JP2022118529A - 水処理装置、及び水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理水を効率よく処理できる水処理装置１、及び水処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】上部から被処理水が注水され、被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器２と、圧力容器２の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段と、被処理水を圧力容器２に注水する注水手段と、処理水を圧力容器２から外部に送出する送出手段とを備えた水処理装置１であって、オゾン供給手段は、注水手段の給水管路７３に接続され、オゾンを注水手段の給水管路７３に供給するエジェクター６３を備え、注水手段は、オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、圧力容器２の内圧が加圧されると、被処理水を注水するとともに、圧力容器２の圧力が設定圧力となるように被処理水の流量を制御する構成であり、送出手段は、圧力容器２の圧力が設定圧力の状態において、処理水を送出する構成であることを特徴とする。【選択図】図４

Description

この発明は、例えばトリクロロエチレンなどの有害物質を含有する被処理水を、オゾンを用いて処理するような水処理装置、及び水処理方法に関する。

従来、工場などから排出された廃水は、土壌汚染や地下水汚染の要因となる有害物質が含まれているため、水処理装置を用いて浄化している。
例えば、特許文献１には、被処理水が注水された圧力容器の内部に、オゾンを供給して、オゾンと被処理水とを反応させることで、被処理水を浄化する水処理装置が開示されている。

さらに、このような水処理装置は、圧力容器の内圧を大気圧よりも高い圧力に加圧することで、被処理水へのオゾンの溶解を促進し、処理効率の向上を図っている。例えば、特許文献１では、被処理水が貯留された圧力容器の内部に、オゾンを０．１ＭＰａ～０．３ＭＰａの供給圧力で供給することで、圧力容器の内部を大気圧以上に加圧している。

ところが、一般的にオゾンの供給圧力には上限があるため、特許文献１の水処理装置では、オゾンの供給圧力以上に圧力容器の内圧を加圧することができない。このため、特許文献１では、被処理水にオゾンを効率よく溶解させられないおそれがあった。

特開２００７－１７５６２７号公報

本発明は、上述の問題に鑑み、被処理水を効率よく処理できる水処理装置、及び水処理方法を提供することを目的とする。

この発明は、上部から被処理水が注水され、前記被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器と、前記圧力容器の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段と、前記被処理水を前記圧力容器に注水する注水手段と、前記処理水を前記圧力容器から外部に送出する送出手段とを備えた水処理装置であって、前記オゾン供給手段は、前記注水手段の管路に接続され、前記オゾンを前記注水手段の前記管路に供給するエジェクターを備え、前記注水手段は、前記オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、前記圧力容器の内圧が加圧されると、前記被処理水を注水するとともに、前記圧力容器の内圧が前記所定圧力よりも高い設定圧力となるように前記被処理水の流量を制御する構成であり、前記送出手段は、前記圧力容器の内圧が前記設定圧力の状態において、前記処理水を送出する構成であることを特徴とする。

上記被処理水を処理した処理水とは、例えば工場から排出された廃水などの被処理水を、オゾンとの反応によって浄化した液体であって、廃棄される廃液、再利用される液体、あるいは自然界に放出される液体などのことをいう。もしくは、洗浄用水などの被処理水にオゾンを溶解させたオゾン水のことをいう。

この発明によれば、水処理装置は、エジェクターによってオゾンを被処理水とともに圧力容器の内部に供給できるため、オゾンの供給圧力を高くすることなく、圧力容器の内部にオゾンを充填させることができる。

さらに、オゾンが充填された圧力容器の上部から下部へ向けて被処理水が注入されるため、水処理装置は、圧力容器の内部空間に充填されたオゾンと被処理水とを接触させながら、被処理水を貯留することができる。このため、水処理装置は、被処理水にオゾンを効率よく溶解させることができる。

この際、水処理装置は、被処理水の水位上昇に伴って、圧力容器の内圧を所定圧力以上に加圧することができる。換言すると、水処理装置は、オゾン供給手段によるオゾンの供給圧力以上に圧力容器の内圧を加圧することができる。このため、水処理装置は、圧力容器の内圧が所定圧力の場合に比べて、被処理水にオゾンを効率よく溶解させることができる。

さらに、注水手段によって圧力容器の内圧が設定圧力に維持されるため、水処理装置は、例えば、被処理水の注水と処理水の排水とを同時に行う場合であっても、圧力容器の圧力変動を抑えることができる。
これにより、水処理装置は、被処理水が貯留された圧力容器にオゾンを供給して加圧する場合に比べて、より多くの被処理水を効率よく処理することができる。

この発明の態様として、前記注水手段は、前記圧力容器の内部空間に対して前記被処理水を噴霧する噴霧器を備えてもよい。
この構成によれば、水処理装置は、圧力容器に充填されたオゾンと、被処理水との接触面積をより増加させることができる。このため、水処理装置は、被処理水にオゾンをより効率よく溶解させることができる。

またこの発明の態様として、前記注水手段は、前記処理水の流量が目標流量となるように、前記被処理水の流量を制御する構成であってもよい。
この構成によれば、水処理装置は、注水手段及び送出手段がそれぞれ流量を制御する場合に比べて、被処理水の水位を簡素な構成で調整することができる。つまり、水処理装置は、圧力容器の内圧を設定圧力に加圧した状態を、簡素な構成で維持することができる。

またこの発明の態様として、前記注水手段によって前記圧力容器の内圧が前記設定圧力になると、前記処理水を前記注水手段の前記管路に還流させる還流手段を備え、該還流手段は、前記処理水の還流を開始してから所定時間経過後、前記処理水の還流を停止し、前記処理水の外部への送出を開始させる構成であり、前記注水手段は、前記還流手段による前記処理水の還流が開始される場合、前記管路への前記被処理水の供給を停止し、前記所定時間経過後、前記管路への前記被処理水の供給を再開する構成であってもよい。

この構成によれば、所定時間だけ被処理水を循環させることで、水処理装置は、圧力容器の被処理水にオゾンを予め十分に溶解させることができるため、被処理水を安定して処理することができる。

さらに、所定時間経過後、注水手段による被処理水の注水と、送出手段による処理水の送出とを再開するため、水処理装置は、注水手段による被処理水の注水と、送出手段による処理水の送出とを同時に行うことができる。
これにより、水処理装置は、被処理水を効率よく、かつ連続して処理することができる。

またこの発明の態様として、前記注水手段によって前記圧力容器の内圧が前記設定圧力になると、前記処理水を、前記エジェクターよりも上流側の前記注水手段の前記管路に還流させる還流手段を備え、該還流手段は、前記処理水の還流を開始してから所定時間経過後、前記処理水の還流を停止する構成であり、前記注水手段は、前記還流手段による前記処理水の還流が開始される場合、前記管路への前記被処理水の供給を停止する構成であり、前記オゾン供給手段は、前記所定時間経過後、前記オゾンの供給を停止する構成であり、前記送出手段は、前記所定時間経過後、前記被処理水の水位が予め設定された下限水位となるまで前記処理水を外部へ送出する構成であってもよい。

この構成によれば、水処理装置は、圧力容器から排出される処理水を、被処理水として循環させて、オゾンを繰返し溶解させることができる。このため、水処理装置は、被処理水を循環させることなく外部に送出する場合に比べて、被処理水をより確実に処理できるとともに、所望される品質の処理水を確実に得ることができる。例えば、被処理水がオゾンに反応する廃水の場合、水処理装置は、廃水をより確実に浄化して、外部に送出することができる。

またこの発明の態様として、前記オゾン供給手段は、前記被処理水の水位が前記下限水位となった場合、前記圧力容器の内部への前記オゾンの供給を再開する構成であり、前記注水手段は、前記被処理水の水位が前記下限水位となった場合、前記被処理水の注水を再開する構成であり、前記還流手段は、前記注水手段によって前記圧力容器の内圧が前記設定圧力になると、前記処理水の還流を再開する構成であってもよい。
この構成によれば、水処理装置は、所定量の被処理水を入れ替えながら、被処理水を連続処理することができる。

