JP2015164705A - 水処理システム、制御装置、及び水処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】原水が高濁した場合でも、凝集剤の注入量を適切に決定することができる水処理システム、制御装置、及び水処理方法を提供することである。【解決手段】水処理システムは、流動電流計と、制御部と、決定部とを持つ。流動電流計は、凝集剤が注入される貯水部又は貯水部の上流から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、希釈された水の流動電流値を測定する。制御部は、希釈倍率を決定し、採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構を制御する。決定部は、希釈された水の流動電流値に基づいて、凝集剤の注入量を決定する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、水処理システム、制御装置、及び水処理方法に関する。

水処理システムは、凝集剤によって懸濁物を凝集させる凝集工程において、流動電流計（SCD: Streaming Current Detector）により測定された流動電流値（ＳＣＤ値）が所定値となるように、凝集剤の注入量を決定する。しかしながら、原水が高濁した場合（懸濁物の濃度が高くなった場合）、流動電流計の測定精度が低下することがある。この場合、水処理システムは、凝集剤の注入量を適切に決定することができない場合があった。

特開２０００−１２１６２８号公報

本発明が解決しようとする課題は、原水が高濁した場合でも、凝集剤の注入量を適切に決定することができる水処理システム、制御装置、及び水処理方法を提供することである。

実施形態の水処理システムは、流動電流計と、制御部と、決定部とを持つ。流動電流計は、凝集剤が注入される貯水部又は貯水部の上流から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、希釈された水の流動電流値を測定する。制御部は、希釈倍率を決定し、採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構を制御する。決定部は、希釈された水の流動電流値に基づいて、凝集剤の注入量を決定する。

第１の実施形態における、水処理システムの構成の第１例を示す図である。 第１の実施形態における、凝集剤注入装置の構成例を示す図である。 第１の実施形態における、流動電流計の構成例を示す図である。 第２の実施形態における、水処理システムの構成の第２例を示す図である。 第３の実施形態における、水処理システムの構成の第３例を示す図である。 第４の実施形態における、水処理システムの構成の第４例を示す図である。

以下、実施形態の水処理システム、制御装置、及び水処理方法を、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における、水処理システム１の構成の第１例を示す図である。水処理システム１は、原水１０が送水される着水井２０と、活性炭接触池３０と、混和池４０（貯水部）と、フロック形成池５０と、沈澱池６０と、配水池７０と、清澄水８０が送水される調整機構９０と、凝集剤注入装置１００と、流量計１１０と、貯槽１２０と、濁度計１３０と、凝集剤１４０と、ポンプ１５０とを備える。

着水井２０には、原水１０が送水される。
活性炭接触池３０は、送水された原水１０に対して、活性炭による吸着処理を施す。活性炭接触池３０において、吸着処理が施された水は、送水機構（不図示）によって混和池４０に一定の流量で送水される。活性炭接触池３０の送水機構は、原水１０の水質変動が大きく混和池４０の水質が不安定である場合や、凝集剤１４０が混和池４０に過剰に注入されている場合には、吸着処理が施された水を、貯槽１２０に送水してもよい。

なお、水処理システム１が活性炭接触池３０を備えていない場合には、着水井２０から貯槽１２０に送水するための送水機構が設けられてもよい。また、活性炭接触池３０からの水と、混和池４０からの水のいずれかを送水するように、流路を切り替えるための切替機構が、混和池４０と貯槽１２０との間に設けられてもよい。

混和池４０では、吸着処理が施された水に、凝集剤１４０がポンプ１５０によって注入される。混和池４０の混合装置４１は、吸着処理が施された水と、凝集剤１４０とを混合して撹拌する。混和池４０から採取された水（混和水）は、フロック形成池５０と、貯槽１２０とに送水される。なお、混和池４０から採取された水は、微フロックを含む。

フロック形成池５０では、混和池４０から採取された水の微フロックが成長し、沈降速度の大きいフロックを含む水が生成される。
沈澱池６０では、フロックを含む水に沈降分離処理が施される。沈澱池６０の送水機構（不図示）は、得られた清澄水を、配水池７０に送水する。

