JP3485900B2 - 流動電流値による浄水用凝集剤自動注入装置 - Google Patents
流動電流値による浄水用凝集剤自動注入装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば浄水場や
下水処理の三次処理で使用するための流動電流値による
浄水用凝集剤注入装置に関するものである。
下水処理の三次処理で使用するための流動電流値による
浄水用凝集剤注入装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の流動電流値による浄水用凝集剤自
動注入装置として、浄水処理すべき原水に凝集剤を注入
する薬注ポンプと、この薬注ポンプによる凝集剤注入後
の混和水に含まれた懸濁物質のコロイド表面電荷を流動
電流として測定する流動電流計と、前記原水に対する凝
集剤最適注入時の流動電流値が管理目標のセットポイン
トとして予め設定され、前記流動電流計から流動電流測
定値信号を入力することで、その流動電流測定値が前記
セットポイントの流動電流値となるように前記薬注ポン
プの駆動を制御するためのポンプ制御信号を出力するＰ
ＩＤ調節計とを備えたものは既に知られている。
動注入装置として、浄水処理すべき原水に凝集剤を注入
する薬注ポンプと、この薬注ポンプによる凝集剤注入後
の混和水に含まれた懸濁物質のコロイド表面電荷を流動
電流として測定する流動電流計と、前記原水に対する凝
集剤最適注入時の流動電流値が管理目標のセットポイン
トとして予め設定され、前記流動電流計から流動電流測
定値信号を入力することで、その流動電流測定値が前記
セットポイントの流動電流値となるように前記薬注ポン
プの駆動を制御するためのポンプ制御信号を出力するＰ
ＩＤ調節計とを備えたものは既に知られている。
【０００３】すなわち、前記ＰＩＤ調節計は、これに予
め設定された流動電流値（セットポイント）と、前記流
動電流計から入力した流動電流測定値との偏差電流値に
基づいて前記薬注ポンプの駆動を制御することで、該薬
注ポンプからの凝集剤注入量が管理目標値となるように
フィードバック制御するものである。
め設定された流動電流値（セットポイント）と、前記流
動電流計から入力した流動電流測定値との偏差電流値に
基づいて前記薬注ポンプの駆動を制御することで、該薬
注ポンプからの凝集剤注入量が管理目標値となるように
フィードバック制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の流動電流値によ
る浄水用凝集剤自動注入装置は以上にように構成されて
いるので、流動電流計によって凝集剤混和水の流動電流
値を測定し、その測定値信号をＰＩＤ調節計に入力させ
ることにより、いわゆる流動電流だけで薬注ポンプによ
る凝集剤注入量が管理目標値となるようにフィードバッ
ク制御しているため、次のような幾多の課題があった。 ＰＩＤ調節計に予め設定する凝集剤最適注入時の流動
電流値（セットポイント）は、例えば晴天時の流入原水
の水質が安定している時の流動電流値であって、それを
人為的に設定しているため、凝集剤注入量の過不足の判
定が曖昧になる。すなわち、晴天時と降雨時または地下
水混入時とでは流入原水の性状（特にｐＨと導電率）が
変動するが、その変動時においても前記セットポイント
の流動電流値は一定とするため、流入原水の流動電流測
定値だけで凝集剤注入量を制御したのでは、流入原水の
性状の変動に応じた凝集剤注入量となるように薬注ポン
プを自動制御することができなかった。 流入原水の流動電流だけによる凝集剤注入量の自動制
御は、流入原水の性状が安定している場所でしか達成で
きなかった。例えば、ｐＨ緩衝力の大きな川とか、ｐＨ
制御をしている浄水場に限られていた。 特に降雨時や地下水混入時の河川等からの流入原水は
性状が急激に変動するため、その変動を見込んだ凝集剤
注入量の自動制御を行う場合には、浄水処理上の安全の
ために凝集剤注入量を経験的に多くする傾向にあり、こ
れによって、凝集剤が過剰注入される結果となるため、
次のような弊害を起こす。 ・処理水へのＡｌ＋３イオンが増大して人体の健康上で
好ましくない。 ・凝集剤の過剰注入により処理コストがアップする。 ・余剰汚泥が増量する。 ・浄水処理工程の後段のろ過池でのろ過時継続時間が短
縮される。 ・逆洗水量の増大と逆洗時のクリプトスポリジウムな
ど、原虫の漏洩機会が増大する。 降雨時流動電流で薬注制御をしている浄水場（海外の
例）では、多くの場合、手動制御に切り替えているの
は、主にｐＨや導電率の変化によるＳＣ値の変化を無視
していたからである。
る浄水用凝集剤自動注入装置は以上にように構成されて
いるので、流動電流計によって凝集剤混和水の流動電流
値を測定し、その測定値信号をＰＩＤ調節計に入力させ
ることにより、いわゆる流動電流だけで薬注ポンプによ
る凝集剤注入量が管理目標値となるようにフィードバッ
ク制御しているため、次のような幾多の課題があった。 ＰＩＤ調節計に予め設定する凝集剤最適注入時の流動
電流値（セットポイント）は、例えば晴天時の流入原水
の水質が安定している時の流動電流値であって、それを
人為的に設定しているため、凝集剤注入量の過不足の判
定が曖昧になる。すなわち、晴天時と降雨時または地下
水混入時とでは流入原水の性状（特にｐＨと導電率）が
変動するが、その変動時においても前記セットポイント
の流動電流値は一定とするため、流入原水の流動電流測
定値だけで凝集剤注入量を制御したのでは、流入原水の
性状の変動に応じた凝集剤注入量となるように薬注ポン
プを自動制御することができなかった。 流入原水の流動電流だけによる凝集剤注入量の自動制
御は、流入原水の性状が安定している場所でしか達成で
きなかった。例えば、ｐＨ緩衝力の大きな川とか、ｐＨ
制御をしている浄水場に限られていた。 特に降雨時や地下水混入時の河川等からの流入原水は
性状が急激に変動するため、その変動を見込んだ凝集剤
注入量の自動制御を行う場合には、浄水処理上の安全の
ために凝集剤注入量を経験的に多くする傾向にあり、こ
れによって、凝集剤が過剰注入される結果となるため、
次のような弊害を起こす。 ・処理水へのＡｌ＋３イオンが増大して人体の健康上で
好ましくない。 ・凝集剤の過剰注入により処理コストがアップする。 ・余剰汚泥が増量する。 ・浄水処理工程の後段のろ過池でのろ過時継続時間が短
縮される。 ・逆洗水量の増大と逆洗時のクリプトスポリジウムな
ど、原虫の漏洩機会が増大する。 降雨時流動電流で薬注制御をしている浄水場（海外の
例）では、多くの場合、手動制御に切り替えているの
は、主にｐＨや導電率の変化によるＳＣ値の変化を無視
していたからである。
【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、流入原水の性状が変動しても、そ
の変動に応じた最適の凝集剤注入量となるように薬注ポ
ンプを自動制御することができ、浄水処理の信頼性を向
上させることができる流動電流値による浄水用凝集剤自
