JP2538466B2

JP2538466B2 - 凝集剤の注入制御方法及び装置

Info

Publication number: JP2538466B2
Application number: JP3337697A
Authority: JP
Inventors: 明彦笠原
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPH05146608A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沈殿池やろ過池を有す
る上下水道の浄水場、又は凝集剤の添加により懸濁液を
凝集分離する懸濁液分離装置において、凝集剤の添加を
自動的に行ない、かつ凝集剤の適正量を確実に注入制御
する方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】河川や湖沼を水源とする、急速ろ過法を
採用している浄水場においては、濁水の浄化のため、取
水した原水に硫酸アルミニウム又はポリ塩化アルミニウ
ム等の凝集剤を添加して、粘土粒子、鉄・マンガンの酸
化物に代表される濁質を凝集させ、沈殿・ろ過あるいは
直接ろ過して、これら不純物を取り除き、殺菌した後、
清浄な水にして利用者に供給している。凝集剤の注入が
適切でないと、不純物の凝集が不十分となったり、又は
過剰にフロックが生成され、前者においては濁質がろ過
池からリークし、後者においてはろ過池の閉塞が急速に
進行するため、洗浄頻度が増し処理効率が悪化もしくは
処理不能となる。こうした観点から凝集剤の注入率管理
は浄水場において最も重要な問題である。また、凝集剤
の添加（以下、注入という）量は、取水した原水の水質
により変化するため、注入量が適正であるか否かを常に
監視している必要があり、特に降雨やダム等の放流の影
響を受けるところでは、浄水場オペレーターの最も重要
な任務となっている。そのため、自動化が望まれ、また
種々の自動化システムが試みられているが、完全に信頼
できるまでに至っていない。

【０００３】図７は、従来の最も標準的な浄水プロセス
を示している。図７において、水源より取水された原水
は着水井１を経て急速混和池２に流入する。凝集剤は混
和池流入直前又は混和池流入部で原水に添加される。急
速混和池内では、原水と凝集剤が短時間に混合され、原
水中の濁質や不純物を物理化学作用で凝集し、微小なフ
ロックを作る。ついで、これら凝集水は後段のフロック
形成池３でゆるい攪拌を受け、微小なフロックは互いに
衝突、会合、吸着を繰り返しながら集塊してより大きな
フロックに成長する。成長したフロックは沈殿池４で沈
降分離され、底に沈む。沈降しきれずに上澄水に残留し
たフロックは、次のろ過池５で完全に除去され、最終的
に清浄な水が得られる。７は凝集剤槽である。

【０００４】そして、凝集剤注入量を自動制御する方法
として、従来、一般的には次の３方法が知られている。（１）第１の方法（フィードフォワード制御）原水の水質、例えば濁度・アルカリ度等を水質測定器８
で計測し、測定値を演算器１１に送る。演算器１１で
は、例えば下記の式に基づいた凝集剤注入率の演算を
行ない、結果を演算器１４に送る。演算器１４では、送
られてきた注入率指令に流量計９で計測された流量を乗
じて、凝集剤流入量を算出する。Ｄ＝ＣＴ^ｅ＋ｄＡ^ｆＤ：凝集剤注入率［ｍｇ／ｌ］Ｔ：原水濁度［度］Ａ：原水アルカリ度［度］Ｃ、ｄ、ｅ、ｆ：浄水場固有の係数算出した流入量の信号を凝集剤注入ポンプ６に送り、所
定の注入量になるよう凝集剤注入ポンプを制御する。（２）第２の方法（フィードバック制御）凝集剤注入後の処理水、例えば、沈殿処理水やろ過水の
水質（濁度、色度等）を水質測定器１０で計測し、演算
器１３で、計測値とあらかじめ設定された設定値との偏
差を求め、偏差が０になるよう、偏差量に応じて凝集剤
注入率を変更し、最適注入率を常に維持させる方法であ
る。設定値は適正注入率時に得られる水質をあらかじ
め、ジャーテストや試運転時に測定して求める。（３）第３の方法（フィードフォワード・フィードバ
ック制御）第１、第２の方法を組み合わせた方法で、互いの欠点を
補う方法である。原水水質に対応した凝集剤注入率を、
処理水の水質をもって修正する方法である。いずれを優
先させるかは、凝集剤注入率演算器１２の演算式の作り
方に左右され、演算式は過去の実績等から経験的に求め
られ、試運転時等に各浄水場の特性に応じて修正され
る。

