JP3899792B2 - 廃水処理システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場廃水などを浄化する廃水処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場廃水などを浄化する廃水処理システムにおける流量制御では、従来、廃水処理部分の出口側に流量計を設置すると共に、入口側にも流量計を設置して、各流量計から得られた流量値を基に流量制御を行っていた。こうした流量計としては、汎用の水道メータが代用されたり、電磁流量計などが用いられたりしていた。
【０００３】
しかし、流量計として水道メータを用いる場合、特に入口側で、水道メータ内部の流量検出用羽根車が常に廃水と接触し、この羽根車に汚れが付着しやすくなっており、汚れで水道メータ内部に詰まりを生じて流量検出ができなくなる場合もあるという問題を有していた。加えて、廃水中に固形物が含まれている場合には、固形物が羽根車に引っかかるため使用不可能であった。
【０００４】
一方、流量計として電磁流量計を用いる場合、水道メータの羽根車のような内部への突出部分がないため、汚れによる詰まりはほとんど生じないが、水道メータに比べ大変高価であり、且つ入口側と出口側に二台設置されることでシステム全体のコストが高くなってしまうという問題を有していた。また、時間経過に伴う汚れの付着・堆積や経年変化で測定誤差が生じ、廃水の流量を正しく出力できなくなるという問題も有していた。さらに、廃水中に固形物が含まれている場合には、その通過に支障がない大きめの内径を有するものを用いなければならないため、より一層のコストアップを招いていた。
【０００５】
こうした問題を解消するため、近年、廃水処理システムにおける新たな流量制御技術が提案されている。その一例が特開２０００−１６７５８０号公報に開示されており、これを図１０に示す。図１０は従来の廃水処理システムの説明図である。
前記図１０に示す従来の廃水処理システム１００は、下水管路から流入する廃水を原水として一時貯留する原水ピット１０１と、原水を浄化処理する浄化処理装置１０５と、原水ピット１０１に流入した原水を浄化処理装置１０５に供給するポンプＰ１、Ｐ１′と、浄化処理装置１０５で浄化処理されて放流される処理水の放流量を検出して出力する出口側流量計１１２と、この出口側流量計１１２の出力を受けて放流した処理水の放流量を集計すると共に、原水を浄化処理装置１０５に供給するポンプＰ１、Ｐ１′の稼働時間が入力される演算器１０９とを備える構成である。
【０００６】
上記した従来の廃水処理システム１００では、出口側流量計１１２で検出される処理水の放流量とポンプＰ１、Ｐ１′の稼働時間とから、演算器１０９で浄化処理装置１０５に供給する原水の供給量を求めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の廃水処理システムは以上のように構成されていたことから、出口側流量計１１２のみで処理水の放流量を検出して流量制御を行い、入口側流量計を不要として信頼性向上及びコストダウンを図れたが、出口側には依然として水道メータや電磁流量計などの流量計を用いており、処理水に残る汚れで流量計における詰りや測定誤差の発生などの危険性があり、時間経過に伴う信頼性の低下は免れないという課題を有していた。また、出口側流量計１１２として電磁流量計を用いる場合、一台でも依然高価であり、システム全体のコストを高くしてしまうという課題を有していた。
【０００８】
さらに、従来の廃水処理システムにおける流量制御においては、浄化処理装置１０５の前段側及び後段側に流量制御用の弁がないため、浄化処理装置１０５への原水の供給量や浄化処理装置１０５からの処理水の放流量をそれぞれ増減調整して浄化処理装置１０５へ原水を連続的に流通させることができず、浄化処理装置１０５での原水の流通が断続的となり、浄化処理装置１０５に濾過部分がある場合には、濾材に対し原水が断続的に供給されて濾過処理のピークが度々生じることとなり、濾材に加わる負荷が大きく、濾材の目詰りが短期間に進行してしまい、保守コストが増大するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、簡略且つ低コストの測定機構を用いて長期にわたり流量を正確に測定でき、効率よく確実に流量制御を行うことが可能な廃水処理システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る廃水処理システムは、所定の廃水を原水として所定の原水槽に取水し、当該原水槽から原水を処理槽へ供給し、原水の流量を調整しつつ前記処理槽で原水を浄化処理して処理水を得る廃水処理システムにおいて、前記処理槽の所定箇所における水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサと、前記処理槽の前記所定箇所における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサと、前記原水槽と処理槽との間に配設され、処理槽への原水の供給量を調整する入口開閉弁と、前記処理槽より処理水排出側に配設され、処理槽からの処理水の排出量を調整する出口開閉弁とを備え、前記下限レベルセンサが下限水位を検出してから、一旦前記処理槽からの処理水排出を停止した状態で前記上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間及び下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて単位時間あたりの流量を求め、得られた流量値に基づいて前記入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整し、処理槽における原水の流量制御を行うものである。
【００１１】
このように本発明においては、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理槽からの処理水排出を停止する一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられる。また、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できる。
【００１２】
また、本発明に係る廃水処理システムは、所定の廃水を原水として所定の原水槽に取水し、当該原水槽から原水を処理槽へ供給し、原水の流量を調整しつつ前記処理槽で原水を浄化処理して処理水を得る廃水処理システムにおいて、前記処理槽の所定箇所における水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサと、前記処理槽の前記所定箇所における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサと、前記原水槽と処理槽との間に配設され、処理槽への原水の供給量を調整する入口開閉弁と、前記処理槽より処理水排出側に配設され、処理槽からの処理水の排出量を調整する出口開閉弁とを備え、前記上限レベルセンサが上限水位を検出してから、一旦前記処理槽への原水供給を停止した状態で前記下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間及び下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて単位時間あたりの流量を求め、得られた流量値に基づいて前記入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整し、処理槽における原水の流量制御を行うものである。
【００１３】
このように本発明においては、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、上限レベルセンサで上限水位が検出されると一旦処理槽への原水供給を停止する一方、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられる。また、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できる。
【００１４】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記上限レベルセンサが、フロートスイッチで形成され、前記上限レベルセンサがＯＮとなって一旦前記処理槽への原水供給を停止した時点から、上限レベルセンサがＯＦＦとなるまでの経過時間が、あらかじめ定められた所定時間内である場合には、前記入口開閉弁の開度を所定量小さく調整する一方、前記経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記出口開閉弁の開度を所定量大きく調整するものである。
【００１５】
このように本発明においては、上限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この上限レベルセンサがＯＮ状態となって処理槽水位が上限水位を越えた状態を示し、同時に処理槽への原水供給が停止されると、この後上限レベルセンサがＯＮ状態から処理槽水位の上限水位を下回った状態を示すＯＦＦ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば入口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば出口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記下限レベルセンサが、フロートスイッチで形成され、前記下限レベルセンサがＯＦＦとなって一旦前記処理槽からの処理水排出を停止した時点から、下限レベルセンサのＯＮとなるまでの経過時間が、あらかじめ定められた所定時間内である場合には、前記出口開閉弁の開度を所定量小さく調整する一方、前記経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記入口開閉弁の開度を所定量大きく調整するものである。
【００１７】
このように本発明においては、下限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この下限レベルセンサがＯＦＦ状態となって処理槽水位が下限水位より下がった状態を示し、同時に処理槽からの処理水排出が停止されると、この後下限レベルセンサがＯＦＦ状態から処理槽水位の下限水位を上回った状態を示すＯＮ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば出口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば入口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができる。
【００１８】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記原水槽における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサを備え、当該下限レベルセンサが下限水位を検出すると、前記入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の入口開閉弁通過流量を増やし、増加させた原水で入口開閉弁の汚れを洗い流すものである。
【００１９】
このように本発明においては、原水槽で原水が下限水位に達した状態を検出する下限レベルセンサを配設し、下限レベルセンサの下限水位の検出で入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行え、浄化処理の信頼性もより一層高まる。
【００２０】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記処理槽に対し原水が略一定量連続的に供給されると共に処理槽から処理水が略一定量連続的に排出される定常運転状態で、前記下限レベルセンサが下限水位を検出してから、一旦処理水の排出を抑えた状態で前記上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合は、前記入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の入口開閉弁通過流量を増やし、増加させた原水で入口開閉弁の汚れを洗い流すものである。
【００２１】
このように本発明においては、原水供給と処理水排出とがバランスよく並行する定常運転状態で、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理水の排出を抑える一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合には、入口開閉弁に汚れの付着を認め、入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、定常運転状態であっても入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行えて連続処理が可能となり、浄化処理の信頼性及び能率を大きく向上させられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムを図１ないし図７に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る廃水処理システムの構成説明図、図２は本実施の形態に係る廃水処理システムの要部概略図、図３は本実施の形態に係る廃水処理システムのブロック図、図４は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャート、図５は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャート、図６は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける運転終了時の入口開閉弁洗浄処理フローチャート、図７は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける定常運転中の入口開閉弁洗浄処理フローチャートである。
【００２３】
前記各図に示すように、本実施の形態に係る廃水処理システムは、工場などからの廃水を原水として一時貯留する原水槽１と、この原水槽１に集められた原水を後段に送出す原水ポンプ２と、原水を浄化処理する処理槽Ａと、処理槽Ａから取出された汚泥を一時貯留する汚泥貯留槽７と、この汚泥貯留槽７の汚泥を水と分離して排出する脱水機８と、処理槽Ａの逆洗用上水を貯留する逆洗水貯水槽９と、各種ポンプや弁などの機器を総合的にコントロール制御する総合制御装置１０とを備える構成である。
【００２４】
この本実施の形態に係る廃水処理システム１は、工場廃水などの原水を流量制御しつつ前記原水槽１及び処理槽Ａを順次通過させることによって、原水に含まれている汚濁成分（無機・有機性懸濁物質（ＳＳ））を除去し、清浄化した処理水のみを河川などへ放流するか、又はリサイクル水として再利用するものである。
【００２５】
前記原水槽１は、工場廃水などの原水を集め、一時貯留する槽である。この原水槽１と組合わせて、原水槽１における原水の下限水位に達した状態を検出するフロートスイッチタイプの下限レベルセンサ１１が配設される。