動注入装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、流入原水の性状が変動しても、そ
の変動に応じた最適の凝集剤注入量となるように薬注ポ
ンプを自動制御することができ、浄水処理の信頼性を向
上させることができる流動電流値による浄水用凝集剤自
動注入装置を得ることを目的とする。
【０００６】また、この発明は、凝集剤最適注入時の流
動電流値を管理目標のセットポイントとして予め設定
し、そのセットポイントを流入原水の性状の変動に応じ
て自動的に補正することができ、凝集剤の過剰注入や注
入不足を防止することができると共に、浄水処理ランニ
ングコストの低減、余剰汚泥の大量発生防止等を図るこ
とができる信頼性の高い流動電流値による浄水用凝集剤
自動注入装置を得ることを目的とする。
動電流値を管理目標のセットポイントとして予め設定
し、そのセットポイントを流入原水の性状の変動に応じ
て自動的に補正することができ、凝集剤の過剰注入や注
入不足を防止することができると共に、浄水処理ランニ
ングコストの低減、余剰汚泥の大量発生防止等を図るこ
とができる信頼性の高い流動電流値による浄水用凝集剤
自動注入装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る流動電流
値による浄水用凝集剤自動注入装置は、流入原水の流入
量を測定する流量計と、流入原水の濁度を測定する濁度
計と、流入原水に凝集剤を注入する薬注ポンプと、この
薬注ポンプによる凝集剤注入後の凝集剤混和水の導電率
を測定する導電率計と、前記凝集剤混和水の流動電流値
を測定する流動電流計と、前記凝集剤混和水のｐＨ値を
測定するｐＨ計と、前記流量計と濁度計と導電率計およ
び流動電流計とｐＨ計のそれぞれから測定値信号を入力
し、その入力信号に基づいて前記流入原水の性状変動に
応じた凝集剤注入量となるように前記薬注ポンプの駆動
を制御するポンプ制御手段とを備えたものである。
値による浄水用凝集剤自動注入装置は、流入原水の流入
量を測定する流量計と、流入原水の濁度を測定する濁度
計と、流入原水に凝集剤を注入する薬注ポンプと、この
薬注ポンプによる凝集剤注入後の凝集剤混和水の導電率
を測定する導電率計と、前記凝集剤混和水の流動電流値
を測定する流動電流計と、前記凝集剤混和水のｐＨ値を
測定するｐＨ計と、前記流量計と濁度計と導電率計およ
び流動電流計とｐＨ計のそれぞれから測定値信号を入力
し、その入力信号に基づいて前記流入原水の性状変動に
応じた凝集剤注入量となるように前記薬注ポンプの駆動
を制御するポンプ制御手段とを備えたものである。
【０００８】この発明に係る流動電流値による浄水用凝
集剤自動注入装置のポンプ制御手段は、流入原水への凝
集剤注入率が最適の時、その凝集剤混和水の導電率σＯ
および流動電流値ＩＯが管理目標のセットポイントとし
て設定され、凝集剤注入後に測定された混和水のｐＨ測
定値と導電率測定値および流動電流測定値に基づいて次
式（１）および（２） ＩＳ＝２ＩＯ−Ｉｎ ・・・（１） Ｉｎ＝ＩＯ×σＯ／σｎ ・・・（２） の演算を行うことで、前記管理目標のセットポイントを
補正した補正セットポイントＩＳおよび補正電流値Ｉｎ
を算出し、その補正セットポイントＩＳに基づいて前記
薬注ポンプを自動制御駆動するものである。
集剤自動注入装置のポンプ制御手段は、流入原水への凝
集剤注入率が最適の時、その凝集剤混和水の導電率σＯ
および流動電流値ＩＯが管理目標のセットポイントとし
て設定され、凝集剤注入後に測定された混和水のｐＨ測
定値と導電率測定値および流動電流測定値に基づいて次
式（１）および（２） ＩＳ＝２ＩＯ−Ｉｎ ・・・（１） Ｉｎ＝ＩＯ×σＯ／σｎ ・・・（２） の演算を行うことで、前記管理目標のセットポイントを
補正した補正セットポイントＩＳおよび補正電流値Ｉｎ
を算出し、その補正セットポイントＩＳに基づいて前記
薬注ポンプを自動制御駆動するものである。
【０００９】この発明に係る流動電流値による浄水用凝
集剤自動注入装置のポンプ駆動手段は、式（１）および
（２）を成立させるために、凝集剤混和水のｐＨ値およ
び水温が一定であることを前提条件として前記ｐＨ値が
変動したとき、 ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳ ・・・（３） ΔＩＳ≒−４．７（ｐＨ−ｐＨＯ） ・・・（４） （ただし、−４，７は浄水場で決定される係数、ｐＨＯ
はＩＯ時の凝集剤混和水のｐＨである。） 上記式（３）および（４）の演算を行って前記ｐＨ変化
量に応じた補正セットポイントIＳＨを求めるものであ
る。
集剤自動注入装置のポンプ駆動手段は、式（１）および
（２）を成立させるために、凝集剤混和水のｐＨ値およ
び水温が一定であることを前提条件として前記ｐＨ値が
変動したとき、 ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳ ・・・（３） ΔＩＳ≒−４．７（ｐＨ−ｐＨＯ） ・・・（４） （ただし、−４，７は浄水場で決定される係数、ｐＨＯ
はＩＯ時の凝集剤混和水のｐＨである。） 上記式（３）および（４）の演算を行って前記ｐＨ変化
量に応じた補正セットポイントIＳＨを求めるものであ
る。
【００１０】この発明に係る流動電流値による浄水用凝
集剤自動注入装置のポンプ制御手段は、σo＝安定でな
い時には、Ｉｎ＝ＩＯ×σＯ／σｎおよびＩＳ＝２ＩＯ
−Ｉ ｎを順次算出した後、IＳＨ＝IＳ＋ΔIＳであるか
否かを判定し、ｉ≦ＩＳＨの時には凝集剤注入量の増量
値を算出し、ｉ＞ＩＳＨの時には凝集剤注入量の減量値
を算出し、前記凝集剤注入量の増量値および減量値に基
づいた流動電流制御信号を薬注ポンプに出力するように
なっているものである。
集剤自動注入装置のポンプ制御手段は、σo＝安定でな
い時には、Ｉｎ＝ＩＯ×σＯ／σｎおよびＩＳ＝２ＩＯ
−Ｉ ｎを順次算出した後、IＳＨ＝IＳ＋ΔIＳであるか
否かを判定し、ｉ≦ＩＳＨの時には凝集剤注入量の増量
値を算出し、ｉ＞ＩＳＨの時には凝集剤注入量の減量値
を算出し、前記凝集剤注入量の増量値および減量値に基
づいた流動電流制御信号を薬注ポンプに出力するように
なっているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による浄
水用凝集剤自動注入装置を示す概略的なブロック図であ
り、同図において、１は浄化処理すべき流入原水を受け
入れる着水井、２は着水井１から次の急速撹拌池３（混
和池ともいう）に向って移流する原水に凝集剤を注入す
る薬注ポンプであり、前記急速撹拌池３は、前記薬注ポ
ンプ２による凝集剤注入後の凝集剤混和水を受け入れて
急速撹拌するものである。４は前記急速撹拌池３から撹
拌処理後の凝集剤混和水を受け入れてフロックを形成す
るフロック形成池、５はそのフロック形成池４から混和
水を導入して固液分離を行う凝集沈殿池、６はその凝集
沈殿池５から上澄水を導入して急速ろ過処理を行う急速
ろ過池、７はその急速ろ過池６からの処理水を導入する
配水池である。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による浄
