造水装置および造水方法
【課題】藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できることが可能な造水装置および造水方法を提供する。
【解決手段】原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を有するとともに、前記検出手段で検出されたクロロフィルａの濃度に応じて、前記供給手段から供給される水中への空気の溶解量を制御する制御手段を有する。
【解決手段】原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を有するとともに、前記検出手段で検出されたクロロフィルａの濃度に応じて、前記供給手段から供給される水中への空気の溶解量を制御する制御手段を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧溶解手段および浸漬膜モジュールおよびクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を用いた造水装置および造水方法に関する。さらに詳しくは、原水供給ラインより原水を供給する工程と、微細気泡を発生させるために空気を加圧溶解した水を原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する工程と、原水と空気を加圧溶解させた水とを混合した被処理水を浸漬槽に浸漬設置された分離膜で膜ろ過処理する工程とを有し、原水中のクロロフィルａの濃度を、例えばＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いて検出することによって、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握し、原水中のクロロフィルａの濃度に応じて空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御することによって、藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できる造水装置および造水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、上下水道や廃水処理等の水処理用途において原水中の不純物を分離除去して清澄な水に変換する膜ろ過法の普及が進んでいる。膜の除去対象物質は、膜の種類によって異なるが、精密ろ過膜や限外ろ過膜の場合は、一般的に懸濁物質、細菌、原虫、コロイド物質等が挙げられる。
【０００３】
膜ろ過運転を行う場合、膜ろ過水量に伴って、膜表面や膜細孔内に有機物と無機物の付着量が増大していき、ろ過水量の低下あるいは膜差圧の上昇が問題となってくる。湖沼水やダムによって一時貯留された河川水や下水二次処理水等を処理する場合、特に問題となっているのが、富栄養化による藻類や植物プランクトンの増殖である。これらは一度膜に付着してしまうと逆流洗浄やエアースクラビング等の物理洗浄ではなかなか剥離できず、膜のファウリング原因物質の中でも非常に厄介であり、水道水の異臭味原因物質を産生するものもあることから、浄水処理への障害となっているのが一般的である。
【０００４】
対症療法的な対策として、硫酸銅の使用や前塩素処理の導入を行っている。しかし、硫酸銅の使用は、藻類以外の生物も対象としてしまうこと、死骸の急激な増加によって酸素要求量が大きくなり、臭気物質や毒性物質を産生すること、銅が底泥に蓄積することなどの問題を抱えている。また、前塩素処理では、トリハロメタンなどの有毒な消毒副生成物が問題となっている。
【０００５】
かかる問題を解決するため、例えば特許文献１で開示されているように、原水と加圧溶解で空気を供給した水とを混合し、加圧浮上分離槽で粒子を浮上分離除去した後に、膜ろ過処理を行う方法が挙げられる。
【０００６】
この加圧浮上分離法は、水との密度差が少ない粒子や、粒子径の小さい粒子に対して有効であり、粒子に微細な気泡を付着させて見かけ密度を小さくして浮力を与えることにより、容易に浮力分離除去が可能である。十分な空気の存在下で、空気がほとんど飽和状態になるまで加圧し、空気を溶存させた加圧水を加圧浮上分離槽中で大気圧に開放すれば多量の微細気泡が発生する。この微細気泡の付着によって藻類や植物プランクトンなどが浮上分離除去される。
【０００７】
ところが、この加圧浮上分離法は加圧水製造用ポンプの動力費が大きいことから、原水中の藻類や植物プランクトンの数が少なく膜のファウリングが起こりにくい時期においても加圧浮上分離法の運転を継続するのは、大いに造水コスト高であった。さらに藻類や植物プランクトンの数は、日変動や季節変動が大きく、水温変化等の環境要因によって突然変動する場合があるため、予測は困難であり、測定を頻繁に行う必要があった。ところが、藻類や植物プランクトンの数は、原水をフィルターや遠心分離で濃縮した後、濃縮水を顕微鏡で計測するので、時間と労力がかかって常時監視することは困難なため、厳密な原水水質の管理は困難であった。
【特許文献１】特開平１０−１０９０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の上述した問題点を解決し、膜のファウリング原因物質の一つである原水中の藻類や植物プランクトンの数が原水中のクロロフィルａの濃度で代替可能であることを見いだし、さらに原水中のクロロフィルａの濃度を、例えばＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いて検出することで、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握し、原水中のクロロフィルａの濃度に応じて、加圧水製造用ポンプの回転数をインバータで制御し、空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御することによって、藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できる造水装置および造水方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち、原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、該造水装置は、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を有するとともに、前記検出手段で検出されたクロロフィルａの濃度に応じて、前記供給手段から供給される水中への空気の溶解量を制御する制御手段を有することを特徴とする造水装置である。
【００１１】
