JP2000317227A - ろ過池洗浄制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ろ過池出口側の濁度ピークを抑制するように
した。 【解決手段】 ろ過池の表洗工程１１で、例えば表洗い
を６分間行うが、表洗い開始から３分後に逆洗工程１２
の洗浄を始める。逆洗工程１２も６分間行う。逆洗工程
１２による洗浄が終了すると同時に、ろ過池容量を考慮
して実験により求めた時間、例えば１分間だけ短時間捨
水を短時間捨水工程１３により行う。この短時間捨水工
程１３は、逆洗工程１２による洗浄終了直後に、ろ過池
底部に濁質が吸い込まれるのを、それを逆に誘発し、濁
度ピーク要因物質を排水させる。短時間捨水工程１３の
捨水が終了したなら、ろ過池満水工程１４でろ過池を満
水させ、その後、捨水工程１５でろ過池の水を捨てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、浄水場の急速ろ
過池におけるろ過池洗浄制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】日本の浄水場における現状の主プロセス
は、凝集沈殿＋砂ろ過＋塩素消毒である。原水中に含ま
れている濁質分や、近年間題となっているクリプトスポ
リジウムなどの原虫は、凝集沈殿＋砂ろ過で除去する必
要がある。その中でも、ろ過池は、マイクロフロックや
有機物の吸着、原虫などの漏出の安全弁的な機能を果た
している重要なプロセスである。ろ過池は、これらの機
能を維持するため、洗浄を行う必要があり、ろ過池の運
転管理上最も重要なことである。ろ過池の洗浄は、一般
的には、ろ過継続時間およびろ過抵抗値到達時に実施し
ており、物理的な要因のみが指標として用いられている
のが実状である。

【０００３】一方、上述したように、クリプトスポリジ
ウムの混入といった問題点があり、水質的な面からも、
ろ過池の運転管理を行う必要が出てきている。厚生省で
は、このような背景の下、ろ過池の水質やろ過池のろ過
操作、洗浄操作などについて以下のような通達を出して
いる。

【０００４】共通事項：各ろ過池ごとに、十分調整され
た濁度計を用いて濁度を測定すること、 ろ過池流出水の水質：ろ過池流出水の濁度の常時把握及
びその濁度を0.1度に維持すること、 洗浄排水の水質：最終濁度２度以下を目標とすること、 ろ過開始直後の水質：ろ過池流出水0.1度になるまで捨
て水を実施すること、浄水場では、ろ過池流出水測定用
に濁度計は設置されているが、各池毎に設置するに至っ
ていないのが現状である。

【０００５】上記のような暫定指針が通達されてから図
４に示すように、ろ過池１の入口側に洗浄排水濁度計２
を設置し、出口側に高感度濁度計３を設置する構成が採
用されるようになって来た。図４において、４はろ過池
１に未ろ水を導入する流入管路、５はろ過池１の表洗
弁、６は捨水弁、７は逆洗弁、８浄水弁、９は排水弁、
１０は濁度センサである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のろ過池の運転管
理に対する問題点は、以下の通りである。

【０００７】一般的なろ過池洗浄では、タイマによる
ものか、ろ過水頭の上昇により固定された洗浄工程を行
うのみであるとともに、年間を通して洗浄水量や洗浄時
間等のシーケンスは一定で行われている。このろ過池洗
浄シーケンスは、通常、表洗から始まり、表洗＋逆洗
（オーバーラップ）、逆洗、捨水へと切り替わるように
設定されている。

【０００８】図５は、一般的なろ過池洗浄シーケンスを
示すタイムチャートで、図５において、ろ過池の表洗時
間を６分間行うが、その内、３分経過後、逆洗開始時間
に入り、逆洗時間を６分間行う。この逆洗時間６分の
内、３分間は表洗と逆洗がオーバーラップする。その
後、ろ過池満水後に捨水時間帯に入り、この捨水時間を
３分間行う。これら各時間は、従来から、固定されてい
て不変である。そのために、洗浄終了後の捨水から通常
ろ過への切り替わり時の流量変化によっては、一時的に
濁度が上昇する傾向がある。

【０００９】次に上記濁度が一時的に上昇する傾向につ
いてさらに詳細に説明する。前記ろ過池洗浄シーケンス
行程と、図４に示す高感度濁度計３で測定したろ過水濁
度をトレンドグラフで示したのが図６である。通常ろ過
池を洗浄した後、捨水、ろ過工程に移行するときに、ろ
過水が高濁度になる傾向がある。これが図６に示す濁度
ピークである。

