CN114269689A - 水处理系统、控制装置、水处理方法以及程序 - Google Patents

水处理系统、控制装置、水处理方法以及程序 Download PDF

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Abstract

一种水处理系统，具有：反应槽(100)，其供被处理水流入；添加装置(200)，其向贮存于反应槽(100)的水添加凝聚剂(210)；传感器(300)，其以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对从添加装置(200)添加了凝聚剂(210)的水中的凝聚物的状态进行拍摄；以及控制装置(400)，其从对由传感器(300)拍摄到的图像实施了用于取得特征量的给定的图像处理后的处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标，并基于使添加装置(200)添加的凝聚剂(210)的添加量变化时的凝聚指标的变化量来控制添加装置(200)添加的凝聚剂(210)的添加量，基于特征量来判定对被处理水的处理是否适当，且通知判定的判定结果。

Description

水处理系统、控制装置、水处理方法以及程序
技术领域
本发明涉及水处理系统、控制装置、水处理方法以及程序。
背景技术
在净水场、下水处理厂、其他的排水处理设备中，进行了如下处理：在被处理水中添加凝聚剂，使被处理水中的悬浊物质(SS)凝聚而形成絮凝物，并将絮凝物通过沉淀分离、悬浮分离等方式进行分离。此时，例如考虑了如下技术：在作为被处理水的原液中添加凝聚剂进行搅拌，基于对搅拌后的原液照射光而得到的光学测定值，来决定凝聚剂的添加量(例如，参照专利文献1)。
另外，在凝聚剂的添加量不足的情况下，絮凝物不生长，因此不充分沉淀，后级的过滤处理工序的负担增大。而且，由于未被捕捉的微小的浊质混入净水中，因此水质恶化。在凝聚剂的添加量过量的情况下，形成溶胀的絮凝物，由于凝聚阻碍而难以沉降，因此产生与凝聚剂的添加量不足的情况同样的问题。在絮凝物的形成时，通过混凝测试等来设计凝聚剂的添加量、槽内的搅拌强度等，但在实际进行处理的期间也监视絮凝物的形成状态是重要的。考虑了对成为对象的液体中的悬浊物质的凝聚状态进行拍摄，并基于拍摄到的图像来判定凝聚效果的装置(例如，参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2017-121601号公报
专利文献2：JP特公平7-85053号公报
发明内容
(发明要解决的课题)
在专利文献1所记载的技术中，基于测定的时刻的测定值来决定凝聚剂的添加量，因此无法根据凝聚剂的添加前后的水质的变化来控制凝聚剂的添加量。因此，存在无法控制与添加凝聚剂时的水质的变化相适合的凝聚剂的添加量的问题。
另外，在专利文献2所记载的装置中，由于在成为对象的液体中设置拍摄单元，因此存在如下问题：要去除附着于拍摄单元的污垢等，对拍摄单元的维护造成较大负担。另外，在专利文献1所记载的装置中，由于拍摄的图像是静止图像，因此存在无法实时判定凝聚状态的问题。如此，在现有技术中，存在难以容易地判定水处理的适当性的问题。
本发明的目的在于，提供能够进行适当的水处理的水处理系统、控制装置、水处理方法以及程序。
(用于解决课题的技术方案)
本发明涉及一种水处理系统，具有：反应槽，其供被处理水流入；添加装置，其向贮存于所述反应槽的水添加凝聚剂；摄像机，其以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对从所述添加装置添加了所述凝聚剂后的水中的凝聚物的状态进行拍摄；以及控制装置，其从对由所述摄像机拍摄到的图像实施了用于取得特征量的给定的图像处理后的处理图像中，计算所述凝聚物的所述特征量作为凝聚指标，并基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量，基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当，且通知所述判定的判定结果。
另外，本发明涉及一种控制装置，具有：指标计算部，其从处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标，所述处理图像是将以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对由添加装置向供被处理水流入的反应槽添加了凝聚剂后的水中的所述凝聚物的状态进行拍摄的摄像机拍摄出的图像实施了用于获取所述特征量的给定的图像处理而得到的图像；添加量控制部，其基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量，来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量；判定部，其基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当；以及通知部，其通知所述判定部中的判定结果。
另外，本发明涉及一种水处理方法，进行如下处理：从处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标的处理，所述处理图像是将以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对由添加装置向供被处理水流入的反应槽添加了凝聚剂后的水中的所述凝聚物的状态进行拍摄的摄像机拍摄出的图像实施了用于获取所述特征量的给定的图像处理而得到的图像；基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量的处理；基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当的处理；以及通知所述判定的判定结果的处理。
另外，本发明涉及一种程序，用于使计算机执行如下过程：从处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标的过程，所述处理图像是将以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对由添加装置向供被处理水流入的反应槽添加了凝聚剂后的水中的所述凝聚物的状态进行拍摄的摄像机拍摄出的图像实施了用于获取所述特征量的给定的图像处理而得到的图像；基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量，来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量的过程；基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当的过程；以及通知所述判定的判定结果的过程。
(发明效果)
在本发明中能够进行适当的水处理。
附图说明
图1是表示本发明的水处理系统的第一实施方式的图。
图2是表示图1所示的控制装置的内部构成的一例的图。
图3是表示图1所示的凝聚装置所添加的凝聚剂的添加量与图2所示的指标计算部计算出的边缘数的关系的一例的曲线图。
图4是用于说明图1所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图5是用于说明图1所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图6是用于说明图1所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图7是表示本发明的水处理系统的第二实施方式的图。
