專利名稱：水處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及凈化水處理、污水處理、工業(yè)廢水處理、食品廢水處理等水處 理設(shè)備中使用的水處理方法，尤其是涉及在對(duì)被處理水注入臭氧、進(jìn)行水處理 的臭氧處理與生物活性碳處理組合的水處理設(shè)備中，使臭氧注入量等最佳化的 臭氧的水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在凈水廠中，隨著地下水、地表流水等原水導(dǎo)入蓄水池，添加凝聚劑形成絮 凝物實(shí)施沉淀處理后，將上部澄清液導(dǎo)入砂過(guò)濾池除去懸浮物，最后實(shí)施氯處理， 進(jìn)行消毒，供給需要者。這時(shí)，為了使消毒用的氯處理的效果更加可靠，在凝聚劑 注入點(diǎn)前，進(jìn)行注入氯的加氯預(yù)處理、在沉淀水注入氯的中間氯處理。但是，近年來(lái)，產(chǎn)業(yè)廢水、生活廢水等引起的水污染日益嚴(yán)重，水源污染成 為社會(huì)問(wèn)題。具體的是指，含有微量的上游江河陳腐物等的臭氣物質(zhì)、腐黑物質(zhì)(是 由植物等經(jīng)微生物分解而成的各式各樣有機(jī)化合物所構(gòu)成的高分子化合物的一種， 導(dǎo)致河川水著色的有機(jī)物，在樹(shù)木等纖維素、木質(zhì)素酸被氧化的過(guò)程中產(chǎn)生)、農(nóng) 藥、二噁垸、環(huán)境激素等難分解性的污染物。而且，在江河的下游側(cè)污染更加嚴(yán)重， 除了這些污染物之外，氨、有機(jī)氯系列的洗滌劑、尤其是合成洗滌劑、染料等種種 化學(xué)物質(zhì)的污染蔓延。用前述的凈化水處理法不僅不適應(yīng)這樣的污染物質(zhì)除去，而且，含有的腐 黑物質(zhì)的色度成分增加，而腐黑物質(zhì)是三鹵甲垸的前驅(qū)物，所以經(jīng)過(guò)氯處理， 處理水中三鹵甲垸增多。而且，也由于氨增加，氯與氨反應(yīng)生成氯胺，由于氯 消耗超過(guò)必需量，在氯處理中氯注入率增加，其結(jié)果是，三鹵甲院生成量增多。 三鹵甲烷是致癌性物質(zhì)，因此，在水處理過(guò)程中，必需抑制三鹵甲烷的生成。因此，將能夠分解、除去前述污染物的臭氧處理及生物活性碳處理等深度凈 水處理系統(tǒng)組合入前述凈水處理法的凈水廠增多。臭氧處理是，通過(guò)在臭氧發(fā)生裝 置中通過(guò)將電壓加在空氣或氧氣，進(jìn)行放電(無(wú)聲放電)、使部分氧氣臭氧化產(chǎn)生的 臭氧氣體與被處理水接觸，利用臭氧的強(qiáng)氧化力將被處理水中污染物分解。尤其是
臭氧處理與生物活性碳處理組合的系統(tǒng)廣泛普及，經(jīng)過(guò)前段臭氧處理能夠分解*除 去前述凈水處理法不能夠去的污染物質(zhì)，尤其是，能夠分解腐臭物等臭氣物質(zhì)、腐 黑物質(zhì)等組成的色度成分，使鐵、錳等氧化，不溶化，分解含有有機(jī)鹵化合物的有 機(jī)物，然后再在后段的生物活性碳處理中由微生物進(jìn)一步分解、吸附除去。另外，在單用臭氧處理的情況下，三鹵甲烷生成能(T麗FP)降低到一定程度后就不會(huì)再降低了。由于原水水質(zhì)不同，THMFP有時(shí)候一度下降后又增加(例如，參考文獻(xiàn)「關(guān)于臭氧中溴酸離子生成特性的研究」、茂庭、崗田、加藤、本山、星川、第9次日本臭氧協(xié)會(huì)年度研究講演會(huì)講演集、第23項(xiàng)-第26項(xiàng) (2000年)(第24項(xiàng)、圖2))。這是因?yàn)?，僅通過(guò)臭氧的氧化分解不能夠使三鹵甲烷前驅(qū)物、尤其是腐黑 物質(zhì)無(wú)機(jī)化，而且，在某些條件下，作為三詢甲烷的前驅(qū)物的腐黑物質(zhì)會(huì)增加。 但是，通過(guò)在臭氧處理的后段配合生物活性碳處理，這些成為三囟甲烷前驅(qū)物 的腐黑物質(zhì)被分解、除去，最終使三鹵甲烷生成能(T麗FP)降低。引入深度凈水處理的臭氧處理的凈水廠需要對(duì)被處理水注入臭氧，盡可能充 分進(jìn)行除去對(duì)象物質(zhì)的氧化分解反應(yīng)，但同時(shí)，注入過(guò)剩的臭氧，不僅增加臭氧發(fā) 生用的電力成本，而且，導(dǎo)致臭氧處理水中溶解的臭氧增加。由此會(huì)產(chǎn)生一系列的 問(wèn)題，如縮短后段的生物活性碳處理槽中的生物活性碳的壽命，生成致癌性物質(zhì)溴 酸離子等副產(chǎn)物等。因此，必需調(diào)整注入的臭氧氣體，使臭氧處理水中溶解臭氧濃 度和所要除去物質(zhì)的除去效率達(dá)到最佳值。臭氧氣體注入量的調(diào)整方法例如有以下3種方法，(l)臭氧注入率定量控 制，使臭氧注入率相對(duì)被處理水的導(dǎo)入量為一定值，或者(2)溶解臭氧(殘留臭 氧)濃度定量控制，將溶解臭氧(殘留臭氧)濃度控制為一定值，(3)排氣中臭氧 濃度定量控制，將排氣中未反應(yīng)的臭氧濃度控制為一定值。艮卩，無(wú)論哪一種控制方法，進(jìn)行定量控制的各設(shè)定值都是通過(guò)如下方法確 定的，即，預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到原水與臭氧反應(yīng)的特性，再根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果、 原水水質(zhì)由于天氣引起的變動(dòng)、季節(jié)變化等的歷史數(shù)據(jù)及其他凈水廠的數(shù)據(jù)確 定，操作人員根據(jù)需要手動(dòng)變更。 一般地說(shuō)，根據(jù)適量注入的觀點(diǎn)，大多采用 (2)溶解臭氧(殘留臭氧)濃度定量控制的方法，采用這種方法，則處理水中溶 解臭氧濃度能夠控制在不增加溴酸離子生成量的濃度范圍內(nèi)，也容易抑制溴酸 離子的生成(例如，參考日本特許公開(kāi)公報(bào)2000-288561號(hào)公報(bào))。圖17是這種以往的臭氧水處理控制系統(tǒng)，即，通過(guò)按照使臭氧處理槽中 溶解臭氧濃度相對(duì)被處理水，達(dá)到設(shè)定值的定量的要求，控制臭氧氣體注入量 ((2)溶解臭氧(殘留臭氧)濃度定量控制)，來(lái)進(jìn)行水處理的、臭氧水處理控制 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，臭氧處理槽101由將臭氧氣體注入被處理水中進(jìn)行接觸*混合 的多段的臭氧接觸槽102;確保臭氧與被處理水的反應(yīng)時(shí)間的滯留槽103;分 解、除去從臭氧處理槽101的各槽排出的未反應(yīng)的臭氧氣體的臭氧排氣處理槽104構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)是，臭氧接觸槽102的各槽下部分別設(shè)置臭氧氣體曝氣管105，由 臭氧注入裝置108供給在臭氧發(fā)生器108a生成的臭氧氣體107，以氣泡109的 形式注入臭氧接觸槽102內(nèi)。臭氧處理槽101的處理水出口處安裝有采水口 111，從采水口采集的臭氧處理水113的一部分被導(dǎo)入溶解臭氧濃度計(jì)110。溶 解臭氧濃度計(jì)IIO檢測(cè)臭氧處理水113的溶解臭氧濃度(003&3^，將該檢測(cè)信 號(hào)輸入水處理裝置114。為達(dá)到最佳臭氧注入量，水處理裝置114根據(jù)輸入的 溶解臭氧濃度(D03^gg)控制臭氧氣體注入裝置108，調(diào)整向臭氧接觸槽102注 入臭氧的注入量。在圖17中，經(jīng)過(guò)凝聚沉淀處理、砂過(guò)濾處理等前處理的被處理水112流 入臭氧處理槽101，通過(guò)臭氧氣體注入裝置108供給臭氧氣體107，臭氧氣體 是在臭氧發(fā)生器108a中空氣106中的一部分氧氣臭氧化產(chǎn)生的。供給臭氧處 理槽101的臭氧氣體107，經(jīng)過(guò)設(shè)置在臭氧接觸槽102下部的臭氧氣體曝氣管 105注入被處理水中成為氣泡。通過(guò)此臭氧氣體107的氣泡109與被處理水112 的氣液接觸，臭氧溶解在被處理水中，在通過(guò)多段臭氧接觸槽102和滯留槽103 時(shí)，通過(guò)溶解的臭氧與溶質(zhì)的氧化反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高分子有機(jī)化合物、即以腐 黑物質(zhì)為主的三鹵甲烷前驅(qū)物的低分子化、2-甲基異冰片(2-MIB)、 二躬等的 分解、脫臭等。經(jīng)臭氧處理的臭氧處理水113從臭氧處理槽101出口排出，輸送到下一處 理工序。另外，經(jīng)設(shè)置在臭氧處理槽101出口的釆水口 111對(duì)臭氧處理水113 部分采水，用溶解臭氧濃度計(jì)110測(cè)定溶解臭氧濃度(D03&gg)。將溶解臭氧濃 度(003處理后)測(cè)定值輸入水處理控制裝置114。水處理控制裝置114根據(jù)預(yù)先設(shè) 定的溶解臭氧設(shè)定值(D03設(shè)定)與溶解臭氧濃度計(jì)110測(cè)定值(D03處理后)的差，控 制經(jīng)臭氧氣體注入裝置108供給臭氧接觸槽102的臭氧氣體注入量(臭氧氣體 中臭氧濃度或注入流量、或這兩方面)，也就是針對(duì)被處理水控制臭氧的注入 率(I)。臭氧氣體107中，在臭氧接觸槽102中未溶解就原狀排出的臭氧氣體，從臭氧處理槽IOI上部的氣相部排出，經(jīng)過(guò)臭氧排氣處理裝置104無(wú)害化處理后， 作為廢氣U5排放到大氣中。如果未反應(yīng)的臭氧多，則為所產(chǎn)生的臭氧的損失。 臭氧處理水中溶解(殘留)臭氧也從臭氧處理槽101流出，也成為所產(chǎn)生的臭氧的損失。因而，必須按照被處理水中處理對(duì)象物質(zhì)的特性變化，注入與此相應(yīng) 的所需的最低限度的臭氧，減少產(chǎn)生過(guò)剩的臭氧，但由于實(shí)際上邊確認(rèn)被處理 水中需處理物質(zhì)的變化，邊進(jìn)行反饋控制是非常困難的，因此，總是按照使注入的臭氧略微多一點(diǎn)的要求來(lái)確定水處理控制裝置114的溶解臭氧濃度設(shè)定值 (D。3設(shè)定)。 、未溶解的臭氧氣體氣泡進(jìn)入溶解臭氧濃度計(jì)110中，則測(cè)定值不穩(wěn)定。因 此，提出了一種控制方法(例如，參考日本特許公開(kāi)公報(bào)2000-288561號(hào)公報(bào))， 即，不采用溶解臭氧濃度，而是將臭氧氣體吸收量(注入臭氧量與排出臭氧量 的差)除以被處理水中有機(jī)碳濃度(TOC)所得的值控制在一定范圍內(nèi)的方法。測(cè)定被處理水中的TOC的方法， 一般采用測(cè)定樣品的總碳濃度(TC)和無(wú)機(jī) 碳濃度(IC)，從TC減去IC求得TOC的方法。這種方法對(duì)1個(gè)樣品的測(cè)定時(shí)間 需要15分鐘到30分鐘程度。而且，由于要測(cè)定臭氧處理槽101的被處理水流 入部的TOC，因此存在控制上產(chǎn)生時(shí)間差，難以實(shí)時(shí)控制的問(wèn)題。另一方面，作為邊確認(rèn)被處理水的水質(zhì)(溶質(zhì))、邊進(jìn)行反饋控制的方法， 提出了如下的(4)根據(jù)UV值、或熒光強(qiáng)度進(jìn)行反饋控制的方法(例如，參考日 本特許公開(kāi)公報(bào)2-277596號(hào)或7-246384號(hào))，E卩，邊測(cè)定與被臭氧氧化分解 的被處理水中的有機(jī)物量相關(guān)的臭氧處理水的UV值(紫外線吸光度(E260))或 熒光強(qiáng)度，邊進(jìn)行控制。而且，除了 UV值或熒光強(qiáng)度值之外，也提出了使臭 氧處理水或臭氧處理前的被處理水的濁度、T0C、溶解臭氧濃度組合的控制方 法(例如，參考日本特許公開(kāi)公報(bào)4-225895號(hào)、6-254576號(hào)、11-207368號(hào)、 11-207369號(hào)、或2003-88882號(hào))。這些方法，按照使UV值、熒光強(qiáng)度、混濁度、T0C、溶解臭氧濃度，或者 使這些水質(zhì)指標(biāo)配合計(jì)算的設(shè)定達(dá)到設(shè)定值或設(shè)定范圍內(nèi)的要求調(diào)整臭氧氣 體注入量。能夠?qū)υ|(zhì)內(nèi)、有機(jī)物溶解量的變動(dòng)實(shí)時(shí)作出反應(yīng)，但這些方 法指標(biāo)的設(shè)定值，與(1) (3)的控制方式同樣，通過(guò)預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到原水 與臭氧反應(yīng)的特性，再根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果、原水水質(zhì)因天氣變化引起的變動(dòng)、季
節(jié)變化等歷史數(shù)據(jù)、其他凈水廠的數(shù)據(jù)確定。前述以往的臭氧水處理控制系統(tǒng)中，存在以下所示的問(wèn)題， 以往的控制系統(tǒng)中，無(wú)論哪一種控制方法，進(jìn)行定量控制的各設(shè)定值都是 通過(guò)預(yù)先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到原水與臭氧反應(yīng)的特性，再根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果、原水水 質(zhì)因天氣變化引起的變動(dòng)、季節(jié)變化等歷史數(shù)據(jù)、其他凈水廠的數(shù)據(jù)確定，操 作人員根據(jù)需要手動(dòng)變更。也就是說(shuō)，對(duì)于原水水質(zhì)變動(dòng)不能實(shí)時(shí)自動(dòng)對(duì)應(yīng)，需要按照天氣、季節(jié)、定 期的水質(zhì)檢查結(jié)果，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，人工地改變?cè)O(shè)定值，由此就必須有掌握這些專 業(yè)知識(shí)、并且經(jīng)驗(yàn)豐富的專家常駐現(xiàn)場(chǎng)。盡管如此，由于臭氧在被處理水中的溶解 和溶質(zhì)的氧化分解反應(yīng)是復(fù)雜的，并且也沒(méi)有能夠跟蹤了解這些過(guò)程的手段，因此 實(shí)際的情況是，只能根據(jù)季節(jié)變化、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在不妨礙運(yùn)行的范圍內(nèi)，按照使供 給的臭氧多一些的原則來(lái)改變?cè)O(shè)定值，所以離開(kāi)最佳運(yùn)行還是相當(dāng)遙遠(yuǎn)的。因此，作為深度凈水處理引進(jìn)臭氧處理的凈水廠，人工費(fèi)高、發(fā)生臭氧所用的電費(fèi)高，每 單位凈水處理量的凈水成本比以往的凈水處理法高得多，成為無(wú)法在中小規(guī)模的凈 水廠引進(jìn) 普及深度凈水處理的原因之一。溴酸離子是臭氧處理的副產(chǎn)物，是致癌性物質(zhì)，作為飲用水的水質(zhì)控制線值，飲用水中的溴酸離子濃度，冊(cè)0:限制在25ug/L、 USEPA(美國(guó)環(huán)境保護(hù) 部)限制在10iig/L(2003年8月至今)，在日本也即將成為新的水道水標(biāo)準(zhǔn) 的評(píng)價(jià)指標(biāo)。生成的溴酸離子，很難在后段的生物活性碳槽中除去，因此為了 減少溴酸離子，必須抑制臭氧處理時(shí)該離子的生成。臭氧處理中的溴酸離子生成量，與被處理水中的溴化物離子濃度和溶解臭 氧濃度、臭氧處理槽內(nèi)臭氧與被處理水的接觸時(shí)間的積(CT值)成正比。在實(shí)際 的凈水廠中，因?yàn)槌粞跆幚聿鄣某叽绮蛔?，接觸氧化時(shí)間取決于該廠的水處理 量。因?yàn)槌粞跆幚聿?，水處理量適時(shí)變化是困難的，所以，通過(guò)調(diào)整被處理水 中溶解臭氧濃度抑制溴酸離子生成。這里，在以往的(2)溶解臭氧濃度定量控制的臭氧處理系統(tǒng)，即按照使臭 氧處理槽中溶解臭氧濃度相對(duì)被處理水達(dá)到規(guī)定的設(shè)定值的要求，調(diào)整臭氧氣 體注入量，進(jìn)行水處理的臭氧處理系統(tǒng)中，為減少溴酸離子的生成量，必須使 該設(shè)定值降低，而如果過(guò)低，則接近溶解臭氧濃度計(jì)的測(cè)定下限值或在下限值 以下。也就是說(shuō)，溶解臭氧濃度計(jì)的測(cè)定值的波動(dòng)、誤差大，不能準(zhǔn)確調(diào)整臭氧
注入量。此外，降低臭氧注入率，會(huì)導(dǎo)致臭味物質(zhì)、色度物質(zhì)、三鹵甲烷前驅(qū) 物等本來(lái)的臭氧的分解對(duì)象物質(zhì)的分解能力降低，因此不能超過(guò)必需量降低臭 氧注入率。由于這些原因，在以往的系統(tǒng)中要確定控制臭氧氣體注入量用的各 設(shè)定值是非常困難的，而且，對(duì)于原水水質(zhì)變動(dòng)也不能實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)。凈水廠采用深度凈水處理的臭氧處理的目的之一在于，氧化分解三鹵甲垸 前驅(qū)物，但是主要的三鹵甲垸前驅(qū)物腐黑物質(zhì)中，有臭氧作用下的分解反應(yīng)速 度快的物質(zhì)和慢的物質(zhì)。其比例隨原水的種類、季節(jié)、天氣等而異。分解反應(yīng)速度快的腐黑物質(zhì)的分解，在低溶解臭氧濃度下其分解優(yōu)先進(jìn) 行，但是，如果提高溶解臭氧濃度，使分解速度慢的腐黑物質(zhì)也分解，S卩，增 加臭氧氣體注入量(臭氧注入率)，則會(huì)增加即使用后段的生物活性碳處理、氯 處理也不能除去的溴酸離子等副產(chǎn)物。此外，如果對(duì)分解反應(yīng)速度慢的腐黑物 質(zhì)的臭氧分解中途而止，則三鹵甲烷的生成能(THMFP)反而增加。SP，根據(jù)降低三鹵甲垸生成能(T麗FP)的觀點(diǎn)，對(duì)分解速度慢的腐黑物質(zhì)進(jìn)行臭氧分解就將是注入無(wú)效的臭氧，意味著運(yùn)行成本上升。調(diào)整臭氧氣體注入量，以使臭氧處理水或臭氧處理前的被處理水的uv值、熒光強(qiáng)度或由這些與濁度、TOC、溶解臭氧濃度等結(jié)合起來(lái)所算出的指標(biāo)達(dá)到 設(shè)定值或設(shè)定范圍的方法，對(duì)于原水水質(zhì)內(nèi)、有機(jī)物溶解量的變動(dòng)可以實(shí)時(shí)應(yīng) 對(duì)，但這些指標(biāo)和有機(jī)物溶解量的相關(guān)關(guān)系并不總是相同的。尤其是，由于通過(guò)臭氧的氧化反應(yīng)不能夠完全分解的溶解有機(jī)物變化成其 他的親水性有機(jī)物，因此，三鹵甲烷生成能(THMFP)等與水質(zhì)的相關(guān)關(guān)系不同。 其不同因原水水質(zhì)不同而各種各樣。即實(shí)驗(yàn)上求得前述相關(guān)關(guān)系，根據(jù)其結(jié)果 確定控制臭氧注入量用的設(shè)定值或者設(shè)定范圍，但由于如果原水水質(zhì)、季節(jié)等 不同，則這些相關(guān)關(guān)系會(huì)發(fā)生變化，因此未必一致。因此，根據(jù)作為水質(zhì)指標(biāo)的UV值、熒光強(qiáng)度控制臭氧注入量時(shí)，必須頻 繁進(jìn)行確認(rèn)前述相關(guān)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，若有必要，應(yīng)變更設(shè)定值。由于不能實(shí)時(shí)掌 握前述相關(guān)關(guān)系的變化，因此很難說(shuō)能夠控制在最佳的臭氧注入率控制。UV值，根據(jù)其測(cè)定原理，受測(cè)定對(duì)象的臭氧處理水中的溶解臭氧及未反應(yīng) 的臭氧氣泡所引起的照射光衰減(吸收)等的影響大，難以正確反映有機(jī)物溶解 量，而且，有機(jī)物溶解量少時(shí)，可能無(wú)法檢測(cè)出。因此，不能夠?qū)崟r(shí)掌握此處 理中或剛處理后的處理水水質(zhì)，即臭氧接觸槽內(nèi)部和剛離開(kāi)接觸槽排出口的處 理水水質(zhì)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供能夠在進(jìn)行臭氧處理的水處理系統(tǒng)中，最有效地進(jìn) 行被處理水中的有機(jī)物的分解處理、三鹵甲烷生成能(T畫FP)的減低處理的系 統(tǒng)。本發(fā)明的目的還在于，提供能夠減少增加設(shè)備運(yùn)行成本的無(wú)效的臭氧注入、 并且，能夠抑制后段的生物活性碳處理和氯處理也不能除去的溴酸離子等副產(chǎn) 物的生成的水處理系統(tǒng)。依照本發(fā)明的觀點(diǎn)的水處理系統(tǒng)具有如下結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)入被處理水的臭氧 處理槽；將臭氧氣體注入臭氧處理槽、生成臭氧處理水的臭氧氣體注入裝置； 測(cè)定被處理水的水質(zhì)指標(biāo)的被處理水水質(zhì)計(jì)；測(cè)定臭氧處理水水質(zhì)指標(biāo)的臭氧 處理水水質(zhì)計(jì)；求得被處理水水質(zhì)計(jì)測(cè)定的被處理水的水質(zhì)指標(biāo)與臭氧處理水 水質(zhì)計(jì)測(cè)定的臭氧處理水的水質(zhì)指標(biāo)的差，作為水質(zhì)指標(biāo)的變化量，再根據(jù)該 水質(zhì)指標(biāo)的變化量除以被處理水的水質(zhì)指標(biāo)或臭氧處理水的水質(zhì)指標(biāo)得到的 水質(zhì)指標(biāo)變化率控制臭氧注入裝置、調(diào)整臭氧氣體注入量的水處理控制裝置。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示相對(duì)臭氧處理槽出口處的溶解臭氧濃度的色度、三鹵甲烷生成 能(T腿FP)的除去率的變化、及臭氧處理的副產(chǎn)物溴酸離子生成量的變化的特 性圖。圖3是表示相對(duì)臭氧處理槽出口處的熒光強(qiáng)度消除率的色度、三卣甲烷生 成能(THMFP)的除去率的變化、以臭氧處理副產(chǎn)物溴酸離子生成量的變化的特 性圖。圖4是水處理控制裝置對(duì)臭氧注入裝置的控制方法的流程圖。 圖5是表示臭氧處理后的處理水的pH 7和8時(shí)的溶解臭氧濃度與溴酸離 子生成量的關(guān)系的圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)圖。圖7是表示多段臭氧接觸槽和滯留槽中熒光強(qiáng)度消除率變化的特性圖。 圖8是水處理控制裝置對(duì)臭氧氣體注入裝置的控制方法的流程圖。 圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式3的特性圖。圖10是水處理控制裝置對(duì)臭氧氣體注入裝置的控制方法的流程圖。 圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式4的特性圖。
圖12是水處理控制裝置對(duì)臭氧氣體注入裝置的控制方法的流程圖。圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式5的臭氧氣體注入裝置的控制方法的流程圖。圖14是本發(fā)明的實(shí)施方式6的結(jié)構(gòu)圖。圖15是表示由多段組成的臭氧接觸槽的第n段接觸槽的熒光強(qiáng)度、以及 第n段接觸槽出口的熒光強(qiáng)度消除率、第1接觸槽內(nèi)部(中間點(diǎn))的熒光強(qiáng)度消 除率的變化的特性圖。圖16是水處理控制裝置對(duì)臭氧氣體注入裝置的控制方法的流程圖。圖17是應(yīng)用以往控制方法的臭氧水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖18是實(shí)施方式7的水處理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖19是表示實(shí)施方式7的臭氧消耗效率與熒光強(qiáng)度殘存率關(guān)系的特性圖。圖20是實(shí)施方式7的最少臭氧消耗量與被處理水熒光強(qiáng)度的關(guān)系圖。圖21是實(shí)施方式7的臭氧消耗能力系數(shù)與溶解臭氧濃度的關(guān)系圖。圖22是實(shí)施方式7的臭氧消耗能力系數(shù)與排出臭氧濃度的關(guān)系圖。圖23是實(shí)施方式8的水處理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖24是實(shí)施方式9的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖25是該實(shí)施方式的水中富里酸濃度與相對(duì)熒光強(qiáng)度的關(guān)系圖。圖26是該實(shí)施方式的臭氧反應(yīng)的狀態(tài)圖。圖27是表示該實(shí)施方式的臭氧注入率、相對(duì)熒光強(qiáng)度以及溶解臭氧濃度 的相關(guān)關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖28是表示該實(shí)施方式的臭氧注入率、相對(duì)熒光強(qiáng)度以及與三鹵甲烷生 成能的相關(guān)關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖29是該實(shí)施方式的時(shí)間、與相對(duì)熒光強(qiáng)度及溶解臭氧濃度的關(guān)系圖。圖30是用于說(shuō)明該實(shí)施方式的臭氧注入率與相對(duì)熒光強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系的 坐標(biāo)圖。圖31是實(shí)施方式10的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖32是該實(shí)施方式的臭氧氣體配管系統(tǒng)的示意圖。圖33是用于說(shuō)明該實(shí)施方式的臭氧注入率與相對(duì)熒光強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系的 坐標(biāo)圖。圖34是用于該實(shí)施方式的臭氧注入率與相對(duì)熒光強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖35是用于說(shuō)明該實(shí)施方式的臭氧注入率與相對(duì)熒光強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系的
坐標(biāo)。圖36是表示該實(shí)施方式的臭氧注入率與相對(duì)熒光強(qiáng)度的相關(guān)關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖37是普通的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖38是實(shí)施方式11的臭氧處理設(shè)備結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖39是該實(shí)施方式的臭氧處理設(shè)備中臭氧氣體濃度調(diào)整方法的示意圖。圖40是由該實(shí)施方式的臭氧處理設(shè)備中溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)定的臭氧處理水的溶解臭氧濃度的時(shí)間變化圖。圖41是該實(shí)施方式的變形例1的臭氧處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖42是該實(shí)施方式的變形例2的臭氧處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖43是該實(shí)施方式的變形例4的臭氧處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖44是該實(shí)施方式的變形例5的臭氧處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖45是該實(shí)施方式的變形例6的臭氧處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖46是由實(shí)施方式11變形例的溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)定的臭氧處理水中溶解臭氧濃度的說(shuō)明圖。圖47是表示實(shí)施方式11變形例的臭氧注入率、溶解臭氧濃度(測(cè)量值)及溶解臭氧濃度(理論值)的時(shí)間變化圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 (實(shí)施方式1)以下，參照?qǐng)D1 圖5對(duì)實(shí)施方式1進(jìn)行說(shuō)明。該實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)具有設(shè)置成多段的多個(gè)臭氧接觸槽2的臭氧處理 槽la，將臭氧氣體注入各臭氧接觸槽2生成臭氧處理水的臭氧氣體注入裝置 19。其中，臭氧處理槽la中在臭氧接觸槽2的后段有滯留槽3，被處理水被導(dǎo) 入臭氧處理槽la。臭氧排氣處理裝置4，被連接于各臭氧接觸槽2及滯留槽3，用于分解、 除去從各槽2、 3排出的未反應(yīng)的臭氧氣體。臭氧氣體注入裝置19具有從大氣中吸入空氣6的壓縮機(jī)19b，將電壓加于 吸入的空氣6進(jìn)行放電(無(wú)聲放電)，使空氣中部分氧氣臭氧化而生成臭氧氣體 7的臭氧發(fā)生器19a。
并且，設(shè)置測(cè)定生成的臭氧氣體7的臭氧濃度(C)的臭氧濃度計(jì)19f，調(diào)整向臭氧發(fā)生器19a導(dǎo)入空氣6的導(dǎo)入量(F』)用的闊門19c，流量計(jì)19e，調(diào)整 臭氧氣體7向多段組成的臭氧接觸槽2的各槽的供給量(F第i槽 F第3槽)用的閥 門19d，流量計(jì)19g。在多段組成的各臭氧接觸槽2的下部，分別設(shè)置臭氧氣體曝氣管5。臭氧 氣體7由臭氧氣體注入裝置19供給，以氣泡9形式注入臭氧接觸槽2內(nèi)。在 臭氧處理槽la的被處理水入口安裝采水口 16，經(jīng)采水口 16采集的部分被處理 水12被引入熒光分析計(jì)(被處理水水質(zhì)計(jì))21。在臭氧處理槽la的處理水出口安裝采水口 ll，從采水口 ll采集的部分臭 氧處理水13被引入溶解臭氧濃度計(jì)10、熒光分析計(jì)24、水溫計(jì)25、 pH計(jì)26。熒光分析計(jì)21、 24、溶解臭氧濃度計(jì)10、水溫計(jì)25、 pH計(jì)26組成臭氧 處理水水質(zhì)計(jì)。熒光分析計(jì)21檢測(cè)被處理水的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)。熒光分析 計(jì)24檢測(cè)臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度(FL &iSJg)。溶解臭氧濃度計(jì)10檢測(cè)溶解 臭氧濃度(D03處理后)。水溫計(jì)25檢出7JC溫(T處理后)。pH26 i十檢測(cè)pH(pH處理后)。 對(duì)應(yīng)各測(cè)定值的檢測(cè)信號(hào)輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14根據(jù)這些測(cè)定值控制臭氧氣體注入裝置19，對(duì)供給臭 氧接觸槽2的臭氧氣體注入量進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最佳注入量。熒光分析計(jì)21、 24，分別從采水口 16采集部分被處理水12，及從采水口 11采集部分臭氧處理水13，同時(shí)生成具有特定波長(zhǎng)的激勵(lì)光，將其照射各處 理水，上述特定波長(zhǎng)是指可顯示出臭氧分解對(duì)象物質(zhì)、特別是被處理水或臭氧 處理水中的以腐黑物質(zhì)為主的溶解有機(jī)物的量的波長(zhǎng)，例如345nm的波長(zhǎng)。熒 光分析計(jì)21、 24構(gòu)成是，從這些處理水發(fā)出的各熒光中選擇例如具有425nm 波長(zhǎng)的熒光，對(duì)熒光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。(實(shí)施方式1的作用)以下對(duì)該實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。首先，參照?qǐng)D2和圖3對(duì)該實(shí)施方式 的控制原理進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示使一般河水與臭氧反應(yīng)的反應(yīng)特性的一圖例，是表示相對(duì)臭氧 處理槽出口處的溶解臭氧濃度(D03處理后)的色度、三鹵甲烷生成能(T服FP)的除 去率的變化及臭氧處理副產(chǎn)物溴酸離子生成量的變化的特性圖。另外，如將被處理水、臭氧處理水的色度分別設(shè)為色度被處^K、色度^ta;s時(shí)，色度的除去率可 用下式(l)求得。同樣，如將被處理水、臭氧處理水的三鹵甲烷生成能(THMFP)
分別設(shè)為THMFP被處理水、T應(yīng)FP處理后時(shí)，三鹵甲烷生成能(THMFP)的除去率，可 用下式(2)求得，色度消除率W二100X (色度被處理水-色度處理后)/色度被處理水 (1) THMFP P余去率[yo]二100X (THMFP被處理水—THMFP處理后)/THMFP被處理水 (2) 由圖2可知，在溶解臭氧濃度(DO3處理后)為低于0.05mg/L的濃度時(shí)，色度 降低近90%，此后即使溶解臭氧再增加，除去率也基本不變。此外，在溶解臭 氧濃度(D03處理后)為低于0.05mg/L的濃度時(shí)，三鹵甲垸生成能(T服FP)降低50% 以上，此后如果溶解臭氧再增加，則除去率會(huì)降低，即三鹵甲垸生成能(THMFP) 增加。三齒甲烷生成能(T麗FP)，由于被處理水水質(zhì)緣故，有時(shí)只能降低到20 30%程度。有時(shí)即使溶解臭氧增加，三鹵甲垸生成能(THMFP)也不增加，即除去 率穩(wěn)定。但是，溶解臭氧濃度。03處理后)未滿0. 05mg/L時(shí)，與達(dá)到穩(wěn)定或最大的圖 2中的例子傾向相同，因此在圖2中就不再作圖示。另一方面，溴酸離子與溶 解臭氧濃度(D03處理后)成正比，生成量呈線性增加，溶解臭氧濃度(D03處理后)為 0. lmg/L以上，則相對(duì)處理水量生成IOp g/L以上的溴酸離子。圖2所示的臭氧與被處理水的反應(yīng)特性表示在臭氧處理槽中進(jìn)行如下的反 應(yīng)。對(duì)一般河川水進(jìn)行臭氧處理時(shí)，易被注入的臭氧氧化分解的三鹵甲垸前驅(qū) 物、色度成分這類有機(jī)物優(yōu)先反應(yīng)，色度、三鹵甲垸生成能(THMFP)得到某種 程度的降低(圖2未記載，進(jìn)行臭氧處理的目標(biāo)對(duì)象之一的2-甲基異冰片(2-MIB) 等臭味物質(zhì)也優(yōu)先分解)。艮P，這些與臭氧優(yōu)先反應(yīng)的物質(zhì)，也就是與臭氧的反應(yīng)速度快的物質(zhì)迅速 分解，并且，幾乎不生成由臭氧參與的生成反應(yīng)的反應(yīng)速度慢的溴酸離子。另 一方面，這些反應(yīng)基本完成后，與臭氧的反應(yīng)速度慢的物質(zhì)也被分解，但同時(shí) 也生成溴酸離子。由于水質(zhì)的緣故，盡管三鹵甲烷前驅(qū)物質(zhì)進(jìn)行了某種程度分解，三鹵甲垸 生成能(T麗FP)得到了降低，但由于臭氧引起的氧化分解，又生成新的三鹵甲 烷前驅(qū)物質(zhì)。即三鹵甲烷生成能(T麗FP)增加。根據(jù)以上理由，首先在圖17所示的以往的臭氧水處理系統(tǒng)(溶解臭氧濃度 定量的控制)調(diào)整臭氧氣體注入量，以使在處理槽出口的臭氧處理水中溶解臭 氧濃度(D03處理后)在0. lmg/L前后達(dá)到穩(wěn)定。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)某粞跆?br> 理，也就是說(shuō)，使色度和三鹵甲垸生成能(THMFP)充分降低，并且不生成溴酸 離子?？墒?，從盡可能減少臭氧氣體注入量，以降低色度和三鹵甲烷生成能(T麗FP)，即這些除去率達(dá)到最大，并且電費(fèi)等運(yùn)行成本降低的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，難 以說(shuō)臭氧注入量達(dá)到最佳。雖然最好是按照在小于等于0.05mg/L、或更低的溶 解臭氧濃度下達(dá)到穩(wěn)定的要求來(lái)調(diào)整臭氧氣體注入量，但是對(duì)大規(guī)模凈水工廠 所用的溶解臭氧濃度計(jì)而言，0.05mg/L接近測(cè)定下限，難以進(jìn)行如上所述的調(diào) 整。因此，該實(shí)施方式中，使用熒光強(qiáng)度消除率(ci》作為臭氧注入控制用的指 標(biāo)，而不采用臭氧處理水中溶解臭氧濃度(D03處理后)。如將被處理水、處理水的 熒光強(qiáng)度分別設(shè)為FL fe&g7jc、 Flx時(shí)，熒光強(qiáng)度消除率(a x)可以用下式(3)求得。熒光強(qiáng)度消除率(a x) [%]=100X (FL 被處理水—FLX) /FL被處理水 (3)臭氧處理水的熒光強(qiáng)度與色度或三鹵甲垸生成能(THMFP)并不是簡(jiǎn)單相關(guān) 的，由于原水的種類、季節(jié)、天氣的不同等水質(zhì)會(huì)有所不同，相關(guān)式也由此發(fā) 生變化。因此，需要導(dǎo)出按照各種運(yùn)行條件修正的相關(guān)式，所以利用熒光強(qiáng)度 相關(guān)式計(jì)算色度、三鹵甲烷生成能(THMFP)的值作為指標(biāo)，對(duì)臭氧氣體注入量 進(jìn)行調(diào)整是不現(xiàn)實(shí)的。熒光強(qiáng)度消除率(a x)與溶解于處理水的有機(jī)物分解的進(jìn)展程度、即溶解有 機(jī)物的除去率相關(guān)。因此，對(duì)熒光強(qiáng)度消除率(aj的變化進(jìn)行監(jiān)視，就等于是對(duì)溶解于被處理水中的有機(jī)物的除去率(分解率)的變化進(jìn)行監(jiān)視，能夠間接掌 握三鹵甲烷前驅(qū)物、色度成分的分解反應(yīng)的特性(反應(yīng)特性)。2-甲基異冰片(2-MIB)等臭味物質(zhì)，是進(jìn)行臭氧處理的目標(biāo)的處理對(duì)象物 質(zhì)之一，用熒光分析計(jì)不能檢測(cè)出。但是，這些臭味物質(zhì)比前述三鹵甲垸前驅(qū) 物、色度成分這類溶解有機(jī)物容易進(jìn)行臭氧分解。即，在進(jìn)行三鹵甲烷前驅(qū)物 質(zhì)、色度成分這類溶解有機(jī)物的除去之前，臭味物質(zhì)就已經(jīng)被充分分解，因此， 無(wú)需對(duì)臭味物質(zhì)的除去率變化進(jìn)行監(jiān)視。圖3是表示使一般河川水與臭氧反應(yīng)的反應(yīng)特性的一圖例，是表示相對(duì)臭 氧處理槽出口的熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)的色度、三鹵甲烷生成能(T腿FP)的除 去率的變化、以及臭氧處理的副產(chǎn)物溴酸離子的生成量變化的特性圖。即，將 圖2的橫軸由臭氧處理槽出口的臭氧處理水中溶解臭氧濃度(D03jtg^，換成熒光強(qiáng)度消除率(Ct4^g) 在圖2中溶解臭氧濃度約0.03mg/L以上的各數(shù)據(jù)，相當(dāng)于圖3中熒光強(qiáng) 度消除率(a處理后)約75%以上的數(shù)據(jù)。換而言之，圖2中溶解臭氧濃度約 0.03mg/L以下的各數(shù)據(jù)，相當(dāng)于圖3中熒光強(qiáng)度消除率(a 3處理后)約75%以下的 數(shù)據(jù)，最容易進(jìn)行處理對(duì)象物的除去。即相當(dāng)于能夠使除去率急劇上升的向處 理槽的臭氧注入條件。由圖3可知，熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)為70 80%時(shí)，被處理水的色度降低近90%，此后即使熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)再增加，色度消除率也大致固定。 熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)為70 80。/。時(shí)，三鹵甲烷生成能(T麗FP)降低50%以上， 此后如果熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)再增加，則三鹵甲烷生成能(T麗FP)除去率會(huì) 降低，即三鹵甲烷生成能(THMFP)增加。由于被處理水的水質(zhì)的緣故，三鹵甲烷生成能(T歷FP)有時(shí)只能降低20 30%程度，有時(shí)即使熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)增加，三鹵甲烷生成能(THMFP)也 不增加，即三卣甲烷生成能(THMFP)除去率保持穩(wěn)定。但是，在熒光強(qiáng)度消除 率(a處理后)為70 80%時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定或最大的這一趨勢(shì)是基本一致的。另一方 面，在熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到60%左右之前，不生成溴酸離子，此后， 隨著熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)增加生成溴酸離子，如達(dá)到80%以上，溴酸離子 生成量達(dá)到10y g/L以上。對(duì)一般河川水進(jìn)行臭氧處理時(shí)，在熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到70 80% 之前，易被注入的臭氧氧化分解的三鹵甲烷前驅(qū)物、色度成分這類有機(jī)物優(yōu)先 發(fā)生反應(yīng)被分解，色度、三鹵甲垸生成能(THMFP)得到某種程度降低。該期間， 基本不生成由臭氧參與的生成反應(yīng)的反應(yīng)速度慢的溴酸離子。另一方面，在前述以上的熒光強(qiáng)度消除率((1&3€)下，與臭氧反應(yīng)速度慢 的物質(zhì)被分解，同時(shí)也生成溴酸離子。而且，盡管三鹵甲烷前驅(qū)物的分解也有 一定程度地進(jìn)行，三鹵甲垸生成能(THMFP)有所降低，但是由于進(jìn)行了由臭氧 引起的氧化分解，又生成新的三鹵甲烷前驅(qū)物。即，三鹵甲烷生成能(THMFP) 增加。根據(jù)以上理由，該實(shí)施方式中，使用熒光強(qiáng)度計(jì)21和24分別測(cè)定被處理 水12和臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度，對(duì)供給臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量進(jìn) 行調(diào)整，使根據(jù)這些測(cè)定值算出的熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到60 90%，較 好達(dá)到70 80%。其結(jié)果是，能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)?沒(méi)有過(guò)剩及不足的情況)臭氧處 理，即充分地降低色度和三鹵甲垸生成能(THMFP)，又不生成溴酸離子。并且，
