JP5821349B2

JP5821349B2 - 水処理設備の制御装置

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Publication number: JP5821349B2
Application number: JP2011152503A
Authority: JP
Inventors: 山口　剛史; 剛史山口; 裕泰清水
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: JP2013017943A

Description

本発明は、原水である工業用水を水処理して発電所の所内用水や純水を得る水処理設備の制御装置に関する。

火力発電所や原子力発電所等の発電所では、工業用水が原水として供給され、工業用水を水処理設備で水処理して所内用水や純水を得るようにしている。例えば、ボイラに使用する水は純水を利用しており、純水は周辺地域から供給を受けた工業用水を水処理設備で純水に変換して使用する。

水処理設備は、工業用水をろ過器でろ過して得られたろ過水をろ過水タンクに貯蔵し、ろ過水タンクに貯蔵されたろ過水を純水装置で純水にする系列で構成され、通常、２系列を有している。すなわち、使用している系列と予備の系列とを有し、使用している系列に異常が生じた場合などに、予備の系列に切り替えて使用できるようにしている。また系列の切り替えは、異常がなくても定期的に切り替え各系列の点検や修理をしたり、一つの系列に使用が偏らないように各系列の使用時間の均一化も図っている。

使用している系列の異常は、従来においては、ろ過器の差圧を測定し、ろ過器の差圧が所定値以上となると、そのろ過器の系列の運転を停止し、停止中の系列に切り替えていた。これは、ろ過器の差圧が所定値以上となったときはろ過器の不良である可能性が高く系列を切り替えれば運転を継続できる可能性があるからである。このように、従来においては、濁度が所定値以上となったときは、停止中の系列に切り替えることなく、すべての系列の運転を停止している。

一方、原水の濁度は、一般に降雨量の少ない時期に大きくなるが、原水の濁度が所定値以上となったときは、停止中の系列に切り替えることなく、すべての系列の運転を停止していた。これは、ろ過器の差圧が所定値以内で、濁度が所定値以上となった場合には、原水の異常や凝集剤の注入不良などの原因であると判断でき、系列のろ過器をいくら動かしても無駄だという考え方による。

ここで、検査対象物に不活性な充填物が充填された測定用カラムと、検査対象物に活性な充填物が充填された比較用カラムとを設け、原水の水質の変化が生じた場合においても、その水処理ユニットにおける処理水の水質異常に関して正確に異常を検出することができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１３９２０５号公報

しかし、濁度が所定値以上となるのは原水が原因ではなく、ろ過器自体の原因で濁度高となるケースも想定でき、予備のろ過器に切り替えれば濁度高を防げるケースもあることが想定できる。

また、ろ過水の濁度を検出する濁度計は、試料水をオーバーフローさせながら散乱度合いを測定するという構造であることから、濁度計の測定部に濁質が一時的に付着すると、ある瞬間で濁度指示値が突変して濁度高となることがあり、従来では、そのような場合であっても、すべての系列の運転が停止してしまう。

また、濁度計は、すべてのろ過器の出口の集合管に１箇所だけ設置されているので、各々のろ過器からのろ過水の濁度を個別に測定することができない。このことから、いずれのろ過器からのろ過水の濁度が所定値を超えているのかを容易に判別することができないものであった。

本発明の目的は、濁度が所定値以上となったとしてもすべての系列を停止することなく、異常でない系列を起動して運転を継続できる水処理設備の制御装置を提供することである。

請求項１の発明に係る水処理設備の制御装置は、原水である工業用水をろ過して得られたろ過水をろ過水タンクに貯蔵するろ過器と、前記ろ過水タンクに貯蔵されたろ過水を純水にする純水装置とを有した系列を複数備えた水処理設備を制御する水処理設備の制御装置において、前記水処理設備の前記ろ過水を製造する工業用水処理装置を制御する工業用水処理装置マスタは、前記系列毎に設けられ、各系列のろ過器に工業用水が通水された通水時間、各系列の起動後または洗浄後からの経過時間に基づいて、自己の系列が起動すべき順番になったか否かを判定する起動順判定部と、前記起動順判定部で自己の系列が起動すべき順番になったと判定されたときは工業用水を自己の系列のろ過器に通水してろ過水の製造制御を開始するろ過水製造制御部と、前記ろ過水製造制御部により自己の系列のろ過水製造制御が開始されたときは自己の系列のろ過器に工業用水が通水される通水時間を演算する通水時間演算部と、前記ろ過器を洗浄制御する洗浄制御部と、自己の系列の起動後または洗浄後から経過時間及び自己の系列の通水時間を他の系列の起動順判定部に送信する送信部とを備え、前記ろ過水製造制御部は、前記通水時間演算部で演算された自己の系列の通水時間が予め定めた定収時間となったとき、または運転中の系列の前記ろ過器でろ過し合流したろ過水の濁度を検出する濁度計で検出された前記ろ過水の濁度が所定値以上となったときは自己の系列の運転を停止し、前記洗浄制御部は、前記ろ過水製造制御部が自己の系統を運転停止したときは自己の系列の通水時間をリセットして前記ろ過器の洗浄制御を開始し、洗浄が完了すると洗浄後の経過時間を新たにカウント開始することを特徴とする。

