浄水場の仕組みを水滴と凝集・ろ過で確かめる

模型でわかること

浄水場は、細かな粒子を集めて大きなフロックにし、それを沈殿させ、残りをろ過することで、濁った水を澄んだ水にします。その後の消毒で、微生物による危険を減らします。韓国では、蛇口の水は 0.5 NTU 以下でなければなりません。見た目が澄んでいるというだけでは、その水が安全に飲めることは示せません。

台所の蛇口でコップに水をくむと、水は澄んで冷たく、かすかに塩素のにおいがします。その水は、1、2日前には茶色い川の一部でした。川からコップまでの間に水は浄水場を通り、浄水場はその労力の大半を、ひとつの問題に費やしています。それは、粘土の粒があまりに小さくて、自分では沈まないという問題です。

模型は、1つの卓上に浄水場の全体を左から右へ並べています。ダムが貯水池をせき止め、川の中の取水塔が水面下の水を引き込みます。水は管で着水井へ送られ、次に凝集剤を加える急速混和槽へ、さらに羽根のある3つのフロック形成区画、長い沈殿池、2つの急速ろ過池、オゾン接触槽、活性炭ろ過池を通り、塩素を加える仕切り壁付きの浄水池へ進みます。ポンプが水を丘の上の配水池へ持ち上げ、管がそこから台所の蛇口まで水を下ろします。

展示は、あなた自身がダムの下の濁った川にいる1滴の水になるところから始まります。取水塔が水滴を引き込むあいだカメラは水滴の後ろをついていき、その後、浄水場の全体を見渡す高さまで上がります。水滴の上の札には、その地点で水が持つ濁度と細菌数が表示され、読み取りパネルの図には、全工程についての同じ2つの数値が表示されます。顕微鏡の挿入図には、幅400マイクロメートルの水が映ります。

ステージ上のバーを使うと、各工程の内部へ入れます。取水は取水口の前のスクリーンで、幅約 2 m の断面です。凝集は、粘土の粒が凝集剤に出会ってかたまり、実際の大きさのフロックになる様子を見る、幅 1 mm の水です。沈殿は、床に汚泥がたまっていく沈殿池の断面です。ろ過は、砂とアンスラサイトの層の断面で、深さ約 1 m です。消毒は、細菌、ウイルス、クリプトスポリジウムのオーシストが塩素、オゾン、UV に出会う、幅 20 µm の水です。蛇口はコップ1杯の水です。盤面の建物を押しても、同じ場所へ移動できます。

操作では、川と浄水場を変えられます。河川の濁度（1～1,000 NTU）、凝集剤の注入量（0～150 mg/L）、粘土の粒径、pH、ろ過速度、塩素の注入量、オゾンと活性炭、紫外線、逆洗です。原水の数値（初期値は 10 NTU と1ミリリットルあたり1,000個の細菌）は、浄水場の設定の多くと同じく模型の値であり、読み取りパネルにもそのことが書かれています。図に引かれた基準線は、実際の韓国の基準です。

粘土が自然に沈まない理由

川の水が濁って見えるのは、粘土やシルトの粒子のためで、その多くは数マイクロメートルの大きさです。濁度は NTU（比濁法濁度単位）で測り、これらの粒子が光をどれだけ散乱させるかを表します。韓国の規則は、蛇口の水を 0.5 NTU 以下と定めていて、この濃さならコップの中では完全に澄んで見えます。

泥水を入れた瓶を棚に置くと、砂は数秒で落ちますが、濁りは何日も残ります。その理由がストークスの法則です。水中をゆっくり沈む小さな球は、次の一定の速度に達します。

v = g × Δρ × d² / (18 × μ)

ここで g は重力加速度、Δρ は粒子が水よりどれだけ密度が高いかを示す差、d は直径、μ は水の粘度（20 °C で約 1.0 mPa·s）です。直径は2乗で効きます。直径が10分の1の粒は、100分の1の遅さで沈みます。

20 °C の水の中の鉱物粒子（2,650 kg/m³）について、模型は次の値を示します。

水を2、3時間ためておく沈殿池なら、砂や粗いシルトは捕まえられますが、水を濁らせている細かな粘土はそのまま通り抜けてしまいます。それを取り除くには、浄水場が粒子を大きくしなければなりません。