【０００５】また、特開昭６３−２５６１０８号公報に
は、懸濁液の濁度及びそれに対する凝集剤の適正注入率
を検知し、その濁度の属する濁度範囲に応じて検知され
た適正注入率を最古の記憶値に代えて記憶し、記憶され
た適正注入率を用いて注入管理式を作成して従前の注入
管理式に代えて記憶し、懸濁液の濁度に応じて注入管理
式により凝集剤の注入率を算出し、算出された注入率に
応じて凝集剤を処理すべき懸濁液に対して注入するよう
にした凝集剤の注入管理方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】つぎに、最適な凝集剤
注入率について、図８に基づいて説明する。横軸に凝集
剤注入率、縦軸に処理水沈澱濁度をとり、凝集曲線を描
くと、凝集剤中のアルミニウムイオンの性質から図８の
ような曲線となる。すなわち凝集剤が過少でも、過大で
も処理水の水質は悪くなる。後段の砂ろ過に過負荷を与
えることなく、かつ良好なろ水が得られる沈澱処理水濁
度をｙ_１とすると、凝集剤の注入率はｘ_１からｘ_２の間
にあれば良いことになる。しかし、凝集剤の節約を考え
ればｘ_１のポイントが最適注入率となる。しかしなが
ら、凝集剤の適正注入率は原水の水質、例えば濁度、色
度、アルカリ度、ｐＨ水温、有機物量等によって大きく
変化し、また、これらの濃度も水源、天候により常に変
化しているため、最適注入率を定常的に維持することは
非常に困難な問題となっている。

【０００７】そこで、このような問題に対処するため、
従来は、凝集剤注入前の原水の水質をあらかじめ計測
し、その測定値に基づいて、注入率を制御するフィード
フォワード制御が試みられている（前述の第１の方
法）。しかしながら、この制御方式は開ループであり、
制御結果が反映されないため、原水水質と凝集剤注入率
の因果関係が明確にされていない現況では、非常に危険
性を伴う制御方式である。また、処理結果を比較的簡単
に判定できる沈澱処理水の水質を計測し、この水質が常
に一定の水準に保たれるようにするフィードバック制御
が提案されている（前述の第２の方法）が、操作を加え
てから結果が得られるまで通常約４〜８時間も要するた
め、この遅れ時間が追従性を悪くしており、フィードバ
ック制御上最大の欠点となっている。さらに、前記フィ
ードフォワード、フィードバック制御を補正する目的
で、両者を組み合わせたフィードバック・フィードフォ
ワード制御が提唱されているが、それぞれの欠点を完全
に補うまでに至っていない（前述の第３の方法）。

【０００８】また、沈殿池入口部又はフロック形成池出
口における残留懸濁質及び微小フロックの量を測定し、
あらかじめ設定された比率に従って凝集剤の注入率をフ
ィードバック制御する方法が提案されている（特開昭５
４−９３８４８号参照）。この方法によれば、遅れ時間
を従来の１／５〜１／３に縮小でき、フィードバック制
御の制御性を大幅に改善できるとしているが、コロイド
状懸濁質及び微小フロックの量の測定方法が煩雑である
こと、測定結果の判定基準が確立していないこと、採水
方法により結果が大きく変わること等により、実用的で
はない。凝集剤注入効果を早期に検出する手段として、
他に凝集水のゼータ電位を計測して、電位を±１０ｍＶ
に維持するようにフィードバック制御する方法がある
が、ゼータ電位を簡単に正確に計測することが困難であ
ること、さらにゼータ電位が必ずしも普遍的な凝集効果
の指標にはなり難いという問題があり採用できない。さ
らに、また別の方法として、沈殿池に流入する凝集水の
一部を本設備とは別の小型パイロットフィルターに導
き、そのろ過抵抗の変化率により、早期に凝集効果を判
別し、凝集剤注入率をフィードバック制御する方法があ
る（特許第１１７４６４６号、特開昭５５−８８２８号
公報参照）。この特開昭５５−８８２８号公報記載の方
法は、遅れ時間を大幅に短縮できる、検出法に安定性が
ある、測定が簡単である等の点でかなり従来法より改善
されている。しかしながら、凝集効果の検出法にろ過抵
抗の変化率を採用しているため、感度が鈍く、原水水質
変化への追従性が悪く、したがって変動の激しい水源を
持つ浄水場には不向きである。また、適正薬注率であっ
ても原水性状（特に濁質の性状、水温）によって、ろ過
抵抗変化率が異なるため、その都度補正する必要が生じ
完全自動化が困難である等の問題もある。