能夠?qū)⒊粞踝⑷肓靠刂圃谧钚∠薅?，減低電費(fèi)等運(yùn)行成本。 (實(shí)施方式1的具體控制方法)以下，對(duì)該實(shí)施方式的具體控制方法進(jìn)行說(shuō)明。在圖1中，經(jīng)過(guò)凝聚沉淀處理、砂過(guò)濾處理等前處理工序的被處理水12， 被導(dǎo)入臭氧處理槽la。導(dǎo)入臭氧處理槽la的被處理水12，由從臭氧氣體注入 裝置19注入的臭氧氣體7進(jìn)行臭氧處理，成為臭氧處理水13從臭氧處理槽la 排出。從臭氧處理槽la排出的臭氧處理水13輸送到生物活性碳處理(BAC)槽 等下一步處理工序。在臭氧處理槽la中，被處理水12從由多段組成的接觸槽2的第1段接觸 槽的上部導(dǎo)入， 一邊發(fā)生后述的臭氧與被處理水12的接觸氧化反應(yīng)， 一邊下 降。降到第l接觸槽底部的處理水，從相鄰的第2接觸槽上部導(dǎo)入，與第l接 觸槽同樣，邊發(fā)生臭氧與處理水的接觸反應(yīng)、邊下降。同樣，通過(guò)第3接觸槽， 經(jīng)過(guò)滯留槽3，作為臭氧處理水13從臭氧處理槽la排出。利用采水口 16持續(xù)采集導(dǎo)入臭氧處理槽2前的部分被處理水，并用熒光 分析計(jì)21檢測(cè)被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)。 一方面，利用在臭氧處理 槽la的排出口的采水口 11持續(xù)采集部分臭氧處理水13，分別用溶解臭氧濃度 計(jì)10、熒光分析計(jì)24、水溫計(jì)25、 pH計(jì)26檢測(cè)臭氧處理水13的溶解臭氧濃 度(003處理后)、熒光強(qiáng)度(FL處理后)、水溫(T處理后)、pH(pH處理后)。這些檢測(cè)信號(hào) 實(shí)時(shí)輸入水處理控制裝置14。處理水13在各項(xiàng)測(cè)定完成后輸送到下一步水處 理工序。在這期間，臭氧處理槽la中，利用臭氧氣體注入裝置19將臭氧氣體7注 入被處理水中，是從安裝在臭氧接觸槽2下部的臭氧氣體曝氣管5以氣泡形式 注入。通過(guò)沿該臭氧接觸槽2上升的臭氧氣體氣泡9與下降的被處理水12的 氣液對(duì)流接觸，臭氧溶解在被處理水12中，通過(guò)與溶質(zhì)的氧化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)三 鹵甲垸前驅(qū)物、以色度成分為主的腐黑物質(zhì)的分解，臭味物質(zhì)2-甲基異冰片 (2-MIB)等的分解，鐵、錳等的不溶化，有機(jī)物的低分子化等。臭氧氣體7 — 部分作為排氣從臭氧處理槽la的上部氣相部排出，在臭氧處理裝置4中利用 催化劑將未反應(yīng)的臭氧分解、達(dá)到無(wú)害化后，作為排氣15排放到大氣中。在臭氧氣體注入裝置19，用壓縮機(jī)19b從大氣中吸入空氣6，并導(dǎo)入臭氧 發(fā)生器19a。在臭氧發(fā)生器19a，對(duì)吸入的空氣6加以電壓，進(jìn)行放電(無(wú)聲放
電)，使空氣中部分氧氣臭氧化生成臭氧氣體7。生成的臭氧氣體7供給臭氧接 觸槽2的各段接觸槽。根據(jù)水處理裝置14發(fā)出的控制信號(hào)，控制臭氧發(fā)生器19a、閥門19c、閥 門19d，分別調(diào)整加在空氣6的電壓、供給臭氧發(fā)生器19a的空氣6導(dǎo)入量(Fin)， 以對(duì)供給臭氧接觸槽2的各段接觸槽的臭氧氣體7供給量(F $ lti-F ， 3，)進(jìn)行 調(diào)整。供給臭氧發(fā)生器19a的空氣6導(dǎo)入量(Fj、生成的臭氧氣體7的臭氧濃 度(C)、供給各接觸槽的臭氧氣體7供給量(F第！槽-F第3槽)，分別用流量計(jì)19e、 臭氧濃度計(jì)19f、流量計(jì)19g進(jìn)行檢測(cè)。這些檢測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)輸入水處理控制裝 置14。熒光分析計(jì)21、 24，分別從采水口 16采集部分被處理水12，及從采水口 11采集部分臭氧處理水13，同時(shí)生成具有特定波長(zhǎng)的激勵(lì)光，將其照射各處 理水，上述特定波長(zhǎng)是指可顯示出臭氧分解對(duì)象物質(zhì)、特別是被處理水或臭氧 處理水中的以腐黑物質(zhì)為主的溶解有機(jī)物的量的波長(zhǎng)，例如345mn的波長(zhǎng)，從 這些處理水發(fā)出的各熒光中選擇例如具有425nm波長(zhǎng)的熒光，測(cè)定熒光強(qiáng)度。水處理控制裝置14，根據(jù)各檢測(cè)信號(hào)的輸入值并按照下列控制方法控制臭 氧氣體注入裝置19，按照各接觸槽對(duì)供給臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量(臭 氧氣體中的臭氧濃度(C)或臭氧氣體流量(F ， ^-F ， 3 ，)，或者兩者)進(jìn)行調(diào)整。接著，關(guān)于調(diào)整臭氧氣體注入裝置19向臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量 的調(diào)整方法，根據(jù)圖4的流程圖，就本發(fā)明的水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體 注入裝置19的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。水處理控制裝置14，首先根據(jù)被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和臭氧 處理水13的熒光強(qiáng)度(FL^s;g)的輸入值，并利用(3)式算出熒光強(qiáng)度消除率(a 處理后)(步驟l)。接著，判斷供給臭氧接觸槽2的臭氧注入量多或少(步驟2)，調(diào)整臭氧注入率(I),以使熒光強(qiáng)度消除率(Clftta;s)達(dá)到設(shè)定在是60 90e/。，最好是70 80%的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(<1目標(biāo))。即熒光強(qiáng)度消除率(cx處理后)》目 標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^)時(shí)，將臭氧注入率(I)下降，相反，熒光強(qiáng)度消除率(a 處理后) < 目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)，提高臭氧注入率(I)(步驟5)。接著，用后述的方法并利用臭氧處理水13的水溫(T處理后)、pH(pH處理后) 的輸入值算岀溶解臭氧濃度的上限值(003±^(步驟3)、判斷對(duì)臭氧接觸槽2 的臭氧注入量多或少(步驟4)，調(diào)整臭氧注入率(I)(步驟5)，以使臭氧處理水 13的溶解臭氧濃度(D03處理后)不超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)。就是說(shuō)， 溶解臭氧濃度(D03處理后)〉目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(Ci目標(biāo))時(shí)，即使熒光強(qiáng)度消除率(a處理后) < 目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)，也使臭氧注入率a)下降。 這里，用圖5對(duì)溶解臭氧濃度上限值(D03上限)的計(jì)算方法進(jìn)行說(shuō)明。 圖5是臭氧處理后的處理水的pH為7和8時(shí)的溶解臭氧濃度與溴酸離子 生成量的關(guān)系圖的l例。該關(guān)系圖依據(jù)預(yù)先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)分PH和水溫繪制而成， 按照假定在由水溫計(jì)25和pH計(jì)26測(cè)得的臭氧處理水13的水溫(T處理后)、pH(pH處g后)的條件下進(jìn)行臭氧處理時(shí)的臭氧處理水中的溴酸離子濃度不超過(guò) g/L的要求，設(shè)定溶解臭氧濃度上限值(D03上限)。另一方面，臭氧注入率(I)定為臭氧處理槽la的每單位處理水量的臭氧注 入量，水處理控制裝置14根據(jù)因前述條件(步驟1 4)、實(shí)時(shí)變動(dòng)的臭氧注入 率(I)控制臭氧氣體注入裝置19，對(duì)向臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量(臭氧氣 體中臭氧濃度(C)或臭氧氣體流量(F第i槽一F第3槽)、或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整。此外，水處理控制裝置14，將控制信號(hào)輸入臭氧氣體注入裝置19，以使 供給臭氧接觸槽2的各接觸反應(yīng)槽的臭氧注入率達(dá)到I第i槽、1第2槽、I第3槽。 各槽注入率(I第l槽 1第3槽)利用預(yù)先設(shè)定的臭氧注入量修正系數(shù)(e第！槽 9第 3槽)和臭氧注入率(I)并使用下式(4) (6)進(jìn)行計(jì)算(步驟6)。1第i槽二 e第i槽xi, (4)i第2槽=e第2槽xi (5) i第3槽=e第3槽xi (6)W 6第1槽+ 8第2槽+ 9第3槽=1臭氧注入量修正系數(shù)(e第Ug e第3槽)會(huì)由于在采用該實(shí)施方式的實(shí)際凈 水廠中的水源水質(zhì)、臭氧處理槽的結(jié)構(gòu)、在各槽的滯留時(shí)間、運(yùn)行條件等不同 而有所變化，因此，通過(guò)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等來(lái)設(shè)定，并將設(shè)定值輸入水處理控制裝置14。這些設(shè)定值也可以根據(jù)季節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件進(jìn)行人工或自 動(dòng)變更。通常，如果各接觸槽的容積、處理水與臭氧的接觸時(shí)間相同，則按照 I第i槽〉i第2槽〉i第3槽的要求，設(shè)定臭氧注入量修正系數(shù)(e第i槽 e第3槽)， 調(diào)整供給各接觸槽的臭氧氣體注入量。在各接觸槽的容積不同，臭氧與處理水的接觸時(shí)間不同的凈水廠，可以通 過(guò)根據(jù)各接觸槽的接觸時(shí)間設(shè)定臭氧注入量修正系數(shù)(e第i it e ， 3槽)來(lái)應(yīng) 對(duì)。在小規(guī)模的臭氧處理系統(tǒng)等中，對(duì)每一接觸槽改變臭氧注入率的意義不大， 會(huì)導(dǎo)致成本高，這時(shí)可以設(shè)定臭氧注入量修正系數(shù)(e第i槽 e第3槽)，使i第i槽二1第2槽=1第3槽°用水處理控制系統(tǒng)14對(duì)臭氧氣體注入裝置19的控制，首先根據(jù)從臭氧氣 體注入裝置19實(shí)時(shí)輸入的、流量計(jì)19e對(duì)空氣6的吸入量(Fin)檢測(cè)值、臭氧 濃度計(jì)19f對(duì)生成的臭氧氣體7的臭氧濃度(C)的檢測(cè)值，通過(guò)閥門19c的開(kāi) 閉，以及使加在臭氧發(fā)生裝置19a中空氣6的放電電壓變化調(diào)整臭氧氣體7的 總流量(FJ和臭氧濃度(C)，以使得供給臭氧接觸槽2的臭氧注入量等于臭氧 注入率(I)。接著，同樣，根據(jù)從臭氧氣體注入裝置19實(shí)時(shí)輸入的、由流量計(jì)19g對(duì) 供給臭氧接觸槽2的各段接觸槽的臭氧氣體7供給流量(F第l槽 F第3槽)檢測(cè)值， 對(duì)各接觸槽分別開(kāi)閉閥門19d，并且，調(diào)整供給各接觸槽的臭氧氣體7供給流 量(F第^ F第3槽)，使得臭氧接觸槽2中供給各接觸槽的臭氧注入率達(dá)到I第l槽、I第2槽、I第3槽(步馬聚7)。在如上所述的該實(shí)施方式中，是對(duì)導(dǎo)入處理對(duì)象被處理水的臭氧處理槽注 入臭氧氣體，排出被處理水的水質(zhì)得到改善的臭氧處理水的臭氧水處理控制系統(tǒng)，在線測(cè)定被處理水12的水質(zhì)指標(biāo)、和按規(guī)定的臭氧注入率(I)注入臭氧氣 體，使被處理水與臭氧氣體反應(yīng)得到的臭氧處理水13的水質(zhì)指標(biāo)，再根據(jù)從 這些測(cè)定值得到的被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性，調(diào)整供給臭氧處理槽的臭 氧氣體注入量。該實(shí)施方式中，采用熒光強(qiáng)度作為水質(zhì)指標(biāo)，采用由被處理水與臭氧處理 水的熒光強(qiáng)度算出的熒光強(qiáng)度消除率(a ^理后)，作為掌握被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性用的指標(biāo)。熒光強(qiáng)度消除率(dit，;g)表示臭氧對(duì)被處理水中的有機(jī)物的分解反應(yīng)的進(jìn)展程度。按照該熒光強(qiáng)度消除率(a^理后)達(dá)到60 90%、最 好是70 80%的范圍內(nèi)的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率((1目^)的要求，調(diào)整供給臭氧接 觸槽2的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)。其 結(jié)果是，不僅防止無(wú)效的臭氧注入，而且，能夠抑制由于注入臭氧過(guò)剩，被處 理水中殘留臭氧濃度變高，臭氧氣體與被處理水的反應(yīng)產(chǎn)生的毒性大、后段生 物活性碳處理槽不能夠處理的溴酸離子等副產(chǎn)物生成。并且，即使面對(duì)被處理 水水質(zhì)由于季節(jié)變化、天氣的變動(dòng)、意外的原因的突發(fā)變動(dòng)，也能夠?qū)崟r(shí)地使 供給臭氧處理槽la的臭氧注入量最佳化。采用前述構(gòu)成，通常是臭氧氣體注入裝置19對(duì)各接觸槽分別調(diào)整臭氧氣
體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)，以使臭氧接觸槽2 的各級(jí)接觸槽中的臭氧注入率達(dá)到I第i槽〉I第2槽〉I第3槽。這意味著，由于在 由多段組成的臭氧接觸槽2中，與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物含量多，注入臭氧 的大部分消耗在這些有機(jī)物的分解上，因此，對(duì)無(wú)需擔(dān)心生成生成速度慢的溴 酸離子的前段接觸槽增加臭氧注入量。因此，能夠促進(jìn)與臭氧反應(yīng)速度快的有 機(jī)物分解，提高臭氧的反應(yīng)效率，結(jié)果能降低臭氧的消耗量。另一方面，在臭氧接觸槽2的后段接觸槽中，即使與臭氧的反應(yīng)速度快的 有機(jī)物少或沒(méi)有，也能使臭氧注入率(I第3槽)減少，因此，能使殘留的臭氧、 即溶解臭氧濃度低，就能夠抑制溴酸離子的生成。另外，即使是各接觸槽的容 積不同、臭氧與處理水的接觸時(shí)間不同一類的凈水廠，也能通過(guò)調(diào)整各臭氧注入率(i第i槽 1第3槽)的比、即設(shè)定臭氧注入量修正系數(shù)(e第！槽 e第3槽)來(lái)對(duì)應(yīng)，擴(kuò)大了凈水廠的設(shè)計(jì)自由度。前述構(gòu)成中，作為水質(zhì)指標(biāo)，與使用340 350nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的特定波長(zhǎng) 的激勵(lì)光的同時(shí)，在線測(cè)定在420 430nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的特定波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度， 以求得臭氧與被處理水的反應(yīng)特性。也可以采用前述以外的波長(zhǎng)測(cè)定熒光強(qiáng) 度，但采用前述波長(zhǎng)得到的熒光強(qiáng)度最適合表示臭氧的分解對(duì)象物、尤其是被 處理水中的腐黑物質(zhì)為主的溶解的有機(jī)物量。其結(jié)果是觀察這些有機(jī)物溶解量 的變化能夠掌握這些溶解有機(jī)物的分解反應(yīng)的進(jìn)展度。艮P，能夠得到被處理水與臭氧的反應(yīng)特性，其是正確反映分解對(duì)象被處理 水中溶解性有機(jī)物和三鹵甲烷前驅(qū)物質(zhì)的臭氧的分解特性的反應(yīng)特性，根據(jù)此 反應(yīng)特性，調(diào)整供給臭氧處理槽la的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或 注入流量、或者其兩方)，能夠使供給臭氧處理槽la的臭氧注入量最佳化，確 保能夠高控制精度、最有效地分解溶解性有機(jī)物、三鹵甲烷前驅(qū)物質(zhì)。即能夠 在將臭氧注入量抑制在低水平的同時(shí)，減少三鹵甲烷生成能(T麗FP)、溶解性 有機(jī)物等。采用前述結(jié)構(gòu)，能夠調(diào)整供給臭氧處理槽la的臭氧氣體注入量(臭氧氣體 中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)，以使測(cè)定從臭氧處理槽la排出的臭氧 處理水13的溶解臭氧濃度(D03處理后)時(shí)，其測(cè)定值不超過(guò)設(shè)定值(溶解臭氧濃度 的上限值(003上限))。其結(jié)果是，防止萬(wàn)一根據(jù)熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)的控制 不順利、注入臭氧處理槽la的臭氧過(guò)剩的情況。即，能夠抑制過(guò)多地注入臭 氧，被處理水中殘留臭氧濃度變高，生成臭氧氣體與被處理水反應(yīng)產(chǎn)生的毒性
大的溴酸離子等副產(chǎn)物。采用前述結(jié)構(gòu)，能根據(jù)用水溫計(jì)25、 pH計(jì)26檢測(cè)的臭氧處理水13的水 溫(T處理后)、pH(pH處理后)設(shè)定溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)。其結(jié)果是，能 夠正確導(dǎo)出生成溴酸離子的溶解臭氧濃度，將該值設(shè)定為溶解臭氧濃度上限值 (D03 ±ffi)，由此能夠切實(shí)抑制生成臭氧氣體與被處理水的反應(yīng)所產(chǎn)生的毒性大 的溴酸離子。此外，近年來(lái)，對(duì)水質(zhì)逐年惡化的原水進(jìn)行臭氧處理生成的溴酸離子，已 成為社會(huì)問(wèn)題，因此，該實(shí)施方式中記載了為了抑制溴酸離子生成的設(shè)定溶解 臭氧濃度上限值(003上限)的變更方法。但是，在對(duì)不必?fù)?dān)心生成溴酸離子的溶 解溴化物少的原水進(jìn)行臭氧處理時(shí)等，也可以以溴酸離子以外的副產(chǎn)物為目 標(biāo)。例如，在進(jìn)行臭氧處理前進(jìn)行前氯處理、或海水混入等氯濃度高的原水時(shí)， 必須注意鹽酸離子等其他的鹵酸離子、三鹵甲烷的生成。這些生成物也與臭氧 處理后的處理水的水溫(T處理后)、pH(pH處理后)關(guān)系密切，因此，也可以變更設(shè) 定溶解臭氧濃度上限值(DO 3上限)，以抑制取代溴酸離子的這些副產(chǎn)物的生成。在該實(shí)施方式中，測(cè)定作為水質(zhì)指標(biāo)的，對(duì)臭氧處理水照射激勵(lì)光時(shí)，從 臭氧處理水射出的熒光強(qiáng)度中具有特定波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度，根據(jù)從此測(cè)定結(jié)果得 到的被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性，調(diào)整供給臭氧處理槽la的各接觸槽的 臭氧注入率(I)，這時(shí)，也可使用以發(fā)出熒光的特定物質(zhì)的熒光強(qiáng)度為基準(zhǔn)， 將測(cè)定得到的熒光強(qiáng)度的大小數(shù)值化的相對(duì)熒光強(qiáng)度，對(duì)被處理水進(jìn)行臭氧處 理。由于形成這樣的構(gòu)成，能夠不受熒光分析計(jì)等儀器特性的影響，高精度地 確定供給臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I)，將臭氧注入量最佳化。在該實(shí)施方式中，測(cè)定臭氧處理水的溶解濃度(D03x)和作為水質(zhì)指標(biāo)的熒 光強(qiáng)度(FL,)，再根據(jù)從這些測(cè)定結(jié)果得到的被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性， 決定供給臭氧處理槽la的臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I)。但是，水質(zhì)指標(biāo)， 也可以不采用熒光強(qiáng)度，而使用與熒光強(qiáng)度同樣與處理水中有機(jī)物量密切相關(guān) 的色度，利用測(cè)定色度的色度計(jì)，對(duì)被處理水進(jìn)行臭氧處理。色度是，測(cè)定對(duì) 于與腐黑物質(zhì)等濃度相關(guān)的390nm的波長(zhǎng)光的吸光度。與熒光強(qiáng)度(FL,)不同，測(cè)定色度時(shí)，還需要考慮由測(cè)定對(duì)象的臭氧處理水 中溶解臭氧、未反應(yīng)的臭氧氣泡引起的照射光衰減(吸收)等的影響。另外，熒 光強(qiáng)度消除率(a》是監(jiān)視溶解在處理水中的有機(jī)物減少的進(jìn)展度、也就是溶解 有機(jī)物的除去率的指標(biāo)，也可以改換為利用與有機(jī)物量密切相關(guān)的色度計(jì)算的 色度消除率。色度消除率用(l)式計(jì)算。采用這樣的構(gòu)成，以處理對(duì)象的被處 理水的色度降低為主要目的時(shí)，對(duì)于產(chǎn)生色度的物質(zhì)分解，能夠高精度地調(diào)整 供給臭氧處理槽la的臭氧注入率(I)，使臭氧注入量最佳化。在該實(shí)施方式中，結(jié)構(gòu)是吸入大氣中的空氣6作為臭氧氣體7的生成原料， 也可以是以充填在高壓容器(高壓儲(chǔ)氣瓶)的空氣、設(shè)置液體空氣貯槽及氣化裝置使之氣化的空氣等作為臭氧氣體7的生成原料。另外，設(shè)置物理方法或化學(xué)方法的富氧裝置將這些空氣的氧氣濃度提高的空氣、或者充填在高壓容器(高 壓儲(chǔ)氣瓶)的氧氣、設(shè)置液體氧貯槽及氣化裝置使之氣化的氧氣導(dǎo)入臭氧發(fā)生器19a中也可以。采取這樣的措施能夠削減臭氧生成時(shí)的電費(fèi)。或者將高臭氧濃度的臭氧氣體7供給臭氧處理槽la，能夠提高溶解在被處理水12中雜質(zhì)的分解能力。對(duì)于電費(fèi)的削減量或溶解的雜質(zhì)的分解能力的提高，通過(guò)凈水廠規(guī)模、要求的臭氧濃度、發(fā)生量等對(duì)這些設(shè)備、運(yùn)行成本的上升進(jìn)行研究，能夠形成最佳的系統(tǒng)。 (實(shí)施方式2)以下，利用圖6 圖8對(duì)實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖6 圖8中， 與圖1 圖5所示的實(shí)施方式l相同部分標(biāo)記相同的符號(hào)，省略詳細(xì)說(shuō)明。圖6是表示實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)圖(另外，后述的第3到實(shí)施方式5的結(jié)構(gòu) 也與圖6所示結(jié)構(gòu)大致相同)。在圖6中，水處理控制裝置具有導(dǎo)入被處理水 12進(jìn)行臭氧處理、作為臭氧處理水13排出的臭氧處理槽lb，以及臭氧氣體注 入裝置20。臭氧處理槽lb有由多段組成的臭氧接觸槽2，采水口 18安裝在各臭氧接 觸槽2的下部的處理水排出口 (或在向下一級(jí)接觸槽的流動(dòng)流路內(nèi)也可以)。從 采水口采集的各接觸槽出口的部分處理水被導(dǎo)入熒光分析計(jì)23、溶解臭氧濃度 計(jì)27。熒光分析計(jì)23檢測(cè)從各接觸槽排出的處理水的熒光強(qiáng)度(FL ， i槽 FL第3 槽)。溶解臭氧濃度計(jì)27檢測(cè)從各接觸槽排出的處理水的熒光強(qiáng)度(D0第i槽 D0 第3槽)。這些檢測(cè)信號(hào)輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20進(jìn)行控制，它能根據(jù)這些測(cè)定 值、以及與實(shí)施方式1同樣測(cè)定的被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)、臭氧處 理水13的熒光強(qiáng)度(FL處理后)、溶解臭氧濃度(D03處理后)、水溫(T處理后)、pH(pHit^g)，分別按各接觸槽調(diào)整供給臭氧接觸槽2的臭氧注入量。即，形成對(duì)各接 觸槽的處理水量相對(duì)應(yīng)的臭氧注入率(I第i槽 1第3槽)進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)。臭氧氣體注入裝置20具有從大氣中吸入空氣的壓縮機(jī)20b，將電壓加在吸入的空氣6進(jìn)行放電(無(wú)聲放電)、使空氣中部分氧氣臭氧化、生成臭氧氣體7 的臭氧發(fā)生器20a，測(cè)定生成的臭氧氣體7的臭氧濃度(C第！槽 C第3槽)的臭氧 濃度計(jì)20e，對(duì)供給各臭氧接觸槽2的臭氧氣體7供給量(F第！槽 F第3槽)調(diào)整 用的閥門20c，流量計(jì)20d。另外，熒光分析計(jì)23從采水口 18對(duì)多段組成的臭氧接觸槽2的各槽排出 的部分處理水采水。而且，熒光分析計(jì)23是，生成具有特定波長(zhǎng)的激勵(lì)光， 將其照射各處理水，上述特定波長(zhǎng)是指可顯示出臭氧分解對(duì)象物質(zhì)、特別是被 處理水或臭氧處理水中的以腐黑物質(zhì)為主的溶解有機(jī)物的量的波長(zhǎng)，例如 345nm的波長(zhǎng)、同時(shí)從這些處理水發(fā)出的各熒光中選擇例如具有425nm波長(zhǎng)的 熒光，測(cè)定熒光強(qiáng)度的儀器。(實(shí)施方式2的作用)以下，用圖6說(shuō)明該實(shí)施方式的作用。在圖6中，臭氧處理槽lb不采用圖l所示的臭氧氣體注入裝置19，而是 采用臭氧氣體注入裝置20將臭氧氣體7注入被處理水中，是經(jīng)過(guò)設(shè)置在臭氧 接觸槽2下部的臭氧氣體曝氣管5以氣泡形式注入。臭氧氣體注入裝置20利用壓縮機(jī)20b從大氣中吸入空氣6，并導(dǎo)入各臭氧 接觸槽2不同的臭氧發(fā)生器20a。臭氧發(fā)生器20a將電壓加在導(dǎo)入的空氣6進(jìn) 行放電(無(wú)聲放電)，生成使空氣中部分氧氣臭氧化的臭氧氣體7。生成的臭氧 氣體7供給各臭氧接觸槽2。水處理裝置14對(duì)各臭氧接觸槽2中的各自臭氧發(fā)生器20a、閥門20c進(jìn)行 控制，并分別對(duì)加在空氣6的電壓及供給各臭氧發(fā)生器20a的空氣6導(dǎo)入量(F 第m F第3槽)進(jìn)行調(diào)整。而且，各臭氧接觸槽2中分別生成的臭氧氣體7的臭 氧濃度(C第l槽 C第3槽)、供給各臭氧發(fā)生器20a的空氣6導(dǎo)入量(F第i槽 F第3 槽)分別用流量計(jì)20d、臭氧濃度計(jì)20e檢測(cè)，這些檢測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)地輸入水處理 控制裝置14。在圖6中，用設(shè)置在各臭氧接觸槽的處理水排出口 (也可以在處理水向下1 段接觸槽流動(dòng)的流路內(nèi))的采水口 18，對(duì)各接觸槽中與臭氧反應(yīng)后的部分處理
水采水，導(dǎo)入熒光分析計(jì)23和溶解臭氧濃度計(jì)27中。熒光分析計(jì)23和溶解臭氧濃度計(jì)27分別檢出各接觸槽出口的處理水的熒 光弓雖度(FL第i槽 FL第3槽)、及溶角軍臭氧、濃度(D03第i槽 003第3槽 )。這些檢測(cè)信 號(hào)實(shí)時(shí)輸入水處理控制裝置14。熒光分析計(jì)23從采水口 18對(duì)在各臭氧接觸槽2出口的部分臭氧反應(yīng)水采 水，同時(shí)生成具有特定波長(zhǎng)的激勵(lì)光，將其照射各處理水，上述特定波長(zhǎng)是指 可顯示出臭氧分解對(duì)象物質(zhì)、特別是被處理水或臭氧處理水中的以腐黑物質(zhì)為 主的溶解有機(jī)物的量的波長(zhǎng)，例如345nm的波長(zhǎng)，并對(duì)從這些處理水發(fā)出的各 熒光中選擇例如具有425nm波長(zhǎng)的熒光，測(cè)定熒光強(qiáng)度。另外，與圖l所示同樣，被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)用熒光分析計(jì) 21檢測(cè)，臭氧處理水13的溶解臭氧濃度(D03處理后)、熒光強(qiáng)度(FL處理后)、水溫 (T處理后)、pH(pH處理后)分別用溶解臭氧濃度計(jì)10、熒光分析計(jì)24、水溫計(jì)25、 pH計(jì)26檢測(cè)，這些檢測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14根據(jù)各檢測(cè)信號(hào)的輸入值，并采用下述本發(fā)明的第2 控制方法控制臭氧氣體注入裝置20，分別對(duì)各臭氧接觸槽2供給臭氧接觸槽2 的各臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)進(jìn)行調(diào) 整。水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法，就是供給臭氧接 觸槽2的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)的調(diào) 整方法，用圖7和圖8進(jìn)行說(shuō)明。首先，用圖7說(shuō)明該實(shí)施方式的控制原理。圖7是表示在一般河川水與臭氧反應(yīng)時(shí)多段的臭氧接觸槽及滯留槽的熒光 強(qiáng)度消除率(c^)的變化的特性圖。如果調(diào)整供給臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入 量，使得臭氧處理后的熒光強(qiáng)度消除率(a^t^g)達(dá)到80%，臭氧處理槽內(nèi)的熒 光強(qiáng)度消除率(c^)則如實(shí)線所示特性曲線那樣變化。另一方面，臭氧注入量不 足時(shí)，則如虛線所示特性曲線那樣變化。圖中的a第！槽 a處理后是各槽出口的 熒光強(qiáng)度消除率(aj。由圖7可知，隨著臭氧處理的進(jìn)行，最初反應(yīng)速度快的物質(zhì)優(yōu)先分解，熒 光強(qiáng)度消除率的變化大，結(jié)果反應(yīng)速度快的物質(zhì)減少，僅反應(yīng)速度慢的物質(zhì)分 解，熒光強(qiáng)度消除率的變化就變小。因此，持續(xù)對(duì)在各槽出口的熒光強(qiáng)度(FL 第！槽 FL第3槽)進(jìn)行測(cè)定，由其測(cè)定值計(jì)算熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a處理后)。