またこの発明の態様として、開閉弁の開閉で前記圧力容器の内圧を調整する内圧調整手段を備え、該内圧調整手段は、前記所定圧力よりも高い前記設定圧力を上回る場合に開弁し、前記設定圧力を下回る場合に閉弁する構成であってもよい。

この構成によれば、水処理装置は、注水手段によって圧力容器の内圧を維持する場合に比べて、圧力容器の内圧をより安定して維持することができる。このため、水処理装置は、被処理水にオゾンをより効率よく溶解させることができる。

またこの発明の態様として、前記被処理水は、前記オゾンと反応する廃水であってもよい。
この構成によれば、水処理装置は、廃水にオゾンを効率よく溶解できるため、廃水を効率よく浄化することができる。

またこの発明は、上部から被処理水が注水され、前記被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器と、前記圧力容器の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段と、前記被処理水を前記圧力容器に注水する注水手段と、前記処理水を前記圧力容器から外部に送出する送出手段とを備えた水処理方法であって、前記オゾン供給手段のエジェクターを介して、前記注水手段の管路に前記オゾンを供給するオゾン供給工程と、前記オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、前記圧力容器の内圧を加圧する加圧工程と、前記所定圧力に加圧されると、前記被処理水を注水するとともに、前記圧力容器の内圧が前記所定圧力よりも高い設定圧力となるように前記被処理水の流量を制御する注水工程と、前記圧力容器の内圧が前記設定圧力の状態において、前記処理水を送出する送出工程とを行うことを特徴とする。

この構成によれば、水処理方法は、被処理水が貯留された圧力容器にオゾンを供給して加圧する場合に比べて、より多くの被処理水を効率よく処理することができる。

本発明により、被処理水を効率よく処理できる水処理装置、及び水処理方法を提供することができる。

実施例１における水処理装置の構成を示す構成図。 水処理装置の内部構成を示すブロック図。 監理画面の概略を説明する説明図。 連続処理モードにおける処理動作を示すフローチャート。 オゾン供給工程でのオゾンの流れを説明する説明図。 注水工程でのオゾン及び被処理水の流れを説明する説明図。 圧力調整弁制御処理における処理動作を示すフローチャート。 循環工程でのオゾン、被処理水、及び処理水の流れを説明する説明図。 送出工程でのオゾン、被処理水、及び処理水の流れを説明する説明図。 流量制御処理における処理動作を示すフローチャート。 実施例２の循環処理モードにおける処理動作を示すフローチャート。 送出工程での処理水の流れを説明する説明図。

この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。

実施例１の水処理装置１は、例えば、工場などから排出された廃水にオゾンを反応させて浄化したのち、浄化した廃水を外部に送出する装置である。このような水処理装置１について、図１から図３を用いて説明する。

なお、実施例１では、廃水を被処理水とし、浄化した廃水を処理水として説明する。
また、図１は実施例１における水処理装置１の構成図を示し、図２は水処理装置１のブロック図を示し、図３は監理画面３００の概略を説明する説明図を示している。

水処理装置１は、図１に示すように、上下方向に長い内部中空の金属製密閉容器である圧力容器２と、圧力容器２に設けた水位計３及び容器圧力計４と、圧力容器２の内圧を調整する内圧調整部５とを備えている。

さらに、水処理装置１は、図１に示すように、圧力容器２の内部にオゾンを供給するオゾン供給部６と、圧力容器２の内部に被処理水を供給する給水部７と、圧力容器２の処理水を外部に送出する送出部８と、処理水を給水部７に還流する還流部９とを備えている。

そして、水処理装置１は、図１及び図２に示すように、作業者の操作を受け付けるとともに、上述した各部の動作を制御する制御装置１０を備えている。
なお、本実施例では外部に送出された処理水は廃棄されるが、処理水によっては再利用する、あるいは自然界に放出されてもよい。

圧力容器２は、例えばステンレス製の密閉容器であって、大気圧よりも高い圧力に耐えられるように形成されている。この圧力容器２は、図１に示すように、上部にオゾン供給部６及び給水部７が接続され、下部に送出部８が接続されている。

このような圧力容器２の内部には、上部空間にオゾンが充填され、下部空間にオゾンが溶解した被処理水、及びオゾンと反応して浄化された被処理水である処理水が貯留される。

また、水位計３は、図１に示すように、圧力容器２の内部に貯留された被処理水及び処理水の水位を検出している。この水位計３は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、検出した水位を示す信号を制御装置１０に出力している。

また、容器圧力計４は、図１に示すように、圧力容器２の内部における上部空間の圧力（以下、圧力容器２の内圧と呼ぶ）を検出している。さらに、容器圧力計４は、図２に示すように、制御装置１０(後述する制御部１４)に接続され、検出した圧力容器２の内圧を示す信号を制御装置１０に出力している。

また、内圧調整部５は、容器圧力計４及び制御装置１０（後述する制御部１４）との協働で、圧力容器２の内圧を調整する内圧調整手段を構成している。この内圧調整部５は、図１に示すように、圧力容器２の内部を外部に連通させる放出管路５１と、圧力調整弁５２及び廃オゾン処理装置５３とで構成されている。

具体的には、放出管路５１は、オゾンを含む気体を外部に導出するための配管であって、一端が圧力容器２の内部における上部空間に位置するように配置されている。この放出管路５１の圧力容器２側を上流側とし、外部側を下流側として、オゾンを含む気体が、放出管路５１の上流側から下流側へ向けて流動する。

圧力調整弁５２及び廃オゾン処理装置５３は、放出管路５１の上流側から下流側へ向けて、この順番で配置されている。
圧力調整弁５２は、図１に示すように、放出管路５１上に配置された電磁弁である。この圧力調整弁５２は、オゾンを含む気体の流動を許容する開弁状態と、オゾンを含む気体の流動を阻止する閉弁状態とに切替え可能に構成されている。

詳述すると、圧力調整弁５２は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、制御装置１０からの制御信号に基づいて開弁状態と閉弁状態とを切替え可能に構成されている。

廃オゾン処理装置５３は、図１に示すように、圧力調整弁５２よりも下流側の放出管路５１上に配置されている。この廃オゾン処理装置５３は、例えば、触媒や活性炭などで構成され、圧力調整のために圧力容器２から排出された気体に含有するオゾンを分解する機能を有している。

また、オゾン供給部６は、制御装置１０（後述する制御部１４）との協働で、オゾンを圧力容器２に供給するオゾン供給手段を構成している。このオゾン供給部６は、図１に示すように、オゾンを発生するオゾン発生装置６１と、オゾン発生装置６１を給水部７に接続するオゾン供給管路６２及びエジェクター６３と、オゾン供給管路６２に接続したオゾン濃度計６４、オゾン圧力計６５、及びオゾン供給弁６６とで構成されている。

具体的には、オゾン発生装置６１は、オゾンを発生させるとともに、発生させたオゾンを、大気圧よりも僅かに高い一定の供給圧力で放出するように構成されている。このオゾン発生装置６１は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、制御装置１０からの制御信号に基づいてオゾンの発生と、オゾンの放出とを行う。

オゾン供給管路６２は、図１に示すように、オゾン発生装置６１と給水部７（後述する給水管路７３）とを、エジェクター６３を介して連通させる配管である。このオゾン供給管路６２のオゾン発生装置６１側を上流側とし、エジェクター６３側を下流側として、オゾンが、オゾン供給管路６２の上流側から下流側へ向けて流動する。

エジェクター６３は、図１に示すように、後述する給水部７の給水管路７３上に配置されるとともに、オゾン供給管路６２における下流側の端部が接続されている。このエジェクター６３は、給水管路７３を流れる被処理水の圧力を利用して、オゾンを給水管路７３に供給可能に構成されている。

