JP2745641B2 - フロック計測装置による凝集剤注入率制御方法 - Google Patents
フロック計測装置による凝集剤注入率制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、凝集剤を投入して水処理を行うための、フ
ロック計測装置による凝集剤注入率制御方法に関する。
ロック計測装置による凝集剤注入率制御方法に関する。
B.発明の概要 本発明のフロック計測装置による凝集剤注入率制御方
法は、凝集剤注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂを用いた凝集剤注
入率を制御するものにおいて、原水と凝集剤注入率から
フロックの予測平均粒径を求めると共に、フロック計測
装置にてフロックの平均粒径を実測し、その差を所定時
間毎にフィードバックに補正項Ｂを補正することによ
り、凝集剤注入率制御遅れ時間を短縮し、制御精度を向
上させるようにしたものである。
法は、凝集剤注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂを用いた凝集剤注
入率を制御するものにおいて、原水と凝集剤注入率から
フロックの予測平均粒径を求めると共に、フロック計測
装置にてフロックの平均粒径を実測し、その差を所定時
間毎にフィードバックに補正項Ｂを補正することによ
り、凝集剤注入率制御遅れ時間を短縮し、制御精度を向
上させるようにしたものである。
C.従来の技術 浄水場においては、河川，湖沼から取水した原水をフ
ロック形成池で、凝集剤（ポリ塩化カルシウム（PA
C），硫酸バンド等）により、濁質成分（粘土，藻類
等）を凝集し、沈澱池で除去している。
ロック形成池で、凝集剤（ポリ塩化カルシウム（PA
C），硫酸バンド等）により、濁質成分（粘土，藻類
等）を凝集し、沈澱池で除去している。
しかし、凝集処理する原水の水質変化（水温,PH,濁質
成分の無機物／有機物比等）は、季節変動が著しくなっ
てきている。原因としては、河川，湖沼の汚濁，降雨量
の変化などに起因している。そのため、上記要因をふま
えて、凝集剤注入率を自動的に変化させて注入制御を行
っている。
成分の無機物／有機物比等）は、季節変動が著しくなっ
てきている。原因としては、河川，湖沼の汚濁，降雨量
の変化などに起因している。そのため、上記要因をふま
えて、凝集剤注入率を自動的に変化させて注入制御を行
っている。
この凝集剤注入率の決定には、主因子である濁度の関
数として注入式 （D:凝集剤注入率,TB:原水濁度） が一般に用いられている（第１図曲線参照）。この式
の特徴は、係数ａ及びｂを決定するのにデータ解析が簡
単であることである。
数として注入式 （D:凝集剤注入率,TB:原水濁度） が一般に用いられている（第１図曲線参照）。この式
の特徴は、係数ａ及びｂを決定するのにデータ解析が簡
単であることである。
しかし、この注入式（１）を微調整するための変更可
能な係数はｂだけであるため、フィードフォワード制御
は可能であるが、フィードフォワード注入式に前記水質
変化による要因をフィードバック制御をかけるために
は、係数a,bで決まるので、係数ｂだけで注入式を補正
するのに無理がある。即ち、係数a,bを決定するには、
低，中，高濁度に対して相当量の凝集データが必要とな
り、データ量が少ない場合、注入式の精度が低下する恐
れがある。
能な係数はｂだけであるため、フィードフォワード制御
は可能であるが、フィードフォワード注入式に前記水質
変化による要因をフィードバック制御をかけるために
は、係数a,bで決まるので、係数ｂだけで注入式を補正
するのに無理がある。即ち、係数a,bを決定するには、
低，中，高濁度に対して相当量の凝集データが必要とな
り、データ量が少ない場合、注入式の精度が低下する恐
れがある。
このため、フィードバック制御をかけるために、ま
た、より精度を向上させるには、ALT比（原水濁度に対
するAlイオン量（Al3+））と原水濁度の関係から、 Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ ……（２） （D:凝集剤注入率,TB:原水濁度） の式が利用されている（第１図曲線参照）。
た、より精度を向上させるには、ALT比（原水濁度に対
するAlイオン量（Al3+））と原水濁度の関係から、 Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ ……（２） （D:凝集剤注入率,TB:原水濁度） の式が利用されている（第１図曲線参照）。
