WO2020116655A1 - 水処理制御装置、水処理システム及び水処理装置 - Google Patents

水処理制御装置、水処理システム及び水処理装置 Download PDF

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WO2020116655A1
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water
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ozone
organic matter
reaction container
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PCT/JP2019/047970
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可南子 森谷
清一 村山
志村　尚彦
竜太郎 牧瀬
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株式会社東芝
東芝インフラシステムズ株式会社
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    • B01F21/00—Dissolving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
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    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
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    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone

Definitions

  • the embodiment of the present invention relates to a water treatment control device, a water treatment system, and a water treatment device.
  • ozone is used in tap water, sewage, industrial wastewater, pools, etc. for the treatment of oxidative decomposition, sterilization, deodorization, etc. of organic matter in water.
  • oxidation by ozone can make it hydrophilic and lower molecular weight, but it cannot make it inorganic.
  • persistent organic substances such as 1,4-dioxane cannot be decomposed.
  • OH radicals which have a stronger oxidizing power than ozone.
  • a method of adding an oxidation promoter such as hydrogen peroxide to ozone-containing water may be used.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and a water treatment control device, a water treatment system, and a water treatment apparatus capable of appropriately controlling the injection rates of ozone and an oxidation promoter and their ratios.
  • An object is to provide a processing device.
  • the water treatment apparatus of the embodiment is a water treatment control apparatus applied to a multi-stage water treatment apparatus that sequentially treats water to be treated while passing through the reaction vessel group, and the treatment water to the reaction vessel group is the treated water.
  • Ozone which is configured to be installed in a water inlet for supplying the oxygen, and which is configured to be installed in the reaction vessel group and an oxidation accelerator supply unit which supplies an oxidation accelerator to the water inlet, and which supplies ozone to the reaction vessel group.
  • a supply unit, a first organic matter amount measuring unit configured to be installed at the water inlet and configured to measure the amount of organic matter in the untreated water before treatment, and the treated water after treatment being discharged from the reaction vessel group.
  • a second organic matter amount measuring unit configured to be installed at a water outlet to measure the amount of organic matter in the treated water after treatment, and the organic matter amount measured by the first organic matter amount measuring unit, and The supply amount of the oxidation promoter to the water inlet by the oxidation promoter supply unit and the supply amount of the ozone to the reaction container group by the ozone supply unit are adjusted, or the second organic substance amount measurement unit is Based on the measured amount of the organic matter, it is configured to be able to adjust the supply amount of the oxidation promoter to the water inlet by the oxidation promoter supply unit and the supply amount of the ozone to the reaction container group by the ozone supply unit. And a control unit.
  • FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating feedforward control and feedback control in the water treatment system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of water treatment by the water treatment system according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a flowchart showing an example of a procedure of feedforward control and feedback control in the water treatment system according to the first embodiment.
  • FIG. 4B is a flowchart showing an example of a procedure of feedforward control and feedback control in the water treatment system according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system according to a modified example of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic block diagram of the water treatment system according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating feedforward control and feedback control in the water treatment system according to the second embodiment.
  • FIG. 8A is a flow chart showing an example of a procedure of feedforward control and feedback control in the water treatment system according to the second embodiment.
  • FIG. 8B is a flowchart showing an example of a procedure of feedforward control and feedback control in the water treatment system according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic block diagram of a water treatment system according to a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram of the water treatment device according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating feedforward control and feedback control in the water treatment device according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system 10 according to the first embodiment.
  • the water treatment system 10 is a multi-stage water treatment system including a reaction container group 13X.
  • the multi-stage water treatment system is a system in which the treated water LQ is sequentially treated while passing through the reaction container group 13X.
  • the water treatment system 10 includes an ozone generator 11, a water supply pump 12, a reaction container group 13X, supply pipes 14OZ and 14HP, an air diffusing unit 15, a hydrogen peroxide injection device 16, fluorescence intensity meters 17A and 17D, and a controller 18.
  • the reaction container group 13X includes a water inlet 13Xi and a water outlet 13Xo. From the water inlet 13Xi, the water to be treated LQ, which is the liquid to be treated, is supplied into the reaction vessel group 13X.
  • the water supply pump 12 sends the treated water LQ into the reaction vessel group 13X from the water inlet 13Xi.
  • the treated water LQ contains organic substances such as dioxins, 1,4-dioxane, musty odor substances, and persistent organic substances such as pharmaceuticals. These organic substances are decomposed in the reaction vessel group 13X by an accelerated oxidation treatment using ozone and hydrogen peroxide.
  • the treated water LQ after treatment is discharged from the water outlet 13Xo.
  • the reaction vessel group 13X also includes at least two or more reaction vessels 13A and 13B and communication paths 13C and 13D.
  • the reaction container group 13X includes two reaction containers 13A and 13B.
  • the reaction vessel 13A, the communication path 13C, the reaction vessel 13B, and the communication path 13D are provided so as to be adjacent to each other and in communication in this order.
  • the reaction vessels 13A and 13B store and process the water LQ to be treated.
  • the communication path 13C guides the untreated water LQ in the reaction vessel 13A into the reaction vessel 13B.
  • the communication path 13D guides the treated water LQ in the reaction vessel 13B to the water outlet 13Xo.
  • the water to be treated LQ taken from the water inlet 13Xi above the reaction container 13A is first supplied into the reaction container 13A.
  • the reaction container 13A includes a water outlet 13Ao below the reaction container 13A on the side of the communication path 13C.
  • the treated water LQ in the reaction container 13A is discharged from the water outlet 13Ao to the communication path 13C.
  • the reaction container 13B has a water inlet 13Bi above the reaction container 13B on the side of the communication path 13C.
  • the water LQ to be treated discharged from the reaction vessel 13A to the communication path 13C is supplied into the reaction vessel 13B from the water inlet 13Bi.
  • the reaction vessel 13B also includes a water outlet 13Bo below the reaction vessel 13B on the side of the communication path 13D.
  • the treated water LQ supplied into the reaction vessel 13B is discharged from the water outlet 13Bo to the communication path 13D.
  • the treated water LQ discharged to the communication path 13D is discharged to the outside of the reaction container group 13X from the water outlet 13Xo above the communication path 13D.
  • the ozone generator 11 as an ozone supply unit discharges oxygen or dry air as a raw material gas to generate ozone gas, for example.
  • the ozone generator 11 also supplies the ozonized gas (O 3 +O 2 or O 3 +O 2 +N 2 ) OG containing ozone gas to the reaction vessels 13A and 13B via the supply pipe 14OZ.
  • Valves 14VAoz and 14VBoz are provided in the supply pipe 14OZ.
  • the valve 14VAoz adjusts the supply amount of the ozonized gas OG to the reaction container 13A.
  • the valve 14VBoz adjusts the amount of ozonized gas OG supplied to the reaction vessel 13B.
  • the aeration unit 15 is arranged at the bottom of the reaction vessels 13A and 13B, and supplies the ozonized gas OG supplied in the reaction vessels 13A and 13B in the form of bubbles.
  • the hydrogen peroxide injection device 16 as the oxidation promoter supply unit generates hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) as the oxidation promoter by using, for example, an electrolysis method.
  • an electrolysis method a pair of electrode plates are vertically inserted into water so as to face each other, and electrolysis is performed on water as an electrolytic solution to generate hydrogen peroxide.
  • the hydrogen peroxide injection device 16 also supplies the hydrogen peroxide solution HS containing the generated hydrogen peroxide to the water inlet 13Xi of the reaction container group 13X via the supply pipe 14HP.
  • a valve 14Vhp is provided on the supply pipe 14HP. The valve 14Vhp adjusts the supply amount of the hydrogen peroxide solution HS to the water inlet 13Xi.
  • Fluorescence intensity meter 17A as the first organic substance amount measuring unit and fluorescence intensity meter 17D as the second organic substance amount measuring unit measure the concentration of the organic substance in the treated water LQ.
  • the fluorescence intensity has a correlation with the amount of organic matter in water and serves as an index showing the state of decomposition of organic matter by ozone or the like. By changing the fluorescence intensity in the treated water LQ, the amount of organic substances in the treated water LQ can be known.
  • the fluorescence intensity meter 17A is installed near the water inlet 13Xi of the reaction vessel group 13X, and measures the fluorescence intensity in the untreated water LQ before treatment.
  • the vicinity of the water inlet 13Xi is, for example, in a pipe connected to the water inlet 13Xi.
  • the fluorescence intensity meter 17A may be installed at any position as long as the fluorescence intensity in the untreated water LQ can be measured.
  • the fluorescence intensity meter 17A may be installed at the water inlet 13Xi itself of the reaction container 13B, not depending on the example of FIG.
  • the fluorescence intensity meter 17D is installed near the water outlet 13Bo of the reaction vessel 13B and measures the fluorescence intensity in the treated water LQ after treatment.
  • the vicinity of the water outlet 13Bo is, for example, in the communication path 13D.
  • the fluorescence intensity meter 17D may be installed at any position as long as it can measure the fluorescence intensity in the treated water LQ after treatment.
  • the fluorescence intensity meter 17D may be installed at the water outlet 13Bo itself of the reaction container 13B, regardless of the example of FIG.
  • the control unit 18 controls each unit of the water treatment system 10. That is, the control unit 18 controls the ozone generator 11, the hydrogen peroxide injector 16, the valves 14VAoz, 14VBoz, 14Vhp, the air diffusing unit 15, and the fluorescence intensity meters 17A, 17D. Thereby, the water treatment system 10 treats the treated water LQ.
  • the fluorescence intensity of the treated water LQ is measured by the fluorescence intensity meter 17A.
  • the control unit 18 acquires the measured fluorescence intensity.
  • the hydrogen peroxide injection device 16 starts the generation of the hydrogen peroxide solution HS
  • the ozone generator 11 starts the generation of the ozonized gas OG.
  • the control unit 18 starts the supply of the appropriate amount of the hydrogen peroxide solution HS to the water to be treated LQ based on the acquired fluorescence intensity.
  • control unit 18 starts the supply of the appropriate amount of ozonized gas OG to the water to be treated LQ to which the hydrogen peroxide solution HS has been supplied, based on the acquired fluorescence intensity. In this way, the water to be treated LQ of the ozonized gas OG is supplied to the water to be treated LQ to which the hydrogen peroxide solution HS has been supplied.
  • the water to be treated LQ supplied from the water inlet 13Xi to the reaction vessel 13A forms a downward flow DS in a state where hydrogen peroxide is dissolved therein. Then, the downward flow DS of the treated water LQ is mixed with the upward flow US of the ozonized gas OG, whereby hydrogen peroxide in the treated water LQ reacts with ozone dissolved in the treated water LQ, and OH Radicals are generated.
