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JP5571424B2 - Method and apparatus for controlling the injection rate of flocculant in real time - Google Patents

Method and apparatus for controlling the injection rate of flocculant in real time Download PDF

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JP5571424B2
JP5571424B2 JP2010072981A JP2010072981A JP5571424B2 JP 5571424 B2 JP5571424 B2 JP 5571424B2 JP 2010072981 A JP2010072981 A JP 2010072981A JP 2010072981 A JP2010072981 A JP 2010072981A JP 5571424 B2 JP5571424 B2 JP 5571424B2
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Japan
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injection rate
flocculant
water
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flocculant injection
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太秀 山口
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Metawater Co Ltd
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

本発明は、浄水場や水処理施設における被処理原水の凝集プロセスにおいて、凝集剤の注入率をリアルタイムで制御する方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for controlling the injection rate of a coagulant in real time in a coagulation process of raw water to be treated in a water purification plant or a water treatment facility.

急速ろ過方式を採用した浄水場では、一般的に凝集剤を注入するとともに急速撹拌を実施する混和池と、混和池で生成された凝集体(フロック)を成長させるフロック形成池と、成長したフロックを沈澱除去するための沈殿池と、沈澱しきらなかった粒子やフロックを除去するろ過池で構成される。
急速ろ過方式による浄水処理の重要なポイントは、原水水質に応じて凝集剤の注入率を適正な値に制御し、沈降性のよいフロックを形成することである。
In water purification plants that employ a rapid filtration system, generally a flocculant is injected and a rapid agitation is carried out, a floc formation pond in which agglomerates (floc) generated in the admixture are grown, and a grown floc It is composed of a sedimentation basin for removing sediments and a filtration basin for removing particles and flocs that did not settle.
The important point of the water purification process by the rapid filtration method is to control the injection rate of the flocculant to an appropriate value according to the raw water quality and to form a floc with good sedimentation.

不適切な注入率によって凝集処理を行った場合には、沈澱池からのフロックのキャリーオーバや凝集不良により、ろ過池の損失水頭の上昇、逆洗頻度の上昇、微細粒子のろ過池からの流出などの問題が発生する。
これらの問題の一つとして、省令で定められた基準値を超えた非鉄重金属や軽金属等が、ろ過池から流出する問題がある。
例えば、アルミニウムについては、水道水を生活用水として利用するのに支障がない、あるいは水道施設に対して障害を生ずるおそれのない基準として、アルミニウム及びその化合物の基準値は0.2mg/L以下と定められている。
また、近年、アルミニウム摂取とアルツハイマー症候群との関連を示す科学的なデータも発表されている。
When flocculation is performed at an inappropriate injection rate, the loss of flocs from the sedimentation basin and the failure of flocculation increase the loss head of the filtration basin, the frequency of backwashing, and the flow of fine particles from the filtration basin. Problems occur.
As one of these problems, there is a problem that non-ferrous heavy metals, light metals, etc. exceeding the standard values stipulated by the ministerial ordinance flow out of the filter basin.
For example, with respect to aluminum, the standard value for aluminum and its compounds is 0.2 mg / L or less as a standard that does not hinder the use of tap water as domestic water or that may cause damage to water facilities. It has been established.
In recent years, scientific data showing the relationship between aluminum intake and Alzheimer's syndrome have also been published.

従って、浄水場や水処理施設における被処理原水の凝集プロセスでは、適切な注入率によって凝集処理を行うことが必要不可欠である。   Therefore, in the agglomeration process of the raw water to be treated at the water purification plant or the water treatment facility, it is indispensable to perform the agglomeration treatment at an appropriate injection rate.

しかしながら、適正な凝集剤注入率は、原水濁度、アルカリ度、pH、水温などによって変化し、河川表流水ごとに異なるので、原水濁度のみを基にして、一義的に凝集剤注入率を決定することはできない。
そのため、従来から浄水場では次のような方法で、凝集状況の判定や、凝集剤注入率の決定、あるいは制御を行っている。
However, the appropriate flocculant injection rate varies depending on the raw water turbidity, alkalinity, pH, water temperature, etc., and differs depending on the river surface water. Therefore, the flocculant injection rate is uniquely determined based only on the raw water turbidity. It cannot be determined.
For this reason, conventionally, in water purification plants, the following methods are used to determine the agglomeration status and to determine or control the coagulant injection rate.

(1)ジャーテスト
処理すべき原水の一定量を幾つかのビーカーに採取し、ビーカーごとに注入率を段階的に変化させて、急速撹拌と緩速撹拌とにより凝集反応を起こし、所定の時間だけ静置させた後の上澄み水濁度やフロックの沈降状況を判定して、凝集剤注入率を決定するものである。
これらの作業は一般的に手分析で行われるが、特許文献1に記載されているように原水の採水から、凝集剤の注入や、撹拌機の回転数及び回転時間の設定、上澄み水濁度の測定までを自動的に行うオートジャーテスターなるものも実用化されている。
(1) Jar test Collect a certain amount of raw water to be processed in several beakers, change the injection rate step by step for each beaker, cause agglomeration reaction by rapid stirring and slow stirring, for a predetermined time The flocculation agent injection rate is determined by determining the supernatant water turbidity or the sedimentation state of flocs after only allowing to stand.
Although these operations are generally performed by manual analysis, as described in Patent Document 1, from the sampling of raw water, the flocculant is injected, the rotation speed and rotation time of the stirrer are set, and the supernatant water is suspended. An automatic jar tester that automatically measures the degree is also put into practical use.

(2)注入率式
原水の濁度やpH、アルカリ度、水温などの水質をパラメータとして、適正な凝集剤注入率との関係を表した注入率式に基づいてフィードフォワード制御するものである。注入率式はジャーテストや実施設の沈澱水濁度などを基に経験的な方法で定められる。この方式の発展形として、沈澱水濁度の測定値に基づいたフィードバック制御の組み込みや、オペレータによるジャーテストの結果と実施施設の運用実績に近づけるようにファジーやニューロによる制御を利用する例もある。
(2) Injection rate formula Feed-forward control is performed based on an injection rate formula that expresses the relationship with the appropriate flocculant injection rate, using the water quality such as turbidity, pH, alkalinity, and water temperature of the raw water as parameters. The injection rate formula is determined by an empirical method based on the jar test and sedimentation water turbidity of the facility. There are examples of development of this method, such as incorporating feedback control based on the measured value of sediment water turbidity, and using fuzzy or neuro control to bring the result of jar test by the operator closer to the actual operation of the facility. .

(3)凝集センサ
特許文献2に記載の方法のように被測定流体の流れに対して光ビームを照射し、その透過光量の平均値と標準偏差とからフロックの平均粒径と個数濃度を求めるとともに、平均粒径が適正な値となるように凝集剤注入率を制御するものである。
(3) Aggregation sensor As in the method described in Patent Document 2, the flow of the fluid to be measured is irradiated with a light beam, and the average particle size and number concentration of flocs are obtained from the average value and standard deviation of the amount of transmitted light. At the same time, the flocculant injection rate is controlled so that the average particle size becomes an appropriate value.

このような上記の方法による凝集状況の判定方法、あるいは凝集剤注入率の決定方法には、次のような課題がある。
(1)のジャーテストによる方法は、熟練したオペレータが必要であり、さらにはオペレータによって異なる結果になりやすいという問題がある。また、凝集状況や適正な凝集剤注入率の判定にかかる時間が30分程度と長いため、頻繁なジャーテストの実施は困難であり、実施設の凝集剤注入率への反映が遅れてしまう問題がある。
ジャーテストの作業を自動化したオートジャーテスターであれば、オペレータの作業は大幅に軽減されるものの、測定結果を得るためには依然として30分程度必要であり、タイムラグが大きいという課題は解決されない。
Such a determination method of agglomeration status by the above method or a determination method of the coagulant injection rate has the following problems.
The method using the jar test of (1) requires a skilled operator, and further has a problem that the result tends to vary depending on the operator. In addition, since it takes a long time of about 30 minutes to determine the agglomeration status and the appropriate coagulant injection rate, it is difficult to perform frequent jar tests, and the reflection to the coagulant injection rate of the implementation facility is delayed. There is.
With an auto jar tester that automates the jar test work, the operator's work is greatly reduced, but it still takes about 30 minutes to obtain a measurement result, and the problem of a large time lag cannot be solved.