其計(jì)算結(jié)果相當(dāng)虛線所示的特性曲線時(shí)，對(duì)供給各接觸槽的臭氧注入率進(jìn)行調(diào) 整，以接近實(shí)線。而且，對(duì)供給各接觸槽的臭氧注入率進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到第1 接觸槽>第2接觸槽>第3接觸槽。這是由于與臭氧的反應(yīng)速度快的有機(jī)物含 量多，注入的臭氧大半消耗于這些有機(jī)物的分解，因此，意味著可以對(duì)生成速 度慢的溴酸離子的生成不必?fù)?dān)心的臭氧接觸槽的前半部分(第l槽或第2槽)提 高臭氧注入率。其結(jié)果是能夠促進(jìn)與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物的分解，即能夠 提高分解效率，降低臭氧消耗量。另一方面，臭氧接觸槽的后半部分(第3接觸槽)，即使與臭氧的反應(yīng)速度 快的有機(jī)物少或完全沒(méi)有，由于臭氧注入率低，殘留的臭氧、也就是溶解臭氧 濃度低，因此能夠抑制溴酸離子的生成。這里，根據(jù)圖8的流程圖對(duì)該實(shí)施方式的臭氧氣體注入裝置20的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。水處理控制裝置14，首先根據(jù)被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和臭氧 處理水13的熒光強(qiáng)度(FL處理后)的輸入值、并用(3)式計(jì)算熒光強(qiáng)度消除率(a處 理后)(步驟1)。接著，按照使熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到設(shè)定在60% 90%， 最好是設(shè)定在70% 80%的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率((1目^)要求，判斷供給臭氧接 觸槽2的臭氧注入量的多或少(步驟2)，調(diào)整臭氧注入系數(shù)(k)(步驟5)。即熒 光強(qiáng)度消除率(a處理后)》目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)，使臭氧注入率(k)下 降，相反，熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)〈目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)，提高臭 氧注入率(k)。接著，用臭氧^b理水13的水溫(T處理后)、pH(pH處理后)的輸入值計(jì)算溶解臭 氧濃度的上限值(003±限)(步驟3)，按照臭氧處理水13的溶解臭氧濃度。03處理 后)不超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)的要求，判斷向臭氧接觸槽2的臭氧 注入量多或少(步驟4)，調(diào)整臭氧注入系數(shù)(k)(步驟5)。即就是溶解臭氧濃度 (D03處理后) >溶解臭氧濃度上限值(D03上限)時(shí)，即使熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)< 目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)時(shí)，使臭氧注入系數(shù)(k)下降。溶解臭氧深度上限 值(D03上p艮)的計(jì)算方法與實(shí)施方式1相同。接著，用輸入水處理控制裝置14的、被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)、 在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第！槽 FL第3槽)，并用(3)式計(jì) 算對(duì)于被處理水的、各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a第3槽)。而且，在前述步驟5的臭氧注入系數(shù)(k)、以及預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)熒光 強(qiáng)度消除率(a目g)和各臭氧接觸槽2不同的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率修正系數(shù)(Y第i槽 Y第3槽)，并用(7) (9)式計(jì)算在臭氧接觸槽2的各臭氧接觸槽2的目標(biāo) 熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽設(shè)定 a第3槽設(shè)定)(步驟6)。a第i槽目標(biāo)二kX y第i槽X 01目標(biāo) (7) a第2槽目標(biāo)二kX Y第2槽X a目標(biāo) (8) a第3槽目標(biāo)kX Y第3槽X a目標(biāo) (9) 而0〈Y第n槽《1(n二l， 2， 3)各臭氧接觸槽2不同的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率修正系數(shù)(Y第i槽 Y第3槽)設(shè) 定為0〈Y第n槽《1 (n=l， 2， 3)。設(shè)定各臭氧接觸槽2的不同的目標(biāo)熒光強(qiáng)度 消除率修正系數(shù)(Y m i Y ， 3 ，)，以使在前段的臭氧接觸槽的有機(jī)物等的臭 氧分解導(dǎo)致的熒光強(qiáng)度消除量比后段的大，例如是目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^) 的80%、 90%、 95%等。另一方面，在小規(guī)模凈水廠、并且水源水質(zhì)良好的場(chǎng)合，即使目標(biāo)熒光強(qiáng) 度消除率修正系數(shù)(Y第n槽X (n=l， 2， 3)也可以。另外，目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除 率修正系數(shù)(Y，^ Y，3槽)，由于采用該實(shí)施方式的實(shí)際凈水廠的水源水質(zhì)、 臭氧處理槽lb構(gòu)造、在各槽2、 3的滯留時(shí)間、運(yùn)行條件等不同而變化，因此， 預(yù)先進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等，并按照接近圖7的最佳的各槽的熒光強(qiáng)度消除率(cix) 的要求設(shè)定，并作為設(shè)定值輸入水處理控制裝置14。這些設(shè)定值，可以根據(jù)季節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件不同，人為地 或自動(dòng)地變更。目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)與實(shí)施例1的第1控制方法同樣， 設(shè)定在60 90%的范圍內(nèi)，最好是70 80%的范圍內(nèi)。水處理控制裝置14判斷臭氧注入量多或少(步驟7)，對(duì)臭氧注入率(I第t 槽 1第3槽)進(jìn)行調(diào)整(步驟8)，以使在各臭氧接觸槽2中，處理水的熒光強(qiáng)度 消除率(a第i槽 a第3槽)等于目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽目標(biāo) a第3槽目標(biāo))，并 且，在各臭氧接觸槽的溶解臭氧濃度(D03第i槽 003第3槽)不超過(guò)溶解臭氧濃度 的上限值。03上限)。艮P，在第n接觸槽(『1， 2， 3)中，溶解臭氧濃度(003第 槽)>溶解臭氧濃 度的上限值(D03上限值)，或者熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽)》目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽目標(biāo))時(shí)，將臭氧注入率(I第n槽)降低，相反，溶解臭氧濃度(D03第n槽)〈溶解臭氧濃度的上限值(D03上限值)，并且，熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽)〈目標(biāo)熒光 強(qiáng)度消除率(a第n槽目標(biāo))時(shí)，將臭氧注入率(I第n槽)提高。
另一方面，臭氧注入率(I第m I第3槽)規(guī)定在臭氧處理槽lb的平均處理 水量的各臭氧接觸槽2的臭氧注入量。水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝 置20進(jìn)行控制，以便根據(jù)由于前述條件(步驟1 8)實(shí)時(shí)變動(dòng)的臭氧注入率(1 第i槽 1 ，3槽)，對(duì)供給臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整。水處理系統(tǒng)14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制，是根據(jù)由臭氧氣體注入裝 置20實(shí)時(shí)輸入的空氣6對(duì)各臭氧接觸槽2不同的臭氧發(fā)生器20a的導(dǎo)入量(F 第丄槽 F第3槽)、發(fā)生的臭氧氣體7的臭氧濃度(C第i槽 C第3槽)、對(duì)各臭氧發(fā)生 器20a的空氣6導(dǎo)入量(F第i槽 F第3槽)、以及臭氧氣體7的臭氧濃度(C第^ C第3槽)進(jìn)行調(diào)整(步驟9)，以便供給各接觸槽的臭氧注入量達(dá)到臭氧注入率(I第l槽 1第3槽)。另外，前述空氣6的導(dǎo)入量(F第i槽 F第3槽)是通過(guò)閥門20c開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整， 臭氧氣體7的臭氧濃度(C第i槽 C第3槽)是通過(guò)使加在各臭氧發(fā)生器20a內(nèi)空氣 6的放電電壓變化進(jìn)行調(diào)整的。如前述那樣，若采用該實(shí)施方式，作為臭氧處理槽lb內(nèi)的多部位水質(zhì)指 標(biāo)，對(duì)被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)、和臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度(FL處 理后)、以及在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第i槽 FL第3槽)進(jìn)行 測(cè)定。按照用這些水質(zhì)指標(biāo)計(jì)算的、在各槽出口的熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a 第3槽)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(ct第i槽目標(biāo) a第3槽目標(biāo))的要求，對(duì)各臭氧接觸 槽2的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)進(jìn)行調(diào) 整。對(duì)目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽目標(biāo) a第3槽目標(biāo))進(jìn)行設(shè)定，是按照臭氧處理 槽lb排出的臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到60 90%范圍內(nèi)， 最好是70 80%范圍內(nèi)目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目#)的要求。由于進(jìn)行這樣控制，表示臭氧處理槽lb內(nèi)熒光強(qiáng)度消除率(aj變化的特 性曲線接近圖7的最佳曲線，而且，即使被處理水的水質(zhì)變化，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)。 其結(jié)果是，對(duì)各臭氧接觸槽的每一槽能夠決定最佳的臭氧注入量，在充分降低 色度和三鹵甲烷生成能(THMFP)的同時(shí)，將即使在后段的生物活性碳處理、氯 處理也不能除去的溴酸離子等副產(chǎn)物的生成抑制在低水平。能夠得到下述的效果，即能夠減少增加設(shè)備運(yùn)行成本的無(wú)效的臭氧氣體注 入，即使面對(duì)水源水質(zhì)的變化、季節(jié)變化、天氣的變動(dòng)、意外因素導(dǎo)致的突發(fā) 變動(dòng)，也能實(shí)時(shí)適應(yīng)。
前述各臭氧接觸槽2的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a第l槽目標(biāo) a第3槽目標(biāo))是由預(yù) 先設(shè)定的、在臭氧處理槽lb出口的臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度消除率(a處理后) 的作為處理指標(biāo)的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g#)、臭氧注入系數(shù)(k)、以及各臭 氧接觸槽2每1槽的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率修正系數(shù)(Y第l槽 Y第3槽)的積決定 的。臭氧注入系數(shù)(k)是判斷臭氧處理槽lb整體的臭氧注入量多或少，按照達(dá) 到最佳臭氧注入量修正用的系數(shù)，目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率修正系數(shù)(Y ， 1|f Y第 3槽)是使各臭氧接觸槽2的每1槽進(jìn)行臭氧反應(yīng)的比率，按照熒光強(qiáng)度消除率 (a第l槽 a第3槽)接近圖7的最適合的各臭氧接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率(a x)的 要求進(jìn)行設(shè)定。該實(shí)施方式中，將目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率修正系數(shù)(Y第i槽 y第3槽)設(shè)定成， 在各臭氧接觸槽2的有機(jī)物等的臭氧分解產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度消除率是80%、 90%、 95%等，前段接觸槽比后段接觸槽的大。形成這樣的結(jié)構(gòu)，在由多段組成的臭 氧接觸槽2中，與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物含有多，注入的臭氧大半消耗在這 些有機(jī)物的分解上，因此，可以將不必?fù)?dān)心生成生成反應(yīng)速度慢的溴酸離子的、 前段臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I第i槽 1第3槽)增加。其結(jié)果是，能夠促進(jìn)與 臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物的分解，反應(yīng)效率提高，能夠減少臭氧消耗量。一方面，在后段臭氧接觸槽2中，與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物少甚至完全 沒(méi)有，使臭氧注入率(I ，3|1)低，能夠使殘留的溶解臭氧濃度低，因而，能夠 抑制溴酸離子的生成。另外，各臭氧接觸槽2的容積不同，臭氧與處理水接觸 時(shí)間不同的凈水廠，能夠通過(guò)調(diào)整目標(biāo)熒光強(qiáng)度消餘率修正系數(shù)(Y第i槽 Y第 3^1)應(yīng)對(duì)，擴(kuò)大了凈水廠的設(shè)計(jì)自由度。在小規(guī)模凈水廠、并且水源水質(zhì)良好的情況下，即使目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率 修正系數(shù)(Y第n槽卜l (n二l， 2， 3)也可以。這時(shí)，在由多段組成的臭氧接觸槽 2中、可以僅第1級(jí)的臭氧接觸槽2進(jìn)行充分的臭氧處理，能夠達(dá)到目標(biāo)熒光 強(qiáng)度消除率(a目^)時(shí)，不需要將臭氧氣體注入第2、第3級(jí)的臭氧接觸槽2中。另一方面，水源水質(zhì)惡化，臭氧注入能力的限制、溶解臭氧濃度超過(guò)其上 限值等的因素，僅第l級(jí)的臭氧接觸槽2不能夠達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目 標(biāo))時(shí)，按照在第2、第3級(jí)臭氧接觸槽2進(jìn)行臭氧注入的要求進(jìn)行控制，能夠 達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)。以上的結(jié)果，能夠減少使設(shè)備運(yùn)行成本增加的無(wú)效的臭氧氣體注入，能夠
在充分降低色度及三鹵甲烷生成能(THMFP)的同時(shí)，抑制在第2、第3段臭氧接 觸槽2中生成即使經(jīng)后段生物活性碳處理、氯處理也不能除去的溴酸離子等副產(chǎn)物。這些效果能夠?qū)λ此|(zhì)的變化實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)。前述的構(gòu)成，按照在各臭氧接觸槽2中處理水的溶解臭氧濃度(D03第i槽 D03第3槽)超過(guò)溶解臭氧濃度上限值(D03上限)的臭氧接觸槽2中，使臭氧氣體注 入量減少的要求進(jìn)行調(diào)整。而且，臭氧處理水13的溶解臭氧濃度(D03^j^^超過(guò)溶解臭氧濃度上限值 (003±^)時(shí)就會(huì)進(jìn)行調(diào)整，使供給所有臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量減少。 這些結(jié)果能防止萬(wàn)一依據(jù)在各槽的熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a第3槽)的控制不 順利、發(fā)生臭氧氣體注入過(guò)剩的接觸槽，在此之外的接觸槽中繼續(xù)進(jìn)行臭氧注 入控制就能夠恢復(fù)。即能夠抑制臭氧氣體注入過(guò)剩，被處理水中的殘留臭氧濃 度變高，生成由臭氧氣體與被處理水的反應(yīng)產(chǎn)生的毒性大的溴酸離子等副產(chǎn) 物。前述結(jié)構(gòu)中，在各臭氧接觸槽2內(nèi)分別設(shè)置臭氧發(fā)生器20a，將臭氧氣體 供給臭氧接觸槽2。其結(jié)果，有如下的效果。艮P，如該實(shí)施方式那樣，對(duì)各臭氧接觸槽2分別測(cè)定水質(zhì)指標(biāo)，根據(jù)此測(cè) 定值調(diào)整臭氧注入量時(shí)，因?yàn)槌粞踅佑|槽2分別設(shè)置臭氧發(fā)生器20a，因此， 即使某臭氧發(fā)生器20a發(fā)生故障或需要維修時(shí)，僅用其他的臭氧發(fā)生器20a可 以處理，無(wú)需停止整個(gè)處理系統(tǒng)，能夠降低危險(xiǎn)，并使臭氧發(fā)生器20a小型化， 減低費(fèi)用。臭氧氣體注入裝置是圖1 圖6所示的某一結(jié)構(gòu)，可對(duì)于由于被處理水(原 水)的緣故不斷變化的臭氧需求量、這些設(shè)備、運(yùn)行成本、凈水廠規(guī)模等進(jìn)行 研究、選擇。該實(shí)施方式中，測(cè)定作為水質(zhì)指標(biāo)的、在對(duì)處理水照射激勵(lì)光時(shí)從臭氧處 理水射出的熒光強(qiáng)度中具有特定波長(zhǎng)的熒光強(qiáng)度，根據(jù)從該測(cè)定結(jié)果得到的、 被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性，對(duì)供給在臭氧處理槽lb的各臭氧接觸槽2 的臭氧注入率(I第！槽 I第3槽)進(jìn)行調(diào)整，也可以使用以發(fā)射熒光的特定物質(zhì)的 熒光強(qiáng)度為基準(zhǔn)，將測(cè)定得到的熒光強(qiáng)度大小數(shù)值化的相對(duì)熒光強(qiáng)度，對(duì)被處 理水進(jìn)行臭氧處理。由于形成上述結(jié)構(gòu)，能夠不受熒光分析計(jì)等儀器特性影響，能夠?qū)┙o臭 氧接觸槽2各槽臭氧注入率(I第！槽 I第3槽)進(jìn)行高控制精度調(diào)整，使供給臭氧 處理槽lb的臭氧注入量最佳化。特別是該實(shí)施例，熒光強(qiáng)度的測(cè)定部位多， 這些效果顯著。該實(shí)施方式中，測(cè)定臭氧處理水的溶解臭氧濃度(DOJ和作為水質(zhì)指標(biāo)的 熒光強(qiáng)度(FL,)，根據(jù)從這些測(cè)定結(jié)果得到的、被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性， 決定供給在臭氧處理槽lb的臭氧接觸槽2的各槽的臭氧注入率(I ^i槽 1第3 ^i)。但是，也可以使用色度計(jì)測(cè)定作為水質(zhì)指標(biāo)的色度以代替熒光強(qiáng)度，該色 度和熒光強(qiáng)度同樣與處理水中有機(jī)物量密切相關(guān)，對(duì)被處理水進(jìn)行臭氧處理。 色度與腐黑物質(zhì)等的濃度相關(guān)，測(cè)定對(duì)于390nm的波長(zhǎng)光的吸光度。而與熒光 強(qiáng)度(FL,)不同，測(cè)定色度時(shí)，有必要考慮測(cè)定對(duì)象的臭氧處理水中的溶解臭氧、 未反應(yīng)的臭氧氣泡引起照射光的衰減(吸收)等影響。而且，熒光強(qiáng)度消除率(a J是監(jiān)視溶解在處理水中的有機(jī)物減少的進(jìn)展度，就是溶解有機(jī)物的除去率的 指標(biāo)，可以換成同樣與有機(jī)物量密切相關(guān)的、利用色度計(jì)算的色度消除率。色 度消除率用(l)式計(jì)算。形成這樣的結(jié)構(gòu)，在以降低是處理對(duì)象的被處理水的 色度為主要目的時(shí)，對(duì)于引起色度的物質(zhì)的分解，能夠以高控制精度對(duì)供給臭 氧接觸槽2的各槽的臭氧注入率(I第！槽 1第3槽)進(jìn)行調(diào)整，使供給臭氧處理槽 lb的臭氧注入量最佳化。此外，該實(shí)施方式形成從大氣中吸入空氣6作為臭氧氣體7的生成原料的 結(jié)構(gòu)，但也可以以高壓容器(高壓儲(chǔ)氣瓶)里充填的空氣、設(shè)置液體空氣IC槽及 氣化裝置使之氣化的空氣等作為臭氧氣體7的生成原料。設(shè)置物理的或化學(xué)的 氧富化裝置提高這些空氣中氧氣濃度的空氣、或?qū)⒊涮钤诟邏喝萜?高壓儲(chǔ)氣 瓶)的氧氣、設(shè)置液體氧貯槽及氣化裝置使之氣化的氧氣導(dǎo)入臭氧發(fā)生器20a， 也可以。采取這樣的措施，能夠削減臭氧生成時(shí)電費(fèi)。而且，由于將高濃度的 臭氧氣體7供給臭氧處理槽lb，能夠提高溶解在被處理水中的雜質(zhì)分解能力。 根據(jù)需要，對(duì)于電費(fèi)的削減量或提高溶解雜技分解能力，通過(guò)凈水廠的規(guī)模、 要求的臭氧濃度、發(fā)生量等對(duì)這些設(shè)備、運(yùn)行成本的研究，能夠形成最佳的系 統(tǒng)。(實(shí)施方式3)以下，利用圖9和圖10對(duì)實(shí)施方式3進(jìn)行說(shuō)明。在該實(shí)施方式中，僅臭 氧接觸槽2的臭氧注入方法，即水處理控制裝置14的對(duì)臭氧氣體注入裝置20 的控制方法不同，其他均與圖6 圖8所示的實(shí)施方式2大致相同。在該實(shí)施方式中，臭氧處理槽lb中，水處理控制裝置14對(duì)臭氧注入裝置 20進(jìn)行控制，將臭氧氣體7注入被處理水中，是通過(guò)設(shè)置在臭氧接觸槽2下部的臭氧曝氣管5以氣泡形式注入(參照?qǐng)D6)。在這期間，如圖6所示那樣，被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)用熒光分 析計(jì)21檢測(cè)，在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第i槽 FL第3槽) 和溶解臭氧濃度(D03 ， ！ ^ D03 ， 3槽)用熒光分析計(jì)23和溶解臭氧濃度計(jì)27檢 測(cè)。臭氧處理水13的溶解臭氧濃度(D03處理后)、熒光強(qiáng)度(FL處理后)、水溫(T處 理后)、pH(pH處理后)分別用溶解臭氧濃度計(jì)10、熒光分析計(jì)24、水溫計(jì)25、 pH 計(jì)26檢測(cè)，這些檢測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14，根據(jù)各檢測(cè)信號(hào)的輸入值，并用下述的本發(fā)明的第3 控制方法，控制臭氧氣體注入裝置20，對(duì)供給臭氧接觸槽2的各級(jí)接觸槽的臭 氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入量、或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整。接著，對(duì)于水處理控制裝置14的對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法、即 對(duì)供給臭氧接觸槽2的各級(jí)接觸槽的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或 注入量、或者其兩方)的調(diào)整方法，用圖9和圖10進(jìn)行說(shuō)明。以下，用圖9對(duì)該實(shí)施方式的控制原理進(jìn)行說(shuō)明。圖9是表示使一般河川水與臭氧反應(yīng)時(shí)多段臭氧處理槽2和滯留槽3的熒 光強(qiáng)度消除率(a J變化的特性圖。如實(shí)施方式1中說(shuō)明的那樣，目標(biāo)熒光強(qiáng) 度消除率(a目標(biāo))定為80%,按照臭氧處理后的熒光強(qiáng)度消除率"處理后)達(dá)到80% 的要求，對(duì)供給臭氧接觸槽2的臭氧注入量進(jìn)行調(diào)整，則由于臭氧注入量、被 處理水質(zhì)的不同，能得到如圖9所示的5種類型特性曲線。圖9中的a第i槽 a處理后是在各臭氧接觸槽2出口的熒光強(qiáng)度消除率(ci x)。實(shí)線(a)是對(duì)于被處理水的臭氧注入率(I)最佳時(shí)的特性曲線，虛線(b)是 臭氧注入率(I)過(guò)剩時(shí)的特性曲線，虛線(c)和虛線(d)是臭氧注入率(I)不足時(shí) 的特性曲線，虛線(e)是在對(duì)缺乏與臭氧反應(yīng)性的河川水進(jìn)行臭氧處理時(shí)，即 使將臭氧注入率(I)提高一些，熒光強(qiáng)度消除率(a ^t^g)也未達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度 消除率(a目標(biāo))的80%。虛線(b)，由于臭氧注入率(I)過(guò)剩，即使熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)是目標(biāo) 熒光強(qiáng)度消除率(ci g標(biāo))的80%，在第3級(jí)的臭氧接觸槽2或滯留槽3中熒光強(qiáng) 度消除率(a x)的變化量也小。在第3級(jí)的臭氧接觸槽2中，由于與注入的臭氧 氣體無(wú)關(guān)，熒光強(qiáng)度消除率(ax)的變化小，因此，注入的臭氧氣體，結(jié)果不發(fā) 生與被處理水中的有機(jī)物的反應(yīng)。
這認(rèn)為是，在第1級(jí)臭氧接觸槽2和第2級(jí)臭氧接觸槽2中，與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物全部被分解，在第3臭氧接觸槽2中沒(méi)有溶解在處理水中的溶解有機(jī)物或僅殘留缺乏與臭氧的反應(yīng)性(反應(yīng)速度慢)的有機(jī)物。這樣的場(chǎng)合，向第3級(jí)臭氧接觸槽2注入臭氧氣體不僅無(wú)效果，而且，生成溴酸離子等副產(chǎn)物。從而，需要降低臭氧注入率(I)，達(dá)到最佳的臭氧注入量。虛線(c)、熒光強(qiáng)度消除率(ci處理后)未達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g標(biāo))的 80%的虛線((1)，判斷臭氧注入率(I)不足，應(yīng)提高臭氧注入率(I)虛線(e)表示對(duì)缺乏與臭氧反應(yīng)性的一般河川水進(jìn)行臭氧處理的情況，即 使再將臭氧注入率(I)提高，熒光強(qiáng)度消除率(a itag)也未達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消 除率(a目標(biāo))的80。/。。這樣的場(chǎng)合，應(yīng)將目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(ct g^)降低。因此，在該實(shí)施方式中，臭氧注入控制用的指標(biāo)，除了熒光強(qiáng)度消除率(a x)外，還使用各臭氧接觸槽2中熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Ac^)。在各臭氧接 觸槽2中熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Aax)分別定為Aa第i槽、Aa第2槽、Aa 第3槽，則其可以用在各接觸槽出口的熒光強(qiáng)度消除率(a第！槽~ a第3槽)及臭氧 處理后的熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)、并用下列式子(10) (12)求得。Z\ a第i槽二 a第i槽/a處理后 (10)A a第2槽=(a第2槽—a第i槽)/a處理后 (11) A a第3槽=(a第3槽—a第2槽)/a處理后 (12)在各臭氧接觸槽2的出口的熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a第3槽)可用被處理 水的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)及在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率 (FL第i槽 FL第3槽)，并用前述(3)式求得。根據(jù)在各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第m A a第3槽)、 是否相當(dāng)圖9中特性曲線(a) (e)的某一曲線，能夠判斷對(duì)臭氧接觸槽2的臭 氧注入率(I)是多或少。另外，臭氧注入率(I)的多或少的判斷用以下的方法， 是可以自動(dòng)化的。也就是說(shuō)，預(yù)先用實(shí)驗(yàn)求得在臭氧注入率(I)最佳時(shí)各級(jí)臭氧接觸槽2的 熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a第 槽)的范圍，即A a第n槽下限《A a第n槽《A a 第n槽上限(r^1， 2， 3)，通過(guò)將這些范圍與Aa第n槽進(jìn)行比較，能夠判斷臭氧注 入率(I)高或低。例如，監(jiān)視第3級(jí)臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a第3槽)，熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))，Aa第3 槽〈Aci第3槽下限的情況，相當(dāng)于虛線(b)， Aa第3槽〉A(chǔ)a第3槽上限的情況，相當(dāng)
于虛線(C)。熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)未達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)， Aa第3槽〉A(chǔ)a第3槽上限的情況，相當(dāng)于虛線(d)， Aa第3槽〈Aa第3槽下限的情況 相當(dāng)于虛線(e)。水處理控制裝置14，在相當(dāng)特性曲線(a)，臭氧注入率(I)被判斷最佳時(shí)， 按照提高臭氧注入率(I)，并且，提高目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^)的要求進(jìn)行 控制。最初，相當(dāng)虛線(e)，按照使目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^)下降的要求控 制，也可以，由于河川水質(zhì)的變化，即使目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^)的最佳值 恢復(fù)原值，或最佳值還要高也能對(duì)應(yīng)。此時(shí)，最好對(duì)目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目 標(biāo))設(shè)置上限值。如將此上限作為熒光強(qiáng)度消除率的上限值(a上限)，則根據(jù)在實(shí) 施方式1的圖3，熒光強(qiáng)度消除率的上限值(a上限)規(guī)定在規(guī)定值的60 90%范 圍內(nèi)，最好是70 80%范圍內(nèi)。根據(jù)以上的控制原理，水處理控制裝置14判斷目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(ci g 標(biāo))和臭氧注入率(I)的高或低，控制臭氧氣體注入裝置20，調(diào)整供給臭氧接觸 槽2的臭氧氣體注入量。其結(jié)果是，臭氧注入量適量，就是說(shuō)，在充分降低色 度和三鹵甲烷生成能(THMFP)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行臭氧處理，不生成溴酸離子。而 且，能夠?qū)⒊粞踝⑷肼士刂圃谧钚∠薅?，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。(實(shí)施方式3的具體控制方法)以下，根據(jù)圖IO的流程圖說(shuō)明該實(shí)施方式的具體控制方法。 水處理控制裝置14利用輸入的被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和臭氧 處理水13的熒光強(qiáng)度(FL處理后)，并用(3)式計(jì)算臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度消 除率(a處理后)(步驟1)。同樣，根據(jù)被處理水的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和各臭氧接 觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第i槽 FL第3槽)計(jì)算在各臭氧接觸槽2的出 口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a第3槽)。而且，在各臭氧接觸槽2的 熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第i槽 A a第3槽)用前述(10) - (12)式計(jì)算(步驟 2)。接著，預(yù)先設(shè)定實(shí)驗(yàn)求得的臭氧注入率(I)最佳時(shí)的目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率 上限值(a上限)、以及在各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率變化量(A a第 槽)的 范圍(△ a第n槽下限《△ a第n槽《A a第n槽上限(n=l， 2， 3))，按照熒光強(qiáng)度消除率 (a處理后)和熒光強(qiáng)度消除率變化量(△ a第i槽 △ a第3槽)在此范圍內(nèi)的要求判斷臭氧注入量多或少(步驟3)，并對(duì)臭氧注入率(I)進(jìn)行調(diào)整(步驟6)。
就是說(shuō)，如果熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g標(biāo))， 第n級(jí)的臭氧接觸槽(n=l, 2， 3)的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第 槽)< (△ a第n槽下限)時(shí)，臭氧注入率過(guò)剩，將臭氧注入率(I)降低，Aa第n槽〉A(chǔ)d第n槽上限時(shí)，判斷臭氧注入量不足，提高臭氧注入率(I)。當(dāng)Aa第n槽下限《Aa第n槽《 Aa第n槽i^時(shí)，根據(jù)前述的理由，提高臭氧注入率(I)，而且，要在不超過(guò)上 限值的范圍內(nèi)提高目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目g)。另一方面，如熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g標(biāo))， 第n級(jí)的臭氧接觸槽(n-l， 2， 3)的熒光強(qiáng)度消除率變化量(Aa第n槽)〉A(chǔ)a第n槽^時(shí)，判斷臭氧注入量不足，提高臭氧注入率(I)。 Act第n槽〈Aci第n槽，時(shí)，認(rèn)為目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)大，將目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)降低。 前述各設(shè)定范圍Aa第n槽下限《Aa第n槽《Aa第n槽上限(n二l， 2， 3)、以及目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率的上限值"± 6)隨采用該實(shí)施方式的實(shí)際凈水廠的水源 水質(zhì)、臭氧處理槽lb的構(gòu)造、在各槽2、 3的滯留時(shí)間、運(yùn)行條件等變化，要 預(yù)先實(shí)驗(yàn)決定，并作為設(shè)定值輸入水處理控制裝置14。這些設(shè)定值即使按照季 節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件人為的或自動(dòng)的變更，也可以。接著，水處理控制裝置14用輸入的臭氧處理水13的水溫(T處理后)、pH(pH 處理后)的輸入值計(jì)算溶解臭氧濃度上限值(D03上限)(步驟4)，如臭氧處理水13 的溶解臭氧濃度(D03處理后)超過(guò)溶解臭氧濃度上限值(D03上限)，判斷供給臭氧接 觸槽2的臭氧注入量過(guò)剩(步驟5)。根據(jù)此判斷調(diào)整臭氧注入率(I)。即溶解臭 氧濃度(D03處理后)〉溶解臭氧濃度上限值(D03上限)時(shí)，即使在步驟1 3中臭氧 注入量不足，也將臭氧注入率(I)降低。溶解臭氧濃度上限值(D03上限)的計(jì)算方 法，與實(shí)施方式l相同(步驟6)。另一方面，臭氧注入率(I)規(guī)定在臭氧處理槽lb的每單位處理水量時(shí)臭氧 注入量，水處理控制裝置14根據(jù)前述條件(步驟1 6)、并依據(jù)實(shí)時(shí)變動(dòng)的臭 氧注入率(I)控制臭氧氣體注入裝置19，按照對(duì)臭氧氣體向臭氧接觸槽2的注 入量(臭氧氣體中臭氧濃度或臭氧氣體流量、或者其兩方)調(diào)整的要求，控制臭 氧氣體注入裝置20。臭氧氣體注入裝置20的控制是，按照在由多段組成的臭氧接觸槽2中， 各各臭氧接觸槽2的臭氧注入率達(dá)到I第i槽、I第2槽、I第3槽的要求，將控制信 號(hào)輸入臭氧氣體注入裝置20。各臭氧注入率(I第i槽 1第3槽)與實(shí)施方式1同 樣，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的臭氧注入量修正系數(shù)(e第i槽 9第3槽)和臭氧注入率(I)、