图8是表示图7所示的控制装置的内部构成的一例的图。
图9是用于说明图7所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图10是用于说明图7所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图11是用于说明图7所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图12是表示本发明的水处理系统的第三实施方式的图。
图13是表示图12所示的判定部在判定处理中使用的学习数据的一例的图。
图14是表示图12所示的通知部中显示形态的一例的图。
图15是用于说明图12所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
图16是表示在控制未进行的情况下与已进行的情况下的、原水的SS的值和处理水的SS的值和PAC的添加量的变化的状况的一例的曲线图。
图17是表示本发明的水处理系统的第四实施方式的图。
图18是表示本发明的水处理系统的第五实施方式的图。
图19是表示本发明的水处理系统的第六实施方式的图。
图20是表示在凝聚剂的添加量恒定而原水SS变动的情况下的边缘数以及颜色面积的变化的状况的一例的图。
图21是表示在原水SS恒定而凝聚剂的添加量变动的情况下的边缘数以及颜色面积的变化的状况的一例的图。
图22是表示图19所示的整流部件的设置位置的一例的图。
图23是表示图19所示的传感器为图像传感器的情况下的设置位置的一例的图。
图24是表示图19所示的整流部件的结构的一例的图。
图25是表示图19所示的整流部件的结构的另一例的图。
图26是用于说明图19所示的水处理系统中的处理的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的水处理系统的第一实施方式的图。本方式的水处理系统如图1所示，具有反应槽100、添加装置200、传感器300和控制装置400。
反应槽100是供作为原水的被处理水流入并对所流入的被处理水进行贮存的贮存槽。添加装置200向贮存于反应槽100的水添加凝聚剂210。添加装置200向水中添加基于来自控制装置400的指示的量的凝聚剂210。传感器300对从添加装置200向贮存于反应槽100的水添加了凝聚剂210后的水中的凝聚物的状态进行测定。传感器300例如也可以是拍摄水的图像的图像传感器(摄像机)。在传感器300是图像传感器的情况下，传感器300也可以是以预先设定的时间间隔以下的时间间隔来拍摄反应槽100内的水的图像的摄像机(例如，运动图像拍摄用摄像机)。控制装置400基于由传感器300测定出的结果，计算表示水中的凝聚物的状态的凝聚指标。另外，控制装置400基于使由添加装置200添加的凝聚剂210的添加量变化时的凝聚指标的变化量，来控制由添加装置200添加的凝聚剂210的添加量。凝聚剂210例如可列举PAC(聚氯化铝)、氯化铁、硫酸铁等无机凝聚剂、高分子凝聚剂(聚合物)。另外，也可以在反应槽100中设置搅拌处理水的搅拌部件。
图2是表示图1所示的控制装置400的内部构成的一例的图。如图2所示，图1所示的控制装置400具有指标计算部410和添加量控制部420。另外，在图2中，仅示出了图1所示的控制装置400所具有的构成要素中的与本方式相关的主要的构成要素。
指标计算部410基于由传感器300测定出的结果，来计算表示反应槽100内的水中的凝聚物的状态的凝聚指标。在传感器300是图像传感器的情况下，指标计算部410根据由图像传感器拍摄出的图像来计算出反应槽100内的水中的凝聚物的特征量作为凝聚指标。在此，指标计算部410根据由图像传感器拍摄出的图像，计算反应槽100内的水中所含的浮游物质的个数或粒径或位移量作为特征量。例如，指标计算部410也可以对图像传感器拍摄到的图像(运动图像)，使用运动历史图(Motion History Image)等图像处理技术，将帧间存在差异的部分着色为白色，并计算该着色的白点的计数数(位移量)作为特征量。另外，指标计算部410也可以使用光流(Optical flow)等图像处理技术，使反应槽100内的水中的絮凝物的流动可视化，测定流的宽度，并计算粒径作为特征量。或者，在传感器300为图像传感器的情况下，指标计算部410根据由图像传感器拍摄出的图像来计算反应槽100内的水中的凝聚物的边缘数作为凝聚指标。在此，指标计算部410也可以将图像传感器拍摄到的图像中的彼此相邻的像素的色差(例如，RGB的值的差)为阈值以上的像素检测为边缘，并计算该检测出的边缘的数量(像素数)作为凝聚指标。
添加量控制部420基于使添加装置200添加的凝聚剂210的添加量变化时的、指标计算部410计算出的凝聚指标的变化量，来对添加装置200添加的凝聚剂210的添加量进行控制。具体而言，添加量控制部420基于使添加装置200添加的凝聚剂210的添加量变化时的凝聚指标的变化量和添加装置200添加的凝聚剂210的添加量的变化量，来对添加装置200添加的凝聚剂210的添加量进行控制。更具体而言，添加量控制部420对凝聚指标的变化量相对于添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量的变化量的比例即凝聚变化量与预先设定的阈值进行比较。然后，添加量控制部420基于该比较的结果，对添加装置200添加的凝聚剂210的添加量进行控制。凝聚变化量Vn通过以下所示的(式1)来计算。
[数式1]
Figure BDA0003506818840000071
(式1)中，Cn为凝聚指标。Cn-1是凝聚剂210的添加量的变更前的凝聚指标。另外，Pn是凝聚剂210的添加量。Pn-1是将凝聚剂210的添加量变更前的凝聚剂210的添加量。
在凝聚变化量Vn为预先设定的阈值以下的情况下，添加量控制部420进行将添加装置200添加的凝聚剂210的添加量减少的控制。另一方面，在凝聚变化量Vn超过预先设定的阈值的情况下，添加量控制部420进行将添加装置200添加的凝聚剂210的添加量增加的控制。
图3是表示图1所示的添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量与图2所示的指标计算部410计算出的边缘数之间的关系的一例的曲线图。在图3中，示出凝聚剂210为PAC(聚氯化铝)的情况。(式1)所示的凝聚变化量Vn相当于图3所示的图表的切线的斜率。在切线的斜率为超过阈值的大的值的情况下，判定为添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量少，进行将凝聚剂210的添加量增加的控制。另外，在切线的斜率为阈值以下的小的值的情况下，判定为添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量适当或多，进行将凝聚剂210的添加量维持或减少的控制。
添加量控制部420在对添加装置200控制凝聚剂210的添加量时，向添加装置200发送包含表示是将添加的凝聚剂210进行增加、减少还是维持的信息的信号。
以下，对图1所示的水处理系统中的水处理方法进行说明。图4～6是用于说明图1所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
首先，添加装置200向反应槽100以添加量Pn-1添加凝聚剂210(步骤S1)。在经过了预先设定的时间之后(步骤S2)，控制装置400的指标计算部410根据由传感器300测定出的反应槽100内的水中的凝聚物的状态来计算凝聚指标Cn-1(步骤S3)。之后，添加装置200向反应槽100以添加量Pn添加凝聚剂210(步骤S4)。在经过了预先设定的时间之后(步骤S5)，控制装置400的指标计算部410根据由传感器300测定出的反应槽100内的水中的凝聚物的状态来计算凝聚指标Cn(步骤S6)。于是，控制装置400的指标计算部410使用(式1)来计算凝聚变化量Vn(步骤S7)。
