以及与三卤甲烷生成能的相关关系的坐标图。

图29是该实施方式的时间、与相对荧光强度及溶解臭氧浓度的关系图。

图30是用于说明该实施方式的臭氧注入率与相对荧光强度的相关关系的坐标图。

图31是实施方式10的臭氧气体注入控制系统的结构示意图

图32是该实施方式的臭氧气体配管系统的示意图。

图33是用于说明该实施方式的臭氧注入率与相对荧光强度的相关关系的坐标图。

图34是用于该实施方式的臭氧注入率与相对荧光强度的相关关系的坐标图。

图35是用于说明该实施方式的臭氧注入率与相对荧光强度的相关关系的坐标图图。

图36是表示该实施方式的臭氧注入率与相对荧光强度的相关关系的坐标图。

图37是普通的臭氧气体注入控制系统的结构示意图。

图38是实施方式11的臭氧处理设备结构的结构示意图。

图39是该实施方式的臭氧处理设备中臭氧气体浓度调整方法的示意图。

图40是由该实施方式的臭氧处理设备中溶解臭氧浓度计测定的臭氧处理水的溶解臭氧浓度的时间变化图。

图41是该实施方式的变形例1的臭氧处理设备的结构示意图。

图42是该实施方式的变形例2的臭氧处理设备的结构示意图。

图43是该实施方式的变形例4的臭氧处理设备的结构示意图。

图44是该实施方式的变形例5的臭氧处理设备的结构示意图。

图45是该实施方式的变形例6的臭氧处理设备的结构示意图。

图46是由实施方式11变形例的溶解臭氧浓度计测定的臭氧处理水中溶解臭氧浓度的说明图。

图47是表示实施方式11变形例的臭氧注入率、溶解臭氧浓度(测量值)及溶解臭氧浓度(理论值)的时间变化图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

以下，参照图1～图5对实施方式1进行说明。

该实施方式的水处理系统具有设置成多段的多个臭氧接触槽2的臭氧处理槽1a，将臭氧气体注入各臭氧接触槽2生成臭氧处理水的臭氧气体注入装置19。其中，臭氧处理槽1a中在臭氧接触槽2的后段有滞留槽3，被处理水被导入臭氧处理槽1a。

臭氧排气处理装置4，被连接于各臭氧接触槽2及滞留槽3，用于分解、除去从各槽2、3排出的未反应的臭氧气体。

臭氧气体注入装置19具有从大气中吸入空气6的压缩机19b，将电压加于吸入的空气6进行放电(无声放电)，使空气中部分氧气臭氧化而生成臭氧气体7的臭氧发生器19a。

并且，设置测定生成的臭氧气体7的臭氧浓度(C)的臭氧浓度计19f，调整向臭氧发生器19a导入空气6的导入量(F_in)用的阀门19c，流量计19e，调整臭氧气体7向多段组成的臭氧接触槽2的各槽的供给量(F_第1槽～F_第3槽)用的阀门19d，流量计19g。

在多段组成的各臭氧接触槽2的下部，分别设置臭氧气体曝气管5。臭氧气体7由臭氧气体注入装置19供给，以气泡9形式注入臭氧接触槽2内。在臭氧处理槽1a的被处理水入口安装采水口16，经采水口16采集的部分被处理水12被引入荧光分析计(被处理水水质计)21。

在臭氧处理槽1a的处理水出口安装采水口11，从采水口11采集的部分臭氧处理水13被引入溶解臭氧浓度计10、荧光分析计24、水温计25、pH计26。

荧光分析计21、24、溶解臭氧浓度计10、水温计25、pH计26组成臭氧处理水水质计。荧光分析计21检测被处理水的荧光强度(FL_被处理水)。荧光分析计24检测臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)。溶解臭氧浓度计10检测溶解臭氧浓度(DO_3处理后)。水温计25检出水温(T_处理后)。pH26计检测pH(pH_处理后)。对应各测定值的检测信号输入水处理控制装置14。

水处理控制装置14根据这些测定值控制臭氧气体注入装置19，对供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量进行调整，以达到最佳注入量。

荧光分析计21、24，分别从采水口16采集部分被处理水12，及从采水口11采集部分臭氧处理水13，同时生成具有特定波长的激励光，将其照射各处理水，上述特定波长是指可显示出臭氧分解对象物质、特别是被处理水或臭氧处理水中的以腐黑物质为主的溶解有机物的量的波长，例如345nm的波长。荧光分析计21、24构成是，从这些处理水发出的各荧光中选择例如具有425nm波长的荧光，对荧光强度进行测定。

(实施方式1的作用)

以下对该实施方式的作用进行说明。首先，参照图2和图3对该实施方式的控制原理进行说明。

图2是表示使一般河水与臭氧反应的反应特性的一图例，是表示相对臭氧处理槽出口处的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)的色度、三卤甲烷生成能(THMFP)的除去率的变化及臭氧处理副产物溴酸离子生成量的变化的特性图。另外，如将被处理水、臭氧处理水的色度分别设为色度_被处理水、色度_处理后时，色度的除去率可用下式(1)求得。同样，如将被处理水、臭氧处理水的三卤甲烷生成能(THMFP)分别设为THMFP_被处理水、THMFP_处理后时，三卤甲烷生成能(THMFP)的除去率，可用下式(2)求得，

色度消除率[％]＝100×(色度_被处理水-色度_处理后)/色度_被处理水···(1)

THMFP除去率[％]＝100×(THMFP_被处理水-THMFP_处理后)/THMFP_被处理水···(2)

由图2可知，在溶解臭氧浓度(DO_3处理后)为低于0.05mg/L的浓度时，色度降低近90％，此后即使溶解臭氧再增加，除去率也基本不变。此外，在溶解臭氧浓度(DO_3处理后)为低于0.05mg/L的浓度时，三卤甲烷生成能(THMFP)降低50％以上，此后如果溶解臭氧再增加，则除去率会降低，即三卤甲烷生成能(THMFP)增加。

三卤甲烷生成能(THMFP)，由于被处理水水质缘故，有时只能降低到20～30％程度。有时即使溶解臭氧增加，三卤甲烷生成能(THMFP)也不增加，即除去率稳定。

但是，溶解臭氧浓度(DO_3处理后)未满0.05mg/L时，与达到稳定或最大的图2中的例子倾向相同，因此在图2中就不再作图示。另一方面，溴酸离子与溶解臭氧浓度(DO_3处理后)成正比，生成量呈线性增加，溶解臭氧浓度(DO_3处理后)为0.1mg/L以上，则相对处理水量生成10μg/L以上的溴酸离子。

图2所示的臭氧与被处理水的反应特性表示在臭氧处理槽中进行如下的反应。对一般河川水进行臭氧处理时，易被注入的臭氧氧化分解的三卤甲烷前驱物、色度成分这类有机物优先反应，色度、三卤甲烷生成能(THMFP)得到某种程度的降低(图2未记载，进行臭氧处理的目标对象之一的2-甲基异冰片(2-MIB)等臭味物质也优先分解)。

即，这些与臭氧优先反应的物质，也就是与臭氧的反应速度快的物质迅速分解，并且，几乎不生成由臭氧参与的生成反应的反应速度慢的溴酸离子。另一方面，这些反应基本完成后，与臭氧的反应速度慢的物质也被分解，但同时也生成溴酸离子。

由于水质的缘故，尽管三卤甲烷前驱物质进行了某种程度分解，三卤甲烷生成能(THMFP)得到了降低，但由于臭氧引起的氧化分解，又生成新的三卤甲烷前驱物质。即三卤甲烷生成能(THMFP)增加。

根据以上理由，首先在图17所示的以往的臭氧水处理系统(溶解臭氧浓度定量的控制)调整臭氧气体注入量，以使在处理槽出口的臭氧处理水中溶解臭氧浓度(DO_3处理后)在0.1mg/L前后达到稳定。其结果是，能够进行适当的臭氧处理，也就是说，使色度和三卤甲烷生成能(THMFP)充分降低，并且不生成溴酸离子。

可是，从尽可能减少臭氧气体注入量，以降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)，即这些除去率达到最大，并且电费等运行成本降低的观点来说，难以说臭氧注入量达到最佳。虽然最好是按照在小于等于0.05mg/L、或更低的溶解臭氧浓度下达到稳定的要求来调整臭氧气体注入量，但是对大规模净水工厂所用的溶解臭氧浓度计而言，0.05mg/L接近测定下限，难以进行如上所述的调整。

因此，该实施方式中，使用荧光强度消除率(α_x)作为臭氧注入控制用的指标，而不采用臭氧处理水中溶解臭氧浓度(DO_3处理后)。如将被处理水、处理水的荧光强度分别设为FL_被处理水、Fl_x时，荧光强度消除率(α_x)可以用下式(3)求得。

荧光强度消除率(α_x)[％]＝100×(FL_被处理水-FL_x)/FL_被处理水    ···(3)

臭氧处理水的荧光强度与色度或三卤甲烷生成能(THMFP)并不是简单相关的，由于原水的种类、季节、天气的不同等水质会有所不同，相关式也由此发生变化。因此，需要导出按照各种运行条件修正的相关式，所以利用荧光强度相关式计算色度、三卤甲烷生成能(THMFP)的值作为指标，对臭氧气体注入量进行调整是不现实的。

荧光强度消除率(α_x)与溶解于处理水的有机物分解的进展程度、即溶解有机物的除去率相关。因此，对荧光强度消除率(α_x)的变化进行监视，就等于是对溶解于被处理水中的有机物的除去率(分解率)的变化进行监视，能够间接掌握三卤甲烷前驱物、色度成分的分解反应的特性(反应特性)。

2-甲基异冰片(2-MIB)等臭味物质，是进行臭氧处理的目标的处理对象物质之一，用荧光分析计不能检测出。但是，这些臭味物质比前述三卤甲烷前驱物、色度成分这类溶解有机物容易进行臭氧分解。即，在进行三卤甲烷前驱物质、色度成分这类溶解有机物的除去之前，臭味物质就已经被充分分解，因此，无需对臭味物质的除去率变化进行监视。

图3是表示使一般河川水与臭氧反应的反应特性的一图例，是表示相对臭氧处理槽出口的荧光强度消除率(α_处理后)的色度、三卤甲烷生成能(THMFP)的除去率的变化、以及臭氧处理的副产物溴酸离子的生成量变化的特性图。即，将图2的横轴由臭氧处理槽出口的臭氧处理水中溶解臭氧浓度(DO_3处理后)，换成荧光强度消除率(α_处理后)

在图2中溶解臭氧浓度约0.03mg/L以上的各数据，相当于图3中荧光强度消除率(α_处理后)约75％以上的数据。换而言之，图2中溶解臭氧浓度约0.03mg/L以下的各数据，相当于图3中荧光强度消除率(α_3处理后)约75％以下的数据，最容易进行处理对象物的除去。即相当于能够使除去率急剧上升的向处理槽的臭氧注入条件。

由图3可知，荧光强度消除率(α_处理后)为70～80％时，被处理水的色度降低近90％，此后即使荧光强度消除率(α_处理后)再增加，色度消除率也大致固定。荧光强度消除率(α_处理后)为70～80％时，三卤甲烷生成能(THMFP)降低50％以上，此后如果荧光强度消除率(α_处理后)再增加，则三卤甲烷生成能(THMFP)除去率会降低，即三卤甲烷生成能(THMFP)增加。

由于被处理水的水质的缘故，三卤甲烷生成能(THMFP)有时只能降低20～30％程度，有时即使荧光强度消除率(α_处理后)增加，三卤甲烷生成能(THMFP)也不增加，即三卤甲烷生成能(THMFP)除去率保持稳定。但是，在荧光强度消除率(α_处理后)为70～80％时，达到稳定或最大的这一趋势是基本一致的。另一方面，在荧光强度消除率(α_处理后)达到60％左右之前，不生成溴酸离子，此后，随着荧光强度消除率(α_处理后)增加生成溴酸离子，如达到80％以上，溴酸离子生成量达到10μg/L以上。

对一般河川水进行臭氧处理时，在荧光强度消除率(α_处理后)达到70～80％之前，易被注入的臭氧氧化分解的三卤甲烷前驱物、色度成分这类有机物优先发生反应被分解，色度、三卤甲烷生成能(THMFP)得到某种程度降低。该期间，基本不生成由臭氧参与的生成反应的反应速度慢的溴酸离子。

另一方面，在前述以上的荧光强度消除率(α_处理后)下，与臭氧反应速度慢的物质被分解，同时也生成溴酸离子。而且，尽管三卤甲烷前驱物的分解也有一定程度地进行，三卤甲烷生成能(THMFP)有所降低，但是由于进行了由臭氧引起的氧化分解，又生成新的三卤甲烷前驱物。即，三卤甲烷生成能(THMFP)增加。

根据以上理由，该实施方式中，使用荧光强度计21和24分别测定被处理水12和臭氧处理水13的荧光强度，对供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量进行调整，使根据这些测定值算出的荧光强度消除率(α_处理后)达到60～90％，较好达到70～80％。其结果是，能够进行适当的(没有过剩及不足的情况)臭氧处理，即充分地降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)，又不生成溴酸离子。并且，能够将臭氧注入量控制在最小限度，减低电费等运行成本。

(实施方式1的具体控制方法)

以下，对该实施方式的具体控制方法进行说明。

在图1中，经过凝聚沉淀处理、砂过滤处理等前处理工序的被处理水12，被导入臭氧处理槽1a。导入臭氧处理槽1a的被处理水12，由从臭氧气体注入装置19注入的臭氧气体7进行臭氧处理，成为臭氧处理水13从臭氧处理槽1a排出。从臭氧处理槽1a排出的臭氧处理水13输送到生物活性碳处理(BAC)槽等下一步处理工序。

在臭氧处理槽1a中，被处理水12从由多段组成的接触槽2的第1段接触槽的上部导入，一边发生后述的臭氧与被处理水12的接触氧化反应，一边下降。降到第1接触槽底部的处理水，从相邻的第2接触槽上部导入，与第1接触槽同样，边发生臭氧与处理水的接触反应、边下降。同样，通过第3接触槽，经过滞留槽3，作为臭氧处理水13从臭氧处理槽1a排出。

利用采水口16持续采集导入臭氧处理槽2前的部分被处理水，并用荧光分析计21检测被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)。一方面，利用在臭氧处理槽1a的排出口的采水口11持续采集部分臭氧处理水13，分别用溶解臭氧浓度计10、荧光分析计24、水温计25、pH计26检测臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)、荧光强度(FL_处理后)、水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)。这些检测信号实时输入水处理控制装置14。处理水13在各项测定完成后输送到下一步水处理工序。

在这期间，臭氧处理槽1a中，利用臭氧气体注入装置19将臭氧气体7注入被处理水中，是从安装在臭氧接触槽2下部的臭氧气体曝气管5以气泡形式注入。通过沿该臭氧接触槽2上升的臭氧气体气泡9与下降的被处理水12的气液对流接触，臭氧溶解在被处理水12中，通过与溶质的氧化反应，实现三卤甲烷前驱物、以色度成分为主的腐黑物质的分解，臭味物质2-甲基异冰片(2-MIB)等的分解，铁、锰等的不溶化，有机物的低分子化等。臭氧气体7一部分作为排气从臭氧处理槽1a的上部气相部排出，在臭氧处理装置4中利用催化剂将未反应的臭氧分解、达到无害化后，作为排气15排放到大气中。

在臭氧气体注入装置19，用压缩机19b从大气中吸入空气6，并导入臭氧发生器19a。在臭氧发生器19a，对吸入的空气6加以电压，进行放电(无声放电)，使空气中部分氧气臭氧化生成臭氧气体7。生成的臭氧气体7供给臭氧接触槽2的各段接触槽。

根据水处理装置14发出的控制信号，控制臭氧发生器19a、阀门19c、阀门19d，分别调整加在空气6的电压、供给臭氧发生器19a的空气6导入量(F_in)，以对供给臭氧接触槽2的各段接触槽的臭氧气体7供给量(F_{第1槽-F第3槽})进行调整。供给臭氧发生器19a的空气6导入量(F_in)、生成的臭氧气体7的臭氧浓度(C)、供给各接触槽的臭氧气体7供给量(F_{第1槽-F第3槽})，分别用流量计19e、臭氧浓度计19f、流量计19g进行检测。这些检测信号实时输入水处理控制装置14。

荧光分析计21、24，分别从采水口16采集部分被处理水12，及从采水口11采集部分臭氧处理水13，同时生成具有特定波长的激励光，将其照射各处理水，上述特定波长是指可显示出臭氧分解对象物质、特别是被处理水或臭氧处理水中的以腐黑物质为主的溶解有机物的量的波长，例如345nm的波长，从这些处理水发出的各荧光中选择例如具有425nm波长的荧光，测定荧光强度。

水处理控制装置14，根据各检测信号的输入值并按照下列控制方法控制臭氧气体注入装置19，按照各接触槽对供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中的臭氧浓度(C)或臭氧气体流量(F_{第1槽-F第3槽})，或者两者)进行调整。

接着，关于调整臭氧气体注入装置19向臭氧接触槽2的臭氧气体注入量的调整方法，根据图4的流程图，就本发明的水处理控制装置14对臭氧气体注入装置19的控制方法进行说明。

水处理控制装置14，首先根据被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)的输入值，并利用(3)式算出荧光强度消除率(α_处理后)(步骤1)。接着，判断供给臭氧接触槽2的臭氧注入量多或少(步骤2)，调整臭氧注入率(I)，以使荧光强度消除率(α_处理后)达到设定在是60～90％，最好是70～80％的目标荧光强度消除率(α_目标)。即荧光强度消除率(α_处理后)≥目标荧光强度消除率(α_目标)时，将臭氧注入率(I)下降，相反，荧光强度消除率(α_处理后)＜目标荧光强度消除率(α_目标)时，提高臭氧注入率(I)(步骤5)。

接着，用后述的方法并利用臭氧处理水1 3的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)的输入值算出溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)(步骤3)、判断对臭氧接触槽2的臭氧注入量多或少(步骤4)，调整臭氧注入率(I)(步骤5)，以使臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)不超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)。就是说，溶解臭氧浓度(DO_3处理后)＞目标荧光强度消除率(α_目标)时，即使荧光强度消除率(α_处理后)＜目标荧光强度消除率(α_目标)时，也使臭氧注入率(I)下降。

这里，用图5对溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)的计算方法进行说明。

图5是臭氧处理后的处理水的pH为7和8时的溶解臭氧浓度与溴酸离子生成量的关系图的1例。该关系图依据预先进行的实验分pH和水温绘制而成，按照假定在由水温计25和pH计26测得的臭氧处理水13的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)的条件下进行臭氧处理时的臭氧处理水中的溴酸离子浓度不超过10μg/L的要求，设定溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)。

另一方面，臭氧注入率(I)定为臭氧处理槽1a的每单位处理水量的臭氧注入量，水处理控制装置14根据因前述条件(步骤1～4)、实时变动的臭氧注入率(I)控制臭氧气体注入装置19，对向臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度(C)或臭氧气体流量(F_{第1槽-F第3槽})、或者其两方)进行调整。

此外，水处理控制装置14，将控制信号输入臭氧气体注入装置19，以使供给臭氧接触槽2的各接触反应槽的臭氧注入率达到I_第1槽、I_第2槽、I_第3槽。各槽注入率(I_第1槽～I_第3槽)利用预先设定的臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)和臭氧注入率(I)并使用下式(4)～(6)进行计算(步骤6)。

I_第1槽＝θ_第1槽×I    ···(4)

I_第2槽＝θ_第2槽×I    ···(5)

I_第3槽＝θ_第3槽×I    ···(6)

而θ_第1槽+θ_第2槽+θ_第3槽＝1

臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)会由于在采用该实施方式的实际净水厂中的水源水质、臭氧处理槽的结构、在各槽的滞留时间、运行条件等不同而有所变化，因此，通过进行模拟实验等来设定，并将设定值输入水处理控制装置14。

这些设定值也可以根据季节、天气、其他净水厂的运行条件进行人工或自动变更。通常，如果各接触槽的容积、处理水与臭氧的接触时间相同，则按照I_第1槽＞I_第2槽＞I_第3槽的要求，设定臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)，调整供给各接触槽的臭氧气体注入量。

在各接触槽的容积不同，臭氧与处理水的接触时间不同的净水厂，可以通过根据各接触槽的接触时间设定臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)来应对。在小规模的臭氧处理系统等中，对每一接触槽改变臭氧注入率的意义不大，会导致成本高，这时可以设定臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)，使I_第1槽＝I_第2槽＝I_第3槽。

用水处理控制系统14对臭氧气体注入装置19的控制，首先根据从臭氧气体注入装置19实时输入的、流量计19e对空气6的吸入量(F_in)检测值、臭氧浓度计19f对生成的臭氧气体7的臭氧浓度(C)的检测值，通过阀门19c的开闭，以及使加在臭氧发生装置19a中空气6的放电电压变化调整臭氧气体7的总流量(F_in)和臭氧浓度(C)，以使得供给臭氧接触槽2的臭氧注入量等于臭氧注入率(I)。

接着，同样，根据从臭氧气体注入装置19实时输入的、由流量计19g对供给臭氧接触槽2的各段接触槽的臭氧气体7供给流量(F_第1槽～F_第3槽)检测值，对各接触槽分别开闭阀门19d，并且，调整供给各接触槽的臭氧气体7供给流量(F_第1槽～F_第3槽)，使得臭氧接触槽2中供给各接触槽的臭氧注入率达到I_第1槽、I_第2槽、I_第3槽(步骤7)。

在如上所述的该实施方式中，是对导入处理对象被处理水的臭氧处理槽注入臭氧气体，排出被处理水的水质得到改善的臭氧处理水的臭氧水处理控制系统，在线测定被处理水12的水质指标、和按规定的臭氧注入率(I)注入臭氧气体，使被处理水与臭氧气体反应得到的臭氧处理水13的水质指标，再根据从这些测定值得到的被处理水与臭氧气体的反应特性，调整供给臭氧处理槽的臭氧气体注入量。

该实施方式中，采用荧光强度作为水质指标，采用由被处理水与臭氧处理水的荧光强度算出的荧光强度消除率(α_处理后)，作为掌握被处理水与臭氧气体的反应特性用的指标。荧光强度消除率(α_处理后)表示臭氧对被处理水中的有机物的分解反应的进展程度。按照该荧光强度消除率(α_处理后)达到60～90％、最好是70～80％的范围内的目标荧光强度消除率(α_目标)的要求，调整供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)。其结果是，不仅防止无效的臭氧注入，而且，能够抑制由于注入臭氧过剩，被处理水中残留臭氧浓度变高，臭氧气体与被处理水的反应产生的毒性大、后段生物活性碳处理槽不能够处理的溴酸离子等副产物生成。并且，即使面对被处理水水质由于季节变化、天气的变动、意外的原因的突发变动，也能够实时地使供给臭氧处理槽1a的臭氧注入量最佳化。

