CN107804939A - 光催化处理装置的控制方法和光催化处理装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供能够防止过滤膜干燥的光催化处理装置的控制方法、以及光催化处理装置。本公开的光催化处理装置的控制方法中，包括以下(i)～(v)。(i)提供光催化处理装置(1a～1e)。(ii)在光催化反应槽(2)中通过光催化反应对原液进行处理而生成处理后液。(iii)利用循环泵(12)使浆液从光催化反应槽(2)起从进料流路(22)流过而导向分离槽(3)。(iv)一边利用过滤膜(19)将被导入分离槽的浆液过滤，一边使滤液从取出流路(23)流过而导向分离槽的外部，并且使浆液从溢出流路(14)流过而向光催化反应槽输送。(v)利用控制器(50)控制循环泵，使得由浆液流量计(16)检测出的浆液的流量大于由滤液流量计(17)检测出的滤液的流量。

Description

光催化处理装置的控制方法和光催化处理装置

技术领域

本公开涉及光催化处理装置的控制方法和光催化处理装置。

背景技术

以往，提出了用于净水的光催化反应器等光催化处理装置。例如非专利文献1记载了膜浸渍在水中的光催化反应器。该光催化反应器在悬浮有纳米结构的TiO₂/硅胶光催化剂的状态下使用。即，该光催化反应器是流化床式反应器。光催化反应器被耐光性的挡板分为光催化氧化区和膜分离区。光催化氧化区和膜分离区通过底部流路和溢出流路连接。在光催化氧化区配置UV灯，在膜分离区配置由聚乙二烯制的中空纤维膜形成的微滤(microfiltration；MF)膜组件。利用吸引泵连续地取出滤液。使用水位计使光催化反应器的水位保持恒定。

专利文献1中作为膜分离装置的液面管理方法，记载了使用能够将被处理水的比重作为参数输入的液位计的方法。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2003-19481号公报

非专利文献1：Journal of Hazardous Materials，(荷兰)，B131(2006)，238-242

发明内容

根据非专利文献1和专利文献1，有必要进行用于切实防止过滤膜干燥的研究。因此，本公开提供一种用于切实地防止过滤膜干燥的光催化处理装置的控制方法。

本公开提供一种光催化处理装置的控制方法，包括以下(i)～(v)，

(i)提供所述光催化处理装置，

所述光催化处理装置具备：

光催化反应槽，其含有通过光催化反应对原液进行处理的光催化剂粒子；

过滤膜，其将含有处理后液和所述光催化剂粒子的浆液过滤，所述处理后液是通过在所述光催化反应槽中对所述原液进行处理而生成的；

固定器，其从外侧覆盖所述过滤膜的膜面的一部分，使所述膜面的所述一部分液密性地安装于所述固定器；

分离槽，其具有配置了所述过滤膜和所述固定器的内部空间；

供给流路，其与所述光催化反应槽连接；

进料流路，其使所述光催化反应槽与所述分离槽连通；

循环泵，其配置于所述进料流路；

溢出流路，其将所述浆液通过溢流从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，该溢出流路的底面的最高位置位于所述过滤膜的从所述固定器露出的部分的上端以上的高度；

取出流路，其与所述固定器连接，并且向所述光催化处理装置的外部延伸；

浆液流量计，其检测所述进料流路中的所述浆液的流量；

滤液流量计，其检测所述取出流路中的、利用所述过滤膜过滤所述浆液而得到的滤液的流量；以及

控制器，其控制所述循环泵，

(ii)使所述原液从所述供给流路流过而导向所述光催化反应槽，在所述光催化反应槽中通过所述光催化反应对所述原液进行处理，生成所述处理后液，

(iii)利用所述循环泵使所述浆液从所述光催化反应槽起从所述进料流路流过而导向所述分离槽，

(iv)一边利用所述过滤膜将被导入所述分离槽的所述浆液过滤，一边使所述滤液从所述取出流路流过而导向所述分离槽的外部，并且使所述浆液从所述溢出流路流过而从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，

(v)在(iii)和(iv)中，利用所述控制器控制所述循环泵，使得由所述浆液流量计检测出的所述浆液的所述流量大于由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量。

根据上述方法，能够更切实地防止过滤膜的干燥。

附图说明

图1是概念性地表示本公开的光催化处理装置的结构的图。

图2A是表示本公开的光催化处理装置的过滤膜和固定器的一例的剖视图。

图2B是将图2A所示的过滤膜的一部分放大了的立体图。

图3是表示图2A所示的过滤膜和固定器与液位Lb的关系的剖视图。

图4是表示图2A所示的过滤膜和固定器与液位Lb的关系的剖视图。

图5A是表示过滤膜和固定器的另一例的剖视图。

图5B是表示过滤膜和固定器的另一例的剖视图。

图6A是表示过滤膜和固定器的另一例的剖视图。

图6B是沿着图6A中的B-B线的剖视图。

图7A是表示过滤膜的露出部分与液位Lb的关系的图。

图7B是表示过滤膜的露出部分与液位Lb的关系的图。

图7C是表示过滤膜的露出部分与液位Lb的关系的图。

图8是表示光催化处理装置启动运转时的控制器的工作的流程图。

图9A是表示光催化处理装置通常运转时的控制器的工作的流程图。

图9B是表示光催化处理装置通常运转时的控制器的工作的流程图。

图9C是表示光催化处理装置通常运转时的控制器的工作的流程图。

图10是表示液位La异常下降时的控制器的工作的一例的流程图。

图11是表示液位La异常下降时的控制器的工作的另一例的流程图。

图12是表示光催化处理装置停止运转时的控制器的工作的流程图。

图13是概念性地表示变形例涉及的光催化处理装置的结构的图。

图14是概念性地表示另一变形例涉及的光催化处理装置的结构的图。

图15是概念性地表示另一变形例涉及的光催化处理装置的结构的图。

图16是概念性地表示另一变形例涉及的光催化处理装置的结构的图。

附图标记说明

1a～1e 光催化处理装置

2 光催化反应槽

3 分离槽

11 供给泵

12 循环泵

13 过滤泵

14 溢出流路

16 浆液流量计

17 滤液流量计

18 光源

19 过滤膜

20 液位传感器

20a、20b 光检测部

20c 液位传感器

21 供给流路

22 进料流路

23 取出流路

26 固定器

50 控制器

具体实施方式

<基于本发明人的研究得到的见解>

在水中的杂质处理、化学反应工艺所使用的流化床的光催化处理装置中，典型地进行光催化反应和过滤。该情况下，例如对含有通过光催化反应对原液进行处理而生成的处理后液和光催化剂粒子的浆液进行过滤的过滤膜中的透过液量的降低，有可能会使处理的效率降低。在光催化处理装置中，从膜的每单位面积的成本和操作容易程度等理由出发，想到将适合浸渍于浆液中的有机膜或无机膜作为过滤膜使用。这样的过滤膜如果暴露于大气中，则过滤膜的两亲性有可能降低。由此，过滤膜中的透过流量降低，因此这样的过滤膜需要在不暴露于大气中的状态下浸渍于浆液中。

非专利文献1记载的技术中，使用水位传感器使得配置有MF膜组件的光催化反应器的水位保持恒定。另外，专利文献1记载的技术中，使用能够将被处理水的比重作为参数输入的液位计，且液位计被小型化。作为使用水位传感器将配置有过滤膜的槽的浆液的液位保持恒定的方法，想到进行将原液的供给流量和从浆液分离出的滤液的流量作为控制量，将槽的浆液的液位作为目标值的反馈控制的方法。但是，通过这样的反馈控制，实际上由于突发性的流量变动或液位计的测定误差会引起槽的浆液的液位发生大的变动，有可能无法保证过滤膜切实地浸渍于浆液中的状态。再者，非专利文献1和专利文献1中，关于在相互独立的槽中进行光催化反应和浆液的过滤，没有任何记载和启示。

