水処理システム
【課題】逆浸透膜におけるファウリングの発生を抑制することができ、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる水処理システムを提供すること。
【解決手段】フッ化物を含有する被処理水Ｗ１を浄化する水処理システム１は、促進酸化処理装置としての酸化剤添加装置５と、促進酸化処理装置としての紫外線照射装置７と、被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置１０と、被処理水Ｗ１のｐＨ値を測定するｐＨ値測定装置１２と、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤添加装置１０によるｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置１５と、ｐＨ値が測定された後の被処理水Ｗ１を逆浸透膜により透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理を行う逆浸透膜装置１３と、を備える。
【解決手段】フッ化物を含有する被処理水Ｗ１を浄化する水処理システム１は、促進酸化処理装置としての酸化剤添加装置５と、促進酸化処理装置としての紫外線照射装置７と、被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置１０と、被処理水Ｗ１のｐＨ値を測定するｐＨ値測定装置１２と、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤添加装置１０によるｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置１５と、ｐＨ値が測定された後の被処理水Ｗ１を逆浸透膜により透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理を行う逆浸透膜装置１３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水に各種水処理を行う水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、半導体部品や電子基板等を生産する工場で排出される廃水（以下、「被処理水」ともいう）から不純物を除去することにより、工業用水等として再利用可能な水（以下、「処理水」という）を生成することが行われている。この被処理水は、例えば、電子基板のエッチングや洗浄等の工程において排出された水である場合には、ＨＦ（フッ化水素），ＨＢＦ４（テトラフルオロホウ酸），ＮＨ４Ｆ（フッ化アンモニウム）等のフッ化物を含有している。
【０００３】
フッ化物を含有する被処理水の処理方法として、被処理水中のフッ素をカルシウム系晶析出剤でアパタイト化して除去し、被処理水のフッ素濃度を低減した後に、逆浸透膜を用いて被処理水を浄化する手段が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、逆浸透膜の上流側において、被処理水中のフッ化物をアパタイト化して除去することにより、逆浸透膜において濾過する不純物の量（負荷）を低減することができる。
しかし、フッ化物を含む被処理水の多くは酸性であるため、被処理水のｐＨ調整が不十分な場合には、フッ素のアパタイト化が十分に進行せず、フッ素除去率が低下する。そのため、逆浸透膜へ未反応のフッ化物が流入し易く、逆浸透膜のファウリングが発生し易かった。なお、「ファウリング」とは、被処理水中の濁質や難溶性塩類等が逆浸透膜の膜面等に沈着又は吸着する現象をいい、透過流束や塩除去率の低下を招く。
このように、逆浸透膜におけるファウリングの発生は、透過流束の維持や処理水の水質の安定化の阻害要因となっていた。
【０００６】
したがって、本発明は、逆浸透膜におけるファウリングの発生を抑制することができ、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、フッ化物を含有する被処理水を浄化する水処理システムであって、前記被処理水の促進酸化処理を行う促進酸化処理装置と、前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置と、前記被処理水のｐＨ値を測定するｐＨ値測定装置と、前記ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置と、前記ｐＨ値が測定された後の前記被処理水を逆浸透膜により透過水と濃縮水とに膜分離処理を行う逆浸透膜装置と、を備える。
【０００８】
また、本発明は、前記促進酸化処理装置の上流側に、前記被処理水に含まれる濁質の濾過処理を行う濾過装置を更に備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記濾過装置による濾過処理が行われる前に、前記被処理水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置を更に備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記凝集剤添加装置に通水される前の前記被処理水にｐＨ調整剤を添加する上流用ｐＨ調整剤添加装置と、前記被処理水のｐＨ値を測定する上流用ｐＨ値測定装置と、前記上流用ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記上流用ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する上流用ｐＨ調整制御装置と、を更に備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に還元剤を添加する還元剤添加装置を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置を更に備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記逆浸透膜装置からの濃縮水を前記促進酸化処理装置の上流側に返送する濃縮水返送ラインを更に備えることが好ましい。
【００１４】
また、前記逆浸透膜は、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を前記被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で前記膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、逆浸透膜におけるファウリングの発生を抑制することができ、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の水処理システム１を示す構成図である。
【図２】被処理水Ｗ１のｐＨ値とフッ素除去率との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態の水処理システム１Ｂを示す構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態の水処理システム１Ｃを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第１実施形態〕
以下に、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の水処理システム１を示す構成図である。
図１に示す第１実施形態の水処理システム１は、例えば、半導体部品や電子基板等を生産する工場で排出される廃水（被処理水Ｗ１）の不純物を除去し、工業用水等として再利用可能な水（処理水Ｗ２）を生成するものである。この被処理水Ｗ１は、例えば、電子基板のエッチングや洗浄等の工程において排出された水であるため、フッ化物を含有している。
【００１８】
被処理水Ｗ１中のフッ化物は、工場の排水処理槽２（図１参照）において、カルシウム化合物と反応させながら、凝集沈殿処理が行われる。これにより、被処理水Ｗ１中のフッ化物の大部分は、被処理水Ｗ１から除去される。
しかし、被処理水Ｗ１中には、まだフッ化物が残留しているため、被処理水Ｗ１からこの残留したフッ化物を更に除去する必要がある。
本実施形態の水処理システム１は、凝集沈殿処理後の被処理水Ｗ１に残留したフッ化物を効率的に除去するために、以下のように構成されている。
【００１９】
図１に示すように、水処理システム１は、排水処理槽２と、原水ポンプ３と、凝集剤添加装置４と、促進酸化処理装置としての酸化剤添加装置５と、濾過装置としての砂濾過装置６と、促進酸化処理装置としての紫外線照射装置７と、還元剤添加装置８と、分散剤添加装置９と、ｐＨ調整剤添加装置１０と、補助濾過装置１１と、ｐＨ値測定装置１２と、逆浸透膜装置１３と、処理水タンク１４と、制御装置としてのｐＨ調整制御装置１５と、通水ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６と、濃縮水返送ラインＬ７と、を主体に構成されている。
なお、本明細書でいう「ライン」とは、流路、経路、管路等の物体の流通が可能なラインの総称である。
【００２０】
この水処理システム１によれば、排水処理槽２を経た被処理水Ｗ１は、原水ポンプ３によって砂濾過装置６、紫外線照射装置７、補助濾過装置１１、逆浸透膜装置１３へと順に送出され、その間に設けられた添加点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５において各種薬剤を添加されることによって次第に浄化される。そして、逆浸透膜装置１３によって最終的に浄化された水（以下、「透過水」という）Ｗ２は、処理水タンク１４に貯留される。
【００２１】
この逆浸透膜装置１３による水処理は、本実施形態の水処理システム１による最終処理であるため、この透過水のことを「処理水」ともいう。
逆浸透膜装置１３によって濃縮された水（以下、「濃縮水」という）Ｗ３は、濃縮水返送ラインＬ７及び通水ラインＬ１を介して排水処理槽２に戻される。
以下、水処理システム１の各部について詳しく説明する。
【００２２】
通水ラインＬ１は、工場から排出されたフッ化物を含有する被処理水Ｗ１を、排水処理槽２に導入するものである。排水処理槽２は、通水ラインＬ１の下流側の端部に接続されている。
排水処理槽２は、通水ラインＬ１から通水されたフッ化物を含有する被処理水Ｗ１を貯留し、フッ化物等の凝集沈殿処理を行うものである。
【００２３】
排水処理槽２は、貯留した被処理水Ｗ１をカルシウム化合物（例えば、水酸化カルシウム、塩化カルシウム等）と反応させ、生成したフッ化カルシウムの凝集沈殿処理を行うことにより、被処理水Ｗ１から大部分のフッ化物を除去する。
排水処理槽２の下流側には、砂濾過装置６が設けられている。排水処理槽２と砂濾過装置６とは、通水可能な通水ラインＬ２によって接続されている。
【００２４】
原水ポンプ３は、この通水ラインＬ２に設けられている。原水ポンプ３は、排水処理槽２に貯留された被処理水Ｗ１を砂濾過装置６に向けて送出する。原水ポンプ３は、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００２５】
次に、凝集剤添加装置４について説明する。
凝集剤添加装置４は、砂濾過装置６による濾過処理が行われる前に、通水ラインＬ２内の被処理水Ｗ１に凝集剤を添加するものである。凝集剤添加装置４は、通水ラインＬ２における原水ポンプ３よりも下流側の添加点Ｊ１に接続されている。
【００２６】
凝集剤添加装置４は、凝集剤貯留部４ａと、凝集剤添加ポンプ４ｂと、を備えている。凝集剤貯留部４ａは、凝集剤を貯留する。凝集剤貯留部４ａは、凝集剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００２７】
凝集剤添加ポンプ４ｂは、凝集剤貯留部４ａに貯留された凝集剤を、通水ラインＬ２の添加点Ｊ１を介して被処理水Ｗ１（原水）に送出し、添加する。凝集剤添加ポンプ４ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００２８】
凝集剤は、被処理水Ｗ１中の微細粒子（濁質）の電荷を中和して凝集物を形成させるものである。大きさが数μｍ程度の微細粒子は、そのままの状態では、砂濾過装置６の濾材層（図示せず）を通過してしまう。そのため、被処理水Ｗ１に凝集剤を添加することで微細粒子を凝集（フロック化）し、砂濾過装置６による濾過処理を行い易くする。
凝集剤としては、例えば、無機系凝集剤を用いることができ、具体的には、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸アルミニウム等が挙げられる。
【００２９】
次に、酸化剤添加装置５について説明する。
酸化剤添加装置５は、凝集剤添加装置４により凝集剤を添加された被処理水Ｗ１に、酸化剤を添加するものである。酸化剤添加装置５は、通水ラインＬ２における原水ポンプ３よりも下流側の添加点Ｊ２に接続されている。
【００３０】
酸化剤添加装置５は、酸化剤貯留部５ａと、酸化剤添加ポンプ５ｂと、を備えている。酸化剤貯留部５ａは、酸化剤を貯留する。酸化剤貯留部５ａは、酸化剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００３１】
酸化剤添加ポンプ５ｂは、酸化剤貯留部５ａに貯留された酸化剤を、通水ラインＬ２のの添加点Ｊ２を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。酸化剤添加ポンプ５ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００３２】