オゾン濃度計６４は、図１に示すように、オゾン発生装置６１に近い位置でオゾン供給管路６２に接続され、オゾン供給管路６２を流れるオゾン濃度を検出している。このオゾン濃度計６４は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、検出したオゾン濃度を示す信号を制御装置１０に出力している。

オゾン圧力計６５は、図１に示すように、オゾン濃度計６４よりも下流側のオゾン供給管路６２に接続され、オゾン供給管路６２を流れるオゾンの供給圧力を検出している。このオゾン圧力計６５は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、検出したオゾンの供給圧力を示す信号を制御装置１０に出力している。

オゾン供給弁６６は、図１に示すように、オゾン圧力計６５よりも下流側のオゾン供給管路６２上に配置された電磁弁である。このオゾン供給弁６６は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、制御装置１０からの制御信号に基づいてオゾンの流動を許容する開弁状態と、オゾンの流動を阻止する閉弁状態とに切替え可能に構成されている。

また、給水部７は、制御装置１０（後述する制御部１４）との協働で、被処理水を圧力容器２に注水する注水手段を構成している。この給水部７は、図１に示すように、被処理水を貯留する貯水槽７１と、圧力容器２の内部に配置された噴霧器７２と、貯水槽７１を噴霧器７２に接続する給水管路７３とを備えている。
さらに、給水部７は、給水管路７３上に配置された給水ポンプ７４及び逆止弁７５と、給水管路７３に接続された給水流量計７６とを備えている。

具体的には、噴霧器７２は、図１に示すように、圧力容器２の上部における内部空間に配置されている。この噴霧器７２は、貯水槽７１からの被処理水を霧状にして、圧力容器２の上部空間から下部空間へ向けて噴霧するように構成されている。

給水管路７３は、貯水槽７１と圧力容器２とを、噴霧器７２を介して連通させる配管である。この給水管路７３の貯水槽７１側を上流側とし、圧力容器２側を下流側として、被処理水が、給水管路７３の上流側から下流側へ向けて流動する。

より詳しくは、給水管路７３は、図１に示すように、貯水槽７１と後述する給水三方弁９２とを接続する上流管路７３ａと、給水三方弁９２と圧力容器２とを接続する下流管路７３ｂとで構成されている。
このうち、下流管路７３ｂには、図１に示すように、オゾン供給部６のエジェクター６３が圧力容器２に近い位置に接続されている。

給水ポンプ７４、逆止弁７５、及び給水流量計７６は、給水管路７３の下流管路７３ｂに配置されている。
給水ポンプ７４は、図１に示すように、下流管路７３ｂの上流側に配置されている。この給水ポンプ７４は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、制御装置１０からの制御信号に基づいて動作し、被処理水を上流側から下流側へ向けて圧送する。

さらに、給水ポンプ７４は、図１に示すように、エア抜き管路７４ａ及びエア抜き弁７４ｂを介して、廃オゾン処理装置５３に接続されている。このエア抜き管路７４ａ及びエア抜き弁７４ｂは、給水ポンプ７４を通る被処理水中の気体を外部に放出するために設けられている。

給水流量計７６は、図１に示すように、給水ポンプ７４よりも下流側の下流管路７３ｂに接続され、給水管路７３を流れる被処理水の流量を検出している。この給水流量計７６は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、検出した被処理水の流量を示す信号を制御装置１０に出力している。

逆止弁７５は、図１に示すように、給水流量計７６よりも下流側、かつエジェクター６３よりも上流側の給水管路７３上に配置されている。この逆止弁７５は、上流側から下流側へ向かう流体の流れを許容し、下流側から上流側へ向かう流体の流れを阻止するように構成されている。

また、送出部８は、制御装置１０（後述する制御部１４）との協働で、処理水を外部に送出する送出手段を構成している。この送出部８は、図１に示すように、圧力容器２の内部を外部に連通させる排水管路８１と、排水管路８１に接続された排水流量計８２とで構成されている。

具体的には、排水管路８１は、図１に示すように、一端が圧力容器２の下部に接続され、圧力容器２に貯留された処理水を外部に導出するための配管である。この排水管路８１の圧力容器２側を上流側とし、外部側を下流側として、処理水が、排水管路８１の上流側から下流側へ向けて流動する。

より詳しくは、排水管路８１は、図１に示すように、圧力容器２と後述する排水三方弁９１とを接続する上流管路８１ａと、排水三方弁９１と外部とを接続する下流管路８１ｂとで構成されている。

排水流量計８２は、図１に示すように、上流管路８１ａに接続され、排水管路８１を流れる処理水の流量を検出している。この排水流量計８２は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、検出した処理水の流量を示す信号を制御装置１０に出力している。

また、還流部９は、制御装置１０（後述する制御部１４）との協働で、処理水を被処理水として給水部７に還流させる還流手段を構成している。この還流部９は、図１に示すように、排水管路８１上に配置された排水三方弁９１と、給水管路７３上に配置された給水三方弁９２と、排水三方弁９１と給水三方弁９２とを接続する還流管路９３とで構成されている。

具体的には、排水三方弁９１は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、制御装置１０の制御信号に基づいて動作する電磁弁で構成されている。
より詳しくは、排水三方弁９１は、１つの流入口と２つの流出口を有するとともに、流入口と連通する流出口を切替える弁体を備えている。

この排水三方弁９１は、図１に示すように、流入口が排水管路８１の上流管路８１ａに接続され、一方の流出口が排水管路８１の下流管路８１ｂに接続され、他方の流出口が還流管路９３に接続されている。
つまり、排水三方弁９１は、圧力容器２と外部とを連通させる状態と、圧力容器２と還流管路９３とを連通させる状態とに切替え可能に構成されている。

給水三方弁９２は、図２に示すように、制御装置１０（後述する制御部１４）に接続され、制御装置１０の制御信号に基づいて動作する電磁弁で構成されている。
より詳しくは、給水三方弁９２は、２つの流入口と１つの流出口を有するとともに、流出口と連通する流入口を切替える弁体を備えている。

この給水三方弁９２は、図１に示すように、一方の流入口が給水管路７３の上流管路７３ａに接続され、他方の流入口が還流管路９３に接続され、流出口が給水管路７３の下流管路７３ｂに接続されている。
つまり、給水三方弁９２は、貯水槽７１と圧力容器２とを連通させる状態と、還流管路９３と圧力容器２とを連通させる状態とに切替え可能に構成されている。

また、制御装置１０は、図２に示すように、各種情報を表示する表示部１１と、作業者の入力操作を受け付ける操作受付部１２と、各種情報を記憶する記憶部１３と、これらの動作を制御する制御部１４とで構成されている。
具体的には、表示部１１は、例えば液晶ディスプレイなどで構成され、各部の動作状況を一括表示する監理画面３００が表示されている。

この監理画面３００には、図３に示すように、圧力容器２、オゾン供給部６、給水部７、及び送出部８を示す略図が略中央に表示されるとともに、中央上部に現在の処理工程を点灯によって表示する工程欄３０１が表示されている。

さらに、監理画面３００には、図３に示すように、右側上部に被処理水の処理モードを択一的に選択するための「連続処理モード」ボタン３０２及び「循環処理モード」ボタン３０３が表示されている。

さらにまた、監理画面３００には、図３に示すように、「循環処理モード」ボタン３０３の下方に、水処理装置１の運転を開始する「運転」ボタン３０４、及び水処理装置１の運転を停止する「停止」ボタン３０５が表示されている。

加えて、監理画面３００には、図３に示すように、オゾンの供給圧力を示すオゾン圧力欄３０６、及びオゾン濃度を示すオゾン濃度欄３０７が左側上部に表示され、被処理水の圧力を示す給水圧力欄３０８、及び被処理水の流量を示す給水流量欄３０９が左側中央に表示されている。

