JP2003154206A - Treatment system of water or sludge - Google Patents
Treatment system of water or sludgeInfo
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- JP2003154206A JP2003154206A JP2001357481A JP2001357481A JP2003154206A JP 2003154206 A JP2003154206 A JP 2003154206A JP 2001357481 A JP2001357481 A JP 2001357481A JP 2001357481 A JP2001357481 A JP 2001357481A JP 2003154206 A JP2003154206 A JP 2003154206A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水または汚泥の凝
集・脱水処理のために凝集剤注入量を制御する水または
汚泥の処理システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water or sludge treatment system for controlling the coagulant injection amount for coagulating / dewatering water or sludge.
【０００２】[0002]
【従来の技術】上水、工業用水、下水または排水等の浄
化処理（水処理）は、たとえば、反応槽（凝集槽）内の
原水に凝集剤を注入して該原水中に含まれる懸濁物質を
フロックに凝集処理した後、沈殿分離、加圧浮上分離、
遠心分離、砂濾過、膜分離等の手法を用いてフロックを
分離することによって浄水を得る。2. Description of the Related Art Purification treatment (water treatment) of tap water, industrial water, sewage or waste water is carried out by, for example, injecting a flocculant into raw water in a reaction tank (coagulation tank) and suspending it in the raw water. After flocculating the substance into flocs, settling separation, pressure floating separation,
Purified water is obtained by separating flocs using a technique such as centrifugation, sand filtration, or membrane separation.
【０００３】また、活性汚泥の余剰汚泥、消化汚泥、浄
化槽汚泥等の各種汚泥の処理は、たとえば、反応槽内の
原泥に凝集剤を注入して該原泥中に含まれる懸濁物質
を、脱水処理に適したフロックに凝集処理した後、濾過
等の手法を用いて汚泥に含まれる清澄水成分を脱水する
ことによって、ろ液を抽出し上記フロックを固形物とし
て分離することで実現される。Further, various sludges such as surplus activated sludge, digested sludge, and septic tank sludge are treated by, for example, injecting a flocculant into the raw mud in the reaction tank to remove suspended substances contained in the raw mud. It is realized by aggregating flocs suitable for dehydration treatment and then dehydrating the clear water component contained in sludge using a technique such as filtration to extract a filtrate and separate the flocs as a solid matter. It
【０００４】上述のフロックの分離や汚泥処理における
脱水のためには、反応槽において、上記各処理に適した
凝集フロック状態に懸濁物質を凝集する必要がある。し
かし、何れの凝集においても、原水や原泥の質（ｐＨ値
等）や流量、さらには凝集処理における凝集剤の注入量
等によって、フロックの凝集状態が変化することが否め
ない。In order to separate the flocs and dehydrate them in the sludge treatment, it is necessary to aggregate the suspended substance into a floc state suitable for each treatment in the reaction tank. However, in any aggregation, it cannot be denied that the floc aggregation state changes depending on the quality (pH value, etc.) and flow rate of raw water or raw mud, and the coagulant injection amount in the coagulation treatment.
【０００５】そこで、従来の水処理においては、凝集剤
を注入する以前の原水をサンプリングして、その懸濁物
質の濃度やｐＨ値等の種々の測定をすると共に、また原
水の処理装置への流入量を測定し、注入すべき凝集剤の
注入量を求めている。または、凝集処理された固液分離
前の水のフロックの凝集状態を目視し、注入すべき凝集
剤の注入量を増減している。あるいは、凝集処理後、固
液分離を行い、分離水の濁度に基づいて凝集剤の注入量
を増減している。Therefore, in the conventional water treatment, raw water before injecting the flocculant is sampled to measure variously the concentration and pH value of the suspended substance, and the raw water treatment apparatus The inflow is measured to determine the amount of coagulant to be injected. Alternatively, the amount of flocculant to be injected is increased or decreased by visually observing the agglomeration state of the flocs of the flocculated water before solid-liquid separation. Alternatively, solid-liquid separation is performed after the coagulation treatment, and the injection amount of the coagulant is increased or decreased based on the turbidity of the separated water.
【０００６】汚泥処理においても同様であり、原泥をサ
ンプリングして懸濁物質等を測定するか、あるいは凝集
処理された汚泥のフロックの凝集状態を目視して、注入
すべき凝集剤の注入量を増減している。The same applies to sludge treatment, in which the amount of the coagulant to be injected should be injected by sampling the raw sludge to measure suspended matter or the like, or by visually observing the flocculation state of flocs in the coagulated sludge. Is increasing or decreasing.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、懸濁物質の濃度やｐＨ値等の種々の測定をするため
に、原水をサンプリングして測定し、凝集剤の注入量を
求めたのでは、凝集処理された水のフロックの凝集状態
を知ることができず、注入した注入量が適正なものか否
かを正確に判断できない。さらに、サンプリング槽を準
備する等、大掛かりな装置が必要となる。However, as described above, the raw water was sampled and measured to determine the amount of the coagulant to be injected in order to perform various measurements such as the concentration of suspended solids and the pH value. Therefore, it is not possible to know the flocculation state of flocs of the flocculation-treated water, and it is not possible to accurately judge whether or not the injection amount injected is appropriate. Furthermore, a large-scale device such as a sampling tank is required.
【０００８】また、凝集反応槽の流出液を沈殿槽等で固
液分離を行い、分離水の濁度に基づいて凝集剤の注入量
を制御する場合は、沈殿槽等の滞留時間が長いため、フ
ロックの凝集状態の濁度と分離水の濁度との間に、時間
の遅れが生じる。この時間遅れは、いわゆるフィードバ
ック制御の時間（位相）遅れ要素として作用し、注入量
を適正化することに困難が生じることが否めず、また、
上記時間遅れ要素が制御系の不安定要素になることも否
めない。When solid-liquid separation is performed on the effluent of the flocculation reaction tank in a precipitation tank or the like and the injection amount of the flocculant is controlled based on the turbidity of the separated water, the residence time in the precipitation tank is long. , There is a time delay between the turbidity of flocculated state and the turbidity of separated water. This time delay acts as a so-called time (phase) delay element of feedback control, and it is unavoidable that it becomes difficult to optimize the injection amount.
It cannot be denied that the time delay element becomes an unstable element of the control system.
【０００９】上記の問題は、汚泥の凝集処理においても
同様である。本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、反応槽内または流路中の反応部におい
て、凝集剤が注入され凝集処理された水または汚泥のフ
ロックの凝集状態を、反応部の内部または流路において
凝集センサで直ちに測定し、反応部に注入すべき凝集剤
の注入量を速やかに最適化し、フロックの分離や汚泥脱
水に適した状態に懸濁物質をフロック化することができ
る水または汚泥の処理装置および処理方法を提供するこ
とを目的とする。The above-mentioned problems also apply to the sludge flocculation treatment. The present invention has been made to solve the above problems, and in the reaction section in the reaction tank or in the flow channel, the flocculation state of water or sludge flocs injected with a flocculant and subjected to coagulation treatment It is possible to immediately measure the amount of coagulant injected into the reaction part by immediately measuring with a coagulation sensor in the inside of or in the flow path, and to flocculate the suspended substance into a state suitable for floc separation and sludge dehydration. It is an object of the present invention to provide a treatment device and treatment method for water or sludge that can be treated.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、請求項１では、反応槽内または流路
中の水または汚泥に凝集剤を注入して上記反応槽内また
は流路中にて上記水または汚泥に含まれる懸濁物質をフ
ロック化させる凝集手段と、前記反応槽の内部、または
前記凝集手段の下流側の流路中に設けた凝集センサを用
いて、前記水または汚泥中のフロック間の空隙における
濁度を測定する測定手段と、この測定手段で測定された
濁度の経時的変化分に基づき、前記凝集剤の注入量を制
御する制御手段とを有する水または汚泥の処理システム
が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, in claim 1, a coagulant is injected into water or sludge in a reaction tank or in a flow path so that A flocculation means for flocculating the suspended matter contained in the water or sludge in the flow channel, and the inside of the reaction tank, or using a flocculation sensor provided in the flow channel downstream of the flocculation means, It has a measuring means for measuring the turbidity in the space between the flocs in water or sludge, and a control means for controlling the injection amount of the coagulant based on the change with time of the turbidity measured by this measuring means. A water or sludge treatment system is provided.