酸化剤は、砂濾過装置６内における菌の繁殖を抑制する殺菌剤として使用されると共に、後述の紫外線照射装置７において促進酸化処理を行う際の酸化剤として使用される。
酸化剤としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウムが挙げられる。
【００３３】
このように構成された酸化剤添加装置５は、後述の紫外線照射装置７と共に、促進酸化処理装置としても機能する。促進酸化処理の詳細については、後述する。
【００３４】
次に、砂濾過装置６について説明する。
砂濾過装置６は、被処理水Ｗ１に含まれる濁質（例えば、ゴミ、前記排水処理槽２で生成したフッ化カルシウムの一部等）を捕捉して除去する濾過処理を行うものである。砂濾過装置６は、通水ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。
【００３５】
砂濾過装置６としては、例えば、硅石等の粗粒濾材と、アンスラサイト、濾過砂等の細粒濾材と、から形成された濾材層（図示せず）を有する塔式のものが挙げられる。砂濾過装置６は、逆洗可能に構成され、濾材層の再生処理が定期的に行われるようになっている。
【００３６】
砂濾過装置６の下流側には、通水可能な通水ラインＬ３が接続されている。この通水ラインＬ３の下流側の端部は、紫外線照射装置７に接続されている。
【００３７】
次に、紫外線照射装置７について説明する。
紫外線照射装置７は、砂濾過装置６を経た被処理水Ｗ１に紫外線を照射するものである。紫外線照射装置７は、通水ラインＬ３の下流側の端部に接続されている。
紫外線照射装置７は、紫外線を被処理水Ｗ１に照射する紫外線ランプ（図示せず）と、被処理水Ｗ１が流通する処理槽（図示せず）と、を備える。
【００３８】
紫外線ランプは、所定波長の紫外線を被処理水Ｗ１に照射可能に構成されている。処理槽は、被処理水Ｗ１が流通可能な形状（例えば、円筒状）に構成されている。紫外線ランプは、処理槽の内部に収容されている。
【００３９】
処理槽内の被処理水Ｗ１は、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を含んでいる。この酸化剤に、紫外線ランプによって紫外線が照射されると、促進酸化処理が行われることとなる。
【００４０】
「促進酸化処理」とは、特定の酸化剤に紫外線を照射することにより、強力な酸化力を有するヒドロキシルラジカルを生成し、これにより被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解すると共に、被処理水Ｗ１の色度成分や臭気成分を分解し、微生物を殺菌等する処理をいう。
【００４１】
紫外線照射装置７は、酸化剤を含む被処理水Ｗ１を処理槽内に流通させながら、紫外線ランプによって被処理水Ｗ１に紫外線を照射する。これにより、紫外線照射装置７は、被処理水Ｗ１中にヒドロキシルラジカルを生成することができる。
したがって、紫外線照射装置７は、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解する。また、紫外線照射装置７は、被処理水Ｗ１中の色度成分や臭気成分を分解する。更に、紫外線照射装置７は、微生物を殺菌等することもできる。このように、紫外線照射装置７は、酸化剤添加装置５と共に、促進酸化処理装置として機能する。
【００４２】
紫外線照射装置７の下流側には、通水可能な通水ラインＬ４が接続されている。この通水ラインＬ４の下流側の端部は、補助濾過装置１１に接続されている。
【００４３】
次に、還元剤添加装置８について説明する。
還元剤添加装置８は、紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１に残留する酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を還元するために、還元剤を添加するものである。還元剤添加装置８は、通水ラインＬ４における上流側の添加点Ｊ３に接続されている。
【００４４】
還元剤添加装置８は、還元剤貯留部８ａと、還元剤添加ポンプ８ｂと、を備えている。還元剤貯留部８ａは、還元剤を貯留する。還元剤貯留部８ａは、還元剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００４５】
還元剤添加ポンプ８ｂは、還元剤貯留部８ａに貯留された還元剤を、通水ラインＬ４の添加点Ｊ３を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。還元剤添加ポンプ８ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００４６】
還元剤は、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を還元するものである。
酸化剤は、紫外線照射装置７における促進酸化処理に用いられ、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解等する一方で、紫外線照射装置７の下流側に設けられる逆浸透膜装置１３の逆浸透膜（図示せず）を酸化させ、濾過能力を早期に低下させる虞がある。そこで、酸化剤を還元することによって、この逆浸透膜の酸化劣化を抑制し、塩除去率及び透過流束を維持して処理水Ｗ２の水質と処理流量の安定化を図ることができるようにしている。
【００４７】
還元剤としては、例えば、重亜硫酸ナトリウムが挙げられる。重亜硫酸ナトリウムが被処理水Ｗ１に添加されると、被処理水Ｗ１中に残留する次亜塩素酸イオンは、塩化物イオンに還元され、被処理水Ｗ１から除去される。
【００４８】
次に、分散剤添加装置９について説明する。
分散剤添加装置９は、紫外線照射装置７を経ると共に還元剤添加装置８により還元剤が添加された被処理水Ｗ１に、分散剤を添加するものである。分散剤添加装置９は、通水ラインＬ４における添加点Ｊ３よりも下流側の添加点Ｊ４に接続されている。
【００４９】
分散剤添加装置９は、分散剤貯留部９ａと、分散剤添加ポンプ９ｂと、を備えている。分散剤貯留部９ａは、分散剤を貯留する。分散剤貯留部９ａは、分散剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００５０】
分散剤添加ポンプ９ｂは、分散剤貯留部９ａに貯留された分散剤を、通水ラインＬ４の添加点Ｊ４を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。分散剤添加ポンプ９ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００５１】
分散剤は、被処理水Ｗ１中の硬度成分（カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）やシリカ成分等を分散させてスケールの析出を抑制するものである。「スケール」とは、炭酸カルシウムやケイ酸カルシウム等の難溶性塩類が溶解度以上に濃縮されることによって、逆浸透膜の膜面等に析出したものをいう。
【００５２】
紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１には、硬度成分やシリカ成分が含まれている場合がある。これらの成分が所定濃度以上に濃縮されると、スケールが逆浸透膜装置１３の逆浸透膜で析出し、ファウリングの要因となる。そのため、硬度成分やシリカ成分が所定濃度以上の場合には、分散剤を添加することにより、これらの成分を分散させてスケールの析出を抑制するようにしている。
分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムやポリアクリル酸カリウム等のアクリル酸系ポリマーが挙げられる。
【００５３】
次に、ｐＨ調整剤添加装置１０について説明する。
ｐＨ調整剤添加装置１０は、紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加するものである。ｐＨ調整剤添加装置１０は、通水ラインＬ４における添加点Ｊ４よりも下流側の添加点Ｊ５に接続されている。
【００５４】
ｐＨ調整剤添加装置１０は、ｐＨ調整剤貯留部１０ａと、ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂと、を備えている。
ｐＨ調整剤貯留部１０ａは、ｐＨ調整剤を貯留する。ｐＨ調整剤貯留部１０ａは、ｐＨ調整剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００５５】
ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂは、ｐＨ調整剤貯留部１０ａに貯留されたｐＨ調整剤を、通水ラインＬ４の添加点Ｊ４を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。
ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂは、ｐＨ調整制御装置１５と電気的に接続されている。ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂは、ｐＨ調整制御装置１５によって運転（駆動及び停止）を制御される。被処理水Ｗ１へのｐＨ調整剤の添加量は、後述のｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整制御装置１５によって制御される。
【００５６】
ｐＨ調整剤は、紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１のｐＨ値（水素イオン指数値）を調整するものである。つまり、ｐＨ調整剤は、逆浸透膜装置１３に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を調整するものである。
フッ化物を含む被処理水Ｗ１は、通常は酸性である。そのため、酸性の被処理水Ｗ１を中和するｐＨ調整剤としては、アルカリ金属の水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が挙げられる。
【００５７】
被処理水Ｗ１のｐＨ値を、中性域（例えば、ｐＨ値が６．８〜７．５）となるように調整することによって、逆浸透膜装置１３の逆浸透膜のフッ素除去率を維持して処理水Ｗ２の水質の安定化を図るようにしている。
【００５８】
次に、補助濾過装置１１について説明する。
補助濾過装置１１は、逆浸透膜装置１３の上流側において被処理水Ｗ１中の濁質の濾過処理（粗濾過）を行い、逆浸透膜装置１３への濁質の流入を抑制するものである。補助濾過装置１１は、通水ラインＬ４の下流側の端部に接続されている。
【００５９】
補助濾過装置１１の濾材（フィルタ）としては、例えば、不織布フィルタや糸巻きフィルタ（ワインドフィルタ）等が挙げられる。不織布フィルタは、繊維径の異なる数種類の不織布を円筒状に巻いて構成される。糸巻きフィルタは、固体濃度の高い被処理水や幅広い粒度分布を有する被処理水から不純物を粗取りする場合に用いられ、所定の糸を円筒状に巻いて構成される。
補助濾過装置１１は、逆洗可能に構成され、濾材の再生処理が定期的に行われるようになっている。
【００６０】
補助濾過装置１１の下流側には、通水可能な通水ラインＬ５が接続されている。この通水ラインＬ５の下流側の端部は、逆浸透膜装置１３に接続されている。
【００６１】
次に、ｐＨ値測定装置１２について説明する。
ｐＨ値測定装置１２は、逆浸透膜装置１３に流入する前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を測定するものである。ｐＨ値測定装置１２は、逆浸透膜装置１３の上流側に接続された通水ラインＬ５に設けられている。
【００６２】
ｐＨ値測定装置１２は、ｐＨ調整制御装置１５と電気的に接続されている。ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値は、ｐＨ調整制御装置１５に入力されるようになっている。
【００６３】
次に、ｐＨ調整制御装置１５について説明する。
ｐＨ調整制御装置１５は、ｐＨ値測定装置１２及びｐＨ調整剤添加装置１０のｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂと電気的に接続されている。ｐＨ調整制御装置１５は、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂの運転（駆動及び停止）を制御し、ｐＨ調整剤の添加量をフィードバック制御する。
【００６４】
ｐＨ調整制御装置１５は、図示しないメモリ部と演算部とを備えている。メモリ部は、被処理水Ｗ１のｐＨ値に係る複数のテーブル（図示せず）を有している。テーブルには、被処理水Ｗ１のｐＨ値に基づくｐＨ調整剤の添加量データが複数記憶されている。
【００６５】
演算部は、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤の添加量を算出する。添加量の算出は、メモリ部に記憶された添加量データに基づいて行われ、テーブルからｐＨ調整剤の適切な添加量を判定し、選択することにより行われる。
【００６６】
次に、逆浸透膜装置１３について説明する。