配水池７０は、家庭等に提供される清澄水８０を貯える。配水池７０の送水機構（不図示）は、混和池４０から採取された水を希釈するために、調整機構９０と流量計１１０とを介して、清澄水８０を貯槽１２０に送水する。
調整機構９０は、配水池７０から流量計１１０に送水される清澄水８０の流量を、凝集剤注入装置１００による制御に応じて調整する。調整機構９０は、例えば、調整弁である。

流量計１１０は、調整機構９０から貯槽１２０に送水される清澄水８０の流量を測定し、清澄水８０の流量の測定値を、凝集剤注入装置１００に出力する。また、貯槽１２０には、混和池４０から採取された水が注水される。なお、貯槽１２０には、活性炭接触池３０から採取された水が、更に注水されてもよい。

濁度計１３０は、貯槽１２０の水中の粒子を計測することにより、貯槽１２０の水の水質の一つとして、貯槽１２０の水の濁度（濁質濃度）を測定する。濁度計１３０は、例えば、懸濁物質濃度計、パーティクルカウンター、粒度分布計、吸光光度計である。濁度計１３０は、貯槽１２０の水の濁度を示す情報を、凝集剤注入装置１００に出力する。

凝集剤注入装置１００は、流動電流計１１００と、制御装置１２００とを有する。流動電流計１１００は、貯槽１２０の水の流動電流を測定する。制御装置１２００は、混和池４０から採取された水を貯槽１２０で希釈する希釈倍率を、例えば、貯槽１２０の水の流動電流値に基づいて決定する。制御装置１２００は、混和池４０から採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように、調整機構９０を制御する。制御装置１２００は、決定された希釈倍率に基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定する。

なお、凝集剤注入装置１００は、貯槽１２０の水の流動電流値の測定精度が低下している場合には、貯槽１２０の水の濁度に基づいて、希釈する希釈倍率を決定し、調整機構９０を制御する。凝集剤注入装置１００の詳細については後述する。

凝集剤１４０は、例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸バンド、塩化第二鉄、硫酸第一鉄、ポリシリカ鉄等の無機系凝集剤のいずれでもよい。また、凝集剤１４０は、例えば、カチオン性ポリマ、アニオン性ポリマ、両性ポリマ等の高分子凝集剤と併用されてもよい。
ポンプ１５０は、凝集剤注入装置１００により決定された注入量の凝集剤１４０を、混和池４０の水に注入する。

次に、凝集剤注入装置１００の詳細について説明する。
図２は、第１の実施形態における、凝集剤注入装置１００の構成例を示す図である。凝集剤注入装置１００は、流動電流計１１００と、制御装置１２００とを有する。流動電流計１１００には、貯槽１２０の水が、例えば、毎分２〜２０リットルの流量で注水される。流動電流計１１００は、貯槽１２０の水の流動電流を測定し、貯槽１２０の水の流動電流値を制御装置１２００に出力する。

図３は、第１の実施形態における、流動電流計１１００の構成例を示す図である。流動電流計１１００は、プルーブ１１０１と、ピストン１１０２と、電極１１０３とを有する。プルーブ１１０１とピストン１１０２との間隔は、例えば、０．１［ｍｍ］である。ピストン１１０２は、プルーブ１１０１に囲まれた空間で、往復運動をする。電極１１０３は、プルーブ１１０１に注水された水の流動電流を測定し、測定した流動電流に応じた信号を出力する。流動電流計１１００は、測定した流動電流に応じた信号を示す流動電流値を、制御装置１２００に出力する。

図２に示すように、制御装置１２００は、制御部１２１０と、記憶部１２２０と、決定部１２３０とを有する。制御部１２１０と、決定部１２３０とのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部１２２０に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。記憶部１２２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、レジスタ等を含む。