請求項２の発明に係る水処理設備の制御装置は、請求項１の発明において、前記起動順判定部は、所定時間内に所定回数以上自己の系統が起動すべき順番になったと判定したときは、前記ろ過水製造制御部のろ過水製造制御の開始を阻止することを特徴とする。

請求項３の発明に係る水処理設備の制御装置は、請求項１または２の発明において、前記濁度計の測定部を清掃する清掃機構部と、前記清掃機構部を所定時間毎に駆動する清掃制御部とを備えたことを特徴とする。

請求項４の発明に係る水処理設備の制御装置は、請求項３の発明において、前記清掃機構部は、前記濁度計の測定部の側壁に蓄積された濁質をパージするための圧水を噴射させる機構であることを特徴とする。

請求項５の発明に係る水処理設備の制御装置は、請求項３の発明において、前記清掃機構部は、前記濁度計の測定部の側壁に蓄積された濁質を除去するブラシを回転させる機構であることを特徴とする。

請求項６の発明に係る水処理設備の制御装置は、請求項１乃至５のいずれか１項の発明において、前記各ろ過器でろ過して得られた個別のろ過水の濁度を前記濁度計で測定するための個別測定ラインを設け、運転中の系列の前記ろ過器でろ過し合流したろ過水の濁度が所定値以上となったと判定されたときは、前記濁度計が自己のろ過器のみでろ過して得られたろ過水の濁度を検出できるように前記個別測定ラインを切り替える測定ライン切替部を設け、前記ろ過水製造制御部は、前記測定ライン切替部で切り替えられ自己のろ過水の濁度が所定値以上となったときは自己の系列の運転を停止し、前記洗浄制御部は、前記ろ過水製造制御部が自己の系統を運転停止したときは自己の系列の通水時間をリセットして前記ろ過器の洗浄制御を開始し、洗浄が完了すると洗浄後の経過時間を新たにカウント開始することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ろ過水の濁度が所定値以上となったときは、運転中の系列を停止してろ過器を洗浄するとともに、停止中の系列は、自己の系列が起動すべき順番になったときは、工業用水を自己の系列のろ過器に通水してろ過水の製造制御を開始するので、ろ過水の濁度が所定値以上となったとしてもすべての系列を停止することなく、異常でない系列を起動して運転を継続できる。

請求項２の発明によれば、所定時間内に所定回数以上自己の系統が起動すべき順番になったときは、ろ過水製造制御の開始を阻止するので、原水の異常や凝集剤の注入不良などの原因でろ過水の濁度が所定値以上となっている場合には、無駄なろ過水製造制御を防止できる。

請求項３の発明によれば、濁度計の測定部を所定時間毎に清掃するので、濁度計の測定部への濁質の付着による濁度測定値の突変を防止でき、不要に水処理設備を停止することを防止できる。

請求項４の発明によれば、濁度計の測定部の側壁に圧水を噴射させて濁質をパージするので、容易に濁質を除去できる。

請求項５の発明によれば、濁度計の測定部の側壁をブラシで擦って濁質をパージするので、より確実に濁質を除去できる。

請求項６の発明によれば、個別測定ラインを切り替えて各々のろ過器からのろ過水を濁度計に導くので、濁度計がすべてのろ過器の出口の集合管に１箇所だけ設置されている場合であっても、各々のろ過器からのろ過水の濁度を個別に測定でき、ろ過水の濁度が所定値を超えている系列のみを停止できる。

本発明の第１実施形態に係る水処理設備の処理設備の制御装置を３系列の水処理設備に適用した一例を示す系統構成図。本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタのNo.１工業用水処理装置マスタの一例を示す構成図。本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタのNo.１工業用水処理装置マスタの他の一例を示す構成図。本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタのNo.１工業用水処理装置マスタの別の他の一例を示す構成図。本発明の第１実施形態における濁度計の清掃機構部としての圧水噴射機構部を取り付けた濁度計の構成図。本発明の第１実施形態における濁度計の清掃機構部としてのブラシを取り付けた濁度計の構成図。本発明の第２実施形態に係る水処理設備の処理設備の制御装置を３系列の水処理設備に適用した一例を示す系統構成図。本発明の第２実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタのNo.１工業用水処理装置マスタの一例を示す構成図。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置を３系列の水処理設備に適用した一例を示す系統構成図である。水処理設備は、原水である工業用水を水処理して純水を得る設備である。周辺地域から供給を受けた工業用水は工業用水地下水槽１１に貯蔵され、工業用水地下水槽１１から３系列の水処理系統で純水に変換され、変換された純水は純水タンク１２に貯蔵される。