逆浸透膜装置１３は、ｐＨ値測定装置１２によりｐＨ値が測定された後の被処理水Ｗ１（ｐＨ調整剤添加装置１０によりｐＨ値が調整された被処理水Ｗ１）を、逆浸透膜（以下、「ＲＯ膜」ともいう）により、純度の高い透過水（処理水）Ｗ２と、不純物を多く含む濃縮水Ｗ３とに膜分離処理を行うものである。
逆浸透膜装置１３は、通水ラインＬ５を介して補助濾過装置１１の下流側に接続されている。
【００６７】
逆浸透膜装置１３は、上流側に設けられる加圧ポンプ１３ａと、下流側に設けられるＲＯ膜モジュール１３ｂと、を備える。
加圧ポンプ１３ａは、紫外線照射装置７から補助濾過装置１１を介して供給される被処理水Ｗ１を加圧し、ＲＯ膜モジュール１３ｂに送出する。
【００６８】
ＲＯ膜モジュール１３ｂは、多数のＲＯ膜（図示せず）を備えており、これらのＲＯ膜によりフッ化物を含む溶存塩類等の不純物を除去する。ＲＯ膜は、分子量が数十程度のものを濾過可能な膜であり、低ファウリング膜として構成されている。
【００６９】
例えば、ＲＯ膜は、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜であることが好ましい。
【００７０】
このように構成された逆浸透膜装置１３は、被処理水Ｗ１をＲＯ膜に供給しながら、透過水（処理水）Ｗ２を生成すると共に、被処理水Ｗ１の不純物濃度が高まった濃縮水Ｗ３を生成する。
逆浸透膜装置１３には、透過水Ｗ２を通水可能な通水ラインＬ６と、濃縮水Ｗ３を通水可能な濃縮水返送ラインＬ７が接続されている。
【００７１】
通水ラインＬ６の下流側の端部は、処理水タンク１４に接続されている。濃縮水返送ラインＬ７の下流側の端部は、通水ラインＬ１における合流部Ｊ６に接続されている。
【００７２】
逆浸透膜装置１３により生成された透過水Ｗ２は、通水ラインＬ６を介して処理水タンク１４に供給されるようになっている。また、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３は、濃縮水返送ラインＬ７、合流部Ｊ６及び通水ラインＬ１を介して排水処理槽２に戻されるようになっている。
【００７３】
次に、処理水タンク１４について説明する。
処理水タンク１４は、逆浸透膜装置１３により生成された透過水を処理水Ｗ２として貯留するものである。処理水タンク１４は、通水ラインＬ６を介して逆浸透膜装置１３の下流側に接続されている。処理水タンク１４は、処理水Ｗ２の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００７４】
処理水タンク１４は、図示しない通水ラインを介して、例えば、工場における工業用水等の供給設備に接続されている。そして、処理水タンク１４に貯留された処理水Ｗ２は、各種プロセス水（例えば、洗浄水や冷却水），中水，雑用水等として再利用される。
【００７５】
なお、図示例を省略するが、上述した通水ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６及び濃縮水返送ラインＬ７には、被処理水Ｗ１、処理水Ｗ２又は濃縮水Ｗ３を送出するポンプや、流路を開閉するバルブ等が適宜設けられている。これらのポンプやバルブ等も、図示しない制御装置によって制御される。
【００７６】
次に、本実施形態の水処理システム１の動作について図１を参照しながら説明する。
水処理システム１が運転されると、図示しない制御装置により、原水ポンプ３が起動される。すると、被処理水Ｗ１（原水）が、排水処理槽２から通水ラインＬ２を介して砂濾過装置６に通水される。この被処理水Ｗ１には、ゴミ，コロイド粒子等の濁質，あるいは排水処理槽２において凝集沈殿処理された後の残渣物が含まれている。
【００７７】
通水ラインＬ２に通水された被処理水Ｗ１には、凝集剤添加装置４から、例えば、凝集剤としてのポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）溶液が添加される。ポリ塩化アルミニウム溶液の添加量は、図示しない制御装置によって凝集剤添加ポンプ４ｂの運転（駆動及び停止）を制御することによって調整される。濁質や残渣物は、ポリ塩化アルミニウムによる電荷中和作用によって凝集するので、砂濾過装置６による濾過処理により、捕捉され易くなる。
【００７８】
続いて、被処理水Ｗ１には、酸化剤添加装置５から、酸化剤として、例えば、次亜塩素酸ナトリウム溶液が添加される。次亜塩素酸ナトリウム溶液の添加量は、図示しない制御装置によって酸化剤添加ポンプ５ｂの運転（駆動及び停止）を制御することによって調整される。次亜塩素酸ナトリウム溶液は、砂濾過装置６における濾材の微生物による固着を抑制する。また、次亜塩素酸ナトリウム溶液は、紫外線照射装置７において促進酸化処理を行う際の酸化剤として使用される。
【００７９】
次いで、被処理水Ｗ１は、砂濾過装置６に通水される。被処理水Ｗ１は、砂濾過装置６の前記濾材層で濾過処理されることによって、前記ゴミや凝集物等が捕捉され、除去される。また、被処理水Ｗ１には、殺菌剤として作用する次亜鉛塩素酸ナトリウムが含まれているので、砂濾過装置６内における菌の繁殖を防ぐことができる。
【００８０】
砂濾過装置６を経た被処理水Ｗ１は、通水ラインＬ３を介して紫外線照射装置７の処理槽内に通水される。この被処理水Ｗ１には、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤としての次亜塩素酸ナトリウムが含まれている。
【００８１】
処理槽内に通水された被処理水Ｗ１は、紫外線ランプによって紫外線を照射される。前記酸化剤を含む被処理水Ｗ１に紫外線が照射されると、ヒドロキシルラジカルが生成される。このヒドロキシルラジカルは、強力な酸化力を有し、処理槽内では、被処理水Ｗ１の促進酸化処理が行われる。そのため、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質が酸化分解される。また、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる色度成分や臭気成分が分解される。更に、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる微生物が殺菌される。
【００８２】
また、被処理水Ｗ１をこのように促進酸化処理することにより、下流側の逆浸透膜装置１３のＲＯ膜において、微生物が増殖してＲＯ膜に付着する、いわゆるバイオファウリングの発生を抑制することができる。
【００８３】
紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１は、通水ラインＬ４を介して補助濾過装置１１に通水される。通水ラインＬ４に通水された被処理水Ｗ１には、還元剤添加装置８から、還元剤として、例えば、重亜硫酸ナトリウム溶液が添加される。
被処理水Ｗ１に重亜硫酸ナトリウム溶液が添加されると、被処理水Ｗ１中に残留する次亜塩素酸イオンが塩化物イオンに還元され、除去される。
【００８４】
残留塩素が除去された被処理水Ｗ１には、排水処理槽２で使用したカルシウム化合物由来の硬度成分が含まれている。この硬度成分が所定濃度以上の場合には、ＲＯ膜へのファウリングを引き起こす。そのため、図示しない制御装置によって分散剤添加装置９の分散剤添加ポンプ９ｂが制御され、分散剤として、例えば、アクリル酸系ポリマーが添加される。
【００８５】
アクリル酸系ポリマーが添加されると、被処理水Ｗ１中の硬度成分が分散するので、硬度成分に起因するスケールが逆浸透膜装置１３のＲＯ膜に付着することが抑制される。これにより、ＲＯ膜におけるファウリングの発生が抑制される。
【００８６】
また、通水ラインＬ４に通水された被処理水Ｗ１には、ｐＨ調整剤添加装置１０から、ｐＨ調整剤として、例えば、水酸化ナトリウム溶液が所定量添加される。
水酸化ナトリウム溶液の添加量は、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整制御装置１５によって調整される。具体的には、被処理水Ｗ１のｐＨ値が、例えば、６．８〜７．５になるように、ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂの運転（駆動及び停止）が制御され、水酸化ナトリウム溶液の添加量が調整される。
【００８７】
このように、逆浸透膜装置１３に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を中性域に調整することで、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜のフッ素除去率の低下を抑制する。これにより、フッ素除去率を所定値以上（例えば、８０％以上）に維持して処理水Ｗ２の水質の安定化を図ることが可能となる。
【００８８】
続いて、ｐＨ値を調整された被処理水Ｗ１は、補助濾過装置１１に通水される。補助濾過装置１１では、被処理水Ｗ１中の濁質の濾過処理（粗濾過）を行う。これにより、逆浸透膜装置１３への濁質の流入を抑制することができ、ＲＯ膜におけるファウリングの発生を抑制することができる。
【００８９】
補助濾過装置１１を経た被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３に通水される。被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜により、透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理される。これにより、フッ化物を含む溶存塩類等の不純物が除去された透過水（処理水）Ｗ２を得ることができる。
【００９０】
逆浸透膜装置１３により生成された透過水（処理水）Ｗ２は、通水ラインＬ６を介して処理水タンク１４に通水され、処理水タンク１４に貯留される。処理水タンク１４に貯留された処理水Ｗ２は、各種プロセス水，中水，雑用水等として再利用される。
【００９１】
一方、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３は、濃縮水返送ラインＬ７、合流部Ｊ６及び通水ラインＬ１を介して排水処理槽２に戻される。
【００９２】
以上のように、第１実施形態の水処理システム１によれば、以下に示す各効果が奏される。
第１実施形態の水処理システム１は、促進酸化処理装置としての酸化剤添加装置５と、促進酸化処理装置としての紫外線照射装置７と、ｐＨ調整剤添加装置１０と、ｐＨ値測定装置１２と、逆浸透膜装置１３と、制御装置としてのｐＨ調整制御装置１５と、を備える。
【００９３】
そのため、促進酸化処理された被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３に通水される前に、ｐＨ値測定装置１２によってｐＨ値を測定される。そして、被処理水Ｗ１は、そのｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤添加装置１０によるｐＨ調整剤の添加量が調整され、ｐＨ値が中性域に調整される。そのため、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜のフッ素除去率の低下を抑制することができるので、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる。したがって、フッ素除去率を維持して処理水Ｗ２の水質の安定化を図ることができる。
【００９４】
被処理水Ｗ１は、酸化剤添加装置５によって酸化剤を添加された後に、紫外線照射装置７によって紫外線を照射され、促進酸化処理される。したがって、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解することができる。また、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる色度成分や臭気成分を分解することができる。更に、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる微生物を殺菌することもできる。
【００９５】
また、被処理水Ｗ１をこのように促進酸化処理することにより、下流側の逆浸透膜装置１３のＲＯ膜において、いわゆるバイオファウリングの発生を抑制することができる。
【００９６】
促進酸化処理された被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３に通水され、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜により、透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理される。そのため、フッ化物を含む溶存塩類等の不純物が除去された処理水（透過水）Ｗ２を得ることができる。
【００９７】
また、処理水タンク１４に貯留された処理水Ｗ２を、各種プロセス水，中水，雑用水等として再利用することができる。そのため、工場における上水使用量を低減することができる。
【００９８】
また、水処理システム１は、紫外線照射装置７の上流側に、濾過装置としての砂濾過装置６を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１は、砂濾過装置６で濾過処理されることによって、ゴミや濁質の凝集物等を除去することができる。
【００９９】
また、水処理システム１は、凝集剤添加装置４を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１中の微細粒子（濁質）や残渣物の電荷を中和して凝集物を形成することができ、砂濾過装置６による濾過処理を行い易くすることができる。