水用凝集剤自動注入装置を示す概略的なブロック図であ
り、同図において、１は浄化処理すべき流入原水を受け
入れる着水井、２は着水井１から次の急速撹拌池３（混
和池ともいう）に向って移流する原水に凝集剤を注入す
る薬注ポンプであり、前記急速撹拌池３は、前記薬注ポ
ンプ２による凝集剤注入後の凝集剤混和水を受け入れて
急速撹拌するものである。４は前記急速撹拌池３から撹
拌処理後の凝集剤混和水を受け入れてフロックを形成す
るフロック形成池、５はそのフロック形成池４から混和
水を導入して固液分離を行う凝集沈殿池、６はその凝集
沈殿池５から上澄水を導入して急速ろ過処理を行う急速
ろ過池、７はその急速ろ過池６からの処理水を導入する
配水池である。
【００１２】８は流入原水の流入量を測定する流量計、
９は凝集剤注入前の流入原水の濁度を測定する濁度計、
１０は前記薬注ポンプ２による凝集剤注入後の凝集剤混
和水の導電率を前記急速撹拌池３にて測定する導電率
計、１１は前記急速撹拌池３で撹拌された凝集剤混和水
のｐＨ値を測定するｐＨ計、１２は急速撹拌後の前記凝
集混和液の流動電流値を測定する流動電流計、１３は前
記流量計８と濁度計９と導電率計１０およびｐＨ計１１
と流動電流計１２のそれぞれから測定値信号を入力し、
該入力信号に基づいて前記薬注ポンプ２に制御信号（凝
集剤注入制御信号）を出力するＰＩＤ調節計（ポンプ制
御手段）であり、このＰＩＤ調節計１３の詳細な機能に
ついては後述する。１４は前記凝集沈殿池５で凝集沈殿
処理された分離水（上澄水（ａ）または中間澄水
（ｂ））の濁度を測定するモニタ用の濁度計（濁度測定
手段）である。
９は凝集剤注入前の流入原水の濁度を測定する濁度計、
１０は前記薬注ポンプ２による凝集剤注入後の凝集剤混
和水の導電率を前記急速撹拌池３にて測定する導電率
計、１１は前記急速撹拌池３で撹拌された凝集剤混和水
のｐＨ値を測定するｐＨ計、１２は急速撹拌後の前記凝
集混和液の流動電流値を測定する流動電流計、１３は前
記流量計８と濁度計９と導電率計１０およびｐＨ計１１
と流動電流計１２のそれぞれから測定値信号を入力し、
該入力信号に基づいて前記薬注ポンプ２に制御信号（凝
集剤注入制御信号）を出力するＰＩＤ調節計（ポンプ制
御手段）であり、このＰＩＤ調節計１３の詳細な機能に
ついては後述する。１４は前記凝集沈殿池５で凝集沈殿
処理された分離水（上澄水（ａ）または中間澄水
（ｂ））の濁度を測定するモニタ用の濁度計（濁度測定
手段）である。
【００１３】次に動作について説明する。着水井１に流
入した原水は、急速撹拌池３に向かう途中で薬注ポンプ
２から凝集剤が注入され、その凝集剤混和水は、急速撹
拌池３→フロック形成池４→凝集沈殿池５→急速ろ過池
６を順次通ることで、浄水処理されて配水池７に至る。
入した原水は、急速撹拌池３に向かう途中で薬注ポンプ
２から凝集剤が注入され、その凝集剤混和水は、急速撹
拌池３→フロック形成池４→凝集沈殿池５→急速ろ過池
６を順次通ることで、浄水処理されて配水池７に至る。
【００１４】このような浄水処理プロセスにおいて、着
水井１に流入する原水の性状は、例えば晴天時と降雨時
とでは大きく変動するが、その変動が生じた場合でも、
薬注ポンプ２による凝集剤注入量が最適となるように制
御する必要がある。その制御のために、着水井１への原
水流入量が流量計８で測定（２４時間連続測定）され、
同時に着水井１に流入した凝集剤注入前の原水の濁度が
濁度計９によって測定される。また、薬注ポンプ２で凝
集剤が注入され、急速撹拌池３で流入原水と凝集剤とが
充分に撹拌混合された後のマイクロフロック状態の凝集
剤混和水のｐＨ値がｐＨ計１１で、かつ、流動電流値が
流動電流計１２によって測定される。そして、前記各計
器８〜１２からの測定値信号をＰＩＤ調節計１３に入力
する。
水井１に流入する原水の性状は、例えば晴天時と降雨時
とでは大きく変動するが、その変動が生じた場合でも、
薬注ポンプ２による凝集剤注入量が最適となるように制
御する必要がある。その制御のために、着水井１への原
水流入量が流量計８で測定（２４時間連続測定）され、
同時に着水井１に流入した凝集剤注入前の原水の濁度が
濁度計９によって測定される。また、薬注ポンプ２で凝
集剤が注入され、急速撹拌池３で流入原水と凝集剤とが
充分に撹拌混合された後のマイクロフロック状態の凝集
剤混和水のｐＨ値がｐＨ計１１で、かつ、流動電流値が
流動電流計１２によって測定される。そして、前記各計
器８〜１２からの測定値信号をＰＩＤ調節計１３に入力
する。
【００１５】そのＰＩＤ調節計１３には、流入原水に対
する凝集剤最適注入時の流動電流値Ｉoが管理目標のセ
ットポイント（以下、目標セットポイントという）とし
て予め設定されている。かかるＰＩＤ調節計１３は、前
記各計器８〜１２から入力した測定値信号に基づいて前
記目標セットポイントを補正する機能を有し、その補正
によって、流入原水の濁度および凝集剤混和水のｐＨ値
に適応した薬注量となるように薬注ポンプ２を制御駆動
するものである。
する凝集剤最適注入時の流動電流値Ｉoが管理目標のセ
ットポイント（以下、目標セットポイントという）とし
て予め設定されている。かかるＰＩＤ調節計１３は、前
記各計器８〜１２から入力した測定値信号に基づいて前
記目標セットポイントを補正する機能を有し、その補正
によって、流入原水の濁度および凝集剤混和水のｐＨ値
に適応した薬注量となるように薬注ポンプ２を制御駆動
するものである。
【００１６】ここで、流入原水に対する凝集剤注入率が
最適となっている時、凝集剤注入後の混和水の導電率σ
Ｏと流動電流値ＩＯとは、ｐＨＯが一定の時、σＯＩＯ
＝一定となる関係が成立している。そこで、σＯＩＯお
よびｐＨＯを管理目標のセットポイントとしてＰＩＤ調
節計１３に設定する。
最適となっている時、凝集剤注入後の混和水の導電率σ
Ｏと流動電流値ＩＯとは、ｐＨＯが一定の時、σＯＩＯ
＝一定となる関係が成立している。そこで、σＯＩＯお
よびｐＨＯを管理目標のセットポイントとしてＰＩＤ調
節計１３に設定する。
【００１７】次に、凝集剤混和水の流動電流について述
べる。一般に、原水中の懸濁物質には粘度やフミン質な
どのコロイド粒子が含まれており、このコロイド粒子
は、表面がマイナスに荷電して相互に反発し合い、沈殿
し難い状態にある。そこで、プラスの電荷を持つ凝集剤
を原水に注入することで、荷電を中和して反発力を減
じ、また、撹拌することで、コロイド粒子を衝突させ、
フロック化させるが、凝集の良否が、後段の沈殿・ろ過
処理の効率および処理水質に大きく影響する。凝集の良
否は、マイナス荷電の懸濁物質とプラス荷電の凝集剤の
電気的中和の割合に依存する。この割合は直接測定でき
ないが、コロイド粒子に運動を加えた時に発生する流動
電流値で測定することが可能である。
べる。一般に、原水中の懸濁物質には粘度やフミン質な
どのコロイド粒子が含まれており、このコロイド粒子
は、表面がマイナスに荷電して相互に反発し合い、沈殿
し難い状態にある。そこで、プラスの電荷を持つ凝集剤