さらに、監理画面３００には、図３に示すように、予め設定された設定圧力を目標圧力として表示する目標圧力欄３１０、圧力容器２の現在の内圧を示す内圧欄３１１、予め設定された設定水位を目標水位として表示する目標水位欄３１２、及び被処理水の現在の水位を示す水位欄３１３が右側中央に表示されている。
そして、監理画面３００には、図３に示すように、処理水の流量である排水流量を示す排水流量欄３１４が右側下部に表示されている。

操作受付部１２は、例えばタッチパネルなどで構成され、作業者による入力操作を受け付ける機能と、受け付けた入力内容を示す情報を制御部１４に出力する機能とを有している。
記憶部１３は、ハードディスクあるいは不揮発性メモリなどで構成され、各種情報を書き込んで記憶する機能と、各種情報を読み出す機能とを有している。

さらに、記憶部１３は、圧力容器２の設定圧力、被処理水の設定水位、及び処理水の目標流量などを記憶している。
ここで、設定圧力、設定水位、及び目標流量について、簡単に説明する。なお、設定圧力、設定水位、及び目標流量は、被処理水の種類や所望される処理水の品質などに応じて適宜設定されている。

設定圧力は、後述する連続処理モード及び循環処理モードにおいて、加圧状態における圧力容器２の内圧を示している。この設定圧力は、大気圧よりも高い圧力で、かつ許容誤差を含む値に設定されている。例えば、設定圧力は、圧力容器２などの耐久性と処理効率とを考慮して、０．６±０．０５ＭＰａに設定されている。

また、設定水位は、被処理水（処理水）の循環を開始する水位であって、連続処理モードにおける被処理水の下限水位と、循環処理モードにおける被処理水の上限水位とが設定されている。なお、下限水位及び上限水位は、圧力容器２の内圧を所望される設定圧力に制御可能な水位の限界値かつ許容誤差を含む値に設定されている。

また、目標流量は、処理水の流量の目標値である。この目標値は、予め設定された被処理水の流量の初期値に略同じ値であって、かつ許容誤差を含む値に設定されている。

制御部１４は、ＣＰＵやメモリなどのハードウェアと、制御プログラムなどのソフトウェアとで構成されている。この制御部１４は、水位計３、容器圧力計４、内圧調整部５、オゾン供給部６、給水部７、送出部８、及び還流部９との各種信号の授受に係る処理機能と、所定のバスを介して接続された各部の動作を制御する機能とを有している。

次に、上述した構成の水処理装置１において、被処理水の供給と、処理水の排水とを同時に行いながら、被処理水を浄化する連続処理モードの処理動作について、図４から図１０を用いて説明する。

なお、図４は連続処理モードにおける処理動作のフローチャートを示し、図５はオゾン供給工程でのオゾンの流れを説明する説明図を示し、図６は注水工程でのオゾン及び被処理水の流れを説明する説明図を示している。

さらに、図７は圧力調整弁制御処理における処理動作を示すフローチャートを示し、図８は循環工程でのオゾン、被処理水、及び処理水の流れを説明する説明図を示している。
加えて、図９は送出工程でのオゾン、被処理水、及び処理水の流れを説明する説明図を示し、図１０は流量制御処理における処理動作のフローチャートを示している。

まず、監理画面３００の「連続処理モード」ボタン３０２が選択押下されると、制御装置１０の制御部１４は、図４に示すように、作業者によって「運転」ボタン３０４が押下されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。
「運転」ボタン３０４が押下されていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、制御部１４は、作業者によって「運転」ボタン３０４が押下されるまで処理を待機する。

一方、作業者によって「運転」ボタン３０４が押下された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部１４は、オゾン供給弁６６、給水三方弁９２、及び排水三方弁９１の状態を初期状態に移行させる（ステップＳ１０２）。

具体的には、オゾン供給弁６６は、制御部１４からの制御信号に基づいて閉弁状態に移行する。
さらに、給水三方弁９２は、図５に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、還流部９の還流管路９３と給水管路７３の下流管路７３ｂとを連通させる。
加えて、排水三方弁９１は、図５に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、排水管路８１の上流管路８１ａと還流部９の還流管路９３とを連通させる。

その後、制御部１４は、オゾン供給弁６６を開弁状態に移行させて、オゾン発生装置６１で発生したオゾンを、圧力容器２に供給開始する（ステップＳ１０３）。この際、オゾン発生装置６１は、大気圧よりも僅かに高い所定圧力で、オゾンをオゾン供給管路６２に放出する。

このオゾンは、図５中の太い矢印Ｆ１で示すように、オゾン供給管路６２及びエジェクター６３を通って給水管路７３に放出されたのち、噴霧器７２を介して圧力容器２の内部空間に供給される。このため、圧力容器２は、内部に充填されたオゾンによって加圧される。

図４のステップＳ１０３に戻り、オゾンの供給が開始されると、制御部１４は、容器圧力計４からの信号に基づいて、圧力容器２の内圧が大気圧よりも高い所定圧力か否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、所定圧力は、例えば、設定圧力の１／２とする。

圧力容器２の内圧が所定圧力よりも低い場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、制御部１４は、圧力容器２が所定圧力に加圧されるまで処理を待機する。
一方、圧力容器２の内圧が所定圧力に達した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御部１４は、被処理水を圧力容器２に注水して、圧力容器２の内圧を設定圧力まで加圧する注水工程に移行する。

具体的には、制御部１４は、給水三方弁９２に制御信号を出力して、給水管路７３の上流管路７３ａと下流管路７３ｂとを連通させる（ステップＳ１０５）。
さらに、制御部１４は、給水ポンプ７４に制御信号を出力して、給水ポンプ７４を作動させる（ステップＳ１０６）。この際、給水ポンプ７４は、圧力容器２の設定圧力よりも高い圧力で、貯水槽７１の被処理水を圧力容器２へ圧送する。

給水ポンプ７４が作動すると、貯水槽７１の被処理水は、図６中の太い矢印Ｆ２で示すように、給水管路７３を介して圧力容器２へ向けて流動する。この際、被処理水は、オゾン供給管路６２からのオゾンを取り込みながら、エジェクター６３を通過する。

その後、エジェクター６３を通過した被処理水は、図６中の太い矢印Ｆ３で示すように、オゾンを含有する被処理水として給水管路７３を流動し、噴霧器７２を介して圧力容器２の内部に噴霧される。

図４のステップＳ１０６に戻り、給水ポンプ７４を作動させると、制御部１４は、圧力容器２の内圧を調整する圧力調整弁制御処理を開始する（ステップＳ１０７）。この圧力調整弁制御処理は、「連続処理モード」における処理動作と並列処理されるとともに、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されるまで繰返し行われる。

具体的には、圧力調整弁制御処理を開始すると、制御部１４は、図７に示すように、容器圧力計４が出力した信号に基づいて、圧力容器２の内圧が設定圧力を上回るか否かを判定する（ステップＳ１２１）。
圧力容器２の内圧が設定圧力を上回る場合（ステップＳ１２１：Ｙｅｓ）、制御部１４は、圧力容器２の内圧を下げるために、圧力調整弁５２に制御信号を出力して、圧力調整弁５２を開弁させる（ステップＳ１２２）。その後、制御部１４は、処理をステップＳ１２１に戻して、圧力容器２の内圧が設定圧力を上回るか否かを再度判定する。

一方、圧力容器２の内圧が設定圧力を上回らない場合（ステップＳ１２１：Ｎｏ）、制御部１４は、圧力調整弁５２に制御信号を出力して、圧力調整弁５２を閉弁させる、もしくは圧力調整弁５２の閉弁状態を維持させる（ステップＳ１２３）。これにより、圧力容器２の内圧が、設定圧力を下回ることを阻止する。

その後、制御部１４は、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されたか否かを判定する（ステップＳ１２４）。「停止」ボタン３０５が押下された場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、制御部１４は、圧力調整弁制御処理を終了する。