即ち、注入式（２）の特徴は、注入式（１）と比較し
て、低，中，高濁度が一本の注入式で近似でき、係数A,
nが浄水場に関係なく、一定の範囲（Ａ≒8.5,n≒0.25）
に規定できる。
て、低，中，高濁度が一本の注入式で近似でき、係数A,
nが浄水場に関係なく、一定の範囲（Ａ≒8.5,n≒0.25）
に規定できる。
従って、新規事業化又は凝集データの整備不十分な浄
水場においても初期値係数A,nを採用することで、注入
式（１）よりも精度の高い注入式が実現できる。つま
り、Ａ・TBnがフィードフォワード制御項で、Ｂがフィ
ードバック補正項となり、Ｂ＝０の時が注入率の補正が
ない状態で、実際は補正項を必要とする。
水場においても初期値係数A,nを採用することで、注入
式（１）よりも精度の高い注入式が実現できる。つま
り、Ａ・TBnがフィードフォワード制御項で、Ｂがフィ
ードバック補正項となり、Ｂ＝０の時が注入率の補正が
ない状態で、実際は補正項を必要とする。
D.発明が解決しようとする課題 この補正項の要因としては、前記水質変化量が影響す
るが、凝集剤としてPACを使用すると、最適凝集範囲が
広いため、室温,PHはあまり問題にはならなず、寧ろ沈
澱池出口の濁度並びに原水濁度成分（粘土，砂，色度，
原水濁度と原水懸濁量（SS量）の比）等の影響因子の変
動が大きい。沈澱池出口の濁度は各浄水場によって規準
値を設定し、比較することで補正することができるが、
最大濁度成分に関しては、フィードバック制御できる指
標が少なく、考えられる指標としては色度があるが、フ
ロック形成池である程度除去されるし、更に中塩素処理
（沈澱池前後で塩素注入）を行うことで、沈澱池出口の
濁度には現れず、途中で除去されてしまうため、制御が
できない。また、原水濁度と原水SS量の比に関して、現
状で連続計測することはできないし、相関式から導入し
てもバラツキ巾が広く高精度化できない。即ち、現状で
行われている原水濁度と沈澱池出口の濁度から求めた注
入率式制御では、より精度を向上させることはできない
し、且つ沈澱池出口の濁度情報では急激な原水濁度変動
に対して滞留時間の関係からリアルタイム制御ができに
くい問題点を有していた。
るが、凝集剤としてPACを使用すると、最適凝集範囲が
広いため、室温,PHはあまり問題にはならなず、寧ろ沈
澱池出口の濁度並びに原水濁度成分（粘土，砂，色度，
原水濁度と原水懸濁量（SS量）の比）等の影響因子の変
動が大きい。沈澱池出口の濁度は各浄水場によって規準
値を設定し、比較することで補正することができるが、
最大濁度成分に関しては、フィードバック制御できる指
標が少なく、考えられる指標としては色度があるが、フ
ロック形成池である程度除去されるし、更に中塩素処理
（沈澱池前後で塩素注入）を行うことで、沈澱池出口の
濁度には現れず、途中で除去されてしまうため、制御が
できない。また、原水濁度と原水SS量の比に関して、現
状で連続計測することはできないし、相関式から導入し
てもバラツキ巾が広く高精度化できない。即ち、現状で
行われている原水濁度と沈澱池出口の濁度から求めた注
入率式制御では、より精度を向上させることはできない
し、且つ沈澱池出口の濁度情報では急激な原水濁度変動
に対して滞留時間の関係からリアルタイム制御ができに
くい問題点を有していた。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、フ
ィードバック制御が可能な前記注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ
でかつフロック形成方法の一手法である迂流式フロック
形成池の精度を向上しうる画像計測を応用したフロック
計測装置による凝集剤注入率制御方法を提供することに
ある。
みてなされたものであり、その目的とするところは、フ
ィードバック制御が可能な前記注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ
でかつフロック形成方法の一手法である迂流式フロック
形成池の精度を向上しうる画像計測を応用したフロック
計測装置による凝集剤注入率制御方法を提供することに
ある。
E.課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明のフロック計測装
置による凝集剤注入率制御方法は、原水濁度及び沈澱池
出口濁度を検出し、凝集剤注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ（Ｄ
は凝集剤注入率、TBは原水濁度、A,nは係数、Ｂはフィ
ードバック補正項）によって凝集剤注入率を制御するも