を原水に注入することで、荷電を中和して反発力を減
じ、また、撹拌することで、コロイド粒子を衝突させ、
フロック化させるが、凝集の良否が、後段の沈殿・ろ過
処理の効率および処理水質に大きく影響する。凝集の良
否は、マイナス荷電の懸濁物質とプラス荷電の凝集剤の
電気的中和の割合に依存する。この割合は直接測定でき
ないが、コロイド粒子に運動を加えた時に発生する流動
電流値で測定することが可能である。
【００１８】ここで、前記コロイド粒子に運動を加えた
時に発生する流動電流について、さらに詳しく述べる
と、毛細管中にサンプリング水に入れて圧力を加え、そ
のサンプリング水を毛細管中で押し流すと、サンプリン
グ水の滑り面が生じ、コロイド表面のイオンがサンプリ
ング水の流れ方向に移動する。そのイオンの移動で流れ
る電流を流動電流という。この流動電流は式（５）で求
めることができる。 ｉ＝−Ｋεζ ・・・（５） ここで、ｉ：流動電流、Ｋ：センサ係数、ε：水の比誘
電率、ζ：ゼータ電位である。また、この時の流動電位
は式（６）で求めることができる。 Ｅ＝κＰζ ・・・（６） ここで、Ｅ：流動電位、κ：物理係数、Ｐ：圧力差であ
る。
時に発生する流動電流について、さらに詳しく述べる
と、毛細管中にサンプリング水に入れて圧力を加え、そ
のサンプリング水を毛細管中で押し流すと、サンプリン
グ水の滑り面が生じ、コロイド表面のイオンがサンプリ
ング水の流れ方向に移動する。そのイオンの移動で流れ
る電流を流動電流という。この流動電流は式（５）で求
めることができる。 ｉ＝−Ｋεζ ・・・（５） ここで、ｉ：流動電流、Ｋ：センサ係数、ε：水の比誘
電率、ζ：ゼータ電位である。また、この時の流動電位
は式（６）で求めることができる。 Ｅ＝κＰζ ・・・（６） ここで、Ｅ：流動電位、κ：物理係数、Ｐ：圧力差であ
る。
【００１９】前記式（５）および式（６）から、流動電
流ｉと流動電位Ｅはいずれも電気２重層の滑り面電位、
すなわちゼータ電位ζに比例することが分かる。そのゼ
ータ電位ζは、−イオンと＋イオンの電位差を表し、処
理水に含まれるコロイド状の懸濁物質は、静電気的に−
イオンで荷電されている。一方、原水に投入する凝集剤
は＋イオンを持っているので、その凝集剤を原水に投入
すれば電気的中和反応が起きる。これにより、流動電流
ｉは、−表示からやがて＋表示になる。従って、ゼータ
電位ζを測定する代わりに、流動電流ｉを測定すること
で、原水に注入された凝集剤が適量であるか否かを判断
することができる。
流ｉと流動電位Ｅはいずれも電気２重層の滑り面電位、
すなわちゼータ電位ζに比例することが分かる。そのゼ
ータ電位ζは、−イオンと＋イオンの電位差を表し、処
理水に含まれるコロイド状の懸濁物質は、静電気的に−
イオンで荷電されている。一方、原水に投入する凝集剤
は＋イオンを持っているので、その凝集剤を原水に投入
すれば電気的中和反応が起きる。これにより、流動電流
ｉは、−表示からやがて＋表示になる。従って、ゼータ
電位ζを測定する代わりに、流動電流ｉを測定すること
で、原水に注入された凝集剤が適量であるか否かを判断
することができる。
【００２０】そこで、流入原水（サンプリング水）のｐ
Ｈおよび水温を一定に保ち、ＫＣｌを蒸留水に溶解さ
せ、流動電流値と導電率を測定したところ、式（７）を
得た。 ｉσ＝−ＫＯ ・・・（７） ここで、σＯ：導電率、ＫＯ：正の定数である。式
（７）による流動電流値ｉと導電率σの相関関係につい
ては後述する。
Ｈおよび水温を一定に保ち、ＫＣｌを蒸留水に溶解さ
せ、流動電流値と導電率を測定したところ、式（７）を
得た。 ｉσ＝−ＫＯ ・・・（７） ここで、σＯ：導電率、ＫＯ：正の定数である。式
（７）による流動電流値ｉと導電率σの相関関係につい
ては後述する。
【００２１】また、流入原水（サンプリング水）のｐＨ
および水温が一定の時、カリオンで濁度を１０〜１００
０度まで変化させ、ＰＡＣ（凝集剤の一種でポリ塩化ア
ルミニウム）を注入しながら処理水濁度がいずれも２度
になるようにＰＡＣ注入量を制御し、そのＰＡＣの最適
注入時の流動電流ｉとゼータ電位ζを測定したところ、
式（８）および式（９）を得ることができた。 ｉ＝ＩＯ（一定) ・・・（８） ζ＝ζＯ（一定） ・・・（９） 式（８）と式（９）は、図１中の凝集剤沈殿池６で懸濁
物質を沈殿分離させた後の上澄水の濁度が目標とする濁
度（例えば２度）以下で一定の時に成立するものであ
る。
および水温が一定の時、カリオンで濁度を１０〜１００
０度まで変化させ、ＰＡＣ（凝集剤の一種でポリ塩化ア
ルミニウム）を注入しながら処理水濁度がいずれも２度
になるようにＰＡＣ注入量を制御し、そのＰＡＣの最適
注入時の流動電流ｉとゼータ電位ζを測定したところ、
式（８）および式（９）を得ることができた。 ｉ＝ＩＯ（一定) ・・・（８） ζ＝ζＯ（一定） ・・・（９） 式（８）と式（９）は、図１中の凝集剤沈殿池６で懸濁
物質を沈殿分離させた後の上澄水の濁度が目標とする濁
度（例えば２度）以下で一定の時に成立するものであ
る。
【００２２】いま、晴天時のＳＣ値（管理目標のセット
ポイントとする流動電流値）ＩＯがＩＯ＝−２、晴天時
の導電率σＯがσＯ＝１５０μｓ／ｃｍであって、降雨
時の導電率σｎが１００μｓ／ｃｍに下がったとする。
その時の補正セットポイントＩＳを計算するために、ま
ず、式（７）よりＩｎ（補正すべき電流値）を式（１
０）で求めることができる。 Ｉｎ＝ＩＯ×σＯ／σｎ ∴Ｉｎ＝−２×１５０／１００＝−３ ・・・（１０） なお、この式（１０）は請求項２の（２）式に相当する
ものである。
ポイントとする流動電流値）ＩＯがＩＯ＝−２、晴天時
の導電率σＯがσＯ＝１５０μｓ／ｃｍであって、降雨
時の導電率σｎが１００μｓ／ｃｍに下がったとする。
その時の補正セットポイントＩＳを計算するために、ま
ず、式（７）よりＩｎ（補正すべき電流値）を式（１
０）で求めることができる。 Ｉｎ＝ＩＯ×σＯ／σｎ ∴Ｉｎ＝−２×１５０／１００＝−３ ・・・（１０） なお、この式（１０）は請求項２の（２）式に相当する
ものである。
【００２３】式（１０）でＩｎを求めることで、薬注ポ
ンプ２の駆動力ΔＩを式（１１）で定義することができ
る。 ΔＩ＝ＩＯ−Ｉｎ ∴ΔＩ＝−２＋３＝１ ・・・（１１）
ンプ２の駆動力ΔＩを式（１１）で定義することができ
る。 ΔＩ＝ＩＯ−Ｉｎ ∴ΔＩ＝−２＋３＝１ ・・・（１１）
【００２４】また、前記補正セットポイントＩｓは式
（１２）で定義できる。 ＩＳ＝２ＩＯ−Ｉｎ＝２×（−２）−（−３）＝−４＋３＝−１ ・・・（１２） なお、この式（１２）は請求項２の式（１）に相当する
ものである。
（１２）で定義できる。 ＩＳ＝２ＩＯ−Ｉｎ＝２×（−２）−（−３）＝−４＋３＝−１ ・・・（１２） なお、この式（１２）は請求項２の式（１）に相当する
ものである。
【００２５】式（１０）および式（１２）を成立させる
ためには、凝集剤混和水のｐＨおよび水温が一定である
ことを前提条件として、凝集剤混和水のｐＨが変動する
とき、それを補正する必要があり、その補正は式（１
