JP2016215140A - 濾過装置及び濾過装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薬液の注入量を補正することが可能な濾過装置及び濾過装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】 濾過装置１は、供給源１００から水を供給するポンプ装置１１と、ポンプ装置１１の二次側の流量を検出する流量検出装置２３と、流量検出装置２３で検出された流量に基づいて、ポンプ装置１１から吐出された水に酸化剤である薬液を注入する薬液注入装置１２と、ポンプ装置１１の二次側に設けられ、薬液が注入された水を処理する濾過槽３１と、濾過槽３１から吐出された水の薬液の濃度を検出する濃度検出装置１４と、濾過槽３１から吐出される水の前記薬液の正常な濃度が閾値として記憶された記憶部６１と、濃度検出装置１４で検出された薬液の濃度及び閾値を比較し、薬液の濃度が閾値と異なる場合に、薬液の正常な濃度となるように薬液注入装置１２を制御する制御部６３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、水に含有される鉄及びマンガンを除去する濾過装置及び濾過装置の制御方法に関する。

現在、井戸水等の原水をポンプにより増圧して供給することで、家庭用の生活水や工場の工業用水として使用する技術が知られている。しかし、原水には、不純物として例えば鉄やマンガンが溶存している。このため、生活水や工業用水として用いるために、濾過材により原水を濾過することで鉄やマンガンを除去する除鉄及び除マンガンが可能な濾過装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような除鉄及び除マンガンが可能な濾過装置は、例えば、複数の濾過材が積層して設けられた筒状をなした濾過槽と、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤である薬液を原水に供給する薬液供給装置と、を備える。濾過装置は、原水に薬液注入することで、酸化処理が成された原水を、複数の濾過材の一により除マンガン処理を行うとともに、複数の濾過材の一により除鉄処理を行うことで、原水を除鉄及び除マンガンの処理を行い、当該処理水を二次側に供給する。

特開２００３−２６９６３０号公報

上述した濾過装置では、以下の問題があった。即ち、薬液の注入量が不足すると、正常な除鉄及び除マンガン処理が行われない。薬液の注入量の不足の要因の一例として、原水中における鉄及びマンガン等の薬液（酸化剤）を消費する物質の濃度の変動が挙げられる。しかし、原水の当該物質の濃度の変動を予測することは困難である。

正常な除鉄及び除マンガン処理を行うために、薬液の注入量を増加することで、注入量不足を解消する方法もあるが、処理水中の除鉄及び除マンガン処理に用いられなかった余剰の薬液の濃度が高くなる、という問題がある。このため、濾過槽の二次側に、活性炭濾過槽を設置することで、余剰の薬液を処理することも考えられる。しかし、活性炭濾過槽を設置するためのスペースを確保する必要があるとともに、濾過装置の製造コストが増大する。

そこで本発明は、薬液の注入量を補正することが可能な濾過装置及び濾過装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様として、濾過装置は、供給源から水を供給するポンプ装置と、前記ポンプ装置の二次側の流量を検出する流量検出装置と、前記流量検出装置で検出された流量に基づいて、前記ポンプ装置から吐出された前記水に酸化剤である薬液を注入する薬液注入装置と、前記ポンプ装置の二次側に設けられ、前記薬液が注入された水を処理する濾過槽と、前記濾過槽から吐出された前記水の前記薬液の濃度を検出する濃度検出装置と、前記濾過槽から吐出される前記水の前記薬液の正常な濃度が閾値として記憶された記憶部と、前記濃度検出装置で検出された前記薬液の濃度及び前記閾値を比較し、前記薬液の濃度が前記閾値と異なる場合に、前記薬液の正常な濃度となる設定値に前記薬液注入装置を制御する制御部と、を備える。

本発明の一態様として、濾過装置の制御方法は、供給源から水を供給するポンプ装置から吐出された前記水に、流量検出装置で検出された前記ポンプ装置の二次側の流量に基づいて薬液注入装置により酸化剤である薬液を注入し、前記ポンプ装置の二次側に設けられた濾過槽により、前記薬液が注入された水を処理し、濃度検出装置で検出された前記濾過槽から吐出された前記水の前記薬液の濃度、及び、前記濾過槽から吐出される前記水の前記薬液の正常な濃度である記憶部に記憶された閾値を比較し、前記薬液の濃度が前記閾値と異なる場合に、前記薬液の正常な濃度となる設定値に前記薬液注入装置を制御する。

本発明によれば、薬液の注入量を補正することが可能な濾過装置及び濾過装置の制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る濾過装置の構成を示す説明図。 同濾過装置を用いた濾過方法の一例を示す流れ図。 同濾過装置を用いた濾過方法の一例を示す流れ図。 同濾過装置を用いた濾過方法の一例を示す流れ図。

以下、本発明の一実施形態に係る濾過装置１を、図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る濾過装置１の構成を模式的に示す説明図、図２は濾過装置１を用いた濾過方法の一例を示す断面図である。

図１に示すように、濾過装置１は、原水の供給源１００に設けられたポンプ装置１１と、ポンプ装置１１の二次側に設けられた薬液注入装置１２と、薬液注入装置１２の二次側に設けられ、供給先１１０に接続された濾過ユニット１３と、濾過ユニット１３に接続された濃度検出装置１４と、制御盤１５と、を備えている。