一方、「停止」ボタン３０５が押下されていない場合（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、制御部１４は、処理をステップＳ１２１に戻して、「停止」ボタン３０５が押下されるまで、ステップＳ１２１からステップＳ１２４の処理を繰り返す。

図４のステップＳ１０７に戻り、圧力調整弁制御処理を開始すると、制御部１４は、圧力容器２の内圧が設定圧力か否かを判定する（ステップＳ１０８）。
圧力容器２の内圧が設定圧力でない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、制御部１４は、圧力容器２の内圧が設定圧力となるまで処理を待機する。

一方、圧力容器２の内圧が設定圧力の場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御部１４は、被処理水の水位が設定水位（下限水位）か否かを判定する（ステップＳ１０９）。

被処理水の水位が設定水位（下限水位）でない場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、制御部１４は、被処理水の水位が設定水位となるまで処理を待機する。

被処理水の水位が設定水位（下限水位）の場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、制御部１４は、処理水を循環させる循環工程へ移行するために、給水三方弁９２の状態を切替える（ステップＳ１１０）。

具体的には、給水三方弁９２は、図８に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、給水管路７３の下流管路７３ｂと還流管路９３とを連通させる。

給水三方弁９２の状態が切替わると、圧力容器２に貯留された被処理水は、圧力容器２から処理水として排出され、排水管路８１を流動開始する。この際、処理水は、圧力容器２の内圧よりも低く、かつオゾンの供給圧力よりも高い圧力で流動する。

この処理水は、図８中の太い矢印Ｆ４で示すように、排水管路８１から排水三方弁９１を介して還流管路９３に流入する。
さらに、還流管路９３に流入した処理水は、図８中の太い矢印Ｆ４で示すように、給水三方弁９２を介して、被処理水として給水管路７３に供給されることで、外部に送出されることなく水処理装置１の内部を循環する。
なお、この際、オゾン発生装置６１は、図８中の太い矢印Ｆ１で示すように、エジェクター６３へ向けてオゾンを排出し続けているものとする。

図４のステップＳ１１０に戻り、制御部１４は、処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。なお、所定時間は、例えば１分間とする。
処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間を経過していない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、制御部１４は、所定時間を経過するまで処理を待機する。

一方、処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間を経過した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、制御部１４は、被処理水を浄化しながら、処理水を外部に送出する送出工程へ移行するために、給水三方弁９２及び排水三方弁９１の状態を切替える（ステップＳ１１２）。

この際、排水三方弁９１は、図９に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、排水管路８１の上流管路８１ａと下流管路８１ｂと連通させる。このため、処理水は、図９中の太い矢印Ｆ５で示すように、排水管路８１と通って外部に送出される。

さらに、給水三方弁９２は、図９に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、給水管路７３の上流管路７３ａと下流管路７３ｂと連通させる。このため、貯水槽７１の被処理水は、図９中の太い矢印Ｆ２で示すように、給水管路７３を介して、圧力容器２へ向けて流動する。
このようにして、水処理装置１は、被処理水及びオゾンの圧力容器２への供給と、オゾンによる被処理水の浄化と、処理水の外部への排水とを同時に連続して行う。

図４のステップＳ１１２に戻り、被処理水の供給と処理水の送出とが開始されると、制御部１４は、圧力容器２の内圧に基づいて被処理水の流量を制御する流量制御処理を開始する（ステップＳ１１３）。

具体的には、流量制御処理を開始すると、制御部１４は、図１０に示すように、水位計３からの信号に基づいて、被処理水の水位が予め定めた上限水位を下回るか否かを判定する（ステップＳ１３１）。なお、上限水位は、圧力容器２の内圧を所望される設定圧力に維持できる限界水位とする。
被処理水の水位が上限水位を下回る場合（ステップＳ１３１：Ｙｅｓ）、制御部１４は、処理を後述するステップＳ１３７に進める。

一方、被処理水の水位が予め定めた上限水位以上の場合（ステップＳ１３１：Ｎｏ）、制御部１４は、給水ポンプ７４に制御信号を出力して、給水ポンプ７４の動作を停止させる（ステップＳ１３２）。

これにより、圧力容器２への被処理水の供給が停止し、処理水の外部への排水のみが行われるため、被処理水の水位が低下する。その後、制御部１４は、被処理水の水位が設定水位（下限水位）であるか否かを判定する（ステップＳ１３３）。被処理水の水位が設定水位（下限水位）でない場合（ステップＳ１３３：Ｎｏ）、制御部１４は、被処理水の水位が設定水位まで低下するのを待機する。

一方、被処理水の水位が設定水位（下限水位）の場合（ステップＳ１３３：Ｙｅｓ）、制御部１４は、給水ポンプ７４及び排水三方弁９１に制御信号を出力して、圧力容器２への被処理水の注水を再開する（ステップＳ１３４）。

具体的には、制御部１４は、給水ポンプ７４の動作を再開させる。さらに、制御部１４は、排水三方弁９１の弁体の向きを変更させ、排水管路８１の上流管路８１ａと還流管路９３とを連通させる。

圧力容器２への被処理水の注水が再開すると、制御部１４は、圧力容器２の内圧が設定圧力となったか否かを判定する（ステップＳ１３５）。圧力容器２の内圧が設定圧力でない場合（ステップＳ１３５：Ｎｏ）、制御部１４は、圧力容器２の内圧が設定圧力になるまで待機する。

一方、圧力容器２の内圧が設定圧力となった場合（ステップＳ１３５：Ｙｅｓ）、制御部１４は、被処理水の排水を再開するために、排水三方弁９１に制御信号を出力して、排水管路８１の上流管路８１ａと下流管路８１ｂとを連通させる（ステップＳ１３６）。
その後、制御部１４は、排水流量計８２からの信号に基づいて、処理水の流量である排水流量と予め設定した目標流量とが同等か否かを判定する（ステップＳ１３７）。

排水流量と目標流量とが同等の場合（ステップＳ１３７：Ｙｅｓ）、制御部１４は、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されたか否かを判定する（ステップＳ１３８）。
「停止」ボタン３０５が押下された場合（ステップＳ１３８：Ｙｅｓ）、制御部１４は、流量制御処理を終了するとともに、処理を図４のステップＳ１１３に戻し全ての処理を終了する。

この際、制御部１４は、オゾン供給弁６６を閉弁するとともに、給水ポンプ７４を停止させたのち、圧力容器２の被処理水を外部に排出して、圧力容器２への被処理水及びオゾンの供給と、処理水の外部への送出とを終了する。
一方、「停止」ボタン３０５が押下されていない場合（ステップＳ１３８：Ｎｏ）、制御部１４は、処理をステップＳ１３１に戻す。

図１０のステップＳ１３７において、排水流量と目標流量とが同等でない場合（ステップＳ１３７：Ｎｏ）、制御部１４は、排水流量が目標流量を上回るか否かを判定する（ステップＳ１３９）。
排水量が目標流量を上回る場合（ステップＳ１３９：Ｙｅｓ）、制御部１４は、被処理水（処理水）の水位の低下を抑制して、圧力容器２の内圧が設定圧力に維持されるように、被処理水の流量を調整する。

具体的には、制御部１４は、給水ポンプ７４に制御信号を出力して、排水流量が目標流量となるように被処理水の流量を増加させる（ステップＳ１４０）。換言すると、制御部１４は、被処理水の流量が目標流量となるように、被処理水の流量を増加させる。この際、制御部１４は、排水流量と目標流量との差に基づいて被処理水の増水量を決定する。

その後、制御部１４は、処理をステップＳ１３８に進めて、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されたか否かを判定する。
一方、ステップＳ１３９において、排水流量が目標流量を上回らない場合、すなわち排水流量が目標流量を下回る場合（ステップＳ１３９：Ｎｏ）、制御部１４は、被処理水（処理水）の水位の上昇を抑制して、圧力容器２の内圧が設定圧力に維持されるように、被処理水の流量を調整する。