控制装置400的添加量控制部420判定由指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn是否为预先设定的阈值以下(步骤S8)。在指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn为预先设定的阈值以下的情况下，添加量控制部420将添加的凝聚剂210的量减少(步骤S9)。添加量控制部420判定减少了量的凝聚剂210的添加量Pn+1是否为最小添加量Pmin(步骤S10)。该最小添加量Pmin是在系统中预先设定的值。在凝聚剂210的添加量Pn+1为最小添加量Pmin的情况下，添加量控制部420判定添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量以最小添加量Pmin持续的时间是否小于预先设定的规定时间(步骤S11)。在最小添加量Pmin持续的时间为预先设定的规定时间以上的情况下，添加量控制部420进行规定的通知(步骤S12)。该通知是表示在反应槽100中的处理中存在不良情况等的警报、故障通知等向外部告知异常的通知。
另一方面，在步骤S10中，在凝聚剂210的添加量Pn+1不是最小添加量Pmin的情况下，或者在步骤S11中最小添加量Pmin持续的时间小于预先设定的规定时间的情况下，添加量控制部420对添加装置200进行控制使得添加装置200向反应槽100以添加量Pn+1添加凝聚剂210，从而添加装置200向反应槽100以添加量Pn+1添加凝聚剂210(步骤S13)。之后，进行步骤S5的处理。之后的步骤S6以后的处理中，“n”的值成为“n+1”。
另外，在步骤S8中，在指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn为超过预先设定的阈值的值的情况下，添加量控制部420将添加的凝聚剂210的量增加(步骤S14)。添加量控制部420判定增加了量的凝聚剂210的添加量Pn+1是否为最大添加量Pmax(步骤S15)。该最大添加量Pmax是在系统中预先设定的值。在凝聚剂210的添加量Pn+1为最大添加量Pmax的情况下，添加量控制部420判定添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量以最大添加量Pmax持续的时间是否小于预先设定的规定时间(步骤S16)。在最大添加量Pmax持续的时间为预先设定的规定时间以上的情况下，进行步骤S12的处理。
另一方面，在步骤S15中，在凝聚剂210的添加量Pn+1不是最大添加量Pmax的情况下，或者在步骤S16中最大添加量Pmax持续的时间小于预先设定的规定时间的情况下，进行步骤S13的处理。
需要说明的是，添加凝聚剂210，之后使添加量变化而再次添加凝聚剂210为止的期间可以是预先设定的周期，优选考虑反应槽100内的水的滞留时间来设定。另外，凝聚剂210的添加量的变化量也可以是预先设定的恒定量。
如此，控制装置400基于使向反应槽100内的水中添加的凝聚剂的添加量变化时的、变化前和变化后的凝聚指标的变化量，来对要添加的凝聚剂的添加量进行控制。因此，能够控制与添加凝聚剂时的凝聚物的状态的变化相适合的凝聚剂的添加量。
(第二实施方式)
图7是表示本发明的水处理系统的第二实施方式的图。本方式的水处理系统如图1所示，具有反应槽100、添加装置200、传感器300和控制装置401。反应槽100、添加装置200及传感器300分别与在第一实施方式中分别相同。
控制装置401除了第一实施方式中的控制装置400所具备的功能以外，还具备根据凝聚变化量Vn来控制将凝聚剂增加的量或减少的量的功能。
图8是表示图7所示的控制装置401的内部构成的一例的图。图7所示的控制装置401如图8所示，具有指标计算部410和添加量控制部421。另外，在图8中，仅示出了图7所示的控制装置401所具有的构成要素中的与本方式相关的主要的构成要素。指标计算部410与第一实施方式中的指标计算部相同。
添加量控制部421除了第一实施方式中的添加量控制部420所具备的功能以外，还基于使添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量变化时的指标计算部410计算出的凝聚指标的变化量，对将添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量增加的量或减少的量进行控制。具体而言，添加量控制部421基于使添加装置200添加的凝聚剂210的添加量变化时的凝聚指标的变化量、以及添加装置200添加的凝聚剂210的添加量的变化量，来控制将添加装置200添加的凝聚剂210的添加量增加的量或减少的量。更具体而言，添加量控制部421将凝聚指标的变化量相对于添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量的变化量的比例即凝聚变化量与预先设定的阈值进行比较。然后，添加量控制部421基于该比较的结果，控制将添加装置200添加的凝聚剂210的添加量增加的量或减少的量。凝聚变化量Vn通过上述的(式1)来计算。
在凝聚变化量Vn为预先设定的阈值以下的情况下，添加量控制部421进行将添加装置200添加的凝聚剂210的添加量减少的控制。进而，添加量控制部421根据凝聚变化量Vn来控制凝聚剂210的减少量。例如，添加量控制部421也可以使得凝聚变化量Vn为越小的值则越减少凝聚剂210的减少量。也可以将凝聚变化量Vn的值与凝聚剂210的减少量预先相关联地进行存储，添加量控制部421检索与计算出的凝聚变化量Vn相关联的凝聚剂210的减少量，并将检索到的量输出至添加装置200。在该输出中也可以使用从添加量控制部421发送的包含表示是将添加的凝聚剂210增加、减少还是维持的信息的信号。
另一方面，在凝聚变化量Vn超过预先设定的阈值的情况下，添加量控制部421进行将添加装置200添加的凝聚剂210的添加量增加的控制。进而，添加量控制部421根据凝聚变化量Vn来控制凝聚剂210的增加量。例如，添加量控制部421也可以使得凝聚变化量Vn为越大的值则越增加凝聚剂210的增加量。也可以将凝聚变化量Vn的值与凝聚剂210的增加量预先相关联地进行存储，添加量控制部421检索与计算出的凝聚变化量Vn相关联的凝聚剂210的增加量，并将检索到的量输出到添加装置200。该输出中也可以使用从添加量控制部421发送的包含表示将添加的凝聚剂210增加、减少还是维持的信息的信号。
以下，对图7所示的水处理系统中的水处理方法进行说明。图9～11是用于说明图7所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。
首先，添加装置200向反应槽100以添加量Pn-1添加凝聚剂210(步骤S21)。在经过了预先设定的时间之后(步骤S22)，控制装置401的指标计算部410根据由传感器300测定出的反应槽100内的水中的凝聚物的状态来计算凝聚指标Cn-1(步骤S23)。之后，添加装置200向反应槽100以添加量Pn添加凝聚剂210(步骤S24)。在经过了预先设定的时间之后(步骤S25)，控制装置401的指标计算部410根据由传感器300测定出的反应槽100内的水中的凝聚物的状态来计算凝聚指标Cn(步骤S26)。于是，控制装置401的指标计算部410使用(式1)来计算凝聚变化量Vn(步骤S27)。