３）および式（１４）によって実現できる。 ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳ ・・・（１３） ΔIＳ≒−４．７（ｐＨ−ｐＨＯ） ・・・（１４） なお、式（１３）は請求項３の式（１）に相当し、式
（１４）は請求項３の式（２）に相当するものである。
ためには、凝集剤混和水のｐＨおよび水温が一定である
ことを前提条件として、凝集剤混和水のｐＨが変動する
とき、それを補正する必要があり、その補正は式（１
３）および式（１４）によって実現できる。 ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳ ・・・（１３） ΔIＳ≒−４．７（ｐＨ−ｐＨＯ） ・・・（１４） なお、式（１３）は請求項３の式（１）に相当し、式
（１４）は請求項３の式（２）に相当するものである。
【００２６】また、凝集剤混和水のｐＨとＰＡＣ注入率
の相関は良好であることから、前記（１５）式は、下記
の式（１５）で代用することも可能である。 ΔIＳ≒−０．０５（ＰＡＣＯ−ＰＡＣ） ・・・（１５）
の相関は良好であることから、前記（１５）式は、下記
の式（１５）で代用することも可能である。 ΔIＳ≒−０．０５（ＰＡＣＯ−ＰＡＣ） ・・・（１５）
【００２７】ここで、前記−４．７および前記−０．０
５は浄水場で決定される係数、ｐＨ Ｏ，ＰＡＣＯはＩＯ
時の混和池におけるｐＨとＰＡＣ注入率（ｐｐｍ）、ｐ
ＨおよびＰＡＣは原水ｐＨが変化した時の混和池ｐＨと
ＰＡＣ注入率（ｐｐｍ）をそれぞれ表すものである。
５は浄水場で決定される係数、ｐＨ Ｏ，ＰＡＣＯはＩＯ
時の混和池におけるｐＨとＰＡＣ注入率（ｐｐｍ）、ｐ
ＨおよびＰＡＣは原水ｐＨが変化した時の混和池ｐＨと
ＰＡＣ注入率（ｐｐｍ）をそれぞれ表すものである。
【００２８】ここで、前記ＳＣ値は、通常、−で表示さ
れるため式（１１）のように、ポンプ駆動力ΔＩがプラ
ス（＋）かマイナス（−）かを判断することは特に重要
である。そこで、流動電流値ｉと導電率σとのセットポ
イントの相関につき説明する。ＩＯ：晴天時のＳＣ値
（セットポイント）、Ｉｎ：計算途中のＳＣ値、σＯ：
晴天時の導電率、σｎ：σＯ以外の導電率、ΔＩ：ポン
プ駆動力とすることで、補正セットポイントＩＳは、上
述のように、式（１２）で求めることができる。いま、
降雨時のＳＣ値を晴天時のＳＣ値と同じに保つと、降雨
時の流入原水は雨水で希釈され、混和池ｐＨが低下する
ことから、混和池の流動電流だけで、凝集剤の注入量を
制御したのでは、凝集剤の注入量不足（薬注不足）が生
じる結果となり、このことは実際のプラントで確認され
ている。
れるため式（１１）のように、ポンプ駆動力ΔＩがプラ
ス（＋）かマイナス（−）かを判断することは特に重要
である。そこで、流動電流値ｉと導電率σとのセットポ
イントの相関につき説明する。ＩＯ：晴天時のＳＣ値
（セットポイント）、Ｉｎ：計算途中のＳＣ値、σＯ：
晴天時の導電率、σｎ：σＯ以外の導電率、ΔＩ：ポン
プ駆動力とすることで、補正セットポイントＩＳは、上
述のように、式（１２）で求めることができる。いま、
降雨時のＳＣ値を晴天時のＳＣ値と同じに保つと、降雨
時の流入原水は雨水で希釈され、混和池ｐＨが低下する
ことから、混和池の流動電流だけで、凝集剤の注入量を
制御したのでは、凝集剤の注入量不足（薬注不足）が生
じる結果となり、このことは実際のプラントで確認され
ている。
【００２９】そこで、この発明において、ＰＩＤ調節計
１３は、導電率計１０から入力する導電率測定値と、混
和池ｐＨ計１１から入力するｐＨ測定値と、流動電流計
１２から入力する流動電流測定値とに基づいて、流入原
水に対する凝集剤注入量が最適量となるように薬注ポン
プ２を自動制御するものである。
１３は、導電率計１０から入力する導電率測定値と、混
和池ｐＨ計１１から入力するｐＨ測定値と、流動電流計
１２から入力する流動電流測定値とに基づいて、流入原
水に対する凝集剤注入量が最適量となるように薬注ポン
プ２を自動制御するものである。
【００３０】次に前記薬注ポンプ２の自動制御動作を図
２のフローチャートによって説明する。まず、ステップ
ＳＴ１では、浄水処理すべき原水を着水井１に取り込む
ための原水取り込み用ポンプ（図示せず）および薬注ポ
ンプ２の運転信号をＰＩＤ調節計１２が入力しているか
否かを判断し、前記運転信号の入力時にはステップＳＴ
２に進む。
２のフローチャートによって説明する。まず、ステップ
ＳＴ１では、浄水処理すべき原水を着水井１に取り込む
ための原水取り込み用ポンプ（図示せず）および薬注ポ
ンプ２の運転信号をＰＩＤ調節計１２が入力しているか
否かを判断し、前記運転信号の入力時にはステップＳＴ
２に進む。
【００３１】ステップＳＴ２では、ＰＩＤ調節計１３が
流量計８から原水流入量測定値を、かつ濁度計９から濁
度測定値をそれぞれ入力することで、その原水流入量測
定値および濁度測定値に基づいて、原水の流入量×濁度
係数＝Ａ（濁度制御による凝集剤注入量）を算出した
後、ステップＳＴ３に進む。
流量計８から原水流入量測定値を、かつ濁度計９から濁
度測定値をそれぞれ入力することで、その原水流入量測
定値および濁度測定値に基づいて、原水の流入量×濁度
係数＝Ａ（濁度制御による凝集剤注入量）を算出した
後、ステップＳＴ３に進む。
【００３２】ステップＳＴ３では、σＯとｐＨＯ＝安定
であるか否かを判断し、σＯとｐＨ Ｏ＝安定の時にはス
テップＳＴ４に進んでｉ≦ＩＯであるか否かを判断し、
ｉ≦ＩＯの時にはステップＳＴ５に進み、ｉ≦ＩＯでな
い時にはステップＳＴ１２に進む。
であるか否かを判断し、σＯとｐＨ Ｏ＝安定の時にはス
テップＳＴ４に進んでｉ≦ＩＯであるか否かを判断し、
ｉ≦ＩＯの時にはステップＳＴ５に進み、ｉ≦ＩＯでな
い時にはステップＳＴ１２に進む。
【００３３】前記ステップＳＴ５では、ＰＩＤ調節計１
２が流動電流計１１から入力する流動電流測定値に基づ
いて流動電流制御で増量すべき凝集剤注入量Ｂを求め、
また、前記ステップＳＴ１２では、ＰＩＤ調節計１２が
流動電流計１１から入力する流動電流測定値に基づいて
流動電流制御で減量すべき凝集剤注入量Ｂの減量値を求
めた後、前記ステップＳＴ５および前記ステップＳＴ１
２からステップＳＴ６にそれぞれ進む。このステップＳ
Ｔ６では、０．８（ＳＣ制御による凝集剤注入量Ｂの推
定値）×Ａ≦Ｂであるか否かを判断し、０．８×Ａ≦Ｂ
の時にはステップＳＴ８に進んでＢ≦１．２（濁度制御
による凝集剤注入量Ａの推定値）×Ａであるか否かを判
断し、Ｂ≦１．２×Ａの時にはＳＣ制御による凝集剤注
入量Ｂの制御信号を薬注ポンプ２に出力し、また、前記
ステップＳＴ６での判断結果が０．８×Ａ≦Ｂでない時
および前記ステップＳＴ８での判断結果がＢ≦１．２×
Ａでない時にはステップＳＴ１３に進んで濁度制御によ
る凝集剤注入量Ａの制御信号を薬注ポンプ２に出力する
ことで、流入原水に対する凝集剤注入量が流入原水の性
状に応じて最適注入量となるように、前記薬注ポンプ２
を自動制御する。
２が流動電流計１１から入力する流動電流測定値に基づ
