以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
 本発明における原水の代表的なものは下水� ��理水であるが、そのほかに返流水、工場排� ��、し尿、農業廃水、畜産排水、養殖排水、� ��水などを原水とすることもできる。図1に示 す実施形態では、下水処理場の最終沈殿池1� �ら排出される下水処理水を原水として再生� �を製造する。

 原水はオゾン接触塔2においてオゾン発生 装置3から注入されたオゾンと接触する。本� �明においては原水とオゾンとの接触の手段� �特に限定されるものではなく、上向流式で� �っても下向流式であってもよく、散気板か� �オゾンを噴出させる方法であっても、イジ� �クタを用いて微細気泡(マイクロバブルやナ� ��バブル)としてオゾンを吹き込む方法であっ てもよい。オゾンによる原水中の固形分の凝 集改善効果はごく短時間内に行われる。オゾ ンによる凝集改善効果のメカニズムは学術的 に完全に解明されたものではないが、オゾン の酸化力によって固形分の表面電荷が変化し 、凝集し易いプラス電荷となるものと推察さ れる。

 オゾンと接触することにより原水中の固� ��分の凝集性が高められた原水は、凝集槽4に 送られるが、分離膜前の原水中の残留オゾン 濃度が溶存オゾン濃度計5によって測定され� �。この実施形態では、残留オゾン濃度の測� �場所は凝集糟4の前である。本発明ではここ� ��測定される残留オゾン濃度が、所定範囲内� ��なるようにオゾン発生器からオゾンを注入� ��るのであるが、好ましくは0.01~2.0mg/L、より� ��ましくは0.3~1.0mg/Lの範囲内に維持すること� �できるようにオゾン発生装置3によるオゾン� ��入量を設定しておく。なおこのような幅を� ��たせたのは、流入してくる原水の性状によ� ��てオゾンの消費量が変化し、残留オゾン濃� ��も変動するからである。原水が下水処理排� ��の場合、上記の残留オゾン濃度を得るため� ��は原水中に4~10mg/L程度のオゾンを注入する� �ととなる。オゾン注入量を一定とした場合� �原水の水質が良好であればオゾンの消費が� �ないので分離膜前の原水中の残留オゾン濃� �は高くなり、原水の水質が悪化すると多量� �オゾンが消費されるために分離膜前の原水� �の残留オゾン濃度は低下する。

 凝集槽4には凝集剤注入ポンプ6によって� �集剤貯留槽7から凝集剤が注入される。本発� ��では溶存オゾン濃度計5によって測定された 分離膜前の原水中の残留オゾン濃度が所定値 よりも低下した際に凝集剤の注入量を増加さ せる。すなわち、原水の水質悪化に伴い必要 オゾン量が増加し、必要オゾン量がオゾン発 生器の能力を超えることにより残留オゾン濃 度が所定値から低下した際には凝集剤の注入 量を増加させる。例えば、分離膜前の原水中 の残留オゾン濃度を0.5mg/Lに設定し、溶存オ� �ン濃度計5の測定値がこれより低下した場合� ��は凝集剤の注入量を増加させる。

 残留オゾン濃度の変化に応じて凝集剤の� ��入量をどの程度変化させるかは、原水の性� ��および凝集剤の種類に応じて決定すべきで� ��る。凝集剤としては、PAC,硫酸バンド、塩化 第二鉄、PSIのいずれかを使用することができ る。例えば原水が下水処理水であって凝集剤 としてPACを使用した場合には、図2のグラフ� �示すように、分離膜前の原水中の残留オゾ� �濃度が0.5mg/Lから0.1mg/L減少するごとに、PACの 注入量を0.2mg-Al/Lずつ増加させればよい。凝� �剤の投入量の増加は当然ながらコストアッ� �要因となるが、投入量の増加コストはオゾ� �注入量の増加コストに比較してはるかに安� �である。

 このようにしてオゾンによって凝集性が� ��善された原水に制御された量の凝集剤が注� ��されると、原水中の固形分は速やかに凝集� ��てフロックを形成する。また原水の性状が� ��くオゾンの消費量が多いために分離膜前の� ��水中の残留オゾン濃度が低下した場合には� ��より多くの凝集剤が注入されるのでやはり� ��好なフロックが形成される。その後、分離� ��8により膜ろ過が行われ、膜ろ過水が再生水 として取り出される。

 分離膜8としては、MF膜またはUF膜を用い� �ことができる。前段階で良好なフロックが� �成されているため、膜面が閉塞されること� �なく、また従来のように過剰なオゾンが注� �されることがないため、原水中の有機物が� �面で阻止できないほどに過剰に分解され、� �理水中に移行することがない。このため、� �理水質が悪化することもない。膜の材質は� �分子膜であってもセラミック膜であっても� �く、膜形状はモノリス型のほかに、チュー� �ラー膜、ハニカム膜、中空糸膜、平膜など� �意であるが、この実施形態では出願人会社� �のモノリス型セラミック膜を用いた。

 なお、必要オゾン量がオゾン発生器の能� ��を超えない領域においては格別の手段を講� ��なくても膜面の閉塞を防止できるが、原水� ��水質が良化した場合にも一定量の凝集剤を� ��加し続けることは凝集剤が無駄となるうえ� ��、過剰の凝集剤が却って膜面を閉塞するお� ��れのあることが判明した。このため請求項2 に記載したように、必要オゾン量がオゾン発 生器の能力を超えない領域においては、投入 オゾン量またはオゾン消費量に応じて凝集剤 の添加量を増減することが好ましい。

 すなわち、必要オゾン量がオゾン発生器� ��能力を超えない領域においては、原水の水� ��が悪化すると必要オゾン量が増加し、逆に� ��水の水質が良化すると必要オゾン量が減少� ��る。そこで図3のグラフに示すように、投入 オゾン量またはオゾン消費量が増加してきた ときには凝集剤の添加量を増加させ、投入オ ゾン量またはオゾン消費量が減少してきたと きには凝集剤の添加量を減少させる。このよ うな操作を行うことにより、原水の水質が良 化してきたときには凝集剤の使用量を削減し 、ランニングコストの低減を図ることができ る。

 また、原水の水質が良化してきたときに� ��凝集剤の使用量を一定としていた従来法に� ��いては、凝集対象物が不足するために過剰� ��なった凝集剤がそのまま膜面に到達して却� ��て膜面を閉塞するおそれがあったが、上記� ��ように投入オゾン量またはオゾン消費量が� ��少してきたときに凝集剤の添加量を減少さ� ��るようにすれば、この問題も解消すること� ��できる。なお図3に示すように、凝集剤の添 加量を減少させた場合にもゼロとするのでは なく、ある一定量は確保することが好ましい 。これは全く凝集剤を添加しない場合には、 対象処理水中に少量含まれる微細固形物によ り膜面が閉塞するおそれがあるためである。

 以上に説明したように、本発明によれば� ��量のオゾンを使用せず、かつ膜面の閉塞を� ��止しつつ、低コストで排水から処理水質に� ��れた再生水を製造することができる。以下� ��その実施例を示す。