このとき、高濃度の濁質が含まれている原水の場合、加圧浮上処理を行っているものの、浸漬槽内の浸漬膜モジュール付近には濁質が浮遊し、膜に高負荷がかかり、ファウリングが起こる懸念があるため、前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水が前記加圧浮上分離槽に供給され、前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水が前記浸漬槽に供給されるように構成されていることが好ましい。
【００１２】
そして、原水中の藻類や植物プランクトンの浮上を促進させ、処理効率を高めるため、あらかじめ前記原水に凝集剤を注入して混合撹拌する凝集処理手段を備えていることが好ましく、高濃度の濁質が含まれている原水を、空気を加圧溶解して用いる水として利用する場合、加圧ポンプが故障する可能性があるので、前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えていること、あるいは前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
さらに、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握できることから、原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段がＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法によるものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、少なくとも、原水供給ラインより原水を供給する工程と、微細気泡を発生させるために空気を加圧溶解した水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する工程と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とを混合した被処理水を浸漬槽に浸漬設置された分離膜で膜ろ過処理する工程とを有する造水方法であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出し、検出したクロロフィルａの濃度に応じて、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御する工程を有することを特徴とする造水方法である。
【００１５】
このとき、前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水を前記加圧浮上分離槽に供給し、加圧浮上処理した後の水を前記浸漬槽に供給する工程を有することが好ましい。
【００１６】
そして、前記原水にあらかじめ凝集剤を注入して混合撹拌する工程を有することや、前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用すること、あるいは前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用することが好ましい。
【００１７】
さらに、検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より高くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を増加させることや、検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より低くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を低減させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を、例えばＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いて検出することで、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握し、検出したクロロフィルａの濃度に応じて、加圧ポンプの回転数をインバーターで制御し、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御することによって、藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明が以下の実施態様に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に好ましく用いられる造水装置の一実施態様を示す概略フロー図である。本発明の造水装置は、例えば、図１に示すように、原水のクロロフィルａの濃度を検出するクロロフィルａ検出器１と、原水中の藻類、植物プランクトン、濁質等を凝集反応させる凝集タンク２と、原水に凝集剤を注入する凝集剤注入装置３と、原水と凝集剤を混合撹拌させる攪拌機４と、加圧と移送を行う加圧ポンプ５と、クロロフィルａ検出器１からの出力に応じて加圧ポンプ５の回転数を制御するインバーター６と、空気を供給するコンプレッサー７と、加圧ポンプ５から吐出される水とコンプレッサー７から供給される空気とを混合するエジェクター８と、空気を加圧溶解させ、溶解しきれなかった空気を大気中に排出する加圧タンク９と、空気を加圧溶解させた水の流量を制御する定流量弁１０と、加圧浮上分離槽としての機能も有する浸漬槽１１と、浸漬槽１１内に浸漬している浸漬膜モジュール１２と、浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過された膜ろ過水を貯留する膜ろ過水タンク１３とが設けられている。
【００２１】
ここで、本発明における原水のクロロフィルａの濃度を検出するクロロフィルａ検出器１としては、生きた植物プランクトンの内部のクロロフィルを直接計測できるＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いることが好ましい。従来の抽出クロロフィル測定は、試料水をフィルタでろ過後、フィルタに残った植物プランクトンの細胞を破壊し、クロロフィルａを有機溶媒で抽出してから、吸光光度法やＨＰＬＣで測定する方法であり、時間と労力がかかって常時監視することは困難であるが、この方法はろ過、破砕、抽出操作を必要とせず、試料水をそのまま分析することができるため、現場測定および連続測定が可能である。波長４２０〜５００ｎｍ程度の励起光を試料水にあて、そこから放出された波長６７０〜６９０ｎｍ程度の放射光を検出する。
【００２２】
