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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024000336
(43)【公開日】2024-01-05
(54)【発明の名称】水処理装置及び水処理方法
(51)【国際特許分類】
B01D 24/00 20060101AFI20231225BHJP
C02F 1/64 20230101ALI20231225BHJP
B01D 24/46 20060101ALI20231225BHJP
B01D 24/36 20060101ALI20231225BHJP
B01D 24/48 20060101ALI20231225BHJP
B01D 29/66 20060101ALI20231225BHJP
C02F 1/76 20230101ALI20231225BHJP
【ＦＩ】
B01D29/08 540Z
C02F1/64 A
B01D29/08 520Z
B01D29/38 510B
B01D29/08 510B
B01D29/36 C
B01D29/38 520A
C02F1/76 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022099068
(22)【出願日】2022-06-20
(71)【出願人】
【識別番号】000148209
【氏名又は名称】株式会社川本製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100199565
【弁理士】
【氏名又は名称】飯野 茂
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】川村 理桜
(72)【発明者】
【氏名】木谷 圭太
(72)【発明者】
【氏名】葛籠 佑斗
(72)【発明者】
【氏名】安井 亜祐美
(72)【発明者】
【氏名】柳川 英明
【テーマコード（参考）】
4D038
4D050
4D116
【Ｆターム（参考）】
4D038AA02
4D038AB66
4D038AB89
4D038BA02
4D038BA04
4D038BB16
4D050AA02
4D050AB55
4D050BB03
4D050BD02
4D050BD03
4D050BD06
4D050CA15
4D116AA06
4D116BA05
4D116BA07
4D116DD01
4D116EE04
4D116FF02A
4D116GG08
4D116GG09
4D116HH14A
4D116KK04
4D116QA21C
4D116QA21D
4D116QA21G
4D116QA46B
4D116QA46C
4D116QA46E
4D116QA46G
4D116QC02A
4D116QC03
4D116QC08A
4D116QC12A
4D116QC22B
4D116QC22D
4D116QC23B
4D116QC23D
4D116QC26A
4D116QC29B
4D116QC29D
4D116QC42B
4D116QC52B
4D116RR01
4D116RR05
4D116RR16
4D116TT04
4D116TT07
4D116VV08
(57)【要約】
【課題】適正な活性炭の交換時期を検出することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供する。
【解決手段】本発明の一形態にかかる水処理装置は、活性炭を含む濾過材を収容する濾過槽を備える活性炭濾過装置と、前記活性炭濾過装置を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量と、に基づいて塩素除去量を算出する、制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一形態にかかる水処理装置は、活性炭を含む濾過材を収容する濾過槽を備える活性炭濾過装置と、前記活性炭濾過装置を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量と、に基づいて塩素除去量を算出する、制御部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
活性炭を含む濾過材を収容する濾過槽を備える活性炭濾過装置と、
前記活性炭濾過装置を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量と、に基づいて塩素除去量を算出する、制御部と、を備える水処理装置。
前記活性炭濾過装置を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量と、に基づいて塩素除去量を算出する、制御部と、を備える水処理装置。
【請求項2】
前記制御部は、Ｍｎは単位積算流量あたりの塩素除去量、Ｖは単位積算流量、Ｃは原水塩素濃度、Ｋｎは温度補正係数、とし、
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × Ｋｎ、により、前記単位積算流量当たりの塩素除去量を算出する、請求項１に記載の水処理装置。
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × Ｋｎ、により、前記単位積算流量当たりの塩素除去量を算出する、請求項１に記載の水処理装置。
【請求項3】
前記制御部は、流量と、前記温度と、積算流量と、前記塩素濃度と、塩素除去基準量と、に基づいて、残存塩素除去量を算出するとともに、
温度補正係数Ｋｎは単位積算流量あたりの平均水温のデータから得られる水温と単位積算流量の関係に基づいて演算して求められ、水温が高い程小さく、水温が低い程大きくなる、値である、請求項２に記載の水処理装置。
温度補正係数Ｋｎは単位積算流量あたりの平均水温のデータから得られる水温と単位積算流量の関係に基づいて演算して求められ、水温が高い程小さく、水温が低い程大きくなる、値である、請求項２に記載の水処理装置。
【請求項4】
前記活性炭濾過装置の一次側に配され、通水することで水に含まれる鉄またはマンガンを除去する第１濾過装置と、
前記第１濾過装置の一次側において、前記第１濾過装置に供給される原水に塩素を注入する薬液注入装置と、
前記活性炭濾過装置の二次側において、濾過処理後の第２処理水に塩素を注入する第２薬液注入装置と、
前記塩素濃度及び塩素除去基準量を入力可能な入力部と、
前記活性炭濾過装置を通る流体の流量を検出する流量検出部と、
前記活性炭濾過装置を通る流体の温度を検出する温度検出部と、を備える、請求項３に記載の水処理装置。
前記第１濾過装置の一次側において、前記第１濾過装置に供給される原水に塩素を注入する薬液注入装置と、
前記活性炭濾過装置の二次側において、濾過処理後の第２処理水に塩素を注入する第２薬液注入装置と、
前記塩素濃度及び塩素除去基準量を入力可能な入力部と、
前記活性炭濾過装置を通る流体の流量を検出する流量検出部と、
前記活性炭濾過装置を通る流体の温度を検出する温度検出部と、を備える、請求項３に記載の水処理装置。
【請求項5】
前記制御部は、単位積算流量あたりの塩素除去量の合計値＝ Ｍ１ ＋ Ｍ２ ＋ Ｍ３ ＋ … ＋Ｍｎ （３）を、積算塩素除去量とし、前記流量と前記塩素濃度とから算出される積算塩素除去量を、前記塩素除去基準量から減じた値を前記残存塩素除去量とする、請求項３に記載の水処理装置。
【請求項6】
前記制御部は、検出または算出された、流体の温度、流量、単位積算流量、前記単位積算流量あたりの塩素除去量、前記積算塩素除去量、及び前記残存塩素除去量のうち少なくともいずれかの情報を外部の端末に送る、請求項５に記載の水処理装置。
【請求項7】
前記制御部は、残存塩素除去量が残存基準値を下回る場合、あるいは積算塩素除去量が除去基準値を超える場合に通知処理、報知処理、または通信処理を行う、請求項４に記載の水処理装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記残存塩素除去量≦第２基準値となる場合に前記活性炭濾過装置の２次側への処理水供給を停止する請求項４に記載の水処理装置。
【請求項9】
単位積算流量における平均水温が所定範囲を外れる場合に、通知処理、報知処理、または通信処理を行い、あるいは前記活性炭濾過装置の２次側への処理水の供給を停止する、請求項１に記載の水処理装置。
【請求項10】