  • OH radical with strong oxidizing power causes accelerated oxidation treatment (AOP: Advanced Oxidation Process) in LQ to be treated.
  • AOP Advanced Oxidation Process
  • the OH radical reacts with the compound component in water contained in the water to be treated LQ to decompose the compound component in water.
  • the OH radical has a strong oxidizing power, the decomposition proceeds even if it is a hardly decomposable in-water compound component.
  • the water LQ to be treated which has been subjected to the accelerated oxidation treatment in the reaction vessel 13A is introduced into the reaction vessel 13B from the water inlet 13Bi through the communication path 13C.
  • the treated water LQ is again subjected to the accelerated oxidation treatment, and the treated water LQ is discharged to the outside of the reaction vessel 13B.
  • the control unit 18 acquires the measured fluorescence intensity.
  • the control unit 18 adjusts the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG to the water to be treated LQ based on the acquired fluorescence intensity.
  • the treated water LQ discharged to the outside of the reaction container 13B is discharged to the outside of the reaction container group 13X via the communication path 13D and the water outlet 13Xo.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating feedforward control and feedback control in the water treatment system 10 according to the first embodiment.
  • control unit 18 uses a fluorescence intensity meter 17A provided near the water inlet 13Xi to perform feedforward control on the water treatment in the reaction vessel group 13X.
  • the control unit 18 controls the hydrogen peroxide solution HS and ozone.
  • the supply amount of the gasified gas OG is kept constant.
  • the control unit 18 increases the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG.
  • the control unit 18 decreases the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG. In this way, the control unit 18 grasps in advance the level of the amount of organic matter in the untreated water LQ as a disturbance, and performs the feedforward control according to the numerical value.
  • control unit 18 uses the fluorescence intensity meter 17D provided near the water outlet 13Bo to perform feedback control on the water treatment in the reaction container group 13X.
  • the fluorescence intensity of the treated water LQ after treatment is equal to or higher than a predetermined value, it is considered that there is still an allowable amount or more of organic matter in the treated water LQ.
  • the control unit 18 controls the hydrogen peroxide solution HS and The supply amount of ozonized gas OG is kept constant. In this way, the control unit 18 grasps the level of the amount of organic matter in the treated water LQ after treatment as an output, and determines whether or not the treated water LQ is appropriately treated based on this output. Then, feedback control is performed accordingly.
  • a water treatment control device that performs feedforward control or feedback control for water treatment is added to a multi-stage water treatment device that includes a plurality of reaction vessels 13A and 13B. It can be said that it takes the applied form.
  • the water treatment control device it is possible to appropriately select whether the fluorescence intensity meter 17A is used for feedforward control or the fluorescence intensity meter 17D is used for feedback control.
  • the water treatment control device mainly includes an ozone generation device 11, a hydrogen peroxide injection device 16, fluorescence intensity meters 17A and 17D, and a control unit 18.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of water treatment by the water treatment system 10 according to the first embodiment.
  • control unit 18 starts the supply of the water to be treated LQ to the reaction container group 13X while the water supply pump 12 is operating (step S10). Further, the control unit 18 operates the hydrogen peroxide injection device 16 to generate hydrogen peroxide, and starts the supply of the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container group 13X. In addition, the control unit 18 operates the ozone generator 11 to generate ozone and starts supplying the ozonized gas OG to the reaction container group 13X (step S20).
  • control unit 18 performs feedforward control or feedback control based on the fluorescence intensity measured by the fluorescence intensity meters 17A and 17D, and continues to supply the ozonized gas OQ and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container group 13X. (Step S30).
  • control unit 18 stops the supply of the water to be treated LQ to the reaction vessel group 13X.
  • FIG. 4A and FIG. 4B are flowcharts showing an example of a procedure of feedforward control and feedback control in the water treatment system 10 according to the first embodiment. 4A and 4B show a detailed procedure of step S30 in FIG.
  • the control unit 18 when performing feedforward control, causes the fluorescence intensity meter 17A to measure the fluorescence intensity of the untreated water LQ to be treated, and acquires the value (step S31). .. The control unit 18 determines whether or not the measured fluorescence intensity is within a predetermined value (step S32).
  • step S32: Yes When the fluorescence intensity is within the predetermined value (step S32: Yes), the control unit 18 keeps the supply amounts of the ozonized gas OQ and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container group 13X constant (step S33a). .. When the fluorescence intensity is less than the predetermined value (step S32: No (low)), the control unit 18 reduces the supply amounts of the ozonized gas OQ and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container group 13X (step). S33b). When the fluorescence intensity exceeds the predetermined value (step S32: No (high)), the control unit 18 increases the supply amounts of the ozonized gas OQ and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container group 13X (step). S33c).
  • the control unit 18 when feedback control is performed, the control unit 18 causes the fluorescence intensity meter 17D to measure the fluorescence intensity of the treated water LQ after treatment, and acquires the value (step S34). Then, the control unit 18 repeats the processing of steps S32 to S33a, 33b, 33c. That is, the processing of steps S32 to S33a, 33b, 33c is performed based on the measurement result of the fluorescence intensity meter 17D.
  • control unit 18 performs feedforward control (S31 ⁇ S32 ⁇ S33a, S33b, S33c) on the water treatment in the reaction vessel group 13X.
  • control unit 18 performs feedback control (S34 ⁇ S32 ⁇ S33a, S33b, S33c) on the water treatment in the reaction container group 13X.
  • the water treatment system of the comparative example includes, for example, a reaction container group including two reaction containers.
  • the ozonized gas is supplied to each of the two reaction vessels. Hydrogen peroxide water is supplied only to the second reaction vessel. Therefore, the treatment with ozone is performed in the first reaction container. In the second reaction vessel, an accelerated oxidation process using ozone and hydrogen peroxide is performed.
  • a dissolved ozone concentration meter is installed between the reaction vessel of the first tank and the reaction vessel of the second tank. The dissolved ozone concentration meter measures the concentration of ozone dissolved in the water to be treated.
  • the control unit injects the ozonized gas so that the dissolved ozone concentration becomes constant, and adjusts the injection amount of hydrogen peroxide water into each reaction container according to the injection rate of the ozonized gas.
  • the water treatment system of the comparative example has the following problems.
  • dissolved ozone must be detected near the outlet of the first tank. That is, in the vicinity of the outlet of the first tank, excess ozone that has not contributed to water treatment must be present, and the supply of ozonized gas tends to be excessive in the entire system. Excessive supply of ozonized gas makes it more likely that harmful by-products will be produced.
  • the ozonized gas OG is supplied to the water to be treated LQ to which the hydrogen peroxide solution HS has been supplied. Therefore, the reaction of the ozone with the organic substance is suppressed, and the treated water LQ is mainly treated by the accelerated oxidation treatment in both the reaction vessels 13A and 13B. Thereby, the production of by-products such as bromic acid can be suppressed.
  • the measurement result of the fluorescence intensity meter 17D is used to know the amount of organic matter. As a result, even in the presence of hydrogen peroxide or the like, the state of water treatment can be properly grasped, and an appropriate amount of ozonized gas OG and hydrogen peroxide solution HS can be supplied.
  • the measurement result of the fluorescence intensity meter 17A is also used to know the amount of organic matter. As a result, it is possible to know in advance the fluctuations in the amount of organic substances in the untreated water LQ, and to more appropriately adjust the supply amounts of the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS.
  • a simulation test using simulated water was conducted in the water treatment system of the comparative example and the water treatment system 10 of the first embodiment. Simulated water prepared by adding 2-methylisoborneol (2-MIB), which is a musty odor substance, to water was subjected to a continuous treatment test by the above two systems.
  • 2-MIB 2-methylisoborneol
  • the injection amounts of ozonized gas and hydrogen peroxide solution were reduced by about 20% each.
  • FIG. 5 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system 10a according to a modified example of the first embodiment. As shown in FIG. 5, the water treatment system 10a does not have the fluorescence intensity meter 17A but has a fluorescence intensity meter 17D.
  • the supply of the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS into the reaction container group 13X is the same as in the above-described first embodiment except that feedforward control is not performed. That is, in the water treatment system 10a, the control unit 18a uses the fluorescence intensity meter 17D to perform feedback control on the water treatment in the reaction container group 13X.
  • the water treatment system 10a of the modified example of the first embodiment is also a water treatment system that performs feedforward control and feedback control for water treatment in a multi-stage water treatment device that includes a plurality of reaction vessels 13A and 13B. It can be said that the control device is applied.
  • the water treatment control device of the modified example of the first embodiment mainly includes an ozone generator 11, a hydrogen peroxide injection device 16, a fluorescence intensity meter 17D, and a controller 18a.
  • the water treatment system 10a of the modified example also exhibits the same effects as those of the above-described first embodiment, except for the effects of feedforward control.
  • the water treatment system 20 according to the second embodiment is different from the above-described first embodiment in that a fluorescence intensity meter 27C is provided instead of the fluorescence intensity meter 17D.
  • FIG. 6 is a schematic configuration block diagram of the water treatment system 20 according to the second embodiment.
  • the water treatment system 20 includes a fluorescence intensity meter 27C as an organic substance amount measuring unit.
  • the fluorescence intensity meter 27C is installed in the communication path 13C and measures the fluorescence intensity in the water LQ to be treated after being treated in the reaction vessel 13A.
  • the fluorescence intensity meter 27C is installed near the water outlet 13Ao of the reaction container 13A.
  • the fluorescence intensity meter 17C is located between the reaction vessels 13A and 13B at a position after the treatment in the reaction vessel 13A and at a position where the fluorescence intensity in the treated water LQ before the treatment in the reaction vessel 13B can be measured. It may be installed at any position.
  • the water treatment system 20 includes a hydrogen peroxide injection device 16 as a first oxidation promoter supply unit arranged in the vicinity of the water inlet 13Xi, and a second hydrogen peroxide solution HS for supplying the hydrogen peroxide solution HS to the reaction vessel 13B.
  • a hydrogen peroxide injection device 26 is provided as an oxidation promoter supply unit. The hydrogen peroxide injecting device 26 supplies the hydrogen peroxide solution HS to the reaction vessel 13B through the supply pipe 24HP provided with the valve 24Vhp.
  • the control unit 28 controls each unit of the water treatment system 20 including the fluorescence intensity meter 27C and the hydrogen peroxide injection device 26.
  • the treated water LQ that has been subjected to the accelerated oxidation treatment in the reaction vessel 13A is discharged from the water outlet 13Ao.
  • the fluorescence intensity of the water to be treated LQ is measured by the fluorescence intensity meter 27C.
  • the control unit 28 acquires the measured fluorescence intensity.
  • the control unit 28 feedback-controls the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG to the reaction container 13A based on the acquired fluorescence intensity. Further, the control unit 28 feedforward-controls the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG to the reaction vessel 13B based on the acquired fluorescence intensity.