濾過装置１は、原水に薬液注入装置１２で薬液を注入し、濾過ユニット１３により原水中に含まれる鉄及びマンガンを除去するとともに、原水中に存在する砂等の固形物を除去可能に形成されている。

ここで、供給源１００は、例えば井戸である。供給先１１０は、濾過ユニット１３の二次側に接続される。供給先１１０は、例えば、複数の蛇口１１１から構成される。

ポンプ装置１１は、例えば井戸用の水中ポンプである。ポンプ装置１１は、ポンプと、ポンプを駆動するモータと、を備えている。ポンプ装置１１は、モータが信号線９９を介して制御盤１５に接続される。ポンプ装置１１は、配管２０を介して濾過ユニット１３に接続されている。

薬液注入装置１２は、薬液槽２１と、注入ポンプ２２と、流量検出装置２３と、第１制御部（制御部）２４と、を備えている。

薬液槽２１は、内部に酸化剤、具体的には次亜塩素酸ナトリウムを含有する薬液が貯留されている。注入ポンプ２２は、例えばソレノイドによって駆動するダイヤフラムポンプである。注入ポンプ２２は、薬液槽２１に接続される。注入ポンプ２２は、ポンプ装置１１に接続された配管２０に、所定量の薬液を注入可能に構成されている。

第１制御部２４は、例えば、原水に対する薬液の濃度が予め設定された濃度となるように、各流量に対する注入する薬液の濃度群が複数記憶された第１記憶部（記憶部）２４ａを有している。第１制御部２４は、注入ポンプ２２及び流量検出装置２３に信号線９９を介して接続される。第１制御部２４は、制御盤１５に信号線９９を介して接続される。

第１制御部２４は、第１記憶部２４ａに記憶された複数の薬液の濃度群から選択された薬液の濃度群及び流量検出装置２３により検出した配管２０内の流量に基づいて、注入ポンプ２２の薬液の吐出量（注入量）を制御可能に構成されている。ここで、薬液の濃度群とは、処理水中の薬液の濃度が正常な濃度となる予め設定された複数の設定値である。

濾過ユニット１３は、濾過槽３１と、吸込管３２と、吐出管３３と、第１分岐管３４と、第１三方弁３５と、第１排水管（排水管）３６と、開閉弁３７と、第２三方弁３８と、第２分岐管３９と、第３三方弁４０と、給水管４１と、第２排水管（排水管）４２と、圧力検出装置４３と、を備えている。

濾過槽３１は、内部に複数の濾過材が積層されている。複数の濾過材の一は、薬液が注入された原水から鉄を除去可能に構成されている。複数の濾過材の一は、薬液が注入された原水からマンガンを除去可能に構成されている。複数の濾過材の一は、原水に含まれる固形物を除去可能に形成されている。

吸込管３２は、濾過槽３１に接続される。吸込管３２の端部は、複数の濾過材の最上層の上方に配置される。吸込管３２には、圧力検出装置４３が設けられる。

吐出管３３は、濾過槽３１に接続される。吐出管３３の端部は、複数の濾過材の最下層の下方に配置される。

第１分岐管３４は、ポンプ装置１１に接続された配管２０に接続され、その中途部で二方向に流路を分岐する。

第１三方弁３５は、電磁弁であり、信号線９９を介して制御盤１５に接続される。第１三方弁３５は、３つのポートを有しており、内部の流路を切り替えることで、これらのいずれか２つのポートを接続する。第１三方弁３５は、第１ポートが第１分岐管３４の一方の流路に接続される。第１三方弁３５は、第２ポートが吸込管３２に接続される。第１三方弁３５は、第３ポートが第１排水管３６に接続される。

第１排水管３６は、第１ドレン１２０に接続される。

開閉弁３７は、第１排水管３６の中途部に設けられ、第１排水管３６の流路を開閉可能に構成される。開閉弁３７は、手動により開閉を切り替え可能に構成される。

第２三方弁３８は、電磁弁であり、信号線９９を介して制御盤１５に接続される。第２三方弁３８は、３つのポートを有しており、内部の流路を切り替えることで、これらのいずれか２つのポートを接続する。第２三方弁３８は、第１ポートが吐出管３３に接続される。第２三方弁３８は、第２ポートが第２分岐管３９に接続される。第２三方弁３８は、第３ポートが第１分岐管３４の他方の流路に接続される。

第２分岐管３９は、その中途部で二方向に流路を分岐する。第２分岐管３９の一方の流路は、濃度検出装置１４に接続される。

第３三方弁４０は、電磁弁であり、信号線９９を介して制御盤１５に接続される。第３三方弁４０は、３つのポートを有しており、内部の流路を切り替えることで、これらのいずれか２つのポートを接続する。第３三方弁４０は、第１ポートが第２分岐管３９の他方の流路に接続される。第３三方弁４０は、第２ポートが給水管４１に接続される。第３三方弁４０は、第３ポートが第２排水管４２に接続される。

給水管４１は、第３三方弁４０の第２ポート及び供給先１１０を接続する。

第２排水管４２は、第２ドレン１３０に接続される。

圧力検出装置４３は、信号線９９を介して制御盤１５に接続されている。圧力検出装置４３は、吸込管３２内の圧力を検出し、当該検出した圧力の信号を制御盤１５に出力可能に構成されている。