原水に凝集剤を注入するための凝集剤注入装置３は、凝集剤貯留タンク、凝集剤注入ポンプ、配管等から構成されている。使用する凝集剤は、硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄等があるが、いずれでも構わない。凝集剤貯留タンク、凝集剤注入ポンプおよび配管の材質は、耐食性に優れたＦＲＰ、塩化ビニル、ポリエチレン、テフロン（登録商標）等の樹脂系が好ましい。また、原水のｐＨが恒常的あるいは一時的に高すぎるあるいは低すぎる場合には、最適凝集領域になるように酸剤あるいはアルカリ剤でｐＨを調整したほうが好ましい。
【００２３】
加圧ポンプ５は、渦巻きポンプや渦流ポンプ等５００ｋＰａ程度までの加圧が可能であれば、いずれでも構わなく、加圧タンク９は、耐圧性に優れた鋼板製が好ましい。
【００２４】
膜モジュール１２は、膜モジュールや中空糸膜モジュール等があるが、いずれでも構わない。また、モジュールを構成する分離膜としては、所望の処理水の水質や水量によって、ＭＦ膜（精密濾過膜）を用いたり、ＵＦ膜（限外濾過膜）を用いたり、あるいは両者を併用したりする。例えば、濁質成分、大腸菌、クリプトスポリジウム等を除去したい場合はＭＦ膜でもＵＦ膜のどちらを用いても構わないが、ウィルスや高分子有機物等も除去したい場合は、ＵＦ膜を用いるのが好ましい。
【００２５】
上述の造水装置において、造水は次のように実施される。
【００２６】
まず、湖沼水、河川水、下水二次処理水等の原水は、凝集タンク２に流入して、攪拌機４によって凝集剤注入装置３から注入された凝集剤と混合撹拌し、凝集反応する。この時、原水中の藻類や植物プランクトン等は凝集剤と結合して、フロックを生成するので、その後の加圧浮上処理において、浮上が促進され、処理効率が高まる。攪拌機４は、凝集剤を原水に一様に均等分散させ、均一な撹拌を行うことが必要である。混合撹拌時間は１〜５分間程度でよい。なお、混合撹拌としては、攪拌機４を用いずに原水供給ラインにスタティックミキサーを導入しても構わない。
【００２７】
上述の凝集処理の一方で、浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過されて膜ろ過水タンク１３に貯留されている膜ろ過水の一部は加圧ポンプ５で環流されて、エジェクター８でコンプレッサー７から供給される空気と混合し、加圧タンク９内で加圧溶解した後、凝集反応後の原水と混合する。気液混合比率は、加圧タンク９内からの余剰空気を無駄に排出させず、溶解効率を上げるという点を考慮すると、５〜２０％程度に設定することが望ましい。この時、クロロフィルａ検出器１で検出した原水のクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より高くなった場合には、加圧ポンプ５で環流した膜ろ過水の空気の溶解量を増加させるために、インバーター６で加圧ポンプ５の回転数を上げる。すると、加圧タンク９内の圧力は増加し、空気の溶解量は増加する。逆にクロロフィルａ検出器１で検出した原水のクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より低くなった場合に、加圧ポンプ５で環流した膜ろ過水の空気の溶解量を低減させるために、インバーター６で加圧ポンプ５の回転数を下げる。すると、加圧タンク９内の圧力は低下し、空気の溶解量は低減する。
【００２８】
上述したような原水のクロロフィルａのあらかじめ設定した濃度を基準に加圧ポンプ５の回転数を増減させる方法の他に、クロロフィルａ検出器１で検出した原水のクロロフィルａの濃度と加圧ポンプ５の回転数とをインバーター６で比例制御してもよい。設定濃度や比例係数は浸漬膜モジュール１２の運転条件等に応じて適宜選定する。
【００２９】
空気を加圧溶解させた水は定流量弁１０を通過した直後に大気圧に開放され、多量の微細気泡が発生する。その後、凝集処理した原水と混合し、藻類や植物プランクトンと凝集剤が結合した凝集フロックは微細気泡に捕捉され、浸漬槽１１の水面にスカムとして浮上する。浮上スカムは堰を越硫して、トラフを介して排出される。被処理水は上述の加圧浮上処理と同時に浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過され、膜ろ過水タンク１３に貯留される。加圧浮上処理とは上述した通り、気泡の浮力によって凝集フロック等を浸漬槽１１の最上部まで強制的に浮上させ、固液分離する方法なので、浸漬槽１１下部の水は比較的清澄である。よって浸漬膜モジュール１２の設置場所は、浸漬槽１１下部の方が好ましい。
【００３０】
なお、高濃度の濁質が含まれている原水の場合、加圧浮上処理を行っているものの、浸漬膜モジュール１２の設置場所によっては、浸漬槽１１内の浸漬膜モジュール１２付近に濁質が浮遊し、膜に高負荷がかかり、ファウリングが起こる懸念があるので、図２のように、浸漬槽１１の前段にさらに加圧浮上分離槽１４を備え、被処理水が加圧浮上分離槽１４に供給され、加圧浮上処理された後の水が浸漬槽１１に供給されるように構成したほうか好ましい。また、図２のように、加圧浮上分離槽１４を備えた場合、浸漬槽１１を設定して、浸漬膜モジュール１２でろ過する替わりに加圧型膜モジュールでろ過しても構わない。
【００３１】
また、図１、図２では、空気を加圧溶解して用いる水として浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過されて膜ろ過水タンク１３に貯留されている膜ろ過水を利用しているが、濁質が少なければ、浸漬槽１１あるいは加圧浮上分離槽１４で加圧浮上処理された水の一部を利用しても構わない。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１に示す造水装置を用いて、４．５ｍ３／ｈの割合で膜ろ過水を一年間造水した。クロロフィルａ検出器１はＷＥＴ Ｌａｂｓ社の蛍光光度計（ＥＣＯ−ＦＬＳ）を使用した。原水は年間濁度が５〜１５度であり、年間クロロフィルａ濃度が２〜１０μｇ／ｌの河川水を使用し、凝集剤注入装置３でポリ塩化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３１０％）を注入した。凝集剤注入率は５ｍｇ／ｌ（液体重量注入率）に設定した。加圧ポンプ５は容量０．０８ｍ３／ｍｉｎ×５０ｍ×３．７ｋＷの渦巻きポンプを使用し、加圧タンク９は鋼板製円筒竪型（寸法５００ｍｍφ×９００ｍｍ、容量０．１８ｍ３）を使用した。
【００３３】
加圧ポンプ５の環流水量は定流量弁１０で常時１．５ｍ３／ｈとなるよう設定し、河川水のクロロフィルａの濃度が３μｇ／ｌ未満の場合、加圧タンク９の圧力が２００ｋＰａとなり、３μｇ／ｌ以上５μｇ／ｌ未満の場合、加圧タンク９の圧力が３００ｋＰａとなり、５μｇ／ｌ以上７μｇ／ｌ未満の場合、加圧タンク９の圧力が４００ｋＰａとなり、７μｇ／ｌ以上の場合、加圧タンク９の圧力が５００ｋＰａとなるよう、インバーター６で加圧ポンプ５の回転数を制御した。