并用式(4) (6)進(jìn)行計(jì)算。如存在各臭氧接觸槽2出口的溶解臭氧濃度(D03第i槽 D0 13第3槽)超過(guò)溶 解臭氧濃度的上限值(DO 3±^)的臭氧接觸槽2,則判斷向該臭氧接觸槽2的臭 氧注入量過(guò)剩(步驟8)，對(duì)向該接觸槽的臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)進(jìn)行調(diào)整。也就是說(shuō)，在第n級(jí)臭氧接觸槽(『1， 2， 3)中，溶解臭氧濃度(D03第n槽) >溶解臭氧濃度的上限值(00 3上限)時(shí)，將臭氧注入率(I)降低(步驟9)。接著， 根據(jù)從臭氧氣體注入裝置20實(shí)時(shí)輸入的空氣6向各臭氧接觸槽2的每1槽的 臭氧發(fā)生器20a的導(dǎo)入量(F第i槽 F第3槽)、發(fā)生的臭氧氣體7的臭氧濃度(C第 !槽 C第3槽)，對(duì)向各臭氧發(fā)生器20a的空氣導(dǎo)入量(F第l槽 F第3槽)利用閥門 20c進(jìn)行調(diào)整，以使向各臭氧接觸槽2的臭氧注入量達(dá)到(I第t槽 I第3槽)，并 通過(guò)使加在各臭氧發(fā)生器20a中空氣6的放電電壓變化來(lái)調(diào)整臭氧氣體7的臭 氧濃度(C第l槽 C第3槽)(步驟10)。如前述那樣，若采用該實(shí)施方式，在線測(cè)定臭氧處理槽lb內(nèi)多部位、也 就是處理前的被處理水和處理后的處理水、由多段組成的臭氧接觸槽2的各臭 氧接觸槽2出口的處理水的水質(zhì)指標(biāo)，就會(huì)得到臭氧處理槽lb整體和各槽的 被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性。尤其是，該實(shí)施方式采用熒光強(qiáng)度作為水質(zhì) 指標(biāo)，將用各部位的熒光強(qiáng)度(FLj計(jì)算的熒光強(qiáng)度消除率(ct x)、在各臭氧接 觸槽lb的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a ，^-)作為各臭氧接觸槽2不同的被處 理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性，根據(jù)這些反應(yīng)特性調(diào)整臭氧處理槽lb的臭氧氣 體的注入量。熒光強(qiáng)度與處理水中的有機(jī)物溶解量密切相關(guān)，利用熒光強(qiáng)度消除率(a x)、熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Aa第n槽)能夠掌握被處理水中的有機(jī)物的、臭氧氣體引起的分解反應(yīng)的進(jìn)展度。因此，與臭氧的反應(yīng)性強(qiáng)的、色度成分、三 鹵甲垸前驅(qū)物質(zhì)的腐黑物質(zhì)、2-甲基異冰片(2-MIB)等臭味物質(zhì)，是臭氧引起 的分解反應(yīng)速度快的有機(jī)物。充分反映這些有機(jī)物的分解反應(yīng)特性和溴酸離子 等的臭氧引起的副產(chǎn)物的生成反應(yīng)特性后，能夠判斷臭氧氣體的注入量多或 少，可以對(duì)向各臭氧處理槽lb的臭氧氣體的注入進(jìn)行符合被處理水水質(zhì)的最 佳控制。其結(jié)果是，按照在防止無(wú)效的臭氧氣體注入的同時(shí)，充分降低色度和三鹵 甲垸生成能(THMFP)，抑制由于注入臭氧氣體過(guò)剩，被處理水中殘留的臭氧濃 度變高，生成由臭氧氣體與被處理水的反應(yīng)產(chǎn)生的毒性大的、后段生物活性碳
處理槽中不能夠處理的溴酸離子等副產(chǎn)物的要求對(duì)臭氧注入量進(jìn)行最佳控制。 并且，由于將臭氧注入量控制在最小限度，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。即使遇 到被處理水水質(zhì)的季節(jié)變化、天氣引起的變動(dòng)、意外因素引起的突發(fā)變動(dòng)，這 樣的最佳臭氧處理也能實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)，能夠使向臭氧處理槽lb的臭氧注入量最佳 化。前述的結(jié)構(gòu)，水處理控制裝置14，在各臭氧接觸槽2的處理水的溶解臭氧濃度(D03第i槽 D03第3槽)超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)的臭氧接觸槽2 中，按照使臭氧氣體注入量減少的要求進(jìn)行調(diào)整。而且，臭氧處理水13的溶 解臭氧濃度(D03處理后)超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)時(shí)，就會(huì)按照使向所 有的臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量減少的要求進(jìn)行調(diào)整。這些結(jié)果能夠防止萬(wàn)一根據(jù)在各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量 (Aa第n槽)不能順利控制，生成臭氧氣體過(guò)量注入的接觸槽，就會(huì)在其它的臭 氧接觸槽2中繼續(xù)進(jìn)行臭氧注入控制，能夠恢復(fù)。亦即，注入的臭氧氣體過(guò)剩， 被處理水中殘留的臭氧濃度變高，能夠抑制生成由于臭氧氣體與被處理水的反 應(yīng)產(chǎn)生的毒性大的溴酸離子等副產(chǎn)物。本世紀(jì)實(shí)施方式，測(cè)定臭氧處理水的溶解臭氧濃度(DO^)和作為水質(zhì)指標(biāo)， 測(cè)定熒光強(qiáng)度(FL》，根據(jù)這些測(cè)定結(jié)果得到的被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特 性，決定向在臭氧處理槽lb的臭氧接觸槽2的臭氧注入率(1)。可是，也可以 水質(zhì)指標(biāo)不采用熒光強(qiáng)度，采用和熒光強(qiáng)度同樣與處理水中的有機(jī)物量密切相 關(guān)的色度時(shí)，使用色度計(jì)測(cè)定色度，對(duì)被處理水進(jìn)行臭氧處理。色度與腐黑物質(zhì)等的濃度相關(guān)，測(cè)定對(duì)于390nm的波長(zhǎng)光的吸光度。另外， 與熒光強(qiáng)度(FLJ不同，測(cè)定色度時(shí)，有必要考慮測(cè)定對(duì)象的臭氧處理水中的溶 解臭氧、未反應(yīng)的臭氧氣泡引起照射光的衰減(吸收)等影響。而且，熒光強(qiáng)度 消除率(a x)是監(jiān)視溶解在處理水中的有機(jī)物減少的進(jìn)展度，就是溶解有機(jī)物 的除去率的指標(biāo)，置換成同樣與有機(jī)物量密切相關(guān)的、利用色度計(jì)算的色度消 除率也沒(méi)關(guān)系。色度消除率用式(l)計(jì)算。同樣，在各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a ，。g)置換成在 各臭氧接觸槽2的色度消除率的變化量(A色度，n^)。色度消除率的變化量(A 色度第n槽)的計(jì)算方法，與前述(10) (12)式的熒光強(qiáng)度消除率變化量(Aa第n 槽)的計(jì)算方法同樣，在那些式中，將熒光強(qiáng)度消除率(a J置換成從(l)式導(dǎo)出 的在各臭氧接觸槽2的色度消除率也可以。 另外，各設(shè)定范圍也同樣，成為A色度第n槽下限《厶色度第n槽《A色度第n槽±pg(n=l， 2， 3)。采用這樣的構(gòu)成，在以成為處理對(duì)象的被處理水的色度減低為主要目的時(shí)，對(duì)比色度的引起物質(zhì)的分解，能夠以高精度決定向臭氧處理槽lb的臭氧注入率(I)，使臭氧注入量最佳化。 (實(shí)施方式4)以下，參照?qǐng)Dll和圖12對(duì)實(shí)施方式4進(jìn)行說(shuō)明。該實(shí)施方式是僅僅向臭氧接觸槽2的臭氧注入方法，亦即利用水處理控制 裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法不同，其他的構(gòu)成與圖9和圖10 所示的實(shí)施方式3大致相同。在該實(shí)施方式中，在臭氧處理槽lb的水處理控制裝置14控制臭氧注入裝 置20，將臭氧氣體7注入被處理水中，是通過(guò)臭氧氣體曝氣管5以氣泡的形式 注入的(參照?qǐng)D6)。如圖6所示那樣，被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)用熒光分析計(jì)21測(cè) 定。在各臭氧接觸槽2的出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第i槽 FL第3糟)是用熒 光分析計(jì)23測(cè)定。溶解臭氧濃度(D03第！槽 D0 3第3槽)用溶解臭氧濃度計(jì)27測(cè) 定。另外，臭氧處理水13的溶解臭氧濃度(D03處理后)、熒光強(qiáng)度(FL處理后)、水 溫(T處理后)、pH(pH處理后)分別用溶解臭氧濃度計(jì)10、熒光分析計(jì)24、水溫計(jì)25、 pH計(jì)26檢測(cè)，這些檢測(cè)信號(hào)就會(huì)實(shí)時(shí)輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝 置14根據(jù)各檢測(cè)信號(hào)的輸入值，對(duì)臭氧氣體注入裝置20實(shí)行控制，對(duì)向各臭 氧接觸槽2臭氧氣體的注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方) 進(jìn)行調(diào)整。水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法，就是臭氧氣體對(duì) 各臭氧接觸槽2的各級(jí)接觸槽注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者 其兩方)調(diào)整方法，用圖11和圖12進(jìn)行說(shuō)明。首先，用圖ll說(shuō)明該實(shí)施方式的控制原理。圖11是表示在圖9所示的"一般河川水與臭氧反應(yīng)時(shí)多段的臭氧接觸槽 及滯留槽的熒光強(qiáng)度消除率(aj的變化的特性圖"中臭氧注入量(臭氧注入率 (I))的不同引起的臭氧處理槽(滯留槽)出口的熒光強(qiáng)度消除率(a 的變化 的特性圖。
如圖ll所示那樣，隨著臭氧注入量增加，熒光強(qiáng)度消除率(a^gg)變大， 而其變化量變小。亦即，在實(shí)施方式1中說(shuō)明的最佳熒光強(qiáng)度消除率(aitja;g)附近(60 90%，最好是70 80%)，即使臭氧注入量稍微變化，熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)未發(fā)生大的變化。 一方面，臭氧注入不足時(shí)，臭氧注入量只稍微變化， 熒光強(qiáng)度消除率(a&，g)變化大。這樣的特性曲線由于成為處理對(duì)象的水源、季節(jié)、天氣引起被處理水水質(zhì)不同而改變，但前述特征未改變。利用這樣的特 征，監(jiān)視將以(13)式計(jì)算的熒光強(qiáng)度消除率(a&，g)對(duì)時(shí)間微分得到的熒光強(qiáng) 度消除率的時(shí)間變化(S a&jag)，其絕對(duì)值如在預(yù)先設(shè)定的熒光強(qiáng)度消除率的 時(shí)間變化容許范圍(S范圍)內(nèi)，臭氧處理水的熒光強(qiáng)度消除率(a處理水)就會(huì)達(dá)到 目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目g)。熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a處理后)二da處理后/d t (13) 因此，在該實(shí)施方式中，臭氧注入控制用的指標(biāo)，使用熒光強(qiáng)度消除率的 時(shí)間變化(S ct處理后)、在各接觸槽的熒光強(qiáng)度消除庇護(hù)變化量(Aax)。首先， 水處理控制裝置14，在熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a&理^達(dá)到其容許范圍 (S范圍)內(nèi)之前，判斷為未達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))，增加臭氧注入率 (1)。另一方面，達(dá)到容許范圍(S范圍)內(nèi)時(shí)，判斷達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g標(biāo))，接著，與實(shí)施方式3的控制方法同樣，根據(jù)熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A ax)判斷向臭氧處理槽lb的臭氧注入量多或少，并調(diào)整臭氧注入率(I)。但是， 與第3的控制方法不同，已達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(ci g#)，因此，根據(jù)熒光 強(qiáng)度消除率的變化量(AaJ判斷是否相當(dāng)圖9的(a) (c)的特性曲線的某一 條，以確定臭氧注入量的多或少。本控制方法只要未判斷臭氧注入量過(guò)剩，就增加臭氧注入量也可以，因此， 僅熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第！槽 A a第3槽)未滿其下限值(△ a第,槽下 ^ Aa第3槽T勺時(shí)，判斷臭氧注入量過(guò)剩降低臭氧注入率(I)。在其他情況時(shí)， 可以不判斷臭氧注入量的多或少就提高臭氧注入率(I)。前述熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍(S&g)及各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量下限值(Aa第i槽， Aa第3槽，)，因采用該實(shí)施方式 的實(shí)際凈水廠的水源水質(zhì)、臭氧處理槽的構(gòu)造、在各槽的滯留時(shí)間、運(yùn)行條件 等而變化，要預(yù)先進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等決定，并作為設(shè)定值輸入水處理控制裝置14。 這些設(shè)定值根據(jù)季節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件進(jìn)行人為的或自動(dòng)的變更
也沒(méi)關(guān)系。根據(jù)前述的控制原理，水處理控制裝置14按照在判斷向臭氧接觸槽2的 臭氧注入量多或少之前，增加臭氧注入率(I)，僅在判斷該注入率過(guò)剩時(shí)按照 減少臭氧注入率(I)的要求，對(duì)供給臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量進(jìn)行調(diào)整。其結(jié)果是，臭氧注入量適量，能在充分地減低色度和三鹵甲烷生成能(THM FP)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行臭氧處理，不生成溴酸離子。而且，能夠?qū)⒊粞踝⑷肓?控制在最小限度，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。也得到對(duì)于被處理水的水質(zhì)變化 能夠?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)的效果。根據(jù)圖12的流程圖對(duì)該實(shí)施方式的臭氧氣體注入裝置20的具體控制方法 進(jìn)行說(shuō)明。水處理控制裝置14根據(jù)輸入的被處理水l 2的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和臭 氧處理水13的熒光強(qiáng)度(FL^gg)，并用(3)式計(jì)算臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度 消除率(a處理后)，用(13)式計(jì)算其時(shí)間變化(S a處理后)(步驟1)。接著，根據(jù) 被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng) 度(FL第m FL第3槽)，并用(3)式計(jì)算在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光 強(qiáng)度消除率(a第i槽 a第3槽)，而且，用(10) (12)式計(jì)算在各臭氧接觸槽2 出口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第i槽 A a第3槽)(步驟2)。根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，判斷臭氧注入量多或少(步驟3)，對(duì)目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^和臭氧注入率(I)進(jìn)行調(diào)整(步驟6)，以使熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a處理后)及熒光強(qiáng)度消除率的的變化量(A a第i槽 A a第3槽)達(dá)到預(yù)先實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定的臭氧注入率(I)最佳時(shí)的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化的容許范圍(S范圍)內(nèi)及各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量的下限值(A a第i槽下限 Aa第3槽下限)以上。亦即，在熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a處理后)達(dá)到其容許范圍(S范圍)內(nèi)之前，判斷沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目g)就增加臭氧注入率(I)。 一方面，達(dá)到容許范圍(S范圍)內(nèi)時(shí)，判斷達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(ci目標(biāo))，其次，熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a第m A a第3槽)未達(dá)到其下限值(A a第^^g Aci第3槽T^)時(shí)，則判斷臭氧注入量過(guò)剩，將臭氧注入率(I)降低。前述情況之外，增加臭氧注入率a)。另外，前述的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化的容許范圍(5 ^sg)和各臭氧接觸 槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量的下限值(Aa第i槽TK Aa第3槽，)，因采用
該實(shí)施方式的實(shí)際凈水廠的水源水質(zhì)、臭氧處理槽lb構(gòu)造、在各臭氧接觸槽2 的滯留時(shí)間、運(yùn)行條件等而變化，因此，預(yù)先進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等決定，作為設(shè)定 值輸入水處理控制裝置14。
并且，這些設(shè)定值，由于季節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件不同，人為 地或自動(dòng)地變更，也沒(méi)關(guān)系。
水處理控制裝置14根據(jù)輸入的臭氧處理水13的水溫(T處理后)、pH(pH處理 后)的輸入值計(jì)算溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)(步驟4)。而且，如臭氧處理 水13的溶解臭氧濃度(D03處理后)超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)，水處理 控制裝置14判斷向各臭氧接觸槽2的臭氧注入量過(guò)剩(步驟5)。
根據(jù)此判斷，水處理控制裝置14調(diào)整臭氧注入率(I)。亦即在步驟1 3 中，即使判斷提高臭氧注入率(I)，溶解臭氧濃度(003^^目)>溶解臭氧濃度的 上限值(D03上限)時(shí)，將溶解臭氧注入率(I)降低。溶解臭氧濃度的上限值(D03上 ^)的計(jì)算方法與實(shí)施方式l相同。
另一方面，臭氧注入率(I)規(guī)定為在臭氧處理槽lb的每單位處理水量時(shí)臭 氧注入量。水處理控制裝置14根據(jù)前述條件(步驟1 6)、并依據(jù)實(shí)時(shí)變動(dòng)的 臭氧注入率(I)控制臭氧氣體注入裝置20，以對(duì)臭氧氣體向臭氧接觸槽2的注 入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整。
水處理控制裝置14，在對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制中，將控制信號(hào)輸 入臭氧氣體注入裝置20，以使在由多段組成的臭氧接觸槽2中，向各臭氧接觸 槽2的臭氧注入率達(dá)到I第i槽、I第2槽、I第3槽。各臭氧注入率(I第！槽 I第3槽)，
與第i實(shí)施方式同樣，利用預(yù)先設(shè)定的臭氧注入量修正系數(shù)(e第i槽 e第3槽)
和臭氧注入率(I)、并運(yùn)用下列式子(4) (6)進(jìn)行計(jì)算(步驟7)。
如存在如存在各臭氧接觸槽2出口的溶解臭氧濃度(D03第i槽 D0 3第3槽) 超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(DO 3上限)的臭氧接觸槽2，則判斷向該臭氧接觸槽 2的臭氧注入量過(guò)剩(步驟8)。根據(jù)此判斷結(jié)果對(duì)向該接觸槽的臭氧注入率(I 第i槽 1第3槽)進(jìn)行調(diào)整。亦即，在第n級(jí)臭氧接觸槽(11=1， 2， 3)中，溶解臭 氧濃度的上限值(DO 3上限)時(shí)，將臭氧注入率(I)降低(步驟9)。
接著，根據(jù)從臭氧氣體注入裝置20實(shí)時(shí)輸入的空氣6向各臭氧接觸槽2 的每1槽的臭氧發(fā)生器20a的導(dǎo)入量(F第！槽 F第3槽)、發(fā)生的臭氧氣體7的臭 氧濃度(C第！槽 C第3槽)，對(duì)向各臭氧發(fā)生器20a的空氣導(dǎo)入量(F第i槽 F第 3槽)利用閥門20c進(jìn)行調(diào)整，以使向各臭氧接觸槽2的臭氧注入量達(dá)到(I第l槽
I第3槽)，并通過(guò)使加在各臭氧發(fā)生器20a中空氣6的放電電壓變化來(lái)調(diào)整臭氧
氣體7的臭氧濃度(C第！槽 C第3槽)(步驟10)。
如前述那樣，若采用該實(shí)施方式，對(duì)在處理槽出口的臭氧處理水13的熒 光強(qiáng)度消除率(a ^皿^對(duì)時(shí)間微分得到的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(5 a &a
;g)進(jìn)行監(jiān)視，其絕對(duì)值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍 (S范圍)內(nèi)之前，就會(huì)增加向臭氧處理lb的臭氧氣體注入量。
熒光強(qiáng)度消除率(a it，g)如達(dá)到熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍(S SB!)內(nèi)，就會(huì)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目g)。接著，根據(jù)熒光強(qiáng)度消除率的 變化量(A a nn，)判斷臭氧氣體注入量是否過(guò)剩，如過(guò)剩就會(huì)減少臭氧氣體注 入量，如不過(guò)剩就會(huì)增加臭氧氣體注入量。其結(jié)果臭氧注入量適量，就是說(shuō)， 能夠邊充分降低色度和三鹵甲烷生成能(THMFP)，邊進(jìn)行臭氧處理，不產(chǎn)生溴 酸離子。
由于能夠?qū)⒊粞踝⑷肓靠刂圃谧钚∠薅?，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。并由 于能夠自動(dòng)決定目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a gfe)，不必預(yù)先設(shè)定，也得到對(duì)于被處 理水的水質(zhì)變化能夠?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)的效果。
(實(shí)施方式5)
以下，參照?qǐng)D13對(duì)實(shí)施方式5進(jìn)行說(shuō)明。
該實(shí)施方式是僅僅向臭氧接觸槽2的臭氧注入方法，亦即利用水處理控制 裝置M對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法不同，其他的構(gòu)成與圖11和圖12 所示的實(shí)施方式4大致相同。
該實(shí)施方式的控制原理與用圖9、 11說(shuō)明的實(shí)施方式4大致相同。但是， 在實(shí)施方式4中，根據(jù)臭氧注入控制用的指標(biāo)，即熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化 (5 a處理后)和在各接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第i槽 A a第3槽)， 對(duì)供給臭氧處理槽lb的臭氧注入率(I)調(diào)整后各接觸槽2不同的臭氧注入率(1 第i槽 I第3槽)，是用各臭氧接觸槽2的臭氧注入量修正系數(shù)(e第！槽 6第3槽) 和(4) (6)式進(jìn)行計(jì)算。
另一方面，該實(shí)施方式就會(huì)根據(jù)熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a&g;g)和 在各接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第i槽 A a第3槽)，直接判斷各接 觸槽2不同的臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)的高或低，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。亦即， 按照水處理控制裝置14在判斷在臭氧接觸槽2的第n級(jí)臭氧接觸槽(n-l， 2，
3)的臭氧注入量過(guò)剩之前，增加臭氧注入率(I ，n槽)，僅在判斷該注入率過(guò)剩 時(shí)按照使臭氧注入率(I ，n!i)減少的要求，對(duì)供給臭氧接觸槽2的臭氧氣體注 入量進(jìn)行調(diào)整。
其結(jié)果是，臭氧注入量適量，即能夠在充分地減低色度和三鹵甲烷生成能
(THMFP)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行臭氧處理，不生成溴酸離子。而且，能夠?qū)⒊粞?br> 注入量控制在最小限度，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。也得到對(duì)于被處理水的水 質(zhì)變化能夠?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)的效果。
接著，參照?qǐng)D13的流程圖對(duì)該實(shí)施方式的臭氧氣體注入裝置20進(jìn)行說(shuō)明。 水處理控制裝置14利用輸入的被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和臭氧 處理水13的熒光強(qiáng)度(FL處理后)，并用式(3)計(jì)算臭氧處理水的熒光強(qiáng)度消除率 (a處理后)，用前述(13)式計(jì)算其時(shí)間變化率(S a處理后)(步驟1)。接著，水處 理控制裝置14，根據(jù)被處理水的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和各臭氧接觸槽2出口的 處理水的熒光強(qiáng)度(FL第i槽 FL第3槽)，并用前述(3)式計(jì)算在各臭氧接觸槽2 的出口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率(a第i槽 a第3槽)，用前述(10) (12)式計(jì) 算在各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(△ a第槽 A a第3槽)(步驟 2)。
根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，水處理控制裝置14對(duì)向各臭氧接觸槽2的臭氧氣體 注入量進(jìn)行調(diào)整。即水處理控制裝置14，在判斷熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a處理后)達(dá)到其容許范圍(S范圍)內(nèi)之前，判斷目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g標(biāo))，增 加臭氧注入率(I第i槽 1第3槽)。
另一方面，達(dá)到其容許范圍(S范圍)內(nèi)時(shí)，水處理控制裝置14判斷達(dá)到熒 光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))。其次，水處理控制裝置14，在第n級(jí)的臭氧接觸槽(n二l， 2， 3)的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Act第n槽)未達(dá)到其下限值(Aa第n槽，)時(shí)， 判斷臭氧注入率過(guò)剩，將臭氧注入率(I第n槽)降低，此外的情況是增加臭氧注
入率(I第n槽)(步驟6)。
另外，前述熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍(S范圍)及各臭氧接觸槽2 的熒光強(qiáng)度消除率的變化量下限值(Aci第i槽^ Aa第3槽，)，因采用該實(shí)施 方式的實(shí)際凈水廠的水源水質(zhì)、臭氧處理槽的構(gòu)造、在各槽的滯留時(shí)間、運(yùn)行 條件等不同而變化，要預(yù)先進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)等決定，并作為設(shè)定值輸入水處理控 制裝置14。這些設(shè)定值根據(jù)季節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件進(jìn)行人為的或 自動(dòng)的變更也沒(méi)關(guān)系。
接著，水處理控制裝置14用輸入的臭氧處理水13的水溫(T處理后)、pH(pH 處理后)的輸入值計(jì)算溶解臭氧濃度上限值(D03上限)(步驟4)，如臭氧處理水13 的溶解臭氧濃度(D03處理后)和各臭氧接觸槽2出口的溶解臭氧濃度(D03第i槽 D03第3槽)超過(guò)溶解臭氧濃度上限值(D03上限)，就判斷向整個(gè)處理槽2或超過(guò)的 上限值的接觸槽的臭氧注入量過(guò)剩(步驟5)。
根據(jù)此判斷，按各臭氧接觸槽2對(duì)臭氧注入率(1第i槽 1第3槽)進(jìn)行調(diào)整。 即，在步驟1 3中，即使判斷某l個(gè)臭氧接觸槽2中要提高臭氧注入率(I第i 槽 I第3槽)，溶解臭氧濃度(D03處理后)〉溶解臭氧濃度上限值(D03上限)時(shí)，也將 所有的臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)降低。而且，第n級(jí)的臭氧
接觸槽(11=1， 2， 3)溶解臭氧濃度(D03第n槽)〉溶解臭氧濃度上限值(D03上限)時(shí)，
也使該臭氧接觸槽的注入率(I第n槽)降低(步驟6)'。溶解臭氧濃度上限值(D03上 pg)的計(jì)算方法，與實(shí)施方式l相同。
一方面，臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)決定在臭氧處理槽lb的每單位處理 水量的各臭氧接觸槽2的臭氧注入量。水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝 置20進(jìn)行控制，以便根據(jù)由于前述條件(步驟1 6)，實(shí)時(shí)變動(dòng)的臭氧注入率 (I第l槽 1 ，3槽)對(duì)臭氧氣體向臭氧接觸槽2的注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或 注入流量、或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整。水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20 的控制方法，與實(shí)施方式2的水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控 制方法相同(步驟7)。
若采用前述該實(shí)施方式，就會(huì)對(duì)各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度 消除率(a處理后)對(duì)時(shí)間微分得到的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a第n槽)進(jìn)行 監(jiān)視，其絕對(duì)值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍(s ms) 內(nèi)之前，提高向各臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I第i槽 1第3槽)。
熒光強(qiáng)度消除率(a^^若達(dá)到熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍(S^
圍)內(nèi)，就會(huì)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(ci gg)。其次，根據(jù)熒光強(qiáng)度消除率的變
化量(A d帛n，)判斷臭氧氣體注入量是否過(guò)剩。水處理控制裝置14，在對(duì)各臭 氧接觸槽2分別判斷臭氧注入量過(guò)剩之前，增加臭氧注入率(I第！槽 1第3槽)， 按照僅僅使判斷該注入率過(guò)剩的臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I !^槽 1 ，3槽) 減少的要求，對(duì)各臭氧接觸槽2的臭氧注入量進(jìn)行調(diào)整。
這樣，通過(guò)對(duì)各臭氧接觸槽2的每1槽進(jìn)行控制，能夠按照在多段臭氧接 觸槽2的前段有機(jī)物等的臭氧分解的熒光強(qiáng)度消除率比后段大的要求，進(jìn)行自
動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。亦即，各臭氧接觸槽2容積不同，臭氧與處理水的接觸時(shí)間不同 一類凈水廠除外，通常，臭氧氣體注入裝置20根據(jù)從水處理控制裝置14輸送 的控制信號(hào)，按照各臭氧接觸槽2分別就臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃 度或注入流量，或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整，以使臭氧注入率成為I第l槽〉I第2槽〉 1第3槽°
由于形成這樣的構(gòu)成，能夠得到以下的效果在由多段組成的臭氧接觸槽 2中，與臭氧的反應(yīng)速度快的有機(jī)物含量多，注入的臭氧大半消耗于這些有機(jī) 物的分解，因此，可以將不必?fù)?dān)心對(duì)生成速度慢的溴酸離子的臭氧接觸槽的前 半部分的臭氧注入率提高。其結(jié)果是能夠促進(jìn)與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物的分 解，即能夠提高分解效率，降低臭氧消耗量。
一方面，后段的接觸槽2中，即使與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物少或完全沒(méi) 有，由于臭氧注入率(I ^3槽)低，殘留的溶解臭氧濃度低，因此能夠抑制溴酸
離子的生成。就是說(shuō)，由于形成前述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ω鞒粞踅佑|槽2分別決定最 佳的臭氧注入量，并邊充分降低色度及三鹵甲烷生成能(T麗FP)、邊能夠?qū)⒓?使經(jīng)后段生物活性碳處理、氯處理也不能除去的溴酸離子等的副產(chǎn)物抑制低。 對(duì)即使水源水質(zhì)的變化、季節(jié)變化、天氣等引起的變動(dòng)、意外因素引起的突發(fā) 變動(dòng)，能夠?qū)崟r(shí)適應(yīng)。
前述的結(jié)構(gòu)，僅在由多段組成的臭氧接觸槽2的第1級(jí)的臭氧接觸槽2中， 可以充分地臭氧處理，能夠達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)時(shí)，就是說(shuō)，在第 l級(jí)臭氧注入能力的限度、或溶解臭氧濃度不超過(guò)其上限時(shí)，僅用第l級(jí)接觸 槽2就達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)，對(duì)第2、第3接觸槽不必注入臭氧氣體。
另一方面，水源水質(zhì)惡化、臭氧注入能力的限度、或溶解臭氧濃度超過(guò)其 上限值時(shí)，僅僅用第1級(jí)接觸槽2達(dá)示到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^)時(shí)，此時(shí)， 在第2、第3級(jí)的臭氧接觸槽2中，按照注入臭氧控制，能夠達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng) 度消除率(ci目標(biāo))。
以上的結(jié)果，能夠減少增加設(shè)備運(yùn)行成本的無(wú)效臭氧氣體注入。而且，邊 充分降低色度及三鹵甲烷生成能(THMFP)、邊能夠?qū)υ诘?、第3級(jí)臭氧接觸槽 2中生成即使經(jīng)后段生物活性碳處理、氯處理也不能除去的溴酸離子等的副產(chǎn) 物進(jìn)行抑制。由于這些效果，能夠?qū)λ此|(zhì)的變化實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)。
前述的結(jié)構(gòu)，對(duì)各臭氧接觸槽2不同槽設(shè)置臭氧發(fā)生器，將臭氧氣體供給
接觸槽。其結(jié)果，即使某l臭氧發(fā)生器發(fā)生故障、或維修需要停止時(shí)，僅用其 他的臭氧接觸槽2可以處理，不必要停止整個(gè)處理系統(tǒng)停止。
(實(shí)施方式6)
以下，參照?qǐng)D14 圖16對(duì)實(shí)施方式6進(jìn)行說(shuō)明。
該實(shí)施方式是向臭氧接觸槽2的臭氧注入方法，亦即水處理控制裝置對(duì)臭 氧氣體注入裝置20的控制不同。其他結(jié)構(gòu)均與圖6 圖8所示的第2實(shí)施方式 大致相同。
圖14是實(shí)施方式6的水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在該圖14中，設(shè)置了對(duì)被處 理水12進(jìn)行臭氧處理，將臭氧處理水13排出的臭氧處理槽lc。臭氧處理槽lc 的結(jié)構(gòu)，除向臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入相關(guān)的構(gòu)成部分不同外，與圖6所 示的臭氧處理槽lb相同。
圖14所示的臭氧處理槽lc與圖6所示的臭氧處理槽lb的不同點(diǎn)，是以 下的構(gòu)成。