采用前述构成，通常是臭氧气体注入装置19对各接触槽分别调整臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)，以使臭氧接触槽2的各级接触槽中的臭氧注入率达到I_第1槽＞I_第2槽＞I_第3槽。这意味着，由于在由多段组成的臭氧接触槽2中，与臭氧反应速度快的有机物含量多，注入臭氧的大部分消耗在这些有机物的分解上，因此，对无需担心生成生成速度慢的溴酸离子的前段接触槽增加臭氧注入量。因此，能够促进与臭氧反应速度快的有机物分解，提高臭氧的反应效率，结果能降低臭氧的消耗量。

另一方面，在臭氧接触槽2的后段接触槽中，即使与臭氧的反应速度快的有机物少或没有，也能使臭氧注入率(I_第3槽)减少，因此，能使残留的臭氧、即溶解臭氧浓度低，就能够抑制溴酸离子的生成。另外，即使是各接触槽的容积不同、臭氧与处理水的接触时间不同一类的净水厂，也能通过调整各臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)的比、即设定臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)来对应，扩大了净水厂的设计自由度。

前述构成中，作为水质指标，与使用340～350nm波长范围内的特定波长的激励光的同时，在线测定在420～430nm波长范围内的特定波长的荧光强度，以求得臭氧与被处理水的反应特性。也可以采用前述以外的波长测定荧光强度，但采用前述波长得到的荧光强度最适合表示臭氧的分解对象物、尤其是被处理水中的腐黑物质为主的溶解的有机物量。其结果是观察这些有机物溶解量的变化能够掌握这些溶解有机物的分解反应的进展度。

即，能够得到被处理水与臭氧的反应特性，其是正确反映分解对象被处理水中溶解性有机物和三卤甲烷前驱物质的臭氧的分解特性的反应特性，根据此反应特性，调整供给臭氧处理槽1a的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)，能够使供给臭氧处理槽1a的臭氧注入量最佳化，确保能够高控制精度、最有效地分解溶解性有机物、三卤甲烷前驱物质。即能够在将臭氧注入量抑制在低水平的同时，减少三卤甲烷生成能(THMFP)、溶解性有机物等。

采用前述结构，能够调整供给臭氧处理槽1a的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)，以使测定从臭氧处理槽1a排出的臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)时，其测定值不超过设定值(溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限))。其结果是，防止万一根据荧光强度消除率(α_处理后)的控制不顺利、注入臭氧处理槽1a的臭氧过剩的情况。即，能够抑制过多地注入臭氧，被处理水中残留臭氧浓度变高，生成臭氧气体与被处理水反应产生的毒性大的溴酸离子等副产物。

采用前述结构，能根据用水温计25、pH计26检测的臭氧处理水13的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)设定溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)。其结果是，能够正确导出生成溴酸离子的溶解臭氧浓度，将该值设定为溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)，由此能够切实抑制生成臭氧气体与被处理水的反应所产生的毒性大的溴酸离子。

此外，近年来，对水质逐年恶化的原水进行臭氧处理生成的溴酸离子，已成为社会问题，因此，该实施方式中记载了为了抑制溴酸离子生成的设定溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)的变更方法。但是，在对不必担心生成溴酸离子的溶解溴化物少的原水进行臭氧处理时等，也可以以溴酸离子以外的副产物为目标。

例如，在进行臭氧处理前进行前氯处理、或海水混入等氯浓度高的原水时，必须注意盐酸离子等其他的卤酸离子、三卤甲烷的生成。这些生成物也与臭氧处理后的处理水的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)关系密切，因此，也可以变更设定溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)，以抑制取代溴酸离子的这些副产物的生成。

在该实施方式中，测定作为水质指标的，对臭氧处理水照射激励光时，从臭氧处理水射出的荧光强度中具有特定波长的荧光强度，根据从此测定结果得到的被处理水与臭氧气体的反应特性，调整供给臭氧处理槽1a的各接触槽的臭氧注入率(I)，这时，也可使用以发出荧光的特定物质的荧光强度为基准，将测定得到的荧光强度的大小数值化的相对荧光强度，对被处理水进行臭氧处理。由于形成这样的构成，能够不受荧光分析计等仪器特性的影响，高精度地确定供给臭氧接触槽2的臭氧注入率(I)，将臭氧注入量最佳化。

在该实施方式中，测定臭氧处理水的溶解浓度(DO_3x)和作为水质指标的荧光强度(FL_x)，再根据从这些测定结果得到的被处理水与臭氧气体的反应特性，决定供给臭氧处理槽1a的臭氧接触槽2的臭氧注入率(I)。但是，水质指标，也可以不采用荧光强度，而使用与荧光强度同样与处理水中有机物量密切相关的色度，利用测定色度的色度计，对被处理水进行臭氧处理。色度是，测定对于与腐黑物质等浓度相关的390nm的波长光的吸光度。

与荧光强度(FL_x)不同，测定色度时，还需要考虑由测定对象的臭氧处理水中溶解臭氧、未反应的臭氧气泡引起的照射光衰减(吸收)等的影响。另外，荧光强度消除率(α_x)是监视溶解在处理水中的有机物减少的进展度、也就是溶解有机物的除去率的指标，也可以改换为利用与有机物量密切相关的色度计算的色度消除率。色度消除率用(1)式计算。采用这样的构成，以处理对象的被处理水的色度降低为主要目的时，对于产生色度的物质分解，能够高精度地调整供给臭氧处理槽1a的臭氧注入率(I)，使臭氧注入量最佳化。

在该实施方式中，结构是吸入大气中的空气6作为臭氧气体7的生成原料，也可以是以充填在高压容器(高压储气瓶)的空气、设置液体空气贮槽及气化装置使之气化的空气等作为臭氧气体7的生成原料。另外，设置物理方法或化学方法的富氧装置将这些空气的氧气浓度提高的空气、或者充填在高压容器(高压储气瓶)的氧气、设置液体氧贮槽及气化装置使之气化的氧气导入臭氧发生器19a中也可以。采取这样的措施能够削减臭氧生成时的电费。

或者将高臭氧浓度的臭氧气体7供给臭氧处理槽1a，能够提高溶解在被处理水12中杂质的分解能力。对于电费的削减量或溶解的杂质的分解能力的提高，通过净水厂规模、要求的臭氧浓度、发生量等对这些设备、运行成本的上升进行研究，能够形成最佳的系统。

(实施方式2)

以下，利用图6～图8对实施方式2进行说明。另外，在图6～图8中，与图1～图5所示的实施方式1相同部分标记相同的符号，省略详细说明。

图6是表示实施方式2的结构图(另外，后述的第3到实施方式5的结构也与图6所示结构大致相同)。在图6中，水处理控制装置具有导入被处理水12进行臭氧处理、作为臭氧处理水13排出的臭氧处理槽1b，以及臭氧气体注入装置20。

臭氧处理槽1b有由多段组成的臭氧接触槽2，采水口18安装在各臭氧接触槽2的下部的处理水排出口(或在向下一级接触槽的流动流路内也可以)。从采水口采集的各接触槽出口的部分处理水被导入荧光分析计23、溶解臭氧浓度计27。

荧光分析计23检测从各接触槽排出的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)。溶解臭氧浓度计27检测从各接触槽排出的处理水的荧光强度(DO_第1槽～DO_第3槽)。这些检测信号输入水处理控制装置14。

水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20进行控制，它能根据这些测定值、以及与实施方式1同样测定的被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)、臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)、溶解臭氧浓度(DO_3处理后)、水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)，分别按各接触槽调整供给臭氧接触槽2的臭氧注入量。即，形成对各接触槽的处理水量相对应的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整的结构。

臭氧气体注入装置20具有从大气中吸入空气的压缩机20b，将电压加在吸入的空气6进行放电(无声放电)、使空气中部分氧气臭氧化、生成臭氧气体7的臭氧发生器20a，测定生成的臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)的臭氧浓度计20e，对供给各臭氧接触槽2的臭氧气体7供给量(F_第1槽～F_第3槽)调整用的阀门20c，流量计20d。

另外，荧光分析计23从采水口18对多段组成的臭氧接触槽2的各槽排出的部分处理水采水。而且，荧光分析计23是，生成具有特定波长的激励光，将其照射各处理水，上述特定波长是指可显示出臭氧分解对象物质、特别是被处理水或臭氧处理水中的以腐黑物质为主的溶解有机物的量的波长，例如345nm的波长、同时从这些处理水发出的各荧光中选择例如具有425nm波长的荧光，测定荧光强度的仪器。

(实施方式2的作用)

以下，用图6说明该实施方式的作用。

在图6中，臭氧处理槽1b不采用图1所示的臭氧气体注入装置19，而是采用臭氧气体注入装置20将臭氧气体7注入被处理水中，是经过设置在臭氧接触槽2下部的臭氧气体曝气管5以气泡形式注入。

臭氧气体注入装置20利用压缩机20b从大气中吸入空气6，并导入各臭氧接触槽2不同的臭氧发生器20a。臭氧发生器20a将电压加在导入的空气6进行放电(无声放电)，生成使空气中部分氧气臭氧化的臭氧气体7。生成的臭氧气体7供给各臭氧接触槽2。

水处理装置14对各臭氧接触槽2中的各自臭氧发生器20a、阀门20c进行控制，并分别对加在空气6的电压及供给各臭氧发生器20a的空气6导入量(F_第1槽～F_第3槽)进行调整。而且，各臭氧接触槽2中分别生成的臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)、供给各臭氧发生器20a的空气6导入量(F_第1槽～F_第3槽)分别用流量计20d、臭氧浓度计20e检测，这些检测信号实时地输入水处理控制装置14。

在图6中，用设置在各臭氧接触槽的处理水排出口(也可以在处理水向下1段接触槽流动的流路内)的采水口18，对各接触槽中与臭氧反应后的部分处理水采水，导入荧光分析计23和溶解臭氧浓度计27中。

荧光分析计23和溶解臭氧浓度计27分别检出各接触槽出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)、及溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)。这些检测信号实时输入水处理控制装置14。

荧光分析计23从采水口18对在各臭氧接触槽2出口的部分臭氧反应水采水，同时生成具有特定波长的激励光，将其照射各处理水，上述特定波长是指可显示出臭氧分解对象物质、特别是被处理水或臭氧处理水中的以腐黑物质为主的溶解有机物的量的波长，例如345nm的波长，并对从这些处理水发出的各荧光中选择例如具有425nm波长的荧光，测定荧光强度。

另外，与图1所示同样，被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)用荧光分析计21检测，臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)、荧光强度(FL_处理后)、水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)分别用溶解臭氧浓度计10、荧光分析计24、水温计25、pH计26检测，这些检测信号实时输入水处理控制装置14。

水处理控制装置14根据各检测信号的输入值，并采用下述本发明的第2控制方法控制臭氧气体注入装置20，分别对各臭氧接触槽2供给臭氧接触槽2的各臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)进行调整。

水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法，就是供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)的调整方法，用图7和图8进行说明。

首先，用图7说明该实施方式的控制原理。

图7是表示在一般河川水与臭氧反应时多段的臭氧接触槽及滞留槽的荧光强度消除率(α_x)的变化的特性图。如果调整供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量，使得臭氧处理后的荧光强度消除率(α_处理后)达到80％，臭氧处理槽内的荧光强度消除率(α_x)则如实线所示特性曲线那样变化。另一方面，臭氧注入量不足时，则如虚线所示特性曲线那样变化。图中的α_第1槽～α_处理后是各槽出口的荧光强度消除率(α_x)。

由图7可知，随着臭氧处理的进行，最初反应速度快的物质优先分解，荧光强度消除率的变化大，结果反应速度快的物质减少，仅反应速度慢的物质分解，荧光强度消除率的变化就变小。因此，持续对在各槽出口的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)进行测定，由其测定值计算荧光强度消除率(α_第1槽～α_处理后)。其计算结果相当虚线所示的特性曲线时，对供给各接触槽的臭氧注入率进行调整，以接近实线。而且，对供给各接触槽的臭氧注入率进行调整，以达到第1接触槽＞第2接触槽＞第3接触槽。这是由于与臭氧的反应速度快的有机物含量多，注入的臭氧大半消耗于这些有机物的分解，因此，意味着可以对生成速度慢的溴酸离子的生成不必担心的臭氧接触槽的前半部分(第1槽或第2槽)提高臭氧注入率。其结果是能够促进与臭氧反应速度快的有机物的分解，即能够提高分解效率，降低臭氧消耗量。

另一方面，臭氧接触槽的后半部分(第3接触槽)，即使与臭氧的反应速度快的有机物少或完全没有，由于臭氧注入率低，残留的臭氧、也就是溶解臭氧浓度低，因此能够抑制溴酸离子的生成。

这里，根据图8的流程图对该实施方式的臭氧气体注入装置20的控制方法进行说明。

水处理控制装置14，首先根据被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)的输入值、并用(3)式计算荧光强度消除率(α_处理后)(步骤1)。接着，按照使荧光强度消除率(α_处理后)达到设定在60％～90％，最好是设定在70％～80％的目标荧光强度消除率(α_目标)要求，判断供给臭氧接触槽2的臭氧注入量的多或少(步骤2)，调整臭氧注入系数(k)(步骤5)。即荧光强度消除率(α_处理后)≥目标荧光强度消除率(α_目标)时，使臭氧注入率(k)下降，相反，荧光强度消除率(α_处理后)＜目标荧光强度消除率(α_目标)时，提高臭氧注入率(k)。

接着，用臭氧处理水13的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)的输入值计算溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)(步骤3)，按照臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)不超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)的要求，判断向臭氧接触槽2的臭氧注入量多或少(步骤4)，调整臭氧注入系数(k)(步骤5)。即就是溶解臭氧浓度(DO_3处理后)＞溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时，即使荧光强度消除率(α_处理后)＜目标荧光强度消除率(α_目标)时，使臭氧注入系数(k)下降。溶解臭氧深度上限值(DO_3上限)的计算方法与实施方式1相同。

接着，用输入水处理控制装置14的、被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)、在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)，并用(3)式计算对于被处理水的、各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)。而且，在前述步骤5的臭氧注入系数(k)、以及预先设定的目标荧光强度消除率(α_目标)和各臭氧接触槽2不同的目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)，并用(7)～(9)式计算在臭氧接触槽2的各臭氧接触槽2的目标荧光强度消除率(α_{第1槽设定}～α_{第3槽设定})(步骤6)。

α_{第1槽目标}＝k×γ_第1槽×α_目标    ···(7)

α_{第2槽目标}＝k×γ_第2槽×α_目标    ···(8)

α_{第3槽目标}＝k×γ_第3槽×α_目标    ···(9)

而0＜γ_第n槽≤1(n＝1，2，3)

各臭氧接触槽2不同的目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)设定为0＜γ_第n槽≤1(n＝1，2，3)。设定各臭氧接触槽2的不同的目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)，以使在前段的臭氧接触槽的有机物等的臭氧分解导致的荧光强度消除量比后段的大，例如是目标荧光强度消除率(α_目标)的80％、90％、95％等。

另一方面，在小规模净水厂、并且水源水质良好的场合，即使目标荧光强度消除率修正系数(γ_第n槽)＝1  (n＝1，2，3)也可以。另外，目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)，由于采用该实施方式的实际净水厂的水源水质、臭氧处理槽1b构造、在各槽2、3的滞留时间、运行条件等不同而变化，因此，预先进行模拟实验等，并按照接近图7的最佳的各槽的荧光强度消除率(α_x)的要求设定，并作为设定值输入水处理控制装置14。

这些设定值，可以根据季节、天气、其他净水厂的运行条件不同，人为地或自动地变更。目标荧光强度消除率(α_目标)与实施例1的第1控制方法同样，设定在60～90％的范围内，最好是70～80％的范围内。

水处理控制装置14判断臭氧注入量多或少(步骤7)，对臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整(步骤8)，以使在各臭氧接触槽2中，处理水的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)等于目标荧光强度消除率(α_{第1槽目标}～α_{第3槽目标})，并且，在各臭氧接触槽的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)不超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)。

即，在第n接触槽(n＝1，2，3)中，溶解臭氧浓度(DO_3第n槽)＞溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限值)，或者荧光强度消除率(α_第n槽)≥目标荧光强度消除率(α_{第n槽目标})时，将臭氧注入率(I_第n槽)降低，相反，溶解臭氧浓度(DO_3第n槽)＜溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限值)，并且，荧光强度消除率(α_第n槽)＜目标荧光强度消除率(α_{第n槽目标})时，将臭氧注入率(I_第n槽)提高。

另一方面，臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)规定在臭氧处理槽1b的平均处理水量的各臭氧接触槽2的臭氧注入量。水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20进行控制，以便根据由于前述条件(步骤1～8)实时变动的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，对供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)进行调整。

水处理系统14对臭氧气体注入装置20的控制，是根据由臭氧气体注入装置20实时输入的空气6对各臭氧接触槽2不同的臭氧发生器20a的导入量(F_第1槽～F_第3槽)、发生的臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)、对各臭氧发生器20a的空气6导入量(F_第1槽～F_第3槽)、以及臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)进行调整(步骤9)，以便供给各接触槽的臭氧注入量达到臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)。

另外，前述空气6的导入量(F_第1槽～F_第3槽)是通过阀门20c开关进行调整，臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)是通过使加在各臭氧发生器20a内空气6的放电电压变化进行调整的。

如前述那样，若采用该实施方式，作为臭氧处理槽1b内的多部位水质指标，对被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)、和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)、以及在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)进行测定。按照用这些水质指标计算的、在各槽出口的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)达到目标荧光强度消除率(α_{第1槽目标}～α_{第3槽目标})的要求，对各臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)进行调整。对目标荧光强度消除率(α_{第1槽目标}～α_{第3槽目标})进行设定，是按照臭氧处理槽1b排出的臭氧处理水1 3的荧光强度消除率(α_处理后)达到60～90％范围内，最好是70～80％范围内目标荧光强度消除率(α_目标)的要求。

由于进行这样控制，表示臭氧处理槽1b内荧光强度消除率(α_x)变化的特性曲线接近图7的最佳曲线，而且，即使被处理水的水质变化，能够实时对应。其结果是，对各臭氧接触槽的每一槽能够决定最佳的臭氧注入量，在充分降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)的同时，将即使在后段的生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等副产物的生成抑制在低水平。

能够得到下述的效果，即能够减少增加设备运行成本的无效的臭氧气体注入，即使面对水源水质的变化、季节变化、天气的变动、意外因素导致的突发变动，也能实时适应。

前述各臭氧接触槽2的目标荧光强度消除率(α_{第1槽目标}～α_{第3槽目标})是由预先设定的、在臭氧处理槽1b出口的臭氧处理水13的荧光强度消除率(α_处理后)的作为处理指标的目标荧光强度消除率(α_目标)、臭氧注入系数(k)、以及各臭氧接触槽2每1槽的目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)的积决定的。

臭氧注入系数(k)是判断臭氧处理槽1b整体的臭氧注入量多或少，按照达到最佳臭氧注入量修正用的系数，目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)是使各臭氧接触槽2的每1槽进行臭氧反应的比率，按照荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)接近图7的最适合的各臭氧接触槽的荧光强度消除率(α_x)的要求进行设定。

该实施方式中，将目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)设定成，在各臭氧接触槽2的有机物等的臭氧分解产生的荧光强度消除率是80％、90％、95％等，前段接触槽比后段接触槽的大。形成这样的结构，在由多段组成的臭氧接触槽2中，与臭氧反应速度快的有机物含有多，注入的臭氧大半消耗在这些有机物的分解上，因此，可以将不必担心生成生成反应速度慢的溴酸离子的、前段臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)增加。其结果是，能够促进与臭氧反应速度快的有机物的分解，反应效率提高，能够减少臭氧消耗量。

一方面，在后段臭氧接触槽2中，与臭氧反应速度快的有机物少甚至完全没有，使臭氧注入率(I_第3槽)低，能够使残留的溶解臭氧浓度低，因而，能够抑制溴酸离子的生成。另外，各臭氧接触槽2的容积不同，臭氧与处理水接触时间不同的净水厂，能够通过调整目标荧光强度消除率修正系数(γ_第1槽～γ_第3槽)应对，扩大了净水厂的设计自由度。

在小规模净水厂、并且水源水质良好的情况下，即使目标荧光强度消除率修正系数(γ_第n槽)＝1  (n＝1，2，3)也可以。这时，在由多段组成的臭氧接触槽2中、可以仅第1级的臭氧接触槽2进行充分的臭氧处理，能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，不需要将臭氧气体注入第2、第3级的臭氧接触槽2中。

另一方面，水源水质恶化，臭氧注入能力的限制、溶解臭氧浓度超过其上限值等的因素，仅第1级的臭氧接触槽2不能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，按照在第2、第3级臭氧接触槽2进行臭氧注入的要求进行控制，能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)。

以上的结果，能够减少使设备运行成本增加的无效的臭氧气体注入，能够在充分降低色度及三卤甲烷生成能(THMFP)的同时，抑制在第2、第3段臭氧接触槽2中生成即使经后段生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等副产物。这些效果能够对水源水质的变化实时对应。

前述的构成，按照在各臭氧接触槽2中处理水的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)超过溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)的臭氧接触槽2中，使臭氧气体注入量减少的要求进行调整。

而且，臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)超过溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时就会进行调整，使供给所有臭氧接触槽2的臭氧气体注入量减少。这些结果能防止万一依据在各槽的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)的控制不顺利、发生臭氧气体注入过剩的接触槽，在此之外的接触槽中继续进行臭氧注入控制就能够恢复。即能够抑制臭氧气体注入过剩，被处理水中的残留臭氧浓度变高，生成由臭氧气体与被处理水的反应产生的毒性大的溴酸离子等副产物。

前述结构中，在各臭氧接触槽2内分别设置臭氧发生器20a，将臭氧气体供给臭氧接触槽2。其结果，有如下的效果。

即，如该实施方式那样，对各臭氧接触槽2分别测定水质指标，根据此测定值调整臭氧注入量时，因为臭氧接触槽2分别设置臭氧发生器20a，因此，即使某臭氧发生器20a发生故障或需要维修时，仅用其他的臭氧发生器20a可以处理，无需停止整个处理系统，能够降低危险，并使臭氧发生器20a小型化，减低费用。

臭氧气体注入装置是图1～图6所示的某一结构，可对于由于被处理水(原水)的缘故不断变化的臭氧需求量、这些设备、运行成本、净水厂规模等进行研究、选择。

该实施方式中，测定作为水质指标的、在对处理水照射激励光时从臭氧处理水射出的荧光强度中具有特定波长的荧光强度，根据从该测定结果得到的、被处理水与臭氧气体的反应特性，对供给在臭氧处理槽1b的各臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整，也可以使用以发射荧光的特定物质的荧光强度为基准，将测定得到的荧光强度大小数值化的相对荧光强度，对被处理水进行臭氧处理。

由于形成上述结构，能够不受荧光分析计等仪器特性影响，能够对供给臭氧接触槽2各槽臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行高控制精度调整，使供给臭氧处理槽1b的臭氧注入量最佳化。特别是该实施例，荧光强度的测定部位多，这些效果显著。