濃度検出装置１４は、濃度検出センサ５１と、濃度検出センサ５１に接続された第３排水管５２と、濃度検出センサ５１に信号線９９を介して接続された第２制御部（制御部）５３と、を備えている。

濃度検出センサ５１は、第２分岐管３９から流れた水の薬液の濃度を検出可能に構成されている。濃度検出センサ５１は、信号線９９を介して第２制御部５３に接続され、検出した薬液の濃度の情報を、第２制御部５３に出力可能に構成される。

第３排水管５２は、第３ドレン１４０に接続される。ここで、第１ドレン１２０、第２ドレン１３０及び第３ドレン１４０は、各排水管３６、４２、５２からの水を排水可能に構成されている。これら第１ドレン１２０及び第２ドレン１３０は、例えば排水溝であり、別体であっても一体であってもよい。

第２制御部５３は、濃度検出センサ５１で検出した情報を受信し、第１制御部２４及び制御盤１５に出力可能に構成されている。第２制御部５３は、濃度検出センサ５１を制御することで、所定の時間毎に、濃度検出センサ５１で薬液の濃度を検出可能に構成される。

制御盤１５は、記憶部６１と、報知装置６２と、主制御部（制御部）６３と、を備えている。

記憶部６１は、流量検出装置２３、圧力検出装置４３及び濃度検出センサ５１で検出した情報を記憶可能に形成されている。記憶部６１は、濃度検出センサ５１で検出した回数を記憶する。また、記憶部６１は、任意に設定される第１閾値、第２閾値、第３閾値、第４閾値、及び、任意に設定される所定時間ｔ１、ｔ２、ｔ３が記憶される。また、記憶部６１には、濃度検出センサ５１で濃度を定期的に検出する予め定められた任意の時間が記憶されている。

第１閾値は、濃度検出センサ５１で薬液の濃度を検出した回数に応じて、薬液の注入量を補正するか、又は、濾過装置１の運転の停止の判断を行うかを選択する値である。第１閾値は、任意に設定された薬液の濃度を検出した回数ｎである。

第２閾値は、処理水中の薬液の正常な濃度である。なお、この薬液の正常な濃度とは、原水から除鉄及び除マンガンが可能であって、且つ、処理水の使用要求に適う薬液の濃度である。第２閾値は、当該正常な範囲で上限及び下限が設定された濃度帯である。具体的には、第２閾値は、第１記憶部２４ａに記憶された複数の薬液の濃度群のうち、任意に一つ選択された薬液の濃度群の、流量検出装置２３で検出した流量に対応する一の濃度であって、且つ、許容可能な範囲（上限値及び下限値）が設定された濃度帯ある。第２閾値は、選択された薬液の濃度群及び検出された流量に応じて、適宜変更される。

第３閾値は、濾過槽３１で処理した処理水中の薬液が低濃度であるときに、要求される除鉄及び除マンガンができない薬液の濃度であって、且つ、当該薬液の濃度により、供給先１１０へ供給された処理水の使用ができないと判断される薬液の濃度である。

所定時間ｔ１は、濾過装置１の所定の運転時に、濃度検出装置１４により処理水中の薬液の濃度の検出を開始する時間である。

所定時間ｔ２は、濃度検出装置１４により薬液の濃度の検出を行う時間であり、任意に設定される。

所定時間ｔ３は、第１記憶部２４ａに記憶された複数の薬液の濃度群のいずれか一を設定した後に、チャタリングを防止するための待機時間であり、任意に設定される。

報知装置６２は、外部に音、光又は文字等により情報を報知可能に構成されている。報知装置６２は、処理水中の薬液の濃度に異常が発生した時に当該異常を外部に警報（報知）する。

主制御部６３は、第１三方弁３５、第２三方弁３８、及び、第３三方弁４０を切り替え可能に構成されている。主制御部６３は、ポンプ装置１１のモータを制御することで、ポンプの回転数を可変可能に構成されている。主制御部６３は、圧力検出装置４３で検出された圧力に基づいて、ポンプ装置１１を制御可能に構成されている。

主制御部６３は、第２制御部５３を介して濃度検出センサ５１を制御し、所定の期間毎に濾過槽３１で処理された処理水中の薬液の濃度を検出可能に構成されている。ここで、所定の期間とは、例えば、定期的に濾過槽３１を洗浄する逆洗運転及び洗浄運転を行ったとき、又は、記憶部６１に記憶された予め定められた任意の時間に到達したとき、のいずれかである。

主制御部６３は、濃度検出センサ５１で濃度を検出した回数をカウント可能、且つ、カウントした回数をリセット可能に構成されている。

また、主制御部６３は、以下の機能（１）乃至（６）を有している。

機能（１） 原水を濾過する通常運転を行う機能。

機能（２） 濾過槽３１内で水を逆流させて濾過槽内を洗浄する逆洗運転を行う機能。

機能（３） 逆洗運転後に流路内を洗浄する洗浄運転を行う機能。

機能（４） 強制的に濾過槽３１により水を処理する捨水運転を行う機能。

機能（５） 注入する薬液の量を補正する機能。

機能（６） 濾過装置１の運転の継続を判断する機能。

次に、主制御部６３が有する機能（１）乃至機能（６）について説明する。
機能（１）は、濾過装置１を駆動して原水に薬液を注入し、濾過槽３１で濾過処理することで原水から鉄、マンガン及び固形物からなる不純物を除去する通常運転を行う機能である。具体的には、一次側から二次側への流路が配管２０、第１分岐管３４、吸込管３２、濾過槽３１、吐出管３３、第２分岐管３９及び給水管４１の順に流れるように、第１三方弁３５、第２三方弁３８及び第３三方弁４０を切り替える。

