JP2023142676A - Measuring system and measuring method - Google Patents

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Mitsuki Endo
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Abstract

To provide a measuring system that can stabilize the state of dilution of dirty water to which a diluent is supplied to precisely acquire an optical measured value.SOLUTION: A measuring system 60 comprises: a transfer pipe for measurement 28 through which dirty water flows; a dilution line 55 that is connected with the transfer pipe for measurement 28 and supplies a diluent to the dirty water; a mixing channel 40 that is arranged on the transfer pipe for measurement 28 to mix the dirty water with the diluent; and an optical measuring device 3 that acquires an optical measured value of the dirty water mixed with the diluent. The mixing channel 40 has a bent part 40a that changes the direction of flow of the dirty water to which the diluent is supplied.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、希釈液と混合された汚水の光学的測定値を取得するための測定システムおよび測定方法に関する。 The present invention relates to a measurement system and method for obtaining optical measurements of wastewater mixed with a diluent.

排水処理施設や浄水処理施設などの各種施設における汚水処理の適切な運転管理を行うためには、汚水の性状(例えば、色調、濁度、透明度、懸濁物質の濃度、および懸濁物質の凝集状態)を正確に把握する必要がある。そのため、従来から、光学的測定装置を用いて光学的測定値を取得し、該光学的測定値から汚水の性状を示す数値解析値を算出している。例えば、特許文献1には、撹拌機から排出された汚水の光学的測定値を光学的測定装置を用いて取得し、得られた光学的測定値から算出された数値解析値に基づいて凝集剤の適正な注入率を決定する凝集方法が記載されている。 In order to properly manage the operation of sewage treatment in various facilities such as wastewater treatment facilities and water treatment facilities, it is necessary to check the properties of sewage (e.g., color, turbidity, transparency, concentration of suspended solids, and flocculation of suspended solids). condition) must be accurately understood. Therefore, conventionally, optical measurement values are obtained using an optical measuring device, and numerical analysis values indicating the properties of wastewater are calculated from the optical measurement values. For example, Patent Document 1 discloses that an optical measurement value of sewage discharged from a stirrer is obtained using an optical measurement device, and a flocculant is determined based on a numerical analysis value calculated from the obtained optical measurement value. A flocculation method is described to determine the appropriate injection rate for.

懸濁物質の濃度、あるいは凝集剤と混合されることで形成されたフロックの濃度が高い汚水では、例えば、光学的測定値として透過光強度を測定する場合、光学的測定装置により測定される透過光強度がほぼ一定になってしまい、凝集剤の適正な注入率を決定できないことがある。そこで、撹拌機から排出された汚水を希釈液で希釈し、汚水中のフロック間の隙間を増大させることで、フロックが存在する場合の光学的測定値と、フロックが存在しない場合の光学的測定値との差を生じさせることが行われている。 In wastewater with a high concentration of suspended solids or flocs formed by mixing with flocculants, for example, when measuring transmitted light intensity as an optical measurement value, the transmitted light intensity measured by an optical measuring device is The light intensity becomes almost constant, and it may not be possible to determine the appropriate injection rate of the flocculant. Therefore, by diluting the wastewater discharged from the stirrer with a diluent and increasing the gap between flocs in the wastewater, we can measure the optical measurement value when flocs are present and the optical measurement when no flocs are present. What is being done is to create a difference between the values.

国際公開第2016/6419号公報International Publication No. 2016/6419

しかしながら、汚水が流れる配管に希釈液を供給すると、汚水と希釈液が十分に混合されず、汚水の希釈状態が安定しないことがある。結果として、測定する汚水に含まれる懸濁物質の濃度、あるいはフロックの濃度が安定せず、光学的測定値を正確に取得することができないことがある。 However, when the diluent is supplied to piping through which sewage flows, the sewage and the diluent are not sufficiently mixed, and the diluted state of the sewage may not be stable. As a result, the concentration of suspended solids or the concentration of flocs contained in the wastewater to be measured may not be stable, and optical measurement values may not be accurately obtained.

そこで、本発明は、希釈液が供給された汚水の希釈状態を安定させて、光学的測定値を正確に取得することができる測定システムおよび測定方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a measurement system and a measurement method that can stabilize the diluted state of wastewater supplied with a diluent and accurately obtain optical measurement values.

一態様では、汚水が流れる測定用移送配管と、前記測定用移送配管に接続され、前記汚水に希釈液を供給する希釈ラインと、前記測定用移送配管に接続され、前記汚水と前記希釈液とを混合する混合流路と、前記希釈液と混合された前記汚水の光学的測定値を取得する光学的測定装置と、を備え、前記混合流路は、前記希釈液が供給された前記汚水の流れ方向を変更する屈曲部を有している、測定システムが提供される。
一態様では、前記混合流路は、前記希釈ラインと前記測定用移送配管との接続点よりも下流側に配置されている。
一態様では、前記混合流路はL字管である。
一態様では、前記混合流路の出口は下方を向いている。
一態様では、前記混合流路の内径は、前記測定用移送配管の内径と同じである。
In one embodiment, a measurement transfer pipe through which wastewater flows, a dilution line connected to the measurement transfer pipe and supplying a diluent to the wastewater, and a dilution line connected to the measurement transfer pipe to supply the wastewater and the diluent and an optical measurement device that obtains an optical measurement value of the sewage mixed with the diluent, the mixing flow path is configured to mix the sewage to which the diluent has been supplied. A measurement system is provided having a bend that changes the direction of flow.
In one aspect, the mixing flow path is arranged downstream of a connection point between the dilution line and the measurement transfer pipe.
In one embodiment, the mixing channel is an L-shaped pipe.
In one embodiment, the outlet of the mixing channel faces downward.
In one aspect, the inner diameter of the mixing channel is the same as the inner diameter of the measurement transfer pipe.

一態様では、汚水に希釈液を供給する希釈工程と、前記汚水と前記希釈液とを混合流路により混合する混合工程と、前記希釈液と混合された前記汚水の光学的測定値を取得する光学的測定工程と、を含み、前記混合流路は、前記希釈液が供給された前記汚水の流れ方向を変更する屈曲部を有している、測定方法が提供される。 In one embodiment, a dilution step of supplying a diluent to wastewater, a mixing step of mixing the wastewater and the diluent through a mixing flow path, and obtaining an optical measurement value of the wastewater mixed with the diluent. an optical measurement step, and the mixing flow path has a bending part that changes the flow direction of the wastewater supplied with the diluent.

測定システムは、測定用移送配管に接続された混合流路を備えている。混合流路は、測定する汚水と希釈液とを混合することで、汚水の希釈状態を安定させて、光学的測定値を正確に取得することができる。 The measurement system includes a mixing channel connected to a measurement transfer pipe. By mixing the wastewater to be measured and the diluent, the mixing channel can stabilize the diluted state of the wastewater and accurately obtain optical measurement values.

図1は、一実施形態に係る測定システムを備えた汚水処理装置の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a sewage treatment apparatus equipped with a measurement system according to an embodiment. 図2は、図1に示す測定システムの構成を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the measurement system shown in FIG. 1. 図3は、図2に示す混合流路の一実施形態を模式的に示す拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view schematically showing one embodiment of the mixing channel shown in FIG. 2. 図4(a)は、凝集剤の注入率が適正ではないために、フロックが汚水に形成されていない場合の透過光強度の測定例を示し、図4(b)は、凝集剤の注入率が適正であるために、フロックが汚水に形成されている場合の透過光強度の測定例を示す。Figure 4(a) shows an example of measuring the intensity of transmitted light when flocs are not formed in wastewater due to an inappropriate injection rate of the flocculant, and Figure 4(b) shows an example of measuring the intensity of transmitted light when the flocculant injection rate is not appropriate. An example of measuring the intensity of transmitted light when flocs are formed in wastewater is shown below. 図5は、図2に示す測定システムが配置された汚水処理装置の他の例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a sewage treatment apparatus in which the measurement system shown in FIG. 2 is arranged.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、一実施形態に係る測定システムを備えた汚水処理装置の一例を示す概略図である。図1に示す汚水処理装置は、排水処理施設や浄水処理施設などから排出される汚水を処理するための凝集装置である。後述する測定システムは、汚水の性状(例えば、色調、濁度、透明度、懸濁物質の濃度、および懸濁物質の凝集状態)を示す数値解析値を算出するための光学的測定値を取得するために用いられる。本実施形態では、光学的測定値を数値解析することで得られた数値解析値に基づいて、凝集剤の適正な注入率が決定される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a sewage treatment apparatus equipped with a measurement system according to an embodiment. The sewage treatment device shown in FIG. 1 is a coagulation device for treating sewage discharged from a wastewater treatment facility, a water purification treatment facility, or the like. The measurement system described below obtains optical measurement values for calculating numerical analysis values indicating the properties of wastewater (e.g., color tone, turbidity, transparency, concentration of suspended solids, and state of agglomeration of suspended solids). used for In this embodiment, an appropriate injection rate of the flocculant is determined based on numerical analysis values obtained by numerically analyzing optical measurement values.