のにおいて、原水を凝集剤注入率からALT比（原水濁度
に対するAlイオン量）を求め、このALT比とフロック平
均粒径関係式からフロックの予測平均粒径を求めると共
に、フロック形成池に設けたフロック計測装置の画像処
理からフロックの幾何学平均粒径の実測値を求め、この
予測と実測のフロック平均粒径の差を所定時間毎にフィ
ードバックして前記補正項Ｂを補正し、凝集剤注入率を
制御するものである。
置による凝集剤注入率制御方法は、原水濁度及び沈澱池
出口濁度を検出し、凝集剤注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ（Ｄ
は凝集剤注入率、TBは原水濁度、A,nは係数、Ｂはフィ
ードバック補正項）によって凝集剤注入率を制御するも
のにおいて、原水を凝集剤注入率からALT比（原水濁度
に対するAlイオン量）を求め、このALT比とフロック平
均粒径関係式からフロックの予測平均粒径を求めると共
に、フロック形成池に設けたフロック計測装置の画像処
理からフロックの幾何学平均粒径の実測値を求め、この
予測と実測のフロック平均粒径の差を所定時間毎にフィ
ードバックして前記補正項Ｂを補正し、凝集剤注入率を
制御するものである。
F.作用 凝集剤注入率Ｄは原水濁度TBとＤ＝Ａ・TBn＋Ｂの関
係にあり、Ａ・TBn項は原水濁度によるフィードフォー
ド制御項、Ｂはフィードバック制御項として制御され
る。
係にあり、Ａ・TBn項は原水濁度によるフィードフォー
ド制御項、Ｂはフィードバック制御項として制御され
る。
原水と凝集剤注入率から濁度に対するALT比を求め、A
LT比と平均粒径の関係式から予測平均粒径が予測でき
る。
LT比と平均粒径の関係式から予測平均粒径が予測でき
る。
フロックの幾何学平均粒径はフロック計測装置をフロ
ック成形池に設けてその画像処理から求めることができ
る。
ック成形池に設けてその画像処理から求めることができ
る。
このフロックの実測平均粒径は水量変動の因子SS量/T
Bの因子を含む値となるので、予測平均粒径とこの実測
値との差でフィードバック制御項Ｂを制御すれば、凝集
剤注入率を補正することができる。
Bの因子を含む値となるので、予測平均粒径とこの実測
値との差でフィードバック制御項Ｂを制御すれば、凝集
剤注入率を補正することができる。
フロック平均粒径の実測はフロック形成池で行われる
から、フロック平均粒径の実測地点までのフロック滞留
時間は30〜60分となり、沈澱池出口濁度検出地点までの
フロック滞留時間が２時間以上であるのに比し、大巾に
短縮され、30〜60分毎のフィードバックサンプリング制
御ができるので、制御精度が向上する。
から、フロック平均粒径の実測地点までのフロック滞留
時間は30〜60分となり、沈澱池出口濁度検出地点までの
フロック滞留時間が２時間以上であるのに比し、大巾に
短縮され、30〜60分毎のフィードバックサンプリング制
御ができるので、制御精度が向上する。
G.実施例 凝集剤の注入率制御を行う指標として原水中に浮遊す
る濁度成分を濁度計により計測できる。しかし、濁度は
マクロ的な指示値であり、濁度成分には無機系粘度，砂
等と有機系の藻類，等が混在しているため、実際のフロ
ック形式においても無機物，有機物の比率が違うとフロ
ック形成状態も変化する。即ち、有機系のソウ類の密度
は無機系の粘土と比較すると、かなり水の密度に近い値
であり、同一濁度指示値で有機系の藻類が多い場合、フ
ロック凝集性が悪くなり、フロック有効密度が低下し、
凝集した状態のフロックが解離する危険性がある。この
概念を実際のフロック形成池に適応し、水中カメラにて
画像解析した結果、第２図〜第５図に示すような現象を
発見した。
る濁度成分を濁度計により計測できる。しかし、濁度は
マクロ的な指示値であり、濁度成分には無機系粘度，砂
等と有機系の藻類，等が混在しているため、実際のフロ
ック形式においても無機物，有機物の比率が違うとフロ
ック形成状態も変化する。即ち、有機系のソウ類の密度
は無機系の粘土と比較すると、かなり水の密度に近い値
であり、同一濁度指示値で有機系の藻類が多い場合、フ
ロック凝集性が悪くなり、フロック有効密度が低下し、
凝集した状態のフロックが解離する危険性がある。この
概念を実際のフロック形成池に適応し、水中カメラにて
画像解析した結果、第２図〜第５図に示すような現象を
発見した。
第２図は、注入率式（２）を導入するALT比と幾何平
均粒径の関係を示すもので、○印は殆ど有機物がないと
き、×印は有機物が多く混在しているときで、○印と×
印をバラツキ幅として近似式を立てることができる。し