凝集剤が粒をつける仕組み

水中の粘土の粒は、表面が負に帯電しています。近づいた2つの粒は互いに反発して、決して触れ合わないため、濁りは安定したままです。棚の上の瓶がいつまでも濁っているのは、このためです。

急速混和槽で、浄水場はアルミニウムまたは鉄の塩である凝集剤を注入します。韓国の浄水場では、ポリ塩化アルミニウムが一般的に使われます。正に帯電したアルミニウムの成分が粒の電荷を打ち消し、アルミニウムの一部は粘着性の水酸化物にもなって、粒をまとめて巻き込みます。薬品が反応して失われてしまう前にすべての粒へ届くように、水は約1分間、強く攪拌されます。

適切な注入量は水によって異なり、浄水場はジャーテストでそれを見つけます。これは、注入量を変えたビーカーを並べて同じように攪拌し、沈殿させたあとで比べる試験です。凝集剤が少なすぎると、電荷を持った粒が多く残ります。多すぎると、粒が正に帯電してしまい、再びお互いを押しのけ始めます。模型は例としてジャーテストの曲線を使い、最適な注入量は 25 mg/L です。

緩やかな攪拌で育つフロック

急速混和のあと、不安定になった粒は互いに何度も出会う必要があります。フロック形成池は、ゆっくりした羽根で水をかき混ぜ、各区画の羽根は前の区画より遅く回ります。初めのうちは、穏やかな混合が小さな粒どうしの衝突を助けます。あとになるとフロックは大きく壊れやすくなっていて、速い羽根では引きちぎられてしまいます。

フロックは中身のつまった球ではありません。水を多く含んだ、緩く枝分かれした塊であり、大きく育つほど平均密度は水に近づきます。模型はフロックをフラクタル次元2.2の塊として扱います。2 µm の粒から育って 120 µm になったフロックは、水より 62 kg/m³ 重いだけで、単独の粒の 1,650 kg/m³ に比べるとずっと小さな差です。それでも、直径が2乗で効くため、フロックは 1.76 m/h で沈み、もとの粒の約140倍の速さです。

顕微鏡の挿入図で、その変化を確かめられます。注入量が0のときは、視野いっぱいにばらばらの粒が揺れ動いています。注入量を上げると粒が集まってかたまりになり、25 mg/L では、ほぼすべてがフロックの中に入っています。

沈殿池とストークスの法則

沈殿池は細長い槽で、水がほとんど動いていないように見えるほどゆっくり進みます。理想的な沈殿池は、アメリカの技術者 Allen Hazen によるとされるモデルで、単純な法則を与えます。水は一方の端から入って反対の端から出るため、どの粒子も池を横切るのに同じ時間を費やします。その時間は、深さを表面負荷率で割った値で、表面負荷率とは流量を表面積で割ったものです。模型では表面負荷率が 1.5 m/h、深さが 3.5 m なので、水は池に2.3時間とどまります。

表面負荷率より速く沈む粒子は、どこから出発しても出口より先に床へ届きます。それより遅い粒子は、十分に低い位置から出発したものだけが捕まります。捕まる割合は、沈降速度を表面負荷率で割った値です。断面図で確かめられます。どの粒子も同じ速さで横に進み、それぞれが自分のストークス速度を表面負荷率に合わせた割合で沈んでいきます。

2 µm の河川の粘土について、凝集剤の注入量ごとに模型が出す値は次のとおりです（ろ過水の値は次の工程から来ます）。

「粘土の粒径」スライダーは、同じ法則のもう一方の面を見せてくれます。注入量を 25 mg/L に保ったまま、川の粘土を細かくしてみてください。粒径が 1 µm だとフロックは 60 µm までしか育たず、0.44 m/h で沈み、池が捕まえる濁度は29%です。0.5 µm の粒では7%になります。非常に細かいコロイドは、実際の浄水場が高分子の凝集補助剤を加えたり、別の凝集剤を選んだりすることがある理由のひとつです。

沈殿で残ったものをろ過

沈殿後の水には、模型で約 1 NTU がまだ残っていて、その大半は小さなフロックです。水は急速ろ過池を下向きに流れます。ろ過池は、粗いアンスラサイトの層が細かい砂の層の上にあり、その下に砂利があって、ノズル付きの集水装置の上に載っています。韓国の規則は、急速ろ過を日量120 m 以上、つまり 5 m/h の速度で運転するものと定めています。