この状態で、ポンプ装置１１及び注入ポンプ２２を駆動することで、流量に応じて原水に薬液を注入し、当該薬液が注入された原水が濾過槽３１を通過させる。これにより、当該原水が濾過槽３１内の濾過材により、原水に含有される鉄及びマンガンが除去されるとともに、原水中の固形物が濾過される。このように、機能（１）は、原水から除鉄、除マンガン及び濾過を行う機能である。

機能（２）は、濾過槽３１内で吐出管３３から吸込管３２に向かって原水を流すことで、濾過槽内に水を逆流させて濾過槽３１内を洗浄する逆洗運転を行う機能である。具体的には、一次側から二次側への流路が配管２０、第１分岐管３４、吐出管３３、濾過槽３１、吸込管３２、第１排水管３６の順に流れるように、第１三方弁３５及び第２三方弁３８を切り替える。

この状態で、所定の時間の間、ポンプ装置１１を駆動することで、原水が濾過槽３１を逆流して通過し、第１排水管３６を介して逆洗に用いた汚染水を第１ドレン１２０に排水する。これにより、濾過槽３１内の不純物や、濾過材に付着した鉄及びマンガンを除去し、濾過槽３１内を洗浄する。このように、機能（２）は、原水を逆流させて濾過槽３１内を通過させることで、濾過槽３１内を洗浄する機能である。なお、逆洗運転は、例えば、通常運転の累積時間が所定の時間を経過したときに行われる。

機能（３）は、機能（２）による逆洗運転後に、吸込管３２、濾過槽３１及び吐出管３３内を洗浄する洗浄運転を行う機能である。具体的には、一次側から二次側への流路が、配管２０、第１分岐管３４、吸込管３２、濾過槽３１、吐出管３３、第２分岐管３９及び第２排水管４２の順に流れるように、第１三方弁３５、第２三方弁３８及び第３三方弁４０を切り替える。

この状態で、所定の時間の間、ポンプ装置１１及び注入ポンプ２２を駆動することで、薬液が注入された原水が濾過槽３１を通過する。これにより、薬液が注入された原水が吸込管３２、濾過槽３１、吐出管３３を通って第２排水管４２から第２ドレン１３０に排水される。これにより、逆洗運転時に発生する汚染水を第２ドレン１３０に排水し、流路内を洗浄する。このように、機能（３）は、逆洗運転後に流路内に残存する汚染水を洗浄する機能である。

機能（４）は、濃度検出装置１４により濾過槽３１で処理された処理水中の薬液の濃度を検出する場合等において、濃度を検出する処理水を生成するために強制的に濾過槽３１により水を処理し、その後、当該処理水を排水する捨水運転を行う機能である。

具体的には、機能（４）は、洗浄運転と同様に、一次側から二次側への流路が、配管２０、第１分岐管３４、吸込管３２、濾過槽３１、吐出管３３、第２分岐管３９及び第２排水管４２の順に流れるように、第１三方弁３５、第２三方弁３８及び第３三方弁４０を切り替える。この状態で、所定の時間の間、ポンプ装置１１及び注入ポンプ２２を駆動することで、薬液が注入された原水が濾過槽３１を通過する。これにより、薬液が注入された原水が吸込管３２、濾過槽３１、吐出管３３を通って第２排水管４２から第２ドレン１３０に排水される。これにより、強制的に処理水を生成し、第２分岐管３９を通過させ、その後、第２ドレン１３０に排水するこことで、濃度検出センサ５１へ処理水を供給し、処理水の濃度を検出することが可能となる機能である。

例えば、捨水運転は、前回の処理水中の濃度を検出したときから所定の時間が経過したときに、次回の処理水中の濃度を検出するときに行われる。当該所定の時間は、記憶部６１に記憶された任意の設定時間であり、使用条件等において適宜設定される。

機能（５）は、流量に応じて原水中に注入する薬液の量を補正する機能である。具体的には、機能（５）は、機能（３）による洗浄運転を所定の時間行った後、又は、予め主制御部６３に設定された処理水中の濃度を検出する所定の時間が経過した時に、処理水中の薬液の濃度を検出した回数（測定回数）と第１閾値と比較する。測定回数が第１閾値以下である場合には、洗浄運転終了後又は捨水運転開始であって、所定時間ｔ１経過時に濾過槽３１で処理された処理水を濃度検出センサ５１で濃度を検出する。

次に、検出した濃度が、予め記憶部６１に記憶された第２閾値の範囲に含まれるか否かを判断する。検出した濃度が第２閾値の範囲内である場合には、正常な濃度として、原水中に注入する薬液の量を補正しない。検出した濃度が第２閾値の範囲内である場合には、処理水中の薬液が異常な濃度として判断する。併せて、正常又は異常な濃度である旨を記憶部６１に記憶する。