かし、実際には、同一濁度において差が生じる。この傾
向を画像解析と手分析により調べた結果、第３図に示す
ような画像解析結果を得た。第３図（ａ）は無機物の多
い濁質のときのフロック輝度で、第３図（ｂ）は有機物
の多い濁質のときのフロック輝度である。両者を比較す
ると無機物が多いフロックでは輝度値が高く、逆に有機
物が多いフロックは無機物より低い輝度値を示した。こ
の結果をもとに手分析と照合した結果第２図の×印はSS
量/TB≒0.78,○印はSS量/TB≒1.0の関係にあった。一般
的に濁度とSS量の関係は、 SS量（mg/）＝Ａ（TB（m/）＋Ｍ） であり、補正項Ｍは色度ｆなどにより与えられる。従っ
て色度ｆの影響を殆ど受けない近赤外式濁度計を用いれ
ば、補正項Ｍは無視できる。
均粒径の関係を示すもので、○印は殆ど有機物がないと
き、×印は有機物が多く混在しているときで、○印と×
印をバラツキ幅として近似式を立てることができる。し
かし、実際には、同一濁度において差が生じる。この傾
向を画像解析と手分析により調べた結果、第３図に示す
ような画像解析結果を得た。第３図（ａ）は無機物の多
い濁質のときのフロック輝度で、第３図（ｂ）は有機物
の多い濁質のときのフロック輝度である。両者を比較す
ると無機物が多いフロックでは輝度値が高く、逆に有機
物が多いフロックは無機物より低い輝度値を示した。こ
の結果をもとに手分析と照合した結果第２図の×印はSS
量/TB≒0.78,○印はSS量/TB≒1.0の関係にあった。一般
的に濁度とSS量の関係は、 SS量（mg/）＝Ａ（TB（m/）＋Ｍ） であり、補正項Ｍは色度ｆなどにより与えられる。従っ
て色度ｆの影響を殆ど受けない近赤外式濁度計を用いれ
ば、補正項Ｍは無視できる。
よって、SS量（mg/）＝Ａ・TBとなり、係数ＡはSS
量/TBで表すことができる。この係数Ａは０＜A1≦１で
なければならない。ただし、この条件を満たしていると
きでも傾向から外れる場合がある。第５図は迂流式フロ
ック形成池における撹拌強度（GT値）の差によるフロッ
ク形成変化を示したもので、迂流式の場合、形成池を設
計するときに、目的処理水量と撹拌強度の設定から行
う。一般的に迂流式は流路が固定されているため、水量
を変化させると撹拌強度も変化してしまうので、水量変
動をさせないことが一般的条件である。
量/TBで表すことができる。この係数Ａは０＜A1≦１で
なければならない。ただし、この条件を満たしていると
きでも傾向から外れる場合がある。第５図は迂流式フロ
ック形成池における撹拌強度（GT値）の差によるフロッ
ク形成変化を示したもので、迂流式の場合、形成池を設
計するときに、目的処理水量と撹拌強度の設定から行
う。一般的に迂流式は流路が固定されているため、水量
を変化させると撹拌強度も変化してしまうので、水量変
動をさせないことが一般的条件である。
第５図は設定GT値を200,000としたフロック形成池に
おいて、水量を変化させたときのGT値を示したもので、
GT値が高い値が水量が少なく、逆にGT値が低い値が水量
の多いときである。即ち、撹拌強度によって同一ALT値
においてもフロック平均粒径に違いを生ずることにな
る。第５図中曲線は形成池の設計値のGT値におけるAL
T比と平均粒径の関係式を、曲線はGT値220.000で水量
が設計値よりも少ないときのALT比と平均粒径の関係
を、また曲線はGT値180.000で水量が設計値より多い
ときの関係式を示す。この関係式から取水量を変えたと
きに生じる撹拌強度によりフロックの径状が変化するこ
とがわかる。
おいて、水量を変化させたときのGT値を示したもので、
GT値が高い値が水量が少なく、逆にGT値が低い値が水量
の多いときである。即ち、撹拌強度によって同一ALT値
においてもフロック平均粒径に違いを生ずることにな
る。第５図中曲線は形成池の設計値のGT値におけるAL
T比と平均粒径の関係式を、曲線はGT値220.000で水量
が設計値よりも少ないときのALT比と平均粒径の関係
を、また曲線はGT値180.000で水量が設計値より多い
ときの関係式を示す。この関係式から取水量を変えたと
きに生じる撹拌強度によりフロックの径状が変化するこ
とがわかる。
この撹拌強度Ｇの算出法は、 ここで、ε：総エネルギー消費率（erg/cm3・sec） μ：水の粘性（gm/sec・cm） gc:ニュートンの換算係数で980（gm・cm/gw・sec） T:フロック形成池の滞留時間（sec） hf:迂流式フロック形成池の総損失水頭（cm） r:水の単位体積重量（gw/cm3） （注）一般に総エネルギー消費率εは、フロック形成に