ろ過池はふるいではありません。砂粒どうしの隙間は粒子よりずっと大きく、粒子は層の深いところで砂粒にぶつかって付着することで捕まります。ここでも凝集が重要なのはそのためで、不安定になった粒子のほうがずっと付きやすいのです。模型では、ろ過の対数除去を、凝集剤なしで0.3 log、十分に凝集した場合で1.3 log とするので、1 NTU は 0.05 NTU になって出てきます。韓国の規則は、ろ過水の月ごとの試料の95%が 0.3 NTU 以下であること、そしてどの試料も 1 NTU を超えないことを求めています。

アンスラサイトは砂より軽いので、洗浄の後も粗い層は上に残ります。層は少しずつ詰まり、その上の水位が上がります。そうなると、その池は運転から外されて逆洗されます。多くは先に空気を、続いて水を層の下から押し上げて層を膨らませ、粒どうしをこすり合わせてきれいにし、汚れた水は溝へあふれ出ます。「逆洗」をオンにすると、右側の池が持ち上がり、溝に茶色い水がたまる様子が見られます。

オゾンと活性炭

韓国の大きな浄水場の多くは、ろ過の後に高度処理を加えます。オゾンは、覆いのある接触槽の中で水に気泡として吹き込まれます。強い酸化剤で、藻類が大発生したときに土臭い味の原因となるジェオスミンや 2-MIB などの物質を分解し、微生物も殺します。そのあと水は粒状活性炭の厚い層を通り、その巨大な内部表面が、残っている有機物を吸着します。模型では、これらの工程で細菌がさらに1 log 減ります。オフにすると、水は手前にあるバイパス管を通ります。

塩素は濃度と時間の積

消毒は最後の障壁です。E. coli などの細菌は、少量の遊離塩素の中で数秒のうちに死にますが、ウイルスや、Giardia のような原虫のシストには、ずっと長い曝露が必要です。規制当局はその曝露を CT で測ります。CT は、出口に残る消毒剤の濃度（mg/L）に接触時間（分）をかけたものです。同じ考え方を使う米国の表流水処理規則では、Giardia のシストの99.9%以上とウイルスの99.99%以上を除去または不活化することが求められ、ろ過と消毒の効果はこの目標に向けて合算されます。

重要になる時間は、平均の時間ではなく T10、つまり水の最初の10%が通り抜けるまでの時間です。何もない槽では、一部の水がまっすぐ突っ切ってしまいます。浄水池に仕切り壁があって水を行ったり来たりと蛇行させるのは、そのためです。模型は T10 = 30分を使い、水が塩素を 0.3 mg/L だけ直ちに消費すると仮定します。注入量が 1.0 mg/L なら 0.7 mg/L が残り、CT = 0.7 × 30 = 21 mg·min/L になります。韓国の規則では、結果を不活化比で表します。不活化比とは、達成した CT を、その水温と pH で必要な CT で割った値で、1以上でなければなりません。

浄水池から蛇口へ

ポンプが水を高台の配水池へ持ち上げます。配水池は1日の需要を均し、重力で家々まで水を押す圧力を与えます。途中で、塩素は管の壁や水の中に残るものと反応し続けます。模型では、塩素が毎時4%ずつ、24時間にわたって減衰します。韓国の規則は、管に何かが入り込んだときにも少しの消毒剤が残っているように、蛇口で遊離塩素を 0.1 mg/L 以上とし、上限を 4.0 mg/L としています。

塩素のスライダーを動かして、細菌の図の最後の点を見てください。注入量 1.0 mg/L では、0.27 mg/L が蛇口に届きます。0.6 mg/L なら 0.12 mg/L で、ちょうど足りています。0.5 mg/L では 0.08 mg/L しか届かず、模型では管の中で細菌が再び増えます。これは、最低値が定められている理由を示す一例です。