控制装置401的添加量控制部421判定由指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn是否为预先设定的阈值以下(步骤S28)。在指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn为预先设定的阈值以下的情况下，添加量控制部421根据由指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn，来计算凝聚剂210的减少量(步骤S29)。如上所述，该计算也可以由添加量控制部421根据预先存储的凝聚变化量Vn的值与凝聚剂210的减少量的关联来检索并取得。另外，该计算也可以使用给定的算法，计算凝聚变化量Vn为越小的值则越减少凝聚剂210的减少量那样的值。接着，添加量控制部421将添加的凝聚剂210的量减少所计算出的量(步骤S30)。添加量控制部421判定减少了量的凝聚剂210的添加量Pn+1是否为最小添加量Pmin(步骤S31)。该最小添加量Pmin是在系统中预先设定的值。在凝聚剂210的添加量Pn+1为最小添加量Pmin的情况下，添加量控制部421判定添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量以最小添加量Pmin持续的时间是否小于预先设定的规定时间(步骤S32)。在最小添加量Pmin持续的时间为预先设定的规定时间以上的情况下，添加量控制部421进行给定的通知(步骤S33)。该通知是表示在反应槽100中的处理中存在不良情况等的警报、故障通知等向外部告知异常的通知。
另一方面，在步骤S31中凝聚剂210的添加量Pn+1不是最小添加量Pmin的情况下，或者在步骤S32中最小添加量Pmin持续的时间小于预先设定的规定时间的情况下，添加量控制部421对添加装置200进行控制以使添加装置200向反应槽100以添加量Pn+1添加凝聚剂210，从而添加装置200向反应槽100以添加量Pn+1添加凝聚剂210(步骤S34)。之后，进行步骤S25的处理。之后的步骤S26以后的处理中，“n”的值成为“n+1”。
另外，在步骤S28中由指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn为超过预先设定的阈值的值的情况下，添加量控制部421根据由指标计算部410计算出的凝聚变化量Vn，来计算凝聚剂210的增加量(步骤S35)。如上所述，该计算也可以由添加量控制部421根据预先存储的凝聚变化量Vn的值与凝聚剂210的增加量的关联来检索并取得。另外，该计算也可以使用给定的算法，计算凝聚变化量Vn为越大的值则越增多凝聚剂210的增加量那样的值。接着，添加量控制部421将添加的凝聚剂210的量增加所计算出的量(步骤S36)。添加量控制部421判定增加了量的凝聚剂210的添加量Pn+1是否为最大添加量Pmax(步骤S37)。该最大添加量Pmax是在系统中预先设定的值。在凝聚剂210的添加量Pn+1为最大添加量Pmax的情况下，添加量控制部421判定添加装置200所添加的凝聚剂210的添加量以最大添加量Pmax持续的时间是否小于预先设定的规定时间(步骤S38)。在最大添加量Pmax持续的时间为预先设定的规定时间以上的情况下，进行步骤S33的处理。
另一方面，在步骤S37中凝聚剂210的添加量Pn+1不是最大添加量Pmax的情况下，或者在步骤S38中最大添加量Pmax持续的时间小于预先设定的规定时间的情况下，进行步骤S34的处理。
需要说明的是，添加凝聚剂210，之后使添加量变化而再次添加凝聚剂210为止的期间可以是预先设定的周期，优选考虑反应槽100内的水的滞留时间来设定。
如此，控制装置401基于使向被处理水添加的凝聚剂的添加量变化时的、变化前和变化后的凝聚指标的变化量，来控制所添加的凝聚剂的添加量。此时，控制装置401根据凝聚指标的变化量与凝聚剂的添加量的变化量的比例，来控制将添加的凝聚剂的添加量增加或减少的量。因此，能够进一步精细地控制与添加凝聚剂时的水质的变化相适合的凝聚剂的添加量。
在上述的方式中，对凝聚沉淀进行了说明，但只要是包含凝聚的装置即可。例如，还能将本发明应用于凝聚加压浮上、凝聚过滤等。另外，被处理水只要含有悬浊物质、想要不溶化的物质即可。另外，添加装置200向反应槽100添加的无机凝聚剂并不限定于铝系(PAC、硫酸铝等)、铁系(聚铁、氯化铁)。另外，聚合物可以是阳离子，也可以是阴离子。在传感器300为图像传感器的情况下，可以如上述的方式那样设置于反应槽100，也可以将与反应槽100不同的凝聚设置于凝聚槽，但若考虑槽内的时滞，则优选设置于反应槽100。另外，在传感器300为图像传感器的情况下，传感器300只要能够判别絮凝物的凝聚状态即可，但优选是包含图像处理装置且能够检测絮凝物的边缘数的传感器。
(第三实施方式)
图12是表示本发明的水处理系统的第三实施方式的图。本方式的水处理系统如图12所示，具有信息处理装置10、原水槽20、反应槽30、凝聚剂40和泵50。
原水槽20是贮存被处理水的第一贮存槽。反应槽30是用于使从原水槽20流入的被处理水与从泵50供给的凝聚剂40反应的第二贮存槽(反应槽)。凝聚剂40是通过添加到被处理水中而将被处理水处理为所希望的水质的物质。泵50是在贮存于反应槽30的被处理水中添加凝聚剂40的添加装置。泵50基于来自信息处理装置10的指示，添加凝聚剂40。泵50也可以具备用于使凝聚剂40的添加自动化的PLC(Programmable Logic Controller；可编程逻辑控制器)。另外，在泵50中不具备控制凝聚剂40的添加的功能的情况下，设置进行该控制的装置，基于来自该装置的控制，泵50添加凝聚剂。凝聚剂40例如可列举PAC(聚氯化铝)、氯化铁、硫酸铁等无机凝聚剂、高分子凝聚剂(聚合物)。另外，反应槽30还起到在所贮存的被处理水中添加凝聚剂40的凝聚槽的作用。
信息处理装置10如图12所示，是具有水质测定部110、摄像机120、判定部130以及通知部140的控制装置。
水质测定部110以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对贮存于原水槽20的被处理水的水质进行测定。关于该预先设定的时间间隔以下的时间间隔，在以下的摄像机120的说明中具体叙述。水质测定部110例如测定被处理水中的浮游物质量(SS)、pH、浊度、色度、紫外吸光度(E-260)、TOC(Total Organic Carbon：总有机碳)、COD(Chemical OxygenDemand：化学需氧量)、ORP(Oxidation Reduction Potential：氧化还原电位)等的值。在测定SS的情况下，水质测定部110也可以是悬浊物质浓度计。预先设定的该时间间隔是能够实时取得贮存在原水槽20中的被处理水的水质的间隔。
摄像机120是以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对贮存于反应槽30的处理水的图像进行拍摄的传感器。此外，摄像机120也可以设置在信息处理装置10的外部。在此，该预先设定的时间间隔以下的时间间隔例如可以是如运动图像那样取得拍摄被摄体的各帧(取入到图像存储器)的极短的周期，也可以不限于运动图像中的各帧的取得周期，而是能够实时地取得贮存在反应槽30中的处理水的情况的时间间隔。另外，这里所说的处理水并不限定于进行了给定的处理后的水，也包含添加凝聚剂等实施某些处理而反应中的水。例如，如图12所示，在泵50向反应槽30添加了凝聚剂40的情况下，不仅是从反应槽30排出的水，在反应槽30的内部与凝聚剂40反应的过程中的水也是处理水。摄像机120设置于能够稳定地拍摄贮存于反应槽30的处理水的图像的位置。例如，摄像机120优选设置于能够对振动的产生较少的场所、稳定的水面的图像进行拍摄的场所。另外，摄像机120是可见光摄像机或者近红外摄像机或者红外摄像机。预先设定的该时间间隔是摄像机120能够实时取得贮存在反应槽30中的处理水的图像的间隔。另外，该时间间隔也可以是某一定的周期性的间隔。因此，摄像机120优选拍摄运动图像。另外，在由摄像机120拍摄到的图像变暗的环境的情况下，也可以使用光源来调整明亮度。光源既可以是白色LED(Light Emitting Diode；发光二极管)，也可以是红外光源。在使用红外光源作为光源的情况下，摄像机120优选为应对红外的摄像单元。在摄像机120是近红外摄像机或者红外摄像机的情况下，能够拍摄在可见光摄像机中无法捕捉到的絮凝物，判定部130能够取得较多的特征量。
