JPH0790226B2 - 水処理プラントの前塩素注入制御装置 - Google Patents
水処理プラントの前塩素注入制御装置Info
- Publication number
- JPH0790226B2 JPH0790226B2 JP22530187A JP22530187A JPH0790226B2 JP H0790226 B2 JPH0790226 B2 JP H0790226B2 JP 22530187 A JP22530187 A JP 22530187A JP 22530187 A JP22530187 A JP 22530187A JP H0790226 B2 JPH0790226 B2 JP H0790226B2
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- Japan
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- water
- solar radiation
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は日射による残留塩素の分解に対処した水処理プ
ラントの前塩素注入制御装置に関する。
ラントの前塩素注入制御装置に関する。
(従来の技術) 第4図に従来の水処理プラントの前塩素注入制御装置を
示す。第4図において、原水は着水井1に流入し、この
出口で消毒のための塩素と、図示していないアルカリ注
入装置からのpH調整用のアルカリ剤とが注入される。さ
らに、処理水は除濁のために図示していない凝集剤注入
装置から凝集剤の注入を受け、急速混和池2にてフラッ
シュミキサー3により急激に攪拌される。フロック形成
池4ではフロックが形成され、沈殿池5にて大部分のフ
ロックが沈殿除去される。
示す。第4図において、原水は着水井1に流入し、この
出口で消毒のための塩素と、図示していないアルカリ注
入装置からのpH調整用のアルカリ剤とが注入される。さ
らに、処理水は除濁のために図示していない凝集剤注入
装置から凝集剤の注入を受け、急速混和池2にてフラッ
シュミキサー3により急激に攪拌される。フロック形成
池4ではフロックが形成され、沈殿池5にて大部分のフ
ロックが沈殿除去される。
原水中には無機物,有機物および病原体を含む微生物が
含まれており、注入された塩素はこれらの物質や微生物
と反応することによって酸化能力を失う。また沈殿池5
は一般的に滞留時間が長く、沈殿池5を処理水が通過す
る間に、処理水中の残留塩素は日光の照射によって分解
されたり、一部は飛散したりする。特に日射の大きい夏
期にはこの影響が顕著である。
含まれており、注入された塩素はこれらの物質や微生物
と反応することによって酸化能力を失う。また沈殿池5
は一般的に滞留時間が長く、沈殿池5を処理水が通過す
る間に、処理水中の残留塩素は日光の照射によって分解
されたり、一部は飛散したりする。特に日射の大きい夏
期にはこの影響が顕著である。
沈殿池5を通った水はろ過池6で清澄になり、図示しな
い後塩素注入機より後塩素が注入され浄化池7に貯留さ
れる。
い後塩素注入機より後塩素が注入され浄化池7に貯留さ
れる。
従来、塩素の注入制御はフロック形成池4の入口に設置
された残留塩素濃度計8の指示値によってPID演算器24
によりフィードバック制御を行ったり、また、沈殿池5
の出口水の残留塩素濃度を計測し、その指示値によるフ
ィードバック制御を行ったりしていた。
された残留塩素濃度計8の指示値によってPID演算器24
によりフィードバック制御を行ったり、また、沈殿池5
の出口水の残留塩素濃度を計測し、その指示値によるフ
ィードバック制御を行ったりしていた。
さらに他の従来技術として、実測日射量を一次式によっ
て注入率に変換し、注入率の補正を行う方法や、実測日
射量を午前中に前倒し的に多くし、これを注入率に変換
して補正を行う方法があった。
て注入率に変換し、注入率の補正を行う方法や、実測日
射量を午前中に前倒し的に多くし、これを注入率に変換
して補正を行う方法があった。
しかし、これらの従来技術による方法では、取水が断続
する場合、フィードバック制御が不安定になったり、ま
た取水停止中もフィードフォワードの制御の計算が進行
して日射による塩素の分解量の補正が不十分となること
などにより、沈殿池出口の残留塩素濃度を目的の値に保
つことができなかった。
する場合、フィードバック制御が不安定になったり、ま
た取水停止中もフィードフォワードの制御の計算が進行
して日射による塩素の分解量の補正が不十分となること
などにより、沈殿池出口の残留塩素濃度を目的の値に保
つことができなかった。
一方、塩素注入を上述した自動運転によらず、手動操作