【０１００】
また、水処理システム１は、還元剤添加装置８を更に備える。そのため、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤を還元して除去することができ、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜の酸化劣化を抑制することができる。したがって、ＲＯ膜の塩除去率及び透過流束の低下を抑制することができ、処理水Ｗ２の水質と処理流量の安定化を図ることができる。
【０１０１】
また、水処理システム１は、分散剤添加装置９を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１中の硬度成分を分散させてスケールの析出を抑制することができる。したがって、硬度成分に起因するスケールが逆浸透膜装置１３のＲＯ膜に付着するのを抑制することができ、ＲＯ膜におけるファウリングの発生を抑制することができる。
【０１０２】
また、水処理システム１は、濃縮水返送ラインＬ７を更に備える。そのため、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３を、濃縮水返送ラインＬ７を介して排水処理槽２に戻すことができる。したがって、工場における排水量を低減することができる。
【０１０３】
また、水処理システム１は、逆浸透膜装置１３の上流側の近傍に補助濾過装置１１を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１中の濁質の濾過処理（粗濾過）を行い、逆浸透膜装置１３への濁質の流入を抑制することができる。
【０１０４】
次に、被処理水Ｗ１のｐＨ値とフッ素除去率との関係について、図２を参照しながら説明する。図２は、被処理水Ｗ１のｐＨ値とフッ素除去率との関係を示すグラフである。
【０１０５】
逆浸透膜装置１３のＲＯ膜には、次のような低ファウリング膜を用いた。すなわち、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜を用いた。
【０１０６】
このようなＲＯ膜を有する逆浸透膜装置１３を備えた水処理システム１によって、図２に示すように、被処理水Ｗ１のｐＨ値を、中性域（例えば、ｐＨ値が６．８〜７．５）になるように調整したところ、フッ素除去率が略８０％以上となることを確認することができた。
【０１０７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第２実施形態の水処理システム１Ｂを示す構成図である。
図３に示すように、第２実施形態の水処理システム１Ｂは、前記第１実施形態の水処理システム１の構成に加え、通水ラインＬ２における凝集剤添加装置４の上流側に、上流用ｐＨ調整剤添加装置２０と、上流用ｐＨ値測定装置２２と、上流用ｐＨ調整制御装置２５と、を更に備える。
【０１０８】
上流用ｐＨ調整剤添加装置２０は、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加するものである。上流用ｐＨ調整剤添加装置２０は、通水ラインＬ２における添加点Ｊ１よりも上流側の添加点Ｊ６に接続されている。上流用ｐＨ調整剤添加装置２０は、ｐＨ調整剤貯留部２０ａと、ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂと、を備えている。ｐＨ調整剤貯留部２０ａは、ｐＨ調整剤を貯留する。ｐＨ調整剤貯留部２０ａは、ｐＨ調整剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【０１０９】
ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂは、ｐＨ調整剤貯留部２０ａに貯留されたｐＨ調整剤を、通水ラインＬ２の添加点Ｊ６を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂは、上流用ｐＨ調整制御装置２５と電気的に接続されている。ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂは、上流用ｐＨ調整制御装置２５によって運転（駆動及び停止）を制御される。被処理水Ｗ１へのｐＨ調整剤の添加量は、ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値に基づいて、上流用ｐＨ調整制御装置２５によって制御される。
【０１１０】
ｐＨ調整剤は、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を、凝集剤添加装置４によって被処理水Ｗ１に凝集剤が添加されたときに最適な凝集効果が得られるように、調整するものである。フッ化物を含む被処理水Ｗ１は、通常は酸性である。そのため、酸性の被処理水Ｗ１を中和するｐＨ調整剤としては、アルカリ金属の水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が挙げられる。被処理水Ｗ１のｐＨ値を、中性域（例えば、ｐＨ値が６〜８の範囲）となるように調整することによって、最適な凝集効果が得られるようにする。
【０１１１】
上流用ｐＨ値測定装置２２は、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を測定するものである。上流用ｐＨ値測定装置２２は、通水ラインＬ２における添加点Ｊ６よりも下流側であり、かつ、添加点Ｊ１の上流側に設けられている。上流用ｐＨ値測定装置２２は、上流用ｐＨ調整制御装置２５と電気的に接続されている。上流用ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値は、上流用ｐＨ調整制御装置２５に入力されるようになっている。
【０１１２】
上流用ｐＨ調整制御装置２５は、上流用ｐＨ値測定装置２２及び上流用ｐＨ調整剤添加装置２０のｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂと電気的に接続されている。上流用ｐＨ調整制御装置２５は、上流用ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂの運転（駆動及び停止）を制御し、ｐＨ調整剤の添加量をフィードバック制御する。
【０１１３】
上流用ｐＨ調整制御装置２５は、図示しないメモリ部と演算部とを備えている。メモリ部は、被処理水Ｗ１のｐＨ値に係る複数のテーブル（図示せず）を有している。テーブルには、被処理水Ｗ１のｐＨ値に基づくｐＨ調整剤の添加量データが複数記憶されている。演算部は、上流用ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤の添加量を算出する。添加量の算出は、メモリ部に記憶された添加量データに基づいて行われ、テーブルからｐＨ調整剤の適切な添加量を判定し、選択することにより行われる。
【０１１４】
以上のように、第２実施形態の水処理システム１Ｂは、前記第１実施形態の水処理システム１の構成に加え、通水ラインＬ２における凝集剤添加装置４の上流側に、上流用ｐＨ調整剤添加装置２０と、上流用ｐＨ値測定装置２２と、上流用ｐＨ調整制御装置２５と、を更に備える。そのため、前記第１実施形態の場合と同様の効果を奏するほか、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加することにより、凝集剤添加装置４によって凝集剤を添加されたときに、最適な凝集効果を得ることができる。したがって、砂濾過装置６による濾過処理を行い易くすることができる。
【０１１５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第３実施形態の水処理システム１Ｃを示す構成図である。
前記第１実施形態の水処理システム１は、濁質が含まれる被処理水Ｗ１を浄化するが、第３実施形態の水処理システム１Ｃは、濁質がほとんど含まれていない被処理水Ｗ１を浄化する。図４に示すように、水処理システム１Ｃは、前記第１実施形態の水処理システム１の構成から、濁質を除去するための凝集剤添加装置４、砂濾過装置６及び通水ラインＬ３を除いた構成となっている。
【０１１６】
以上のように、第３実施形態の水処理システム１Ｃは、濁質がほとんど含まれていない被処理水Ｗ１を浄化することができ、前記第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【０１１７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【０１１８】
また、前記実施形態においては、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、還元剤添加装置８を備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、還元剤添加装置８に代えて、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を吸着除去する活性炭フィルタ装置を備えてもよい。また、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤を還元する必要がない場合には、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、還元剤添加装置８を備えなくてもよい。
【０１１９】
また、前記実施形態においては、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、分散剤添加装置９を備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、被処理水Ｗ１中の所定濃度以上の硬度成分が含まれておらず、被処理水Ｗ１中の硬度成分を分散させてスケールの析出を抑制する必要がない場合には、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、分散剤添加装置９を備えなくてもよい。
【０１２０】
また、前記実施形態においては、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、濃縮水返送ラインＬ７を備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３を、別途の処理装置（図示せず）によって処理した後に、所定の排水ライン（図示せず）に排水する場合には、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、濃縮水返送ラインＬ７を備えなくてもよい。
【０１２１】
また、前記実施形態においては、逆浸透膜装置１３は、前記所定性能の低ファウリング膜を有するものとして説明したが、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜は、前記性能以外のものであってもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１，１Ｂ，１Ｃ 水処理システム
４ 凝集剤添加装置
５ 酸化剤添加装置（促進酸化処理装置）
６ 砂濾過装置（濾過装置）
７ 紫外線照射装置（促進酸化処理装置）
８ 還元剤添加装置
９ 分散剤添加装置
１０ ｐＨ調整剤添加装置
１２ ｐＨ値測定装置
１３ 逆浸透膜装置
１５ ｐＨ調整制御装置（制御装置）
２０ 上流用ｐＨ調整剤添加装置
２２ 上流用ｐＨ値測定装置
２５ 上流用ｐＨ調整制御装置
Ｌ７ 濃縮水返送ライン
Ｗ１ 被処理水
Ｗ２ 透過水
Ｗ３ 濃縮水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理水に各種水処理を行う水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、半導体部品や電子基板等を生産する工場で排出される廃水（以下、「被処理水」ともいう）から不純物を除去することにより、工業用水等として再利用可能な水（以下、「処理水」という）を生成することが行われている。この被処理水は、例えば、電子基板のエッチングや洗浄等の工程において排出された水である場合には、ＨＦ（フッ化水素），ＨＢＦ４（テトラフルオロホウ酸），ＮＨ４Ｆ（フッ化アンモニウム）等のフッ化物を含有している。
【０００３】
フッ化物を含有する被処理水の処理方法として、被処理水中のフッ素をカルシウム系晶析出剤でアパタイト化して除去し、被処理水のフッ素濃度を低減した後に、逆浸透膜を用いて被処理水を浄化する手段が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７４４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、逆浸透膜の上流側において、被処理水中のフッ化物をアパタイト化して除去することにより、逆浸透膜において濾過する不純物の量（負荷）を低減することができる。
しかし、フッ化物を含む被処理水の多くは酸性であるため、被処理水のｐＨ調整が不十分な場合には、フッ素のアパタイト化が十分に進行せず、フッ素除去率が低下する。そのため、逆浸透膜へ未反応のフッ化物が流入し易く、逆浸透膜のファウリングが発生し易かった。なお、「ファウリング」とは、被処理水中の濁質や難溶性塩類等が逆浸透膜の膜面等に沈着又は吸着する現象をいい、透過流束や塩除去率の低下を招く。