【０００９】上記のように、従来の方法はつぎのような
問題点を有している。（１）凝集剤注入効果の判定に多大な時間（４〜８時
間）がかかり、原水が刻々と変化する状況に追従できな
い。（２）原水水質を事前に分析し制御する方式では、凝
集剤注入量を正確に算出する理論式が確立されておら
ず、常に適正量を注入することができない。（３）上記の（１）と（２）の両者を備えた方式で
も、結果判定の時差遅れが解消されず、安定した制御が
できない。（４）結果の判定にパイロットフィルターのろ抗上昇
を指標として判定する方法では、感度が悪く、原水水質
変化への追従性が悪く汎用的でない。すなわち、急激な
水質変化には追従遅れ、安定した水質時にはハンチング
を起こし、不安定なところがあった。（５）上記（４）の方法で、実施設の沈殿水又はろ過
水をも判定に加えた方式では、凝集剤の増・減比の両者
を取り入れたため、ハンチングが大きくなる欠点があっ
た。（６）制御装置のバックアップ機能がなく、手動で行
なわなければならない。（７）検出水質の変化速度（率）を算出して制御する
方法は、従来行なわれていたが、原水水質変化速度
（率）を考慮に入れず、目標値との偏差のみで制御する
ため、急激な変化に追従できない。

【００１０】本発明は、上記の諸点に鑑みなされたもの
で、従来の実装置に並行して凝集監視装置（以下、ＣＣ
Ｃ又はＣＣＣ装置という）を設置し、採取した試料の濁
度又は色度を測定し、この測定値に基づいて凝集剤最適
添加量を演算し、凝集剤注入ポンプを制御するととも
に、原液の濁度又は色度を測定し、この測定値の変化率
の大小によって、ろ過液の濁度又は色度の測定結果に対
応する適応制御を用いることにより、短いタイムラグ
で、凝集剤の注入量を常に最適にコントロールすること
ができる方法及び装置を提供することを目的とするもの
である。また、凝集剤の注入には、原水質の多様性、タ
イムラグや測定器の誤差等の問題があり、とくにあいま
いさが伴うものであるが、本発明はこれをカバーするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明の凝集剤の注入制御方法は、原液
に凝集剤を添加して急速混合した後、生成したフロック
を分離して清浄な液を得る方法において、つぎの（ａ）
〜（ｄ）の過程、すなわち、（ａ）急速混合した懸濁液の一部を連続採取する採取
過程、（ｂ）採取した懸濁液をろ過するろ過過程、（ｃ）ろ過液の濁度又は色度を測定する測定過程、（ｄ）測定値を演算して凝集剤注入ポンプを制御する
ポンプ制御過程、を包含する凝集剤の注入制御方法であ
って、原液の濁度又は色度を測定し、この測定値の変化
率の大小によって、ろ過液の濁度又は色度の測定結果に
対応する適応制御を用いることを特徴としている。ま
た、本発明の方法は、原液に凝集剤を添加して急速混合
した後、生成したフロックを分離して清浄な液を得る方
法において、つぎの（ａ）〜（ｆ）の過程、すなわち、（ａ）急速混合した懸濁液の一部を連続採取する採取
過程、（ｂ）採取した懸濁液中の微細フロックを成長させる
フロック形成過程、（ｃ）成長したフロックを沈降分離する分離過程、（ｄ）分離した上澄液をろ過するろ過過程、（ｅ）ろ過液の濁度又は色度を測定する測定過程、（ｆ）測定値を演算して凝集剤注入ポンプを制御する
ポンプ制御過程、を包含する凝集剤の注入制御方法であ
って、原液の濁度又は色度を測定し、この測定値の変化
率の大小によって、ろ過液の濁度又は色度の測定結果に
対応する適応制御を用いることを特徴としている。