によって行う場合は、その日の天候をみながら沈殿池5
までの流下時間を 酌して早期に塩素注入率を増加さ
せ、昼すぎから夕方にかけて塩素注入率を減少させると
いう運転を行っていた。この方法は制御の外乱である日
射量の変化に沿って注入率を変更するのではなく、注入
率を階段状に変化させるため、残留塩素濃度の過不足を
招くという欠点があった。
によって行う場合は、その日の天候をみながら沈殿池5
までの流下時間を 酌して早期に塩素注入率を増加さ
せ、昼すぎから夕方にかけて塩素注入率を減少させると
いう運転を行っていた。この方法は制御の外乱である日
射量の変化に沿って注入率を変更するのではなく、注入
率を階段状に変化させるため、残留塩素濃度の過不足を
招くという欠点があった。
(発明が解決しようとする問題点) すなわち発明が解決しようとする問題点は、とくに夜間
取水が中断しても翌日の日射による沈殿池での塩素の分
解を補償するように前塩素の注入率をフィードフォワー
ド的に補正することである。
取水が中断しても翌日の日射による沈殿池での塩素の分
解を補償するように前塩素の注入率をフィードフォワー
ド的に補正することである。
したがって本発明の目的は、沈殿池で日射によって消失
する塩素量を補償し、取水の中断があっても沈殿池出口
の残留塩素濃度を目標の値に保持する水処理プラントの
前塩素注入制御装置を提供することにある。
する塩素量を補償し、取水の中断があっても沈殿池出口
の残留塩素濃度を目標の値に保持する水処理プラントの
前塩素注入制御装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明による水処理プラントの前塩素注入制御装置で
は、第1の演算により、浄水池の水位と浄水場から需要
家に供給する送水量からとくに夜間の取水停止時間tSを
求める。
は、第1の演算により、浄水池の水位と浄水場から需要
家に供給する送水量からとくに夜間の取水停止時間tSを
求める。
第2の演算手段により、予め設定されている日の出から
日没までの各時刻毎にその時刻より所定時間hと前記第
1の演算手段で求めた取水停止時間とを合計した時間th
=h+ts以前にて時刻毎の予測日射量REtを求める。
日没までの各時刻毎にその時刻より所定時間hと前記第
1の演算手段で求めた取水停止時間とを合計した時間th
=h+ts以前にて時刻毎の予測日射量REtを求める。
第3の演算手段では上記第2の演算手段にて求められた
現在時刻の予測日射量REt-hとその時刻における日射量
実測値RPVとを用いてその時点で求められる予測日射量R
Etを補正した日射量修正値Rtを求め、この日射量修正値
Rtを基に第4の演算手段にて日射による残留塩素分解量
DStを求める。
現在時刻の予測日射量REt-hとその時刻における日射量
実測値RPVとを用いてその時点で求められる予測日射量R
Etを補正した日射量修正値Rtを求め、この日射量修正値
Rtを基に第4の演算手段にて日射による残留塩素分解量
DStを求める。
第5の演算手段は上記残留塩素分解量DStを修正値とし
て水中の残留塩素濃度の実測値と目標残留塩素濃度との
偏差から塩素注入率CLtを求める。
て水中の残留塩素濃度の実測値と目標残留塩素濃度との
偏差から塩素注入率CLtを求める。
第6の演算手段は前記日射量修正値Rtの現時点までの変
化の傾向から応答遅れに対する操作量修正値DVtを求め
る。
化の傾向から応答遅れに対する操作量修正値DVtを求め
る。
そして加算手段により前記塩素注入率CLtと操作量修正
値DVtとを加えて塩素注入量設定値を得るものである。
値DVtとを加えて塩素注入量設定値を得るものである。
(作 用) 本発明では、とくに夜間での取水停止時間を予測し、こ
の停止時間を考慮して一日の日射量の推移を予測し、こ
の日射による塩素の分解量を把握し、この分解量を修正
値として水中の残留塩素濃度を目標値に一致させるべく
制御を行うようにしたので、常に必要量の残留塩素濃度
を得ることができる。
の停止時間を考慮して一日の日射量の推移を予測し、こ
の日射による塩素の分解量を把握し、この分解量を修正
値として水中の残留塩素濃度を目標値に一致させるべく
制御を行うようにしたので、常に必要量の残留塩素濃度
を得ることができる。
(実施例) 本発明の一実施例を第1図によって説明する。
なお、第4図と同じ部分には同一の番号を附してある。
原水には、着水井1の出口で塩素と、図示していないア
ルカリ注入装置からのアルカリ剤とが注入される。さら
に急速混和池2の入口で図示していない凝集剤注入制御
装置から凝集剤の注入を受け、かつ急速混和池2内にて
フラッシュミキサー3によって急速攪拌される。フロッ
ク形成池4ではフロックが成長し、沈殿池5では成長し
たフロックの多くが沈殿除去される。沈澱池5の流出水