判定部130对摄像机120所拍摄的图像实施给定的图像处理，以取得特征量。例如，在摄像机120是近红外摄像机的情况下，该图像处理是将近红外摄像机拍摄到的图像当中的、吸收给定波长的第一部位以外的第二部位着色为与显示第一部位的第一颜色不同的第二颜色的处理。判定部130从实施了图像处理后的处理图像取得特征量。判定部130取得处理水中含有的浮游物质的个数或粒径或位移量作为特征量。判定部130基于所取得的特征量和水质测定部110测定出的水质的值，判定对被处理水的处理是否适当。判定部130将判定结果向通知部140输出。具体说明该判定处理。
判定部130判定根据所取得的特征量与由水质测定部110测定出的水质的值所确定的关系是否包含于预先设定的范围。例如，判定部130判定根据所取得的特征量与水质测定部110测定出的水质的值所确定的图表上的点是否包含于预先设定的范围。在所确定的点未包含于图表上的范围的情况下，判定部130判定为对被处理水的处理不适当。在所确定的点未包含于图表上的范围的情况下，判定部130计算包含在该范围内的凝聚剂40的添加量。以下对该范围进行具体说明。
图13是表示图12所示的判定部130在判定处理中使用的学习数据的一例的图。该学习数据是根据预先测定出的多个值来判定凝聚剂的添加量的适当程度的数据。图13所示的学习数据中，纵轴是从所拍摄的图像取得的处理水中的白点的数量，横轴是测定出的原水(被处理水)内的SS的值。使作为凝聚剂的PAC的添加量变化，标绘了各自的值。如图13所示，标绘的各点是根据取得的特征量和水质测定部110测定出的水质的值所确定的图表上的点。另外，图13所示的白点的数量是上述的“特征量”的一例。例如，判定部130针对摄像机120所拍摄的图像(运动图像)，使用运动历史图(Motion History Image)等图像处理技术，将帧间存在差异的部分着色为白色，特征量是该着色的白点的计数数(位移量)。在取得或测定各自的值之后，对于各个情况，测定处理水的水质，并划分为作为测定值的SS小于8ppm的区域和8ppm以上的区域。在图13中，用实线包围处理水的SS的值小于8ppm的区域，用虚线包围处理水的SS的值为8ppm以上的区域。上述的“范围”是由图13所示的实线包围的区域。如图13所示，所测定的数据越多，其倾向越显著，越容易设定该区域(范围)。判定部130根据取得的特征量和水质测定部110测定出的水质的值，来计算凝聚剂40的添加量，使得标绘包含在该范围内。
另外，判定部130也可以进行如下的图像处理：使用Optical flow等图像处理技术使处理水中的絮凝物的流动可视化，测定流的宽度，并计算粒径作为特征量。另外，关于判定部130进行的对摄像机120拍摄到的图像的解析不限于上述的解析，也可以使用其他的程序来进行。判定部130例如也可以是PC(Personal Computer；个人计算机)等计算机。另外，判定部130也可以基于特征量、原水的水质和处理水的凝聚状态，求取表示它们的关系的关系式，并将所求出的关系式作为学习数据。判定部130将表示判定部130算出的凝聚剂40的添加量的控制信号向泵50发送。另外，在泵50具备进行凝聚剂40的添加的控制的功能的情况下(例如，具备PLC等的情况下)，判定部130向PLC等发送表示由判定部130算出的凝聚剂40的添加量的控制信号，来控制泵50。在判定部130中的判定结果表示对被处理水的处理适当的意思的情况下，判定部130也可以向泵50发送表示维持当前的添加量的意思的控制信号。
通知部140将判定部130中的判定结果通知给外部。在判定部130中的判定结果表示对被处理水的处理不适当的意思的情况下，通知部140进行给定的通知。在此，“对被处理水的处理不适当”是指使用图13说明的“未包含于预先设定的范围”。另外，该通知也可以是警报发生、警告声音输出、警告显示等警报。此外，即使在判定部130中的判定结果表示对被处理水的处理适当的意思的情况下，通知部140也可以通知该情况。
图14是表示图12所示的通知部140中的显示形态的一例的图。在判定部130中的判定结果表示对被处理水的处理不适当的意思的情况下，通知部140如图14所示，显示处理方法不适当的意思。通知部140在如图14所示那样显示判定结果的情况下，不限于图14所示的显示，进行能够识别处理方法的适当与否那样的通知。
以下，对图12所示的水处理系统中的水处理方法进行说明。图15是用于说明图12所示的水处理系统中的水处理方法的一例的流程图。以下，以摄像机120是拍摄运动图像的摄像机的情况为例进行说明。
首先，水质测定部110测定原水槽20中贮存的原水的水质(步骤S101)。另外，摄像机120拍摄贮存在反应槽30中的处理水的运动图像(步骤S102)。接着，判定部130对摄像机120所拍摄的图像实施给定的图像处理，以取得特征量(步骤S103)。然后，判定部130从实施了图像处理的处理图像取得特征量(步骤S104)。接着，判定部130基于所取得的特征量和水质测定部110测定出的水质的值，来判定对被处理水的处理是否适当(步骤S105)。在判定部130中的判定结果表示对被处理水的处理不适当的意思的情况下，通知部140对信息处理装置10的外部进行警报等的通知(步骤S106)。另外，判定部130向泵50发送控制信号(步骤S107)。该控制信号中包含表示判定部130算出的凝聚剂40的适当的添加量的信息。于是，泵50基于从判定部130发送来的控制信号，来变更向贮存于反应槽30的处理水的凝聚剂40的添加量而进行添加(步骤S108)。在泵50进行了凝聚剂40的添加量的变更后，或者在步骤S105中，在判定部130中的判定结果表示对被处理水的处理适当的意思的情况下，进行步骤S101的处理，之后重复进行这些处理。该重复的定时(周期)如上述那样是比给定的时间间隔短的间隔，是能够实时地取得判定结果的定时。另外，泵50可以添加从判定部130发送来的控制信号所示的添加量的凝聚剂40，也可以使凝聚剂40的添加量增加而进行添加，直到判定部130中的判定结果成为对被处理水的处理适当为止。
图16是表示对使用图15所示的流程图说明的处理(控制)未进行的情况下和已进行的情况下的、贮存于原水槽20的原水的SS的值、贮存于反应槽30的处理水的SS的值、以及作为凝聚剂40的PAC的添加量的变化的状况的一例的曲线图。
进行了该实验的环境如下。使用Sony公司制造的SNC-EB642R作为摄像机120，拍摄了添加有凝聚剂40的反应槽30内的处理水。作为摄像区域，选定在反应槽30中处理水的流动稳定的部位。水质测定部110使用奥普士(OPTEX)公司制的SS系TS-1000的原水水质测定装置，得到贮存于原水槽20的原水的水质数据。另外，作为学习数据，预先试验性地改变凝聚剂40的添加量，得到原水水质与通过运动图像解析得到的特征量的关系式(参照图13)。