【００１２】これらの方法において、本体装置（実装
置）の沈殿処理液の濁度又は色度を測定し、濁度又は色
度が設定値以上の場合のみ、凝集剤の注入量を追加する
ことが望ましい。また、沈殿処理液の濁度又は色度を測
定する代わりに、ろ過液の濁度又は色度を測定する場合
もある。なお、ＣＣＣ装置に不具合が生じた場合、原液
の濁度又は色度に比例して、あらかじめ過去の実績より
安全側に定めた注入式で、自動的に凝集剤の注入を行な
うようにすることもできる。

【００１３】本発明の凝集剤の注入制御装置は、図１に
示すように、原液に凝集剤を添加して急速混和装置で急
速混合し、生成した微細フロックをフロック形成装置で
大きなフロックに成長させ、成長したフロックを沈殿装
置で沈降分離させ、上澄液をろ過装置でろ過して清浄な
液を得るようにした装置において、急速混和装置の懸濁
液を採取するためのサンプリングポンプ１５と、採取し
た懸濁液中の微細フロックを大きく成長させるためのフ
ロック形成器１６と、成長したフロックを沈降分離させ
るための沈降分離器１７と、この沈降分離器で分離した
上澄液をろ過するパイロットろ過器１８と、このパイロ
ットろ過器のろ過液の濁度又は色度を測定するための液
質測定器１９と、この液質測定器に接続された凝集剤注
入率演算器１２と、この凝集剤注入率演算器により制御
される凝集剤注入ポンプ６と、原液の濁度又は色度を測
定するための液質測定器８と、を備え、この液質測定器
８が前記凝集剤注入率演算器１２に接続されていること
を特徴としている。

【００１４】本体装置に並行して組み込まれた凝集監視
装置（ＣＣＣ）は、パイロットろ過器１８と、そのろ過
液（以下、ろ液又はろ水という）の液質を測定する液質
測定器１９と、サンプリングポンプ１５と、フロック形
成器１６と、沈降分離器１７とから構成される。本体装
置（実装置）の急速混和装置からマイクロフロック状に
凝集した検定液をサンプリングし、それをパイロットろ
過器１８にかけ、ろ液の濁度又は色度を測定し、凝集の
最適値として設定した目標値との偏差を求め、その差異
によって凝集剤注入量の維持又は増減を行なうものであ
る。本発明の方法は、ＣＣＣの判定結果と、追従性を高
めるため、原液濁度又は色度（以下、原液液質又は原水
水質という）の変化率の大小をもとに、将来予測値を加
味して凝集剤の注入量を決定する。また、原液液質の変
化率の大小によって、ＣＣＣの判定間隔を自動的に切り
替え、原液液質の急激な変化又は安定期に的確に対応で
きるようにする。また、本発明の方法において、実装置
の沈殿処理液（以下、沈殿液という）の濁度又は色度を
測定し、凝集剤不足の傾向がある時のみ、凝集剤の注入
量を追加補正する機能を付加させる。なお、沈殿液の濁
度又は色度を測定する代わりに、沈殿処理液をろ過処理
したろ液の濁度又は色度を測定して、凝集剤の注入量を
補正することもできる。さらに、これらの方法の不具合
時に備えて、原液液質に比例して、あらかじめ過去の実
績より安全側に定めた注入式で、自動的に凝集剤の注入
を行なえるようにする。本発明の方法の原理は、本設備
と凝集監視装置（ＣＣＣ）の浄化プロセスが全く同一
で、しかも本設備より数倍ないしは数十倍の早さで高速
処理できるパイロット浄化設備を設置して本設備と並行
して運転し、パイロット浄化設備の処理液質をあらかじ
め設定した数値に常に収束させるように、凝集剤の注入
率をフィードバック制御するもので、本設備より十数倍
から数十倍の早さで凝集効果が判定できる。したがっ
て、液質変動に対する追従性が改善され、また、原液の
液質変化にも影響されない。