各系列の水処理系統は、工業用水処理装置１３、ろ過水装置１４、純水装置１５からなる。工業用水処理装置１３は、工業用水汲上ポンプ１６ａ〜１６ｃ、凝集反応槽１７ａ〜１７ｃ、工業用水ろ過器入口調節弁１８ａ〜１８ｃ、ろ過器１９ａ〜１９ｃからなり、ろ過水装置１４は、ろ過器１９ａ〜１９ｃで得られたろ過水を貯蔵するろ過水地下水槽２０、ろ過水汲上ポンプ２１ａ〜２１ｃ、ろ過水タンク２２からなり、純水装置１５は、純水装置送水ポンプ２３ａ〜２３ｃ、純水装置入口調節弁２４ａ〜２４ｃ、樹脂塔２５ａ、２５ｂ、２５ｃからなる。

いま、工業用水汲上ポンプ１６ａ〜樹脂塔２５ａの系列をNo.１系列、工業用水汲上ポンプ１６ｂ〜樹脂塔２５ｂの系列をNo.２系列、工業用水汲上ポンプ１６ｃ〜樹脂塔２５ｃの系列をNo.３系列とする。

工業用水汲上ポンプ１６ａ〜１６ｃは、工業用水地下水槽１１からの工業用水を工業用水ろ過器入口調節弁１８ａ〜１８ｃを介して凝集反応槽１７ａ〜１７ｃに供給するものである。

凝集反応槽１７ａ〜１７ｃは工業用水に含まれる有機物、無機物あるいは細菌やばい菌などを凝集剤の添加などで凝集し、ろ過器１９ａ〜１９ｃは凝集反応槽１７ａ〜１７ｃで凝集された凝集物をろ布で取り除き、ろ布でろ過されたろ過水をろ過水地下水槽２０に貯蔵する。ろ過水汲上ポンプ２１ａ〜２１ｃは、ろ過水地下水槽２０に貯蔵されたろ過水をろ過水タンク２２に貯蔵する。

ろ過水タンク２２に貯蔵されたろ過水は、純水装置送水ポンプ２３ａ〜２３ｃ及び純水装置入口調節弁２４ａ〜２４ｃを介して樹脂塔２５ａ〜２５ｃに導かれる。樹脂塔２５ａ〜２５ｃは、ろ過水タンク２２に貯蔵されたろ過水を樹脂を通して純水にし純水タンク１２に貯蔵する。純水タンクから１２は、図示省略の純水送水ポンプにより純水を必要とするユニットに導かれる。

水処理設備の各系列は、制御装置２６により制御される。制御装置２６は、No.１マスタ２７ａ〜No.３マスタ２７ｃ、ろ過水地下水槽マスタ２８を有する。そして、No.１マスタ２７ａはNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａ及びNo.１純水装置マスタ３０ａを有し、No.２マスタ２７ｂはNo.２工業用水処理装置マスタ２９ｂ及びNo.２純水装置マスタ３０ｂを有し、No.３マスタ２７ｃはNo.３工業用水処理装置マスタ２９ｃ及びNo.３純水装置マスタ３０ｃを有する。

No.１マスタ２７ａのNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａは、No.１系列の工業用水処理装置１３の工業用水汲上ポンプ１６ａや工業用水ろ過器入口調節弁１８ａを操作してNo.１系列の工業用水処理装置１３の制御を行うものである。No.１マスタ２７ａのNo.１純水装置マスタ３０ａは、No.１系列の純水装置１５の純水装置送水ポンプ２３ａや純水装置入口調節弁２４ａを操作してNo.１系列の純水装置１５の制御を行うものである。

No.２マスタ２７ｂのNo.２工業用水処理装置マスタ２９ｂは、No.２系列の工業用水処理装置１３の工業用水汲上ポンプ１６ｂや工業用水ろ過器入口調節弁１８ｂを操作してNo.２系列の工業用水処理装置１３の制御を行うものである。No.２マスタ２７ｂのNo.２純水装置マスタ３０ｂは、No.２系列の純水装置１５の純水装置送水ポンプ２３ｂや純水装置入口調節弁２４ｂを操作してNo.２系列の純水装置１５の制御を行うものである。

同様に、No.３マスタ２７ｃのNo.３工業用水処理装置マスタ２９ｃは、No.３系列の工業用水処理装置１３の工業用水汲上ポンプ１６ｃや工業用水ろ過器入口調節弁１８ｃを操作してNo.３系列の工業用水処理装置１３の制御を行うものである。No.３マスタ２７ｃのNo.３純水装置マスタ３０ｃは、No.３系列の純水装置１５の純水装置送水ポンプ２３ｃや純水装置入口調節弁２４ｃを操作してNo.３系列の純水装置１５の制御を行うものである。