いて流動電流制御で増量すべき凝集剤注入量Ｂを求め、
また、前記ステップＳＴ１２では、ＰＩＤ調節計１２が
流動電流計１１から入力する流動電流測定値に基づいて
流動電流制御で減量すべき凝集剤注入量Ｂの減量値を求
めた後、前記ステップＳＴ５および前記ステップＳＴ１
２からステップＳＴ６にそれぞれ進む。このステップＳ
Ｔ６では、０．８（ＳＣ制御による凝集剤注入量Ｂの推
定値）×Ａ≦Ｂであるか否かを判断し、０．８×Ａ≦Ｂ
の時にはステップＳＴ８に進んでＢ≦１．２（濁度制御
による凝集剤注入量Ａの推定値）×Ａであるか否かを判
断し、Ｂ≦１．２×Ａの時にはＳＣ制御による凝集剤注
入量Ｂの制御信号を薬注ポンプ２に出力し、また、前記
ステップＳＴ６での判断結果が０．８×Ａ≦Ｂでない時
および前記ステップＳＴ８での判断結果がＢ≦１．２×
Ａでない時にはステップＳＴ１３に進んで濁度制御によ
る凝集剤注入量Ａの制御信号を薬注ポンプ２に出力する
ことで、流入原水に対する凝集剤注入量が流入原水の性
状に応じて最適注入量となるように、前記薬注ポンプ２
を自動制御する。
【００３４】また、前記ステップＳＴ３での判断結果が
σＯとｐＨＯ＝安定でない時には、ステップＳＴ９に進
んでセットポイントを補正すべき計算途上のＳＣ値Ｉｎ
を算出した後に、ステップＳＴ１０に進んでポンプ駆動
手段ΔＩとＩＳ＝２ＩＯ−Ｉ ｎを求め、次いでステップ
ＳＴ１１ではｉ≦ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳであるか否かの
判断を行う。その判断の結果、ｉ≦ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩ
Ｓの時は前記ステップＳＴ５に進み、ｉ＞ＩＳＨ＝ＩＳ
＋ΔＩＳの時には、前記ステップＳＴ１２に進む。そし
て、前記ステップＳＴ６から前記ステップＳＴ８または
前記ステップＳＴ６およびステップＳＴ７からステップ
ＳＴ１３を経ることで、流入原水に対する凝集剤注入量
が流入原水の性状に応じて最適注入量となるように、前
記薬注ポンプ２が自動制御される。
σＯとｐＨＯ＝安定でない時には、ステップＳＴ９に進
んでセットポイントを補正すべき計算途上のＳＣ値Ｉｎ
を算出した後に、ステップＳＴ１０に進んでポンプ駆動
手段ΔＩとＩＳ＝２ＩＯ−Ｉ ｎを求め、次いでステップ
ＳＴ１１ではｉ≦ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳであるか否かの
判断を行う。その判断の結果、ｉ≦ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩ
Ｓの時は前記ステップＳＴ５に進み、ｉ＞ＩＳＨ＝ＩＳ
＋ΔＩＳの時には、前記ステップＳＴ１２に進む。そし
て、前記ステップＳＴ６から前記ステップＳＴ８または
前記ステップＳＴ６およびステップＳＴ７からステップ
ＳＴ１３を経ることで、流入原水に対する凝集剤注入量
が流入原水の性状に応じて最適注入量となるように、前
記薬注ポンプ２が自動制御される。
【００３５】実験例．図３はＰＡＣ注入率と混和池ｐＨ
との相関を示すグラフ、図４は混和池ｐＨとＳＣ値との
相関を示すグラフである。混和池ｐＨの変化量に対応す
るセットポイントの補正を行う際に、そのｐＨ補正を如
何様に行うかについて、ｐＨの変化量に対するＳＣ値の
変化量は、実験結果の図３および図４から求めることが
できる。
との相関を示すグラフ、図４は混和池ｐＨとＳＣ値との
相関を示すグラフである。混和池ｐＨの変化量に対応す
るセットポイントの補正を行う際に、そのｐＨ補正を如
何様に行うかについて、ｐＨの変化量に対するＳＣ値の
変化量は、実験結果の図３および図４から求めることが
できる。
【００３６】その実験について説明すると、２００１．
１．１２の実験（図３）では、流入原水のｐＨが安定し
ている時、流入原水の濁度もほぼ５度と安定している
時、ＰＡＣを２０，３０，４０，５０ｐｐｍに順次増大
させたところ、ＰＡＣ２０ｐｐｍは濁度，色度成分と反
応し、電気的中和は完了すると仮定することができる。
従って、３０，４０，５０ｐｐｍとＰＡＣ注入率を増大
させた分、混和池ｐＨは下降し、反比例すると仮定でき
る。
１．１２の実験（図３）では、流入原水のｐＨが安定し
ている時、流入原水の濁度もほぼ５度と安定している
時、ＰＡＣを２０，３０，４０，５０ｐｐｍに順次増大
させたところ、ＰＡＣ２０ｐｐｍは濁度，色度成分と反
応し、電気的中和は完了すると仮定することができる。
従って、３０，４０，５０ｐｐｍとＰＡＣ注入率を増大
させた分、混和池ｐＨは下降し、反比例すると仮定でき
る。
【００３７】ここで、図３に示すように、ＰＡＣ注入率
と混和池ｐＨの相関係数が０．９９以上あることから、
前記仮定が正しいことを意味しており、ｐＨが変化した
時、ＳＣ値がどのように変化するかを知ることができ
る。このような相関が得られている時に同様の実験を行
って、図４に示すようなｐＨ変化量に対応するＳＣ値の
変化量を求めれば、式（１５）が得られた。
と混和池ｐＨの相関係数が０．９９以上あることから、
前記仮定が正しいことを意味しており、ｐＨが変化した
時、ＳＣ値がどのように変化するかを知ることができ
る。このような相関が得られている時に同様の実験を行
って、図４に示すようなｐＨ変化量に対応するＳＣ値の
変化量を求めれば、式（１５）が得られた。
【００３８】次に、混和池の水温補正について説明する
と、混和池の水温は他の因子よりも影響が少ないことが
実験でも確認されている。しかし、混和池水温が８℃以
下の時は、その８℃を境に凝集剤注入量を増大させる必
要がある。この時は、ＩＯを例えば１．５倍にするなど
実状に合わせて凝集剤注入量を変更すればよく、その変
更を自動化するまでもない。なお、前記影響が少ない理
由として、センサは毎秒数回の早さでピストン運動をし
ており、シリンダ内部で摩擦熱が起き、水温が高まるこ
とが考えられる。
と、混和池の水温は他の因子よりも影響が少ないことが
実験でも確認されている。しかし、混和池水温が８℃以
下の時は、その８℃を境に凝集剤注入量を増大させる必
要がある。この時は、ＩＯを例えば１．５倍にするなど
実状に合わせて凝集剤注入量を変更すればよく、その変
更を自動化するまでもない。なお、前記影響が少ない理
由として、センサは毎秒数回の早さでピストン運動をし
ており、シリンダ内部で摩擦熱が起き、水温が高まるこ
とが考えられる。
【００３９】次に、従来の方法で薬注ポンプの自動制御
を行った時の事例を説明する。図５は従来の方法によっ
てテストプラントの薬注ポンプを自動制御した事例を示
すものである。図５で分かるように、ＳＣ目標値（セッ
トポイントＩＳ）に沿うようにＳＣ値（ｉ）が増大また
は減少しているが、ＰＡＣ注入率は濁度がピークに達し
た時に下がってしまう。これは混和池ｐＨが７．５から
７．０に下降したため、ｉ＞ＩＳとなり導電率で補正さ
れたセットポイントＩＳでも未だｉ＞Ｉsとなっている
ことが原因である。従って、ＰＡＣ増量が必要であるに
もかかわらず逆信号が出てしまう。