【００１５】

【実施例】以下、懸濁液分離装置の一例として、浄水場
における浄水装置の場合について、図面を参照して説明
する。ただし、この実施例に記載されている構成機器の
形状、その相対配置などは、とくに特定的な記載がない
限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のも
のではなく、単なる説明例にすぎない。図１は、本発明
の凝集剤の注入制御装置の一実施例を示している。水源
２０から取水された原水は、着水井１を経て急速混和池
２に流入する。凝集剤は混和池流入部で、注入ポンプ６
により原水に添加される。急速混和池２内では、原水と
凝集剤とが攪拌機２１により短時間に混合され、原水中
の濁質や不純物を物理化学作用で凝集し、微小なフロッ
クを作る。ついで、これら凝集水は後段のフロック形成
池３でゆるい攪拌を受け、微小なフロックは互いに衝
突、会合、吸着を繰り返しながら集塊してより大きなフ
ロックに成長する。成長したフロックは沈殿池４で沈降
分離され、底に沈む。沈降しきれずに上澄水に残留した
フロックは次のろ過池５で完全に除去され、最終的に清
浄な水が得られる。７は凝集剤槽、８は水質測定器、１
１は演算器、１２は凝集剤注入率演算器、９は流量計、
１４は演算器である。

【００１６】上記は従来の凝集剤の注入制御装置の構成
であるが、この従来の注入制御装置（本体装置）に、以
下に述べるような凝集監視装置（ＣＣＣ）を、本体装置
に並行に設置する。この凝集監視装置は、急速混和池２
の凝集水を採取するためのサンプリングポンプ１５と、
採取した凝集水中の微細フロックを大きく成長させるた
めのフロック形成器１６と、成長したフロックを沈降分
離させるための沈降分離器１７と、この沈降分離器で分
離した上澄水をろ過するパイロットろ過器１８と、この
パイロットろ過器のろ過水の濁度又は色度を測定するた
めの水質測定器１９とを包含している。

【００１７】そして、凝集剤と原水が十分に混合され凝
集した凝集水を、急速混和池２からサンプリングポンプ
１５で連続採水し、本発明の主要部である凝集監視装置
に導く。凝集監視装置は、前述のように、このサンプリ
ングポンプ１５、凝集水中の微細フロックを大きく成長
させるフロック形成器１６、成長したフロックを沈降分
離する沈降分離器１７、そして上澄水をろ過するパイロ
ットろ過器１８、さらにろ過水の水質を計測する水質測
定器１９で構成される。沈降分離器１７とろ過器１８
は、排泥洗浄を考慮して、複数系列、例えば２系列設け
てある。サンプリングポンプ１５で採水された凝集水
は、本設備と同様に、フロック形成、沈降分離、ろ過の
各操作を経て処理される。例外的に原水に濁質が少ない
場合、フロック形成、沈降分離を省略して直接ろ過する
場合もある。なお、図１に示されているコイル状のフロ
ック形成器１６、沈降分離器１７、ろ過器１８の形式
は、一例を示したもので、例えば、フロック形成器は攪
拌羽根のついた機械式でもよい。また沈降分離器は遠心
力を利用した機械分離機、ろ過器は砂ろ過に代表される
粒状ろ過の代わりにろ紙や膜等による精密分離式でもよ
い。要するに特に形式にこだわらず、目的の機能を果た
すものであれば、いずれの方法でもよい。ただし、本発
明の方法の主旨から、短時間又は高速で処理ができるも
のでなければならない。なお、通水を継続すると沈降分
離器１７やろ過器１８の形式によっては、各機器内に捕
捉されたフロックが蓄積し、処理不能に陥ることがあ
る。そこで処理に影響が出ない一定の時間内に通水を停
止し洗浄を行なう。洗浄は自動で行なわれ、その間、第
２の系列に自動的に切り替わるので処理が中断すること
はない。これらを交互に繰り返すことにより、連続して
水質を監視することができる。２２は水質測定器であ
る。