以下では、汚水の一例である懸濁物質を含む汚水を処理する凝集装置が、測定システムを備えた設備の一例として説明される。しかしながら、本実施形態に係る測定システムは、汚水を処理する他の設備に配置されてもよい。例えば、処理される汚水は、排水処理施設や浄水処理施設などから排出される汚泥、排水処理施設における排水、浄水処理施設における原水などであってもよい。汚泥は、有機性汚泥、無機性汚泥のいずれでもよい。 In the following, a flocculation device for treating wastewater containing suspended solids, which is an example of wastewater, will be described as an example of equipment equipped with a measurement system. However, the measurement system according to this embodiment may be placed in other equipment that processes wastewater. For example, the sewage to be treated may be sludge discharged from a wastewater treatment facility, water treatment facility, etc., wastewater from a wastewater treatment facility, raw water from a water treatment facility, or the like. The sludge may be either organic sludge or inorganic sludge.

有機性汚泥の例としては、下水処理、し尿処理、各種産業の排水処理において発生する有機性汚泥などを挙げることができる。より具体的には、有機性汚泥の例として、最初沈殿池汚泥、余剰汚泥、嫌気性消化汚泥、好気性消化汚泥、し尿汚泥、浄化槽汚泥、消化脱離液、凝集沈殿汚泥などを挙げることができる。有機性汚泥は無機物を含んでいてもよい。 Examples of organic sludge include organic sludge generated in sewage treatment, human waste treatment, and wastewater treatment in various industries. More specifically, examples of organic sludge include primary sedimentation tank sludge, surplus sludge, anaerobic digestion sludge, aerobic digestion sludge, human waste sludge, septic tank sludge, digestion and desorption liquid, and coagulated sedimentation sludge. can. Organic sludge may contain inorganic substances.

無機性汚泥の例としては、浄水処理、建設工事の排水処理、各種産業の排水処理において発生する無機性汚泥などを挙げることができる。ここで、浄水処理で発生する汚泥とは、浄水処理施設における沈殿池、排泥池、濃縮槽などから排出される汚泥などである。無機性汚泥は有機物を含んでもよい。 Examples of inorganic sludge include inorganic sludge generated in water purification, construction wastewater treatment, and wastewater treatment in various industries. Here, the sludge generated in water purification treatment refers to sludge discharged from settling tanks, sludge ponds, thickening tanks, etc. in water purification facilities. Inorganic sludge may contain organic matter.

排水処理施設における排水の例としては、下水、食品産業、飲料水産業、化学産業、機械産業など各種産業の排水などが挙げられる。浄水処理施設における原水の例としては、河川水、湖沼の水、地下水などが挙げられる。 Examples of wastewater in wastewater treatment facilities include wastewater from various industries such as sewage, food industry, drinking water industry, chemical industry, and machinery industry. Examples of raw water in water treatment facilities include river water, lake water, and groundwater.

さらに、処理される汚水は、排水処理や浄水処理などの処理の過程で調製される水であってもよい。排水処理での汚水の例としては、pHを調整した排水、無機凝集剤を注入した排水、有機凝結剤を注入した排水、金属キレート剤を注入した排水などが挙げられる。また、浄水処理での汚水の例としては、pHを調整した原水、無機凝集剤を注入した原水などが挙げられる。 Furthermore, the wastewater to be treated may be water prepared in the process of treatment such as wastewater treatment or water purification treatment. Examples of wastewater in wastewater treatment include pH-adjusted wastewater, wastewater in which an inorganic flocculant is injected, wastewater in which an organic coagulant is injected, and wastewater in which a metal chelating agent is injected. Furthermore, examples of wastewater used in water purification include raw water whose pH has been adjusted, raw water which has been injected with an inorganic flocculant, and the like.

図1に示した凝集装置は、汚水貯槽10、撹拌機1、測定システム60がこの順に直列に接続された構成を有している。汚水貯槽10には、懸濁物質を含む汚水が貯留される。撹拌機1は、懸濁物質を含む汚水が供給される撹拌槽2と、懸濁物質を含む汚水を撹拌する撹拌翼8と、撹拌翼8を回転させる駆動装置としてのモーター9とを備える。撹拌機1の撹拌槽2には、汚水貯槽10から延びる供給元管18が接続され、供給元管18には、汚水貯槽10に貯留された汚水を所定の流量で撹拌槽2に供給する供給装置7が配置される。供給装置7は、例えば、ポンプ、またはバルブ、またはポンプとバルブの組み合わせである。一実施形態では、凝集装置は汚水貯槽10を備えることなく、汚水が流れる既設の汚水配管から供給元管18に分岐して汚水が供給されてもよい。 The flocculation device shown in FIG. 1 has a configuration in which a wastewater storage tank 10, an agitator 1, and a measurement system 60 are connected in series in this order. The wastewater storage tank 10 stores wastewater containing suspended solids. The stirrer 1 includes a stirring tank 2 to which sewage containing suspended solids is supplied, stirring blades 8 that stir the sewage containing suspended solids, and a motor 9 as a drive device that rotates the stirring blades 8. A supply source pipe 18 extending from the sewage storage tank 10 is connected to the stirring tank 2 of the agitator 1, and the supply source pipe 18 is connected to a supply pipe 18 that supplies the sewage stored in the sewage storage tank 10 to the stirring tank 2 at a predetermined flow rate. A device 7 is arranged. The supply device 7 is, for example, a pump or a valve or a combination of a pump and a valve. In one embodiment, the flocculation device does not include the sewage storage tank 10, and the sewage may be supplied by branching into the supply source pipe 18 from an existing sewage pipe through which the sewage flows.

一実施形態では、撹拌機1としてラインミキサーを用いてもよい。ラインミキサーとは、配管に組み込まれたミキサーである。ラインミキサーの利点はミキサーが密封されているため、ラインミキサーの上流にある汚水用ポンプ、および凝集剤用ポンプの2台のポンプがあれば、ラインミキサーの下流に汚水を送ることができる点である。一方、撹拌槽2内に撹拌翼8が設置された撹拌機1の場合、撹拌槽上部が開放されているので、撹拌機の下流に液を送るためには、撹拌機の上流にある汚水用ポンプ、および凝集剤用ポンプの他に、もう1台ポンプ或いはポンプ相当の機器が必要である。そのため、通常は、ポンプを設置せず、高低差で下流に液を送るのが一般的である。 In one embodiment, a line mixer may be used as the agitator 1. A line mixer is a mixer built into piping. The advantage of a line mixer is that since the mixer is sealed, sewage can be sent downstream of the line mixer with two pumps, a sewage pump and a coagulant pump upstream of the line mixer. be. On the other hand, in the case of the stirrer 1 in which the stirring blades 8 are installed in the stirring tank 2, the upper part of the stirring tank is open, so in order to send the liquid downstream of the stirrer, it is necessary to In addition to the pump and the flocculant pump, another pump or pump-equivalent equipment is required. Therefore, it is common practice to send liquid downstream using height differences without installing a pump.

