JP2007061800A - Flocculant injection controller to be applied to water treatment plant - Google Patents
Flocculant injection controller to be applied to water treatment plant Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007061800A JP2007061800A JP2005255234A JP2005255234A JP2007061800A JP 2007061800 A JP2007061800 A JP 2007061800A JP 2005255234 A JP2005255234 A JP 2005255234A JP 2005255234 A JP2005255234 A JP 2005255234A JP 2007061800 A JP2007061800 A JP 2007061800A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flocculant
- parameter
- data
- appropriate
- raw water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えば浄水場などの水処理プラントに適用し、凝集剤注入の制御を行なうための凝集剤注入制御装置に関する。 The present invention relates to a flocculant injection control device that is applied to a water treatment plant such as a water purification plant and controls flocculant injection.
一般的に、浄水場などの水処理プラントでは、原水に含まれる懸濁浮遊物などを沈降除去するためのプロセスがある。このプロセスには、除去効率を高めるために、凝集剤と称する薬剤を注入して、フロックを形成して沈降速度を上げる凝集プロセス操作が含まれている。 Generally, in a water treatment plant such as a water purification plant, there is a process for settling and removing suspended suspended matters contained in raw water. This process includes an agglomeration process operation in which an agent called a flocculant is injected to form a floc and increase the sedimentation rate to increase removal efficiency.
凝集プロセス操作では、原水の水質(濁度、PH、水温など)に基づいた適正な凝集剤の注入率(即ち、注入量)を算出して制御するフィードフォワード制御方式が採用されている。この場合、注入率を演算するためのパラメータを同定する処理が必要となる。 In the coagulation process operation, a feedforward control method is employed in which an appropriate coagulant injection rate (ie, injection amount) based on the quality of raw water (turbidity, pH, water temperature, etc.) is calculated and controlled. In this case, a process for identifying a parameter for calculating the injection rate is required.
先行技術としては、原水の水質及び現時点の凝集剤注入率から、ニューラルネットワーク方式を利用して、将来の処理水質を予測し、目標水質と予測した処理水質との偏差を演算して、偏差が所定の範囲内に収まるようにニューラルネットワークの再学習を実行することで、パラメータを自動調整する装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
前述の先行技術などにより、適切な凝集剤注入率を演算する凝集プロセス操作が可能である。しかしながら、水質変化(取水系統の変更)や設備条件の変化があった場合には、その都度、注入率を演算するためのパラメータの設定値を調整する必要がある。このパラメータの調整は、多くの作業時間を要するだけでなく、制御技術やプラントノウハウに精通している必要があるため、困難な作業である。 The agglomeration process operation for calculating an appropriate flocculant injection rate is possible, such as with the prior art described above. However, each time there is a change in water quality (change of intake system) or a change in equipment conditions, it is necessary to adjust the parameter setting value for calculating the injection rate. Adjustment of this parameter is a difficult task because it requires not only a lot of work time but also familiarity with control technology and plant know-how.
そこで、本発明の目的は、凝集剤注入率の演算に必要なパラメータの調整を自動的に実行できるようして、原水の水質に基づいた適切な凝集剤注入制御を効率に行なうことができる凝集剤注入制御装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to enable the automatic adjustment of parameters necessary for the calculation of the flocculant injection rate so that appropriate flocculant injection control based on the quality of raw water can be efficiently performed. An object of the present invention is to provide an agent injection control device.
本発明によれば、例えば浄水場などの水処理プラントにおいて、凝集剤注入率の演算に必要なパラメータの調整を自動的に実行できることにより、原水の水質に基づいた適切な凝集剤注入制御を効率に行なうことができる凝集剤注入制御装置を提供できる。 According to the present invention, for example, in a water treatment plant such as a water treatment plant, the adjustment of parameters necessary for the calculation of the coagulant injection rate can be automatically performed, so that appropriate coagulant injection control based on the quality of raw water can be efficiently performed. The flocculant injection control device can be provided.