制御部１２１０は、清澄水８０の流量の測定値を、流量計１１０から取得する。制御部１２１０は、清澄水８０の流量の測定値に基づいて、貯槽１２０での実際の希釈倍率を概算することができる。制御部１２１０は、貯槽１２０の水の流動電流値を、流動電流計１１００から取得する。また、制御部１２１０は、貯槽１２０の水の濁度を示す情報を、濁度計１３０から取得してもよい。

制御部１２１０は、貯槽１２０の水の流動電流値に基づいて、貯槽１２０で希釈される水の希釈倍率を決定する。この決定された希釈倍率と、清澄水８０の流量とには相関がある。第１の実施形態では、混和池４０から採取された水の流量が一定であるため、清澄水８０の流量の測定値は、希釈倍率を決定づける値である。

制御部１２１０は、決定された希釈倍率で貯槽１２０の水を希釈するように調整機構９０を制御することで、清澄水８０の流量を調整する。清澄水８０の流量が調整されることによって、貯槽１２０の水の希釈倍率が調整される。また、希釈倍率が調整されることによって、流動電流計１１００に注水される水の流動電流値は、流動電流計１１００の測定精度が低下しない測定可能範囲内に収まる。流動電流計１１００の測定精度が低下しないことによって、決定部１２３０は、凝集剤１４０の注入量を適切に決定することができる。

なお、制御部１２１０は、貯槽１２０の水の濁度が所定閾値以上である場合には、貯槽１２０の水の流動電流値にかかわらず、清澄水８０の流量を上げて希釈倍率が上がるように、調整機構９０を制御する。所定閾値は、例えば、貯槽１２０の水の流動電流値の測定精度が低下する濁度として予め定められる。希釈倍率が上がるように調整機構９０が制御されることより、貯槽１２０の水の流動電流値の測定精度は回復する。

制御部１２１０は、決定された希釈倍率を示す情報を、清澄水８０の流量の測定値と相関のある値として、決定部１２３０に出力する。これに代えて、制御部１２１０は、流量計１１０から取得した、清澄水８０の流量の測定値を、決定部１２３０に転送してもよい。

記憶部１２２０は、貯槽１２０の水の流動電流値と、希釈倍率との相関を示す相関式（演算式）を示す情報を記憶する。記憶部１２２０は、貯槽１２０の水の流動電流値と、清澄水８０の流量との相関を示す相関式を示す情報を記憶してもよい。

決定部１２３０は、貯槽１２０の水の流動電流値と、希釈倍率との相関を示す相関式に基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定する。決定部１２３０は、貯槽１２０の水の流動電流値と、清澄水８０の流量との相関を示す相関式に基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定してもよい。決定部１２３０は、決定された注入量の凝集剤１４０が混和池４０の水に注入されるように、ポンプ１５０を制御する。

貯槽１２０の水の流動電流値と、清澄水８０の流量の測定値（希釈倍率）との相関を示す相関式は、式（１）により表される。なお、清澄水８０の流量の測定値と、希釈倍率とには相関があるので、式（１）に示す、清澄水８０の流量の測定値は、制御部１２１０が決定した希釈倍率に置き換えられてもよい。

ＳＣＤ補正値＝ＳＣＤ実測値＋Ｋ１（ＳＣＤ実測値−清澄水８０のＳＣＤ値）×（清澄水８０の流量の測定値） …（１）

ここで、ＳＣＤ補正値は、流動電流計１１００が測定した流動電流の補正値を示す。ＳＣＤ実測値は、流動電流計１１００が測定した流動電流値である。Ｋ１は、相関式と実際の凝集状態との誤差を埋めるための補正係数である。清澄水８０のＳＣＤ値は、予め測定された清澄水８０の流動電流値である。清澄水８０のＳＣＤ値は、清澄水８０の一部を分岐する分岐ラインが貯槽１２０までの流路に設けられている場合には、流動電流計１１００が測定した流動電流値でもよい。混和水の流量は、混和池４０から採取された水の流量を示す。