有効なエネルギー消費率ε０よりも一桁大きいと考えて
よい。従って、ε０＝0.1εとして概算すればよい。
有効なエネルギー消費率ε０よりも一桁大きいと考えて
よい。従って、ε０＝0.1εとして概算すればよい。
になり、迂流式フロック形成池の場合、Ｇ値を計算式か
ら求め、このＧ値にフロック形成池の滞留時間Ｔを掛け
た値がGT値（無次元数）になる。即ち、GT値は迂流式の
フロック形成池において、滞留時間の長さによってフロ
ックが成長したり、しなかったり、更にフロック解離も
生じる。また、第５図から同一ALT比による撹拌強度の
差で平均粒径が変化することが、水中カメラからの情報
で画像解析することにより、平均粒径を求めることで水
量変化に対応した制御が可能になる。
ら求め、このＧ値にフロック形成池の滞留時間Ｔを掛け
た値がGT値（無次元数）になる。即ち、GT値は迂流式の
フロック形成池において、滞留時間の長さによってフロ
ックが成長したり、しなかったり、更にフロック解離も
生じる。また、第５図から同一ALT比による撹拌強度の
差で平均粒径が変化することが、水中カメラからの情報
で画像解析することにより、平均粒径を求めることで水
量変化に対応した制御が可能になる。
＜Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂの注入式のＢ補正＞ 平均粒径予測 （１）水中カメラからの情報で画像解析により統計的条
件を満足するフロック数（4000個以上のフロック数）か
ら求めた第４図に示す体積量と平均粒径のヒストグラム
から求めた幾何平均粒径（粒径値を対数値変換したとき
に正規分布となる条件）と前記SS/TB≒10の関係にある
設計値（GT値200.000）のALT比と平均粒径の関係式第５
図から予測される平均粒径（HD）を求める。
件を満足するフロック数（4000個以上のフロック数）か
ら求めた第４図に示す体積量と平均粒径のヒストグラム
から求めた幾何平均粒径（粒径値を対数値変換したとき
に正規分布となる条件）と前記SS/TB≒10の関係にある
設計値（GT値200.000）のALT比と平均粒径の関係式第５
図から予測される平均粒径（HD）を求める。
HD＝ａ・ALT-n （H:予測平均粒径,a,−ｎ係数） （２）予測した平均粒径を時経列でプロットすると第７
図の析線のようになる。また、凝集剤注入から水中カ
メラ設置フロック形成池までの遅れ時間（滞留時間）後
の実測フロック平均粒径は析線のようになる。この予
測平均粒径と実測平均粒径との差から注入量を補正す
る。
図の析線のようになる。また、凝集剤注入から水中カ
メラ設置フロック形成池までの遅れ時間（滞留時間）後
の実測フロック平均粒径は析線のようになる。この予
測平均粒径と実測平均粒径との差から注入量を補正す
る。
Ｄ＝Ａ・TBn±（予測HD−実測HD） 予測HDと実測HDの差を、B1＝HDeと表すと、HDe＜０の
とき、−B1（注入量を減らす）となり、HDe≧０のとき
に、B1＝±０となる。
とき、−B1（注入量を減らす）となり、HDe≧０のとき
に、B1＝±０となる。
この理由は、 （１）前記SS量/TBの関係から係数ａが、０≦ａ≦１で
なればならない。
なればならない。
（２）第５図の曲線で示した取水量が増加し、GT値が
低くなる時は、第６図に示すようにフロックの形成に必
要な時間と濁度の関係から、フロック成長時間が短くな
る傾向にあるが、濁度濃度が高い場合、即ち、第５図に
示すALT比が低値（0.1前後）のときは、殆ど影響しない
が、ALT比が高い値（0.3前後）の時に影響される。例え
ば、第６図のように濁度濃度が低い10度の場合、フロッ
ク成長に必要な時間は5000秒かかり、濁質濃度20度では
3000秒程度で済む。
低くなる時は、第６図に示すようにフロックの形成に必
要な時間と濁度の関係から、フロック成長時間が短くな
る傾向にあるが、濁度濃度が高い場合、即ち、第５図に
示すALT比が低値（0.1前後）のときは、殆ど影響しない
が、ALT比が高い値（0.3前後）の時に影響される。例え
ば、第６図のように濁度濃度が低い10度の場合、フロッ
ク成長に必要な時間は5000秒かかり、濁質濃度20度では
3000秒程度で済む。
よって、GT値が設計値よりも高い（滞留時間が長くな
る）時には、注入量を減じ滞留時間が長くなった効果を
利用してフロックを成長させる。
る）時には、注入量を減じ滞留時間が長くなった効果を
利用してフロックを成長させる。
逆に、GT値が設計値よりも低い（滞留時間が短くな
る）時には、補正する要因がないため、注入量を増すこ
とをせず、後段の沈澱池流出口の濁度計の変化、即ち、