艮口，臭氧處理槽lc中，采水口 17安裝在多段的臭氧接觸槽2內(nèi)部，從采 水口 17采取的、在各臭氧接觸槽2內(nèi)部的部分處理水，就會(huì)導(dǎo)入熒光分析計(jì) 22。另外，采水口 17的位置如不硬性規(guī)定接近各臭氧接觸槽2的進(jìn)出口，那 在任一位置也沒(méi)關(guān)系，而在該實(shí)施方式中，規(guī)定在各臭氧接觸槽2的中間位置。
熒光分析計(jì)22能檢測(cè)在各臭氧接觸槽2內(nèi)部的處理水的熒光強(qiáng)度(FL'帛i 槽 FL'第3槽)。這些檢測(cè)信號(hào)就會(huì)輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14 根據(jù)這些檢測(cè)值和被處理水12的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)、從各臭氧接觸槽2排出 的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第！槽 FL第3槽)和溶解臭氧濃度(D03第i槽 D03第3槽)、 臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度(FL'處理后)和溶解臭氧濃度(D03處理后)、水溫(T處理后)、 pH(pH處理后)，對(duì)臭氧氣體注入裝置20進(jìn)行控制，以使對(duì)各臭氧接觸槽2的臭 氧氣體注入量進(jìn)行調(diào)整。臭氧氣體注入裝置20按照各臭氧接觸槽2的不同槽 對(duì)臭氧注入率(I第t槽 1第3槽)進(jìn)行調(diào)整。
另外，熒光分析計(jì)22邊從各采水口 17對(duì)多段臭氧接觸槽2內(nèi)與在各臭氧 接觸槽2中間的臭氧反應(yīng)沼的部分處理水采樣，邊生成表示臭氧的分解對(duì)象物 質(zhì)、尤其是以處理水中腐黑物質(zhì)為主的有機(jī)物質(zhì)分解反應(yīng)的進(jìn)展度的波長(zhǎng)，例 如具有345nm波長(zhǎng)的激勵(lì)光，邊用此光照射各處理水，邊從由這些處理水發(fā)射 的各熒光中選擇，例如具有425nm波長(zhǎng)的熒光，測(cè)定熒光強(qiáng)度。 (實(shí)施方式6的作用)以下，用圖14 圖16對(duì)該實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。在圖14中，在臭氧處理槽lc的情況下，水處理控制裝置14控制臭氧氣體 注入裝置20，將臭氧氣體7注入被處理水中，是通過(guò)安裝在臭氧接觸槽2下部的 臭氧氣體曝氣管5以氣泡9的形式注入的。被處理水12和臭氧處理水13的熒 光強(qiáng)度(FL被處理水)、熒光強(qiáng)度(FL處理后)分別用熒光分析計(jì)21和熒光強(qiáng)度分析計(jì) 24檢測(cè)。各臭氧接觸槽2的出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第i槽 FL第3槽)以及 溶解臭氧濃度(003||1槽 003^3槽)分別用熒光分析計(jì)23和溶解臭氧濃度計(jì)27 檢測(cè)。這些測(cè)定值外，還用熒光分析計(jì)21檢測(cè)處理水的熒光強(qiáng)度(FL ，lfl FL' ，3lf)，處理水是從設(shè)置在各臭氧接觸槽2中音質(zhì)采水口 17對(duì)在各臭氧接 觸槽2中音質(zhì)與臭氧反應(yīng)中處理水部分采樣的。這些所有的檢測(cè)信號(hào)就會(huì)實(shí)時(shí) 輸入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14根據(jù)各檢測(cè)信號(hào)的輸入值控制臭 氧氣體注入裝置20，對(duì)供給臭氧接觸槽2的各級(jí)接觸槽的臭氧氣體注入量(臭 氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或其兩方)進(jìn)行調(diào)整。接著，對(duì)于水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法，亦即 臭氧接觸槽2的向各臭氧接觸槽2的臭氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或 注入流量、或其兩方)的調(diào)整方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，用圖15對(duì)該實(shí)施方式的控制原理進(jìn)行說(shuō)明。圖15是表示使一般的河川水與臭氧反應(yīng)時(shí)的多段組成的臭氧接觸槽2的 第n級(jí)的臭氧接觸槽(n二l， 2， 3)中熒光強(qiáng)度(FLx)和熒光強(qiáng)度消除率(ciJ的變 化的特性圖。圖15中的熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽)和熒光強(qiáng)度消除率(a '第n槽) 分別是第n級(jí)的臭氧接觸槽出口和第n級(jí)的臭氧接觸槽內(nèi)部(中間點(diǎn))的熒光強(qiáng) 度消除率(ax)。熒光強(qiáng)度消除率(a^n^，是測(cè)定第n級(jí)的臭氧接觸槽出口的熒光強(qiáng)度(FL 第n槽)并用(3)式計(jì)算，熒光強(qiáng)度消除率"、n，)，是測(cè)定第n級(jí)的臭氧接觸槽 內(nèi)部(中間點(diǎn))的熒光強(qiáng)度(FL第n槽)并用(14)式計(jì)算。熒光強(qiáng)度消除率(a'x)M二100x(FL。一FL'x)/ FL?！? ·(14) 按照第n級(jí)的臭氧接觸槽出口的熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽)達(dá)到設(shè)為指標(biāo)的 熒光強(qiáng)度消除率(a 第n槽)的要求，對(duì)向第n級(jí)的臭氧接觸槽的臭氧注入量調(diào)整 時(shí)，由于臭氧注入量、被處理水水質(zhì)不同，在臭氧接觸槽2內(nèi)部的情況下，形 成如圖15所示那樣的5類曲線。河川水都是從臭氧接觸槽2的入口到出口邊 與臭氧氣體接觸邊下降，其間溶解在被處理水的有機(jī)物等處理對(duì)象物質(zhì)被分 解，熒光強(qiáng)度(FL,)降低。亦即熒光強(qiáng)度消除率(c^)降低。實(shí)線(a)是對(duì)于被處 理水臭氧注入率(I第 槽)最佳時(shí)的特性曲線，虛線(b)是臭氧注入率(I第n槽)過(guò) 剩時(shí)的特性曲線，虛線(c)和虛線(d)是注入率(I第n槽)不足時(shí)的特性曲線。虛線(b)，因?yàn)槌粞踝⑷肼?I，n，)過(guò)剩，即使熒光強(qiáng)度消除率(a^ts)達(dá) 到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a sfe)，關(guān)于從第n級(jí)臭氧接觸槽中間點(diǎn)到出口的熒光 消除率(aj變化量小。這種情況認(rèn)為是，在臭氧接觸槽前半部與臭氧反應(yīng)性快 的有機(jī)物完全分解，在臭氧接觸槽的后半部，處理水中沒(méi)有溶解的有機(jī)物，或 僅僅殘留下缺乏與臭氧反應(yīng)性(與臭氧反應(yīng)性慢)的有機(jī)物。這樣的情況意味著 臭氧氣體注入過(guò)剩，而且，生成溴酸離子等副產(chǎn)物的可能性高。從而，需要降 低臭氧注入率(I第n槽)調(diào)整到最佳臭氧注入量。虛線(c)、熒光強(qiáng)度消除(a第n槽)率沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g標(biāo))時(shí)的虛線(d)，判斷為臭氧注入率(I第n槽)不足，應(yīng)該提高臭氧注入率(I第n槽)虛線(e)熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽)沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo)) 時(shí)，而在臭氧氣體向第n級(jí)的臭氧接觸槽注入能力的范圍內(nèi)必須提高臭氧注入率(I第n槽)時(shí)的情況。另一方面，關(guān)于參照?qǐng)D11說(shuō)明的實(shí)施方式4的控制原理，隨著臭氧注入 量(臭氧注入率(I))增加，在臭氧處理槽lb出口的熒光強(qiáng)度消除率(a處理后)的 變化量變小。在不超過(guò)臭氧注入裝置向注入能力范圍內(nèi)，提高臭氧注入率(I，n 槽)，隨著第n級(jí)臭氧接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽)接近80。/。，其變化量變小。利用這樣的特征，對(duì)(15)式計(jì)算的熒光強(qiáng)度消除率(CI帛n^以時(shí)間的微分 得到的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S Cl，n，)進(jìn)行監(jiān)視，其絕對(duì)值如在預(yù)先設(shè)定的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化容許范圍(S ^aa)內(nèi)，臭氧處理水的熒光強(qiáng)度消 除率(a ， ntt)就會(huì)達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a 。第n級(jí)臭氧接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a ，n，)^a第n槽/dt(n二1，2，3) (15)式中，假設(shè)n二l，即在第l級(jí)臭氧接觸槽中，按照前述原理，臭氧氣體注 入時(shí)，第l級(jí)接觸槽用的臭氧氣體注入能力足夠的時(shí)，僅第l級(jí)的臭氧接觸槽 的熒光強(qiáng)度消除率(a，^)就達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a gfe)，此時(shí)，不需要 向第2、第3級(jí)臭氧接觸槽注入臭氧。如果被處理水的水質(zhì)良好，這種情況能 發(fā)生，而實(shí)際上，僅第l級(jí)臭氧接觸槽時(shí)，由于臭氧氣體注入能力的限度、接 觸反應(yīng)時(shí)間不足，就形成前述虛線(d)或(C)的特性曲線?；蛘?，為了對(duì)于即使臭氧氣體注入能力的限度、接觸反應(yīng)時(shí)間充分，溶解 臭氧濃度(D03第i槽)超過(guò)其上限值(D03上限)，溴酸離子等副產(chǎn)物的生成防止，必 須抑制臭氧氣體注入量，結(jié)果形成虛線(d)或(C)的特性曲線。第l級(jí)的臭氧接觸槽中，只有虛線(d)或(c)時(shí)，在第2、第3臭氧接觸槽中按照前述原理控制注入臭氧氣體量，能夠最終達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率。因此，在實(shí)施方式6的控制方法中，臭氧注入控制用的指標(biāo)，除了熒光強(qiáng) 度消除率(a》外，各臭氧接觸槽出口的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(AaJ外，還 使用在各臭氧接觸槽2出口的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a第i槽 S a第3 ，)和各臭氧接觸槽2后半部的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a 'x)。各臭氧接觸槽2后半部的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Acr 、)分別定為Aci' 第i槽、Aa第2槽、第3槽，則其可以用在各接觸槽出口的熒光強(qiáng)度消除率(a ' ftU槽 a第3槽)、并用下列式(16) (18)求得?！?a第i槽二(a第i槽一 a第i槽/a處理后 (16)Aa第2槽二(a第2槽—a 第2槽)/a處理后 (17)△a第3槽二(a第3槽—a 第3槽)/a處理后 (18)各式中a第i槽一a第3槽是各臭氧接觸槽出口的熒光消除率，a處理后是臭氧 處理后的熒光強(qiáng)度消除率。在各臭氧接觸槽中間的熒光強(qiáng)度消除率(a ' gm— a '第3槽)，是根據(jù)被處理水的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)及各臭氧接觸槽中間的處理 水的熒光強(qiáng)度(FL'第i槽一FL'第3槽)、并(14)式求得。由在各臭氧接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(A a ' ，l槽 A a ' ，3槽)和 在各臭氧接觸槽的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S ami^ S a第3槽)判斷是否 相當(dāng)圖14的特性曲線(a) (e)中某一條，則能夠判斷向各臭氧接觸槽2的臭 氧注入率(I第i槽 1第3槽)的大或小。另外，向各臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)的大或小的判斷，利用下列方法進(jìn)行是可以自動(dòng)化的。首先，水處理控制裝置14，第n級(jí)臭氧接觸槽(『1， 2， 3的在熒光強(qiáng)度 消除率的時(shí)間變化(S a第n槽)達(dá)到其容許范圍(S范圍)內(nèi)之前，判斷為未達(dá)到目 標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))，增加臭氧注入率(I第n槽)。一方面，達(dá)到容許范圍(S 范圍)內(nèi)時(shí)，判斷達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))，接著，根據(jù)熒光強(qiáng)度消除率 的變化量(Aa '第n槽)判斷向臭氧處理槽lc的臭氧注入量多或少調(diào)整臭氧注入 率(I第n槽)?？墒?，已達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))，所以，判斷是否相當(dāng)
圖15中(a) (e)的某一條特性曲線，確定臭氧注入量的多或少。本控制方法中，只要判斷臭氧注入未過(guò)剩，也就可以增加臭氧注入量，只有熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Aa '，^)未滿其下限值(Aa、jT勺時(shí)，判斷臭氧注入量過(guò)剩， 將臭氧注入率(I員nM)降低。除此而外的情況，也可以沒(méi)有判斷臭氧注入量多就增加臭氧注入率(I第n槽)。假設(shè)，在第n級(jí)的臭氧接觸槽的臭氧注入能力限度內(nèi)下，若沒(méi)有達(dá)到目標(biāo) 熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))，就相當(dāng)于圖l 5的虛線(d)、 (e)的特性曲線。這時(shí)， 在后段的臭氧接觸槽2中。進(jìn)行前述同樣的臭氧注入控制。即使虛線(e)的情 況，熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(a第n槽)在其容許范圍(S范圍)內(nèi)，并且熒光強(qiáng) 度消除率的變化量(Aa '第n槽)未達(dá)到其下限值(Aa '第n槽^g)。這時(shí)按前述條件將臭氧注入率(I g。，)降低，而在后段的臭氧接觸槽2中應(yīng)該提高臭氧注入 率方面沒(méi)有問(wèn)題。另外，前述的熒光強(qiáng)度消除庇護(hù)時(shí)間變化的容許范圍(S范圍)和下限值(Aa '第i槽， Aa '第3槽，)，因采用該實(shí)施方式的實(shí)際的凈水廠中水源程序水 質(zhì)、臭氧處理槽構(gòu)造、在各槽的滯留時(shí)間、運(yùn)行條件等不同而變化，要預(yù)先進(jìn) 行模擬實(shí)驗(yàn)確定，并作為設(shè)定值輸入水處理控制裝置14。這些設(shè)定值按照季節(jié)、 天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件人為的或自動(dòng)的變更也可以。以上控制原理得到以下的效果，處理控制裝置14對(duì)供給臭氧接觸槽2的 臭氧注入時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以使在對(duì)各臭氧接觸槽2不同槽的臭氧注入量判斷過(guò)剩 之前，增加臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)，僅僅對(duì)判斷為該注入率過(guò)剩的臭氧接 觸槽2減少臭氧注入率(I^^ I，3槽)。其結(jié)果是，就會(huì)邊充分減低色度和三 鹵甲烷生成能(THMF P)、邊進(jìn)行臭氧處理，不生成溴酸離子。并且，能夠 將臭氧注入量控制在最小限度，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。對(duì)于被處理水的水 質(zhì)變化能夠?qū)崟r(shí)對(duì)應(yīng)的。接著，根據(jù)圖l 6的流程圖對(duì)該實(shí)施方式的具體的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。 水處理控制裝置l 4根據(jù)輸入的被處理水1 2的熒光強(qiáng)度(FL被處理水)和臭 氧處理水13的熒光強(qiáng)度(FL處理水)，并用(3)式計(jì)算臭氧處理水13的熒光強(qiáng)度 消除率(a處理后)(步驟1 )。根據(jù)與被處理水12的熒光強(qiáng)度(F L被處理水)同樣輸 入的、在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度(FL第^ FL第3槽)，并用 (3)式計(jì)算在各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率(a第m a第3槽) 后，用(15)式計(jì)算其時(shí)間變化(S a第i槽 S a第3槽)。并且，用前述(16) (18) 式計(jì)算各臭氧接觸槽2出口的處理水的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Ad '第i槽 △ a '第3槽)(步驟2)。根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化(S a處理后)和熒光強(qiáng)度消 除率的變化量(Aa '第i槽 Aa '第3槽)，與預(yù)先實(shí)驗(yàn)求得的臭氧注入率(I)最 佳時(shí)的、熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化的容許范圍(S^g)和各接觸槽的熒光強(qiáng)度 消除率的變化量下限值勤(Aa '第1|§ Aa '第3槽T^)進(jìn)行比較，對(duì)各臭氧 接觸槽2每1槽判斷臭氧注入量多或少(步驟3)。根據(jù)這些判斷對(duì)向各臭氧接 觸槽2的臭氧注入量進(jìn)行調(diào)整。亦即，在第n級(jí)的臭氧接觸槽(11=1， 2， 3)的 熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間的變化(S a第n槽)達(dá)到其容許范圍(S翻)內(nèi)之前，判斷為未達(dá)到設(shè)定的熒光強(qiáng)度消除率(a第n槽目標(biāo))，增加臭氧注入率(I第n槽)。另一方面，達(dá)到容許范圍(S范圍)內(nèi)時(shí)，判斷達(dá)到設(shè)定的熒光強(qiáng)度消除率(a 第n槽目標(biāo))，接著，熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Aa '第n槽)未滿其下限值時(shí)(Aa ' 第n槽^S)時(shí)，判斷在第n級(jí)的臭氧接觸槽的臭氧注入量過(guò)剩，將臭氧注入率(I第n槽)降低，在此之外的情況下，將臭氧注入率(I第n槽)增加(步驟6)另外，前述的熒光強(qiáng)度消除率的時(shí)間變化的容許范圍(Sg，)和在各臭氧接 觸槽的熒光強(qiáng)度消除率的變化量下限值(△ a '第i槽下限 A a '第3槽下限)，因采 用該實(shí)施方式的實(shí)際的凈水廠中水源程序水質(zhì)、臭氧處理槽構(gòu)造、在各槽的滯 留時(shí)間、運(yùn)行條件等不同而變化，要預(yù)先進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)確定，并作為設(shè)定值輸 入水處理控制裝置14。這些設(shè)定值按照季節(jié)、天氣、其他凈水廠的運(yùn)行條件人 為的或自動(dòng)的變更也可以。接著，水處理控制裝置14根據(jù)輸入的臭氧處理水13的水溫(T處理后)、Ph(pH 處理后)的輸入值計(jì)算溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)(步驟4)。而且，如臭氧處 理水13的溶解臭氧濃度(D03^理后)和在各臭氧接觸槽2出口的溶解臭氧濃度(D03第i槽 D03第3槽)如超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限)，水處理控制裝置14對(duì)臭氧接觸槽2整體或超過(guò)上限值的接觸槽的臭氧注入量過(guò)剩(步驟5)。根據(jù)此判斷，對(duì)各臭氧接觸槽2的不同槽進(jìn)行臭氧注入率(I第！槽 1第3槽) 進(jìn)行調(diào)整，亦即溶解臭氧濃度(003處理后)>溶解臭氧濃度上限值(003上限)時(shí)，也 將所有的臭氧接觸槽2的臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)降低。而且，第n級(jí)的臭 氧接觸槽(『1， 2， 3)溶解臭氧濃度(D03第n槽)〉溶解臭氧濃度上限值(D03上限)時(shí)，即使在第1 3步驟中臭氧注入量不足，也使該臭氧接觸槽的注入率(I第n槽)降低(步驟6)。溶解臭氧濃度上限值(D03上限)的計(jì)算方法，與實(shí)施方式1相 同。一方面，臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)決定在臭氧處理槽1C的平均處理水 量的臭氧接觸槽2的各臭氧接觸槽的臭氧注入量，水處理控制裝置14對(duì)臭氧 氣體注入裝置20進(jìn)行控制，以便根據(jù)由于前述條件(步驟1 6)，實(shí)時(shí)變動(dòng)的 臭氧注入率(I !M槽 1帛3槽)對(duì)臭氧氣體向臭氧接觸槽2和臭氧氣體的注入量 (臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量、或其兩方)進(jìn)行調(diào)整。另外，水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法，與在應(yīng)用本發(fā)明的第2控制方法的 實(shí)施例2中水處理控制裝置14對(duì)臭氧氣體注入裝置20的控制方法相同(步驟 7)。如前述那樣，若采用該實(shí)施方式，在線測(cè)定臭氧處理槽lc內(nèi)多部位，也 就是處理前的被處理水和處理后的處理水、多段組成的各臭氧接觸槽2的出口 和中間點(diǎn)的處理水的水質(zhì)指標(biāo)，就會(huì)得到臭氧處理槽lc整體和各臭氧接觸槽2 的不同槽的被處理水與臭氧氣體的反應(yīng)特性。在該實(shí)施方式中，水質(zhì)指標(biāo)采用熒光強(qiáng)度，用在各部位的熒光強(qiáng)度(FL》 計(jì)算的多個(gè)指標(biāo)(熒光強(qiáng)度消除率(aj、各臭氧接觸槽2后部的熒光強(qiáng)度消除 率的變化量(A a '第n槽))，就會(huì)掌握各臭氧接觸槽2不同的槽的被處理水與臭 氧氣體的反應(yīng)特性。根據(jù)這些指標(biāo)，對(duì)供給臭氧處理槽lc的臭氧氣體的注入 量(各臭氧接觸槽的不同槽的臭氧注入率(I第i槽 1第3槽))進(jìn)行調(diào)整。熒光強(qiáng)度與處理水的有機(jī)物溶解量密切相關(guān)，因此，利用熒光強(qiáng)度消除率 (ax)、熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Aa '第n槽)能夠按照各不同的槽掌握被處理 水中的有機(jī)物的、臭氧氣體引起的分解反應(yīng)的進(jìn)展度。因此，與臭氧的反應(yīng)性 強(qiáng)的色度成分、三鹵甲烷前驅(qū)物質(zhì)的腐黑物質(zhì)、2-甲基異冰片(2-MIB)等臭味 物質(zhì)，是臭氧引起的分解反應(yīng)速度快的有機(jī)物。充分反映這些有機(jī)物的分解反 應(yīng)特性和溴酸離子等的臭氧引起的副產(chǎn)物的生成反應(yīng)特性后，能夠判斷臭氧氣體的注入量(各接觸醴不同槽的臭氧注入率(I第i槽 I第3槽))多或少，可以對(duì)向各臭氧處理槽lc的臭氧氣體的注入進(jìn)行符合被處理水水質(zhì)的最佳控制。其結(jié)果是，能夠按照在防止無(wú)效的臭氧氣體注入的同時(shí)，充分降低色度和 三鹵甲垸生成能(THMFP)，抑制由于注入臭氧氣體過(guò)剩，被處理水中殘留的臭 氧濃度變高，生成由臭氧氣體與被處理水的反應(yīng)產(chǎn)生的毒性大的、后段生物活 性碳處理槽中不能夠處理的溴酸離子等副產(chǎn)物的要求對(duì)臭氧注入量進(jìn)行最佳 控制。并且，由于將臭氧注入量抑制在最小限度，能夠降低電費(fèi)等運(yùn)行成本。
這樣的最佳臭氧處理，即使面對(duì)被處理水水質(zhì)的季節(jié)變化、天氣引起的變動(dòng)、 意外因素引起的突發(fā)變動(dòng)，也能實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)，使向臭氧處理槽lc的臭氧注入量 最佳化。前述的結(jié)構(gòu)，水處理控制裝置14，根據(jù)各臭氧接觸槽2的不同的、向各臭 氧接觸槽2后半部的熒光強(qiáng)度消除的率變化量(AC1 '，^)判斷臭氧注入量過(guò)剩 之前，增加臭氧注入率(Igi槽 I第3槽)，僅僅在判斷該注入率過(guò)剩時(shí)，按照減 少臭氧注入率(I第i槽 I第3槽)的要求，對(duì)向各臭氧接觸槽的臭氧注入量進(jìn)行調(diào)整。這樣，能按照對(duì)于各臭氧接觸槽2的每1槽進(jìn)行控制，因此，按照在多段 組成的臭氧接觸槽2中前段的臭氧接觸槽中有機(jī)物等的、由臭氧分解引起的熒 光強(qiáng)度消除率比后段的大的要求自動(dòng)調(diào)整。即，各臭氧接觸槽2容積不同，臭 氧與處理水的接觸時(shí)間不同一類凈水廠除外，通常，臭氧氣體注入裝置20根 據(jù)從水處理控制裝置14輸送的控制信號(hào)，按照各臭氧接觸槽2的不同槽對(duì)臭 氧氣體注入量(臭氧氣體中臭氧濃度或注入流量，或者其兩方)進(jìn)行調(diào)整，以使 臭氧注入率成為I第i槽〉1第2槽>1第3槽。由于形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠得到以下的效果在由多段組成的臭氧接觸槽 2中，與臭氧的反應(yīng)速度快的有機(jī)物含量多，注入的臭氧大半消耗于這些有機(jī) 物的分解，因此，可以將不必?fù)?dān)心生成生成速度慢的溴酸離子的臭氧接觸槽2 的前半部分的臭氧注入率提高。其結(jié)果是能夠促進(jìn)與臭氧反應(yīng)速度快的有機(jī)物 的分解，即能夠提高分解效率，降低臭氧消耗量。另一方面，臭氧接觸槽2中后段的接觸槽2中，即使與臭氧反應(yīng)速度快的 有機(jī)物少或完全沒(méi)有，由于臭氧注入率(I第3槽)低，殘留的溶解臭氧濃度低， 因此能夠抑制溴酸離子的生成。就是說(shuō)，由于形成前述構(gòu)成，能夠?qū)Ω鞒粞踅?觸槽2的不同槽決定最佳的臭氧注入量，并邊充分充分降低色度及三鹵甲烷生 成能(T腦FP)、邊能夠?qū)⒓词菇?jīng)后段生物活性碳處理、氯處理也不能除去的溴 酸離子等的副產(chǎn)物抑制低。對(duì)即使水源水質(zhì)的變化、季節(jié)變化、天氣等引起的 變動(dòng)、意外因素引起的突發(fā)變動(dòng)，能夠?qū)崟r(shí)適應(yīng)。前述的結(jié)構(gòu)，僅在由多段組成的臭氧接觸槽2的第1級(jí)的臭氧接觸槽2中， 可以充分地臭氧處理，能夠達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a g^)時(shí)，就是說(shuō)，在第 1級(jí)的臭氧接觸槽2的臭氧注入能力的限度、或溶解臭氧濃度不超過(guò)其上限時(shí)， 僅用第l級(jí)接觸槽2就達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目^時(shí)，對(duì)第2、第3接觸 槽不必注入臭氧氣體。
另一方面，水源水質(zhì)惡化，臭氧注入能力的限制、溶解臭氧濃度超過(guò)其上 限值時(shí)等的因素，僅第l級(jí)的臭氧接觸槽2不能夠達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a目標(biāo))時(shí)，按照在第2、第3級(jí)臭氧接觸槽2進(jìn)行臭氧注入的要求進(jìn)行控制，是 能夠達(dá)到目標(biāo)熒光強(qiáng)度消除率(a gfe)。以上的結(jié)果，能夠減少使設(shè)備運(yùn)行成本 增加的無(wú)效的臭氧氣體注入，能夠在充分降低色度及三鹵甲烷生成能(THMFP) 的同時(shí)、對(duì)在第2、第3級(jí)臭氧接觸槽2中生成即使經(jīng)后段生物活性碳處理、 氯處理也不能除去的溴酸離子等的副產(chǎn)物進(jìn)行抑制。這些效果能夠?qū)λ此|(zhì) 的變化實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)。而且，前述的結(jié)構(gòu)，對(duì)各臭氧接觸槽2不同槽設(shè)置臭氧發(fā)生 器，將臭氧氣體供給接觸槽。其結(jié)果，即使某l臭氧發(fā)生器發(fā)生故障、或維修 需要停止時(shí)，僅用其他的臭氧接觸槽2可以處理，不必要停止整個(gè)處理系統(tǒng)停 止。另外，前述構(gòu)成，在各臭氧接觸槽2的處理水的溶解臭氧濃度(D03，^ 003第3槽)和臭氧處理水13的溶解臭氧濃度超過(guò)溶解臭氧濃度的上限值(D03上限) 的臭氧接觸槽2中，就會(huì)按照使向該接觸槽的臭氧氣體注入量減少的要求進(jìn)行 調(diào)整。這些結(jié)果能夠防止萬(wàn)一根據(jù)在各臭氧接觸槽2的熒光強(qiáng)度消除率的變化量(Aa第n槽)的控制不順利，產(chǎn)生臭氧氣體注入過(guò)剩的接觸槽，就會(huì)在其它的臭 氧接觸槽2中繼續(xù)進(jìn)行臭氧注入控制，能夠恢復(fù)。亦即，注入的臭氧氣體過(guò)剩， 被處理水中殘留的臭氧濃變高，能夠抑制由臭氧氣體與被處理水反應(yīng)產(chǎn)生的毒 性大的溴酸離子等副產(chǎn)物。如前述那樣，采用該實(shí)施方式，在臭氧處理與生物活性碳處理組合的水處 理設(shè)備中，能夠最有效的進(jìn)行被處理水中有機(jī)物的分解處理、三卣甲烷生成能 (T麗FP)的降低處理。而且，采用這種控制系統(tǒng)，能夠養(yǎng)活增加設(shè)備運(yùn)行成本 的無(wú)效的臭氧氣體注入，并且，能夠?qū)⒑蠖紊锘钚蕴继幚?、氯處理也不能?去的溴酸離子等副產(chǎn)物抑制低。而且，即使對(duì)于水源水質(zhì)的變動(dòng)、季節(jié)變化、 天氣引起的變動(dòng)、意料外的因素引起的突發(fā)變動(dòng)，也能實(shí)時(shí)適應(yīng)。(實(shí)施方式7)圖18是對(duì)實(shí)施方式7的水處理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明用的圖。一般地說(shuō)，本系統(tǒng)，適用于臭氧處理與生物活性處理組合的水處理設(shè)備。水處理設(shè)備具有，將是處理對(duì)象的原水被處理水12導(dǎo)入，進(jìn)行臭氧處理 后排出的水處理13排出的處理槽ld，用空氣6生成臭氧氣體7供給處理槽Id 的臭氧氣體注入裝置19。水處理控制系統(tǒng)具有對(duì)臭氧氣體注入裝置19進(jìn)行控制的水處理控制裝置 14，以及熒光分析計(jì)21。水處理控制裝置14，將計(jì)算機(jī)作為主要構(gòu)成設(shè)備， 如后述那樣，對(duì)由臭氧氣體注入裝置19注入處理槽Id的臭氧氣體注入量(或 臭氧注入率)進(jìn)行控制。處理槽ld有將臭氧氣體7注入被處理水12中、產(chǎn)生接觸，混合的接觸槽 2(多段的、從第1級(jí)到第3級(jí)的接觸槽2a、 2b、 2c)，確保被處理水12與臭氧 氣體7反應(yīng)時(shí)間用的滯留槽3、以及將那些各槽2a、 2b、 2c、 3未反應(yīng)就原樣 排放出的臭氧氣體進(jìn)行分解、除去、排氣的排氣處理裝置15。排氣處理裝置15 將從各槽2a、 2b、 2c、 3通過(guò)排氣管28排出的臭氧排氣進(jìn)行分解 除去處理。臭氧氣體注入裝置19有臭氧氣體發(fā)生器19a、壓縮機(jī)19b、閥門19c、流 量計(jì)19e、臭氧濃度計(jì)19f、多只閥門19d和多只流量計(jì)19g。壓縮機(jī)19b從大氣中吸入空氣6，閥門19c對(duì)供給臭氧氣體發(fā)生器19a的 空氣6導(dǎo)入量(a導(dǎo)入)進(jìn)行調(diào)整。流量計(jì)19e對(duì)該導(dǎo)入的空氣6進(jìn)行測(cè)定。臭氧 氣體發(fā)生器19a將高電壓附加在由壓縮機(jī)19b吸入的空氣6上，使之放電(無(wú) 聲放電)生成使空氣中部分氧氣臭氧化的臭氧氣體7。臭氧濃度計(jì)19f ，測(cè)定臭氧發(fā)生器19a生成的臭氧氣體7的臭氧濃度(C)。 多只閥門19c對(duì)多段的接觸槽2a-2c的各槽，調(diào)整臭氧氣體7的供給量(注入 量)。多只流量計(jì)19g對(duì)供給接觸槽2a-2c的各個(gè)槽的臭氧氣體7的注入量進(jìn) 行測(cè)定。從第l到第3接觸槽2a、 2b、 2c的各自下部設(shè)置臭氧氣體曝氣管5，用于 將由臭氧氣體注入裝置19供給的臭氧氣體7以氣泡形式9注入各槽內(nèi)。在臭氧接觸槽2的被處理水入口，安裝著采水口 16。由此采水口16采水 的被處理水12的部分被導(dǎo)入熒光分析計(jì)21。熒光分析計(jì)21構(gòu)成是，有例如紫 外線照射器，生成激勵(lì)光，其具有表示分解對(duì)象物質(zhì)，尤其是被處理水12中 含有的腐黑物質(zhì)為主的有機(jī)物量的波長(zhǎng)，例如345nm波長(zhǎng)，將此激勵(lì)光照射被 處理水12的部分。而且，熒光分析計(jì)21在從被處理水12反射的熒光中，選 擇例如有425nm波長(zhǎng)的熒光，對(duì)熒光強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。這里，熒光強(qiáng)度的基準(zhǔn)值， 例如使用以硫酸奎寧濃度50pg/l時(shí)規(guī)定為100的值。熒光分析計(jì)21對(duì)導(dǎo)入的被處理水12的熒光強(qiáng)度(FLa)經(jīng)常檢測(cè)(測(cè)定)，