该实施方式中，测定臭氧处理水的溶解臭氧浓度(DO_3x)和作为水质指标的荧光强度(FL_x)，根据从这些测定结果得到的、被处理水与臭氧气体的反应特性，决定供给在臭氧处理槽1b的臭氧接触槽2的各槽的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)。但是，也可以使用色度计测定作为水质指标的色度以代替荧光强度，该色度和荧光强度同样与处理水中有机物量密切相关，对被处理水进行臭氧处理。色度与腐黑物质等的浓度相关，测定对于390nm的波长光的吸光度。而与荧光强度(FL_x)不同，测定色度时，有必要考虑测定对象的臭氧处理水中的溶解臭氧、未反应的臭氧气泡引起照射光的衰减(吸收)等影响。而且，荧光强度消除率(α_x)是监视溶解在处理水中的有机物减少的进展度，就是溶解有机物的除去率的指标，可以换成同样与有机物量密切相关的、利用色度计算的色度消除率。色度消除率用(1)式计算。形成这样的结构，在以降低是处理对象的被处理水的色度为主要目的时，对于引起色度的物质的分解，能够以高控制精度对供给臭氧接触槽2的各槽的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整，使供给臭氧处理槽1b的臭氧注入量最佳化。

此外，该实施方式形成从大气中吸入空气6作为臭氧气体7的生成原料的结构，但也可以以高压容器(高压储气瓶)里充填的空气、设置液体空气贮槽及气化装置使之气化的空气等作为臭氧气体7的生成原料。设置物理的或化学的氧富化装置提高这些空气中氧气浓度的空气、或将充填在高压容器(高压储气瓶)的氧气、设置液体氧贮槽及气化装置使之气化的氧气导入臭氧发生器20a，也可以。采取这样的措施，能够削减臭氧生成时电费。而且，由于将高浓度的臭氧气体7供给臭氧处理槽1b，能够提高溶解在被处理水中的杂质分解能力。根据需要，对于电费的削减量或提高溶解杂技分解能力，通过净水厂的规模、要求的臭氧浓度、发生量等对这些设备、运行成本的研究，能够形成最佳的系统。

(实施方式3)

以下，利用图9和图10对实施方式3进行说明。在该实施方式中，仅臭氧接触槽2的臭氧注入方法，即水处理控制装置14的对臭氧气体注入装置20的控制方法不同，其他均与图6～图8所示的实施方式2大致相同。

在该实施方式中，臭氧处理槽1b中，水处理控制装置14对臭氧注入装置20进行控制，将臭氧气体7注入被处理水中，是通过设置在臭氧接触槽2下部的臭氧曝气管5以气泡形式注入(参照图6)。

在这期间，如图6所示那样，被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)用荧光分析计21检测，在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)和溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)用荧光分析计23和溶解臭氧浓度计27检测。臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)、荧光强度(FL_处理后)、水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)分别用溶解臭氧浓度计10、荧光分析计24、水温计25、pH计26检测，这些检测信号实时输入水处理控制装置14。

水处理控制装置14，根据各检测信号的输入值，并用下述的本发明的第3控制方法，控制臭氧气体注入装置20，对供给臭氧接触槽2的各级接触槽的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入量、或者其两方)进行调整。

接着，对于水处理控制装置14的对臭氧气体注入装置20的控制方法、即对供给臭氧接触槽2的各级接触槽的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入量、或者其两方)的调整方法，用图9和图10进行说明。

以下，用图9对该实施方式的控制原理进行说明。

图9是表示使一般河川水与臭氧反应时多段臭氧处理槽2和滞留槽3的荧光强度消除率(α_x)变化的特性图。如实施方式1中说明的那样，目标荧光强度消除率(α_目标)定为80％，按照臭氧处理后的荧光强度消除率(α_处理后)达到80％的要求，对供给臭氧接触槽2的臭氧注入量进行调整，则由于臭氧注入量、被处理水质的不同，能得到如图9所示的5种类型特性曲线。

图9中的α_第1槽～α_处理后是在各臭氧接触槽2出口的荧光强度消除率(α_x)。实线(a)是对于被处理水的臭氧注入率(I)最佳时的特性曲线，虚线(b)是臭氧注入率(I)过剩时的特性曲线，虚线(c)和虚线(d)是臭氧注入率(I)不足时的特性曲线，虚线(e)是在对缺乏与臭氧反应性的河川水进行臭氧处理时，即使将臭氧注入率(I)提高一些，荧光强度消除率(α_处理后)也未达到目标荧光强度消除率(α_目标)的80％。

虚线(b)，由于臭氧注入率(I)过剩，即使荧光强度消除率(α_处理后)是目标荧光强度消除率(α_目标)的80％，在第3级的臭氧接触槽2或滞留槽3中荧光强度消除率(α_x)的变化量也小。在第3级的臭氧接触槽2中，由于与注入的臭氧气体无关，荧光强度消除率(α_x)的变化小，因此，注入的臭氧气体，结果不发生与被处理水中的有机物的反应。

这认为是，在第1级臭氧接触槽2和第2级臭氧接触槽2中，与臭氧反应速度快的有机物全部被分解，在第3臭氧接触槽2中没有溶解在处理水中的溶解有机物或仅残留缺乏与臭氧的反应性(反应速度慢)的有机物。这样的场合，向第3级臭氧接触槽2注入臭氧气体不仅无效果，而且，生成溴酸离子等副产物。从而，需要降低臭氧注入率(I)，达到最佳的臭氧注入量。

虚线(c)、荧光强度消除率(α_处理后)未达到目标荧光强度消除率(α_目标)的80％的虚线(d)，判断臭氧注入率(I)不足，应提高臭氧注入率(I)

虚线(e)表示对缺乏与臭氧反应性的一般河川水进行臭氧处理的情况，即使再将臭氧注入率(I)提高，荧光强度消除率(α_处理后)也未达到目标荧光强度消除率(α_目标)的80％。这样的场合，应将目标荧光强度消除率(α_目标)降低。

因此，在该实施方式中，臭氧注入控制用的指标，除了荧光强度消除率(α_x)外，还使用各臭氧接触槽2中荧光强度消除率的变化量(Δα_x)。在各臭氧接触槽2中荧光强度消除率的变化量(Δα_x)分别定为Δα_第1槽、Δα_第2槽、Δα_第3槽，则其可以用在各接触槽出口的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)及臭氧处理后的荧光强度消除率(α_处理后)、并用下列式子(10)～(12)求得。

Δα_第1槽＝α_第1槽/α_处理后    ···(10)

Δα_第2槽＝(α_第2槽-α_第1槽)/α_处理后  ···(1 1)

Δα_第3槽＝(α_第3槽-α_第2槽)/α_处理后  ···(12)

在各臭氧接触槽2的出口的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)可用被处理水的荧光强度(FL_被处理水)及在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率(FL_第1槽～FL_第3槽)，并用前述(3)式求得。

根据在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)、是否相当图9中特性曲线(a)～(e)的某一曲线，能够判断对臭氧接触槽2的臭氧注入率(I)是多或少。另外，臭氧注入率(I)的多或少的判断用以下的方法，是可以自动化的。

也就是说，预先用实验求得在臭氧注入率(I)最佳时各级臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)的范围，即Δα_第n槽 ^下限≤Δα_第n槽≤Δα_第n槽 ^上限(n＝1，2，3)，通过将这些范围与Δα_第n槽进行比较，能够判断臭氧注入率(I)高或低。例如，监视第3级臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第3槽)，荧光强度消除率(α_处理后)达到目标荧光强度消除率(α_目标)，Δα_第3槽＜Δα_第3槽 ^下限的情况，相当于虚线(b)，Δα_第3槽＞Δα_第3槽 ^上限的情况，相当于虚线(c)。荧光强度消除率(α_处理后)未达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，Δα_第3槽＞Δα_第3槽 ^上限的情况，相当于虚线(d)，Δα_第3槽＜Δα_第3槽 ^下限的情况相当于虚线(e)。

水处理控制装置14，在相当特性曲线(a)，臭氧注入率(I)被判断最佳时，按照提高臭氧注入率(I)，并且，提高目标荧光强度消除率(α_目标)的要求进行控制。最初，相当虚线(e)，按照使目标荧光强度消除率(α_目标)下降的要求控制，也可以，由于河川水质的变化，即使目标荧光强度消除率(α_目标)的最佳值恢复原值，或最佳值还要高也能对应。此时，最好对目标荧光强度消除率(α_目标)设置上限值。如将此上限作为荧光强度消除率的上限值(α_上限)，则根据在实施方式1的图3，荧光强度消除率的上限值(α_上限)规定在规定值的60～90％范围内，最好是70～80％范围内。

根据以上的控制原理，水处理控制装置1 4判断目标荧光强度消除率(α_目标)和臭氧注入率(I)的高或低，控制臭氧气体注入装置20，调整供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量。其结果是，臭氧注入量适量，就是说，在充分降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)的基础上，进行臭氧处理，不生成溴酸离子。而且，能够将臭氧注入率控制在最小限度，能够降低电费等运行成本。

(实施方式3的具体控制方法)

以下，根据图10的流程图说明该实施方式的具体控制方法。

水处理控制装置14利用输入的被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)，并用(3)式计算臭氧处理水13的荧光强度消除率(α_处理后)(步骤1)。同样，根据被处理水的荧光强度(FL_被处理水)和各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)计算在各臭氧接触槽2的出口的处理水的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)。而且，在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)用前述(10)-(12)式计算(步骤2)。

接着，预先设定实验求得的臭氧注入率(I)最佳时的目标荧光强度消除率上限值(α_上限)、以及在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率变化量(Δα_第n槽)的范围(Δα_第n槽 ^下限≤Δα_第n槽≤Δα_第n槽 ^上限(n＝1，2，3))，按照荧光强度消除率(α_处理后)和荧光强度消除率变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)在此范围内的要求判断臭氧注入量多或少(步骤3)，并对臭氧注入率(I)进行调整(步骤6)。

就是说，如果荧光强度消除率(α_处理后)达到目标荧光强度消除率(α_目标)，第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)＜(Δα_第n槽 ^下限)时，臭氧注入率过剩，将臭氧注入率(I)降低，Δα_第n槽＞Δα_第n槽 ^上限时，判断臭氧注入量不足，提高臭氧注入率(I)。当Δα_第n槽 ^下限≤Δα_第n槽≤Δα_第n槽 ^上限时，根据前述的理由，提高臭氧注入率(I)，而且，要在不超过上限值的范围内提高目标荧光强度消除率(α_目标)。

另一方面，如荧光强度消除率(α_处理后)达到目标荧光强度消除率(α_目标)，第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)的荧光强度消除率变化量(Δα_第n槽)＞Δα_第n槽 ^上限时，判断臭氧注入量不足，提高臭氧注入率(I)。Δα_第n槽＜Δα_第n槽 ^下限时，认为目标荧光强度消除率(α_目标)大，将目标荧光强度消除率(α_目标)降低。

前述各设定范围Δα_第n槽 ^下限≤Δα_第n槽≤Δα_第n槽 ^上限(n＝1，2，3)、以及目标荧光强度消除率的上限值(α_上限)随采用该实施方式的实际净水厂的水源水质、臭氧处理槽1b的构造、在各槽2、3的滞留时间、运行条件等变化，要预先实验决定，并作为设定值输入水处理控制装置14。这些设定值即使按照季节、天气、其他净水厂的运行条件人为的或自动的变更，也可以。

接着，水处理控制装置14用输入的臭氧处理水13的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)的输入值计算溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)(步骤4)，如臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)超过溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)，判断供给臭氧接触槽2的臭氧注入量过剩(步骤5)。根据此判断调整臭氧注入率(I)。即溶解臭氧浓度(DO_3处理后)＞溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时，即使在步骤1～3中臭氧注入量不足，也将臭氧注入率(I)降低。溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)的计算方法，与实施方式1相同(步骤6)。

另一方面，臭氧注入率(I)规定在臭氧处理槽1b的每单位处理水量时臭氧注入量，水处理控制装置14根据前述条件(步骤1～6)、并依据实时变动的臭氧注入率(I)控制臭氧气体注入装置19，按照对臭氧气体向臭氧接触槽2的注入量(臭氧气体中臭氧浓度或臭氧气体流量、或者其两方)调整的要求，控制臭氧气体注入装置20。

臭氧气体注入装置20的控制是，按照在由多段组成的臭氧接触槽2中，各各臭氧接触槽2的臭氧注入率达到I_第1槽、I_第2槽、I_第3槽的要求，将控制信号输入臭氧气体注入装置20。各臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)与实施方式1同样，根据预先设定的臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)和臭氧注入率(I)、并用式(4)～(6)进行计算。

如存在各臭氧接触槽2出口的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DOI_3第3槽)超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)的臭氧接触槽2，则判断向该臭氧接触槽2的臭氧注入量过剩(步骤8)，对向该接触槽的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整。

也就是说，在第n级臭氧接触槽(n＝1，2，3)中，溶解臭氧浓度(DO_3第n槽)＞溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)时，将臭氧注入率(I)降低(步骤9)。接着，根据从臭氧气体注入装置20实时输入的空气6向各臭氧接触槽2的每1槽的臭氧发生器20a的导入量(F_第1槽～F_第3槽)、发生的臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)，对向各臭氧发生器20a的空气导入量(F_第1槽～F_第3槽)利用阀门20c进行调整，以使向各臭氧接触槽2的臭氧注入量达到(I_第1槽～I_第3槽)，并通过使加在各臭氧发生器20a中空气6的放电电压变化来调整臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)(步骤10)。

如前述那样，若采用该实施方式，在线测定臭氧处理槽1b内多部位、也就是处理前的被处理水和处理后的处理水、由多段组成的臭氧接触槽2的各臭氧接触槽2出口的处理水的水质指标，就会得到臭氧处理槽1b整体和各槽的被处理水与臭氧气体的反应特性。尤其是，该实施方式采用荧光强度作为水质指标，将用各部位的荧光强度(FL_x)计算的荧光强度消除率(α_x)、在各臭氧接触槽1b的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)作为各臭氧接触槽2不同的被处理水与臭氧气体的反应特性，根据这些反应特性调整臭氧处理槽1b的臭氧气体的注入量。

荧光强度与处理水中的有机物溶解量密切相关，利用荧光强度消除率(α_x)、荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)能够掌握被处理水中的有机物的、臭氧气体引起的分解反应的进展度。因此，与臭氧的反应性强的、色度成分、三卤甲烷前驱物质的腐黑物质、2-甲基异冰片(2-MIB)等臭味物质，是臭氧引起的分解反应速度快的有机物。充分反映这些有机物的分解反应特性和溴酸离子等的臭氧引起的副产物的生成反应特性后，能够判断臭氧气体的注入量多或少，可以对向各臭氧处理槽1b的臭氧气体的注入进行符合被处理水水质的最佳控制。

其结果是，按照在防止无效的臭氧气体注入的同时，充分降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)，抑制由于注入臭氧气体过剩，被处理水中残留的臭氧浓度变高，生成由臭氧气体与被处理水的反应产生的毒性大的、后段生物活性碳处理槽中不能够处理的溴酸离子等副产物的要求对臭氧注入量进行最佳控制。并且，由于将臭氧注入量控制在最小限度，能够降低电费等运行成本。即使遇到被处理水水质的季节变化、天气引起的变动、意外因素引起的突发变动，这样的最佳臭氧处理也能实时对应，能够使向臭氧处理槽1b的臭氧注入量最佳化。

前述的结构，水处理控制装置14，在各臭氧接触槽2的处理水的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)的臭氧接触槽2中，按照使臭氧气体注入量减少的要求进行调整。而且，臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)时，就会按照使向所有的臭氧接触槽2的臭氧气体注入量减少的要求进行调整。

这些结果能够防止万一根据在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)不能顺利控制，生成臭氧气体过量注入的接触槽，就会在其它的臭氧接触槽2中继续进行臭氧注入控制，能够恢复。亦即，注入的臭氧气体过剩，被处理水中残留的臭氧浓度变高，能够抑制生成由于臭氧气体与被处理水的反应产生的毒性大的溴酸离子等副产物。

本世纪实施方式，测定臭氧处理水的溶解臭氧浓度(DO_3x)和作为水质指标，测定荧光强度(FL_x)，根据这些测定结果得到的被处理水与臭氧气体的反应特性，决定向在臭氧处理槽1b的臭氧接触槽2的臭氧注入率(I)。可是，也可以水质指标不采用荧光强度，采用和荧光强度同样与处理水中的有机物量密切相关的色度时，使用色度计测定色度，对被处理水进行臭氧处理。

色度与腐黑物质等的浓度相关，测定对于390nm的波长光的吸光度。另外，与荧光强度(FL_x)不同，测定色度时，有必要考虑测定对象的臭氧处理水中的溶解臭氧、未反应的臭氧气泡引起照射光的衰减(吸收)等影响。而且，荧光强度消除率(α_x)是监视溶解在处理水中的有机物减少的进展度，就是溶解有机物的除去率的指标，置换成同样与有机物量密切相关的、利用色度计算的色度消除率也没关系。色度消除率用式(1)计算。

同样，在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)置换成在各臭氧接触槽2的色度消除率的变化量(Δ色度_第n槽)。色度消除率的变化量(Δ色度_第n槽)的计算方法，与前述(10)～(12)式的荧光强度消除率变化量(Δα_第n槽)的计算方法同样，在那些式中，将荧光强度消除率(α_x)置换成从(1)式导出的在各臭氧接触槽2的色度消除率也可以。

另外，各设定范围也同样，成为Δ色度_第n槽 ^下限≤Δ色度_第n槽≤Δ色度_第n槽 ^上限(n＝1，2，3)。采用这样的构成，在以成为处理对象的被处理水的色度减低为主要目的时，对比色度的引起物质的分解，能够以高精度决定向臭氧处理槽1b的臭氧注入率(I)，使臭氧注入量最佳化。

(实施方式4)

以下，参照图11和图12对实施方式4进行说明。

该实施方式是仅仅向臭氧接触槽2的臭氧注入方法，亦即利用水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法不同，其他的构成与图9和图10所示的实施方式3大致相同。

在该实施方式中，在臭氧处理槽1b的水处理控制装置14控制臭氧注入装置20，将臭氧气体7注入被处理水中，是通过臭氧气体曝气管5以气泡的形式注入的(参照图6)。

如图6所示那样，被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)用荧光分析计2 1测定。在各臭氧接触槽2的出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)是用荧光分析计23测定。溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)用溶解臭氧浓度计27测定。

另外，臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)、荧光强度(FL_处理后)、水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)分别用溶解臭氧浓度计10、荧光分析计24、水温计25、pH计26检测，这些检测信号就会实时输入水处理控制装置14。水处理控制装置14根据各检测信号的输入值，对臭氧气体注入装置20实行控制，对向各臭氧接触槽2臭氧气体的注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)进行调整。

水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法，就是臭氧气体对各臭氧接触槽2的各级接触槽注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)调整方法，用图11和图12进行说明。

首先，用图11说明该实施方式的控制原理。

图11是表示在图9所示的“一般河川水与臭氧反应时多段的臭氧接触槽及滞留槽的荧光强度消除率(α_x)的变化的特性图”中臭氧注入量(臭氧注入率(I))的不同引起的臭氧处理槽(滞留槽)出口的荧光强度消除率(α_处理后)的变化的特性图。

如图11所示那样，随着臭氧注入量增加，荧光强度消除率(α_处理后)变大，而其变化量变小。亦即，在实施方式1中说明的最佳荧光强度消除率(α_处理后)附近(60～90％，最好是70～80％)，即使臭氧注入量稍微变化，荧光强度消除率(α_处理后)未发生大的变化。一方面，臭氧注入不足时，臭氧注入量只稍微变化，荧光强度消除率(α_处理后)变化大。这样的特性曲线由于成为处理对象的水源、季节、天气引起被处理水水质不同而改变，但前述特征未改变。利用这样的特征，监视将以(13)式计算的荧光强度消除率(α_处理后)对时间微分得到的荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)，其绝对值如在预先设定的荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)内，臭氧处理水的荧光强度消除率(α_处理水)就会达到目标荧光强度消除率(α_目标)。

荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)＝dα_处理后/d t  ···(1 3)

因此，在该实施方式中，臭氧注入控制用的指标，使用荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)、在各接触槽的荧光强度消除庇护变化量(Δα_x)。首先，水处理控制装置14，在荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)达到其容许范围(δ_范围)内之前，判断为未达到目标荧光强度消除率(α_目标)，增加臭氧注入率(I)。

另一方面，达到容许范围(δ_范围)内时，判断达到目标荧光强度消除率(α_目标)，接着，与实施方式3的控制方法同样，根据荧光强度消除率的变化量(Δα_x)判断向臭氧处理槽1b的臭氧注入量多或少，并调整臭氧注入率(I)。但是，与第3的控制方法不同，已达到目标荧光强度消除率(α_目标)，因此，根据荧光强度消除率的变化量(Δα_x)判断是否相当图9的(a)～(c)的特性曲线的某一条，以确定臭氧注入量的多或少。

本控制方法只要未判断臭氧注入量过剩，就增加臭氧注入量也可以，因此，仅荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)未满其下限值(Δα_第1槽 ^下限～Δα_第3槽 ^下限)时，判断臭氧注入量过剩降低臭氧注入率(I)。在其他情况时，可以不判断臭氧注入量的多或少就提高臭氧注入率(I)。

前述荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)及各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量下限值(Δα_第1槽 ^下限～Δα_第3槽 ^下限)，因采用该实施方式的实际净水厂的水源水质、臭氧处理槽的构造、在各槽的滞留时间、运行条件等而变化，要预先进行模拟实验等决定，并作为设定值输入水处理控制装置14。这些设定值根据季节、天气、其他净水厂的运行条件进行人为的或自动的变更也没关系。

根据前述的控制原理，水处理控制装置14按照在判断向臭氧接触槽2的臭氧注入量多或少之前，增加臭氧注入率(I)，仅在判断该注入率过剩时按照减少臭氧注入率(I)的要求，对供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量进行调整。其结果是，臭氧注入量适量，能在充分地减低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)的基础上，进行臭氧处理，不生成溴酸离子。而且，能够将臭氧注入量控制在最小限度，能够降低电费等运行成本。也得到对于被处理水的水质变化能够实时对应的效果。

根据图12的流程图对该实施方式的臭氧气体注入装置20的具体控制方法进行说明。

水处理控制装置14根据输入的被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)，并用(3)式计算臭氧处理水13的荧光强度消除率(α_处理后)，用(13)式计算其时间变化(δα_处理后)(步骤1)。接着，根据被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)和在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)，并用(3)式计算在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)，而且，用(10)～(12)式计算在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)(步骤2)。

根据这些计算结果，判断臭氧注入量多或少(步骤3)，对目标荧光强度消除率(α_目标)和臭氧注入率(I)进行调整(步骤6)，以使荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)及荧光强度消除率的的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)达到预先实验需要设定的臭氧注入率(I)最佳时的荧光强度消除率的时间变化的容许范围(δ_范围)内及各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量的下限值(Δα_第1槽 ^下限～Δα_第3槽 ^下限)以上。