濁りが増えると必要量と pH が変わる

模型では、最適な凝集剤の注入量は川の濁度とともに増え、（濁度 / 10 NTU）^0.45 × 25 mg/L で表されます。30 NTU で約 41 mg/L、100 NTU で 70 mg/L、300 NTU で 115 mg/L です。この指数は模型の値で、ジャーテストの結果によく見られる形をまねています。そこでは、濁度が倍になっても注入量は倍になりません。凝集剤が少なすぎると、ほとんどの粒が単独のまま残ります。多すぎる場合は、反対の符号の電荷で粒を覆ってしまい、粒どうしが再び押しのけ合うので、最適な注入量を超えるとフロックの大きさは小さくなります。

pH は注入量と同じくらい重要です。アルミニウム系の凝集剤は、中性付近の範囲で最もよく働きます。模型では、フロックに加わる粒の割合は、pH 6 または 8 で約64%、pH 5.5 または 8.5 で37%に下がります。実際の浄水場は、このためにいくつもの pH でジャーテストを行い、川の状態が変わると酸やアルカリで pH を補正します。

大雨のあとの川は、普段よりはるかに多くのシルトを運ぶことがあります。ステージ上では、300 NTU のとき、通常の 25 mg/L のままだと、沈殿後に約 230 NTU、ろ過後に 39 NTU が残ります。注入量を約 115 mg/L にするとフロックが戻り、沈殿池を出る水は 5.5 NTU、5 m/h のろ過後には 0.27 NTU となって、0.3 NTU の基準にぎりぎり収まります。ろ過を 8 m/h まで上げると、同じ水が 0.51 NTU で出てきます。大雨のときの水には、たいてい凝集剤を増やすだけでなく、ろ過を遅くすることも必要です。

ろ層が満杯になると

ろ層は粒子を粒と粒の隙間で捕まえるため、少しずつ満杯になっていきます。模型ではろ層の負荷の行がこれを数えます。ろ過池に届く濁度が高いほど、またろ過が速いほど、負荷は速く上がります。負荷が 100% 未満のあいだは、出口の水に変化はありません。それを超えると粒子が漏れ出し始め、ろ過水の濁度は急に上がります。模型では 130% で約13倍です。運転員は損失水頭とろ過水の濁度を監視し、その前に逆洗を行います。層の下から空気と水を押し上げて層を持ち上げ、汚れを溝へ洗い流します。

3つの微生物と障壁

消毒の画面は、浄水場が障壁を1つでなく複数使う理由を示します。ふつうの細菌は塩素の中ですぐに死にます。ウイルスにはもっと多くが必要で、米国の規則では、10 °C で CT が 6 mg·min/L のとき、ウイルスの 4 log 不活化とみなします。クリプトスポリジウムのオーシストには、通常の塩素の注入量ではほとんど影響しない壁があります。そのため、主に凝集とろ過で除去し、UV で不活化します。UV で 4 log を得るには、約 22 mJ/cm² が必要です。

pH は塩素の働きも変えます。遊離塩素は、次亜塩素酸（HOCl、緑の点）と次亜塩素酸イオン（OCl⁻、淡青の点）の混合です。その割合は pH で決まり、pH 7.5 付近で半々になります。pH 7 では約78%が HOCl で、pH 8.5 では約10%しかありません。HOCl のほうがはるかに強い消毒剤なので、模型では、同じ塩素でもアルカリ性の水ではウイルスを殺す速さがずっと遅くなります。pH 8.5、0.8 mg/L では、ウイルスの不活化は6 log 以上から約1.3 log に落ちます。注入量を 2.0 mg/L に上げると 4 log を超えて戻り、pH を 7 に戻しても同じ結果になります。

読み取りパネルの最後の行は、細菌、ウイルス、クリプトスポリジウムに対する消毒の log を示します。課題でクリプトスポリジウムに使う全工程の値は、沈殿とろ過での除去も加えたもので、模型はそれを濁度の除去に結び付けています。

1日の水

ソウルは2025年に、1日平均3,084,211 m³の水を供給しました。店舗や事務所も含め、1人あたり307リットルです。模型の浄水場は1日10万 m³、毎秒約1,157リットルを作るので、307リットルは約4分の1秒でできます。この割合で、1日分の水はおよそ326,000人分をまかなえます。2025年のソウルの家庭用平均料金は1 m³ あたり600.5ウォンなので、水道の1リットルは、下水道料金を除いて約0.6ウォンです。