【００１８】また、従来の方法では、パイロットろ過水
の水質と目標値との偏差に対して、単一式で注入量の増
減を決定していたが、水質の急激な変化に対しての対応
が鈍いこと、また、水質の安定期でも、常に増減を繰り
返すといった短所があったため、本発明の方法は、原水
水質変化に即した応答をするよう改良したものである。
すなわち、原水水質が急激に変化した場合は、将来予測
をふまえて実際より過度に対応し、原水水質が安定して
いる場合は、現状維持又は微小に対応するようにしてい
る。実際的には、原水の濁度や色度の変化率を急激、ゆ
るやか、安定の３段階に振り分け、それぞれの変化率に
対応した応答をするようにしている。以下、具体的に説
明する。原水の濁度や色度の変化率（５〜１５分程度の
変化率）±ΔＴを、例えばＲ１〜Ｒ３に区分する。 ±ΔＴ大（急激な変化）Ｒ１ ±ΔＴ中（ゆるやかな変化）Ｒ２ ±ΔＴ小（安定）Ｒ３

【００１９】Ｒ１〜Ｒ３のステップに対応して、目標値
との偏差に応じた注入増減係数を図２、図３のように規
定する。これによって、原水が急激に変化している時と
安定期とは、同一偏差であっても増減係数が異なり、急
激な変化の場合には、将来予測分も加味して増減してい
るので、追従性が高まり、安定期には、その増減率を微
小にし、ハンチングを極小にする。図２における注入率
演算式は、現在の注入率をＤｘ（ｍｇ／ｌ）とすると、
Ｄ_２＝Ｄｘ×Ｋ_２である。なお、Ｋ_２は注入増減係数で
あり、０．７〜１．５の値である。また、図３における
注入率演算式は、現在の注入率をＤｘ（ｍｇ／ｌ）とす
ると、Ｄ_３＝Ｄｘ×Ｋ_３である。なお、Ｋ_３は注入増減
係数であり、０．８〜１．３５の値である。

【００２０】図２、図３に示された数値は、最も一般的
と思われる数値を一例として挙げているもので、これに
限定されるものではない。また、増、減の勾配が異なっ
ているが、特に意味があるわけではない。実際的にこれ
らの数値は、各原水の性状と取水状況によって異なるの
で、その都度、試運転を行なってこれを決定する。さら
に偏差が微小の場合は、計器精度及びパイロットろ過器
の誤差を無視できるようにするため、注入増減係数を変
更しない方法を採用し、より安定した制御ができるよう
にする。次に、より正確な制御を行なうため、±ΔＴの
変化率を、ＣＣＣデータのアウトプット間隔の変更にも
取り入れ、ＣＣＣのデータの信頼性を高めるようにす
る。例えば、 ±ΔＴ大（Ｒ１）…ＣＣＣデータアウトプット間隔５分 ±ΔＴ中（Ｒ２）…ＣＣＣデータアウトプット間隔１０分 ±ΔＴ小（Ｒ３）…ＣＣＣデータアウトプット間隔２０分のように切り替え、原水の急激な変化に対しては短時間
で素早く対応し、ゆるやかな変化に対しては、ゆっくり
と対応するようにしたもので、注入率増減係数と同様
に、さらに追従性、安定性を増すようにする。以上をブ
ロック制御図化したものを図５及び図６に示す。