【００３４】
コンプレッサー７から供給される空気量は５０ＮＬ／ｈに設定した。浸漬槽１１は鋼板製角型（寸法Ｗ１２００ｍｍ×Ｄ１８００ｍｍ×Ｈ１５００ｍｍ）を使用した。浸漬膜モジュール１２は、分離離が公称孔経０．０５μｍのポリフッ化ビニリデン製中空糸膜型ＭＦ膜で膜面積が８ｍ２のものを６本使用し、運転は定流量ろ過運転でろ過流束３ｍ／ｄに設定した。その結果、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａで対し、１年後も２６ｋＰａと安定運転が行えており、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は０．８円／ｍ３であった。
【００３５】
（実施例２）
図２に示す造水装置を用いて、鋼板製角型（寸法Ｗ８００ｍｍ×Ｄ８００ｍｍ×Ｈ１５００ｍｍ）の加圧浮上分離槽１４を具備した以外は、実施例１と全く同じにした。その結果、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａで対し、１年後も１９ｋＰａと安定運転が行えており、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は０．８円／ｍ３であった。
【００３６】
（比較例１）
クロロフィルａの濃度に関わらず、加圧タンク９内の圧力を５００ｋＰａに常時設定した以外は実施例１と全く同じにした。その結果、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａに対し、１年後も２５ｋＰａと安定運転が行えていたが、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は２．４円／ｍ３と実施例の３倍高かった。
【００３７】
（比較例２）
クロロフィルａの濃度に関わらず、加圧タンク９内の圧力を２００ｋＰａに常時設定した以外は実施例１と全く同じにした。その結果、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は０．６円／ｍ３と実施例より若干低かったが、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａに対し、２ヶ月後には５０ｋＰａに急上昇し、安定運転が行えなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に好ましく用いられる浄水システムの一実施態様を示す概略フロー図である。
【図２】本発明に好ましく用いられる浄水システムの一実施態様を示す概略フロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：クロロフィルａ検出器
２：凝集タンク
３：凝集剤注入装置
４：撹拌機
５：加圧ポンプ
６：インバーター
７：コンプレッサー
８：エジェクター
９：加圧タンク
１０：定流量弁
１１：浸漬槽
１２：浸漬膜モジュール
１３：膜ろ過水タンク
１４：加圧浮上分離槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加圧溶解手段および浸漬膜モジュールおよびクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を用いた造水装置および造水方法に関する。さらに詳しくは、原水供給ラインより原水を供給する工程と、微細気泡を発生させるために空気を加圧溶解した水を原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する工程と、原水と空気を加圧溶解させた水とを混合した被処理水を浸漬槽に浸漬設置された分離膜で膜ろ過処理する工程とを有し、原水中のクロロフィルａの濃度を、例えばＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いて検出することによって、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握し、原水中のクロロフィルａの濃度に応じて空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御することによって、藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できる造水装置および造水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、上下水道や廃水処理等の水処理用途において原水中の不純物を分離除去して清澄な水に変換する膜ろ過法の普及が進んでいる。膜の除去対象物質は、膜の種類によって異なるが、精密ろ過膜や限外ろ過膜の場合は、一般的に懸濁物質、細菌、原虫、コロイド物質等が挙げられる。
【０００３】
膜ろ過運転を行う場合、膜ろ過水量に伴って、膜表面や膜細孔内に有機物と無機物の付着量が増大していき、ろ過水量の低下あるいは膜差圧の上昇が問題となってくる。湖沼水やダムによって一時貯留された河川水や下水二次処理水等を処理する場合、特に問題となっているのが、富栄養化による藻類や植物プランクトンの増殖である。これらは一度膜に付着してしまうと逆流洗浄やエアースクラビング等の物理洗浄ではなかなか剥離できず、膜のファウリング原因物質の中でも非常に厄介であり、水道水の異臭味原因物質を産生するものもあることから、浄水処理への障害となっているのが一般的である。
【０００４】
対症療法的な対策として、硫酸銅の使用や前塩素処理の導入を行っている。しかし、硫酸銅の使用は、藻類以外の生物も対象としてしまうこと、死骸の急激な増加によって酸素要求量が大きくなり、臭気物質や毒性物質を産生すること、銅が底泥に蓄積することなどの問題を抱えている。また、前塩素処理では、トリハロメタンなどの有毒な消毒副生成物が問題となっている。
【０００５】
かかる問題を解決するため、例えば特許文献１で開示されているように、原水と加圧溶解で空気を供給した水とを混合し、加圧浮上分離槽で粒子を浮上分離除去した後に、膜ろ過処理を行う方法が挙げられる。
【０００６】
この加圧浮上分離法は、水との密度差が少ない粒子や、粒子径の小さい粒子に対して有効であり、粒子に微細な気泡を付着させて見かけ密度を小さくして浮力を与えることにより、容易に浮力分離除去が可能である。十分な空気の存在下で、空気がほとんど飽和状態になるまで加圧し、空気を溶存させた加圧水を加圧浮上分離槽中で大気圧に開放すれば多量の微細気泡が発生する。この微細気泡の付着によって藻類や植物プランクトンなどが浮上分離除去される。
【０００７】