本実施形態では、撹拌機1は、撹拌翼8の回転速度が300~5000min-1に設定された高速撹拌を行う高速撹拌機として構成されている。この高速撹拌により、汚水内に凝集剤が瞬時に分散させられ、凝集剤は汚水と効率良く均一に混合される。その結果、汚水に含まれる懸濁物質が効率良く凝集させられる。 In this embodiment, the stirrer 1 is configured as a high-speed stirrer that performs high-speed stirring with the rotational speed of the stirring blades 8 set at 300 to 5000 min -1 . By this high-speed stirring, the flocculant is instantly dispersed in the wastewater, and the flocculant is efficiently and uniformly mixed with the wastewater. As a result, suspended matter contained in wastewater can be efficiently aggregated.

撹拌機1では、撹拌翼8を300~5000min-1の回転速度で回転させることにより、凝集剤が注入された、懸濁物質を含む汚水を高速撹拌することが重要である。好ましくは、撹拌翼8の回転速度は300~2000min-1である。より好ましくは、撹拌翼8の回転速度は400~1500min-1である。より好ましくは、撹拌翼8の回転速度は500~1200min-1である。 In the agitator 1, it is important to rotate the agitating blades 8 at a rotational speed of 300 to 5000 min -1 to agitate the wastewater containing suspended solids into which the flocculant has been injected at a high speed. Preferably, the rotational speed of the stirring blade 8 is 300 to 2000 min -1 . More preferably, the rotational speed of the stirring blade 8 is 400 to 1500 min -1 . More preferably, the rotational speed of the stirring blade 8 is 500 to 1200 min −1 .

このような高速撹拌を行う場合、凝集剤が注入された汚水に高ストレスが負荷されるので、凝集剤が適正な注入率で注入されていないと、フロックが成長する前に破壊されてしまう。したがって、注入される凝集剤が適正な注入率でなければ、フロックが適切に成長しない。本実施形態では、後述する制御装置が、測定システム60に設けられた光学的測定装置3から光学的測定値を取得し、さらに、フロックが適切に成長していることを、光学的測定値を数値解析することで得られた数値解析値から判断する。これにより、凝集剤の適正な注入率を高い精度で決定することができる。その結果、凝集剤の使用量を削減することができる。また、運転員の経験や勘がなくとも、凝集剤の注入率を適正に制御することができる。さらに、懸濁物質を含む汚水の性状(例えば、汚水内における懸濁物質の濃度など)が変化しても、凝集剤の注入率を適正に制御することができる。 When such high-speed stirring is performed, high stress is applied to the wastewater into which the flocculant has been injected, so if the flocculant is not injected at an appropriate injection rate, the flocs will be destroyed before they grow. Therefore, unless the flocculant is injected at an appropriate injection rate, flocs will not grow properly. In this embodiment, a control device, which will be described later, acquires an optical measurement value from an optical measurement device 3 provided in a measurement system 60, and further uses the optical measurement value to confirm that the flocs are growing appropriately. Judgment is made from numerical analysis values obtained through numerical analysis. Thereby, the appropriate injection rate of the flocculant can be determined with high accuracy. As a result, the amount of coagulant used can be reduced. Furthermore, the injection rate of the flocculant can be appropriately controlled without the operator's experience or intuition. Furthermore, even if the properties of sewage containing suspended solids (for example, the concentration of suspended solids in sewage) change, the injection rate of the flocculant can be appropriately controlled.

撹拌翼8の回転速度は、懸濁物質を含む汚水の種類(例えば、排水や汚泥など)、汚水の性状(例えば、SS(Suspended Solids)濃度、粘度など)、および凝集剤の種類(例えば、無機凝集剤、有機凝結剤、高分子凝集剤など)などに基づいて、300~5000min-1で調整する。懸濁物質を含む汚水に注入される凝集剤は、撹拌槽2内に注入されてもよいし、撹拌槽2よりも上流側に配置される供給元管18に注入されてもよい。 The rotational speed of the stirring blades 8 depends on the type of wastewater containing suspended solids (e.g., wastewater, sludge, etc.), the properties of the wastewater (e.g., SS (Suspended Solids) concentration, viscosity, etc.), and the type of flocculant (e.g., The speed is adjusted at 300 to 5000 min -1 based on the amount of flocculant (inorganic flocculant, organic flocculant, polymer flocculant, etc.). The flocculant to be injected into the wastewater containing suspended solids may be injected into the stirring tank 2 or into the supply source pipe 18 arranged upstream of the stirring tank 2.

本実施形態では、凝集剤を貯留する凝集剤貯槽11が設けられ、凝集剤貯槽11から延びる凝集剤供給配管26が撹拌槽2に連結される。凝集剤供給配管26には、凝集剤注入装置4が配置される。凝集剤注入装置4は、懸濁物質を含む汚水に凝集剤を所定の注入率で注入する装置である。凝集剤注入装置4は、例えば、ポンプ、またはバルブ、またはポンプとバルブの組み合わせである。一実施形態では、凝集装置は凝集剤貯槽11を備えることなく、凝集剤が流れる既設の凝集剤配管から凝集剤供給配管26に分岐して凝集剤が供給されてもよい。 In this embodiment, a flocculant storage tank 11 for storing a flocculant is provided, and a flocculant supply pipe 26 extending from the flocculant storage tank 11 is connected to the stirring tank 2 . A flocculant injection device 4 is arranged in the flocculant supply pipe 26 . The flocculant injection device 4 is a device that injects a flocculant into wastewater containing suspended solids at a predetermined injection rate. The flocculant injection device 4 is, for example, a pump, a valve, or a combination of a pump and a valve. In one embodiment, the flocculant may not be provided with the flocculant storage tank 11, and the flocculant may be supplied by branching from the existing flocculant piping through which the flocculant flows to the flocculant supply piping 26.

この凝集装置において、懸濁物質を含む汚水は、供給装置7により汚水貯槽10から撹拌槽2に供給される。凝集剤は、凝集剤注入装置4により撹拌槽2に供給される。撹拌槽2では、撹拌翼8の回転速度が300~5000min-1である高速回転で、汚水と凝集剤とを混合させて、これにより、懸濁物質のフロックが形成される。なお、凝集剤の注入率によっては、懸濁物質のフロックが形成されない場合がある。すなわち、撹拌機1では、懸濁物質のフロックを形成させるために撹拌翼8が高速で回転させられるが、凝集剤の注入率次第で、懸濁物質のフロックが形成されない場合がある。 In this flocculation device, sewage containing suspended solids is supplied from a sewage storage tank 10 to an agitation tank 2 by a supply device 7. The flocculant is supplied to the stirring tank 2 by the flocculant injection device 4. In the stirring tank 2, the stirring blades 8 are rotated at a high speed of 300 to 5000 min -1 to mix the waste water and the flocculant, thereby forming flocs of suspended solids. Note that depending on the injection rate of the flocculant, flocs of suspended matter may not be formed. That is, in the stirrer 1, the stirring blades 8 are rotated at high speed in order to form flocs of suspended solids, but depending on the injection rate of the flocculant, flocs of suspended solids may not be formed.

測定システム60は、光学的測定装置3と、撹拌機1から光学的測定装置3に汚水を送る測定用移送配管28と、汚水に希釈液を供給する希釈ライン55と、汚水と希釈液とを混合する混合流路40と、光学的測定装置3で測定された汚水を排出する測定用排出配管29を備えている。測定用移送配管28は、撹拌槽2および光学的測定装置3に連結されている。撹拌機1から排出された汚水は、測定用移送配管28を通じて光学的測定装置3に移送される。測定用排出配管29は、光学的測定装置3に連結されている。光学的測定装置3から排出された汚水は、測定用排出配管29を通じて排出される。 The measurement system 60 includes an optical measurement device 3, a measurement transfer pipe 28 that sends waste water from the stirrer 1 to the optical measurement device 3, a dilution line 55 that supplies a dilution liquid to the waste water, and a dilution line 55 that connects the waste water and the dilution liquid. It is provided with a mixing channel 40 for mixing and a measuring discharge pipe 29 for discharging wastewater measured by the optical measuring device 3. The measurement transfer pipe 28 is connected to the stirring tank 2 and the optical measurement device 3. The wastewater discharged from the stirrer 1 is transferred to the optical measurement device 3 through the measurement transfer piping 28. The measuring discharge pipe 29 is connected to the optical measuring device 3 . The waste water discharged from the optical measurement device 3 is discharged through the measurement discharge pipe 29.