【００２１】また、ＣＣＣ装置のろ水と実際池のろ水と
は異なる（通常、ＣＣＣ装置のろ水の方が水質が悪い）
ので、それを補正するため、第１の方法として、実際池
の沈殿処理水質（濁度又は色度）を連続して監視し、実
際池に望まれる目標値と測定値との偏差を求め、ＣＣＣ
装置より算出された演算式にフィードバックして制御す
る。通常は、＋、−両方の信号をフィードバックする方
法が採られるが、ＣＣＣ装置のＦＦ信号と沈殿池からの
フィードバック信号の２つが交錯し、場合によっては、
処理の微調整をする目的を逸脱して、かえって処理を悪
くする方向に働く危険がある。これは、注入時点と沈殿
水までのタイムラグが原因である。このため、振幅の大
きいハンチング現象を生じやすい。そこで、本発明の装
置では、この現象を防ぎ、かつ安全側に作用する＋信号
（注入率の増加）のみを採用する。また、微調整が目的
であるから、増量の幅も少なくし、例えば図４に示すよ
うに、現状注入率に対して最大２０％程度に抑えるよう
にしている。なお、図４において、注入率演算式は、Ｄ
_５＝（Ｄ_２、Ｄ_３のいずれか大きい方）×Ｋ_５である。
なお、Ｋ_５は注入増減係数であり、１〜１．２の値であ
る。

【００２２】第２の方法として、実際池のろ過水質によ
る方法も考えられる。しかしながら、実際に注入した時
点から数時間ものタイムラグが存在するため、遅れたデ
ータをフィードバックしても、その頃には原水の水質が
変わっていることも十分に予想され、時期遅れの大きい
データをフィードバックしていることを考えれば、タイ
ムラグの少ない沈殿水が望ましい。しかし、最終的に水
質を保証するろ過池からのろ過水で行なう意義もある。
沈殿水の場合のタイムラグは３〜４時間、ろ過水の場合
のタイムラグは４〜５時間となる。ろ過水でフィードバ
ックする利点は、最終水質が目標水質に最も近い範囲で
凝集剤の注入が行なわれるので、凝集剤の節減につなが
る。沈殿水を監視する方法では、どうしても注入量がや
や過剰になることは否めない。最後に本発明の装置全体
のバックアップ機能として、本発明の装置による制御
が、何らかの原因で実際池のろ過水質を維持できなくな
った場合、従来の既存データに基づいて、事前にインプ
ットされている安全側の注入算式に、自動的に切り替え
る機能もあわせて装備することもできる。図５及び図６
は、以上を総括した制御を示している。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。（１）原水水質の変化を、本体装置に並行に設けた凝
集監視装置のパイロットろ過器の処理水の濁度又は色度
測定により判定するので、本体装置の約２０分の１であ
る約１５分程度の短時間で結果が得られる。これによっ
て、実際に近いデータが短いタイムラグで得られ、この
値が制御の基本となるので、凝集剤注入の正確度が高く
なる。その上、原液の濁度又は色度を測定して原水水質
変化速度（率）を求め、これを注入率制御に反映するの
で、追従性が格段に増加する。（２）原液の濁度又は色度の変化率の大小をもとに、
将来予測値を加味して凝集剤の注入量を決定するので、
凝集監視装置の判定結果と追従性を高めることができ
る。（３）原水水質変化により、将来の見込み（予想）を
加味した制御を加えるので、追従性が良くなった分、凝
集剤注入不足の失敗、過剰注入が防げ、凝集剤の節減を
図ることができる。（４）本体装置の沈殿水のデータを凝集剤注入増のみ
に反応するようにする場合は、タイムラグやハンチング
による注入の失敗を防止することができる。（５）本体装置の沈殿処理液の濁度又は色度を測定す
る場合に、凝集剤不足の傾向があるときは、凝集剤の注
入量を追加補正することができる。（６）沈殿処理液の濁度又は色度を測定する代わり
に、沈殿処理液をろ過処理したろ過液の濁度又は色度を
測定して、凝集剤の注入量を補正する場合は、最終水質
が目標水質に最も近い範囲で凝集剤の注入が行なわれる
ので、凝集剤の節減につながる。（７）測定器のデータを原水水質変化に対応して、平
均化してアウトプットするため、計器の誤差、注入量の
誤差を平準化し、正確な凝集剤注入が可能となる。以上
は一例として、上下水道の浄水場における場合について
説明したが、本発明はこれに限ることなく、産業廃液処
理等の分野において、凝集剤の添加により懸濁液を凝集
分離する装置においても、適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の凝集剤の注入制御装置の一実施例を示
す系統説明図である。