鉴于这样的情况，本发明人对用于更切实地防止过滤膜干燥的方法反复进行了认真研究。结果本发明人新发现从防止过滤膜干燥的观点出发，在相互独立的槽中进行光催化反应和浆液的过滤，并利用泵从进行光催化反应的槽向进行浆液的过滤的槽输送浆液是有利的。在此基础上，本发明人新发现通过控制该泵使得从进行光催化反应的槽向进行浆液的过滤的槽的浆液的流量满足预定的关系，能够更切实地防止过滤膜的干燥。本公开的方法是基于这样的本发明人新发现的见解而想到的。再者，上述见解是基于本发明人的研究而得到的见解，并不属于现有技术。

本公开的第1技术方案提供一种光催化处理装置的控制方法，该方法包括以下(i)～(v)，

(i)提供所述光催化处理装置，

所述光催化处理装置具备：

光催化反应槽，其含有通过光催化反应对原液进行处理的光催化剂粒子；

过滤膜，其将含有处理后液和所述光催化剂粒子的浆液过滤，所述处理后液是通过在所述光催化反应槽中对所述原液进行处理而生成的；

固定器，其从外侧覆盖所述过滤膜的膜面的一部分，使所述膜面的所述一部分液密性地安装于所述固定器；

分离槽，其具有配置了所述过滤膜和所述固定器的内部空间；

供给流路，其与所述光催化反应槽连接；

进料流路，其使所述光催化反应槽与所述分离槽连通；

循环泵，其配置于所述进料流路；

溢出流路，其将所述浆液通过溢流从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，该溢出流路的底面的最高位置位于所述过滤膜的从所述固定器露出的部分的上端以上的高度；

取出流路，其与所述固定器连接，并且向所述光催化处理装置的外部延伸；

浆液流量计，其检测所述进料流路中的所述浆液的流量；

滤液流量计，其检测所述取出流路中的、利用所述过滤膜过滤所述浆液而得到的滤液的流量；以及

控制器，其控制所述循环泵，

(ii)使所述原液从所述供给流路流过而导向所述光催化反应槽，在所述光催化反应槽中通过所述光催化反应对所述原液进行处理，生成所述处理后液，

(iii)利用所述循环泵使所述浆液从所述光催化反应槽起从所述进料流路流过而导向所述分离槽，

(iv)一边利用所述过滤膜将被导入所述分离槽的所述浆液过滤，一边使所述滤液从所述取出流路流过而导向所述分离槽的外部，并且使所述浆液从所述溢出流路流过而从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，

(v)在(iii)和(iv)中，利用所述控制器控制所述循环泵，使得由所述浆液流量计检测出的所述浆液的所述流量大于由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量。

根据第1实施方式，通过控制器对循环泵的控制，使得由浆液流量计检测出的浆液的流量大于由滤液流量计检测出的滤液的流量。由此，在通过光催化反应处理原液和进行浆液的过滤的情况下，浆液从溢出流路流过而返回光催化反应槽。溢出流路的底面的最高位置位于过滤膜的从固定器露出的部分的上端以上的高度，因此过滤膜的全部露出部分必然浸渍于浆液中。由此，可切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第2技术方案提供一种方法，在第1技术方案的基础上，所述光催化处理装置还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在启动所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵开始工作。根据第2技术方案，在启动光催化处理装置时，在循环泵和供给泵的工作中使过滤泵开始工作，因此过滤泵不会在循环泵和供给泵的停止中开始工作。由此，在启动光催化处理装置时，能够防止由于过滤泵的工作使分离槽的浆液的液位降低而导致过滤膜的露出部分暴露于大气中。其结果，根据第2技术方案，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第3技术方案提供一种方法，在第1技术方案的基础上，所述光催化处理装置还具备配置于所述取出流路的过滤泵和检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述过滤泵使由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量降低或使所述过滤泵停止。根据第3技术方案，在光催化反应槽中的液位过度降低了的情况下，通过过滤泵的控制使取出流路中的滤液的流量降低或成为零，因此能够防止分离槽的浆液的液位的降低。其结果，根据第3技术方案，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第4技术方案提供一种方法，在第1技术方案的基础上，所述光催化处理装置还具备检测所述供给流路中的所述原液的所述流量的原液流量计、配置于所述供给流路的供给泵、以及检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，所述控制器在输出了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述供给泵使由所述原液流量计检测出的所述滤液的所述流量增加。根据第4技术方案，在光催化反应槽中的液位过度降低了的情况下，通过供给泵的控制使供给流路中的滤液的流量增加，因此能够防止光催化反应槽中的液位成为零。由此，能够预先防止分离槽的浆液的液位降低。其结果，根据第4技术方案，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第5技术方案提供一种方法，在第3或第4技术方案的基础上，所述光催化处理装置还具备向所述光催化反应槽中所含的所述光催化剂粒子照射光的光源，所述液位传感器具有检测来自所述光源的光量的光检测部。根据第5技术方案，为了检测光催化反应槽中的液位，能够将用于光催化反应的光源的光有效利用。

本公开的第6技术方案提供一种方法，在第1技术方案的基础上，所述光催化处理装置还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在停止所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵停止。根据第6技术方案，不会在过滤泵的工作中使循环泵和供给泵停止，因此能够防止由于过滤泵的工作使分离槽的浆液的液位降低而导致过滤膜的露出部分暴露于大气中。其结果，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第7技术方案提供一种方法，在第6技术方案的基础上，所述光催化处理装置还在所述进料流路中具备防止所述浆液逆流的防逆流机构。根据第7技术方案，能够停止循环泵，防止分离槽的浆液在进料流路中逆流而使分离槽的浆液的液位降低。由此，能够防止过滤膜的露出部分暴露于大气中，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第8技术方案提供一种方法，在第1～第7技术方案的任一技术方案的基础上，所述光催化反应槽是包含串联的多个槽的多段式反应槽，所述溢出流路与所述多个槽中所述溶液被最先供给到的槽连接。根据第8技术方案，能够通过多段式反应槽提高催化反应的反应效率。此外，从溢出流路流过而返回到光催化反应槽的光催化剂粒子，从原液被最先供给到的槽开始在串联的多个槽中依次流过，因此能够防止在特定的槽中光催化剂粒子不足。

本公开的第9技术方案提供一种方法，在第1～第8技术方案的任一技术方案的基础上，所述原液是包含能够通过所述光催化反应发生化学变化的污染物质的水。根据第9技术方案，能够将水中的污染物质通过光催化反应分解而无害化。

本公开的第10技术方案提供一种光催化处理装置，该装置具备：

光催化反应槽，其含有通过光催化反应对原液进行处理的光催化剂粒子；

过滤膜，其将含有处理后液和所述光催化剂粒子的浆液过滤，所述处理后液是通过在所述光催化反应槽中对所述原液进行处理而生成的；

固定器，其从外侧覆盖所述过滤膜的膜面的一部分，使所述膜面的所述一部分液密性地安装于所述固定器；

分离槽，其具有配置了所述过滤膜和所述固定器的内部空间；

供给流路，其与所述光催化反应槽连接；

进料流路，其使所述光催化反应槽与所述分离槽连通；

循环泵，其配置于所述进料流路；

溢出流路，其将所述浆液通过溢流从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，该溢出流路的底面的最高位置位于所述过滤膜的从所述固定器露出的部分的上端以上的高度；