將該檢測(cè)信號(hào)(熒光強(qiáng)度的測(cè)定值)輸送給水處理控制裝置14。水處理控制裝置 14的結(jié)構(gòu)是，如后述那樣，根據(jù)該測(cè)定值，并按照達(dá)到最佳注入量的要求，控制臭氧氣體注入裝置19，對(duì)臭氧氣體12向臭氧接觸槽2(2a 2c)的注入濃度 (注入率)進(jìn)行調(diào)整。 (作用效果)以下，參照?qǐng)D18、圖19 圖22對(duì)該實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。圖19是表示處理槽ld中臭氧消耗效率ri。3與熒光強(qiáng)度殘存率a的關(guān)系的特性圖。臭氧消耗效率是基于臭氧氣體注入裝置19供給處理槽ld的臭氧氣體7的注入率的值。熒光強(qiáng)度殘存率a是將臭氧處理槽出口的處理水13的熒光強(qiáng)度FLb除以被處理水的熒光強(qiáng)度FLa得到的值。臭氧消耗效率n Q3與熒光強(qiáng)度殘存率a的關(guān)系，如下述(19)式表示的那樣。 a = exp(-n x TqQ3) (19)式中，n是系數(shù)。臭氧消耗效率ri。3是處理槽ld內(nèi)消耗的臭氧氣體量除以該臭氧處理槽ld 出口的溶解臭氧濃度變成零時(shí)最少臭氧消耗量的值，用下式(20)定義。■ - (20) x03 min式中，X。3^j、是最少臭氧消耗量，按照前述那樣，表示臭氧處理槽出口的溶解 臭氧濃度變成零的注入率范圍內(nèi)最大注入率下的臭氧消耗量。該最少臭氧消耗量X。3員,j、是隨著臭氧處理槽入口的被處理水12的水質(zhì)變化發(fā)生變化的估計(jì)值。 圖20是表示最少臭氧消耗量X。3^、與被處理水12的熒光強(qiáng)度Fla(被處理 水熒光強(qiáng)度)的關(guān)系圖。亦即最少臭氧消耗量XM^、與被處理水熒光強(qiáng)度Fla存 在相關(guān)關(guān)系，能夠用下述(21)式子計(jì)算。X。3min - f(FLa) (21) 形成前述式(2)的分子的X^是如前所述在臭氧處理槽ld中被消耗的臭 氧氣體7的消耗量，可以通過(guò)下式(22)計(jì)算。x03 = [(c03i - Co3ex) x QG - D03C x 3L] x化+ (D03C - D03S) x x七s(22)式中，C。3i表示注入臭氧濃度(mg/L)、 D^表示接觸槽2出口處的溶解臭氧濃度 (mg/L)、 D^表示滯留槽3出口處的溶解臭氧濃度(mg/L)、 C。^表示排出臭氧 的濃度(mg/L)、 q(}表示臭氧化空氣流量(mg/m)、 Ql表示被處理水12的流量(mg/m)、 tc表示接觸時(shí)間(min) 、 ts表示滯留時(shí)間(min)。在前述式(22)中，接觸槽2和滯留槽3的各出口的溶解臭氧濃度(D。3C，D。3S) 及排出臭氧濃度(C。^)根據(jù)臭氧注入率(IR)和被處理水12的水質(zhì)發(fā)生變化。這 里，采用被處理水熒光強(qiáng)度Fla作為表示被處理水12的水質(zhì)變化的值，將臭 氧注入率(IR)除以被處理水熒光強(qiáng)度Fla所得的值定義為臭氧消耗能力系數(shù) 3 。圖21是表示臭氧消耗能力系數(shù)P和溶解臭氧濃度(簡(jiǎn)單地表示為D)的關(guān)系 的圖。在圖21中，特性曲線400表示臭氧消耗能力系數(shù)P和第3接觸槽2C出 口處的溶解臭氧濃度(D^)的關(guān)系。特性曲線410表示臭氧消耗能力系數(shù)e和滯 留槽3出口處的溶解臭氧濃度(D。J的關(guān)系。圖22是表示臭氧消耗能力系數(shù)P 和排出臭氧的濃度(簡(jiǎn)單地表示為C)的關(guān)系的圖。這些臭氧消耗能力系數(shù)e、溶解臭氧濃度(D)、排出臭氧的濃度(C)可以通 過(guò)下式(23)、 (24)、 (25)計(jì)算。=! (23)溶解臭氧濃度D-f((3) (24) 排出臭氧濃度C二f(p) (25)如上所述，本實(shí)施方式的水處理控制裝置14根據(jù)由熒光分析計(jì)21測(cè)得的 被處理水12的熒光強(qiáng)度Fla及處理水13的熒光強(qiáng)度FLb(估計(jì)值)，算出(推測(cè)) 處理水13的熒光強(qiáng)度殘存率ci (處理后的狀態(tài))。這樣，水處理控制裝置14就 可以通過(guò)設(shè)定處理槽ld出口處的處理水13的目標(biāo)熒光殘存率a t作為臭氧處 理的目標(biāo)值，由圖19及前述式(19)算出作為目標(biāo)值的臭氧消耗效率。此外，水處理控制裝置14根據(jù)上述式(20) (25)算出臭氧注入率(IR)。 即，水處理控制裝置14由熒光分析計(jì)21測(cè)定導(dǎo)入處理槽ld的被處理水12的 熒光強(qiáng)度Fla，按照它的變化算出所必需的臭氧注入率(IR)，從而能夠達(dá)到處 理槽ld出口處的作為目標(biāo)值的熒光殘存率a t。因此，水處理控制裝置14通過(guò)控制在臭氧發(fā)生器19a所產(chǎn)生的臭氧氣體7 的濃度(注入量)來(lái)達(dá)到算出的臭氧注入率。由此，在該臭氧處理槽ld內(nèi)，能 夠調(diào)整到符合采用臭氧氣體7的氧化反應(yīng)處理被處理水12的能力的最佳的臭 氧注入量。 實(shí)施方式8圖23是實(shí)施方式8的水處理控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，和上述實(shí)施 方式7的系統(tǒng)(圖18)相同的構(gòu)成部分標(biāo)記相同的符號(hào)，并且不再作重復(fù)的說(shuō)明。本實(shí)施方式的系統(tǒng)，在處理槽ld的出口處具有用于采集從滯留槽3排出 的部分處理水13的采水口 11;將由上述采水口 11采集的處理水13的一部分 引入的熒光分析計(jì)24。在本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，熒光分析計(jì)21 —直在處理槽ld的入口檢測(cè)(測(cè) 定)被處理水12的熒光強(qiáng)度(Fla)，將該檢測(cè)信號(hào)(熒光強(qiáng)度Fla的測(cè)定值)輸 入水處理控制裝置14。另一方面，熒光分析計(jì)24—直在處理槽ld的出口檢測(cè) (測(cè)定)處理水13的熒光強(qiáng)度(FLb)，將該檢測(cè)信號(hào)(熒光強(qiáng)度Fla的測(cè)定值)輸 入水處理控制裝置14。水處理控制裝置14的結(jié)構(gòu)滿足下述要求，g卩，如后述，根據(jù)各測(cè)定值， 控制臭氧氣體注入裝置19，調(diào)整向臭氧接觸槽2(2a 2c)注入臭氧氣體7的注 入量(臭氧注入率或臭氧濃度)，以達(dá)到最佳的臭氧注入量。熒光分析計(jì)24也和熒光分析計(jì)21同樣，例如具有紫外線照射器，生成具 有特定波長(zhǎng)的激勵(lì)光，將其照射一部分處理水13，上述特定波長(zhǎng)是指可顯示出 分解對(duì)象物質(zhì)、特別是處理水13所含的以腐黑物質(zhì)為主的溶解有機(jī)物的量的 波長(zhǎng)，例如345mn的波長(zhǎng)。熒光分析計(jì)24的結(jié)構(gòu)還具有下述功能，即，在從 處理水13的一部分反射回的熒光中，選擇例如具有425nm波長(zhǎng)的熒光，測(cè)定 熒光強(qiáng)度。作用效果接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的作用效果。如前所述，圖19是表示處理槽ld中的臭氧消耗效率riM和熒光強(qiáng)度殘存 率a的關(guān)系的特性圖。熒光強(qiáng)度殘存率ci是臭氧處理槽出口處處理水13的熒 光強(qiáng)度FLb除以被處理水的熒光強(qiáng)度Fla所得的值。臭氧消耗效率ri。3和熒光 強(qiáng)度殘存率a的關(guān)系如前述式(l)所示。這里，臭氧消耗效率和熒光強(qiáng)度殘存率的關(guān)系是不隨被處理水12的熒光 強(qiáng)度Fla，即被處理水12的水質(zhì)變化而變化，因此，設(shè)定目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率 a t作為利用臭氧的水處理的處理目標(biāo)值。通過(guò)將持續(xù)測(cè)得的被處理水12的熒 光強(qiáng)度Fla和處理水13的熒光強(qiáng)度FLb的各測(cè)定值代入下式(26)，能夠算出 實(shí)際上的熒光強(qiáng)度殘存率ctr。
<formula>formula see original document page 65</formula>將預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率a t和實(shí)際上的熒光強(qiáng)度殘存率ar比 較，如果滿足"目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率at〉實(shí)際上的熒光強(qiáng)度殘存率ar"的條 件，則調(diào)整臭氧發(fā)生器19a所產(chǎn)生的臭氧氣體7的濃度，使臭氧注入率減小。反之，如果滿足"目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率a t〈實(shí)際上的熒光強(qiáng)度殘存率a r" 的條件，則調(diào)整臭氧發(fā)生器19a所產(chǎn)生的臭氧氣體7的濃度，使臭氧注入率增 加。如上所述，本實(shí)施方式的水處理控制裝置14持續(xù)測(cè)定被處理水12的熒光 強(qiáng)度Fla及處理水13的熒光強(qiáng)度FLb，算出目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率a t和實(shí)際上 的熒光強(qiáng)度殘存率a r。水處理控制裝置14通過(guò)比較該各熒光強(qiáng)度殘存率a t、 ar，控制臭氧注入率(臭氧氣體7的濃度)。因此，可以進(jìn)行高精度的臭氧處 理控制，而不會(huì)發(fā)生過(guò)度或者不足的情況，從而能夠穩(wěn)定地供給安全的處理水 13。在實(shí)施方式7及實(shí)施方式8中，采用熒光強(qiáng)度殘存率作為臭氧處理的控制 目標(biāo)值，但采用由下式(27)定義的熒光強(qiáng)度消除率Ra也可以獲得同樣的效果。<formula>formula see original document page 65</formula> (27)綜上所述，實(shí)施方式7及實(shí)施方式8的水處理控制系統(tǒng)能夠根據(jù)熒光強(qiáng)度 殘存率(或者熒光強(qiáng)度消除率)，高精度地調(diào)整向處理槽ld供給的臭氧氣體7 的注入率(注入量或臭氧濃度)，因此能夠最有效地進(jìn)行被處理水中的有機(jī)物的 分解處理，三鹵甲烷生成能(T腦FP)的降低處理。此外，還能夠減少使設(shè)備的 運(yùn)行成本增加的過(guò)度的臭氧氣體的注入。特別是，如果應(yīng)用于結(jié)合了臭氧處理和生物活性炭處理的水處理設(shè)備，可 以最大程度地抑制后段的生物活性炭處理及氯處理不能除去的溴酸離子等副 產(chǎn)物的生成。而且，具有對(duì)水源的水質(zhì)因季節(jié)變化、天氣的變化、意外的突發(fā) 變動(dòng)所引起的變化能夠?qū)崟r(shí)作出相應(yīng)的工作動(dòng)作的顯著的效果。實(shí)施方式9以下，參照?qǐng)D24說(shuō)明實(shí)施方式9。這里，圖37是在用于普通的凈水處理等的臭氧注入系統(tǒng)中，向被處理水
注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入率和臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及溶解臭氧濃度 的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。在圖37中，坐標(biāo)圖的橫軸為臭氧注入率(mg/L)，坐標(biāo)圖中的實(shí)線部分是臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度，其值由坐標(biāo)圖中的左側(cè)的縱軸表示，坐標(biāo)圖中的虛線部分為溶解臭氧濃度(rag/L)，其值顯示在坐標(biāo)圖中的右側(cè)。如圖37所示，在臭氧注入率低，例如0.8 mg/L以下的情況下，隨著臭氧 注入率的增加，臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度大幅度減少。在這種情況下，溶解 臭氧濃度為0.05 mg/L以下，成為用溶解臭氧濃度計(jì)難以檢測(cè)的測(cè)定區(qū)域。另一方面，在臭氧注入率高，例如超過(guò)1 mg/L的情況下，即使臭氧注入 率增加臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度也幾乎不會(huì)增加。而溶解臭氧濃度隨著臭氧 注入率的增加大幅度增加。艮口，根據(jù)圖37的坐標(biāo)圖可知，在來(lái)自絮凝沉淀池的被處理水中混雜著具 有在被注入的臭氧氣體作用下分解反應(yīng)快的性質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)，例如腐殖物質(zhì) 等；在被注入的臭氧氣體作用下分解反應(yīng)慢的性質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)。特別是，在水 道原水的臭氧處理中，要求有效地氧化除去前者腐殖物質(zhì)，熒光分析能夠選擇 性地且高靈敏度地檢測(cè)出腐殖物質(zhì)。為此，較好是對(duì)具有在被注入的臭氧氣體作用下分解反應(yīng)快的性質(zhì)的反應(yīng) 物質(zhì)采取如下的臭氧氣體注入控制，即， 一次注入所需量的臭氧氣體使其反應(yīng)， 減少反應(yīng)物質(zhì)的量；而對(duì)具有在被注入的臭氧氣體作用下分解反應(yīng)慢的性質(zhì)的 反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行如下的臭氧氣體注入控制，即，注入最小程度的量的臭氧氣體使 其進(jìn)行長(zhǎng)期反應(yīng)，防止溶解臭氧濃度過(guò)剩，同時(shí)使該反應(yīng)慢的反應(yīng)物質(zhì)慢慢地 減少接著參照?qǐng)D24，說(shuō)明本實(shí)施方式的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖25 是表示水中的富里酸濃度和相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖，圖26(a)是表 示對(duì)具有分解反應(yīng)快的性質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)的臭氧反應(yīng)的情況的圖。圖26(b)是表 示對(duì)具有分解反應(yīng)慢的性質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)的臭氧反應(yīng)的情況的圖。圖27是向被處理水注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入率和臭氧處理水的相對(duì)熒 光強(qiáng)度、溴酸離子及溶解臭氧濃度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖28是向被處理水 注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入率和臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及三鹵甲烷生成 能的相互關(guān)系的圖。圖29是在被處理水中注入臭氧氣體后，互相接觸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間和被處理 水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及溶解臭氧濃度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖30是被處理水的相對(duì) 熒光強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)的臭氧注入率和臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系 的坐標(biāo)圖。在該實(shí)施方式中，雖然是對(duì)深度凈水處理設(shè)備的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)進(jìn)行 說(shuō)明，但對(duì)其它的水處理設(shè)備而言，只要是通過(guò)注入臭氧處理被處理水，也能夠應(yīng) 用該實(shí)施方式。'如圖24所示，該實(shí)施方式的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)具有，由通過(guò)導(dǎo)入管道201a導(dǎo)入的被處理水依次流入，各自具有臭氧注入口 209a、 20%、 209c的 多個(gè)臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d構(gòu)成的臭氧反應(yīng)槽203;在各臭氧接 觸槽3a、 203b、 203c內(nèi)分別注入臭氧氣體，使被處理水和臭氧氣體反應(yīng)，得 到臭氧處理水的臭氧氣體注入裝置270;設(shè)置在導(dǎo)入管道201a及臭氧接觸槽 203a、 203b、 203c、 203d的熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c;根據(jù)由熒光 強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c測(cè)得的熒光強(qiáng)度，控制臭氧氣體注入裝置270， 調(diào)整注入到接觸槽203a、 203b、 203c內(nèi)的臭氧氣體的注入率的臭氧氣體注入 控制裝置210。其中，在臭氧接觸槽203d不設(shè)置臭氧注入口，該臭氧接觸槽203d的功能 是作為不注入臭氧氣體的臭氧滯留槽。熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c與導(dǎo)入管道201a及臭氧接觸槽203a、 203b、203c、203d相連，測(cè)定導(dǎo)入管道201a中的被處理水及各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d內(nèi)各自的臭氧處理水的熒光強(qiáng)度。在臭氧反應(yīng)槽203的下游側(cè)設(shè)置有流出管道201b，臭氧處理水從該流出管 道201b流出。此外，在導(dǎo)入管道201a，例如原水等被作為處理水從絮凝沉淀 池送入。各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d被分為第1組G201和第2組G202， 第1組G201由臭氧接觸槽203a組成，第2組G202由臭氧接觸槽203b、 203c、 203d組成。在各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d內(nèi)分別設(shè)置有采水口 204a、 204b、204c、204d，用于采集槽內(nèi)的臭氧處理水送入熒光強(qiáng)度分析計(jì)206b、206c。在臭氧反應(yīng)槽203的臭氧接觸槽203a內(nèi)，被處理水首先和從臭氧注入口 209a注入的臭氧氣體接觸，其后，在被處理水流入10分鐘、15分鐘、20分鐘 時(shí)，分別到達(dá)臭氧接觸槽203b、 203c、 203d內(nèi)的釆水口 204b、 204c、 204d。在臭氧接觸槽203a、 203b的采水口 204a、 204b和熒光分析計(jì)206b之間
配置有導(dǎo)入臭氧接觸槽203a、 203b內(nèi)的臭氧處理水的分析用導(dǎo)入管215b。在 臭氧接觸槽203c、 203d的采水口 204c、 204d和熒光分析計(jì)206c之間，配置 有導(dǎo)入臭氧接觸槽203c、 203d內(nèi)的臭氧處理水的分析用導(dǎo)入管215 c。具體來(lái)說(shuō)就是，由采水口 204a、 204b采集的臭氧接觸槽203a、 203b內(nèi)的 臭氧處理水被送入分析用導(dǎo)入管215b，在采水口 204a、 204b的下游側(cè) 匚合， 送入熒光分析計(jì)206b。另一方面，由采水口 204c、 204d采集的臭氧接觸槽203c、 203d內(nèi)的臭氧 處理水被送入分析用導(dǎo)入管215c，在采水口 204c、 204d的下游側(cè)匯合，送入 熒光分析計(jì)206c。如圖1所示，在采水口 204a、 204b、 204c、 204d的下游側(cè)，匯流前的分 析用導(dǎo)入管215b、 215c上，分別設(shè)置可自由開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換閥(例如自動(dòng)閥)205a、 205b、 205c、 205d。熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a連續(xù)地測(cè)定采自導(dǎo)入管道201a的被處理水的熒光強(qiáng)度。熒光強(qiáng)度分析計(jì)206b連續(xù)地測(cè)定由采水口 204a、 204b采集的臭氧接觸槽 203a、 203b內(nèi)的臭氧處理水的熒光強(qiáng)度。送入熒光強(qiáng)度分析計(jì)206b中的臭氧 接觸槽203a、 203b內(nèi)的臭氧處理水可以通過(guò)轉(zhuǎn)換閥205a、 205b自由地切換。同樣，熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c連續(xù)地測(cè)定由采水口 204c、 204d采集的臭氧 接觸槽203c、 203d內(nèi)的臭氧處理水的熒光強(qiáng)度。送入熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c中 的臭氧接觸槽203c、 203d內(nèi)的臭氧處理水可以通過(guò)轉(zhuǎn)換閥205c、 205d自由地 切換。熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c分別向作為被檢查對(duì)象的水照射激勵(lì) 波長(zhǎng)為320nm 370nm的光，測(cè)定其熒光光譜中的400nm 450nm的熒光波長(zhǎng)， 由此來(lái)測(cè)定被檢査對(duì)象水的熒光強(qiáng)度。此外，還可以再設(shè)置用于測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽203流入流出管道201b中的 臭氧處理水的熒光強(qiáng)度的熒光強(qiáng)度分析裝置。接著，對(duì)熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c進(jìn)行更為詳細(xì)地說(shuō)明。由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c測(cè)定的被檢查對(duì)象水的熒光強(qiáng)度如 圖25所示，與存在于該被檢查對(duì)象水中的富里酸類有機(jī)物的濃度(以下有時(shí)也 稱為[富里酸]濃度)具有非常密切的關(guān)系。關(guān)于該富里酸類有機(jī)物在后文說(shuō)明。 圖25如前所述，是表示臭氧處理中的富里酸濃度和相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系
的坐標(biāo)圖，橫軸為臭氧處理中的富里酸濃度(mg/L)，縱軸為相對(duì)熒光強(qiáng)度。利用熒光分析測(cè)定被檢查對(duì)象水的方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)由于是捕捉來(lái)自 富里酸類有機(jī)物的發(fā)光，因此靈敏度高，并且由于光的散射與波長(zhǎng)的4次方成反比例，因此與以水中的有機(jī)物濃度作為指標(biāo)的吸光度法(E260)相比，濁質(zhì)造成的誤差小，能夠無(wú)試樣連續(xù)測(cè)定。此外，吸光度法(E260)的測(cè)定方法由于溶解于水中的溶解臭氧吸收光，因 此不適合臭氧處理水的測(cè)定。而熒光強(qiáng)度的分析的測(cè)定方法由于臭氧處理水中 的溶解臭氧不會(huì)影響測(cè)定值，因此適用于臭氧處理水的測(cè)定。在下游側(cè)第2組G202的臭氧接觸槽203c、203d設(shè)置有溶解臭氧濃度計(jì)212， 它用來(lái)測(cè)定由臭氧接觸槽203c、 203d內(nèi)的采水口 204c、 204d采集的各臭氧處 理水的溶解臭氧濃度。此外，在熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c連接臭氧氣體注入控制裝置 210，該裝置根據(jù)熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c測(cè)得的熒光強(qiáng)度，控制臭 氧注入裝置270，對(duì)每個(gè)組、即組G201、組G202調(diào)整注入各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c內(nèi)的臭氧氣體的注入率。臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的下游側(cè)設(shè)置有例如利用生物活性炭進(jìn)行微生物 分解及吸附的生物活性炭處理系統(tǒng)(圖略)。實(shí)施方式9的作用接著，對(duì)如上所述構(gòu)成的該實(shí)施方式的作用進(jìn)行說(shuō)明。 首先，例如來(lái)自絮凝沉淀池的原水等被處理水通過(guò)導(dǎo)入管道201a流入臭 氧反應(yīng)槽203的臭氧接觸槽203a。流入該臭氧接觸槽203a的被處理水和由臭 氧氣體注入裝置270通過(guò)臭氧接觸槽203a內(nèi)的臭氧注入口 209a注入的臭氧進(jìn) 行臭氧反應(yīng)。在臭氧反應(yīng)槽203內(nèi)，該臭氧反應(yīng)水從臭氧接觸槽203a依次流到203b、 203c、 203d。臭氧反應(yīng)水，其后在臭氧接觸槽203b、 203c都和臭氧接觸槽203a 的情況相同，與由臭氧氣體注入裝置270通過(guò)各臭氧注入口 20%、 209c注入 的臭氧氣體再進(jìn)行臭氧反應(yīng)。這樣，在臭氧反應(yīng)槽203的各臭氧接觸槽203a 、 203b、 203c中，通過(guò)由 臭氧氣體注入裝置270向被處理水中注入臭氧氣體，使氧化反應(yīng)進(jìn)行，能夠使 被處理水中的難分解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變成易分解的有機(jī)物。
在該臭氧處理過(guò)程中，導(dǎo)入管道201a中的被處理水的熒光強(qiáng)度由熒光強(qiáng) 度分析計(jì)206a測(cè)定。由采水口 204a、 204b采集的臭氧處理水經(jīng)分析用導(dǎo)入管215b導(dǎo)入熒光強(qiáng) 度分析計(jì)206b。臭氧接觸槽203a、 203b內(nèi)各自的臭氧處理水的熒光強(qiáng)度由熒 光強(qiáng)度分析計(jì)206b測(cè)定。同樣，由采水口 204c、 204d采集的臭氧處理水經(jīng)分析用導(dǎo)入管215c導(dǎo)入 熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c。臭氧接觸槽203c、 203d內(nèi)各自的臭氧處理水的熒光強(qiáng) 度由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c測(cè)定。其間，臭氧氣體注入控制裝置210控制臭氧注入裝置270，調(diào)整注入第1 組G201的臭氧接觸槽203a內(nèi)的臭氧氣體的注入率Sl及注入第2組G202的臭 氧接觸槽203b、 203c內(nèi)的臭氧氣體的注入率S2。具體來(lái)說(shuō)就是，臭氧氣體注入控制裝置210根據(jù)由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a 測(cè)得的導(dǎo)入管道201a中的被處理水的熒光強(qiáng)度，進(jìn)行前饋控制(feed forward)(以下也稱為[FF控制])，調(diào)整注入第1組G201的臭氧接觸槽203a的 臭氧氣體的注入率S1，同樣也調(diào)整注入第2組G202的臭氧接觸槽203b、 203c 的臭氧氣體的注入率S2。臭氧氣體注入控制裝置210所進(jìn)行的控制并不限于上述FF控制。即，臭 氧氣體注入控制裝置210也可以根據(jù)由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206b、 206c測(cè)得的各 臭氧接觸槽203a 、 203b、 203c、 203d內(nèi)的臭氧處理水的熒光強(qiáng)度中的至少一 種，進(jìn)行后饋(feed back)控制(以下也稱為[FB控制])。具體來(lái)說(shuō)就是，臭氧 氣體注入控制裝置210調(diào)整各臭氧注入率，例如使由采水口 204d采集的臭氧 處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度為10以下，但作為該目標(biāo)的相對(duì)熒光強(qiáng)度會(huì)因被處理 水的水質(zhì)等而有所不同。此外，臭氧氣體注入控制裝置210也可以是進(jìn)行結(jié)合了 FF控制和FB控制 的控制的裝置。這里，在被處理水的水質(zhì)變化小時(shí)，較好以目標(biāo)的相對(duì)熒光強(qiáng)度的值作為 固定值進(jìn)行FB控制。而在被處理水的水質(zhì)變化大時(shí)，以及來(lái)自多個(gè)水源的流 入水量的比例隨時(shí)發(fā)生變化時(shí)，較好進(jìn)行FF控制，更好是進(jìn)行結(jié)合了FF控制 和FB控制的控制。從臭氧反應(yīng)槽203流入流出管道201b的臭氧處理水被送入后段的生物活 性炭處理系統(tǒng)，該臭氧處理水中的易分解性有機(jī)物由生物活性炭進(jìn)行微生物分 解，再通過(guò)吸附微量化學(xué)物質(zhì)，能夠獲得被凈化的水。這里，對(duì)上述臭氧氣體處理系統(tǒng)中，在被處理水注入臭氧氣體的臭氧處理 進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。用于凈水處理等的臭氧處理，能夠使被處理水中的難分解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)?易分解性有機(jī)物，具有脫臭、脫色、消毒、鐵，錳離子的氧化、有機(jī)物分解、 降低三鹵甲烷生成能的效果，是深度凈水處理中的一種典型的處理方法。此外， 如前所述，通過(guò)在后段配備生物活性炭處理系統(tǒng)，能夠用微生物分解易分解性 有機(jī)物，再吸附除去微量化學(xué)物質(zhì)。例如，在作為需進(jìn)行凈水處理的被處理水的表流水中，溶解著大量的腐殖 物質(zhì)，即動(dòng)植物遺體的分解物。該腐殖物質(zhì)是動(dòng)植物遺體被微生物分解后的殘留物，屬于上述難分解性有 機(jī)物，且被著色，在分子內(nèi)含有大量不飽和鍵，該不飽和鍵是導(dǎo)致著色的原因。這種腐殖物質(zhì)可例舉前述的富里酸類有機(jī)物。該富里酸類有機(jī)物在水道水 的氯處理中，形成具有致癌性的三鹵甲烷等有機(jī)鹵化物的前軀物的主體。被處理水中腐殖物質(zhì)對(duì)臭氧氣體反應(yīng)性高，通過(guò)和該臭氧氣體的臭氧反 應(yīng)，腐殖物質(zhì)中的不飽和鍵被氧化，形成易被生物活性炭的微生物嚙食的易分 解性有機(jī)物。另一方面，在來(lái)自絮凝沉淀池的被處理水中還含有有害的殘留農(nóng)藥、臭味 物質(zhì)等其它的溶解有機(jī)物。這些反應(yīng)物質(zhì)和臭氧的反應(yīng)性慢于腐殖物質(zhì)。這樣，在被處理水中就混雜有兩種性質(zhì)不同的反應(yīng)物質(zhì)， 一種是具有對(duì)注 入的臭氧氣體的分解反應(yīng)速度快的性質(zhì)的物質(zhì)，另一種是具有分解反應(yīng)慢的性 質(zhì)的物質(zhì)。為此，可以考慮將臭氧反應(yīng)分為兩個(gè)階段， 一個(gè)階段是以富里酸類有機(jī)物 等的分解及脫色為主的分解反應(yīng)性高的臭氧反應(yīng)，另一個(gè)階段是分解反應(yīng)性低 的臭氧反應(yīng)。另一方面，如果臭氧處理水中的溶解臭氧濃度過(guò)高，則會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題， 即產(chǎn)生臭氧反應(yīng)的副產(chǎn)物，即致癌性的溴酸離子。考慮以上的情況，本發(fā)明的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)中，將臭氧反應(yīng)槽203的多個(gè)臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d分為2個(gè)組G201和G202。這時(shí)， 第1組G201由臭氧接觸槽203a組成，第2組G202由臭氧接觸槽203b、 203c、 203d組成。
這里，第1組G201中，在臭氧接觸槽203a專門進(jìn)行對(duì)具有臭氧氣體作用 下的分解反應(yīng)快的性質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)的臭氧反應(yīng)，臭氧注入越多，臭氧反應(yīng)越快， 與注入的臭氧的濃度無(wú)關(guān)，吸收氣相的臭氧。該臭氧反應(yīng)如圖26所示，在氣泡表面及界面膜上發(fā)生，反應(yīng)效率幾乎達(dá) 100%。 g卩，臭氧氣體從小氣泡的氣相向液相移動(dòng)時(shí)的臭氧氣體自身的擴(kuò)散決定 了反應(yīng)速率，即所謂的擴(kuò)散決定速度。在第1組G201的臭氧接觸槽203a中，被注入的臭氧氣體立即與被處理水 發(fā)生反應(yīng)，因此溶解臭氧濃度非常小，難以依靠檢測(cè)該溶解臭氧濃度來(lái)控制臭 氧注入率。而在第2組G202的臭氧接觸槽203b、 203c、 203d中，如圖26(b)所示， 專門進(jìn)行對(duì)具有臭氧氣體作用下的分解反應(yīng)慢的性質(zhì)的反應(yīng)物質(zhì)的臭氧反應(yīng)。 該臭氧反應(yīng)要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間反應(yīng)才進(jìn)行，即所謂的決定反應(yīng)速率。即，無(wú)論 注入多少臭氧氣體，該臭氧氣體也不會(huì)立即參與臭氧反應(yīng)。此外，圖26(b)所示的臭氧反應(yīng)，會(huì)生成有害物質(zhì)溴酸離子。參照?qǐng)D27，從由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a、 206b、 206c測(cè)得的熒光強(qiáng)度對(duì)該 實(shí)施方式的臭氧處理進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。圖27如前所述，是向被處理水注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入率和臭氧處理 水的相對(duì)熒光強(qiáng)度、溴酸離子及溶解臭氧濃度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。在圖27中，坐標(biāo)圖的橫軸為臭氧注入率(mg/L)，坐標(biāo)圖中的雙點(diǎn)劃線部 分為臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度，其值由坐標(biāo)圖左側(cè)的縱軸表示，坐標(biāo)圖中的 實(shí)線部分為溴酸離子濃度"g/L),其值由坐標(biāo)圖左側(cè)的縱軸表示，坐標(biāo)圖中 的虛線部分為溶解臭氧濃度(mg/L)，其值由坐標(biāo)圖右側(cè)的縱軸表示。如圖27所示，隨著臭氧注入率的增加，臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度減小， 如前所述，富里酸類有機(jī)物由于臭氧氣體的作用迅速分解。S卩，通過(guò)測(cè)定臭氧 處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度能夠掌握臭氧反應(yīng)的過(guò)程。如圖27所示可知，在臭氧注入率低，例如0.8 mg/L以下的情況下，隨著 臭氧注入率的增加，臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度大幅度減少，所注入的臭氧被 有效地用于反應(yīng)。另一方面，在臭氧注入率高，例如超過(guò)1 mg/L的情況下，即使臭氧注入 率增加臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度也幾乎不會(huì)增加。由此可以說(shuō)，在向被處理水注入臭氧氣體時(shí)，臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度
的變化變小的那一刻之前的臭氧注入率為最佳值。從圖27看，臭氧注入率低，例如0.8 mg/L以下時(shí)的溶解臭氧濃度為0 0.02mg/L，處于用溶解臭氧濃度計(jì)212難以測(cè)定的區(qū)域內(nèi)。另一方面，臭氧注 入率高，例如超過(guò)1 mg/L時(shí)，溶解臭氧濃度隨著臭氧注入率的增加大幅度增 加，發(fā)生不良問(wèn)題即產(chǎn)生溴酸離子。該溴酸離子的產(chǎn)生量在圖27中由虛線部分表示。溴酸離子是致癌性的物 質(zhì)，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的上限為10iig/L。為此，臭氧氣體注入控制裝置210必須在 臭氧處理中將溴酸離子控制在10y g/L以下。這里，在僅以溶解氧濃度為水質(zhì)指標(biāo)時(shí)，如前所述，由于臭氧注入率不超 過(guò)1 mg/L則不能夠檢測(cè)出該溶解臭氧濃度，因此難以將溴酸離子濃度控制在 10ii g/L以下。而以臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度為指標(biāo)時(shí)，能夠在臭氧注入率低，例如0.8 mg/L以下的注入率的區(qū)域進(jìn)行控制，從而能夠?qū)逅犭x子濃度控制在10ix g/L 以下。接著，說(shuō)明臭氧氣體的注入率和臭氧處理水的三鹵甲垸生成能的關(guān)系。 圖28為臭氧注入率和臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及三鹵甲垸生成能的相 互關(guān)系的坐標(biāo)圖。在圖28的坐標(biāo)圖中，橫軸為臭氧注入率(rag/L)，坐標(biāo)圖中的實(shí)線部分是 臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度，其值由坐標(biāo)圖中的左側(cè)的縱軸表示，坐標(biāo)圖中的 虛線部分為臭氧處理水中的三鹵甲烷生成能的濃度(mg/L)，其值由坐標(biāo)圖右側(cè) 的縱軸表示。如圖28所示，三鹵甲烷生成能的濃度在臭氧氣體注入初期時(shí)大幅度減少， 其后即使臭氧注入率增加，也幾乎沒(méi)有變化，或增加一些。這樣，在隨著臭氧注入率的增加，相對(duì)熒光強(qiáng)度的減少量小的情況下，即 類似臭氧注入率超過(guò)1 mg/L的情況下，即使增加臭氧注入率三鹵甲烷生成能 的濃度也不會(huì)減少，臭氧氣體不能被有效利用。接著，說(shuō)明臭氧氣體的接觸時(shí)間和臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及溶解臭氧 濃度的關(guān)系。圖29是在被處理水中注入臭氧氣體后，互相接觸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間和被處理 水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及溶解臭氧濃度的關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖29中，坐標(biāo)圖的橫軸為在被處理水中注入臭氧氣體后，互相接觸所經(jīng)