模型に含まれないこと

浄水場は小さな縮尺で描かれていて、部品どうしの縮尺は揃っていません。実際の沈殿池は長さが 50～100 メートル、深さが数メートルあり、中規模の浄水場にはろ過池が十数池以上あります。画面上の粒子の大きさは、実際の大きさの対数に従っています。2 µm の粒と 120 µm のフロックを実寸のまま同時に見ることはできないからです。

計算は、意図的に単純化してあります。実際の川の水は、1つではなく幅広い粒径の粒子を運んでいて、フロックの成長は、注入量だけでなく、攪拌のエネルギー、水温、pH、水の化学的性質にも左右されます。実際の沈殿池は理想的なものではなく、流れや風によって性能が下がります。ろ過の除去率や細菌数は、傾向を示すために選んだ例の値です。管の中での再増殖は、実際の危険を漫画にしたもので、測定値ではありません。実際の浄水場は pH も調整し、ときには前塩素処理の工程も加え、汚泥の処理もしますが、模型は汚泥を沈殿池の床の茶色い層として示すだけです。

新しい操作は、さらに別の模型値に基づいています。最適な注入量は（濁度 / 10 NTU）^0.45 で増えます。pH の範囲は pH 7 を中心とする釣鐘形の曲線で、幅は1.5単位です。ろ過の除去率は、5 m/h をろ過速度で割った値の平方根に比例します。ろ層の負荷は沈殿後の濁度の0.4乗で増え、漏出は過負荷の40倍の速さで増えます。オゾンは細菌に1 log、ウイルスに2 log、クリプトスポリジウムに0.5 log を加えます。UV は 40 mJ/cm² に設定されています。ウイルスとオーシストは、浄水場の中で濁度の対数除去のそれぞれ半分と10分の9に従います。コップの上の臭いの表示は、蛇口で 1.0 mg/L から始まります。これは模型の閾値です。WHO は、0.3 mg/L ほどの低い濃度でも塩素の味を感じる人がいると指摘していて、上限の 4.0 mg/L はそれよりはるかに高い値です。拡大図は同じ縮尺ではなく、それぞれの説明文に自分の縮尺が書かれています。

計算例：日量10万立方メートルの設備

この展示は速度と深さを示しますが、槽の大きさは示しません。以下は、日量10万 m³ の中規模都市の浄水場のおおよその設計です。流量は仮定で、槽の数も仮定です。速度は模型で使うものと同じです。

• 流量。 10万 m³/日は毎時4,167 m³、毎秒1.16 m³です。
• 沈殿池。 表面負荷率が 1.5 m/h なら、必要な総表面積は 4,167 ÷ 1.5 = 2,778 m² です。深さ 3.5 m では 9,722 m³ になり、水は 9,722 ÷ 4,167 = 2.3 時間とどまります。これは展示に表示される値です。実際には、この面積を複数の池に分けるので、1池を空にして清掃できます。
• 流量が倍になったら。 大雨の日には、浄水場が同じ池に2倍の水を通さなければならないことがあります。表面負荷率は 3.0 m/h になります。25 mg/L のフロックは 1.76 m/h で沈むので、理想的な沈殿池の法則では、捕まるのは 1.76 ÷ 3.0 = 59% だけで、水のとどまる時間も2.3時間から1.2時間に縮みます。すると、ろ過池にはずっと多くのフロックがかかります。川が濁ると運転員が流量を絞るか、注入量を増やすのは、そのためです。
• 凝集剤。 25 mg/L は 1 m³ あたり 25 g なので、10万 m³ には1日に 2,500 kg の製品が必要で、毎時 100 kg をやや超えます。最適な注入量はジャーテストで見つけ、大雨のたびに変わるので、ポンプの注入率はこまめに調整されます。
• ろ過池。 急速ろ過の最低速度 5 m/h では、ろ過池の面積は 4,167 ÷ 5 = 833 m² です。浄水場はすべての池を同時に洗うことはできません。70 m² の池が12池あれば、最悪の場合でも常に1池が逆洗で止まっていて、残りは 11 × 70 = 770 m² となり、ほかの池の速度は 4,167 ÷ 770 = 5.4 m/h に上がります。
• 浄水池。 仕切り壁によって T10 = 30分が得られ、仕切り壁が十分によくて T10 が平均滞留時間の半分になる（仮定）なら、槽は60分の流量、4,167 m³ をためなければなりません。仕切りのない槽では、T10 が平均時間よりはるかに短くなるため、同じ CT を得るにははるかに大きくなければなりません。
• 塩素。 注入量 1.0 mg/L は 1 m³ あたり 1.0 g なので、塩素は1日に 100 kg です。そのうち、0.3 mg/L の塩素要求量が直ちに 30 kg を使います。