設定濁度と実測濁度の差を補正項B2＝r set−ｒとして
代入する。
る）時には、補正する要因がないため、注入量を増すこ
とをせず、後段の沈澱池流出口の濁度計の変化、即ち、
設定濁度と実測濁度の差を補正項B2＝r set−ｒとして
代入する。
Ｄ＝Ａ・TBn±HDe±（r set−ｒ） r set:沈澱池流出濁度設定値 r:流出濁度 設定値と実測値の差をB2＝reと表すとre≧０の時はB2
＝±０となり（注入率変えない）、re＜０の時＋B2とな
る。ただし、流出濁度の設定値を低値にすると注入量の
増加に連がるため、濁度1ppmの程度に置きかえる必要が
ある。
＝±０となり（注入率変えない）、re＜０の時＋B2とな
る。ただし、流出濁度の設定値を低値にすると注入量の
増加に連がるため、濁度1ppmの程度に置きかえる必要が
ある。
以上が凝集剤注入制御におけるフィードバック制御で
ある。
ある。
次にこの制御方法を第８図の制御システムについて説
明する。
明する。
河川，湖沼等よりの原水は着水井１に入り、着水井１
の原水濁度は濁度計６で検出される。この濁度信号は制
御部13に入力され、制御部13の凝集剤注入式により制御
された凝集剤がパイプ14より混和池２に投入され、撹拌
機15で混合された混合液はフロック形成池３に流れ込
む。この間に、制御部13では、原水濁度と凝集剤注入率
からALT比を計算し、ALT比から第５図に示した設計値に
おけるALT比と平均粒径の関係式から、フロック計測装
置10の設置点における予測平均粒径を予測する。
の原水濁度は濁度計６で検出される。この濁度信号は制
御部13に入力され、制御部13の凝集剤注入式により制御
された凝集剤がパイプ14より混和池２に投入され、撹拌
機15で混合された混合液はフロック形成池３に流れ込
む。この間に、制御部13では、原水濁度と凝集剤注入率
からALT比を計算し、ALT比から第５図に示した設計値に
おけるALT比と平均粒径の関係式から、フロック計測装
置10の設置点における予測平均粒径を予測する。
フロック形成池３に入った混和液は、対流効果（撹
拌）又は滞留時間（30〜60分）により徐々にフロック径
が成長する。この成長フロックを水中カメラ９で認識
し、フロック計測装置10の画像処理によってフロック幾
何平均径を求める。このときの実測平均径には水量変動
の因子とSS量/TBの因子を含む値となる。制御部13は予
測値と実測値の差をフィードバック制御項B1に代入して
凝集剤注入量を制御する。
拌）又は滞留時間（30〜60分）により徐々にフロック径
が成長する。この成長フロックを水中カメラ９で認識
し、フロック計測装置10の画像処理によってフロック幾
何平均径を求める。このときの実測平均径には水量変動
の因子とSS量/TBの因子を含む値となる。制御部13は予
測値と実測値の差をフィードバック制御項B1に代入して
凝集剤注入量を制御する。
フロック形成池を通った水は沈澱池に入り、フロック
等を沈澱させる。沈澱池出口に濁度計８を設け、沈澱池
出口の濁度を検出し、制御項B1の因子とならない取水量
の増加（GT値の低下）による影響を濁度計の設定値と実
測値の差を補正項B2に代入する。ただし、B1の制御はサ
ンプリング制御とし30〜60分間毎に補正をかける。補正
幅は±5ppm以内とする。
等を沈澱させる。沈澱池出口に濁度計８を設け、沈澱池
出口の濁度を検出し、制御項B1の因子とならない取水量
の増加（GT値の低下）による影響を濁度計の設定値と実
測値の差を補正項B2に代入する。ただし、B1の制御はサ
ンプリング制御とし30〜60分間毎に補正をかける。補正
幅は±5ppm以内とする。
以上の構成から、濁質成分変化（SS量/TB），取水量
変動に対して対応のとれる制御システムとなり、特に取
水量の低下,SS量/TB＞１のときに効果を発揮し、注入量
の節約が計れてより精度の高い制御系が可能になる。
変動に対して対応のとれる制御システムとなり、特に取
水量の低下,SS量/TB＞１のときに効果を発揮し、注入量
の節約が計れてより精度の高い制御系が可能になる。
＜第５図のALT比と平均粒径の基準式の作成＞ 比較的藻類等有機物の発生の少ない期間にフロック計
測装置10の画像処理により幾何平均径を求めALT比との
関係式を作成する。
測装置10の画像処理により幾何平均径を求めALT比との
関係式を作成する。
条件：設計取水量（GT値）。
SS量/TB≒1.0 水中カメラの設置場所。
近赤外方式の濁度計使用（色度の影響排除）。
に関しての影響が比較的変化の少ない浄水場では、
条件から外しても可能となる。及びは一定条件が必