【００１１】このような構成を有する水等の処理システ
ムであれば、前記反応槽内または流路中の水または汚泥
に含まれる懸濁物質が凝集剤を用いて凝集手段でフロッ
ク化される。前記反応槽の内部または前記凝集手段の下
流側の流路中に設けられた凝集センサによって、サンプ
リング槽を用いることなく、また、固液分離することな
く、生成したフロックの間の空隙における濁度をリアル
タイムに測定できるので、水や汚泥の処理システムが簡
便になる。上記凝集センサと測定手段とによって経時的
に前記濁度の測定が行われ、濁度の変化分が算出され
る。In the water treatment system having such a structure, the suspended substance contained in the water or sludge in the reaction tank or in the channel is flocculated by the flocculating means using the flocculating agent. The aggregating sensor provided inside the reaction tank or in the flow path on the downstream side of the aggregating means does not use a sampling tank and does not perform solid-liquid separation, and turbidity in the voids between the generated flocs. Can be measured in real time, which simplifies the water and sludge treatment system. The turbidity is measured with time by the agglomeration sensor and measuring means, and the change in turbidity is calculated.
【００１２】この変化分算出は濁度を時間（測定時刻
差）で微分する微分要素として作用し、凝集剤注入の制
御における位相進み要素となる。この位相進み要素は、
凝集剤を注入された原水や汚泥が凝集反応を経て凝集処
理されるまでの時間遅れ（位相遅れ）を補償するように
作用し、凝集剤注入制御の応答性を改善する。すなわ
ち、凝集剤注入量が速やかに最適化され、フロックの分
離や汚泥脱水に適した状態に懸濁物質をフロック凝集す
ることができる。さらに、凝集剤注入量制御の安定化も
図られることになる。なお、凝集剤注入量とは、単位時
間当たり注入される凝集剤の体積をいう。This change amount calculation acts as a differential element for differentiating the turbidity with respect to time (measurement time difference), and serves as a phase advance element in the control of coagulant injection. This phase lead element is
It acts to compensate for the time delay (phase delay) from the coagulant-injected raw water or sludge to the coagulation treatment through the coagulation reaction, and improves the responsiveness of coagulant injection control. That is, the coagulant injection amount can be promptly optimized, and the suspended substance can be flocculated into a state suitable for floc separation and sludge dewatering. Further, the control of the coagulant injection amount can be stabilized. The coagulant injection amount means the volume of coagulant injected per unit time.
【００１３】上記水または汚泥の処理システムにおい
て、凝集剤に無機系凝集剤または／および有機系凝集剤
を使用すれば、原水や汚泥に含まれる懸濁物質をフロッ
クの分離や汚泥脱水に適した状態に凝集することができ
る（請求項２）。請求項３では、反応槽は、無機系凝集
剤が注入される第一の反応槽と有機系凝集剤が注入され
る第二の反応槽からなり、凝集センサが上記各反応槽に
それぞれ設けられる水または汚泥の処理システムが提供
される。このような構成を備えた処理システムであれ
ば、上記第一の反応槽で無機系凝集剤が原水や汚泥に適
正且つ速やかに注入されて懸濁物質が凝集され、上記第
二の反応槽で有機系凝集剤が適正且つ速やかに注入され
て懸濁物質が凝集されるので、原水や汚泥に含まれる懸
濁物質をフロックの分離や汚泥脱水に適した状態に凝集
することができる。In the above-mentioned water or sludge treatment system, if an inorganic flocculant and / or an organic flocculant is used as the flocculant, the suspended matter contained in the raw water or sludge is suitable for floc separation and sludge dewatering. It can be aggregated into a state (claim 2). In claim 3, the reaction tank comprises a first reaction tank into which an inorganic coagulant is injected and a second reaction tank into which an organic coagulant is injected, and an agglomeration sensor is provided in each of the reaction tanks. A water or sludge treatment system is provided. In the case of a treatment system having such a configuration, the inorganic coagulant is appropriately and promptly injected into raw water or sludge in the first reaction tank to coagulate suspended matter, and in the second reaction tank, Since the organic flocculant is appropriately and promptly injected to flocculate the suspended substance, the suspended substance contained in raw water or sludge can be flocculated into a state suitable for floc separation and sludge dewatering.
【００１４】請求項４によれば、前記制御手段は、前記
濁度の変化分が増加（濁度が増加）している場合には、
凝集剤の注入量を増加させ、濁度の増加を抑制すると共
に濁度を低下させる。一方、上記濁度の変化がないとき
には、濁度の増加を抑制する必要がないので凝集剤の注
入量を減少させる。また、上記濁度が減少したときに
は、凝集剤の注入量が増加しすぎたと判断して、凝集剤
の注入量を減少させる。したがって、原水や汚泥の懸濁
固形物の濃度の変化、流入量の増減、水質（ｐＨ値等）
の変化、反応槽の反応条件（撹拌条件、処理水等の温度
等）の変化によって生じる前記濁度の変化に対して、前
記制御手段は速やか且つ適正に凝集剤の注入量を制御す
ることができる。According to a fourth aspect of the present invention, the control means, when the variation of the turbidity is increasing (turbidity is increasing),
The amount of coagulant injected is increased to suppress an increase in turbidity and reduce the turbidity. On the other hand, when there is no change in the turbidity, it is not necessary to suppress the increase in the turbidity, so the injection amount of the coagulant is reduced. When the turbidity decreases, it is determined that the coagulant injection amount has increased too much, and the coagulant injection amount is decreased. Therefore, changes in the concentration of suspended solids in raw water and sludge, changes in the inflow, water quality (pH value, etc.)
Of the coagulant, the control means can promptly and appropriately control the injection amount of the coagulant in response to the change in the turbidity caused by the change in the reaction conditions in the reaction tank (the stirring conditions, the temperature of treated water, etc.). it can.
【００１５】請求項５では、前記凝集センサは、レーザ
光を放射し、原水や汚泥に含まれる粒子によって生じる
上記レーザ光の散乱光を検出するプローブと、流入方向
に垂直な断面積が小さい導入部およびこの導入部に連接
された流体緩流部を備え、この流体緩流部に上記プロー
ブを組込んだ管状セルを備えた水または汚泥の処理シス
テムが提供される。According to a fifth aspect of the present invention, the agglutination sensor emits a laser beam and detects a scattered light of the laser beam generated by particles contained in raw water or sludge, and has a small cross-sectional area perpendicular to the inflow direction. There is provided a water or sludge treatment system including a tubular cell having a fluid flow section connected to the introduction section and a fluid flow section, and the fluid flow section having the probe incorporated therein.