如图16所示，在不进行本发明的凝聚剂的添加量控制的情况下，随着原水的SS的值变大，处理水的SS的值将变大。这是由于，即使原水的SS的值变大，PAC的添加量也是恒定的，因此相对于原水的SS的值所需的PAC的添加量不足，处理水的SS的值变大。另一方面，在进行了本发明的凝聚剂的添加量控制的情况下，处理水的SS的值相对于原水的SS的值逐渐变小。这是由于，根据原水的SS的值和处理水的SS的值，使PAC的添加量变化，由此PAC的添加量成为适当的量，处理水的SS的值变小。此时，可知在从作为学习数据而得到的最佳范围向下振摆的情况下，贮存于反应槽30的处理水的水质恶化。这是由于，因凝聚状态恶化而成为难以形成絮凝物的状态，絮凝物不会作为由摄像机120拍摄到的运动图像的帧间的差异而被检测到，因此白点的数量减少。在向下振摆的情况下，通过增加凝聚剂40的添加量，从而使贮存于反应槽30的处理水的水质再次提高。
如此，在本方式中，以运动图像拍摄那样的短周期进行原水的水质的测定以及被处理水的图像的拍摄，基于测定出的水质和从拍摄图像取得的被处理水的特征量，来实时判定所添加的凝聚剂的添加量是否适当，并调整添加量。因此，能够容易地判定水处理的适当性，并且能够实时地添加适当的添加量的凝聚剂。
(第四实施方式)
图17是表示本发明的水处理系统的第四实施方式的图。本方式的水处理系统如图17所示，具有信息处理装置10、原水槽20、反应槽31、凝聚剂40和泵50。信息处理装置10、原水槽20、凝聚剂40以及泵50与图12所示的相同。
反应槽31是在图12所示的反应槽30的基础上还具有对贮存于由摄像机120拍摄的区域的处理水进行整流的整流壁310的反应槽。整流壁310是拦阻流动以使摄像机120能够稳定地拍摄反应槽31内的处理水的凝聚状态的整流部件。整流壁310不需要停止反应槽31内的处理水整体的流动，只要使贮存于由摄像机120拍摄的区域的处理水的流动停止即可。另外，不确定整流壁310在水中的高度(深度)。
如此，在贮存有摄像机120所拍摄的处理水的反应槽31设置整流壁310。由此，除了第三实施方式的效果以外，还能够取得处理水的稳定的凝聚状态的特征量。
(第五实施方式)
图18是表示本发明的水处理系统的第五实施方式的图。本方式的水处理系统如图18所示，具有信息处理装置10、原水槽20、反应槽30、凝聚剂40、泵50、分选槽60、搅拌叶片70、光源80以及壳体90。信息处理装置10、原水槽20、反应槽30、凝聚剂40以及泵50与图12所示的相同。
在壳体90的内部设置摄像机120、分选槽60、搅拌叶片70以及光源80。壳体90由遮光性高的部件构成，以遮挡来自外部的光。分选槽60是其大小比反应槽30小、且供贮存于反应槽30的处理水的一部分流入的第三贮存槽。在分选槽60中临时贮存从反应槽30分选出的处理水的一部分。搅拌叶片70对分选到分选槽60的处理水进行搅拌。搅拌叶片70用于进行搅拌以使处理水中的絮凝物不沉淀到分选槽60的底部。光源80对分选槽60的内部进行照射，以使摄像机120能够清晰地拍摄分选到分选槽60的处理水的状态，关于其安装位置，既可以是分选槽60的上部，也可以是下部，在此不特别限定。光源80可以是白色LED，也可以是红外光源。在使用红外光源作为光源80的情况下，摄像机120优选为应对红外的拍摄单元。摄像机120以预先设定的时间间隔以下的时间间隔拍摄分选槽60的处理水的图像。摄像机120只要能够对分选到分选槽60的处理水的液面进行拍摄即可，对于安装位置不特别限定。在摄像机120是近红外摄像机或者红外摄像机的情况下，能够拍摄在可见光摄像机中无法捕捉到的絮凝物，判定部130能够取得较多的特征量。另外，也可以是没有光源80的构成。
如此，设置比反应槽30小的分选槽60，摄像机120对从反应槽30分选至分选槽60的处理水进行拍摄。由此，除了第三实施方式的效果以外，还能够容易地设定光源80的朝向，也能够减少光源80的数量。
(第六实施方式)
图19是表示本发明的水处理系统的第六实施方式的图。本方式中的水处理系统如图19所示，具有反应槽100、添加装置200、传感器300和控制装置402。另外，在反应槽100设置有整流部件101。
反应槽100是供作为原水的被处理水流入、且对所流入的被处理水进行贮存的贮存槽。添加装置200向贮存于反应槽100的水添加凝聚剂210。添加装置200向水中添加基于来自控制装置402的指示的量的凝聚剂210。传感器300取得从添加装置200向贮存于反应槽100的水添加了凝聚剂210后的水的凝聚状态。整流部件101对贮存于反应槽100且从添加装置200添加了凝聚剂210的水进行整流。具体而言，整流部件101阻挡反应槽100内的水的流动。在反应槽100内，被处理水从外部流入，从添加装置200对所流入的被处理水添加凝聚剂210，因此在处理后的水中产生流动。若传感器300取得产生流动的水的凝聚状态，则其结果不稳定。为此，整流部件101阻止其流动。传感器300取得贮存于反应槽100且从添加装置200添加了凝聚剂210的水当中的、被整流部件101整流后的(流动被拦阻了的)水的凝聚状态。传感器300例如也可以是拍摄水的图像的图像传感器(摄像机)。在传感器300是图像传感器的情况下，传感器300也可以是以预先设定的时间间隔以下的时间间隔拍摄反应槽100内的水的图像的摄像机(例如，运动图像拍摄用摄像机)。控制装置402基于由传感器300取得的凝聚状态，来控制由添加装置200添加的凝聚剂210的添加量。关于控制装置402中的凝聚剂210的添加量的控制的细节将后述。另外，也可以在反应槽100设置搅拌水的搅拌部件。另外，利用传感器300和整流部件101来构成测定装置。
以下，对向被处理水添加凝聚剂时的水中的边缘数以及颜色面积的变化的状况进行说明。在此，边缘数是指图像传感器拍摄到的图像中的彼此相邻的像素的色差(例如，RGB的值的差)为预先设定的阈值以上的像素的数量。另外，所谓颜色面积，是指在图像传感器拍摄到的图像中具有预先设定的阈值以上的色调的像素所占的面积。
图20是表示在凝聚剂的添加量恒定而原水SS变动的情况下的边缘数以及颜色面积的变化的状况的一例的图。如图20所示，将反应槽中的凝聚状态良好的状态下的边缘数设为1.0，将颜色面积设为1.0。若从该良好的状态起表示水的浮游物质量的原水SS减少，则边缘数成为0.5，颜色面积成为0.5，边缘数和颜色面积均减少。另外，若从良好的状态起原水SS增加，则边缘数成为1.5，颜色面积成为1.5，边缘数和颜色面积均增加。
图21是表示在原水SS恒定而凝聚剂的添加量发生了变动的情况下的边缘数以及颜色面积的变化的状况的一例的图。如图21所示，将反应槽中的凝聚状态良好的状态下的边缘数设为1.0，将颜色面积设为1.0。若从该良好的状态起添加的凝聚剂的添加量减少，则边缘数成为1.5，颜色面积为1.0，边缘数增加。另外，若从良好的状态起添加的凝聚剂的添加量增加，则边缘数成为0.5，颜色面积为1.0，边缘数减少。
图22是表示图19所示的整流部件101的设置位置的一例的图。图22是表示设置有整流部件101的反应槽100的、与反应槽100的底面正交的方向的截面的图。如图22所示，整流部件101设置于供原水(被处理水)流入、对凝聚剂进行添加且将凝聚水(处理水)排出的反应槽100的内部。整流部件101呈两端敞开的筒状，以敞开的截面与水的水面大致平行的方式设置。另外，整流部件101的敞开的两端当中的上端设置于比水的水面高的位置。整流部件101的设置(固定)方法例如可以举出如下方法：在反应槽100的上部安装用于固定整流部件101的部件，用螺钉等来固定该部件与整流部件101。