ところが、この加圧浮上分離法は加圧水製造用ポンプの動力費が大きいことから、原水中の藻類や植物プランクトンの数が少なく膜のファウリングが起こりにくい時期においても加圧浮上分離法の運転を継続するのは、大いに造水コスト高であった。さらに藻類や植物プランクトンの数は、日変動や季節変動が大きく、水温変化等の環境要因によって突然変動する場合があるため、予測は困難であり、測定を頻繁に行う必要があった。ところが、藻類や植物プランクトンの数は、原水をフィルターや遠心分離で濃縮した後、濃縮水を顕微鏡で計測するので、時間と労力がかかって常時監視することは困難なため、厳密な原水水質の管理は困難であった。
【特許文献１】特開平１０−１０９０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来技術の上述した問題点を解決し、膜のファウリング原因物質の一つである原水中の藻類や植物プランクトンの数が原水中のクロロフィルａの濃度で代替可能であることを見いだし、さらに原水中のクロロフィルａの濃度を、例えばＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いて検出することで、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握し、原水中のクロロフィルａの濃度に応じて、加圧水製造用ポンプの回転数をインバータで制御し、空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御することによって、藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できる造水装置および造水方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち、原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、該造水装置は、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を有するとともに、前記検出手段で検出されたクロロフィルａの濃度に応じて、前記供給手段から供給される水中への空気の溶解量を制御する制御手段を有することを特徴とする造水装置である。
【００１１】
このとき、高濃度の濁質が含まれている原水の場合、加圧浮上処理を行っているものの、浸漬槽内の浸漬膜モジュール付近には濁質が浮遊し、膜に高負荷がかかり、ファウリングが起こる懸念があるため、前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水が前記加圧浮上分離槽に供給され、前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水が前記浸漬槽に供給されるように構成されていることが好ましい。
【００１２】
そして、原水中の藻類や植物プランクトンの浮上を促進させ、処理効率を高めるため、あらかじめ前記原水に凝集剤を注入して混合撹拌する凝集処理手段を備えていることが好ましく、高濃度の濁質が含まれている原水を、空気を加圧溶解して用いる水として利用する場合、加圧ポンプが故障する可能性があるので、前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えていること、あるいは前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
さらに、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握できることから、原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段がＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法によるものであることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、少なくとも、原水供給ラインより原水を供給する工程と、微細気泡を発生させるために空気を加圧溶解した水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する工程と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とを混合した被処理水を浸漬槽に浸漬設置された分離膜で膜ろ過処理する工程とを有する造水方法であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出し、検出したクロロフィルａの濃度に応じて、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御する工程を有することを特徴とする造水方法である。
【００１５】
このとき、前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水を前記加圧浮上分離槽に供給し、加圧浮上処理した後の水を前記浸漬槽に供給する工程を有することが好ましい。
【００１６】
そして、前記原水にあらかじめ凝集剤を注入して混合撹拌する工程を有することや、前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用すること、あるいは前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用することが好ましい。
【００１７】
さらに、検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より高くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を増加させることや、検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より低くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を低減させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を、例えばＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いて検出することで、原水中の藻類や植物プランクトンの現存量を簡便に高感度に把握し、検出したクロロフィルａの濃度に応じて、加圧ポンプの回転数をインバーターで制御し、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御することによって、藻類や植物プランクトン由来の膜のファウリングを防止するとともに、動力費を大幅に削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明が以下の実施態様に限定されるものではない。