  • the hydrogen peroxide solution HS may not be supplied to the reaction container 13B (zero supply amount).
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating feedforward control and feedback control in the water treatment system 20 according to the second embodiment.
  • control unit 28 uses a fluorescence intensity meter 27C provided near the water outlet 13Ao to perform feedback control on the water treatment in the reaction vessel 13A.
  • the control unit 28 increases the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG into the reaction container 13A.
  • the amount of organic substances in the treated water LQ is considered to be within the allowable value, so the control unit 28
  • the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG into the reaction container 13A are kept constant.
  • control unit 28 grasps the amount of organic matter in the treated water LQ after treatment in the reaction vessel 13A as an output, and performs appropriate treatment on the treated water LQ based on the level of this output. It is determined whether or not it is broken, and feedback control is performed accordingly.
  • the control unit 28 also uses a fluorescence intensity meter 27C provided near the water outlet 13Ao to perform feedforward control on the water treatment in the reaction vessel 13B.
  • the control unit 28 keeps the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG into the reaction container 13B constant.
  • the fluorescence intensity of the untreated water LQ in the reaction container 13B increases, it is considered that the amount of organic matter that could not be completely processed in the reaction container 13A increased.
  • the amounts of water HS and ozonized gas OG supplied to the reaction vessel 13B are increased.
  • the control unit 28 grasps in advance the level of the amount of organic matter in the untreated water LQ in the reaction vessel 13B as a disturbance, and performs feedforward control according to the numerical value.
  • a water treatment control device that performs feedforward control or feedback control for water treatment is added to a multi-stage water treatment device that includes a plurality of reaction vessels 13A and 13B. It can be said that it takes the applied form.
  • the feedforward control is performed for the reaction vessel 13A using the fluorescence intensity meter 17A.
  • whether to perform feedback control using the fluorescence intensity meter 27C can be appropriately selected.
  • the water treatment control device mainly includes an ozone generator 11, hydrogen peroxide injection devices 16 and 26, fluorescence intensity meters 17A and 27C, and a control unit 28.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are flowcharts showing an example of procedures of feedforward control and feedback control in the water treatment system 20 according to the second embodiment. 8A and 8B show the detailed procedure of step S30 in FIG. 3 to be referred to.
  • control unit 28 when feedforward control is performed, the control unit 28 causes the fluorescence intensity meter 17A to measure the fluorescence intensity of the untreated water LQ to be treated, and acquires the value (step S31). ..
  • the control unit 28 performs feedforward control on the reaction container 13A based on the acquired fluorescence intensity. That is, the control unit 28 performs the processes of steps S32 to S33a, 33b, 33c on the reaction container 13A.
  • control unit 28 causes the fluorescence intensity meter 27C to measure the fluorescence intensity of the treated water LQ after the treatment in the reaction container 13A and before the treatment in the reaction container 13B, and acquires the value. (Step S34).
  • control unit 28 when performing feedback control, performs the processing of steps S32 to S33a, 33b, 33c on the reaction container 13A based on the acquired fluorescence intensity.
  • control unit 28 also performs feedforward control on the reaction container 13B based on the acquired fluorescence intensity. That is, the control unit 28 determines whether or not the acquired fluorescence intensity is within a predetermined value (step S35).
  • step S35: Yes the control unit 28 keeps the supply amounts of the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container 13B constant (step S36a).
  • step S35: No (low) the control unit 28 reduces the supply amounts of the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container 13B (step S36b).
  • step S36c the control unit 28 increases the supply amounts of the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS to the reaction container 13B (step S36c).
  • control unit 28 performs feedforward control (S31 ⁇ S32 ⁇ S33a, S33b, S33c) on the water treatment in the reaction vessel 13A.
  • control unit 28 performs feedback control (S34 ⁇ S32 ⁇ S33a, S33b, S33c) on the water treatment in the reaction container 13A.
  • control unit 28 performs feedforward control (S34 ⁇ S35 ⁇ S36a, S36b, S36c) on the water treatment in the reaction vessel 13B.
  • the water treatment system 20 of the second embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
  • the fluorescence intensity meter 27C is installed between the reaction vessels 13A and 13B, the amount of organic matter in the water to be treated LQ immediately after the treatment in the reaction vessel 13A is completed is shown. Therefore, the feedback control for the reaction container 13A can be performed more appropriately and more quickly.
  • the fluorescence intensity meter 27C enables two controls, that is, feedback control for the reaction container 13A and feedforward control for the reaction container 13B. Thereby, more precise control can be performed for the water treatment with a small configuration.
  • FIG. 9 is a schematic configuration block diagram of a water treatment system 20a according to a modified example of the second embodiment. As shown in FIG. 9, the water treatment system 20a does not have the fluorescence intensity meter 17A but has a fluorescence intensity meter 27C.
  • the supply of the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS into the reaction container group 13X is the same as that of the above-described second embodiment except that the feedforward control is not performed on the reaction container 13A. That is, in the water treatment system 20a, the controller 28a performs feedback control on the water treatment in the reaction vessel 13A and feedforward control on the water treatment in the reaction vessel 13B.
  • the water treatment system 20a of the modified example of the second embodiment is also a water treatment system that performs feedforward control and feedback control for water treatment in a multi-stage water treatment apparatus including a plurality of reaction vessels 13A and 13B. It can be said that the control device is applied.
  • the water treatment control device of the modified example of the second embodiment mainly includes an ozone generator 11, hydrogen peroxide injection devices 16 and 26, a fluorescence intensity meter 27C, and a controller 28a.
  • the water treatment system 20a of the modified example also has the same effect as that of the above-described second embodiment.
  • the water treatment device 30 of the third embodiment differs from the first and second embodiments described above in that it is of an ejector type.
  • FIG. 10 is a schematic block diagram of the water treatment device 30 according to the third embodiment.
  • the water treatment device 30 includes an ozone generator 31, a water supply pump 32, a reaction container 33, an ejector 33ej, supply pipes 34OZ and 34HP, a static mixer 35, a hydrogen peroxide injection device 36, and a fluorescence intensity meter 37A. , 37D, and a control unit 38.
  • the reaction container 33 has a piping type with both ends open.
  • An ejector 33ej is connected to one end of the reaction container 33, and a water inlet 33i is provided through the ejector 33ej.
  • a water outlet 33o is provided at the other end of the reaction container 33.
  • the water to be treated LQ is supplied into the reaction vessel 33 from the water inlet 33i.
  • the water supply pump 32 feeds the water to be treated LQ into the reaction container 33 through the water inlet 33i.
  • the treated water LQ that has been treated is discharged from the water outlet 33o.
  • the reaction container 33 has a static mixer 35 inside.
  • the static mixer 35 is a static mixer that mixes the water to be treated LQ.
  • the reaction container 33 may have a mixer other than the static mixer 35 as long as it can mix the water to be treated LQ.
  • the ejector 33ej has a shape in which two cones meet at their vertices.
  • the water to be treated LQ passes through the flow path of the ejector 33ej from the end on the water inlet 33i side to the end on the reaction container 33 side.
  • the throat portion 33th which is the apex portion of the two cones, the flow path of the water to be treated LQ is narrower than the others.
  • the ozone generator 31 supplies the ozonized gas OG containing the generated ozone gas to the throat portion 33th of the ejector 33ej via the supply pipe 34OZ.
  • a valve 34Voz is provided on the supply pipe 34OZ. The valve 34Voz adjusts the amount of ozonized gas OG supplied to the throat portion 33th.
  • the hydrogen peroxide injection device 36 supplies the hydrogen peroxide solution HS containing the generated hydrogen peroxide to the water inlet 33i of the reaction container 33 via the supply pipe 34HP.
  • a valve 34Vhp is provided in the supply pipe 34HP. The valve 34Vhp adjusts the supply amount of the hydrogen peroxide solution HS to the water inlet 33i.
  • the fluorescence intensity meter 37A is installed near the water inlet 33i of the reaction container 33 and measures the fluorescence intensity in the untreated water LQ to be treated.
  • the fluorescence intensity meter 37D is installed near the water outlet 33o of the reaction container 33 and measures the fluorescence intensity in the treated water LQ after treatment.
  • the control unit 38 controls each unit of the water treatment device 30. That is, the control unit 38 controls the ozone generator 31, the hydrogen peroxide injector 36, the valves 34Voz and 34Vhp, and the fluorescence intensity meters 37A and 37D. Thereby, the water treatment device 30 treats the water LQ to be treated.
  • the fluorescence intensity of the water to be treated LQ is measured by the fluorescence intensity meter 37A.
  • the control unit 38 acquires the measured fluorescence intensity.
  • the hydrogen peroxide injection device 36 starts the generation of the hydrogen peroxide solution HS
  • the ozone generator 31 starts the generation of the ozonized gas OG.
  • the control unit 38 starts the supply of the appropriate amount of the hydrogen peroxide solution HS to the water to be treated LQ based on the acquired fluorescence intensity.
  • the control unit 38 starts the supply of an appropriate amount of ozonized gas OG to the water to be treated LQ to which the hydrogen peroxide solution HS has been supplied.
  • the treated water LQ compressed to a high pressure by the water supply pump 32 is introduced.
  • the water LQ to be treated is further compressed by passing through the throat portion 33th, which is the apex portion of the two cones, and is pushed toward the other side of the ejector 33ej.
  • the bubbles of the ozonized gas OG in the water to be treated LQ are diffused and become finer bubbles. Thereby, gas-liquid contact of the ozonized gas OG is promoted, and the ozone gas OG can be more uniformly dissolved in the water to be treated LQ.
  • the ozonized gas OG and the hydrogen peroxide solution HS in the water to be treated LQ that has passed through the ejector 33ej and is supplied into the reaction container 33 are further mixed by the static mixer 35.
  • the generation of OH radicals is promoted, and the organic matter in the water to be treated LQ is decomposed by the accelerated oxidation treatment.
  • the water to be treated LQ is discharged to the outside of the reaction container 33.
  • the control unit 38 acquires the measured fluorescence intensity.
  • the control unit 38 further adjusts the supply amounts of the hydrogen peroxide solution HS and the ozonized gas OG to the water to be treated LQ based on the acquired fluorescence intensity.
  • the water to be treated LQ discharged to the outside of the reaction container 33 is discharged to the outside of the water treatment device 30 via the water outlet 33o.
  • the treated water LQ is treated as described above.
  • the control unit 38 performs feedforward control or feedback control on the supply amounts of ozone and hydrogen peroxide to the water to be treated LQ. This is shown in FIG.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating feedforward control and feedback control in the water treatment device 30 according to the third embodiment.
  • the control unit 38 uses a fluorescence intensity meter 37A provided near the water inlet 33i to perform feedforward control on the water treatment in the reaction container 33.
