JP2018096768A - 凝集モニタリング方法、凝集モニタリング装置、凝集モニタリング用プローブおよび凝集システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光照射により処理水(4)中に発光領域(14)を形成するとともに、該発光領域に対して受光部(12)の受光領域(16)を交差させ、前記処理水中に計測領域(18)を創成し、前記受光部で散乱光(10)を受光し、前記散乱光の受光レベルを固形物量に換算して出力するので、処理水中の粒径の小さいリークフロックを高精度にモニタリングできる。
【選択図】図1
Description
(1) 本発明の凝集モニタリング方法、凝集モニタリング装置または凝集モニタリング用プローブによれば、浄水、工業用水、排水などの処理水にリークする粒径の細かいリークフロックなどの固形物を高精度にモニタリングすることができる。
図1は、第1の実施の形態に係る凝集モニタリング方法に用いるセンサー部を示している。図1のAに示すセンサー部の構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。
V∝S3/2 ・・・(1)
と表すことができる。受光レベルのピークレベルをL〔V〕とすると、このピークレベルL〔V〕は表面積S〔m2 〕に比例するので、体積Vは、
V∝L3/2 ・・・(2)
と表すことができる。
F[リークフロック量]=P{a1x1+a2x2+…+a10x10}
・・・(3)
と表すことができる。式(3) において、
a1〜a10:体積比率(an/am=(xn/xm)3/2 )
x1〜x10:受光レベル〔mV〕
である。Pはフロック20の実際のリーク量により調整されるべきパラメ一夕である。
(1) 発光部8から照射したレーザー光6の発光領域14に対し、受光部12の受光領域16を交差させ、1〔mm〕以下の細かな粒径のフロック20が出現する処理水4の水中にたとえば、約1〔mm3 〕以下の狭小な計測領域18を創成することができる。
図3は、第2の実施の形態に係る凝集モニタリング装置の計測部を示している。図3に示す構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。図3において、図1と同一部分には同一符号を付してある。
センサー部2は図4に示すように、プローブヘッド部34に備えられる。このプローブヘッド部34には発光部8がX軸方向にレーザー光放射面を向けて配置されるとともに、受光部12がY軸方向に散乱光受光面を向けて配置されている。このような発光部8および受光部12の配置により、センサー部2が構成されている。
演算部40は図5のAに示すように、コンピュータにより構成され、プロセッサ56、メモリ部58、入出力部(I/O)60が備えられている。この例では、演算部40の出力側に演算結果を表示する表示部62が備えられる。表示部62はLCD(Liquid Crystal Display)表示器などで構成され、パーソナルコンピュータやスマートフォンの表示部を利用してもよい。
このプローブ24を用いた凝集モニタリングでは図5のBに示すように、初期設定の後、タイミング回路36を駆動してタイミング信号Tを生成し、周波数fの変調信号によりタイミング信号TにAM変調を施し、発光部8の駆動信号e1を生成する(S201)。この駆動信号e1を受けて発光部8の発光素子が駆動し、レーザー光6を発光する。センサー部2を処理水4中に水没させて、発光部8からレーザー光6が処理水4に照射されると、処理水4中に発光領域14が生成される(S202)。これにより、既述の計測領域18が処理水4中に創成される(図1)。
洗浄部42には図6に示すように、プローブ24のプローブヘッド部34に設置する洗浄ノズル部70が備えられる。この洗浄ノズル部70にはノズル72、74が備えられる。一方のノズル72は発光部8のフィルタ部材48に向けて配置され、他方のノズル74は受光部12のフィルタ部材54に向けて配置されている。各ノズル72、74には圧縮空気Arが管路76を通じて供給されており、管路76には電磁弁78、80、82が備えられる。
(1) この凝集モニタリング装置22のセンサー部2では、フロックリーク量の測定対象である処理水4中にレーザー光6の発光領域14と受光領域16の交差領域である計測領域18を創成し、しかも、計測領域18は、1〔mm3 〕またはその近傍値以下の微小な領域を創成でき、処理水4にリークする1〔mm3 〕以下の微細なフロック20の有無およびフロックリーク量を計測することができる。