このように、逆浸透膜におけるファウリングの発生は、透過流束の維持や処理水の水質の安定化の阻害要因となっていた。
【０００６】
したがって、本発明は、逆浸透膜におけるファウリングの発生を抑制することができ、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、フッ化物を含有する被処理水を浄化する水処理システムであって、前記被処理水の促進酸化処理を行う促進酸化処理装置と、前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置と、前記被処理水のｐＨ値を測定するｐＨ値測定装置と、前記ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置と、前記ｐＨ値が測定された後の前記被処理水を逆浸透膜により透過水と濃縮水とに膜分離処理を行う逆浸透膜装置と、を備える。
【０００８】
また、本発明は、前記促進酸化処理装置の上流側に、前記被処理水に含まれる濁質の濾過処理を行う濾過装置を更に備えることが好ましい。
【０００９】
また、本発明は、前記濾過装置による濾過処理が行われる前に、前記被処理水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置を更に備えることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記凝集剤添加装置に通水される前の前記被処理水にｐＨ調整剤を添加する上流用ｐＨ調整剤添加装置と、前記被処理水のｐＨ値を測定する上流用ｐＨ値測定装置と、前記上流用ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記上流用ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する上流用ｐＨ調整制御装置と、を更に備えることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に還元剤を添加する還元剤添加装置を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置を更に備えることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、前記逆浸透膜装置からの濃縮水を前記促進酸化処理装置の上流側に返送する濃縮水返送ラインを更に備えることが好ましい。
【００１４】
また、前記逆浸透膜は、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を前記被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で前記膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、逆浸透膜におけるファウリングの発生を抑制することができ、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態の水処理システム１を示す構成図である。
【図２】被処理水Ｗ１のｐＨ値とフッ素除去率との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第２実施形態の水処理システム１Ｂを示す構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態の水処理システム１Ｃを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第１実施形態〕
以下に、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態の水処理システム１を示す構成図である。
図１に示す第１実施形態の水処理システム１は、例えば、半導体部品や電子基板等を生産する工場で排出される廃水（被処理水Ｗ１）の不純物を除去し、工業用水等として再利用可能な水（処理水Ｗ２）を生成するものである。この被処理水Ｗ１は、例えば、電子基板のエッチングや洗浄等の工程において排出された水であるため、フッ化物を含有している。
【００１８】
被処理水Ｗ１中のフッ化物は、工場の排水処理槽２（図１参照）において、カルシウム化合物と反応させながら、凝集沈殿処理が行われる。これにより、被処理水Ｗ１中のフッ化物の大部分は、被処理水Ｗ１から除去される。
しかし、被処理水Ｗ１中には、まだフッ化物が残留しているため、被処理水Ｗ１からこの残留したフッ化物を更に除去する必要がある。
本実施形態の水処理システム１は、凝集沈殿処理後の被処理水Ｗ１に残留したフッ化物を効率的に除去するために、以下のように構成されている。
【００１９】
図１に示すように、水処理システム１は、排水処理槽２と、原水ポンプ３と、凝集剤添加装置４と、促進酸化処理装置としての酸化剤添加装置５と、濾過装置としての砂濾過装置６と、促進酸化処理装置としての紫外線照射装置７と、還元剤添加装置８と、分散剤添加装置９と、ｐＨ調整剤添加装置１０と、補助濾過装置１１と、ｐＨ値測定装置１２と、逆浸透膜装置１３と、処理水タンク１４と、制御装置としてのｐＨ調整制御装置１５と、通水ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６と、濃縮水返送ラインＬ７と、を主体に構成されている。
なお、本明細書でいう「ライン」とは、流路、経路、管路等の物体の流通が可能なラインの総称である。
【００２０】
この水処理システム１によれば、排水処理槽２を経た被処理水Ｗ１は、原水ポンプ３によって砂濾過装置６、紫外線照射装置７、補助濾過装置１１、逆浸透膜装置１３へと順に送出され、その間に設けられた添加点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４，Ｊ５において各種薬剤を添加されることによって次第に浄化される。そして、逆浸透膜装置１３によって最終的に浄化された水（以下、「透過水」という）Ｗ２は、処理水タンク１４に貯留される。
【００２１】
この逆浸透膜装置１３による水処理は、本実施形態の水処理システム１による最終処理であるため、この透過水のことを「処理水」ともいう。
逆浸透膜装置１３によって濃縮された水（以下、「濃縮水」という）Ｗ３は、濃縮水返送ラインＬ７及び通水ラインＬ１を介して排水処理槽２に戻される。
以下、水処理システム１の各部について詳しく説明する。
【００２２】
通水ラインＬ１は、工場から排出されたフッ化物を含有する被処理水Ｗ１を、排水処理槽２に導入するものである。排水処理槽２は、通水ラインＬ１の下流側の端部に接続されている。
排水処理槽２は、通水ラインＬ１から通水されたフッ化物を含有する被処理水Ｗ１を貯留し、フッ化物等の凝集沈殿処理を行うものである。
【００２３】
排水処理槽２は、貯留した被処理水Ｗ１をカルシウム化合物（例えば、水酸化カルシウム、塩化カルシウム等）と反応させ、生成したフッ化カルシウムの凝集沈殿処理を行うことにより、被処理水Ｗ１から大部分のフッ化物を除去する。
排水処理槽２の下流側には、砂濾過装置６が設けられている。排水処理槽２と砂濾過装置６とは、通水可能な通水ラインＬ２によって接続されている。
【００２４】
原水ポンプ３は、この通水ラインＬ２に設けられている。原水ポンプ３は、排水処理槽２に貯留された被処理水Ｗ１を砂濾過装置６に向けて送出する。原水ポンプ３は、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００２５】
次に、凝集剤添加装置４について説明する。
凝集剤添加装置４は、砂濾過装置６による濾過処理が行われる前に、通水ラインＬ２内の被処理水Ｗ１に凝集剤を添加するものである。凝集剤添加装置４は、通水ラインＬ２における原水ポンプ３よりも下流側の添加点Ｊ１に接続されている。
【００２６】
凝集剤添加装置４は、凝集剤貯留部４ａと、凝集剤添加ポンプ４ｂと、を備えている。凝集剤貯留部４ａは、凝集剤を貯留する。凝集剤貯留部４ａは、凝集剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００２７】
凝集剤添加ポンプ４ｂは、凝集剤貯留部４ａに貯留された凝集剤を、通水ラインＬ２の添加点Ｊ１を介して被処理水Ｗ１（原水）に送出し、添加する。凝集剤添加ポンプ４ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００２８】
凝集剤は、被処理水Ｗ１中の微細粒子（濁質）の電荷を中和して凝集物を形成させるものである。大きさが数μｍ程度の微細粒子は、そのままの状態では、砂濾過装置６の濾材層（図示せず）を通過してしまう。そのため、被処理水Ｗ１に凝集剤を添加することで微細粒子を凝集（フロック化）し、砂濾過装置６による濾過処理を行い易くする。
凝集剤としては、例えば、無機系凝集剤を用いることができ、具体的には、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸アルミニウム等が挙げられる。
【００２９】
次に、酸化剤添加装置５について説明する。
酸化剤添加装置５は、凝集剤添加装置４により凝集剤を添加された被処理水Ｗ１に、酸化剤を添加するものである。酸化剤添加装置５は、通水ラインＬ２における原水ポンプ３よりも下流側の添加点Ｊ２に接続されている。
【００３０】
酸化剤添加装置５は、酸化剤貯留部５ａと、酸化剤添加ポンプ５ｂと、を備えている。酸化剤貯留部５ａは、酸化剤を貯留する。酸化剤貯留部５ａは、酸化剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００３１】
酸化剤添加ポンプ５ｂは、酸化剤貯留部５ａに貯留された酸化剤を、通水ラインＬ２のの添加点Ｊ２を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。酸化剤添加ポンプ５ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００３２】
酸化剤は、砂濾過装置６内における菌の繁殖を抑制する殺菌剤として使用されると共に、後述の紫外線照射装置７において促進酸化処理を行う際の酸化剤として使用される。
酸化剤としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウムが挙げられる。
【００３３】
このように構成された酸化剤添加装置５は、後述の紫外線照射装置７と共に、促進酸化処理装置としても機能する。促進酸化処理の詳細については、後述する。
【００３４】
次に、砂濾過装置６について説明する。
砂濾過装置６は、被処理水Ｗ１に含まれる濁質（例えば、ゴミ、前記排水処理槽２で生成したフッ化カルシウムの一部等）を捕捉して除去する濾過処理を行うものである。砂濾過装置６は、通水ラインＬ２の下流側の端部に接続されている。
【００３５】
砂濾過装置６としては、例えば、硅石等の粗粒濾材と、アンスラサイト、濾過砂等の細粒濾材と、から形成された濾材層（図示せず）を有する塔式のものが挙げられる。砂濾過装置６は、逆洗可能に構成され、濾材層の再生処理が定期的に行われるようになっている。
【００３６】
砂濾過装置６の下流側には、通水可能な通水ラインＬ３が接続されている。この通水ラインＬ３の下流側の端部は、紫外線照射装置７に接続されている。
【００３７】
次に、紫外線照射装置７について説明する。
紫外線照射装置７は、砂濾過装置６を経た被処理水Ｗ１に紫外線を照射するものである。紫外線照射装置７は、通水ラインＬ３の下流側の端部に接続されている。
紫外線照射装置７は、紫外線を被処理水Ｗ１に照射する紫外線ランプ（図示せず）と、被処理水Ｗ１が流通する処理槽（図示せず）と、を備える。
【００３８】
紫外線ランプは、所定波長の紫外線を被処理水Ｗ１に照射可能に構成されている。処理槽は、被処理水Ｗ１が流通可能な形状（例えば、円筒状）に構成されている。紫外線ランプは、処理槽の内部に収容されている。
【００３９】
処理槽内の被処理水Ｗ１は、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を含んでいる。この酸化剤に、紫外線ランプによって紫外線が照射されると、促進酸化処理が行われることとなる。
【００４０】
「促進酸化処理」とは、特定の酸化剤に紫外線を照射することにより、強力な酸化力を有するヒドロキシルラジカルを生成し、これにより被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解すると共に、被処理水Ｗ１の色度成分や臭気成分を分解し、微生物を殺菌等する処理をいう。
【００４１】
紫外線照射装置７は、酸化剤を含む被処理水Ｗ１を処理槽内に流通させながら、紫外線ランプによって被処理水Ｗ１に紫外線を照射する。これにより、紫外線照射装置７は、被処理水Ｗ１中にヒドロキシルラジカルを生成することができる。
したがって、紫外線照射装置７は、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解する。また、紫外線照射装置７は、被処理水Ｗ１中の色度成分や臭気成分を分解する。更に、紫外線照射装置７は、微生物を殺菌等することもできる。このように、紫外線照射装置７は、酸化剤添加装置５と共に、促進酸化処理装置として機能する。
【００４２】
紫外線照射装置７の下流側には、通水可能な通水ラインＬ４が接続されている。この通水ラインＬ４の下流側の端部は、補助濾過装置１１に接続されている。
【００４３】
次に、還元剤添加装置８について説明する。