具体的には、制御部１４は、給水ポンプ７４に制御信号を出力して、排水流量が目標流量となるように被処理水の流量を減少させる（ステップＳ１４１）。換言すると、制御部１４は、被処理水の流量が目標流量となるように、被処理水の流量を減少させる。この際、制御部１４は、排水流量と目標流量との差に基づいて被処理水の減水量を決定する。

その後、制御部１４は、処理をステップＳ１３８に進めて、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されたか否かを判定する。
このようにして、水処理装置１は、圧力容器の内圧が設定圧力となるように被処理水の流量を調整している。

以上のような動作を実現する実施例１の水処理装置１は、上部から被処理水が注水され、被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器２と、圧力容器２の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段（オゾン供給部６、制御部１４）とを備えたものである。

さらに、水処理装置１は、被処理水を圧力容器２に注水する注水手段（給水部７、制御部１４）と、処理水を圧力容器２から外部に送出する送出手段（送出部８、制御部１４）とを備えている。
この水処理装置１のオゾン供給手段は、注水手段の給水管路７３に接続され、オゾンを注水手段の給水管路７３に供給するエジェクター６３を備えている。

さらに、注水手段は、オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、圧力容器２の内圧が加圧されると、被処理水を注水するとともに、圧力容器２の内圧が所定圧力よりも高い設定圧力となるように被処理水の流量を制御する構成である。
そして、送出手段は、圧力容器２の内圧が設定圧力の状態において、処理水を送出する構成である。

これによれば、水処理装置１は、エジェクター６３によってオゾンを被処理水とともに圧力容器２の内部に供給できるため、オゾンの供給圧力を高くすることなく、圧力容器２の内部にオゾンを充填させることができる。

さらに、オゾンが充填された圧力容器２の上部から下部へ向けて被処理水が注入されるため、水処理装置１は、圧力容器２の内部空間に充填されたオゾンと被処理水とを接触させながら、被処理水を貯留することができる。このため、水処理装置１は、被処理水にオゾンを効率よく溶解させることができる。

この際、水処理装置１は、被処理水の水位上昇に伴って、圧力容器２の内圧を所定圧力以上に加圧することができる。換言すると、水処理装置１は、オゾン供給手段によるオゾンの供給圧力以上に圧力容器２の内圧を加圧することができる。このため、水処理装置１は、圧力容器２の内圧が所定圧力の場合に比べて、被処理水にオゾンを効率よく溶解させることができる。

さらに、注水手段によって圧力容器２の内圧が設定圧力に維持されるため、水処理装置１は、被処理水の注水と処理水の排水とを同時に行う場合であっても、圧力容器２の圧力変動を抑えることができる。
これにより、水処理装置１は、被処理水が貯留された圧力容器２にオゾンを供給して加圧する場合に比べて、より多くの被処理水を効率よく処理することができる。

また、注水手段は、圧力容器２の内部空間に対して被処理水を噴霧する噴霧器７２を備えたものである。
この構成によれば、水処理装置１は、圧力容器２に充填されたオゾンと、被処理水との接触面積をより増加させることができる。このため、水処理装置１は、被処理水にオゾンをより効率よく溶解させることができる。

また、注水手段は、処理水の流量が目標流量となるように、被処理水の流量を制御する構成である。
この構成によれば、水処理装置１は、注水手段及び送出手段がそれぞれ流量を制御する場合に比べて、被処理水の水位を簡素な構成で調整することができる。つまり、水処理装置１は、圧力容器２の内圧を設定圧力に加圧した状態を、簡素な構成で維持することができる。

また、水処理装置１は、注水手段によって圧力容器２の内圧が設定圧力になると、処理水を注水手段の給水管路７３に還流させる還流手段（還流部９、制御部１４）を備えたものである。
この還流手段は、処理水の還流を開始してから所定時間経過後、処理水の還流を停止し、処理水の外部への送出を開始させる構成である。

さらに、注水手段は、還流手段による処理水の還流が開始される場合、給水管路７３への被処理水の供給を停止し、所定時間経過後、給水管路７３への被処理水の供給を再開する構成である。

この構成によれば、所定時間だけ被処理水を循環させることで、水処理装置１は、圧力容器２の被処理水にオゾンを予め十分に溶解させることができるため、被処理水を安定して浄化することができる。

さらに、所定時間経過後、注水手段による被処理水の注水と、送出手段による処理水の送出とを再開するため、水処理装置１は、注水手段による被処理水の注水と、送出手段による処理水の送出とを同時に行うことができる。
これにより、水処理装置１は、被処理水を効率よく、かつ連続して処理することができる。

また、水処理装置１は、圧力調整弁５２の開閉で圧力容器２の内圧を調整する内圧調整手段（内圧調整部５、制御部１４）を備えたものである。
この内圧調整手段は、所定圧力よりも高い設定圧力を上回る場合に開弁し、設定圧力を下回る場合に閉弁する構成である。

この構成によれば、水処理装置１は、注水手段によって圧力容器２の内圧を維持する場合に比べて、圧力容器２の内圧をより安定して維持することができる。このため、水処理装置１は、被処理水にオゾンをより効率よく溶解させることができる。

また、被処理水は、オゾンと反応する廃水である。
この構成によれば、水処理装置１は、廃水にオゾンを効率よく溶解できるため、廃水を効率よく浄化することができる。

また、水処理方法は、上部から被処理水が注水され、被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器２と、圧力容器２の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段と、被処理水を圧力容器２に注水する注水手段と、処理水を圧力容器２から外部に送出する送出手段とを備えた水処理装置１を用いた方法である。

この水処理方法は、オゾン供給手段のエジェクター６３を介して、注水手段の給水管路７３にオゾンを供給するオゾン供給工程と、オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、圧力容器２の内圧を加圧する加圧工程とを行うものである。

さらに、水処理方法は、所定圧力に加圧されると、被処理水を注水するとともに、圧力容器２の内圧が所定圧力よりも高い設定圧力となるように被処理水の流量を制御する注水工程と、圧力容器２の内圧が設定圧力の状態において、処理水を送出する送出工程とを行うものである。
これによれば、水処理方法は、被処理水が貯留された圧力容器２にオゾンを供給して加圧する場合に比べて、より多くの被処理水を効率よく処理することができる。

実施例２は、上述した構成の水処理装置１において、被処理水を循環させながら、被処理水を浄化する循環処理モードの処理動作について、図１１及び図１２を用いて説明する。

なお、図１１は実施例２の循環処理モードにおける処理動作のフローチャートを示し、図１２は送出工程での処理水の流れを説明する説明図を示している。
また、上述の実施例１と同じ構成は、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

まず、監理画面３００の「循環処理モード」ボタン３０３が選択押下されると、制御装置１０の制御部１４は、図１１に示すように、作業者によって「運転」ボタン３０４が押下されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
「運転」ボタン３０４が押下されていない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、制御部１４は、作業者によって「運転」ボタン３０４が押下されるまで処理を待機する。

一方、作業者によって「運転」ボタン３０４が押下された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、制御部１４は、オゾン供給弁６６、給水三方弁９２、及び排水三方弁９１の状態を初期状態に移行させる（ステップＳ２０２）。なお、ステップＳ２０２の処理動作は、実施例１におけるステップＳ１０２と同じ処理動作のため、その詳細な説明を省略する。

その後、制御部１４は、オゾン供給弁６６を開弁状態に移行させて、オゾン発生装置６１で発生したオゾンを、圧力容器２に供給開始する（ステップＳ２０３）。なお、ステップＳ２０３の処理動作は、実施例１におけるステップＳ１０３と同じ処理動作のため、その詳細な説明を省略する。

オゾンの供給が開始されると、制御部１４は、容器圧力計４からの信号に基づいて、圧力容器２の内圧が、大気圧よりも高い所定圧力か否かを判定する（ステップＳ２０４）。ここで、所定圧力は、例えば、設定圧力の１／２とする。