取出流路，其与所述固定器连接，并且向所述光催化处理装置的外部延伸；

浆液流量计，其检测所述进料流路中的所述浆液的流量；

滤液流量计，其检测所述取出流路中的、利用所述过滤膜过滤所述浆液而得到的滤液的流量；以及

控制器，其在利用所述循环泵使所述浆液从所述光催化反应槽起从所述进料流路流过而导向所述分离槽、并且一边使所述滤液从所述取出流路流过而导向所述分离槽的外部、一边使所述浆液从所述溢出流路流过而从所述分离槽返回所述光催化反应槽时，控制所述循环泵，使由所述浆液流量计检测出的所述浆液的所述流量大于由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量。

根据第10技术方案，通过与第1技术方案同样的理由，可切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第11技术方案提供一种光催化处理装置，在第10技术方案的基础上，还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在启动所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵开始工作。根据第11技术方案，通过与第2技术方案同样的理由，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第12技术方案提供一种光催化处理装置，在第10技术方案的基础上，还具备配置于所述取出流路的过滤泵和检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述过滤泵使由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量降低或使所述过滤泵停止。根据第12技术方案，通过与第3技术方案同样的理由，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第13技术方案提供一种光催化处理装置，在第10技术方案的基础上，还具备检测所述供给流路中的所述原液的所述流量的原液流量计、配置于所述供给流路的供给泵、以及检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述供给泵使由所述原液流量计检测出的所述滤液的所述流量增加。根据第13技术方案，通过与第4技术方案同样的理由，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第14技术方案提供一种光催化处理装置，在第12技术方案和第13技术方案的基础上，还具备向所述光催化反应槽中所含的所述光催化剂粒子照射光的光源，所述液位传感器具有检测来自所述光源的光量的光检测部。根据第14技术方案，与第5技术方案同样地，为了检测光催化反应槽中的液位，能够将用于光催化反应的光源的光有效利用。

本公开的第15技术方案提供一种光催化处理装置，在第10技术方案的基础上，还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在停止所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵停止。根据第15技术方案，通过与第6技术方案同样的理由，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第16技术方案提供一种光催化处理装置，在第15技术方案的基础上，还在所述进料流路中具备防止所述浆液逆流的防逆流机构。根据第16技术方案，通过与第7技术方案同样的理由，可更切实地防止过滤膜的干燥。

本公开的第17技术方案提供一种光催化处理装置，在第10～第16技术方案的任一技术方案的基础上，所述光催化反应槽是包含串联的多个槽的多段式反应槽，所述溢出流路与所述多个槽中所述原液被最先供给到的槽连接。根据第17技术方案，能够通过多段式反应槽提高催化反应的反应效率。此外，从溢出流路流过而返回到光催化反应槽的光催化剂粒子，从原液被最先供给到的槽开始在串联的多个槽中依次流过，因此能够防止在特定的槽中光催化剂粒子不足。

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。再者，以下的说明仅涉及本发明的一例，本发明并不限定于此。

如图1所示，光催化处理装置1a具备光催化反应槽2、过滤膜19、固定器26、分离槽3、供给流路21、进料流路22、循环泵12、溢出流路14、取出流路23、浆液流量计16、滤液流量计17和控制器50。光催化反应槽2包含通过光催化反应对原液进行处理的光催化剂粒子。过滤膜19将包含通过在光催化反应槽2中对原液进行处理而生成的处理后液和光催化剂粒子的浆液过滤。固定器26从外侧覆盖过滤膜19的膜面的一部分。此外，该膜面的一部分液密性地安装于固定器26。分离槽3具有配置了过滤膜19和固定器26的内部空间。供给流路21是与光催化反应槽2连接的流路。进料流路22是使光催化反应槽2与分离槽3连通的流路。循环泵12配置于进料流路22。通过循环泵12的工作，浆液从光催化反应槽2导向分离槽3。溢出流路14是通过溢流从分离槽3向光催化反应槽2输送浆液的流路。溢出流路14的底面的最高位置位于过滤膜19的从固定器26露出的部分25的上端以上的高度。取出流路23与固定器26连接并且向光催化处理装置1a的外部延伸。浆液流量计16检测进料流路22中的浆液的流量。滤液流量计17检测取出流路23中的、利用过滤膜19过滤浆液而得到的滤液的流量。控制器50控制循环泵12。

例如，光催化处理装置1a的控制方法包括以下步骤(i)～(v)。(i)提供光催化处理装置1a。(ii)使原液从供给流路21流过而导向光催化反应槽2，在光催化反应槽2中通过光催化反应对原液进行处理而生成处理后液。(iii)利用循环泵12使浆液从光催化反应槽2起从进料流路22流过而导向分离槽3。该浆液包含处理后液和光催化剂粒子。(iv)一边利用过滤膜19将被导入分离槽3的浆液过滤，一边使滤液从取出流路23流过而导向分离槽3的外部，并且使浆液从溢出流路14流过而从分离槽3向光催化反应槽2输送。(v)在(iii)和(iv)中，利用控制器50控制循环泵12，使得由浆液流量计16检测出的浆液的流量大于由滤液流量计17检测出的滤液的流量。

像这样，控制器50在通常运转期间控制循环泵12，使由浆液流量计16检测出的浆液的流量成为大于由滤液流量计17检测出的滤液的流量的状态。通常运转是使浆液从进料流路22流过而导向分离槽3，并且一边使滤液从取出流路23流过而导向分离槽3的外部，一边使浆液从溢出流路14流过而从分离槽3向光催化反应槽2输送的运转。

如图7A所示，将供给流路21中的原液的流量、进料流路22中的浆液的流量和取出流路23中的滤液的流量分别定义为v1、v2和v3。在此，v1、v2和v3意味着体积流量。光催化反应槽2的液位La和分离槽3的液位Lb在图7A所示的初期状态时，想到控制循环泵12以使得v2>v3或v2<v3。在v2>v3的情况下，换言之在进入分离槽3的浆液的流量比从分离槽3流出的滤液的流量多v2-v3的情况下，分离槽3的液位Lb逐渐上升，浆液开始流入溢出流路14。然后，如果分离槽3的液位Lb超过溢出流路14的底面的最高位置30，则浆液从溢出流路14流过而返回光催化反应槽2。然后，如图7B所示，浆液以相当于v2-v3的流量v4从分离槽3向光催化反应槽2溢流。由此，成为进入分离槽3的浆液的流量比从分离槽3流出的滤液的流量多v2-v3、且浆液以相当于v2-v3的流量从分离槽3向光催化反应槽2溢流的平衡状态。其结果，分离槽3内的浆液的体积恒定，液位Lb稳定在比溢出流路14的底面的最高位置30更高的位置。溢出流路14的底面的最高位置30位于过滤膜19的从固定器26露出的部分25的上端以上的高度，因此过滤膜19的全部露出部分25必然浸渍于浆液中。由此，在通常运转期间中，过滤膜19不会暴露于大气中，能够切实地防止过滤膜19的干燥。

另一方面，在v2<v3的情况下，换言之由于从分离槽3流出的滤液的流量比进入分离槽3的浆液的流量多v3-v2，因此分离槽3的液位Lb下降，到达过滤膜19的露出部分25的上端。进而，如图7C所示，过滤膜19的露出部分25的至少一部分出现在液位Lb之上，过滤膜19的一部分暴露于大气中。

如图1所示，浆液流量计16和滤液流量计17通过有线或无线方式与控制器50连接，以使得表示由浆液流量计16和滤液流量计17检测出的流量的信号向控制器50输出。另外，循环泵12为了能够取得来自控制器50的控制信号而通过有线或无线方式与控制器50连接。控制器50例如是具备接口、CPU等运算装置、以及ROM和RAM等存储装置的电脑。

如图1所示，光催化处理装置1a例如还具备供给泵11和过滤泵13。供给泵11配置于供给流路21。过滤泵13配置于取出流路23。控制器50还控制供给泵11和过滤泵13，在启动光催化处理装置1a时，在循环泵12和供给泵11的工作中使过滤泵13开始工作。换言之，过滤泵13不会在循环泵12和供给泵11的停止中开始工作。因此，在启动光催化处理装置1a时，能够防止由于过滤泵13的工作使分离槽3的浆液的液位Lb降低而导致过滤膜19的露出部分25暴露于大气中。