前記活性炭濾過装置に接続される複数の流路の接続状態を切替えることにより、濾過処理及び逆洗処理を含む複数の処理を切替える、流路切替手段を備える、請求項１に記載の水処理装置。
【請求項11】
活性炭を含む濾過材を収容する濾過槽を備える活性炭濾過装置を通る流体の温度と、塩素濃度と、流量と、当該流量に基づいて算出される積算流量とに基づいて、単位積算流量あたりの塩素除去量を算出する、制御部を備える、処理装置。
【請求項12】
前記制御部は、Ｍｎは単位積算流量あたりの塩素除去量、Ｖは単位積算流量、Ｃは原水塩素濃度、Ｋｎは温度補正係数、Ｋｎ２は流量補正係数、とし、
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × Ｋｎ × Ｋｎ２により、前記単位積算流量当たりの塩素除去量を算出するとともに、
温度補正係数Ｋｎは単位積算流量あたりの平均水温のデータから得られる水温と単位積算流量の関係に基づいて演算して求められ、水温が高い程小さく、水温が低い程大きくなる値であり、
流量補正係数Ｋｎ２は、流量センサより入力される流量情報から算出されるＳＶ値と塩素除去量との関係に基づいて演算して求められ、ＳＶ値が高い程大きく、ＳＶ値が低いほど小さくなる、値である、請求項１１に記載の処理装置。
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × Ｋｎ × Ｋｎ２により、前記単位積算流量当たりの塩素除去量を算出するとともに、
温度補正係数Ｋｎは単位積算流量あたりの平均水温のデータから得られる水温と単位積算流量の関係に基づいて演算して求められ、水温が高い程小さく、水温が低い程大きくなる値であり、
流量補正係数Ｋｎ２は、流量センサより入力される流量情報から算出されるＳＶ値と塩素除去量との関係に基づいて演算して求められ、ＳＶ値が高い程大きく、ＳＶ値が低いほど小さくなる、値である、請求項１１に記載の処理装置。
【請求項13】
第１濾過装置に通水することで水に含まれる鉄またはマンガンを除去する第１濾過処理と、
前記第１濾過装置の一次側において、前記第１濾過装置に供給される原水に塩素を注入する薬液注入処理と、
前記第１濾過装置の二次側において、濾過処理後の第１処理水の塩素を除去する活性炭を含む濾過槽に通水する第２濾過処理と、
前記活性炭を含む濾過槽を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量とに基づいて、塩素除去量を検出する処理と、を備える水処理方法。
前記第１濾過装置の一次側において、前記第１濾過装置に供給される原水に塩素を注入する薬液注入処理と、
前記第１濾過装置の二次側において、濾過処理後の第１処理水の塩素を除去する活性炭を含む濾過槽に通水する第２濾過処理と、
前記活性炭を含む濾過槽を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量とに基づいて、塩素除去量を検出する処理と、を備える水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水処理装置及び水処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
井戸などの水源から供給される原水を濾過する水処理装置において、井戸水に含まれる鉄やマンガンを、次亜塩素酸ナトリウムによって酸化させ、濾過装置に充填した濾過材で除去している。除鉄除マンガン処理に必要な塩素が不足すると正常な処理が行われないため、濾過装置の二次側である程度の塩素が余剰するように、塩素を添加する必要があるが、余剰させる塩素濃度が高い場合、そのまま使用するのに支障となる場合がある。また、余剰させる塩素濃度が低い場合、原水の鉄やマンガンの濃度が変動した際処理に必要な塩素濃度が不足することで正常な処理が行われない可能性がある。対策として、十分な余剰塩素濃度を含有させた除鉄除マンガン処理水を活性炭濾過装置に通水し、塩素を取り除いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－２７３９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような水処理装置において、活性炭の除去能力は有限であり、限界に到達すると急激に塩素が処理水に流出するため、活性炭の除去能力が低下する前の適切な時期に活性炭の交換を実施する必要がある。活性炭の塩素除去能力は水温によって大きく変化することから、活性炭の交換時期を定めることは困難であり、活性炭及び交換作業費のコストダウンを図ることが難しい。
【0005】
そこで、本発明の実施形態は、適正な活性炭の交換時期を検出することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一形態にかかる水処理装置は、活性炭を含む濾過材を収容する濾過槽を備える活性炭濾過装置と、前記活性炭濾過装置を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量と、に基づいて塩素除去量を算出する、制御部と、を備える。
【0007】
本発明の他の一形態に係る水処理方法は、第１濾過装置に通水することで水に含まれる鉄またはマンガンを除去する第１濾過処理と、前記第１濾過装置の一次側において、前記第１濾過装置に供給される原水に塩素を注入する薬液注入処理と、前記第１濾過装置の二次側において、濾過処理後の第１処理水の塩素を除去する活性炭を含む濾過槽に通水する第２濾過処理と、前記活性炭を含む濾過槽を通る流体の温度と、塩素濃度と、積算流量とに基づいて、塩素除去量を検出する処理と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば適正な活性炭の交換時期を検出することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第１実施形態にかかる水処理装置の構成を示す説明図。
【図2】同実施形態にかかる水処理装置における制御系の構成を示す説明図。
【図3】同実施形態にかかる水処理装置の制御フローを示すフローチャート。
【図4】同実施形態にかかる水処理装置における平均水温１４．５℃時の積算塩素除去量を示すグラフ。
【図5】同実施形態にかかる水処理装置における平均水温２２．８℃時の積算塩素除去量を示すグラフ。
【図6】同実施形態にかかる水処理装置における温度と積算塩素除去量の関係を示すグラフ。
【図7】温度補正係数の説明図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態にかかる水処理装置１及び水処理方法について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本実施形態に係る水処理装置１の構成及びフローを示す説明図であり、図２は水処理装置１の制御部２６及び通信端末１００の構成を示す説明図である。図３は報知処理のフローチャートである。図４及び図５は、水処理装置における平均水温が１４．５℃と２２．８℃の時の積算塩素除去量を示すグラフである。図６は温度と積算塩素除去量の関係を示すグラフであり、図７は温度補正係数の説明図である。
【0011】
図１及び図２に示すように、水処理装置１は、原水の供給源１０に設けられた原水ポンプ１１と、第１薬液注入装置１２Ａと、第１濾過装置１３と、第２濾過装置１４と、第２薬液注入装置１２Ｂと、処理水槽１５と、処理水槽１５に接続された逆洗ポンプ１６と、給水ポンプ５０と、処理水路１７と、逆洗水路１８と、排水路１９ａ～１９ｃ、２０ａ～２０ｃと、流量検出部である流量センサ２３と、温度検出部である温度センサとしての水温センサ２４と、制御部２６と、を備える。
【0012】
水処理装置１は、供給源からの原水に薬液注入装置１２Ａで薬液を注入し、第１濾過装置１３により原水中に含まれる鉄及びマンガンを除去するとともに、原水中に存在する砂等の固形物を除去可能に形成されている。また、水処理装置１は、第１濾過装置１３で鉄及びマンガンを除去した第１処理水の塩素濃度を、第２濾過装置１４によって低減し、第２濾過装置１４で塩素が除去された第２処理水に薬液注入装置１２Ｂで再び塩素を注入することで、塩素濃度を調整する。
【0013】