過(guò)的時(shí)間(分鐘)，坐標(biāo)圖的實(shí)線部分為臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度，其值由坐 標(biāo)圖左側(cè)的縱軸表示，坐標(biāo)圖的虛線部分為溶解臭氧濃度(mg/L)，其值由坐標(biāo) 圖右側(cè)的縱軸表示。在圖29所示的坐標(biāo)圖中，臭氧氣體被注入被處理水中后互相接觸所經(jīng)過(guò) 的時(shí)間為5分鐘前的這一段區(qū)域表示臭氧接觸槽203a內(nèi)的狀態(tài)，該時(shí)間為5 分鐘 10分鐘的區(qū)域表示臭氧接觸槽203b內(nèi)的狀態(tài)，該時(shí)間為10分鐘 15 分鐘的區(qū)域表示臭氧接觸槽203c內(nèi)的狀態(tài)，該時(shí)間為15分鐘 20分鐘的區(qū)域 表示臭氧接觸槽203d內(nèi)的狀態(tài)。如圖29所示，位于臭氧反應(yīng)槽203上游側(cè)的第1組G201的臭氧接觸槽203a 內(nèi)的臭氧處理水隨著臭氧氣體的注入相對(duì)熒光強(qiáng)度的變化增大，控制響應(yīng)也變 快，因此由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206b進(jìn)行控制的控制性得到增強(qiáng)。而處于臭氧反 應(yīng)槽203下游側(cè)的第2組G202的臭氧接觸槽203b、 203c、 203d內(nèi)的臭氧處理 水隨著臭氧氣體的注入溶解臭氧濃度的變化增大，因此由溶解氧濃度計(jì)212進(jìn) 行控制的控制性得到增強(qiáng)。這里，對(duì)臭氧氣體注入控制裝置210進(jìn)行結(jié)合了前述的FF控制和FB控制 的控制的情況進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。在進(jìn)行結(jié)合了前述的FF控制和FB控制的控制時(shí)，臭氧氣體注入控制裝置 210較好是根據(jù)由導(dǎo)入管道201a中的被處理水的熒光強(qiáng)度和、臭氧接觸后的臭 氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d內(nèi)的臭氧反應(yīng)水的熒光強(qiáng)度求得的熒光強(qiáng) 度變化率進(jìn)行臭氧注入率的調(diào)整。圖30是被處理水的水質(zhì)(相對(duì)熒光強(qiáng)度)發(fā)生變化時(shí)的臭氧注入率和臭氧 處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖30中，坐標(biāo)圖的橫軸為臭氧 注入率(mg/L)，坐標(biāo)圖的縱軸為臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度，坐標(biāo)圖中的實(shí)線 部分表示被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度分別為50、 30、 20時(shí)的臭氧注入率和相對(duì) 熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系。該實(shí)施方式中，例如圖30所示，臭氧氣體注入控制裝置210，通過(guò)設(shè)定可 使臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度相對(duì)被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度的減少率例如達(dá) 到65%的臭氧注入率，進(jìn)行控制，能夠進(jìn)行臭氧氣體的最佳注入控制。如上所述，將臭氧反應(yīng)槽203中的多個(gè)臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d 至少分為2個(gè)組G201 (臭氧接觸槽203a)和G202 (臭氧接觸槽203b、203c、203d)， 臭氧氣體注入控制裝置10通過(guò)對(duì)每個(gè)組G201、 G202分別控制注入各臭氧接觸
槽203a、 203b、 203c內(nèi)的臭氧氣體的注入率，這樣在各組G201、 G202分別在 被處理水中進(jìn)行針對(duì)不同的反應(yīng)物質(zhì)的不同的臭氧處理，前述不同的反應(yīng)物質(zhì) 是指與注入的臭氧氣體的反應(yīng)快的反應(yīng)物質(zhì)和反應(yīng)慢的反應(yīng)物質(zhì)。由此，可進(jìn)行這些反應(yīng)物質(zhì)所需的最小限度的臭氧注入，因此能夠抑制生 成臭氧氣體時(shí)的不必要的能量浪費(fèi)。而且，由于還能夠抑制溶解臭氧濃度過(guò)剩， 因此可以抑制溴酸離子的生成，從而保證臭氧處理水的水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施方式10接著參照?qǐng)D31及32，說(shuō)明實(shí)施方式10。該實(shí)施方式的臭氧注入系統(tǒng)中，具有多個(gè)臭氧氣體注入裝置270a、 270b， 連接各臭氧氣體注入裝置270a、 270b與各臭氧接觸槽的臭氧氣體配管系統(tǒng)各 不相同。其它的結(jié)構(gòu)與圖24所示的實(shí)施方式9基本相同。和圖24所示的相同 的部分標(biāo)記相同的符號(hào)，并且不再作詳細(xì)的說(shuō)明。圖31是該實(shí)施方式的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的示意圖。圖32是應(yīng)用于該 臭氧氣體注入控制系統(tǒng)的臭氧氣體配管系統(tǒng)的示意圖。如圖31所示，臭氧氣體注入控制系統(tǒng)具有臭氧處理槽203和2個(gè)臭氧氣 體注入裝置270a、 270b，上述臭氧處理槽3由通過(guò)導(dǎo)入管道201a導(dǎo)入的被處 理水依次流入，各自具有臭氧注入口 209a、209b、209c的多個(gè)臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d構(gòu)成。其中，臭氧氣體注入裝置270a、 270b分別對(duì)應(yīng)劃分 多個(gè)臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d的2個(gè)組G201 、 G202設(shè)置。具體來(lái)說(shuō)就是，臭氧氣體注入裝置270a是與第1組G201相連的向臭氧接 觸槽203a注入臭氧氣體的裝置。而臭氧氣體注入裝置270b是與第2組G202 相連的向臭氧接觸槽203b、 203c注入臭氧氣體的裝置。此外，如圖32所示，在臭氧氣體注入裝置270a和該臭氧氣體注入裝置270a 所對(duì)應(yīng)的第1組G201的臭氧接觸槽203a之間，設(shè)置具有空氣.臭氧集管216d 的第1配管216a。在另一個(gè)臭氧氣體注入裝置270b與該臭氧氣體注入裝置270b 所對(duì)應(yīng)的第2組G202的臭氧接觸槽203b、 203c、 203d之間，設(shè)置具有空氣*臭 氧集管216e的第2配管216b。由這些具有空氣 臭氧集管216d的第1配管 216a和具有空氣 臭氧集管216e的第2配管216b構(gòu)成臭氧氣體配管系統(tǒng)。在該臭氧氣體配管系統(tǒng)中，如圖32所示，第l配管216a和第2配管216b 通過(guò)開(kāi)關(guān)閥216c互相連接。
此外，第1配管216a和第2配管216b分別通過(guò)空氣'臭氧集管216d、216e 與空氣供給裝置(圖略)相連，該空氣供給裝置向配管216a、 216b內(nèi)供給空氣。 該空氣供給裝置較好是能夠?qū)⑺统鲲L(fēng)量調(diào)整到額定風(fēng)量的67% 133%。 在該實(shí)施方式的臭氧氣體配管系統(tǒng)中，第l配管216a和第2配管216b具 有能夠在空氣及臭氧之間進(jìn)行切換使它們流過(guò)的空氣 臭氧集管216d、 216e， 并且，第1配管216a及第2配管216b通過(guò)開(kāi)關(guān)閥216c相連。此外，第1配 管216a和第2配管216b分別通過(guò)空氣 臭氧集管216d、 216e與空氣供給裝 置相連。因此，能夠分別用2個(gè)通道、即第l配管216a及第2配管216b將空 氣及臭氧并列地供給到臭氧接觸槽203a、 203b、 203c。實(shí)施方式10的作用接著，說(shuō)明如上所述構(gòu)成的該實(shí)施方式的作用。在該實(shí)施方式的作用中，除了下述方面不同之外，進(jìn)行和前述實(shí)施方式9 的作用同樣的動(dòng)作。在第1組G201中，主要進(jìn)行以富里酸類有機(jī)物等的分解及脫色為主的分 解反應(yīng)速度快的臭氧處理。即，由臭氧氣體注入控制裝置210進(jìn)行濃度變化控 制，如使含臭氧氣體的氣體量一定，該氣體中的臭氧氣體濃度達(dá)到高濃度。這樣，通過(guò)將氣體量固定，使該氣體的氣泡的直徑及數(shù)量固定。臭氧氣體 的注入率隨著氣體中的臭氧氣體濃度的變化而變化。在第1組G201中，反應(yīng) 物質(zhì)的濃度高，因此即使將臭氧氣體濃度設(shè)定地較高，也可以憑借快速的臭氧 反應(yīng)，在不生成溶解臭氧的狀態(tài)下完成臭氧反應(yīng)。具體來(lái)說(shuō)就是，利用臭氧氣體注入控制裝置210控制臭氧氣體注入裝置 270a，將臭氧注入率調(diào)整到最大值0.5mg/L。在該臭氧氣體注入控制裝置210 對(duì)臭氧氣體注入裝置270a的控制中，根據(jù)由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a測(cè)得的被處 理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度進(jìn)行FF控制。在第2組G202中，為了完成臭氧反應(yīng)、及減少由于過(guò)度注入所產(chǎn)生的溴 酸離子及有機(jī)過(guò)氧化物等副產(chǎn)物，在使含臭氧氣體的氣體量一定，該氣體中的 臭氧氣體濃度達(dá)到低濃度的條件下注入臭氧氣體。具體來(lái)說(shuō)就是，通過(guò)利用臭氧氣體注入控制裝置210進(jìn)行FB控制，使由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c測(cè)得的臭氧接觸槽203d內(nèi)的臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度為5 10的范圍內(nèi)，由此來(lái)控制臭氧氣體注入裝置270b。
此外，在第1配管216a及第2配管216b，通過(guò)空氣.臭氧集管216d、 216e 與空氣供給裝置相連，第1配管216a及第2配管216b之間設(shè)有開(kāi)關(guān)閥216c， 因此當(dāng)開(kāi)關(guān)閥216c打開(kāi)時(shí)，能夠從空氣供給裝置一次向所有臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d輸送清洗用空氣，從而能夠有效地對(duì)臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d進(jìn)行空氣清洗。本發(fā)明的臭氧注入控制系統(tǒng)并不限于上述形態(tài)，可以作各種變更。接著，說(shuō)明作為該實(shí)施方式的變形例的臭氧注入控制系統(tǒng)。圖33 35是 用于說(shuō)明本發(fā)明的變形例的臭氧注入控制系統(tǒng)的圖。其中，圖33是分別表示被處理水的水溫為20度或30度時(shí)的臭氧注入率 (mg/L)和相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖34是分別表示被處理水的pH 值為7或8時(shí)的臭氧注入率(mg/L)和相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。圖35 是分別表示被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度為20、 30、 40時(shí)的臭氧注入率(mg/L)和 相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖。在該變形例的臭氧注入控制系統(tǒng)中，如圖24所示，在導(dǎo)入管道201a及各 臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d設(shè)有水質(zhì)測(cè)定器220，臭氧氣體注入控制 裝置210進(jìn)行如下的控制。其它的結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式9或?qū)嵤┓绞?0基本相同。水質(zhì)測(cè)定器220具有水溫計(jì)220a和pH計(jì)220b，水溫計(jì)220a用于測(cè)定導(dǎo) 入管道201a中的被處理水及各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d各自的臭 氧處理水的水溫，pH計(jì)220b用于測(cè)定該臭氧處理水的pH。該水質(zhì)測(cè)定器220與臭氧氣體注入控制裝置210相連。對(duì)這種臭氧注入控制系統(tǒng)的作用進(jìn)行說(shuō)明。在圖24及圖31中，利用水質(zhì)測(cè)定器220的水溫計(jì)220a測(cè)定導(dǎo)入管道201a 中的被處理水的水溫，將該水質(zhì)信息送入臭氧氣體注入控制裝置210。臭氧氣體注入控制裝置210根據(jù)由該水溫計(jì)220a測(cè)得的被處理水的水溫 (t)，利用下式(28)設(shè)定相對(duì)熒光強(qiáng)度的目標(biāo)值(FLsv)。FLsv=(l+0. 02X (t-20)) X 10 ... (28)根據(jù)式(l)，例如在被處理水的水溫為20度、30度時(shí)，相對(duì)熒光強(qiáng)度的目 標(biāo)值(FLsv)分別為10、 12。接著，根據(jù)圖33所示的各水溫下的注入率(mg/L)和相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互 關(guān)系的坐標(biāo)圖，臭氧氣體注入控制裝置210控制的臭氧氣體的注入率分別被修 正，使該注入率所對(duì)應(yīng)的相對(duì)熒光強(qiáng)度達(dá)到由式(28)算出的目標(biāo)值(FLsv)。
根據(jù)圖33，例如在由水溫計(jì)220a測(cè)得的被處理水的水溫為20度時(shí)，將臭 氧氣體的注入率修正為0.9mg/L，在該水溫為30度時(shí)，將臭氧氣體的注入率修 正為1. 1 mg/L。此外，該臭氧氣體的注入率的修正的時(shí)期，根據(jù)由前述水溫計(jì)220a測(cè)得 的處理水的水溫變化決定。再有，這種臭氧氣體的注入率的修正并不限于按照導(dǎo)入管道201a中的被 處理水的水溫，例如也可以按照各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d的臭 氧處理水的水溫。臭氧氣體注入控制裝置210還可以進(jìn)行如下的控制。g卩，利用水質(zhì)測(cè)定器 220的pH計(jì)220b，測(cè)定導(dǎo)入管道201a中的被處理水的pH值，將該水質(zhì)信息 送入臭氧氣體注入控制裝置210。臭氧氣體注入控制裝置210根據(jù)由該pH計(jì)220b測(cè)得的被處理水的pH值 (pH)，利用下式(29)設(shè)定相對(duì)熒光強(qiáng)度的目標(biāo)值(FLsv)。FLsv=(l+0. 01X (pH-7)) X 10 ... (29)根據(jù)式(29)，例如在被處理水的pH值為7、 8時(shí)，相對(duì)熒光強(qiáng)度的目標(biāo)值 (FLsv)分別為10、 10. 1。接著，根據(jù)圖34所示的各pH值下的臭氧注入率(mg/L)和相對(duì)熒光強(qiáng)度的 相互關(guān)系的坐標(biāo)圖，臭氧氣體注入控制裝置10控制的臭氧氣體的注入率分別 被修正，使該注入率所對(duì)應(yīng)的相對(duì)熒光強(qiáng)度達(dá)到由式(29)算出的目標(biāo)值 (FLsv)。根據(jù)圖34，例如在由pH計(jì)220b測(cè)得的被處理水的pH值為7時(shí)，將臭氧 氣體的注入率修正為0.9mg/L，在該pH值為8時(shí)，將臭氧氣體的注入率修正為 1. Omg/L。此外，該臭氧氣體的注入率的修正的時(shí)期，根據(jù)由前述pH計(jì)220b測(cè)得的 處理水的pH值的變化決定。再有，這種臭氧氣體的注入率的修正并不限于按照導(dǎo)入管道201a中的被 處理水的pH值，例如也可以按照各臭氧接觸槽203a、 203b、 203c、 203d的臭 氧處理水的pH值。此外，臭氧氣體注入控制裝置210還可以進(jìn)行如下的控制。g卩，利用熒光 強(qiáng)度分析計(jì)206a，測(cè)定導(dǎo)入管道201a中的被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度，將該水 質(zhì)信息送入臭氧氣體注入控制裝置210。 臭氧氣體注入控制裝置210根據(jù)由該熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a測(cè)得的被處理 水相對(duì)熒光強(qiáng)度(FLo)，利用下式(30)設(shè)定相對(duì)熒光強(qiáng)度的目標(biāo)值(FLsv)。FLsv=FLo- (0. 5 X FLo X (1+0. 005 X (FLo-30)) +4. 5)…(30)根據(jù)式(30)，例如在被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度為20、 30、 40時(shí)，相對(duì)熒 光強(qiáng)度的目標(biāo)值(FLsv)分別為6、 10.5、 14.5。接著，根據(jù)圖35所示的被處理水的各相對(duì)熒光強(qiáng)度下的臭氧注入率(mg/L) 和相對(duì)熒光強(qiáng)度的相互關(guān)系的坐標(biāo)圖，臭氧氣體注入控制裝置10控制的臭氧 氣體的注入率分別被修正，使該注入率所對(duì)應(yīng)的相對(duì)熒光強(qiáng)度達(dá)到由式(30)算 出的目標(biāo)值(FLsv)。根據(jù)圖34，例如在由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a測(cè)得的被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng) 度為20時(shí)，將臭氧氣體的注入率修正為0. 7mg/L，在該相對(duì)熒光強(qiáng)度為30時(shí)， 將臭氧氣體的注入率修正為0.8mg/L，在該相對(duì)熒光強(qiáng)度為40時(shí)，將臭氧氣體 的注入率修正為0. 9mg/L。此外，該臭氧氣體的注入率的修正的時(shí)期，根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度分析計(jì) 206a測(cè)得的被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度的變化決定。雖然上述所說(shuō)明的是，臭氧氣體注入控制裝置210根據(jù)由水溫計(jì)220a測(cè) 得的被處理水或臭氧處理水的水溫、由pH計(jì)220b測(cè)得的被處理水或臭氧處理 水的PH值、或由該熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a測(cè)得的被處理水相對(duì)熒光強(qiáng)度中的一 種修正臭氧氣體的注入率，但是該臭氧氣體的注入率的修正還可以將上述水 溫、pH值及相對(duì)熒光強(qiáng)度的控制組合在一起進(jìn)行?？梢岳贸粞鯕怏w注入控制裝置210進(jìn)行如下的控制。即，圖36為向被 處理水注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入率(mg/L)和相對(duì)熒光強(qiáng)度的關(guān)系圖。該變形例的臭氧注入控制系統(tǒng)除了臭氧氣體注入控制裝置210進(jìn)行如下的 控制以外，具有和實(shí)施方式9或?qū)嵤┓绞?0同樣的結(jié)構(gòu)。在臭氧氣體注入控制裝置210的控制中，預(yù)先根據(jù)所有的熒光強(qiáng)度分析計(jì) 206b、 206c測(cè)得的熒光強(qiáng)度算出每個(gè)組的臭氧氣體的注入率。對(duì)這種臭氧注入控制系統(tǒng)的具體的作用進(jìn)行說(shuō)明。例如，按照定期地在上午8點(diǎn)，組G201、 G202的臭氧注入率相同的條件， 向各臭氧處理槽203a、 203b、 203c注入臭氧。接著，臭氧反應(yīng)穩(wěn)定后，例如在上午9點(diǎn)，使由熒光強(qiáng)度分析計(jì)206a測(cè) 得的導(dǎo)入管道201a中的被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及臭氧氣體的注入率；由采 水口 204a采集、熒光強(qiáng)度分析計(jì)206b測(cè)得的臭氧接觸槽203a內(nèi)的臭氧處理 水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及臭氧氣體的注入率；由采水口 204b采集、熒光強(qiáng)度分析 計(jì)206b測(cè)得的臭氧接觸槽203b內(nèi)的臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度及臭氧氣體的 注入率分別儲(chǔ)存在臭氧氣體注入控制裝置210中。接著，切換轉(zhuǎn)換閥，測(cè)定由采水口 204c采集的臭氧處理水的相對(duì)熒光強(qiáng) 度，熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c的測(cè)定值穩(wěn)定后，例如15分鐘后，使由采水口 204c 采集、熒光強(qiáng)度分析計(jì)206c測(cè)得的臭氧接觸槽203c內(nèi)的臭氧處理水的相對(duì)熒 光強(qiáng)度及臭氧氣體的注入率儲(chǔ)存在臭氧氣體注入控制裝置210中。儲(chǔ)存在臭氧氣體注入控制裝置210中的各相對(duì)熒光強(qiáng)度及臭氧氣體的注入 率，在如圖36所示的坐標(biāo)圖上被標(biāo)出。在圖36的坐標(biāo)圖中，用直線連接臭氧 注入率大小相鄰的各標(biāo)點(diǎn)。接著，從被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度的標(biāo)點(diǎn)(坐標(biāo)圖中的點(diǎn)A)畫一條傾斜度 為-23(l/(mg/L))的直線，求出和前述連接各標(biāo)繪點(diǎn)的直線的交點(diǎn)。將該交點(diǎn) 的相對(duì)熒光強(qiáng)度作為控制目標(biāo)值。這里，相對(duì)熒光強(qiáng)度的控制目標(biāo)值定期地在上午8點(diǎn)自動(dòng)更新，但該自動(dòng) 更新的時(shí)間取決于被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度、水溫、pH值，因此能夠自動(dòng)變更 為與水質(zhì)變化相對(duì)應(yīng)的控制目標(biāo)值。例如，被處理水的相對(duì)熒光強(qiáng)度較2小時(shí) 前 1小時(shí)前的平均值改變了 IO的情況下，自動(dòng)地開(kāi)始進(jìn)行求出相對(duì)熒光強(qiáng)度 的控制目標(biāo)值的動(dòng)作。由此，自動(dòng)變更相對(duì)熒光強(qiáng)度的控制目標(biāo)值時(shí)，可以根據(jù)各個(gè)相對(duì)熒光強(qiáng) 度的值自動(dòng)運(yùn)算相對(duì)熒光強(qiáng)度的控制目標(biāo)值，在水質(zhì)構(gòu)成要素一時(shí)發(fā)生變化 時(shí)，可對(duì)應(yīng)往年的水質(zhì)變化等，沿著相對(duì)熒光強(qiáng)度的控制目標(biāo)值算出臭氧氣體 的注入率。圖11的實(shí)施方式以下，參照?qǐng)D38 圖47，說(shuō)明實(shí)施方式ll。圖38是該實(shí)施方式的臭氧處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖39是用于說(shuō)明在該 實(shí)施方式的臭氧處理設(shè)備中調(diào)整所生成的臭氧氣體的濃度的方法的圖。圖40 是表示由溶解氧濃度計(jì)測(cè)定的臭氧處理水的溶解臭氧濃度的經(jīng)時(shí)變化的圖。如圖38所示，臭氧處理設(shè)備具有臭氧反應(yīng)槽310和臭氧發(fā)生器311，在臭氧反應(yīng)槽310中導(dǎo)入被處理水，該臭氧發(fā)生器311在臭氧反應(yīng)槽310內(nèi)注入臭氧氣體，使被處理水和臭氧氣體反應(yīng)，得到臭氧處理水。臭氧處理設(shè)備還具有 設(shè)在臭氧反應(yīng)槽310的下游側(cè)的溶解臭氧濃度計(jì)312，其作用是測(cè)定從該臭氧反應(yīng)槽310排出的臭氧處理水的溶解臭氧濃度。此外，臭氧處理設(shè)備還具有設(shè)在臭氧反應(yīng)槽310的上游側(cè)，測(cè)定被處理水 的流量的被處理水流量計(jì)313。在臭氧發(fā)生器311裝備有空氣流量計(jì)314和發(fā) 生臭氧計(jì)315，空氣流量計(jì)314測(cè)定從該臭氧發(fā)生器311向臭氧反應(yīng)槽310輸 送的含有臭氧氣體的空氣的流量，發(fā)生臭氧計(jì)315測(cè)定該空氣中的臭氧氣體的濃度。這里，臭氧氣體的濃度是指從該臭氧發(fā)生器311向臭氧反應(yīng)槽310輸送的 每單位流量的空氣中臭氧的質(zhì)量。如圖39所示，溶解臭氧濃度計(jì)312與臭氧注入率運(yùn)算手段320相連，該 臭氧注入率運(yùn)算手段320按照由該溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理水的溶 解臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的要求，運(yùn)算臭氧氣體注入 率。此外，在臭氧發(fā)生器311連接有臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321，該臭氧 氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321根據(jù)由臭氧注入率運(yùn)算手段320求得的臭氧注入 率，調(diào)整臭氧發(fā)生器311所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度。如圖39所示，在臭氧注入率運(yùn)算手段320和臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段 321之間設(shè)有偏離判定手段322。偏離判定手段322根據(jù)臭氧注入率運(yùn)算手段 320預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值和由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理 水的溶解臭氧濃度，判斷臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理是否處于偏離狀態(tài)。再在偏離判定手段322連接操作量修正手段323。該操作量修正手段323 在偏離判定手段322判定臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理處于偏離狀態(tài)時(shí)，修正 由臭氧注入率運(yùn)算手段320求出的臭氧注入率，以消除偏離狀態(tài)，將該修正的 臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321。實(shí)施方式11的作用接著，說(shuō)明該實(shí)施方式的作用。在導(dǎo)入被處理水的臭氧反應(yīng)槽310中，注入由臭氧發(fā)生器311產(chǎn)生的臭氧 氣體，進(jìn)行臭氧反應(yīng)。接著，溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽310排出的臭氧處理水的溶 解臭氧濃度(T—PV)。臭氧注入率運(yùn)算手段320按照使由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理水 的溶解臭氧濃度(T—PV)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值(T—SV)的要求運(yùn)算臭氧注入率(T—MV)。臭氧注入率運(yùn)算手段320中臭氧注入率(T—MV)的運(yùn)算采用例如PID控制進(jìn) 行。PID控制是指同時(shí)進(jìn)行比例控制(P控制)、積分控制(I控制)及微分控制(D 控制)的控制。具體來(lái)說(shuō)就是，由臭氧注入率運(yùn)算手段320按照下式(31)、 (32)，算出臭 氧注入率(T—MV)。臭氧注入率(T一MVJ =臭氧注入率(T—MV") +Kp ((en-e^) + △ t/Ti X en)...(31)偏差e,溶解臭氧濃度目標(biāo)值(T—SV)-溶解臭氧濃度測(cè)定值(T—PV)…(32) Kp為預(yù)先設(shè)定的比例增益值，Ti為預(yù)先設(shè)定的積分時(shí)間，At為預(yù)先設(shè)定 的控制周期。此夕卜，臭氧注入率(T—MV^)為在算出臭氧注入率(T—MVn)的時(shí)刻的前一個(gè)控 制周期At的時(shí)刻算出的臭氧注入率。接著，臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321根據(jù)由臭氧注入率運(yùn)算手段320求 出的臭氧注入率(T—MV)和由被處理水流量計(jì)313測(cè)得的被處理水的流量和由空 氣流量計(jì)314測(cè)得的從臭氧發(fā)生器311向臭氧反應(yīng)槽310輸送的空氣流量，調(diào) 整臭氧發(fā)生器311所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度(M—SV)。具體來(lái)說(shuō)就是，按照下式 (33)調(diào)整臭氧氣體的濃度(M—SV)。臭氧氣體的濃度(M一SV)二臭氧注入率(TLMV) X被處理水的流量+空氣流 量…(33)。臭氧發(fā)生器311如上所述，根據(jù)由臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321調(diào)整的 臭氧氣體的濃度產(chǎn)生臭氧氣體，而在所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度精度方面，該臭 氧發(fā)生器311是以由該臭氧發(fā)生器311的種類所決定的最小幅(7 f '7 7')臭 氧濃度(例如lg/m"的等倍數(shù)的濃度產(chǎn)生臭氧氣體。因此，在由臭氧氣體產(chǎn)生 濃度調(diào)整手段321調(diào)整的臭氧氣體的濃度和由臭氧發(fā)生器311所產(chǎn)生的臭氧氣 體的實(shí)際濃度之間會(huì)有誤差。溶解臭氧濃度計(jì)312如上所述，測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽310排出的臭氧處理水 的溶解臭氧濃度，而在所測(cè)得的溶解臭氧濃度的檢測(cè)精度方面，該溶解臭氧濃 度計(jì)312的檢測(cè)結(jié)果是由該溶解臭氧濃度計(jì)312的種類決定的最小幅(st印) 檢出濃度(例如0.05mg/L)的等倍數(shù)的溶解臭氧濃度。因此，在由溶解臭氧濃度
計(jì)312所測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度的測(cè)定值和臭氧處理水的實(shí)際溶解 臭氧濃度之間會(huì)有誤差。以下對(duì)消除因由臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321調(diào)整的臭氧氣體的濃度和由臭氧發(fā)生器311所產(chǎn)生的臭氧氣體的實(shí)際濃度之間的誤差、及由溶解臭氧濃 度計(jì)312所測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度的測(cè)定值和臭氧處理水的實(shí)際溶解臭氧濃度之間的誤差所造成的臭氧處理的偏離狀態(tài)的方法進(jìn)行說(shuō)明。偏離判定手段322根據(jù)臭氧注入率運(yùn)算手段320預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度 目標(biāo)值(T—SV)和由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度 (T一PV)，判斷臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理是否處于偏離狀態(tài)。這里，偏離狀態(tài)是指如圖40所示，溶解臭氧濃度目標(biāo)值(T—SV)和溶解臭 氧濃度的測(cè)定值(T—PV)的差、即偏差en長(zhǎng)期收斂于一定值e 。將該收斂值s稱 為偏離值。g卩，當(dāng)下式(34)成立時(shí)，將臭氧處理判定為偏離狀態(tài)。 ￡=lime (34)此外，由偏離判定手段322所判定的偏離狀態(tài)并不限于上述形式，例如在 預(yù)先設(shè)定的一定時(shí)期，偏差en總是大于預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值時(shí)，也可以將這時(shí)的 臭氧處理判定為偏離狀態(tài)。還有在以下的情況下，偏離判定手段322也可以判定為偏離狀態(tài)，這些情 況是，所測(cè)得的溶解臭氧濃度(T一PV)在沒(méi)有干擾的狀態(tài)下， 一定時(shí)間內(nèi)不向設(shè) 定目標(biāo)值接近的情況，以及所測(cè)得的溶解臭氧濃度(T一PV)沒(méi)有達(dá)到根據(jù)臭氧消 耗預(yù)測(cè)等算出的理論上應(yīng)該收斂的溶解臭氧濃度的情況。在臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理被偏離判定手段322判定為偏離狀態(tài)時(shí)， 操作量修正手段323如上所述，修正由臭氧注入率運(yùn)算手段320求出的臭氧注 入率(T—MV)，以消除偏離狀態(tài)，將該修正的臭氧注入率(T—MV)輸入臭氧氣體產(chǎn) 生濃度調(diào)整手段321。具體來(lái)說(shuō)就是，輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321的臭氧注入率(T一MV) 不按照式(31)計(jì)算，而是通過(guò)下式(35)算出。臭氧注入率(T—MV)-臭氧注入率(T—MV^)+最小幅注入率A…(35)這里，式(35)中的最小幅注入率A為，A^臭氧發(fā)生器311的最小幅臭氧濃度X從臭氧發(fā)生器311送入臭氧反應(yīng)槽 310的空氣流量+被處理水的流量…(36)在臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理被偏離判定手段322判定為偏離狀態(tài)時(shí)，操作量修正手段323還可以決定對(duì)由臭氧注入率運(yùn)算手段320求出的臭氧注入率(T—M V)進(jìn)行上述修正的時(shí)間。采用圖40，詳細(xì)說(shuō)明該操作量修正手段323確定修正的時(shí)間的情況。 首先，由操作人員將收斂要求時(shí)間輸入操作量修正手段323。接著，操作量修正手段323按照使測(cè)得的溶解臭氧濃度(T一PV)滿足下式(37)的要求，確定進(jìn)行圖40所示的修正的時(shí)刻Atp溶解臭氧濃度目標(biāo)值(t—SV"1]t—/^(0^ (37)艮口，由操作量修正手段323確定時(shí)刻At"使圖40中區(qū)域A部分的面積和 區(qū)域B部分的面積相同。這樣，采用本發(fā)明的臭氧處理設(shè)備，可以通過(guò)偏離判定手段322判斷臭氧 反應(yīng)槽310中的臭氧處理是否處于偏離狀態(tài)。在臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理 被偏離判定手段322判定為偏離狀態(tài)時(shí)，由操作量修正手段323修正由臭氧注 入率運(yùn)算手段320求出的臭氧注入率，以消除偏離狀態(tài)。因此，能夠?qū)⒆⑷氡?處理水中的臭氧氣體的濃度調(diào)整為所希望的值，從而能夠?qū)⒊粞跆幚硭娜芙?臭氧濃度穩(wěn)定地保持在低濃度。該實(shí)施方式的臭氧處理設(shè)備并不限于上述形態(tài)，可以作各種變更。變形例接著，參照?qǐng)D41 47說(shuō)明該實(shí)施方式的各變形例的臭氧處理設(shè)備。在圖 41 圖47中，對(duì)和圖38及圖39所示的實(shí)施方式相同的部分標(biāo)記相同的符號(hào)， 并且不再作詳細(xì)的說(shuō)明。變形例1在臭氧處理設(shè)備中，如圖41所示，可以不設(shè)置偏離判定手段322，而是設(shè) 置運(yùn)算輸出合理判定手段325。圖41是表示圖38的臭氧處理設(shè)備的其它結(jié)構(gòu) 的結(jié)構(gòu)圖。該運(yùn)算輸出合理判定手段325在根據(jù)由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處 理水的溶解臭氧濃度(T—PV)和由臭氧注入率運(yùn)算手段320算出的溶解臭氧濃度 目標(biāo)值(T一SV)的差算出的臭氧注入率的變化量小于根據(jù)臭氧發(fā)生器11所產(chǎn)生 的臭氧的最小幅臭氧濃度而設(shè)定的最小幅注入率A時(shí)，將臭氧注入率運(yùn)算手段 320所作的臭氧注入率的運(yùn)算輸出判定為不合理。這里，臭氧注入率變化量用Kp((en-ew)+At/TiXe。)表示。此外，最小幅 注入率A由上式(36)算出。艮P，在Kp((en-en—》+At/TiX?！碅時(shí)，運(yùn)算輸出合理判定手段325將臭 氧注入率運(yùn)算手段320所作的臭氧注入率的運(yùn)算輸出判定為不合理。在臭氧注入率運(yùn)算手段320所作的臭氧注入率的運(yùn)算輸出被運(yùn)算輸出合理 判定手段325判定為不合理時(shí)，由操作量修正手段323修正由臭氧注入率運(yùn)算 手段320求出的臭氧注入率，以使前述最小幅注入率A達(dá)到修正值，將該修正 的臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321。具體來(lái)說(shuō)就是，輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321的臭氧注入率(T一MV) 不按照式(l)計(jì)算，而是通過(guò)下式(35)算出。臭氧注入率(T—MVn)=臭氧注入率(T—MV『》+最小幅注入率A…(35)在臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理被運(yùn)算輸出合理判定手段325判定為偏離 狀態(tài)時(shí)，操作量修正手段323還可以決定對(duì)由臭氧注入率運(yùn)算手段320求出的 臭氧注入率(T—MV)進(jìn)行上述修正的時(shí)間。該操作量修正手段323的作用和上述采用偏離判定手段322時(shí)的作用相同。變形例2變形例2如圖42所示，可以在偏離判定手段322連接水質(zhì)測(cè)定器326，由 該水質(zhì)測(cè)定器326測(cè)定被處理水的水質(zhì)。在圖42所示的臭氧處理設(shè)備中，偏離判定手段322根據(jù)臭氧注入率運(yùn)算 手段320設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值和由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理 水的溶解臭氧濃度，以及由水質(zhì)測(cè)定器326測(cè)得的被處理水的水質(zhì)，判斷臭氧 反應(yīng)槽310中的臭氧處理是否處于偏離狀態(tài)。由水質(zhì)測(cè)定器326測(cè)定的被處理水的水質(zhì)，可例舉以pH、水溫、熒光強(qiáng)度、 或者這些的組合為評(píng)價(jià)指標(biāo)的水質(zhì)。此外，該變形例的臭氧處理設(shè)備在被處理水的水質(zhì)發(fā)生較大變化時(shí)，即使 實(shí)際上臭氧反應(yīng)槽10中的臭氧處理并沒(méi)有處于偏離的狀態(tài)，但有時(shí)測(cè)得的溶 解臭氧濃度和溶解臭氧濃度目標(biāo)值之間也會(huì)產(chǎn)生一段時(shí)間的差異，這樣就會(huì)被 看作為偏離狀態(tài)。但是，在該變形例中，由于設(shè)有水質(zhì)測(cè)定器326，因此可以通過(guò)水質(zhì)測(cè)定