次に、検出した濃度が第２閾値よりも低いか、又は、第２閾値よりも高いかを判断する。当該判断結果に応じて第１記憶部２４ａに記憶された複数の薬液の濃度群の中から、当該判断時よりも処理水の濃度が高く、又は、低くなる薬液の濃度群を第１記憶部２４ａから選択する。なお、次回の通常運転時に、当該選択した薬液の濃度群に基づいて、原水中に薬液を注入する。併せて、第２閾値に対する検出した濃度の高低を記憶する機能である。

このように、機能（５）は、濃度検出センサ５１で検出した処理水中の薬液の濃度に基づいて、注入する薬液の量を補正する機能である。

機能（６）は、濃度検出センサ５１で所定の回数濃度を検出する毎に、濾過装置１の運転の継続を判断する機能である。具体的には、機能（６）は、機能（３）による洗浄運転を所定の時間行った後、又は、予め主制御部６３に設定された処理水中の濃度を検出する所定の時間が経過した時に、処理水中の薬液の濃度を検出した回数（測定回数）と第１閾値と比較する。処理水中の薬液の濃度を検出した回数と第１閾値とが同数である場合には、記憶部６１に記憶された、第１閾値の回数だけ濃度検出センサ５１により濃度を検出した濃度の正常及び異常、並びに、異常時の濃度の高低を判断する。

このとき、第１閾値の回数、即ちｎ回連続して、濃度が異常であって、且つ、異常時の濃度がｎ回連続で第２閾値よりも低い場合には、これらの濃度が第３閾値以下であるか否かを判断する。これら濃度が全て第３閾値以下である場合には、濾過装置１の運転の継続ができない濃度であり、異常と判断し、濾過装置１を強制的に停止し、報知装置６２を制御し、外部へと当該異常を警報する。併せて、濃度検出センサ５１で検出した回数をリセットする。

少なくともいずれかの濃度が第３閾値以上である場合には、補正回数をリセットし、報知装置６２により当該異常を外部へ警報するが、濾過装置１の運転は継続する。

なお、ｎ回連続して濃度が異常でない場合、又は、ｎ回連続して濃度が異常であって、且つ、異常時の濃度がｎ回連続で第２閾値よりも低くない場合には、濃度検出センサ５１で濃度を検出した回数をリセットし、濾過装置１の運転を継続する。

このように、機能（６）は、ｎ回連続して濃度が第２閾値よりも低く、且つ、第３閾値よりも低い場合に、強制的に濾過装置１の運転を停止する機能である。

次に、このような濾過装置１の制御方法について、図２乃至図４に示す流れ図を用いて以下説明する。

図２に示すように、先ず、濾過装置１に電源を供給し、濾過装置１を駆動する（ステップＳＴ１）。次に、主制御部６３は、濾過装置１の通常運転を行う（ステップＳＴ２）。具体的には、主制御部６３は、第１三方弁３５、第２三方弁３８及び第３三方弁４０を切り替えるとともに、流量検出装置２３及び圧力検出装置４３で検出した流量及び圧力に基づいてポンプ装置１１及び注入ポンプ２２を駆動する。

通常運転中において、例えば、圧力検出装置４３で検出された圧力が所定の値以上の場合においては、供給先１１０で水の使用がないと判断し、ポンプ装置１１及び注入ポンプ２２を停止し、圧力検出装置４３で検出された圧力が所定の値を下回った場合には、供給先１１０での水の使用があると判断し、ポンプ装置１１を圧力に応じて可変制御するとともに、注入ポンプ２２を駆動し、流量に応じて原水中に所定量の薬液を注入する。

次に、逆洗運転を行うか否かの判断を行う（ステップＳＴ３）。通常運転の累積時間が所定の時間より短い場合等の逆洗運転を行わない場合（ステップＳＴ３のＮＯ）には、記憶部６１に記憶された任意の設定時間に到達したか否かの判断を行う（ステップＳＴ４）。

任意の設定時間に到達していない場合（ステップＳＴ４のＮＯ）には、ステップＳＴ３に戻り逆洗運転を行う（ステップＳＴ３のＹＥＳ）か、又は、任意の設定時間に到達する（ステップＳＴ４のＹＥＳ）まで、通常運転を維持する。

通常運転の累積時間が所定の時間行われ、逆洗運転を行う場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）には、主制御部６３は、逆洗運転を行う（ステップＳＴ５）。逆洗運転を所定の時間行った後、続いて、洗浄運転を行う（ステップＳＴ６）。規定の洗浄運転の運転時間が終了すると（ステップＳＴ７）、主制御部６３は、記憶部６１に記憶された所定時間ｔ１だけ、洗浄運転を維持する。洗浄運転を所定時間ｔ１だけ維持すると（ステップＳＴ８）、主制御部６３は、処理水中の薬液の濃度の測定回数が第１閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ９）。

なお、逆洗運転を行わない場合（ステップＳＴ３のＮＯ）であって、任意の設定時間に到達した場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）には、主制御部６３は、捨水運転を開始する（ステップＳＴ１０）。捨水運転開始後、所定時間ｔ１が経過すると（ステップＳＴ１１）、洗浄運転終了後と同様に、主制御部６３は、処理水中の薬液の濃度の測定回数が第１閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳＴ９）。

当該測定回数が第１閾値であるｎ回より少ない場合（ステップＳＴ９のＮＯ）には、図３の流れ図に示すように、濃度検出センサ５１により、処理水中の濃度を測定する（ステップＳＴ２１）。このとき、所定時間ｔ２の間、処理水中の濃度を測定する（ステップＳＴ２２）。