图23是表示在图19所示的传感器300为图像传感器的情况下的设置位置的一例的图。传感器300设置于能够取得如图22所示的筒状的整流部件101所包围的区域的水的凝聚状态的位置。另外，传感器300优选设置于水的水面或从水面起1cm左右的深度为止的可拍摄范围的直径D1比整流部件101的直径D2小的位置。例如，直径D2更优选为直径D1的1.5倍以上。这是由于，作为图像传感器的传感器300要拍摄对对水的凝聚状态的获取而言不需要的整流部件101的壁面的图像，且不将拍摄到的图像作为检测结果通知给控制装置402。由于直径D1取决于作为传感器300的图像传感器的视角、焦距等性能，因此不是固定的值。
图24是表示图19所示的整流部件101的结构的一例的图。图19所示的整流部件101如图24所示，呈筒状，且在与敞开的两端当中的上端相比更靠近下端的位置处设置有多个孔部102。设置有孔部102的位置当然是水中的位置。整流部件101的优选的长度取决于反应槽100的高度、水的水深，但为200mm以上，例如尤其优选为450mm的长度。另外，孔部102的总面积优选为整流部件101的外侧的表面积(侧面积)中的3～6％的面积。另外，孔部102的数量优选为2～16个左右，设置为不集中于整流部件101的1处。
图25是表示图19所示的整流部件101的结构的另一例的图。图19所示的整流部件101如图25所示，呈筒状，且在与敞开的两端当中的上端相比更靠近下端的位置处设置有多个孔部102。设置有孔部102的位置当然是水中的位置。整流部件101的优选的长度取决于反应槽100的高度、水的水深，但为200mm以上，例如尤其优选为450mm的长度。另外，孔部102的总面积优选为整流部件101的外侧的表面积(侧面积)中的3～6％的面积。另外，孔部102的数量优选为2～16个左右，设置为不集中于整流部件101的1处。另外，如图25所示，在整流部件101，在敞开的两端当中的上端设置有给定高度的切口103。切口103是设置于整流部件101的上端的V字型的槽，是为了促进整流部件101的内部的水与外部的水的调换而设置的。切口103不限于图25所示的V字型，也可以是方形、半圆形、其他形状。
以下，对图19所示的水处理系统中的处理进行说明。图26是用于说明图19所示的水处理系统中的处理的一例的流程图。在此，对图19所示的传感器300为图像传感器的情况下的处理进行说明。
传感器300对从添加装置200向贮存于反应槽100的被处理水添加了凝聚剂210后的水的图像进行拍摄(步骤S111)。传感器300将表示拍摄到的图像的图像数据向控制装置402输出。然后，控制装置402从由传感器300输出的图像数据表示的图像中检测边缘像素(步骤S112)。如上所述，在此检测的边缘像素表示由图像传感器拍摄到的图像中的彼此相邻的像素的色差(例如，RGB的值的差)为预先设定的阈值以上的像素。接着，控制装置402将检测为边缘像素的像素的数量作为边缘数进行计算(步骤S113)。该边缘数是图像中包含的絮凝物的边缘数。以下，将边缘数称为边缘数。另外，控制装置402根据从传感器300输出的图像数据所表示的图像来计算颜色面积(步骤S114)。如上所述，在此计算出的颜色面积表示在由图像传感器拍摄到的图像中具有预先设定的阈值以上的色调的像素所占的面积。接着，控制装置402基于计算出的边缘数和颜色面积来计算输出值(步骤S115)。该输出值使用以下所示的(式2)来计算。
输出值A＝a×边缘数+b×颜色面积 (式2)
在此，a和b分别是常数，是根据测定条件而相乘的校正系数。另外，(a×边缘数)是校正边缘数E，(b×颜色面积)是校正颜色面积C。然后，控制装置402将计算出的输出值A向添加装置200输出。于是，添加装置200基于从控制装置402输出的输出值A，来对向反应槽100添加的凝聚剂210的添加量进行控制(步骤S116)。添加装置200根据输出值A，使用添加凝聚剂210的泵或电机来控制凝聚剂的添加量。
另外，关于该控制装置402中的来自添加装置200的凝聚剂210的添加量的控制，例如，将图20及图21的中央所示的凝聚状态的图像作为处于最佳的絮凝物(或沉淀槽内颗粒)的状态的主图像而预先记录于控制装置402，控制装置402将表示由传感器300拍摄到的图像与主图像的相对值的信息包含在向添加装置200的输出信号中进行输出。另外，关于控制装置402中的来自添加装置200的凝聚剂210的添加量的控制采用边缘数与颜色面积之比，优选使用PID(Proportional Integral Differential；比例积分微分)控制。
如此，传感器300取得在使用整流部件101拦截反应槽100内的水的流动的部位处所贮存的水的凝聚状态。故而，能够取得准确的凝聚状态。
另外，在传感器300不是图像传感器的情况下，将传感器300设置于被图19所示的整流部件101包围且能够取得在流动被拦阻的位置处所贮存的水的凝聚状态的位置。将表示由传感器300取得的水的凝聚状态的凝聚状态信息向控制装置402输出。控制装置402基于从传感器300输出的凝聚状态信息所示的凝聚状态，来对向反应槽100添加的凝聚剂210的添加量进行控制。基于该凝聚状态的添加量的控制方法可以是一般的方法。
在专利文献1所记载的技术中对具有流动的原水进行测定，因此其测定值成为不稳定的值。故而，存在难以取得准确的凝聚状态的问题。为此，在本方式中，如上所述，设置对反应槽100内的水进行整流的整流部件101，传感器300对由整流部件101整流后的水的凝聚状态进行拍摄。由此，能够取得准确的凝聚状态。
以上，对使各构成要素分别分担各功能(处理)而进行了说明，但该分配并不限定于上述的分配形态。另外，关于构成要素的构成，上述的形态只不过是例子，并不限定于此。另外，也可以组合各实施方式。例如，也可以在第三实施方式、第四实施方式中设置在第五实施方式中说明的搅拌叶片70、光源80。
上述的控制装置400、401、信息处理装置10各自进行的处理也可以通过根据目的而分别制作的逻辑电路来进行。另外，也可以将以处理内容为过程所记述的计算机程序(以下，称为程序)记录在控制装置400、401、信息处理装置10分别能够读取的记录介质中，使控制装置400、401、信息处理装置10分别读入并执行记录在该记录介质中的程序。控制装置400、401、信息处理装置10分别能够读取的记录介质除了软盘(注册商标)、光磁盘、DVD(Digital Versatile Disc；数字多功能光盘)、CD(Compact Disc；光盘)、Blu-ray(注册商标)Disc、USB(Universal Serial Bus；通用串行总线)存储器等可移设的记录介质以外，还指分别内置于控制装置400、401、信息处理装置10的ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)等存储器、HDD(Hard Disc Drive；硬盘驱动器)等。记录在该记录介质中的程序由分别设置于控制装置400、401、信息处理装置10的CPU读入，且通过CPU的控制来进行与上述同样的处理。在此，CPU作为执行从记录有程序的记录介质读入的程序的计算机而动作。
本申请以2019年9月17日申请的日本特愿2019-168333、2019年9月27日申请的日本特愿2019-176725以及2019年9月27日申请的日本特愿2019-176726为基础主张优先权，将它们公开的全部内容援引于此。
(标号说明)
10 信息处理装置
20 原水槽
30、31、100 反应槽
40、210 凝聚剂
50 泵
60 分选槽
70 搅拌叶片
80 光源
90 壳体
101 整流部件
102 孔部
103 切口
110 水质测定部
120 摄像机
130 判定部
140 通知部
200 添加装置
300 传感器
310 整流壁
400、401、402 控制装置
410 指标计算部
420、421 添加量控制部。

Claims (21)

1.一种水处理系统，具有：
反应槽，其供被处理水流入；
添加装置，其向贮存于所述反应槽的水添加凝聚剂；
