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JPH0817893B2 - 浄水場の凝集剤注入制御装置 - Google Patents

浄水場の凝集剤注入制御装置

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Publication number
JPH0817893B2
JPH0817893B2 JP2302188A JP2302188A JPH0817893B2 JP H0817893 B2 JPH0817893 B2 JP H0817893B2 JP 2302188 A JP2302188 A JP 2302188A JP 2302188 A JP2302188 A JP 2302188A JP H0817893 B2 JPH0817893 B2 JP H0817893B2
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JP
Japan
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coagulant
injection amount
raw water
water purification
particle size
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JP2302188A
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JPH01199608A (ja
Inventor
格 高瀬
章 井上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、浄水場の原水に注入する凝集剤の注入量を
調整する注入量調整手段を備えている浄水場の凝集剤注
入制御装置に関する。
(従来の技術) 一般に、浄水場では原水中の濁質粒子の粒径が小さい
ため凝集剤を注入してフロツクを形成させ、沈殿させて
いる。したがって浄水場においては、良好なフロツクを
形成させ、沈澱効率を良く維持し、良好な上澄液を得る
ことが重要であり、このために凝集剤の注入量を良好な
フロツクができるように制御する必要がある。第2図に
従来の浄水場の凝集剤注入制御装置を示す。第2図にお
いて、着水井20に流入する原水1の流量が流量計2によ
って検出される。そして、着水井20に流入した原水1の
濁度(濁質の濃度)が濁度計31によって検出される。流
量計2によって検出された原水1の流量と、濁度計31に
よって検出された濁度とに基づいて、着水井3に流入す
る原水1中に含まれる濁質の量が演算器33によって演算
される。この演算された濁質の量に所定の比率(凝集剤
の注入率)が乗算されて凝集剤の注入量の目標値が目標
注入量演算器35から出力される。
一方、凝集剤10はポンプ11によって移送され、流量計
12および流量調整弁13を介して混和池21に注入される。
そして、この時の凝集剤10の注入量の制御は次のように
して行われる。すなわち、流量計12によって検出された
凝集剤の流量と目標注入量演算器35によって求められた
凝集剤注入量の目標値との偏差が零となるような操作信
号が調節計9から出力される。この操作信号に基づいて
流量調整弁13の弁開度が図示していないアクチュエータ
によって調整され、これにより凝集剤の流量が目標値と
なるように制御される。そして、このように制御された
注入量の凝集剤10が混和池21において原水1に注入さ
れ、原水1が撹拌機22によって撹拌される。撹拌された
処理水はフロツク形成池23に送られ、フロキュレータ24
によってフロックが形成される。形成されたフロックは
沈澱池25において沈澱させられる。フロックが沈澱させ
られた処理水はろ過池26に送られてろ過される。ろ過さ
れた処理水は浄水池27に送られて貯留される。
(発明が解決しようとする課題) このような従来の凝集剤注入制御装置で使用される濁
度計31は濁質の粒子径や、溶液の着色の影響を受ける。
濁質量の濃度を変えないで濁質の粒子径を変化させたと
きにそれぞれ吸光度法(A),散乱光測定法(S),透
視度計法(T)、および肉眼比濁法(V)によって測定
された濁度指示の変化を第3図に示す。粒子径によって
濁度指示が大きく変化していることがわかる。
一方、原水の濁質は粒子径分布を持っているが、降雨
時には粒子径分布が大幅に変化する。したがって原水の
濁質の粒子径分布が小さい方へ変化しても、また逆に大
きい方へ変化しても、濁度計によって計測される濁度指
示は濁質量の正しい値を示さない。また第4図に示すよ
うに原水中の濁質の粒子径分布が変ると凝集剤の最適注
入率も変化する。すなわち粒子径が大きくなれば凝集剤
の最適注入率は小さくてすみ、逆に粒子径が小さくなれ
ば凝集剤の最適注入率を大きくしなければならない。さ
らに、原水中の濁質量が変っても第5図に示すように凝
集剤の最適注入率は変化する。すなわち濁質量が増大す