はろ過池6で清澄になり図示しない後塩素注入機で後塩
素が注入され浄水池7に貯えられる。フロック形成池4
の入口水と沈殿池5の出口水はそれぞれ検水ポンプ8と
検水ポンプ9によって残留塩素濃度計10と残留塩素濃度
計11に導かれる。それぞれの残留塩素濃度計10,11の指
示値は操作員によって監視される。
ルカリ注入装置からのアルカリ剤とが注入される。さら
に急速混和池2の入口で図示していない凝集剤注入制御
装置から凝集剤の注入を受け、かつ急速混和池2内にて
フラッシュミキサー3によって急速攪拌される。フロッ
ク形成池4ではフロックが成長し、沈殿池5では成長し
たフロックの多くが沈殿除去される。沈澱池5の流出水
はろ過池6で清澄になり図示しない後塩素注入機で後塩
素が注入され浄水池7に貯えられる。フロック形成池4
の入口水と沈殿池5の出口水はそれぞれ検水ポンプ8と
検水ポンプ9によって残留塩素濃度計10と残留塩素濃度
計11に導かれる。それぞれの残留塩素濃度計10,11の指
示値は操作員によって監視される。
第1図において、第1の演算手段12は、浄水池7の水位
計13の信号(水位)LRと浄水池7から図示しない送水ポ
ンプによって需要家に送られる水道水の流量計14の信号
(送水量)Qeのの予測値QEとから夜間の取水停止時間tS
を演算する。この取水停止時間tSは、送水量の予測値QE
と浄水池7の水位が翌朝の水道水の使用量、すなわち送
水量の増大する前に所定の水出である水位設定値、LS,L
Hとから、次式の条件より求めるものである。
計13の信号(水位)LRと浄水池7から図示しない送水ポ
ンプによって需要家に送られる水道水の流量計14の信号
(送水量)Qeのの予測値QEとから夜間の取水停止時間tS
を演算する。この取水停止時間tSは、送水量の予測値QE
と浄水池7の水位が翌朝の水道水の使用量、すなわち送
水量の増大する前に所定の水出である水位設定値、LS,L
Hとから、次式の条件より求めるものである。
ここで、LR:現時刻の水位 LH:水位上限値 LS:目標値水位設定値 S:浄水池面積 QI:処理量 QE:送水量予測値 tS:取水停止時間 また、送水量の予測値QEは、測定値Qeを基に一般の統計
的手法を用いてデータ解析によって容易に求めることが
できる。
的手法を用いてデータ解析によって容易に求めることが
できる。
第2の演算手段15は実際の日射が始まるよりも日の出早
め時間hと上記第1の演算手段で求めた取水停止時間tS
との和、th=h+tS、だけ前から予測日射量を演算す
る。この予測日射量REtは、水処理プラントの方位p、
暦m、および現在時刻tの関数である。
め時間hと上記第1の演算手段で求めた取水停止時間tS
との和、th=h+tS、だけ前から予測日射量を演算す
る。この予測日射量REtは、水処理プラントの方位p、
暦m、および現在時刻tの関数である。
REt=f(p,m,t) …(2) 具体的には、理科年表(昭和59年,東京天文台編篇)の
データを使用して日の出と日没時刻を計算し、この両時
刻から算出した日照時間TSと、1年を周期とする正弦波
関数で表わした1日の最高日射量Rmaxとから第(3)式
によって演算する。
データを使用して日の出と日没時刻を計算し、この両時
刻から算出した日照時間TSと、1年を周期とする正弦波
関数で表わした1日の最高日射量Rmaxとから第(3)式
によって演算する。
Rmaxは第(4)式によって演算する。
ただし、α,β,γは係数で過去数年間の日照データか
ら求められる。d′は元旦から数えた制御を行っている
日までの日数である。
ら求められる。d′は元旦から数えた制御を行っている
日までの日数である。
第3の演算手段16は、第2の演算手段15にて時間t前に
求められた出力である。現時点での日射量予測値REt-h
と、日射量計17の指示値RPVとの比較を行い、日射量の
修正値Rtを第(5)式に従って演算する。
求められた出力である。現時点での日射量予測値REt-h
と、日射量計17の指示値RPVとの比較を行い、日射量の
修正値Rtを第(5)式に従って演算する。
Rt=REt+k1・(RPV−REt-h) …(5) ただしk1は定数で、水処理プラントに固有の値を有す
る。
る。
第4の演算手段18では第3の演算手段16の出力である修
正日射量Rtに基づいて日射量による残塩素分解量DStを
第(6)式に従って計算する。
正日射量Rtに基づいて日射量による残塩素分解量DStを
第(6)式に従って計算する。
DSt=DSt-1+k2・k3(Rt−Rt-1) …(6) ここでk2は日射量を残留塩素濃度に変換するための係
数、k3は定数である。またRt-1は前回計算周期の修正日
射値である。
数、k3は定数である。またRt-1は前回計算周期の修正日
射値である。