亦即，在荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)达到其容许范围(δ_范围)内之前，判断没有达到目标荧光强度消除率(α_目标)就增加臭氧注入率(I)。一方面，达到容许范围(δ_范围)内时，判断达到目标荧光强度消除率(α_目标)，其次，荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)未达到其下限值(Δα_第1槽 ^下限～Δα_第3槽 ^下限)时，则判断臭氧注入量过剩，将臭氧注入率(I)降低。前述情况之外，增加臭氧注入率(I)。

另外，前述的荧光强度消除率的时间变化的容许范围(δ_范围)和各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量的下限值(Δα_第1槽 ^下限～Δα_第3槽 ^下限)，因采用该实施方式的实际净水厂的水源水质、臭氧处理槽1b构造、在各臭氧接触槽2的滞留时间、运行条件等而变化，因此，预先进行模拟实验等决定，作为设定值输入水处理控制装置14。

并且，这些设定值，由于季节、天气、其他净水厂的运行条件不同，人为地或自动地变更，也没关系。

水处理控制装置14根据输入的臭氧处理水13的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)的输入值计算溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)(步骤4)。而且，如臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)，水处理控制装置14判断向各臭氧接触槽2的臭氧注入量过剩(步骤5)。

根据此判断，水处理控制装置14调整臭氧注入率(I)。亦即在步骤1～3中，即使判断提高臭氧注入率(I)，溶解臭氧浓度(DO_3处理后)＞溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)时，将溶解臭氧注入率(I)降低。溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)的计算方法与实施方式1相同。

另一方面，臭氧注入率(I)规定为在臭氧处理槽1b的每单位处理水量时臭氧注入量。水处理控制装置14根据前述条件(步骤1～6)、并依据实时变动的臭氧注入率(I)控制臭氧气体注入装置20，以对臭氧气体向臭氧接触槽2的注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)进行调整。

水处理控制装置14，在对臭氧气体注入装置20的控制中，将控制信号输入臭氧气体注入装置20，以使在由多段组成的臭氧接触槽2中，向各臭氧接触槽2的臭氧注入率达到I_第1槽、I_第2槽、I_第3槽。各臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，与第1实施方式同样，利用预先设定的臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)和臭氧注入率(I)、并运用下列式子(4)～(6)进行计算(步骤7)。

如存在如存在各臭氧接触槽2出口的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO _3第3槽)超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)的臭氧接触槽2，则判断向该臭氧接触槽2的臭氧注入量过剩(步骤8)。根据此判断结果对向该接触槽的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整。亦即，在第n级臭氧接触槽(n＝1，2，3)中，溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)时，将臭氧注入率(I)降低(步骤9)。

接着，根据从臭氧气体注入装置20实时输入的空气6向各臭氧接触槽2的每1槽的臭氧发生器20a的导入量(F_第1槽～F_第3槽)、发生的臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)，对向各臭氧发生器20a的空气导入量(F_第1槽～F_第3槽)利用阀门20c进行调整，以使向各臭氧接触槽2的臭氧注入量达到(I_第1槽～I_第3槽)，并通过使加在各臭氧发生器20a中空气6的放电电压变化来调整臭氧气体7的臭氧浓度(C_第1槽～C_第3槽)(步骤10)。

如前述那样，若采用该实施方式，对在处理槽出口的臭氧处理水13的荧光强度消除率(α_处理后)对时间微分得到的荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)进行监视，其绝对值达到预先设定的荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)内之前，就会增加向臭氧处理1b的臭氧气体注入量。

荧光强度消除率(α_处理后)如达到荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)内，就会达到目标荧光强度消除率(α_目标)。接着，根据荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)判断臭氧气体注入量是否过剩，如过剩就会减少臭氧气体注入量，如不过剩就会增加臭氧气体注入量。其结果臭氧注入量适量，就是说，能够边充分降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)，边进行臭氧处理，不产生溴酸离子。

由于能够将臭氧注入量控制在最小限度，能够降低电费等运行成本。并由于能够自动决定目标荧光强度消除率(α_目标)，不必预先设定，也得到对于被处理水的水质变化能够实时对应的效果。

(实施方式5)

以下，参照图13对实施方式5进行说明。

该实施方式是仅仅向臭氧接触槽2的臭氧注入方法，亦即利用水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法不同，其他的构成与图11和图12所示的实施方式4大致相同。

该实施方式的控制原理与用图9、11说明的实施方式4大致相同。但是，在实施方式4中，根据臭氧注入控制用的指标，即荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)和在各接触槽的荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)，对供给臭氧处理槽1b的臭氧注入率(I)调整后各接触槽2不同的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，是用各臭氧接触槽2的臭氧注入量修正系数(θ_第1槽～θ_第3槽)和(4)～(6)式进行计算。

另一方面，该实施方式就会根据荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)和在各接触槽的荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)，直接判断各接触槽2不同的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)的高或低，并对其进行调整。亦即，按照水处理控制装置14在判断在臭氧接触槽2的第n级臭氧接触槽(n＝1，2，3)的臭氧注入量过剩之前，增加臭氧注入率(I_第n槽)，仅在判断该注入率过剩时按照使臭氧注入率(I_第n槽)减少的要求，对供给臭氧接触槽2的臭氧气体注入量进行调整。

其结果是，臭氧注入量适量，即能够在充分地减低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)的基础上，进行臭氧处理，不生成溴酸离子。而且，能够将臭氧注入量控制在最小限度，能够降低电费等运行成本。也得到对于被处理水的水质变化能够实时对应的效果。

接着，参照图13的流程图对该实施方式的臭氧气体注入装置20进行说明。

水处理控制装置14利用输入的被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理后)，并用式(3)计算臭氧处理水的荧光强度消除率(α_处理后)，用前述(13)式计算其时间变化率(δα_处理后)(步骤1)。接着，水处理控制装置14，根据被处理水的荧光强度(FL_被处理水)和各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)，并用前述(3)式计算在各臭氧接触槽2的出口的处理水的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)，用前述(10)～(12)式计算在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第1槽～Δα_第3槽)(步骤2)。

根据这些计算结果，水处理控制装置14对向各臭氧接触槽2的臭氧气体注入量进行调整。即水处理控制装置14，在判断荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)达到其容许范围(δ_范围)内之前，判断目标荧光强度消除率(α_目标)，增加臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)。

另一方面，达到其容许范围(δ_范围)内时，水处理控制装置14判断达到荧光强度消除率(α_目标)。其次，水处理控制装置14，在第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)未达到其下限值(Δα_第n槽 ^下限)时，判断臭氧注入率过剩，将臭氧注入率(I_第n槽)降低，此外的情况是增加臭氧注入率(I_第n槽)(步骤6)。

另外，前述荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)及各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量下限值(Δα_第1槽 ^下限～Δα_第3槽 ^下限)，因采用该实施方式的实际净水厂的水源水质、臭氧处理槽的构造、在各槽的滞留时间、运行条件等不同而变化，要预先进行模拟实验等决定，并作为设定值输入水处理控制装置14。这些设定值根据季节、天气、其他净水厂的运行条件进行人为的或自动的变更也没关系。

接着，水处理控制装置14用输入的臭氧处理水13的水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)的输入值计算溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)(步骤4)，如臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)和各臭氧接触槽2出口的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)超过溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)，就判断向整个处理槽2或超过的上限值的接触槽的臭氧注入量过剩(步骤5)。

根据此判断，按各臭氧接触槽2对臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整。即，在步骤1～3中，即使判断某1个臭氧接触槽2中要提高臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，溶解臭氧浓度(DO_3处理后)＞溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时，也将所有的臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)降低。而且，第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)溶解臭氧浓度(DO_3第n槽)＞溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时，也使该臭氧接触槽的注入率(I_第n槽)降低(步骤6)。溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)的计算方法，与实施方式1相同。

一方面，臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)决定在臭氧处理槽1b的每单位处理水量的各臭氧接触槽2的臭氧注入量。水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20进行控制，以便根据由于前述条件(步骤1～6)，实时变动的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)对臭氧气体向臭氧接触槽2的注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或者其两方)进行调整。水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法，与实施方式2的水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法相同(步骤7)。

若采用前述该实施方式，就会对各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率(α_处理后)对时间微分得到的荧光强度消除率的时间变化(δα_第n槽)进行监视，其绝对值达到预先设定的荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)内之前，提高向各臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)。

荧光强度消除率(α_第n槽)若达到荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)内，就会达到目标荧光强度消除率(α_目标)。其次，根据荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)判断臭氧气体注入量是否过剩。水处理控制装置14，在对各臭氧接触槽2分别判断臭氧注入量过剩之前，增加臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，按照仅仅使判断该注入率过剩的臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)减少的要求，对各臭氧接触槽2的臭氧注入量进行调整。

这样，通过对各臭氧接触槽2的每1槽进行控制，能够按照在多段臭氧接触槽2的前段有机物等的臭氧分解的荧光强度消除率比后段大的要求，进行自动进行调整。亦即，各臭氧接触槽2容积不同，臭氧与处理水的接触时间不同一类净水厂除外，通常，臭氧气体注入装置20根据从水处理控制装置14输送的控制信号，按照各臭氧接触槽2分别就臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量，或者其两方)进行调整，以使臭氧注入率成为I_第1槽＞I_第2槽＞I_第3槽。

由于形成这样的构成，能够得到以下的效果：在由多段组成的臭氧接触槽2中，与臭氧的反应速度快的有机物含量多，注入的臭氧大半消耗于这些有机物的分解，因此，可以将不必担心对生成速度慢的溴酸离子的臭氧接触槽的前半部分的臭氧注入率提高。其结果是能够促进与臭氧反应速度快的有机物的分解，即能够提高分解效率，降低臭氧消耗量。

一方面，后段的接触槽2中，即使与臭氧反应速度快的有机物少或完全没有，由于臭氧注入率(I_第3槽)低，残留的溶解臭氧浓度低，因此能够抑制溴酸离子的生成。就是说，由于形成前述结构，能够对各臭氧接触槽2分别决定最佳的臭氧注入量，并边充分降低色度及三卤甲烷生成能(THMFP)、边能够将即使经后段生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等的副产物抑制低。对即使水源水质的变化、季节变化、天气等引起的变动、意外因素引起的突发变动，能够实时适应。

前述的结构，仅在由多段组成的臭氧接触槽2的第1级的臭氧接触槽2中，可以充分地臭氧处理，能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，就是说，在第1级臭氧注入能力的限度、或溶解臭氧浓度不超过其上限时，仅用第1级接触槽2就达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，对第2、第3接触槽不必注入臭氧气体。

另一方面，水源水质恶化、臭氧注入能力的限度、或溶解臭氧浓度超过其上限值时，仅仅用第1级接触槽2达示到目标荧光强度消除率(α_目标)时，此时，在第2、第3级的臭氧接触槽2中，按照注入臭氧控制，能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)。

以上的结果，能够减少增加设备运行成本的无效臭氧气体注入。而且，边充分降低色度及三卤甲烷生成能(THMFP)、边能够对在第2、第3级臭氧接触槽2中生成即使经后段生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等的副产物进行抑制。由于这些效果，能够对水源水质的变化实时对应。

前述的结构，对各臭氧接触槽2不同槽设置臭氧发生器，将臭氧气体供给接触槽。其结果，即使某1臭氧发生器发生故障、或维修需要停止时，仅用其他的臭氧接触槽2可以处理，不必要停止整个处理系统停止。

(实施方式6)

以下，参照图14～图16对实施方式6进行说明。

该实施方式是向臭氧接触槽2的臭氧注入方法，亦即水处理控制装置对臭氧气体注入装置20的控制不同。其他结构均与图6～图8所示的第2实施方式大致相同。

图14是实施方式6的水处理系统的结构图。在该图14中，设置了对被处理水12进行臭氧处理，将臭氧处理水1 3排出的臭氧处理槽1c。臭氧处理槽1c的结构，除向臭氧接触槽2的臭氧气体注入相关的构成部分不同外，与图6所示的臭氧处理槽1b相同。

图14所示的臭氧处理槽1c与图6所示的臭氧处理槽1b的不同点，是以下的构成。

即，臭氧处理槽1c中，采水口17安装在多段的臭氧接触槽2内部，从采水口17采取的、在各臭氧接触槽2内部的部分处理水，就会导入荧光分析计22。另外，采水口17的位置如不硬性规定接近各臭氧接触槽2的进出口，那在任一位置也没关系，而在该实施方式中，规定在各臭氧接触槽2的中间位置。

荧光分析计22能检测在各臭氧接触槽2内部的处理水的荧光强度(FL’_第1槽～FL’_第3槽)。这些检测信号就会输入水处理控制装置14。水处理控制装置14根据这些检测值和被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)、从各臭氧接触槽2排出的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)和溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)、臭氧处理水13的荧光强度(FL’_处理后)和溶解臭氧浓度(DO_3处理后)、水温(T_处理后)、pH(pH_处理后)，对臭氧气体注入装置20进行控制，以使对各臭氧接触槽2的臭氧气体注入量进行调整。臭氧气体注入装置20按照各臭氧接触槽2的不同槽对臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整。

另外，荧光分析计22边从各采水口17对多段臭氧接触槽2内与在各臭氧接触槽2中间的臭氧反应沼的部分处理水采样，边生成表示臭氧的分解对象物质、尤其是以处理水中腐黑物质为主的有机物质分解反应的进展度的波长，例如具有345nm波长的激励光，边用此光照射各处理水，边从由这些处理水发射的各荧光中选择，例如具有425nm波长的荧光，测定荧光强度。

(实施方式6的作用)

以下，用图14～图16对该实施方式的作用进行说明。

在图14中，在臭氧处理槽1c的情况下，水处理控制装置14控制臭氧气体注入装置20，将臭氧气体7注入被处理水中，是通过安装在臭氧接触槽2下部的臭氧气体曝气管5以气泡9的形式注入的。被处理水12和臭氧处理水13的荧光强度(FL_被处理水)、荧光强度(FL_处理后)分别用荧光分析计21和荧光强度分析计24检测。各臭氧接触槽2的出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)以及溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)分别用荧光分析计23和溶解臭氧浓度计27检测。这些测定值外，还用荧光分析计21检测处理水的荧光强度(FL‘_第1槽～FL’_第3槽)，处理水是从设置在各臭氧接触槽2中音质采水口17对在各臭氧接触槽2中音质与臭氧反应中处理水部分采样的。这些所有的检测信号就会实时输入水处理控制装置14。水处理控制装置14根据各检测信号的输入值控制臭氧气体注入装置20，对供给臭氧接触槽2的各级接触槽的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或其两方)进行调整。

接着，对于水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法，亦即臭氧接触槽2的向各臭氧接触槽2的臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或其两方)的调整方法进行说明。

首先，用图15对该实施方式的控制原理进行说明。

图15是表示使一般的河川水与臭氧反应时的多段组成的臭氧接触槽2的第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)中荧光强度(FL_x)和荧光强度消除率(α_x)的变化的特性图。图15中的荧光强度消除率(α_第n槽)和荧光强度消除率(α’_第n槽)分别是第n级的臭氧接触槽出口和第n级的臭氧接触槽内部(中间点)的荧光强度消除率(α_x)。

荧光强度消除率(α_第n槽)，是测定第n级的臭氧接触槽出口的荧光强度(FL_第n槽)并用(3)式计算，荧光强度消除率(α’_第n槽)，是测定第n级的臭氧接触槽内部(中间点)的荧光强度(FL‘_第n槽)并用(14)式计算。

荧光强度消除率(α’_x)[％]＝100_X(FL₀-FL’_X)/FL₀···(14)

按照第n级的臭氧接触槽出口的荧光强度消除率(α_第n槽)达到设为指标的荧光强度消除率(α_目标)的要求，对向第n级的臭氧接触槽的臭氧注入量调整时，由于臭氧注入量、被处理水水质不同，在臭氧接触槽2内部的情况下，形成如图15所示那样的5类曲线。河川水都是从臭氧接触槽2的入口到出口边与臭氧气体接触边下降，其间溶解在被处理水的有机物等处理对象物质被分解，荧光强度(FL_x)降低。亦即荧光强度消除率(α_x)降低。实线(a)是对于被处理水臭氧注入率(I_第n槽)最佳时的特性曲线，虚线(b)是臭氧注入率(I_第n槽)过剩时的特性曲线，虚线(c)和虚线(d)是注入率(I_第n槽)不足时的特性曲线。

虚线(b)，因为臭氧注入率(I_第n槽)过剩，即使荧光强度消除率(α_第n槽)达到目标荧光强度消除率(α_目标)，关于从第n级臭氧接触槽中间点到出口的荧光消除率(α_x)变化量小。这种情况认为是，在臭氧接触槽前半部与臭氧反应性快的有机物完全分解，在臭氧接触槽的后半部，处理水中没有溶解的有机物，或仅仅残留下缺乏与臭氧反应性(与臭氧反应性慢)的有机物。这样的情况意味着臭氧气体注入过剩，而且，生成溴酸离子等副产物的可能性高。从而，需要降低臭氧注入率(I_第n槽)调整到最佳臭氧注入量。

虚线(c)、荧光强度消除(α_第n槽)率没有达到目标荧光强度消除率(α_目标)时的虚线(d)，判断为臭氧注入率(I_第n槽)不足，应该提高臭氧注入率(I_第n槽)

虚线(e)荧光强度消除率(α_第n槽)没有达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，而在臭氧气体向第n级的臭氧接触槽注入能力的范围内必须提高臭氧注入率(I_第n槽)时的情况。

另一方面，关于参照图11说明的实施方式4的控制原理，随着臭氧注入量(臭氧注入率(I))增加，在臭氧处理槽1b出口的荧光强度消除率(α_处理后)的变化量变小。在不超过臭氧注入装置向注入能力范围内，提高臭氧注入率(I_第n槽)，随着第n级臭氧接触槽的荧光强度消除率(α_第n槽)接近80％，其变化量变小。利用这样的特征，对(15)式计算的荧光强度消除率(α_第n槽)以时间的微分得到的荧光强度消除率的时间变化(δα_第n槽)进行监视，其绝对值如在预先设定的荧光强度消除率的时间变化容许范围(δ_范围)内，臭氧处理水的荧光强度消除率(α_第n槽)就会达到目标荧光强度消除率(α_目标)。

第n级臭氧接触槽的荧光强度消除率的时间变化(δα_第n槽)

＝dα_第n槽/dt(n＝1，2，3)    ···(15)

式中，假设n＝1，即在第1级臭氧接触槽中，按照前述原理，臭氧气体注入时，第1级接触槽用的臭氧气体注入能力足够的时，仅第1级的臭氧接触槽的荧光强度消除率(α_第1槽)就达到目标荧光强度消除率(α_目标)，此时，不需要向第2、第3级臭氧接触槽注入臭氧。如果被处理水的水质良好，这种情况能发生，而实际上，仅第1级臭氧接触槽时，由于臭氧气体注入能力的限度、接触反应时间不足，就形成前述虚线(d)或(c)的特性曲线。

或者，为了对于即使臭氧气体注入能力的限度、接触反应时间充分，溶解臭氧浓度(DO_3第1槽)超过其上限值(DO_3上限)，溴酸离子等副产物的生成防止，必须抑制臭氧气体注入量，结果形成虚线(d)或(c)的特性曲线。第1级的臭氧接触槽中，只有虚线(d)或(c)时，在第2、第3臭氧接触槽中按照前述原理控制注入臭氧气体量，能够最终达到目标荧光强度消除率。

因此，在实施方式6的控制方法中，臭氧注入控制用的指标，除了荧光强度消除率(α_x)外，各臭氧接触槽出口的荧光强度消除率的变化量(Δα_x)外，还使用在各臭氧接触槽2出口的荧光强度消除率的时间变化(δα_第1槽～δα_第3槽)和各臭氧接触槽2后半部的荧光强度消除率的变化量(Δα’_x)。

各臭氧接触槽2后半部的荧光强度消除率的变化量(Δα’_x)分别定为Δα’_第1槽、Δα’_第2槽、Δα’_第3槽，则其可以用在各接触槽出口的荧光强度消除率(α’_批1槽～α’_第3槽)、并用下列式(16)～(18)求得。

Δα’_第1槽＝(α_第1槽-α’_第1槽/α_处理后    ···(16)

Δα’_第2槽＝(α_第2槽-α‘_第2槽)/α_处理后    ···(17)

Δα’_第3槽＝(α_第3槽-α‘_第3槽)/α_处理后    ···(18)

各式中α_第1槽-α_第3槽是各臭氧接触槽出口的荧光消除率，α_处理后是臭氧处理后的荧光强度消除率。在各臭氧接触槽中间的荧光强度消除率(α’_第1槽-α’_第3槽)，是根据被处理水的荧光强度(FL_被处理水)及各臭氧接触槽中间的处理水的荧光强度(FL’_第1槽-FL’_第3槽)、并(14)式求得。

由在各臭氧接触槽的荧光强度消除率的变化量(Δα’_第1槽～Δα’_第3槽)和在各臭氧接触槽的荧光强度消除率的时间变化(δα_第1槽～δα_第3槽)判断是否相当图14的特性曲线(a)～(e)中某一条，则能够判断向各臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)的大或小。另外，向各臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)的大或小的判断，利用下列方法进行是可以自动化的。

首先，水处理控制装置14，第n级臭氧接触槽(n＝1，2，3的在荧光强度消除率的时间变化(δα_第n槽)达到其容许范围(δ_范围)内之前，判断为未达到目标荧光强度消除率(α_目标)，增加臭氧注入率(I_第n槽)。一方面，达到容许范围(δ_范围)内时，判断达到目标荧光强度消除率(α_目标)，接着，根据荧光强度消除率的变化量(Δα’_第n槽)判断向臭氧处理槽1c的臭氧注入量多或少调整臭氧注入率(I_第n槽)。可是，已达到目标荧光强度消除率(α_目标)，所以，判断是否相当图15中(a)～(e)的某一条特性曲线，确定臭氧注入量的多或少。本控制方法中，只要判断臭氧注入未过剩，也就可以增加臭氧注入量，只有荧光强度消除率的变化量(Δα’_第n槽)未满其下限值(Δα’_第n槽 ^下限)时，判断臭氧注入量过剩，将臭氧注入率(I_第n槽)降低。除此而外的情况，也可以没有判断臭氧注入量多就增加臭氧注入率(I_第n槽)。

假设，在第n级的臭氧接触槽的臭氧注入能力限度内下，若没有达到目标荧光强度消除率(α_目标)，就相当于图15的虚线(d)、(e)的特性曲线。这时，在后段的臭氧接触槽2中。进行前述同样的臭氧注入控制。即使虚线(e)的情况，荧光强度消除率的时间变化(α_第n槽)在其容许范围(δ_范围)内，并且荧光强度消除率的变化量(Δα’_第n槽)未达到其下限值(Δα’_第n槽 ^下限)。这时按前述条件将臭氧注入率(I_第n槽)降低，而在后段的臭氧接触槽2中应该提高臭氧注入率方面没有问题。