(2)の注入率式による方法は、原水によって注入率式が異なるので、浄水場ごとに注入率式を管理しなければならず、さらに恒久的にその注入率式を使用できる保証はない。すなわち、取水口より上流側にダムができたり、河岸工事が施工されたりした時や、豪雨の影響などにより、各水質と最適凝集剤注入率との関係は崩れてしまう恐れがあり、場所的、時間的な普遍性がないという問題がある。   In the method of (2) using the injection rate formula, the injection rate formula differs depending on the raw water. Therefore, the injection rate formula must be managed for each water treatment plant, and there is no guarantee that the injection rate formula can be used permanently. In other words, the relationship between the water quality and the optimal coagulant injection rate may be disrupted when a dam is formed upstream from the intake, riverbank construction is performed, or due to heavy rain, etc. There is a problem that there is no universality in time.

(3)の凝集センサによる方法は、適正なフロック粒径となるように凝集剤注入率をリアルタイムで自動的に管理することが可能で、(1)のオペレータの問題やタイムラグの問題、(2)の普遍性の問題を解決するものである。ただし、原水水質に応じて適正なフロック粒径は異なるものであり、凝集剤注入率の自動制御を行うためには、あらかじめ原水濁度と最適フロック粒径との関係について、データベースを作成しなければならない。すなわち、四季を通じて凝集センサによるデータを取得しなければならず、正式運用までに時間がかかるという問題がある。
また、工業用水、下水や工場廃水における凝集沈澱についても同様な課題を有している。
The method using the aggregation sensor of (3) can automatically manage the flocculant injection rate in real time so as to obtain an appropriate floc particle size, and the problem of the operator and time lag of (1), (2 ) To solve the problem of universality. However, the appropriate floc particle size differs depending on the raw water quality, and in order to automatically control the flocculant injection rate, a database must be created in advance regarding the relationship between raw water turbidity and optimum floc particle size. I must. In other words, there is a problem that data from the aggregation sensor must be acquired throughout the four seasons, and it takes time until the official operation.
In addition, there are similar problems with coagulation precipitation in industrial water, sewage and factory wastewater.

特開平2−114178号明細書Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-114178 特許第3205450号明細書Japanese Patent No. 3205450 特開2009−672号明細書JP 2009-672 A

上記問題点に鑑み、本発明は、時間や場所に関わらず普遍的な制御を可能にし、かつリアルタイムで凝集剤の注入率を制御することができる方法及びその装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method and apparatus capable of controlling universally regardless of time and place and controlling the injection rate of the flocculant in real time. .

上記課題を達成するため、本発明では、被処理原水の凝集プロセスにおいて凝集剤の注入率を制御する方法を提供する。
この方法は、原水の水質を測定する水質測定工程と、得られた水質測定値から基礎凝集剤注入率を算出する注入率算出工程と、前記水質測定工程とは独立して、原水に対し凝集剤を注入することにより原水中の粒子の集塊が始まるまでの時間を測定する集塊化開始時間測定工程と、前記集塊化開始時間の測定値から推奨凝集剤注入率を決定する推奨凝集剤注入率決定工程と、前記基礎凝集剤注入率と、前記推奨凝集剤注入率との差分から補正値を算出する補正値算出工程と、前記補正値に基づいて、前記基礎凝集剤注入率を補正する注入率補正工程とを含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling the injection rate of the flocculant in the flocculation process of the raw water to be treated.
This method is independent of the water quality measurement step for measuring the quality of raw water, the injection rate calculation step for calculating the basic flocculant injection rate from the obtained water quality measurement value, and the water quality measurement step. Agglomeration start time measurement step for measuring the time until the agglomeration of particles in raw water starts by injecting the agent, and recommended agglomeration agent injection rate from the measured value of the agglomeration start time A correction value calculating step of calculating a correction value from the difference between the agent injection rate determination step, the basic flocculant injection rate, and the recommended flocculant injection rate, and the basic flocculant injection rate based on the correction value. And an injection rate correction step of correcting.

また、本発明の凝集剤の注入率制御方法は、前記水質測定工程が原水の濁度又は微粒子を測定することを特徴とする。   Further, the flocculant injection rate control method of the present invention is characterized in that the water quality measurement step measures turbidity or fine particles of raw water.

また、本発明の凝集剤の注入率制御方法は、前記集塊化開始時間測定工程において、原水に対し注入される凝集剤が前記基礎凝集剤注入率で供給されるときの集塊化開始時間を測定することを特徴とする。   The flocculant injection rate control method according to the present invention is the agglomeration start time when the flocculant injected into the raw water is supplied at the basic flocculant injection rate in the agglomeration start time measurement step. Is measured.

また、本発明の凝集剤の注入率制御方法は、前記集塊化開始時間測定工程において、複数に区分けした原水に対してそれぞれ異なる凝集剤注入率で凝集剤が供給されるときの各集塊化開始時間を測定することを特徴とする。   Further, the flocculant injection rate control method of the present invention is the agglomeration start time measurement step, wherein each agglomerate is supplied when the flocculant is supplied at different flocculant injection rates to the raw water divided into a plurality of parts. It is characterized by measuring the start time.

また、本発明の凝集剤の注入率制御方法は、前記推奨凝集剤注入率が、前記集塊化開始時間の測定値及び予め求めたフィッティングラインに基づいて決定されることを特徴とする。   In the flocculant injection rate control method of the present invention, the recommended flocculant injection rate is determined based on the measured value of the agglomeration start time and a fitting line determined in advance.

また、本発明の凝集剤の注入率制御方法は、前記フィッティングラインが、原水を複数個の試験用水槽にそれぞれ所定量採取し、前記試料水に対して、予め設定したそれぞれ異なる凝集剤注入率で凝集剤を注入する凝集剤注入工程と、凝集剤注入後、各試料水内の粒子の集塊が始まるまでの集塊開始時間を試料水ごとに測定する集塊化開始時間測定工程と各試料水ごとに測定された集塊化開始時間と、前記各凝集剤注入率とに基づいて、集塊化開始時間と凝集剤注入率との相関をフィッティングラインとして算出するフィッティングライン算出工程とにより算出されることを特徴とする。   Further, the flocculant injection rate control method of the present invention is such that the fitting line collects a predetermined amount of raw water in a plurality of test water tanks, and sets different flocculant injection rates in advance for the sample water. A flocculant injection step for injecting the flocculant in step, agglomeration start time measuring step for measuring the agglomeration start time until the agglomeration of particles in each sample water starts after the flocculant injection, A fitting line calculation step for calculating a correlation between the agglomeration start time and the flocculant injection rate as a fitting line based on the agglomeration start time measured for each sample water and each of the flocculant injection rates. It is calculated.

また、本発明の別の態様によれば、被処理原水の凝集プロセスにおいて凝集剤の注入率を制御する装置を提供する。
この装置は、原水の水質を測定する水質測定手段と、原水に凝集剤を注入して集塊化開始時間を計測する凝集分析手段と、前記水質測定手段からの水質測定値及び前記凝集分析手段からの集塊化開始時間の測定値を受け取るように接続された情報処理手段とを備えることを特徴とする。
また、前記情報処理手段は、前記水質測定値から基礎凝集剤注入率を算出し、前記集塊化開始時間の測定値から推奨凝集剤注入率を決定し、前記基礎凝集剤注入率と、前記推奨凝集剤注入率との差分から補正値を算出し、前記補正値に基づいて前記基礎凝集剤注入率を補正することを特徴とする。
Moreover, according to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling the injection rate of the flocculant in the flocculation process of the raw water to be treated.
This apparatus includes a water quality measuring means for measuring the quality of raw water, a coagulation analysis means for injecting a flocculant into raw water and measuring agglomeration start time, a water quality measurement value from the water quality measuring means and the agglomeration analysis means And an information processing means connected so as to receive a measurement value of the agglomeration start time.
Further, the information processing means calculates a basic flocculant injection rate from the water quality measurement value, determines a recommended flocculant injection rate from the measurement value of the agglomeration start time, the basic flocculant injection rate, A correction value is calculated from the difference from the recommended flocculant injection rate, and the basic flocculant injection rate is corrected based on the correction value.