【図２】本発明の方法を実施する場合における、濁度偏
差による注入率増減を示すグラフである。

【図３】本発明の方法を実施する場合における、色度偏
差による注入率増減を示すグラフである。

【図４】本発明の方法を実施する場合における、沈殿池
濁度による凝集剤注入率補正を示すグラフである。

【図５】本発明の方法を示すフローチャートの上半分で
ある。

【図６】本発明の方法を示すフローチャートの下半分で
ある。

【図７】従来の凝集剤の注入制御装置を示す系統説明図
である。

【図８】凝集剤注入率と沈殿処理水濁度との関係を示す
グラフである。

【符号の説明】

１着水井２急速混和池３フロック形成池４沈殿池５ろ過池６凝集剤注入ポンプ７凝集剤槽８測定器９流量計１０測定器１１演算器１２凝集剤注入率演算器１３演算器１４演算器１５サンプリングポンプ１６フロック形成器１７沈降分離器１８パイロットろ過器１９測定器２０水源２１攪拌器２２測定器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原液に凝集剤を添加して急速混合した
後、生成したフロックを分離して清浄な液を得る方法に
おいて、つぎの（ａ）〜（ｄ）の過程、すなわち、（ａ）急速混合した懸濁液の一部を連続採取する採取
過程、（ｂ）採取した懸濁液をろ過するろ過過程、（ｃ）ろ過液の濁度又は色度を測定する測定過程、（ｄ）測定値を演算して凝集剤注入ポンプを制御する
ポンプ制御過程、を包含する凝集剤の注入制御方法であって、原液の濁度又は色度を測定し、この測定値の変化率の大
小によって、ろ過液の濁度又は色度の測定結果に対応す
る適応制御を用いることを特徴とする凝集剤の注入制御
方法。
【請求項２】原液に凝集剤を添加して急速混合した
後、生成したフロックを分離して清浄な液を得る方法に
おいて、つぎの（ａ）〜（ｆ）の過程、すなわち、（ａ）急速混合した懸濁液の一部を連続採取する採取
過程、（ｂ）採取した懸濁液中の微細フロックを成長させる
フロック形成過程、（ｃ）成長したフロックを沈降分離する分離過程、（ｄ）分離した上澄液をろ過するろ過過程、（ｅ）ろ過液の濁度又は色度を測定する測定過程、（ｆ）測定値を演算して凝集剤注入ポンプを制御する
ポンプ制御過程、を包含する凝集剤の注入制御方法であ
って、原液の濁度又は色度を測定し、この測定値の変化率の大
小によって、ろ過液の濁度又は色度の測定結果に対応す
る適応制御を用いることを特徴とする凝集剤の注入制御
方法。
【請求項３】本体装置の沈殿処理液の濁度又は色度を
測定し、濁度又は色度が設定値以上の場合のみ、凝集剤
の注入量を追加する請求項１又は２記載の凝集剤の注入
制御方法。
【請求項４】沈殿処理液の濁度又は色度を測定する代
わりに、沈殿処理液をろ過処理したろ過液の濁度又は色
度を測定する請求項３記載の凝集剤の注入制御方法。
【請求項５】原液に凝集剤を添加して急速混和装置で
急速混合し、生成した微細フロックをフロック形成装置
で大きなフロックに成長させ、成長したフロックを沈殿
装置で沈降分離させ、上澄液をろ過装置でろ過して清浄
な液を得るようにした装置において、急速混和装置の懸濁液を採取するためのサンプリングポ
ンプ（１５）と、採取した懸濁液中の微細フロックを大きく成長させるた
めのフロック形成器（１６）と、成長したフロックを沈降分離させるための沈降分離器
（１７）と、この沈降分離器で分離した上澄液をろ過するパイロット
ろ過器（１８）と、このパイロットろ過器のろ過液の濁度又は色度を測定す
るための液質測定器（１９）と、この液質測定器に接続された凝集剤注入率演算器（１
２）と、この凝集剤注入率演算器により制御される凝集剤注入ポ
ンプ（６）と、原液の濁度又は色度を測定するための液質測定器（８）
と、を備え、この液質測定器（８）が前記凝集剤注入率演算器（１
２）に接続されていることを特徴とする凝集剤の注入制
御装置。