を行った時の事例を説明する。図５は従来の方法によっ
てテストプラントの薬注ポンプを自動制御した事例を示
すものである。図５で分かるように、ＳＣ目標値（セッ
トポイントＩＳ）に沿うようにＳＣ値（ｉ）が増大また
は減少しているが、ＰＡＣ注入率は濁度がピークに達し
た時に下がってしまう。これは混和池ｐＨが７．５から
７．０に下降したため、ｉ＞ＩＳとなり導電率で補正さ
れたセットポイントＩＳでも未だｉ＞Ｉsとなっている
ことが原因である。従って、ＰＡＣ増量が必要であるに
もかかわらず逆信号が出てしまう。
【００４０】そこで、前記式（１４）からピーク時のセ
ットポイントΔＩＳは、 ΔＩＳ＝−４．７×（７．０−７．５）＝＋２．３５ ∴ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳ＝−５．０＋２．３５＝−２．
６５ 程度まで上昇させれば所定の凝集剤注入率（ＰＡＣ４０
ｐｐｍ）が得られたはずである。そして、沈殿池上澄液
も０．５度をキープしたはずである。
ットポイントΔＩＳは、 ΔＩＳ＝−４．７×（７．０−７．５）＝＋２．３５ ∴ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳ＝−５．０＋２．３５＝−２．
６５ 程度まで上昇させれば所定の凝集剤注入率（ＰＡＣ４０
ｐｐｍ）が得られたはずである。そして、沈殿池上澄液
も０．５度をキープしたはずである。
【００４１】以上において、混和池３における凝集剤混
和水の導電率が変化している場合においても、式（１
０）および式（１２）が成立することに変わりはない。
しかし、混和池のｐＨや水温が変化した時、特にｐＨは
ＰＡＣ注入率の大小で混和池のそれが変化する。ここ
で、混和池のｐＨとＳＣ値は逆相関になり、混和池ｐＨ
が上昇すればＳＣ値は下がり、ＩＳより小さければ、Ｐ
ＡＣ注入率が大きくなる。また、混和池ｐＨが下がり、
ＳＣ値が増大してＩＳよりも大きくなればＰＡＣ注入は
停止する。前者の場合は普通正常であるが、後者の場合
は濁度が増大していることが多く、逆信号になる危険性
がある。これを本発明では式（１３）および式（１４）
によって補正するものである。
和水の導電率が変化している場合においても、式（１
０）および式（１２）が成立することに変わりはない。
しかし、混和池のｐＨや水温が変化した時、特にｐＨは
ＰＡＣ注入率の大小で混和池のそれが変化する。ここ
で、混和池のｐＨとＳＣ値は逆相関になり、混和池ｐＨ
が上昇すればＳＣ値は下がり、ＩＳより小さければ、Ｐ
ＡＣ注入率が大きくなる。また、混和池ｐＨが下がり、
ＳＣ値が増大してＩＳよりも大きくなればＰＡＣ注入は
停止する。前者の場合は普通正常であるが、後者の場合
は濁度が増大していることが多く、逆信号になる危険性
がある。これを本発明では式（１３）および式（１４）
によって補正するものである。
【００４２】かかる点に鑑みて、この発明では、酸やア
ルカリ等の凝集剤補助剤を使用せずに、混和池ｐＨの変
化量を利用して前記ＩＯを補正し、その補正通りに薬注
ポンプを自動制御することを特徴とするものである。
ルカリ等の凝集剤補助剤を使用せずに、混和池ｐＨの変
化量を利用して前記ＩＯを補正し、その補正通りに薬注
ポンプを自動制御することを特徴とするものである。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、凝集剤注入後の混和水の流動電流値と導電率値とｐ
Ｈ値をそれぞれ測定し、それらの測定値に基づいてポン
プ制御手段が凝集剤混和水の性状変動に応じた最適な凝
集剤注入率を決定し、その最適な凝集剤注入率となるよ
うに薬注ポンプを自動制御駆動するように構成したの
で、流入原水に対する凝集剤注入の過不足を未然に防止
することができ、信頼性が向上するという効果がある。
ば、凝集剤注入後の混和水の流動電流値と導電率値とｐ
Ｈ値をそれぞれ測定し、それらの測定値に基づいてポン
プ制御手段が凝集剤混和水の性状変動に応じた最適な凝
集剤注入率を決定し、その最適な凝集剤注入率となるよ
うに薬注ポンプを自動制御駆動するように構成したの
で、流入原水に対する凝集剤注入の過不足を未然に防止
することができ、信頼性が向上するという効果がある。
【００４４】この発明によれば、流入原水への凝集剤注
入率が最適の時、その凝集剤混和水の導電率σＯおよび
流動電流値ＩＯを管理目標のセットポイントとしてポン
プ制御手段に予め設定し、凝集剤注入後に測定された混
和水のｐＨ測定値と導電率測定値と流動電流測定値とか
らポンプ制御手段が管理目標のセットポイントを自動的
に補正する補正セットポイントＩＳと補正電流値Ｉｎを
算出し、その補正セットポイントに基づいて薬注ポンプ
を自動的に駆動制御する構成としたので、特に降雨や地
下水混入で流入原水の性状が変動した場合でも、その変
動時の凝集剤注入率を原水性状の変動に応じた最適な凝
集剤注入率に自動的に補正変更することができ、浄水処
理効率および信頼性が大幅に向上するという効果があ
る。
入率が最適の時、その凝集剤混和水の導電率σＯおよび
流動電流値ＩＯを管理目標のセットポイントとしてポン
プ制御手段に予め設定し、凝集剤注入後に測定された混
和水のｐＨ測定値と導電率測定値と流動電流測定値とか
らポンプ制御手段が管理目標のセットポイントを自動的
に補正する補正セットポイントＩＳと補正電流値Ｉｎを
算出し、その補正セットポイントに基づいて薬注ポンプ
を自動的に駆動制御する構成としたので、特に降雨や地
下水混入で流入原水の性状が変動した場合でも、その変
動時の凝集剤注入率を原水性状の変動に応じた最適な凝
集剤注入率に自動的に補正変更することができ、浄水処
理効率および信頼性が大幅に向上するという効果があ
る。
【００４５】この発明によれば、凝集剤混和水のｐＨ値
および水温が一定であることを前提条件としてｐＨが変
動した時、そのｐＨ変化量に応じた補正セットポイント
をポンプ制御手段が自ら算出し、その補正セットポイン
トに基づいて薬注ポンプを制御駆動するので、凝集剤混
和水のｐＨ変動に応じた凝集剤を流入原水に自動注入す
ることができ、流入原水に対する最適な凝集剤注入を効
率よく行うことができるという効果がある。
および水温が一定であることを前提条件としてｐＨが変
動した時、そのｐＨ変化量に応じた補正セットポイント
をポンプ制御手段が自ら算出し、その補正セットポイン
トに基づいて薬注ポンプを制御駆動するので、凝集剤混
和水のｐＨ変動に応じた凝集剤を流入原水に自動注入す
ることができ、流入原水に対する最適な凝集剤注入を効
率よく行うことができるという効果がある。
【００４６】この発明によれば、ポンプ制御手段は、凝
集剤混和水の導電率σＯが安定でない時にセットポイン
トの電流値Ｉｎと流動電流測定値ｉを順次算出し、その
流動電流測定値ｉがＩＳＨ（混和池ｐＨ変化量で補正さ
れたセットポイント）であるか否かを判定し、その判定
結果に基づく凝集剤注入量の減量値や増量値を算出し、
その減量値や増量値どおりの凝集剤を流入原水に注入す
るように薬注ポンプを自動制御する構成としたので、流