供给泵11和过滤泵13为了能够取得来自控制器50的控制信号而通过有线或无线方式与控制器50连接。

如图1所示，光催化处理装置1a除了过滤泵13以外还具备液位传感器20。液位传感器20是检测光催化反应槽2中的液位的传感器。控制器50在被输入了表示由液位传感器20检测出的光催化反应槽2中的液位La低于特定液位Lm的信号时，控制过滤泵13。由此，使由滤液流量计17检测出的滤液的流量降低、或使过滤泵13停止。该情况下，在光催化反应槽2中的液位过度降低了的情况下，通过过滤泵13的控制能够防止分离槽3的浆液的液位Lb降低。其结果，可更切实地防止过滤膜19的干燥。

液位传感器20通过有线或无线方式与控制器50连接，以使得表示由液位传感器20检测出的液位La的信号向控制器50输入。

如图1所示，光催化处理装置1a除了供给泵11和液位传感器20以外，还具备原液流量计15。原液流量计15检测供给流路22中的原液的流量。控制器50在被输入了表示由液位传感器20检测出的液位La低于特定液位Lm的信号时，可以通过控制供给泵11而使由原液流量计15检测出的滤液的流量增加。该情况下，在光催化反应槽2中的液位La过度降低了的情况下，能够通过供给泵11的控制防止光催化反应槽2中的液位La成为零。由此，能够预先防止分离槽3的浆液的液位降低。

原液流量计15通过有线或无线方式与控制器50连接，以使得表示由原液流量计15检测出的流量的信号向控制器50输入。

控制器50控制循环泵12、供给泵11和过滤泵13，在使光催化处理装置1a停止时，在循环泵12和供给泵11的工作中使过滤泵13停止。因此，不会在过滤泵13的工作中使循环泵12和供给泵11停止，从而能够防止由于过滤泵13的工作使分离槽3的浆液的液位Lb降低而导致过滤膜19的露出部分25暴露于大气中。

如图1所示，光催化反应槽2例如具有原液导入口36、第一排出口37和第一导入口41。分离槽3例如具有第二导入口38和第二排出口40。供给流路21与原液导入口36连接。第一排出口37与第二导入口38由进料流路22连接。第二排出口40与第一导入口41由溢出流路14连接。

如图1所示，光催化处理装置1a具备光源18。光源18和液位传感器20安装于光催化反应槽2。光源18例如配置在光催化反应槽2的内部。光源18也可以配置在光催化反应槽2的外部。该情况下，光催化反应槽2由能够使来自光源18的光透过的材料制成，来自光源18的光透过光催化反应槽2的壁，射向光催化反应槽2的内部空间。

光催化反应槽2中贮存有包含光催化剂粒子作为分散介质的浆液。光催化剂粒子例如由氧化钛、氧化钨、氧化锌、硫化镉、氧化铁或Acr⁺-Mes等材料制成。光催化剂粒子可以是将由这些材料制成的粒子紧贴在沸石等载体粒子上的复合粒子。关于光催化剂粒子的粒径，只要能够形成浆液就不特别限制，例如由光散射法测定出的光催化剂粒子的平均粒径优选为0.1μm～100μm左右。

供给泵11进行工作，使原液从供给流路21流过而从原液导入口36导入光催化反应槽2。对于供给泵11不特别限制，例如为管泵。供给流路21中的原液的流量由原液流量计15检测。

原液例如是含有能够通过光催化反应发生化学变化的污染物质的水。

污染物质例如为医药品、农药或有害金属。如果来自光源18的光照射到光催化剂粒子，则通过光催化反应，原液中所含的污染物质发生化学变化。例如，医药品或农药中所含的有机化合物被分解，有害金属通过氧化还原而变化为容易被除去的状态。在原液包含有害金属的情况下，来自于通过光催化反应而被处理了的有害金属的溶质，在之后的工序中通过吸附或沉淀等方法被除去。

原液可以是含有用于通过光催化反应得到期望的反应产物的原料的液体。该情况下，溶剂例如是水或液体有机化合物。如果来自光源18的光照射到光催化剂粒子，则光催化剂粒子通过从光源18吸收到的光而形成电子空穴对。所形成的电子空穴对直接或间接地将原液中所含的原料氧化还原，由此在光催化反应槽2的浆液中生成期望的反应产物。

像这样，在光催化反应槽2中通过光催化反应对原液进行处理，由此生成处理后液。含有处理后液和光催化剂微粒的浆液，从第一排出口37流过而导向进料流路22。

光源18射出适合于光催化反应的波长范围的光。例如，光催化剂微粒含有氧化钛作为光催化剂的情况下，从光源18射出的光的波长范围例如为200nm以上且400nm以下。光源18可以射出单色光和连续光的任一种。例如在原液是含有能够通过光催化反应发生化学变化的污染物质的水的情况下，通过由激发电子和空穴引起的氧化还原反应，原液中所含的污染物质变化为容易被除去的状态。另外，已知空穴与水分子反应而产生的OH自由基具有强的氧化力，通过该OH自由基能够使污染物质无害化。光源18例如为低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、准分子灯、氙灯、阳光、黑光、LED、白炽灯和荧光灯等。如图1所示，光源18例如具有沿着光催化反应槽2的轴向延伸的圆柱面状的发光面。

从第一排出口37流过而导入进料流路22的浆液，通过循环泵12的工作，从第二导入口38流过而导向分离槽3。对于循环泵12不特别限制，例如为管泵。进料流路22中的浆液的流量由浆液流量计16检测。光催化处理装置1a例如在进料流路22中具备防逆流机构。防逆流机构防止浆液的逆流，即防止浆液向光催化反应槽2流动。该情况下，能够停止循环泵12，防止分离槽3中贮存的浆液在进料流路22中逆流而使分离槽3的浆液的液位Lb降低。由此，能够防止过滤膜19的露出部分25暴露于大气中，可更切实地防止过滤膜19的干燥。

防逆流机构例如是止回阀或开闭阀等阀门。防逆流机构在使用管泵等不允许流体逆流的泵作为循环泵12的情况下，可以是循环泵12本身。

如图1所示，分离槽3的内部空间具有第一室31和第二室32。第一室31面向过滤膜19的透过侧的膜面和固定器26的内周面。滤液取出口39位于第一室31。滤液取出口39以取出流路23与固定器26连接的方式被固定。第二室32面向过滤膜19的供给侧的膜面和固定器26的外周面。第二导入口38和第二排出口40位于第二室32。从进料流路22流过而输送到分离槽3的浆液被贮存在第二室32中。

通过过滤泵13的工作使第一室31减压。对于过滤泵13不特别限制，例如为管泵。由此，第二室32中所贮存的浆液被过滤膜19过滤，不含光催化剂粒子的滤液被贮存在第一室31中。另一方面，浆液中的光催化剂粒子残留在过滤膜19的供给侧的膜面。由此，能够将浆液分离为滤液和光催化剂粒子。也就是说，第二室32中所贮存的浆液在过滤膜19的露出部分25被过滤，由此光催化剂粒子残留在过滤膜19的露出部分25，从过滤膜19通过的不含光催化剂粒子的滤液贮存在第一室31中。第一室31中所贮存的滤液，通过利用过滤泵13使第一室31减压，从滤液取出口39起从取出流路23流过而向光催化处理装置1a的外部排出。取出流路23中的滤液的流量由滤液流量计17检测。由于光催化剂粒子残留在过滤膜19的露出部分25，因此光催化剂粒子的浓度提高了的浆液(浓缩液)贮存在分离槽3的第二室32中。从而在分离槽3中，高浓度的浆液从第二排出口40导向溢出流路14，高浓度的浆液向光催化反应槽2输送。