另外，前述的荧光强度消除庇护时间变化的容许范围(δ_范围)和下限值(Δα’_第1槽 ^下限～Δα’_第3槽 ^下限)，因采用该实施方式的实际的净水厂中水源程序水质、臭氧处理槽构造、在各槽的滞留时间、运行条件等不同而变化，要预先进行模拟实验确定，并作为设定值输入水处理控制装置14。这些设定值按照季节、天气、其他净水厂的运行条件人为的或自动的变更也可以。

以上控制原理得到以下的效果，处理控制装置14对供给臭氧接触槽2的臭氧注入时进行调整，以使在对各臭氧接触槽2不同槽的臭氧注入量判断过剩之前，增加臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，仅仅对判断为该注入率过剩的臭氧接触槽2减少臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)。其结果是，就会边充分减低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)、边进行臭氧处理，不生成溴酸离子。并且，能够将臭氧注入量控制在最小限度，能够降低电费等运行成本。对于被处理水的水质变化能够实时对应的。

接着，根据图16的流程图对该实施方式的具体的控制方法进行说明。

水处理控制装置14根据输入的被处理水1 2的荧光强度(FL_被处理水)和臭氧处理水13的荧光强度(FL_处理水)，并用(3)式计算臭氧处理水13的荧光强度消除率(α_处理后)(步骤1)。根据与被处理水12的荧光强度(FL_被处理水)同样输入的、在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度(FL_第1槽～FL_第3槽)，并用(3)式计算在各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率(α_第1槽～α_第3槽)后，用(15)式计算其时间变化(δα_第1槽～δα_第3槽)。并且，用前述(16)～(18)式计算各臭氧接触槽2出口的处理水的荧光强度消除率的变化量(Δα’_第1槽～Δα’_第3槽)(步骤2)。

根据这些计算结果，荧光强度消除率的时间变化(δα_处理后)和荧光强度消除率的变化量(Δα’_第1槽～Δα’_第3槽)，与预先实验求得的臭氧注入率(I)最佳时的、荧光强度消除率的时间变化的容许范围(δ_范围)和各接触槽的荧光强度消除率的变化量下限值勤(Δα’_第1槽 ^下限～Δα’_第3槽 ^下限)进行比较，对各臭氧接触槽2每1槽判断臭氧注入量多或少(步骤3)。根据这些判断对向各臭氧接触槽2的臭氧注入量进行调整。亦即，在第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)的荧光强度消除率的时间的变化(δα_第n槽)达到其容许范围(δ_范围)内之前，判断为未达到设定的荧光强度消除率(α_{第n槽目标})，增加臭氧注入率(I_第n槽)。

另一方面，达到容许范围(δ_范围)内时，判断达到设定的荧光强度消除率(α_{第n槽目标})，接着，荧光强度消除率的变化量(Δα’_第n槽)未满其下限值时(Δα’_第n槽 ^下限)时，判断在第n级的臭氧接触槽的臭氧注入量过剩，将臭氧注入率(I_第n槽)降低，在此之外的情况下，将臭氧注入率(I_第n槽)增加(步骤6)

另外，前述的荧光强度消除率的时间变化的容许范围(δ_范围)和在各臭氧接触槽的荧光强度消除率的变化量下限值(Δα’_第1槽 ^下限～Δα’_第3槽 ^下限)，因采用该实施方式的实际的净水厂中水源程序水质、臭氧处理槽构造、在各槽的滞留时间、运行条件等不同而变化，要预先进行模拟实验确定，并作为设定值输入水处理控制装置14。这些设定值按照季节、天气、其他净水厂的运行条件人为的或自动的变更也可以。

接着，水处理控制装置14根据输入的臭氧处理水13的水温(T_处理后)、Ph(pH_处理后)的输入值计算溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)(步骤4)。而且，如臭氧处理水13的溶解臭氧浓度(DO_3处理后)和在各臭氧接触槽2出口的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)如超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)，水处理控制装置14对臭氧接触槽2整体或超过上限值的接触槽的臭氧注入量过剩(步骤5)。

根据此判断，对各臭氧接触槽2的不同槽进行臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)进行调整，亦即溶解臭氧浓度(DO_3处理后)＞溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时，也将所有的臭氧接触槽2的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)降低。而且，第n级的臭氧接触槽(n＝1，2，3)溶解臭氧浓度(DO_3第n槽)＞溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)时，即使在第1～3步骤中臭氧注入量不足，也使该臭氧接触槽的注入率(I_第n槽)降低(步骤6)。溶解臭氧浓度上限值(DO_3上限)的计算方法，与实施方式1相同。

一方面，臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)决定在臭氧处理槽1c的平均处理水量的臭氧接触槽2的各臭氧接触槽的臭氧注入量，水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20进行控制，以便根据由于前述条件(步骤1～6)，实时变动的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)对臭氧气体向臭氧接触槽2和臭氧气体的注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量、或其两方)进行调整。另外，水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法，与在应用本发明的第2控制方法的实施例2中水处理控制装置14对臭氧气体注入装置20的控制方法相同(步骤7)。

如前述那样，若采用该实施方式，在线测定臭氧处理槽1c内多部位，也就是处理前的被处理水和处理后的处理水、多段组成的各臭氧接触槽2的出口和中间点的处理水的水质指标，就会得到臭氧处理槽1c整体和各臭氧接触槽2的不同槽的被处理水与臭氧气体的反应特性。

在该实施方式中，水质指标采用荧光强度，用在各部位的荧光强度(FL_x)计算的多个指标(荧光强度消除率(α_x)、各臭氧接触槽2后部的荧光强度消除率的变化量(Δα’_第n槽))，就会掌握各臭氧接触槽2不同的槽的被处理水与臭氧气体的反应特性。根据这些指标，对供给臭氧处理槽1c的臭氧气体的注入量(各臭氧接触槽的不同槽的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽))进行调整。

荧光强度与处理水的有机物溶解量密切相关，因此，利用荧光强度消除率(α_x)、荧光强度消除率的变化量(Δα’_第n槽)能够按照各不同的槽掌握被处理水中的有机物的、臭氧气体引起的分解反应的进展度。因此，与臭氧的反应性强的色度成分、三卤甲烷前驱物质的腐黑物质、2-甲基异冰片(2-MIB)等臭味物质，是臭氧引起的分解反应速度快的有机物。充分反映这些有机物的分解反应特性和溴酸离子等的臭氧引起的副产物的生成反应特性后，能够判断臭氧气体的注入量(各接触醴不同槽的臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽))多或少，可以对向各臭氧处理槽1c的臭氧气体的注入进行符合被处理水水质的最佳控制。

其结果是，能够按照在防止无效的臭氧气体注入的同时，充分降低色度和三卤甲烷生成能(THMFP)，抑制由于注入臭氧气体过剩，被处理水中残留的臭氧浓度变高，生成由臭氧气体与被处理水的反应产生的毒性大的、后段生物活性碳处理槽中不能够处理的溴酸离子等副产物的要求对臭氧注入量进行最佳控制。并且，由于将臭氧注入量抑制在最小限度，能够降低电费等运行成本。这样的最佳臭氧处理，即使面对被处理水水质的季节变化、天气引起的变动、意外因素引起的突发变动，也能实时对应，使向臭氧处理槽1c的臭氧注入量最佳化。

前述的结构，水处理控制装置14，根据各臭氧接触槽2的不同的、向各臭氧接触槽2后半部的荧光强度消除的率变化量(Δα’_第n槽)判断臭氧注入量过剩之前，增加臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)，仅仅在判断该注入率过剩时，按照减少臭氧注入率(I_第1槽～I_第3槽)的要求，对向各臭氧接触槽的臭氧注入量进行调整。这样，能按照对于各臭氧接触槽2的每1槽进行控制，因此，按照在多段组成的臭氧接触槽2中前段的臭氧接触槽中有机物等的、由臭氧分解引起的荧光强度消除率比后段的大的要求自动调整。即，各臭氧接触槽2容积不同，臭氧与处理水的接触时间不同一类净水厂除外，通常，臭氧气体注入装置20根据从水处理控制装置14输送的控制信号，按照各臭氧接触槽2的不同槽对臭氧气体注入量(臭氧气体中臭氧浓度或注入流量，或者其两方)进行调整，以使臭氧注入率成为I_第1槽＞I_第2槽＞I_第3槽。

由于形成这样的结构，能够得到以下的效果：在由多段组成的臭氧接触槽2中，与臭氧的反应速度快的有机物含量多，注入的臭氧大半消耗于这些有机物的分解，因此，可以将不必担心生成生成速度慢的溴酸离子的臭氧接触槽2的前半部分的臭氧注入率提高。其结果是能够促进与臭氧反应速度快的有机物的分解，即能够提高分解效率，降低臭氧消耗量。

另一方面，臭氧接触槽2中后段的接触槽2中，即使与臭氧反应速度快的有机物少或完全没有，由于臭氧注入率(I_第3槽)低，残留的溶解臭氧浓度低，因此能够抑制溴酸离子的生成。就是说，由于形成前述构成，能够对各臭氧接触槽2的不同槽决定最佳的臭氧注入量，并边充分充分降低色度及三卤甲烷生成能(THMFP)、边能够将即使经后段生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等的副产物抑制低。对即使水源水质的变化、季节变化、天气等引起的变动、意外因素引起的突发变动，能够实时适应。

前述的结构，仅在由多段组成的臭氧接触槽2的第1级的臭氧接触槽2中，可以充分地臭氧处理，能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，就是说，在第1级的臭氧接触槽2的臭氧注入能力的限度、或溶解臭氧浓度不超过其上限时，仅用第1级接触槽2就达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，对第2、第3接触槽不必注入臭氧气体。

另一方面，水源水质恶化，臭氧注入能力的限制、溶解臭氧浓度超过其上限值时等的因素，仅第1级的臭氧接触槽2不能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)时，按照在第2、第3级臭氧接触槽2进行臭氧注入的要求进行控制，是能够达到目标荧光强度消除率(α_目标)。以上的结果，能够减少使设备运行成本增加的无效的臭氧气体注入，能够在充分降低色度及三卤甲烷生成能(THMFP)的同时、对在第2、第3级臭氧接触槽2中生成即使经后段生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等的副产物进行抑制。这些效果能够对水源水质的变化实时对应。而且，前述的结构，对各臭氧接触槽2不同槽设置臭氧发生器，将臭氧气体供给接触槽。其结果，即使某1臭氧发生器发生故障、或维修需要停止时，仅用其他的臭氧接触槽2可以处理，不必要停止整个处理系统停止。

另外，前述构成，在各臭氧接触槽2的处理水的溶解臭氧浓度(DO_3第1槽～DO_3第3槽)和臭氧处理水13的溶解臭氧浓度超过溶解臭氧浓度的上限值(DO_3上限)的臭氧接触槽2中，就会按照使向该接触槽的臭氧气体注入量减少的要求进行调整。

这些结果能够防止万一根据在各臭氧接触槽2的荧光强度消除率的变化量(Δα_第n槽)的控制不顺利，产生臭氧气体注入过剩的接触槽，就会在其它的臭氧接触槽2中继续进行臭氧注入控制，能够恢复。亦即，注入的臭氧气体过剩，被处理水中残留的臭氧浓变高，能够抑制由臭氧气体与被处理水反应产生的毒性大的溴酸离子等副产物。

如前述那样，采用该实施方式，在臭氧处理与生物活性碳处理组合的水处理设备中，能够最有效的进行被处理水中有机物的分解处理、三卤甲烷生成能(THMFP)的降低处理。而且，采用这种控制系统，能够养活增加设备运行成本的无效的臭氧气体注入，并且，能够将后段生物活性碳处理、氯处理也不能除去的溴酸离子等副产物抑制低。而且，即使对于水源水质的变动、季节变化、天气引起的变动、意料外的因素引起的突发变动，也能实时适应。

(实施方式7)

图18是对实施方式7的水处理控制系统的结构说明用的图。

一般地说，本系统，适用于臭氧处理与生物活性处理组合的水处理设备。

水处理设备具有，将是处理对象的原水被处理水12导入，进行臭氧处理后排出的水处理13排出的处理槽1d，用空气6生成臭氧气体7供给处理槽1d的臭氧气体注入装置19。

水处理控制系统具有对臭氧气体注入装置19进行控制的水处理控制装置14，以及荧光分析计21。水处理控制装置14，将计算机作为主要构成设备，如后述那样，对由臭氧气体注入装置19注入处理槽1d的臭氧气体注入量(或臭氧注入率)进行控制。

处理槽1d有将臭氧气体7注入被处理水12中、产生接触·混合的接触槽2(多段的、从第1级到第3级的接触槽2a、2b、2c)，确保被处理水12与臭氧气体7反应时间用的滞留槽3、以及将那些各槽2a、2b、2c、3未反应就原样排放出的臭氧气体进行分解、除去、排气的排气处理装置15。排气处理装置15将从各槽2a、2b、2c、3通过排气管28排出的臭氧排气进行分解·除去处理。

臭氧气体注入装置19有臭氧气体发生器19a、压缩机19b、阀门19c、流量计19e、臭氧浓度计19f、多只阀门19d和多只流量计19g。

压缩机19b从大气中吸入空气6，阀门19c对供给臭氧气体发生器19a的空气6导入量(α_导入)进行调整。流量计19e对该导入的空气6进行测定。臭氧气体发生器19a将高电压附加在由压缩机19b吸入的空气6上，使之放电(无声放电)生成使空气中部分氧气臭氧化的臭氧气体7。

臭氧浓度计19f，测定臭氧发生器19a生成的臭氧气体7的臭氧浓度(C)。多只阀门19c对多段的接触槽2a-2c的各槽，调整臭氧气体7的供给量(注入量)。多只流量计19g对供给接触槽2a-2c的各个槽的臭氧气体7的注入量进行测定。

从第1到第3接触槽2a、2b、2c的各自下部设置臭氧气体曝气管5，用于将由臭氧气体注入装置19供给的臭氧气体7以气泡形式9注入各槽内。

在臭氧接触槽2的被处理水入口，安装着采水口16。由此采水口16采水的被处理水12的部分被导入荧光分析计21。荧光分析计21构成是，有例如紫外线照射器，生成激励光，其具有表示分解对象物质，尤其是被处理水12中含有的腐黑物质为主的有机物量的波长，例如345nm波长，将此激励光照射被处理水12的部分。而且，荧光分析计21在从被处理水12反射的荧光中，选择例如有425nm波长的荧光，对荧光强度进行测定。这里，荧光强度的基准值，例如使用以硫酸奎宁浓度50μg/l时规定为100的值。

荧光分析计21对导入的被处理水12的荧光强度(FLa)经常检测(测定)，将该检测信号(荧光强度的测定值)输送给水处理控制装置14。水处理控制装置14的结构是，如后述那样，根据该测定值，并按照达到最佳注入量的要求，控制臭氧气体注入装置19，对臭氧气体12向臭氧接触槽2(2a～2c)的注入浓度(注入率)进行调整。

(作用效果)

以下，参照图18、图19～图22对该实施方式的作用进行说明。

图19是表示处理槽1d中臭氧消耗效率η₀₃与荧光强度残存率α的关系的特性图。臭氧消耗效率是基于臭氧气体注入装置19供给处理槽1d的臭氧气体7的注入率的值。荧光强度残存率α是将臭氧处理槽出口的处理水13的荧光强度FLb除以被处理水的荧光强度FLa得到的值。

臭氧消耗效率η₀₃与荧光强度残存率α的关系，如下述(19)式表示的那样。

α＝exp(-n×η_O3)    (19)

式中，n是系数。

臭氧消耗效率η₀₃是处理槽1d内消耗的臭氧气体量除以该臭氧处理槽1d出口的溶解臭氧浓度变成零时最少臭氧消耗量的值，用下式(20)定义。

${\mathrm{\η}}_{O3}=\frac{X_{O3}}{X_{O3\min }}---\left(20\right)$

式中，X_03最小是最少臭氧消耗量，按照前述那样，表示臭氧处理槽出口的溶解臭氧浓度变成零的注入率范围内最大注入率下的臭氧消耗量。该最少臭氧消耗量X_03最小是随着臭氧处理槽入口的被处理水12的水质变化发生变化的估计值。

图20是表示最少臭氧消耗量X_03最小与被处理水12的荧光强度Fla(被处理水荧光强度)的关系图。亦即最少臭氧消耗量X_03最小与被处理水荧光强度Fla存在相关关系，能够用下述(21)式子计算。

X_O3min＝f(FLa)    (21)

形成前述式(2)的分子的X₀₃是如前所述在臭氧处理槽1d中被消耗的臭氧气体7的消耗量，可以通过下式(22)计算。

X_O3＝[(C_O3i-C_O3ex)×q_G-D_O3C×q_L]×t_C+(D_O3C-D_O3S)×q_L×t_S

                                           ···  (22)式中，C_03i表示注入臭氧浓度(mg/L)、D_03C表示接触槽2出口处的溶解臭氧浓度(mg/L)、D_03S表示滞留槽3出口处的溶解臭氧浓度(mg/L)、C_03ex表示排出臭氧的浓度(mg/L)、q_G表示臭氧化空气流量(mg/m)、q_L表示被处理水12的流量(mg/m)、t_C表示接触时间(min)、t_S表示滞留时间(min)。

在前述式(22)中，接触槽2和滞留槽3的各出口的溶解臭氧浓度(D_03C，D_03S)及排出臭氧浓度(C_03ex)根据臭氧注入率(IR)和被处理水12的水质发生变化。这里，采用被处理水荧光强度Fla作为表示被处理水12的水质变化的值，将臭氧注入率(IR)除以被处理水荧光强度Fla所得的值定义为臭氧消耗能力系数β。

图21是表示臭氧消耗能力系数β和溶解臭氧浓度(简单地表示为D)的关系的图。在图21中，特性曲线400表示臭氧消耗能力系数β和第3接触槽2C出口处的溶解臭氧浓度(D_03C)的关系。特性曲线410表示臭氧消耗能力系数β和滞留槽3出口处的溶解臭氧浓度(D_03S)的关系。图22是表示臭氧消耗能力系数β和排出臭氧的浓度(简单地表示为C)的关系的图。

这些臭氧消耗能力系数β、溶解臭氧浓度(D)、排出臭氧的浓度(C)可以通过下式(23)、(24)、(25)计算。

$\mathrm{\β}=\frac{\mathrm{IR}}{\mathrm{FLa}}---\left(23\right)$

溶解臭氧浓度D＝f(β)    (24)

排出臭氧浓度C＝f(β)    (25)

如上所述，本实施方式的水处理控制装置14根据由荧光分析计21测得的被处理水12的荧光强度Fla及处理水13的荧光强度FLb(估计值)，算出(推测)处理水13的荧光强度残存率α(处理后的状态)。这样，水处理控制装置14就可以通过设定处理槽1d出口处的处理水13的目标荧光残存率αt作为臭氧处理的目标值，由图19及前述式(19)算出作为目标值的臭氧消耗效率。

此外，水处理控制装置14根据上述式(20)～(25)算出臭氧注入率(IR)。即，水处理控制装置14由荧光分析计21测定导入处理槽1d的被处理水12的荧光强度Fla，按照它的变化算出所必需的臭氧注入率(IR)，从而能够达到处理槽1d出口处的作为目标值的荧光残存率αt。

因此，水处理控制装置14通过控制在臭氧发生器19a所产生的臭氧气体7的浓度(注入量)来达到算出的臭氧注入率。由此，在该臭氧处理槽1d内，能够调整到符合采用臭氧气体7的氧化反应处理被处理水12的能力的最佳的臭氧注入量。

实施方式8

图23是实施方式8的水处理控制系统的结构示意图。图中，和上述实施方式7的系统(图18)相同的构成部分标记相同的符号，并且不再作重复的说明。

本实施方式的系统，在处理槽1d的出口处具有用于采集从滞留槽3排出的部分处理水13的采水口11；将由上述采水口11采集的处理水13的一部分引入的荧光分析计24。

在本实施方式的系统中，荧光分析计21一直在处理槽1d的入口检测(测定)被处理水12的荧光强度(Fla)，将该检测信号(荧光强度Fla的测定值)输入水处理控制装置14。另一方面，荧光分析计24一直在处理槽1d的出口检测(测定)处理水13的荧光强度(FLb)，将该检测信号(荧光强度Fla的测定值)输入水处理控制装置14。

水处理控制装置14的结构满足下述要求，即，如后述，根据各测定值，控制臭氧气体注入装置19，调整向臭氧接触槽2(2a～2c)注入臭氧气体7的注入量(臭氧注入率或臭氧浓度)，以达到最佳的臭氧注入量。

荧光分析计24也和荧光分析计21同样，例如具有紫外线照射器，生成具有特定波长的激励光，将其照射一部分处理水13，上述特定波长是指可显示出分解对象物质、特别是处理水13所含的以腐黑物质为主的溶解有机物的量的波长，例如345nm的波长。荧光分析计24的结构还具有下述功能，即，在从处理水13的一部分反射回的荧光中，选择例如具有425nm波长的荧光，测定荧光强度。

作用效果

接着，说明本实施方式的作用效果。

如前所述，图19是表示处理槽1d中的臭氧消耗效率η₀₃和荧光强度残存率α的关系的特性图。荧光强度残存率α是臭氧处理槽出口处处理水13的荧光强度FLb除以被处理水的荧光强度Fla所得的值。臭氧消耗效率η03和荧光强度残存率α的关系如前述式(1)所示。

这里，臭氧消耗效率和荧光强度残存率的关系是不随被处理水12的荧光强度Fla，即被处理水12的水质变化而变化，因此，设定目标荧光强度残存率αt作为利用臭氧的水处理的处理目标值。通过将持续测得的被处理水12的荧光强度Fla和处理水13的荧光强度FLb的各测定值代入下式(26)，能够算出实际上的荧光强度残存率αr。

$\mathrm{\αr}=\frac{\mathrm{FLb}}{\mathrm{Fla}}---\left(26\right)$

将预先设定的目标荧光强度残存率αt和实际上的荧光强度残存率αr比较，如果满足“目标荧光强度残存率αt＞实际上的荧光强度残存率αr”的条件，则调整臭氧发生器19a所产生的臭氧气体7的浓度，使臭氧注入率减小。

反之，如果满足“目标荧光强度残存率αt＜实际上的荧光强度残存率αr”的条件，则调整臭氧发生器19a所产生的臭氧气体7的浓度，使臭氧注入率增加。

如上所述，本实施方式的水处理控制装置14持续测定被处理水12的荧光强度Fla及处理水13的荧光强度FLb，算出目标荧光强度残存率αt和实际上的荧光强度残存率αr。水处理控制装置14通过比较该各荧光强度残存率αt、αr，控制臭氧注入率(臭氧气体7的浓度)。因此，可以进行高精度的臭氧处理控制，而不会发生过度或者不足的情况，从而能够稳定地供给安全的处理水13。