混和池４０の濁質濃度Ｃ_１は、式（２）により表される。

Ｃ_１＝Ｃ＋（Ｃ−Ｃ_２）Ｑ_２／Ｑ_１ …（２）

混和池４０の濁質濃度Ｃ_１が式（２）により表されるのは、「Ｃ_１Ｑ_１＝ＣＱ−Ｃ_２Ｑ_２」の関係が成り立つことからである。ここで、Ｑ_１は、混和池４０から貯槽１２０に採取された水の流量を示す。Ｑ_２は、清澄水８０の濁質濃度を示す。Ｃは、貯槽１２０の濁質濃度である。Ｑは、貯槽１２０から流動電流計１１００に注水される水の流量を示す。

流動電流計１１００が測定した流動電流値は、濁質濃度（濁度）と等価ではないが、水中に含まれる粒子の荷電状態が影響することから、ある程度の傾向をつかむことができる。したがって、式（１）では、濁質濃度は、流動電流値に置き換えられている。

決定部１２３０は、ＳＣＤ補正値がＳＣＤ目標値（＝値０付近）に近づくように、清澄水８０の流量との相関を示す相関式に基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定する。ＳＣＤ目標値は、理論上０であるが、原水１０の水質によって変化する。したがって、ＳＣＤ目標値は、ジャーテストによって決定された凝集剤１４０の注入量（注入率）を反映させた結果や、沈澱池６０の上澄み水の濁度に基づいて、決定されてもよい。決定部１２３０は、流動電流計１１００を洗浄する所定のタイミングや、凝集剤１４０の注入が実際の水処理システム１に追従しなくなった場合などに、凝集剤１４０の注入量を補正してもよい。
ポンプ１５０は、決定部１２３０により決定された注入量の凝集剤１４０を、混和池４０に注入する。

以上のように、水処理システム１は、流動電流計１１００と、制御部１２１０と、決定部１２３０とを備える。流動電流計１１００は、凝集剤が注入される混和池４０又は混和池４０の上流（着水井２０、活性炭接触池３０）から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、希釈された水の流動電流値を測定する。制御装置１２００の制御部１２１０は、希釈倍率を決定し、採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構９０を制御する。制御装置１２００の決定部１２３０は、希釈された水の流動電流値に基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定する。

水処理方法は、水処理システム１における水処理方法であって、希釈された水の流動電流値を測定するステップと、採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構９０を制御するステップと、凝集剤１４０の注入量を決定するステップとを含む。希釈された水の流動電流値を測定するステップでは、水処理システム１は、凝集剤が注入される混和池４０又は混和池４０の上流から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、希釈された水の流動電流値を測定する。採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構９０を制御するステップでは、水処理システム１は、希釈倍率を決定し、採取された水を希釈倍率で希釈するように調整機構９０を制御する。凝集剤１４０の注入量を決定するステップでは、水処理システム１は、希釈された水の流動電流値に基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定する。

この構成により、制御部１２１０は、希釈倍率を決定し、採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構９０を制御する。これにより、第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、原水１０が高濁した場合でも、凝集剤１４０の注入量を適切に決定することができる。

第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、測定対象となる混和池４０等から採取された水（混和水）を、清澄水８０によって希釈して濃度を低下させ、原水１０が高濁した場合でも、流動電流計１１００による流動電流の測定を可能にする。

第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、原水１０の濁度が急激に上昇して、流動電流計１１００が測定した流動電流値が測定可能範囲を超過しそうな場合でも、混和池４０等から採取された水（混和水）を貯槽１２０において十分に希釈するため、流動電流値が流動電流計１１００の測定可能範囲を超えることがない。第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、混和池４０における凝集剤１４０の過不足を、未然に防ぐことができる。

第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、流動電流計１１００による測定値を制御装置１２００に伝え、さらに調整機構９０に指示を出して流量を調整し、希釈倍率を変更する工程を、目標の希釈倍率になるまで続ける。

第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、原水１０の高濁時においても流動電流値を制御指標にすることで、実際の凝集状態を測定し、その測定に必要な時間が短いことから、原水１０の水質変動に追従することができ、原水１０の実際の水質や凝集状態に適合した凝集剤１４０の注入量を、決定することができる。