前記原水ポンプ２は、原水槽１と処理槽Ａとの間に配設され、原水槽１に集められた原水を処理槽Ａへ送給するものである。この原水ポンプ２から処理槽Ａにつながる取水路の途中には、原水の処理槽Ａへの送給量を増減調整する入口開閉弁３２が配設される。
【００２６】
前記処理槽Ａは、原水を原水槽１から原水ポンプ２を介して供給され、原水中の汚れ分を凝集させてフロックとする攪拌凝集槽３と、この攪拌凝集槽３からの原水の流れを整流する整流槽４と、この整流槽４で整流された原水を流入させてフロックを沈降させる沈殿槽５と、この沈殿槽５からフロックを除いた原水を流入させて濾過し、清浄な処理水を得る濾過槽６とを備える構成である。なお、原水の水質によっては、前記濾過槽６を省略したシステム構成とすることもできる。
【００２７】
前記攪拌凝集槽３は、処理槽Ａ内における一区画として処理槽Ａの他の部分と区切られて形成される構成である。この攪拌凝集槽３と組合わせて、攪拌凝集槽３内の原水に対し所定の中和剤を注入する中和剤注入装置３３と、攪拌凝集槽３内の原水に対し所定の凝集剤を注入する凝集剤注入装置３４と、原水を中和剤及び凝集剤と共に攪拌して原水、中和剤、及び凝集剤を均一に混合する攪拌装置３１とが配設される。
【００２８】
この攪拌凝集槽３では、原水槽１から供給された原水に対し、整流槽４内のｐＨセンサ４１により検知した原水のｐＨに応じて、中和剤注入装置３３から所定量の中和剤が注入されると共に、凝集剤注入装置３４から所定量の凝集剤が注入され、この中和剤及び凝集剤が注入された原水に対して攪拌装置３１による急速攪拌が行われ、原水と中和剤及び凝集剤とがまんべんなく混合され、原水中の汚濁成分が凝集してフロックを形成する。このフロックを含んだ原水は攪拌凝集槽３下部から整流槽４に流入する。
【００２９】
前記整流槽４は、処理槽Ａ内における攪拌凝集槽３と隣接する区画として形成され、攪拌凝集槽３と下部で一部連通する構成である。フロックを含んだ原水は攪拌凝集槽３下部から整流槽４に移り、整流槽４内を上昇した後、原水は整流槽４内の仕切板を越えて沈殿槽５寄り部分に移り、さらに下降して沈殿槽５に向う仕組みである。
【００３０】
この整流槽４では、攪拌凝集槽３で形成されたフロックを含む原水の流れを、攪拌装置３１の攪拌に伴う脈動が沈殿槽５側に伝わらないように整流した上で、沈殿槽５の底部へ導くことができ、沈澱槽５内におけるフロックの沈降を促進させられる。
前記沈殿槽５は、処理槽Ａ内に整流槽４と隣合う区画として形成され、下部の所定箇所で整流槽４と連通する構成である。沈殿槽５内には、傾いた略板状体からなる傾斜板５１が複数所定間隔で配設され、この傾斜板５１の間に下から上に通される原水中のフロックを原水から分離させる仕組みである。また、沈殿槽５上部には、原水のうちフロックを分離された上澄みを集めて濾過槽６へ導く集水管５２が配設される構成である。さらに、沈殿槽５の底にたまった汚泥（フロック）を必要に応じて外部に排出するための汚泥排出用バルブ５３が沈殿槽５の底部に配設されている。
【００３１】
この沈澱槽５では、フロックを含む原水が傾斜板５１の下から上へ向かってゆっくり流れ、原水に含まれているフロックは傾斜板５１の沈降効果により上昇を抑えられて沈降し、沈殿槽５の底部に沈殿して堆積する。フロックを分離された原水の上澄みは集水管５２で集められ、濾過槽６に流入する。
前記濾過槽６は、沈殿槽５に隣接する区画として処理槽Ａ内に形成される構成であり、槽内に一部突出する集水管５２を介して沈殿槽５から原水を流入させ、この原水を濾過した後、外部の河川などへ必要に応じて放流したり、リサイクル水として再利用したりする仕組みである。この濾過槽６内には所定の濾材６１が配設され、流入した原水の上澄みはこの濾材６１を通過する時に、残余のフロックを除去されて清浄化された処理水となる。
【００３２】
さらに、この濾過槽６と組合わせて、濾過槽６における原水の水面が所定の上限水位に達した状態を検出するフロートスイッチタイプの上限レベルセンサ６２と、水面が所定の下限水位に達した状態を検出するフロートスイッチタイプの下限レベルセンサ６３とが配設される。上限水位については、濾過槽６の上端を越えない範囲で、上限レベルセンサ６２の配設高さを変えて上限としての設定水位を変更でき、これにより処理槽Ａ全体の浄化処理能力を調整することができる。
【００３３】
加えて、濾過槽６からの放流路には、濾過槽６からの処理水の排出量を増減調整する出口開閉弁６４と、濾過槽６における原水の水面が定常水位（上限水位と下限水位との間）にある場合に外部へ処理水の排出を行う処理水ポンプ６５とが配設される。
前記汚泥貯留槽７は、沈澱槽５の底から排出される汚泥を一時的に貯留するものである。原水の浄化処理をあらかじめ設定した所定量行う毎に、総合制御装置１０の制御により、汚泥排出用バルブ５３を開放させると共に、汚泥排出用バルブ５３からの汚泥排出路に配設される汚泥引抜きポンプ５４を所定時間作動させ、沈殿槽５の底に沈殿堆積した汚泥を引き抜いて、汚泥貯留槽７まで導ける仕組みとなっている。
【００３４】
前記脱水機８は、汚泥貯留槽７に貯留された汚泥を取出して脱水する機器であり、脱水された汚泥は約８５％程度の水分率の脱水ケーキとして分離排出される。こうして汚泥は大幅に減容された固形の産業廃棄物として廃出できるので、廃水処理費用の大幅なコストダウンが図れる。なお、この脱水機８で汚泥から分離された水は原水槽１へ戻される。
【００３５】
前記逆洗水貯水槽９は、原水を所定量浄化処理する毎に濾過槽６の濾材６１に対し行われる逆洗に必要な上水を所定量貯留するものである。この逆洗水貯水槽９に加えて、濾過槽６と逆洗水貯水槽９との間の逆洗水路中に、逆洗水貯水槽９からの上水の供給量を増減調整する逆洗用バルブ９１と、逆洗水貯水槽９に貯留された上水を濾過槽６へ送給する逆洗水ポンプ９２とが配設される。逆洗は、原水の浄化処理があらかじめ設定されている所定量に達する毎に、総合制御装置１０の制御により、逆洗用バルブ９１を開放すると共に、逆洗水ポンプ９２を作動させて、逆洗水貯水槽９内の上水を強力に送水して濾材６１の下面側から上面側へ向かう水流を発生させ、濾材６１の上面に付着したフロック等を押流すことで、濾材６１の目詰まりを解消するものである。
【００３６】
前記総合制御装置１０は、所定の制御プログラムに基づき、あらかじめ入力された各種設定値、並びに、上限レベルセンサ６２及び下限レベルセンサ６３をはじめとする各種センサの検出信号を取得して演算処理を行い、原水ポンプ２、入口開閉弁３２、中和剤注入装置３３、凝集剤注入装置３４、攪拌装置３１、出口開閉弁６４、処理水ポンプ６５、汚泥排出用バルブ５３、汚泥引抜きポンプ５４、脱水機８、逆洗用バルブ９１、及び逆洗水ポンプ９２を総合的にコントロール制御するものである。
【００３７】
この総合制御装置１０は、下限レベルセンサ６３が下限水位を検出してから上限レベルセンサ６２が上限水位を検出するまでの経過時間を計測し、この経過時間及び既知である濾過槽６の前記下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて、単位時間あたりの流量を求めることができ、流量計を用いずに流量を取得できる。さらに、この流量値を用いることで、原水槽１及び処理槽Ａの各槽の状況や原水ポンプ２及び処理水ポンプ６５の作動状態を監視し、流量変化に基づいて所定の制御を行える仕組みである。
【００３８】
次に、本実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御及び入口開閉弁洗浄の各処理について説明する。これら各処理に先立つ廃水処理システムの運転開始にあたっては、まず、原水槽１の下限レベルセンサ１１がＯＮとなっていて原水槽１に原水があり、且つ濾過槽６の上限レベルセンサがＯＦＦとなっていて濾過槽６に余裕があることが確認された後に、入口開閉弁３２が初期開度まで開放され、続けて原水ポンプ２、攪拌装置３１、中和剤注入装置３３、及び凝集剤注入装置３４の作動が開始される。
【００３９】
始めに、処理流量（原水ポンプ２による処理槽Ａへの原水供給量）の設定処理について図４のフローチャートを用いて説明する。まず、初期状態として、濾過槽６における水位が一旦下限水位より下がって、下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなり、総合制御装置１０が出口開閉弁６４の閉止及び原水ポンプ２の作動開始の各制御を行う状態とする（ステップ１０１）。
【００４０】
原水ポンプ２の作動開始後、浄化処理の進行により濾過槽６の水面が次第に上昇して、下限レベルセンサ６３がＯＮとなり（ステップ１０２）、さらに、上限レベルセンサ６２がＯＮとなって上限水位を検出する（ステップ１０３）と、総合制御装置１０が入口開閉弁３２を閉止させると共に、原水ポンプ２を停止させる（ステップ１０４）。
【００４１】
そして、総合制御装置１０は、下限レベルセンサ６３のＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２のＯＮとなった時点までの経過時間を取得し（ステップ１０５）、濾過槽６の下限レベルセンサ６３のＯＮとなった水位（下限水位）と上限レベルセンサ６２のＯＮとなった水位（上限水位）間の容積が既知であり、前記経過時間とから単位時間あたりの処理流量を取得できることから、経過時間値があらかじめ設定された目標範囲下限より大きい、すなわち処理流量が目標の流量範囲上限より少ないか否かを判定する（ステップ１０６）。
【００４２】
このステップ１０６で経過時間値が目標範囲下限より大きく、処理流量が目標流量範囲上限より少ない場合には、総合制御装置１０は改めて経過時間値があらかじめ設定された目標範囲上限より小さい、すなわち処理流量が目標の流量範囲下限より多く、処理流量が目標流量範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップ１０７）。このステップ１０７で経過時間値が目標範囲上限より小さく、処理流量が目標流量範囲内にある場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【００４３】
一方、前記ステップ１０６で経過時間値が目標範囲下限より小さく、処理流量が目標流量範囲上限より多い場合には、総合制御装置１０により、入口開閉弁３２の開度をより小さく調整する制御が行われる（ステップ１０８）。この後、前記ステップ１０１に戻って前記各処理を繰返す。
また、前記ステップ１０７で経過時間値が目標範囲上限より大きく、処理流量が目標流量範囲下限より少ない場合には、総合制御装置１０により、入口開閉弁３２の開度をより大きく調整する制御が行われる（ステップ１０９）。この後、前記ステップ１０１に戻って前記各処理を繰返す。
【００４４】
続いて、定常運転状態について説明する。処理流量設定後は定常運転に移行し、異常発生がなければ、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が同時作動したまま、濾過槽６水面が上限水位と下限水位の間に維持され、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっている。
何らかの理由で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった場合、再び下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点からどれ位の時間が経過して上限レベルセンサ６２がＯＮとなったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。一方、上限レベルセンサ６２がＯＮとなった場合も、このＯＮ時点からどれ位の時間が経過して上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなる水位に戻ったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。常時このような制御を行って、漉過槽６の水面を定常水位（上限水位と下限水位間）に維持しつつ設定処理流量を維持する。
【００４５】
この定常運転時の流量制御処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、流量制御処理開始時点では、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっており、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が共に作動し、濾過槽６の水位が維持されているものとする。
まず、下限レベルセンサ６３の状態をチェックし、ＯＮ状態となっているか否かを判定する（ステップ２０１）。下限レベルセンサ６３がＯＮ状態である場合には、続いて上限レベルセンサ６２の状態をチェックし、ＯＦＦ状態となっているか否かを判定する（ステップ２０２）。上限レベルセンサ６２がＯＦＦ状態である場合には、あらかじめ設定された処理流量が正常に維持されていると見なす。この後、定常運転中止指令がなされているか否かを判定し（ステップ２０３）、中止指令がなされている場合は一連の処理を終了する。前記ステップ２０３で中止指令がなされていない場合には、前記ステップ２０１に戻り、以降の各処理を繰返す。
【００４６】
前記ステップ２０１で下限レベルセンサ６３がＯＮではなくＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０により処理水ポンプ６５が停止制御され（ステップ２０４）、濾過槽６の水面は次第に上昇する。水面の上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなり（ステップ２０５）、さらに上限レベルセンサ６２がＯＮとなると（ステップ２０６）、総合制御装置１０は再び処理水ポンプ６５を作動させる（ステップ２０７）。続いて、総合制御装置１０は下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２がＯＮとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ２０８）。
【００４７】
このステップ２０８において、経過時間が前記所定時間以内である場合、取水量は正常であり、何らかの原因で送水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ２０９）。一方、前記ステップ２０８において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で取水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ２１０）。これらステップ２０９及びステップ２１０の後、前記ステップ２０３へ移行する。
【００４８】
また、前記ステップ２０２で上限レベルセンサ６２がＯＦＦではなくＯＮとなっている場合、総合制御装置１０により原水ポンプ２が停止制御され（ステップ２１１）、濾過槽６の水面は次第に下降する。水面の下降で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなると（ステップ２１２）、総合制御装置１０は再び原水ポンプ２を作動させる（ステップ２１３）。続いて、総合制御装置１０は上限レベルセンサ６２がＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ２１４）。