本発明の観点に従った凝集剤注入制御装置は、水処理プラントの凝集剤注入設備を制御する凝集剤注入制御装置において、前記水処理プラントで処理される原水濁度を計測する濁度計測手段と、凝集剤注入設備から凝集剤が注入されたときの実績値データとして、当該凝集剤の注入率データ及び前記濁度計測手段により計測された原水濁度の計測値データを蓄積するデータ記憶手段と、前記濁度計測手段により計測される原水濁度及び前記データ記憶手段に記憶された前記実績値データに基づいて、前記原水濁度の適正値に従って前記凝集剤の注入率を算出するための適正なパラメータを同定する最適パラメータ設定手段と、前記最適パラメータ設定手段により設定されたパラメータを使用して、前記凝集剤の注入率を算出する演算手段と、前記演算手段により算出された前記凝集剤の注入率に基づいて、前記凝集剤注入設備からの凝集剤の注入を制御する手段とを備えた構成である。 A flocculant injection control device according to an aspect of the present invention is a turbidity measuring means for measuring the raw water turbidity processed in the water treatment plant in the flocculant injection control device for controlling the flocculant injection equipment of the water treatment plant. And data storage means for accumulating the flocculant injection rate data and the raw water turbidity measurement value data measured by the turbidity measurement means as actual value data when the flocculant is injected from the flocculant injection facility And, based on the raw water turbidity measured by the turbidity measuring means and the actual value data stored in the data storage means, for calculating the injection rate of the flocculant according to the appropriate value of the raw water turbidity Optimal parameter setting means for identifying appropriate parameters, and calculation means for calculating the injection rate of the flocculant using the parameters set by the optimal parameter setting means, Serial based on the injection rate of the flocculant which is calculated by the calculation means is configured such that and means for controlling the injection of the coagulant from the coagulant injection equipment.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態に関する浄水場(水処理プラント)1及び凝集剤注入制御装置20の構成を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a water purification plant (water treatment plant) 1 and a flocculant
浄水場1では、着水井3、活性炭接触池4、混和池5、フロック形成池6、及び沈殿池7が設けられて、取水プロセス、凝集剤注入プロセス、フロック形成プロセス、沈殿ろ過プロセスなどの複数の浄水プロセスが行なわれる。
The
取水プロセスでは、例えば、複数の取水源A系〜D系から原水が取水されて、それぞれ配管を通じて着水井3に流入される。各取水源A系〜D系からの原水は、それぞれの配管に設けられた流量計2a〜2dにより測定されている。流量計2a〜2dからの取水流量データは、プラントデータとして凝集剤注入制御装置20に含まれるデータ計測部21に送られる。
In the water intake process, for example, raw water is taken from a plurality of water intake sources A to D and flows into the landing well 3 through pipes. The raw water from each of the water intake sources A to D is measured by
着水井3に取水された原水は、活性炭接触池4での活性炭吸着プロセスにより、消臭などの処理がなされる。活性炭接触池4では、サンプリングポンプ4aにより原水サンプルが取り出されて、水温計8、濁度計9、PH計10により原水の水温、濁度、PHが測定される。これらの測定値は、プラントデータとしてデータ計測部21に送られる。
Raw water taken into the
活性炭接触池4からは、配管を通じて混和池5に流入される。配管に設けられた流量計11により測定された流入流量データは、プラントデータとしてデータ計測部21に送られる。混和池5では、凝集剤注入設備13から凝集剤が注入される凝集剤注入プロセスが実行される。この凝集剤注入設備13は注入量制御部14を介して、後述するように、凝集剤注入制御装置20により制御される。
From the activated
混和池5で凝集剤が注入された原水は、フロック形成池6に送られる。フロック形成池6では、原水中に含まれる濁質がフロック化されるフロック形成プロセスがなされる。さらに、沈殿池7では、沈殿ろ過プロセスにより、原水の濁質除去が行なわれる。
The raw water into which the flocculant has been injected in the
沈殿池7の出口では、サンプリングポンプ7aにより原水サンプルが取り出されて、沈殿池出口濁度計12により、沈殿池出口の原水濁度が測定される。この沈殿池出口の原水濁度の測定値データは、プラントデータとしてデータ記憶部22に蓄積される。
At the outlet of the
ここで、凝集剤注入制御装置20は、当該沈殿池出口の原水濁度の測定値が適正値(目標値)となるように、処理すべき原水に適正な凝集剤の注入制御を実行する。なお、凝集剤としては、例えばポリ塩化アルミニウム(PAC)や、硫酸アルミニウム(硫酸ばんど)等が広く用いられている。
Here, the flocculant
(凝集剤注入制御装置の構成)
凝集剤注入制御装置20は、データ計測部21、データ記憶部22、最適パラメータ導出部23、凝集剤注入率演算部24、水温補正部25、上下限リミット補正部26、沈殿池出口の原水濁度の適正値を入力するための入力部27、及びジャーテスト結果の入力部28を有する。凝集剤注入制御装置20は具体的には、コンピュータシステム及びソフトウェアをメイン要素として構成されている。
(Configuration of flocculant injection control device)
The flocculant
データ計測部21は、凝集剤注入率や原水濁度などのプロセス状態量を示すプラントデータ(計測値データ)を収集して処理する。データ記憶部22は、データ計測部21から出力される各計測値データ(プラントデータ)をプロセス状態量の実績値として蓄積する。また、データ記憶部22は、沈殿池出口濁度計12により測定された沈殿池出口濁度の測定値データ、及び入力部28から入力されたジャーテスト結果(凝集剤注入率)を記憶する。即ち、データ記憶部22は、凝集剤注入率や各計測値データを含む実績値データを蓄積する。
The
ジャーテストとは、オペレータなどがサンプリングした原水濁度の測定結果に対する実際の凝集剤注入率を測定し、適正な凝集剤注入率を求めるためのテストである。データ記憶部22は、オペレータの操作により入力部28から入力されたジャーテスト結果(図7を参照)を記憶する。
The jar test is a test for determining an appropriate flocculant injection rate by measuring an actual flocculant injection rate with respect to a measurement result of raw water turbidity sampled by an operator or the like. The
凝集剤注入率演算部24は、後述するように、最適パラメータ導出部23により設定されるパラメータを使用して、原水に適正な凝集剤の注入制御を実行するための凝集剤注入率を算出する。
As will be described later, the coagulant injection