要。に関してはの効果と関連するため他の濁度計使
用の場合、の項目も削除しなければならない。
条件から外しても可能となる。及びは一定条件が必
要。に関してはの効果と関連するため他の濁度計使
用の場合、の項目も削除しなければならない。
H.発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記
載する効果を奏する。
載する効果を奏する。
ALT比を平均粒径の関係式から予測平均粒径を導き、
実測値フロック平均粒径との比較値から凝集剤の注入量
を制御することができる。
実測値フロック平均粒径との比較値から凝集剤の注入量
を制御することができる。
従来の迂流式フロック形成池の注入制御では着水井流
入濁度と沈澱池流出濁度の間で制御を行っていたが、滞
留時間が２時間以上あるために制御遅れがあったが、フ
ロック形成池に水中カメラを設置して、フロック形成状
態情報をも併せ用いているので、遅れ時間を30〜60分に
短縮することができ制御精度が著しく向上する。
入濁度と沈澱池流出濁度の間で制御を行っていたが、滞
留時間が２時間以上あるために制御遅れがあったが、フ
ロック形成池に水中カメラを設置して、フロック形成状
態情報をも併せ用いているので、遅れ時間を30〜60分に
短縮することができ制御精度が著しく向上する。
フロック平均粒径とALT比の関係から、フロック平均
粒径の変動因子が取水量変動（撹拌強度指標GT値）とSS
量/TB比であることが明確になった。
粒径の変動因子が取水量変動（撹拌強度指標GT値）とSS
量/TB比であることが明確になった。
季節変化による濁度成分の変化に対して自動補正が行
えるようになった。
えるようになった。
凝集剤の注入量を適量とすることができるので、凝集
剤が節約傾向になる。
剤が節約傾向になる。
従来のフィードフォワード制御の欠点である注入率補
正が自動化できる。
正が自動化できる。
補正項Ｂに更にアルカリ度,PH,水温の因子を付加する
ことにより高度の凝集剤注入量の制御が可能になる。
ことにより高度の凝集剤注入量の制御が可能になる。
第１図は原水濁度と凝集剤注入率曲線図、第２図はALT
比とフロックの幾何平均粒径の関係を示す線図、第３図
は画像解析から求めたフロックの体積量と平均粒径の分
布図、第４図は水中カメラの画面水平走査線方向とフロ
ックの輝度の関係を示す線図、第５図（ａ），（ｂ）は
夫々フロック平均粒径とALT比の関係を示す線図、第６
図は原水濁度とフロック形成に必要な時間の関係を示す
曲線図、第７図は予測フロック平均径と実測フロック平
均径の時径列変化を示す折線図、第８図は凝集剤注入制
御システムの一例を示す概略構成図である。 １……着水井、２……混和池、３……迂流式フロック形
成池、４……沈澱池、6,8……濁度計、９……水中カメ
ラ、10……フロック計測装置、13……制御部、14……凝
集剤注入パイプ。
比とフロックの幾何平均粒径の関係を示す線図、第３図
は画像解析から求めたフロックの体積量と平均粒径の分
布図、第４図は水中カメラの画面水平走査線方向とフロ
ックの輝度の関係を示す線図、第５図（ａ），（ｂ）は
夫々フロック平均粒径とALT比の関係を示す線図、第６
図は原水濁度とフロック形成に必要な時間の関係を示す
曲線図、第７図は予測フロック平均径と実測フロック平
均径の時径列変化を示す折線図、第８図は凝集剤注入制
御システムの一例を示す概略構成図である。 １……着水井、２……混和池、３……迂流式フロック形
成池、４……沈澱池、6,8……濁度計、９……水中カメ
ラ、10……フロック計測装置、13……制御部、14……凝
集剤注入パイプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−200807（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−15107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−252512（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−266107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−111109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−180209（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】原水濁度及び沈澱池出口濁度を検出し、凝