  • the control unit 38 uses the fluorescence intensity meter 37D provided near the water outlet 33o to perform feedback control on the water treatment in the reaction vessel 33.
  • the water treatment device 30 configured as described above can be connected, for example, in the middle of a pipe (not shown) through which the treated water LQ flows. That is, at the water inlet 33i of the water treatment device 30, the upstream end on the side opposite to the ejector 33ej side is connected to the upstream pipe. Further, in the water outlet 33o of the water treatment device 30, the downstream end on the side opposite to the reaction container 33 side is connected to the downstream pipe.
  • the pipe may be a pipe that supplies the treated water LQ to another water treatment system.
  • the water LQ to be treated supplied from the pipe to the other water treatment system via the water treatment device 30 can be further subjected to water treatment there.
  • the pipe may be a pipe that supplies the treated water LQ to the retention tank. The water to be treated LQ supplied from the pipe to the retention tank via the water treatment device 30 is retained there.
  • the water treatment device 30 of the third embodiment also has the same effect as that of the first embodiment.
  • the treated water LQ can be treated more efficiently with compact equipment.
  • the amount of organic matter in the water to be treated LQ is measured by the fluorescence intensity meters 17A and 17D, but the present invention is not limited to this.
  • the amount of organic matter may be measured by, for example, an ultraviolet absorption meter, a total organic carbon (TOC) meter, or a combination of a fluorescence intensity meter, an ultraviolet absorption meter, and a total organic carbon meter.
  • hydrogen peroxide was used as the oxidation promoter, but the present invention is not limited to this.
  • the oxidation promoter for example, ultraviolet rays, sodium hypochlorite or the like may be used.

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Abstract

実施形態の水処理制御装置は、酸化促進剤を入水口に供給する酸化促進剤供給部と、反応容器群にオゾンを供給するオゾン供給部と、処理前の被処理水中の有機物量を測定する第１の有機物量測定部と、処理後の被処理水中の有機物量を測定する第２の有機物量測定部と、第１の有機物量測定部が測定した有機物量に基づき、酸化促進剤供給部による入水口への酸化促進剤の供給量およびオゾン供給部による反応容器群へのオゾンの供給量を調整し、または、第２の有機物量測定部が測定した有機物量に基づき、酸化促進剤供給部による入水口への酸化促進剤の供給量およびオゾン供給部による反応容器群へのオゾンの供給量を調整可能に構成される制御部と、を備える。

Description

水処理制御装置、水処理システム及び水処理装置
　本発明の実施形態は、水処理制御装置、水処理システム及び水処理装置に関する。
　従来、上水、下水、産業排水、プールなどにおいて、水中の有機物の酸化分解、殺菌、脱臭等の処理のためにオゾンが用いられている。しかしながら、オゾンによる酸化で、親水化、低分子化はできても無機化することはできない。また、１，４－ジオキサン等の難分解性有機物は分解できない。
　したがって、上述のような難分解性有機物を分解するに際しては、オゾンよりも酸化力の強いＯＨラジカルを用い、酸化分解することが有効な手段の１つである。ＯＨラジカルの生成には、オゾン含有水に過酸化水素等の酸化促進剤を添加する方法が用いられることがある。
特開２０１８－０６９２１２号公報
　上記技術においては、オゾンおよび酸化促進剤の注入率と、それらの比率とを適正な値で制御することが重要である。
　本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、オゾンおよび酸化促進剤の注入率と、それらの比率とを適正に制御することが可能な水処理制御装置、水処理システム及び水処理装置を提供することを目的とする。
　実施形態の水処理装置は、反応容器群内を通過させながら被処理水を順次処理する多段式の水処理装置に適用される水処理制御装置であって、前記反応容器群に前記被処理水を供給する入水口に設置可能に構成され、酸化促進剤を前記入水口に供給する酸化促進剤供給部と、前記反応容器群に設置可能に構成され、前記反応容器群にオゾンを供給するオゾン供給部と、前記入水口に設置可能に構成され、処理前の前記被処理水中の有機物量を測定する第１の有機物量測定部と、前記反応容器群から処理後の前記被処理水を排出する出水口に設置可能に構成され、処理後の前記被処理水中の有機物量を測定する第２の有機物量測定部と、前記第１の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記反応容器群への前記オゾンの供給量を調整し、または、前記第２の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記反応容器群への前記オゾンの供給量を調整可能に構成される制御部と、を備える。
図１は、実施形態１にかかる水処理システムの概要構成ブロック図である。 図２は、実施形態１にかかる水処理システムにおけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する模式図である。 図３は、実施形態１にかかる水処理システムによる水処理の手順の一例を示すフロー図である。 図４Ａは、実施形態１にかかる水処理システムにおけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御の手順の一例を示すフロー図である。 図４Ｂは、実施形態１にかかる水処理システムにおけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御の手順の一例を示すフロー図である。 図５は、実施形態１の変形例にかかる水処理システムの概要構成ブロック図である。 図６は、実施形態２にかかる水処理システムの概要構成ブロック図である。 図７は、実施形態２にかかる水処理システムにおけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する模式図である。 図８Ａは、実施形態２にかかる水処理システムにおけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御の手順の一例を示すフロー図である。 図８Ｂは、実施形態２にかかる水処理システムにおけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御の手順の一例を示すフロー図である。 図９は、実施形態２の変形例にかかる水処理システムの概要構成ブロック図である。 図１０は、実施形態３にかかる水処理装置の概要構成ブロック図である。 図１１は、実施形態３にかかる水処理装置におけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する模式図である。
［実施形態１］
　実施形態１について図１～図５を参照して説明する。
（水処理システムの構成例）
　図１は、実施形態１にかかる水処理システム１０の概要構成ブロック図である。図１に示すように、水処理システム１０は、反応容器群１３Ｘを備える多段式の水処理システムである。多段式の水処理システムとは、反応容器群１３Ｘ内を通過させながら被処理水ＬＱを順次処理していく方式のシステムのことである。
　水処理システム１０は、オゾン発生装置１１、給水ポンプ１２、反応容器群１３Ｘ、供給配管１４ＯＺ，１４ＨＰ、散気ユニット１５、過酸化水素注入装置１６、蛍光強度計１７Ａ，１７Ｄ、および制御部１８を備える。
　反応容器群１３Ｘは、入水口１３Ｘｉと出水口１３Ｘｏとを備える。入水口１３Ｘｉからは、処理対象の液体である被処理水ＬＱが反応容器群１３Ｘ内に供給される。給水ポンプ１２は、被処理水ＬＱを入水口１３Ｘｉから反応容器群１３Ｘ内へと送り込む。被処理水ＬＱは、ダイオキシン、１，４－ジオキサン、カビ臭物質、医薬品等の難分解性有機物をはじめとする有機物を含む。これらの有機物は、反応容器群１３Ｘ内で、オゾン及び過酸化水素を用いた促進酸化処理により分解処理される。出水口１３Ｘｏからは、処理後の被処理水ＬＱが排出される。
　反応容器群１３Ｘは、また、少なくとも２つ以上の反応容器１３Ａ，１３Ｂ、および連絡路１３Ｃ，１３Ｄを備える。図１の例では、反応容器群１３Ｘは２つの反応容器１３Ａ，１３Ｂを備える。反応容器１３Ａ、連絡路１３Ｃ、反応容器１３Ｂ、および連絡路１３Ｄは、この順に、互いに隣接して連通可能に設けられる。反応容器１３Ａ，１３Ｂは、被処理水ＬＱを収容して処理する。連絡路１３Ｃは、反応容器１３Ａ内の被処理水ＬＱを反応容器１３Ｂ内へと導く。連絡路１３Ｄは、反応容器１３Ｂ内の被処理水ＬＱを出水口１３Ｘｏへと導く。
　より具体的には、反応容器１３Ａ上方の入水口１３Ｘｉから取り込まれた被処理水ＬＱは、まず、反応容器１３Ａ内に供給される。反応容器１３Ａは、連絡路１３Ｃ側の反応容器１３Ａ下方に出水口１３Ａｏを備える。反応容器１３Ａ内の被処理水ＬＱは、出水口１３Ａｏから連絡路１３Ｃへと排出される。
　反応容器１３Ｂは、連絡路１３Ｃ側の反応容器１３Ｂ上方に入水口１３Ｂｉを備える。反応容器１３Ａから連絡路１３Ｃへと排出された被処理水ＬＱは、入水口１３Ｂｉから反応容器１３Ｂ内へと供給される。反応容器１３Ｂは、また、連絡路１３Ｄ側の反応容器１３Ｂ下方に出水口１３Ｂｏを備える。反応容器１３Ｂ内へと供給された被処理水ＬＱは、出水口１３Ｂｏから連絡路１３Ｄへと排出される。
　連絡路１３Ｄへと排出された被処理水ＬＱは、連絡路１３Ｄ上方の出水口１３Ｘｏから反応容器群１３Ｘ外へと排出される。