【００２０】
図１は、本発明に好ましく用いられる造水装置の一実施態様を示す概略フロー図である。本発明の造水装置は、例えば、図１に示すように、原水のクロロフィルａの濃度を検出するクロロフィルａ検出器１と、原水中の藻類、植物プランクトン、濁質等を凝集反応させる凝集タンク２と、原水に凝集剤を注入する凝集剤注入装置３と、原水と凝集剤を混合撹拌させる攪拌機４と、加圧と移送を行う加圧ポンプ５と、クロロフィルａ検出器１からの出力に応じて加圧ポンプ５の回転数を制御するインバーター６と、空気を供給するコンプレッサー７と、加圧ポンプ５から吐出される水とコンプレッサー７から供給される空気とを混合するエジェクター８と、空気を加圧溶解させ、溶解しきれなかった空気を大気中に排出する加圧タンク９と、空気を加圧溶解させた水の流量を制御する定流量弁１０と、加圧浮上分離槽としての機能も有する浸漬槽１１と、浸漬槽１１内に浸漬している浸漬膜モジュール１２と、浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過された膜ろ過水を貯留する膜ろ過水タンク１３とが設けられている。
【００２１】
ここで、本発明における原水のクロロフィルａの濃度を検出するクロロフィルａ検出器１としては、生きた植物プランクトンの内部のクロロフィルを直接計測できるＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法を用いることが好ましい。従来の抽出クロロフィル測定は、試料水をフィルタでろ過後、フィルタに残った植物プランクトンの細胞を破壊し、クロロフィルａを有機溶媒で抽出してから、吸光光度法やＨＰＬＣで測定する方法であり、時間と労力がかかって常時監視することは困難であるが、この方法はろ過、破砕、抽出操作を必要とせず、試料水をそのまま分析することができるため、現場測定および連続測定が可能である。波長４２０〜５００ｎｍ程度の励起光を試料水にあて、そこから放出された波長６７０〜６９０ｎｍ程度の放射光を検出する。
【００２２】
原水に凝集剤を注入するための凝集剤注入装置３は、凝集剤貯留タンク、凝集剤注入ポンプ、配管等から構成されている。使用する凝集剤は、硫酸アルミニウムやポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄等があるが、いずれでも構わない。凝集剤貯留タンク、凝集剤注入ポンプおよび配管の材質は、耐食性に優れたＦＲＰ、塩化ビニル、ポリエチレン、テフロン（登録商標）等の樹脂系が好ましい。また、原水のｐＨが恒常的あるいは一時的に高すぎるあるいは低すぎる場合には、最適凝集領域になるように酸剤あるいはアルカリ剤でｐＨを調整したほうが好ましい。
【００２３】
加圧ポンプ５は、渦巻きポンプや渦流ポンプ等５００ｋＰａ程度までの加圧が可能であれば、いずれでも構わなく、加圧タンク９は、耐圧性に優れた鋼板製が好ましい。
【００２４】
膜モジュール１２は、膜モジュールや中空糸膜モジュール等があるが、いずれでも構わない。また、モジュールを構成する分離膜としては、所望の処理水の水質や水量によって、ＭＦ膜（精密濾過膜）を用いたり、ＵＦ膜（限外濾過膜）を用いたり、あるいは両者を併用したりする。例えば、濁質成分、大腸菌、クリプトスポリジウム等を除去したい場合はＭＦ膜でもＵＦ膜のどちらを用いても構わないが、ウィルスや高分子有機物等も除去したい場合は、ＵＦ膜を用いるのが好ましい。
【００２５】
上述の造水装置において、造水は次のように実施される。
【００２６】
まず、湖沼水、河川水、下水二次処理水等の原水は、凝集タンク２に流入して、攪拌機４によって凝集剤注入装置３から注入された凝集剤と混合撹拌し、凝集反応する。この時、原水中の藻類や植物プランクトン等は凝集剤と結合して、フロックを生成するので、その後の加圧浮上処理において、浮上が促進され、処理効率が高まる。攪拌機４は、凝集剤を原水に一様に均等分散させ、均一な撹拌を行うことが必要である。混合撹拌時間は１〜５分間程度でよい。なお、混合撹拌としては、攪拌機４を用いずに原水供給ラインにスタティックミキサーを導入しても構わない。
【００２７】
上述の凝集処理の一方で、浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過されて膜ろ過水タンク１３に貯留されている膜ろ過水の一部は加圧ポンプ５で環流されて、エジェクター８でコンプレッサー７から供給される空気と混合し、加圧タンク９内で加圧溶解した後、凝集反応後の原水と混合する。気液混合比率は、加圧タンク９内からの余剰空気を無駄に排出させず、溶解効率を上げるという点を考慮すると、５〜２０％程度に設定することが望ましい。この時、クロロフィルａ検出器１で検出した原水のクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より高くなった場合には、加圧ポンプ５で環流した膜ろ過水の空気の溶解量を増加させるために、インバーター６で加圧ポンプ５の回転数を上げる。すると、加圧タンク９内の圧力は増加し、空気の溶解量は増加する。逆にクロロフィルａ検出器１で検出した原水のクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より低くなった場合に、加圧ポンプ５で環流した膜ろ過水の空気の溶解量を低減させるために、インバーター６で加圧ポンプ５の回転数を下げる。すると、加圧タンク９内の圧力は低下し、空気の溶解量は低減する。
【００２８】
上述したような原水のクロロフィルａのあらかじめ設定した濃度を基準に加圧ポンプ５の回転数を増減させる方法の他に、クロロフィルａ検出器１で検出した原水のクロロフィルａの濃度と加圧ポンプ５の回転数とをインバーター６で比例制御してもよい。設定濃度や比例係数は浸漬膜モジュール１２の運転条件等に応じて適宜選定する。
【００２９】
空気を加圧溶解させた水は定流量弁１０を通過した直後に大気圧に開放され、多量の微細気泡が発生する。その後、凝集処理した原水と混合し、藻類や植物プランクトンと凝集剤が結合した凝集フロックは微細気泡に捕捉され、浸漬槽１１の水面にスカムとして浮上する。浮上スカムは堰を越硫して、トラフを介して排出される。被処理水は上述の加圧浮上処理と同時に浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過され、膜ろ過水タンク１３に貯留される。加圧浮上処理とは上述した通り、気泡の浮力によって凝集フロック等を浸漬槽１１の最上部まで強制的に浮上させ、固液分離する方法なので、浸漬槽１１下部の水は比較的清澄である。よって浸漬膜モジュール１２の設置場所は、浸漬槽１１下部の方が好ましい。