最後の行は、CT = 21 mg·min/L を見たときに人々が忘れがちな点です。CT は温度によって変わります。米国 EPA はそのプロファイリングの指針で、水温 6 °C、pH 6.7、塩素 1.0 mg/L での Giardia の 3 log 不活化に必要な CT を 127.9 min·mg/L と示しています。同じ浄水池を冬の川で運転すると、この例の 21 mg·min/L は、その表が求める値の約16%にすぎません。寒い時期には、浄水場は残留濃度を上げるか、接触時間を長くするか、別の障壁を使わなければなりません。

塩素・オゾン・UV・膜の比較

それぞれの障壁には得意なことと苦手なことがあり、だから表流水の浄水場はいくつも重ねて使います。

UV の数値が、その傾向を示しています。EPA の UV 線量表では、クリプトスポリジウムの 3 log（99.9%）不活化に 12 mJ/cm²、Giardia に 11 mJ/cm² ですが、ウイルスの 3 log 不活化には 143 mJ/cm² で、ほぼ12倍です。mJ/cm² で表す線量は、ランプの強度（mW/cm²）に照射の秒数をかけたものなので、2 mW/cm² を 6 秒間与える反応器は 12 mJ/cm² を与えます。EPA の UV ツールキットが、浄水場は原虫に UV を使い、ウイルスには UV の下流で加える塩素を使えると述べているのは、そのためです。

消毒剤は水の中の有機物とも反応して、副生成物を作ります。EPA は、総トリハロメタンを 0.080 mg/L、5種のハロ酢酸を 0.060 mg/L に制限し、塩素とクロラミンの残留の上限を 4.0 mg/L と定めています。副生成物の上限があることは、浄水場が単に塩素を増やすのではなく、塩素を加える前に凝集と活性炭で有機物を取り除く理由のひとつです。

4つの実例

London の Soho、1854年。 1854年9月、Broad Street の周辺で、1週間に約600人がコレラで亡くなりました。当時は、コレラは悪い空気に乗って運ばれるという考えが主流でした。John Snow は症例を地図にし、Broad Street のポンプの水が病気を運んだと主張しました。ポンプの取っ手が外されて流行は終わりましたが、人々がその地域から離れたため、すでに減りつつありました。Snow は、2つの水道会社から水を受けていた家々も比べました。一方は下水で汚れた Thames の区間から、もう一方はもっと上流から取水していました。この事例が教材とされるのは、細菌説がまだ証明されていない少数意見だった時代に、「この水はどこから来たのか」という問いに、地図と件数で答えられることを示したからです。

Jersey City、1908年。 1900年代初めのろ過は濁度を下げましたが、EPA の飲料水処理の歴史は、当時、水系感染症の流行を減らすのに最も役立ったのは塩素などの消毒剤だったと述べています。New Jersey の Jersey City は1908年に、主消毒剤として初めて塩素を使いました。これが、塩素の注入量スライダーの背景にある実践です。

Michigan の Flint、2014～2015年。 2014年4月、この市は水源を Flint 川に切り替え、約50年間、完全には稼働していなかった浄水場がその水を処理しなければなりませんでした。この危機を扱った査読済みの総説は、水道事業者に腐食防止の計画がなく、切り替えの前に十分な試験運転と腐食の調査が行われていなかったと指摘しています。2015年に Marc Edwards らは120世帯の水を採取しました。20%が鉛の措置レベル 15 µg/L を超え、90パーセンタイル値は 30 µg/L でした。水は、ほかの川の水と同じように処理されていました。欠けていたのは腐食防止、つまり古い鉛管から鉛が水へ溶け出さないようにする水質化学でした。市は2015年10月16日に、以前の供給元へ戻りました。展示は蛇口までで終わりますが、この事例は、浄水場の仕事が管の中でも続くことを示しています。