処理水路１７は配管部材で構成される通水路を複数備える。処理水路１７は、供給源１０から薬液注入装置１２Ａに至る原水路１７ａ、薬液注入装置１２Ａから第１濾過装置１３に至る供給路１７ｂ、処理流路の一次側の第２三方弁４３に至る流路１７ｃ、第１濾過装置１３から第２濾過装置１４に至る第１処理水路１７ｄ、処理流路の二次側に配される三方弁４６に至る流路１７ｅ、第２濾過装置１４から処理水槽１５に至る第２処理水路１７ｆ、処理水槽１５を経て給水先に接続される給水路を備える。濾過処理時には、原水ポンプ１１によって、供給源１０の水が、薬液注入装置１２Ａ、第１濾過装置１３、第２濾過装置１４、薬液注入装置１２Ｂ、処理水槽１５を経て、給水先に送られる。
【0014】
逆洗水路１８は配管部材で構成される通水路を複数備える。逆洗水路１８は、処理水槽１５から分岐して第１濾過装置１３及び第２濾過装置１４にそれぞれ接続される２系統の流路を構成する。逆洗処理において、逆洗ポンプ１６によって、処理水槽１５の水が、逆洗水路１８を介して、第１濾過装置１３または第２濾過装置１４に送られる。
【0015】
排水路は、配管部材で構成される通水路を複数備える。第１の排水路としてポートＰ３から逆洗ドレンＤ１に接続される逆洗排水路１９ａと、ポートＰ９から洗浄ドレンＤ２に接続される洗浄排水路１９ｂと、第１処理水路１７ｄから分岐して試験ドレンＤ３に接続される試験排水路１９ｃとを備える。
【0016】
また、排水路は、第２の排水路として、ポートＰ１３から逆洗ドレンＤ１１に接続される逆洗排水路２０ａと、ポートＰ１９から洗浄ドレンＤ１２に接続される洗浄排水路２０ｂと、第２処理水路１７ｆから分岐して試験ドレンＤ１３に接続される試験排水路２０ｃと、を備える。
【0017】
各流路の所定箇所には逆止弁Ｓ１及び開閉弁Ｓ２～Ｓ１７が設けられる。逆止弁Ｓ１は、流路の流れを一方向に規制する。開閉弁Ｓ２～Ｓ１７は、例えば電磁式の開閉弁であり、プロセッサ６１の制御に応じて開閉することで、複数の流路の接続状態を切替える。
【0018】
供給源１０は、例えば井戸である。供給源１０に原水ポンプ１１が設けられる。
【0019】
原水ポンプ１１は、ポンプと、ポンプを駆動するモータと、を備える。原水ポンプ１１は、供給源１０の水を処理水路１７において二次側に送る。なお、原水ポンプ１１は例えば陸上ポンプであってもよいし、水中ポンプであってもよい。
【0020】
薬液注入装置１２Ａ、１２Ｂは、薬液槽２１と、注入ポンプ２２と、流量検出装置と、を備える。薬液注入装置１２Ａ、１２Ｂは、処理水路１７に、所定量の薬液を注入する。第１の薬液注入装置１２Ａは原水ポンプ１１の二次側であって、第１濾過装置１３の一次側の水路である原水路１７ａに設けられる。第２の薬液注入装置１２Ｂは第２濾過装置１４の二次側であって、処理水槽１５の一次側の第２処理水路１７ｆに設けられる。
【0021】
薬液槽２１は、内部に酸化剤、具体的には次亜塩素酸ナトリウムを含有する薬液を貯留する。注入ポンプ２２は、例えばソレノイドによって駆動するダイヤフラムポンプである。注入ポンプ２２は、薬液槽２１に接続され、処理水路１７に、所定量の薬液を注入する。
【0022】
第１濾過装置１３は、濾過槽３１と、吸込管３２と、回収管３３と、流路切替手段としての流路切替ユニット３４と、を備える。
【0023】
濾過槽３１は、例えば上壁と下壁と周壁とを有する円筒状に構成される。濾過槽３１は、内部に濾過材部と、濾過材部の下方に配される支持層としての砂利部と、を備える。濾過材部は、複数種類の濾過材が積層されて構成される。複数の濾過材の一は、薬液が注入された原水から鉄を除去可能に構成されている。複数の濾過材の一は、薬液が注入された原水からマンガンを除去可能に構成されている。複数の濾過材の一は、原水に含まれる固形物を除去可能に形成されている。
【0024】
吸込管３２は、濾過槽３１に接続される。吸込管３２の一方の端部は流路切替ユニット３４に接続され、吸込管３２の他方の端部は、濾過槽３１の上部、例えば複数の濾過材の最上層の上方に、配置される。
【0025】
回収管３３は、例えば濾過槽３１に接続される。回収管３３の一方の端部は、流路切替ユニット３４に接続され、他方の端部は、濾過槽３１の下部、例えば複数の濾過材の最下層の下方に、配置される。回収管３３の他方の端部は例えば砂利層の位置に配される。すなわち、回収管３３は、濾過槽３１の下端部から、鉛直方向に沿って上方に延び、管部の下端は濾過槽３１の底面近傍に配されている。回収管３３の下端部には、フィルタを備える回収口が設けられる。管部の上端部は、流路切替ユニット３４に接続され、複数の流路へ接続可能に構成されるとともに、接続先及び開閉状態が切替え可能に構成されている。
【0026】
流路切替ユニット３４は、例えば３つの三方弁４１、４２、４３を備え、複数の流路の接続状態を切替える。三方弁４１、４２、４３は、電磁弁であり、制御部２６に接続されて接続先及び開閉状態が切替え可能に構成されている。三方弁４１、４２、４３は、それぞれ３つのポートＰ１～Ｐ３、Ｐ４～Ｐ６、Ｐ７～Ｐ９を有しており、制御部２６によって内部の流路を切り替えることで、これらのいずれか２つのポートを接続する。例えば流路切替ユニット３４において、三方弁４３を省略して二つの三方弁４１、４２によって流路を切り替えることも可能である。
【0027】
流路切替ユニット３４は、３つの三方弁４１、４２、４３によって、一次側の処理水路１７ｂと、逆洗水路１８と、吸込管３２と、回収管３３と、二次側の処理水路１７ｃ、１７ｄと、逆洗排水路１９ａと、洗浄排水路１９ｂの接続状態を切替える。
【0028】
三方弁４１は、供給側の処理水路１７ｂと、吸込管３２と、逆洗排水路１９ａとにそれぞれ接続される３つのポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３を備え、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。第１の三方弁４１は、例えば供給路１７ｂと吸込管３２を接続し、あるいは吸込管３２と逆洗排水路１９ａを接続する。
【0029】
三方弁４２は、逆洗水路１８と回収管３３と処理流路の二次側に配される三方弁４３に至る流路１７ｃにそれぞれ接続されるポートＰ４、Ｐ５、Ｐ６を有し、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。第２の三方弁４２は、例えば回収管３３と流路１７ｃとを接続し、あるいは逆洗水路１８と回収管３３を接続する。
【0030】
三方弁４３は、処理流路の一次側の第２三方弁４２に至る流路１７ｃと二次側の流路である第１処理水路１７ｄと試験排水側の洗浄排水路１９ｂとにそれぞれ接続される３つのポートＰ７、Ｐ８、Ｐ９を有し、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。三方弁４３は、例えば流路１７ｃと第１処理水路１７ｄを接続し、あるいは流路１７ｃと洗浄排水路１９ｂを接続する。
【0031】
第２濾過装置１４は、濾過槽３５と、吸込管３６と、回収管３７と、流路切替手段としての流路切替ユニット３８と、を備える。
【0032】
濾過槽３５は、内部に濾過材が収容されるとともに、通水可能に構成されている。濾過槽３５は、例えば上壁と下壁と周壁とを有する円筒状に構成される。濾過材は少なくとも活性炭を備え、第１処理水の塩素を除去可能に構成される。一例として濾過槽３５内に、濾過材としての活性炭と、活性炭の下側に配される砂利とが配される。
【0033】
吸込管３６は、濾過槽３５に接続される。吸込管３６の一方の端部は流路切替ユニット３８に接続され、吸込管３６の他方の端部は、複数の濾過材の最上層の上方に配置される。
【0034】
回収管３７は、濾過槽３５に接続される。回収管３７の一方の端部は、流路切替ユニット３８に接続され、他方の端部は複数の濾過材の最下層の下方に配置される。すなわち、回収管３７は、濾過槽３５の下端部から、鉛直方向に沿って上方に延び、管部の下端は濾過槽３５の底面近傍に配されている。回収管３７の下端部には、フィルタを備える回収口が設けられる。管部の上端部は、流路切替ユニット３８に接続され、複数の流路へ接続可能に構成されるとともに、接続先及び開閉状態が切替え可能に構成されている。
【0035】
流路切替ユニット３８は、３つの三方弁４４、４５、４６と、を備える。流路切替ユニット３８は、複数の流路の接続状態を切替える。第１の流路切替弁としての三方弁４４、第２の流路切替え弁としての三方弁４５、第３の流路切替え弁としての三方弁４６は、電磁弁であり、内部のボールの回転により流路が切り替わるボール弁である。三方弁４４、４５、４６は制御部２６に接続されて開閉状態が切替え可能に構成されている。三方弁４４、４５、４６は、それぞれ３つのポートを有しており、制御部２６によって内部の流路を切り替えることで、これらのいずれか２つのポートを接続する。例えば流路切替ユニット３８において、三方弁４６を省略して二つの三方弁４４、４５によって流路を切り替えることも可能である。