集剤注入式Ｄ＝Ａ・TBn＋Ｂ（Ｄは凝集剤注入率、TBは
原水濁度、A,nは計数、Ｂはフィードバック補正項）に
よって凝集剤注入率を制御するものにおいて、 原水を凝集剤注入率からALT比（原水濁度に対するAlイ
オン量）を求め、このALT比とフロック平均粒径関係式
からフロックの予測平均粒径を求めると共に、フロック
形成池に設けたフロック計測装置の画像処理からフロッ
クの幾何学平均粒径の実測値を求め、この予測と実測の
フロック平均粒径の差を所定時間毎にフィードバックし
て前記補正項Ｂを補正し、凝集剤注入率を制御すること
を特徴とするフロック計測装置による凝集剤注入率制御
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141189A JP2745641B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | フロック計測装置による凝集剤注入率制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141189A JP2745641B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | フロック計測装置による凝集剤注入率制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218408A JPH02218408A (ja) | 1990-08-31 |
| JP2745641B2 true JP2745641B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=12607617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141189A Expired - Fee Related JP2745641B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | フロック計測装置による凝集剤注入率制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745641B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008095115A (ja) * | 2001-06-22 | 2008-04-24 | Sekisui Chem Co Ltd | 樹脂微粒子の製造方法、樹脂微粒子及び樹脂微粒子の製造装置 |
| JP4668554B2 (ja) * | 2004-06-15 | 2011-04-13 | オルガノ株式会社 | 凝集沈殿処理装置及び凝集沈殿処理方法 |
| JP2007098287A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Hitachi Ltd | 浄水プロセスの運転管理方法 |
| JP5579404B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2014-08-27 | メタウォーター株式会社 | 凝集剤の注入率を制御するための装置および方法 |
| JP6074340B2 (ja) * | 2012-09-05 | 2017-02-01 | メタウォーター株式会社 | 水処理制御方法及び水処理制御装置 |
| US20230295022A1 (en) * | 2020-08-12 | 2023-09-21 | Kurita Water Industries Ltd. | Sampling device for coagulation treatment device, coagulation treatment device, and water treatment method |
| CN112358019A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-02-12 | 江苏四联自动化科技有限公司 | 一种水中加矾控制装置及其控制方法 |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP4141189A patent/JP2745641B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02218408A (ja) | 1990-08-31 |
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