光学的測定装置3は、撹拌機1で形成されたフロックを含む汚水に光を照射して、光学的測定値を得るための装置である。本実施形態では、光学的測定装置3は、フロックを含む汚水から出てきた透過光の強度を測定可能な装置である。光学的測定装置3は、透過率、回折光の強度、吸光度、反射光の強度などを測定可能な装置であってもよい。 The optical measurement device 3 is a device for irradiating light onto the wastewater containing flocs formed by the stirrer 1 to obtain an optical measurement value. In this embodiment, the optical measuring device 3 is a device that can measure the intensity of transmitted light coming out of wastewater containing flocs. The optical measurement device 3 may be a device capable of measuring transmittance, intensity of diffracted light, absorbance, intensity of reflected light, and the like.

希釈ライン55は、測定用移送配管28に接続されており、希釈液を、撹拌後で光学的測定前の汚水に供給する。希釈ライン55は、希釈液を貯留する希釈液貯槽52と、希釈液貯槽52に貯留された希釈液を撹拌機1で撹拌された汚水に所定の流量で供給する希釈液供給装置53を備える。希釈液貯槽52から延びる希釈液供給配管57は、撹拌機1と光学測定装置3の間の位置で測定用移送配管28に接続される。希釈液供給装置53は、希釈液供給配管57に配置されている。 The dilution line 55 is connected to the measurement transfer pipe 28, and supplies the diluted liquid to the wastewater after stirring and before optical measurement. The dilution line 55 includes a diluent storage tank 52 that stores a diluted liquid, and a diluted liquid supply device 53 that supplies the diluted liquid stored in the diluted liquid storage tank 52 to the wastewater stirred by the stirrer 1 at a predetermined flow rate. A diluent supply pipe 57 extending from the diluent storage tank 52 is connected to the measurement transfer pipe 28 at a position between the stirrer 1 and the optical measuring device 3 . The diluent supply device 53 is arranged in the diluent supply pipe 57.

希釈液供給装置53は、撹拌機1で撹拌された汚水が光学測定装置3に供給される前に、該汚水に希釈液を所定の流量で供給する装置である。希釈液供給装置53は、例えば、ポンプ、またはバルブ、またはポンプとバルブの組み合わせである。希釈液が供給された汚水は、測定用移送配管28に接続された混合流路40を通って、光学的測定装置3に供給される。希釈液としては、純水、水道水、工業用水、地下水、各種排水処理の処理水、海水などを用いることができる。一実施形態では、希釈ライン55は希釈液貯槽52を備えることなく、希釈液供給配管57として水道水や処理水等が所定の圧力で流れる既設の配管を用いることにより、希釈液が供給されてもよい。 The diluent supply device 53 is a device that supplies a diluent to the wastewater stirred by the stirrer 1 at a predetermined flow rate before the wastewater is supplied to the optical measuring device 3 . The diluent supply device 53 is, for example, a pump, a valve, or a combination of a pump and a valve. The wastewater supplied with the diluent is supplied to the optical measurement device 3 through a mixing channel 40 connected to the measurement transfer piping 28 . As the diluent, pure water, tap water, industrial water, ground water, treated water from various wastewater treatments, seawater, etc. can be used. In one embodiment, the dilution line 55 does not include the diluent storage tank 52, and the diluent is supplied by using an existing pipe as the diluent supply piping 57 through which tap water, treated water, etc. flows at a predetermined pressure. Good too.

混合流路40は、汚水と希釈液とを混合するための構造体である。混合流路40により希釈液と混合された汚水は、光学的測定装置3に供給され、光学的測定装置3で光学的測定が実施される。 The mixing channel 40 is a structure for mixing wastewater and diluent. The wastewater mixed with the diluent through the mixing flow path 40 is supplied to the optical measurement device 3, where the optical measurement device 3 performs optical measurement.

図2は、図1に示す測定システム60の構成を示す模式図である。図2に示すように、測定用移送配管28は、混合流路40の入口に連結された一次側移送配管28Aと、混合流路40の出口に連結された二次側移送配管28Bを含む。混合流路40は、希釈ライン55と測定用移送配管28との接続点55aよりも下流側に配置されている。すなわち、希釈ライン55は、接続点55aにおいて、一次側移送配管28Aに接続されている。一実施形態では、測定用移送配管28は、二次側移送配管28Bを有しておらず、混合流路40の出口が光学的測定装置3に連結されていてもよい。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the measurement system 60 shown in FIG. 1. As shown in FIG. 2, the measurement transfer pipe 28 includes a primary transfer pipe 28A connected to the inlet of the mixing flow path 40 and a secondary transfer pipe 28B connected to the outlet of the mixing flow path 40. The mixing channel 40 is arranged downstream of the connection point 55a between the dilution line 55 and the measurement transfer pipe 28. That is, the dilution line 55 is connected to the primary transfer pipe 28A at the connection point 55a. In one embodiment, the measurement transfer pipe 28 does not have the secondary transfer pipe 28B, and the outlet of the mixing channel 40 may be connected to the optical measurement device 3.

図3は、図2に示す混合流路40の一実施形態を模式的に示す拡大図である。混合流路40は、屈曲部40aを有するL字管である。混合流路40の中心軸線に垂直な断面は、円形を有している。一実施形態では、混合流路40の断面は、円形以外の形状(例えば四角形、矩形状)を有してもよい。混合流路40は、屈曲部40aにおいて、希釈液が混合された汚水の流れ方向を変更するように構成されている。混合流路40の入口40bは横方向を向いており、混合流路40の屈曲部40aよりも上流にある上流部40dは、水平方向に延びている。混合流路40の出口40cは下方を向いており、混合流路40の屈曲部40aよりも下流にある下流部40eは、鉛直方向に延びている。 FIG. 3 is an enlarged view schematically showing one embodiment of the mixing channel 40 shown in FIG. 2. FIG. The mixing channel 40 is an L-shaped tube having a bent portion 40a. A cross section perpendicular to the central axis of the mixing channel 40 has a circular shape. In one embodiment, the cross section of the mixing channel 40 may have a shape other than circular (eg, square, rectangular). The mixing channel 40 is configured to change the flow direction of the wastewater mixed with the diluent at the bent portion 40a. An inlet 40b of the mixing flow path 40 faces in the horizontal direction, and an upstream portion 40d located upstream of the bent portion 40a of the mixing flow path 40 extends in the horizontal direction. An outlet 40c of the mixing channel 40 faces downward, and a downstream portion 40e located downstream of the bent portion 40a of the mixing channel 40 extends in the vertical direction.

本実施形態では、混合流路40の屈曲部40aは直角に屈曲しているが、屈曲部40aの屈曲角度は本実施形態に限定されず、一実施形態では、屈曲部40aの屈曲角度は、45度から135度の範囲内にあってもよい。また、本実施形態では、混合流路40の屈曲部40aよりも下流にある下流部40eは、鉛直方向に延びているが、他の実施形態では、混合流路40の下流部40eは、水平方向に延びていてもよい。すなわち、混合流路40は、希釈液が供給された汚水の流れ方向を水平面内において変更してもよい。さらに他の実施形態では、混合流路40は、屈曲部40aを複数有しており、希釈液が供給された汚水の流れ方向を複数回変更するように構成されていてもよい。 In this embodiment, the bending part 40a of the mixing flow path 40 is bent at a right angle, but the bending angle of the bending part 40a is not limited to this embodiment, and in one embodiment, the bending angle of the bending part 40a is It may be within the range of 45 degrees to 135 degrees. Further, in this embodiment, the downstream portion 40e of the mixing channel 40 downstream of the bent portion 40a extends in the vertical direction, but in other embodiments, the downstream portion 40e of the mixing channel 40 extends horizontally. It may extend in the direction. That is, the mixing flow path 40 may change the flow direction of the wastewater supplied with the diluent within a horizontal plane. In yet another embodiment, the mixing flow path 40 may have a plurality of bent portions 40a and may be configured to change the flow direction of the wastewater supplied with the diluent multiple times.