【００４９】
このステップ２１４において、経過時間が前記所定時間以内である場合、送水量は正常であり、何らかの原因で取水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ２１５）。一方、前記ステップ２１４において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で送水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ２１６）。これらステップ２１５及びステップ２１６の後、前記ステップ２０３へ移行する。
【００５０】
さらに、入口開閉弁の洗浄動作について説明する。入口開閉弁３２は原水に含まれている汚濁成分により汚れやすく、内部の詰まりを防止するために入口開閉弁３２を時々洗浄することが必要となってくる。この入口開閉弁３２の洗浄は、原水ポンプ２を作動させたまま入口開閉弁３２の開度を所定期間増大させた状態とし、原水を一時的に大量に流して汚れを洗い流すという方法で行われる。この入口開閉弁３２の洗浄動作のうち、システムの運転終了時に行う場合と、取水量の減少を検知する毎に行う場合について、詳細に説明する。
【００５１】
まず、廃水処理システムの運転終了時に入口開閉弁の洗浄を行う場合について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、システムの運転終了に先立って、原水ポンプ２を作動継続させたまま、原水槽１への工場廃水等の原水の取入れが中止され、これに伴い、原水槽１の水位が低下しているものとする。そのまま水位低下が進んで下限水位に達すると、原水槽１の下限レベルセンサ１１はＯＦＦ状態となる。
【００５２】
総合制御装置１０は、原水の取入れ中止後、下限レベルセンサ１１がＯＦＦであるか否かを判定し（ステップ３０１）、下限レベルセンサ１１がＯＮである場合はそのまま前記ステップ３０１を繰返す。このステップ３０１で下限レベルセンサ１１がＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０は原水槽１に原水が無くなりつつあると見なし、原水ポンプ２を作動させたまま入口開閉弁３２の開度を増大させ（ステップ３０２）、原水槽１に残っている原水を入口開閉弁３２に大量に流して、入口開閉弁３２の汚れを洗い流す。所定期間経過後、総合制御装置１０は入口開閉弁３２を閉じると共に、原水ポンプ２を停止させ（ステップ３０３）、一連の洗浄処理を終了する。
【００５３】
また、定常運転中に取水量の減少を検知する毎に入口開閉弁３２の洗浄を行う場合について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、定常運転中に下限水位と上限水位との間に維持されている濾過槽６の水位が、入口開閉弁３２への汚れの付着による取水量の減少等の理由によって、次第に低下する状態となっており、そのまま水位低下が進んで下限水位に達すると、濾過槽６の下限レベルセンサ６３はＯＦＦ状態となる。
【００５４】
総合制御装置１０は、まず、下限レベルセンサ６３の状態をチェックし、ＯＦＦ状態となっているか否かを判定する（ステップ４０１）。下限レベルセンサ６３がＯＮである場合はそのまま前記ステップ４０１を繰返す。このステップ４０１で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０は処理水ポンプ６５を停止させ（ステップ４０２）、これにより濾過槽６の水面は次第に上昇する。水面の上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなり（ステップ４０３）、さらに上限レベルセンサ６２がＯＮとなると（ステップ４０４）、総合制御装置１０は再び処理水ポンプ６５を作動させる（ステップ４０５）。処理水ポンプ６５が作動すると、濾過槽６の水面は次第に下降し、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなる（ステップ４０６）。
【００５５】
同時に、総合制御装置１０は先の下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２がＯＮとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間より長いか否かを判定する（ステップ４０７）。
このステップ４０７において、経過時間が所定時間より長い場合、総合制御装置１０は入口開閉弁３２が詰って取水量が減少したものと見なし、原水ポンプ２を作動させたまま入口開閉弁３２の開度を増大させ（ステップ４０８）、原水槽１の原水を入口開閉弁３２に大量に流して、入口開閉弁３２の汚れを洗い流す。所定の洗浄期間経過後、総合制御装置１０は入口開閉弁３２を元の開度に戻す（ステップ４０９）。一方、前記ステップ４０７において経過時間が所定時間以内である場合には、取水量には異常がなく、何らかの原因で送水量が増加したものと見なし、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ４１０）。
【００５６】
これらステップ４０９及びステップ４１０の後、入口開閉弁３２の洗浄処理に対する中止指令がなされているか否かを判定し（ステップ４１１）、中止指令がなされている場合、一連の洗浄処理を終了する。前記ステップ４１１で中止指令がなされていない場合、前記ステップ４０１に戻り、以降の処理を繰返す。
このように、本実施形態に係る廃水処理システムにおいては、浄化処理を行う処理槽Ａにおける濾過槽６の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ６２、及び、濾過槽６の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサ６３をそれぞれ配設すると共に、処理槽Ａに対し入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４を配設し、下限レベルセンサ６３と上限レベルセンサ６２における各水位の検出から流量を取得し、これに基づいて入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４の開度を調整して流量制御を行うことから、処理槽Ａの入口側及び出口側に流量計が不要となり、低コスト化が図れることに加えて、流量計の汚水による詰まり等も無くなり、信頼性を著しく向上させられる。また、運転終了時や定常運転状態で必要に応じて入口開閉弁３２の開度を所定期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁３２の汚れを原水の流れで洗い流すことから、入口開閉弁３２に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁３２に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行え、浄化処理の信頼性もより一層高まる。さらに、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽Ａに原水を連続的に流通させられることから、濾過槽６の濾材６１に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材６１の目詰りが進行しにくく逆洗の頻度も少なくなって、保守コストを低減できる。
【００５７】
なお、前記実施の形態に係る廃水処理システムにおいては、入口開閉弁３２の洗浄を廃水処理システムの運転終了時や定常運転中の取水量減少検知時に行う構成としたが、これに限らず、定常運転前の処理流量設定の過程で入口開閉弁の洗浄を行う構成とすることもでき、例えば、処理流量設定過程における下限レベルセンサがＯＮとなってから上限レベルセンサがＯＮとなるまでの経過時間が、あらかじめ設定された所定時間の二倍より長くなった場合に、入口開閉弁３２の詰りを認め、入口開閉弁３２の開度を所定期間増大させて原水で入口開閉弁３２の汚れを洗い流すという前記同様の洗浄動作を行わせることで、定常運転前に入口開閉弁３２を確実に流量調整可能な状態に整備でき、浄化処理の信頼性を高められる。
【００５８】
また、前記実施の形態に係る廃水処理システムにおいて、処理槽Ａは、攪拌凝集槽３、整流槽４、沈殿槽５、及び漉過槽６からなる構成としているが、これに限らず、廃水の浄化処理を行うシステム中で流量調整の行われる所定の一つの槽又は複数槽の集合とすることもできる。
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る廃水処理システムを図８及び図９に基づいて説明する。図８は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャート、図９は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャートである。
【００５９】
前記各図に示すように、本実施の形態に係る廃水処理システムは、前記第１の実施形態同様、原水槽１と、原水ポンプ２と、処理槽Ａと、汚泥貯留槽７と、脱水機８と、逆洗水貯水槽９と、総合制御装置１０とを備える一方、異なる点として、処理流量の設定及び定常運転時の流量制御の各処理において、上限レベルセンサ６２で上限水位が検出された場合に、一旦処理槽Ａへの原水供給を停止する一方、上限レベルセンサ６２が上限水位を検出してから下限レベルセンサ６３が下限水位を検出するまでの経過時間を取得し、入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４の開度を調整して流量制御を行う構成を有するものである。
【００６０】
この本実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理について説明する。処理に先立つ廃水処理システムの運転開始にあたっては、前記第１の実施形態同様、まず、原水槽１の下限レベルセンサ１１がＯＮとなっていて原水槽１に原水があり、且つ濾過槽６の上限レベルセンサがＯＦＦとなっていて濾過槽６に余裕があることが確認された後に、入口開閉弁３２が初期開度まで開放され、続けて原水ポンプ２、攪拌装置３１、中和剤注入装置３３、及び凝集剤注入装置３４の作動が開始される。
【００６１】
始めに、処理流量（処理水ポンプ６５による処理槽Ａからの処理水排出量）の設定処理について図８のフローチャートを用いて説明する。まず、初期状態として、濾過槽６における水位が一旦上限水位に達し、上限レベルセンサ６２がＯＮとなり、総合制御装置１０が入口開閉弁３２の閉止及び処理水ポンプ６５の作動開始の各制御を行う状態とする（ステップ５０１）。
【００６２】
処理水ポンプ６５の作動開始後、処理水排出の進行により濾過槽６の水面が次第に下降して、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなり（ステップ５０２）、さらに、下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなって下限水位を検出する（ステップ５０３）と、総合制御装置１０が出口開閉弁６４を閉止させると共に、処理水ポンプ６５を停止させる（ステップ５０４）。
【００６３】
そして、総合制御装置１０は、上限レベルセンサ６２のＯＦＦとなった時点から下限レベルセンサ６３のＯＦＦとなった時点までの経過時間を取得し（ステップ５０５）、濾過槽６の下限レベルセンサ６３のＯＦＦとなった水位（下限水位）と上限レベルセンサ６２のＯＦＦとなった水位（上限水位）間の容積が既知であり、前記経過時間とから単位時間あたりの処理流量を取得できることから、経過時間値があらかじめ設定された目標範囲下限より大きい、すなわち処理流量が目標の流量範囲上限より少ないか否かを判定する（ステップ５０６）。
【００６４】
このステップ５０６で経過時間値が目標範囲下限より大きく、処理流量が目標流量範囲上限より少ない場合には、総合制御装置１０は改めて経過時間値があらかじめ設定された目標範囲上限より小さい、すなわち処理流量が目標の流量範囲下限より多く、処理流量が目標流量範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップ５０７）。このステップ５０７で経過時間値が目標範囲上限より小さく、処理流量が目標流量範囲内にある場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【００６５】
一方、前記ステップ５０６で経過時間値が目標範囲下限より小さく、処理流量が目標流量範囲上限より多い場合には、総合制御装置１０により、出口開閉弁６４の開度をより小さく調整する制御が行われる（ステップ５０８）。この後、前記ステップ５０１に戻って前記各処理を繰返す。
また、前記ステップ５０７で経過時間値が目標範囲上限より大きく、処理流量が目標流量範囲下限より少ない場合には、総合制御装置１０により、出口開閉弁６４の開度をより大きく調整する制御が行われる（ステップ５０９）。この後、前記ステップ５０１に戻って前記各処理を繰返す。
【００６６】
続いて、定常運転状態について説明する。処理流量設定後は定常運転に移行し、異常発生がなければ、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が同時作動したまま、濾過槽６水面が上限水位と下限水位の間に維持され、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっている。
何らかの理由で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった場合、このＯＦＦ時点からどれ位の時間が経過して下限レベルセンサ６３がＯＮとなる水位に戻ったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。一方、上限レベルセンサ６２がＯＮとなった場合も、再び上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった時点からどれ位の時間が経過して下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。常時このような制御を行って、漉過槽６の水面を定常水位（上限水位と下限水位間）に維持しつつ設定処理流量を維持する。
【００６７】
この定常運転時の流量制御処理について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、流量制御処理開始時点では、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっており、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が共に作動し、濾過槽６の水位が維持されているものとする。
まず、下限レベルセンサ６３の状態をチェックし、ＯＮ状態となっているか否かを判定する（ステップ６０１）。下限レベルセンサ６３がＯＮ状態である場合には、続いて上限レベルセンサ６２の状態をチェックし、ＯＦＦ状態となっているか否かを判定する（ステップ６０２）。上限レベルセンサ６２がＯＦＦ状態である場合には、あらかじめ設定された処理流量が正常に維持されていると見なす。この後、定常運転中止指令がなされているか否かを判定し（ステップ６０３）、中止指令がなされている場合は一連の処理を終了する。前記ステップ６０３で中止指令がなされていない場合には、前記ステップ６０１に戻り、以降の各処理を繰返す。