　オゾン供給部としてのオゾン発生装置１１は、例えば、原料ガスとしての酸素又は乾燥空気に放電し、オゾンガスを発生させる。オゾン発生装置１１は、また、オゾンガスを含むオゾン化ガス（Ｏ３＋Ｏ２、または、Ｏ３＋Ｏ２＋Ｎ２）ＯＧを、供給配管１４ＯＺを介して反応容器１３Ａ，１３Ｂへと供給する。供給配管１４ＯＺには、バルブ１４ＶＡｏｚ，１４ＶＢｏｚが設けられている。バルブ１４ＶＡｏｚは、オゾン化ガスＯＧの反応容器１３Ａへの供給量を調整する。バルブ１４ＶＢｏｚは、オゾン化ガスＯＧの反応容器１３Ｂへの供給量を調整する。
　散気ユニット１５は、反応容器１３Ａ，１３Ｂの底部に配置され、反応容器１３Ａ，１３Ｂ内に供給されたオゾン化ガスＯＧをバブル状にして供給する。
　酸化促進剤供給部としての過酸化水素注入装置１６は、例えば、電気分解法を用いて酸化促進剤としての過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を発生させる。電気分解法では、水中に一対の電極板を互いに対向するように立てて挿入し、電解液である水に対して電気分解を行って過酸化水素を発生させる。過酸化水素注入装置１６は、また、発生させた過酸化水素を含む過酸化水素水ＨＳを、供給配管１４ＨＰを介して反応容器群１３Ｘの入水口１３Ｘｉへと供給する。供給配管１４ＨＰにはバルブ１４Ｖｈｐが設けられている。バルブ１４Ｖｈｐは、過酸化水素水ＨＳの入水口１３Ｘｉへの供給量を調整する。
　第１の有機物量測定部としての蛍光強度計１７Ａ、および第２の有機物量測定部としての蛍光強度計１７Ｄは、被処理水ＬＱ中の有機物の濃度を計測する。蛍光強度は、水中の有機物量と相関があり、オゾン等による有機物の分解状況を示す指標となる。被処理水ＬＱにおける蛍光強度が変化することで、被処理水ＬＱ中の有機物量を知ることができる。
　蛍光強度計１７Ａは、反応容器群１３Ｘの入水口１３Ｘｉ近傍に設置され、処理前の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測する。入水口１３Ｘｉ近傍とは、例えば入水口１３Ｘｉに接続される配管内である。ただし、蛍光強度計１７Ａは、処理前の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測可能な位置であれば、いずれの位置に設置されてもよい。図１の例によらず、蛍光強度計１７Ａは、反応容器１３Ｂの入水口１３Ｘｉそのものに設置されてもよい。
　蛍光強度計１７Ｄは、反応容器１３Ｂの出水口１３Ｂｏ近傍に設置され、処理後の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測する。出水口１３Ｂｏ近傍とは、例えば連絡路１３Ｄ内である。ただし、蛍光強度計１７Ｄは、処理後の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測可能な位置であれば、いずれの位置に設置されてもよい。図１の例によらず、蛍光強度計１７Ｄは、反応容器１３Ｂの出水口１３Ｂｏそのものに設置されてもよい。
　制御部１８は、水処理システム１０の各部を制御する。つまり、制御部１８は、オゾン発生装置１１、過酸化水素注入装置１６、バルブ１４ＶＡｏｚ，１４ＶＢｏｚ，１４Ｖｈｐ、散気ユニット１５、及び蛍光強度計１７Ａ，１７Ｄを制御する。これにより、水処理システム１０は被処理水ＬＱを処理する。
　より具体的には、給水ポンプ１２により被処理水ＬＱが入水口１３Ｘｉから供給されると、蛍光強度計１７Ａにより被処理水ＬＱの蛍光強度が計測される。制御部１８は、計測された蛍光強度を取得する。また、過酸化水素注入装置１６が過酸化水素水ＨＳの生成を開始し、オゾン発生装置１１がオゾン化ガスＯＧの生成を開始する。そして、制御部１８は、取得した蛍光強度に基づき、適正量の過酸化水素水ＨＳの被処理水ＬＱへの供給を開始させる。また、制御部１８は、取得した蛍光強度に基づき、過酸化水素水ＨＳが供給された状態の被処理水ＬＱへ、適正量のオゾン化ガスＯＧの供給を開始させる。このように、オゾン化ガスＯＧの被処理水ＬＱの供給は、過酸化水素水ＨＳが供給された状態の被処理水ＬＱに対して行われる。
　入水口１３Ｘｉから反応容器１３Ａへと供給された被処理水ＬＱは、過酸化水素が溶け込んだ状態で下降流ＤＳを形成する。そして、被処理水ＬＱの下降流ＤＳがオゾン化ガスＯＧの上昇流ＵＳと混合されることにより、被処理水ＬＱ中の過酸化水素が被処理水ＬＱ中に溶存するオゾンと反応し、ＯＨラジカルが生成される。
　酸化力の強いＯＨラジカルは、被処理水ＬＱ中で促進酸化処理（ＡＯＰ：Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ）を引き起こす。促進酸化処理では、ＯＨラジカルが、被処理水ＬＱ中に含まれる水中化合物成分と反応し、水中化合物成分を分解する。このとき、ＯＨラジカルは酸化力が強いので、難分解性の水中化合物成分であっても分解が進む。
　このように、反応容器１３Ａにおいて促進酸化処理がなされた被処理水ＬＱは、連絡路１３Ｃを介して入水口１３Ｂｉから反応容器１３Ｂへと導入される。反応容器１３Ｂでは、被処理水ＬＱに対し、再度、促進酸化処理が行われ、被処理水ＬＱは反応容器１３Ｂ外へと排出される。
　一方、処理後の被処理水ＬＱの状態に応じて、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を調整することも可能である。この場合、出水口１３Ｂｏで、蛍光強度計１７Ｄにより被処理水ＬＱの蛍光強度が計測される。制御部１８は、計測された蛍光強度を取得する。制御部１８は、取得した蛍光強度に基づき、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの被処理水ＬＱへの供給量を調整する。
　反応容器１３Ｂ外へと排出された被処理水ＬＱは、連絡路１３Ｄ及び出水口１３Ｘｏを介して反応容器群１３Ｘ外へと排出される。
　以上のように、被処理水ＬＱが処理される。このとき、上述のように、制御部１８が、被処理水ＬＱへのオゾン及び過酸化水素の供給量をフィードフォワード制御またはフィードバック制御している。その様子を図２に示す。図２は、実施形態１にかかる水処理システム１０におけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する模式図である。
　図２に示すように、制御部１８は、入水口１３Ｘｉ近傍に設けられた蛍光強度計１７Ａを用い、反応容器群１３Ｘ内での水処理に対してフィードフォワード制御を行う。
　より具体的には、処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度が所定範囲内にあるときは、有機物量が所定範囲内であると考えられるため、制御部１８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を一定に保つ。処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度が上昇したときは、有機物量が増加したと考えられるため、制御部１８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を増加させる。処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度が低下したときは、有機物量が低下したと考えられるため、制御部１８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を減少させる。このように、制御部１８は、処理前の被処理水ＬＱ中の有機物量の高低を外乱として事前に把握し、その数値に応じてフィードフォワード制御を行う。
　また、制御部１８は、出水口１３Ｂｏ近傍に設けられた蛍光強度計１７Ｄを用い、反応容器群１３Ｘ内での水処理に対してフィードバック制御を行う。
　より具体的には、処理後の被処理水ＬＱの蛍光強度が所定の値以上であるときは、依然、被処理水ＬＱ中に許容量以上の有機物が存在すると考えられるため、制御部１８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を増加させる。処理後の被処理水ＬＱの蛍光強度が所定の値未満であるときは、被処理水ＬＱ中の有機物量が許容値内にあると考えられるため、制御部１８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を一定に保つ。このように、制御部１８は、処理後の被処理水ＬＱ中の有機物量の高低を出力として把握し、この出力に基づき被処理水ＬＱに対して適切な処理が行われたか否かを判定し、それに応じてフィードバック制御を行う。
　以上のように、実施形態１の水処理システム１０は、複数の反応容器１３Ａ，１３Ｂを備える多段式の水処理装置に、水処理に対してフィードフォワード制御またはフィードバック制御を行う水処理制御装置が適用された形態を取っているといえる。このように、水処理制御装置においては、蛍光強度計１７Ａを用いてフィードフォワード制御を行うか、蛍光強度計１７Ｄを用いてフィードバック制御を行うか、を適宜、選択することができる。
　実施形態１の水処理制御装置は、主に、オゾン発生装置１１、過酸化水素注入装置１６、蛍光強度計１７Ａ，１７Ｄ、および制御部１８により構成される。
（水処理システムによる水処理の例）
　次に、図３、図４Ａ及び図４Ｂを用いて、水処理システム１０による水処理の例について説明する。図３は、実施形態１にかかる水処理システム１０による水処理の手順の一例を示すフロー図である。
　図３に示すように、制御部１８は、給水ポンプ１２が作動した状態で、反応容器群１３Ｘへの被処理水ＬＱの供給を開始させる（ステップＳ１０）。また、制御部１８は、過酸化水素注入装置１６を作動させて過酸化水素を生成させ、反応容器群１３Ｘへの過酸化水素水ＨＳの供給を開始させる。また、制御部１８は、オゾン発生装置１１を作動させてオゾンを生成させ、反応容器群１３Ｘへのオゾン化ガスＯＧの供給を開始させる（ステップＳ２０）。
　そして、制御部１８は、蛍光強度計１７Ａ，１７Ｄが計測した蛍光強度に基づきフィードフォワード制御またはフィードバック制御を行って、反応容器群１３Ｘへのオゾン化ガスＯＱ及び過酸化水素水ＨＳの供給を継続させる（ステップＳ３０）。
　給水ポンプ１２が停止した後、または、所定量の被処理水ＬＱを処理した後、制御部１８は、反応容器群１３Ｘへの被処理水ＬＱの供給を停止させる。
　以上により、水処理システム１０による水処理が終了する。
　図４Ａ及び図４Ｂは、実施形態１にかかる水処理システム１０におけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御の手順の一例を示すフロー図である。図４Ａ及び図４Ｂは、図３におけるステップＳ３０の詳細の手順を示している。
　図４Ａに示すように、フィードフォワード制御を行う場合には、制御部１８は、蛍光強度計１７Ａに、処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度を計測させ、その値を取得する（ステップＳ３１）。制御部１８は、計測した蛍光強度が、所定値内であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
　蛍光強度が所定値内であったときは（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、制御部１８は、反応容器群１３Ｘへのオゾン化ガスＯＱ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を一定に保つ（ステップＳ３３ａ）。蛍光強度が所定値未満であったときは（ステップＳ３２：Ｎｏ（低い））、制御部１８は、反応容器群１３Ｘへのオゾン化ガスＯＱ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を低下させる（ステップＳ３３ｂ）。蛍光強度が所定値を超えていたときは（ステップＳ３２：Ｎｏ（高い））、制御部１８は、反応容器群１３Ｘへのオゾン化ガスＯＱ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を増加させる（ステップＳ３３ｃ）。
　図４Ｂに示すように、フィードバック制御を行う場合には、制御部１８は、蛍光強度計１７Ｄに、処理後の被処理水ＬＱの蛍光強度を計測させ、その値を取得する（ステップＳ３４）。そして、制御部１８は、ステップＳ３２～ステップＳ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの処理を繰り返す。つまり、ステップＳ３２～ステップＳ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの処理は、蛍光強度計１７Ｄの計測結果に基づき行われる。