【0036】
三方弁４４は、供給側の第１処理水路１７ｄと、吸込管３６と、排水側の逆洗排水路２０ａとにそれぞれ接続される３つのポートＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を備え、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。三方弁４４は、例えば第１処理水路１７ｄと吸込管３６を接続し、あるいは吸込管３６と逆洗排水路２０ａを接続する。
【0037】
三方弁４５は、回収管３７と逆洗水路１８と処理流路の二次側に配される三方弁４６に至る流路１７ｅとにそれぞれ接続されるポートＰ１４、Ｐ１５、Ｐ１６を有し、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。三方弁４５は、例えば回収管３７と流路１７ｅとを接続し、あるいは逆洗水路１８と回収管３７を接続する。
【0038】
三方弁４６は、処理流路の一次側の三方弁４５に至る流路１７ｅと二次側の第２処理水路１７ｆと試験排水側の洗浄排水路２０ｂとにそれぞれ接続される３つのポートＰ１７、Ｐ１８、Ｐ１９を有し、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。三方弁４６は、例えば流路１７ｅと第２処理水路１７ｆを接続し、あるいは流路１７ｅと洗浄排水路２０ｂを接続する。
【0039】
第２流路切替ユニット３８は、３つの三方弁４４、４５、４６によって、第１処理水路１７ｄと、逆洗水路１８と、吸込管３６と、回収管３７と、二次側の流路１７ｅと、逆洗排水路２０ａと、洗浄排水路２０ｂとの、流路の接続状態を切替える。
【0040】
具体的には第４の三方弁４４は、供給側の第１処理水路１７ｄと、吸込管３６と、排水側の逆洗排水路２０ａとに接続される３つのポートＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を備え、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。第５の三方弁４５は、逆洗水路１８と回収管３７と処理流路の二次側に配される第６三方弁４６に至る流路１７ｅにそれぞれ接続されるポートＰ１４、Ｐ１５、Ｐ１６を有し、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。第６の三方弁４６は、処理流路の一次側の第５三方弁４５に至る流路１７ｅと排水側の洗浄排水路２０ｂと二次側の第２処理水路１７ｆとにそれぞれ接続される３つのポートＰ１７、Ｐ１８、Ｐ１９を有し、ポートの開閉によってこれらのうち２つの流路を接続する。
【0041】
処理水槽１５は、第２濾過装置１４を通過した処理水を貯留可能に構成された容器である。処理水槽１５には、処理水の液面位置を検出する液面センサが設けられている。液面センサは信号線を介してプロセッサ６１に接続されている。液面センサは、処理水の液面位置を検出し、液位情報を電気信号としてプロセッサ６１に送る。
【0042】
逆洗ポンプ１６は、モータと、モータに接続されたインペラを有するポンプ部と、を備える。逆洗ポンプは、処理水槽１５からの水を増圧して二次側の給水先に圧送する。
【0043】
給水ポンプ５０は、モータと、モータに接続されたインペラを有する単段または多段のポンプ部と、を備える。給水ポンプ５０は、処理水槽１５からの水を増圧して二次側の給水先に圧送する。
【0044】
流量センサ２３は処理水路１７に設けられ、処理水路１７を通過する流体の流量を検出し、検出した流量情報を制御部２６へ送る。例えば流量センサ２３として、例えば羽根車式，超音波式など各種のセンサを用いることができる。流量センサ２３は、外部へ流量情報を発信する機能を有する。一例として本実施形態において例えば流量センサ２３は第２濾過装置１４の二次側であって第２の薬液注入装置１２Ｂの一次側に設けられている。なお、流量センサ２３は第２濾過装置１４の一次側に設けられていてもよいし、第２の薬液注入装置１２Ｂの二次側に設けられていてもよい。あるいは、流量情報は薬液注入装置１２Ａ，１２Ｂ内にある流量検出装置の流量信号を使用しても良い。
【0045】
水温センサ２４は第２濾過装置１４の一次側の流路に設けられ、第２濾過装置１４に供給される流体の温度を検出し、検出した温度情報を制御部２６へ送る。水温センサ２４は、例えばＩＣ温度センサであり、外部へ温度情報を発信する機能を有する。本実施形態において例えば水温センサ２４は第２濾過装置１４の一次側に設けられている。なお、水温センサ２４は第２濾過装置１４の二次側に設けられていてもよい。
【0046】
制御部２６は、所定のプログラムに基づいて各部の動作を制御するプロセッサ６１と、各種データを記憶する記憶部としてのメモリ６２と、通信部６３と、入力部６４と、表示部６５と、インターフェース６６と、を備える。なお、入力部６４や表示部６５は水処理装置の各ポンプ装置や第１濾過処理部、第２濾過処理装置に個別に設けられているディスプレイや入力ボタンによって構成されていてもよい。
【0047】
例えばプロセッサ６１は、各センサによって検出される検出値に基づき、各種の演算処理を行い、各ポンプ１１、１６、５０のモータを変速運転または停止させる。プロセッサ６１は、典型的にはマイコンであるが、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはその他の汎用または専用のプロセッサなどであってもよい。プロセッサ６１は、例えば、通信制御、表示制御、ポンプ制御などの任意の処理を行う。プロセッサ６１は、例えば、処理回路とメモリとを含む。プロセッサ６１は、例えば、インターフェース６６等を介して、水処理装置１の各部に接続され、通信部６３を介して、外部の端末に接続される。
【0048】
プロセッサ６１は、各種センサからの検出信号に基づいて、水処理装置１の運転状態を示す運転データを取得し、当該運転データをメモリ６２に記憶する。なお、運転データの取得は、積算値のように、水処理装置１の運転実態に応じて、運転データを算出することを含んでもよい。
【0049】
具体的には、例えばプロセッサ６１は、各ポンプ１１、１６、５０、２２に対応するインバータを制御することでポンプ１１、１６、５０、２２の動作を制御する。
【0050】
また、プロセッサ６１は、例えばセンサによって検出される検出値や操作入力に基づき、各種の演算処理を行い、流路切替え手段としての流路切替ユニット３４、３８に設けられる複数の弁４１～４６や各流路に配される逆止弁Ｓ１及び開閉弁Ｓ２～Ｓ１７の開閉を制御することで流路の接続状態を切替える。
【0051】
水処理装置１は、これらの流路の切替とポンプ１１、１６の動作制御により、複数種類の処理を行わせる。具体的には、水処理装置１は、プロセッサ６１の制御により、濾過処理、逆洗処理、及び洗浄処理を行う。
【0052】
また、プロセッサ６１は、例えばセンサによって検出される検出値や操作入力に基づき、各種の演算処理を行い、流路切替ユニット３４、３８のポートや、逆止弁Ｓ１及び開閉弁Ｓ２～Ｓ１７の開閉を制御することで流路の接続状態を切替える。
【0053】
さらに、プロセッサ６１は、上述の濾過処理を行う際、活性炭の塩素除去性能情報を検出し、活性炭の残存能力不足の報知処理を行う。
【0054】
プロセッサ６１は、流量情報と、塩素濃度情報と、に基づき、塩素除去性能情報を検出する。具体的には、例えば流量センサ２３で検出した流量値に基づいて、積算流量を算出する。そして、積算流量及び塩素濃度情報に基づいて、積算塩素除去量を算出する。例えば積算塩素除去量［ｇ］＝積算流量［Ｌ］×塩素濃度［ｇ／Ｌ］となる。
【0055】
図４及び図５は積算流量と残留塩素濃度の関係を示すグラフである。図４及び図５において、経過時間及び積算流量毎に、原水（第１処理水）及び処理水（第２処理水）の残留塩素濃度、積算塩素除去量、水温の対応を示している。図４及び図５によれば、一定濃度の残留塩素が処理水（第２処理水）へ漏れ出すまでの積算塩素除去量（活性炭の寿命）は水温に応じて変化することがわかる。例えば図４では平均水温１４．５℃の時は積算塩素除去量が約１０００ｇであり、同じ流量であっても，図５では平均水温２２．８℃の時は積算塩素除去量が約２９００ｇと、水温が高くなるほどに活性炭の塩素除去能力が高くなることが分かる。
【0056】