在实施方式7及实施方式8中，采用荧光强度残存率作为臭氧处理的控制目标值，但采用由下式(27)定义的荧光强度消除率R_FL也可以获得同样的效果。

$R_{\mathrm{FL}}=\frac{\mathrm{FLa}-\mathrm{FLb}}{\mathrm{FLa}}---\left(27\right)$

综上所述，实施方式7及实施方式8的水处理控制系统能够根据荧光强度残存率(或者荧光强度消除率)，高精度地调整向处理槽1d供给的臭氧气体7的注入率(注入量或臭氧浓度)，因此能够最有效地进行被处理水中的有机物的分解处理，三卤甲烷生成能(THMFP)的降低处理。此外，还能够减少使设备的运行成本增加的过度的臭氧气体的注入。

特别是，如果应用于结合了臭氧处理和生物活性炭处理的水处理设备，可以最大程度地抑制后段的生物活性炭处理及氯处理不能除去的溴酸离子等副产物的生成。而且，具有对水源的水质因季节变化、天气的变化、意外的突发变动所引起的变化能够实时作出相应的工作动作的显著的效果。

实施方式9

以下，参照图24说明实施方式9。

这里，图37是在用于普通的净水处理等的臭氧注入系统中，向被处理水注入臭氧气体时的臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度及溶解臭氧浓度的相互关系的坐标图。

在图37中，坐标图的横轴为臭氧注入率(mg/L)，坐标图中的实线部分是臭氧处理水的相对荧光强度，其值由坐标图中的左侧的纵轴表示，坐标图中的虚线部分为溶解臭氧浓度(mg/L)，其值显示在坐标图中的右侧。

如图37所示，在臭氧注入率低，例如0.8mg/L以下的情况下，随着臭氧注入率的增加，臭氧处理水的相对荧光强度大幅度减少。在这种情况下，溶解臭氧浓度为0.05mg/L以下，成为用溶解臭氧浓度计难以检测的测定区域。

另一方面，在臭氧注入率高，例如超过1mg/L的情况下，即使臭氧注入率增加臭氧处理水的相对荧光强度也几乎不会增加。而溶解臭氧浓度随着臭氧注入率的增加大幅度增加。

即，根据图37的坐标图可知，在来自絮凝沉淀池的被处理水中混杂着具有在被注入的臭氧气体作用下分解反应快的性质的反应物质，例如腐殖物质等；在被注入的臭氧气体作用下分解反应慢的性质的反应物质。特别是，在水道原水的臭氧处理中，要求有效地氧化除去前者腐殖物质，荧光分析能够选择性地且高灵敏度地检测出腐殖物质。

为此，较好是对具有在被注入的臭氧气体作用下分解反应快的性质的反应物质采取如下的臭氧气体注入控制，即，一次注入所需量的臭氧气体使其反应，减少反应物质的量；而对具有在被注入的臭氧气体作用下分解反应慢的性质的反应物质进行如下的臭氧气体注入控制，即，注入最小程度的量的臭氧气体使其进行长期反应，防止溶解臭氧浓度过剩，同时使该反应慢的反应物质慢慢地减少

接着参照图24，说明本实施方式的臭氧气体注入控制系统的结构。图25是表示水中的富里酸浓度和相对荧光强度的相互关系的坐标图，图26(a)是表示对具有分解反应快的性质的反应物质的臭氧反应的情况的图。图26(b)是表示对具有分解反应慢的性质的反应物质的臭氧反应的情况的图。

图27是向被处理水注入臭氧气体时的臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度、溴酸离子及溶解臭氧浓度的相互关系的坐标图。图28是向被处理水注入臭氧气体时的臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度及三卤甲烷生成能的相互关系的图。

图29是在被处理水中注入臭氧气体后，互相接触所经过的时间和被处理水的相对荧光强度及溶解臭氧浓度的关系的坐标图。图30是被处理水的相对荧光强度发生变化时的臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度的相互关系的坐标图。

在该实施方式中，虽然是对深度净水处理设备的臭氧气体注入控制系统进行说明，但对其它的水处理设备而言，只要是通过注入臭氧处理被处理水，也能够应用该实施方式。

如图24所示，该实施方式的臭氧气体注入控制系统具有，由通过导入管道201a导入的被处理水依次流入，各自具有臭氧注入口209a、209b、209c的多个臭氧接触槽203a、203b、203c、203d构成的臭氧反应槽203；在各臭氧接触槽3a、203b、203c内分别注入臭氧气体，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水的臭氧气体注入装置270；设置在导入管道201a及臭氧接触槽203a、203b、203c、203d的荧光强度分析计206a、206b、206c；根据由荧光强度分析计206a、206b、206c测得的荧光强度，控制臭氧气体注入装置270，调整注入到接触槽203a、203b、203c内的臭氧气体的注入率的臭氧气体注入控制装置210。

其中，在臭氧接触槽203d不设置臭氧注入口，该臭氧接触槽203d的功能是作为不注入臭氧气体的臭氧滞留槽。

荧光强度分析计206a、206b、206c与导入管道201a及臭氧接触槽203a、203b、203c、203d相连，测定导入管道201a中的被处理水及各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d内各自的臭氧处理水的荧光强度。

在臭氧反应槽203的下游侧设置有流出管道201b，臭氧处理水从该流出管道201b流出。此外，在导入管道201a，例如原水等被作为处理水从絮凝沉淀池送入。

各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d被分为第1组G201和第2组G202，第1组G201由臭氧接触槽203a组成，第2组G202由臭氧接触槽203b、203c、203d组成。在各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d内分别设置有采水口204a、204b、204c、204d，用于采集槽内的臭氧处理水送入荧光强度分析计206b、206c。

在臭氧反应槽203的臭氧接触槽203a内，被处理水首先和从臭氧注入口209a注入的臭氧气体接触，其后，在被处理水流入10分钟、15分钟、20分钟时，分别到达臭氧接触槽203b、203c、203d内的采水口204b、204c、204d。

在臭氧接触槽203a、203b的采水口204a、204b和荧光分析计206b之间配置有导入臭氧接触槽203a、203b内的臭氧处理水的分析用导入管215b。在臭氧接触槽203c、203d的采水口204c、204d和荧光分析计206c之间，配置有导入臭氧接触槽203c、203d内的臭氧处理水的分析用导入管215c。

具体来说就是，由采水口204a、204b采集的臭氧接触槽203a、203b内的臭氧处理水被送入分析用导入管215b，在采水口204a、204b的下游侧汇合，送入荧光分析计206b。

另一方面，由采水口204c、204d采集的臭氧接触槽203c、203d内的臭氧处理水被送入分析用导入管215c，在采水口204c、204d的下游侧汇合，送入荧光分析计206c。

如图1所示，在采水口204a、204b、204c、204d的下游侧，汇流前的分析用导入管215b、215c上，分别设置可自由开关的转换阀(例如自动阀)205a、205b、205c、205d。

荧光强度分析计206a连续地测定采自导入管道201a的被处理水的荧光强度。

荧光强度分析计206b连续地测定由采水口204a、204b采集的臭氧接触槽203a、203b内的臭氧处理水的荧光强度。送入荧光强度分析计206b中的臭氧接触槽203a、203b内的臭氧处理水可以通过转换阀205a、205b自由地切换。

同样，荧光强度分析计206c连续地测定由采水口204c、204d采集的臭氧接触槽203c、203d内的臭氧处理水的荧光强度。送入荧光强度分析计206c中的臭氧接触槽203c、203d内的臭氧处理水可以通过转换阀205c、205d自由地切换。

荧光强度分析计206a、206b、206c分别向作为被检查对象的水照射激励波长为320nm～370nm的光，测定其荧光光谱中的400nm～450nm的荧光波长，由此来测定被检查对象水的荧光强度。

此外，还可以再设置用于测定从臭氧反应槽203流入流出管道201b中的臭氧处理水的荧光强度的荧光强度分析装置。

接着，对荧光强度分析计206a、206b、206c进行更为详细地说明。

由荧光强度分析计206a、206b、206c测定的被检查对象水的荧光强度如图25所示，与存在于该被检查对象水中的富里酸类有机物的浓度(以下有时也称为[富里酸]浓度)具有非常密切的关系。关于该富里酸类有机物在后文说明。图25如前所述，是表示臭氧处理中的富里酸浓度和相对荧光强度的相互关系的坐标图，横轴为臭氧处理中的富里酸浓度(mg/L)，纵轴为相对荧光强度。

利用荧光分析测定被检查对象水的方法具有如下的优点：由于是捕捉来自富里酸类有机物的发光，因此灵敏度高，并且由于光的散射与波长的4次方成反比例，因此与以水中的有机物浓度作为指标的吸光度法(E260)相比，浊质造成的误差小，能够无试样连续测定。

此外，吸光度法(E260)的测定方法由于溶解于水中的溶解臭氧吸收光，因此不适合臭氧处理水的测定。而荧光强度的分析的测定方法由于臭氧处理水中的溶解臭氧不会影响测定值，因此适用于臭氧处理水的测定。

在下游侧第2组G202的臭氧接触槽203c、203d设置有溶解臭氧浓度计212，它用来测定由臭氧接触槽203c、203d内的采水口204c、204d采集的各臭氧处理水的溶解臭氧浓度。

此外，在荧光强度分析计206a、206b、206c连接臭氧气体注入控制装置210，该装置根据荧光强度分析计206a、206b、206c测得的荧光强度，控制臭氧注入装置270，对每个组、即组G201、组G202调整注入各臭氧接触槽203a、203b、203c内的臭氧气体的注入率。

臭氧气体注入控制系统的下游侧设置有例如利用生物活性炭进行微生物分解及吸附的生物活性炭处理系统(图略)。

实施方式9的作用

接着，对如上所述构成的该实施方式的作用进行说明。

首先，例如来自絮凝沉淀池的原水等被处理水通过导入管道201a流入臭氧反应槽203的臭氧接触槽203a。流入该臭氧接触槽203a的被处理水和由臭氧气体注入装置270通过臭氧接触槽203a内的臭氧注入口209a注入的臭氧进行臭氧反应。

在臭氧反应槽203内，该臭氧反应水从臭氧接触槽203a依次流到203b、203c、203d。臭氧反应水，其后在臭氧接触槽203b、203c都和臭氧接触槽203a的情况相同，与由臭氧气体注入装置270通过各臭氧注入口209b、209c注入的臭氧气体再进行臭氧反应。

这样，在臭氧反应槽203的各臭氧接触槽203a、203b、203c中，通过由臭氧气体注入装置270向被处理水中注入臭氧气体，使氧化反应进行，能够使被处理水中的难分解性有机物转变成易分解的有机物。

在该臭氧处理过程中，导入管道201a中的被处理水的荧光强度由荧光强度分析计206a测定。

由采水口204a、204b采集的臭氧处理水经分析用导入管215b导入荧光强度分析计206b。臭氧接触槽203a、203b内各自的臭氧处理水的荧光强度由荧光强度分析计206b测定。

同样，由采水口204c、204d采集的臭氧处理水经分析用导入管215c导入荧光强度分析计206c。臭氧接触槽203c、203d内各自的臭氧处理水的荧光强度由荧光强度分析计206c测定。

其间，臭氧气体注入控制装置210控制臭氧注入装置270，调整注入第1组G201的臭氧接触槽203a内的臭氧气体的注入率S1及注入第2组G202的臭氧接触槽203b、203c内的臭氧气体的注入率S2。

具体来说就是，臭氧气体注入控制装置210根据由荧光强度分析计206a测得的导入管道201a中的被处理水的荧光强度，进行前馈控制(feedforward)(以下也称为[FF控制])，调整注入第1组G201的臭氧接触槽203a的臭氧气体的注入率S1，同样也调整注入第2组G202的臭氧接触槽203b、203c的臭氧气体的注入率S2。

臭氧气体注入控制装置210所进行的控制并不限于上述FF控制。即，臭氧气体注入控制装置210也可以根据由荧光强度分析计206b、206c测得的各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d内的臭氧处理水的荧光强度中的至少一种，进行后馈(feed back)控制(以下也称为[FB控制])。具体来说就是，臭氧气体注入控制装置210调整各臭氧注入率，例如使由采水口204d采集的臭氧处理水的相对荧光强度为10以下，但作为该目标的相对荧光强度会因被处理水的水质等而有所不同。

此外，臭氧气体注入控制装置210也可以是进行结合了FF控制和FB控制的控制的装置。

这里，在被处理水的水质变化小时，较好以目标的相对荧光强度的值作为固定值进行FB控制。而在被处理水的水质变化大时，以及来自多个水源的流入水量的比例随时发生变化时，较好进行FF控制，更好是进行结合了FF控制和FB控制的控制。

从臭氧反应槽203流入流出管道201b的臭氧处理水被送入后段的生物活性炭处理系统，该臭氧处理水中的易分解性有机物由生物活性炭进行微生物分解，再通过吸附微量化学物质，能够获得被净化的水。

这里，对上述臭氧气体处理系统中，在被处理水注入臭氧气体的臭氧处理进行详细的说明。

用于净水处理等的臭氧处理，能够使被处理水中的难分解性有机物转变为易分解性有机物，具有脱臭、脱色、消毒、铁·锰离子的氧化、有机物分解、降低三卤甲烷生成能的效果，是深度净水处理中的一种典型的处理方法。此外，如前所述，通过在后段配备生物活性炭处理系统，能够用微生物分解易分解性有机物，再吸附除去微量化学物质。

例如，在作为需进行净水处理的被处理水的表流水中，溶解着大量的腐殖物质，即动植物遗体的分解物。

该腐殖物质是动植物遗体被微生物分解后的残留物，属于上述难分解性有机物，且被着色，在分子内含有大量不饱和键，该不饱和键是导致着色的原因。

这种腐殖物质可例举前述的富里酸类有机物。该富里酸类有机物在水道水的氯处理中，形成具有致癌性的三卤甲烷等有机卤化物的前躯物的主体。

被处理水中腐殖物质对臭氧气体反应性高，通过和该臭氧气体的臭氧反应，腐殖物质中的不饱和键被氧化，形成易被生物活性炭的微生物啮食的易分解性有机物。

另一方面，在来自絮凝沉淀池的被处理水中还含有有害的残留农药、臭味物质等其它的溶解有机物。这些反应物质和臭氧的反应性慢于腐殖物质。

这样，在被处理水中就混杂有两种性质不同的反应物质，一种是具有对注入的臭氧气体的分解反应速度快的性质的物质，另一种是具有分解反应慢的性质的物质。

为此，可以考虑将臭氧反应分为两个阶段，一个阶段是以富里酸类有机物等的分解及脱色为主的分解反应性高的臭氧反应，另一个阶段是分解反应性低的臭氧反应。

另一方面，如果臭氧处理水中的溶解臭氧浓度过高，则会产生如下问题，即产生臭氧反应的副产物，即致癌性的溴酸离子。

考虑以上的情况，本发明的臭氧气体注入控制系统中，将臭氧反应槽203的多个臭氧接触槽203a、203b、203c、203d分为2个组G201和G202。这时，第1组G201由臭氧接触槽203a组成，第2组G202由臭氧接触槽203b、203c、203d组成。

这里，第1组G201中，在臭氧接触槽203a专门进行对具有臭氧气体作用下的分解反应快的性质的反应物质的臭氧反应，臭氧注入越多，臭氧反应越快，与注入的臭氧的浓度无关，吸收气相的臭氧。

该臭氧反应如图26所示，在气泡表面及界面膜上发生，反应效率几乎达100％。即，臭氧气体从小气泡的气相向液相移动时的臭氧气体自身的扩散决定了反应速率，即所谓的扩散决定速度。

在第1组G201的臭氧接触槽203a中，被注入的臭氧气体立即与被处理水发生反应，因此溶解臭氧浓度非常小，难以依靠检测该溶解臭氧浓度来控制臭氧注入率。

而在第2组G202的臭氧接触槽203b、203c、203d中，如图26(b)所示，专门进行对具有臭氧气体作用下的分解反应慢的性质的反应物质的臭氧反应。该臭氧反应要经过一定的时间反应才进行，即所谓的决定反应速率。即，无论注入多少臭氧气体，该臭氧气体也不会立即参与臭氧反应。

此外，图26(b)所示的臭氧反应，会生成有害物质溴酸离子。

参照图27，从由荧光强度分析计206a、206b、206c测得的荧光强度对该实施方式的臭氧处理进行更详细地说明。

图27如前所述，是向被处理水注入臭氧气体时的臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度、溴酸离子及溶解臭氧浓度的相互关系的坐标图。

在图27中，坐标图的横轴为臭氧注入率(mg/L)，坐标图中的双点划线部分为臭氧处理水的相对荧光强度，其值由坐标图左侧的纵轴表示，坐标图中的实线部分为溴酸离子浓度(μg/L)，其值由坐标图左侧的纵轴表示，坐标图中的虚线部分为溶解臭氧浓度(mg/L)，其值由坐标图右侧的纵轴表示。

如图27所示，随着臭氧注入率的增加，臭氧处理水的相对荧光强度减小，如前所述，富里酸类有机物由于臭氧气体的作用迅速分解。即，通过测定臭氧处理水的相对荧光强度能够掌握臭氧反应的过程。

如图27所示可知，在臭氧注入率低，例如0.8mg/L以下的情况下，随着臭氧注入率的增加，臭氧处理水的相对荧光强度大幅度减少，所注入的臭氧被有效地用于反应。

另一方面，在臭氧注入率高，例如超过1mg/L的情况下，即使臭氧注入率增加臭氧处理水的相对荧光强度也几乎不会增加。

由此可以说，在向被处理水注入臭氧气体时，臭氧处理水的相对荧光强度的变化变小的那一刻之前的臭氧注入率为最佳值。

从图27看，臭氧注入率低，例如0.8mg/L以下时的溶解臭氧浓度为0～0.02mg/L，处于用溶解臭氧浓度计212难以测定的区域内。另一方面，臭氧注入率高，例如超过1mg/L时，溶解臭氧浓度随着臭氧注入率的增加大幅度增加，发生不良问题即产生溴酸离子。

该溴酸离子的产生量在图27中由虚线部分表示。溴酸离子是致癌性的物质，其水质标准的上限为10μg/L。为此，臭氧气体注入控制装置210必须在臭氧处理中将溴酸离子控制在10μg/L以下。

这里，在仅以溶解氧浓度为水质指标时，如前所述，由于臭氧注入率不超过1mg/L则不能够检测出该溶解臭氧浓度，因此难以将溴酸离子浓度控制在10μg/L以下。

而以臭氧处理水的相对荧光强度为指标时，能够在臭氧注入率低，例如0.8mg/L以下的注入率的区域进行控制，从而能够将溴酸离子浓度控制在10μg/L以下。

接着，说明臭氧气体的注入率和臭氧处理水的三卤甲烷生成能的关系。

图28为臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度及三卤甲烷生成能的相互关系的坐标图。

在图28的坐标图中，横轴为臭氧注入率(mg/L)，坐标图中的实线部分是臭氧处理水的相对荧光强度，其值由坐标图中的左侧的纵轴表示，坐标图中的虚线部分为臭氧处理水中的三卤甲烷生成能的浓度(mg/L)，其值由坐标图右侧的纵轴表示。

如图28所示，三卤甲烷生成能的浓度在臭氧气体注入初期时大幅度减少，其后即使臭氧注入率增加，也几乎没有变化，或增加一些。

这样，在随着臭氧注入率的增加，相对荧光强度的减少量小的情况下，即类似臭氧注入率超过1mg/L的情况下，即使增加臭氧注入率三卤甲烷生成能的浓度也不会减少，臭氧气体不能被有效利用。

接着，说明臭氧气体的接触时间和臭氧处理水的相对荧光强度及溶解臭氧浓度的关系。

图29是在被处理水中注入臭氧气体后，互相接触所经过的时间和被处理水的相对荧光强度及溶解臭氧浓度的关系的坐标图。

图29中，坐标图的横轴为在被处理水中注入臭氧气体后，互相接触所经过的时间(分钟)，坐标图的实线部分为臭氧处理水的相对荧光强度，其值由坐标图左侧的纵轴表示，坐标图的虚线部分为溶解臭氧浓度(mg/L)，其值由坐标图右侧的纵轴表示。

在图29所示的坐标图中，臭氧气体被注入被处理水中后互相接触所经过的时间为5分钟前的这一段区域表示臭氧接触槽203a内的状态，该时间为5分钟～10分钟的区域表示臭氧接触槽203b内的状态，该时间为10分钟～15分钟的区域表示臭氧接触槽203c内的状态，该时间为15分钟～20分钟的区域表示臭氧接触槽203d内的状态。

如图29所示，位于臭氧反应槽203上游侧的第1组G201的臭氧接触槽203a内的臭氧处理水随着臭氧气体的注入相对荧光强度的变化增大，控制响应也变快，因此由荧光强度分析计206b进行控制的控制性得到增强。而处于臭氧反应槽203下游侧的第2组G202的臭氧接触槽203b、203c、203d内的臭氧处理水随着臭氧气体的注入溶解臭氧浓度的变化增大，因此由溶解氧浓度计2 12进行控制的控制性得到增强。

这里，对臭氧气体注入控制装置210进行结合了前述的FF控制和FB控制的控制的情况进行详细地说明。

在进行结合了前述的FF控制和FB控制的控制时，臭氧气体注入控制装置210较好是根据由导入管道201a中的被处理水的荧光强度和、臭氧接触后的臭氧接触槽203a、203b、203c、203d内的臭氧反应水的荧光强度求得的荧光强度变化率进行臭氧注入率的调整。

图30是被处理水的水质(相对荧光强度)发生变化时的臭氧注入率和臭氧处理水的相对荧光强度的相互关系的坐标图。图30中，坐标图的横轴为臭氧注入率(mg/L)，坐标图的纵轴为臭氧处理水的相对荧光强度，坐标图中的实线部分表示被处理水的相对荧光强度分别为50、30、20时的臭氧注入率和相对荧光强度的相互关系。

该实施方式中，例如图30所示，臭氧气体注入控制装置210，通过设定可使臭氧处理水的相对荧光强度相对被处理水的相对荧光强度的减少率例如达到65％的臭氧注入率，进行控制，能够进行臭氧气体的最佳注入控制。

如上所述，将臭氧反应槽203中的多个臭氧接触槽203a、203b、203c、203d至少分为2个组G201(臭氧接触槽203a)和G202(臭氧接触槽203b、203c、203d)，臭氧气体注入控制装置10通过对每个组G201、G202分别控制注入各臭氧接触槽203a、203b、203c内的臭氧气体的注入率，这样在各组G201、G202分别在被处理水中进行针对不同的反应物质的不同的臭氧处理，前述不同的反应物质是指与注入的臭氧气体的反应快的反应物质和反应慢的反应物质。

由此，可进行这些反应物质所需的最小限度的臭氧注入，因此能够抑制生成臭氧气体时的不必要的能量浪费。而且，由于还能够抑制溶解臭氧浓度过剩，因此可以抑制溴酸离子的生成，从而保证臭氧处理水的水质符合标准。