水温補正部25は、データ計測部21からの水温計測値データに基づいて、凝集剤注入率演算部24に対して算出された凝集剤の注入率を補正するための補正値を出力する。また、上下限リミット補正部26は、凝集剤注入率演算部24により算出された凝集剤注入率に対して、予め設定されている基準許容範囲に基づいて、上限及び下限を超える値を補正する。即ち、上下限リミット補正部26は、凝集剤注入率演算部24により算出された注入率に基づいて凝集剤注入設備13から出力される注入量が許容範囲内であるか否かを判定し、当該判定結果が許容範囲外の場合に演算部24の演算出力を許容範囲内になるように修正する。
The water
最適パラメータ導出部23は、パラメータ修正可否判定部230と、適正データ選定部231と、パラメータ同定部232とを有する。パラメータ修正可否判定部230は、入力部27から入力された沈殿池出口の原水濁度の適正値に基づいて、現在のパラメータ及び凝集剤注入率が適当か否かを判定する。パラメータ修正可否判定部230は、不適当と判断した場合には、パラメータ修正要求を適正データ選定部231に出力する。
The optimum
適正データ選定部231は、パラメータ修正可否判定部230からパラメータ修正要求があった場合に、データ記憶部22に蓄積されている実績値データの中から、PHや水温などが異常な値でなく、かつ、沈殿池出口の原水濁度が適正値以下の実績値データのみを抽出する。
When there is a parameter correction request from the parameter correction
パラメータ同定部232は、適正データ選定部231から抽出された実績値データに基づいて、後述する調整パラメータa,b,nを同定(または修正)する。また、パラメータ同定部232は、適正データ選定部231から抽出された実績値データに含まれる凝集剤注入率から、水温補正部25により出力される補正値を除いた凝集剤注入率を使用してパラメータを同定する。
The
(凝集剤注入制御装置の動作)
凝集剤注入制御装置20は、混和池5での凝集剤注入プロセスの実行時に、凝集剤注入設備13から供給される凝集剤の注入率(注入量)を制御する。浄水場では、処理された浄水の濁質に影響を及ぼす要素(外乱)としては、原水濁度や水温、原水PH、混和池5(攪拌池)での攪拌強度、沈殿池の状態などに応じて、適切な凝集剤を注入する必要がある。
(Operation of flocculant injection control device)
The flocculant
ここで、凝集剤注入設備13から凝集剤の注入が行なわれたことによる影響(効果)が、沈殿池出口の原水濁度の計測値(濁度計12の出力)に現れるまでには、処理流量によっても異なるが一般的には、3〜4時間程度かかる。このため、沈殿池出口の原水濁度の計測値に基づいて凝集剤注入率を演算するフィードバック制御方式では、適切な凝集剤注入を実施することはできない。従って、凝集剤注入制御装置20は、原水の水質に関する各計測値(原水濁度、水温、原水PH)から注入すべき凝集剤の注入率を演算して、適切な凝集剤の注入制御をフィードフォワード制御で実行する。
Here, before the influence (effect) due to the injection of the flocculant from the
なお、当該フィードフォワード制御では、制御対象は、凝集剤注入プロセス(凝集剤注入点(混和池5)から沈殿池7の出口)である。制御入力は凝集剤注入率であり、制御出力は沈殿池出口の濁度(濁度計12の測定値)である。外乱としては、原水濁度、水温、原水PHなどである。 In the feedforward control, the control target is a flocculant injection process (from the flocculant injection point (mixing basin 5) to the outlet of the sedimentation basin 7). The control input is the flocculant injection rate, and the control output is the turbidity at the sedimentation tank outlet (measured value of the turbidimeter 12). Examples of the disturbance include raw water turbidity, water temperature, and raw water PH.
(凝集剤注入率の演算処理)
凝集剤注入制御装置20では、凝集剤注入率演算部24は、下記式(1)に示すような一般的な演算式により、原水濁度に基づいた適切な凝集剤注入率を導出する。
In the coagulant
凝集剤注入制御装置20は、当該調整パラメータa,b,nを適切に設定することにより、原水の濁度を適正値にするための凝集剤注入の制御を行なう。調整パラメータa,b,nは、最適パラメータ導出部23により同定されて、凝集剤注入率演算部24に設定される。
The flocculant
以下、図3のフローチャートを参照して、最適パラメータ導出部23のパラメータ同定処理の手順を説明する。
Hereinafter, the procedure of the parameter identification process of the optimum
まず、パラメータ修正可否判定部230は、現在の凝集剤注入率演算部24でのパラメータ及び凝集剤注入率が適当か否かを判定する(ステップS1)。パラメータ修正可否判定部230は、不適当と判断した場合には、適正データ選定部231にパラメータ修正要求を出力する(ステップS1のNO)。
First, the parameter correction
パラメータ修正可否判定部230は、具体的判定方法として、現時点における濁度計12から出力される沈殿池出口の原水濁度の計測値と、入力部27から入力された沈殿池出口の原水濁度の適正値とを比較し、当該適正値の方が小さい場合にパラメータ修正要求を出力する。
The parameter correction
適正データ選定部231は、パラメータ修正可否判定部230からパラメータ修正要求があると、データ記憶部22に蓄積されている実績値データの中から、原水PHや水温などが異常な値でなく、かつ、沈殿池出口の原水濁度が適正値以下の実績データのみを抽出する(ステップS2)。
When there is a parameter correction request from the parameter correction
ここで、適正データ選定部231は、データ記憶部22から、指定された条件(PHや天候・季節などの条件)に合致する実績値データのみを抽出することも可能である。また、適正データ選定部231は、原水濁度の計測点(9)から沈殿池出口の濁度計測点(12)までの処理水の滞留時間を考慮して、データ記憶部22から、その滞留時間分だけデータを時間的に移動させた実績値データを抽出することも可能である。さらに、適正データ選定部231は、複数の取水系統A系〜D系の取水割合の値に基づいて、データ記憶部22から適正な実績値データを選定することが可能である。またさらに、適正データ選定部231は、データ記憶部22からジャーテスト結果が妥当である実績値データを抽出することも可能である。
Here, the appropriate
パラメータ同定部232は、適正データ選定部231から抽出された実績値データに基づいて、調整パラメータa,b,nを同定する(ステップS3)。具体的方法としては、下記のような最小二乗法を適用した方法がある。
The
即ち、対象である前記式(1)に示すモデル式の対数をとると、下記式(2)に示すような式に変形できる。
適正データ選定部231は、抽出された実績値のP,Tbに基づいて、二乗誤差が最小になるようパラメータa,b,nを決定する(ステップS4のYES,S5)。
The appropriate
ここでは、仮に未知パラメータbが定数である場合のパラメータ同定方法について述べる。「yi=log(Al2O3-b)」、「A=log a、xi=log Tb」とすると、下記式(3)として表現できる。
よって、評価規範である二乗誤差Jは、下記式(4)により算出できる。
これは2次形式であるので、未知パラメータθに関して微分して0とおくことにより、最小二乗誤差を計算できる。
これを展開すると、下記式(6)となる。
さらに計算を進めると、下記式(7)に示すような結果を得る。
したがって、未知パラメータbを固定すると、演算式が線形になるため、最小二乗法によって未知パラメータa,nを一意に求解可能である。パラメータbも同時に調整する場合には、パラメータbを適当な範囲で変化させ、Jの値が最小となる時のa,b,nをパラメータとして出力する。 Therefore, when the unknown parameter b is fixed, the arithmetic expression becomes linear, and therefore the unknown parameters a and n can be uniquely solved by the least square method. When adjusting the parameter b at the same time, the parameter b is changed within an appropriate range, and a, b, and n when the value of J is minimized are output as parameters.