【００１６】このような構成を有する凝集センサは、流
速の安定しない反応槽内においても、導入部を経て流体
緩流部に処理水等を導入することにより、流体緩流部に
おける処理水等の流速を緩和し流速を安定化するので、
流体緩流部に組込んだプローブが粒子によって生じる散
乱光を安定して検出できるので、安定した濁度測定が可
能となる。すなわち、水または汚泥の処理システムにお
いて、リアルタイムで且つ安定した前記濁度測定を可能
とすることができる。In the agglomeration sensor having such a structure, even in the reaction tank in which the flow velocity is not stable, the treated water or the like is introduced into the fluid gentle flow portion through the introduction portion to remove the treated water or the like in the fluid gentle flow portion. Since the flow velocity is relaxed and the flow velocity is stabilized,
Since the probe incorporated in the fluid gentle flow section can stably detect scattered light generated by particles, stable turbidity measurement is possible. That is, in a water or sludge treatment system, the turbidity measurement can be performed in real time and stably.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態に係る水または汚泥の処理システムを説明す
る。図１は、本発明に係る水または汚泥の処理システム
の第一の実施形態の要部概略構成図である。本発明に係
る水または汚泥の処理システムは、図１（ａ）に示すよ
うに、反応槽１内に収容した水または汚泥（以下、単に
「被処理液」と表示する）２に凝集剤３を注入して反応
槽１内にて被処理液２に含まれる懸濁物質をフロック化
させる凝集手段と、反応槽１の内部または排出路４に設
けた凝集センサ５を用いて、前記水または汚泥中のフロ
ック間の空隙における濁度を連続または間欠的に測定す
る測定部６と、この測定された濁度の経時的変化分に基
づき、前記凝集剤の注入量を制御する制御部７とこの制
御部７からの制御信号に基づき、反応槽１への凝集剤３
の注入路８に設けられた注入薬量制御部９とを備えてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A water or sludge treatment system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of essential parts of a first embodiment of a water or sludge treatment system according to the present invention. In the water or sludge treatment system according to the present invention, as shown in FIG. 1A, a coagulant 3 is added to water or sludge (hereinafter simply referred to as “treatment liquid”) 2 stored in a reaction tank 1. And agglomeration sensor 5 provided inside the reaction tank 1 or in the discharge passage 4 to collect the water or the water. A measuring unit 6 for continuously or intermittently measuring the turbidity in the voids between the flocs in the sludge, and a control unit 7 for controlling the injection amount of the coagulant based on the time-dependent change in the measured turbidity. Based on the control signal from the control unit 7, the coagulant 3 to the reaction tank 1
And an injection dose control section 9 provided in the injection path 8.
【００１８】反応槽１には、被処理液２がポンプ１０に
よって加圧導入されて収容され、注入路８から反応槽１
に凝集剤３が注入される。凝集剤３は、反応槽１の内部
で被処理液２を凝集反応させ、被処理液２に含まれる懸
濁物質をフロック凝集させる。上記凝集反応は、被処理
液２に含まれる懸濁物質の質（懸濁物質の化学的組成、
物理的性質等）や濃度等に依存し、また、反応槽１に流
入する被処理液２の流入量、水質（ｐＨ値等）や温度等
に依存する凝集反応時間を有する。この凝集反応時間を
短縮するため、反応槽１の内部には、たとえば、モータ
等で回転駆動される撹拌機１１が設けられて被処理液２
と凝集剤３とを混合し撹拌する。The liquid to be treated 2 is pressurized and introduced by the pump 10 into the reaction tank 1 and is accommodated therein.
The coagulant 3 is injected into. The flocculant 3 causes the liquid to be treated 2 to undergo a flocculation reaction inside the reaction tank 1 to flocculate the suspended substance contained in the liquid to be treated 2 into flocs. The agglutination reaction is performed by the quality of the suspended substance contained in the liquid to be treated 2 (chemical composition of the suspended substance,
It has an agglutination reaction time depending on the physical properties and the like), the concentration and the like, and also depending on the inflow amount of the liquid to be treated 2 flowing into the reaction tank 1, the water quality (pH value and the like), the temperature and the like. In order to shorten the aggregation reaction time, for example, a stirrer 11 that is rotationally driven by a motor or the like is provided inside the reaction tank 1 to provide the liquid to be treated 2
And the aggregating agent 3 are mixed and stirred.
【００１９】こうして凝集処理された被処理液２は、反
応槽１の排出路４を経て、水処理の場合にはフロックを
分離して水を浄化したり、汚泥処理の場合には固形成分
であるフロックを脱水処理して固形回収したりする。こ
うしたフロックの分離や汚泥脱水では、これら処理に適
したフロックの凝集状態があるため、反応槽１から排出
される被処理液２のフロックの凝集状態を所定の凝集状
態に維持する必要がある。The liquid to be treated 2 which has been subjected to the coagulation treatment is passed through the discharge passage 4 of the reaction tank 1 to purify water by separating flocs in the case of water treatment, or as a solid component in the case of sludge treatment. Some flocs are dehydrated to collect solids. In such floc separation and sludge dewatering, there is a floc aggregation state suitable for these treatments, and therefore it is necessary to maintain the flocculation state of the liquid to be treated 2 discharged from the reaction tank 1 at a predetermined flocculation state.
【００２０】そのため、凝集センサ５が反応槽１の内部
に設けられ、フロックの凝集状態をリアルタイムに測定
している。凝集センサ５は、たとえば、図２に示すよう
に、凝集処理される被処理液２の中にレーザ光を放射
し、このレーザ光が上記被処理液２の中の懸濁物質やフ
ロックによって生じる散乱光を検出することで、上記被
処理液２の中に含まれるフロックの凝集状態を測定する
ようにフロック凝集状態検出プローブ（以下「プロー
ブ」）５１および管状セル５２（図４参照）で構成され
る。この凝集センサ５に用いられるプローブ５１は、概
略的には、図２に示すように、所定の周波数の信号で振
幅変調されたレーザ光を被処理液２の中に放射するため
の第一の光ファイバ５１ａと、上記被処理液２の中の懸
濁物質やフロックによって生じる散乱光を受光するため
の第二の光ファイバ５１ｂとを、それら各ファイバの端
面を近接させて所定の台座（支持部材）５１ｃに固定し
た構造を有する。Therefore, the agglomeration sensor 5 is provided inside the reaction tank 1 to measure the floc agglomeration state in real time. For example, as shown in FIG. 2, the agglutination sensor 5 emits a laser beam into the liquid to be treated 2 to be agglomerated, and the laser light is generated by a suspended substance or flocs in the liquid to be treated 2. A floc aggregation state detection probe (hereinafter referred to as “probe”) 51 and a tubular cell 52 (see FIG. 4) are arranged so as to measure the aggregation state of flocs contained in the liquid to be treated 2 by detecting scattered light. To be done. The probe 51 used in the agglutination sensor 5 is, as shown in FIG. 2, a first probe for radiating a laser beam amplitude-modulated by a signal of a predetermined frequency into the liquid to be treated 2. An optical fiber 51a and a second optical fiber 51b for receiving scattered light generated by suspended substances or flocs in the liquid to be treated 2 are provided with a predetermined pedestal (support Member) 51c.
【００２１】上記台座５１ｃで支持される上記各光ファ
イバ５１ａ、５１ｂには、そのコア径が０．１ｍｍ程度
のものが用いられ、各光ファイバ端面の中心軸が９０度
の角度をもって交差するように台座５１ｃに固定され
る。こうして構成されるプローブ５１の大きさは、たと
えば１〜２ｍｍ立方程度である。そして、第一の光ファ
イバ５１ａから放射されたレーザ光によって、各光ファ
イバ５１ａ、５１ｂの端面の中心軸が交差する部位の微
小領域（直径０．２〜０．４ｍｍ程度の三次元領域）Ｓ
に生じる散乱光が、第二の光ファイバ５１ｂで受光され
るようになっている。また、台座５１ｃはプローブ５１
の上方から入射する外光（自然光）を遮光する。Each of the optical fibers 51a and 51b supported by the pedestal 51c has a core diameter of about 0.1 mm, and the central axes of the optical fiber end faces intersect each other at an angle of 90 degrees. It is fixed to the pedestal 51c. The size of the probe 51 thus configured is, for example, about 1 to 2 mm cubic. Then, by the laser light emitted from the first optical fiber 51a, a minute region (three-dimensional region having a diameter of about 0.2 to 0.4 mm) S where the central axes of the end faces of the optical fibers 51a and 51b intersect.
The scattered light generated in 1 is received by the second optical fiber 51b. The base 51c is the probe 51.
Outside light (natural light) incident from above is blocked.