　以上のように、制御部１８は、反応容器群１３Ｘ内の水処理に対してフィードフォワード制御（Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂ，Ｓ３３ｃ）を行う。または、制御部１８は、反応容器群１３Ｘ内の水処理に対してフィードバック制御（Ｓ３４→Ｓ３２→Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂ，Ｓ３３ｃ）を行う。
（比較例）
　ここで、比較例の水処理システムについて説明する。比較例の水処理システムは、例えば、２つの反応容器を含む反応容器群を備える。オゾン化ガスは２つの反応容器にそれぞれ供給される。過酸化水素水は２槽目の反応容器にのみ供給される。したがって、１槽目の反応容器ではオゾンによる処理が行われる。２槽目の反応容器では、オゾンと過酸化水素とを用いた促進酸化処理が行われる。１槽目の反応容器と２槽目の反応容器との間には、溶存オゾン濃度計が設置される。溶存オゾン濃度計は、被処理水中に溶存しているオゾン濃度を計測する。制御部は、溶存オゾン濃度が一定になるようオゾン化ガスを注入し、オゾン化ガスの注入率に応じて過酸化水素水の各反応容器への注入量を調整する。
　比較例の水処理システムには、以下の課題がある。
　１槽目のオゾン単独処理では、有害な臭素酸等の副生成物を生じる可能性がある。しかしながら、副生成物を生じ難い促進酸化処理を１槽目で用いてしまうと、溶存オゾン濃度を適正に計測することができない。過酸化水素等により溶存オゾンが分解されてしまうからである。
　また、オゾンと過酸化水素水との供給量を調整するためには、１槽目の出水口近傍において溶存オゾンが検出されなければならない。つまり、１槽目の出水口近傍において、水処理に寄与しなかった余剰のオゾンが存在していなければならず、システム全体として、オゾン化ガスの供給が過剰傾向となってしまう。オゾン化ガスの過剰供給により、有害な副生成物がいっそう生成しやすくなってしまう。
　実施形態１の水処理システム１０においては、過酸化水素水ＨＳが供給された状態の被処理水ＬＱに対してオゾン化ガスＯＧが供給される。よって、オゾン単独による有機物との反応が抑制され、反応容器１３Ａ，１３Ｂ内の両方において、主に、促進酸化処理により被処理水ＬＱが処理される。これにより、臭素酸等の副生成物の生成を抑制することができる。
　実施形態１の水処理システム１０においては、また、有機物量を知るために蛍光強度計１７Ｄの計測結果を用いている。これにより、過酸化水素等の存在下においても、水処理の状況を適正に把握することができ、適正量のオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳを供給することができる。
　実施形態１の水処理システム１０においては、また、有機物量を知るために蛍光強度計１７Ａの計測結果を用いている。これにより、処理前の被処理水ＬＱ中の有機物量の変動等を事前に把握することができ、より適正にオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を調整することができる。
　実施形態１の水処理システム１０においては、このように、適正量のオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳを供給するので、有害な副生成物の生成をよりいっそう抑制することができる。
　上記比較例の水処理システム及び実施形態１の水処理システム１０において、模擬水による模擬試験を行った。水にカビ臭物質である２－メチルイソボルネオール（２－ＭＩＢ）を添加した模擬水を調合して、上記２つのシステムによる連続処理試験を実施したところ、実施形態１の水処理システム１０では、比較例のシステムに比べ、オゾン化ガス及び過酸化水素水の注入量がそれぞれ２０％程度低減された。
　このように、オゾン単独処理を廃して専ら促進酸化処理にて水処理を行い、かつ、蛍光強度計１７Ａ，１７Ｄによる緻密なフィードフォワード制御またはフィードバック制御を行うことで、これらの構成を単に組み合わせた以上の効果が得られることが判った。
（変形例）
　次に、図５を用いて、実施形態１の変形例の水処理システム１０ａについて説明する。変形例の水処理システム１０ａは、蛍光強度計１７Ａを有さない点が、上述の実施形態１とは異なる。
　図５は、実施形態１の変形例にかかる水処理システム１０ａの概要構成ブロック図である。図５に示すように、水処理システム１０ａは、蛍光強度計１７Ａを有さず、蛍光強度計１７Ｄを備える。
　反応容器群１３Ｘ内へのオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳの供給については、フィードフォワード制御を行わないほかは、上述の実施形態１と同様である。つまり、水処理システム１０ａでは、制御部１８ａが、蛍光強度計１７Ｄを用いて反応容器群１３Ｘ内の水処理に対してフィードバック制御を行っている。
　以上のように、実施形態１の変形例の水処理システム１０ａも、複数の反応容器１３Ａ，１３Ｂを備える多段式の水処理装置に、水処理に対してフィードフォワード制御およびフィードバック制御を行う水処理制御装置が適用された形態を取っているといえる。
　実施形態１の変形例の水処理制御装置は、主に、オゾン発生装置１１、過酸化水素注入装置１６、蛍光強度計１７Ｄ、および制御部１８ａにより構成される。
　変形例の水処理システム１０ａにおいても、フィードフォワード制御にかかる効果を除き、上述の実施形態１と同様の効果を奏する。
［実施形態２］
　次に、図６～図９を用いて、実施形態２の水処理システム２０について説明する。実施形態２の水処理システム２０は、蛍光強度計１７Ｄの代わりに蛍光強度計２７Ｃを備える点が、上述の実施形態１とは異なる。
（水処理システムの構成例）
　図６は、実施形態２にかかる水処理システム２０の概要構成ブロック図である。図６に示すように、水処理システム２０は、有機物量測定部としての蛍光強度計２７Ｃを備える。蛍光強度計２７Ｃは、連絡路１３Ｃに設置され、反応容器１３Ａ内で処理された後の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測する。図６の例によれば、蛍光強度計２７Ｃは反応容器１３Ａの出水口１３Ａｏ近傍に設置される。ただし、蛍光強度計１７Ｃは、反応容器１３Ａでの処理後であって、反応容器１３Ｂでの処理前の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測可能な位置であれば、反応容器１３Ａ，１３Ｂ間のいずれの位置に設置されてもよい。
　また、水処理システム２０は、入水口１３Ｘｉ近傍に配置される第１の酸化促進剤供給部としての過酸化水素注入装置１６に加え、反応容器１３Ｂに過酸化水素水ＨＳを供給する第２の酸化促進剤供給部としての過酸化水素注入装置２６を備える。過酸化水素注入装置２６は、バルブ２４Ｖｈｐが設けられた供給配管２４ＨＰを介して反応容器１３Ｂへと過酸化水素水ＨＳを供給する。
　制御部２８は、蛍光強度計２７Ｃ及び過酸化水素注入装置２６を含む水処理システム２０の各部を制御する。
　より具体的には、反応容器１３Ａにおいて促進酸化処理がなされた被処理水ＬＱは、出水口１３Ａｏから排出される。出水口１３Ａｏでは、蛍光強度計２７Ｃにより被処理水ＬＱの蛍光強度が計測される。制御部２８は、計測された蛍光強度を取得する。制御部２８は、取得した蛍光強度に基づき、反応容器１３Ａへの過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量をフィードバック制御する。また、制御部２８は、取得した蛍光強度に基づき、反応容器１３Ｂへの過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量をフィードフォワード制御する。取得した蛍光強度によっては、反応容器１３Ｂへの過酸化水素水ＨＳの供給を行わない（供給量ゼロ）こともあり得る。
　図７は、実施形態２にかかる水処理システム２０におけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する模式図である。
　図７に示すように、制御部２８は、出水口１３Ａｏ近傍に設けられた蛍光強度計２７Ｃを用い、反応容器１３Ａ内の水処理に対してフィードバック制御を行っている。
　より具体的には、反応容器１３Ａ内での処理後の被処理水ＬＱの蛍光強度が所定の値以上であるときは、被処理水ＬＱ中に反応容器１３Ａ内での処理後の許容量以上の有機物が存在すると考えられるため、制御部２８は、反応容器１３Ａ内への過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を増加させる。反応容器１３Ａ内での処理後の被処理水ＬＱの蛍光強度が所定の値未満であるときは、被処理水ＬＱ中の有機物量が許容値内にあると考えられるため、制御部２８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの反応容器１３Ａ内への供給量を一定に保つ。このように、制御部２８は、反応容器１３Ａ内での処理後の被処理水ＬＱ中の有機物量を出力として把握し、この出力の高低に基づき被処理水ＬＱに対して適切な処理が行われたか否かを判定し、それに応じてフィードバック制御を行う。
　また、制御部２８は、出水口１３Ａｏ近傍に設けられた蛍光強度計２７Ｃを用い、反応容器１３Ｂ内の水処理に対してフィードフォワード制御を行っている。
　より具体的には、反応容器１３Ａ内での処理後であって、反応容器１３Ｂ内での処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度が所定範囲内にあるときは、有機物量が所定範囲内であると考えられるため、制御部２８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの反応容器１３Ｂ内への供給量を一定に保つ。反応容器１３Ｂ内での処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度が上昇したときは、反応容器１３Ａ内で処理しきれなかった有機物量が増加したと考えられるため、制御部２８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの反応容器１３Ｂ内への供給量を増加させる。反応容器１３Ｂ内での処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度が低下したときは、反応容器１３Ａ内で処理しきれなかった有機物量が低下したと考えられるため、制御部２８は、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの反応容器１３Ｂ内への供給量を減少させる。このように、制御部２８は、反応容器１３Ｂ内での処理前の被処理水ＬＱ中の有機物量の高低を外乱として事前に把握し、その数値に応じてフィードフォワード制御を行う。
　以上のように、実施形態２の水処理システム２０は、複数の反応容器１３Ａ，１３Ｂを備える多段式の水処理装置に、水処理に対してフィードフォワード制御またはフィードバック制御を行う水処理制御装置が適用された形態を取っているといえる。このように、水処理制御装置においては、蛍光強度計２７Ｃを用いて反応容器１３Ｂに対してフィードフォワード制御を行いつつ、反応容器１３Ａに対して、蛍光強度計１７Ａを用いてフィードフォワード制御を行うか、蛍光強度計２７Ｃを用いてフィードバック制御を行うか、を適宜、選択することができる。
　実施形態２の水処理制御装置は、主に、オゾン発生装置１１、過酸化水素注入装置１６，２６、蛍光強度計１７Ａ，２７Ｃ、および制御部２８により構成される。
（水処理システムによる水処理の例）
　図８Ａ及び図８Ｂは、実施形態２にかかる水処理システム２０におけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御の手順の一例を示すフロー図である。図８Ａ及び図８Ｂは、参照する図３におけるステップＳ３０の詳細の手順を示している。
　図８Ａに示すように、フィードフォワード制御を行う場合には、制御部２８は、蛍光強度計１７Ａに、処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度を計測させ、その値を取得する（ステップＳ３１）。
　制御部２８は、取得した蛍光強度を基に反応容器１３Ａに対してフィードフォワード制御を行う。すなわち、制御部２８は、反応容器１３Ａに対してステップＳ３２～ステップＳ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの処理を行う。