例えばプロセッサ６１は、単位積算流量あたりの塩素除去量を、下記式（１）に基づいて算出する。ここで、Ｍｎは単位積算流量［Ｌ］あたりの塩素除去量、Ｖは単位積算流量、Ｃは原水塩素濃度、Ｋｎは温度補正係数である。
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × ｋｎ （１）
ここで、
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × ｋｎ
Ｍｎ： 単位積算流量あたりの塩素除去量 ［ｇ］
Ｖ ： 単位積算流量 ［Ｌ］
Ｃ ： 原水塩素濃度 ［ｇ／Ｌ］
ｋｎ： 温度補正係数である。
例えば温度補正係数ｋｎは、単位体積流量あたりの平均水温を用いて演算して求められる。例えば平均水温は水温センサ２４から入力されるデータを元に得られる。
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × ｋｎ （１）
ここで、
Ｍｎ ＝ Ｖ × Ｃ × ｋｎ
Ｍｎ： 単位積算流量あたりの塩素除去量 ［ｇ］
Ｖ ： 単位積算流量 ［Ｌ］
Ｃ ： 原水塩素濃度 ［ｇ／Ｌ］
ｋｎ： 温度補正係数である。
例えば温度補正係数ｋｎは、単位体積流量あたりの平均水温を用いて演算して求められる。例えば平均水温は水温センサ２４から入力されるデータを元に得られる。
【0057】
式（２）に示すように、単位積算流量あたりの塩素除去量の合計値を積算塩素除去量とする。
積算塩素除去量＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋・・・・・＋Ｍｎ・・・（２）
積算塩素除去量＝Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋・・・・・＋Ｍｎ・・・（２）
【0058】
さらに、プロセッサ６１は、式（１）（２）に基づいて残存塩素除去量を算出する。すなわち、メモリに記憶され、あるいは入力された濾過装置の塩素除去基準量（最大塩素除去量）から、積算流量を用いて算出した積算塩素除去量を差し引いた値（＝残存塩素除去量）を算出する。
【0059】
単位積算流量とは、ある一定時間（単位時間）における、濾過流量の積算値である。換言すると一定時間に第２濾過装置を通過した流体の体積である。単位積算流量あたりの塩素除去量は、当該単位時間において塩素を除去した量の推定値であり、単位時間で通過した流量に、原水塩素濃度と、温度補正係数Ｋｎを乗じて算出する。
【0060】
ここで、温度補正係数Ｋｎは単位積算流量あたりの平均水温（水温センサから入力されるデータに基づいて得た値）を用いて、水温と単位積算流量の関係に基づき、演算して求められる値である。
【0061】
図６は水温と積算塩素除去量の関係を示すグラフであり、水温毎の積算塩素除去量（活性炭の寿命）を示している。図７は水温と温度補正係数Ｋｎの説明図である。温度補正係数Ｋｎの算出方法として、異なる温度での積算塩素除去量の複数のデータから、積算塩素除去量と水温との関係を取得する。例えば図４における平均水温１４．５度のときの積算塩素除去量と、図５に示される平均水温２２．８度のときの積算塩素除去量を複数プロットし、図６に示すように、積算塩素除去量と水温との関係を示す曲線が得られる。そして、この水温と積算塩素除去量の関係から、ある基準温度における積算塩素除去量を基準値とした場合の、各水温の積算塩素除去量を、基準温度の積算塩素除去量（基準値）に対する比でグラフ化することにより、単位積算流量あたりの平均水温に対する温度補正係数Ｋｎが求められる。例えば図７は、一例として、水温１５度における積算塩素除去量を基準値とした場合の、水温と温度補正係数Ｋｎとの関係を示すグラフである。この温度補正係数Ｋｎにより、通過する際の平均水温に応じて単位積算流量あたりの塩素除去量の補正を行う。例えば、図７に示すように、水温が高い程温度補正係数Ｋｎが低く、水温が低い程温度補正係数Ｋｎは大きくなる。したがって、単位積算流量あたりの塩素除去量を算出する際、温度補正係数Ｋｎを乗じることで、水温が低い程塩素除去量が大きく、水温が高い程塩素除去量が小さくなる様に、補正される。
【0062】
なお、数値やグラフは、値によって適宜変化するものである。例えば、温度補正係数Ｋｎは、例えば安全率など、他のパラメータを含めて算出してもよい。
【0063】
なお、原水塩素濃度は、濾過装置の一次側における塩素の濃度であり、例えばユーザが入力部にて入力する。そして、式（１）で求められる単位時間当たりの積算流量に対応する塩素除去量を、基準時から経過した時間の分、合計した合計値を、積算塩素除去量とする。例えば直前に活性炭を交換した時を基準時とすると、その時点からの積算流量に対応する積算塩素除去量わかる。この積算塩素除去量を、塩素除去基準量から差し引いた値を、活性炭の残りの塩素除去性能を表す残存塩素除去量とする。なお、塩素除去基準量は、ある基準時の活性炭の塩素除去量である。塩素除去基準量は、例えば活性炭の交換時、通水がされていない状態（通水量０の時）の塩素除去能力である。例えば塩素除去基準量は、活性炭の量に応じて例えばユーザが入力部にて入力する。あるいは塩素除去基準量は、各種情報に基づいてプロセッサ６１により算出してもよい。
【0064】
プロセッサ６１は残存塩素除去量に応じて、通信処理、通知処理、報知処理、の少なくてもいずれかを行う。例えばプロセッサ６１は、残存塩素除去量が残存基準値を下回る場合、あるいは積算塩素除去量が除去基準値を超える場合に、通信処理、通知処理、報知処理、の少なくともいずれかを行う。
【0065】
本実施形態において、プロセッサ６１は、活性炭の残存塩素除去量が所定の第１基準値Ｙ１（０＜Ｙ１＜塩素除去基準量）に到達すると、残存塩素除去量不足として、通知処理、あるいは報知処理を行う。例えば第１基準値Ｙ１は、最大塩素除去量の１～２割に設定される。すなわち、活性炭の残存塩素除去量が最大塩素除去量の１～２割を下回った場合に、活性炭交換のタイミングが近づいていることを知らせる通知処理を行うように、設定される。通知処理または報知処理として、例えば残量不足を報知する表示部６５に表示し、あるいは照明を点灯する。また、プロセッサ６１は、上記通知または報知処理に加え、あるいは通知処理や報知処理に代えて、活性炭の残存塩素除去量が所定の第１基準値Ｙ１（０＜Ｙ１＜基準除去量）に到達すると、通信部６３を介して通信を行う。具体的には、通信部６３と通信端末１００との間で通信を接続し、各種運転データ及び外部パラメータを通信端末１００へ送信する。なお、Ｙ１は対応する通知、報知、あるいは通信処理の内容に応じて段階的に複数設定されていてもよい。
【0066】
さらに、プロセッサ６１は、活性炭の残存塩素除去量が所定の第２基準値Ｙ２以下となると活性炭濾過装置の２次側への処理水供給を停止する。例えば第２基準値Ｙ２は０以上であって、かつ第１基準値Ｙ１よりも小さい値とする。例えば第２基準値Ｙ２は、最大塩素除去量の１割未満に設定される。すなわちプロセッサ６１は活性炭の残存塩素除去量が最大塩素除去量の１割以下となった場合に発報するように設定される。
【0067】
また、プロセッサ６１は、単位積算流量における平均水温が任意の第３基準値Ｙ３あるいは任意の流量範囲を超過すると、水温が低くなると塩素の除去能力が著しく低下する為、注意喚起の警告をする警報を表示する。例えば第３基準値Ｙ３は、通常運転範囲（１２℃～３０℃）を設定される。すなわち単位積算流量における平均水温がこの通常運転範囲値から外れた場合に発報する。例えば通常運転範囲の下限（１２℃）は、基準１５℃の積算塩素除去量と比較して半分の値になる温度であり、上限（３０℃）は製品仕様の上限値等に基づいて設定する。
【0068】
なお、プロセッサ６１は活性炭の残存塩素除去量が所定の第２基準値Ｙ２に到達したときや単位積算流量または単位時間における平均水温が任意の第３基準値Ｙ３あるいは任意の水温範囲を超過したときに、通信処理を行うこととしてもよい。
【0069】
メモリ６２は、データの読出及び書込が可能である。メモリ６２は、プロセッサ６１によって使用されるデータ、水処理装置１の運転データや水処理装置１の制御に用いる各種データやプログラム等を格納する。メモリ６２は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）（登録商標）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）又はＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含む。また、メモリ６２は、フラッシュメモリを搭載したＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）を含む。なお、メモリ６２は、不揮発性メモリに加え、電源遮断時に消去してもよいデータが展開されるワークエリアを有するＲＡＭを含み得る。