混合流路40は、屈曲部40aにより希釈液が供給された汚水の流れ方向を変更し、汚水の乱流を生じさせることにより、汚水と希釈液とを混合することができる。したがって、光学的測定装置3に送られる汚水の希釈状態が安定し、光学的測定装置3は汚水の光学的測定値を正確に取得することができる。特に、混合流路40の全体の内部は中空であり、汚水と希釈液とを混合させるための構造体(例えば邪魔板など)は混合流路40内には存在しなくてもよい。したがって、汚水に含まれるフロックやゴミなどが混合流路40内に詰まりにくい。 The mixing channel 40 can mix the sewage and the diluted liquid by changing the flow direction of the sewage to which the diluted liquid is supplied by the bending part 40a and creating a turbulent flow of the sewage. Therefore, the diluted state of the sewage sent to the optical measurement device 3 is stabilized, and the optical measurement device 3 can accurately obtain the optical measurement value of the sewage. In particular, the entire interior of the mixing channel 40 is hollow, and a structure (for example, a baffle plate, etc.) for mixing the wastewater and the diluent does not need to be present in the mixing channel 40. Therefore, the mixing channel 40 is less likely to be clogged with flocs, dirt, etc. contained in the wastewater.

屈曲部40aよりも上流側に位置する入口40bおよび上流部40dの内径d1と、屈曲部40aよりも下流側に位置する出口40cおよび下流部40eの内径d2とは、同じである。さらに、屈曲部40aの内径d3は、入口40bの内径d1および出口40cの内径d2と同じか、または大きい。混合流路40の内径d1,d2は、測定用移送配管28の内径、すなわち一次側移送配管28Aの内径d4および二次側移送配管28Bの内径d5と同じである。測定用移送配管28と混合流路40の内径を同じにすることにより、汚水に含まれるフロックやゴミが混合流路40の内部で詰まるのを防止することができる。 The inner diameter d1 of the inlet 40b and upstream portion 40d located upstream of the bent portion 40a is the same as the inner diameter d2 of the outlet 40c and downstream portion 40e located downstream of the bent portion 40a. Further, the inner diameter d3 of the bent portion 40a is the same as or larger than the inner diameter d1 of the inlet 40b and the inner diameter d2 of the outlet 40c. The inner diameters d1 and d2 of the mixing channel 40 are the same as the inner diameters of the measurement transfer pipe 28, that is, the inner diameter d4 of the primary transfer pipe 28A and the inner diameter d5 of the secondary transfer pipe 28B. By making the internal diameters of the measuring transfer pipe 28 and the mixing channel 40 the same, it is possible to prevent flocs and dirt contained in the wastewater from clogging the mixing channel 40.

図2に戻り、光学的測定装置3は、二次側移送配管28Bの末端に連結されるノズル30と、測定用排出配管29の先端に連結される受け皿(受液部)32と、を備える。ノズル30は、二次側移送配管28Bを流れてきた希釈液と混合された汚水を下方に向けて流下させる構造体であり、円筒形状を有している。受け皿32は、ノズル30の下方に、該ノズル30から離間して配置されている。受け皿32は、ノズル30から流下された汚水を受け取るための構造体であり、図示した例では、漏斗形状を有している。 Returning to FIG. 2, the optical measurement device 3 includes a nozzle 30 connected to the end of the secondary transfer pipe 28B, and a saucer (liquid receiving part) 32 connected to the tip of the measurement discharge pipe 29. . The nozzle 30 is a structure that causes the dirty water mixed with the diluent flowing through the secondary transfer pipe 28B to flow downward, and has a cylindrical shape. The tray 32 is arranged below the nozzle 30 and spaced apart from the nozzle 30. The receiving tray 32 is a structure for receiving wastewater flowing down from the nozzle 30, and has a funnel shape in the illustrated example.

本実施形態では、ノズル30と受け皿32は、鉛直方向に沿って配列されており、ノズル30の中心軸線は、受け皿32の中心軸線に一致する。ノズル30と受け皿32の間には、汚水が流下する開放空間が形成される。したがって、汚水はノズル30から大気中に流下される。 In this embodiment, the nozzle 30 and the tray 32 are arranged along the vertical direction, and the central axis of the nozzle 30 coincides with the central axis of the tray 32. An open space is formed between the nozzle 30 and the tray 32, through which the wastewater flows. Therefore, the waste water flows down from the nozzle 30 into the atmosphere.

光学的測定装置3は、さらに、ノズル30から流下した希釈液と混合された汚水に光を照射して光学的測定値を取得する光学センサ35を備えている。本実施形態では、光学センサ35は、汚水に向けて光を照射する光源(投光部)35aと、汚水から出てきた光を検出する光検出器(受光部)35bと、を備え、光検出器35bに到達した透過光強度を測定する光学センサである。光源35aから照射され、フロックを含む汚水を透過した光は、光検出器35bによって検出される。この透過光強度を所定の時間の間測定し、測定された透過光強度を光学的測定値とする。 The optical measurement device 3 further includes an optical sensor 35 that irradiates light onto the wastewater mixed with the diluent flowing down from the nozzle 30 to obtain an optical measurement value. In this embodiment, the optical sensor 35 includes a light source (light projector) 35a that irradiates light toward wastewater, and a photodetector (light receiver) 35b that detects light coming out of the wastewater. This is an optical sensor that measures the intensity of transmitted light that has reached the detector 35b. The light emitted from the light source 35a and transmitted through the wastewater containing flocs is detected by the photodetector 35b. This transmitted light intensity is measured for a predetermined period of time, and the measured transmitted light intensity is used as an optical measurement value.

光源35aの例としては、各種ランプ(水銀ランプ、キセノンランプ、クリプトンランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプなど)、各種レーザ(固体レーザ、半導体レーザ、液体レーザ、気体レーザなど)、各種LEDなどが挙げられる。LEDは、市販の光学センサのうちで比較的高強度の光を照射できる光源であるため、光源35aは、好ましくは、LEDである。光検出器35bの例としては、CCD、フォトダイオード、フォトトランジスタ、光電子増倍管、光導電素子、赤外線光学センサ、CMOSなどが挙げられる。いずれにしても、光学センサ35として、市販品を用いることができる。 Examples of the light source 35a include various lamps (mercury lamp, xenon lamp, krypton lamp, metal halide lamp, halogen lamp, etc.), various lasers (solid laser, semiconductor laser, liquid laser, gas laser, etc.), various LEDs, etc. . The light source 35a is preferably an LED, because an LED is a light source that can emit relatively high-intensity light among commercially available optical sensors. Examples of the photodetector 35b include a CCD, a photodiode, a phototransistor, a photomultiplier tube, a photoconductive element, an infrared optical sensor, a CMOS, and the like. In any case, a commercially available product can be used as the optical sensor 35.

光学的測定値である透過光強度の測定は、1回、または凝集剤の注入率を変えながら複数回実行され、これにより、少なくとも1つの光学的測定値が得られる。なお、光検出器35bで検出された透過光強度は、データロガー50に蓄積された後に、後述する数値解析装置5に送られる。数値解析装置5で算出された数値解析値は、制御装置6に送られて、制御装置6は、数値解析値に基づいて、凝集剤の適正な注入率を決定する。データロガー50、数値解析装置5、および制御装置6は、それぞれ別個に設けられていてもよい。あるいは、データロガー50および数値解析装置5は、1台のコンピューター、または1台のプログラマブルロジックコントローラ(例えば、シーケンサー)として構成される制御装置6に組み込まれていてもよい。 The measurement of transmitted light intensity, which is an optical measurement value, is carried out once or multiple times while changing the injection rate of the flocculant, thereby obtaining at least one optical measurement value. Note that the transmitted light intensity detected by the photodetector 35b is accumulated in the data logger 50 and then sent to the numerical analysis device 5, which will be described later. The numerical analysis value calculated by the numerical analysis device 5 is sent to the control device 6, and the control device 6 determines an appropriate injection rate of the flocculant based on the numerical analysis value. The data logger 50, the numerical analysis device 5, and the control device 6 may be provided separately. Alternatively, the data logger 50 and the numerical analysis device 5 may be incorporated into a control device 6 configured as one computer or one programmable logic controller (for example, a sequencer).