第5の演算手段19では、第4の演算手段18で求めた日射
量による残留塩素分解量DStと実測された残留塩素濃度R
Cとを入力として、フィードバックによる塩素注入率CLt
を計算する。ただし、ここで用いられる偏差Etは、予め
設定された残留塩素目標値RSVと実測された残留塩素濃
度RCとの差だけではなく、第(7)式に示すように残留
塩素分解量DStによって修正したもである。
量による残留塩素分解量DStと実測された残留塩素濃度R
Cとを入力として、フィードバックによる塩素注入率CLt
を計算する。ただし、ここで用いられる偏差Etは、予め
設定された残留塩素目標値RSVと実測された残留塩素濃
度RCとの差だけではなく、第(7)式に示すように残留
塩素分解量DStによって修正したもである。
Et=RSV−RC+DSt …(7) この偏差Etを用いて塩素注入率CLtを第(8),(9)
式によって計算する。
式によって計算する。
CLt=CLt-1+△CL …(8) △CL=kC{kp・(Et−Et-1)+kj・Et …(9) ここでkC,kp,kjは制御ゲインである。
また第5の演算手段19で求めた塩素注入率で塩素を注入
してもその効果が現われるまでには応答遅れがあるの
で、迅速に制御を行うためにこのフィードバック出力値
に対する修正演算を第6の演算手段20にて行う。この操
作量の修正値DVtは第3の演算手段16の出力である修正
日射量Rtを基に、その変化に対応させるべく次の第(1
0)式および第(11式)によって演算される。
してもその効果が現われるまでには応答遅れがあるの
で、迅速に制御を行うためにこのフィードバック出力値
に対する修正演算を第6の演算手段20にて行う。この操
作量の修正値DVtは第3の演算手段16の出力である修正
日射量Rtを基に、その変化に対応させるべく次の第(1
0)式および第(11式)によって演算される。
DVt=DVt-1+DMt …(10) DMt=DMt-1+k2・k4・(Rt−2Rt-1+Rt-2) …(11) ただしk4は定数である。
加算手段21は第5図の演算手段19の出力値であるフィー
ドバックによる塩素注入率CLtと第6の演算手段の出力
値である操作量修正値DVtとを加算し、塩素注入率設定
値を演算する。この塩素注入率設定値は塩素の注入量を
制御している制御器22に伝送され、ここで急速混和池流
入量を乗じることによって塩素注入量設定値に変換され
塩素注入量の制御が行われる。
ドバックによる塩素注入率CLtと第6の演算手段の出力
値である操作量修正値DVtとを加算し、塩素注入率設定
値を演算する。この塩素注入率設定値は塩素の注入量を
制御している制御器22に伝送され、ここで急速混和池流
入量を乗じることによって塩素注入量設定値に変換され
塩素注入量の制御が行われる。
第2図は上記制御における日の出から日没までの実射量
RPV、日射により分解される残留塩素濃度DStおよび予測
日射量REtの本発明における関係を示したものである。
RPV、日射により分解される残留塩素濃度DStおよび予測
日射量REtの本発明における関係を示したものである。
第3図は、本発明の上記一実施例における効果を示すグ
ラフで、Aは実日射量、B,Cはそれぞれフロック形成池
4の入口水残留塩素濃度と沈殿水残留塩素濃度とに関し
て、本発明による結果と従来技術による結果とを比較し
たグラフである。このように、とくに夜間の取水停止時
間を考慮して、日射による外乱にたいし予測日射量によ
ってフィードフォワード的に応答遅れを補償し、かつ実
測日射量でその過剰分を修正して、塩素注入を行うの
で、沈殿池出口の残留塩素濃度を目的の値にすることが
可能となり、処理水の水質を安定化できた。また、残留
塩素の低下によってひきおこされる沈殿池の汚泥腐敗の
藻の発生を防止することができ、衛生的で安全な水を供
給できる。
ラフで、Aは実日射量、B,Cはそれぞれフロック形成池
4の入口水残留塩素濃度と沈殿水残留塩素濃度とに関し
て、本発明による結果と従来技術による結果とを比較し
たグラフである。このように、とくに夜間の取水停止時
間を考慮して、日射による外乱にたいし予測日射量によ
ってフィードフォワード的に応答遅れを補償し、かつ実
測日射量でその過剰分を修正して、塩素注入を行うの
で、沈殿池出口の残留塩素濃度を目的の値にすることが
可能となり、処理水の水質を安定化できた。また、残留
塩素の低下によってひきおこされる沈殿池の汚泥腐敗の
藻の発生を防止することができ、衛生的で安全な水を供
給できる。
以上のように本発明によれば、ときに夜間の取水停止時
間を考慮して日射による塩素の分割量を把握し、塩素注
入を制御するので、常に必要量の残留塩素濃度を維持し
て、良好な処理を行える。
間を考慮して日射による塩素の分割量を把握し、塩素注