第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、濁度計１３０により測定された濁度を希釈倍率の指標とした場合には、貯槽１２０から流動電流計１１００への流路を省略することができるため、制御の時間遅れをより短縮することができる。第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、制御の時間遅れをより短縮することで、実際の水質変動に即した凝集剤１４０の注入量を、決定することができる。

第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、凝集剤１４０の注入量を過不足なく適切に決定することで、処理水の水質を良好な状態に保ったまま、凝集剤１４０の使用量を削減することができる。
第１の実施形態に係る水処理システム１では、水処理システム１の運転員が頻繁にジャーテストを行う必要がなくなる。このため、第１の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、現場の運転員の負担を軽減することができる。

決定部１２３０は、希釈された水の流動電流値と、決定された希釈倍率又は希釈倍率を決定づける値（例えば、清澄水８０の流量の測定値）とに基づいて、凝集剤１４０の注入量を決定する。
制御部１２１０は、希釈された水の流動電流値に基づいて、希釈倍率を決定する。

制御部１２１０は、濁度計１３０により測定された、着水井２０、活性炭接触池３０又は混和池４０等から採取された水の水質に基づいて、希釈倍率を決定する。
制御部１２１０は、流動電流計１１００の状態に基づいて、希釈倍率を決定する。
制御部１２１０は、流動電流計１１００の状態として、希釈された水の流動電流値が所定閾値以上のまま変化しない状態である場合、希釈倍率を上げる。

制御部１２１０は、混和池４０等から採取された水を希釈するための水の流量の測定値に基づいて、調整機構９０を制御する。
決定部１２３０は、記憶部１２２０に記憶された演算式（相関式）を希釈倍率に基づいて選択し、選択した演算式に基づいて凝集剤１４０の注入量を決定する。

（第２の実施形態）
第２実施形態では、混和池４０から貯槽１２０への流路と、混和池４０から流動電流計１１００への流路とに、水が送水される流路が分岐している点が、第１の実施形態と相違する。以下、水処理システム１は、活性炭接触池３０から貯槽１２０に送水するための流路を備えてもよいし、備えていなくてもよい。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図４は、第２の実施形態における、水処理システム１の構成の第２例を示す図である。水処理システム１は、第２の実施形態における水処理システム１と比較して、流路を切り替えるための切替機構１６０と切替機構１７０とを更に備える。切替機構１６０と切替機構１７０は、混和池４０から採取された水と、貯槽１２０から採取された水とのうち、いずれを流動電流計１１００に注水するかを切り替えるための機構である。

切替機構１６０は、混和池４０から流動電流計１１００に送水される水の流路に備えられる。切替機構１６０は、原水１０の濁度が低い場合に使用される。一方、切替機構１７０は、混和池４０から採取された水が貯槽１２０において清澄水８０と混合されて、流動電流計１１００に送水される水の流路に備えられる。切替機構１７０は、原水１０の濁度が高い場合に使用される。

制御部１２１０は、混和池４０から採取された水の水質を示す情報を、濁度計１３０から取得する。制御部１２１０は、混和池４０から採取された水と、貯槽１２０から採取された水とのうち、いずれを流動電流計１１００に注水するかを、混和池４０から採取された水の水質を示す情報に基づいて、切替機構１６０と切替機構１７０により切り替える。切替機構１６０と切替機構１７０の切り替えを判定するための濁度の閾値は、例えば、値１０以上である。濁度の単位は、例えば、ＮＴＵ（Nephelometric Turbidity Unit）である。

また、制御部１２１０は、流動電流計１１００による流動電流の測定値が、予め定められた範囲を超過したことを指標にして、切替機構１６０と切替機構１７０（例えば、切替弁）の開閉を行い、切替機構１６０と切替機構１７０を切り替えてもよい。流動電流計１１００の流動電流の測定値が、予め定められた範囲を超過した場合には、流動電流計１１００の流動電流の測定値は、例えば、所定閾値以上のまま変化しない状態となる。なお、制御部１２１０は、混和池４０よりも上流（着水井２０、活性炭接触池３０）から採取された水の水質を示す情報に基づいて、切替機構１６０と切替機構１７０を切り替えてもよい。