本発明に係る制御方法及びその装置によれば、制御方式は従来の注入率に依存し、さらに、基礎凝集剤注入率を補正するため、リアルタイムに注入率を制御することができる。   According to the control method and the apparatus of the present invention, the control method depends on the conventional injection rate, and furthermore, the injection rate can be controlled in real time in order to correct the basic flocculant injection rate.

また、本発明に係る制御方法によれば、注入率式の欠点であった制御の場所的、時間的普遍性がないという欠点を補うことができる。   In addition, according to the control method of the present invention, it is possible to make up for the disadvantage of lack of local and temporal universality of control, which was a drawback of the injection rate type.

さらに、本発明に係る制御方法によれば、従来の装置での欠点であった、バッチ測定のため、凝集剤注入率の制御周期を数分単位にすることができないという欠点を解消することができる。   Furthermore, according to the control method according to the present invention, it is possible to eliminate the drawback that the control cycle of the flocculant injection rate cannot be made in units of several minutes due to batch measurement, which was a disadvantage of the conventional apparatus. it can.

本発明の凝集剤注入率制御装置の一実施の形態を示す概略図である。It is the schematic which shows one Embodiment of the coagulant | flocculant injection rate control apparatus of this invention. 本発明の凝集剤注入率制御装置の一実施の形態における水質測定手段と凝集分析手段と内蔵シーケンサとの関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the water quality measurement means, the aggregation analysis means, and the built-in sequencer in one Embodiment of the coagulant injection rate control apparatus of this invention. 集塊化開始時間を説明するグラフである。It is a graph explaining agglomeration start time. 凝集分析手段により算出されるフィッティングラインを示すグラフである。It is a graph which shows the fitting line calculated by the aggregation analysis means. 従来の注入率式により算出される原水濁度と基礎凝集剤注入率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the raw | natural water turbidity calculated by the conventional injection | pouring rate type | formula, and a basic flocculant injection | pouring rate. 本発明の凝集剤の注入率決定方法において、従来方式により算出される基礎凝集剤注入率と、集塊化開始時間の測定値から求めた推奨凝集剤注入率と、基礎凝集剤注入率及び推奨凝集剤注入率の差分である補正値Δpとの関係を示すグラフである。In the method for determining the injection rate of the flocculant of the present invention, the basic flocculant injection rate calculated by the conventional method, the recommended flocculant injection rate obtained from the measured value of the agglomeration start time, the basic flocculant injection rate, and the recommendation It is a graph which shows the relationship with correction value (DELTA) p which is the difference of the coagulant injection rate. 本発明の凝集剤の注入率決定方法により算出される補正注入率と、従来方式により算出される基礎凝集剤注入率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the correction | amendment injection rate computed by the injection rate determination method of the coagulant | flocculant of this invention, and the basic | foundation flocculant injection rate computed by the conventional system. 本発明の実施の形態に係る凝集剤の注入率を制御する装置の動作方法のフローチャートである。It is a flowchart of the operation | movement method of the apparatus which controls the injection | pouring rate of the coagulant | flocculant which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を、図を参照しながら詳細に説明する。
一般的に浄水処理場は、図1に示すように、川からの水を貯留する着水井10と、処理原水へ凝集剤を注入し、混和させる急速混和池20と、緩速撹拌により処理原水中にフロックを形成させるフロック形成池30と、懸濁物質やフロックを沈殿させる沈殿池40と、処理水をろ過するためのろ過池50とから構成されている。そして、凝集沈殿処理においては、凝集剤注入後の混和池20における急速撹拌からフロック形成池30における緩速撹拌の工程にかけて、微粒子が集塊し、フロックとして成長していく。このとき、集塊化は混和池20において始まっていることが基本であり、微粒子の集塊化開始時間は混和池20の滞留時間と同程度の時間であることが重要である。この状況においては、混和池20以降の処理が良好に行われ、結果として沈降性の高いフロックが形成され、沈殿水濁度を低減することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In general, as shown in FIG. 1, a water treatment plant has a landing well 10 for storing water from a river, a quick mixing basin 20 for injecting and mixing a flocculant into raw water for treatment, and a raw material for treatment by slow stirring. It comprises a floc formation pond 30 for forming flocs in water, a sedimentation basin 40 for precipitating suspended solids and flocs, and a filtration basin 50 for filtering treated water. In the coagulation sedimentation process, fine particles are agglomerated and grow as flocs from the rapid stirring in the mixing basin 20 after the flocculant injection to the slow stirring in the flock formation pond 30. At this time, agglomeration is basically started in the mixing basin 20, and it is important that the agglomeration start time of the fine particles is approximately the same as the residence time of the mixing basin 20. In this situation, the treatment after the mixing basin 20 is carried out satisfactorily. As a result, flocs having high sedimentation properties are formed, and the sedimentation turbidity can be reduced.

ここで、本発明では、浄水場内、あるいは取水施設において凝集剤注入率制御装置60が設置される。凝集剤注入率制御装置60は、水質測定手段1と、凝集分析手段2と、内蔵シーケンサ3とから構成される。凝集剤注入率制御装置60の水質測定手段1及び凝集分析手段2は、着水井10から混和池20への配管から一部の原水を採取できるように接続されている。
また、取水施設内に水質測定手段1及び凝集分析手段2を設置し、取水口から着水井10への配管から一部の原水を採取してもよい。
Here, in this invention, the coagulant | flocculant injection rate control apparatus 60 is installed in a water purification plant or a water intake facility. The flocculant injection rate control device 60 includes a water quality measurement unit 1, a coagulation analysis unit 2, and a built-in sequencer 3. The water quality measuring means 1 and the agglomeration analyzing means 2 of the flocculant injection rate control device 60 are connected so that a part of raw water can be collected from the piping from the landing well 10 to the mixing basin 20.
Further, the water quality measuring means 1 and the coagulation analyzing means 2 may be installed in the water intake facility, and a part of the raw water may be collected from a pipe from the water intake to the landing well 10.

図2は、本発明の凝集剤の注入率制御装置60における水質測定手段1と凝集分析手段2と内蔵シーケンサ3との関係をさらに詳細に示している。図2に示すように、本発明の凝集剤の注入率制御装置60は、被処理水である原水の水質を測定する水質測定手段1と、原水の集塊化開始時間を測定する凝集分析手段2と、水質測定手段1からの水質測定値と凝集分析手段2からの集塊化開始時間の測定値とから凝集剤の注入率を算出する内蔵シーケンサ3とから構成されている。   FIG. 2 shows in more detail the relationship among the water quality measurement means 1, the aggregation analysis means 2, and the built-in sequencer 3 in the coagulant injection rate control device 60 of the present invention. As shown in FIG. 2, the flocculant injection rate control device 60 of the present invention includes a water quality measuring unit 1 that measures the quality of raw water that is the water to be treated, and a coagulation analyzing unit that measures the agglomeration start time of the raw water. 2 and a built-in sequencer 3 that calculates the injection rate of the flocculant from the water quality measurement value from the water quality measurement means 1 and the measurement value of the agglomeration start time from the aggregation analysis means 2.

水質測定手段1は、取水口から混和池へ供給される原水の一部を採取し、原水の水質を測定する。水質の測定値は、基礎凝集剤注入率を導くために用いられる。原水の水質としては、濁度や微粒子数、pH、アルカリ度、水温などの水質をパラメータとして扱うことができる。濁度を測定する手段としては、例えば、透過光方式、散乱光方式、表面散乱光方式、透過―散乱光方式のような光源からの光ビームを試料中に当て、光電変換装置を用いて濁度を測定することができる装置を使用することができる。また、原水中の微粒子数を測定する場合には、微粒子測定装置として、光遮断方式の微粒子カウンタ等を使用することができる。その他、原水の水質を測定するものとして従来使用していた装置を適用することができる。水質測定手段1により測定された原水の水質情報は、内蔵シーケンサ3へと送られる。内蔵シーケンサ3に送られる水質測定手段1からの水質情報は、内蔵シーケンサ3において注入率式に基づき基礎凝集剤注入率を導くために用いられる。水質測定手段1は、リアルタイムで水質を測定し、内蔵シーケンサ3へ情報を送る。   The water quality measuring means 1 collects a part of the raw water supplied from the intake port to the mixing pond and measures the quality of the raw water. Water quality measurements are used to derive the base flocculant injection rate. As the quality of raw water, water quality such as turbidity, number of fine particles, pH, alkalinity, and water temperature can be treated as parameters. As a means for measuring turbidity, for example, a light beam from a light source such as a transmitted light method, a scattered light method, a surface scattered light method, or a transmitted-scattered light method is applied to a sample, and the turbidity is measured using a photoelectric conversion device. A device capable of measuring the degree can be used. When measuring the number of fine particles in the raw water, a light blocking fine particle counter or the like can be used as the fine particle measuring device. In addition, a device that has been conventionally used for measuring the quality of raw water can be applied. The raw water quality information measured by the water quality measuring means 1 is sent to the built-in sequencer 3. The water quality information from the water quality measuring means 1 sent to the built-in sequencer 3 is used in the built-in sequencer 3 to derive the basic flocculant injection rate based on the injection rate equation. The water quality measuring means 1 measures the water quality in real time and sends information to the built-in sequencer 3.