所定時間ｔ２経過後、濃度検出センサ５１により、処理水中に残留する薬液の濃度（残留濃度）を測定後、主制御部６３は、処理水中に残留する薬液の濃度を第２閾値と比較し、処理水中の薬液の濃度が異常であるか否かの判断を行う（ステップＳＴ２３）。

処理水中の薬液の濃度が、第２閾値の範囲内である場合には、主制御部６３は、処理水中の薬液の濃度は正常であると判断し（ステップＳＴ２３のＮＯ）、ステップＳＴ２に戻り、再び通常運転を行い、ステップＳＴ３以降の工程を行う。また、測定回数をカウントするとともに、当該正常である旨の情報を記憶部６１に記憶させる。

処理水中の薬液の濃度が第２閾値の範囲外である場合には、主制御部６３は、処理水中の薬液の濃度が異常であると判断し（ステップＳＴ２３のＹＥＳ）、処理水中の薬液の濃度が低濃度であるか、又は、高濃度であるかを判断する（ステップＳＴ２４）。具体的には、処理水中に残留する薬液の濃度が第２閾値より高いか否かを判断する。

処理水中に残留する薬液の濃度が第２閾値より高い場合（ステップＳＴ２４のＹＥＳ）には、処理水中に残留する薬液の濃度が高濃度であると判断し（ステップＳＴ２５）、判断結果を記憶部６１に記憶する。

主制御部６３は、薬液の濃度に基づいて、第１制御部２４の第１記憶部２４ａに記憶されている複数の薬液の濃度群から、一つの薬液の濃度群を選択し、次回以降の通常運転時を行うときの薬液の注入量を設定する（ステップＳＴ２６）。主制御部６３は、選択した一つの薬液の濃度群の情報を第１制御部２４に送信する。併せて、濃度検出センサ５１で検出した測定回数をカウントする（ステップＳＴ２７）。なお、ステップＳＴ２６において、薬液の注入量を設定後、所定時間ｔ３が経過したら（ステップＳＴ２８）、再びステップＳＴ２に戻り、通常運転を行う。

処理水中に残留する薬液の濃度が第２閾値より低い場合（ステップＳＴ２４のＮＯ）には、処理水中に残留する薬液の濃度が低濃度であると判断し（ステップＳＴ２９）、判断結果を記憶部６１に記憶する。

主制御部６３は、薬液の濃度に基づいて、第１制御部２４の第１記憶部２４ａに記憶されている複数の複数の薬液の濃度群から、一つの薬液の濃度群を選択し、次回以降の通常運転時のするときの薬液の注入量を設定する（ステップＳＴ３０）。併せて、濃度検出センサ５１で検出した測定回数をカウントする（ステップＳＴ３１）。なお、ステップＳＴ３０において、薬液の注入量を設定後、所定時間ｔ３が経過したら（ステップＳＴ３２）、再びステップＳＴ２に戻り、通常運転を行う。

ステップＳＴ９において、処理水中の薬液の濃度を連続して検出した測定回数が第１閾値以上である場合（ステップＳＴ９のＹＥＳ）には、図３に示すように、記憶部６１に記憶された情報から、ｎ回連続で、処理水中に残留する薬液の濃度が低濃度であるか否かを判断する（ステップＳＴ４１）。濃度検出センサ５１でｎ回検出したうち、処理水中に残留する薬液の濃度が正常な場合、又は、異常であっても残留濃度が高濃度な場合が１回でもある場合（ステップＳＴ４２）には、濃度検出センサ５１で検出した測定回数をリセット（ｎ＝０）する（ステップＳＴ４２）。その後、ステップＳＴ２に戻り、再び、通常運転を行う。

ｎ回連続で、処理水中に残留する薬液の濃度が低濃度であった場合（ステップＳＴ４１のＹＥＳ）には、主制御部６３は、濾過装置１の運転を継続するか否かを判断する（ステップＳＴ４３）。

具体的には、主制御部６３は、記憶部６１に記憶された処理水中に残留する薬液の濃度が、第３閾値よりも低いか否かを判断する。全てにおいて処理水中に残留する薬液の濃度が第３閾値よりも低い場合には、主制御部６３は、濾過装置１の運転の継続ができないと判断する（ステップＳＴ４３のＮＯ）。その後、主制御部６３は、測定回数をリセット（ｎ＝０）し（ステップＳＴ４４）、報知装置６２により異常を外部に警報し（ステップＳＴ４５）、濾過装置１を強制的に停止する（ステップＳＴ４６）。

記憶部６１に記憶された処理水中に残留する薬液の濃度が第３閾値よりも少なくとも１回でも高い場合には、主制御部６３は、測定回数をリセット（ｎ＝０）する（ステップＳＴ４７）。次に、主制御部６３は、報知装置６２により残留濃度が連続して低濃度であることを外部に警報し（ステップＳＴ４８）、ステップＳＴ２に戻り、通常運転を行う。

濾過装置１は、ステップＳＴ４６において強制的に停止されるか、又は、外部から停止の指示が入るまで、上記工程を繰り返し行う。

このように構成された濾過装置１によれば、主制御部６３により、濃度検出センサ５１で検出した処理水中に含まれる薬液の濃度から、当該濃度の正常及び異常を判断するとともに、異常時にあっては、濃度の高低に基づいて薬液の注入量を補正することが可能となる。これにより、濾過装置１は、自動で薬液の補正をすることが可能となることから、正常な除鉄及び除マンガンの処理を継続することが可能となるとともに、濾過槽３１内の濾過材の寿命を向上することができる。