【0070】
メモリ６２に格納されるデータとしては、例えば、制御部２６を識別する識別情報、コード、テーブルなどが適宜記憶される。メモリ６２は、例えば、制御に必要な情報として、各種プログラムや、各種基準値や閾値を記憶する。なお、各種閾値や設定値は、例えば操作入力によってユーザが任意に設定変更可能に構成されている。また、メモリ６２に格納される運転データとして、水処理装置１の運転状態を示す運転データのうちの定期的に取得される積算値に関する積算運転データが記憶される。また、メモリ６２には、各ポンプ１１、１６、５０、２２、流路切替ユニット３４、３８、各種開閉弁Ｓ１１－１８の制御に要するパラメータが記憶される。
【0071】
通信部６３は、プロセッサ６１により制御され、無線通信技術を用いて、通信端末１００などの外部装置と通信可能な任意の通信インターフェースである。通信部６３は、例えば、通信モジュール又は通信基板等として実装されていてもよい。通信モジュールは、例えばコネクタを介して制御部２６の制御基板に着脱自在に設けられてもよい。具体的には、通信部６３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈｅ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙの規格（以下、ＢＬＥ規格ともいう））、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、等の近距離無線通信技術、及び、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（登録商標）等の携帯電話回線を含めた汎用無線通信技術やｓｉｇｆｏｘ（登録商標）等の専用無線通信技術等を含む遠距離無線通信技術等の無線通信技術を用いて、通信端末１００等の外部装置に接続できる。
【0072】
例えば、通信部６３は、制御部２６の識別情報を含むアドバタイズパケットをブロードキャスト通信する。また、例えば、通信部６３は、当該アドバタイズパケットを受信する通信端末１００から接続要求を受けると、通信端末１００との間の通信を接続してもよい。通信部６３は、プロセッサ６１に電気的に接続され、通信端末１００との間の通信を接続可能な通信手段の一例である。なお、アドバタイズパケットのブロードキャスト通信は制御部２６の通信部６３と外部の通信端末１００の一方が行い、他方が受信する構成でもよい。
【0073】
例えば通信部６３は、プロセッサ６１の制御により、残存塩素除去量が所定値Ｙ１以下となった場合に、報知処理として外部の通信端末１００と通信して報知データを出力することにより、通信端末１００を通じてユーザに再生材の残量不足を知らせる。
【0074】
入力部６４は、例えば、ボタンを含む操作パネル、タッチパネル、キーボード、マウス、等のユーザ入力を受け付ける装置と、圧力センサ、マイクロフォン、カメラなどのセンサとの、少なくともいずれかを有する。入力部６４は、パラメータ設定、各運転モードの設定等の任意のユーザからの指令であるユーザ入力を受け付ける装置である。入力部６４は、各種ボタンやスイッチをユーザが操作することにより、各種の設定や指示入力が可能に構成される。例えば入力部６４は、塩素濃度の情報を入力可能に構成される。入力部６４に入力された情報はプロセッサ６１によってメモリ６２へ記憶され、あるいは演算処理に用いられる。
【0075】
表示部６５は、例えば、液晶ディスプレイ、または有機ＥＬディスプレイなどの表示デバイスを有する。また、表示部６５は、表示デバイスに代えて、又は、表示デバイスに加えて、スピーカ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）点灯部等を有していても良い。表示部６５は、ユーザへの報知処理として表示デバイスに報知メッセージを表示し、スピーカから音声を出力し、あるいは点灯部を点灯することで再生材の残量不足を知らせる報知処理を行う。
【0076】
インターフェース６６は、各種ポンプ装置、センサ、開閉弁、外部端末等が電気的に接続可能な端子又は回路である。
【0077】
次に、このような水処理装置１とデータ通信を行う通信端末１００の例について、以下説明する。通信端末１００は、管理サーバ、プログラマブルコントローラ、情報処理や入力処理を行う処理端末等である。通信端末１００は、例えば、ＰＣ、モバイル端末（例えば、タブレット、スマートフォン、ラップトップ、フィーチャーフォン、携帯端末）、ゲーム機等が挙げられるが、これらに限定されず、専用の通信機器であってもよい。
【0078】
このような通信端末１００は、図５に例示するように、通信部１０１、入力部１０２、表示部１０３、メモリ１０４及びプロセッサ１０５を備える。
【0079】
通信部１０１は、プロセッサ１０５により制御され、例えば、無線通信技術を用いて、水処理装置１等の外部装置と通信可能な任意の通信インターフェースである。具体的には、通信部１０１は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈｅ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙの規格（以下、ＢＬＥ規格ともいう））、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の近距離無線通信技術、及び、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の携帯電話回線を含めた汎用無線通信技術やｓｉｇｆｏｘ登録商標）等の専用無線通信技術等を含む遠距離無線通信技術等の無線通信技術を用いて水処理装置１のプロセッサ６１に接続できる。また、通信部１０１は、無線通信に加え、ＵＳＢなどの有線通信技術を用いて、他の外部装置に接続できる構成であってもよい。具体例として、通信部１０１は、ＢＬＥ規格に基づいて、水処理装置１のプロセッサ６１と無線通信を行う。なお、通信部１０１は、前述したＢＬＥ規格の通信とは別に、基地局及びネットワークを介して管理サーバや他の通信端末に通信可能なモバイル端末の通常の通信インターフェースを含んでもよい。例えば、通信部１０１は、プロセッサ１０５により制御され、機能パラメータ、内部パラメータ、外部パラメータ等のデータや、目標圧力一定制御を行うための各種プログラム、及び、これらデータやプログラムを変更する変更指示を制御部２６の通信部６３に送信する。
【0080】
入力部１０２は、ユーザ入力を受け付けるための入力Ｉ／Ｆであり、通信端末１００に内蔵されてもよいし、通信端末１００に外付けされてもよい。入力部１０２は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、マイクロフォン、カメラなどであってもよいし、タッチスクリーンのように出力Ｉ／Ｆの機能を備えていてもよい。ここで、ユーザ入力とは、例えば、タップ、クリック、ドラッグ、特定のキーの押下、マイクロフォンによって捉えられる音声等を含む。
【0081】
表示部１０３は、プロセッサ１０５の処理に応じて、画像及び／又は音声を出力するための出力Ｉ／Ｆの一例であり、動画像、静止画像、テキストなどを表示するための表示デバイスを含み得る。表示部１０３は、音声、楽曲などを出力するためのスピーカを含んでもよい。「表示部」は「出力部」と読み替えてもよい。表示デバイスは、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイなどである。表示デバイスは、コンテンツを含む表示データを表示する。なお、表示デバイスは、タッチスクリーンのように入力Ｉ／Ｆの機能を備えていてもよい。表示部１０３は表示手段の一例である。
【0082】
メモリ１０４は、プロセッサ１０５が各処理を実現するために当該プロセッサ１０５によって実行されるプログラム、および当該プロセッサ１０５によって使用されるデータなどを記憶する。メモリ１０４は、かかるプログラム／データが展開されるワークエリアを有するＲＡＭを含み得る。プログラムとしては、例えば、ファームウェア、ＯＳ、通信プログラムなどが適宜、記憶される。
【0083】