BR>入原水に対する最適な凝集剤注入を実現できるとい
う効果がある。
集剤混和水の導電率σＯが安定でない時にセットポイン
トの電流値Ｉｎと流動電流測定値ｉを順次算出し、その
流動電流測定値ｉがＩＳＨ（混和池ｐＨ変化量で補正さ
れたセットポイント）であるか否かを判定し、その判定
結果に基づく凝集剤注入量の減量値や増量値を算出し、
その減量値や増量値どおりの凝集剤を流入原水に注入す
るように薬注ポンプを自動制御する構成としたので、流
BR>入原水に対する最適な凝集剤注入を実現できるとい
う効果がある。
【図１】この発明の実施の形態１による浄水用凝集剤自
動注入装置を示す概略的なブロック図である。
動注入装置を示す概略的なブロック図である。
【図２】図１中の薬注ポンプの自動制御動作を説明する
ためのフローチャート図である。
ためのフローチャート図である。
【図３】ＰＡＣ注入率と混和池ｐＨとの相関を示すグラ
フ図である。
フ図である。
【図４】混和池ｐＨとＳＣ値との相関を示すグラフ図で
ある。
ある。
【図５】図５は従来の方法によってテストプラントの薬
注ポンプを自動制御した事例を説明するためのグラフ図
である。
注ポンプを自動制御した事例を説明するためのグラフ図
である。
１ 着水井
２ 薬注ポンプ
３ 急速撹拌池
４ フロック形成池
５ 凝集沈殿池
７ 配水池
８ 流量計
９ 濁度計
１０ 導電率計
１１ ｐＨ計
１２ 流動電流計
１３ ＰＩＤ調節計
１４ 濁度計
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2001−327806（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−103910（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−109094（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−256008（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−304413（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−304414（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−284303（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−117511（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B01D 21/00 - 21/34
C02F 1/52 - 1/56
Claims (4)
- 【請求項１】 浄水処理すべき原水に凝集剤を自動注入
する浄水用凝集剤自動注入装置において、流入原水の流
入量を測定する流量計と、流入原水の濁度を測定する濁
度計と、流入原水に凝集剤を注入する薬注ポンプと、こ
の薬注ポンプによる凝集剤注入後の凝集剤混和水の導電
率を測定する導電率計と、前記凝集剤混和水の流動電流
値を測定する流動電流計と、前記凝集剤混和水のｐＨ値
を測定するｐＨ計と、前記流量計と濁度計と導電率計お
よび流動電流計とｐＨ計のそれぞれから測定信号を入力
し、その入力信号に基づいて前記流入原水の性状変動に
応じた凝集剤注入量となるように前記薬注ポンプの駆動
を制御するポンプ制御手段とを備えたことを特徴とする
流動電流値による浄水用凝集剤自動注入装置。 - 【請求項２】 ポンプ制御手段は、流入原水への凝集剤
注入率が最適の時、その凝集剤混和水の導電率σo およ
び流動電流値Ｉo が管理目標のセットポイントとして設
定され、凝集剤注入後に測定された混和水のｐＨ測定値
と導電率測定値および流動電流測定値に基づいて次式
（１）および式（２） Ｉｓ＝２Ｉo −Ｉｎ ・・・（１） Ｉｎ＝Ｉo×σo／σｎ ・・・（２） の演算を行うことで、前記管理目標のセットポイントを
補正した補正セットポイントＩｓおよび補正電流値Ｉｎ
を算出し、その補正セットポイントＩｓに基づいて前記
薬注ポンプを制御駆動することを特徴とする請求項１記
載の流動電流値による浄水用凝集剤自動注入装置。 - 【請求項３】 ポンプ制御手段は、式（１）および式
（２）を成立させるために、凝集剤混和水のｐＨ値およ
び水温が一定であることを前提条件として前記ｐＨ値が
変動したとき、 IＳＨ ＝ IＳ＋ΔIＳ ・・・・（３） ΔＩｓ≒−４．７（ｐＨ−ｐＨＯ） ・・・（４） （ただし、−４．７は浄水場で決定される係数、ｐＨo
はＩo時の凝集剤混和水のｐＨである。） 上記式（３）および式（４）の演算を行って前記ｐＨ変
化量に応じた補正セットポイントＩＳＨを求めることを
特徴とする請求項２記載の流動電流値による浄水用凝集
剤自動注入装置。 - 【請求項４】 ポンプ制御手段は、σｏ＝安定でない時
には、Ｉｎ＝Ｉo×σｏ／σｎおよびＩＳ ＝２Ｉｏ−
Ｉｎを順次算出した後、ＩＳＨ＝ＩＳ＋ΔＩＳであるか
否かを判定し、ｉ≦ＩＳＨの時には凝集剤注入量の増量
値を算出し、ｉ＞ＩＳＨの時には凝集剤注入量の減量値
を算出し、前記凝集剤注入量の増量値および減量値に基
づいた流動電流制御信号を薬注ポンプに出力するように
なっていることを特徴とする請求項２または請求項３記
載の流動電流値による浄水用凝集剤自動注入装置。
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| JP2001045551A JP3485900B2 (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | 流動電流値による浄水用凝集剤自動注入装置 |
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| JP2002239307A JP2002239307A (ja) | 2002-08-27 |
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| JP2011031244A (ja) * | 2010-11-08 | 2011-02-17 | Toshiba Corp | 浄水前処理システム |
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| CN113912166B (zh) * | 2021-10-07 | 2023-09-08 | 浙江宏电环保股份有限公司 | 一种具有混凝剂调节装置的水处理设备 |
| CN113816477B (zh) * | 2021-10-07 | 2023-04-21 | 浙江宏电环保股份有限公司 | 一种污水沉降处理装置 |
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-
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