实施方式10

接着参照图31及32，说明实施方式10。

该实施方式的臭氧注入系统中，具有多个臭氧气体注入装置270a、270b，连接各臭氧气体注入装置270a、270b与各臭氧接触槽的臭氧气体配管系统各不相同。其它的结构与图24所示的实施方式9基本相同。和图24所示的相同的部分标记相同的符号，并且不再作详细的说明。

图31是该实施方式的臭氧气体注入控制系统的示意图。图32是应用于该臭氧气体注入控制系统的臭氧气体配管系统的示意图。

如图31所示，臭氧气体注入控制系统具有臭氧处理槽203和2个臭氧气体注入装置270a、270b，上述臭氧处理槽3由通过导入管道201a导入的被处理水依次流入，各自具有臭氧注入口209a、209b、209c的多个臭氧接触槽203a、203b、203c、203d构成。其中，臭氧气体注入装置270a、270b分别对应划分多个臭氧接触槽203a、203b、203c、203d的2个组G201、G202设置。

具体来说就是，臭氧气体注入装置270a是与第1组G201相连的向臭氧接触槽203a注入臭氧气体的装置。而臭氧气体注入装置270b是与第2组G202相连的向臭氧接触槽203b、203c注入臭氧气体的装置。

此外，如图32所示，在臭氧气体注入装置270a和该臭氧气体注入装置270a所对应的第1组G201的臭氧接触槽203a之间，设置具有空气·臭氧集管216d的第1配管216a。在另一个臭氧气体注入装置270b与该臭氧气体注入装置270b所对应的第2组G202的臭氧接触槽203b、203c、203d之间，设置具有空气·臭氧集管216e的第2配管216b。由这些具有空气·臭氧集管216d的第1配管216a和具有空气·臭氧集管216e的第2配管216b构成臭氧气体配管系统。

在该臭氧气体配管系统中，如图32所示，第1配管216a和第2配管216b通过开关阀216c互相连接。

此外，第1配管216a和第2配管216b分别通过空气·臭氧集管216d、216e与空气供给装置(图略)相连，该空气供给装置向配管216a、216b内供给空气。

该空气供给装置较好是能够将送出风量调整到额定风量的67％～133％。

在该实施方式的臭氧气体配管系统中，第1配管216a和第2配管216b具有能够在空气及臭氧之间进行切换使它们流过的空气·臭氧集管216d、216e，并且，第1配管216a及第2配管216b通过开关阀216c相连。此外，第1配管216a和第2配管216b分别通过空气·臭氧集管216d、216e与空气供给装置相连。因此，能够分别用2个通道、即第1配管216a及第2配管216b将空气及臭氧并列地供给到臭氧接触槽203a、203b、203c。

实施方式10的作用

接着，说明如上所述构成的该实施方式的作用。

在该实施方式的作用中，除了下述方面不同之外，进行和前述实施方式9的作用同样的动作。

在第1组G201中，主要进行以富里酸类有机物等的分解及脱色为主的分解反应速度快的臭氧处理。即，由臭氧气体注入控制装置210进行浓度变化控制，如使含臭氧气体的气体量一定，该气体中的臭氧气体浓度达到高浓度。

这样，通过将气体量固定，使该气体的气泡的直径及数量固定。臭氧气体的注入率随着气体中的臭氧气体浓度的变化而变化。在第1组G201中，反应物质的浓度高，因此即使将臭氧气体浓度设定地较高，也可以凭借快速的臭氧反应，在不生成溶解臭氧的状态下完成臭氧反应。

具体来说就是，利用臭氧气体注入控制装置210控制臭氧气体注入装置270a，将臭氧注入率调整到最大值0.5mg/L。在该臭氧气体注入控制装置210对臭氧气体注入装置270a的控制中，根据由荧光强度分析计206a测得的被处理水的相对荧光强度进行FF控制。

在第2组G202中，为了完成臭氧反应、及减少由于过度注入所产生的溴酸离子及有机过氧化物等副产物，在使含臭氧气体的气体量一定，该气体中的臭氧气体浓度达到低浓度的条件下注入臭氧气体。

具体来说就是，通过利用臭氧气体注入控制装置210进行FB控制，使由荧光强度分析计206c测得的臭氧接触槽203d内的臭氧处理水的相对荧光强度为5～10的范围内，由此来控制臭氧气体注入装置270b。

此外，在第1配管216a及第2配管216b，通过空气·臭氧集管216d、216e与空气供给装置相连，第1配管216a及第2配管216b之间设有开关阀216c，因此当开关阀216c打开时，能够从空气供给装置一次向所有臭氧接触槽203a、203b、203c、203d输送清洗用空气，从而能够有效地对臭氧接触槽203a、203b、203c、203d进行空气清洗。

本发明的臭氧注入控制系统并不限于上述形态，可以作各种变更。

接着，说明作为该实施方式的变形例的臭氧注入控制系统。图33～35是用于说明本发明的变形例的臭氧注入控制系统的图。

其中，图33是分别表示被处理水的水温为20度或30度时的臭氧注入率(mg/L)和相对荧光强度的相互关系的坐标图。图34是分别表示被处理水的pH值为7或8时的臭氧注入率(mg/L)和相对荧光强度的相互关系的坐标图。图35是分别表示被处理水的相对荧光强度为20、30、40时的臭氧注入率(mg/L)和相对荧光强度的相互关系的坐标图。

在该变形例的臭氧注入控制系统中，如图24所示，在导入管道201a及各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d设有水质测定器220，臭氧气体注入控制装置210进行如下的控制。其它的结构和实施方式9或实施方式10基本相同。

水质测定器220具有水温计220a和pH计220b，水温计220a用于测定导入管道201a中的被处理水及各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d各自的臭氧处理水的水温，pH计220b用于测定该臭氧处理水的pH。

该水质测定器220与臭氧气体注入控制装置210相连。

对这种臭氧注入控制系统的作用进行说明。

在图24及图31中，利用水质测定器220的水温计220a测定导入管道201a中的被处理水的水温，将该水质信息送入臭氧气体注入控制装置210。

臭氧气体注入控制装置210根据由该水温计220a测得的被处理水的水温(t)，利用下式(28)设定相对荧光强度的目标值(FLsv)。

FLsv＝(1+0.02×(t-20))×10  …(28)

根据式(1)，例如在被处理水的水温为20度、30度时，相对荧光强度的目标值(FLsv)分别为10、12。

接着，根据图33所示的各水温下的注入率(mg/L)和相对荧光强度的相互关系的坐标图，臭氧气体注入控制装置210控制的臭氧气体的注入率分别被修正，使该注入率所对应的相对荧光强度达到由式(28)算出的目标值(FLsv)。

根据图33，例如在由水温计220a测得的被处理水的水温为20度时，将臭氧气体的注入率修正为0.9mg/L，在该水温为30度时，将臭氧气体的注入率修正为1.1mg/L。

此外，该臭氧气体的注入率的修正的时期，根据由前述水温计220a测得的处理水的水温变化决定。

再有，这种臭氧气体的注入率的修正并不限于按照导入管道201a中的被处理水的水温，例如也可以按照各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d的臭氧处理水的水温。

臭氧气体注入控制装置210还可以进行如下的控制。即，利用水质测定器220的pH计220b，测定导入管道201a中的被处理水的pH值，将该水质信息送入臭氧气体注入控制装置210。

臭氧气体注入控制装置210根据由该pH计220b测得的被处理水的pH值(pH)，利用下式(29)设定相对荧光强度的目标值(FLsv)。

FLsv＝(1+0.01×(pH-7))×10  …(29)

根据式(29)，例如在被处理水的pH值为7、8时，相对荧光强度的目标值(FLsv)分别为10、10.1。

接着，根据图34所示的各pH值下的臭氧注入率(mg/L)和相对荧光强度的相互关系的坐标图，臭氧气体注入控制装置10控制的臭氧气体的注入率分别被修正，使该注入率所对应的相对荧光强度达到由式(29)算出的目标值(FLsv)。

根据图34，例如在由pH计220b测得的被处理水的pH值为7时，将臭氧气体的注入率修正为0.9mg/L，在该pH值为8时，将臭氧气体的注入率修正为1.0mg/L。

此外，该臭氧气体的注入率的修正的时期，根据由前述pH计220b测得的处理水的pH值的变化决定。

再有，这种臭氧气体的注入率的修正并不限于按照导入管道201a中的被处理水的pH值，例如也可以按照各臭氧接触槽203a、203b、203c、203d的臭氧处理水的pH值。

此外，臭氧气体注入控制装置210还可以进行如下的控制。即，利用荧光强度分析计206a，测定导入管道201a中的被处理水的相对荧光强度，将该水质信息送入臭氧气体注入控制装置210。

臭氧气体注入控制装置210根据由该荧光强度分析计206a测得的被处理水相对荧光强度(FLo)，利用下式(30)设定相对荧光强度的目标值(FLsv)。

FLsv＝FLo-(0.5×FLo×(1+0.005×(FLo-30))+4.5)…(30)

根据式(30)，例如在被处理水的相对荧光强度为20、30、40时，相对荧光强度的目标值(FLsv)分别为6、10.5、14.5。

接着，根据图35所示的被处理水的各相对荧光强度下的臭氧注入率(mg/L)和相对荧光强度的相互关系的坐标图，臭氧气体注入控制装置10控制的臭氧气体的注入率分别被修正，使该注入率所对应的相对荧光强度达到由式(30)算出的目标值(FLsv)。

根据图34，例如在由荧光强度分析计206a测得的被处理水的相对荧光强度为20时，将臭氧气体的注入率修正为0.7mg/L，在该相对荧光强度为30时，将臭氧气体的注入率修正为0.8mg/L，在该相对荧光强度为40时，将臭氧气体的注入率修正为0.9mg/L。

此外，该臭氧气体的注入率的修正的时期，根据由前述荧光强度分析计206a测得的被处理水的相对荧光强度的变化决定。

虽然上述所说明的是，臭氧气体注入控制装置210根据由水温计220a测得的被处理水或臭氧处理水的水温、由pH计220b测得的被处理水或臭氧处理水的pH值、或由该荧光强度分析计206a测得的被处理水相对荧光强度中的一种修正臭氧气体的注入率，但是该臭氧气体的注入率的修正还可以将上述水温、pH值及相对荧光强度的控制组合在一起进行。

可以利用臭氧气体注入控制装置210进行如下的控制。即，图36为向被处理水注入臭氧气体时的臭氧注入率(mg/L)和相对荧光强度的关系图。

该变形例的臭氧注入控制系统除了臭氧气体注入控制装置210进行如下的控制以外，具有和实施方式9或实施方式10同样的结构。

在臭氧气体注入控制装置210的控制中，预先根据所有的荧光强度分析计206b、206c测得的荧光强度算出每个组的臭氧气体的注入率。

对这种臭氧注入控制系统的具体的作用进行说明。

例如，按照定期地在上午8点，组G201、G202的臭氧注入率相同的条件，向各臭氧处理槽203a、203b、203c注入臭氧。

接着，臭氧反应稳定后，例如在上午9点，使由荧光强度分析计206a测得的导入管道201a中的被处理水的相对荧光强度及臭氧气体的注入率；由采水口204a采集、荧光强度分析计206b测得的臭氧接触槽203a内的臭氧处理水的相对荧光强度及臭氧气体的注入率；由采水口204b采集、荧光强度分析计206b测得的臭氧接触槽203b内的臭氧处理水的相对荧光强度及臭氧气体的注入率分别储存在臭氧气体注入控制装置210中。

接着，切换转换阀，测定由采水口204c采集的臭氧处理水的相对荧光强度，荧光强度分析计206c的测定值稳定后，例如15分钟后，使由采水口204c采集、荧光强度分析计206c测得的臭氧接触槽203c内的臭氧处理水的相对荧光强度及臭氧气体的注入率储存在臭氧气体注入控制装置210中。

储存在臭氧气体注入控制装置210中的各相对荧光强度及臭氧气体的注入率，在如图36所示的坐标图上被标出。在图36的坐标图中，用直线连接臭氧注入率大小相邻的各标点。

接着，从被处理水的相对荧光强度的标点(坐标图中的点A)画一条倾斜度为-23(1/(mg/L))的直线，求出和前述连接各标绘点的直线的交点。将该交点的相对荧光强度作为控制目标值。

这里，相对荧光强度的控制目标值定期地在上午8点自动更新，但该自动更新的时间取决于被处理水的相对荧光强度、水温、pH值，因此能够自动变更为与水质变化相对应的控制目标值。例如，被处理水的相对荧光强度较2小时前～1小时前的平均值改变了10的情况下，自动地开始进行求出相对荧光强度的控制目标值的动作。

由此，自动变更相对荧光强度的控制目标值时，可以根据各个相对荧光强度的值自动运算相对荧光强度的控制目标值，在水质构成要素一时发生变化时，可对应往年的水质变化等，沿着相对荧光强度的控制目标值算出臭氧气体的注入率。

图11的实施方式

以下，参照图38～图47，说明实施方式11。

图38是该实施方式的臭氧处理设备的结构示意图。图39是用于说明在该实施方式的臭氧处理设备中调整所生成的臭氧气体的浓度的方法的图。图40是表示由溶解氧浓度计测定的臭氧处理水的溶解臭氧浓度的经时变化的图。

如图38所示，臭氧处理设备具有臭氧反应槽310和臭氧发生器311，在臭氧反应槽310中导入被处理水，该臭氧发生器311在臭氧反应槽310内注入臭氧气体，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水。臭氧处理设备还具有设在臭氧反应槽310的下游侧的溶解臭氧浓度计312，其作用是测定从该臭氧反应槽310排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度。

此外，臭氧处理设备还具有设在臭氧反应槽310的上游侧，测定被处理水的流量的被处理水流量计313。在臭氧发生器311装备有空气流量计314和发生臭氧计315，空气流量计314测定从该臭氧发生器311向臭氧反应槽310输送的含有臭氧气体的空气的流量，发生臭氧计315测定该空气中的臭氧气体的浓度。

这里，臭氧气体的浓度是指从该臭氧发生器311向臭氧反应槽310输送的每单位流量的空气中臭氧的质量。

如图39所示，溶解臭氧浓度计312与臭氧注入率运算手段320相连，该臭氧注入率运算手段320按照由该溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值的要求，运算臭氧气体注入率。此外，在臭氧发生器311连接有臭氧气体产生浓度调整手段321，该臭氧气体产生浓度调整手段321根据由臭氧注入率运算手段320求得的臭氧注入率，调整臭氧发生器311所产生的臭氧气体的浓度。

如图39所示，在臭氧注入率运算手段320和臭氧气体产生浓度调整手段321之间设有偏离判定手段322。偏离判定手段322根据臭氧注入率运算手段320预先设定的溶解臭氧浓度目标值和由溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度，判断臭氧反应槽310中的臭氧处理是否处于偏离状态。

再在偏离判定手段322连接操作量修正手段323。该操作量修正手段323在偏离判定手段322判定臭氧反应槽310中的臭氧处理处于偏离状态时，修正由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率，以消除偏离状态，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段321。

实施方式11的作用

接着，说明该实施方式的作用。

在导入被处理水的臭氧反应槽310中，注入由臭氧发生器311产生的臭氧气体，进行臭氧反应。

接着，溶解臭氧浓度计312测定从臭氧反应槽310排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度(T_PV)。

臭氧注入率运算手段320按照使由溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度(T_PV)达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值(T_SV)的要求运算臭氧注入率(T_MV)。

臭氧注入率运算手段320中臭氧注入率(T_MV)的运算采用例如PID控制进行。PID控制是指同时进行比例控制(P控制)、积分控制(I控制)及微分控制(D控制)的控制。

具体来说就是，由臭氧注入率运算手段320按照下式(31)、(32)，算出臭氧注入率(T_MV)。

臭氧注入率(T_MV_n)＝臭氧注入率(T_MV_n-1)+Kp((e_n-e_n-1)+Δt/Ti×e_n)…(31)

偏差e_n＝溶解臭氧浓度目标值(T_SV)-溶解臭氧浓度测定值(T_PV)…(32)

Kp为预先设定的比例增益值，Ti为预先设定的积分时间，Δt为预先设定的控制周期。

此外，臭氧注入率(T_MV_n-1)为在算出臭氧注入率(T_MV_n)的时刻的前一个控制周期Δt的时刻算出的臭氧注入率。

接着，臭氧气体产生浓度调整手段321根据由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率(T_MV)和由被处理水流量计313测得的被处理水的流量和由空气流量计314测得的从臭氧发生器311向臭氧反应槽310输送的空气流量，调整臭氧发生器311所产生的臭氧气体的浓度(M_SV)。具体来说就是，按照下式(33)调整臭氧气体的浓度(M_SV)。

臭氧气体的浓度(M_SV)＝臭氧注入率(T_MV)×被处理水的流量÷空气流量…(33)。

臭氧发生器311如上所述，根据由臭氧气体产生浓度调整手段321调整的臭氧气体的浓度产生臭氧气体，而在所产生的臭氧气体的浓度精度方面，该臭氧发生器311是以由该臭氧发生器311的种类所决定的最小幅(ステップ)臭氧浓度(例如1g/m³)的等倍数的浓度产生臭氧气体。因此，在由臭氧气体产生浓度调整手段321调整的臭氧气体的浓度和由臭氧发生器311所产生的臭氧气体的实际浓度之间会有误差。

溶解臭氧浓度计312如上所述，测定从臭氧反应槽310排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度，而在所测得的溶解臭氧浓度的检测精度方面，该溶解臭氧浓度计312的检测结果是由该溶解臭氧浓度计312的种类决定的最小幅(step)检出浓度(例如0.05mg/L)的等倍数的溶解臭氧浓度。因此，在由溶解臭氧浓度计312所测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度的测定值和臭氧处理水的实际溶解臭氧浓度之间会有误差。

以下对消除因由臭氧气体产生浓度调整手段321调整的臭氧气体的浓度和由臭氧发生器311所产生的臭氧气体的实际浓度之间的误差、及由溶解臭氧浓度计312所测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度的测定值和臭氧处理水的实际溶解臭氧浓度之间的误差所造成的臭氧处理的偏离状态的方法进行说明。

偏离判定手段322根据臭氧注入率运算手段320预先设定的溶解臭氧浓度目标值(T_SV)和由溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度(T_PV)，判断臭氧反应槽310中的臭氧处理是否处于偏离状态。

这里，偏离状态是指如图40所示，溶解臭氧浓度目标值(T_SV)和溶解臭氧浓度的测定值(T_PV)的差、即偏差e_n长期收敛于一定值ε。将该收敛值ε称为偏离值。即，当下式(34)成立时，将臭氧处理判定为偏离状态。

$\mathrm{\ϵ}=\underset{n\→\∞}{\lim }{e}_n---\left(34\right)$

此外，由偏离判定手段322所判定的偏离状态并不限于上述形式，例如在预先设定的一定时期，偏差e_n总是大于预先设定的基准值时，也可以将这时的臭氧处理判定为偏离状态。

还有在以下的情况下，偏离判定手段322也可以判定为偏离状态，这些情况是，所测得的溶解臭氧浓度(T_PV)在没有干扰的状态下，一定时间内不向设定目标值接近的情况，以及所测得的溶解臭氧浓度(T_PV)没有达到根据臭氧消耗预测等算出的理论上应该收敛的溶解臭氧浓度的情况。

在臭氧反应槽310中的臭氧处理被偏离判定手段322判定为偏离状态时，操作量修正手段323如上所述，修正由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率(T_MV)，以消除偏离状态，将该修正的臭氧注入率(T_MV)输入臭氧气体产生浓度调整手段321。

具体来说就是，输入臭氧气体产生浓度调整手段321的臭氧注入率(T_MV)不按照式(31)计算，而是通过下式(35)算出。

臭氧注入率(T_MV)＝臭氧注入率(T_MV_n-1)+最小幅注入率A…(35)

这里，式(35)中的最小幅注入率A为，

A＝臭氧发生器311的最小幅臭氧浓度×从臭氧发生器311送入臭氧反应槽310的空气流量÷被处理水的流量…(36)

在臭氧反应槽310中的臭氧处理被偏离判定手段322判定为偏离状态时，操作量修正手段323还可以决定对由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率(T_MV)进行上述修正的时间。

采用图40，详细说明该操作量修正手段323确定修正的时间的情况。

首先，由操作人员将收敛要求时间输入操作量修正手段323。接着，操作量修正手段323按照使测得的溶解臭氧浓度(T_PV)满足下式(37)的要求，确定进行图40所示的修正的时刻Δt₁。

溶解臭氧浓度目标值 $(T\_\mathrm{SV})=\frac{1}{T}\underset{0}{\overset{T}{\∫}}T\_\mathrm{PV}\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(37\right)$

即，由操作量修正手段323确定时刻Δt₁，使图40中区域A部分的面积和区域B部分的面积相同。

这样，采用本发明的臭氧处理设备，可以通过偏离判定手段322判断臭氧反应槽310中的臭氧处理是否处于偏离状态。在臭氧反应槽310中的臭氧处理被偏离判定手段322判定为偏离状态时，由操作量修正手段323修正由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率，以消除偏离状态。因此，能够将注入被处理水中的臭氧气体的浓度调整为所希望的值，从而能够将臭氧处理水的溶解臭氧浓度稳定地保持在低浓度。

该实施方式的臭氧处理设备并不限于上述形态，可以作各种变更。

变形例

接着，参照图41～47说明该实施方式的各变形例的臭氧处理设备。在图41～图47中，对和图38及图39所示的实施方式相同的部分标记相同的符号，并且不再作详细的说明。

变形例1

在臭氧处理设备中，如图41所示，可以不设置偏离判定手段322，而是设置运算输出合理判定手段325。图41是表示图38的臭氧处理设备的其它结构的结构图。

该运算输出合理判定手段325在根据由溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度(T_PV)和由臭氧注入率运算手段320算出的溶解臭氧浓度目标值(T_SV)的差算出的臭氧注入率的变化量小于根据臭氧发生器11所产生的臭氧的最小幅臭氧浓度而设定的最小幅注入率A时，将臭氧注入率运算手段320所作的臭氧注入率的运算输出判定为不合理。

这里，臭氧注入率变化量用Kp((e_n-e_n-1)+Δt/Ti×e_n)表示。此外，最小幅注入率A由上式(36)算出。

即，在Kp((e_n-e_n-1)+Δt/Ti×e_n)＜A时，运算输出合理判定手段325将臭氧注入率运算手段320所作的臭氧注入率的运算输出判定为不合理。

在臭氧注入率运算手段320所作的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段325判定为不合理时，由操作量修正手段323修正由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率，以使前述最小幅注入率A达到修正值，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段321。

具体来说就是，输入臭氧气体产生浓度调整手段321的臭氧注入率(T_MV)不按照式(1)计算，而是通过下式(35)算出。

臭氧注入率(T_MV_n)＝臭氧注入率(T_MV_n-1)+最小幅注入率A…(35)