また、人員による残留塩素濃度を常時監視する作業が不要となることから、濾過装置１のランニングコストを低減することが可能となる。また、処理水中の薬液の濃度を正常な状態に補正できることから、濾過装置１は、過剰な薬液を除去するための活性炭濾過槽等を濾過槽３１の二次側に付加的に設置することが不要となり、設置スペース、製造コスト及び維持コストの低減が可能となる。

また、濾過装置１は、処理水中の薬液の濃度が第１閾値に設定された所定の回数だけ連続して低濃度である場合においては、その旨を外部に警報するとともに、第３閾値よりも低濃度である場合においは、さらに、強制的に停止させられる構成である。

このため、処理水中の薬液の濃度が連続して低濃度であるときに、当該情報を外部に報知することが可能となる。また、処理水が濾過槽３１で適切な除鉄及び除マンガンの処理が行われていない場合に、換言すると、使用要求の範囲外の処理水、即ち使用不可の処理水が供給される場合に濾過装置１を強制停止することで、当該使用不可の処理水が供給されることを防止できる。このように、濾過装置１は、使用要求の範囲内の除鉄及び除マンガンの処理が行われている処理水を供給することができることから、高い信頼性を有する。

上述したように本発明の一実施形態に係る濾過装置１によれば、薬液の注入量を補正することが可能、且つ、処理水が使用要求の範囲外が連続するときに、強制的に停止することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、所定の回数だけ連続して処理水中の薬液の濃度が低濃度であって、且つ、第３の閾値よりも低濃度である場合に、濾過装置１を強制的に停止する構成を説明したがこれに限定されない。同様に、所定の回数だけ連続して処理水中の薬液の濃度が高濃度であって、且つ、予め設定された使用範囲外となる高い濃度である閾値よりも高濃度である場合においても、濾過装置１を強制的に停止する構成であってもよい。

また、上述した例では、薬液注入装置１２は、濾過槽３１の一次側にのみ薬液を供給する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、薬液注入装置１２は、濾過槽３１の二次側であって、且つ、濃度検出センサ５１で検出する位置の二次側に薬液をさらに供給する構成であってもよい。

また、上述した例では濾過装置１は、ステップＳＴ２６及びステップＳＴ３０において、薬液の注入量を設定後、ステップＳＴ２８及びステップＳＴ３２にて所定時間ｔ３が経過したら（ステップＳＴ２８）、再びステップＳＴ２に戻り、通常運転を行う構成を説明したがこれに限定されない。

ステップＳＴ２８及びステップＳＴ３２で所定時間ｔ３経過後、再び、ステップＳＴ９に戻り、薬液の注入量の設定後に洗浄運転又は捨水運転により処理された処理水の薬液が正常な濃度となるか、又は、処理水中の薬液の濃度の測定回数が第１閾値となる（ステップＳＴ９のＹＥＳ）まで、当該工程を繰り返す構成であってもよい。

さらに、上述した例では、濾過装置１は、第１記憶部２４ａ及び記憶部６１を有する構成を説明するとともに、第１制御部２４、第２制御部５３及び主制御部６３を有する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、第１記憶部２４ａ及び記憶部６１として、一つの記憶部を備える構成であってもよく、第１制御部２４，第２制御部５３及び主制御部６３も同様に、一の制御部であってもよい。

また、上述した濾過装置１では、流路切換手段として、第１三方弁３５、第２三方弁３８及び第３三方弁４０を有する構成を説明したがこれに限定されない。即ち、流路切換手段は、上述の通常運転、逆洗運転及び洗浄運転（捨水運転）が可能な流路を構成可能であれば、数及び構成は適宜変更可能であり、同様に、第１分岐管３４及び第２分岐管３９等の当該流路を形成する構成も適宜設計変更可能である。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１…濾過装置、１１…ポンプ装置、１２…薬液注入装置、１３…濾過ユニット、１４…濃度検出装置、１５…制御盤、２０…配管、２１…薬液槽、２２…注入ポンプ、２３…流量検出装置、２４…第１制御部（制御部）、２４ａ…第１記憶部（記憶部）、３１…濾過槽、３２…吸込管、３３…吐出管、３４…第１分岐管、３５…第１三方弁、３６…第１排水管（排水管）、３７…開閉弁、３８…第２三方弁、３９…第２分岐管、４０…第３三方弁、４１…給水管、４２…第２排水管（排水管）、４３…圧力検出装置、５１…濃度検出センサ、５２…第３排水管、５３…第２制御部（制御部）、６１…記憶部、６２…報知装置、６３…主制御部（制御部）、９９…信号線、１００…供給源、１１０…供給先、１１１…蛇口、１２０…第１ドレン、１３０…第２ドレン、１４０…第３ドレン。

Claims (9)