【００２２】上記構造のプローブ５１を用いた凝集セン
サ５によってフロック凝集状態を測定する測定部６が有
する発光部６１は、たとえば波長が６３０ｎｍのレーザ
光Ｌを放射するレーザダイオード等からなるレーザ発振
器６１ａと、上記レーザダイオード等が放射するレーザ
光を７０〜１５０ｋＨｚ（たとえば９５ｋＨｚ）の交流
信号で振幅変調する振幅変調器６１ｂとを備えている。The light emitting section 61 included in the measuring section 6 for measuring the floc agglomeration state by the agglutination sensor 5 using the probe 51 having the above-mentioned structure has a laser oscillator 61a composed of, for example, a laser diode emitting a laser beam L having a wavelength of 630 nm. And an amplitude modulator 61b that amplitude-modulates the laser light emitted by the laser diode or the like with an AC signal of 70 to 150 kHz (for example, 95 kHz).
【００２３】また、前記微小領域Ｓからの散乱光を検出
する測定部６が有する検出部６２は、散乱光の強度に応
じて、散乱光を光電変換するフォトトランジスタ等の光
電変換器６２ａと、光電変換器６２ａの光電変換出力か
ら前記振幅変調周波数成分の信号Ｆを抽出するバンドパ
スフィルタ（以下、「ＢＰＦ」）６２ｂと、このＢＰＦ
６２ｂが出力する信号Ｆを増幅器６２ｃによって増幅し
た後、その包絡線成分Ｅを抽出する（ＡＭ）検波器６２
ｄと、包絡線成分Ｅの最低値を検出する最低値検出回路
６２ｅ、および最低値検出回路６２ｅが検出する包絡線
成分Ｅの最低値を読み出すデータサンプリング部６２ｆ
を備えている。The detector 62 included in the measuring unit 6 for detecting the scattered light from the minute area S has a photoelectric converter 62a such as a phototransistor for photoelectrically converting the scattered light according to the intensity of the scattered light. A bandpass filter (hereinafter referred to as “BPF”) 62b for extracting the signal F of the amplitude modulation frequency component from the photoelectric conversion output of the photoelectric converter 62a, and this BPF.
The signal F output from 62b is amplified by the amplifier 62c, and then the envelope component E thereof is extracted (AM) Detector 62
d, a minimum value detection circuit 62e that detects the minimum value of the envelope component E, and a data sampling unit 62f that reads the minimum value of the envelope component E detected by the minimum value detection circuit 62e.
Is equipped with.
【００２４】なお、レーザ光の散乱光と共に、外光もプ
ローブ５１によって受光されるが、レーザ光は振幅変調
されているので、変調周波数成分の信号だけを通過させ
るＢＰＦ６２ｂによって、レーザ光の散乱光に基づく信
号Ｆだけが抽出される。ところで、微小領域Ｓで生じる
レーザ光の散乱光は、懸濁物質による散乱光とフロック
による散乱光とからなる。ここで、懸濁物質（微小コロ
イド粒子）数は、懸濁物質の凝集が進むにつれて減少す
る。これに対して、フロックは懸濁物質（微小コロイド
粒子）が凝集したものであるから、凝集が進むにつれて
増加したフロックの数は、懸濁物質（微小コロイド粒
子）の数に比較して遥かに少ない。このため、凝集が進
んでも、フロックが前述の微小領域Ｓに存在する可能性
は非常に少なく、希に微小領域Ｓに入り込むフロックが
存在するに過ぎない。但し、凝集がさらに進行すると、
フロックの数が増加するので、微小領域Ｓに入り込むフ
ロックは増加する。The external light is also received by the probe 51 along with the scattered light of the laser light. However, since the laser light is amplitude-modulated, the scattered light of the laser light is transmitted by the BPF 62b that passes only the signal of the modulation frequency component. Only the signal F based on is extracted. By the way, the scattered light of the laser light generated in the minute region S is composed of the scattered light of the suspended substance and the scattered light of the floc. Here, the number of suspended substances (microcolloid particles) decreases as the aggregation of suspended substances progresses. On the other hand, since flocs are aggregates of suspended substances (fine colloidal particles), the number of flocs increased with the progress of aggregation is far greater than the number of suspended substances (fine colloidal particles). Few. Therefore, even if agglomeration progresses, it is very unlikely that the flocs are present in the above-mentioned minute region S, and only the flocs that rarely enter the minute region S are present. However, if aggregation further proceeds,
Since the number of flocs increases, the number of flocs entering the minute area S increases.
【００２５】したがって、プローブ５１を用いて微小領
域Ｓにおける散乱光の強度を測定すると、図３（ａ）〜
（ｃ）にその概念を示すように、懸濁物質の凝集が進ん
で微小コロイド粒子数が減少し、フロックの数が徐々に
増加しても、フロックの数は懸濁物質（微小コロイド）
の減少に比べ遥かに少ないので、プローブ５１で検出さ
れる微小領域Ｓの散乱光の平均強度は低下する。このた
め、プローブ５１で検出されるフロックの凝集状態は、
希に微小領域Ｓに入り込むフロックで上記散乱光の強度
が一時的に強くなったときを除いて、平均的な散乱光の
強度は未凝集の懸濁物質（微小コロイド）の粒子数、す
なわち濁度を示しているとみなし得る。なお、図３
（ａ）〜（ｃ）の横軸は時間軸であり、ｔは時間を示
す。Therefore, when the intensity of the scattered light in the minute area S is measured by using the probe 51, the measurement results shown in FIGS.
As the concept is shown in (c), even if the number of fine colloid particles decreases due to the progress of aggregation of suspended substances and the number of flocs gradually increases, the number of flocs remains as a suspended substance (microcolloid).
Is much smaller than the decrease in the light intensity, the average intensity of the scattered light in the minute area S detected by the probe 51 is decreased. Therefore, the flocculation state detected by the probe 51 is
The average intensity of scattered light is the number of particles of unaggregated suspended matter (microcolloid), that is, turbidity, except when the intensity of scattered light temporarily increases due to flocs that rarely enter the minute region S. It can be regarded as showing the degree. Note that FIG.
The horizontal axes of (a) to (c) are time axes, and t indicates time.
【００２６】前述した最低値検出回路６２ｅは、上記観
点に立脚し、散乱光の強度に応じた光電変換器６２ａの
出力から得られる前記振幅変調周波数成分の信号Ｆの包
絡線成分Ｅから最低値を検出することで、被処理液２の
未凝集の微小コロイドの粒子数（濁度）を検知すること
を可能とする。さて、前述した構造のプローブ５１を用
いた凝集センサ５が特徴とするところは、図４にその縦
断面と横断面とを示すように、流入方向に垂直な断面積
が小さい流体導入部５２ａと、この流体導入部５２ａに
連接された流路断面積の大なる流体緩流部５２ｂとを備
えた管状セル５２とを備え、上記流体緩流部５２ｂの内
部にプローブ５１を設けた点にある。The above-mentioned minimum value detection circuit 62e is based on the above viewpoint, and has the lowest value from the envelope component E of the signal F of the amplitude modulation frequency component obtained from the output of the photoelectric converter 62a according to the intensity of scattered light. It is possible to detect the number of particles (turbidity) of the unaggregated fine colloid in the liquid to be treated 2 by detecting the. Now, the feature of the agglutination sensor 5 using the probe 51 having the above-described structure is that, as shown in the vertical section and the horizontal section in FIG. A tubular cell 52 including a fluid gentle flow portion 52b connected to the fluid introduction portion 52a and having a large flow passage cross-sectional area, and a probe 51 provided inside the fluid gentle flow portion 52b. .
【００２７】管状セル５２は、小径の管内径Ｄ１を有す
る円筒管状の流体導入部５２ａと、この流体導入部５２
ａと同軸に設けられ、該流体導入部５２ａを徐々に拡径
してその管内径Ｄ２を大きくした円筒管状の流体緩流部
５２ｂとを備えた異径構造の円管体からなる。そして、
流体導入部５２ａから導入される流速Ｖ１の被処理液２
を流体緩流部５２ｂに導くことで、被処理液２の流速を
Ｖ２まで緩やかにして、プローブ５１によるフロックの
凝集状態（濁度）の測定に供するように作用する。The tubular cell 52 includes a cylindrical tubular fluid introduction portion 52a having a small inner diameter D1 and the fluid introduction portion 52.
and a circular tubular body having a different diameter structure, which is provided coaxially with a and has a cylindrical tubular fluid gentle flow portion 52b in which the fluid introduction portion 52a is gradually expanded in diameter to increase the pipe inner diameter D2. And
Liquid to be treated 2 having a flow velocity V1 introduced from the fluid introduction part 52a
Is introduced into the gentle fluid flow section 52b, the flow velocity of the liquid to be treated 2 is made gentle to V2, and the probe 51 acts to measure the flocculation state (turbidity).
【００２８】ちなみに、流体緩流部５２ｂに導かれる被
処理液２の流速Ｖ２は、流体導入部５２ａの内径Ｄ１と
流体緩流部５２ｂの内径Ｄ２との比に依存し、
Ｖ２＝（Ｄ１／Ｄ２）2・Ｖ１
となる。具体的には、流体導入部５２ａの内径Ｄ１を１
０ｍｍ、流体緩流部５２ｂの内径Ｄ２を３０ｍｍとする
と、流体緩流部５２ｂにおける被処理液２の流速Ｖ２は
流体導入部５２ａに導かれる被処理液２の流速Ｖ１の１
／９にまで減速される。しかも、導入部６ａに導かれる
被処理液２の流速Ｖ１が１０％程度の変化を伴うもので
あっても、流速減速効果によって、流体緩流部５２ｂに
おける被処理液２の流速Ｖ２の変化は抑制され、（１０
／９≒１）％程度に抑えられる。Incidentally, the flow velocity V2 of the liquid to be treated 2 guided to the gentle fluid flow portion 52b depends on the ratio of the inner diameter D1 of the fluid introduction portion 52a and the inner diameter D2 of the fluid gentle flow portion 52b, and V2 = (D1 / D2) 2 · V1. Specifically, the inner diameter D1 of the fluid introducing portion 52a is set to 1
Assuming that the inner diameter D2 of the fluid gentle flow portion 52b is 30 mm and the flow velocity V2 of the liquid 2 to be treated in the fluid gentle flow portion 52b is 1 mm of the flow velocity V1 of the liquid 2 to be treated introduced to the fluid introduction portion 52a.
The speed is reduced to / 9. Moreover, even if the flow velocity V1 of the liquid to be treated 2 introduced into the introducing portion 6a is accompanied by a change of about 10%, the flow velocity decelerating effect causes no change in the flow velocity V2 of the liquid to be treated 2 in the gentle fluid flow portion 52b. Suppressed, (10
/ 9≈1)%.
【００２９】かくして、上記のような形状寸法を有する
管状セル５２の流体緩流部５２ｂにプローブ５１を組込
んだ凝集センサ５は、反応槽１に収容された被処理液２
に浸漬され、反応槽内部の被処理液２の濁度を、緩流さ
れて安定した流れの下でプローブ５１を用いてリアルタ
イムに検出することを可能にする。凝集センサ５につい
ては、図１（ｂ）に示すように、反応槽１から排出され
る被処理液２の排出路４の一部として構成して、被処理
液２の濁度を求めることもできる。また、反応槽を設け
ずに、配管等の被処理液の流路に直接凝集剤を注入し、
その下流に凝集センサ５を設けてもよい（図示せず）。Thus, the agglutination sensor 5 in which the probe 51 is incorporated in the fluid gentle flow portion 52b of the tubular cell 52 having the above-mentioned shape and dimensions is the treated liquid 2 contained in the reaction tank 1.
It makes it possible to detect the turbidity of the liquid to be treated 2 inside the reaction tank in real time using the probe 51 under a gentle and stable flow. As shown in FIG. 1B, the agglutination sensor 5 may be configured as a part of the discharge passage 4 for the liquid to be treated 2 discharged from the reaction tank 1 to determine the turbidity of the liquid to be treated 2. it can. Further, without providing a reaction tank, the coagulant is directly injected into the flow path of the liquid to be treated such as piping,
The aggregation sensor 5 may be provided downstream (not shown).
【００３０】以上のようにして、凝集センサ５は、反応
槽１に収容された被処理液２の濁度をリアルタイムに測
定することで、凝集剤の注入を適正且つ速やかに行い濁
度を適正に維持することに寄与する。さらに、濁度測定
値の変化分を算出することにより、反応槽１内における
凝集反応の時間遅れの影響を補償することができる。As described above, the agglutination sensor 5 measures the turbidity of the liquid 2 to be treated contained in the reaction tank 1 in real time, so that the aggregating agent can be injected properly and quickly, and the turbidity can be adjusted appropriately. Contribute to maintaining. Furthermore, by calculating the change in the turbidity measurement value, the influence of the time delay of the agglutination reaction in the reaction tank 1 can be compensated.
【００３１】ここで、濁度を測定する測定部６は、図２
に示すように、前記最低値検出回路６２ｅが検出する包
絡線成分Ｅの最低値を読み出すデータサンプリング部６
２ｆによって、濁度の測定データを出力する。こうし
て、出力される濁度の測定データは、図１に示すよう
に、制御部７に入力される。制御部７は、測定部６から
の濁度測定データからその経時的変化分を求めて、凝集
剤の注入量を制御する。The measuring unit 6 for measuring the turbidity is shown in FIG.
As shown in, the data sampling unit 6 that reads out the lowest value of the envelope component E detected by the lowest value detection circuit 62e.
2f outputs turbidity measurement data. In this way, the output measurement data of the turbidity is input to the control unit 7, as shown in FIG. The control unit 7 obtains the change with time from the turbidity measurement data from the measurement unit 6 and controls the injection amount of the coagulant.
【００３２】具体的には、濁度測定データの経時的変化
分が増加（濁度が増加した、すなわち、懸濁物質（微小
コロイド粒子）が増加）したときには、濁度の増加を抑
制するべく、前記凝集剤の注入量を増加させる。他方、
濁度測定データの経時的変化分がゼロまたは減少（懸濁
物質（微小コロイド粒子）が変化しないあるいは減少）
であるときには、前記凝集剤の注入量を減少させる。Specifically, when the change with time of the turbidity measurement data increases (turbidity increases, that is, suspended solids (fine colloid particles) increase), the increase in turbidity should be suppressed. Increasing the amount of coagulant injected. On the other hand,
Zero or decrease over time in turbidity measurement data (suspended substances (microcolloid particles) do not change or decrease)
When, the injection amount of the coagulant is decreased.
【００３３】図５は、上記濁度測定データの経時的変化
分に基づく凝集剤の注入量制御を示すフローチャートで
ある。凝集剤の注入量制御は、制御開始（処理システム
に起動時）のステップ７０において、制御部７が制御を
開始して最初の凝集剤注入を行う。このときの注入量
は、被処理液２の懸濁固形物の濃度の如何にかかわら
ず、一定の初期注入量である。FIG. 5 is a flowchart showing the control of the injection amount of the aggregating agent based on the change with time of the turbidity measurement data. In the coagulant injection amount control, in step 70 of control start (when the processing system is started), the control unit 7 starts control to perform the first coagulant injection. The injection amount at this time is a constant initial injection amount regardless of the concentration of the suspended solids of the liquid to be treated 2.
【００３４】ステップ７１において、制御部７は所定期
間の経過を待つ（インターバル）。ステップ７２におい
て、制御部７は測定部６から濁度測定データを読込む。
そして、ステップ７３で、制御部７は、制御開始（ステ
ップ７０）以後、最初に測定部６から読込んだ濁度デー
タか否かを判断し、最初の濁度データであったときに
は、ステップ７４で、この最初の濁度データを初期濁度
データＭ（０）とする。そして、ステップ７１で、再び
制御部７は期間の経過を待つ。そして、ステップ７２に
おいて、制御部７は測定部６から濁度測定データを読込
むが、このとき読込んだ濁度データＭ（１）は、既に初
期濁度データＭ（０）が読込まれているので、ステップ
７３で、制御部７が制御開始後の最初の濁度データと判
断することはなく、ステップ７５で、制御部７が、濁度
の変化分ｄＭを算出する。この算出は、
ｄＭ＝Ｍ（１）−Ｍ（０）
として行われる。In step 71, the control unit 7 waits for the elapse of a predetermined period (interval). In step 72, the control unit 7 reads the turbidity measurement data from the measurement unit 6.
Then, in step 73, the control unit 7 determines whether or not the turbidity data is first read from the measurement unit 6 after the control is started (step 70). Then, this first turbidity data is defined as initial turbidity data M (0). Then, in step 71, the control unit 7 again waits for the period to elapse. Then, in step 72, the control unit 7 reads the turbidity measurement data from the measuring unit 6, but the turbidity data M (1) read at this time is already the initial turbidity data M (0). Therefore, in step 73, the control unit 7 does not determine the first turbidity data after the control is started, and in step 75, the control unit 7 calculates the turbidity change amount dM. This calculation is performed as follows: dM = M (1) -M (0).
【００３５】こうして、ステップ７５では、制御部７
が、制御部７に入力される濁度測定データから変化分
（濁度測定値の増減）ｄＭを算出する。すなわち、濁度
測定データが経過時間で微分されることになる。ステッ
プ７６では、制御部７が、ステップ７５で算出された濁
度測定データの変化分ｄＭが増加（すなわち、ｄＭ＞
０）か否か（すなわち、ｄＭ＝０またはｄＭ＜０）を判
断する。Thus, in step 75, the control unit 7
Calculates the change (increase / decrease in turbidity measurement value) dM from the turbidity measurement data input to the control unit 7. That is, the turbidity measurement data is differentiated by the elapsed time. In step 76, the control unit 7 increases the change amount dM of the turbidity measurement data calculated in step 75 (that is, dM>
0) or not (that is, dM = 0 or dM <0).
【００３６】濁度測定データの変化分ｄＭが（ｄＭ＝０
またはｄＭ＜０）と判断されると、ステップ７７におい
て、制御部７は、図１に示すように、凝集剤の注入路８
に設けられた注入薬量制御部９を制御して凝集剤の注入
量を減少させる。そして、ステップ７１に戻り、再び制
御部７は期間の経過を待ち、ステップ７２で濁度データ
Ｍ（２）を読込む。そして、濁度データの変化分算出と
それに基づく凝集剤の注入量制御を繰り返す。The variation dM of the turbidity measurement data is (dM = 0
Alternatively, if it is determined that dM <0), in step 77, the control unit 7 causes the coagulant injection passage 8 as shown in FIG.
The injection amount control unit 9 provided in the control unit controls the injection amount of the coagulant to decrease. Then, returning to step 71, the control unit 7 again waits for the lapse of the period and reads the turbidity data M (2) in step 72. Then, the calculation of the change amount of the turbidity data and the control of the injection amount of the coagulant based on it are repeated.
【００３７】ここで、濁度データの変化分は、
ｄＭ＝Ｍ（２）−Ｍ（１）
であり、たとえば、時間の経過に伴い、濁度の変化分
は、
ｄＭ＝Ｍ（ｎ＋１）−Ｍ（ｎ）
と繰り返し算出される。Here, the variation of the turbidity data is dM = M (2) -M (1), and for example, the variation of the turbidity with time elapses is dM = M (n + 1)- It is repeatedly calculated as M (n).
【００３８】一方、濁度測定データの変化分ｄＭが（ｄ
Ｍ＞０）と判断されると、さらにステップ７８におい
て、制御部７が、濁度測定データの変化分ｄＭが所定の
増加量（ｍ）を超えたか（ｄＭ＞ｍ）否か（ｄＭ＝ｍま
たはｄＭ＜ｍ）を判断する。濁度測定データの変化分ｄ
Ｍが所定の増加量（ｍ）を超えたとき（ｄＭ＞ｍ）は、
制御部７は、濁度の増加が著しいと判断し、ステップ７
９で注入薬量制御部９を制御して凝集剤の注入量を増加
させ（たとえば、増加量ｄＣ１）、反応槽１に収容され
た被処理液２の濁度を速やかに低下させる。そして、ス
テップ７１に戻り、再び制御部７は期間の経過を待ち、
濁度データの変化分算出、注入量制御を繰り返す。On the other hand, the variation dM of the turbidity measurement data is (d
When it is determined that M> 0), in step 78, the control unit 7 determines whether the change amount dM of the turbidity measurement data exceeds a predetermined increase amount (m) (dM> m) (dM = m). Or, judge dM <m). Change d in turbidity measurement data
When M exceeds a predetermined increase amount (m) (dM> m),
The control unit 7 determines that the increase in the turbidity is significant, and the step 7
The injection amount control unit 9 is controlled by 9 to increase the injection amount of the coagulant (for example, the increase amount dC1), and the turbidity of the liquid to be treated 2 accommodated in the reaction tank 1 is rapidly reduced. Then, the process returns to step 71, and the control unit 7 waits for the passage of the period again,
The calculation of the change in the turbidity data and the injection volume control are repeated.
【００３９】他方、濁度測定データの変化分ｄＭが所定
の増加量（ｍ）を超えないとき（ｄＭ＝ｍまたはｄＭ＜
ｍ）は、制御部７は、濁度の増加は著しいものではない
と判断し、ステップ８０で注入薬量制御部９を制御して
凝集剤の注入量を増加させる（たとえば、増加量ｄＣ
２）。なお、増加量ｄＣ２は増加量ｄＣ１よりも少ない
値であり、反応槽１に収容された被処理液２の濁度は緩
やかに低下する。そして、ステップ７１に戻り、再び制
御部７は期間の経過を待ち、濁度データの変化分算出、
注入量制御を繰り返す。On the other hand, when the variation dM of the turbidity measurement data does not exceed the predetermined increase amount (m) (dM = m or dM <
In step m), the control unit 7 determines that the increase in turbidity is not significant, and controls the injection amount control unit 9 to increase the injection amount of the coagulant in step 80 (for example, the increase amount dC).
2). The amount of increase dC2 is smaller than the amount of increase dC1, and the turbidity of the liquid to be treated 2 contained in the reaction tank 1 gradually decreases. Then, returning to step 71, the control unit 7 again waits for the period to elapse, and calculates the change in the turbidity data,
Repeat the injection volume control.
【００４０】かくして、制御部７が濁度測定値の変化分
を算出することにより、反応槽１内における凝集反応が
制御され、被処理液２の濁度が所定の濁度に維持され
る。なお、ステップ７６で濁度測定データの変化分ｄＭ
が（ｄＭ＞０）と判断されると、その増加量ｄＭの大小
を判断せずに、ステップ７９に進み、凝集剤の注入量を
増加させ（たとえば、増加量ｄＣ１）ることで、被処理
液２の濁度を速やかに低下させてもよい。Thus, the control unit 7 calculates the amount of change in the turbidity measurement value, whereby the agglutination reaction in the reaction tank 1 is controlled and the turbidity of the liquid to be treated 2 is maintained at a predetermined turbidity. In step 76, the change amount dM of the turbidity measurement data is measured.
Is determined to be (dM> 0), the process proceeds to step 79 without determining the magnitude of the increase amount dM, and the injection amount of the coagulant is increased (for example, the increase amount dC1), The turbidity of the liquid 2 may be rapidly reduced.