像这样，通过在分离槽3中利用过滤膜19进行过滤，能够从含有处理后液和光催化剂粒子的浆液中提取不含光催化剂粒子的滤液。具体而言，在分离槽3的第二室32中所贮存的浆液中浸渍了滤膜19的状态下，利用过滤泵13对过滤膜19的内侧空间(第一室31)进行减压，由此能够在第一室31中得到不含光催化剂粒子的滤液。这是由于，浆液中所含的光催化剂粒子的粒径大于过滤膜19的孔的直径，光催化剂粒子无法透过过滤膜19。

过滤膜19例如是由聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、乙酸纤维素、聚丙烯、硝化纤维素、聚酰胺、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅和不锈钢等制成的中空纤维膜或平膜。

如图1所示，溢出流路14例如具有向上方凸起的形状。该情况下，能够在溢出流路14中防止光催化剂粒子沉淀到溢出流路14的底面。溢出流路14可以是在水平方向或从第二排出口40向第一导入口41向下倾斜方向上呈直线状延伸的流路。

液位传感器20检测光催化反应槽2中的液位。液位传感器20例如是浮动式的液位传感器、光式的液位传感器、电极式的液位传感器、比重式的液位传感器或超声波式的液位传感器。液位传感器20可以是能够持续检测光催化反应槽2中的液位的传感器，也可以是检测光催化反应槽2中的液位在特定液位上方还是下方的传感器。另外，根据情况，可以代替利用液位传感器20检测液位，通过目测来确认光催化反应槽2中的液位。

控制器50例如由半导体设备、半导体集成电路(IC)、或包含大规模集成电路(LSI)的1个以上电子回路构成。控制器50基于从接口的输入端子输入的电信号，按照预先确定的运算规则生成预定的电信号，并将该电信号从接口的输出端子输出。原液流量计15、浆液流量计16、滤液流量计17和液位传感器20例如与控制器50的接口的输入端子连接，将表示检测出的流量或液位的电信号向控制器50输出。另外，供给泵11、循环泵12、过滤泵13和光源18例如与控制器50的接口的输出端子连接，取得指定从控制器50输出的流量或光量的电信号。

如图2A和图2B所示，过滤膜19例如是中空纤维膜。固定器26例如是箱状的部件，具有从固定器26的外部空间向固定器26的内部空间延伸的多个贯通孔。在固定器26的内部固定有集液空间27。集液空间27和作为过滤膜19的中空纤维膜的中空空间形成第一室31。滤液取出口39位于集液空间27，取出流路23从滤液取出口39向上方延伸。以多个作为过滤膜19的中空纤维膜的各自的两端向上的方式配置过滤膜19。多个作为过滤膜19的中空纤维膜的各自的两端部插入固定器26的贯通孔，并且贯通孔中的固定器26与过滤膜19的间隙被密封。另外，作为过滤膜19的各中空纤维膜呈悬链状垂下。通过作为过滤膜19的各中空纤维膜的没有插入固定器26的贯通孔的部分的外周面，形成过滤膜19的露出部分25。

贮存于第二室32中的浆液的过滤，在过滤膜19的露出部分25进行。如图3所示，如果分离槽3的浆液的液位Lb位于过滤膜19的露出部分25的上端以上的高度，则能够使过滤膜19的整个露出部分25浸渍于浆液中，防止过滤膜19的露出部分25的干燥。由此，能够防止过滤膜19的过滤性能的降低。另一方面，如图4所示，如果分离槽3的浆液的液位Lb位于比过滤膜19的露出部分25的上端低的高度，则过滤膜19的露出部分25的至少一部分暴露于大气中并干燥，过滤膜19的过滤性能降低。

如图5A所示，过滤膜19可以以作为过滤膜19的中空纤维膜的两端朝向相反方向的方式配置。该情况下，以一对固定器26的形成有多个贯通孔的面相对的方式配置一对固定器26。作为过滤膜19的中空纤维膜的两端部的一者被插入一对固定器26的一者的贯通孔，作为过滤膜19的中空纤维膜的两端部的另一者被插入一对固定器26的另一者的贯通孔。贯通孔中的固定器26与过滤膜19的外周面的间隙被密封。

如图5B所示，也可以以多个作为过滤膜19的中空纤维膜的各自的两端向下的方式配置过滤膜19。该情况下，多个作为过滤膜19的中空纤维膜例如分别被悬挂丝60悬挂。

如图6A和图6B所示，过滤膜19也可以是平膜。该情况下，例如以一对过滤膜19的各自的透过侧的膜面以预定间隔相对的方式配置一对过滤膜19。过滤膜19例如为方形。另外，固定器26作为方形的框架形成，固定器26具有向内侧开口的槽。例如，一对过滤膜19被固定于固定器26，以使得一对过滤膜19的供给侧的膜面的周边部和固定器26的槽的内周面被密封。固定器26的槽的至少一部分形成集液空间27，集液空间27与一对过滤膜19的透过侧的膜面彼此的间隙以及取出流路23连通。过滤膜19之中从固定器26的槽露出的部分相当于过滤膜19的露出部分25。另外，在一对过滤膜19的透过侧的膜面彼此的间隙中，出于减少过滤膜19的变形的目的，可以配置丝网状或条带状的隔离物。

接着，对光催化处理装置1a的工作的一例进行说明。首先，对启动运转时的光催化处理装置1a的工作进行说明。再者，光催化处理装置1a典型地以分离槽3的浆液的液位Lb成为与溢出流路14的底面的最高位置30相同的高度的方式停止。因此，大多情况下在光催化处理装置1a的启动时，分离槽3的浆液的液位Lb是与溢出流路14的底面的最高位置30相同的高度。在这样的状态下，在启动光催化处理装置1a时进行以下工作。

如图8所示，在步骤S101中，控制器50向光源18输出开始运转的信号。由此，光源18开始发光。接着，在步骤S102中，控制器50从浆液流量计16获取进料流路22中的浆液16的流量v2。再者，最初执行步骤S102的情况下，v2＝0。然后，在步骤S103中，控制器50判断v2是否为目标值以上。再者，最初执行步骤S103的情况下，v2＝0，由于v2的目标值大于0，因此步骤S103中的判断结果为否定。在步骤S103中的判断结果为否定的情况下，向步骤S104推进，控制器50将用于增加流量v2的控制信号向循环泵12输出。再者，最初执行步骤S104时，循环泵12启动。然后，向步骤S105推进，待机预定时间，返回步骤S102。由此，循环泵12正常启动，开始从光催化反应槽2向分离槽3输送浆液。同时，分离槽3的浆液的液位Lb从溢出流路14的底面的最高位置30开始上升，浆液通过溢流开始从分离槽3向光催化反应槽2输送。通过循环泵12的工作，光催化反应槽2和分离槽3的浆液流动，光催化剂粒子分散，因此，在光催化处理装置1a的运转停止中沉淀了的光催化剂粒子成为适合于光催化反应的悬浮状态。也就是说，与光源18的启动相结合，做好了此后原液向光催化反应槽2供给时的光催化反应的准备。

在步骤S103中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S106推进，控制器50从原液流量计15获取供给流路21中的原液的流量v1。最初执行步骤S106的情况下，v1＝0。接着，在步骤S107中，控制器50判断v1是否为目标值以上。最初执行步骤S107的情况下，v1＝0，由于v1的目标值大于0，因此步骤S107中的判断结果为否定。在步骤S107中判断结果为否定的情况下，向步骤S108推进，控制器50将用于增加流量v1的控制信号向供给泵11输出。再者，最初执行步骤S108时，供给泵11启动。然后，向步骤S109推进，待机预定时间，返回步骤S106。由此，供给泵11正常启动，原液开始向光催化反应槽2供给，并且光催化反应开始进行。由此，光催化处理装置1a中的浆液的总量持续增加，因此从原本贮存有预定量浆液的光催化反应槽2向分离槽3的浆液的供给不会停滞，溢流持续进行。