　また、制御部２８は、蛍光強度計２７Ｃに、反応容器１３Ａ内での処理後であって、反応容器１３Ｂ内での処理前の被処理水ＬＱの蛍光強度を計測させ、その値を取得する（ステップＳ３４）。
　図８Ｂに示すように、フィードバック制御を行う場合には、制御部２８は、取得した蛍光強度を基に、反応容器１３Ａに対してステップＳ３２～ステップＳ３３ａ，３３ｂ，３３ｃの処理を行う。
　図８Ａ及び図８Ｂに示すように、制御部２８は、また、取得した蛍光強度を基に反応容器１３Ｂに対してフィードフォワード制御を行う。すなわち、制御部２８は、取得した蛍光強度が所定値内であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。
　蛍光強度が所定値内であったときは（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、制御部２８は、反応容器１３Ｂへのオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を一定に保つ（ステップＳ３６ａ）。蛍光強度が所定値未満であったときは（ステップＳ３５：Ｎｏ（低い））、制御部２８は、反応容器１３Ｂへのオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を低下させる（ステップＳ３６ｂ）。蛍光強度が所定値を超えていたときは（ステップＳ３５：Ｎｏ（高い））、制御部２８は、反応容器１３Ｂへのオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳの供給量を増加させる（ステップＳ３６ｃ）。
　以上のように、制御部２８は、反応容器１３Ａ内の水処理に対してフィードフォワード制御（Ｓ３１→Ｓ３２→Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂ，Ｓ３３ｃ）を行う。または、制御部２８は、反応容器１３Ａ内の水処理に対してフィードバック制御（Ｓ３４→Ｓ３２→Ｓ３３ａ，Ｓ３３ｂ，Ｓ３３ｃ）を行う。また、制御部２８は、反応容器１３Ｂ内の水処理に対してフィードフォワード制御（Ｓ３４→Ｓ３５→Ｓ３６ａ，Ｓ３６ｂ，Ｓ３６ｃ）を行う。
　実施形態２の水処理システム２０においても、上述の実施形態１と同様の効果を奏する。
　また、実施形態２の水処理システム２０においては、蛍光強度計２７Ｃは反応容器１３Ａ，１３Ｂ間に設置されるので、反応容器１３Ａでの処理を終えた直後の被処理水ＬＱ中の有機物量を把握することができ、反応容器１３Ａに対するフィードバック制御を、より適切に、かつ、より素早く行うことができる。
　また、実施形態２の水処理システム２０においては、蛍光強度計２７Ｃは、反応容器１３Ａに対するフィードバック制御と、反応容器１３Ｂに対するフィードフォワード制御との２つの制御を可能にする。これにより、水処理に対し、少ない構成でより精密な制御を行うことができる。
（変形例）
　次に、図９を用いて、実施形態２の変形例の水処理システム２０ａについて説明する。変形例の水処理システム１０ａは、蛍光強度計１７Ａを有さない点が、上述の実施形態２とは異なる。
　図９は、実施形態２の変形例にかかる水処理システム２０ａの概要構成ブロック図である。図９に示すように、水処理システム２０ａは、蛍光強度計１７Ａを有さず、蛍光強度計２７Ｃを備える。
　反応容器群１３Ｘ内へのオゾン化ガスＯＧ及び過酸化水素水ＨＳの供給については、反応容器１３Ａに対してフィードフォワード制御を行わないほかは、上述の実施形態２と同様である。つまり、水処理システム２０ａでは、制御部２８ａが、反応容器１３Ａ内の水処理に対してフィードバック制御を行い、反応容器１３Ｂ内の水処理に対してフィードフォワード制御を行っている。
　以上のように、実施形態２の変形例の水処理システム２０ａも、複数の反応容器１３Ａ，１３Ｂを備える多段式の水処理装置に、水処理に対してフィードフォワード制御およびフィードバック制御を行う水処理制御装置が適用された形態を取っているといえる。
　実施形態２の変形例の水処理制御装置は、主に、オゾン発生装置１１、過酸化水素注入装置１６，２６、蛍光強度計２７Ｃ、および制御部２８ａにより構成される。
　変形例の水処理システム２０ａにおいても、上述の実施形態２と同様の効果を奏する。
［実施形態３］
　次に、図１０を用いて、実施形態３の水処理装置３０について説明する。実施形態３の水処理装置３０は、エジェクタ方式である点が、上述の実施形態１，２とは異なる。
　図１０は、実施形態３にかかる水処理装置３０の概要構成ブロック図である。図１０に示すように、水処理装置３０は、オゾン発生装置３１、給水ポンプ３２、反応容器３３、エジェクタ３３ｅｊ、供給配管３４ＯＺ，３４ＨＰ、スタティックミキサ３５、過酸化水素注入装置３６、蛍光強度計３７Ａ，３７Ｄ、および制御部３８を備える。
　反応容器３３は、両端部が開放された配管型を有している。反応容器３３の一端にはエジェクタ３３ｅｊが接続され、エジェクタ３３ｅｊを介して入水口３３ｉが設けられている。反応容器３３の他端には、出水口３３ｏが設けられている。入水口３３ｉからは、被処理水ＬＱが反応容器３３内に供給される。給水ポンプ３２は、被処理水ＬＱを入水口３３ｉから反応容器３３内へと送り込む。出水口３３ｏからは、処理後の被処理水ＬＱが排出される。反応容器３３は、内部にスタティックミキサ３５を有する。スタティックミキサ３５は、被処理水ＬＱを混合する静止型混合器である。ただし、反応容器３３は、被処理水ＬＱを混合できるものであれば、スタティックミキサ３５以外のミキサを有していてもよい。
　エジェクタ３３ｅｊは、２つの円錐がそれらの頂点で合わさった形状を有する。被処理水ＬＱは、エジェクタ３３ｅｊの流路を入水口３３ｉ側の端から反応容器３３側の端へと通り抜ける。２つの円錐の頂点部分であるスロート部３３ｔｈでは、被処理水ＬＱの流路が他より狭められている。
　オゾン発生装置３１は、発生させたオゾンガスを含むオゾン化ガスＯＧを、供給配管３４ＯＺを介してエジェクタ３３ｅｊのスロート部３３ｔｈへと供給する。供給配管３４ＯＺにはバルブ３４Ｖｏｚが設けられている。バルブ３４Ｖｏｚは、オゾン化ガスＯＧのスロート部３３ｔｈへの供給量を調整する。
　過酸化水素注入装置３６は、発生させた過酸化水素を含む過酸化水素水ＨＳを、供給配管３４ＨＰを介して反応容器３３の入水口３３ｉへと供給する。供給配管３４ＨＰにはバルブ３４Ｖｈｐが設けられている。バルブ３４Ｖｈｐは、過酸化水素水ＨＳの入水口３３ｉへの供給量を調整する。
　蛍光強度計３７Ａは、反応容器３３の入水口３３ｉ近傍に設置され、処理前の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測する。蛍光強度計３７Ｄは、反応容器３３の出水口３３ｏ近傍に設置され、処理後の被処理水ＬＱ中の蛍光強度を計測する。
　制御部３８は、水処理装置３０の各部を制御する。つまり、制御部３８は、オゾン発生装置３１、過酸化水素注入装置３６、バルブ３４Ｖｏｚ，３４Ｖｈｐ、及び蛍光強度計３７Ａ，３７Ｄを制御する。これにより、水処理装置３０は被処理水ＬＱを処理する。
　より具体的には、給水ポンプ３２により被処理水ＬＱが入水口３３ｉから供給されると、蛍光強度計３７Ａにより被処理水ＬＱの蛍光強度が計測される。制御部３８は、計測された蛍光強度を取得する。また、過酸化水素注入装置３６が過酸化水素水ＨＳの生成を開始し、オゾン発生装置３１がオゾン化ガスＯＧの生成を開始する。そして、制御部３８は、取得した蛍光強度に基づき、適正量の過酸化水素水ＨＳの被処理水ＬＱへの供給を開始させる。また、制御部３８は、過酸化水素水ＨＳが供給された状態の被処理水ＬＱへ適正量のオゾン化ガスＯＧの供給を開始させる。
　エジェクタ３３ｅｊの一方側からは、給水ポンプ３２により高圧に圧縮された被処理水ＬＱが導入される。被処理水ＬＱは、２つの円錐の頂点部分であるスロート部３３ｔｈを通過することでさらに圧縮され、エジェクタ３３ｅｊの他方側へ向かって押し出される。このとき、被処理水ＬＱ中のオゾン化ガスＯＧの気泡が拡散され、より細かい気泡となる。これにより、オゾン化ガスＯＧの気液接触が促進され、被処理水ＬＱ中にオゾンガスＯＧをより均一に溶解させることができる。
　エジェクタ３３ｅｊを通過し、反応容器３３内へと供給された被処理水ＬＱ中のオゾン化ガスＯＧと過酸化水素水ＨＳとは、スタティックミキサ３５によりさらに混合される。これにより、ＯＨラジカルの発生が促進され、促進酸化処理により被処理水ＬＱ中の有機物が分解される。その後、被処理水ＬＱは反応容器３３外へと排出される。
　一方、処理後の被処理水ＬＱの状態に応じて、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの供給量を調整することも可能である。この場合、出水口３３ｏで、蛍光強度計３７Ｄにより被処理水ＬＱの蛍光強度が計測される。制御部３８は、計測された蛍光強度を取得する。制御部３８は、取得した蛍光強度に基づき、過酸化水素水ＨＳ及びオゾン化ガスＯＧの被処理水ＬＱへの供給量をさらに調整する。
　反応容器３３外へと排出された被処理水ＬＱは、出水口３３ｏを介して水処理装置３０外へと排出される。
　以上のように、被処理水ＬＱが処理される。このとき、上述のように、制御部３８が、被処理水ＬＱへのオゾン及び過酸化水素の供給量をフィードフォワード制御またはフィードバック制御している。その様子を図１１に示す。
　図１１は、実施形態３にかかる水処理装置３０におけるフィードフォワード制御およびフィードバック制御について説明する模式図である。図１１に示すように、制御部３８は、入水口３３ｉ近傍に設けられた蛍光強度計３７Ａを用い、反応容器３３内の水処理に対してフィードフォワード制御を行う。または、制御部３８は、出水口３３ｏ近傍に設けられた蛍光強度計３７Ｄを用い、反応容器３３内の水処理に対してフィードバック制御を行う。
　以上のように構成される水処理装置３０は、例えば、被処理水ＬＱが流れる図示しない配管の途中に接続することができる。つまり、水処理装置３０の入水口３３ｉにおいて、エジェクタ３３ｅｊ側とは反対側の上流端を、上流側の配管に接続する。また、水処理装置３０の出水口３３ｏにおいて、反応容器３３側とは反対側の下流端を、下流側の配管に接続する。配管は、被処理水ＬＱを他の水処理システムに供給する配管であってよい。配管から水処理装置３０を介して他の水処理システムに供給された被処理水ＬＱは、そこで更に水処理を受けることができる。または、配管は、水処理水ＬＱを滞留槽に供給する配管であってよい。配管から水処理装置３０を介して滞留槽に供給された被処理水ＬＱは、そこに滞留される。
　実施形態３の水処理装置３０においても、上述の実施形態１と同様の効果を奏する。
　また、実施形態３の水処理装置３０においては、コンパクトな設備でより効率的に被処理水ＬＱの処理を行うことができる。
［その他の実施形態］
　上述の実施形態では、被処理水ＬＱ中の有機物量の計測を蛍光強度計１７Ａ，１７Ｄ等により行うこととしたが、これに限られない。有機物量は、例えば、紫外線吸光度計、全有機体炭素（ＴＯＣ：Ｔｏｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃａｒｂｏｎ）計、または、これら蛍光強度計、紫外線吸光度計、全有機体炭素計を複数組み合わせて計測してもよい。
　上述の実施形態では、酸化促進剤として過酸化水素を用いることとしたが、これに限られない。酸化促進剤として、例えば、紫外線、次亜塩素酸ナトリウム等を用いてもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

Claims (20)

  1. 　反応容器群内を通過させながら被処理水を順次処理する多段式の水処理装置に適用される水処理制御装置であって、
    　前記反応容器群に前記被処理水を供給する入水口に設置可能に構成され、酸化促進剤を前記入水口に供給する酸化促進剤供給部と、
    　前記反応容器群に設置可能に構成され、前記反応容器群にオゾンを供給するオゾン供給部と、
    　前記入水口に設置可能に構成され、処理前の前記被処理水中の有機物量を測定する第１の有機物量測定部と、
    　前記反応容器群から処理後の前記被処理水を排出する出水口に設置可能に構成され、処理後の前記被処理水中の有機物量を測定する第２の有機物量測定部と、