【００１０】この濁度ピークが、しばしば、クリプトス
ポリジウム対策暫定指針である0.1度を超過する場合が
ある。このピークの原因として、逆洗による上向きの水
の流れが、逆洗終了によって、瞬時に寸断されるため、
ろ過池底部に、濁度ピークの要因物質である濁度フロッ
クが吸い込まれていることが考えられる。この対策とし
て、逆洗流量を徐々に落とす逆洗スロースタート等が提
唱されているが、洗浄時間が長くなることや、洗浄水の
使用量等に問題がある。

【００１１】一般的なろ過池洗浄では、年間を通して
図５に示すように定時間の洗浄工程を行っており、ま
た、洗浄水の流量も殆どが一定で行われている。そのた
めに、表洗・逆洗洗浄は、四季、水温その他、外乱によ
らずいつでも指定の時間が来るまで継続され、洗浄に要
するエネルギーの浪費が危惧されている。

【００１２】例えば、表洗も逆洗もその洗浄水量は数十
m³/min使用されることが一般的であり、仮に表洗20m³/m
in、逆洗60m³/minとすると、図５のシーケンスでは、１
回の洗浄で480m³の水が使用される。ろ過池を数池を所
持する浄水場では、少しでも洗浄水を節約できれば、洗
浄水に限らず圧送ポンプの動力エネルギの節約効果も大
きいことになる。

【００１３】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、ろ過池出口側の濁度ピークを抑制するとともに、
洗浄水の水温を監視することにより、効率よくろ過池洗
浄を行うようにしたろ過池洗浄制御方法を提供すること
を課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、ろ過池を表洗、逆洗の
洗浄制御を行うろ過池洗浄制御方法において、表洗工程
の途中に逆洗工程を開始させて表洗と逆洗の一部をオー
バーラップさせ、逆洗工程の終了と同時に短時間捨水工
程を行った後、ろ過池を満水にさせてから捨水工程を行
うことを特徴とするものである。

【００１５】第２発明は、ろ過池を表洗、逆洗の洗浄制
御を行うろ過池洗浄制御方法において、前記逆洗を行う
ときに、洗浄水温により初期洗浄水流量を決定した後、
ろ過池に設置した濁度計により洗浄排水の濁度を計測
し、その計測値と前記洗浄水温とを演算部で演算処理し
た後、逆洗洗浄水流量の調節制御を行うことを特徴とす
るものである。

【００１６】第３発明は、前記逆洗洗浄水が、洗浄水槽
からポンプ、流量調節弁を介してろ過池に供給させ、演
算部で演算処理した信号でポンプ、流量調節弁を制御さ
せて流量を調節させるようにしたことを特徴とするもの
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の第１形態
を示すろ過池洗浄制御方法の工程説明図で、図１におい
て、１１はろ過池の表洗工程で、この表洗工程１１は図
２に示すように、例えば６分間行うが、表洗開始から３
分後に逆洗工程１２の洗浄を始める。逆洗工程１２も図
２に示すように６分間行う。逆洗工程１２による洗浄が
終了すると同時に、ろ過池容量を考慮して実験により求
めた時間（図２では１分間）だけ短時間捨水を短時間捨
水工程１３により行う。この工程１３は、逆洗工程１２
による洗浄終了直後に、ろ過池底部に濁質が吸い込まれ
るのを、それを逆に誘発し、濁度ピーク要因物質を排水
させてしまうものである。短時間捨水工程１３の捨水が
終了したなら、ろ過池満水工程１４でろ過池を満水さ
せ、その後、捨水工程１５でろ過池の水を捨てる。

【００１８】従来では、濁度ピークが捨水できないため
に、高濁度になる傾向を示したが、上記のような方法を
用いて、ろ過池の洗浄を行うことにより、濁度ピーク要
因物質を早期に排水し、短時間で、洗浄後の濁度ピーク
を抑制することができるようになる。このため、ろ過池
洗浄時、ろ過池出口側の濁度ピークを暫定指針の濁度
「0.1度」以下に抑えることが可能になった。また、濁
質の漏洩のピークを抑えることが期待できるため、洗浄
時間そのものを短縮でき、しかも、逆洗流量調節などの
複雑な制御がなく、新たな機器を設置せずに効率的なろ
過水の清澄化が期待できるようになる。

【００１９】図３はこの発明の実施の第２形態を示すろ
過池洗浄制御方法の構成説明図で、この図３は、ろ過池
３１を逆洗する場合の制御方法である。ろ過池３１に
は、洗浄排水濁度計３２が設けられ、この濁度計３２で
測定された濁度計装信号は、逆洗流量決定洗浄終了処理
を行う演算部３３に入力される。３４は洗浄水槽で、こ
の洗浄水槽３４の洗浄水を逆洗ポンプ３５と逆洗流量調
節弁３６を介してろ過池３１に供給させる。洗浄水の温
度は水温計３７で測定されて水温計装信号として前記演
算部３３に入力される。演算部３３には、逆洗ポンプ３
５の運転状況と逆洗流量調節弁３６の開度信号が供給さ
れる。