凝集剤注入率演算部24は、パラメータ同定部232からの出力であるパラメータ(a,b,n)と原水濁度の値に基づいて、適正な沈殿池出口の原水濁度となるよう注入すべき凝集剤注入率を前記式(1)式により演算する。
The flocculant injection
注入量制御部14は、凝集剤注入率演算部24により算出された凝集剤注入率に基づいて、凝集剤注入設備13からの凝集剤注入量を制御する。即ち、凝集剤注入設備13は、凝集剤注入率演算部24により算出された凝集剤注入率になるように、混和池5の流入流量を加味して適切な凝集剤を注入する。
The injection
但し、一般的に、凝集剤注入設備13は凝集剤注入可能な範囲が定められているため、前述したように、上下限リミット補正部26は凝集剤注入設備13で注入可能な範囲内であるかを確認し、範囲外であった場合は、範囲内になるよう修正する。具体的には、凝集剤注入設備13の最大及び最小の注入量が決まっている場合が多いため、その範囲外の注入量となった場合、例えば、最大注入量を超えた場合は最大注入量で注入するよう補正を行う。
However, in general, since the
また、原水水温が低い場合、凝集効率が低下することが知られている。パラメータ同定部232は、前述の水温補正部25により、原水水温に応じて凝集剤注入率の演算式が変化する場合には、データ計測部21により計測される原水の水温データと凝集剤注入率演算部24からの出力に基づいて、凝集剤注入率の実績値データから水温補正分を除いてからパラメータ同定を行うことも可能である。以下、式(8)〜(10)を参照して具体的に説明する。
In addition, it is known that the aggregation efficiency decreases when the raw water temperature is low. The
即ち、パラメータ同定部232は、例えば、下記式(8)に示すような水温補正F(t)がある場合、ある原水水温のデータのみを抽出して、下記式(9)のように変形を行った後に、前記式(2)以降の手順に従ってパラメータ同定を行う。
ここで、F(t)の関数形は、下記式(10)に示すように、様々のものがある。図2はその関数の一例を示す。
ここで、前記式(8)は、原水水温tがTmin(例えば、5℃)未満の場合には、原水濁度に対する凝集剤注入率の基本項をF(t)倍して注入率を増加させる事を示している。また、原水水温tがTmin(たとえば、5℃)以上の場合には、Tmid(たとえば、20℃)を中心として、原水水温が、Tmidよりも低い場合には、水温の低い割合でFmidとFmaxの間のある値(1以上の値)倍する事で凝集剤注入率目標値を増加させる。また、原水水温が、Tmidよりも高い場合には、水温の高い割合でFmidとFminの間のある値(1以下の値)倍して、凝集剤注入率目標値を減少させる事を示している。これにより、水温の影響が少ない安定した凝集剤注入制御を行なうことができる。 Here, when the raw water temperature t is lower than Tmin (for example, 5 ° C.), the equation (8) increases the injection rate by multiplying the basic term of the flocculant injection rate with respect to the raw water turbidity by F (t). Shows that When the raw water temperature t is equal to or higher than Tmin (for example, 5 ° C.), centering on Tmid (for example, 20 ° C.), when the raw water temperature is lower than Tmid, Fmid and Fmax at a low rate of the water temperature. The flocculant injection rate target value is increased by multiplying a certain value (a value of 1 or more) between the two. In addition, when the raw water temperature is higher than Tmid, it indicates that the target value of the flocculant injection rate is decreased by multiplying a certain value (a value of 1 or less) between Fmid and Fmin at a high rate of the water temperature. Yes. Thereby, stable flocculant injection control with little influence of water temperature can be performed.