圧力容器２の内圧が所定圧力よりも低い場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、制御部１４は、圧力容器２が所定圧力に加圧されるまで処理を待機する。
一方、圧力容器２の内圧が所定圧力に達した場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、制御部１４は、被処理水を圧力容器２に注水して、圧力容器２の内圧を設定圧力まで加圧する注水工程に移行する。

具体的には、制御部１４は、給水三方弁９２に制御信号を出力して、給水管路７３の上流管路７３ａと下流管路７３ｂとを連通させる（ステップＳ２０５）。
さらに、制御部１４は、給水ポンプ７４に制御信号を出力して、給水ポンプ７４を作動させる（ステップＳ２０６）。

給水ポンプ７４を作動させると、制御部１４は、圧力容器２の内圧を調整する圧力調整弁制御処理を開始する（ステップＳ２０７）。この圧力調整弁制御処理は、「循環処理モード」における処理動作と並列処理されるとともに、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されるまで繰返し行われる。
なお、圧力調整弁制御処理は、実施例１における圧力調整弁制御処理と同じ処理のため、その詳細な説明を省略する。

圧力調整弁制御処理を開始すると、制御部１４は、圧力容器２の内圧が設定圧力か否かを判定する（ステップＳ２０８）。
圧力容器２の内圧が設定圧力でない場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、制御部１４は、圧力容器２の内圧が設定圧力となるまで処理を待機する。

圧力容器２の内圧が設定圧力の場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、制御部１４は、現在の被処理水の水位を下限水位として設定する（ステップＳ２０９）。その後、制御部１４は、被処理水の水位が設定水位（上限水位）か否かを判定する（ステップＳ２１０）。

被処理水の水位が設定水位（上限水位）でない場合（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、制御部１４は、被処理水の水位が設定水位となるまで待機する。
一方、被処理水の水位が設定水位（上限水位）の場合（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、制御部１４は、処理水を循環させる循環工程へ移行するために、給水三方弁９２の状態を切替える（ステップＳ２１１）。

具体的には、給水三方弁９２は、図８に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、給水管路７３の下流管路７３ｂと還流管路９３とを連通させる。

給水三方弁９２の状態が切替わると、圧力容器２に貯留された被処理水は、圧力容器２から処理水として排出され、排水管路８１を流動開始する。この際、処理水は、圧力容器２の内圧よりも低く、かつオゾンの供給圧力よりも高い圧力で流動する。

この処理水は、図８中の太い矢印Ｆ４で示すように、排水管路８１から排水三方弁９１を介して還流管路９３に流入する。
さらに、還流管路９３に流入した処理水は、図８の太い矢印Ｆ４で示すように、給水三方弁９２及び給水管路７３を通って、再び圧力容器２に戻ることで、外部に送出されることなく水処理装置１の内部を循環する。
なお、この際、オゾン発生装置６１は、図８の太い矢印Ｆ１で示すように、エジェクター６３へ向けてオゾンを排出し続けているものとする。

図１１のステップＳ２１１に戻り、制御部１４は、処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ２１２）。なお、実施例２の所定時間は、被処理水の浄化に要する時間であって、被処理水の種類や所望される処理水の品質によって適宜決定される。

処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間を経過していない場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、制御部１４は、所定時間を経過するまで処理を待機する。
処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間を経過した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、制御部１４は、圧力容器２の処理水を所定量だけ送出する送出工程に移行する。

具体的には、制御部１４は、給水ポンプ７４の動作を停止させたのち、排水三方弁９１の状態を切替える（ステップＳ２１３）。この際、排水三方弁９１は、図１２に示すように、制御部１４からの制御信号に基づいて弁体の向きを変更し、排水管路８１の上流管路８１ａと下流管路８１ｂとを連通させる。

このため、圧力容器２に貯留された処理水は、図１２中の太い矢印Ｆ６で示すように、排水管路８１を介して外部に排水される。
処理水の排水が開始されると、制御部１４は、被処理水の水位が下限水位か否かを判定する（ステップＳ２１４）。

被処理水の水位が下限水位でない場合（ステップＳ２１４：Ｎｏ）、制御部１４は、被処理水の水位が下限水位となるまで処理を待機する。
一方、被処理水の水位が下限水位となった場合（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、制御部１４は、排水三方弁９１の弁体の向きを変更して排水管路８１の上流管路８１ａと還流管路９３とを連通させて、処理水の排水を停止する（ステップＳ２１５）。

その後、制御部１４は、作業者によって「停止」ボタン３０５が押下されたか否かを判定する（ステップＳ２１６）。
「停止」ボタン３０５が押下された場合（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、制御部１４は、循環処理モードにおける処理を終了する。この際、制御部１４は、オゾン供給弁６６を閉弁するとともに、給水ポンプ７４を停止させたのち、圧力容器２の被処理水を外部に排出して終了する。

一方、「停止」ボタン３０５が押下されていない場合（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、制御部１４は、処理をステップＳ２０４に戻す。そして、制御部１４は、ステップＳ２０４からステップＳ２０６を経て、被処理水の圧力容器２への供給を再開させる。

さらに、制御部１４は、ステップＳ２０８において、圧力容器２の内圧が設定圧力となった場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、処理水の循環を開始させる。このようにして、実施例２の水処理装置１は、被処理水の浄化を所定量だけ繰返し行う。

以上のような動作を実現する実施例２の水処理装置１、及び水処理装置１を用いた水処理方法は、上述した実施例１と同様の効果を奏することができる。

さらに、水処理装置１は、注水手段によって圧力容器２の内圧が設定圧力になると、処理水を、エジェクター６３よりも上流側の注水手段の給水管路７３に還流させる還流手段（還流部９、制御部１４）を備えている。

この還流手段は、処理水の還流を開始してから所定時間経過後、処理水の還流を停止する構成である。
さらに、注水手段は、還流手段による処理水の還流が開始される場合、給水管路７３への被処理水の供給を停止する構成である。

加えて、オゾン供給手段は、所定時間経過後、オゾンの供給を停止する構成である。
そして、送出手段は、所定時間経過後、被処理水の水位が予め設定された下限水位となるまで処理水を外部へ送出する構成である。

この構成によれば、水処理装置１は、圧力容器２から排出される処理水を、被処理水として循環させて、オゾンを繰返し溶解させることができる。このため、水処理装置１は、被処理水を循環させることなく外部に送出する場合に比べて、被処理水をより確実に浄化できるとともに、所望される品質の処理水を確実に得ることができる。

また、オゾン供給手段は、被処理水の水位が下限水位となった場合、圧力容器２の内部へのオゾンの供給を再開する構成である。
さらに、注水手段は、被処理水の水位が下限水位となった場合、被処理水の注水を再開する構成である。

そして、還流手段は、注水手段によって圧力容器２の内圧が設定圧力になると、処理水の還流を再開する構成である。
この構成によれば、水処理装置１は、所定量の被処理水を入れ替えながら、被処理水を連続処理することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のオゾン供給手段は、実施形態のオゾン発生装置６１及び制御部１４に対応し、
以下同様に、
注水手段は、給水部７及び制御部１４に対応し、
送出手段は、送出部８及び制御部１４に対応し、
管路は、給水管路７３に対応し、
還流手段は、還流部９及び制御部１４に対応し、
開閉弁は、圧力調整弁５２に対応し、
内圧調整手段は、内圧調整部５及び制御部１４に対応し、
オゾン供給工程は、ステップＳ１０３及びステップＳ２０３に対応し、
加圧工程は、ステップＳ１０３からステップＳ１０４：Ｙｅｓ、及びステップＳ２０３からステップＳ２０４：Ｙｅｓに対応し、
注水工程は、ステップＳ１０５からステップＳ１０９：Ｙｅｓ、及びステップＳ２０５からステップＳ２１０：Ｙｅｓに対応し、
送出工程は、ステップＳ１１２からステップＳ１１３、及びステップＳ２１３からステップＳ２１４：Ｙｅｓに対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述した実施例１及び実施例２において、工場などから排出された廃水を被処理水とし、オゾンで浄化した被処理水を処理水としたが、これに限定せず、洗浄用などに用いられる液体を被処理水として、オゾンを溶解させた被処理水を処理水としてもよい。
また、設定圧力、設定水位、及び目標流量は、それぞれ許容誤差を含む値としたが、これに限定せず、許容誤差を含まない値であってもよい。
また、圧力容器２に設けた容器圧力計４としたが、これに限定せず、内圧調整部５の放出管路５１上に配置した容器圧力計であってもよい。