凝集分析手段2も、取水口から混和池へ供給される原水の一部が供給され、水質測定手段1とは独立して原水の集塊化開始時間を測定する。集塊化開始時間は、基礎凝集剤注入率の補正値を導くものとして使用される。凝集分析手段2へ原水を供給する配管は、水質測定手段1へ原水を供給する配管に接続させることもできるし、独立していてもよい。凝集分析手段2としては、例えば、特開2009−672号明細書に記載されている装置を使用することができる。特開2009−672号明細書には、所定量の原水を入れるための試験水槽と、給水ポンプと、原水及び洗浄水の給排水弁と、撹拌器と、凝集剤注入部と、フロックの粒径と粒子数とを測定する検出器とで構成される凝集分析装置が開示されている。この凝集分析装置によれば、当該試験水槽に凝集剤を注入してから、撹拌によって凝集剤が分散し、粒子の集塊が始まるまでの時間(集塊化開始時間)を測定することができる。また、その集塊化開始時間と予め設定した目標集塊化時間との差に応じて、凝集剤注入率を決定することもができる(集塊化開始時間測定法)。   The agglomeration analyzing means 2 is also supplied with a part of the raw water supplied from the intake port to the mixing pond, and measures the agglomeration start time of the raw water independently of the water quality measuring means 1. The agglomeration start time is used to derive a correction value for the base flocculant injection rate. The pipe for supplying the raw water to the aggregation analysis means 2 can be connected to the pipe for supplying the raw water to the water quality measuring means 1 or may be independent. As the agglutination analysis means 2, for example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-672 can be used. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-672 includes a test water tank for containing a predetermined amount of raw water, a feed water pump, a feed water / drain valve for raw water and washing water, a stirrer, a flocculant injection part, and a floc particle size. And a detector for measuring the number of particles are disclosed. According to this agglutination analyzer, it is possible to measure the time (aggregation start time) from when the aggregating agent is injected into the test water tank until the aggregating agent is dispersed by stirring and particle agglomeration starts. . Further, the flocculant injection rate can also be determined according to the difference between the agglomeration start time and a preset target agglomeration time (agglomeration start time measurement method).

ここで、凝集分析手段2により測定される集塊化開始時間とは、凝集分析手段2内へ採取された原水に対してある注入率で凝集剤を注入し、撹拌により凝集剤を分散させ、粒子の集塊化が始まる時間を測定するものである。集塊化の測定は、特開2009−672号明細書に記載されているように、凝集分析手段内の検出器を用いて、微粒子カウント法、あるいは変動解析法により行われる。   Here, the agglomeration start time measured by the agglutination analysis means 2 is the injection of the aggregating agent at a certain injection rate with respect to the raw water collected into the agglutination analysis means 2, and the aggregating agent is dispersed by stirring. It measures the time at which particle agglomeration begins. Agglomeration is measured by a fine particle count method or a fluctuation analysis method using a detector in the agglutination analysis means as described in JP-A-2009-672.

微粒子カウント法の場合、検出器は、試料中の粒子数及び粒径を測定し、一定の粒径の粒子数が増加する時間(粒子数増加開始時間)又は一定の粒径の粒子が減少する時間(粒子数減少時間)のどちらか又は両方の平均値を集塊化開始時間とする。このとき、検出器は、ある一定の粒子径範囲ごとに粒子数の増減を測定することができ、着目する粒子径は適宜選択することができる。例えば、一定の粒径範囲の粒子数が増加する時間を測定する場合、粒子径は3〜7μmを選択し、その範囲の粒子数の増加を測定する。   In the case of the fine particle counting method, the detector measures the number of particles and the particle size in the sample, and the time for increasing the number of particles having a certain particle size (starting time for increasing the number of particles) or the particle having a certain particle size decreases. The average value of either or both of the times (particle number reduction time) is set as the agglomeration start time. At this time, the detector can measure the increase / decrease in the number of particles for each certain particle size range, and the particle size of interest can be appropriately selected. For example, when measuring the time for increasing the number of particles in a certain particle size range, 3 to 7 μm is selected as the particle size, and the increase in the number of particles in that range is measured.

一方、変動解析法の場合、検出器は、検出器内を流れる試料水に対して、少なくとも一箇所から光ビームを照射し、前方散乱光と、側方散乱光と、後方散乱光と、透過光のうち、少なくとも一つの光を光電変換器にて受光し、変換された電気信号の平均値と標準偏差とから、試料水に含まれる粒子の平均粒径と粒子数とを求める。このとき、平均粒径の増大が見られ始める時間をフロック成長開始時間とし、フロックとして計数される粒子数が増加し始める点をフロック増加開始時間として測定した際に、少なくとも一方の時間、あるいは両方の時間を演算した結果を集塊化開始時間として採用する。   On the other hand, in the case of the fluctuation analysis method, the detector irradiates the sample water flowing in the detector with a light beam from at least one place, forward scattered light, side scattered light, back scattered light, and transmission. At least one of the lights is received by a photoelectric converter, and the average particle diameter and the number of particles contained in the sample water are determined from the average value and standard deviation of the converted electric signal. At this time, the time when the average particle diameter starts to increase is taken as the floc growth start time, and when the point at which the number of particles counted as floc begins to increase is measured as the floc increase start time, at least one time or both The result of calculating the time is used as the agglomeration start time.

図3に、変動解析法による集塊化開始時間の測定結果のグラフを示す。図3が示すように、試料中に凝集剤を注入し撹拌すると、測定される平均粒径は時間とともに大きくなる。このとき、集塊化開始時間は、例えば図3に示すように、フロックの平均粒径の増加率が最大となった時の傾きが時間軸と交わる点における時間を集塊化開始時間とすることができる。又は、フロックの形成が最大に達したとき、すなわち、平均粒径、あるいは粒子数が最大値に達したときの、例えば、10%〜50%から選択される一定の割合となる値を集塊化開始時間と設定することもでき、より好ましくは、最大値に達したときの15〜30%、最も好ましくは、最大値に達したときの20%値を超えた時点を集塊化開始時間と設定することができる。   In FIG. 3, the graph of the measurement result of the agglomeration start time by a fluctuation | variation analysis method is shown. As shown in FIG. 3, when the flocculant is injected into the sample and stirred, the measured average particle size increases with time. At this time, the agglomeration start time is, for example, as shown in FIG. 3, the time at the point where the inclination when the average rate of increase in the average particle size of the flocs reaches the time axis intersects with the time axis be able to. Or, when the formation of floc reaches the maximum, that is, when the average particle size or the number of particles reaches the maximum value, for example, a value that becomes a constant ratio selected from 10% to 50% is agglomerated It is also possible to set an agglomeration start time, more preferably 15-30% when the maximum value is reached, and most preferably, the time point when the agglomeration start time exceeds the 20% value when the maximum value is reached. Can be set.

このようにして、凝集分析手段2により測定した集塊化開始時間の情報は、内蔵シーケンサ3へと送られる。凝集分析手段2は、10〜15分ごとに更新情報を内蔵シーケンサ3へと送る。この情報は、内蔵シーケンサ3において基礎凝集剤注入率の補正値を導くために使用される。   In this way, information on the agglomeration start time measured by the aggregation analysis means 2 is sent to the built-in sequencer 3. The aggregation analysis means 2 sends update information to the built-in sequencer 3 every 10 to 15 minutes. This information is used in the built-in sequencer 3 to derive a correction value for the basic flocculant injection rate.