以上本実施形態によれば、原水の水質変化(濁質変化)や設備条件の変化に応じて、凝集剤注入率を算出するための適切なパラメータを自動的に調整することが可能となる。従って、凝集剤注入率の演算結果に基づいて、凝集剤注入設備13の凝集剤注入制御(フィードフォワード制御)を常に適切に行なうことができると共に、パラメータ調整に要する作業工数の削減を実現できる。これにより、結果として、原水水質の変化や季節変動による凝集状態の変化をリアルタイムに捉えて、常に適切な凝集剤注入制御を実現することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to automatically adjust appropriate parameters for calculating the flocculant injection rate in accordance with changes in raw water quality (turbidity change) and changes in equipment conditions. Therefore, based on the calculation result of the coagulant injection rate, the coagulant injection control (feedforward control) of the
[第2の実施形態]
図4は、第2の実施形態に関する浄水場(水処理プラント)1及び凝集剤注入制御装置20の構成を示す図である。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the water purification plant (water treatment plant) 1 and the flocculant
本実施形態では、最適パラメータ導出部23は、パラメータ妥当性判定部233を含む構成である。なお、他の構成は、図1に示すものと同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
In the present embodiment, the optimum
パラメータ妥当性判定部233は、パラメータ同定部232からの出力であるパラメータが適当であるか否かを判断する。この判断結果が適当な場合には、パラメータ同定部232から出力されるパラメータは、そのまま凝集剤注入率演算部24に出力される。一方、判断結果が不適当な場合には、パラメータ妥当性判定部233は、適正データ選定部231に対して再度の実績値データの抽出要求を出力する。
The parameter
以下、図5のフローチャートを参照して、本実施形態の最適パラメータ導出部23の手順を説明する。
Hereinafter, the procedure of the optimum
まず、パラメータ修正可否判定部230は、現在の凝集剤注入率演算部24でのパラメータ及び凝集剤注入率が適当か否かを判定する(ステップS11)。パラメータ修正可否判定部230は、不適当と判断した場合には、適正データ選定部231にパラメータ修正要求を出力する(ステップS11のNO)。適正データ選定部231は、パラメータ修正可否判定部230からパラメータ修正要求があると、データ記憶部22に蓄積されている実績値データの中から、原水PHや水温などが異常な値でなく、かつ、沈殿池出口の原水濁度が適正値以下の実績データのみを抽出する(ステップS12)。
First, the parameter correction
パラメータ同定部232は、適正データ選定部231から抽出された実績値データに基づいて、調整パラメータa,b,nを同定する(ステップS13)。適正データ選定部231は、抽出された実績値のP,Tbに基づいて、二乗誤差が最小になるようパラメータa,b,nを決定する(ステップS14のYES,S15,S16のYES)。
The
パラメータ妥当性判定部233は、決定された修正後のパラメータa,b,nが妥当か否かを判定する(ステップS17)。判定結果が適当な場合には、パラメータ同定部232から出力されるパラメータは、そのまま凝集剤注入率演算部24に出力される(ステップS17のYES)。一方、判断結果が不適当な場合には、パラメータ妥当性判定部233は、適正データ選定部231に対して再度の実績値データの抽出要求を出力する(ステップS17のNO)。
The parameter
適正データ選定部231は、前回のデータ抽出条件とは異なる条件で、データ記憶部22から実績値データを抽出し、パラメータ同定部232に出力する。パラメータ妥当性判定部233は、修正前及び修正後の各パラメータを用いた場合の前記式(1)による演算結果の誤差を比較し、修正後の方が高精度であれば、そのパラメータは適当であると判断する。この場合、精度とは、演算結果である凝集剤注入率の上昇率を意味し、この上昇率が高いほど高精度となる。
The appropriate
なお、パラメータ妥当性判定部233は、判定結果が不適当である場合は、パラメータ修正前及び修正後の各パラメータ、及び不適当であると判断した理由を、例えばディスプレイを備えた出力装置(図示せず)に出力する。これにより、オペレータは、出力装置に出力された不適当であると判断した理由に基づいて、パラメータを修正するか否かを決定することができる。この場合、パラメータ同定部232ではなく、オペレータが入力装置(図示せず)から修正用パラメータを凝集剤注入率演算部24に設定してもよい。
When the determination result is inappropriate, the parameter
以上のように本実施形態によれば、パラメータ修正後のパラメータの妥当性を判断することにより、より適切な凝集剤注入制御を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, more appropriate coagulant injection control can be realized by determining the validity of the parameter after the parameter correction.
[第3の実施形態]
図6は、第3の実施形態に関する浄水場(水処理プラント)1及び凝集剤注入制御装置20の構成を示す図である。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a water purification plant (water treatment plant) 1 and a flocculant
本実施形態では、凝集剤注入制御装置20は、オペレータに対して原水の凝集状態を提示するための表示部29を含む構成である。なお、他の構成は、図4に示すものと同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
In the present embodiment, the flocculant
本実施形態の表示部29は、入力部28から入力されるジャーテスト結果に基づいて、現在の凝集剤注入率が過少注入なのか過剰注入なのかを判断するために、例えば図7に示すように、前記現在の凝集剤注入率と前記原水濁度の計測結果の関係を表示する。即ち、表示部29は、オペレータに対して、現在の凝集剤注入率と原水の凝集状態を提示することができる。ジャーテストとは、前述したように、オペレータなどがサンプリングした原水濁度の測定結果に対する実際の凝集剤注入率を測定し、適正な凝集剤注入率を求めるためのテストである。
For example, as shown in FIG. 7, the
ここで、ジャーテストでは、採水した処理水に注入する凝集剤注入率をある範囲内で適当に変化させ、どの注入率が適切かを判断するためのオペレータによるテストである。この場合、凝集剤注入率が少ないために原水濁質が高くなるだけでなく、注入率が多すぎても原水濁質が高くなることが確認されている。したがって、本実施形態の表示部29が、図7に示すように、ジャーテストの結果から現在の注入率が反応のどの位置にいるのかを例えばグラフ表示することにより、オペレータは、現在の凝集剤注入率が過少注入なのか過剰注入なのかを判断することができる。
Here, the jar test is a test by an operator for appropriately changing the flocculant injection rate injected into the collected treated water within a certain range and determining which injection rate is appropriate. In this case, it is confirmed that the raw water turbidity is increased not only because the flocculant injection rate is low, but also when the injection rate is too high. Accordingly, as shown in FIG. 7, the
以上要するに本実施形態であれば、ジャーテストの結果から、現在の凝集剤注入率に対する原水の凝集状況を把握することができる。 In short, in the present embodiment, it is possible to grasp the state of aggregation of the raw water with respect to the current coagulant injection rate from the result of the jar test.