プロセッサ１０５は、典型的にはＣＰＵであるが、マイコン、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはその他の汎用または専用のプロセッサ等であってもよい。プロセッサ１０５は、通信部１０１を介して水処理装置１との間で無線通信を行い、水処理装置１を管理する処理を実行するものである。プロセッサ１０５は、メモリ１０４に保存されたプログラムを実行することで、通信端末１００を機能し得る。なお、プロセッサ１０５内の各部の機能分担は、便宜的なものであり、適宜、変更可能である。
【0084】
プロセッサ１０５は、通信部１０１を制御して、水処理装置１との無線通信を行う。例えば、プロセッサ１０５は、アドバタイズパケットを送信した制御部２６に接続要求を送信する。また、プロセッサ１０５は、通信部１０１を介して、水処理装置１との接続を確立するための何らかのデータを送信することや、操作者の操作に応じて、水処理装置１にリクエストを送信することもあり得る。あるいは、プロセッサ１０５は、通信端末１００と水処理装置１との接続を確立するための何らかのデータ、例えば水処理装置１及び通信端末１００がそれぞれスキャナおよびアドバタイザとしてＢｌｕｅｔｏｏｔｈで接続する場合には、アドバタイザとしての水処理装置１からのリクエスト、を受信することもあり得る。
【0085】
プロセッサ１０５は、通信部１０１を介して通信端末１００と通信部６３との間で通信を接続した場、各種運転データや各種パラメータ等をプロセッサ６１から受信する。
【0086】
プロセッサ１０５は、水処理装置１の点検、メンテナンス、管理、パラメータ閲覧・変更、プログラム更新など、作業員の作業に応じた情報処理を実行する。
【0087】
プロセッサ１０５は、例えば、各種運転データ及び外部パラメータを通信部１０１が受信すると、当該受信した内容の一部分を表示部１０３に表示させ、操作者のスクロール操作に応じて、当該表示させる一部分を変更する。
【0088】
【0089】
濾過処理は、薬液注入装置１２Ａを駆動して原水に薬液を注入し、濾過槽３１で濾過処理することで原水から鉄、マンガン及び固形物からなる不純物を除去する通常運転を行う機能である。濾過処理は、プロセッサ６１は濾過装置１３、１４を駆動して原水に薬液を注入し、濾過槽３１で濾過処理することにより原水から鉄、マンガン及び固形物からなる不純物を除去するとともに、濾過槽３５で塩素を除去する通常運転を行う機能である。
【0090】
濾過処理は、第１濾過装置の一次側において、原水に塩素を注入する薬液注入処理と、第１濾過装置に通水することで水に含まれる鉄またはマンガンを除去する第１濾過処理と、第１濾過装置の二次側において濾過処理後の第１処理水の塩素を除去する第２濾過処理と、第２濾過装置の二次側において濾過処理された第２処理水に塩素を注入する第２薬液注入処理と、を備える。
【0091】
濾過処理において、プロセッサ６１は、濾過装置１３、１４の一次側から二次側への流路が、処理水路１７ａ、１７ｂ、吸込管３２、濾過槽３１、回収管３３、処理水路１７ｃ、１７ｄ、吸込管３６、濾過槽３５、回収管３７、処理水路１７ｅ、１７ｆの順に流れるように、三方弁４１、４２、４３、４４、４５、４６及び通水路の開閉弁Ｓを切り替える。
【0092】
つまり、プロセッサ６１は、第１濾過装置１３において、ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８を開け、その他を閉じ、濾過処理用の流路を設定する。また、プロセッサ６１は、第２濾過装置１４において、ポートＰ１１～１９を開け、その他を閉じ、濾過処理用の流路を設定する。
【0093】
この状態で、プロセッサ６１は、所定のタイミングで、原水ポンプ１１を駆動する。例えばプロセッサ６１は、例えば液面センサで検出される液位情報に基づき、処理水槽１５の液位が所定のポンプ起動基準値まで下がったことを検知すると、原水ポンプ１１を駆動する。原水ポンプ１１の駆動により、原水は、揚水され、薬液注入装置１２Ａ、１２Ｂ、第１濾過槽３１、及び第２濾過槽３５、を通り、濾過処理される。すなわち、第１濾過装置１３において除鉄、除マンガン及び固形物等の不純物が取り除かれて第１処理水Ｌ１（処理水）となり、さらに第２濾過装置１４の濾過槽３５を通ることにより塩素が取り除かれる。
【0094】
本実施形態における濾過処理中の検出処理及び報知処理について、図３のフローチャートに従って説明する。プロセッサ６１は、ＳＴ１として、濾過処理中の所定のタイミングで、流量及び水温を検出する。すなわち、流量センサ２３及び水温センサ２４の検出結果を取得する。そして、プロセッサ６１は、ＳＴ２として、予め入力された塩素除去基準量と、流量と、水温と、に基づいて、式（２）により単位積算流量あたりの塩素除去量を求める。さらにプロセッサ６１は、ＳＴ３として、式（３）により、積算塩素除去量を求める。さらにプロセッサ６１は、活性炭濾過装置の塩素除去基準量から積算塩素除去量を減算した値を、残存塩素除去量として、算出する。なお、上記ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３において、プロセッサ６１は、検出した流量、水温、算出した単位積算流量、単位積算流量あたりの塩素除去量、及び残存塩素除去量等の各種データを、メモリ６２に記憶する。なお、活性炭濾過装置の塩素除去基準量の情報は例えばユーザが入力部を操作する等により入力され、記憶される。
【0095】
ＳＴ４として、プロセッサ６１は、活性炭の残存塩素除去量が所定の値Ｙ１（０＜Ｙ１＜基準除去量）以下であるか否かを判定する。また、さらに、ＳＴ５として、プロセッサ６１は、活性炭の残存塩素除去量が所定のＹ２以下であるか否かを判定する。
【0096】
ＳＴ４において残存塩素除去量がＹ１以下である場合には（ＳＴ４のＹｅｓ、ＳＴ４のＮｏ）、残存塩素除去量不足として、報知処理を行う（ＳＴ６，ＳＴ７）。例えば報知処理として、残量不足を報知するメッセージの表示、照明の点灯、通信部６３から外部信号を出力する等の処理を行う。例えばユーザは、各種報知処理を受けて再生材の補充を認識することで、再生材の補充を行う。
【0097】
さらに、プロセッサ６１は、ＳＴ５において残存塩素除去量がＹ２以下となる場合には（ＳＴ５のＹｅｓ）、活性炭濾過装置の２次側への処理水供給を停止する（ＳＴ８）。具体的には、プロセッサ６１は、処理水供給を停止する処理として、原水ポンプ１１、給水ポンプ５０を停止させる。
【0098】
また、濾過処理において、プロセッサ６１は、単位積算流量における平均水温が任意の値Ｙ３または所定範囲を超過すると（ＳＴ９）、第２の通知処理または報知処理を行う（ＳＴ１０）。プロセッサ６１は、例えば平均流量が過大である旨のメッセージ表示、照明点灯、あるいは通信部６３から外部信号を出力する、等の処理を行う。例えばＹ３は、当該水温では十分に濾過がされない流量値を示し、例えば任意の値に設定される。例えばユーザは、これらの通知、報知または通信処理を受けて平均水温が過大であることを認識することで、塩素除去が十分に行われていない場合を検出する。なお、ＳＴ９において、平均水温ではなく所定のタイミングで検出した水温値が所定値Ｙ３または所定範囲を超えた場合に、通知処理、報知処理、通信処理を行うこととしてもよい。
【0099】
逆洗処理は、回収管３３から逆洗水を流し、濾過槽３１、３５の濾過材を通って下から上へ流れる用に通水して排水することで、濾過材を逆洗し、濾過槽３５の内部の濾過材を攪拌して除去能力を持続させる処理である。
【0100】
具体的には、濾過装置１３及び１４の流路が、逆洗水路１８、回収管３３、３７、濾過槽３１、３５、吸込管３２、３６、逆洗排水路１９ａ、２０ａの順に流れるように、三方弁４１、４２、４３、４４、４５、４６及び通水路の開閉弁Ｓを切り替える。
【0101】
つまり、プロセッサ６１は、第１濾過装置１３において、ポートＰ４、Ｐ５、Ｐ２、Ｐ３、及び開閉弁Ｓ４、Ｓ５、Ｓ１５、Ｓ１６を開け、その他を閉じ、逆洗用の流路を設定する。また、プロセッサ６１は、第２濾過装置１４において、ポートＰ１４、Ｐ１５、Ｐ１２、Ｐ１３と、弁Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１５、Ｓ１６の流路を開け、その他を閉じ、逆洗処理用の流路を設定する。
【0102】
この状態で、プロセッサ６１は所定のタイミングで逆洗ポンプ１６を駆動して逆洗水Ｌ３を流路切替ユニット３４、３８にそれぞれ送ると、回収管３３、３７から濾過材を通り、吸込管３２、３６に流れ、逆洗排水路１９ａ、２０ａから排水される。この逆洗処理によって、濾過槽３１、３５の下から上へ原水を流すことで、濾過材を洗浄し、濾過槽３１、３５内にたまった酸化物や微粒子を排出する。