また、実施例１及び実施例２において、給水三方弁９２の弁体の向きを変更することで、被処理水の供給と供給の停止とを切替えたが、これに限定せず、給水管路７３の上流管路７３ａに給水弁を設けてもよい。
同様に、排水三方弁９１の弁体の向きを変更することで、処理水の排水と排水の停止とを切替えたが、これに限定せず、排水管路８１の上流管路８１ａに排水弁を設けてもよい。

また、実施例１及び実施例２において、給水ポンプ７４の作動後、圧力調整弁制御処理を開始する構成としたが、これに限定せず、例えば、連続処理モードにおける処理動作、または循環処理モードにおける処理動作の開始と同時に、圧力調整弁制御処理が並列処理される構成であってもよい。

また、実施例１において、圧力容器２の内圧が設定圧力となった場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、所定時間だけ処理水を循環させる構成としたが、これに限定せず、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１の処理をスキップして、処理水を循環させることなく送出してもよい。

また、実施例１における流量制御処理のステップＳ１３７からステップＳ１４１（図１０参照）において、給水ポンプ７４の動作によって被処理水の流量を制御したが、これに加えて、排水三方弁９１によって処理水の排水と排水の停止とを切替えて、被処理水の水位を維持するようにしてもよい。

また、上述した実施例２において、処理水の循環が開始されてからの経過時間が所定時間を経過した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、給水ポンプ７４の動作を停止させたのち、排水三方弁９１の状態を切替えたが、この際、オゾンの供給を停止してもよい。具体的には、制御部１４が、オゾン供給弁６６を閉弁させる、あるいはオゾン発生装置６１の動作を停止させて、オゾンの供給を停止してもよい。

また、実施例１及び実施例２において、「運転」ボタン３０５及び「停止」ボタン３０５とは別に、「手動」ボタン、上述した各工程を示すボタン、及び「終了」ボタンを監理画面３００に設けるとともに、作業員の操作を受けて上述した各処理動作を手動で行う構成であってもよい。

また、実施例１及び実施例２において、「停止」ボタン３０５が押下された場合、全ての処理動作を停止する構成としたが、これに限定しない。例えば、実施例１において、図４のステップＳ１１２を開始してからの経過時間が、予め定めた時間を経過した場合、全ての処理動作を停止する構成としてもよい。
あるいは、実施例２において、図１１のステップＳ２０２からステップＳ２１５の処理を所定回数だけ繰り返した場合、全ての処理動作を停止する構成としてもよい。

また、実施例２の「循環処理モード」における処理動作は、上述した実施形態に限定されない。例えば、図１１のステップＳ２１１を開始したあと、処理水の循環が開始されてからの経過時間が、所定時間経過するまでの間、実施例１の流量制御処理を並行して行う構成であってもよい。

１…水処理装置
２…圧力容器
５…内圧調整部
７…給水部
８…送出部
９…還流部
１４…制御部
５２…圧力調整弁
６１…オゾン発生装置
６３…エジェクター
７２…噴霧器
７３…給水管路

Claims (9)

1. 上部から被処理水が注水され、前記被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器と、
   前記圧力容器の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段と、
   前記被処理水を前記圧力容器に注水する注水手段と、
   前記処理水を前記圧力容器から外部に送出する送出手段とを備えた水処理装置であって、
   前記オゾン供給手段は、
   前記注水手段の管路に接続され、前記オゾンを前記注水手段の前記管路に供給するエジェクターを備え、
   前記注水手段は、
   前記オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、前記圧力容器の内圧が加圧されると、前記被処理水を注水するとともに、前記圧力容器の内圧が前記所定圧力よりも高い設定圧力となるように前記被処理水の流量を制御する構成であり、
   前記送出手段は、
   前記圧力容器の内圧が前記設定圧力の状態において、前記処理水を送出する構成である
   水処理装置。
2. 前記注水手段は、
   前記圧力容器の内部空間に対して前記被処理水を噴霧する噴霧器を備えた
   請求項１に記載の水処理装置。
3. 前記注水手段は、
   前記処理水の流量が目標流量となるように、前記被処理水の流量を制御する構成である
   請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
4. 前記注水手段によって前記圧力容器の内圧が前記設定圧力になると、前記処理水を前記注水手段の前記管路に還流させる還流手段を備え、
   該還流手段は、
   前記処理水の還流を開始してから所定時間経過後、前記処理水の還流を停止し、前記処理水の外部への送出を開始させる構成であり、
   前記注水手段は、
   前記還流手段による前記処理水の還流が開始される場合、前記管路への前記被処理水の供給を停止し、前記所定時間経過後、前記管路への前記被処理水の供給を再開する構成である
   請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の水処理装置。
5. 前記注水手段によって前記圧力容器の内圧が前記設定圧力になると、前記処理水を、前記エジェクターよりも上流側の前記注水手段の前記管路に還流させる還流手段を備え、
   該還流手段は、
   前記処理水の還流を開始してから所定時間経過後、前記処理水の還流を停止する構成であり、
   前記注水手段は、
   前記還流手段による前記処理水の還流が開始される場合、前記管路への前記被処理水の供給を停止する構成であり、
   前記オゾン供給手段は、
   前記所定時間経過後、前記オゾンの供給を停止する構成であり、
   前記送出手段は、
   前記所定時間経過後、前記被処理水の水位が予め設定された下限水位となるまで前記処理水を外部へ送出する構成である
   請求項１または請求項２に記載の水処理装置。
6. 前記オゾン供給手段は、
   前記被処理水の水位が前記下限水位となった場合、前記圧力容器の内部への前記オゾンの供給を再開する構成であり、
   前記注水手段は、
   前記被処理水の水位が前記下限水位となった場合、前記被処理水の注水を再開する構成であり、
   前記還流手段は、
   前記注水手段によって前記圧力容器の内圧が前記設定圧力になると、前記処理水の還流を再開する構成である
   請求項５に記載の水処理装置。
7. 開閉弁の開閉で前記圧力容器の内圧を調整する内圧調整手段を備え、
   該内圧調整手段は、
   前記所定圧力よりも高い前記設定圧力を上回る場合に開弁し、前記設定圧力を下回る場合に閉弁する構成である
   請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の水処理装置。
8. 前記被処理水は、前記オゾンと反応する廃水である
   請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の水処理装置。
9. 上部から被処理水が注水され、前記被処理水を処理した処理水が下部から排出される圧力容器と、前記圧力容器の内部にオゾンを供給するオゾン供給手段と、前記被処理水を前記圧力容器に注水する注水手段と、前記処理水を前記圧力容器から外部に送出する送出手段とを備えた水処理方法であって、
   前記オゾン供給手段のエジェクターを介して、前記注水手段の管路に前記オゾンを供給するオゾン供給工程と、
   前記オゾンの供給によって大気圧よりも高い所定圧力に、前記圧力容器の内圧を加圧する加圧工程と、
   前記所定圧力に加圧されると、前記被処理水を注水するとともに、前記圧力容器の内圧が前記所定圧力よりも高い設定圧力となるように前記被処理水の流量を制御する注水工程と、
   前記圧力容器の内圧が前記設定圧力の状態において、前記処理水を送出する送出工程とを行う
   水処理方法。

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