還元剤添加装置８は、紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１に残留する酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を還元するために、還元剤を添加するものである。還元剤添加装置８は、通水ラインＬ４における上流側の添加点Ｊ３に接続されている。
【００４４】
還元剤添加装置８は、還元剤貯留部８ａと、還元剤添加ポンプ８ｂと、を備えている。還元剤貯留部８ａは、還元剤を貯留する。還元剤貯留部８ａは、還元剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００４５】
還元剤添加ポンプ８ｂは、還元剤貯留部８ａに貯留された還元剤を、通水ラインＬ４の添加点Ｊ３を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。還元剤添加ポンプ８ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００４６】
還元剤は、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を還元するものである。
酸化剤は、紫外線照射装置７における促進酸化処理に用いられ、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解等する一方で、紫外線照射装置７の下流側に設けられる逆浸透膜装置１３の逆浸透膜（図示せず）を酸化させ、濾過能力を早期に低下させる虞がある。そこで、酸化剤を還元することによって、この逆浸透膜の酸化劣化を抑制し、塩除去率及び透過流束を維持して処理水Ｗ２の水質と処理流量の安定化を図ることができるようにしている。
【００４７】
還元剤としては、例えば、重亜硫酸ナトリウムが挙げられる。重亜硫酸ナトリウムが被処理水Ｗ１に添加されると、被処理水Ｗ１中に残留する次亜塩素酸イオンは、塩化物イオンに還元され、被処理水Ｗ１から除去される。
【００４８】
次に、分散剤添加装置９について説明する。
分散剤添加装置９は、紫外線照射装置７を経ると共に還元剤添加装置８により還元剤が添加された被処理水Ｗ１に、分散剤を添加するものである。分散剤添加装置９は、通水ラインＬ４における添加点Ｊ３よりも下流側の添加点Ｊ４に接続されている。
【００４９】
分散剤添加装置９は、分散剤貯留部９ａと、分散剤添加ポンプ９ｂと、を備えている。分散剤貯留部９ａは、分散剤を貯留する。分散剤貯留部９ａは、分散剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００５０】
分散剤添加ポンプ９ｂは、分散剤貯留部９ａに貯留された分散剤を、通水ラインＬ４の添加点Ｊ４を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。分散剤添加ポンプ９ｂは、図示しない制御装置によって運転（駆動及び停止）を制御される。
【００５１】
分散剤は、被処理水Ｗ１中の硬度成分（カルシウムイオン及びマグネシウムイオン）やシリカ成分等を分散させてスケールの析出を抑制するものである。「スケール」とは、炭酸カルシウムやケイ酸カルシウム等の難溶性塩類が溶解度以上に濃縮されることによって、逆浸透膜の膜面等に析出したものをいう。
【００５２】
紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１には、硬度成分やシリカ成分が含まれている場合がある。これらの成分が所定濃度以上に濃縮されると、スケールが逆浸透膜装置１３の逆浸透膜で析出し、ファウリングの要因となる。そのため、硬度成分やシリカ成分が所定濃度以上の場合には、分散剤を添加することにより、これらの成分を分散させてスケールの析出を抑制するようにしている。
分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムやポリアクリル酸カリウム等のアクリル酸系ポリマーが挙げられる。
【００５３】
次に、ｐＨ調整剤添加装置１０について説明する。
ｐＨ調整剤添加装置１０は、紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加するものである。ｐＨ調整剤添加装置１０は、通水ラインＬ４における添加点Ｊ４よりも下流側の添加点Ｊ５に接続されている。
【００５４】
ｐＨ調整剤添加装置１０は、ｐＨ調整剤貯留部１０ａと、ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂと、を備えている。
ｐＨ調整剤貯留部１０ａは、ｐＨ調整剤を貯留する。ｐＨ調整剤貯留部１０ａは、ｐＨ調整剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００５５】
ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂは、ｐＨ調整剤貯留部１０ａに貯留されたｐＨ調整剤を、通水ラインＬ４の添加点Ｊ４を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。
ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂは、ｐＨ調整制御装置１５と電気的に接続されている。ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂは、ｐＨ調整制御装置１５によって運転（駆動及び停止）を制御される。被処理水Ｗ１へのｐＨ調整剤の添加量は、後述のｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整制御装置１５によって制御される。
【００５６】
ｐＨ調整剤は、紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１のｐＨ値（水素イオン指数値）を調整するものである。つまり、ｐＨ調整剤は、逆浸透膜装置１３に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を調整するものである。
フッ化物を含む被処理水Ｗ１は、通常は酸性である。そのため、酸性の被処理水Ｗ１を中和するｐＨ調整剤としては、アルカリ金属の水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が挙げられる。
【００５７】
被処理水Ｗ１のｐＨ値を、中性域（例えば、ｐＨ値が６．８〜７．５）となるように調整することによって、逆浸透膜装置１３の逆浸透膜のフッ素除去率を維持して処理水Ｗ２の水質の安定化を図るようにしている。
【００５８】
次に、補助濾過装置１１について説明する。
補助濾過装置１１は、逆浸透膜装置１３の上流側において被処理水Ｗ１中の濁質の濾過処理（粗濾過）を行い、逆浸透膜装置１３への濁質の流入を抑制するものである。補助濾過装置１１は、通水ラインＬ４の下流側の端部に接続されている。
【００５９】
補助濾過装置１１の濾材（フィルタ）としては、例えば、不織布フィルタや糸巻きフィルタ（ワインドフィルタ）等が挙げられる。不織布フィルタは、繊維径の異なる数種類の不織布を円筒状に巻いて構成される。糸巻きフィルタは、固体濃度の高い被処理水や幅広い粒度分布を有する被処理水から不純物を粗取りする場合に用いられ、所定の糸を円筒状に巻いて構成される。
補助濾過装置１１は、逆洗可能に構成され、濾材の再生処理が定期的に行われるようになっている。
【００６０】
補助濾過装置１１の下流側には、通水可能な通水ラインＬ５が接続されている。この通水ラインＬ５の下流側の端部は、逆浸透膜装置１３に接続されている。
【００６１】
次に、ｐＨ値測定装置１２について説明する。
ｐＨ値測定装置１２は、逆浸透膜装置１３に流入する前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を測定するものである。ｐＨ値測定装置１２は、逆浸透膜装置１３の上流側に接続された通水ラインＬ５に設けられている。
【００６２】
ｐＨ値測定装置１２は、ｐＨ調整制御装置１５と電気的に接続されている。ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値は、ｐＨ調整制御装置１５に入力されるようになっている。
【００６３】
次に、ｐＨ調整制御装置１５について説明する。
ｐＨ調整制御装置１５は、ｐＨ値測定装置１２及びｐＨ調整剤添加装置１０のｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂと電気的に接続されている。ｐＨ調整制御装置１５は、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂの運転（駆動及び停止）を制御し、ｐＨ調整剤の添加量をフィードバック制御する。
【００６４】
ｐＨ調整制御装置１５は、図示しないメモリ部と演算部とを備えている。メモリ部は、被処理水Ｗ１のｐＨ値に係る複数のテーブル（図示せず）を有している。テーブルには、被処理水Ｗ１のｐＨ値に基づくｐＨ調整剤の添加量データが複数記憶されている。
【００６５】
演算部は、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤の添加量を算出する。添加量の算出は、メモリ部に記憶された添加量データに基づいて行われ、テーブルからｐＨ調整剤の適切な添加量を判定し、選択することにより行われる。
【００６６】
次に、逆浸透膜装置１３について説明する。
逆浸透膜装置１３は、ｐＨ値測定装置１２によりｐＨ値が測定された後の被処理水Ｗ１（ｐＨ調整剤添加装置１０によりｐＨ値が調整された被処理水Ｗ１）を、逆浸透膜（以下、「ＲＯ膜」ともいう）により、純度の高い透過水（処理水）Ｗ２と、不純物を多く含む濃縮水Ｗ３とに膜分離処理を行うものである。
逆浸透膜装置１３は、通水ラインＬ５を介して補助濾過装置１１の下流側に接続されている。
【００６７】
逆浸透膜装置１３は、上流側に設けられる加圧ポンプ１３ａと、下流側に設けられるＲＯ膜モジュール１３ｂと、を備える。
加圧ポンプ１３ａは、紫外線照射装置７から補助濾過装置１１を介して供給される被処理水Ｗ１を加圧し、ＲＯ膜モジュール１３ｂに送出する。
【００６８】
ＲＯ膜モジュール１３ｂは、多数のＲＯ膜（図示せず）を備えており、これらのＲＯ膜によりフッ化物を含む溶存塩類等の不純物を除去する。ＲＯ膜は、分子量が数十程度のものを濾過可能な膜であり、低ファウリング膜として構成されている。
【００６９】
例えば、ＲＯ膜は、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜であることが好ましい。
【００７０】
このように構成された逆浸透膜装置１３は、被処理水Ｗ１をＲＯ膜に供給しながら、透過水（処理水）Ｗ２を生成すると共に、被処理水Ｗ１の不純物濃度が高まった濃縮水Ｗ３を生成する。
逆浸透膜装置１３には、透過水Ｗ２を通水可能な通水ラインＬ６と、濃縮水Ｗ３を通水可能な濃縮水返送ラインＬ７が接続されている。
【００７１】
通水ラインＬ６の下流側の端部は、処理水タンク１４に接続されている。濃縮水返送ラインＬ７の下流側の端部は、通水ラインＬ１における合流部Ｊ６に接続されている。
【００７２】
逆浸透膜装置１３により生成された透過水Ｗ２は、通水ラインＬ６を介して処理水タンク１４に供給されるようになっている。また、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３は、濃縮水返送ラインＬ７、合流部Ｊ６及び通水ラインＬ１を介して排水処理槽２に戻されるようになっている。
【００７３】
次に、処理水タンク１４について説明する。
処理水タンク１４は、逆浸透膜装置１３により生成された透過水を処理水Ｗ２として貯留するものである。処理水タンク１４は、通水ラインＬ６を介して逆浸透膜装置１３の下流側に接続されている。処理水タンク１４は、処理水Ｗ２の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【００７４】
処理水タンク１４は、図示しない通水ラインを介して、例えば、工場における工業用水等の供給設備に接続されている。そして、処理水タンク１４に貯留された処理水Ｗ２は、各種プロセス水（例えば、洗浄水や冷却水），中水，雑用水等として再利用される。
【００７５】
なお、図示例を省略するが、上述した通水ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６及び濃縮水返送ラインＬ７には、被処理水Ｗ１、処理水Ｗ２又は濃縮水Ｗ３を送出するポンプや、流路を開閉するバルブ等が適宜設けられている。これらのポンプやバルブ等も、図示しない制御装置によって制御される。
【００７６】
次に、本実施形態の水処理システム１の動作について図１を参照しながら説明する。
水処理システム１が運転されると、図示しない制御装置により、原水ポンプ３が起動される。すると、被処理水Ｗ１（原水）が、排水処理槽２から通水ラインＬ２を介して砂濾過装置６に通水される。この被処理水Ｗ１には、ゴミ，コロイド粒子等の濁質，あるいは排水処理槽２において凝集沈殿処理された後の残渣物が含まれている。
【００７７】
通水ラインＬ２に通水された被処理水Ｗ１には、凝集剤添加装置４から、例えば、凝集剤としてのポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）溶液が添加される。ポリ塩化アルミニウム溶液の添加量は、図示しない制御装置によって凝集剤添加ポンプ４ｂの運転（駆動及び停止）を制御することによって調整される。濁質や残渣物は、ポリ塩化アルミニウムによる電荷中和作用によって凝集するので、砂濾過装置６による濾過処理により、捕捉され易くなる。