図7は第3の実施の形態に係るリークフロック制御システムを示している。このリークフロック制御システム84は凝集システムの一例であり、凝集モニタリング装置22をリークフロックセンサーに用いてフロックリークを低減させるシステムを構築している。
図8は、リークフロックセンサー110および薬注コントローラー108を用いた薬注制御の処理手順を示している。
(1) リークフロックセンサー110では1〔mm3 〕またはその近傍値以下の細かな計測領域18が設定され、この計測領域18に出現する粒径が1〔mm〕以下の細かなフロック20を計測でき、処理水4におけるフロックリーク量Mを算出できる。つまり、凝集処理後の処理水などに出現するリークフロックなどの細かい粒径の固形物のモニタリングを行うことができる。
a) 上記実施の形態では、計測領域18にレーザー光6を照射しているが、レーザー光と同等の機能が得られれば、レーザー光に代わる光を用いてもよい。
4 処理水
6 レーザー光
8 発光部
10 散乱光
12 受光部
14 発光領域
16 受光領域
18 計測領域
20 フロック
22 凝集モニタリング装置
24 プローブ
26 プローブ筐体
28 発光回路
30 検波回路
32 計測回路
34 プローブヘッド部
36 タイミング回路
38 アナログ/ディジタル(A/D)変換部
40 演算部
42 洗浄部
44 発光支持台
46 発光素子
48 フィルタ部材
50 受光支持台
52 フォトディテクタ
54 フィルタ部材
56 プロセッサ
58 メモリ部
60 入出力部(I/O)
62 表示部
64 プログラム記憶部
66 データ記憶部
68 RAM
70 洗浄ノズル部
72、74 ノズル
76 管路
78、80、82 電磁弁
84 リークフロック制御システム
86 原水槽
88 攪拌槽
90 凝集槽
92 沈殿池
94 原水
96 無機凝集剤
98 注入部
100 攪拌翼
102 高分子凝集剤
104 注入部
106 攪拌翼
108 薬注コントローラー
110 リークフロックセンサー
Claims (8)
- 光照射により処理水中に発光領域を形成するとともに、該発光領域に対して受光部の受光領域を交差させ、前記処理水中に計測領域を創成する工程と、
前記受光部で散乱光を受光する工程と、
前記散乱光の受光レベルを固形物量に換算して出力する工程と、
を含むことを特徴とする凝集モニタリング方法。 - 前記計測領域は、1〔mm3 〕またはその近傍値以下の容積であることを特徴とする請求項1に記載の凝集モニタリング方法。
- さらに、前記散乱光の受光レベルに対して特定の受光レベル範囲を設定し、該受光レベル範囲に生じるピーク信号の発生回数を計数し、この計数値を前記固形物量に換算する工程と、
を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の凝集モニタリング方法。 - 光照射により処理水中に発光領域を形成するとともに、該発光領域に対して受光部の受光領域を交差させ、前記処理水中に計測領域を創成し、散乱光を前記受光部で受光するセンサー部と、
前記散乱光の受光レベルを固形物量に換算して出力する処理部と、
を備えることを特徴とする凝集モニタリング装置。 - 前記処理部は、前記散乱光の受光レベルに対して特定の受光レベル範囲を設定し、該受光レベル範囲に生じるピーク信号の発生回数を計数し、この計数値を前記固形物量に換算することを特徴とする請求項4に記載の凝集モニタリング装置。
- プローブ筐体と、
光照射により処理水中に発光領域を形成するとともに、該発光領域に対して受光部の受光領域を交差させ、前記処理水中に計測領域を創成し、散乱光を前記受光部で受光するセンサー部と、
前記散乱光の受光レベルを固形物量に換算して出力する処理部と、
を備えることを特徴とする凝集モニタリング用プローブ。 - 請求項4または請求項5に記載された凝集モニタリング装置または請求項6に記載された凝集モニタリング用プローブと、
前記凝集モニタリング装置または前記凝集モニタリング用プローブの出力情報により、凝集処理前の原水または凝集処理途上の被処理水に投入される凝集剤の投入量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする凝集システム。 - 前記凝集剤は、無機凝集剤または高分子凝集剤であることを特徴とする請求項7に記載の凝集システム。
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