次に、図4(a)および図4(b)を参照して、光学的測定装置3による懸濁物質を含む汚水の透過光強度の測定例について説明する。図4(a)は、凝集剤の注入率が適正ではないために、フロックが汚水に形成されていない場合の透過光強度の測定例を示し、図4(b)は、凝集剤の注入率が適正であるために、フロックが汚水に形成されている場合の透過光強度の測定例を示す。図4(a)および図4(b)において、横軸は測定時間を表し、縦軸は透過光強度を表す。 Next, with reference to FIGS. 4(a) and 4(b), an example of measuring the intensity of transmitted light of wastewater containing suspended solids using the optical measuring device 3 will be described. Figure 4(a) shows an example of measuring the intensity of transmitted light when flocs are not formed in wastewater due to an inappropriate injection rate of the flocculant, and Figure 4(b) shows an example of measuring the intensity of transmitted light when the flocculant injection rate is not appropriate. An example of measuring the intensity of transmitted light when flocs are formed in wastewater is shown below. In FIGS. 4(a) and 4(b), the horizontal axis represents measurement time, and the vertical axis represents transmitted light intensity.

図4(a)に示すように、フロックが汚水に形成されていないと、光源35aから照射された光は、懸濁物質に遮られて光検出器35bまでほとんど到達しない。その結果、測定される透過光強度は、測定時間の経過と共に低い値で推移する。一方で、フロックが汚水に形成されていると、懸濁物質はフロックとしてまとまっている。したがって、図4(b)に示されるように、透過光強度の測定中、光源35aから照射された光がフロックに遮られて光検出器35bまで到達しない時間と、フロックの隙間から光検出器35bまで到達する時間とが存在する。結果として、透過光強度のピークが複数個計測される。この複数個のピークは、後述する数値解析工程で利用される。 As shown in FIG. 4A, if no flocs are formed in the wastewater, the light emitted from the light source 35a is blocked by suspended matter and hardly reaches the photodetector 35b. As a result, the measured transmitted light intensity remains at a low value as the measurement time passes. On the other hand, when flocs are formed in wastewater, suspended solids are aggregated as flocs. Therefore, as shown in FIG. 4(b), during the measurement of the transmitted light intensity, there is a time when the light emitted from the light source 35a is blocked by the flocks and does not reach the photodetector 35b, and a time when the light emitted from the light source 35a does not reach the photodetector 35b from the gap between the flocks. 35b. As a result, multiple peaks of transmitted light intensity are measured. These multiple peaks are used in the numerical analysis process described later.

希釈ライン55により希釈液を撹拌後の汚水に供給する目的は、撹拌された汚水に含まれる懸濁物質の濃度および/またはフロックの濃度を低減させることである。懸濁物質の濃度が高い汚水では、フロックが形成されたときの光学的測定値とフロックが形成されないときの光学的測定値に差が生じず、その結果、凝集剤の注入率の決定が困難な場合がある。例えば、光学的測定装置3が、懸濁物質の濃度が高い汚水の透過光強度を測定する場合、凝集剤の注入率が適正でフロックが形成されても、フロック間の隙間がほとんど存在せず、図4(a)に示したように、透過光強度がほぼ一定になってしまう場合がある。これに対して、撹拌された汚水を希釈液で希釈する場合、フロック間の隙間を増大させることができるため、フロックの隙間から光が透過し、図4(b)に示されるように、透過光強度のピークが複数個計測される。この結果、フロックが形成されたときの透過光強度とフロックが形成されないときの透過光強度に差が生じ、適正な注入率を決定できる。 The purpose of supplying the diluted liquid to the stirred wastewater through the dilution line 55 is to reduce the concentration of suspended matter and/or the concentration of flocs contained in the stirred wastewater. In wastewater with a high concentration of suspended solids, there is no difference between optical measurements when flocs are formed and optical measurements when no flocs are formed, making it difficult to determine the flocculant injection rate. There are cases where For example, when the optical measurement device 3 measures the transmitted light intensity of wastewater with a high concentration of suspended solids, even if the flocculant injection rate is appropriate and flocs are formed, there are almost no gaps between the flocs. , as shown in FIG. 4(a), the transmitted light intensity may become almost constant. On the other hand, when the stirred wastewater is diluted with a diluent, the gaps between the flocs can be increased, so light passes through the gaps between the flocs, and as shown in Figure 4(b), the light passes through the flocs. Multiple peaks of light intensity are measured. As a result, a difference occurs between the transmitted light intensity when flocs are formed and the transmitted light intensity when no flocs are formed, and an appropriate injection rate can be determined.

図1に戻り、光学的測定装置3には、数値解析装置5が電気的に接続され、数値解析装置5には、制御装置6が接続されている。数値解析装置5は、制御装置6内に組み込まれていてもよい。また、制御装置6は、凝集剤注入装置4に接続されている。 Returning to FIG. 1, a numerical analysis device 5 is electrically connected to the optical measurement device 3, and a control device 6 is connected to the numerical analysis device 5. The numerical analysis device 5 may be incorporated into the control device 6. Further, the control device 6 is connected to the flocculant injection device 4.

光学的測定装置3から得られた光学的測定値は、数値解析装置5に送られる。数値解析装置5は、光学的測定値を数値解析して、数値解析値を取得する。得られた数値解析値は、制御装置6に送られる。制御装置6は、数値解析値に基づいて凝集剤の適正な注入率を決定する。 The optical measurement values obtained from the optical measurement device 3 are sent to the numerical analysis device 5. The numerical analysis device 5 numerically analyzes the optical measurement value to obtain a numerical analysis value. The obtained numerical analysis value is sent to the control device 6. The control device 6 determines an appropriate injection rate of the flocculant based on the numerical analysis value.

数値解析値の例としては、光学的測定値の平均値、分散、標準偏差、ピーク面積、ピーク高さなどが挙げられる。光学的測定値の分散とは、光学的測定値を統計学的に解析した値であり、所定の測定時間の間に得られた光学的測定値の分布の散らばりの程度を示す量である。標準偏差は、分散の平方根の正の値である。ピーク面積は、縦軸が光学的測定値を表し、横軸が測定時間を表すグラフ上に、所定の測定時間の間に得られた光学的測定値をプロットして描かれた曲線と、基準線(例えばベースライン)とで囲まれた領域の面積である。ピーク面積は、例えば、図4(b)でハッチングを付けられた領域の面積に相当する。ピーク高さは、縦軸が光学的測定値を表し、横軸が測定時間を表すグラフ上に、所定の測定時間の間に得られた光学的測定値をプロットして描かれた曲線のピークの横軸からの高さである。 Examples of numerical analysis values include the average value, dispersion, standard deviation, peak area, and peak height of optically measured values. The dispersion of optical measurement values is a value obtained by statistically analyzing optical measurement values, and is an amount indicating the degree of dispersion of the distribution of optical measurement values obtained during a predetermined measurement time. Standard deviation is the positive value of the square root of the variance. The peak area is calculated using a curve drawn by plotting the optical measurement values obtained during a given measurement time on a graph where the vertical axis represents the optical measurement value and the horizontal axis represents the measurement time, and the reference This is the area of the region surrounded by a line (for example, a baseline). The peak area corresponds to, for example, the area of the hatched region in FIG. 4(b). The peak height is the peak height of a curve drawn by plotting the optical measurements obtained during a given measurement time on a graph where the vertical axis represents the optical measurement value and the horizontal axis represents the measurement time. is the height from the horizontal axis.