【００６８】
前記ステップ６０１で下限レベルセンサ６３がＯＮではなくＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０により処理水ポンプ６５が停止制御され（ステップ６０４）、濾過槽６の水面は次第に上昇する。水面の上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなると（ステップ６０５）、総合制御装置１０は再び処理水ポンプ６５を作動させる（ステップ６０６）。続いて、総合制御装置１０は下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった時点から下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ６０７）。
【００６９】
このステップ６０７において、経過時間が前記所定時間以内である場合、取水量は正常であり、何らかの原因で送水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ６０８）。一方、前記ステップ６０７において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で取水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ６０９）。これらステップ６０８及びステップ６０９の後、前記ステップ６０３へ移行する。
【００７０】
また、前記ステップ６０２で上限レベルセンサ６２がＯＦＦではなくＯＮとなっている場合、総合制御装置１０により原水ポンプ２が停止制御され（ステップ６１０）、濾過槽６の水面は次第に下降する。水面の下降で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなり（ステップ６１１）、さらに下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなると（ステップ６１２）、総合制御装置１０は再び原水ポンプ２を作動させる（ステップ６１３）。続いて、総合制御装置１０は上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった時点から下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ６１４）。
【００７１】
このステップ６１４において、経過時間が前記所定時間以内である場合、送水量は正常であり、何らかの原因で取水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ６１５）。一方、前記ステップ６１４において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で送水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ６１６）。これらステップ６１５及びステップ６１６の後、前記ステップ６０３へ移行する。
【００７２】
このように、本実施形態に係る廃水処理システムにおいては、前記第１の実施形態同様、上限レベルセンサ６２及び下限レベルセンサ６３をそれぞれ配設すると共に、処理槽Ａに対し入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４を配設し、下限レベルセンサ６３と上限レベルセンサ６２における各水位の検出から流量を取得し、これに基づいて入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４の開度を調整して流量制御を行うことから、処理槽Ａの入口側及び出口側に流量計が不要となり、低コスト化が図れることに加えて、流量計の汚水による詰まり等も無くなり、信頼性を著しく向上させられる。
【００７３】
なお、前記第１の実施形態に係る廃水処理システムにおいて、定常運転時の流量制御処理における前記ステップ２０２で上限レベルセンサ６２がＯＮとなっている場合に、水位低下で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなってから、原水ポンプ２を作動開始させると共に、上限レベルセンサ６２のＯＮからＯＦＦになるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成としているが、これに限らず、前記第２の実施形態同様、水位低下で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった後、さらに下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなるまで原水ポンプ２を作動開始させず、下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった後、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなってから下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成とすることもでき、流量の過小状態と過大状態とでちょうど対をなす流量制御とすることができ、制御が容易となる。
【００７４】
また、前記第１の実施形態に係る廃水処理システムにおいて、定常運転時の流量制御処理における前記ステップ２０１で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなっている場合に、水位上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなり、さらに上限レベルセンサ６２がＯＮとなった後、処理水ポンプ６５を作動開始させると共に、下限レベルセンサ６３がＯＮとなってから上限レベルセンサ６２がＯＮとなるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成としているが、これに限らず、前記第２の実施形態同様、下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点で処理水ポンプ６５を作動開始させると共に、下限レベルセンサ６３のＯＦＦからＯＮになるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成とすることもでき、流量の過小状態と過大状態とでちょうど対をなす流量制御とすることができ、制御が容易となる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理槽からの処理水排出を停止する一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられるという効果を奏する。また、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できるという効果を有する。
【００７６】
また、本発明によれば、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、上限レベルセンサで上限水位が検出されると一旦処理槽への原水供給を停止する一方、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられるという効果を有する。さらに、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できるという効果を有する。
【００７７】
また、本発明によれば、上限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この上限レベルセンサがＯＮ状態となって処理槽水位が上限水位を越えた状態を示し、同時に処理槽への原水供給が停止されると、この後上限レベルセンサがＯＮ状態から処理槽水位の上限水位を下回った状態を示すＯＦＦ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば入口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば出口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができるという効果を有する。
【００７８】
また、本発明によれば、下限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この下限レベルセンサがＯＦＦ状態となって処理槽水位が下限水位より下がった状態を示し、同時に処理槽からの処理水排出が停止されると、この後下限レベルセンサがＯＦＦ状態から処理槽水位の下限水位を上回った状態を示すＯＮ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば出口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば入口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができるという効果を有する。
【００７９】
また、本発明によれば、原水槽で原水が下限水位に達した状態を検出する下限レベルセンサを配設し、下限レベルセンサの下限水位の検出で入口開閉弁の開度を所定期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行え、浄化処理の信頼性もより一層高まるという効果を有する。
【００８０】
また、本発明によれば、原水供給と処理水排出とがバランスよく並行する定常運転状態で、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理水の排出を抑える一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、この計測時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合には、入口開閉弁に汚れの付着を認め、入口開閉弁の開度を所定期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、定常運転状態であっても入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行えて連続処理が可能となり、浄化処理の信頼性及び能率を大きく向上させられるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムの構成説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムの要部概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムのブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける運転終了時の入口開閉弁洗浄処理フローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける定常運転中の入口開閉弁洗浄処理フローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャートである。
【図１０】従来の廃水処理システムの説明図である。
【符号の説明】
１ 原水槽
１１ 下限レベルセンサ
２ 原水ポンプ
３ 攪拌凝集槽
３１ 攪拌装置
３２ 入口開閉弁
３３ 中和剤注入装置
３４ 凝集剤注入装置
４ 整流槽
４１ ｐＨセンサ
５ 沈殿槽
５１ 傾斜板
５２ 集水管
５３ 汚泥排出用バルブ
５４ 汚泥引抜きポンプ
６ 濾過槽
６１ 濾材
６２ 上限レベルセンサ
６３ 下限レベルセンサ
６４ 出口開閉弁
６５ 処理水ポンプ
７ 汚泥貯留槽
８ 脱水機
９ 逆洗水貯水槽
９１ 逆洗用バルブ
９２ 逆洗水ポンプ
１０ 総合制御装置
１００ 廃水処理システム
１０１ 原水ピット
１０５ 浄化処理装置
１０９ 演算器
１１２ 出口側流量計
Ａ 処理槽
Ｐ１、Ｐ１′ ポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、工場廃水などを浄化する廃水処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工場廃水などを浄化する廃水処理システムにおける流量制御では、従来、廃水処理部分の出口側に流量計を設置すると共に、入口側にも流量計を設置して、各流量計から得られた流量値を基に流量制御を行っていた。こうした流量計としては、汎用の水道メータが代用されたり、電磁流量計などが用いられたりしていた。
【０００３】
しかし、流量計として水道メータを用いる場合、特に入口側で、水道メータ内部の流量検出用羽根車が常に廃水と接触し、この羽根車に汚れが付着しやすくなっており、汚れで水道メータ内部に詰まりを生じて流量検出ができなくなる場合もあるという問題を有していた。加えて、廃水中に固形物が含まれている場合には、固形物が羽根車に引っかかるため使用不可能であった。
【０００４】
一方、流量計として電磁流量計を用いる場合、水道メータの羽根車のような内部への突出部分がないため、汚れによる詰まりはほとんど生じないが、水道メータに比べ大変高価であり、且つ入口側と出口側に二台設置されることでシステム全体のコストが高くなってしまうという問題を有していた。また、時間経過に伴う汚れの付着・堆積や経年変化で測定誤差が生じ、廃水の流量を正しく出力できなくなるという問題も有していた。さらに、廃水中に固形物が含まれている場合には、その通過に支障がない大きめの内径を有するものを用いなければならないため、より一層のコストアップを招いていた。
【０００５】
こうした問題を解消するため、近年、廃水処理システムにおける新たな流量制御技術が提案されている。その一例が特開２０００−１６７５８０号公報に開示されており、これを図１０に示す。図１０は従来の廃水処理システムの説明図である。
前記図１０に示す従来の廃水処理システム１００は、下水管路から流入する廃水を原水として一時貯留する原水ピット１０１と、原水を浄化処理する浄化処理装置１０５と、原水ピット１０１に流入した原水を浄化処理装置１０５に供給するポンプＰ１、Ｐ１′と、浄化処理装置１０５で浄化処理されて放流される処理水の放流量を検出して出力する出口側流量計１１２と、この出口側流量計１１２の出力を受けて放流した処理水の放流量を集計すると共に、原水を浄化処理装置１０５に供給するポンプＰ１、Ｐ１′の稼働時間が入力される演算器１０９とを備える構成である。
【０００６】
上記した従来の廃水処理システム１００では、出口側流量計１１２で検出される処理水の放流量とポンプＰ１、Ｐ１′の稼働時間とから、演算器１０９で浄化処理装置１０５に供給する原水の供給量を求めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の廃水処理システムは以上のように構成されていたことから、出口側流量計１１２のみで処理水の放流量を検出して流量制御を行い、入口側流量計を不要として信頼性向上及びコストダウンを図れたが、出口側には依然として水道メータや電磁流量計などの流量計を用いており、処理水に残る汚れで流量計における詰りや測定誤差の発生などの危険性があり、時間経過に伴う信頼性の低下は免れないという課題を有していた。また、出口側流量計１１２として電磁流量計を用いる場合、一台でも依然高価であり、システム全体のコストを高くしてしまうという課題を有していた。
【０００８】
さらに、従来の廃水処理システムにおける流量制御においては、浄化処理装置１０５の前段側及び後段側に流量制御用の弁がないため、浄化処理装置１０５への原水の供給量や浄化処理装置１０５からの処理水の放流量をそれぞれ増減調整して浄化処理装置１０５へ原水を連続的に流通させることができず、浄化処理装置１０５での原水の流通が断続的となり、浄化処理装置１０５に濾過部分がある場合には、濾材に対し原水が断続的に供給されて濾過処理のピークが度々生じることとなり、濾材に加わる負荷が大きく、濾材の目詰りが短期間に進行してしまい、保守コストが増大するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、簡略且つ低コストの測定機構を用いて長期にわたり流量を正確に測定でき、効率よく確実に流量制御を行うことが可能な廃水処理システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る廃水処理システムは、所定の廃水を原水として所定の原水槽に取水し、当該原水槽から原水を処理槽へ供給し、原水の流量を調整しつつ前記処理槽で原水を浄化処理して処理水を得る廃水処理システムにおいて、前記処理槽の所定箇所における水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサと、前記処理槽の前記所定箇所における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサと、前記原水槽と処理槽との間に配設され、処理槽への原水の供給量を調整する入口開閉弁と、前記処理槽より処理水排出側に配設され、処理槽からの処理水の排出量を調整する出口開閉弁とを備え、前記下限レベルセンサが下限水位を検出してから、一旦前記処理槽からの処理水排出を停止した状態で前記上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間及び下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて単位時間あたりの流量を求め、得られた流量値に基づいて前記入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整し、処理槽における原水の流量制御を行うものである。
【００１１】
このように本発明においては、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理槽からの処理水排出を停止する一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられる。また、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できる。
【００１２】
また、本発明に係る廃水処理システムは、所定の廃水を原水として所定の原水槽に取水し、当該原水槽から原水を処理槽へ供給し、原水の流量を調整しつつ前記処理槽で原水を浄化処理して処理水を得る廃水処理システムにおいて、前記処理槽の所定箇所における水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサと、前記処理槽の前記所定箇所における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサと、前記原水槽と処理槽との間に配設され、処理槽への原水の供給量を調整する入口開閉弁と、前記処理槽より処理水排出側に配設され、処理槽からの処理水の排出量を調整する出口開閉弁とを備え、前記上限レベルセンサが上限水位を検出してから、一旦前記処理槽への原水供給を停止した状態で前記下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間及び下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて単位時間あたりの流量を求め、得られた流量値に基づいて前記入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整し、処理槽における原水の流量制御を行うものである。
【００１３】
このように本発明においては、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、上限レベルセンサで上限水位が検出されると一旦処理槽への原水供給を停止する一方、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられる。また、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できる。
【００１４】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記上限レベルセンサが、フロートスイッチで形成され、前記上限レベルセンサがＯＮとなって一旦前記処理槽への原水供給を停止した時点から、上限レベルセンサがＯＦＦとなるまでの経過時間が、あらかじめ定められた所定時間内である場合には、前記入口開閉弁の開度を所定量小さく調整する一方、前記経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記出口開閉弁の開度を所定量大きく調整するものである。
【００１５】
このように本発明においては、上限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この上限レベルセンサがＯＮ状態となって処理槽水位が上限水位を越えた状態を示し、同時に処理槽への原水供給が停止されると、この後上限レベルセンサがＯＮ状態から処理槽水位の上限水位を下回った状態を示すＯＦＦ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば入口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば出口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記下限レベルセンサが、フロートスイッチで形成され、前記下限レベルセンサがＯＦＦとなって一旦前記処理槽からの処理水排出を停止した時点から、下限レベルセンサのＯＮとなるまでの経過時間が、あらかじめ定められた所定時間内である場合には、前記出口開閉弁の開度を所定量小さく調整する一方、前記経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記入口開閉弁の開度を所定量大きく調整するものである。
【００１７】
このように本発明においては、下限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この下限レベルセンサがＯＦＦ状態となって処理槽水位が下限水位より下がった状態を示し、同時に処理槽からの処理水排出が停止されると、この後下限レベルセンサがＯＦＦ状態から処理槽水位の下限水位を上回った状態を示すＯＮ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば出口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば入口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができる。
【００１８】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記原水槽における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサを備え、当該下限レベルセンサが下限水位を検出すると、前記入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の入口開閉弁通過流量を増やし、増加させた原水で入口開閉弁の汚れを洗い流すものである。
【００１９】
このように本発明においては、原水槽で原水が下限水位に達した状態を検出する下限レベルセンサを配設し、下限レベルセンサの下限水位の検出で入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行え、浄化処理の信頼性もより一層高まる。
【００２０】
また、本発明に係る廃水処理システムは必要に応じて、前記処理槽に対し原水が略一定量連続的に供給されると共に処理槽から処理水が略一定量連続的に排出される定常運転状態で、前記下限レベルセンサが下限水位を検出してから、一旦処理水の排出を抑えた状態で前記上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合は、前記入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の入口開閉弁通過流量を増やし、増加させた原水で入口開閉弁の汚れを洗い流すものである。
【００２１】
このように本発明においては、原水供給と処理水排出とがバランスよく並行する定常運転状態で、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理水の排出を抑える一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合には、入口開閉弁に汚れの付着を認め、入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、定常運転状態であっても入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行えて連続処理が可能となり、浄化処理の信頼性及び能率を大きく向上させられる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムを図１ないし図７に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る廃水処理システムの構成説明図、図２は本実施の形態に係る廃水処理システムの要部概略図、図３は本実施の形態に係る廃水処理システムのブロック図、図４は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャート、図５は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャート、図６は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける運転終了時の入口開閉弁洗浄処理フローチャート、図７は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける定常運転中の入口開閉弁洗浄処理フローチャートである。
【００２３】
前記各図に示すように、本実施の形態に係る廃水処理システムは、工場などからの廃水を原水として一時貯留する原水槽１と、この原水槽１に集められた原水を後段に送出す原水ポンプ２と、原水を浄化処理する処理槽Ａと、処理槽Ａから取出された汚泥を一時貯留する汚泥貯留槽７と、この汚泥貯留槽７の汚泥を水と分離して排出する脱水機８と、処理槽Ａの逆洗用上水を貯留する逆洗水貯水槽９と、各種ポンプや弁などの機器を総合的にコントロール制御する総合制御装置１０とを備える構成である。
【００２４】
この本実施の形態に係る廃水処理システム１は、工場廃水などの原水を流量制御しつつ前記原水槽１及び処理槽Ａを順次通過させることによって、原水に含まれている汚濁成分（無機・有機性懸濁物質（ＳＳ））を除去し、清浄化した処理水のみを河川などへ放流するか、又はリサイクル水として再利用するものである。
【００２５】
前記原水槽１は、工場廃水などの原水を集め、一時貯留する槽である。この原水槽１と組合わせて、原水槽１における原水の下限水位に達した状態を検出するフロートスイッチタイプの下限レベルセンサ１１が配設される。
前記原水ポンプ２は、原水槽１と処理槽Ａとの間に配設され、原水槽１に集められた原水を処理槽Ａへ送給するものである。この原水ポンプ２から処理槽Ａにつながる取水路の途中には、原水の処理槽Ａへの送給量を増減調整する入口開閉弁３２が配設される。
【００２６】
前記処理槽Ａは、原水を原水槽１から原水ポンプ２を介して供給され、原水中の汚れ分を凝集させてフロックとする攪拌凝集槽３と、この攪拌凝集槽３からの原水の流れを整流する整流槽４と、この整流槽４で整流された原水を流入させてフロックを沈降させる沈殿槽５と、この沈殿槽５からフロックを除いた原水を流入させて濾過し、清浄な処理水を得る濾過槽６とを備える構成である。なお、原水の水質によっては、前記濾過槽６を省略したシステム構成とすることもできる。
【００２７】
前記攪拌凝集槽３は、処理槽Ａ内における一区画として処理槽Ａの他の部分と区切られて形成される構成である。この攪拌凝集槽３と組合わせて、攪拌凝集槽３内の原水に対し所定の中和剤を注入する中和剤注入装置３３と、攪拌凝集槽３内の原水に対し所定の凝集剤を注入する凝集剤注入装置３４と、原水を中和剤及び凝集剤と共に攪拌して原水、中和剤、及び凝集剤を均一に混合する攪拌装置３１とが配設される。
【００２８】
この攪拌凝集槽３では、原水槽１から供給された原水に対し、整流槽４内のｐＨセンサ４１により検知した原水のｐＨに応じて、中和剤注入装置３３から所定量の中和剤が注入されると共に、凝集剤注入装置３４から所定量の凝集剤が注入され、この中和剤及び凝集剤が注入された原水に対して攪拌装置３１による急速攪拌が行われ、原水と中和剤及び凝集剤とがまんべんなく混合され、原水中の汚濁成分が凝集してフロックを形成する。このフロックを含んだ原水は攪拌凝集槽３下部から整流槽４に流入する。
【００２９】
前記整流槽４は、処理槽Ａ内における攪拌凝集槽３と隣接する区画として形成され、攪拌凝集槽３と下部で一部連通する構成である。フロックを含んだ原水は攪拌凝集槽３下部から整流槽４に移り、整流槽４内を上昇した後、原水は整流槽４内の仕切板を越えて沈殿槽５寄り部分に移り、さらに下降して沈殿槽５に向う仕組みである。
【００３０】
この整流槽４では、攪拌凝集槽３で形成されたフロックを含む原水の流れを、攪拌装置３１の攪拌に伴う脈動が沈殿槽５側に伝わらないように整流した上で、沈殿槽５の底部へ導くことができ、沈澱槽５内におけるフロックの沈降を促進させられる。
前記沈殿槽５は、処理槽Ａ内に整流槽４と隣合う区画として形成され、下部の所定箇所で整流槽４と連通する構成である。沈殿槽５内には、傾いた略板状体からなる傾斜板５１が複数所定間隔で配設され、この傾斜板５１の間に下から上に通される原水中のフロックを原水から分離させる仕組みである。また、沈殿槽５上部には、原水のうちフロックを分離された上澄みを集めて濾過槽６へ導く集水管５２が配設される構成である。さらに、沈殿槽５の底にたまった汚泥（フロック）を必要に応じて外部に排出するための汚泥排出用バルブ５３が沈殿槽５の底部に配設されている。
【００３１】
この沈澱槽５では、フロックを含む原水が傾斜板５１の下から上へ向かってゆっくり流れ、原水に含まれているフロックは傾斜板５１の沈降効果により上昇を抑えられて沈降し、沈殿槽５の底部に沈殿して堆積する。フロックを分離された原水の上澄みは集水管５２で集められ、濾過槽６に流入する。
前記濾過槽６は、沈殿槽５に隣接する区画として処理槽Ａ内に形成される構成であり、槽内に一部突出する集水管５２を介して沈殿槽５から原水を流入させ、この原水を濾過した後、外部の河川などへ必要に応じて放流したり、リサイクル水として再利用したりする仕組みである。この濾過槽６内には所定の濾材６１が配設され、流入した原水の上澄みはこの濾材６１を通過する時に、残余のフロックを除去されて清浄化された処理水となる。
【００３２】
さらに、この濾過槽６と組合わせて、濾過槽６における原水の水面が所定の上限水位に達した状態を検出するフロートスイッチタイプの上限レベルセンサ６２と、水面が所定の下限水位に達した状態を検出するフロートスイッチタイプの下限レベルセンサ６３とが配設される。上限水位については、濾過槽６の上端を越えない範囲で、上限レベルセンサ６２の配設高さを変えて上限としての設定水位を変更でき、これにより処理槽Ａ全体の浄化処理能力を調整することができる。
【００３３】
加えて、濾過槽６からの放流路には、濾過槽６からの処理水の排出量を増減調整する出口開閉弁６４と、濾過槽６における原水の水面が定常水位（上限水位と下限水位との間）にある場合に外部へ処理水の排出を行う処理水ポンプ６５とが配設される。
前記汚泥貯留槽７は、沈澱槽５の底から排出される汚泥を一時的に貯留するものである。原水の浄化処理をあらかじめ設定した所定量行う毎に、総合制御装置１０の制御により、汚泥排出用バルブ５３を開放させると共に、汚泥排出用バルブ５３からの汚泥排出路に配設される汚泥引抜きポンプ５４を所定時間作動させ、沈殿槽５の底に沈殿堆積した汚泥を引き抜いて、汚泥貯留槽７まで導ける仕組みとなっている。
【００３４】
前記脱水機８は、汚泥貯留槽７に貯留された汚泥を取出して脱水する機器であり、脱水された汚泥は約８５％程度の水分率の脱水ケーキとして分離排出される。こうして汚泥は大幅に減容された固形の産業廃棄物として廃出できるので、廃水処理費用の大幅なコストダウンが図れる。なお、この脱水機８で汚泥から分離された水は原水槽１へ戻される。
【００３５】
前記逆洗水貯水槽９は、原水を所定量浄化処理する毎に濾過槽６の濾材６１に対し行われる逆洗に必要な上水を所定量貯留するものである。この逆洗水貯水槽９に加えて、濾過槽６と逆洗水貯水槽９との間の逆洗水路中に、逆洗水貯水槽９からの上水の供給量を増減調整する逆洗用バルブ９１と、逆洗水貯水槽９に貯留された上水を濾過槽６へ送給する逆洗水ポンプ９２とが配設される。逆洗は、原水の浄化処理があらかじめ設定されている所定量に達する毎に、総合制御装置１０の制御により、逆洗用バルブ９１を開放すると共に、逆洗水ポンプ９２を作動させて、逆洗水貯水槽９内の上水を強力に送水して濾材６１の下面側から上面側へ向かう水流を発生させ、濾材６１の上面に付着したフロック等を押流すことで、濾材６１の目詰まりを解消するものである。
【００３６】
前記総合制御装置１０は、所定の制御プログラムに基づき、あらかじめ入力された各種設定値、並びに、上限レベルセンサ６２及び下限レベルセンサ６３をはじめとする各種センサの検出信号を取得して演算処理を行い、原水ポンプ２、入口開閉弁３２、中和剤注入装置３３、凝集剤注入装置３４、攪拌装置３１、出口開閉弁６４、処理水ポンプ６５、汚泥排出用バルブ５３、汚泥引抜きポンプ５４、脱水機８、逆洗用バルブ９１、及び逆洗水ポンプ９２を総合的にコントロール制御するものである。
【００３７】
この総合制御装置１０は、下限レベルセンサ６３が下限水位を検出してから上限レベルセンサ６２が上限水位を検出するまでの経過時間を計測し、この経過時間及び既知である濾過槽６の前記下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて、単位時間あたりの流量を求めることができ、流量計を用いずに流量を取得できる。さらに、この流量値を用いることで、原水槽１及び処理槽Ａの各槽の状況や原水ポンプ２及び処理水ポンプ６５の作動状態を監視し、流量変化に基づいて所定の制御を行える仕組みである。
【００３８】
次に、本実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御及び入口開閉弁洗浄の各処理について説明する。これら各処理に先立つ廃水処理システムの運転開始にあたっては、まず、原水槽１の下限レベルセンサ１１がＯＮとなっていて原水槽１に原水があり、且つ濾過槽６の上限レベルセンサがＯＦＦとなっていて濾過槽６に余裕があることが確認された後に、入口開閉弁３２が初期開度まで開放され、続けて原水ポンプ２、攪拌装置３１、中和剤注入装置３３、及び凝集剤注入装置３４の作動が開始される。
【００３９】
始めに、処理流量（原水ポンプ２による処理槽Ａへの原水供給量）の設定処理について図４のフローチャートを用いて説明する。まず、初期状態として、濾過槽６における水位が一旦下限水位より下がって、下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなり、総合制御装置１０が出口開閉弁６４の閉止及び原水ポンプ２の作動開始の各制御を行う状態とする（ステップ１０１）。
【００４０】
原水ポンプ２の作動開始後、浄化処理の進行により濾過槽６の水面が次第に上昇して、下限レベルセンサ６３がＯＮとなり（ステップ１０２）、さらに、上限レベルセンサ６２がＯＮとなって上限水位を検出する（ステップ１０３）と、総合制御装置１０が入口開閉弁３２を閉止させると共に、原水ポンプ２を停止させる（ステップ１０４）。
【００４１】
そして、総合制御装置１０は、下限レベルセンサ６３のＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２のＯＮとなった時点までの経過時間を取得し（ステップ１０５）、濾過槽６の下限レベルセンサ６３のＯＮとなった水位（下限水位）と上限レベルセンサ６２のＯＮとなった水位（上限水位）間の容積が既知であり、前記経過時間とから単位時間あたりの処理流量を取得できることから、経過時間値があらかじめ設定された目標範囲下限より大きい、すなわち処理流量が目標の流量範囲上限より少ないか否かを判定する（ステップ１０６）。
【００４２】
このステップ１０６で経過時間値が目標範囲下限より大きく、処理流量が目標流量範囲上限より少ない場合には、総合制御装置１０は改めて経過時間値があらかじめ設定された目標範囲上限より小さい、すなわち処理流量が目標の流量範囲下限より多く、処理流量が目標流量範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップ１０７）。このステップ１０７で経過時間値が目標範囲上限より小さく、処理流量が目標流量範囲内にある場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【００４３】
一方、前記ステップ１０６で経過時間値が目標範囲下限より小さく、処理流量が目標流量範囲上限より多い場合には、総合制御装置１０により、入口開閉弁３２の開度をより小さく調整する制御が行われる（ステップ１０８）。この後、前記ステップ１０１に戻って前記各処理を繰返す。
また、前記ステップ１０７で経過時間値が目標範囲上限より大きく、処理流量が目標流量範囲下限より少ない場合には、総合制御装置１０により、入口開閉弁３２の開度をより大きく調整する制御が行われる（ステップ１０９）。この後、前記ステップ１０１に戻って前記各処理を繰返す。
【００４４】
続いて、定常運転状態について説明する。処理流量設定後は定常運転に移行し、異常発生がなければ、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が同時作動したまま、濾過槽６水面が上限水位と下限水位の間に維持され、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっている。
何らかの理由で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった場合、再び下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点からどれ位の時間が経過して上限レベルセンサ６２がＯＮとなったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。一方、上限レベルセンサ６２がＯＮとなった場合も、このＯＮ時点からどれ位の時間が経過して上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなる水位に戻ったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。常時このような制御を行って、漉過槽６の水面を定常水位（上限水位と下限水位間）に維持しつつ設定処理流量を維持する。
【００４５】
この定常運転時の流量制御処理について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、流量制御処理開始時点では、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっており、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が共に作動し、濾過槽６の水位が維持されているものとする。
まず、下限レベルセンサ６３の状態をチェックし、ＯＮ状態となっているか否かを判定する（ステップ２０１）。下限レベルセンサ６３がＯＮ状態である場合には、続いて上限レベルセンサ６２の状態をチェックし、ＯＦＦ状態となっているか否かを判定する（ステップ２０２）。上限レベルセンサ６２がＯＦＦ状態である場合には、あらかじめ設定された処理流量が正常に維持されていると見なす。この後、定常運転中止指令がなされているか否かを判定し（ステップ２０３）、中止指令がなされている場合は一連の処理を終了する。前記ステップ２０３で中止指令がなされていない場合には、前記ステップ２０１に戻り、以降の各処理を繰返す。
【００４６】
前記ステップ２０１で下限レベルセンサ６３がＯＮではなくＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０により処理水ポンプ６５が停止制御され（ステップ２０４）、濾過槽６の水面は次第に上昇する。水面の上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなり（ステップ２０５）、さらに上限レベルセンサ６２がＯＮとなると（ステップ２０６）、総合制御装置１０は再び処理水ポンプ６５を作動させる（ステップ２０７）。続いて、総合制御装置１０は下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２がＯＮとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ２０８）。
【００４７】
このステップ２０８において、経過時間が前記所定時間以内である場合、取水量は正常であり、何らかの原因で送水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ２０９）。一方、前記ステップ２０８において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で取水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ２１０）。これらステップ２０９及びステップ２１０の後、前記ステップ２０３へ移行する。
【００４８】
また、前記ステップ２０２で上限レベルセンサ６２がＯＦＦではなくＯＮとなっている場合、総合制御装置１０により原水ポンプ２が停止制御され（ステップ２１１）、濾過槽６の水面は次第に下降する。水面の下降で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなると（ステップ２１２）、総合制御装置１０は再び原水ポンプ２を作動させる（ステップ２１３）。続いて、総合制御装置１０は上限レベルセンサ６２がＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ２１４）。
【００４９】
このステップ２１４において、経過時間が前記所定時間以内である場合、送水量は正常であり、何らかの原因で取水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ２１５）。一方、前記ステップ２１４において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で送水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ２１６）。これらステップ２１５及びステップ２１６の後、前記ステップ２０３へ移行する。
【００５０】
さらに、入口開閉弁の洗浄動作について説明する。入口開閉弁３２は原水に含まれている汚濁成分により汚れやすく、内部の詰まりを防止するために入口開閉弁３２を時々洗浄することが必要となってくる。この入口開閉弁３２の洗浄は、原水ポンプ２を作動させたまま入口開閉弁３２の開度を所定期間増大させた状態とし、原水を一時的に大量に流して汚れを洗い流すという方法で行われる。この入口開閉弁３２の洗浄動作のうち、システムの運転終了時に行う場合と、取水量の減少を検知する毎に行う場合について、詳細に説明する。
【００５１】
まず、廃水処理システムの運転終了時に入口開閉弁の洗浄を行う場合について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、システムの運転終了に先立って、原水ポンプ２を作動継続させたまま、原水槽１への工場廃水等の原水の取入れが中止され、これに伴い、原水槽１の水位が低下しているものとする。そのまま水位低下が進んで下限水位に達すると、原水槽１の下限レベルセンサ１１はＯＦＦ状態となる。
【００５２】
総合制御装置１０は、原水の取入れ中止後、下限レベルセンサ１１がＯＦＦであるか否かを判定し（ステップ３０１）、下限レベルセンサ１１がＯＮである場合はそのまま前記ステップ３０１を繰返す。このステップ３０１で下限レベルセンサ１１がＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０は原水槽１に原水が無くなりつつあると見なし、原水ポンプ２を作動させたまま入口開閉弁３２の開度を増大させ（ステップ３０２）、原水槽１に残っている原水を入口開閉弁３２に大量に流して、入口開閉弁３２の汚れを洗い流す。所定期間経過後、総合制御装置１０は入口開閉弁３２を閉じると共に、原水ポンプ２を停止させ（ステップ３０３）、一連の洗浄処理を終了する。
【００５３】
また、定常運転中に取水量の減少を検知する毎に入口開閉弁３２の洗浄を行う場合について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、定常運転中に下限水位と上限水位との間に維持されている濾過槽６の水位が、入口開閉弁３２への汚れの付着による取水量の減少等の理由によって、次第に低下する状態となっており、そのまま水位低下が進んで下限水位に達すると、濾過槽６の下限レベルセンサ６３はＯＦＦ状態となる。
【００５４】
総合制御装置１０は、まず、下限レベルセンサ６３の状態をチェックし、ＯＦＦ状態となっているか否かを判定する（ステップ４０１）。下限レベルセンサ６３がＯＮである場合はそのまま前記ステップ４０１を繰返す。このステップ４０１で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０は処理水ポンプ６５を停止させ（ステップ４０２）、これにより濾過槽６の水面は次第に上昇する。水面の上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなり（ステップ４０３）、さらに上限レベルセンサ６２がＯＮとなると（ステップ４０４）、総合制御装置１０は再び処理水ポンプ６５を作動させる（ステップ４０５）。処理水ポンプ６５が作動すると、濾過槽６の水面は次第に下降し、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなる（ステップ４０６）。
【００５５】
同時に、総合制御装置１０は先の下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点から上限レベルセンサ６２がＯＮとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間より長いか否かを判定する（ステップ４０７）。
このステップ４０７において、経過時間が所定時間より長い場合、総合制御装置１０は入口開閉弁３２が詰って取水量が減少したものと見なし、原水ポンプ２を作動させたまま入口開閉弁３２の開度を増大させ（ステップ４０８）、原水槽１の原水を入口開閉弁３２に大量に流して、入口開閉弁３２の汚れを洗い流す。所定の洗浄期間経過後、総合制御装置１０は入口開閉弁３２を元の開度に戻す（ステップ４０９）。一方、前記ステップ４０７において経過時間が所定時間以内である場合には、取水量には異常がなく、何らかの原因で送水量が増加したものと見なし、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ４１０）。
【００５６】
これらステップ４０９及びステップ４１０の後、入口開閉弁３２の洗浄処理に対する中止指令がなされているか否かを判定し（ステップ４１１）、中止指令がなされている場合、一連の洗浄処理を終了する。前記ステップ４１１で中止指令がなされていない場合、前記ステップ４０１に戻り、以降の処理を繰返す。
このように、本実施形態に係る廃水処理システムにおいては、浄化処理を行う処理槽Ａにおける濾過槽６の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ６２、及び、濾過槽６の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサ６３をそれぞれ配設すると共に、処理槽Ａに対し入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４を配設し、下限レベルセンサ６３と上限レベルセンサ６２における各水位の検出から流量を取得し、これに基づいて入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４の開度を調整して流量制御を行うことから、処理槽Ａの入口側及び出口側に流量計が不要となり、低コスト化が図れることに加えて、流量計の汚水による詰まり等も無くなり、信頼性を著しく向上させられる。また、運転終了時や定常運転状態で必要に応じて入口開閉弁３２の開度を所定期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁３２の汚れを原水の流れで洗い流すことから、入口開閉弁３２に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁３２に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行え、浄化処理の信頼性もより一層高まる。さらに、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽Ａに原水を連続的に流通させられることから、濾過槽６の濾材６１に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材６１の目詰りが進行しにくく逆洗の頻度も少なくなって、保守コストを低減できる。
【００５７】
なお、前記実施の形態に係る廃水処理システムにおいては、入口開閉弁３２の洗浄を廃水処理システムの運転終了時や定常運転中の取水量減少検知時に行う構成としたが、これに限らず、定常運転前の処理流量設定の過程で入口開閉弁の洗浄を行う構成とすることもでき、例えば、処理流量設定過程における下限レベルセンサがＯＮとなってから上限レベルセンサがＯＮとなるまでの経過時間が、あらかじめ設定された所定時間の二倍より長くなった場合に、入口開閉弁３２の詰りを認め、入口開閉弁３２の開度を所定期間増大させて原水で入口開閉弁３２の汚れを洗い流すという前記同様の洗浄動作を行わせることで、定常運転前に入口開閉弁３２を確実に流量調整可能な状態に整備でき、浄化処理の信頼性を高められる。
【００５８】
また、前記実施の形態に係る廃水処理システムにおいて、処理槽Ａは、攪拌凝集槽３、整流槽４、沈殿槽５、及び漉過槽６からなる構成としているが、これに限らず、廃水の浄化処理を行うシステム中で流量調整の行われる所定の一つの槽又は複数槽の集合とすることもできる。
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る廃水処理システムを図８及び図９に基づいて説明する。図８は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャート、図９は本実施の形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャートである。
【００５９】
前記各図に示すように、本実施の形態に係る廃水処理システムは、前記第１の実施形態同様、原水槽１と、原水ポンプ２と、処理槽Ａと、汚泥貯留槽７と、脱水機８と、逆洗水貯水槽９と、総合制御装置１０とを備える一方、異なる点として、処理流量の設定及び定常運転時の流量制御の各処理において、上限レベルセンサ６２で上限水位が検出された場合に、一旦処理槽Ａへの原水供給を停止する一方、上限レベルセンサ６２が上限水位を検出してから下限レベルセンサ６３が下限水位を検出するまでの経過時間を取得し、入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４の開度を調整して流量制御を行う構成を有するものである。
【００６０】
この本実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理について説明する。処理に先立つ廃水処理システムの運転開始にあたっては、前記第１の実施形態同様、まず、原水槽１の下限レベルセンサ１１がＯＮとなっていて原水槽１に原水があり、且つ濾過槽６の上限レベルセンサがＯＦＦとなっていて濾過槽６に余裕があることが確認された後に、入口開閉弁３２が初期開度まで開放され、続けて原水ポンプ２、攪拌装置３１、中和剤注入装置３３、及び凝集剤注入装置３４の作動が開始される。
【００６１】
始めに、処理流量（処理水ポンプ６５による処理槽Ａからの処理水排出量）の設定処理について図８のフローチャートを用いて説明する。まず、初期状態として、濾過槽６における水位が一旦上限水位に達し、上限レベルセンサ６２がＯＮとなり、総合制御装置１０が入口開閉弁３２の閉止及び処理水ポンプ６５の作動開始の各制御を行う状態とする（ステップ５０１）。
【００６２】
処理水ポンプ６５の作動開始後、処理水排出の進行により濾過槽６の水面が次第に下降して、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなり（ステップ５０２）、さらに、下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなって下限水位を検出する（ステップ５０３）と、総合制御装置１０が出口開閉弁６４を閉止させると共に、処理水ポンプ６５を停止させる（ステップ５０４）。
【００６３】
そして、総合制御装置１０は、上限レベルセンサ６２のＯＦＦとなった時点から下限レベルセンサ６３のＯＦＦとなった時点までの経過時間を取得し（ステップ５０５）、濾過槽６の下限レベルセンサ６３のＯＦＦとなった水位（下限水位）と上限レベルセンサ６２のＯＦＦとなった水位（上限水位）間の容積が既知であり、前記経過時間とから単位時間あたりの処理流量を取得できることから、経過時間値があらかじめ設定された目標範囲下限より大きい、すなわち処理流量が目標の流量範囲上限より少ないか否かを判定する（ステップ５０６）。
【００６４】
このステップ５０６で経過時間値が目標範囲下限より大きく、処理流量が目標流量範囲上限より少ない場合には、総合制御装置１０は改めて経過時間値があらかじめ設定された目標範囲上限より小さい、すなわち処理流量が目標の流量範囲下限より多く、処理流量が目標流量範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップ５０７）。このステップ５０７で経過時間値が目標範囲上限より小さく、処理流量が目標流量範囲内にある場合には、そのまま一連の処理を終了する。
【００６５】
一方、前記ステップ５０６で経過時間値が目標範囲下限より小さく、処理流量が目標流量範囲上限より多い場合には、総合制御装置１０により、出口開閉弁６４の開度をより小さく調整する制御が行われる（ステップ５０８）。この後、前記ステップ５０１に戻って前記各処理を繰返す。
また、前記ステップ５０７で経過時間値が目標範囲上限より大きく、処理流量が目標流量範囲下限より少ない場合には、総合制御装置１０により、出口開閉弁６４の開度をより大きく調整する制御が行われる（ステップ５０９）。この後、前記ステップ５０１に戻って前記各処理を繰返す。
【００６６】
続いて、定常運転状態について説明する。処理流量設定後は定常運転に移行し、異常発生がなければ、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が同時作動したまま、濾過槽６水面が上限水位と下限水位の間に維持され、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっている。
何らかの理由で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった場合、このＯＦＦ時点からどれ位の時間が経過して下限レベルセンサ６３がＯＮとなる水位に戻ったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。一方、上限レベルセンサ６２がＯＮとなった場合も、再び上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった時点からどれ位の時間が経過して下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなったかによって、入口開閉弁３２又は出口開閉弁６４の開度を所定量調整する制御が行われる。常時このような制御を行って、漉過槽６の水面を定常水位（上限水位と下限水位間）に維持しつつ設定処理流量を維持する。
【００６７】
この定常運転時の流量制御処理について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。前提として、流量制御処理開始時点では、下限レベルセンサ６３がＯＮ、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなっており、原水ポンプ２と処理水ポンプ６５が共に作動し、濾過槽６の水位が維持されているものとする。
まず、下限レベルセンサ６３の状態をチェックし、ＯＮ状態となっているか否かを判定する（ステップ６０１）。下限レベルセンサ６３がＯＮ状態である場合には、続いて上限レベルセンサ６２の状態をチェックし、ＯＦＦ状態となっているか否かを判定する（ステップ６０２）。上限レベルセンサ６２がＯＦＦ状態である場合には、あらかじめ設定された処理流量が正常に維持されていると見なす。この後、定常運転中止指令がなされているか否かを判定し（ステップ６０３）、中止指令がなされている場合は一連の処理を終了する。前記ステップ６０３で中止指令がなされていない場合には、前記ステップ６０１に戻り、以降の各処理を繰返す。
【００６８】
前記ステップ６０１で下限レベルセンサ６３がＯＮではなくＯＦＦとなっている場合、総合制御装置１０により処理水ポンプ６５が停止制御され（ステップ６０４）、濾過槽６の水面は次第に上昇する。水面の上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなると（ステップ６０５）、総合制御装置１０は再び処理水ポンプ６５を作動させる（ステップ６０６）。続いて、総合制御装置１０は下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった時点から下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ６０７）。
【００６９】
このステップ６０７において、経過時間が前記所定時間以内である場合、取水量は正常であり、何らかの原因で送水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ６０８）。一方、前記ステップ６０７において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で取水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ６０９）。これらステップ６０８及びステップ６０９の後、前記ステップ６０３へ移行する。
【００７０】
また、前記ステップ６０２で上限レベルセンサ６２がＯＦＦではなくＯＮとなっている場合、総合制御装置１０により原水ポンプ２が停止制御され（ステップ６１０）、濾過槽６の水面は次第に下降する。水面の下降で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなり（ステップ６１１）、さらに下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなると（ステップ６１２）、総合制御装置１０は再び原水ポンプ２を作動させる（ステップ６１３）。続いて、総合制御装置１０は上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった時点から下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった時点までの経過時間を取得し、この経過時間があらかじめ設定されている所定時間以内であるか否かを判定する（ステップ６１４）。
【００７１】
このステップ６１４において、経過時間が前記所定時間以内である場合、送水量は正常であり、何らかの原因で取水量が増加したものと見なして、総合制御装置１０は入口開閉弁３２の開度を所定量小さくするように制御する（ステップ６１５）。一方、前記ステップ６１４において経過時間が前記所定時間より長い場合には、何らかの原因で送水量が減少したものと見なし、総合制御装置１０は出口開閉弁６４の開度を所定量大きくするように制御する（ステップ６１６）。これらステップ６１５及びステップ６１６の後、前記ステップ６０３へ移行する。
【００７２】
このように、本実施形態に係る廃水処理システムにおいては、前記第１の実施形態同様、上限レベルセンサ６２及び下限レベルセンサ６３をそれぞれ配設すると共に、処理槽Ａに対し入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４を配設し、下限レベルセンサ６３と上限レベルセンサ６２における各水位の検出から流量を取得し、これに基づいて入口開閉弁３２及び出口開閉弁６４の開度を調整して流量制御を行うことから、処理槽Ａの入口側及び出口側に流量計が不要となり、低コスト化が図れることに加えて、流量計の汚水による詰まり等も無くなり、信頼性を著しく向上させられる。
【００７３】
なお、前記第１の実施形態に係る廃水処理システムにおいて、定常運転時の流量制御処理における前記ステップ２０２で上限レベルセンサ６２がＯＮとなっている場合に、水位低下で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなってから、原水ポンプ２を作動開始させると共に、上限レベルセンサ６２のＯＮからＯＦＦになるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成としているが、これに限らず、前記第２の実施形態同様、水位低下で上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなった後、さらに下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなるまで原水ポンプ２を作動開始させず、下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなった後、上限レベルセンサ６２がＯＦＦとなってから下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成とすることもでき、流量の過小状態と過大状態とでちょうど対をなす流量制御とすることができ、制御が容易となる。
【００７４】
また、前記第１の実施形態に係る廃水処理システムにおいて、定常運転時の流量制御処理における前記ステップ２０１で下限レベルセンサ６３がＯＦＦとなっている場合に、水位上昇で下限レベルセンサ６３がＯＮとなり、さらに上限レベルセンサ６２がＯＮとなった後、処理水ポンプ６５を作動開始させると共に、下限レベルセンサ６３がＯＮとなってから上限レベルセンサ６２がＯＮとなるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成としているが、これに限らず、前記第２の実施形態同様、下限レベルセンサ６３がＯＮとなった時点で処理水ポンプ６５を作動開始させると共に、下限レベルセンサ６３のＯＦＦからＯＮになるまでの経過時間を取得し、この経過時間に基づいて各開閉弁の開度制御を行う構成とすることもでき、流量の過小状態と過大状態とでちょうど対をなす流量制御とすることができ、制御が容易となる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理槽からの処理水排出を停止する一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられるという効果を奏する。また、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できるという効果を有する。
【００７６】
また、本発明によれば、原水の浄化処理を行う処理槽の水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサ、及び、処理槽の水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサをそれぞれ配設すると共に、処理槽に対し入口開閉弁及び出口開閉弁を配設し、上限レベルセンサで上限水位が検出されると一旦処理槽への原水供給を停止する一方、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間を取得し、単位時間あたりの流量を演算して、この流量値に基づいて入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整して流量制御を行うことにより、処理槽の入口側及び出口側に流量計を用いずに流量制御を行えることとなり、流量制御に関して低コスト化できることに加えて、汚水による詰まり等も無く流量制御が行え、浄化処理の信頼性を著しく向上させられるという効果を有する。さらに、流量調整で原水供給量と処理水排出量をバランスさせて処理槽に原水を連続的に流通させられることにより、処理槽に濾過部分がある場合に、濾材に対し原水が連続的に供給されて濾過処理の負荷が平坦化することとなり、濾材の目詰りが進行しにくく、保守コストを低減できるという効果を有する。
【００７７】
また、本発明によれば、上限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この上限レベルセンサがＯＮ状態となって処理槽水位が上限水位を越えた状態を示し、同時に処理槽への原水供給が停止されると、この後上限レベルセンサがＯＮ状態から処理槽水位の上限水位を下回った状態を示すＯＦＦ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば入口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば出口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、上限レベルセンサが上限水位を検出してから下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができるという効果を有する。
【００７８】
また、本発明によれば、下限レベルセンサがフロートスイッチからなり、この下限レベルセンサがＯＦＦ状態となって処理槽水位が下限水位より下がった状態を示し、同時に処理槽からの処理水排出が停止されると、この後下限レベルセンサがＯＦＦ状態から処理槽水位の下限水位を上回った状態を示すＯＮ状態となるまでの経過時間が取得され、あらかじめ設定された所定時間との比較で、経過時間が所定時間内であれば出口開閉弁を調整し、逆に経過時間が所定時間を超えていれば入口開閉弁を調整して、処理槽における流量制御を行えることにより、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間よりも短い時間で単位時間あたりの流量を導いて適切な流量制御が行えることとなり、各開閉弁の調整の反応性が向上し、流量の定常状態をより維持しやすくなると共に、流量変化が小さくなり、処理槽前後の各機器への負担も少なくすることができるという効果を有する。
【００７９】
また、本発明によれば、原水槽で原水が下限水位に達した状態を検出する下限レベルセンサを配設し、下限レベルセンサの下限水位の検出で入口開閉弁の開度を所定期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行え、浄化処理の信頼性もより一層高まるという効果を有する。
【００８０】
また、本発明によれば、原水供給と処理水排出とがバランスよく並行する定常運転状態で、下限レベルセンサで下限水位が検出されると一旦処理水の排出を抑える一方、下限レベルセンサが下限水位を検出してから上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの経過時間を取得し、この計測時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合には、入口開閉弁に汚れの付着を認め、入口開閉弁の開度を所定期間増大させて原水の流量を一時的に増やし、入口開閉弁の汚れを原水の流れで洗い流すことにより、定常運転状態であっても入口開閉弁に付着した汚れを効果的に除去でき、入口開閉弁に詰まりを生じさせず、確実に流量調整を行えて連続処理が可能となり、浄化処理の信頼性及び能率を大きく向上させられるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムの構成説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムの要部概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムのブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける運転終了時の入口開閉弁洗浄処理フローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る廃水処理システムにおける定常運転中の入口開閉弁洗浄処理フローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る廃水処理システムにおける処理流量設定処理フローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る廃水処理システムにおける流量制御処理フローチャートである。
【図１０】従来の廃水処理システムの説明図である。
【符号の説明】
１ 原水槽
１１ 下限レベルセンサ
２ 原水ポンプ
３ 攪拌凝集槽
３１ 攪拌装置
３２ 入口開閉弁
３３ 中和剤注入装置
３４ 凝集剤注入装置
４ 整流槽
４１ ｐＨセンサ
５ 沈殿槽
５１ 傾斜板
５２ 集水管
５３ 汚泥排出用バルブ
５４ 汚泥引抜きポンプ
６ 濾過槽
６１ 濾材
６２ 上限レベルセンサ
６３ 下限レベルセンサ
６４ 出口開閉弁
６５ 処理水ポンプ
７ 汚泥貯留槽
８ 脱水機
９ 逆洗水貯水槽
９１ 逆洗用バルブ
９２ 逆洗水ポンプ
１０ 総合制御装置
１００ 廃水処理システム
１０１ 原水ピット
１０５ 浄化処理装置
１０９ 演算器
１１２ 出口側流量計
Ａ 処理槽
Ｐ１、Ｐ１′ ポンプ
Claims (6)
- 所定の廃水を原水として所定の原水槽に取水し、当該原水槽から原水を処理槽へ供給し、原水の流量を調整しつつ前記処理槽で原水を浄化処理して処理水を得る廃水処理システムにおいて、
前記処理槽の所定箇所における水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサと、
前記処理槽の前記所定箇所における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサと、
前記原水槽と処理槽との間に配設され、処理槽への原水の供給量を調整する入口開閉弁と、
前記処理槽より処理水排出側に配設され、処理槽からの処理水の排出量を調整する出口開閉弁とを備え、
前記下限レベルセンサが下限水位を検出してから、一旦前記処理槽からの処理水排出を停止した状態で前記上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間及び下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて単位時間あたりの流量を求め、得られた流量値に基づいて前記入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整し、処理槽における原水の流量制御を行うことを
特徴とする廃水処理システム。 - 所定の廃水を原水として所定の原水槽に取水し、当該原水槽から原水を処理槽へ供給し、原水の流量を調整しつつ前記処理槽で原水を浄化処理して処理水を得る廃水処理システムにおいて、
前記処理槽の所定箇所における水位が所定の上限水位に達したことを検出する上限レベルセンサと、
前記処理槽の前記所定箇所における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサと、
前記原水槽と処理槽との間に配設され、処理槽への原水の供給量を調整する入口開閉弁と、
前記処理槽より処理水排出側に配設され、処理槽からの処理水の排出量を調整する出口開閉弁とを備え、
前記上限レベルセンサが上限水位を検出してから、一旦前記処理槽への原水供給を停止した状態で前記下限レベルセンサが下限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間及び下限水位から上限水位までの貯留水量を用いて単位時間あたりの流量を求め、得られた流量値に基づいて前記入口開閉弁及び／又は出口開閉弁の開度を調整し、処理槽における原水の流量制御を行うことを
特徴とする廃水処理システム。 - 前記請求項１に記載の廃水処理システムにおいて、
前記上限レベルセンサが、フロートスイッチで形成され、
前記上限レベルセンサがＯＮとなって一旦前記処理槽への原水供給を停止した時点から、上限レベルセンサがＯＦＦとなるまでの経過時間が、あらかじめ定められた所定時間内である場合には、前記入口開閉弁の開度を所定量小さく調整する一方、前記経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記出口開閉弁の開度を所定量大きく調整することを
特徴とする廃水処理システム。 - 前記請求項２に記載の廃水処理システムにおいて、
前記下限レベルセンサが、フロートスイッチで形成され、
前記下限レベルセンサがＯＦＦとなって一旦前記処理槽からの処理水排出を停止した時点から、下限レベルセンサのＯＮとなるまでの経過時間が、あらかじめ定められた所定時間内である場合には、前記出口開閉弁の開度を所定量小さく調整する一方、前記経過時間が前記所定時間より長い場合には、前記入口開閉弁の開度を所定量大きく調整することを
特徴とする廃水処理システム。 - 前記請求項１ないし４のいずれかに記載の廃水処理システムにおいて、
前記原水槽における水位が所定の下限水位に達したことを検出する下限レベルセンサを備え、
当該下限レベルセンサが下限水位を検出すると、前記入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の入口開閉弁通過流量を増やし、増加させた原水で入口開閉弁の汚れを洗い流すことを
特徴とする廃水処理システム。 - 前記請求項１ないし５のいずれかに記載の廃水処理システムにおいて、
前記処理槽に対し原水が略一定量連続的に供給されると共に処理槽から処理水が略一定量連続的に排出される定常運転状態で、前記下限レベルセンサが下限水位を検出してから、一旦処理水の排出を抑えた状態で前記上限レベルセンサが上限水位を検出するまでの前記処理槽における水位変化の経過時間を計測し、当該経過時間があらかじめ定められた所定時間より長い場合は、前記入口開閉弁の開度を所定の期間増大させて原水の入口開閉弁通過流量を増やし、増加させた原水で入口開閉弁の汚れを洗い流すことを
特徴とする廃水処理システム。
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Applications Claiming Priority (1)
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