【００３０】
なお、高濃度の濁質が含まれている原水の場合、加圧浮上処理を行っているものの、浸漬膜モジュール１２の設置場所によっては、浸漬槽１１内の浸漬膜モジュール１２付近に濁質が浮遊し、膜に高負荷がかかり、ファウリングが起こる懸念があるので、図２のように、浸漬槽１１の前段にさらに加圧浮上分離槽１４を備え、被処理水が加圧浮上分離槽１４に供給され、加圧浮上処理された後の水が浸漬槽１１に供給されるように構成したほうか好ましい。また、図２のように、加圧浮上分離槽１４を備えた場合、浸漬槽１１を設定して、浸漬膜モジュール１２でろ過する替わりに加圧型膜モジュールでろ過しても構わない。
【００３１】
また、図１、図２では、空気を加圧溶解して用いる水として浸漬膜モジュール１２の分離膜でろ過されて膜ろ過水タンク１３に貯留されている膜ろ過水を利用しているが、濁質が少なければ、浸漬槽１１あるいは加圧浮上分離槽１４で加圧浮上処理された水の一部を利用しても構わない。
【実施例】
【００３２】
（実施例１）
図１に示す造水装置を用いて、４．５ｍ３／ｈの割合で膜ろ過水を一年間造水した。クロロフィルａ検出器１はＷＥＴ Ｌａｂｓ社の蛍光光度計（ＥＣＯ−ＦＬＳ）を使用した。原水は年間濁度が５〜１５度であり、年間クロロフィルａ濃度が２〜１０μｇ／ｌの河川水を使用し、凝集剤注入装置３でポリ塩化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３１０％）を注入した。凝集剤注入率は５ｍｇ／ｌ（液体重量注入率）に設定した。加圧ポンプ５は容量０．０８ｍ３／ｍｉｎ×５０ｍ×３．７ｋＷの渦巻きポンプを使用し、加圧タンク９は鋼板製円筒竪型（寸法５００ｍｍφ×９００ｍｍ、容量０．１８ｍ３）を使用した。
【００３３】
加圧ポンプ５の環流水量は定流量弁１０で常時１．５ｍ３／ｈとなるよう設定し、河川水のクロロフィルａの濃度が３μｇ／ｌ未満の場合、加圧タンク９の圧力が２００ｋＰａとなり、３μｇ／ｌ以上５μｇ／ｌ未満の場合、加圧タンク９の圧力が３００ｋＰａとなり、５μｇ／ｌ以上７μｇ／ｌ未満の場合、加圧タンク９の圧力が４００ｋＰａとなり、７μｇ／ｌ以上の場合、加圧タンク９の圧力が５００ｋＰａとなるよう、インバーター６で加圧ポンプ５の回転数を制御した。
【００３４】
コンプレッサー７から供給される空気量は５０ＮＬ／ｈに設定した。浸漬槽１１は鋼板製角型（寸法Ｗ１２００ｍｍ×Ｄ１８００ｍｍ×Ｈ１５００ｍｍ）を使用した。浸漬膜モジュール１２は、分離離が公称孔経０．０５μｍのポリフッ化ビニリデン製中空糸膜型ＭＦ膜で膜面積が８ｍ２のものを６本使用し、運転は定流量ろ過運転でろ過流束３ｍ／ｄに設定した。その結果、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａで対し、１年後も２６ｋＰａと安定運転が行えており、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は０．８円／ｍ３であった。
【００３５】
（実施例２）
図２に示す造水装置を用いて、鋼板製角型（寸法Ｗ８００ｍｍ×Ｄ８００ｍｍ×Ｈ１５００ｍｍ）の加圧浮上分離槽１４を具備した以外は、実施例１と全く同じにした。その結果、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａで対し、１年後も１９ｋＰａと安定運転が行えており、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は０．８円／ｍ３であった。
【００３６】
（比較例１）
クロロフィルａの濃度に関わらず、加圧タンク９内の圧力を５００ｋＰａに常時設定した以外は実施例１と全く同じにした。その結果、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａに対し、１年後も２５ｋＰａと安定運転が行えていたが、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は２．４円／ｍ３と実施例の３倍高かった。
【００３７】
（比較例２）
クロロフィルａの濃度に関わらず、加圧タンク９内の圧力を２００ｋＰａに常時設定した以外は実施例１と全く同じにした。その結果、単位造水量あたりの年間平均消費電力費は０．６円／ｍ３と実施例より若干低かったが、浸漬膜モジュール１２のろ過圧力は運転開始直後１５ｋＰａに対し、２ヶ月後には５０ｋＰａに急上昇し、安定運転が行えなかった。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に好ましく用いられる浄水システムの一実施態様を示す概略フロー図である。
【図２】本発明に好ましく用いられる浄水システムの一実施態様を示す概略フロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：クロロフィルａ検出器
２：凝集タンク
３：凝集剤注入装置
４：撹拌機
５：加圧ポンプ
６：インバーター
７：コンプレッサー
８：エジェクター
９：加圧タンク
１０：定流量弁
１１：浸漬槽
１２：浸漬膜モジュール
１３：膜ろ過水タンク
１４：加圧浮上分離槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、該造水装置は、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を有するとともに、前記検出手段で検出されたクロロフィルａの濃度に応じて、前記供給手段から供給される水中への空気の溶解量を制御する制御手段を有することを特徴とする造水装置。
【請求項２】
前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水が前記加圧浮上分離槽に供給され、前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水が前記浸漬槽に供給されるように構成されている、請求項１に記載の造水装置。
【請求項３】
前記原水に凝集剤を注入して混合撹拌する凝集処理手段を備えている、請求項１または２に記載の造水装置。
【請求項４】
前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の造水装置。
【請求項５】
前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の造水装置。
【請求項６】
原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段がＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法によるものである、請求項１〜５のいずれかに記載の造水装置。