るにつれて最適注入率は減少するが、濁質量がある値以
上になると最適注入率はほぼ一定となる。
したがって、従来の凝集剤注入制御装置のように原水
1の濁度と流量の検出値に基づいて演算器33によって原
水1中に含まれる濁質量を演算し、この演算された濁質
量と所定の比率(凝集剤の注入率)との積(凝集剤の注
入量の目標値)を目標注入量演算器35によって演算し、
演算された凝集剤の注入量の目標値に基づいて凝集剤の
注入量を制御する制御装置は、降雨時のように濁質の粒
子径分布が変った場合は適切な凝集剤の注入ができず、
凝集剤の過不足が生じる。凝集剤が不足する場合は、フ
ロック形成池23においてフロキュレータ24により撹拌さ
れてもフロックが十分成長しないため、沈澱池25で沈降
不良をおこし、ろ過池26に負荷がかかったり、浄水池27
の処理水濁度が上昇する問題が有り、逆に凝集剤が多す
ぎる場合は凝集剤を浪費する問題があった。
本発明は、かかる問題点を考慮してなされたものであ
って、降雨時のように濁質の粒子径分布が変動しても凝
集剤を過不足なく注入し、良好な処理水を得ることので
きる浄水場の凝集剤注入制御装置を提供することを目的
とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明は、浄水場の原水に注入する凝集剤の注入量を
調整する注入量調整手段を備えている浄水場の凝集剤注
入制御装置において、浄水場に流入する原水の流量を検
出する流量検出器と、原水中の濁質の画像を取り込む画
像取込手段と、この画像取込手段によって取り込まれた
画像を解析して濁質の粒子径および粒子面積を測定し、
原水中に含まれる濁質の粒子径分布および粒子体積の合
計量を求める画像処理手段と、この画像処理手段によっ
て求められた粒子径分布および粒子体積の合計量、なら
びに流量検出器の検出値に基づいて凝集剤の最適注入量
を演算し、これを注入量調整手段に対し注入量目標値と
して送出する演算手段とを設けたことを特徴とする。
(作用) このように構成された本発明による浄水場の凝集剤注
入制御装置によれば、画像処理手段によって求められた
粒子径分布および粒子体積の合計量、ならびに流量検出
器の検出値に基づいて凝集剤の最適注入量が演算手段に
よって演算され、この演算された最適注入量に基づいて
凝集剤の注入量が注入量調整手段によって調整される。
したがって、降雨時のように濁質の粒子径分布が変動し
ても凝集剤を過不足なく注入することができ、これによ
り良好な処理水を得ることができる。
(実施例) 第1図に本発明による浄水場の凝集剤注入制御装置
(以下、制御装置という)の一実施例を示す。この実施
例の制御装置は、着水井20、混和池21、撹拌機22、フロ
ック形成池23、フロキュレータ24、沈澱池25、ろ過池2
6、および浄水池27を有している浄水場に用いられ、流
量計2と、サンプリングポンプ3と、希釈装置5と、画
像取込装置6と、画像処理装置7と、演算装置8と、調
節計9と、ポンプ11と、流量計12と、流量調整弁13とを
備えている。また、演算装置8は最適注入率演算部8a、
流入濁質量演算部8b、および最適注入量演算部8cを有し
ている。なお、サンプリングポンプ3、希釈装置5、画
像取込装置6、画像処理装置7、および演算装置8以外
は従来の技術の項で説明済のため説明を省略する。
サンプリングポンプ3は着水井3から原水1をサンプ
リングする。希釈装置5はサンプリングされた原水1を
希釈水4を用いて所定の希釈倍率Kで希釈するものであ
る。この希釈倍率Kは通常後述の画像処理装置7の出力
である、サンプリングされた原水中の濁質の粒子体積の
合計量Vに応じて自動的に設定されるが、手動によって
も設定することが可能である。画像取込装置6は、希釈
装置5で希釈された原水を流通式の厚さの薄いセル(図
示せず)を通過させ、ストロボ光源(図示せず)で照射
し、原水中の濁質の静止画像を拡大して取り込む。画像
処理装置7は、画像取込装置6によって取り込まれた画
像を解析して濁質の粒子径および粒子面積を測定し、希
釈された原水中に含まれる濁質の粒子径分布および粒子
体積の合計量Vを求める。演算装置8の最適注入率演算
部8aは、画像処理装置7によって求められた粒子径分
布、および粒子体積の合計量V、ならびに希釈率Kに基
づいて凝集剤10の最適注入率αを演算する。流入濁質量
演算部8bは、粒子体積の合計量V、および希釈倍率K、
ならびに流量計2によって検出された原水1の流量Qi
に基づいて、流入した原水1中に含まれる流入濁質量M
を演算する。最適注入量演算部8cは最適注入率αと流入
濁質量Mから凝集剤の最適注入量Qmを演算する。
次に実施例の作用を説明する。着水井20に流入する原
水1の流量が流量計2によって検出される。着水井20に
流入した原水1はサンプリングポンプ3によってサンプ
リングされる。サンプリングされた原水1は希釈装置5
において希釈水4で希釈される。希釈された原水1は、
画像取込装置6に送られ、流通式の厚さの薄いセルを通
過させられてストロボ光を照射され、原水1中の濁質の