上記の凝集分析手段2によれば、実際に処理する原水を試料として集塊化開始時間をパラメータとして用いるので、従来の注入率式では考慮されていない凝集阻害物質の影響が反映され、最も適正な凝集剤注入率を算出することができる。また、ジャーテストと比較して、緩速撹拌から静置の工程が必要ないので、10〜15分程度で凝集剤注入率を自動的に決定することができる。したがって、熟練したオペレータによる作業は必要とせず、さらに、ジャーテストよりもタイムラグの少ない凝集剤注入率制御を実現することが可能である。また、凝集センサのように原水濁度と適正フロック粒径のデータベースを作成する必要がないため、凝集分析装置による凝集剤注入率制御システムは、装置設置後の比較的短期間で実運用に入ることができるという特徴がある。   According to the aggregation analysis means 2 described above, since the raw water to be actually processed is used as a sample and the agglomeration start time is used as a parameter, the influence of the aggregation inhibitor not considered in the conventional injection rate formula is reflected, and the most appropriate A simple flocculant injection rate can be calculated. Further, compared with the jar test, since the step of slow stirring to standing is not required, the flocculant injection rate can be automatically determined in about 10 to 15 minutes. Therefore, the operation by a skilled operator is not required, and it is possible to realize the flocculant injection rate control with a smaller time lag than the jar test. Furthermore, unlike the agglomeration sensor, it is not necessary to create a database of raw water turbidity and appropriate floc particle size, so the agglomeration agent injection rate control system by the agglomeration analyzer is put into actual operation in a relatively short period after the installation There is a feature that can be.

また、凝集分析手段2は、採取した原水を複数の区分に分け、それぞれの区分に異なる凝集剤注入率で凝集剤を注入し、各集塊化開始時間を測定することもできる。これにより、処理中の原水について、凝集剤注入率と集塊化開始時間との関係を示すフィッティングラインを作成することができる。   The aggregation analysis means 2 can also divide the collected raw water into a plurality of sections, inject a flocculant into each section at a different flocculant injection rate, and measure each agglomeration start time. Thereby, the fitting line which shows the relationship between the coagulant | flocculant injection rate and agglomeration start time can be created about the raw | natural water under process.

図4は、上記工程により作製されたフィッティングラインの一例を示すグラフである。図4は、A〜Dの4つの区分に分けた原水に対し、異なる凝集剤注入率で凝集剤を注入したときの集塊化開始時間を測定・プロットし、フィッティングラインを作成したものである。このようなフィッティングラインを作成することにより、各実施設の目標集塊化時間から、適正な凝集剤の注入率を算出することも可能である。   FIG. 4 is a graph showing an example of the fitting line produced by the above process. FIG. 4 shows the fitting line created by measuring and plotting the agglomeration start time when the flocculant was injected at different flocculant injection rates for the raw water divided into four sections A to D. . By creating such a fitting line, it is also possible to calculate an appropriate flocculant injection rate from the target agglomeration time of each implementation facility.

内蔵シーケンサ3は、水質測定手段1からの測定値の情報を受け取り、予め設定された注入率式に基づき、基礎凝集剤注入率を算出する。基礎凝集剤注入率の算出式(注入率式)は、当業者によりジャーテストや実施設の沈殿水濁度などを基に定めることができる。具体的には、注入率式について線形か非線形か等の形と、式で用いる変数としての水質項目とを定める。通常は式(1)の方程式を用い、変数は原水濁度とすることができる。

Figure 0005571424
次に注入率式で扱われる定数を決定する。式(1)を採用する場合、降雨時や低水温期など、様々な条件における原水に対して、ジャーテストで求めた適正注入率Pと、原水濁度の測定値TBnとを1組として、複数組のデータを式(1)に代入し、最小二乗法で解析することで定数を決定する。このとき、定数は最小二乗法による解析時に発散しないような値を初期値として代入する必要がある。また、実際の浄水場の運用データの中で、目標となる沈殿水濁度の範囲(例えば0.5〜1度)に収まった時のみのデータを抜き取って、浄水場の実際の注入率P、その時の原水濁度をTBnとして、解析することもできる。以上のようにして、定数を決めた後、方程式に定数を代入すると、注入率式が完成する。
また、基礎凝集剤注入率の算出式は、本装置設置前に浄水場が運用していた注入率式を使用してもよい。 The built-in sequencer 3 receives the measurement value information from the water quality measuring means 1 and calculates a basic flocculant injection rate based on a preset injection rate equation. The formula for calculating the basic flocculant injection rate (injection rate equation) can be determined by those skilled in the art based on the jar test, the sedimentation water turbidity of the facility, and the like. Specifically, the shape of the injection rate formula, such as linear or non-linear, and the water quality item as a variable used in the formula are determined. Usually, the equation (1) is used, and the variable can be the raw water turbidity.
Figure 0005571424
Next, the constant handled by the injection rate equation is determined. When formula (1) is adopted, one set of the appropriate injection rate P n obtained by the jar test and the measured value T Bn of the raw water turbidity for raw water under various conditions such as rain or low water temperature As described above, a plurality of sets of data are substituted into the equation (1), and the constant is determined by analyzing the least square method. At this time, it is necessary to substitute a constant value that does not diverge at the time of analysis by the least square method as an initial value. In addition, from the actual operation data of the water purification plant, data is extracted only when it falls within the target turbidity range (for example, 0.5 to 1 degree), and the actual injection rate P of the water purification plant is extracted. n , The raw water turbidity at that time can be analyzed as TBn . After determining the constant as described above, substituting the constant into the equation completes the injection rate equation.
Moreover, the calculation formula of the basic flocculant injection rate may use the injection rate formula operated by the water purification plant before the installation of the present apparatus.

内蔵シーケンサ3は、凝集分析手段2からの集塊化開始時間の情報を受け取り、集塊化開始時間の情報から推奨凝集剤注入率を決定し、基礎凝集剤注入率と、推奨凝集剤注入率との差分から補正値を算出する。この補正値により基礎凝集剤注入率を補正することで、最終的に注入率を算出する。基礎凝集剤注入率はリアルタイムに更新され、また、注入率の補正値は周期的に更新され(約10〜15分)、凝集剤注入率へと反映される。
内蔵シーケンサ3は、補正された注入率を凝集剤の注入ポンプ等へ出力することで、凝集剤の注入率を制御する。内蔵シーケンサ3は、水質測定手段1又は凝集分析手段2と一体となっていても良く、独立していてもよい。
The built-in sequencer 3 receives information on the agglomeration start time from the agglutination analysis means 2, determines a recommended flocculant injection rate from the information on the agglomeration start time, and determines a basic flocculant injection rate and a recommended flocculant injection rate. The correction value is calculated from the difference between. The injection rate is finally calculated by correcting the basic flocculant injection rate with this correction value. The basic flocculant injection rate is updated in real time, and the correction value of the injection rate is periodically updated (about 10 to 15 minutes) and reflected in the flocculant injection rate.
The built-in sequencer 3 controls the injection rate of the flocculant by outputting the corrected injection rate to a flocculant injection pump or the like. The built-in sequencer 3 may be integrated with the water quality measurement unit 1 or the aggregation analysis unit 2 or may be independent.