なお、前述の第1から第3の実施形態において、最適パラメータ導出部23のパラメータ同定処理は、コンピュータシステムにより実現される場合について説明したが、これに限ることなく、通信回線を介して接続されるサーバにより実現される構成でもよい。具体的には、例えばインターネット経由で、ASP(Application Service Provider)から動的に作成されたHTMLにより、プロセスモデル同定演算により得られたパラメータが提供される構成である。
In the first to third embodiments described above, the parameter identification process of the optimum
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…浄水場、13…凝集剤注入設備、20…凝集剤注入制御装置、21…データ計測部、
22…データ計測部、22…データ記憶部、23…最適パラメータ導出部、
24…凝集剤注入率演算部、25…水温補正部、26…上下限リミット補正部、
27,28…入力部、29…表示部、230…パラメータ修正可否判定部、
231…適正データ選定部、232…パラメータ同定部、
233…パラメータ妥当性判定部。
DESCRIPTION OF
22 ... Data measuring unit, 22 ... Data storage unit, 23 ... Optimal parameter deriving unit,
24 ... flocculant injection rate calculation unit, 25 ... water temperature correction unit, 26 ... upper and lower limit correction unit,
27, 28 ... input unit, 29 ... display unit, 230 ... parameter correction availability determination unit,
231 ... Appropriate data selection unit, 232 ... Parameter identification unit,
233 ... Parameter validity determination unit.
Claims (13)
前記水処理プラントで処理される原水濁度を計測する濁度計測手段と、
凝集剤注入設備から凝集剤が注入されたときの実績値データとして、当該凝集剤の注入率データ及び前記濁度計測手段により計測された原水濁度の計測値データを蓄積するデータ記憶手段と、
前記濁度計測手段により計測される原水濁度及び前記データ記憶手段に記憶された前記実績値データに基づいて、前記原水濁度の適正値に従って前記凝集剤の注入率を算出するための適正なパラメータを同定する最適パラメータ設定手段と、
前記最適パラメータ設定手段により設定されたパラメータを使用して、前記凝集剤の注入率を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された前記凝集剤の注入率に基づいて、前記凝集剤注入設備からの凝集剤の注入を制御する手段と
を具備したことを特徴とする凝集剤注入制御装置。 In the flocculant injection control device that controls the flocculant injection equipment of the water treatment plant,
Turbidity measuring means for measuring raw water turbidity treated in the water treatment plant;
Data storage means for accumulating the flocculant injection rate data and the raw water turbidity measurement value data measured by the turbidity measurement means as actual value data when the flocculant is injected from the flocculant injection facility,
Based on the raw water turbidity measured by the turbidity measuring means and the actual value data stored in the data storage means, an appropriate value for calculating the injection rate of the flocculant according to the appropriate value of the raw water turbidity An optimum parameter setting means for identifying a parameter;
Using the parameters set by the optimum parameter setting means, calculating means for calculating the injection rate of the flocculant,
A flocculant injection control apparatus comprising: means for controlling the injection of the flocculant from the flocculant injection facility based on the injection rate of the flocculant calculated by the calculating means.
前記原水濁度の適正値に基づいて既定のパラメータが適当であるか否かを判定し、当該判定結果が不適当である場合には、パラメータ修正要求を出力するパラメータ修正可否判定手段と、
前記パラメータ修正可否判定手段からのパラメータ修正要求に応じて、前記データ記憶手段から前記原水濁度が前記適正値以下となる前記実績値データを抽出する適正データ選定手段と、
前記適正データ選定手段により選定された前記実績値データに基づいて、修正用パラメータを算出するパラメータ同定手段と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の凝集剤注入制御装置。 The optimum parameter setting means includes
It is determined whether or not a predetermined parameter is appropriate based on an appropriate value of the raw water turbidity, and if the determination result is inappropriate, parameter correction availability determination means for outputting a parameter correction request,
In response to a parameter correction request from the parameter correction availability determination means, appropriate data selection means for extracting the actual value data in which the raw water turbidity is not more than the appropriate value from the data storage means,
The flocculant injection control apparatus according to claim 1, further comprising parameter identification means for calculating a correction parameter based on the actual value data selected by the appropriate data selection means.
前記沈殿池出口の原水濁度の適正値を入力するための入力手段とを有し、
前記データ記憶手段は、前記出口濁度計測手段により計測された前記沈殿池出口の原水濁度の計測値データを記憶し、
前記最適パラメータ設定手段は、前記データ記憶手段により記憶された前記沈殿池出口の原水濁度の計測値データに基づいて前記パラメータを算出し、
前記演算手段は、前記入力手段により入力される前記沈殿池出口の原水濁度の適正値及び前記パラメータに基づいて、前記凝集剤の注入率を算出するように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の凝集剤注入制御装置。 Outlet turbidity measuring means provided at the outlet of the sedimentation basin included in the water treatment plant;
Input means for inputting an appropriate value of the raw water turbidity at the outlet of the settling pond,
The data storage means stores measurement value data of the raw water turbidity at the sedimentation basin outlet measured by the outlet turbidity measurement means,
The optimum parameter setting means calculates the parameter based on the measured value data of the raw water turbidity at the settling basin outlet stored by the data storage means,
The calculation means is configured to calculate an injection rate of the flocculant based on an appropriate value of the raw water turbidity at the settling basin outlet and the parameter input by the input means. The flocculant injection control device according to any one of claims 1 and 2.