ある閾値以上の光学的測定値の個数、あるいは、ある閾値以下の光学的測定値の個数を、数値解析値としてもよい。数値解析装置5で、光学的測定値から、SS濃度、濁度、色度、フロック粒径などを算出し、これらを数値解析値としてもよい。ここで、フロック粒径とは、フロックが球形である場合には、フロックの直径を意味する。フロックが球形でない場合には、フロック粒径は、ストークス径、または各種測定方法によって測定された粒径を意味する。フロック粒径は、フロックの平均粒径であってもよい。平均粒径としては、算術平均径、最多径、中央径などが例示される。また、平均粒径は、個数基準であってもよいし、質量基準であってもよいし、体積基準であってもよい。 The number of optical measurement values greater than or equal to a certain threshold value or the number of optical measurement values less than or equal to a certain threshold value may be used as the numerical analysis value. The numerical analysis device 5 may calculate SS concentration, turbidity, chromaticity, floc particle size, etc. from the optical measurement values, and use these as numerical analysis values. Here, the floc particle size means the diameter of the floc when the floc is spherical. When the flocs are not spherical, the floc particle size means the Stokes diameter or the particle size measured by various measuring methods. The floc particle size may be the average particle size of the flocs. Examples of the average particle diameter include an arithmetic mean diameter, a maximum diameter, and a median diameter. Further, the average particle size may be based on number, mass, or volume.

光学的測定値からSS濃度、濁度を算出する方法として、透過光測定方法などの公知の方法を用いることができる。光学的測定値から色度を算出する方法として、透過光測定方法などの公知の方法を用いることができる。光学的測定値からフロック粒径を算出する方法として、レーザ回折・散乱法、カメラで撮影した画像を画像解析する方法などの公知の方法を用いることができる。フロック粒径は平均フロック粒径でもよいし、フロック粒径の粒径分布でもよい。光学的測定を行うと共に、得られた光学的測定値からSS濃度、濁度、色度、フロック粒径などを算出できる市販の測定装置を用いることができる。 As a method for calculating SS concentration and turbidity from optically measured values, a known method such as a transmitted light measurement method can be used. As a method for calculating chromaticity from optical measurement values, a known method such as a transmitted light measurement method can be used. As a method for calculating the floc particle size from the optical measurement value, a known method such as a laser diffraction/scattering method or a method of analyzing an image taken with a camera can be used. The floc particle size may be an average floc particle size or a particle size distribution of floc particle sizes. A commercially available measuring device that can perform optical measurements and calculate SS concentration, turbidity, chromaticity, floc particle size, etc. from the obtained optical measurements can be used.

制御装置6は、汚水への凝集剤の注入、汚水の撹拌(高速撹拌)、光学的測定値の取得、光学的測定値に基づく数値解析を少なくとも1回行うことによって得られた、少なくとも1つの数値解析値から、凝集剤の適正な注入率を決定する。すなわち、制御装置6は、懸濁物質を含む汚水に凝集剤を注入し、懸濁物質のフロック形成させるために当該汚水を撹拌し、撹拌された汚水に対して光学的測定を実施し、得られた光学的測定値を数値解析して数値解析値を取得する。さらに、制御装置6は、得られた数値解析値に基づき、凝集剤の注入率が適正か否かを判断し、注入率が適正でなければ、凝集剤の注入率を変更して、再度撹拌、光学的測定、および数値解析を繰り返し、適正な注入率を決定する。なお、凝集剤の注入率によっては、懸濁物質のフロックが形成されない場合がある。 The control device 6 controls at least one of the following: injecting a flocculant into the wastewater, stirring the wastewater (high-speed stirring), obtaining an optical measurement value, and performing numerical analysis based on the optical measurement value at least once. Determine the appropriate injection rate of flocculant from the numerical analysis values. That is, the control device 6 injects a flocculant into wastewater containing suspended solids, stirs the wastewater to cause the suspended solids to form flocs, performs optical measurement on the stirred wastewater, and measures the obtained wastewater. The obtained optical measurement values are numerically analyzed to obtain numerical analysis values. Furthermore, the control device 6 determines whether the injection rate of the flocculant is appropriate based on the obtained numerical analysis value, and if the injection rate is not appropriate, changes the injection rate of the flocculant and stirs again. , optical measurements, and numerical analysis to determine the appropriate injection rate. Note that depending on the injection rate of the flocculant, flocs of suspended matter may not be formed.

適正な凝集剤注入率を決定する方法として、予め設定された複数の注入率を用いてもよい。制御装置6は、懸濁物質を含む汚水に予め設定された注入率で凝集剤を注入し、懸濁物質のフロックを形成させるために当該汚水を撹拌し、撹拌された汚水に対して光学的測定を実施し、得られた測定値を数値解析して数値解析値を取得する。これを、予め設定された複数の注入率それぞれについて繰り返し行う。制御装置6は、予め設定された複数の注入率それぞれで取得された複数の数値解析値を比較する。一実施形態では、最大値または最小値が得られた注入率が適正な注入率として決定される。他の実施形態では、最も大きな数値解析値が得られた注入率と2番目に大きな数値解析値が得られた注入率の平均値を適正注入率としてもよいし、あるいは、最も小さな数値解析値が得られた注入率と2番目に小さい数値解析値が得られた注入率の平均値を適正注入率としてもよい。 As a method for determining an appropriate flocculant injection rate, a plurality of preset injection rates may be used. The control device 6 injects a flocculant into wastewater containing suspended solids at a preset injection rate, stirs the wastewater in order to form flocs of suspended solids, and performs optical imaging on the stirred wastewater. Measurement is carried out, and the obtained measured values are numerically analyzed to obtain numerical analysis values. This is repeated for each of a plurality of preset injection rates. The control device 6 compares a plurality of numerical analysis values obtained at each of a plurality of preset injection rates. In one embodiment, the injection rate at which the maximum or minimum value is obtained is determined as the appropriate injection rate. In other embodiments, the average value of the injection rate at which the largest numerical analysis value was obtained and the injection rate at which the second largest numerical analysis value was obtained may be used as the appropriate injection rate, or the appropriate injection rate may be the smallest numerical analysis value. The appropriate injection rate may be the average value of the injection rate at which the value is obtained and the injection rate at which the second smallest numerical analysis value is obtained.

さらに他の実施形態では、制御装置6は、縦軸が数値解析値を表し、横軸が凝集剤の注入率を表すグラフ上に、予め設定された複数の注入率における複数の数値解析値をプロットし、複数の注入率と複数の数値解析値との関係を示す近似式を算出して、得られた近似式に基づいて、凝集剤の適正な注入率を決定してもよい。例えば、数値解析値のピーク値が得られる注入率を近似式から計算し、得られた注入率を凝集剤の適正な注入率とすることができる。 In yet another embodiment, the control device 6 displays a plurality of numerical analysis values at a plurality of preset injection rates on a graph in which the vertical axis represents the numerical analysis value and the horizontal axis represents the injection rate of the flocculant. The appropriate injection rate of the flocculant may be determined based on the approximate expression obtained by plotting the plot and calculating the approximate expression showing the relationship between the plurality of injection rates and the plurality of numerical analysis values. For example, the injection rate at which the peak value of the numerical analysis value is obtained can be calculated from an approximate formula, and the obtained injection rate can be used as the appropriate injection rate of the flocculant.

測定システム60の光学的測定装置3の構成は、凝集剤の適正な注入率を決定するための測定値を取得できるのであれば、本実施形態に限らない。例えば、一実施形態では、光学的測定装置3は、ノズル30に代えて、撹拌機1から排出された汚水が流れる二次側移送配管28Bに一対の透明窓が設けられており、光学センサ35により、一方の透明窓に向けて光を照射し、他方の透明窓から出てくる光を検出して、光学的測定値を取得するように構成されていてもよい。 The configuration of the optical measurement device 3 of the measurement system 60 is not limited to this embodiment, as long as it can obtain a measurement value for determining an appropriate injection rate of the flocculant. For example, in one embodiment, the optical measurement device 3 is provided with a pair of transparent windows in the secondary transfer pipe 28B through which the wastewater discharged from the stirrer 1 flows, instead of the nozzle 30, and the optical sensor 35 is provided with a pair of transparent windows. Accordingly, the optical measurement value may be obtained by emitting light toward one transparent window and detecting the light coming out from the other transparent window.