【0103】
洗浄処理は逆洗処理の際に濾過槽３１、３５の内部に残存した逆洗水を排水として捨て水し、濾過槽を洗浄する処理である。洗浄処理は、濾過処理と同じ流路である濾過槽３１、３５を通った後、濾過槽３１の処理水が第１処理水路１７ｄには流れずに試験排水路１９ｃに排水される。濾過槽３５の処理水は第２処理水路１７ｆには流れずに試験排水路２０ｃに排水される。
【0104】
洗浄処理において、プロセッサ６１は第１濾過装置１３の１次側から２次側への流路が、処理水路１７ａ、１７ｂ、吸込管３２、濾過槽３１、回収管３３、処理水路１７ｃ、洗浄排水路１９ｂの順で流れるように、流路を設定する。また、プロセッサ６１は、第２濾過装置１４の１次側から２次側への流路を、処理水路１７ａ、１７ｂ、吸込管３２、濾過槽３１、回収管３３、処理水路１７ｃ、１７ｄ、吸込管３６、濾過槽３５、回収管３７、処理水路１７ｅ、洗浄排水路２０ｂの順に流れるように設定する。
【0105】
試験排水処理は、例えば水質をチェックする目的で、処理水を一部採水する処理である。試験排水処理として、プロセッサ６１は、濾過処理の開閉状態から、試験排水路１９ｃ、２０ｃ側の開閉弁Ｓ７、Ｓ１２を開け試験排水路１９ｃ、２０ｃから処理水を再水して試験ドレンＤ３、Ｄ１３にメンテナンスのための処理水を導くことができる。このとき、処理水路１７ｄ、１７ｅの開閉弁Ｓ８、Ｓ１４は閉じていても開いていてもよい。例えば水質に異常が見られる場合には処理水槽１５に水が流れないように、開閉弁Ｓ８、Ｓ１４、を閉じ、Ｄ３、Ｄ１３から処理水を排水させてメンテナンスを実施する。
【0106】
本実施形態にかかる水処理装置１及び水処理方法によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、水処理装置１において、濾過槽を通る流量を検出し、通過する際の水温に応じた補正を行って、濾過材の塩素除去量を算出したことにより、使用状況に応じた積算塩素除去量を求めることができる。すなわち、水温の違いによる塩素除去量の違いを考慮して、積算流量に基づいて、残存塩素除去量を求めることができる。また、水処理装置１及び水処理方法によれば、予め記憶されあるいは入力された濾過装置の塩素除去基準量から、積算塩素除去量を差し引いた値を、残存塩素除去量とすることで、使用環境に応じた適正な活性炭の交換時期を導き出すことができる。
【0107】
また、水処理装置１及び水処理方法によれば、活性炭の残存塩素除去量が所定の値Ｙ１（０＜Ｙ１＜基準除去量）以下となった場合に、残存塩素除去量不足として、報知処理を行うことにより、使用環境に応じた適正な活性炭の交換時期をユーザに促すことができる。また、活性炭の残存塩素除去量が所定のＹ１よりもさらに低い値Ｙ２以下となった場合に、活性炭濾過装置の２次側への処理水供給を停止することにより、活性炭の限界を超えて装置の２次側に塩素が流出するリスクを回避できる。したがって、安全な処理水を提供することができる。一方で、過大に除去能力の余力を残した状態で活性炭を交換することが無くなるため，活性炭及び交換作業費のコストダウンを図ることができる。
【0108】
さらに、水処理装置１及び水処理方法によれば、平均水温が所定の通常運転の範囲から外れる場合に警報を発出することで、例えば水温が低すぎて十分に濾過がされない場合を検出することができる。
【0109】
本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、各部の具体的な構成や処理は適宜変更可能である。
【0110】
例えば上述した実施形態においては第２濾過装置１４を備える水処理装置１に設けられるプロセッサ６１が、検出した流量、水温、算出した単位積算流量、単位積算流量あたりの塩素除去量、及び残存塩素除去量等の各種データを算出、検出する例を示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として、水処理装置１とは別装置である処理装置としての通信端末または管理端末において各種検出及び算出を行ってもよい。すなわち、例えば処理装置としての通信端末または管理端末にプロセッサ６１が設けられ、当該端末において、各センサで検出された流量及び水温から、単位積算流量、単位積算流量あたりの塩素除去量、及び残存塩素除去量等の各種データを算出及び検出し、通信処理、通知処理あるいは報知処理を行ってもよい。
【0111】
また、上述した水処理装置１は、構成、無線通信技術、無線通信の方法、データやプログラムの内容、動作処理等の一例を述べたにすぎず、適宜設定変更可能であることは勿論である。例えば上記実施形態においては一例として、塩素除去基準量をユーザが設定し、算出された積算塩素除去量の合計値を減じる例を示したが、これに限られるものではない。例えば予め設定され、あるいは入力された塩素除去基準量から、一定時間毎に算出された単位時間当たりの塩素除去量を差し引き、塩素除去基準量を更新して減じて記憶しておくことも可能である。この場合、単位時間毎に積算された塩素除去基準量を、更新後の塩素除去基準量から減じることで、残存塩素除去量を求めることができる。
【0112】
また、各時点で算出された積算塩素除去量、残存塩素除去量等のデータを記憶テーブルに記憶し、プロセッサが検出時に当該記憶テーブルを参照することで残存塩素除去量を検出することも可能である。
【0113】
また、他の実施形態として、水温による補正に加え、濾過流量による補正をさらに考慮して塩素除去量を算出しても良い。例えばプロセッサはＳＶ値を求め、ＳＶ値が高い程、塩素除去量を大きく、ＳＶ値が低いほど塩素除去量が減るように、補正する。
【0114】
例えば活性炭濾過装置を通る流体の流量と、塩素濃度と、当該流量に基づいて算出される積算流量とに基づいて塩素除去量を算出具体例として、制御部は、Ｍｎは単位積算流量あたりの塩素除去量、Ｖは単位積算流量、Ｃは原水塩素濃度、Ｋｎは温度補正係数、Ｋｎ２は流量補正係数とし、
Ｍｎ＝ Ｖ × Ｃ × Ｋｎ ×Ｋｎ２ により、前記単位積算流量当たりの塩素除去量を算出する。
Ｍｎ＝ Ｖ × Ｃ × Ｋｎ ×Ｋｎ２ により、前記単位積算流量当たりの塩素除去量を算出する。
【0115】
ここでＫｎ２は、例えば流量センサより入力される流量情報を用いて求められる流量補正係数であり、プロットした複数のＳＶ値と活性炭１Ｌあたりの塩素除去量の関係から求められる。例えばプロセッサは、流量センサより入力される流量情報を用いて、単位積算流量あたりの平均流量Ｑを算出する。そして、※ＳＶ（空間速度）＝Ｑ（流量ｍ３／ｈｒ）／Ｖｆ（濾過材体積ｍ３）…（式３）から、ＳＶ値を求める。そして、ある基準ＳＶ値における活性炭１Ｌあたりの塩素除去量を基準値とした場合の、各ＳＶ値の塩素除去量を、基準ＳＶ値の活性炭１Ｌあたりの塩素除去量（基準値）に対する比でグラフ化することにより補正係数Ｋｎ２が求められる。例えば流量補正係数Ｋｎ２はＳＶ値が高い程が大きく、ＳＶ値が低いほど小さくなる値である。
【0116】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【0117】
１…水処理装置、１０…供給源、１１…原水ポンプ、１２Ａ、１２Ｂ…薬液注入装置、１３…第１濾過装置、１４…第２濾過装置、１５…処理水槽、１６…逆洗ポンプ、１７…処理水路、１７ａ…原水路、１７ｂ…供給路、１７ｃ…流路、１７ｄ…第１処理水路、１７ｅ…流路、１７ｆ…第２処理水路、１８…逆洗水路、１９ａ…逆洗排水路、１９ｂ…洗浄排水路、１９ｃ…試験排水路、２０ａ…逆洗排水路、２０ｂ…洗浄排水路、２０ｃ…試験排水路、２１…薬液槽、２２…注入ポンプ、２３…流量センサ、２４…水温センサ、２６…制御部、３１…濾過槽、３２…吸込管、３３…回収管、３４…流路切替ユニット、３５…濾過槽、３６…吸込管、３７…回収管、３８…流路切替ユニット、４１～４６…三方弁、５０…給水ポンプ、６１…プロセッサ、６２…メモリ、６３…通信部、６４…入力部、６５…表示部、６６…インターフェース、１００…通信端末、１０１…通信部、１０２…入力部、１０３…表示部、１０４…メモリ、１０５…プロセッサ、Ｄ１、Ｄ１１…逆洗ドレン、Ｄ２、Ｄ１２…洗浄ドレン、Ｄ３、Ｄ１３…試験ドレン、Ｋｎ２…補正係数、Ｌ１…処理水、Ｌ３…逆洗水、Ｐ１～Ｐ９、Ｐ１１～１９…ポート、Ｓ１…逆止弁、Ｓ２～Ｓ１７…開閉弁。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