前記水温計測手段により計測された水温データに基づいて、前記演算手段により算出される前記凝集剤の注入率を補正するための補正値を出力する水温補正手段とを有することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の凝集剤注入制御装置。 Water temperature measuring means for measuring the water temperature of the raw water treated in the water treatment plant;
The water temperature correcting means for outputting a correction value for correcting the injection rate of the flocculant calculated by the calculating means based on the water temperature data measured by the water temperature measuring means. The flocculant injection control apparatus according to any one of claims 1 and 2.
前記実績値データに含まれる前記凝集剤の注入率から前記水温補正手段により出力される補正値を除いた前記注入率を使用して前記パラメータを同定するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の凝集剤注入制御装置。 The optimum parameter setting means includes
The parameter is identified by using the injection rate obtained by removing the correction value output by the water temperature correction means from the injection rate of the flocculant included in the actual value data. The flocculant injection control device according to claim 7.
前記パラメータ同定手段からの出力であるパラメータが適当であるかを判断し、当該禁断結果が不適当な場合は、前記適正データ選定手段に対して再度の前記実績値データの抽出要求を出力するパラメータ妥当性判定手段を含み、
前記適正データ選定手段は、前回のデータ抽出条件とはことなる条件で前記データ記憶手段から前記実績値データを抽出し、その結果を前記パラメータ同定手段へ出力することを特徴とする請求項2に記載の凝集剤注入制御装置。 The optimum parameter setting means includes
A parameter that determines whether the parameter that is output from the parameter identification means is appropriate, and if the forbidden result is inappropriate, the parameter that outputs the actual value data extraction request again to the appropriate data selection means Including validation means,
The said appropriate data selection means extracts the said performance value data from the said data memory | storage means on the conditions different from the last data extraction conditions, The result is output to the said parameter identification means, It is characterized by the above-mentioned. The flocculant injection control device described.
前記パラメータ同定手段からの出力であるパラメータが不適当である場合は、パラメータ修正前及び修正後の各パラメータ、及び不適当であると判断した理由を出力する手段を含むことを特徴とする請求項9に記載の凝集剤注入制御装置。 The parameter validity determination means includes
And a means for outputting each parameter before and after parameter correction and the reason for determining that the parameter is inappropriate when the parameter output from the parameter identification means is inappropriate. The flocculant injection control device according to 9.
前記適正データ選定手段は、前記各取水系統の取水割合の値に基づいて、前記データ記憶手段から適正な実績値データを選定することを特徴とする請求項2に記載の凝集剤注入制御装置。 The water treatment plant has a plurality of water intake systems;
The flocculant injection control device according to claim 2, wherein the appropriate data selection means selects appropriate actual value data from the data storage means based on the value of the water intake ratio of each water intake system.
前記適正データ選定手段は、前記データ記憶手段から前記ジャーテストの結果が妥当である実績値データを抽出し、前記パラメータ同定手段に出力することを特徴とする請求項2に記載の凝集剤注入制御装置。 An input means for storing the result of the jar test in the data storage means;
The flocculant injection control according to claim 2, wherein the appropriate data selection means extracts actual value data in which the result of the jar test is valid from the data storage means, and outputs the result value data to the parameter identification means. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005255234A JP4746385B2 (en) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | Flocculant injection control device applied to water treatment plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005255234A JP4746385B2 (en) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | Flocculant injection control device applied to water treatment plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007061800A true JP2007061800A (en) | 2007-03-15 |
JP4746385B2 JP4746385B2 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=37924623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005255234A Expired - Fee Related JP4746385B2 (en) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | Flocculant injection control device applied to water treatment plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4746385B2 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008194559A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | Apparatus for controlling injection of flocculant |
JP2011200841A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Metawater Co Ltd | Method and apparatus for controlling injection rate of flocculant in real time |
JP2012213759A (en) * | 2011-03-30 | 2012-11-08 | Metawater Co Ltd | Method of controlling chemical injection and device for controlling chemical injection |
JP2014050773A (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Metawater Co Ltd | Filtration assistant injection control method and filtration assistant injection control device |
JP5733872B1 (en) * | 2015-01-07 | 2015-06-10 | 渡部 秀一 | Water purification system |
JP2015171678A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社東芝 | Flocculant injection ratio setting support system, flocculant injection ratio setting support method, flocculant injection ratio setting support device and flocculant injection ratio setting support program |
JP2019181318A (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | オルガノ株式会社 | Control method of water treatment plant accompanied by coagulation and control device |
JP2019215743A (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 水ing株式会社 | Method for manufacturing database, and water treatment or sludge treatment system |
JP2020187770A (en) * | 2020-07-09 | 2020-11-19 | 水ing株式会社 | Operation control method of water or sludge treatment system |
JP2021039012A (en) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 株式会社クボタ | Liquid imaging device |
JP7030924B1 (en) | 2020-10-02 | 2022-03-07 | 菅機械工業株式会社 | Automatic jar test device and turbid water treatment method using it |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197506A (en) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Toshiba Corp | Control system for injection of flocculating agent in purification plant |
JP2000218263A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-08 | Meidensha Corp | Water quality controlling method and device therefor |
JP2001079310A (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-27 | Meidensha Corp | Water quality control method and device therefor |
JP2002119956A (en) * | 2000-10-17 | 2002-04-23 | Yamatake Corp | Turbidity predicting system, turbidity controlling system and turbidity managing system |