1. 供給源から水を供給するポンプ装置と、
   前記ポンプ装置の二次側の流量を検出する流量検出装置と、
   前記流量検出装置で検出された流量に基づいて、前記ポンプ装置から吐出された前記水に酸化剤である薬液を注入する薬液注入装置と、
   前記ポンプ装置の二次側に設けられ、前記薬液が注入された水を処理する濾過槽と、
   前記濾過槽から吐出された前記水の前記薬液の濃度を検出する濃度検出装置と、
   前記濾過槽から吐出される前記水の前記薬液の所定の濃度が閾値として記憶された記憶部と、
   前記濃度検出装置で検出された前記薬液の濃度及び前記閾値を比較し、前記薬液の濃度が前記閾値と異なる場合に、前記薬液の正常な濃度となる設定値に前記薬液注入装置を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする濾過装置。
2. 前記濾過槽の二次側に設けられた排水部に接続される排水管と、
   前記濾過槽に接続され、供給先に接続される給水管と、
   前記ポンプ装置の二次側から前記濾過槽を通過して前記給水管に接続する流路、前記ポンプ装置の二次側から前記濾過槽を逆流して前記排水管に接続する流路、及び、前記ポンプ装置の二次側から前記濾過槽を通過して前記排水管に接続する流路を切り替える流路切換手段と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記流路切換手段を制御して、前記ポンプ装置で供給され、前記薬液注入装置で前記薬液が供給された水を、前記ポンプ装置の二次側から前記濾過槽を通過して前記給水管を接続する流路を通過させる通常運転、前記通常運転を所定の時間行った後、前記流路切換手段を制御して、前記ポンプ装置で供給された水を前記ポンプ装置の二次側から前記濾過槽を逆流して前記排水管に接続する流路を通過させる逆洗運転、並びに、前記逆洗運転後、前記流路切換手段を制御して、前記ポンプ装置で供給され、前記薬液注入装置で前記薬液が供給された水を前記ポンプ装置の二次側から前記濾過槽を通過して前記排水管に接続する流路を通過させる洗浄運転若しくは捨水運転することを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記濃度検出装置は、前記洗浄運転又は前記捨水運転時に前記薬液の濃度を検出することを特徴とする請求項２に記載の濾過装置。
4. 前記記憶部には、前記薬液の濃度の任意の測定回数が第１閾値として記憶され、
   前記閾値は第２閾値であり、
   前記制御部は、前記薬液の濃度の測定回数が前記第１閾値より少ないときに、前記濃度検出装置で検出された前記薬液の濃度及び前記閾値を比較し、前記薬液の濃度が前記閾値と異なる場合に、前記薬液の正常な濃度となる設定値で前記薬液注入装置を制御するとともに、前記薬液の濃度の前記第２閾値に対する高低を判断し、且つ、前記記憶部に当該判断結果を記憶することを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。
5. 前記制御部は、前記薬液の濃度の測定回数が前記第１閾値と同じときに、前記記憶部に記憶された前記薬液の濃度の前記第２閾値に対する高低を判断し、前記薬液の濃度が少なくとも１回、前記正常な濃度又は前記第２閾値に対して高濃度である場合には、前記通常運転を行うことを特徴とする請求項４に記載の濾過装置。
6. 前記記憶部には、前記第２閾値よりも低く、且つ、前記濾過槽で処理した水が使用要求を満たさない前記薬液の濃度が第３閾値として記憶され、
   前記制御部は、前記薬液の濃度の測定回数が前記第１閾値と同じときに、前記記憶部に記憶された前記薬液の濃度の前記第２閾値に対する高低を判断し、前記第１閾値と同数の測定回数で連続して前記薬液の濃度が前記第２閾値に対して低濃度である場合には、前記記憶部に記憶された前記薬液の濃度と前記第３閾値とを比較し、前記薬液の濃度が前記第３閾値よりも高濃度である場合には、前記通常運転を行い、前記薬液の濃度が前記第３閾値よりも低濃度である場合には、前記ポンプ装置を停止させることを特徴とする請求項５に記載の濾過装置。
7. 外部に情報を報知する報知手段を備え、
   前記薬液の濃度が前記第２閾値に対して低濃度である状態が前記第１閾値と同数の測定回数で連続したときに、前記報知手段により前記薬液の濃度が前記第２閾値に対して低濃度である旨を外部に報知することを特徴とする請求項６に記載の濾過装置。
8. 前記制御部は、前記濃度検出装置で検出された前記薬液の濃度及び前記第２閾値を比較し、前記薬液の濃度が前記第２閾値と異なる場合に、前記薬液の濃度が正常となるように前記薬液注入装置を制御するとともに、前記濃度検出装置で前記薬液の濃度を検出し、前記薬液が前記正常な濃度となるまで前記薬液注入装置を制御し、前記薬液の注入量を制御することを特徴とする請求項４に記載の濾過装置。
9. 供給源から水を供給するポンプ装置から吐出された前記水に、流量検出装置で検出された前記ポンプ装置の二次側の流量に基づいて薬液注入装置により酸化剤である薬液を注入し、
   前記ポンプ装置の二次側に設けられた濾過槽により、前記薬液が注入された水を処理し、
   濃度検出装置で検出された前記濾過槽から吐出された前記水の前記薬液の濃度、及び、記憶部に記憶された、前記濾過槽から吐出される前記水の前記薬液の所定の濃度である閾値を比較し、前記薬液の濃度が前記閾値と異なる場合に、前記薬液注入装置を制御し、前記薬液の注入量を制御することで、前記薬液の正常な濃度とする、
   ことを特徴とする濾過装置の制御方法。