制御部１２１０は、混和池４０から流動電流計１１００に送水する流路を、原水１０の高濁時でも、流動電流の測定対象とされる水が送水される経路としてもよい。流動電流計１１００は、混和池４０から採取された水と清澄水８０とが混合された水（混合水）の流動電流を、タイマーや運転員の指示に基づくスイッチ稼働などに基づいて、間欠的に測定してもよい。つまり、流動電流計１１００は、貯槽１２０で希釈された水の流動電流を、タイマーや運転員の指示に基づくスイッチ稼働などに基づいて、間欠的に測定してもよい。

以上のように、第２の実施形態の水処理システム１は、混和池４０から採取された水と、貯槽１２０で希釈された水とのいずれを流動電流計１１００に注水するかを切り替える切替機構１６０及び１７０を備える。流動電流計１１００は、混和池４０から採取された水が切替機構１６０を介して直接注水された場合には、希釈された水の流動電流値を測定する代わりに、混和池４０から採取された水の流動電流値を測定する。制御部１２１０は、混和池４０から採取された水が切替機構１６０を介して流動電流計１１００に注水された場合には、混和池４０から採取された水の流動電流値に基づいて、希釈倍率を決定する。

混和池４０から採取された水は、例えば、原水１０の濁度が値１０以下であるような低濁度の場合、貯槽１２０で清澄水８０によって希釈される必要はない。この場合、第２の実施形態の水処理システム１は、混和池４０から採取された水が、混和池４０から流動電流計１１００に到達する時間を短縮して、制御の時間遅れを短くする。また、第２の実施形態の水処理システム１は、貯槽１２０の水の流動電流値をリアルタイムで測定することが可能になり、原水１０の実際の水質に適合した凝集剤１４０の注入量を決定することができる。

第２の実施形態の水処理システム１は、第１の実施形態と同様の効果を奏する他に、混和池４０から流動電流計１１００に直接送水した場合、貯槽１２０での滞留時間を発生させないため、測定対象される水が混和池４０から流動電流計１１００に達するまでの時間を、短縮することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、混和池４０から貯槽１２０に送水される水の流量が測定される点が、第１の実施形態、第２の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１〜第２の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図５は、第３の実施形態における、水処理システム１の構成の第３例を示す図である。水処理システム１は、第１の実施形態における水処理システム１と比較して、流量計１８０を更に備える。流量計１８０は、混和池４０から貯槽１２０に送水される水の流路に備えられる。流量計１８０は、貯槽１２０に送水される混和水の流量を測定する。貯槽１２０に送水される混和水の流量は、第３の実施形態では可変である。流量計１８０は、貯槽１２０に送水される混和水の流量の測定値を、制御部１２１０に出力する。

制御部１２１０は、貯槽１２０に送水される混和水の流量と、清澄水８０の流量とに基づいて、貯槽１２０の水の希釈倍率を調整する。制御部１２１０は、混和池４０から採取された水（混和水）の濁度が、流動電流計１１００の測定可能範囲を超えるような濃度の場合には、流動電流計１１００の調整機構に指示を出し、混和池４０から採取された水が貯槽１２０に送水される流量を調整する。

制御部１２１０は、流量計１１０を介して送水される水の流量と、流量計１８０を介して送水される水の流量とに応じた希釈倍率を、貯槽１２０の水の濁度と希釈倍率との相関式に基づいて決定する。制御部１２１０は、貯槽１２０に送水される混和水の流量と、清澄水８０の流量とを、希釈倍率に基づいて調整する。

決定部１２３０は、式（３）に示すＳＣＤ補正値がＳＣＤ目標値と等しくなるように、凝集剤１４０の注入量を決定する。式（３）に示すＫ２は、相関式と実際の凝集状態との誤差を埋めるための補正係数である。