在步骤S107中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S110推进，控制器50从滤液流量计17获取取出流路23中的滤液的流量v3。再者，最初执行步骤S110的情况下，v3＝0。接着，在步骤S111中，控制器50判断v3是否为目标值以上。再者，最初执行步骤S111的情况下，v3＝0，由于v3的目标值大于0，因此步骤S111中的判断结果为否定。在步骤S111中的判断结果为否定的情况下，向步骤S112推进，控制器50将用于增加流量v3的控制信号向过滤泵13输出。再者，最初执行步骤S112时，过滤泵13启动。然后，向步骤S113推进，待机预定时间，返回步骤S110。在步骤S111中的判断结果为肯定的情况下，移至通常运转。由此，液位Lb被保持在与溢出流路14的底面的最高位置30相同或更高的高度。因此，通过将过滤膜19的露出部分25的上端配置在溢出流路14的底面的最高位置30以下的高度，在过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中的状态下完成光催化处理装置1a的启动运转。

如图9A所示，在通常运转中，控制器50在步骤S200中判断是否具有移至停止运转的指示。在步骤S200中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S201推进，移至停止运转。在步骤S200中的判断结果为否定的情况下，控制器50在步骤S202中从浆液流量计16获取v2，在步骤S203中判断v2是否在目标值以内。再者，v2的目标值例如作为具有上限值和下限值的预定范围的值的集合而确定。在步骤S203中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S204推进，待机预定时间，返回步骤S200。在步骤S203中的判断结果为否定的情况下，向步骤S205推进，控制器50判断v2是否超过目标值。在步骤S205的判断结果为否定的情况下，向步骤S206推进，控制器50将用于增加流量v2的控制信号向循环泵12输出。然后，向步骤S208推进，待机预定时间后，返回步骤S200。在步骤S205的判断结果为肯定的情况下，向步骤S207推进，将用于降低流量v2的控制信号向循环泵12输出。然后，向步骤S208推进，待机预定时间后，返回步骤S200。

如图9B所示，在通常运转中，控制器50在步骤S300中判断是否具有移至停止运转的指示。在步骤S300中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S301推进，移至停止运转。在步骤S300中的判断结果为否定的情况下，控制器50在步骤S302中从原液流量计15获取v1，在步骤S303中判断v1是否在目标值以内。再者，v1的目标值例如作为具有上限值和下限值的预定范围的值的集合被确定。在步骤S303中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S304推进，待机预定时间，返回步骤S300。在步骤S303中的判断结果为否定的情况下，向步骤S305推进，控制器50判断v1是否超过目标值。在步骤S305的判断结果为否定的情况下，向步骤S306推进，控制器50将用于增加流量v2的控制信号向供给泵11输出。然后，向步骤S308推进，待机预定时间后，返回步骤S300。在步骤S305的判断结果为肯定的情况下，向步骤S307推进，将用于降低流量v1的控制信号向供给泵11输出。然后，向步骤S308推进，待机预定时间后，返回步骤S300。

如图9C所示，在通常运转中，控制器50在步骤S400中判断是否具有移至停止运转的指示。在步骤S400中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S401推进，移至停止运转。在步骤S400中的判断结果为否定的情况下，控制器50在步骤S402中从滤液流量计17获取v3，在步骤S403中判断v3是否在目标值以内。再者，v3的目标值例如作为具有上限值和下限值的预定范围的值的集合而确定。在步骤S403中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S404推进，待机预定时间，返回步骤S400。在步骤S403中的判断结果为否定的情况下，向步骤S405推进，控制器50判断v3是否超过目标值。在步骤S405的判断结果为否定的情况下，向步骤S406推进，控制器50将用于增加流量v3的控制信号向过滤泵13输出。然后，向步骤S408推进，待机预定时间后，返回步骤S400。在步骤S405的判断结果为肯定的情况下，向步骤S407推进，将用于减少流量v3的控制信号向过滤泵13输出。然后，向步骤S408推进，待机预定时间后，返回步骤S400。

通常运转时的v1、v2和v3的目标值，例如被确定为满足v2>v3＝v1的关系。再者，v3＝v1意味着v3的目标值的上限值与v1的目标值的上限值一致，并且v3的目标值的下限值与v1的目标值的下限值一致。由此，在通常运转中，供给泵11、循环泵12和过滤泵13的各自的流量保持为接近目标值的值，保持v2>v3的关系。因此，溢流持续进行，液位Lb保持在比溢出流路14的底面的最高位置30高的高度。其结果，过滤膜19的露出部分25的上端位于溢出流路14的底面的最高位置30以下的高度，因此保持过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中的状态。

接着，在通常运转中，对光催化反应槽2中的液位La异常降低时的光催化处理装置1a的工作的一例进行说明。液位Lb通过溢流被保持，因此如果将v2>v3的关系相对于浆液流量计12和滤液流量计13的测定误差充分大地确定，则液位Lb稳定。另一方面，关于液位La，在v1＝v3的情况下，原则上光催化处理装置1a的内部的总液量是恒定的，液位La稳定。但是，在实际的使用条件下，难以严格地没有误差地使v1与v3一致，在暂时或持续地保持v1<v3的关系的情况下，液位La降低。如果该液位La的降低到达光催化反应槽2的底部，则浆液向分离槽3的供给被切断，液位Lb降低，任一过滤膜19的露出部分25有可能暴露在大气中。因此，优选进行以下一系列处理。再者，该一系列处理例如被视为对于通常运转时的处理的中断处理。

首先，如图10所示，在步骤S500中，控制器50从液位传感器20获取表示光催化反应槽2中的液位La低于下限值Lm的信号。接着，在步骤S501中，控制器50将用于使v3降低的控制信号向过滤泵13输出。然后，向步骤S502推进，待机预定时间。该情况下，供给泵11和循环泵12被保持在通常运转时的目标值附近，v1和v2大致恒定。由于发生溢流的条件即v2>v3的大小关系不会变化，因此溢流被保持。如图7B所示，v2＝v3+v4成立，因此如果v3减少则v4增加。在此，如果关注光催化反应槽2中的液体的流入量和流出量，则流出量即v2恒定，流入量即v1+v4中，v1恒定，因此在光催化反应槽2中液体会以v4增加的量过剩流入。其结果，液位La上升。接着，向步骤S503推进，控制器50判断是否从液位传感器20获取了表示液位La为标准值Ls以上的信号。标准值Ls高于下限值Lm，并且低于溢出流路14的底面的最高位置30。在步骤S503中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S504推进，移至通常运转。在步骤S503中的判断结果为否定的情况下，返回步骤S501。通过这一系列的处理，即使在液位La由于任意原因而异常降低了的情况下，也能够通过过滤泵13的控制，在保持溢流的状态下使液位La恢复适当的状态。其结果，过滤膜19的露出部分25不会暴露在大气中，恢复通常运转。