【００４１】このような、制御部７による凝集剤の注入
は、測定部６からの濁度測定データからその経時的変化
分を求めて、すなわち経過時間で微分して進相要素とし
て作用するので、反応槽１内における凝集反応の時間遅
れの影響を補償する。したがって、被処理液の質（ｐＨ
値等）や流量等に変化が生じ、反応槽１におけるフロッ
クの凝集状態が変化しても、凝集センサ５が反応槽１に
収容された被処理液２の濁度をリアルタイムに測定でき
ることとあいまって、凝集剤の注入量を最適化すること
ができ、反応槽１内の被処理液２の凝集状態を速やか所
定の凝集状態に制御することができる。Since the coagulant is injected by the control unit 7 as described above, the amount of change with time is obtained from the turbidity measurement data from the measuring unit 6, that is, it is differentiated by the elapsed time and acts as a phase advancing element. , The effect of the time delay of the aggregation reaction in the reaction tank 1 is compensated. Therefore, the quality of the liquid to be treated (pH
Even if the flocculation state of the reaction tank 1 changes due to changes in (values etc.) and flow rates, the agglutination sensor 5 can measure the turbidity of the liquid 2 to be treated contained in the reaction tank 1 in real time. Therefore, the injection amount of the aggregating agent can be optimized, and the aggregating state of the liquid to be treated 2 in the reaction tank 1 can be quickly controlled to a predetermined aggregating state.
【００４２】なお、上記処理システムにおいては、反応
槽１に注入する凝集剤として無機系凝集剤と有機系凝集
剤とをそれぞれ単独または併用することができる。ま
た、第一の実施形態におい、凝集センサが設けられる位
置は、反応槽の内部に限定されず、反応槽からの排出路
であってもよい。次に、図６に、本発明に係る水または
汚泥の処理システムの第二の実施形態の要部概略構成図
を示す。In the above treatment system, an inorganic coagulant and an organic coagulant may be used alone or in combination as the coagulant to be injected into the reaction tank 1. Further, in the first embodiment, the position where the agglutination sensor is provided is not limited to the inside of the reaction tank, and may be the discharge path from the reaction tank. Next, FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of essential parts of a second embodiment of the water or sludge treatment system according to the present invention.
【００４３】この第二の実施形態の特徴は、水または汚
泥が、第一の反応槽において、無機系凝集剤による最適
な凝集状態への処理がなされ、さらに、第二の反応槽に
おいて、有機系凝集剤による最適な凝集状態への凝集処
理がなされて、水処理におけるフロックの分離または汚
泥処理における脱水処理に供されるところにある。な
お、図１と同様な機能を有する構成要素については、同
一の符号を付してその説明を省略する。The feature of this second embodiment is that water or sludge is treated in the first reaction tank to an optimum flocculation state with an inorganic flocculant, and further, in the second reaction tank, it is treated with organic matter. The flocculation treatment is performed to the optimum flocculation state using a system flocculant, and the flocculation treatment is performed in the water treatment or the dehydration treatment in the sludge treatment. It should be noted that components having the same functions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００４４】第一の反応槽１では、凝集剤３として無機
系凝集剤が被処理液２に注入され、被処理液２に含まれ
る懸濁物質がフロックに凝集処理される。ここで、第一
の凝集センサ５は第一の反応槽１に収容された被処理液
２に浸漬され、第一の測定装置６と共に、第一の反応槽
１の排出路４における被処理液２のフロック間濁度を測
定する。第一の制御部７は、第一の注入路８に設けられ
た第一の注入薬量制御部９を制御して、第一の反応槽１
への無機系凝集剤３の注入量を制御する。この無機系凝
集剤３の注入量制御は、図５に示すフローチャートの手
順によって行われる。In the first reaction tank 1, an inorganic coagulant as the coagulant 3 is injected into the liquid to be treated 2 and the suspended substance contained in the liquid to be treated 2 is flocculated. Here, the first agglutination sensor 5 is immersed in the liquid to be treated 2 contained in the first reaction tank 1, and together with the first measuring device 6, the liquid to be treated in the discharge path 4 of the first reaction tank 1. Measure the turbidity between the two flocs. The first control unit 7 controls the first injection dose control unit 9 provided in the first injection passage 8 to control the first reaction tank 1
The injection amount of the inorganic coagulant 3 is controlled. The injection amount control of the inorganic coagulant 3 is performed by the procedure of the flowchart shown in FIG.
【００４５】こうして凝集処理が為された被処理液２
は、第一の反応槽１から第一の排出路４を経て排出され
る。そして、被処理液２は、第二の反応槽２１に収容さ
れて、有機系凝集剤２３を投入され第二の撹拌機２２に
より撹拌される。かくして、第二の反応槽２１におい
て、被処理液２に含まれる懸濁物質がさらに大きなフロ
ックに凝集処理される。こうして凝集処理された被処理
液２は第二の反応槽２１の第二の排出路２４を経て、フ
ロックの分離による水処理またはフロックの脱水処理に
よる汚泥の脱水処理に供される。The liquid 2 to be treated thus agglomerated
Is discharged from the first reaction tank 1 through the first discharge passage 4. Then, the liquid to be treated 2 is accommodated in the second reaction tank 21, charged with the organic coagulant 23, and stirred by the second stirrer 22. Thus, in the second reaction tank 21, the suspended matter contained in the liquid to be treated 2 is aggregated into larger flocs. The liquid to be treated 2 that has been subjected to the coagulation treatment is passed through the second discharge passage 24 of the second reaction tank 21 to be subjected to water treatment by floc separation or sludge dewatering treatment by floc dewatering treatment.
【００４６】ここで、第二の凝集センサ２５は第二の反
応槽２１に収容された被処理液２に浸漬され、第二の測
定装置２６と共に、第二の反応槽２１の第二の排出路２
４における被処理液２のフロック間濁度を測定する。第
二の制御部２７は、第二の注入路２８に設けられた第二
の注入薬量制御部２９を制御して、第二の反応槽２１へ
の有機系凝集剤２３の注入量を制御する。ここでも、有
機系凝集剤２３の注入量制御は、図５に示すフローチャ
ートの手順によって行われる。Here, the second agglutination sensor 25 is immersed in the liquid to be treated 2 contained in the second reaction tank 21, and together with the second measuring device 26, the second discharge from the second reaction tank 21. Road 2
The turbidity between the flocs of the liquid to be treated 2 in 4 is measured. The second control unit 27 controls the second injection amount control unit 29 provided in the second injection path 28 to control the injection amount of the organic coagulant 23 into the second reaction tank 21. To do. Also here, the injection amount control of the organic coagulant 23 is performed by the procedure of the flowchart shown in FIG.
【００４７】したがって、原水や汚泥の質（ｐＨ値等）
や流量等によって、各反応槽における被処理液のフロッ
クの凝集状態が変化しても、凝集センサ５と凝集センサ
２５が反応槽１と反応槽２１に収容された被処理液２の
フロック間濁度をそれぞれリアルタイムに測定すること
とあいまって、無機系凝集剤３と有機系凝集剤２３の注
入量を最適化することができ、反応槽１と反応槽２内の
被処理液２の凝集状態を速やか所定の凝集状態に制御す
ることができるので、フロックの分離や汚泥脱水に適し
た状態に懸濁物質をフロック化することができる。かく
して、水処理では、フロックが分離され処理水が得ら
れ、汚泥処理では、脱水処理でろ液が抽出され、フロッ
ク固形物が脱水分離される。Therefore, the quality of raw water and sludge (pH value, etc.)