ＳＣＤ補正値＝ＳＣＤ実測値＋Ｋ２（ＳＣＤ実測値−清澄水８０のＳＣＤ値）×（清澄水８０の流量の測定値）／（混和水の流量） …（３）

また、決定部１２３０は、制御部１２１０が決定した希釈倍率（例えば、式（４）に示す希釈倍率）に基づいて、式（５）に示すＳＣＤ補正値がＳＣＤ目標値（＝値０付近）に近づくように、凝集剤１４０の注入量を決定してもよい。式（５）に示すＫ５は、補正係数である。

希釈倍率＝（清澄水８０の流量の測定値＋貯槽１２０に送水される混和水の流量の測定値）／（貯槽１２０に送水される混和水の流量の測定値）×１００ …（４）

ＳＣＤ補正値＝ＳＣＤ実測値＋Ｋ５（ＳＣＤ実測値−清澄水８０の流動電流値）×希釈倍率 …（５）

決定部１２３０は、例えば、希釈倍率１０以上が高濁と、希釈倍率２〜１０未満が中濁と、希釈倍率２以下を低濁と定義された場合、希釈倍率が高濁、中濁又は低濁のいずれであるかを判定して、判定結果に応じた相関式（演算式）を選択してもよい。なお、これらの定義は、一例であり、希釈倍率は限定されない。高濁用の相関式、中濁用の相関式、低濁用の相関式は、それぞれ補正係数の値が異なるものであってもよい。また、決定部１２３０は、選択した相関式と、原水１０の濁度のフォードフォワード制御とを組み合わせて、凝集剤１４０の注入量を決定してもよい。

以上のように、制御部１２１０は、混和池４０から採取された水の流量の測定値に基づいて、調整機構９０を制御する。
これにより、第３の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、原水が高濁した場合でも、凝集剤１４０の注入量をより適切に決定することができる。
第３の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、凝集剤１４０の注入量を過不足なく適切に決定することで、処理水の水質を良好な状態に保ったまま、凝集剤１４０の使用量をより削減することができる。
第３の実施形態に係る水処理システム１では、水処理システム１の運転員が頻繁にジャーテストを行う必要がなくなる。このため、第３の実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、現場の運転員の負担をより軽減することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、水処理システム１が着水井２０に濁度計１９０を備える点が、第１〜第３の実施形態と相違する。第４の実施形態では、第１〜第３の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図６は、第４の実施形態における、水処理システム１の構成の第４例を示す図である。水処理システム１は、第３の実施形態における水処理システム１と比較して、濁度計１９０を更に備える。濁度計１９０は、着水井２０に備えられる。濁度計１９０は、着水井２０の水中の粒子を計測することにより、着水井２０の水の水質の一つとして、着水井２０の水の濁度（濁質濃度）を測定する。濁度計１９０は、例えば、懸濁物質濃度計、パーティクルカウンターである。濁度計１９０は、着水井２０の水の濁度を示す情報を、凝集剤注入装置１００の制御部１２１０に出力する。なお、濁度計１９０は、活性炭接触池３０、混和池４０に備えられてもよい。

制御部１２１０は、流量計１１０を介して送水される水の流量と、流量計１８０を介して送水される水の流量とに応じた希釈倍率を、着水井２０の水の濁度と希釈倍率との相関式に基づいて決定する。制御部１２１０は、貯槽１２０に送水される混和水の流量と、清澄水８０の流量とを、希釈倍率に基づいて調整する。
決定部１２３０は、着水井２０の水の濁度と希釈倍率との相関式に基づいて、ＳＣＤ補正値がＳＣＤ目標値と等しくなるように、凝集剤１４０の注入量を決定する。