【００２０】上記のように構成された第２形態におい
て、まず、洗浄水槽３４の水温を水温計３７で検出して
演算部３３に供給する。演算部３３では、検出された洗
浄水の水温から初期洗浄流量を実験による経験値により
演算処理し、逆洗流量調節弁３６に流量制御信号を与え
て、この調節弁３６の開度が制御される。

【００２１】調節弁３６の開度が制御されると、それに
応じた流量水が、ろ過池３１に流入されて、ろ過池３１
の逆洗浄が行われる。このときの洗浄排水濁度は濁度計
３２により検出されて、演算部３３に供給される。演算
部３３は濁度計３２からの洗浄排水の清澄度の信号を受
け取る。すると、演算部３３は、その清澄度を確認しな
がら逆洗流量調節弁３６の開度を変更し、逆洗流量が少
なくなる方向へ調節する。そして、洗浄排水濁度計３２
による測定値が「2度」以下になったとき、演算部３３
から逆洗ポンプ３５に運転終了指令を行う。

【００２２】上記のように、ろ過池の洗浄は、洗浄水温
が低い程、水の粘性が大きく洗浄効率が良いと推測され
ているから、水温が低い場合は、洗浄初期流量を少な
く、水温が高い場合は、洗浄初期流量を多めに設定して
洗浄を開始するようにする。そして、洗浄終了は、洗浄
排水濁度計の指示値が暫定指針の「2度」以下になった
場合に遂行する。

【００２３】このように、第２形態では、洗浄水温によ
り初期洗浄流量を決定し、洗浄排水濁度挙動により流量
調節制御を行い、しかる後、洗浄効果を評価し、終了制
御を行う３段階の制御工程からなる。このような制御工
程を用いるにより、洗浄水の水温変化および洗浄効果を
排水濁度により評価しながら制御するので、年間を通し
て、流入水質の変化にも効率的な洗浄ができ、洗浄水の
削減、ポンプ動力省エネなどの効果があるとともに、特
に、洗浄水高水温期の洗浄効率の上昇が期待できる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
濁質の漏洩のピークを抑えることができるため、より安
全性の高い水質の浄水が供給でき、濁度の暫定指針を確
保する事ができる。また、洗浄時間の短縮化を図ること
ができるとともに、効率的なろ過水の清澄化ができ、し
かも、四季を通じて効率的な洗浄ができて、洗浄水の削
減や洗浄水の高水温期の洗浄効率の向上を図ることがで
きるなど種々の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の第１形態を示すろ過池洗浄制
御方法の工程説明図

【図２】第１形態の動作を述べるためのろ過池洗浄シー
ケンス説明図。

【図３】この発明の実施の第２形態を示すろ過池洗浄制
御方法の構成説明図。

【図４】標準的なろ過池機器構成説明図。

【図５】ろ過池洗浄シーケンス説明図。

【図６】洗浄後のろ過水濁度トレンドグラフ。

【符号の説明】

１１…ろ過池の表洗工程 １２…逆洗工程 １３…短時間捨水工程 １４…ろ過池満水工程 １５…捨水工程

フロントページの続き (72)発明者 鮫島 正一 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 秦野 薫 東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会 社明電舎内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ろ過池を表洗、逆洗の洗浄制御を行うろ
   過池洗浄制御方法において、 表洗工程の途中に逆洗工程を開始させて表洗と逆洗の一
   部をオーバーラップさせ、逆洗工程の終了と同時に短時
   間捨水工程を行った後、ろ過池を満水にさせてから捨水
   工程を行うことを特徴とするろ過池洗浄制御方法。
2. 【請求項２】 ろ過池を表洗、逆洗の洗浄制御を行うろ
   過池洗浄制御方法において、 前記逆洗を行うときに、洗浄水温により初期洗浄水流量
   を決定した後、ろ過池に設置した濁度計により洗浄排水
   の濁度を計測し、その計測値と前記洗浄水温とを演算部
   で演算処理した後、逆洗洗浄水流量の調節制御を行うこ
   とを特徴とするろ過池洗浄制御方法。
3. 【請求項３】 前記逆洗洗浄水は、洗浄水槽からポン
   プ、流量調節弁を介してろ過池に供給させ、演算部で演
   算処理した信号でポンプ、流量調節弁を制御させて流量
   を調節させるようにしたことを特徴とする請求項２記載
   のろ過池洗浄制御方法。