静止画像が拡大されて取り込まれる。画像取込装置6に
よって取り込まれた画像は、画像処理装置7に送られて
処理され、画面内の濁質粒子の粒子径および粒子面積が
測定される。そして測定された粒子径および粒子面積に
基づいて画面内の濁質粒子の粒子径分布および粒子体積
の合計量Viが画像処理装置7によって求められる。な
お上記測定において1つのサンプルでは測定値に大きな
誤差が含まれる可能性があるため、連続的に数点の画像
を取り込み、上述の処理を行い、平均化処理を行う。す
なわち、粒子体積の合計量の平均値Vは、サンプルの数
をn個とすると となる。
画像処理装置7によって求められた粒子径分布および
粒子体積の合計量V、ならびに希釈倍率Kに基づいて、
予め設定されてある粒子径分布と最適注入率の関係(第
4図参照)、および濁質量(VとKの積に比例してい
る)と最適注入率の関係(第5図参照)から凝集剤10の
最適注入率αが最適注入率演算部8aによって演算され
る。また、流量計2によって検出された原水1の流量Q
i、および画像処理装置7によって求められた粒子体積
の合計量V、ならびに希釈倍率Kに基づいて、次の
(2)式を用いて流入濁質量Mが流入濁質量演算部8bに
よって演算される。
M=K×V×Qi×ρ ……(2) ここでρは濁質の比重を示す。流入濁質量Mおよび最適
注入率αの積が最適注入量演算部8cによって演算され、
その積(α・M)が凝集剤の最適注入量Qmとなる。す
なわち Qm=α・M ……(3) となる。
そして、最適注入量Qmと流量計12で検出された凝集
剤10の実際の注入量との偏差が零となるような流量調整
弁13の弁開度の操作信号が調節計9から出力される。こ
の操作信号に基づいて流量調整弁9の弁開度が図示して
いないアクチュエータによって操作され、混和池21に注
入される凝集剤10の注入量が最適なものとなる。
以上により本実施例によれば、原水の濁質の粒子径分
布が降雨などにより変化した場合でも画像処理装置7に
よって原水の粒子径分布および流入濁質量が正確に測定
できることにより、凝集剤を過不足なく注入することが
でき、これにより常に良好な処理水を得ることができる
とともに凝集剤の浪費も防止することができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、降雨時のように濁質の粒子径分布が
変動しても凝集剤を過不足なく注入することができ、こ
れにより良好な処理水を得ることができるとともに凝集
剤の浪費も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による浄水場の凝集剤注入制御装置の一
実施例を示すブロック図、第2図は従来の浄水場の凝集
剤注入制御装置を示すブロック図、第3図は濁質量の濃
度を変えないで濁質の粒子径を変えたときに、それぞれ
吸光度法、散乱光測定法、透視度計法、および肉眼比濁
法によって測定された濁度指示の変化を示すグラフ、第
4図は粒子計と最適注入率の関係を示すグラフ、第5図
は濁質量と最適注入率の関係を示すグラフである。 1……原水、2……流量計、3……サンプリングポン
プ、4……希釈水、5……希釈装置、6……画像取込装
置、7……画像処理装置、8……演算装置、8a……最適
注入率演算部、8b……流入濁質量演算部、8c……最適注
入量演算部、9……調節計、10……凝集剤、11……移送
ポンプ、12……流量計、13……流量調整弁、20……着水
井、21……混和池、22……撹拌機、23……フロック形成
池、24……フロキュレータ、25……沈澱池、26……ろ過
池、27……浄水池。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】浄水場の原水に注入する凝集剤の注入量を
    調整する注入量調整手段を備えている浄水場の凝集剤注
    入制御装置において、 前記浄水場に流入する原水の流量を検出する流量検出器
    と、前記原水中の濁質の画像を取り込む画像取込手段
    と、この画像取込手段によって取り込まれた画像を解析
    して濁質の粒子径および粒子面積を測定し、原水中に含
    まれる濁質の粒子径分布および粒子体積の合計量を求め
    る画像処理手段と、この画像処理手段によって求められ
    た粒子径分布および粒子体積の合計量、ならびに前記流
    量検出器の検出値に基づいて凝集剤の最適注入量を演算
    し、これを前記注入量調整手段に対し注入量目標値とし
    て送出する演算手段とを設けたことを特徴とする浄水場
    の凝集剤注入制御装置。
JP2302188A 1988-02-03 1988-02-03 浄水場の凝集剤注入制御装置 Expired - Fee Related JPH0817893B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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