韓国の都市、高度処理。 仁川市上水道事業本部によると、浄水場の高度処理（オゾン酸化と粒状活性炭）への転換は、2016年の富平浄水場から始まり、2021年に公村浄水場で完了し、水山浄水場は2026年までに完了する計画です。また、環境部が2023年10月に、飲用水の監視項目にユスリカ（chironomid）の幼虫を加えたことも述べています。手入れの悪い活性炭の層には、それが住みつくことがあるためです。高度処理は臭味の問題を解決しますが、それ自体の維持管理の仕事も生みます。

3つの水質基準の数値

三組の数値は、目的がそれぞれ違って書かれています。WHO は、各国政府が自国の事情に合わせて使う指針値を公表しています。EPA は、法的な上限（MCL）と処理技術（TT）を定めます。韓国は上限を省令に定めます。これらは同じ量とは限らないので、比べるときは注意が必要です。

模型が図にするのは、濁度と塩素の行だけです。その二つが、三つのスライダーで変わる量だからです。

よくある誤解

• 「凝集剤を増やせば、いつでもより澄む」。 ジャーテストの曲線はそうではないと示します。模型では、60 mg/L だとフロックは 72 µm で、0.95 m/h で沈み、ろ過後に 0.80 NTU が残ります。25 mg/L の 0.050 NTU より悪くなります。
• 「澄んだ水は安全な水」。 濁度は、粒子が光をどれだけ散乱させるかを測るものです。コップの水が完全に澄んでいても、溶けた鉛や、光をあまり散乱させない小さな微生物が含まれていることがあります。図が細菌と濁度を別の線で示すのはそのためで、Flint の試料が澄み具合ではなく鉛で測られたのもそのためです。
• 「ろ過池は細かいふるい」。 孔は、取り除く粒子の大半よりはるかに大きいのです。粒子は層の深くで砂粒との接触によって捕まります。ろ過池が凝集の後でよく働くのはそのためです。
• 「塩素はすべてを殺す」。 WHO は、塩素がクリプトスポリジウムのオーシストには効果がないと述べています。浄水場は、それらについてはろ過に、場合によっては UV やオゾンに頼ります。
• 「水は浄水場を出れば大丈夫」。 蛇口での残留（模型の初期設定では 0.27 mg/L）があるのは、管もまたシステムの一部だからです。

画面で試す

1. 凝集剤注入量を0にします。顕微鏡にはばらばらの粒が見え、図の終点はろ過後で約 5.0 NTU となり、0.5 NTU の基準を10倍も外します。
2. ろ過後の数値が初めて 0.3 NTU を下回るまで、注入量をゆっくり上げます。上の表によると、それは 10 から 25 mg/L の間で起きるはずです。
3. 注入量を60まで押し上げます。フロックは 72 µm に縮み、結果は悪くなります。25 に戻します。
4. 注入量を 25 にしたまま、粘土の粒径を 0.5 µm まで下げます。沈殿池が捕まえる濁度は7%だけです。
5. オゾンと活性炭をオフにして、水がバイパス管を通るのを見ます。もう一度オンにします。
6. 逆洗をオンにして、溝に水がたまるあいだ右側の池を見ます。
7. 塩素注入量を 0.5 mg/L にして、細菌の図の最後の点を追います。0.6 mg/L ではぎりぎり合格し、0.5 mg/L では不合格になります。
8. 浄水池で内部を見るをオンにして、水滴で仕切り壁をたどります。見失ったときは部品名を使います。
9. ステージのバーで凝集を押し、注入量を0にしてから25に戻して、粒がフロックに集まるのを見ます。そのあと pH を6と8.5に動かします。
10. 河川の濁度を 300 NTU にして沈殿を押します。読み取りパネルが基準内に戻るまで注入量を上げ、そのあとろ過速度を 8 m/h にしてみます。
11. ろ過で、ステージを動かしたままろ層の負荷が上がるのを見ます。100% に達する前に逆洗します。
12. 消毒で pH を 8.5 にします。緑の点が淡青の点に代わり、灰色になるウイルスが減ります。そのあと紫外線をオンにして、オレンジ色のオーシストを見ます。
13. 課題で挑戦を始めます。ステージのバッジが解けた数を数えます。自分の水は、あなたの1日の水の使用量を、浄水場の運転時間の秒数に変えます。