上記の構成によれば、先ず、取水した原水は着水井10から混和池20へと導入される一方で、その一部が凝集剤注入率制御装置60の水質測定手段1及び凝集分析手段2へと導入される。水質測定手段1において原水の水質が測定され、その測定情報が内蔵シーケンサ3へと伝えられる。内蔵シーケンサ3では、水質測定手段1より送られた情報と、注入率式とに基づいて基礎凝集剤注入率を算出する。また、所定の凝集剤注入率における原水の集塊化開始時間が凝集分析手段2により測定され、その測定情報が内蔵シーケンサ3へと伝えられる。ここで、所定の凝集剤注入率は、予め定められた固定値とするか、基本注入率式で求められた基礎凝集剤注入率(変動値)とする。なお、所定の凝集剤注入率を変動値として扱う場合には、基礎凝集剤注入率において実際に集塊化開始時間を測定した結果を所定の凝集剤注入率における集塊化開始時間としてよいし、前記の凝集剤注入率と集塊化開始時間との関係を示すフィッティングラインと所定の凝集剤注入率とから所定の凝集剤注入率における集塊化開始時間を求めてもよい。   According to the above configuration, first, the raw water taken is introduced from the landing well 10 to the mixing basin 20, while a part of the raw water is supplied to the water quality measuring means 1 and the aggregation analysis means 2 of the flocculant injection rate control device 60. And introduced. The quality of raw water is measured by the water quality measuring means 1 and the measurement information is transmitted to the built-in sequencer 3. The built-in sequencer 3 calculates the basic flocculant injection rate based on the information sent from the water quality measuring means 1 and the injection rate equation. In addition, the agglomeration start time of raw water at a predetermined flocculant injection rate is measured by the aggregation analysis means 2, and the measurement information is transmitted to the built-in sequencer 3. Here, the predetermined flocculant injection rate is a predetermined fixed value or a basic flocculant injection rate (variation value) obtained by the basic injection rate equation. When the predetermined flocculant injection rate is treated as a variable value, the result of actually measuring the agglomeration start time at the basic flocculant injection rate may be the agglomeration start time at the predetermined flocculant injection rate. The agglomeration start time at a predetermined flocculant injection rate may be obtained from the fitting line indicating the relationship between the aggregating agent injection rate and the agglomeration start time and a predetermined flocculant injection rate.

内蔵シーケンサ3は、凝集分析手段2より送られた情報から凝集剤注入率の補正値を算出し、基礎凝集剤注入率はこの補正値により周期的に修正される。
このように、集塊化開始時間に基づいて算出される補正値を用いて、基礎凝集剤注入率を補正することで、注入率式による制御の場所的、時間的普遍性がないという欠点を補い、凝集分析装置の集塊化開始時間測定法の制御周期を短くすることが可能である。以下、さらに詳細に凝集剤注入率の算出方法を記述する。
The built-in sequencer 3 calculates a correction value for the coagulant injection rate from the information sent from the coagulation analysis means 2, and the basic coagulant injection rate is periodically corrected by this correction value.
In this way, by correcting the basic flocculant injection rate using the correction value calculated based on the agglomeration start time, there is a disadvantage that there is no locational and temporal universality of control by the injection rate formula. In addition, it is possible to shorten the control period of the agglomeration start time measurement method of the aggregation analyzer. Hereinafter, a method for calculating the flocculant injection rate will be described in more detail.

一般的な水質測定手段1の測定値より注入率pを導くための注入率式(基本注入率式)は、水質測定手段1により測定される濁度をパラメータとして、例えば式(1)のように表される。

Figure 0005571424
ここで、C、A、bは定数、Tは原水濁度である。なお、水温区分によって、各係数を変更したり、式(1)に水温の項を追加したりする例もある。
このとき、原水濁度や水温は、凝集剤注入点よりも前段階で採水した試料水に対して、秒単位以下の周期で測定が可能であるから、式(1)等の注入率式による制御は、連続的なフィードフォワード制御となる。先に述べたように、この注入率式は、場所的、時間的普遍性がなく、浄水場によって式の構造自体が異なっていたり、同じ河川から取水する浄水場であっても場所によって異なる係数を用いたりする場合が多い。また、雨の降り始めや降り終わり、季節等によって、複数の式を用いる場合もある。 The injection rate equation (basic injection rate equation) for deriving the injection rate p from the measured value of the general water quality measuring unit 1 is, for example, the equation (1) using the turbidity measured by the water quality measuring unit 1 as a parameter. It is expressed in
Figure 0005571424
Here, C, A 0, b 0 is a constant, T B is the raw water turbidity. Note that there are examples in which each coefficient is changed depending on the water temperature classification, or a term of water temperature is added to the equation (1).
At this time, the raw water turbidity and the water temperature can be measured with a cycle of seconds or less with respect to the sample water collected before the flocculant injection point. The control by is continuous feedforward control. As mentioned earlier, this injection rate formula is not universal in terms of location and time, and the structure of the formula itself varies depending on the water treatment plant, or even if it is a water purification plant that draws water from the same river, Is often used. In addition, a plurality of formulas may be used depending on the start or end of rain, the season, and the like.

本発明では、推奨凝集剤注入率を決定する。推奨凝集剤注入率は、集塊化開始時間の測定値と、予め求めたフィッティングラインに基づいて決定される。
この推奨凝集剤注入率と、基礎凝集剤注入率との差分から、補正値が算出される。
In the present invention, the recommended flocculant injection rate is determined. The recommended flocculant injection rate is determined based on the measured value of the agglomeration start time and the fitting line determined in advance.
A correction value is calculated from the difference between the recommended coagulant injection rate and the basic coagulant injection rate.

補正値は、式(1)に適用するならば、式(2)のようになる。

Figure 0005571424
If the correction value is applied to equation (1), equation (2) is obtained.
Figure 0005571424

ここで、補正値Δpは、集塊化開始時間適正値から得られた推奨凝集剤注入率pAと、採水された原水と同時刻の原水水質に基づき得られた基礎凝集剤注入率pE0との差分値である。
また、推奨凝集剤注入率pAは、集塊化開始時間の測定毎に更新され、次の更新までは前回値を保持する。したがって、Δpについても集塊化開始時間の測定ごとに更新される。
Here, the correction value Δp is the recommended coagulant injection rate p A obtained from the agglomeration start time appropriate value and the basic coagulant injection rate p obtained based on the raw water quality at the same time as the collected raw water. The difference value from E0 .
The recommended flocculant injection rate p A is updated every time the agglomeration start time is measured, and the previous value is maintained until the next update. Therefore, Δp is also updated every time the agglomeration start time is measured.

次に、補正値Δpに基づいて、基礎凝集剤注入率を補正する。

Figure 0005571424
piは補正された注入率であり、集塊化開始時間測定時をi=0とし、基礎凝集剤注入率pEiが更新されるたびにiが増加するものとする。 Next, the basic flocculant injection rate is corrected based on the correction value Δp.
Figure 0005571424
p i is a corrected injection rate, i = 0 when the agglomeration start time is measured, and i increases every time the basic flocculant injection rate p Ei is updated.

図8は、本発明の実施の形態に係る凝集剤の注入率を制御する装置の動作方法のフローチャートである。
以下、図8に記載されたフローチャートを用いて、本発明の実施の形態に係る凝集剤を制御する装置の動作を説明する。
まず、本発明の実施の形態に係る制御装置では、水質測定手段1が、原水の水質を測定する(S801)。具体的には、水質測定手段1は、原水の濁度又は微粒子を測定する。
次に、内部シーケンサ3は、水質測定手段1から水質測定値を受け取る。内部シーケンサ3は、水質測定値から基礎凝集剤注入率を算出する(ステップS802)。
凝集分析手段は2、原水の水質を測定する上記ステップS801とは独立して、原水に対し凝集剤を注入して原水中の粒子の集塊が始まるまでの時間を測定する(ステップS803)。
FIG. 8 is a flowchart of the operation method of the apparatus for controlling the injection rate of the flocculant according to the embodiment of the present invention.
Hereinafter, the operation of the apparatus for controlling the flocculant according to the embodiment of the present invention will be described using the flowchart shown in FIG.
First, in the control device according to the embodiment of the present invention, the water quality measuring unit 1 measures the quality of raw water (S801). Specifically, the water quality measuring means 1 measures the turbidity or fine particles of raw water.
Next, the internal sequencer 3 receives the water quality measurement value from the water quality measurement means 1. The internal sequencer 3 calculates the basic flocculant injection rate from the water quality measurement value (step S802).
The agglutination analysis means 2 measures the time until the agglomeration of particles in the raw water starts after injecting the flocculant into the raw water independently of the above-described step S801 for measuring the quality of the raw water (step S803).