Even if the flocculation state of the liquid to be treated in each reaction tank changes depending on the flow rate, the flow rate, etc., the flocculation sensor 5 and the agglomeration sensor 25 cause the flocculation of the liquid to be treated 2 contained in the reaction tank 1 and the reaction tank 21 between the flocs. The amount of injection of the inorganic coagulant 3 and the organic coagulant 23 can be optimized together with the real time measurement of the degree, and the coagulation state of the liquid to be treated 2 in the reaction tank 1 and the reaction tank 2 can be optimized. Therefore, the suspended substance can be flocculated into a state suitable for floc separation and sludge dewatering. Thus, in the water treatment, flocs are separated to obtain treated water, and in the sludge treatment, the filtrate is extracted by the dehydration treatment and the floc solid matter is dehydrated and separated.
【００４８】第二の実施形態においても、各凝集センサ
が設けられる位置は、各反応槽の内部に限定されず、各
反応槽からの排出路であってもよい。なお、第一の反応
槽で凝集処理した後に、さらに第二の反応槽で凝集処理
を行う場合、一般に第一の反応槽で無機系凝集剤を注入
し、第二の反応槽で有機系凝集剤を注入するが、第一の
反応槽で有機系凝集剤を注入し、第二の反応槽で無機系
凝集剤を注入するものとしてもよい。Also in the second embodiment, the position where each agglutination sensor is provided is not limited to the inside of each reaction tank, but may be the discharge path from each reaction tank. When the second reaction tank is further subjected to the coagulation treatment after the coagulation treatment in the first reaction tank, an inorganic coagulant is generally injected in the first reaction tank, and an organic coagulation is conducted in the second reaction tank. The agent is injected, but the organic coagulant may be injected in the first reaction tank and the inorganic coagulant may be injected in the second reaction tank.
【００４９】さらに、本発明は、上述した実施形態に限
定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be carried out in various modified forms without departing from the spirit thereof.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水または
汚泥の処理システムによれば、反応槽内または流路中に
おいて凝集剤が注入されて凝集処理された水または汚泥
のフロックの凝集状態を、反応槽の内部または下流側の
流路中において凝集センサで直ちに測定し、また、凝集
反応の時間遅れを補償し、反応槽に注入すべき凝集剤の
注入量を速やかに最適化し、フロックの分離や汚泥脱水
に適した状態に懸濁物質をフロック化することができる
という効果が得られる。As described above, according to the water or sludge treatment system of the present invention, the flocculated state of the flocs of the water or sludge which is coagulated by the coagulant is injected in the reaction tank or in the flow path. Is immediately measured by an agglutination sensor in the flow path inside or downstream of the reaction tank, and the time delay of the agglutination reaction is compensated to quickly optimize the injection amount of the aggregating agent to be injected into the reaction tank, It is possible to obtain the effect that the suspended solids can be flocculated into a state suitable for separation of sludge and dehydration of sludge.
【図１】本発明に係る水または汚泥の処理システムの第
一の実施形態の要部概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of essential parts of a first embodiment of a water or sludge treatment system according to the present invention.
【図２】フロック凝集状態検出プローブによる処理水等
におけるフロックの状態検出の処理概念を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a processing concept of detecting a floc state in treated water or the like by a floc agglomeration state detection probe.
【図３】懸濁物質の凝集に伴う、微小領域Ｓでの散乱光
の強度変化の様子を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing how the intensity of scattered light changes in a minute region S due to the aggregation of suspended substances.
【図４】凝集センサを組込んだ管状セルの要部概略構成
図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of a tubular cell incorporating an agglutination sensor.
【図５】濁度測定データの変化分に基づく凝集剤の注入
量制御を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing control of an injection amount of a coagulant based on a change amount of turbidity measurement data.
【図６】本発明に係る水または汚泥の処理システムの第
二の実施形態の要部概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of main parts of a second embodiment of a water or sludge treatment system according to the present invention.
１、２１ 反応槽 ２ 被処理液（原水または原泥） ３、２３ 凝集剤 ４、２４ 排出路 ５、２５ 凝集センサ ６、２６ 測定部 ７、２７ 制御部 ８、２８ 注入路 ９、２９ 注入薬量制御部 ５１ プローブ ５２ 管状セル 1,21 reaction tank 2 Liquid to be treated (raw water or raw mud) 3,23 Flocculant 4, 24 discharge path 5, 25 Aggregation sensor 6,26 Measuring section 7, 27 Control unit 8, 28 injection path 9, 29 Injection dose control unit 51 probe 52 Tubular cell
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/52 Ｃ０２Ｆ 1/52 Ｚ 1/54 1/54 Ｚ 11/14 11/14 Ｂ Ｄ Ｅ Ｆターム(参考） 4D015 BA02 BA03 BA12 BA19 BB09 BB11 CA11 CA14 CA20 DA00 DB00 EA03 FA02 FA11 4D059 AA02 AA05 AA23 BE54 BE55 BE61 CB19 DA70 DB40 EA20 EB11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C02F 1/52 C02F 1/52 Z 1/54 1/54 Z 11/14 11/14 BD E F term (Reference) 4D015 BA02 BA03 BA12 BA19 BB09 BB11 CA11 CA14 CA20 DA00 DB00 EA03 FA02 FA11 4D059 AA02 AA05 AA23 BE54 BE55 BE61 CB19 DA70 DB40 EA20 EB11
Claims (5)
凝集剤を注入して上記反応槽内または流路中にて上記水
または汚泥に含まれる懸濁物質をフロック化させる凝集
手段と、 前記反応槽の内部、または前記凝集手段の下流側の流路
中に設けた凝集センサを用いて、前記水または汚泥中の
フロック間の空隙における濁度を測定する測定手段と、 この測定手段で測定された濁度の経時的変化分に基づ
き、前記凝集剤の注入量を制御する制御手段とを有する
ことを特徴とする水または汚泥の処理システム。1. A flocculation means for injecting a flocculant into water or sludge in a reaction tank or in a channel to flocculate suspended substances contained in the water or sludge in the reaction vessel or in the channel. Measuring means for measuring the turbidity in the voids between the flocs in the water or sludge by using an agglutination sensor provided inside the reaction tank or in a flow path on the downstream side of the agglomerating means; And a control means for controlling the injection amount of the coagulant based on the change in turbidity measured with time.
および有機系凝集剤を用いることを特徴とする請求項１
に記載の水または汚泥の処理システム。2. An inorganic coagulant or / or as the coagulant
And an organic flocculant is used.
Water or sludge treatment system according to.
る第一の反応槽と有機系凝集剤が注入される第二の反応
槽からなり、 前記凝集センサは、上記各反応槽にそれぞれ設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の水または汚泥の処理
システム。3. The reaction tank comprises a first reaction tank into which an inorganic coagulant is injected and a second reaction tank into which an organic coagulant is injected, and the agglutination sensor is provided in each of the reaction tanks. The water or sludge treatment system according to claim 1, which is provided respectively.
分が増加するときには、前記凝集剤の注入量を増加さ
せ、前記濁度の変化分がゼロまたは減少するときには、
前記凝集剤の注入量を減少させるものであることを特徴
とする請求項１に記載の水または汚泥の処理システム。4. The control means increases the injection amount of the coagulant when the amount of change in the measured turbidity increases, and when the amount of change in the turbidity is zero or decreases,
The water or sludge treatment system according to claim 1, wherein an injection amount of the coagulant is reduced.
ーザ光を放射し、水または汚泥中に含まれる粒子によっ
て生じる上記レーザ光の散乱光を検出するプローブと、 流入方向に垂直な面積が小さい導入部およびこの導入部
に連接された流体緩流部を備え、この流体緩流部に上記
プローブを組込んだ管状セルを備えたものであることを
特徴とする請求項１に記載の水または汚泥の処理システ
ム。5. The agglutination sensor emits a laser beam into water or sludge and detects a scattered light of the laser beam generated by particles contained in the water or sludge, and an area perpendicular to the inflow direction. The water according to claim 1, further comprising a small introduction portion and a fluid gentle flow portion connected to the introduction portion, and a tubular cell having the probe incorporated in the fluid gentle flow portion. Or sludge treatment system.
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