入を制御するので、常に必要量の残留塩素濃度を維持し
て、良好な処理を行える。
第1図は本発明による水処理プラントの前塩素注入制御
装置の一実施例を示すブロック図、第2図は本発明の作
用の説明図、第3図は本発明による実施例の効果を示す
グラフ、また第4図は従来装置を示すブロック図であ
る。 1……着水井、2……急速混和池 4……フロック形成池、5……沈殿池 6……ろ過池、7……浄水池 8,9……検水ポンプ、10,11……残留塩素濃度計 12……第1の演算手段、13……水位計 14……流量計、15,16,18,19,20……演算手段 17……日射量計、21……加算手段 22……制御器、23……流量計
装置の一実施例を示すブロック図、第2図は本発明の作
用の説明図、第3図は本発明による実施例の効果を示す
グラフ、また第4図は従来装置を示すブロック図であ
る。 1……着水井、2……急速混和池 4……フロック形成池、5……沈殿池 6……ろ過池、7……浄水池 8,9……検水ポンプ、10,11……残留塩素濃度計 12……第1の演算手段、13……水位計 14……流量計、15,16,18,19,20……演算手段 17……日射量計、21……加算手段 22……制御器、23……流量計
Claims (1)
- 【請求項1】原水に対する塩素の注入量を制御する水処
理プラントの前塩素注入制御装置において、 浄水池の水位と浄水池からの送水量とを基に夜間の取水
停止期間を求める第1の演算手段と、 上記取水停止時間と所定時間hとの和の時間以前より、
取水が停止している時間帯は演算を中止するようにし
て、各時毎の予測日射量REtを求める第2の演算手段
と、 上記第2の演算手段にて求められた現在時刻の予測日射
量REt-hとその時刻における日射量実測値RPVとを用いて
その時点で求められる予測日射量REtを補正した日射量
修正値Rtを求める第3の演算手段と、 上記日射量修正値Rtを基に日射による残留塩素分解量DS
tを求める第4の演算手段と、 上記残留塩素分解量DStを修正値として水中の残留塩素
濃度の実測値と目標残留塩素濃度との偏差から塩素注入
率CLtを求める第5の演算手段と、 前記日射量修正値Rtの現時点のでの変化の傾向から応答
遅れに対する操作量修正値DVtを求める第6の演算手段
と、 前記塩素注入率CLtと操作量修正値DVtとを加えて塩素注
入量設定値を得る加算手段と、 を備えた水処理プラントの前塩素注入制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22530187A JPH0790226B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 水処理プラントの前塩素注入制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22530187A JPH0790226B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 水処理プラントの前塩素注入制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6470191A JPS6470191A (en) | 1989-03-15 |
JPH0790226B2 true JPH0790226B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=16827196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22530187A Expired - Lifetime JPH0790226B2 (ja) | 1987-09-10 | 1987-09-10 | 水処理プラントの前塩素注入制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0790226B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06114377A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Koshin Denki Kogyo Kk | 紫外線比例塩素剤自動注入装置 |
-
1987
- 1987-09-10 JP JP22530187A patent/JPH0790226B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6470191A (en) | 1989-03-15 |
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