在臭氧反应槽310中的臭氧处理被运算输出合理判定手段325判定为偏离状态时，操作量修正手段323还可以决定对由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率(T_MV)进行上述修正的时间。

该操作量修正手段323的作用和上述采用偏离判定手段322时的作用相同。

变形例2

变形例2如图42所示，可以在偏离判定手段322连接水质测定器326，由该水质测定器326测定被处理水的水质。

在图42所示的臭氧处理设备中，偏离判定手段322根据臭氧注入率运算手段320设定的溶解臭氧浓度目标值和由溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度，以及由水质测定器326测得的被处理水的水质，判断臭氧反应槽310中的臭氧处理是否处于偏离状态。

由水质测定器326测定的被处理水的水质，可例举以pH、水温、荧光强度、或者这些的组合为评价指标的水质。

此外，该变形例的臭氧处理设备在被处理水的水质发生较大变化时，即使实际上臭氧反应槽10中的臭氧处理并没有处于偏离的状态，但有时测得的溶解臭氧浓度和溶解臭氧浓度目标值之间也会产生一段时间的差异，这样就会被看作为偏离状态。

但是，在该变形例中，由于设有水质测定器326，因此可以通过水质测定器326检测出这种被处理水的水质变化。这样，能够防止因为被处理水的水质变化的原因，偏离判定手段322将臭氧反应槽310中的臭氧处理判定为偏离状态。

变形例3

变形例3是具有图38或图41所示的结构的臭氧处理设备，可以使操作量修正手段323形成具有下述作用的手段。

即，在臭氧反应槽310中的臭氧处理被偏离判定手段322判定为偏离状态时，根据溶解臭氧浓度计312的最小幅检测浓度算出的臭氧注入率最小变化量B大于臭氧发生器311所产生的臭氧气体的最小幅注入率A的情况下，操作量修正手段323修正由臭氧注入率运算手段320求出的臭氧注入率，使该臭氧注入率最小变化量B为修正值。此外，在臭氧注入率运算手段320所作的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段325判定为不合理时也相同。

并且将修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段321。

具体来说就是，输入臭氧气体产生浓度调整手段321的臭氧注入率(T_MV)不按照式(31)计算，而是通过下式(38)算出。

臭氧注入率(T_MV_n)＝臭氧注入率(T_MV_n-1)+臭氧注入率最小变化量B…(38)

这里，式(38)中的臭氧注入率最小变化量B是例如溶解臭氧浓度计312的最小幅检测浓度与预先设定的比例系数b相乘的值。

由此，不仅能够消除由臭氧发生器11的最小幅臭氧浓度所造成的误差，还能够消除由溶解臭氧浓度计312的最小检测浓度所造成的误差，从而能够更准确地调整注入被处理水中的臭氧气体的浓度。

变形例4

作为变形例4，如图43所示，可以在图38所示的臭氧处理设备中，在偏离判定手段322连接报警手段328。该报警手段328在臭氧反应槽310中的臭氧处理被偏离判定手段322判定为偏离状态时，发出报警信号。

该变形例中，在收到来自报警手段328的报警信号后，操作人员可以将臭氧气体的注入率人工输入臭氧气体产生浓度调整手段321。

由此，根据输入臭氧气体产生浓度调整手段321的臭氧气体的注入率，对应于现场的状态进行更加精细的调整。

此外同样，在图41所示的臭氧处理设备中，可以在运算输出合理判定手段325连接报警手段328(参照图43)。该报警手段328在臭氧注入率运算手段320所作的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段325判定为不合理时，发出报警信号。

变形例5

作为变形例5，如图44所示，可以在溶解臭氧浓度计312和臭氧注入率运算手段320之间设置溶解臭氧浓度判定手段329。该溶解臭氧浓度判定手段329判断溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度是否大于0。再在溶解臭氧浓度判定手段329连接臭氧消耗量预测手段330，用于预测臭氧反应中的臭氧消耗量的理论值。该臭氧处理设备在溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度被溶解臭氧浓度判定手段329判定为0时，臭氧注入率运算手段320按照如下的要求运算臭氧注入率，该要求是，根据由臭氧消耗量预测手段330得出的臭氧消耗量的理论值算出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值。

变形例6

作为变形例6，如图45所示，可以采用如下的结构，即臭氧注入率运算手段320不进行上述的臭氧注入率的运算，增设操作量修正手段331。

该操作量修正手段331在溶解臭氧浓度计312测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度被溶解臭氧浓度判定手段329判定为0时，根据由臭氧消耗量预测手段330得出的臭氧消耗量的理论值修正由臭氧注入率运算手段320求得的臭氧注入率，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段321。

接着，详细说明该变形例5和6的作用。

图46为用于说明由溶解臭氧浓度计测定的臭氧处理水的溶解臭氧浓度的示意图。

如图46所示，由溶解臭氧浓度计312测定的臭氧处理水的溶解臭氧浓度(T_SV)是由臭氧发生器311注入到被处理水中的臭氧气体的溶解臭氧浓度X减去气化的排出臭氧Z及臭氧反应所需的臭氧消耗量Y所得的值。

这里，在被处理水的水质发生变化，臭氧反应所需的臭氧消耗量Y的值增大时，或臭氧注入率运算手段320的溶解臭氧浓度目标值改变时等，由溶解臭氧浓度计312测定的溶解臭氧浓度(T_SV)有时为0。

这种情况下是处于以下的状态，即相对臭氧反应所需的臭氧消耗量Y，在臭氧发生器所产生的臭氧气体的浓度不足，不能进行充分的臭氧处理，从而不能够充分进行有机物的分解(臭氧处理的目的)。

图47是在改变臭氧注入率运算手段320的溶解臭氧浓度目标值时的臭氧注入率、溶解臭氧浓度计312的溶解臭氧浓度(测量值)及根据由臭氧消耗量预测手段330得出的臭氧消耗量的理论值算出的溶解臭氧浓度(理论值)的随时间而变化的坐标图。

溶解臭氧浓度(理论值)是由臭氧发生器311注入到被处理水中的臭氧气体的溶解臭氧浓度X减去气化的排出臭氧Z及臭氧反应所需的臭氧消耗量Y所得的值，该理论值有时为负值。

如图47所示，在时刻(0:10)将臭氧注入率运算手段320的溶解臭氧浓度目标值从0.3mg/L变更为0.01mg/L。

溶解臭氧浓度目标值改变之后，臭氧注入率立刻大幅度下降，臭氧处理水中的溶解臭氧浓度也因此大幅度降低。过了时刻ta则溶解臭氧浓度(理论值)为负值。另一方面，这时溶解臭氧浓度计312的溶解臭氧浓度(测量值)为0。

从时刻ta经过一段时间后，在时刻tb，臭氧注入率从暂时的下降开始回升，臭氧处理水中的溶解臭氧浓度变得大于0。

在该变形例5和6中，时刻ta至时刻tb的由溶解臭氧浓度计312测定的臭氧处理水的溶解臭氧浓度为0的状态通过溶解臭氧浓度判定手段329检测。

在图44所示的变形例5中，由溶解臭氧浓度计312测定的臭氧处理水的溶解臭氧浓度被溶解臭氧浓度判定手段329判定为0时，臭氧注入率运算手段320按照如下的要求运算臭氧注入率，该要求是，由臭氧消耗量预测手段330算出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值。

具体来说就是，按照下式(31)、(39)算出臭氧注入率(T_MV)。

臭氧注入率(T_MV_n)＝臭氧注入率(T_MV_n-1)+Kp((e_n-e_n-1)+Δt/Ti×e_n)…(31)

偏差e_n＝溶解臭氧浓度目标值(T_SV)-溶解臭氧浓度(理论值)…(39)

以下，对采用图45所示的操作量修正手段331的情况进行说明。这种情况下，臭氧注入率(T_MV)由操作量修正手段331按照下式(40)算出。

臭氧注入率 $(T\_\mathrm{MV})=\frac{1}{\mathrm{tb}-\mathrm{ta}}\underset{\mathrm{ta}}{\overset{\mathrm{tb}}{\∫}}u\left[t\right]\mathrm{dt}---\left(40\right)$

这里，u(t)是臭氧消耗量预测手段330预测出的臭氧消耗量的理论值。ta是由溶解臭氧浓度计312测定的溶解臭氧浓度为0的时刻，tb是由溶解臭氧浓度计312测定的溶解臭氧浓度变得大于0的时刻。

在该变形例中，即使在相对臭氧反应所需的臭氧消耗量，在臭氧发生器所产生的臭氧气体的浓度不足，臭氧处理水的溶解臭氧浓度(理论值)为负值的情况下，也可以将注入被处理水中的臭氧气体的浓度调整到所希望的值。

Claims (30)

1.水处理控制系统，其特征在于，具有：

导入、装载作为处理对象的被处理水，排出已处理的处理水的处理槽；

将臭氧气体注入前述处理槽的注入装置；

测定前述被处理水的荧光强度的荧光强度测定手段；

使用由前述荧光强度测定手段测得的荧光强度算出荧光强度残存率，根据该荧光强度残存率和前述臭氧气体的臭氧消耗效率的关系，算出与设定目标的荧光强度残存率相对应的目标臭氧消耗效率的运算手段；

按照由前述运算手段算出的前述目标的臭氧消耗效率，控制由前述注入装置注入臭氧气体时的臭氧注入量的控制手段。

2.根据权利要求1所述的水处理控制系统，其特征在于，前述运算手段根据由前述荧光强度测定手段测得的荧光强度，估计从前述处理槽的出口排出的处理水的荧光强度，将前述处理水的荧光强度除以前述被处理水的荧光强度，算出前述荧光强度残存率，使用表示前述荧光强度残存率和前述臭氧消耗效率的关系的算式，算出前述目标的臭氧消耗效率。

3.根据权利要求1或2所述的水处理控制系统，其特征在于，前述运算手段，将在由前述处理槽的出口排出的处理水的溶解氧浓度为最小值的臭氧注入率范围内，以最大的臭氧注入率在前述处理槽中所消耗的臭氧气体量定义为最少臭氧消耗量，算出前述臭氧消耗效率，作为在前述处理槽中所消耗的臭氧消耗量除以前述最少臭氧消耗量的结果。

4.根据权利要求3所述的水处理控制系统，其特征在于，前述运算手段按照表示臭氧消耗能力系数和前述处理槽出口处的溶解臭氧浓度的关系的算式、及表示排出臭氧浓度和前述臭氧消耗能力系数的关系的算式分别算出处理槽的溶解臭氧浓度及排出臭氧浓度，根据前述目标臭氧消耗效率、前述最少臭氧消耗量、前述溶解臭氧浓度和前述排出臭氧浓度的相互之间的关系算出前述臭氧注入率，其中的臭氧消耗能力系数被定义为前述臭氧注入率除以被处理水的荧光强度所得的值；其中的排出臭氧浓度是在前述处理槽内没被消耗而被排出的排出臭氧气体的浓度；前述控制手段按照算出的前述臭氧注入率，调整向前述处理槽注入的臭氧气体的浓度。

5.根据权利要求1所述的水处理控制系统，其特征在于，前述运算手段从前述被处理水的前述荧光强度估计前述处理水的荧光强度，根据前述各荧光强度算出前述荧光强度残存率。

6.根据权利要求1所述的水处理控制系统，其特征在于，具有：

在将前述被处理水的荧光强度作为第1荧光强度时，测定是前述处理水的荧光强度的第2荧光强度的荧光强度测定手段；

算出前述第2荧光强度除以前述第1荧光强度的实际上的荧光强度残存率的运算手段；

前述控制手段，比较前述目标的荧光强度残存率和前述实际上的荧光强度残存率，当实际的荧光强度残存率大于前述目标荧光强度残存率时，减少由前述注入装置注入臭氧气体时的臭氧注入率，在与此相反的情况下，使该臭氧注入率增加、调整前述臭氧气体的浓度。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的水处理控制系统，其特征在于，不采用前述荧光强度残存率，而采用荧光强度消除率，其中的该荧光强度消除率是被处理水的荧光强度和处理水的荧光强度的差除以被处理水的荧光强度所得的值。

8.水处理控制方法，它是应用于具有导入、装载作为处理对象的被处理水、排出已处理的处理水的处理槽，以及将臭氧气体注入前述处理槽的注入装置的水处理系统的水处理控制方法，其特征在于，按照如下顺序进行：

测定前述被处理水的荧光强度；

使用前述荧光强度的测定结果算出荧光强度残存率；

根据该荧光强度残存率和前述臭氧气体的臭氧消耗效率的关系，算出与设定的目标荧光强度残存率相对应的目标臭氧消耗效率；

按照前述算出的前述目标臭氧消耗效率，控制由前述注入装置注入臭氧气体时的臭氧注入量。

9.臭氧气体注入控制系统，其特征在于，具有：

由通过导入管道导入的被处理水依次流入，各自具有臭氧注入口的多个臭氧接触槽构成的臭氧反应槽；

臭氧气体注入装置，该装置用于将臭氧气体通过各臭氧注入口分别注入，在各臭氧接触槽内，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水；

荧光强度分析计，它被设置在导入管道及/或任何一个臭氧接触槽内，测定导入管道中的被处理水及各臭氧接触槽内各自的臭氧处理水中的至少1个的荧光强度；

臭氧气体注入控制装置，它是根据由前述荧光强度分析计测得的荧光强度，控制前述臭氧气体注入装置，调整注入到各臭氧接触槽内的臭氧气体的注入率；

多个臭氧接触槽被至少分为2组；

前述臭氧气体注入控制装置，根据由前述荧光强度分析计测得的荧光强度，控制前述臭氧气体注入装置，对每个组调整注入到各臭氧接触槽内的臭氧气体的注入率。

10.臭氧气体注入控制系统，其特征在于，具有：

臭氧反应槽，它由通过导入管道而导入的被处理水依次流入，各自具有臭氧注入口的多个臭氧接触槽构成；

至少2个臭氧气体注入装置，该装置用于将臭氧气体通过各臭氧注入口分别注入各臭氧接触槽内，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水；

荧光强度分析计，它被设置在导入管道及/或任何一个臭氧接触槽内，测定导入管道中的被处理水及各臭氧接触槽内各自的臭氧处理水中的至少1个的荧光强度；

臭氧气体注入控制装置，它是根据由前述荧光强度分析计测得的荧光强度，控制各臭氧气体注入装置，调整注入到各臭氧接触槽内的臭氧气体的注入率；

将多个臭氧接触槽至少分为2组，并且对应臭氧接触槽的组设置各臭氧气体注入装置；

前述臭氧气体注入控制装置根据由前述荧光强度分析计测得的荧光强度，控制对应各组的前述臭氧气体注入装置，对每个组调整注入到各臭氧接触槽内的臭氧气体的注入率。

11.根据权利要求10所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，在一个臭氧气体注入装置和该臭氧气体注入装置所对应的组的臭氧接触槽之间用一条配管连接，在另一个臭氧气体注入装置和该臭氧气体注入装置所对应的组的臭氧接触槽之间用另一条配管连接，这两条配管通过开关阀互相连接。

12.根据权利要求9～11中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，在臭氧反应槽的下游侧再设置一个荧光强度分析计，用于测定从臭氧反应槽流出的臭氧处理水的荧光强度。

13.根据权利要求9～11中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，在前述臭氧接触槽和前述荧光强度分析计之间设置有向荧光强度分析计导入多个臭氧接触槽内的臭氧处理水的分析用导入管道。

14.根据权利要求9～13中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，在下游侧组的臭氧接触槽中设置溶解臭氧浓度计，用于测定该臭氧接触槽内的臭氧处理水的溶解臭氧浓度。

15.根据权利要求9～14中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，还具有水质测定器，该水质测定器设置在导入管道及/或任何一个臭氧接触槽内，测定导入管道中的被处理水及各臭氧接触槽内各自的臭氧处理水中的至少一个的水温及/或pH；前述臭氧气体注入控制装置根据由前述荧光强度分析计测得的荧光强度、由水质测定器测得的水温、pH中的至少一个，修正每一组的臭氧气体的注入控制。

16.根据权利要求15所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，前述臭氧气体注入控制装置根据由前述荧光强度分析计测得的荧光强度、由水质测定器测得的水温、pH中的至少一个，决定每一组的臭氧气体的注入控制的修正时间。

17.根据权利要求9～16中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，前述荧光强度分析计分别设在各臭氧接触槽内，在由前述臭氧气体注入控制装置所进行的控制中，根据由多个荧光强度分析计测得的荧光强度预先修正每个组的臭氧气体的注入控制。

18.根据权利要求9～17中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，前述荧光强度分析计向作为被检查对象的水照射激励波长为320～370nm的光，通过测定其荧光光谱中的400～450nm的荧光波长，来测定被检查对象的水的荧光强度。

19.根据权利要求9～18中任一项所述的臭氧气体注入控制系统，其特征在于，前述荧光强度分析计分别设在导入管道及至少一个的臭氧接触槽内，前述臭氧气体注入控制装置根据由导入管道的荧光强度分析计测得的荧光强度和由臭氧接触槽的荧光强度分析计测得的荧光强度所求得的荧光强度变化率，控制前述臭氧气体注入装置。

20.臭氧处理设备，其特征在于，具有：

导入被处理水的臭氧反应槽；

臭氧发生器，它是在臭氧反应槽内注入臭氧气体，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水的发生器；

溶解臭氧浓度计，它用于测定从臭氧反应槽排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度；

臭氧注入率运算手段，它是按照使由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值的要求，运算臭氧注入率；

臭氧气体产生浓度调整手段，它根据由臭氧注入率运算手段求得的臭氧注入率，调整臭氧发生器所产生的臭氧气体的浓度；

偏离判定手段，它根据臭氧注入率运算手段算出的溶解臭氧浓度目标值、由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度，判断臭氧反应槽中的臭氧处理是否处于偏离状态；

操作量修正手段，它用于在偏离判定手段判定臭氧反应槽中的臭氧处理处于偏离状态时，修正由臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率，以消除偏离状态，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段。

21.根据权利要求20所述的臭氧处理设备，其特征在于，臭氧反应槽中的臭氧处理被偏离判定手段判定为偏离状态时，操作量修正手段还决定对由臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率进行修正的时间。

22.臭氧处理设备，其特征在于，具有：

导入被处理水的臭氧反应槽；

臭氧发生器，它是在臭氧反应槽内注入臭氧气体，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水的发生器；

溶解臭氧浓度计，它用于测定从臭氧反应槽排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度；

臭氧注入率运算手段，它是按照使由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值的要求，运算臭氧气体注入率；

臭氧气体产生浓度调整手段，它根据由臭氧注入率运算手段求得的臭氧注入率，调整臭氧发生器所产生的臭氧气体的浓度；

运算输出合理判定手段，当根据由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度和由臭氧注入率运算手段算出的溶解臭氧浓度目标值的差算出的臭氧注入率的变化量小于臭氧发生器所产生的臭氧气体的最小幅注入率时，将臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率的运算输出判定为不合理；

操作量修正手段，在臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段判定为不合理时，修正由臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率，以使最小幅注入率达到修正值，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段。

23.根据权利要求22所述的臭氧处理设备，其特征在于，在臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段判定为不合理时，操作量修正手段还决定对由臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率进行修正的时间。

24.根据权利要求20所述的臭氧处理设备，其特征在于，还具有测定被处理水的水质的水质测定器；偏离判定手段根据臭氧注入率运算手段算出的溶解臭氧浓度目标值和由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度，以及由水质测定器测得的被处理水的水质，判断臭氧反应槽中的臭氧处理是否处于偏离状态。

25.根据权利要求20所述的臭氧处理设备，其特征在于，在臭氧反应槽中的臭氧处理被偏离判定手段判定为偏离状态时，根据溶解臭氧浓度计的最小幅检测浓度算出的臭氧注入率最小变化量大于臭氧发生器所产生的臭氧气体的最小幅注入率的情况下，操作量修正手段修正由臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率，使上述臭氧注入率最小变化量达到修正值，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段。

26.根据权利要求22所述的臭氧处理设备，其特征在于，在臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段判定为不合理时，根据溶解臭氧浓度计的最小幅检测浓度算出的臭氧注入率最小变化量大于臭氧发生器所产生的臭氧气体的最小幅注入率的情况下，操作量修正手段修正由臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率，使上述臭氧注入率最小变化量达到修正值，将修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段。

27.根据权利要求20所述的臭氧处理设备，其特征在于，还具有报警手段，在臭氧反应槽中的臭氧处理被偏离判定手段判定为偏离状态时，发出报警信号；在收到来自报警手段的报警信号后，操作人员可以将臭氧气体的注入率人工输入臭氧气体产生浓度调整手段。

28.根据权利要求22所述的臭氧处理设备，其特征在于，还具有报警手段，在臭氧注入率运算手段求出的臭氧注入率的运算输出被运算输出合理判定手段判定为不合理时，发出报警信号；在收到来自报警手段的报警信号后，操作人员可以将臭氧气体的注入率人工输入臭氧气体产生浓度调整手段。

29.臭氧处理设备，其特征在于，具有：

导入被处理水的臭氧反应槽；

臭氧发生器，在臭氧反应槽内注入臭氧气体，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水；

溶解臭氧浓度计，它用于测定从臭氧反应槽排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度；

臭氧注入率运算手段，它按照使由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值的要求，运算臭氧注入率；

臭氧气体产生浓度调整手段，根据由臭氧注入率运算手段求得的臭氧注入率，调整臭氧发生器所产生的臭氧气体的浓度；

溶解臭氧浓度判定手段，判断溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度是否大于0；

臭氧消耗量预测手段，它用于预测臭氧反应中的臭氧消耗量的理论值；

在溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度被溶解臭氧浓度判定手段判定为0时，臭氧注入率运算手段按照根据由臭氧消耗量预测手段得出的臭氧消耗量的理论值算出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值的要求，运算臭氧注入率。

30.臭氧处理设备，其特征在于，具有：

导入被处理水的臭氧反应槽；

臭氧发生器，在臭氧反应槽内注入臭氧气体，使被处理水和臭氧气体反应，得到臭氧处理水；

溶解臭氧浓度计，它用于测定从臭氧反应槽排出的臭氧处理水的溶解臭氧浓度；

臭氧注入率运算手段，按照使由溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度达到预先设定的溶解臭氧浓度目标值的要求，运算臭氧注入率；

臭氧气体产生浓度调整手段，根据由臭氧注入率运算手段求得的臭氧注入率，调整臭氧发生器所产生的臭氧气体的浓度；

溶解臭氧浓度判定手段，判断溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度是否大于0；

臭氧消耗量预测手段，它用于预测臭氧处理中的臭氧消耗量的理论值；

操作量修正手段，在溶解臭氧浓度计测得的臭氧处理水的溶解臭氧浓度被溶解臭氧浓度判定手段判定为0时，根据由臭氧消耗量预测手段得出的臭氧消耗量的理论值修正由臭氧注入率运算手段求得的臭氧注入率，将该修正的臭氧注入率输入臭氧气体产生浓度调整手段。

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