以上のように、制御部１２１０は、濁度計１９０により測定された水質に基づいて、希釈倍率を決定する。制御部１２１０は、濁度計１９０により測定された着水井２０の水の濁度に基づいて、希釈倍率を決定することができる。実施形態に係る水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、制御の時間遅れを低減でき、実際の水質変動に即した凝集剤１４０の注入量を決定することができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法によれば、制御部１２１０が、希釈倍率を決定し、採取された水を決定された希釈倍率で希釈するように調整機構９０を制御することにより、水処理システム１、制御装置１２００、及び水処理方法は、原水１０が高濁した場合でも、凝集剤１４０の注入量を適切に決定することができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…水処理システム、１０…原水、２０…着水井、３０…活性炭接触池、４０…混和池、４１…混合装置、５０…フロック形成池、６０…沈澱池、７０…配水池、８０…清澄水、９０…調整機構、１００…凝集剤注入装置、１１０…流量計、１２０…貯槽、１３０…濁度計、１４０…凝集剤、１５０…ポンプ、１６０…切替機構、１７０…切替機構、１８０…流量計、１９０…濁度計、１１００…流動電流計、１１０１…プルーブ、１１０２…ピストン、１１０３…電極、１２００…制御装置、１２１０…制御部、１２２０…記憶部、１２３０…決定部

Claims (12)

1. 凝集剤が注入される貯水部又は前記貯水部の上流から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、前記希釈された水の流動電流値を測定する流動電流計と、
   前記希釈倍率を決定し、前記採取された水を前記決定された希釈倍率で希釈するように、調整機構を制御する制御部と、
   前記希釈された水の流動電流値に基づいて、前記凝集剤の注入量を決定する決定部と、
   を備える水処理システム。
2. 前記決定部は、前記希釈された水の流動電流値と、前記決定された希釈倍率又は前記希釈倍率を決定づける値とに基づいて、前記凝集剤の注入量を決定する、請求項１に記載の水処理システム。
3. 前記制御部は、前記希釈された水の流動電流値に基づいて、前記希釈倍率を決定する、請求項１又は請求項２に記載の水処理システム。
4. 前記制御部は、濁度計により測定された、前記採取された水の水質に基づいて、前記希釈倍率を決定する、請求項１又は請求項２に記載の水処理システム。
5. 前記制御部は、前記流動電流計の状態に基づいて、前記希釈倍率を決定する、請求項１又は請求項２に記載の水処理システム。
6. 前記制御部は、前記流動電流計の状態として、前記希釈された水の流動電流値が所定閾値以上のまま変化しない状態である場合、前記希釈倍率を上げる、請求項５に記載の水処理システム。
7. 前記採取された水又は前記希釈された水のいずれを前記流動電流計に注水するかを切り替える切替機構
   を備え、
   前記流動電流計は、前記採取された水が前記切替機構を介して直接注水された場合には、前記希釈された水の流動電流値を測定する代わりに、前記採取された水の流動電流値を測定し、
   前記制御部は、前記採取された水が前記切替機構を介して前記流動電流計に直接注水された場合には、前記採取された水の流動電流値に基づいて、前記希釈倍率を決定する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の水処理システム。
8. 前記制御部は、前記採取された水を希釈するための水の流量の測定値に基づいて、前記調整機構を制御する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の水処理システム。
9. 前記制御部は、前記採取された水の流量の測定値に基づいて、前記調整機構を制御する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の水処理システム。
10. 前記決定部は、記憶部に記憶された演算式を前記希釈倍率に基づいて選択し、選択した前記演算式に基づいて前記凝集剤の注入量を決定する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の水処理システム。
11. 凝集剤が注入される貯水部又は前記貯水部の上流から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、前記希釈倍率を決定し、前記採取された水を前記決定された希釈倍率で希釈するように調整機構を制御する制御部と、
    前記希釈された水の流動電流値に基づいて、前記凝集剤の注入量を決定する決定部と、
    を備える制御装置。
12. 水処理システムにおける水処理方法であって、
    凝集剤が注入される貯水部又は前記貯水部の上流から採取された水が所定の希釈倍率で希釈され、前記希釈された水の流動電流値を測定するステップと、
    前記希釈倍率を決定し、前記採取された水を前記決定された希釈倍率で希釈するように調整機構を制御するステップと、
    前記希釈された水の流動電流値に基づいて、前記凝集剤の注入量を決定するステップと、
    を含む水処理方法。

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