【００７８】
続いて、被処理水Ｗ１には、酸化剤添加装置５から、酸化剤として、例えば、次亜塩素酸ナトリウム溶液が添加される。次亜塩素酸ナトリウム溶液の添加量は、図示しない制御装置によって酸化剤添加ポンプ５ｂの運転（駆動及び停止）を制御することによって調整される。次亜塩素酸ナトリウム溶液は、砂濾過装置６における濾材の微生物による固着を抑制する。また、次亜塩素酸ナトリウム溶液は、紫外線照射装置７において促進酸化処理を行う際の酸化剤として使用される。
【００７９】
次いで、被処理水Ｗ１は、砂濾過装置６に通水される。被処理水Ｗ１は、砂濾過装置６の前記濾材層で濾過処理されることによって、前記ゴミや凝集物等が捕捉され、除去される。また、被処理水Ｗ１には、殺菌剤として作用する次亜鉛塩素酸ナトリウムが含まれているので、砂濾過装置６内における菌の繁殖を防ぐことができる。
【００８０】
砂濾過装置６を経た被処理水Ｗ１は、通水ラインＬ３を介して紫外線照射装置７の処理槽内に通水される。この被処理水Ｗ１には、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤としての次亜塩素酸ナトリウムが含まれている。
【００８１】
処理槽内に通水された被処理水Ｗ１は、紫外線ランプによって紫外線を照射される。前記酸化剤を含む被処理水Ｗ１に紫外線が照射されると、ヒドロキシルラジカルが生成される。このヒドロキシルラジカルは、強力な酸化力を有し、処理槽内では、被処理水Ｗ１の促進酸化処理が行われる。そのため、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質が酸化分解される。また、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる色度成分や臭気成分が分解される。更に、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる微生物が殺菌される。
【００８２】
また、被処理水Ｗ１をこのように促進酸化処理することにより、下流側の逆浸透膜装置１３のＲＯ膜において、微生物が増殖してＲＯ膜に付着する、いわゆるバイオファウリングの発生を抑制することができる。
【００８３】
紫外線照射装置７を経た被処理水Ｗ１は、通水ラインＬ４を介して補助濾過装置１１に通水される。通水ラインＬ４に通水された被処理水Ｗ１には、還元剤添加装置８から、還元剤として、例えば、重亜硫酸ナトリウム溶液が添加される。
被処理水Ｗ１に重亜硫酸ナトリウム溶液が添加されると、被処理水Ｗ１中に残留する次亜塩素酸イオンが塩化物イオンに還元され、除去される。
【００８４】
残留塩素が除去された被処理水Ｗ１には、排水処理槽２で使用したカルシウム化合物由来の硬度成分が含まれている。この硬度成分が所定濃度以上の場合には、ＲＯ膜へのファウリングを引き起こす。そのため、図示しない制御装置によって分散剤添加装置９の分散剤添加ポンプ９ｂが制御され、分散剤として、例えば、アクリル酸系ポリマーが添加される。
【００８５】
アクリル酸系ポリマーが添加されると、被処理水Ｗ１中の硬度成分が分散するので、硬度成分に起因するスケールが逆浸透膜装置１３のＲＯ膜に付着することが抑制される。これにより、ＲＯ膜におけるファウリングの発生が抑制される。
【００８６】
また、通水ラインＬ４に通水された被処理水Ｗ１には、ｐＨ調整剤添加装置１０から、ｐＨ調整剤として、例えば、水酸化ナトリウム溶液が所定量添加される。
水酸化ナトリウム溶液の添加量は、ｐＨ値測定装置１２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整制御装置１５によって調整される。具体的には、被処理水Ｗ１のｐＨ値が、例えば、６．８〜７．５になるように、ｐＨ調整剤添加ポンプ１０ｂの運転（駆動及び停止）が制御され、水酸化ナトリウム溶液の添加量が調整される。
【００８７】
このように、逆浸透膜装置１３に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を中性域に調整することで、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜のフッ素除去率の低下を抑制する。これにより、フッ素除去率を所定値以上（例えば、８０％以上）に維持して処理水Ｗ２の水質の安定化を図ることが可能となる。
【００８８】
続いて、ｐＨ値を調整された被処理水Ｗ１は、補助濾過装置１１に通水される。補助濾過装置１１では、被処理水Ｗ１中の濁質の濾過処理（粗濾過）を行う。これにより、逆浸透膜装置１３への濁質の流入を抑制することができ、ＲＯ膜におけるファウリングの発生を抑制することができる。
【００８９】
補助濾過装置１１を経た被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３に通水される。被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜により、透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理される。これにより、フッ化物を含む溶存塩類等の不純物が除去された透過水（処理水）Ｗ２を得ることができる。
【００９０】
逆浸透膜装置１３により生成された透過水（処理水）Ｗ２は、通水ラインＬ６を介して処理水タンク１４に通水され、処理水タンク１４に貯留される。処理水タンク１４に貯留された処理水Ｗ２は、各種プロセス水，中水，雑用水等として再利用される。
【００９１】
一方、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３は、濃縮水返送ラインＬ７、合流部Ｊ６及び通水ラインＬ１を介して排水処理槽２に戻される。
【００９２】
以上のように、第１実施形態の水処理システム１によれば、以下に示す各効果が奏される。
第１実施形態の水処理システム１は、促進酸化処理装置としての酸化剤添加装置５と、促進酸化処理装置としての紫外線照射装置７と、ｐＨ調整剤添加装置１０と、ｐＨ値測定装置１２と、逆浸透膜装置１３と、制御装置としてのｐＨ調整制御装置１５と、を備える。
【００９３】
そのため、促進酸化処理された被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３に通水される前に、ｐＨ値測定装置１２によってｐＨ値を測定される。そして、被処理水Ｗ１は、そのｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤添加装置１０によるｐＨ調整剤の添加量が調整され、ｐＨ値が中性域に調整される。そのため、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜のフッ素除去率の低下を抑制することができるので、フッ化物を含有する被処理水を効率的に浄化することができる。したがって、フッ素除去率を維持して処理水Ｗ２の水質の安定化を図ることができる。
【００９４】
被処理水Ｗ１は、酸化剤添加装置５によって酸化剤を添加された後に、紫外線照射装置７によって紫外線を照射され、促進酸化処理される。したがって、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる難分解性の有害物質を酸化分解することができる。また、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる色度成分や臭気成分を分解することができる。更に、この促進酸化処理により、被処理水Ｗ１に含まれる微生物を殺菌することもできる。
【００９５】
また、被処理水Ｗ１をこのように促進酸化処理することにより、下流側の逆浸透膜装置１３のＲＯ膜において、いわゆるバイオファウリングの発生を抑制することができる。
【００９６】
促進酸化処理された被処理水Ｗ１は、逆浸透膜装置１３に通水され、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜により、透過水Ｗ２と濃縮水Ｗ３とに膜分離処理される。そのため、フッ化物を含む溶存塩類等の不純物が除去された処理水（透過水）Ｗ２を得ることができる。
【００９７】
また、処理水タンク１４に貯留された処理水Ｗ２を、各種プロセス水，中水，雑用水等として再利用することができる。そのため、工場における上水使用量を低減することができる。
【００９８】
また、水処理システム１は、紫外線照射装置７の上流側に、濾過装置としての砂濾過装置６を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１は、砂濾過装置６で濾過処理されることによって、ゴミや濁質の凝集物等を除去することができる。
【００９９】
また、水処理システム１は、凝集剤添加装置４を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１中の微細粒子（濁質）や残渣物の電荷を中和して凝集物を形成することができ、砂濾過装置６による濾過処理を行い易くすることができる。
【０１００】
また、水処理システム１は、還元剤添加装置８を更に備える。そのため、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤を還元して除去することができ、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜の酸化劣化を抑制することができる。したがって、ＲＯ膜の塩除去率及び透過流束の低下を抑制することができ、処理水Ｗ２の水質と処理流量の安定化を図ることができる。
【０１０１】
また、水処理システム１は、分散剤添加装置９を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１中の硬度成分を分散させてスケールの析出を抑制することができる。したがって、硬度成分に起因するスケールが逆浸透膜装置１３のＲＯ膜に付着するのを抑制することができ、ＲＯ膜におけるファウリングの発生を抑制することができる。
【０１０２】
また、水処理システム１は、濃縮水返送ラインＬ７を更に備える。そのため、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３を、濃縮水返送ラインＬ７を介して排水処理槽２に戻すことができる。したがって、工場における排水量を低減することができる。
【０１０３】
また、水処理システム１は、逆浸透膜装置１３の上流側の近傍に補助濾過装置１１を更に備える。そのため、被処理水Ｗ１中の濁質の濾過処理（粗濾過）を行い、逆浸透膜装置１３への濁質の流入を抑制することができる。
【０１０４】
次に、被処理水Ｗ１のｐＨ値とフッ素除去率との関係について、図２を参照しながら説明する。図２は、被処理水Ｗ１のｐＨ値とフッ素除去率との関係を示すグラフである。
【０１０５】
逆浸透膜装置１３のＲＯ膜には、次のような低ファウリング膜を用いた。すなわち、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜を用いた。
【０１０６】
このようなＲＯ膜を有する逆浸透膜装置１３を備えた水処理システム１によって、図２に示すように、被処理水Ｗ１のｐＨ値を、中性域（例えば、ｐＨ値が６．８〜７．５）になるように調整したところ、フッ素除去率が略８０％以上となることを確認することができた。
【０１０７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第２実施形態の水処理システム１Ｂを示す構成図である。
図３に示すように、第２実施形態の水処理システム１Ｂは、前記第１実施形態の水処理システム１の構成に加え、通水ラインＬ２における凝集剤添加装置４の上流側に、上流用ｐＨ調整剤添加装置２０と、上流用ｐＨ値測定装置２２と、上流用ｐＨ調整制御装置２５と、を更に備える。
【０１０８】
上流用ｐＨ調整剤添加装置２０は、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加するものである。上流用ｐＨ調整剤添加装置２０は、通水ラインＬ２における添加点Ｊ１よりも上流側の添加点Ｊ６に接続されている。上流用ｐＨ調整剤添加装置２０は、ｐＨ調整剤貯留部２０ａと、ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂと、を備えている。ｐＨ調整剤貯留部２０ａは、ｐＨ調整剤を貯留する。ｐＨ調整剤貯留部２０ａは、ｐＨ調整剤の貯留量を検出するレベルセンサを備えることが好ましい。
【０１０９】
ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂは、ｐＨ調整剤貯留部２０ａに貯留されたｐＨ調整剤を、通水ラインＬ２の添加点Ｊ６を介して被処理水Ｗ１に送出し、添加する。ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂは、上流用ｐＨ調整制御装置２５と電気的に接続されている。ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂは、上流用ｐＨ調整制御装置２５によって運転（駆動及び停止）を制御される。被処理水Ｗ１へのｐＨ調整剤の添加量は、ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値に基づいて、上流用ｐＨ調整制御装置２５によって制御される。