下面，对于在通常运转中，光催化反应槽2中的液位La异常降低时的光催化处理装置1a的工作的另一例进行说明。再者，这一系列的处理例如可视为对于通常运转时的处理的中断处理。首先，如图11所示，在步骤S600中，控制器50从液位传感器20获取表示光催化反应槽2中的液位La为下限值Lm以下的信号。接着，在步骤S601中，控制器50将用于使v1增加的控制信号向供给泵11输出。然后，向步骤S602推进，待机预定时间。该情况下，循环泵12和过滤泵13被保持在通常运转时的目标值的附近，因此v2和v3大致恒定，发生溢流的条件即v2>v3的大小关系不会变化。从而维持溢流。由于v2＝v3+v4的关系成立，因此只要v2和v3恒定，则v4也恒定。如果关注于光催化反应槽2中的液体的流入量和流出量，则流出量即v2恒定，流入量即v1+v4中，v4恒定，因此光催化反应槽2中液体以v1增加的量过剩流入。其结果，能够使液位La上升。接着，向步骤S603推进，控制器50判断是否从液位传感器20获取了表示液位La为标准值Ls以上的信号。再者，标准值Ls高于下限值Lm，并且低于溢出流路14的底面的最高位置30。在步骤S603中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S604推进，移至通常运转。在步骤S603中的判断结果为否定的情况下，返回步骤S601。通过这一系列处理，即使在液位La由于任意原因异常降低了的情况下，也能够通过过滤泵13的控制，在保持溢流的状态下使液位La恢复适当的状态。其结果，过滤膜19的露出部分25不会暴露在大气中，恢复通常运转。

下面，对于光催化处理装置1a的停止运转的一例进行说明。如图12所示，在步骤S700中，控制器50将用于停止过滤泵13的控制信号向过滤泵13输出。由此，v3逐渐减少，从而保持v2>v3的大小关系，溢流持续进行。接着，在步骤S701中，控制器50从滤液流量计17获取v3。然后，在步骤S702中，控制器50判断v3是否为零。在步骤S702中的判断结果为否定的情况下，待机预定时间，返回步骤S701。在步骤S702中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S703推进，将用于使供给泵11停止的控制信号向供给泵11输出。接着，在步骤S704中，控制器50从原液流量计15获取v1。然后，在步骤S705中，控制器50判断v1是否为零。在步骤S705中的判断结果为否定的情况下，待机预定时间，返回步骤S704。在步骤S705中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S706推进。该情况下，v2>v3的大小关系被保持，溢流持续进行，因此分离槽3中的液量恒定，光催化反应槽2中的液量以v1量过剩流入直到v1变为零为止。因此，液位La与通常状态相比以特定的量上升。在步骤S706中，循环泵12将用于停止的控制信号向循环泵12输出。接着，在步骤S707中，控制器50从浆液流量计16获取v2。然后，在步骤S708中，控制器50判断v2是否为零。在步骤S708中的判断结果为否定的情况下，待机预定时间，返回步骤S707。在步骤S708中的判断结果为肯定的情况下，向步骤S709推进。随着循环泵12的停止，溢流也结束。在进料流路22或循环泵12的任一处具备防逆流机构，使得浆液不会从分离槽3向光催化反应槽2逆流，由此液位Lb被保持在与溢出流路14的底面的最高位置30同样的高度。在光催化处理装置1a的暂停中，液位Lb也保持在与溢出流路14的底面的最高位置30同样的高度。

在步骤S709中，控制器50将用于停止运转的控制信号向光源18输出。光源18的发光停止，光催化处理装置1a变为暂停中的状态。通过这一系列处理，在光催化处理装置1a暂停之前，溢流持续进行，在光催化处理装置1a的暂停中，液位Lb也保持在与溢出流路14的底面的最高位置30同样的高度，因此能够防止过滤膜19的露出部分25暴露在大气中。

(变形例)

光催化处理装置1a可以从各种观点出发进行变更。例如，光催化处理装置1a如图13～图16所示，可以像光催化处理装置1b～1e那样进行变更。再者，光催化处理装置1b～1e，除了特别说明的情况以外，可以与光催化处理装置1a同样地构成。对于与光催化处理装置1a的构成要素相同或相对应的光催化处理装置1b～1e的构成要素，附带相同标记并省略详细说明。关于光催化处理装置1a的说明，只要在技术上不矛盾，也适用于光催化处理装置1b～1e。

如图13所示，光催化处理装置1b中的光催化反应槽2是包含串联的多个槽的多段式反应槽。溢出流路14与多个槽中原液被最先供给到的槽连接。该情况下，能够通过多段式反应槽提高光催化反应的反应效率。此外，从溢出流路14流过而返回到光催化反应槽2的光催化剂粒子，从原液被最先供给到的槽起在串联的多个槽中依次流过，因此能够防止在特定的槽中光催化剂粒子不足。

如图13所示，光催化反应槽2例如包含串联的槽2a、槽2b和槽2c。最先向槽2a供给原液，浆液以槽2a、槽2b和槽2c的顺序贮存并输送。第一排出口37形成于槽2c，浆液从槽2c起从进料流路22流过而导向分离槽3。分离槽3中的通过过滤而生成的高浓度的浆液从溢出流路14流过，经溢流而向槽2a输送，与原液混合。槽2a、槽2b和槽2c分别可视为完全混合槽，多个完全混合槽串联，因此光催化反应的反应效率提高。为了保持过滤膜19的露出部分25a浸渍于浆液中的状态，以过滤膜19的露出部分25a的上端成为溢出流路14的底面的最高位置30以下的高度的方式配置，并且在光催化处理装置1b的运转中保持溢流是有效的。保持溢流的条件与光催化处理装置1a同样为v2>v3。即使在光催化反应槽2是3段以外的段数的多段式反应槽的情况下，将溢出流路14向多个槽之中供给原液的槽连接，并且将过滤膜19的露出部分25的上端配置在溢出流路14的底面的最高位置30以下的高度。由此，在启动运转、通常运转、停止运转和暂停中的任一情况下，都能够将过滤膜19的露出部分25a浸渍于浆液中。

如图14所示，光催化处理装置1c的分离槽3具备串联的槽3a和槽3b。像这样，分离槽3包含多个槽，并且各槽配置有过滤膜19，由此分离槽3的死区减少以及分离槽3的设置的自由度提高。在光催化反应槽2中，含有被处理了的处理后液的浆液从进料流路22流过而导向分离槽3的槽3a。槽3a和槽3b在液面下连通。溢出流路14与槽3b连接。浆液贮存在槽3b之后，通过溢流而返回光催化反应槽2。溢流通过保持v2>v3的关系而持续进行。在溢流进行期间，槽3b的液位Lb被保持为高于溢出流路14的底面的最高位置30，在液面下连通的槽3a和槽3b的液位Lb一致。其结果，槽3a中的过滤膜19的露出部分25和槽3b中的过滤膜19的露出部分25的各自的上端，配置在溢出流路14的底面的最高位置30以下的高度，由此使各过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中。再者，经循环泵12的工作而从进料流路22流过并输送的浆液，可以向分离槽3中所含的多个槽的每一个供给。该情况下，可得到同样的效果。通过光催化处理装置1c，在启动运转、通常运转、停止运转和暂停中的任一情况下，都能够始终将各过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中。

如图15所示，光催化处理装置1d的分离槽3具备串联的槽3c和槽3d。槽3c与槽3d通过溢出流路80而连接。该情况下，浆液从光催化反应槽2向分离槽3的槽3c输送，槽3c中的经过滤而浓缩的浆液从溢出流路80流过，经溢流向槽3d输送。经槽3d中的过滤而进一步浓缩的浆液从溢出流路14流过，向光催化反应槽2输送。该溢流通过确保v2>v3的关系而持续发生。此时，槽3c的液位Lb1被保持为高于溢出流路80的底面中的最高位置85，槽3d的液位Lb2被保持为高于溢出流路14的底面的最高位置30。因此，如果槽3c中的过滤膜19的露出部分25的上端被配置在溢出流路80的底面中的最高位置85以下的高度，则槽3c中的过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中。另外，如果槽3d中的过滤膜19的露出部分25的上端被配置在溢出流路14的底面的最高位置30以下的高度，则槽3d中的过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中。像这样，使浆液从上游的槽向下游的槽溢流的情况下，将上游侧的槽中的过滤膜的上端配置在进行该溢流的流路的底面中的最高位置以下的高度。由此，能够保持过滤膜浸渍于浆液中的状态。通过光催化处理装置1d，在启动运转、通常运转、停止运转和暂停中的任一情况下，都能够始终将各过滤膜19的露出部分25浸渍于浆液中。