器326檢測(cè)出這種被處理水的水質(zhì)變化。這樣，能夠防止因?yàn)楸惶幚硭乃|(zhì)變化的原因，偏離判定手段322將臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理判定為偏離狀 態(tài)。變形例3變形例3是具有圖38或圖41所示的結(jié)構(gòu)的臭氧處理設(shè)備，可以使操作量 修正手段323形成具有下述作用的手段。艮口，在臭氧反應(yīng)槽310中的臭氧處理被偏離判定手段322判定為偏離狀態(tài) 時(shí)，根據(jù)溶解臭氧濃度計(jì)312的最小幅檢測(cè)濃度算出的臭氧注入率最小變化量 B大于臭氧發(fā)生器311所產(chǎn)生的臭氧氣體的最小幅注入率A的情況下，操作量 修正手段323修正由臭氧注入率運(yùn)算手段320求出的臭氧注入率，使該臭氧注 入率最小變化量B為修正值。此外，在臭氧注入率運(yùn)算手段320所作的臭氧注 入率的運(yùn)算輸出被運(yùn)算輸出合理判定手段325判定為不合理時(shí)也相同。并且將修正的臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321。具體來(lái)說(shuō)就是，輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321的臭氧注入率(T—MV) 不按照式(31)計(jì)算，而是通過(guò)下式(38)算出。臭氧注入率(T_MVn)=臭氧注入率(乙MV^) +臭氧注入率最小變化量B…(38)這里，式(38)中的臭氧注入率最小變化量B是例如溶解臭氧濃度計(jì)312的 最小幅檢測(cè)濃度與預(yù)先設(shè)定的比例系數(shù)b相乘的值。由此，不僅能夠消除由臭氧發(fā)生器11的最小幅臭氧濃度所造成的誤差， 還能夠消除由溶解臭氧濃度計(jì)312的最小檢測(cè)濃度所造成的誤差，從而能夠更 準(zhǔn)確地調(diào)整注入被處理水中的臭氧氣體的濃度。變形例4.作為變形例4，如圖43所示，可以在圖38所示的臭氧處理設(shè)備中，在偏 離判定手段322連接報(bào)警手段328。該報(bào)警手段328在臭氧反應(yīng)槽310中的臭 氧處理被偏離判定手段322判定為偏離狀態(tài)時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。該變形例中，在收到來(lái)自報(bào)警手段328的報(bào)警信號(hào)后，操作人員可以將臭 氧氣體的注入率人工輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321。由此，根據(jù)輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321的臭氧氣體的注入率，對(duì) 應(yīng)于現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)進(jìn)行更加精細(xì)的調(diào)整。此外同樣，在圖41所示的臭氧處理設(shè)備中，可以在運(yùn)算輸出合理判定手段325連接報(bào)警手段328 (參照?qǐng)D43)。該報(bào)警手段328在臭氧注入率運(yùn)算手段320所作的臭氧注入率的運(yùn)算輸出被運(yùn)算輸出合理判定手段325判定為不合理時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。變形例5作為變形例5，如圖44所示，可以在溶解臭氧濃度計(jì)312和臭氧注入率運(yùn) 算手段320之間設(shè)置溶解臭氧濃度判定手段329。該溶解臭氧濃度判定手段329 判斷溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度是否大于0。再在 溶解臭氧濃度判定手段329連接臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段330，用于預(yù)測(cè)臭氧反應(yīng) 中的臭氧消耗量的理論值。該臭氧處理設(shè)備在溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧 處理水的溶解臭氧濃度被溶解臭氧濃度判定手段329判定為0時(shí)，臭氧注入率 運(yùn)算手段320按照如下的要求運(yùn)算臭氧注入率，該要求是，根據(jù)由臭氧消耗量 預(yù)測(cè)手段330得出的臭氧消耗量的理論值算出的臭氧處理水的溶解臭氧濃度達(dá) 到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值。變形例6作為變形例6，如圖45所示，可以采用如下的結(jié)構(gòu)，即臭氧注入率運(yùn)算手 段320不進(jìn)行上述的臭氧注入率的運(yùn)算，增設(shè)操作量修正手段331。該操作量修正手段331在溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭 氧濃度被溶解臭氧濃度判定手段329判定為0時(shí)，根據(jù)由臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段 330得出的臭氧消耗量的理論值修正由臭氧注入率運(yùn)算手段320求得的臭氧注 入率，將該修正的臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段321。接著，詳細(xì)說(shuō)明該變形例5和6的作用。圖46為用于說(shuō)明由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)定的臭氧處理水的溶解臭氧濃度的 示意圖。如圖46所示，由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)定的臭氧處理水的溶解臭氧濃度 (T一SV)是由臭氧發(fā)生器311注入到被處理水中的臭氧氣體的溶解臭氧濃度X減 去氣化的排出臭氧Z及臭氧反應(yīng)所需的臭氧消耗量Y所得的值。這里，在被處理水的水質(zhì)發(fā)生變化，臭氧反應(yīng)所需的臭氧消耗量Y的值增 大時(shí)，或臭氧注入率運(yùn)算手段320的溶解臭氧濃度目標(biāo)值改變時(shí)等，由溶解臭 氧濃度計(jì)312測(cè)定的溶解臭氧濃度OLSV)有時(shí)為0。這種情況下是處于以下的狀態(tài)，即相對(duì)臭氧反應(yīng)所需的臭氧消耗量Y，在臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度不足，不能進(jìn)行充分的臭氧處理，從而不能夠充分進(jìn)行有機(jī)物的分解(臭氧處理的目的)。
圖47是在改變臭氧注入率運(yùn)算手段320的溶解臭氧濃度目標(biāo)值時(shí)的臭氧注入率、溶解臭氧濃度計(jì)312的溶解臭氧濃度(測(cè)量值)及根據(jù)由臭氧消耗量預(yù) 測(cè)手段330得出的臭氧消耗量的理論值算出的溶解臭氧濃度(理論值)的隨時(shí)間 而變化的坐標(biāo)圖。溶解臭氧濃度(理論值)是由臭氧發(fā)生器311注入到被處理水中的臭氧氣體 的溶解臭氧濃度X減去氣化的排出臭氧Z及臭氧反應(yīng)所需的臭氧消耗量Y所得 的值，該理論值有時(shí)為負(fù)值。如圖47所示，在時(shí)刻(O : IO)將臭氧注入率運(yùn)算手段320的溶解臭氧濃 度目標(biāo)值從0. 3mg/L變更為0. 01mg/L。溶解臭氧濃度目標(biāo)值改變之后，臭氧注入率立刻大幅度下降，臭氧處理水 中的溶解臭氧濃度也因此大幅度降低。過(guò)了時(shí)刻ta則溶解臭氧濃度(理論值) 為負(fù)值。另一方面，這時(shí)溶解臭氧濃度計(jì)312的溶解臭氧濃度(測(cè)量值)為0。從時(shí)刻ta經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在時(shí)刻tb，臭氧注入率從暫時(shí)的下降開(kāi)始回 升，臭氧處理水中的溶解臭氧濃度變得大于O。在該變形例5和6中，時(shí)刻ta至?xí)r刻tb的由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)定的 臭氧處理水的溶解臭氧濃度為0的狀態(tài)通過(guò)溶解臭氧濃度判定手段329檢測(cè)。在圖44所示的變形例5中，由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)定的臭氧處理水的 溶解臭氧濃度被溶解臭氧濃度判定手段329判定為0時(shí)，臭氧注入率運(yùn)算手段 320按照如下的要求運(yùn)算臭氧注入率，該要求是，由臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段330 算出的臭氧處理水的溶解臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值。具體來(lái)說(shuō)就是，按照下式(31)、 (39)算出臭氧注入率(T一MV)。<formula>formula see original document page 88</formula>(31)偏差e,溶解臭氧濃度目標(biāo)值(T—SV)-溶解臭氧濃度(理論值)…(39) 以下，對(duì)采用圖45所示的操作量修正手段331的情況進(jìn)行說(shuō)明。這種情 況下，臭氧注入率(T—MV)由操作量修正手段331按照下式(40)算出。臭氧注入率 (T—MV)-~(40) 一 必一to 這里，u(t)是臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段330預(yù)測(cè)出的臭氧消耗量的理論值。ta 是由溶解臭氧濃度計(jì)312測(cè)定的溶解臭氧濃度為0的時(shí)刻，tb是由溶解臭氧濃
度計(jì)312測(cè)定的溶解臭氧濃度變得大于0的時(shí)刻。在該變形例中，即使在相對(duì)臭氧反應(yīng)所需的臭氧消耗量，在臭氧發(fā)生器所 產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度不足，臭氧處理水的溶解臭氧濃度(理論值)為負(fù)值的情 況下，也可以將注入被處理水中的臭氧氣體的濃度調(diào)整到所希望的值。
權(quán)利要求
1、水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，具有導(dǎo)入、裝載作為處理對(duì)象的被處理水，排出已處理的處理水的處理槽；將臭氧氣體注入前述處理槽的注入裝置；測(cè)定前述被處理水的熒光強(qiáng)度的熒光強(qiáng)度測(cè)定手段；使用由前述熒光強(qiáng)度測(cè)定手段測(cè)得的熒光強(qiáng)度算出熒光強(qiáng)度殘存率，根據(jù)該熒光強(qiáng)度殘存率和前述臭氧氣體的臭氧消耗效率的關(guān)系，算出與設(shè)定目標(biāo)的熒光強(qiáng)度殘存率相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)臭氧消耗效率的運(yùn)算手段；按照由前述運(yùn)算手段算出的前述目標(biāo)的臭氧消耗效率，控制由前述注入裝置注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入量的控制手段。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，前述運(yùn)算手段 根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度測(cè)定手段測(cè)得的熒光強(qiáng)度，估計(jì)從前述處理槽的出口排出 的處理水的熒光強(qiáng)度，將前述處理水的熒光強(qiáng)度除以前述被處理水的熒光強(qiáng) 度，算出前述熒光強(qiáng)度殘存率，使用表示前述熒光強(qiáng)度殘存率和前述臭氧消耗 效率的關(guān)系的算式，算出前述目標(biāo)的臭氧消耗效率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，前述運(yùn)算 手段，將在由前述處理槽的出口排出的處理水的溶解氧濃度為最小值的臭氧注 入率范圍內(nèi)，以最大的臭氧注入率在前述處理槽中所消耗的臭氧氣體量定義為 最少臭氧消耗量，算出前述臭氧消耗效率，作為在前述處理槽中所消耗的臭氧 消耗量除以前述最少臭氧消耗量的結(jié)果。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，前述運(yùn)算手段 按照表示臭氧消耗能力系數(shù)和前述處理槽出口處的溶解臭氧濃度的關(guān)系的算 式、及表示排出臭氧濃度和前述臭氧消耗能力系數(shù)的關(guān)系的算式分別算出處理 槽的溶解臭氧濃度及排出臭氧濃度，根據(jù)前述目標(biāo)臭氧消耗效率、前述最少臭 氧消耗量、前述溶解臭氧濃度和前述排出臭氧濃度的相互之間的關(guān)系算出前述 臭氧注入率，其中的臭氧消耗能力系數(shù)被定義為前述臭氧注入率除以被處理水 的熒光強(qiáng)度所得的值；其中的排出臭氧濃度是在前述處理槽內(nèi)沒(méi)被消耗而被排 出的排出臭氧氣體的濃度；前述控制手段按照算出的前述臭氧注入率，調(diào)整向 前述處理槽注入的臭氧氣體的濃度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，前述運(yùn)算手段 從前述被處理水的前述熒光強(qiáng)度估計(jì)前述處理水的熒光強(qiáng)度，根據(jù)前述各熒光 強(qiáng)度算出前述熒光強(qiáng)度殘存率。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，具有 在將前述被處理水的熒光強(qiáng)度作為第l熒光強(qiáng)度時(shí)，測(cè)定是前述處理水的熒光強(qiáng)度的第2熒光強(qiáng)度的熒光強(qiáng)度測(cè)定手段；算出前述第2熒光強(qiáng)度除以前述第1熒光強(qiáng)度的實(shí)際上的熒光強(qiáng)度殘存率 的運(yùn)算手段；前述控制手段，比較前述目標(biāo)的熒光強(qiáng)度殘存率和前述實(shí)際上的熒光強(qiáng)度 殘存率，當(dāng)實(shí)際的熒光強(qiáng)度殘存率大于前述目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率時(shí)，減少由前 述注入裝置注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入率，在與此相反的情況下，使該臭氧注 入率增加、調(diào)整前述臭氧氣體的濃度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的水處理控制系統(tǒng)，其特征在于，不采用前述熒光強(qiáng)度殘存率，而采用熒光強(qiáng)度消除率，其中的該熒光強(qiáng)度消除率 是被處理水的熒光強(qiáng)度和處理水的熒光強(qiáng)度的差除以被處理水的熒光強(qiáng)度所 得的值。
8、 水處理控制方法，它是應(yīng)用于具有導(dǎo)入、裝載作為處理對(duì)象的被處理水、排出已處理的處理水的處理槽，以及將臭氧氣體注入前述處理槽的注入裝置的水處理系統(tǒng)的水處理控制方法，其特征在于，按照如下順序進(jìn)行 測(cè)定前述被處理水的熒光強(qiáng)度；使用前述熒光強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果算出熒光強(qiáng)度殘存率；根據(jù)該熒光強(qiáng)度殘存率和前述臭氧氣體的臭氧消耗效率的關(guān)系，算出與設(shè) 定的目標(biāo)熒光強(qiáng)度殘存率相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)臭氧消耗效率；按照前述算出的前述目標(biāo)臭氧消耗效率，控制由前述注入裝置注入臭氧氣 體時(shí)的臭氧注入量。
9、 臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征在于，具有由通過(guò)導(dǎo)入管道導(dǎo)入的被處理水依次流入，各自具有臭氧注入口的多個(gè)臭 氧接觸槽構(gòu)成的臭氧反應(yīng)槽；臭氧氣體注入裝置，該裝置用于將臭氧氣體通過(guò)各臭氧注入口分別注入， 在各臭氧接觸槽內(nèi)，使被處理水和臭氧氣體反應(yīng)，得到臭氧處理水；熒光強(qiáng)度分析計(jì)，它被設(shè)置在導(dǎo)入管道及/或任何一個(gè)臭氧接觸槽內(nèi)，測(cè) 定導(dǎo)入管道中的被處理水及各臭氧接觸槽內(nèi)各自的臭氧處理水中的至少l個(gè)的 熒光強(qiáng)度；臭氧氣體注入控制裝置，它是根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng) 度，控制前述臭氧氣體注入裝置，調(diào)整注入到各臭氧接觸槽內(nèi)的臭氧氣體的注 入率；多個(gè)臭氧接觸槽被至少分為2組；前述臭氧氣體注入控制裝置，根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng) 度，控制前述臭氧氣體注入裝置，對(duì)每個(gè)組調(diào)整注入到各臭氧接觸槽內(nèi)的臭氧 氣體的注入率。
10、 臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征在于，具有臭氧反應(yīng)槽，它由通過(guò)導(dǎo)入管道而導(dǎo)入的被處理水依次流入，各自具有臭 氧注入口的多個(gè)臭氧接觸槽構(gòu)成；至少2個(gè)臭氧氣體注入裝置，該裝置用于將臭氧氣體通過(guò)各臭氧注入口分 別注入各臭氧接觸槽內(nèi)，使被處理水和臭氧氣體反應(yīng)，得到臭氧處理水；熒光強(qiáng)度分析計(jì)，它被設(shè)置在導(dǎo)入管道及/或任何一個(gè)臭氧接觸槽內(nèi)，測(cè) 定導(dǎo)入管道中的被處理水及各臭氧接觸槽內(nèi)各自的臭氧處理水中的至少l個(gè)的 熒光強(qiáng)度；臭氧氣體注入控制裝置，它是根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度，控制各臭氧氣體注入裝置，調(diào)整注入到各臭氧接觸槽內(nèi)的臭氧氣體的注入 率；將多個(gè)臭氧接觸槽至少分為2組，并且對(duì)應(yīng)臭氧接觸槽的組設(shè)置各臭氧氣 體注入裝置；前述臭氧氣體注入控制裝置根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度， 控制對(duì)應(yīng)各組的前述臭氧氣體注入裝置，對(duì)每個(gè)組調(diào)整注入到各臭氧接觸槽內(nèi) 的臭氧氣體的注入率。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征在于，在一 個(gè)臭氧氣體注入裝置和該臭氧氣體注入裝置所對(duì)應(yīng)的組的臭氧接觸槽之間用 一條配管連接，在另一個(gè)臭氧氣體注入裝置和該臭氧氣體注入裝置所對(duì)應(yīng)的組 的臭氧接觸槽之間用另一條配管連接，這兩條配管通過(guò)開(kāi)關(guān)閩互相連接。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9 11中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征 在于，在臭氧反應(yīng)槽的下游側(cè)再設(shè)置一個(gè)熒光強(qiáng)度分析計(jì)，用于測(cè)定從臭氧反 應(yīng)槽流出的臭氧處理水的熒光強(qiáng)度。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9 11中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征 在于，在前述臭氧接觸槽和前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)之間設(shè)置有向熒光強(qiáng)度分析計(jì) 導(dǎo)入多個(gè)臭氧接觸槽內(nèi)的臭氧處理水的分析用導(dǎo)入管道。
14、 根據(jù)權(quán)利要求9 13中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征在于，在下游側(cè)組的臭氧接觸槽中設(shè)置溶解臭氧濃度計(jì)，用于測(cè)定該臭氧接觸 槽內(nèi)的臭氧處理水的溶解臭氧濃度。
15、 根據(jù)權(quán)利要求9 14中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征 在于，還具有水質(zhì)測(cè)定器，該水質(zhì)測(cè)定器設(shè)置在導(dǎo)入管道及/或任何一個(gè)臭氧 接觸槽內(nèi)，測(cè)定導(dǎo)入管道中的被處理水及各臭氧接觸槽內(nèi)各自的臭氧處理水中 的至少一個(gè)的水溫及/或pH;前述臭氧氣體注入控制裝置根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度 分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度、由水質(zhì)測(cè)定器測(cè)得的水溫、pH中的至少一個(gè)，修正每 一組的臭氧氣體的注入控制。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征在于，前述 臭氧氣體注入控制裝置根據(jù)由前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度、由水質(zhì)測(cè) 定器測(cè)得的水溫、pH中的至少一個(gè)，決定每一組的臭氧氣體的注入控制的修正 時(shí)間。
17、 根據(jù)權(quán)利要求9 16中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征 在于，前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)分別設(shè)在各臭氧接觸槽內(nèi)，在由前述臭氧氣體注入 控制裝置所進(jìn)行的控制中，根據(jù)由多個(gè)熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度預(yù)先修 正每個(gè)組的臭氧氣體的注入控制。
18、 根據(jù)權(quán)利要求9 17中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征 在于，前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)向作為被檢查對(duì)象的水照射激勵(lì)波長(zhǎng)為320 370nra 的光，通過(guò)測(cè)定其熒光光譜中的400 450nm的熒光波長(zhǎng)，來(lái)測(cè)定被檢査對(duì)象 的水的熒光強(qiáng)度。
19、 根據(jù)權(quán)利要求9 18中任一項(xiàng)所述的臭氧氣體注入控制系統(tǒng)，其特征 在于，前述熒光強(qiáng)度分析計(jì)分別設(shè)在導(dǎo)入管道及至少一個(gè)的臭氧接觸槽內(nèi)，前 述臭氧氣體注入控制裝置根據(jù)由導(dǎo)入管道的熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度 和由臭氧接觸槽的熒光強(qiáng)度分析計(jì)測(cè)得的熒光強(qiáng)度所求得的熒光強(qiáng)度變化率， 控制前述臭氧氣體注入裝置。
20、 臭氧處理設(shè)備，其特征在于，具有 導(dǎo)入被處理水的臭氧反應(yīng)槽； 臭氧發(fā)生器，它是在臭氧反應(yīng)槽內(nèi)注入臭氧氣體，使被處理水和臭氧氣體 反應(yīng)，得到臭氧處理水的發(fā)生器；溶解臭氧濃度計(jì)，它用于測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽排出的臭氧處理水的溶解臭氧 濃度；臭氧注入率運(yùn)算手段，它是按照使由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的 溶解臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的要求，運(yùn)算臭氧注入率； 臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段，它根據(jù)由臭氧注入率運(yùn)算手段求得的臭氧注入率，調(diào)整臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度；偏離判定手段，它根據(jù)臭氧注入率運(yùn)算手段算出的溶解臭氧濃度目標(biāo)值、 由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度，判斷臭氧反應(yīng)槽中的臭 氧處理是否處于偏離狀態(tài)；操作量修正手段，它用于在偏離判定手段判定臭氧反應(yīng)槽中的臭氧處理處 于偏離狀態(tài)時(shí)，修正由臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率，以消除偏離狀 態(tài)，將該修正的臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，臭氧反應(yīng)槽中 的臭氧處理被偏離判定手段判定為偏離狀態(tài)時(shí)，操作量修正手段還決定對(duì)由臭 氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率進(jìn)行修正的時(shí)間。
22、 臭氧處理設(shè)備，其特征在于，具有 導(dǎo)入被處理水的臭氧反應(yīng)槽；臭氧發(fā)生器，它是在臭氧反應(yīng)槽內(nèi)注入臭氧氣體，使被處理水和臭氧氣體 反應(yīng)，得到臭氧處理水的發(fā)生器；溶解臭氧濃度計(jì)，它用于測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽排出的臭氧處理水的溶解臭氧 濃度；臭氧注入率運(yùn)算手段，它是按照使由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的 溶解臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的要求，運(yùn)算臭氧氣體注入率；臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段，它根據(jù)由臭氧注入率運(yùn)算手段求得的臭氧注入率，調(diào)整臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度；運(yùn)算輸出合理判定手段，當(dāng)根據(jù)由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度和由臭氧注入率運(yùn)算手段算出的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的差算出的 臭氧注入率的變化量小于臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的最小幅注入率時(shí)，將 臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率的運(yùn)算輸出判定為不合理；操作量修正手段，在臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率的運(yùn)算輸出被 運(yùn)算輸出合理判定手段判定為不合理時(shí)，修正由臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭 氧注入率，以使最小幅注入率達(dá)到修正值，將該修正的臭氧注入率輸入臭氧氣 體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，在臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率的運(yùn)算輸出被運(yùn)算輸出合理判定手段判定為不合 理時(shí)，操作量修正手段還決定對(duì)由臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率進(jìn)行 修正的時(shí)間。
24、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，還具有測(cè)定被 處理水的水質(zhì)的水質(zhì)測(cè)定器；偏離判定手段根據(jù)臭氧注入率運(yùn)算手段算出的溶 解臭氧濃度目標(biāo)值和由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度，以 及由水質(zhì)測(cè)定器測(cè)得的被處理水的水質(zhì)，判斷臭氧反應(yīng)槽中的臭氧處理是否處 于偏離狀態(tài)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，在臭氧反應(yīng)槽 中的臭氧處理被偏離判定手段判定為偏離狀態(tài)時(shí)，根據(jù)溶解臭氧濃度計(jì)的最小 幅檢測(cè)濃度算出的臭氧注入率最小變化量大于臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體 的最小幅注入率的情況下，操作量修正手段修正由臭氧注入率運(yùn)算手段求出的 臭氧注入率，使上述臭氧注入率最小變化量達(dá)到修正值，將該修正的臭氧注入 率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
26、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，在臭氧注入率 運(yùn)算手段求出的臭氧注入率的運(yùn)算輸出被運(yùn)算輸出合理判定手段判定為不合理時(shí)，根據(jù)溶解臭氧濃度計(jì)的最小幅檢測(cè)濃度算出的臭氧注入率最小變化量大 于臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的最小幅注入率的情況下，操作量修正手段修 正由臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率，使上述臭氧注入率最小變化量達(dá) 到修正值，將修正的臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
27、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，還具有報(bào)警手 段，在臭氧反應(yīng)槽中的臭氧處理被偏離判定手段判定為偏離狀態(tài)時(shí)，發(fā)出報(bào)警 信號(hào)；在收到來(lái)自報(bào)警手段的報(bào)警信號(hào)后，操作人員可以將臭氧氣體的注入率 人工輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
28、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的臭氧處理設(shè)備，其特征在于，還具有報(bào)警手段，在臭氧注入率運(yùn)算手段求出的臭氧注入率的運(yùn)算輸出被運(yùn)算輸出合理判定 手段判定為不合理時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；在收到來(lái)自報(bào)警手段的報(bào)警信號(hào)后，操 作人員可以將臭氧氣體的注入率人工輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
29、 臭氧處理設(shè)備，其特征在于，具有 導(dǎo)入被處理水的臭氧反應(yīng)槽；臭氧發(fā)生器，在臭氧反應(yīng)槽內(nèi)注入臭氧氣體，使被處理水和臭氧氣體反應(yīng)， 得到臭氧處理水；溶解臭氧濃度計(jì)，它用于測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽排出的臭氧處理水的溶解臭氧 濃度；臭氧注入率運(yùn)算手段，它按照使由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶 解臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的要求，運(yùn)算臭氧注入率；臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段，根據(jù)由臭氧注入率運(yùn)算手段求得的臭氧注入 率，調(diào)整臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度；溶解臭氧濃度判定手段，判斷溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭 氧濃度是否大于0;臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段，它用于預(yù)測(cè)臭氧反應(yīng)中的臭氧消耗量的理論值；在溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度被溶解臭氧濃度判 定手段判定為0時(shí)，臭氧注入率運(yùn)算手段按照根據(jù)由臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段得出 的臭氧消耗量的理論值算出的臭氧處理水的溶解臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的要求，運(yùn)算臭氧注入率。
30、 臭氧處理設(shè)備，其特征在于，具有 導(dǎo)入被處理水的臭氧反應(yīng)槽；臭氧發(fā)生器，在臭氧反應(yīng)槽內(nèi)注入臭氧氣體，使被處理水和臭氧氣體反應(yīng)， 得到臭氧處理水；溶解臭氧濃度計(jì)，它用于測(cè)定從臭氧反應(yīng)槽排出的臭氧處理水的溶解臭氧 濃度；臭氧注入率運(yùn)算手段，按照使由溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解 臭氧濃度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溶解臭氧濃度目標(biāo)值的要求，運(yùn)算臭氧注入率；臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段，根據(jù)由臭氧注入率運(yùn)算手段求得的臭氧注入 率，調(diào)整臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的臭氧氣體的濃度；溶解臭氧濃度判定手段，判斷溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭 氧濃度是否大于0;臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段，它用于預(yù)測(cè)臭氧處理中的臭氧消耗量的理論值； 操作量修正手段，在溶解臭氧濃度計(jì)測(cè)得的臭氧處理水的溶解臭氧濃度被溶解臭氧濃度判定手段判定為0時(shí)，根據(jù)由臭氧消耗量預(yù)測(cè)手段得出的臭氧消耗量的理論值修正由臭氧注入率運(yùn)算手段求得的臭氧注入率，將該修正的臭氧注入率輸入臭氧氣體產(chǎn)生濃度調(diào)整手段。
全文摘要
供能夠?qū)⒊粞踝⑷肓孔顑?yōu)化，進(jìn)行最佳的水處理的水處理控制系統(tǒng)。該水處理系統(tǒng)具有導(dǎo)入、裝載作為處理對(duì)象的被處理水，排出已處理的處理水的處理槽；將臭氧氣體注入前述處理槽的注入裝置；測(cè)定前述被處理水的熒光強(qiáng)度的熒光強(qiáng)度測(cè)定手段；使用由前述熒光強(qiáng)度測(cè)定手段測(cè)得的熒光強(qiáng)度算出熒光強(qiáng)度殘存率，根據(jù)該熒光強(qiáng)度殘存率和前述臭氧氣體的臭氧消耗效率的關(guān)系，算出與設(shè)定目標(biāo)的熒光強(qiáng)度殘存率相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)臭氧消耗效率的運(yùn)算手段；按照由前述運(yùn)算手段算出的前述目標(biāo)的臭氧消耗效率，控制由前述注入裝置注入臭氧氣體時(shí)的臭氧注入量的控制手段。
文檔編號(hào)G01N21/64GK101164914SQ20071015291
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2005年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者中野壯一郎, 出健志, 君島和彥, 宮島康行, 有村良一, 村山清一, 栗原潮子, 橫川勝也, 毛受卓, 海賀信好, 阿部法光, 黒川太 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