次に、内部シーケンサ3は、フィッティングラインを決定する(ステップS804)。ここで、フィッティングラインを決定するステップ(S804)は、原水を複数個の試験用水槽にそれぞれ所定量採取し、試料水に対して予め設定したそれぞれ異なる凝集剤注入率で凝集剤を注入する工程と、凝集剤注入後、各試料水内の粒子の集塊が始まるまでの集塊開始時間を試料水ごとに測定する工程と、各試料水ごとに測定された集塊化開始時間と、前記各凝集剤注入率とに基づいて、集塊化開始時間と凝集剤注入率との相関をフィッティングラインとして算出する工程とからなる。   Next, the internal sequencer 3 determines a fitting line (step S804). Here, in the step of determining the fitting line (S804), a predetermined amount of raw water is sampled in a plurality of test water tanks, and the flocculant is injected at different flocculant injection rates set in advance for the sample water. And a step of measuring the agglomeration start time for each sample water until the agglomeration of particles in each sample water starts after the injection of the flocculant, the agglomeration start time measured for each sample water, It comprises a step of calculating the correlation between the agglomeration start time and the flocculant injection rate as a fitting line based on each flocculant injection rate.

続いて、内部シーケンサ3は、フィッティングライン及び集塊化開始時間の測定値から推奨凝集剤注入率を求める(ステップS805)。次に、内部シーケンサ3は、推奨凝集剤注入率と、基礎凝集剤注入率との差分から補正値を算出する(ステップS806)。最後に、内部シーケンサ3は、算出された補正値に基づいて、基礎凝集剤注入率を補正する(ステップS807)。   Subsequently, the internal sequencer 3 obtains a recommended flocculant injection rate from the measured values of the fitting line and the agglomeration start time (step S805). Next, the internal sequencer 3 calculates a correction value from the difference between the recommended flocculant injection rate and the basic flocculant injection rate (step S806). Finally, the internal sequencer 3 corrects the basic flocculant injection rate based on the calculated correction value (step S807).

次に、所定の凝集剤注入率における集塊化開始時間を利用して注入率を演算する実施例を以下に説明する。
本発明に係る制御装置は、特開2009−672号記載の装置の機能の他に、図1に示すように原水濁度計からの濁度出力(アナログ信号)を入力する機能を併せ持っており、内蔵シーケンサ3によって、従来の注入率式を用いた基礎凝集剤注入率の演算と、補正値の算出による最終的な注入率の演算等を行うことが可能となっている。
Next, an embodiment in which the injection rate is calculated using the agglomeration start time at a predetermined flocculant injection rate will be described below.
The control device according to the present invention has the function of inputting the turbidity output (analog signal) from the raw water turbidimeter as shown in FIG. 1 in addition to the function of the device described in JP-A-2009-672. The built-in sequencer 3 makes it possible to calculate the basic flocculant injection rate using the conventional injection rate equation, and calculate the final injection rate by calculating the correction value.

図5は、河川表流水を対象とした原水濁度の変化、及び従来の注入率式で演算された基礎凝集剤注入率を示しており、原水水質の変化が比較的大きかった期間を抜き取っている。
ここで、基礎凝集剤注入率は、原水濁度の測定値、及び係数C=10、A=5、b=0.5を式(1)に代入することで得ている。
Fig. 5 shows the change in raw water turbidity for river surface water and the basic flocculant injection rate calculated by the conventional injection rate formula. The period when the change in raw water quality was relatively large was extracted. Yes.
Here, the basic flocculant injection rate is obtained by substituting the measured value of the raw water turbidity and the coefficients C = 10, A 0 = 5, b 0 = 0.5 into the equation (1).

図4は、4つの水槽にて各々異なる凝集剤注入率で測定された集塊化開始時間TSA〜TSDと、前記4つの凝集剤注入率との関係から算出されるフィッティングラインを示している。ここで、集塊化開始時間適正値は混和池の滞留時間等を目安として決定される。また、推奨凝集剤注入率は、集塊化開始時間適正値とフィッティングラインとの関係から算出される。 FIG. 4 shows fitting lines calculated from the relationship between the agglomeration start times T SA to T SD measured at four water tanks at different flocculant injection rates and the four flocculant injection rates. Yes. Here, the appropriate value of the agglomeration start time is determined based on the residence time of the mixing pond . The recommended flocculant injection rate is calculated from the relationship between the appropriate value of the agglomeration start time and the fitting line.

図6は、基礎凝集剤注入率、推奨凝集剤注入率、及び基礎凝集剤注入率と前記推奨凝集剤注入率との差分である補正値Δpとの関係を示す。ここで、基礎凝集剤注入率は、1分周期で算出されるが、推奨凝集剤注入率の算出周期は15分周期で算出されるように設定されている。従って、最新値に更新されるまで前回値が保持される。その結果、Δpの更新周期は15分となる。 FIG. 6 shows the relationship between the basic coagulant injection rate, the recommended coagulant injection rate, and the correction value Δp, which is the difference between the basic coagulant injection rate and the recommended coagulant injection rate. Here, the basic flocculant injection rate is calculated at a cycle of 1 minute, but the calculation cycle of the recommended flocculant injection rate is set to be calculated at a cycle of 15 minutes. Accordingly, the previous value is held until the latest value is updated. As a result, the update period of Δp is 15 minutes.

図7は、基礎凝集剤注入率と、本発明で得られた補正注入率、すなわち、基礎凝集剤注入率とΔpとを加算した結果を示している。
濁度上昇時においては、本発明で得られた補正注入率が、従来方式で得られた基礎凝集剤より高い値となった。一方、濁度の安定時においては、本発明で得られた補正注入率が、従来方式で得られた基礎凝集剤より低い値となった。
特に、濁度の安定時おいては、従来方式で得られた基礎凝集剤は、ろ過水のアルミニウムの測定結果から、過剰注入であることが分かっている。注入率式の係数を決めた数年前と比較して、注入率式の係数にずれが生じているとものと予想される。
FIG. 7 shows the result of adding the basic flocculant injection rate and the corrected injection rate obtained by the present invention, that is, the basic flocculant injection rate and Δp.
When the turbidity increased, the corrected injection rate obtained by the present invention was higher than that of the basic flocculant obtained by the conventional method. On the other hand, when the turbidity was stable, the corrected injection rate obtained by the present invention was lower than the basic flocculant obtained by the conventional method.
In particular, when the turbidity is stable, the basic flocculant obtained by the conventional method has been found to be excessive injection from the measurement result of aluminum in the filtered water. Compared to a few years ago when the coefficient of the injection rate equation was determined, it is expected that the coefficient of the injection rate equation has shifted.

次に、一ヶ月間にわたって、従来の注入率式と本発明の方式を比較した。
月間の平均注入率は、従来方式が25mg/Lであった。これに対して、本発明の方式の場合には、22mg/Lであった。
よって、本発明の制御方式を用いて、月間の平均注入率を3mg/L削減することができた。このように、本発明による凝集剤注入率の適正化により、凝集剤使用量を削減することができる。
Next, over the course of a month, the conventional injection rate equation was compared with the method of the present invention.
The average monthly injection rate was 25 mg / L for the conventional method. On the other hand, in the case of the method of the present invention, it was 22 mg / L.
Therefore, using the control method of the present invention, the monthly average injection rate could be reduced by 3 mg / L. Thus, the use amount of the flocculant can be reduced by optimizing the flocculant injection rate according to the present invention.

本発明に係る凝集剤の制御方法及びその装置を用いることによって、凝集剤の使用量を最適値に設定することができる。これによって、省令で定められた基準値以上の非鉄重金属や軽金属等がろ過池から流出してしまうことを防ぐことが可能である。   By using the flocculant control method and apparatus according to the present invention, the amount of flocculant used can be set to an optimum value. As a result, it is possible to prevent non-ferrous heavy metals, light metals, and the like that exceed the reference values stipulated by the ministerial ordinance from flowing out of the filter basin.

また、本発明の方式では、従来の注入率式では表れない藻類やその他の凝集阻害物質の量に応じて、集塊化開始時間測定法によって算出される推奨凝集剤注入率と基礎凝集剤注入率との差分から補正値が導入されて注入率が増加する。よって、より安全な注入率制御が可能となる。   Further, in the method of the present invention, the recommended flocculant injection rate calculated by the agglomeration start time measurement method and the basic flocculant injection depending on the amount of algae and other aggregation-inhibiting substances that do not appear in the conventional injection rate formula The correction value is introduced from the difference from the rate, and the injection rate increases. Therefore, safer injection rate control is possible.