【請求項７】
少なくとも、原水供給ラインより原水を供給する工程と、微細気泡を発生させるために空気を加圧溶解した水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する工程と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とを混合した被処理水を浸漬槽に浸漬設置された分離膜で膜ろ過処理する工程とを有する造水方法であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出し、検出したクロロフィルａの濃度に応じて、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御する工程を有することを特徴とする造水方法。
【請求項８】
前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水を前記加圧浮上分離槽に供給し、加圧浮上処理した後の水を前記浸漬槽に供給する工程を有する、請求項７に記載の造水方法。
【請求項９】
前記原水にあらかじめ凝集剤を注入して混合撹拌する凝集処理工程を有する、請求項７または８に記載の造水方法。
【請求項１０】
前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する、請求項７〜９のいずれかに記載の造水装置。
【請求項１１】
前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する、請求項７〜９のいずれかに記載の造水装置。
【請求項１２】
検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より高くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を増加させる、請求項７〜１１のいずれかに記載の造水方法。
【請求項１３】
検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より低くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を低減させる、請求項７〜１２のいずれかに記載の造水方法。
【請求項１】
原水が供給される原水供給ラインと、空気を加圧溶解させた水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する供給手段と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とが混合されてなる被処理水を膜ろ過処理する分離膜が浸漬設置された浸漬槽とを備えた造水装置であって、該造水装置は、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段を有するとともに、前記検出手段で検出されたクロロフィルａの濃度に応じて、前記供給手段から供給される水中への空気の溶解量を制御する制御手段を有することを特徴とする造水装置。
【請求項２】
前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水が前記加圧浮上分離槽に供給され、前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水が前記浸漬槽に供給されるように構成されている、請求項１に記載の造水装置。
【請求項３】
前記原水に凝集剤を注入して混合撹拌する凝集処理手段を備えている、請求項１または２に記載の造水装置。
【請求項４】
前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の造水装置。
【請求項５】
前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する環流手段を備えている、請求項１〜３のいずれかに記載の造水装置。
【請求項６】
原水中のクロロフィルａの濃度を検出する検出手段がＩｎ−Ｖｉｎｏ蛍光光度法によるものである、請求項１〜５のいずれかに記載の造水装置。
【請求項７】
少なくとも、原水供給ラインより原水を供給する工程と、微細気泡を発生させるために空気を加圧溶解した水を前記原水供給ラインのいずれかの箇所に供給する工程と、前記原水と前記空気を加圧溶解させた水とを混合した被処理水を浸漬槽に浸漬設置された分離膜で膜ろ過処理する工程とを有する造水方法であって、前記原水中のクロロフィルａの濃度を検出し、検出したクロロフィルａの濃度に応じて、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を制御する工程を有することを特徴とする造水方法。
【請求項８】
前記浸漬槽の前段にさらに加圧浮上分離槽を備えており、前記被処理水を前記加圧浮上分離槽に供給し、加圧浮上処理した後の水を前記浸漬槽に供給する工程を有する、請求項７に記載の造水方法。
【請求項９】
前記原水にあらかじめ凝集剤を注入して混合撹拌する凝集処理工程を有する、請求項７または８に記載の造水方法。
【請求項１０】
前記浸漬槽に浸漬設置された分離膜でろ過された膜ろ過水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する、請求項７〜９のいずれかに記載の造水装置。
【請求項１１】
前記浸漬槽あるいは前記加圧浮上分離槽で加圧浮上処理された後の水の一部を、前記空気を加圧溶解して用いる水として利用する、請求項７〜９のいずれかに記載の造水装置。
【請求項１２】
検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より高くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を増加させる、請求項７〜１１のいずれかに記載の造水方法。
【請求項１３】
検出したクロロフィルａの濃度があらかじめ設定された濃度より低くなった場合に、前記空気を加圧溶解させた水中に溶解させる空気の溶解量を低減させる、請求項７〜１２のいずれかに記載の造水方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−９０２８７（Ｐ２００７−９０２８７Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８５７０７（Ｐ２００５−２８５７０７）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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