【０１１０】
ｐＨ調整剤は、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を、凝集剤添加装置４によって被処理水Ｗ１に凝集剤が添加されたときに最適な凝集効果が得られるように、調整するものである。フッ化物を含む被処理水Ｗ１は、通常は酸性である。そのため、酸性の被処理水Ｗ１を中和するｐＨ調整剤としては、アルカリ金属の水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が挙げられる。被処理水Ｗ１のｐＨ値を、中性域（例えば、ｐＨ値が６〜８の範囲）となるように調整することによって、最適な凝集効果が得られるようにする。
【０１１１】
上流用ｐＨ値測定装置２２は、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１のｐＨ値を測定するものである。上流用ｐＨ値測定装置２２は、通水ラインＬ２における添加点Ｊ６よりも下流側であり、かつ、添加点Ｊ１の上流側に設けられている。上流用ｐＨ値測定装置２２は、上流用ｐＨ調整制御装置２５と電気的に接続されている。上流用ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値は、上流用ｐＨ調整制御装置２５に入力されるようになっている。
【０１１２】
上流用ｐＨ調整制御装置２５は、上流用ｐＨ値測定装置２２及び上流用ｐＨ調整剤添加装置２０のｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂと電気的に接続されている。上流用ｐＨ調整制御装置２５は、上流用ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値に基づいて、ｐＨ調整剤添加ポンプ２０ｂの運転（駆動及び停止）を制御し、ｐＨ調整剤の添加量をフィードバック制御する。
【０１１３】
上流用ｐＨ調整制御装置２５は、図示しないメモリ部と演算部とを備えている。メモリ部は、被処理水Ｗ１のｐＨ値に係る複数のテーブル（図示せず）を有している。テーブルには、被処理水Ｗ１のｐＨ値に基づくｐＨ調整剤の添加量データが複数記憶されている。演算部は、上流用ｐＨ値測定装置２２により測定されたｐＨ値に基づいてｐＨ調整剤の添加量を算出する。添加量の算出は、メモリ部に記憶された添加量データに基づいて行われ、テーブルからｐＨ調整剤の適切な添加量を判定し、選択することにより行われる。
【０１１４】
以上のように、第２実施形態の水処理システム１Ｂは、前記第１実施形態の水処理システム１の構成に加え、通水ラインＬ２における凝集剤添加装置４の上流側に、上流用ｐＨ調整剤添加装置２０と、上流用ｐＨ値測定装置２２と、上流用ｐＨ調整制御装置２５と、を更に備える。そのため、前記第１実施形態の場合と同様の効果を奏するほか、凝集剤添加装置４に通水される前の被処理水Ｗ１にｐＨ調整剤を添加することにより、凝集剤添加装置４によって凝集剤を添加されたときに、最適な凝集効果を得ることができる。したがって、砂濾過装置６による濾過処理を行い易くすることができる。
【０１１５】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第３実施形態の水処理システム１Ｃを示す構成図である。
前記第１実施形態の水処理システム１は、濁質が含まれる被処理水Ｗ１を浄化するが、第３実施形態の水処理システム１Ｃは、濁質がほとんど含まれていない被処理水Ｗ１を浄化する。図４に示すように、水処理システム１Ｃは、前記第１実施形態の水処理システム１の構成から、濁質を除去するための凝集剤添加装置４、砂濾過装置６及び通水ラインＬ３を除いた構成となっている。
【０１１６】
以上のように、第３実施形態の水処理システム１Ｃは、濁質がほとんど含まれていない被処理水Ｗ１を浄化することができ、前記第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
【０１１７】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【０１１８】
また、前記実施形態においては、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、還元剤添加装置８を備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、還元剤添加装置８に代えて、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤を吸着除去する活性炭フィルタ装置を備えてもよい。また、酸化剤添加装置５によって添加された酸化剤を還元する必要がない場合には、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、還元剤添加装置８を備えなくてもよい。
【０１１９】
また、前記実施形態においては、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、分散剤添加装置９を備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、被処理水Ｗ１中の所定濃度以上の硬度成分が含まれておらず、被処理水Ｗ１中の硬度成分を分散させてスケールの析出を抑制する必要がない場合には、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、分散剤添加装置９を備えなくてもよい。
【０１２０】
また、前記実施形態においては、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、濃縮水返送ラインＬ７を備えるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、逆浸透膜装置１３により生成された濃縮水Ｗ３を、別途の処理装置（図示せず）によって処理した後に、所定の排水ライン（図示せず）に排水する場合には、水処理システム１，１Ｂ，１Ｃは、濃縮水返送ラインＬ７を備えなくてもよい。
【０１２１】
また、前記実施形態においては、逆浸透膜装置１３は、前記所定性能の低ファウリング膜を有するものとして説明したが、逆浸透膜装置１３のＲＯ膜は、前記性能以外のものであってもよい。
【符号の説明】
【０１２２】
１，１Ｂ，１Ｃ 水処理システム
４ 凝集剤添加装置
５ 酸化剤添加装置（促進酸化処理装置）
６ 砂濾過装置（濾過装置）
７ 紫外線照射装置（促進酸化処理装置）
８ 還元剤添加装置
９ 分散剤添加装置
１０ ｐＨ調整剤添加装置
１２ ｐＨ値測定装置
１３ 逆浸透膜装置
１５ ｐＨ調整制御装置（制御装置）
２０ 上流用ｐＨ調整剤添加装置
２２ 上流用ｐＨ値測定装置
２５ 上流用ｐＨ調整制御装置
Ｌ７ 濃縮水返送ライン
Ｗ１ 被処理水
Ｗ２ 透過水
Ｗ３ 濃縮水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ化物を含有する被処理水を浄化する水処理システムであって、
前記被処理水の促進酸化処理を行う促進酸化処理装置と、
前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置と、
前記被処理水のｐＨ値を測定するｐＨ値測定装置と、
前記ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置と、
前記ｐＨ値が測定された後の前記被処理水を逆浸透膜により透過水と濃縮水とに膜分離処理を行う逆浸透膜装置と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
前記促進酸化処理装置の上流側に、前記被処理水に含まれる濁質の濾過処理を行う濾過装置を更に備える請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記濾過装置による濾過処理が行われる前に、前記被処理水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置を更に備える請求項２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記凝集剤添加装置に通水される前の前記被処理水にｐＨ調整剤を添加する上流用ｐＨ調整剤添加装置と、
前記被処理水のｐＨ値を測定する上流用ｐＨ値測定装置と、
前記上流用ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記上流用ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する上流用ｐＨ調整制御装置と、
を更に備える請求項３に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に還元剤を添加する還元剤添加装置を更に備える請求項１から４のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項６】
前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置を更に備える請求項１から５のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項７】
前記逆浸透膜装置からの濃縮水を前記促進酸化処理装置の上流側に返送する濃縮水返送ラインを更に備える請求項１から６のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項８】
前記逆浸透膜は、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を前記被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で前記膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜である請求項１から７のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項１】
フッ化物を含有する被処理水を浄化する水処理システムであって、
前記被処理水の促進酸化処理を行う促進酸化処理装置と、
前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置と、
前記被処理水のｐＨ値を測定するｐＨ値測定装置と、
前記ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する制御装置と、
前記ｐＨ値が測定された後の前記被処理水を逆浸透膜により透過水と濃縮水とに膜分離処理を行う逆浸透膜装置と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
前記促進酸化処理装置の上流側に、前記被処理水に含まれる濁質の濾過処理を行う濾過装置を更に備える請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記濾過装置による濾過処理が行われる前に、前記被処理水に凝集剤を添加する凝集剤添加装置を更に備える請求項２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記凝集剤添加装置に通水される前の前記被処理水にｐＨ調整剤を添加する上流用ｐＨ調整剤添加装置と、
前記被処理水のｐＨ値を測定する上流用ｐＨ値測定装置と、
前記上流用ｐＨ値測定装置により測定された前記ｐＨ値に基づいて前記上流用ｐＨ調整剤添加装置による前記ｐＨ調整剤の添加量を制御する上流用ｐＨ調整制御装置と、
を更に備える請求項３に記載の水処理システム。
【請求項５】
前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に還元剤を添加する還元剤添加装置を更に備える請求項１から４のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項６】
前記促進酸化処理装置を経た前記被処理水に分散剤を添加する分散剤添加装置を更に備える請求項１から５のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項７】
前記逆浸透膜装置からの濃縮水を前記促進酸化処理装置の上流側に返送する濃縮水返送ラインを更に備える請求項１から６のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項８】
前記逆浸透膜は、塩化ナトリウムの濃度が１５００ｍｇ／Ｌの食塩水を前記被処理水として用い、運転圧力が１ＭＰａ、回収率が１５％及び水温が２５℃の条件で前記膜分離処理を行った場合において、透過水量が４２Ｌ／ｈ／ＭＰａ／ｍ２以上、かつ塩除去率が９９％以上となる合成ポリアミド膜である請求項１から７のいずれかに記載の水処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−３１１４６（Ｐ２０１１−３１１４６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８２１２（Ｐ２００９−１７８２１２）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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