さらに、特開2009−672の方法によっても、適正な注入率の管理は可能ではあったが、データ更新周期が長い(10〜15分)という課題があった。本方式によれば、従来の注入率式によって、より短い周期(本実施例では1分)で注入率制御が可能となる。   Furthermore, although the method of JP2009-672A can manage an appropriate injection rate, there is a problem that a data update cycle is long (10 to 15 minutes). According to this method, the injection rate can be controlled with a shorter cycle (1 minute in this embodiment) by the conventional injection rate equation.

なお、本実施例では、従来の注入率式、及び本発明の補正注入率式において、原水濁度のみをパラメータとして用いているが、その他の水質、例えば水温や色度などをパラメータとして用いることも可能である。その際、それら水質はアナログ信号として入力する方法以外に、RS485など他の通信方式を用いてもよい。なお、原水濁度やその他の水質は、凝集分析装置にその測定機能を組み込むことも可能である。   In the present embodiment, only the raw water turbidity is used as a parameter in the conventional injection rate formula and the corrected injection rate formula of the present invention, but other water qualities such as water temperature and chromaticity are used as parameters. Is also possible. At that time, in addition to the method of inputting the water quality as an analog signal, other communication methods such as RS485 may be used. The raw water turbidity and other water qualities can also be incorporated into a coagulation analyzer.

また、本実施例では凝集分析装置内蔵のシーケンサにより、注入率の演算を行っているが、凝集分析装置の上位側にパソコン等を接続し、パソコンにて従来の注入率式による注入率演算、及び本発明の補正注入率の演算を行ってもよい。 In this example, the injection rate is calculated by the sequencer built in the agglutination analyzer, but a personal computer or the like is connected to the upper side of the agglutination analyzer, and the injection rate is calculated by the conventional injection rate formula on the personal computer. In addition, the correction injection rate of the present invention may be calculated.

1 水質測定手段
2 凝集分析手段
3 内蔵シーケンサ
10 着水井
20 急速混和池
30 フロック形成池
40 沈殿池
50 ろ過池
60 凝集剤注入率制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water quality measurement means 2 Aggregation analysis means 3 Built-in sequencer 10 Landing well 20 Rapid mixing basin 30 Flock formation basin 40 Sedimentation basin 50 Filtration basin 60 Flocculant injection rate control device

Claims (3)

原水の水質を測定する水質測定工程と、
得られた水質測定値から基礎凝集剤注入率を算出する注入率算出工程と、
前記水質測定工程とは独立して、原水に対し凝集剤を注入することにより原水中の粒子の集塊が始まるまでの時間を測定する集塊化開始時間測定工程と、
前記集塊化開始時間の測定値と凝集剤注入率との相関をフィッティングラインとして算出する工程と、
実施設の集塊化開始時間適正値をフィッティングラインに代入し、推奨凝集剤注入率を決定する推奨凝集剤注入率決定工程であって、前記推奨凝集剤注入率は、最新値に更新されるまで前回値が保持されるようにしてなる推奨凝集剤注入率決定工程と、
前記基礎凝集剤注入率と、前記推奨凝集剤注入率との差分から補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値に基づいて、前記基礎凝集剤注入率を補正する注入率補正工程と
を含み、
前記集塊化開始時間の測定値と凝集剤注入率との相関をフィッティングラインとして算出する前記工程で、前記フィッティングラインが、
原水を複数個の試験用水槽にそれぞれ所定量採取し、前記試料水に対して、予め設定したそれぞれ異なる凝集剤注入率で凝集剤を注入する凝集剤注入工程と、
凝集剤注入後、各試料水内の粒子の集塊が始まるまでの集塊開始時間を試料水ごとに測定する集塊化開始時間測定工程と
各試料水ごとに測定された集塊化開始時間と、前記各凝集剤注入率とに基づいて、集塊化開始時間と凝集剤注入率との相関をフィッティングラインとして算出するフィッティングライン算出工程とにより算出される、被処理原水の凝集プロセスにおいて凝集剤の注入率を制御する方法。
A water quality measurement process for measuring the quality of raw water;
An injection rate calculation step for calculating a basic flocculant injection rate from the obtained water quality measurement value,
Independent of the water quality measurement step, agglomeration start time measurement step for measuring the time until the agglomeration of particles in the raw water starts by injecting a flocculant into the raw water,
Calculating the correlation between the measurement value of the agglomeration start time and the flocculant injection rate as a fitting line;
It is a recommended flocculant injection rate determination step for substituting an appropriate value for the agglomeration start time of the actual facility into the fitting line and determining a recommended flocculant injection rate, and the recommended flocculant injection rate is updated to the latest value. A recommended coagulant injection rate determination step that keeps the previous value until,
A correction value calculating step of calculating a correction value from the difference between the basic flocculant injection rate and the recommended flocculant injection rate;
Based on said correction value, look including the infusion rate correction step of correcting the basic coagulant injection rate,
In the step of calculating the correlation between the measurement value of the agglomeration start time and the flocculant injection rate as a fitting line, the fitting line is:
A predetermined amount of raw water is collected in a plurality of test water tanks, and a flocculant injecting step for injecting the flocculant into the sample water at different preset flocculant injection rates,
Agglomeration start time measuring step for measuring the agglomeration start time until the agglomeration of particles in each sample water starts after the injection of the flocculant;
A fitting line calculation step of calculating a correlation between the agglomeration start time and the flocculant injection rate as a fitting line based on the agglomeration start time measured for each sample water and the respective flocculant injection rate; A method of controlling the injection rate of the flocculant in the flocculation process of the raw water to be treated , calculated by :
前記水質測定工程が原水の濁度又は微粒子を測定する請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the water quality measurement step measures turbidity or fine particles of raw water. 原水の水質を測定する水質測定手段と、
原水に凝集剤を注入して集塊化開始時間を計測する凝集分析手段と、
前記水質測定手段からの水質測定値及び前記凝集分析手段からの集塊化開始時間の測定値を受け取るように接続された情報処理手段と
を備える、被処理原水の凝集プロセスにおいて凝集剤の注入率を制御する装置であって、ここで、前記情報処理手段が、前記水質測定値から基礎凝集剤注入率を算出し、原水を複数個の試験用水槽にそれぞれ所定量採取し、前記試料水に対して、予め設定したそれぞれ異なる凝集剤注入率で凝集剤を注入する凝集剤注入工程と、凝集剤注入後、各試料水内の粒子の集塊が始まるまでの集塊開始時間を試料水ごとに測定する集塊化開始時間測定工程と、各試料水ごとに測定された集塊化開始時間と、前記各凝集剤注入率とに基づいて、集塊化開始時間と凝集剤注入率との相関をフィッティングラインとして算出するフィッティングライン算出工程とにより前記フィッティングラインを算出し、実施設の集塊化開始時間適正値をフィッティングラインに代入し、推奨凝集剤注入率を決定し、前記推奨凝集剤注入率を、最新値に更新されるまで前回値を保持し、前記基礎凝集剤注入率と、前記推奨凝集剤注入率との差分から補正値を算出し、前記補正値に基づいて前記基礎凝集剤注入率を補正する、装置。
Water quality measuring means for measuring the quality of raw water;
Agglutination analysis means for injecting a flocculant into raw water and measuring the agglomeration start time;
And an information processing means connected to receive the water quality measurement value from the water quality measurement means and the measurement value of the agglomeration start time from the coagulation analysis means. Here, the information processing means calculates a basic flocculant injection rate from the water quality measurement value , collects a predetermined amount of raw water into a plurality of test water tanks, and supplies the sample water to the sample water. On the other hand, the flocculant injection process in which the flocculant is injected at different preset flocculant injection rates, and the agglomeration start time until the agglomeration of particles in each sample water starts after the flocculant injection, for each sample water Based on the agglomeration start time measuring step to be measured, the agglomeration start time measured for each sample water, and the respective flocculant injection rate, the agglomeration start time and the flocculant injection rate Calculate correlation as fitting line The fitting line is calculated by the fitting line calculation step, the appropriate agglomeration start time value of the implementation facility is substituted into the fitting line, the recommended flocculant injection rate is determined, and the recommended flocculant injection rate is updated to the latest value. The previous value is held until updated, and a correction value is calculated from the difference between the basic flocculant injection rate and the recommended flocculant injection rate, and the basic flocculant injection rate is corrected based on the correction value. ,apparatus.
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