如图16所示，光催化处理装置1e具备液位传感器20c。液位传感器20c具有检测来自光源18的光量的光检测部20a和20b。光源18向光催化反应槽2中所含的光催化剂粒子照射光。由此，为了检测光催化反应槽2中的液位La，能够将用于光催化反应的光源18的光有效利用。

例如，光检测部20a和20b以光检测部20a和20b的光检测方向为水平方向的方式配置，在液位La高于光检测部20a或20b的情况下，来自光源18的光通过光催化剂粒子而散射或被吸收，由此所检测出的光量较小。相反地，在液位La低于光检测部20a或20b的情况下，所检测出的光量变得较大。由此，能够检测出液位La在光检测部20a和20b的各自高度的上方还是下方。

例如，光检测部20a配置在与标准值Ls相当的高度，光检测部20b配置在与下限值Lm相当的高度。由此，能够检测液位La是否低于Lm以及是否为标准值Ls以上。

产业可利用性

本公开的光催化处理装置能够长时间维持处理性能。

Claims (17)

1.一种光催化处理装置的控制方法，包括以下(i)～(v)，

(i)提供所述光催化处理装置，

所述光催化处理装置具备：

光催化反应槽，其含有通过光催化反应对原液进行处理的光催化剂粒子；

过滤膜，其将含有处理后液和所述光催化剂粒子的浆液过滤，所述处理后液是通过在所述光催化反应槽中对所述原液进行处理而生成的；

固定器，其从外侧覆盖所述过滤膜的膜面的一部分，使所述膜面的所述一部分液密性地安装于所述固定器；

分离槽，其具有配置了所述过滤膜和所述固定器的内部空间；

供给流路，其与所述光催化反应槽连接；

进料流路，其使所述光催化反应槽与所述分离槽连通；

循环泵，其配置于所述进料流路；

溢出流路，其将所述浆液通过溢流从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，该溢出流路的底面的最高位置位于所述过滤膜的从所述固定器露出的部分的上端以上的高度；

取出流路，其与所述固定器连接，并且向所述光催化处理装置的外部延伸；

浆液流量计，其检测所述进料流路中的所述浆液的流量；

滤液流量计，其检测所述取出流路中的、利用所述过滤膜过滤所述浆液而得到的滤液的流量；以及

控制器，其控制所述循环泵，

(ii)使所述原液从所述供给流路流过而导向所述光催化反应槽，在所述光催化反应槽中通过所述光催化反应对所述原液进行处理，生成所述处理后液，

(iii)利用所述循环泵使所述浆液从所述光催化反应槽起从所述进料流路流过而导向所述分离槽，

(iv)一边利用所述过滤膜将被导入所述分离槽的所述浆液过滤，一边使所述滤液从所述取出流路流过而导向所述分离槽的外部，并且使所述浆液从所述溢出流路流过而从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，

(v)在(iii)和(iv)中，利用所述控制器控制所述循环泵，使得由所述浆液流量计检测出的所述浆液的所述流量大于由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量。

2.根据权利要求1所述的方法，

所述光催化处理装置还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，

所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在启动所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵开始工作。

3.根据权利要求1所述的方法，

所述光催化处理装置还具备配置于所述取出流路的过滤泵和检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，

所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述过滤泵使由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量降低或使所述过滤泵停止。

4.根据权利要求1所述的方法，

所述光催化处理装置还具备检测所述供给流路中的所述原液的所述流量的原液流量计、配置于所述供给流路的供给泵、以及检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，

所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述供给泵使由所述原液流量计检测出的所述滤液的所述流量增加。

5.根据权利要求3或4所述的方法，

所述光催化处理装置还具备向所述光催化反应槽中所含的所述光催化剂粒子照射光的光源，

所述液位传感器具有检测来自所述光源的光量的光检测部。

6.根据权利要求1所述的方法，

所述光催化处理装置还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，

所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在停止所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵停止。

7.根据权利要求6所述的方法，

所述光催化处理装置还在所述进料流路中具备防止所述浆液逆流的防逆流机构。

8.根据权利要求1所述的方法，

所述光催化反应槽是包含串联的多个槽的多段式反应槽，

所述溢出流路与所述多个槽中所述原液被最先供给到的槽连接。

9.根据权利要求1所述的方法，

所述原液是包含能够通过所述光催化反应发生化学变化的污染物质的水。

10.一种光催化处理装置，具备：

光催化反应槽，其含有通过光催化反应对原液进行处理的光催化剂粒子；

过滤膜，其将含有处理后液和所述光催化剂粒子的浆液过滤，所述处理后液是通过在所述光催化反应槽中对所述原液进行处理而生成的；

固定器，其从外侧覆盖所述过滤膜的膜面的一部分，使所述膜面的所述一部分液密性地安装于所述固定器；

分离槽，其具有配置了所述过滤膜和所述固定器的内部空间；

供给流路，其与所述光催化反应槽连接；

进料流路，其使所述光催化反应槽与所述分离槽连通；

循环泵，其配置于所述进料流路；

溢出流路，其将所述浆液通过溢流从所述分离槽向所述光催化反应槽输送，该溢出流路的底面的最高位置位于所述过滤膜的从所述固定器露出的部分的上端以上的高度；

取出流路，其与所述固定器连接，并且向所述光催化处理装置的外部延伸；

浆液流量计，其检测所述进料流路中的所述浆液的流量；

滤液流量计，其检测所述取出流路中的、利用所述过滤膜过滤所述浆液而得到的滤液的流量；以及

控制器，其在利用所述循环泵使所述浆液从所述光催化反应槽起从所述进料流路流过而导向所述分离槽、并且一边使所述滤液从所述取出流路流过而导向所述分离槽的外部一边使所述浆液从所述溢出流路流过而从所述分离槽返回所述光催化反应槽时，控制所述循环泵，使由所述浆液流量计检测出的所述浆液的所述流量大于由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量。

11.根据权利要求10所述的光催化处理装置，

还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，

所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在启动所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵开始工作。

12.根据权利要求10所述的光催化处理装置，

还具备配置于所述取出流路的过滤泵和检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，

所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述过滤泵使由所述滤液流量计检测出的所述滤液的所述流量降低或使所述过滤泵停止。

13.根据权利要求10所述的光催化处理装置，

还具备检测所述供给流路中的所述原液的所述流量的原液流量计、配置于所述供给流路的供给泵、以及检测所述光催化反应槽中的液位的液位传感器，

所述控制器在被输入了表示由所述液位传感器检测出的所述液位低于特定液位的信号时，通过控制所述供给泵使由所述原液流量计检测出的所述滤液的所述流量增加。

14.根据权利要求12所述的光催化处理装置，

还具备向所述光催化反应槽中所含的所述光催化剂粒子照射光的光源，

所述液位传感器具有检测来自所述光源的光量的光检测部。

15.根据权利要求10所述的光催化处理装置，

还具备配置于所述供给流路的供给泵和配置于所述取出流路的过滤泵，

所述控制器还控制所述供给泵和所述过滤泵，在停止所述光催化处理装置时，在所述循环泵和所述供给泵的工作中使所述过滤泵停止。

16.根据权利要求15所述的光催化处理装置，

还在所述进料流路中具备防止所述浆液逆流的防逆流机构。

17.根据权利要求10所述的光催化处理装置，

所述光催化反应槽是包含串联的多个槽的多段式反应槽，

所述溢出流路与所述多个槽中所述原液被最先供给到的槽连接。