図5は、図2に示す測定システム60が配置された汚水処理装置の他の例を示す概略図である。図5に示す汚水処理装置は、汚泥などの液体含有物を圧搾して、該液体含有物をろ液とケーキとに分離するスクリュープレス(脱水機)である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a wastewater treatment apparatus in which the measurement system 60 shown in FIG. 2 is arranged. The sewage treatment apparatus shown in FIG. 5 is a screw press (dehydrator) that squeezes a liquid-containing substance such as sludge and separates the liquid-containing substance into a filtrate and a cake.

図5に示されるスクリュープレスは、円筒状のスクリーンケーシング(ろ過筒)61と、スクリーンケーシング61内で、該スクリーンケーシング61と同心状に配置され、液体含有物である汚泥(汚水)を所定の移送方向Dに移送するスクリュー(図示せず)と、スクリューを回転させる回転機構(図示せず)と、スクリーンケーシング61を通過したろ液を回収するろ液受け68と、ろ液受け68に連結された測定用移送配管28と、を備えている。 The screw press shown in FIG. 5 includes a cylindrical screen casing (filtration cylinder) 61, and is arranged concentrically within the screen casing 61, and is configured to move sludge (sewage) as a liquid content into a predetermined range. A screw (not shown) that transfers in the transfer direction D, a rotation mechanism (not shown) that rotates the screw, a filtrate receiver 68 that collects the filtrate that has passed through the screen casing 61, and is connected to the filtrate receiver 68. and a measurement transfer pipe 28.

スクリーンケーシング61は、パンチングメタルなどのスクリーン(多孔板)から形成されている。スクリーンケーシング61に投入された汚泥は、スクリューの回転によってスクリーンケーシング61内を移送される。汚泥は、スクリーンケーシング61内を移送されるに従って圧搾され、脱水される。スクリーンケーシング61のスクリーンを通過したろ液は、スクリーンケーシング61の下方に配置されたろ液受け68によって回収される。 The screen casing 61 is formed from a screen (perforated plate) such as punched metal. The sludge introduced into the screen casing 61 is transferred within the screen casing 61 by rotation of the screw. As the sludge is transferred through the screen casing 61, it is compressed and dewatered. The filtrate that has passed through the screen of the screen casing 61 is collected by a filtrate receiver 68 arranged below the screen casing 61.

本実施形態では、測定システム60の測定用移送配管28は、ろ液受け68に連結されており、測定システム60により回収したろ液(汚水)の光学的測定値を取得するように構成されている。測定用移送配管28を流れるろ液は、希釈ライン55により希釈液が供給され、混合流路40によりろ液(汚水)と希釈液とが混合される。光学的測定装置3は、希釈液が混合されたろ液の光学的測定値を取得する。得られた光学的測定値は、スクリュープレスの制御装置(図示せず)に送られ、制御装置は、送られた光学的測定値に基づいてスクリュープレスの運転を制御する。例えば、制御装置は、適切な含水率を有するケーキを得るために、得られた光学的測定値に基づいてスクリューの回転速度を制御する。 In this embodiment, the measurement transfer pipe 28 of the measurement system 60 is connected to a filtrate receiver 68 and is configured to obtain an optical measurement value of the filtrate (sewage) collected by the measurement system 60. There is. The filtrate flowing through the measurement transfer pipe 28 is supplied with a diluent through a dilution line 55, and the filtrate (sewage) and diluted liquid are mixed through a mixing channel 40. The optical measurement device 3 acquires optical measurement values of the filtrate mixed with the diluent. The obtained optical measurements are sent to a control device (not shown) of the screw press, and the control device controls the operation of the screw press based on the sent optical measurements. For example, the controller controls the rotational speed of the screw based on the optical measurements obtained in order to obtain a cake with the appropriate moisture content.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The embodiments described above have been described to enable those skilled in the art to carry out the invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the broadest scope according to the spirit defined by the claims.

1 撹拌機
2 撹拌槽
3 光学的測定装置
4 凝集剤注入装置
5 数値解析装置
6 制御装置
7 供給装置
8 撹拌翼
9 モーター
10 汚水貯槽
11 凝集剤貯槽
18 供給元管
26 凝集剤供給配管
28 測定用移送配管
28A 一次側移送配管
28B 二次側移送配管
29 測定用排出配管
30 ノズル
32 受け皿(受液部)
35 光学センサ
35a 光源(投光部)
35b 光検出器(受光部)
40 混合流路
50 データロガー
52 希釈液貯槽
53 希釈液供給装置
55 希釈ライン
57 希釈液供給配管
60 測定システム
61 スクリーンケーシング(ろ過筒)
68 ろ液受け
1 Stirrer 2 Stirring tank 3 Optical measurement device 4 Flocculant injection device 5 Numerical analysis device 6 Control device 7 Supply device 8 Stirring blades 9 Motor 10 Sewage storage tank 11 Flocculant storage tank 18 Supply source pipe 26 Flocculant supply piping 28 For measurement Transfer piping 28A Primary side transfer piping 28B Secondary side transfer piping 29 Measurement discharge piping 30 Nozzle 32 Receiver (liquid receiving part)
35 Optical sensor 35a Light source (light projector)
35b Photodetector (light receiving section)
40 Mixing channel 50 Data logger 52 Diluent storage tank 53 Diluent supply device 55 Dilution line 57 Diluent supply piping 60 Measurement system 61 Screen casing (filtration cylinder)
68 Filtrate receiver

Claims (6)

汚水が流れる測定用移送配管と、
前記測定用移送配管に接続され、前記汚水に希釈液を供給する希釈ラインと、
前記測定用移送配管に接続され、前記汚水と前記希釈液とを混合する混合流路と、
前記希釈液と混合された前記汚水の光学的測定値を取得する光学的測定装置と、を備え、
前記混合流路は、前記希釈液が供給された前記汚水の流れ方向を変更する屈曲部を有している、測定システム。
A measurement transfer pipe through which wastewater flows,
a dilution line connected to the measurement transfer piping and supplying a diluent to the wastewater;
a mixing flow path connected to the measurement transfer pipe and mixing the wastewater and the diluent;
an optical measurement device that obtains an optical measurement value of the wastewater mixed with the diluent,
The measurement system, wherein the mixing flow path has a bent portion that changes the flow direction of the wastewater to which the diluent is supplied.
前記混合流路は、前記希釈ラインと前記測定用移送配管との接続点よりも下流側に配置されている、請求項1に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 1, wherein the mixing flow path is arranged downstream of a connection point between the dilution line and the measurement transfer piping. 前記混合流路はL字管である、請求項1または2に記載の測定システム。 The measurement system according to claim 1 or 2, wherein the mixing flow path is an L-shaped pipe. 前記混合流路の出口は下方を向いている、請求項3に記載の測定システム。 4. The measurement system according to claim 3, wherein the outlet of the mixing channel is directed downward. 前記混合流路の内径は、前記測定用移送配管の内径と同じである、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の測定システム。 The measurement system according to any one of claims 1 to 4, wherein an inner diameter of the mixing flow path is the same as an inner diameter of the measurement transfer pipe. 汚水に希釈液を供給する希釈工程と、
前記汚水と前記希釈液とを混合流路により混合する混合工程と、
前記希釈液と混合された前記汚水の光学的測定値を取得する光学的測定工程と、を含み、
前記混合流路は、前記希釈液が供給された前記汚水の流れ方向を変更する屈曲部を有している、測定方法。
a dilution step of supplying a diluent to the wastewater;
a mixing step of mixing the wastewater and the diluted liquid through a mixing channel;
an optical measurement step of obtaining an optical measurement value of the wastewater mixed with the diluent,
The measuring method, wherein the mixing flow path has a bent portion that changes the flow direction of the wastewater to which the diluent is supplied.
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