摄像机，其以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对从所述添加装置添加了所述凝聚剂后的水中的凝聚物的状态进行拍摄；以及
控制装置，其从对由所述摄像机拍摄到的图像实施了用于取得特征量的给定的图像处理后的处理图像中，计算所述凝聚物的所述特征量作为凝聚指标，并基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量，基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当，且通知所述判定的判定结果。
2.根据权利要求1所述的水处理系统，其中，
所述控制装置以所述时间间隔以下的时间间隔来测定所述被处理水的水质，并基于所述特征量和测定出的所述被处理水的水质的值来判定对所述被处理水的处理是否适当。
3.根据权利要求2所述的水处理系统，其中，
所述控制装置基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量、以及所述添加量的变化量，来对所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量进行控制。
4.根据权利要求3所述的水处理系统，其中，
所述控制装置将所述凝聚指标的变化量相对于所述添加量的变化量的比例与预先设定的阈值进行比较，并基于该比较的结果来对所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量进行控制。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的水处理系统，其中，
所述控制装置从由所述摄像机拍摄出的图像中计算所述水中的凝聚物的边缘数作为所述凝聚指标。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的水处理系统，其中，
所述控制装置判定根据所述特征量与测定出的所述被处理水的水质的值所确定的关系是否包含于预先设定的范围，在所述关系未包含于所述范围的情况下，判定为对所述被处理水的处理不适当。
7.根据权利要求6所述的水处理系统，其中，
在所述关系未包含于所述范围的情况下，所述控制装置计算为了使所述关系包含于所述范围而所需的凝聚剂的添加量，并将表示计算出的该凝聚剂的添加量的控制信号向添加所述凝聚剂的装置进行发送。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的水处理系统，其中，
在所述判定结果表示对所述被处理水的处理不适当的意思的情况下，所述控制装置进行给定的通知。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的水处理系统，其中，
所述控制装置计算包含于所述处理水的浮游物质的个数或者粒径或者位移量来作为所述特征量。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的水处理系统，其中，
所述摄像机是可见光摄像机或者近红外摄像机或者红外摄像机。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的水处理系统，其中，
在所述摄像机为近红外摄像机的情况下，所述控制装置将由所述近红外摄像机拍摄出的图像当中的吸收给定的波长的第一部位以外的第二部位着色为与显示所述第一部位的第一颜色不同的第二颜色，来作为所述图像处理。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的水处理系统，其中，
所述水处理系统具有贮存有所述被处理水的原水槽，
所述控制装置对贮存于所述原水槽的所述被处理水的水质进行测定。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的水处理系统，其中，
所述反应槽具有对贮存于由所述摄像机拍摄的区域的处理水进行整流的整流部件。
14.根据权利要求13所述的水处理系统，其中，
所述整流部件呈两端敞开的筒状，且设置为敞开的截面与所述水的水面大致平行，
所述摄像机对由所述筒状的整流部件包围的区域的所述水中的凝聚物的状态进行拍摄。
15.根据权利要求14所述的水处理系统，其中，
所述整流部件的敞开的所述两端当中的上端设置于比所述水面高的位置。
16.根据权利要求14或15所述的水处理系统，其中，
所述整流部件在与敞开的所述两端当中的上端相比更靠近下端的位置处设置有多个孔部。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的水处理系统，其中，
所述整流部件在所述敞开的两端当中的上端设置有给定的高度的切口。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的水处理系统，其中，
所述水处理系统具有分选槽，所述分选槽小于所述反应槽，且供贮存于所述反应槽的处理水的一部分流入，
所述摄像机以所述时间间隔以下的时间间隔来对所述分选槽的所述处理水的图像进行拍摄。
19.一种控制装置，具有：
指标计算部，其从处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标，所述处理图像是将以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对由添加装置向供被处理水流入的反应槽添加了凝聚剂后的水中的所述凝聚物的状态进行拍摄的摄像机拍摄出的图像实施了用于获取所述特征量的给定的图像处理而得到的图像；
添加量控制部，其基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量，来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量；
判定部，其基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当；以及
通知部，其通知所述判定部中的判定结果。
20.一种水处理方法，进行如下处理：
从处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标的处理，所述处理图像是将以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对由添加装置向供被处理水流入的反应槽添加了凝聚剂后的水中的所述凝聚物的状态进行拍摄的摄像机拍摄出的图像实施了用于获取所述特征量的给定的图像处理而得到的图像；
基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量的处理；
基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当的处理；以及
通知所述判定的判定结果的处理。
21.一种程序，用于使计算机执行如下过程：
从处理图像中计算凝聚物的特征量作为凝聚指标的过程，所述处理图像是将以预先设定的时间间隔以下的时间间隔对由添加装置向供被处理水流入的反应槽添加了凝聚剂后的水中的所述凝聚物的状态进行拍摄的摄像机拍摄出的图像实施了用于获取所述特征量的给定的图像处理而得到的图像；
基于使所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量变化时的所述凝聚指标的变化量，来控制所述添加装置添加的所述凝聚剂的添加量的过程；
基于所述特征量来判定对所述被处理水的处理是否适当的过程；以及
通知所述判定的判定结果的过程。
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