    　前記第１の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記反応容器群への前記オゾンの供給量を調整し、または、前記第２の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記反応容器群への前記オゾンの供給量を調整可能に構成される制御部と、を備える、
    水処理制御装置。
  2. 　前記制御部は、
    　前記酸化促進剤供給部により前記酸化促進剤が供給された状態の前記被処理水に前記オゾン供給部により前記オゾンを供給させることが可能に構成される、
    請求項１に記載の水処理制御装置。
  3. 　前記第１の有機物量測定部は、蛍光強度計、紫外線吸光度計、および全有機体炭素計のうちの少なくともいずれか１つであり、
    　前記第２の有機物量測定部は、蛍光強度計、紫外線吸光度計、および全有機体炭素計のうちの少なくともいずれか１つである、
    請求項１に記載の水処理制御装置。
  4. 　前記酸化促進剤供給部は過酸化水素を供給し、紫外線を照射し、または次亜塩素酸ナトリウムを供給する、
    請求項１に記載の水処理制御装置。
  5. 　反応容器群内を通過させながら被処理水を順次処理する多段式の水処理装置に適用される水処理制御装置であって、
    　前記反応容器群に前記被処理水を供給する入水口に設置可能に構成され、酸化促進剤を前記入水口に供給する第１の酸化促進剤供給部と、
    　前記反応容器群に設置可能に構成され、前記反応容器群に酸化促進剤を供給する第２の酸化促進剤供給部と、
    　前記反応容器群に設置可能に構成され、前記反応容器群にオゾンを供給するオゾン供給部と、
    　前記反応容器群が有する第１の反応容器および前記第１の反応容器より下流側の第２の反応容器の間に設置可能に構成され、処理中の前記被処理水中の有機物量を測定する有機物量測定部と、
    　前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第１の酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量ならびに前記オゾン供給部による前記第１の反応容器への前記オゾンの供給量を調整し、前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第２の酸化促進剤供給部による前記第２の反応容器への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記第２の反応容器への前記オゾンの供給量を調整可能に構成される制御部と、を備える、
    水処理制御装置。
  6. 　前記第２の酸化促進剤供給部は、少なくとも前記第２の反応容器に対し、前記第１の酸化促進剤供給部からは独立して、前記酸化促進剤を供給可能に構成され、
    　前記オゾン供給部は、少なくとも前記第１の反応容器および前記第２の反応容器のそれぞれに対して異なる供給量で前記オゾンを供給可能に構成される、
    請求項５に記載の水処理制御装置。
  7. 　前記第１の反応容器と前記第２の反応容器とは隣接しており、
    　前記制御部は、
    　前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第１の酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量ならびに前記オゾン供給部による前記第１の反応容器および前記第１の反応容器よりも上流側の反応容器への前記オゾンの供給量を調整し、前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第２の酸化促進剤供給部による前記第２の反応容器および前記第２の反応容器よりも下流側の反応容器への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記第２の反応容器および前記第２の反応容器よりも下流側の反応容器への前記オゾンの供給量を調整可能に構成される、
    請求項５に記載の水処理制御装置。
  8. 　前記入水口に設置可能に構成され、処理前の前記被処理水中の有機物量を測定する他の有機物量測定部を備え、
    　前記制御部は、
    　前記有機物量測定部が測定した前記有機物量ではなく、前記他の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第１の酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記第１の反応容器への前記オゾンの供給量を調整可能に構成される、
    請求項５に記載の水処理制御装置。
  9. 　反応容器群内を通過させながら被処理水を順次処理する多段式の水処理装置と、
    　前記水処理装置に適用される水処理制御装置と、を備え、
    　前記水処理装置は、
    　複数の反応容器を有する前記反応容器群と、
    　前記反応容器群に前記被処理水を供給する入水口と、
    　前記反応容器群から処理後の前記被処理水を排出する出水口と、を備え、
    　前記水処理制御装置は、
    　前記入水口に設置され、酸化促進剤を前記入水口に供給する酸化促進剤供給部と、
    　前記反応容器群に設置され、前記反応容器群にオゾンを供給するオゾン供給部と、
    　前記入水口に設置され、処理前の前記被処理水中の有機物量を測定する第１の有機物量測定部と、
    　前記出水口に設置され、処理後の前記被処理水中の有機物量を測定する第２の有機物量測定部と、
    　前記第１の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記反応容器群への前記オゾンの供給量を調整し、または、前記第２の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記反応容器群への前記オゾンの供給量を調整する制御部と、を備える、
    水処理システム。
  10. 　前記制御部は、
    　前記酸化促進剤供給部により前記酸化促進剤が供給された状態の前記被処理水に前記オゾン供給部により前記オゾンを供給させる、
    請求項９に記載の水処理システム。
  11. 　前記第１の有機物量測定部は、蛍光強度計、紫外線吸光度計、および全有機体炭素計のうちの少なくともいずれか１つであり、
    　前記第２の有機物量測定部は、蛍光強度計、紫外線吸光度計、および全有機体炭素計のうちの少なくともいずれか１つである、
    請求項９に記載の水処理システム。
  12. 　前記酸化促進剤供給部は過酸化水素を供給する、
    請求項９に記載の水処理システム。
  13. 　反応容器群内を通過させながら被処理水を順次処理する多段式の水処理装置と、
    　前記水処理装置に適用される水処理制御装置と、を備え、
    　前記水処理装置は、
    　複数の反応容器を有する前記反応容器群と、
    　前記反応容器群に前記被処理水を供給する入水口と、
    　前記反応容器群から処理後の前記被処理水を排出する出水口と、を備え、
    　前記水処理制御装置は、
    　前記入水口に設置され、酸化促進剤を前記入水口に供給する第１の酸化促進剤供給部と、
    　前記反応容器群に設置され、前記反応容器群に酸化促進剤を供給する第２の酸化促進剤供給部と、
    　前記反応容器群に設置され、前記反応容器群にオゾンを供給するオゾン供給部と、
    　前記反応容器群が有する第１の反応容器および前記第１の反応容器より下流側の第２の反応容器の間に設置され、処理中の前記被処理水中の有機物量を測定する有機物量測定部と、
    　前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第１の酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量ならびに前記オゾン供給部による前記第１の反応容器への前記オゾンの供給量を調整し、前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第２の酸化促進剤供給部による前記第２の反応容器への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記第２の反応容器への前記オゾンの供給量を調整する制御部と、を備える、
    水処理システム。
  14. 　前記第２の酸化促進剤供給部は、少なくとも前記第２の反応容器に対し、前記第１の酸化促進剤供給部からは独立して、前記酸化促進剤を供給可能に構成され、
    　前記オゾン供給部は、少なくとも前記第１の反応容器および前記第２の反応容器のそれぞれに対して異なる供給量で前記オゾンを供給可能に構成される、
    請求項１３に記載の水処理システム。
  15. 　前記第１の反応容器と前記第２の反応容器とは隣接しており、
    　前記制御部は、
    　前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第１の酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量ならびに前記オゾン供給部による前記第１の反応容器および前記第１の反応容器よりも上流側の反応容器への前記オゾンの供給量を調整し、前記有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第２の酸化促進剤供給部による前記第２の反応容器および前記第２の反応容器よりも下流側の反応容器への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記第２の反応容器および前記第２の反応容器よりも下流側の反応容器への前記オゾンの供給量を調整する、
    請求項１３に記載の水処理システム。
  16. 　前記入水口に設置され、処理前の前記被処理水中の有機物量を測定する他の有機物量測定部を備え、
    　前記制御部は、
    　前記有機物量測定部が測定した前記有機物量ではなく、前記他の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記第１の酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記第１の反応容器への前記オゾンの供給量を調整する、
    請求項１３に記載の水処理システム。
  17. 　反応容器内を通過させながら被処理水を処理する水処理装置であって、
    　前記反応容器に前記被処理水を供給する入水口と、
    　前記入水口に一端が接続され、前記反応容器へと至る前記被処理水の流路を有し、前記流路の一部が狭められたスロートを通過させることで前記被処理水を前記反応容器側へと噴出させるエジェクタと、
    　前記エジェクタの他端に一端が接続され、前記被処理水を処理する前記反応容器と、
    　前記反応容器の他端に設けられ、前記反応容器から処理後の前記被処理水を排出する出水口と、
    　前記入水口に設置され、酸化促進剤を前記入水口に供給する酸化促進剤供給部と、
    　前記エジェクタの前記スロートに設置され、前記エジェクタにオゾンを供給するオゾン供給部と、
    　前記入水口に設置され、処理前の前記被処理水中の有機物量を測定する第１の有機物量測定部と、
    　前記出水口に設置され、処理後の前記被処理水中の有機物量を測定する第２の有機物量測定部と、
    　前記第１の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記エジェクタへの前記オゾンの供給量を調整し、または、前記第２の有機物量測定部が測定した前記有機物量に基づき、前記酸化促進剤供給部による前記入水口への前記酸化促進剤の供給量および前記オゾン供給部による前記エジェクタへの前記オゾンの供給量を調整する制御部と、を備え、
    　前記被処理水が流れる配管の途中に挿入可能に構成される、
    水処理装置。
  18. 　前記反応容器は、前記反応容器内の前記被処理水を混合するミキサを備える、
    請求項１７に記載の水処理装置。
  19. 　前記反応容器は、前記反応容器内の前記被処理水を混合するスタティックミキサを備える、
    請求項１７に記載の水処理装置。
  20. 　前記入水口の上流端が上流側の前記配管に接続可能に構成され、前記出水口の下流端が下流側の前記配管に接続可能に構成されることにより、前記配管の途中に挿入可能に構成される、
    請求項１７に記載の水処理装置。
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