JP2003200175A (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-15 | Toshiba Corp | Flocculant injection control method and flocculant injection control system |
JP2005329359A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Ffc Ltd | System for controlling injection of flocculant and system for controlling injection of alkali agent in water purification plant |
-
2005
- 2005-09-02 JP JP2005255234A patent/JP4746385B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63197506A (en) * | 1987-02-12 | 1988-08-16 | Toshiba Corp | Control system for injection of flocculating agent in purification plant |
JP2000218263A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-08 | Meidensha Corp | Water quality controlling method and device therefor |
JP2001079310A (en) * | 1999-09-10 | 2001-03-27 | Meidensha Corp | Water quality control method and device therefor |
JP2002119956A (en) * | 2000-10-17 | 2002-04-23 | Yamatake Corp | Turbidity predicting system, turbidity controlling system and turbidity managing system |
JP2003200175A (en) * | 2002-01-08 | 2003-07-15 | Toshiba Corp | Flocculant injection control method and flocculant injection control system |
JP2005329359A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Ffc Ltd | System for controlling injection of flocculant and system for controlling injection of alkali agent in water purification plant |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008194559A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toshiba Corp | Apparatus for controlling injection of flocculant |
JP2011200841A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Metawater Co Ltd | Method and apparatus for controlling injection rate of flocculant in real time |
JP2012213759A (en) * | 2011-03-30 | 2012-11-08 | Metawater Co Ltd | Method of controlling chemical injection and device for controlling chemical injection |
JP2014050773A (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Metawater Co Ltd | Filtration assistant injection control method and filtration assistant injection control device |
JP2015171678A (en) * | 2014-03-11 | 2015-10-01 | 株式会社東芝 | Flocculant injection ratio setting support system, flocculant injection ratio setting support method, flocculant injection ratio setting support device and flocculant injection ratio setting support program |
JP2016123961A (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 渡部 秀一 | Water purification system |
JP5733872B1 (en) * | 2015-01-07 | 2015-06-10 | 渡部 秀一 | Water purification system |
JP2019181318A (en) * | 2018-04-03 | 2019-10-24 | オルガノ株式会社 | Control method of water treatment plant accompanied by coagulation and control device |
JP7083269B2 (en) | 2018-04-03 | 2022-06-10 | オルガノ株式会社 | Control method and control device for water treatment plants with agglomeration |
JP2019215743A (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 水ing株式会社 | Method for manufacturing database, and water treatment or sludge treatment system |
JP2021039012A (en) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 株式会社クボタ | Liquid imaging device |
JP2020187770A (en) * | 2020-07-09 | 2020-11-19 | 水ing株式会社 | Operation control method of water or sludge treatment system |
JP7032485B2 (en) | 2020-07-09 | 2022-03-08 | 水ing株式会社 | Operation control method for water treatment or sludge treatment system |
JP7030924B1 (en) | 2020-10-02 | 2022-03-07 | 菅機械工業株式会社 | Automatic jar test device and turbid water treatment method using it |
JP2022060093A (en) * | 2020-10-02 | 2022-04-14 | 菅機械工業株式会社 | Automatic jar test device and turbid water treatment method using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4746385B2 (en) | 2011-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4746385B2 (en) | Flocculant injection control device applied to water treatment plant | |
US20180037471A1 (en) | Wastewater treatment system | |
US20240343611A1 (en) | Methods for dynamically varying chemical additive flowrate to treat wastewater in real time and systems for performing the same | |
JP2008161809A (en) | Coagulant injection control system | |
JP4366244B2 (en) | Flocculant injection control system and alkaline agent injection control system for water purification plant | |
JP4230787B2 (en) | Flocculant injection control device | |
JP2017123088A (en) | Prediction program, device and method using decision tree learning algorithm | |
CN102621883B (en) | PID (proportion integration differentiation) parameter turning method and PID parameter turning system | |
JP2007029851A (en) | Coagulant injection control device and method | |
CN115375009B (en) | Method for establishing intelligent monitoring linkage system for coagulation | |
JP5072382B2 (en) | Flocculant injection control device | |
CN115793471A (en) | Adjustable control method and system based on sewage treatment monitoring | |
TWI813437B (en) | Water treatment control system and control method of water treatment device | |
JP5145311B2 (en) | Water purification chemical injection control system | |
US20040217067A1 (en) | Residual wastewater chlorine concentration control using a dynamic weir | |
CN116040769A (en) | Coagulant addition amount adjusting method based on settling speed identification | |
JP5769300B2 (en) | Flocculant injection amount determination device and flocculant injection amount control system | |
JP3150182B2 (en) | Method for controlling injection amount of sodium carbonate in softening treatment of calcium-containing treated water of fluorine-containing wastewater and fluorine removing device | |
JP2005329358A (en) | System for controlling injection of chlorine into water purification plant | |
JP3969217B2 (en) | Disinfection by-product concentration control method and apparatus | |
JP5579404B2 (en) | Apparatus and method for controlling flocculant injection rate | |
JP7375616B2 (en) | Operation variable explanatory variable selection device for water treatment facilities | |
JP2001038343A (en) | Control method and device of water treating process | |
JP6424916B2 (en) | Flocculant injection amount control method in coagulation sedimentation processing | |
JP2020151649A (en) | Processing method and device of fluorine-containing waste water |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080402 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110125 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110419 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110513 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4746385 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |