JP5420467B2 - Flocculant injection amount determination device and flocculant injection amount control system - Google Patents

Flocculant injection amount determination device and flocculant injection amount control system Download PDF

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Description

本発明は、水処理における凝集剤注入の決定に関する。   The present invention relates to the determination of flocculant injection in water treatment.

浄水場などの水処理施設においては、例えば、PAC(ポリ塩化アルミニウム)などの凝集剤を用いた凝集沈殿処理や、砂濾過処理などによって水を浄化している。ここで、この凝集処理において、凝集剤の注入率を適切に制御し、少ない添加で十分な処理を行うために各種の制御法が提案されている。   In a water treatment facility such as a water purification plant, water is purified by, for example, a coagulation sedimentation treatment using a coagulant such as PAC (polyaluminum chloride) or a sand filtration treatment. Here, in this coagulation treatment, various control methods have been proposed in order to appropriately control the injection rate of the coagulant and perform sufficient treatment with a small amount of addition.

特許文献1,2などでは、凝集剤混和水におけるマイクロフロックのゼータ電位に相当する流動電流値(SC値)を検出し、この検出結果に基づいて凝集剤注入量を制御することが提案されている(特許文献1、2参照)。   Patent Documents 1 and 2 propose that a flow current value (SC value) corresponding to the zeta potential of micro floc in flocculant-mixed water is detected and the amount of flocculant injected is controlled based on the detection result. (See Patent Documents 1 and 2).

特許第3522650号公報Japanese Patent No. 3522650 特許第3485900号公報Japanese Patent No. 3485900

ここで、特許文献1、2の手法について、さらなる検討を行ったところ、自動操作には自動条件を決める検量線の実験が必要で、稼動中の実プラントでそれらを求める事は不可能である事が分かった。   Here, when the methods of Patent Documents 1 and 2 were further examined, it is necessary to conduct calibration curves for determining automatic conditions for automatic operation, and it is impossible to obtain them in an actual plant in operation. I understood that.

本発明は、原水のpHを計測するpH計測手段と、原水の導電率を計測する導電率計測手段と、特定のpHおよび導電率の原水に基づき決定した、凝集剤混和後の混和水におけるマイクロフロックの荷電状態を示す流動電流値の目標値である初期目標流動電流値を、計測したpHおよび導電率に基づき補正して、目標流動電流値を算出する目標流動電流値算出手段と、一定の滞留時間で、原水に凝集剤を混和する混和手段と、この混和手段による凝集剤混和後の混和水の流動電流値を検出する流動電流値検出手段と、検出した流動電流値が所定値になるように、前記混和手段における凝集剤注入量を決定し、前記混和手段における凝集剤注入量を制御する注入制御手段と、を有し、前記注入制御手段において決定した凝集剤注入量を、目標凝集剤注入量として出力することを特徴とする。   The present invention relates to a pH measuring means for measuring the pH of raw water, a conductivity measuring means for measuring the conductivity of raw water, and a microscopic amount in the mixed water after mixing with the flocculant, which is determined based on the raw water having a specific pH and conductivity. A target flow current value calculating means for calculating a target flow current value by correcting an initial target flow current value, which is a target value of a flow current value indicating a flock charge state, based on the measured pH and conductivity; The mixing means for mixing the flocculant in the raw water with the residence time, the flowing current value detecting means for detecting the flowing current value of the mixed water after mixing the flocculant by the mixing means, and the detected flowing current value becomes a predetermined value An injection control means for determining a coagulant injection amount in the mixing means and controlling the coagulant injection amount in the mixing means, and determining the coagulant injection amount determined in the injection control means as a target coagulation amount. And outputs as the injection quantity.

また、前記目標流動電流値Ispを、原水についてのジャーテストの結果から求めた適正凝集剤注入時の混和水pHと、基準となる原水導電率と、計測した原水pHと、計測した原水導電率と、に基づいて算出することが好適である。 In addition, the target flow current value I sp is obtained by mixing the pH of the mixed water at the time of injecting the proper coagulant obtained from the result of the jar test on the raw water, the reference raw water conductivity, the measured raw water pH, and the measured raw water conductivity. It is preferable to calculate based on the rate.

また、前記目標流動電流値Ispを、原水についてのジャーテストの結果から求めた適正凝集剤注入時の混和水pH(pH0)と、基準となる原水導電率(σ0)と、計測した原水pH(pH)と、計測した原水導電率(σ)と、SC値換算係数K(SC/pH)に基づき、Isp=I0−I0(1−σ/σ0)+K(pH−pH0)により算出することが好適である。I0はSC検量線I=a*pHm+bにpHm=pH0を代入しI0を求めマイクロフロックの設定SC値とする。SC検量線はPAC注入率を4〜5点抽出して原水の水質が安定した時に手動で求める。測定時の原水導電率が基準導電率(σ0)、SC検量線から求められるpH=pH0の時の基準となるSC値が設定基準SC値I0となる。ここでI=SC値、pHm=混和水pH,aおよびbは定数である。K値は試行錯誤法又は自動測定法何れかで求める。
なお、酸性原水を使用した場合には、Isp=I0−I0(1−σ/σ0)−K(pH−pH0)とするとよい。
In addition, the target flow current value I sp was measured with the mixed water pH (pH 0 ) at the time of injecting the proper coagulant obtained from the result of the jar test on the raw water, and the raw water conductivity (σ 0 ) serving as a reference. Based on the raw water pH (pH), the measured raw water conductivity (σ), and the SC value conversion coefficient K (SC / pH), I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) + K (pH− It is preferable to calculate by pH 0 ). I 0 is obtained by substituting pH m = pH 0 into SC calibration curve I = a * pH m + b to obtain I 0 and setting it as the set SC value of the micro floc. The SC calibration curve is obtained manually when the PAC injection rate is 4 to 5 points and the quality of the raw water is stable. The raw water conductivity at the time of measurement is the reference conductivity (σ 0 ), and the SC value that is the reference when pH = pH 0 obtained from the SC calibration curve is the set reference SC value I 0 . Here, I = SC value, pH m = mixed water pH, a and b are constants. The K value is obtained by either a trial and error method or an automatic measurement method.
Incidentally, when using acidic raw water, or equal to I sp = I 0 -I 0 ( 1-σ / σ 0) -K (pH-pH 0).

また、前記Kを、K1をpHの変化量に対する流動電流値の変化量に換算する係数として、K=K1+K1(1−σ/σ0)により求めることが好適である。 Further, it is preferable that K is obtained by K = K 1 + K 1 (1−σ / σ 0 ) as a coefficient for converting K 1 into a change amount of a flowing current value with respect to a change amount of pH.

また、本発明は、上述した凝集剤注入量決定装置を有する水処理施設の凝集剤注入量制御システムであって、流入水を原水として前記凝集剤注入量決定装置に供給するとともに、その原水を使用して前記凝集剤注入量決定装置から出力される、凝集剤注入量を用いて、流入水への凝集剤注入量を制御して、凝集処理を行うことを特徴とする。   Further, the present invention is a flocculant injection amount control system of a water treatment facility having the above-described flocculant injection amount determination device, supplying inflow water as raw water to the flocculant injection amount determination device and supplying the raw water to the flocculant injection amount determination device. The flocculant treatment is performed by controlling the flocculant injection amount into the inflow water using the flocculant injection amount output from the flocculant injection amount determination device.

また、本発明は、原水の導電率を計測する導電率計測手段と、基準となる導電率の原水に基づき決定した、凝集剤混和後の混和水におけるマイクロフロックの荷電状態を示す流動電流値の目標値である初期目標流動電流値を、前記導電率計測手段により計測した導電率に基づき補正して、目標流動電流値を算出する目標流動電流値算出手段と、一定の滞留時間で、原水に凝集剤を混和する混和手段と、この混和手段による凝集剤混和後の混和水の流動電流値を検出する流動電流値検出手段と、検出した流動電流値が所定値になるように、前記混和手段における凝集剤注入量を決定し、前記混和手段における凝集剤注入量を制御する注入制御手段と、を有し、前記注入制御手段において決定した凝集剤注入量を、目標凝集剤注入量とすることを特徴とする。   Further, the present invention provides a flow current value indicating a charge state of the micro floc in the mixed water after mixing the flocculant determined based on the conductivity measuring means for measuring the conductivity of the raw water and the raw water having the reference conductivity. The initial target flowing current value, which is the target value, is corrected based on the conductivity measured by the conductivity measuring means, and the target flowing current value calculating means for calculating the target flowing current value and the raw water with a constant residence time. A mixing means for mixing the flocculant; a flowing current value detecting means for detecting the flowing current value of the mixed water after mixing the flocculant by the mixing means; and the mixing means so that the detected flowing current value becomes a predetermined value. An injection control means for determining a flocculant injection amount in the mixing means and controlling the flocculant injection amount in the blending means, and setting the flocculant injection amount determined in the injection control means as a target flocculant injection amount The And butterflies.

また、前記目標流動電流値Ispを、基準となる原水導電率(σ0)と、計測した原水導電率(σ)と、基準となるSC値(I0)とに基づき、Isp=I0−I0(1−σ/σ0)により算出することが好適である。原水pHが、例えば8.0以下と低いとき、上述したK=0とでき、K(pH−pH0)の項を省略することができる。 The target flow current value I sp is determined based on the reference raw water conductivity (σ 0 ), the measured raw water conductivity (σ), and the reference SC value (I 0 ), I sp = I it is preferable to calculate the 0 -I 0 (1-σ / σ 0). When the raw water pH is as low as 8.0 or less, for example, the above-described K = 0 can be obtained, and the term K (pH-pH 0 ) can be omitted.

このように、本発明によれば、凝集剤注入量決定装置において、原水の水質変化に応じて適切な凝集剤注入率を決定することができる。   Thus, according to the present invention, in the flocculant injection amount determination device, an appropriate flocculant injection rate can be determined in accordance with the water quality change of the raw water.

水処理システムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of a water treatment system. 制御の内容を説明するベクトル図である。It is a vector diagram explaining the content of control. SC検量線を示す図である。It is a figure which shows SC calibration curve. 各種のデータの経時変化を示す図(トレンドグラフ)である。It is a figure (trend graph) which shows a time-dependent change of various data. 処理のトレンドグラフである。It is a trend graph of processing. 処理のトレンドグラフである。It is a trend graph of processing. SC値と混和水pHの関係を示す(pH−SC変換係数を求める)図である。It is a figure which shows the relationship between SC value and mixing water pH (it calculates | requires pH-SC conversion coefficient).

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態に係る凝集剤注入量決定装置を備えた水処理施設の概略構成を示す図である。この水処理システムは、通常の水処理を行う水処理システム100と、この水処理施設における凝集剤注入率を決定するための凝集剤注入量決定装置200とを含んでいる。   Drawing 1 is a figure showing the schematic structure of the water treatment facility provided with the flocculant injection amount determination device concerning an embodiment. This water treatment system includes a water treatment system 100 that performs normal water treatment, and a flocculant injection amount determination device 200 for determining a flocculant injection rate in the water treatment facility.

「水処理施設の構成」
河川水などの浄化すべき対象である原水は、水処理システム100の着水井10に流入する。着水井10内の原水は、急速撹拌池12に供給され、ここで凝集剤と混合される。ここで、凝集剤は、薬剤タンク14に貯留されており、薬剤ポンプ16によって原水に混合される。凝集剤は、急速撹拌値に至る流路において注入されるように図示したが、急速撹拌池12に直接供給してもよい。
"Composition of water treatment facility"
Raw water that is an object to be purified, such as river water, flows into the landing well 10 of the water treatment system 100. The raw water in the landing well 10 is supplied to the rapid stirring pond 12 where it is mixed with the flocculant. Here, the flocculant is stored in the medicine tank 14 and mixed with the raw water by the medicine pump 16. Although the flocculant is illustrated as being injected in the flow path leading to the rapid stirring value, it may be supplied directly to the rapid stirring pond 12.

また、着水井10から急速撹拌池12へ供給される原水量は流量計18によって計測され、計測した流量が制御装置20に供給される。制御装置20では、凝集剤注入量決定装置200から供給される凝集剤注入率についての指示と、流量計18からの流量に応じて凝集剤の注入量を決定し、薬剤ポンプ16の送液量を制御して、原水に対する凝集剤注入率を制御する。なお、凝集剤としては、通常PAC(ポリ塩化アルミニウム)が利用されるが、硫酸アルミニウムや塩化第二鉄など他の凝集剤を用いてもよい。   Further, the amount of raw water supplied from the landing well 10 to the rapid stirring pond 12 is measured by the flow meter 18, and the measured flow rate is supplied to the control device 20. In the control device 20, the injection amount of the flocculant is determined according to the instruction about the flocculant injection rate supplied from the flocculant injection amount determination device 200 and the flow rate from the flow meter 18, and the liquid feed amount of the drug pump 16 is determined. To control the injection rate of the flocculant with respect to the raw water. As the flocculant, PAC (polyaluminum chloride) is usually used, but other flocculants such as aluminum sulfate and ferric chloride may be used.

急速撹拌池12では、撹拌機によって凝集剤と原水が急速撹拌混合され、原水中に含まれるコロイドと凝集剤が反応し粒子を形成する。ここで、凝集剤とコロイドが反応したものを粒子と呼び、一定の反応時間を経過した粒子をマイクロフロックと呼ぶが、水量が一定であれば急速撹拌池12の反応時間が一定になるので、ここから流出する混和水中の粒子をマイクロフロックと呼ぶ。マイクロフロックを含有する混和水はフロック形成池22に供給され、ここで緩速撹拌され、フロック粒径の粗大化が図られる。   In the rapid stirring pond 12, the flocculant and the raw water are rapidly stirred and mixed by the stirrer, and the colloid and the flocculant contained in the raw water react to form particles. Here, the reaction of the flocculant and the colloid is referred to as particles, and the particles that have passed a certain reaction time are referred to as micro flocs. However, if the amount of water is constant, the reaction time of the rapid stirring pond 12 is constant. The particles in the mixed water flowing out from here are called micro flocs. The admixed water containing micro flocs is supplied to the floc formation pond 22 where it is gently stirred to increase the floc particle size.

フロック形成池22によりフロックが粗大化されたフロック含有水は、凝集沈殿池24に導入され、ここでフロックが沈澱分離され、上澄みに凝集沈殿処理水が得られる。凝集沈殿池24において生じる沈澱汚泥は別途処分される。   The floc-containing water whose flocs are coarsened by the floc-forming pond 22 is introduced into the coagulation sedimentation basin 24, where the floc is precipitated and separated, and coagulation-precipitation treated water is obtained in the supernatant. The sediment sludge generated in the coagulation sedimentation basin 24 is disposed of separately.

凝集沈殿処理水は、急速ろ過池26に供給され、ここで急速ろ過されろ過処理水が消毒/配水池28に導入される。急速ろ過池26は、通常砂ろ過である。消毒/配水池28内の処理水は、塩素注入などの消毒処理された後、水道水として配水される。   The coagulated sediment treated water is supplied to the rapid filtration pond 26, where it is rapidly filtered and the filtered treated water is introduced into the disinfection / distribution reservoir 28. The rapid filtration basin 26 is usually sand filtration. The treated water in the sterilization / distribution reservoir 28 is distributed as tap water after being sterilized by chlorine injection or the like.

「凝集剤注入量決定装置の構成」
本実施形態において、水処理システムは、凝集剤注入量決定装置200を有している。この凝集剤注入量決定装置200は、原水の一部をサンプリングして、これについての凝集処理を行い、凝集剤の注入量を決定する。この凝集剤注入量決定装置200は、凝集剤の注入量を決定できればよく、処理水量はポンプなどを精度よく制御できる範囲内で、なるべく小さくすること(数10L/分程度)が好適である。以下、この凝集剤注入量決定装置200について説明する。
“Configuration of the flocculant injection amount determination device”
In the present embodiment, the water treatment system has a flocculant injection amount determination device 200. The flocculant injection amount determination apparatus 200 samples a part of raw water, performs a flocculation process on the sample, and determines the flocculant injection amount. The flocculant injection amount determination apparatus 200 only needs to be able to determine the injection amount of the flocculant, and the amount of treated water is preferably as small as possible (about several tens of liters / minute) within a range in which the pump and the like can be accurately controlled. Hereinafter, the flocculant injection amount determination device 200 will be described.

着水井10内の原水は一定量ずつ原水タンク42に導入される。図示の例では、サンプリングポンプ40が設定した一定量吐出するものであり、これによって一定量の原水が原水タンク42に導入される。この場合、水量を流量計などで計測してフィードバック制御することが好ましい。また、サンプリングポンプ40ではなく、自然流下によって原水を原水タンク42に導入してもよい。この場合、原水導水管の採水弁により、導入する原水を一定量とする。   The raw water in the landing well 10 is introduced into the raw water tank 42 by a certain amount. In the example shown in the drawing, the sampling pump 40 discharges a predetermined amount, so that a constant amount of raw water is introduced into the raw water tank 42. In this case, it is preferable to measure the amount of water with a flow meter or the like and perform feedback control. Further, the raw water may be introduced into the raw water tank 42 by natural flow instead of the sampling pump 40. In this case, the amount of raw water to be introduced is made constant by the water sampling valve of the raw water conduit.

原水タンク42には、導電率計44と、pH計46が設けられており、原水タンク42内の原水の導電率σと、pHが計測される。なお、原水の導電率、pHが計測できれば、着水井10の原水について計測してもよいが、凝集剤注入量決定装置200はコンパクトな装置であり、計測器も近くに配置した方がよいので、原水タンク42に導電率計44,pH計46を設けることが好適である。また原水pHが低い時や炭酸ガス等を使用し原水pHを低下させて使用する時は原水pH計を省略する事も可能である。   The raw water tank 42 is provided with a conductivity meter 44 and a pH meter 46, and the conductivity σ and pH of the raw water in the raw water tank 42 are measured. If the conductivity and pH of the raw water can be measured, the raw water in the landing well 10 may be measured. However, the coagulant injection amount determination device 200 is a compact device, and it is better to place the measuring instrument nearby. The raw water tank 42 is preferably provided with a conductivity meter 44 and a pH meter 46. Further, when the raw water pH is low, or when the raw water pH is lowered by using carbon dioxide or the like, the raw water pH meter can be omitted.

原水タンク42内の原水は自然流下により急速撹拌タンク50に供給される。また、急速撹拌タンク50へ供給する原水に、薬剤タンク52からの凝集剤を薬剤ポンプ54によって注入する。この際の凝集剤注入率は、制御装置56により決定される。急速撹拌タンク50への流入水量は上述のように一定量であり、この一定量に凝集剤注入率を乗算した凝集剤が急速撹拌タンク50に供給される。なお、このような薬剤ポンプ54の吐出量制御を行うために、サンプリングポンプ40の吐出量は、制御装置56において把握している必要がある。   The raw water in the raw water tank 42 is supplied to the rapid stirring tank 50 by natural flow. Further, the flocculant from the drug tank 52 is injected into the raw water supplied to the rapid stirring tank 50 by the drug pump 54. The flocculant injection rate at this time is determined by the controller 56. The amount of water flowing into the rapid stirring tank 50 is a constant amount as described above, and a flocculant obtained by multiplying this constant amount by the flocculant injection rate is supplied to the rapid stirring tank 50. In order to control the discharge amount of the drug pump 54, the discharge amount of the sampling pump 40 needs to be grasped by the control device 56.

急速撹拌タンク50には、撹拌機が備えられており、凝集剤が注入された原水が急速撹拌され、原水中のコロイドと凝集剤の粒子が形成される。なお、凝集剤は急速撹拌タンク50に直接注入してもよい。また、薬剤タンク52に貯留される凝集剤は薬剤タンク14と同じで、同じ製造メーカのPACであることが望ましい。   The rapid stirring tank 50 is provided with a stirrer, and the raw water into which the flocculant is injected is rapidly stirred to form colloids and flocculant particles in the raw water. The flocculant may be directly injected into the rapid stirring tank 50. Further, the coagulant stored in the drug tank 52 is the same as the drug tank 14 and is preferably a PAC of the same manufacturer.

急速撹拌タンク50において、マイクロフロックが形成された凝集剤混和水は、SCメータ58に供給され、ここで流動電流値(SC値)が計測される。このSCメータ58は、混和水を移動させて荷電粒子の移動に応じた流動電位に対応する流動電流をSC値として出力するものであり、SC値は混和水中のマイクロフロックの荷電状態に応じたものであり、マイクロフロックのゼータ電位に対応する。ここで、SCメータ58のスケールは0〜500unitsと±250unitsの2種類から選択できる。本装置では、後者を使用しており、マイクロフロックの流動電位は通常負の値になる。なお、このSCメータ58は、従来から知られている計器であり、詳細な説明は省略する。SCメータ58において計測したSC値は、制御装置56に供給される。また、SC値検出後の混和水は、排水タンク60を介し排出されるが、この排水タンク60には、pH計62が設置されており、これにより混和水のpHが測定され、この混和水pHは制御には使用しないが、SC検量線を測定する時に必要で、通常は混和水pHのモニタとして使用し制御装置56に供給される。SC値と同じ時刻で測定できれば排水タンクにこだわらない。ここで、SCメータ58に供給される混和水は、急速撹拌タンク50から流出される混和水のうち、計測に必要な一部のみでよい。また、排水タンク60からの排出水は排水処理施設に供給してもよいが、着水井10や、急速撹拌池12に導入してもよい。また、膜ろ過して飲料水にしても良い。   In the rapid stirring tank 50, the flocculant admixed water in which micro flocs are formed is supplied to the SC meter 58, where the flowing current value (SC value) is measured. This SC meter 58 outputs the flowing current corresponding to the flowing potential according to the movement of the charged particles by moving the mixed water as the SC value, and the SC value corresponds to the charged state of the micro floc in the mixed water. Corresponding to the zeta potential of micro flocs. Here, the scale of the SC meter 58 can be selected from two types of 0 to 500 units and ± 250 units. In this apparatus, the latter is used, and the flow potential of the micro floc is normally a negative value. The SC meter 58 is a conventionally known instrument, and detailed description thereof is omitted. The SC value measured by the SC meter 58 is supplied to the control device 56. The mixed water after detection of the SC value is discharged through the drainage tank 60. The drainage tank 60 is provided with a pH meter 62, whereby the pH of the mixed water is measured, and the mixed water is measured. Although pH is not used for control, it is necessary when measuring an SC calibration curve, and is usually used as a monitor for the pH of the mixed water and supplied to the controller 56. If you can measure at the same time as the SC value, do not stick to the drain tank. Here, the mixed water supplied to the SC meter 58 may be only a part of the mixed water flowing out of the rapid stirring tank 50 that is necessary for measurement. Further, the drainage water from the drainage tank 60 may be supplied to the wastewater treatment facility, but may be introduced into the landing well 10 or the rapid stirring pond 12. Moreover, you may membrane-filter and use it as drinking water.

制御装置56では、SCメータ58において計測したSC値が所定値になるように、薬剤ポンプ54による凝集剤注入量を制御する。これについて、以下に説明する。   The control device 56 controls the amount of coagulant injected by the drug pump 54 so that the SC value measured by the SC meter 58 becomes a predetermined value. This will be described below.

まず、凝集剤の注入量の決定には、従来から回分式ジャーテストが利用されており、本実施形態においてもこれを利用する。   First, a batch jar test has been conventionally used to determine the injection amount of the flocculant, and this is also used in this embodiment.

この回分式ジャーテストでは、マグネットスターラによる急速撹拌後、実験用電動式撹拌翼による緩速撹拌によって略式のフロックの粗大化を図り、上澄水の目標濁度から適正な凝集剤添加量を選定する。このような回分式ジャーテストは、水道用水(原水)中のコロイドと凝集剤が反応して形成されたマイクロフロックの表面電荷が中和された際の凝集剤添加量を求めることに対応している。すなわち、表面電荷が中和されることで、フロックの粗大化を図り、且つ上澄水濁度を目標値になったことを確認することで、凝集剤注入率を最適化することができ、凝集剤注入率を決定できる。   In this batch jar test, after rapid stirring with a magnetic stirrer, the rough flocs are coarsened by slow stirring with an experimental electric stirring blade, and an appropriate amount of flocculant added is selected from the target turbidity of the supernatant water. . Such a batch jar test corresponds to the determination of the amount of flocculant added when the surface charge of the micro floc formed by the reaction of the colloid and the flocculant in tap water (raw water) is neutralized. Yes. That is, the surface charge is neutralized, the flocs are coarsened, and by confirming that the supernatant water turbidity has reached the target value, the flocculant injection rate can be optimized, The agent injection rate can be determined.

このようにして、回分式ジャーテストによって、その時の原水について、適正凝集剤注入率が決定され、これに処理水量を乗じて適正凝集剤注入量が決定される。しかし、実際の水処理施設に流入してくる原水の水質、水量は変化する。また、回分式ジャーテストにより決定された凝集剤注入率は連続測定が出来ないので急激な水質変動に追随出来ない欠点がある。   In this manner, the appropriate flocculating agent injection rate is determined for the raw water at that time by the batch jar test, and the appropriate flocculating agent injection amount is determined by multiplying this by the treated water amount. However, the quality and quantity of raw water flowing into actual water treatment facilities will change. In addition, since the flocculant injection rate determined by the batch jar test cannot be measured continuously, there is a drawback that it cannot follow a rapid change in water quality.

上述のような回分式ジャーテストは、本来、時間の経過に従って、常に、または原水の水質、水量が変化する度に測定されるべきであるが、殆どの浄水場では手間が掛かるので、経済的な理由から、一日一回程度のテストで凝集剤の注入を決定している。安全上の理由から凝集剤の過剰注入はクリプトスポリジュウム対策にも有効なため、全国的に行われていたが、水道水へのアルミの溶出の問題もあり、その注入率の削減が望まれている。過剰注入対策を行う浄水場での凝集剤の削減率は30%程度と報告されており、凝集剤の適正注入が望まれている。本装置で確認された削減率は平均PAC注入率30mg/Lの原水をpH中和剤として炭酸ガスと併用すればPAC注入率を10mg/L以下にする事が可能である。   The batch jar test as described above should be measured over time or whenever the quality and quantity of raw water changes. However, most water treatment plants are laborious and economical. For this reason, the injection of the flocculant is determined by a test once a day. For safety reasons, excessive injection of the flocculant was effective nationwide as a countermeasure against Cryptosporidium, so it was performed nationwide. However, there is a problem of aluminum elution into tap water, and it is desirable to reduce the injection rate. ing. The reduction rate of the flocculant at the water purification plant that takes measures against excessive injection is reported to be about 30%, and appropriate injection of the flocculant is desired. The reduction rate confirmed by this apparatus can be reduced to 10 mg / L or less by using raw water having an average PAC injection rate of 30 mg / L together with carbon dioxide as a pH neutralizer.

特に、原水中のコロイド濃度や、pH及び導電率などによって、適正凝集剤注入率が変化する。本実施形態の凝集剤注入量決定装置200における、SCメータ58によれば、凝集剤混和水のマイクロフロックの電荷に対応するSC値を連続的に検出できる。このため、このSC値を用いて凝集剤の注入量を制御することで、より正確な凝集剤注入量制御が行える。   In particular, the appropriate flocculant injection rate varies depending on the colloid concentration in the raw water, pH, conductivity, and the like. According to the SC meter 58 in the coagulant injection amount determining apparatus 200 of the present embodiment, the SC value corresponding to the micro floc charge of the coagulant admixture water can be detected continuously. Therefore, by controlling the injection amount of the flocculant using this SC value, more accurate control of the flocculant injection amount can be performed.

SC値は、原水pH、導電率などにより変化することは述べたが、さらに、マイクロフロックの流動電位は、急速撹拌タンクの滞留時間(反応時間)によっても変化する。従って、処理水量の変動する水処理施設において、凝集剤混和水のSC値を計測しても、流量変動を補正する手段を開発しなければ正確な凝集剤注入量制御が行えない。   Although it has been stated that the SC value changes depending on the raw water pH, conductivity, etc., the flow potential of the micro floc also changes depending on the residence time (reaction time) of the rapid stirring tank. Therefore, even if the SC value of coagulant admixed water is measured in a water treatment facility where the amount of treated water fluctuates, accurate flocculant injection amount control cannot be performed unless a means for correcting flow rate fluctuations is developed.

本実施形態では、サンプリングポンプ40を用いて、凝集剤と原水の反応時間を一定に制御する。また、原水pH、原水導電率σを計測し、これら計測値に応じて目標流動電流値(目標SC値=Isp)を決定する。この目標SC値は、原水pH、導電率を考慮し、かつ反応時間も一定に保った状態での適正SC値である。また、目標SC値は、原水pHの変化が混和水pHに変化にも影響するため、本実施形態では混和水pHの目標値pH0に応じた基準となるSC値(I0)を決定する。設定SC値I0は、SC検量線から求めるが、凝集剤や、原水の根本的な変化(例えばアルカリ度不足等)がない限りは適正PAC注入率でのマイクロフロック表面電荷に近いものである。 In the present embodiment, the sampling pump 40 is used to control the reaction time of the flocculant and raw water to be constant. Further, the raw water pH and the raw water conductivity σ are measured, and a target flowing current value (target SC value = I sp ) is determined according to these measured values. This target SC value is an appropriate SC value in a state in which the raw water pH and conductivity are taken into consideration and the reaction time is kept constant. In addition, since the target SC value also affects the change in the mixed water pH due to the change in the raw water pH, in this embodiment, the reference SC value (I 0 ) corresponding to the target value pH 0 of the mixed water pH is determined. . The set SC value I 0 is obtained from the SC calibration curve, but is close to the microflock surface charge at an appropriate PAC injection rate unless there is a fundamental change (for example, insufficient alkalinity) of the flocculant or raw water. .

そして、凝集剤注入量決定装置200の制御装置56は、凝集剤混和水のSC値が目標SC値に一致するように、薬剤ポンプ54の駆動を制御する。従って、制御装置56において、常に適正凝集剤注入量の凝集剤が注入されることになり、その時の凝集剤注入量を決定することができる。   Then, the controller 56 of the coagulant injection amount determination device 200 controls the driving of the drug pump 54 so that the SC value of the coagulant admixture water matches the target SC value. Therefore, the control device 56 always injects the coagulant of the appropriate coagulant injection amount, and the coagulant injection amount at that time can be determined.

ここで、目標SC値の算出について説明する。上述のように、スタート時点では、回分式ジャーテストによって、適正凝集剤注入率を決定し、その時のpH0値を検出する。 Here, calculation of the target SC value will be described. As described above, at the start time, the appropriate flocculant injection rate is determined by a batch jar test, and the pH 0 value at that time is detected.

そして、アルカリ性原水には、凝集剤注入量決定装置200において、目標SC値を決定するがこの目標SC値は、下記のようにして決定する。   For the alkaline raw water, the target SC value is determined by the coagulant injection amount determination device 200, and this target SC value is determined as follows.

sp=I0−I0(1−σ/σ0)+K(pH−pH0)・・・・・(1)
K=K1+K1(1−σ/σ0)・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
I=apHm+b・・・・・・・・(3)
I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) + K (pH−pH 0 ) (1)
K = K 1 + K 1 (1-σ / σ 0 ) (2)
I = apH m + b (3)

ここで、Ispは目標SC値(units)、設定SC値であるI0はSC検量線の式(3)からpHm=pH0とした時のSC値、σ0はSC検量線作成時の原水導電率、pH0は回分試験で得た混和水pH、σは現時点での原水導電率、pHは現時点での原水pHである。また、K1は試行錯誤法から求めるが単位pH当たり変化するSC値を示すpH−SC変換係数(=ΔSC/ΔpH)であり、KはK1に導電率変化を考慮したpH−SC変換係数である。なお、K≧0,K1≧0,I0<0とする。また、アルカリ性原水の場合、原水pHは、PAC添加後の混和水pHmのひとつであるpH0より大きく、pH>pH0である。K値は自動測定法からも求める事ができる。式(3)からpHm=pH0の時のSC値である設定SC値I0を求め、式(1)にI0を代入し、K=0として自動運転することでK値は求まる。なお、式(2)については、後述する。 Here, I sp is the target SC value (units), I 0 which is the set SC value is the SC value when pH m = pH 0 from Equation (3) of the SC calibration curve, and σ 0 is when the SC calibration curve is created The raw water conductivity, pH 0 is the mixed water pH obtained in the batch test, σ is the current raw water conductivity, and pH is the current raw water pH. K 1 is a pH-SC conversion coefficient (= ΔSC / ΔpH) which is obtained from a trial and error method and shows an SC value which changes per unit pH, and K is a pH-SC conversion coefficient taking into account the change in conductivity in K 1. It is. Note that K ≧ 0, K 1 ≧ 0, and I 0 <0. In the case of alkaline raw water, the raw water pH is larger than pH 0, which is one of the mixed water pH m after the addition of PAC, and pH> pH 0 . The K value can also be obtained from an automatic measurement method. A set SC value I 0 which is an SC value when pH m = pH 0 is obtained from Equation (3), I 0 is substituted into Equation (1), and automatic operation is performed with K = 0, whereby the K value is obtained. Formula (2) will be described later.

式(1)は、σ=σ0の場合には、
sp=I0+K1(pH−pH0)となる。
σ<σ0の場合には、河川水が降雨で希釈されて、水の電気抵抗が大きくなる。その為には目標SC値を大きくし、同じコロイド濃度でも凝集剤注入率を大きくする。
sp=I0−I0(1−σ/σ0)+{K1+K1(1−σ/σ0)}(pH−pH0
ここで、SC値は電流量であり、オームの法則から導電率が高くなればSC値は小さくなり、導電率が低くなればSC値は大きくなる。凝集反応が進むと流動電位(=I0/σ0:次元mV)が一定となるのでI0/σ0=I/σ=一定を用いることで、導電率の変化に正しく対応することが可能となった。
Equation (1) is obtained when σ = σ 0 .
I sp = I 0 + K 1 (pH−pH 0 ).
When σ <σ 0 , the river water is diluted with rain, and the electrical resistance of the water increases. For this purpose, the target SC value is increased, and the coagulant injection rate is increased even at the same colloid concentration.
I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) + {K 1 + K 1 (1−σ / σ 0 )} (pH−pH 0 )
Here, the SC value is the amount of current, and from the Ohm's law, the SC value decreases as the conductivity increases, and the SC value increases as the conductivity decreases. As the agglutination proceeds, the flow potential (= I 0 / σ 0 : dimension mV) becomes constant, so that using I 0 / σ 0 = I / σ = constant makes it possible to correctly cope with changes in conductivity. It became.

SC計のスケールは増幅倍率(gain)X1でスケール±250を使用したのでI0は負であり、I0が大きくなる意味はより+250に近づくことであり、I0が小さくなる意味はより−250に近づくことを意味する。 Since the scale of the SC meter is amplification gain (gain) X1 and a scale of ± 250 is used, I 0 is negative, meaning that I 0 becomes larger is closer to +250, and I 0 becomes smaller. It means approaching 250.

σ>σ0の場合には、河川水が渇水に成る時起きるが、電気抵抗値が小さくなり、逆に目標値を小さくする。
sp=I0−I0(1−σ/σ0)+{K1+K1(1−σ/σ0)}(pH−pH0
と同じになり、Ispは−250側に移動し、またK<K1となる。
In the case of σ> σ 0 , it occurs when the river water becomes drought, but the electric resistance value becomes small, and conversely the target value is made small.
I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) + {K 1 + K 1 (1−σ / σ 0 )} (pH−pH 0 )
I sp moves to the −250 side, and K <K 1 .

なお、本装置は、降雨時にσ<σ0となり、渇水時にσ>σ0となる水源の制御を対象としており、水源が複数で取水場所が合流点の時は凝集剤制御が困難に成ることが多い。 This device is intended for control of water sources where σ <σ 0 during rain and σ> σ 0 during drought, and flocculant control becomes difficult when there are multiple water sources and the water intake location is a confluence. There are many.

図2に示すように、本実施形態によれば、原水の導電率σ、原水pHを考慮して、目標SC値であるIspを修正する。混和水pHは、混和水のpHを目標とするpH0まで中和(ここではPACで行う)することを基本とするが、その為(pH−pH0)は凝集剤(PAC)注入率のベクトルとなりpH−SC変換係数Kを乗じたIxを導電率項に加算してIspが求まる。 As shown in FIG. 2, according to this embodiment, the target SC value I sp is corrected in consideration of the raw water conductivity σ and the raw water pH. The pH of the water mixture is basically neutralized to the target pH of pH 0 (in this case, by PAC). Therefore, (pH-pH 0 ) is the flocculant (PAC) injection rate. I sp is obtained by adding Ix, which is a vector and multiplied by the pH-SC conversion coefficient K, to the conductivity term.

これによって、原水導電率、pHが変化した場合にも適切な目標SC値を定めることができる。   Thus, an appropriate target SC value can be determined even when the raw water conductivity and pH change.

「SC検量線の求め方」
基本式(3)をSC検量線と呼ぶ。基本式(3)であるI=a・pHm+bにおいて、aは混和水pHとSC値の負の回帰式から求めた基本式(3)のpH−SC勾配(K値とは異なる)であり、bは混和水pHとSC値の負の回帰式から求めた基本式(3)のy切片定数(SC:units)を表し、凝集剤注入率ゼロの時の最小SC値である。
"How to find an SC calibration curve"
The basic formula (3) is called an SC calibration curve. In I = a · pH m + b which is the basic formula (3), a is the pH-SC gradient (different from the K value) of the basic formula (3) obtained from the negative regression equation of the pH of the mixed water and the SC value. Yes, b represents the y-intercept constant (SC: units) of the basic formula (3) obtained from the negative regression equation of the pH of the mixed water and the SC value, and is the minimum SC value when the injection rate of the flocculant is zero.

また、基本式(3)であるI=a・pHm+bは、混和水pHとSC値の相関を表し、SC検量線としての基本式(3)における相関係数はR2=0.95以上が望ましい。 Further, I = a · pH m + b which is the basic formula (3) represents the correlation between the pH of the mixed water and the SC value, and the correlation coefficient in the basic formula (3) as the SC calibration curve is R 2 = 0.95. The above is desirable.

このSC検量線を求めるには、原水pHと原水導電率σ(μS/cm)が安定している時に、PAC注入率を4〜5点変え、回帰式から求める。   In order to obtain this SC calibration curve, when the raw water pH and the raw water conductivity σ (μS / cm) are stable, the PAC injection rate is changed by 4 to 5 points and obtained from the regression equation.

「設定SC値I0をpH補正する」
ここで、ΔpH=(pH−pHm)で表される制御に必要なベクトル量Ixを図2に表す。図2はpHm=pH0とした時の制御原理図である。このように、pHをx軸にとり、SC値をy軸にとる。この場合、PACで原水pHが低下するか又は原水pHが減少するかでΔpH=0となる。
“Set SC value I 0 to pH correction”
Here, a vector amount Ix necessary for control represented by ΔpH = (pH−pH m ) is shown in FIG. FIG. 2 is a control principle diagram when pH m = pH 0 . Thus, the pH is on the x-axis and the SC value is on the y-axis. In this case, ΔpH = 0 depending on whether the raw water pH is lowered or the raw water pH is decreased by PAC.

pH0とは、回分式ジャーテストで得られた(上澄水濁度目標値を満足する)PAC注入率(PAC0)での混和水pHで、混和水の設定pHを意味する。式(3)にpH0を代入しI0を求める。I0が求まれば図2の点Bが自動的に選定される。図2はpH0=7.3としたときの想定図である。 The pH 0 means the set water pH of the mixed water, which is the mixed water pH at the PAC injection rate (PAC 0 ) obtained by the batch jar test (satisfying the supernatant turbidity target value). Substituting pH 0 into equation (3) to obtain I 0 . If I 0 is obtained, point B in FIG. 2 is automatically selected. FIG. 2 is an assumption diagram when pH 0 = 7.3.

一方、SCメータでは、全てのSC検量線が特異点A(pH7.0、0)を通過するようにSC計の±目盛が配置されている。点A(pH7.0、0)と点B((7.3、I0)及び点C(7.3、0)の3点で不動のものとなり固有値となる。固有値とは使用したSC線量線の固有値である。基本式(3)はABを通るのでI0を決定すればSC検量線が制御に挿入されたことになる。点Bは原水導電率でy軸を上下する。 On the other hand, in the SC meter, the SC meter ± scales are arranged so that all the SC calibration curves pass through the singular point A (pH 7.0, 0). At point A (pH 7.0, 0 ), point B ((7.3, I 0 ), and point C (7.3, 0 ), it becomes stationary and becomes an eigenvalue, which is the SC dose used. Since Eq. (3) passes through AB, the SC calibration curve is inserted into the control if point I 0 is determined, and point B moves up and down the y-axis with the raw water conductivity.

一方、原水pHの増減で点Dもx軸を水平に左右移動する。点Aが固定され点Bと点Dが上下、左右に移動するので基本式(3)は無限に存在する。実際に、毎日基本式(3)を求めると、毎回異なる式が得られる。SC値は相対値であるからどの式を使用しても相対的に同じ動きをするので、PAC注入率は同じ結果となる。毎日変える必要は無い。   On the other hand, as the raw water pH increases or decreases, the point D also moves horizontally on the x axis. Since the point A is fixed and the points B and D move up and down and left and right, the basic formula (3) exists infinitely. Actually, when the basic formula (3) is obtained every day, a different formula is obtained each time. Since the SC value is a relative value, the PAC injection rate has the same result because it moves relatively the same regardless of which formula is used. There is no need to change every day.

点Cを決めれば点A&Cは不動であるから、ΔABCとΔBCDの三角形は大きさを示すベクトルが働き適正なIspを保持し計算できる。ΔABCは導電率制御を示し、ΔBCDがpH制御を示す。ベクトルBCが導電率の影響を示すのに対し、pHのそれはベクトルDEである。それを式(4)に示す。 If the point C is determined, the point A & C does not move. Therefore, the ΔABC and ΔBCD triangles can be calculated by holding the appropriate I sp by the vector indicating the size. ΔABC indicates conductivity control, and ΔBCD indicates pH control. The vector BC shows the effect of conductivity, whereas that of pH is the vector DE. This is shown in equation (4).

sp=ベクトルBC+ベクトルDE=基本式(1)・・・・・・(4) I sp = vector BC + vector DE = basic formula (1) (4)

点Aの値は、SC検量線により異なるが基本的に点A(pH7.0、0)に収束することを確認した。運転によって異なるが、基本的に点A(pH7.0、0)に収束している。   It was confirmed that the value of point A basically converges to point A (pH 7.0, 0) although it differs depending on the SC calibration curve. Although it differs depending on the operation, it basically converges to point A (pH 7.0, 0).

点Bが+側になることもあるがこの時はベクトルBC<ベクトルDEの時、Isp≧0が成立する。 Although point B may be on the + side, at this time, when vector BC <vector DE, I sp ≧ 0 holds.

目標SC値を使用するのに始動時に選定したPAC0、pH0、I0、σ0をセットポイント(設定値)と呼ぶが、目標SC値Ispはこれらを基準にして適正なPAC注入率を保持し推移する。 PAC 0 , pH 0 , I 0 , and σ 0 selected at start-up to use the target SC value are called set points (set values), but the target SC value I sp is an appropriate PAC injection rate based on these. Keeps moving.

pHに関するpH−SC比例定数K1は式(3)のSC検量線の勾配aとは異なり正である。点Dが何処にあっても、制御には点Cに収束するように使用する。K値の求め方は上述した。 The pH-SC proportionality constant K 1 related to pH is positive, unlike the gradient a of the SC calibration curve of the formula (3). Regardless of where the point D is, the control is used so as to converge to the point C. The method for obtaining the K value has been described above.

図2に示すベクトルCD(=原水pH−7.3)はベクトルDEを形成しIxのSC値を持つ。以上の説明を省略し、基本式(1)ではK(pH−pH0)としている。 A vector CD shown in FIG. 2 (= raw water pH−7.3) forms a vector DE and has an SC value of I x . The above description is omitted, and K (pH−pH 0 ) in the basic formula (1).

「K値を求める」
pH‐SC係数K(SCunits/pH)はスタート時のPAC0を満たす試行錯誤法又は自動測定法で求めることができる。
"Find K value"
The pH-SC coefficient K (SCunits / pH) can be determined by a trial and error method or an automatic measurement method that satisfies PAC 0 at the start.

さらに、本実施形態では、凝集剤注入量決定装置は、サンプリングポンプ40(自然流下でも流量を確認出来れば良い)により一定量の原水について連続処理と連続測定を行う。回分式ジャーテストの欠点を補いながら反応時間を一定にできるので、目標SC値に基づき凝集剤注入量を制御することで、正確な凝集剤注入率を決定できる。   Furthermore, in this embodiment, the flocculant injection amount determination device performs continuous processing and continuous measurement on a certain amount of raw water by means of the sampling pump 40 (the flow rate may be confirmed even under natural flow). Since the reaction time can be made constant while compensating for the shortcomings of the batch jar test, the precise flocculant injection rate can be determined by controlling the flocculant injection amount based on the target SC value.

なお、図2において、+K1で示される直線のように、pHがpH0より大きい程、Ixは大きくなる。一方、pHがpH0より小さい場合には、−K1で示される直線のようにpHが小さい程Ixが大きくなる。 In FIG. 2, I x increases as the pH is greater than pH 0 , as indicated by the straight line indicated by + K 1 . On the other hand, if the pH is pH 0 smaller than, I x increases as the pH as a straight line represented by -K 1 is small.

「K1の決定(1)」
図3は、本装置200の自動操作を止め、手動操作に切り替え、PACの添加量を変更した場合における混和水のpHと、SC値の関係を示したSC検量線の実験結果である。このように、この時の原水については、I=−108.8pHm+756.8、の関係があることがわかった。この時の相関係数R2は、0.9857であった。混和水pHmの目標値はジャーテストで求めるがpHm=pH0=7.3とした時、この相関式にそれを代入することでI0が求まる。式(1)からIspが決まるので試行錯誤でPAC0に成るようにKを増減しKを求める。式(1)で操作して目標のpHm=pH0に成らないとき、逆算でK値を求める。
"Determination of K1 (1)"
FIG. 3 shows the experimental results of the SC calibration curve showing the relationship between the pH of the mixed water and the SC value when the automatic operation of the apparatus 200 is stopped, the operation is switched to the manual operation, and the addition amount of PAC is changed. Thus, it was found that the raw water at this time had a relationship of I = −108.8 pH m +756.8. The correlation coefficient R 2 at this time was 0.9857. The target value of the mixed water pH m is obtained by a jar test. When pH m = pH 0 = 7.3, I 0 is obtained by substituting it into this correlation equation. Since I sp is determined from the equation (1), K is increased or decreased so as to be PAC 0 by trial and error, and K is obtained. When the target pH m = pH 0 is not reached by operating the equation (1), the K value is obtained by back calculation.

ジャーテスト結果から得たPAC注入率は測定時により変化するが、pH0は殆ど同じであるので、基本式(1)にpH0を代入しI0を求める。K値は思考錯誤法で求める。PAC0を参考にしながらK=40,30,25,20,10と変え最適値を求める。 The PAC injection rate obtained from the jar test results varies depending on the measurement, but pH 0 is almost the same. Therefore, pH 0 is substituted into the basic equation (1) to obtain I 0 . The K value is obtained by a thought-and-error method. With reference to PAC 0 , K = 40, 30, 25, 20, and 10 are changed to obtain the optimum value.

本自動ジャーテスト装置の運転条件としてpH0=7.3、I0=−67、σ0=150μS/cmで、試行錯誤法からK1=25として自動運転をした。その結果を表1に示す。 As the operating conditions of this automatic jar test apparatus, pH 0 = 7.3, I 0 = −67, σ 0 = 150 μS / cm, and automatic operation was performed with K 1 = 25 from the trial and error method. The results are shown in Table 1.

渇水時に相当するので、表1の平均値を利用し、基本式(2)より、
K=25+25*(1−169.1/150)=25+25*(−0.1273)=21.8(units)
sp=−67−(−67)*(1−169.1/150)+21.8*(8.0−7.3)
=−67−(−67)*(−0.1273)+21.8*(0.7)=−67−8.5+15.26=−60.24(units)に成るはずであり、表1に示す目標SC値と実測SC値はほぼ同じ値になった。K=20(ΔSC/ΔpH)位と推定できた。またpHm=7.4で少し高めであったが、PACも平均30.6mg/Lで妥当な値であった。
Since it corresponds to the time of drought, use the average value in Table 1, and from the basic formula (2),
K = 25 + 25 * (1-1169.1 / 150) = 25 + 25 * (− 0.1273) = 21.8 (units)
I sp = −67 − (− 67) * (1-1169.1 / 150) + 21.8 * (8.0−7.3)
= −67 − (− 67) * (− 0.1273) + 21.8 * (0.7) = − 67−8.5 + 15.26 = −60.24 (units). The indicated target SC value and the actually measured SC value were substantially the same value. It was estimated that K = 20 (ΔSC / ΔpH). Moreover, although it was a little high at pH m = 7.4, PAC was also a reasonable value with an average of 30.6 mg / L.

「K値の決定(2)」
上述のように、K値は試行錯誤法によって、求めることができる。しかし、K=0とおいた自動運転からK値を求めることもできる。
"Determination of K value (2)"
As described above, the K value can be obtained by a trial and error method. However, the K value can also be obtained from automatic operation with K = 0.

(基本式)
基本式は、上述したが、改めて下記に示す。式(1)と式(2)のK=0として実験を行い、結果解析からK値の特性を求める。
sp={I0−I0(1−σ/σ0)}+K(pH−pH0) ・・・ (1)
K=K1+K1(1−σ/σ0) ・・・ (2)
I=a*pHm+b ・・・ (3)
(Basic formula)
The basic formula has been described above, but is shown below again. The experiment is performed with K = 0 in the equations (1) and (2), and the characteristic of the K value is obtained from the result analysis.
I sp = {I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 )} + K (pH−pH 0 ) (1)
K = K 1 + K 1 (1−σ / σ 0 ) (2)
I = a * pH m + b (3)

(K値を求める手順)
次に、K値を求める手順について説明する。
(Procedure for obtaining K value)
Next, a procedure for obtaining the K value will be described.

1)始動I0を決めるにはSC検量線が必要である。式(3)を自動ジャーテスト装置の手動操作で求める。dose1、dose2、dose3、dose4、dose5、dose6等とPAC注入率を上げて行くと、混和水pHmが下降し、SC値はより+250側に移動する。この時のpHmとSC値の相関式を求めると式(3)が得られる。これについての実験から式(4)を得た。なお、この時のσ0=150μS/cmである。
I=−213.06pHm+1488.7・・・(4)
1) to determine the start I 0 is required SC calibration curve. Formula (3) is calculated | required by manual operation of an automatic jar test apparatus. When the PAC injection rate is increased with dose1, dose2, dose3, dose4, dose5, dose6, etc., the mixed water pH m decreases and the SC value moves to the +250 side. When the correlation equation between the pH m and the SC value at this time is obtained, Equation (3) is obtained. Equation (4) was obtained from this experiment. At this time, σ 0 = 150 μS / cm.
I = −213.06 pH m +1488.7 (4)

2)式(4)にpH0=7.3を代入すると、I0=−67を得るが、K=0で自動運転に切り替える。 2) Substituting pH 0 = 7.3 into equation (4) gives I 0 = −67, but switches to automatic operation at K = 0.

3)この自動運転において、2日間のデータとして図5のトレンドグラフを得た。この時の操作条件はK=0、I0=−67、pH0=7.3、σ0=150μS/cmである。運転結果について、表2に示す。なお、この表では、原水導電率をEC1、原水pHをpH1、混和水pH(pHm)をpH2と記載してある。 3) In this automatic operation, the trend graph of FIG. 5 was obtained as data for two days. The operating conditions at this time are K = 0, I 0 = −67, pH 0 = 7.3, and σ 0 = 150 μS / cm. The operation results are shown in Table 2. In this table, the raw water conductivity EC1, pH 1 raw water pH, are mixed water pH the (pH m) described as pH 2.

4)この時の最大pHm、平均pHm、最小pHmは各々7.8、7.6、7.4であった。それに対応するSC値は−71.2、−74.3、−77.7であった。 4) The maximum pH m , average pH m , and minimum pH m at this time were 7.8, 7.6, and 7.4, respectively. The corresponding SC values were -71.2, -74.3, and -77.7.

5)上記結果からpHmとSC値の相関式を求めると式(5)となった。
I=16.25pHm−197.9 ・・・ (5)
5) From the above results, the correlation equation between pH m and SC value was obtained as Equation (5).
I = 16.25 pH m -197.9 (5)

6) 試行錯誤法でもK1=20位と見当していたが、式(5)からK=16.25を得た。それを式(3)に代入し、K1=18.3を得る。 6) Although it was estimated that K 1 = 20 in the trial and error method, K = 16.25 was obtained from the equation (5). Substituting it into equation (3), we obtain K 1 = 18.3.

(K=18.3の操作結果)
図6のトレンドグラフはK=18.3で運転したものである。また、I0=−67、pH0=7.3、σ0=150μS/cmである。制御は良いが、平均pHm=7.35(最小値7.2〜最大値7.54)で設計値より少し大きかった。運転結果について、表3に示す。なお、この表では、原水導電率をEC1、原水pHをpH1、混和水pH(pHm)をpH2と記載してある。
(Operation result of K = 18.3)
The trend graph of FIG. 6 is operated at K = 18.3. Further, I 0 = −67, pH 0 = 7.3, and σ 0 = 150 μS / cm. Although the control was good, the average pH m = 7.35 (minimum value 7.2 to maximum value 7.54) was slightly larger than the design value. The operation results are shown in Table 3. In this table, the raw water conductivity EC1, pH 1 raw water pH, are mixed water pH the (pH m) described as pH 2.

(K値の自動測定法)
図5のトレンドグラフはK=0とした時、何が起きるかは最初から分かっていた訳ではない。原理図から改めてK値の定義を考えるとpH0=7.3とすると式(3)からI0=−67が決定する。これを自動制御してpHm=pH0=7.3に保持する時のpH−SC値換算係数(K値)は図7又は式(5)のSC勾配から得られる事を発見した。図7は、混和水pHmとSC値の関係をプロットしたものであり、SC勾配=16.25を示した。これは明らかに式(4)のSC勾配と異なる。また、K値は当初、負の勾配を持つと考えていたが、間違いで正の勾配であった。
(Automatic measurement of K value)
In the trend graph of FIG. 5, what happens when K = 0 is not necessarily known from the beginning. Considering the definition of the K value anew from the principle diagram, if pH 0 = 7.3, I 0 = −67 is determined from equation (3). It was discovered that the pH-SC value conversion coefficient (K value) when this is automatically controlled and maintained at pH m = pH 0 = 7.3 can be obtained from the SC gradient of FIG. 7 or formula (5). FIG. 7 is a plot of the relationship between the mixed water pH m and the SC value, and showed an SC gradient = 16.25. This is clearly different from the SC slope in equation (4). The K value was initially thought to have a negative slope, but was wrongly positive.

濁度計では検出できない色コロイドが流入した。この時通常よりPAC注入率が10mg/L以上増加し、混和水pHは7.0〜7.3に低下した。   Color colloids that could not be detected by the turbidimeter flowed in. At this time, the PAC injection rate increased by 10 mg / L or more than usual, and the pH of the mixed water decreased to 7.0 to 7.3.

(アルカリ性原水へのK=0の応用)
式(5)は原水コロイド濃度が低い(濁度5度以下)時、K値が混和水pH(又は原水pH)に比例しI0が大きくなる事を示す。PACを削減するには原水pHを低くすれば良い。それにはCO2等を原水pHの高い時に原水に混和しピークカットする方法が既に採用されている。この時の自動ジャーテスト装置の基本式ではK=0として自動運転するのが好適である。
(Application of K = 0 to alkaline raw water)
Equation (5) shows that when the raw water colloid concentration is low (turbidity of 5 degrees or less), the K value is proportional to the mixed water pH (or raw water pH) and I 0 increases. In order to reduce PAC, the raw water pH may be lowered. For this purpose, a method in which CO 2 or the like is mixed with raw water when the pH of the raw water is high and the peak is cut is already employed. In the basic formula of the automatic jar test apparatus at this time, it is preferable to perform automatic operation with K = 0.

「SC値による凝集剤注入制御のまとめ」
流動電流(SC値=streaming current:units)はマイクロフロックの表面電荷を相対値(増幅倍率と測定値の表示範囲選定でSC値が異なる:次元mA)ではあるが電流値に換算したものでオームの法則に従う。本実施形態では、水の電気抵抗を水の導電率で求め、混和水pHとSC値の関係から検量線を求める。ジャーテストで求めた適正凝集剤注入率PAC0と適正pH0を利用し、目標SC値ISP(units)を計算し、それに現在SC値を合わせるように凝集剤を注入する。通常の場合には、混和水pHが初期設定値pH0を保持すれば、正しい制御が行われたことになる。それを下回る時もあるが適正注入率を算出できる。いつでも検量線の実験が出来るように水量一定とし、浄水場の施設から切り離し、コンパクトな連続的な凝集剤注入率制御装置とした。SC計はコロイドにのみ反応するので、原水濁度などの計測は不要であり、濁度計は制御から除外している。また、緩速撹拌は、PAC0注入率の設定pH0が適正であれば凝集剤注入率決定装置で確認する必要は無いので省略している。
"Summary of flocculant injection control by SC value"
The flowing current (SC value = streaming current: units) is a micro-floc surface charge converted to a current value, although it is a relative value (SC value varies depending on the display range of the amplification factor and measurement value: dimension mA). Follow the law. In this embodiment, the electrical resistance of water is obtained from the conductivity of water, and a calibration curve is obtained from the relationship between the pH of the admixed water and the SC value. The target SC value I SP (units) is calculated using the appropriate flocculant injection rate PAC 0 and the appropriate pH 0 determined in the jar test, and the flocculant is injected so as to match the current SC value. In a normal case, if the mixed water pH maintains the initial set value pH 0 , the correct control is performed. Although it may be less than that, the appropriate injection rate can be calculated. The amount of water was kept constant so that a calibration curve experiment could be performed at any time, and it was cut off from the water purification plant facility to create a compact continuous flocculant injection rate control device. Since the SC meter reacts only with the colloid, measurement of raw water turbidity etc. is unnecessary, and the turbidimeter is excluded from the control. Further, the slow stirring is omitted because it is not necessary to confirm with the flocculant injection rate determining device if the set pH 0 of the PAC 0 injection rate is appropriate.

また、本実施形態により、制御を開始するスタート点でのセットポイント(複数)の定義を正確にし、基本式の次元を合わせ、設定値が増減する時の対応することが可能となる。   In addition, according to the present embodiment, it is possible to accurately define the set points (plurality) at the start point at which the control is started, match the dimensions of the basic formula, and cope with when the set value increases or decreases.

「アルカリ性原水でpHが低い時の制御」
ここで、原水pHが高い場合には、上述した式(1)におけるK(pH−pH0)の項が重要である。一方、原水pHが比較的低い場合には、このK(pH−pH0)の項の重要性は低くなる。例えば、pH=pH0であれば、この項は不要である。また、原水pHが高い場合にあっても、炭酸ガスの注入などによってpHを低くすることができる。従って、原水pHが8以下の場合には、K=0として運転することが好適である。
"Control when pH is low with alkaline raw water"
Here, when the raw water pH is high, the term of K (pH−pH 0 ) in the above formula (1) is important. On the other hand, when the raw water pH is relatively low, the importance of this K (pH-pH 0 ) term is low. For example, if pH = pH 0 , this term is not necessary. Even when the raw water pH is high, the pH can be lowered by injection of carbon dioxide gas or the like. Therefore, when the raw water pH is 8 or less, it is preferable to operate with K = 0.

すなわち、SC値検量線の式(3)にpH0を代入し設定SC値I0を求め
sp=I0−I0(1−σ/σ0)・・・・・(6)
を用いて、目標SC値(流動電流値)を決定して凝集剤注入量決定装置を運転し、凝集剤(PAC)の注入率を決定することができる。この時原水タンクのpH計は制御には不要となる。
That is, the set SC value I 0 is obtained by substituting pH 0 into the equation (3) of the SC value calibration curve. I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) (6)
, The target SC value (flow current value) is determined and the flocculant injection amount determination device is operated to determine the injection rate of the flocculant (PAC). At this time, the pH meter of the raw water tank becomes unnecessary for control.

「自動操作の実施例」
原水はA浄水場導水管の採水弁から、自然流下で原水タンク42に供給し、ここから排水タンクまで水量Q=26.4L/分と2個の流入調整弁で固定し実験した。流量は原水タンクで実測した。
"Example of automatic operation"
The raw water was supplied to the raw water tank 42 under the natural flow from the water sampling valve of the A water purification plant conduit, and was fixed to the drain tank from here with the water quantity Q = 26.4L / min and two inflow control valves. The flow rate was measured in the raw water tank.

PACは20L袋詰めで市販されているものを20Lの薬剤タンク52に入れ、吸い込み口を液中に浸漬させる型式の液中ポンプである薬剤ポンプ54によって原水に注入した。このポンプの性能は本装置の最小PAC注入率を正確に吐出する事が出来、それは相関係数の良さとして確認できた。排水タンク60の排水は、ラインポンプでA浄水場の着水井10へ返水した。   A commercially available PAC packaged in a 20 L bag was placed in a 20 L drug tank 52 and injected into the raw water by a drug pump 54 which is a submerged pump of the type in which the suction port is immersed in the liquid. The performance of this pump was able to accurately discharge the minimum PAC injection rate of this device, which was confirmed as a good correlation coefficient. The drainage from the drainage tank 60 was returned to the landing well 10 of the A water purification plant by a line pump.

凝集剤(PAC)は背圧弁を設け、原水タンク42から急速撹拌槽への流入管40φのトップから下へ点滴した。その流入管は急速撹拌タンク50の下部で放出し、上昇流で撹拌混合し、越流堰をオーバーし、その下流に設けたSCメータ58を経て排水タンク60へ流下する。   The flocculant (PAC) was provided with a back pressure valve and was dropped from the top of the inlet pipe 40φ from the raw water tank 42 to the rapid stirring tank. The inflow pipe is discharged at the lower part of the rapid stirring tank 50, stirred and mixed by the upward flow, over the overflow weir, and flows down to the drainage tank 60 via the SC meter 58 provided downstream thereof.

制御装置56は、PID比例制御器がありSCメータ58から送られるSC値が、混和水pHと原水導電率σから計算される目標SC値Ispと一致するように凝集剤注入を継続し保持することでコロイド濃度に比例しpH中和に消費される適正注入を行う。 The controller 56 has a PID proportional controller and continues and holds the flocculant injection so that the SC value sent from the SC meter 58 matches the target SC value I sp calculated from the mixed water pH and the raw water conductivity σ. By doing so, proper injection that is proportional to the colloid concentration and consumed for pH neutralization is performed.

ここで、混和水のマイクロフロック表面電荷は(pH0,I0)で設定でき、PAC注入率の調整で一定に出来る。PACポンプの吐出量は目標SC値と混和水SC値とが一致するように制御する。処理量Q(=26.4L/分)に対する薬剤ポンプ54の最大注入率は180mg/Lである。其の割合から回転数が計算されPACの自動制御を行う。 Here, the microflock surface charge of the mixed water can be set by (pH 0 , I 0 ) and can be made constant by adjusting the PAC injection rate. The discharge amount of the PAC pump is controlled so that the target SC value and the mixed water SC value coincide. The maximum infusion rate of the drug pump 54 with respect to the treatment amount Q (= 26.4 L / min) is 180 mg / L. The rotation speed is calculated from the ratio and the PAC is automatically controlled.

なお、水質やSC値、目標SC値等はデータロガに集めPCで表示され記録される。原水タンク、急速撹拌槽、排水タンクの容量は各々30、150、30Lで滞留時間は約8分で急速撹拌タンク50の滞留時間は5.7分である。撹拌機は60W、排水ポンプは200V×250Wで施設全体ではAC200Vで最大8.64Aの電気容量である。装置全体を幅1.8m×長さ3.6m×高さ2.4mのプレハブに納め、換気扇と扇風機で夏場室温40度以上になったが、処理槽水面等の冷却効果もあり電子機器はそれに耐えた。   The water quality, SC value, target SC value, etc. are collected in a data logger and displayed and recorded on a PC. The capacities of the raw water tank, the rapid stirring tank and the drainage tank are 30, 150 and 30 L, respectively, the residence time is about 8 minutes, and the residence time of the rapid stirring tank 50 is 5.7 minutes. The stirrer is 60W, the drainage pump is 200V x 250W, and the entire facility has an AC 200V and a maximum electric capacity of 8.64A. The entire device was placed in a prefab with a width of 1.8m, a length of 3.6m, and a height of 2.4m, and the room temperature exceeded 40 degrees in the summer with a ventilation fan and electric fan. I endured it.

図4には、混和水pHが目標の平均7.3になった実験結果のトレンドグラフを示す。この図は、原水pH、原水導電率、混和水pH(pHm)、目標SC値(Isp)、測定SC値(I)、PAC添加量(PAC)の経時変化を示してある。このデータを表4に示す。 FIG. 4 shows a trend graph of experimental results in which the mixed water pH reached the target average of 7.3. This figure shows changes over time of raw water pH, raw water conductivity, mixed water pH (pH m ), target SC value (I sp ), measured SC value (I), and PAC addition amount (PAC). This data is shown in Table 4.

このように、原水pHの変化に伴い、目標SC値が修正され、凝集剤添加量が更新されている状態が示されている。このような制御によって、マイクロフロックの状態を所望の適正なものに設定することができた。そして、このようにして、決定された凝集剤注入率により、ジャーテストと同様のPAC注入率と混和水pHを維持することができ、効果的な凝集処理を継続できる。 Thus, the state where the target SC value is corrected and the addition amount of the flocculant is updated with changes in the raw water pH is shown. By such control, the micro floc state could be set to a desired appropriate one. In this way, the PAC injection rate and the mixed water pH similar to the jar test can be maintained with the determined flocculant injection rate, and effective coagulation treatment can be continued.

「酸性原水の自動ジャーテスター装置のSC検量線」
図3はアルカリ性原水のSC検量線の実験結果例であるが、酸性原水のSC検量線はNaOH等を一定量原水に注入し、pH調整を例えば酸性原水pHを7.75(又はアルカリ度25mg/L以上)に上昇させた後、SC検量線を求める。手動ジャーテストでpH0を得て、SC検量線からI0を求め、混和水SC値とI0が一致するようにPACの自動注入を行う。
"SC calibration curve of automatic jar tester for acid raw water"
FIG. 3 shows an example of the experimental results of the SC calibration curve of the alkaline raw water. The SC calibration curve of the acidic raw water is prepared by injecting a certain amount of NaOH or the like into the raw water and adjusting the pH, for example, by adjusting the acidic raw water pH to 7.75 (or alkalinity 25 mg). / L) to obtain an SC calibration curve. Obtain pH 0 by a manual jar test, obtain I 0 from the SC calibration curve, and perform automatic injection of PAC so that the SC value of mixed water and I 0 coincide.

この時、K=0として扱う事ができる。導電率だけの制御になる。
sp={I0 −I0(1−σ/σ0)}± K(pH−pH0)・・・・(1)
K=K1 + K1(1−σ/σ0) ・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
I =a×pHm+b ・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
基本式は式(1)の右辺第2項および式(2)が不要となり、pH調整原水は式(4)と式(3)だけの制御となる。
sp=I0 −I0(1−σ/σ0)・・・・・・・・(4)
I =a×pHm+b ・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
At this time, it can be handled as K = 0. Only the conductivity is controlled.
I sp = {I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 )} ± K (pH−pH 0 ) (1)
K = K 1 + K 1 (1−σ / σ 0 ) (2)
I = a × pH m + b (3)
In the basic formula, the second term on the right side of formula (1) and formula (2) are not required, and the pH-adjusted raw water is controlled only by formula (4) and formula (3).
I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) (4)
I = a × pH m + b (3)

「酸性原水の場合のフロー」
酸性原水の自動ジャーテスター装置のフローは、上述したアルカリ性原水場合のフローと同様であるが、酸性原水ではNaOH等のアルカリ剤の濃度を均一にするために、急速攪拌タンクと同類の攪拌機が原水タンクに必要となる。実プラント(浄水施設)からpH調整原水を得る事が出来れば原水タンクに攪拌機は不要である。また、アルカリ性原水のpH調整のCO2を注入する時もpHを均一にしなければならない事は言うまでもない。
"Flow for acidic raw water"
The flow of the automatic raw tester device for acidic raw water is the same as that in the case of alkaline raw water described above, but in order to make the concentration of alkaline agent such as NaOH uniform in acidic raw water, a stirrer similar to a rapid stirring tank is used. Required for tanks. If the pH-adjusted raw water can be obtained from the actual plant (water purification facility), a stirrer is not required in the raw water tank. Needless to say, the pH must be made uniform when CO 2 for adjusting the pH of the alkaline raw water is injected.

なお、pH調整原水とはアルカリ度不足やpH調整のために、原水にNaOH等を注入し、完全混合した原水を言う。   The pH-adjusted raw water refers to raw water that is completely mixed by injecting NaOH or the like into the raw water for lack of alkalinity or pH adjustment.

10 着水井、12 急速撹拌池、14 薬剤タンク、16 薬剤ポンプ、18 流量計、20 制御装置、22 フロック形成池、24 凝集沈殿池、26 急速ろ過池、28 消毒/配水池、40 サンプリングポンプ、42 原水タンク、44 導電率計、46 pH計、50 急速撹拌タンク、52 薬剤タンク、54 薬剤ポンプ、56 制御装置、58 SCメータ、60 排水タンク、62 pH計、100 水処理システム、200 凝集剤注入量決定装置。   10 landing wells, 12 rapid agitation ponds, 14 drug tanks, 16 drug pumps, 18 flow meters, 20 control devices, 22 floc formation ponds, 24 coagulation sedimentation ponds, 26 rapid filtration ponds, 28 disinfection / distribution ponds, 40 sampling pumps, 42 raw water tank, 44 conductivity meter, 46 pH meter, 50 rapid stirring tank, 52 chemical tank, 54 chemical pump, 56 control device, 58 SC meter, 60 drainage tank, 62 pH meter, 100 water treatment system, 200 flocculant Injection volume determination device.

Claims (7)

原水のpHを計測するpH計測手段と、
原水の導電率を計測する導電率計測手段と、
特定のpHおよび導電率の原水に基づき決定した、凝集剤混和後の混和水におけるマイクロフロックの荷電状態を示す流動電流値の目標値である初期目標流動電流値を、前記pH計測手段および前記導電率計測手段により計測したpHおよび導電率に基づき補正して、目標流動電流値を算出する目標流動電流値算出手段と、
一定の滞留時間で、原水に凝集剤を混和する混和手段と、
この混和手段による凝集剤混和後の混和水の流動電流値を検出する流動電流値検出手段と、
検出した流動電流値が所定値になるように、前記混和手段における凝集剤注入量を決定し、前記混和手段における凝集剤注入量を制御する注入制御手段と、
を有し、
前記注入制御手段において決定した凝集剤注入量を、目標凝集剤注入量として決定する凝集剤注入量決定装置。
PH measuring means for measuring the pH of raw water;
A conductivity measuring means for measuring the conductivity of the raw water;
The initial target flow current value, which is the target value of the flow current value indicating the charge state of the micro floc in the mixed water after mixing with the flocculant, determined based on the raw water having a specific pH and conductivity, A target flowing current value calculating means for calculating a target flowing current value by correcting based on the pH and conductivity measured by the rate measuring means;
A mixing means for mixing the flocculant in the raw water with a certain residence time;
A flow current value detection means for detecting the flow current value of the mixed water after mixing the flocculant by the mixing means;
An injection control means for determining a flocculant injection amount in the mixing means so that the detected flow current value becomes a predetermined value, and controlling the flocculant injection amount in the mixing means;
Have
A flocculant injection amount determining apparatus that determines the flocculant injection amount determined by the injection control means as a target flocculant injection amount.
請求項1に記載の凝集剤注入量決定装置であって、
前記目標流動電流値Ispを、原水についてのジャーテストの結果から選定した適正凝集剤注入時の混和水pHと、基準となる原水導電率と、計測した原水pHと、計測した原水導電率と、に基づいて算出する凝集剤注入量決定装置。
The flocculant injection amount determination device according to claim 1,
The target flow current value I sp is determined based on the mixed water pH at the time of injecting the proper coagulant selected from the result of the jar test on the raw water, the reference raw water conductivity, the measured raw water pH, and the measured raw water conductivity. , A flocculant injection amount determination device for calculating based on
請求項1に記載の凝集剤注入量決定装置であって、
前記目標流動電流値Ispを、原水についてのジャーテストの結果から求めた適正凝集剤注入時の混和水pH(pH0)と、基準となる原水導電率(σ0)と、計測した原水pH(pH)と、計測した原水導電率(σ)と、係数Kに基づき、
sp=I0−I0(1−σ/σ0)+K(pH−pH0
により算出する凝集剤注入量決定装置。
The flocculant injection amount determination device according to claim 1,
The target flowing current value I sp is determined by mixing the pH of the proper flocculant injected from the result of the jar test on the raw water (pH 0 ), the reference raw water conductivity (σ 0 ), and the measured raw water pH. (PH), measured raw water conductivity (σ), and coefficient K,
I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 ) + K (pH−pH 0 )
The flocculant injection amount determination device calculated by
請求項3に記載の凝集剤注入量決定装置であって、
前記Kを、K1をpHの変化量に対する流動電流値の変化量に換算する係数として、
K=K1+K1(1−σ/σ0
により求める凝集剤注入量決定装置。
A flocculant injection amount determination device according to claim 3,
The above K is a coefficient for converting K 1 into the amount of change in flowing current value with respect to the amount of change in pH.
K = K 1 + K 1 (1−σ / σ 0 )
The flocculant injection amount determination device determined by
請求項1〜4のいずれか1つに記載の凝集剤注入量決定装置を有する水処理施設の凝集剤注入量制御システムであって、
流入水を原水として前記凝集剤注入量決定装置に供給するとともに、その原水を使用して前記凝集剤注入量決定装置から出力される、凝集剤注入量を用いて、流入水への凝集剤注入量を制御して、凝集処理を行う水処理施設の凝集剤注入量制御システム。
A flocculant injection amount control system for a water treatment facility having the flocculant injection amount determination device according to any one of claims 1 to 4,
Inflow water is supplied to the flocculant injection amount determination device as raw water, and the flocculant injection amount output from the flocculant injection amount determination device using the raw water is used to inject the flocculant into the inflow water. Coagulant injection amount control system for water treatment facilities that control the amount and perform flocculation treatment.
原水の導電率を計測する導電率計測手段と、
特定の導電率の原水に基づき決定した、凝集剤混和後の混和水におけるマイクロフロックの荷電状態を示す流動電流値の目標値である初期目標流動電流値を、前記導電率計測手段により計測した導電率に基づき補正して、目標流動電流値を算出する目標流動電流値算出手段と、
一定の滞留時間で、原水に凝集剤を混和する混和手段と、
この混和手段による凝集剤混和後の混和水の流動電流値を検出する流動電流値検出手段と、
検出した流動電流値が所定値になるように、前記混和手段における凝集剤注入量を決定し、前記混和手段における凝集剤注入量を制御する注入制御手段と、
を有し、
前記注入制御手段において決定した凝集剤注入量を、目標凝集剤注入量とする凝集剤注入量決定装置。
A conductivity measuring means for measuring the conductivity of the raw water;
Conductivity obtained by measuring the initial target flowing current value, which is a target value of the flowing current value indicating the charged state of the micro floc in the mixed water after mixing with the flocculant, determined based on the raw water having a specific conductivity measured by the conductivity measuring means. A target flowing current value calculating means for correcting the ratio based on the rate and calculating a target flowing current value;
A mixing means for mixing the flocculant in the raw water with a certain residence time;
A flow current value detection means for detecting the flow current value of the mixed water after mixing the flocculant by the mixing means;
An injection control means for determining a flocculant injection amount in the mixing means so that the detected flow current value becomes a predetermined value, and controlling the flocculant injection amount in the mixing means;
Have
A flocculant injection amount determination apparatus that uses the flocculant injection amount determined by the injection control means as a target flocculant injection amount.
請求項6に記載の凝集剤注入量決定装置であって、
前記目標流動電流値Ispを、基準となる原水導電率(σ0)と、計測した原水導電率(σ)と、基準となるSC値(I0)とに基づき、
sp=I0−I0(1−σ/σ0
により算出する凝集剤注入量決定装置。
The flocculant injection amount determination device according to claim 6,
The target flowing current value I sp is based on the reference raw water conductivity (σ 0 ), the measured raw water conductivity (σ), and the reference SC value (I 0 ).
I sp = I 0 −I 0 (1−σ / σ 0 )
The flocculant injection amount determination device calculated by
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