ここで、工業用水処理装置１３と純水装置１５とは独立して動作する。たまたま、工業用水処理装置１３と純水装置１５とが同じタイミングで動いていることはあるが、工業用水処理装置１３と純水装置１５とは独立して動作する。また、工業用水処理装置１３の系列と純水装置１３の系列とは、同じ系列を使用しても良いし、別の系列を使用しても良い。すなわち、工業用水処理装置１３の系列と純水装置１４の系列とはそれぞれ独立して制御される。

例えば、No.１系列の工業用水処理装置１３（工業用水汲上ポンプ１６ａ、凝集反応槽１７ａ、工業用水ろ過器入口調節弁１８ａ、ろ過器１９ａ）とNo.１系列の純水装置１５（純水装置送水ポンプ２３ａ、純水装置入口調節弁２４ａ、樹脂塔２５ａ）とは、たまたま、No.１工業用水処理装置１３とNo.１純水装置１５とが同じタイミングで動いていることはあるが、工業用水処理装置１３と純水装置１５とは原則として独立して動作する。同期して動作させる必要はない。

次に、No.１マスタ２７ａのNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａ、No.２マスタ２７ｂのNo.２工業用水処理装置マスタ２９ｂ、No.３マスタ２７ｃのNo.３工業用水処理装置マスタ２９ｃには、濁度計３１で検出されたろ過水濁度が入力され、各系列の運転制御に利用される。濁度計３１は、各系列のろ過器１９ａ〜１９ｃでろ過したろ過水を合流させた配管ラインに設けられている。従って、濁度計３１はろ過器１９ａ〜１９ｃのろ過水の濁度を個別に検出するのではなく、運転中の系列のろ過器１９でろ過し合流したろ過水の濁度を検出することになる。

ろ過水地下水槽マスタ２８は、ろ過水地下水槽２０からろ過水タンク２２にろ過水を送水制御するものである。ろ過水地下水槽２０の水位が送水開始水位以上となると、ろ過水汲上ポンプ２１ａ〜２１ｃを起動してろ過水タンクに送水し、ろ過水地下水槽２０の水位が送水停止水位以下となると、ろ過水汲上ポンプ２１ａ〜２１ｃを停止してろ過水タンクへの送水を停止するものである。また、ろ過水タンク２２の水位が所定水位以上となったときは、ろ過水汲上ポンプ２１ａ〜２１ｃを停止する。

次に、水処理設備の各系列の起動指令は、上位装置から制御装置２６のNo.１マスタ２７ａ〜No.３マスタ２７ｃのNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａ〜No.３工業用水処理装置マスタ２９ｃに入力される。No.１マスタ２７ａ〜No.３マスタ２７ｃは、同一構成であるので、以下の説明では、No.１系列のNo.１マスタ２７ａの動作について説明する。
図２は、本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタ２７ａのNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａの一例を示す構成図である。いま、上位装置からの起動指令はNo.１系列〜No.３系列のうちの１系列のみの起動指令であるとし、No.１系列〜No.３系列の起動順序はNo.１系列が１番目であるとする。

図２に示すように、上位装置からの起動指令は、No.１の工業用水処理装置マスタ２９ａの起動順判定部３２及び起動順判定時間記憶部３４に入力される。起動順判定時間記憶部３４は起動指令を入力すると、起動指令からの経過時間を記憶するとともに、後述のろ過水１９ａを洗浄制御する洗浄制御部３７の洗浄後からの経過時間を記憶する。

起動順判定部３２は、No.１系列〜No.３系列のうちの自己の系列（No.１系列）が起動の順番になったことを判定するものである。その起動の順番になったことの判定は、起動指令による起動すべき系統の数、各系列（No.１系列〜No.３系列）のろ過器１９ａ〜１９ｃに工業用水が通水された通水時間、各系列（No.１系列〜No.３系列）の起動後または洗浄後からの経過時間に基づいて、自己の系列（No.１系列）が起動すべき順番になったか否かで判定する。

すなわち、起動順判定部３２は、自己の系列（No.１系列）のろ過器１９ａに工業用水が通水された通水時間を通水時間記憶部３３から入力するとともに、自己の系列（No.１系列）の起動後または洗浄後からの経過時間を起動順判定時間記憶部３４に入力する。また、他の系列（No.２系列、No.３系列）のNo.２工業用水処理装置マスタ２９ｂ、No.３工業用水処理装置マスタ２９ｃから、ろ過器１９ｂ、１９ｃに工業用水が通水された通水時間、No.２系列、No.３系列の起動後または洗浄後からの経過時間を入力する。

そして、例えば、各系列（No.１系列〜No.３系列）のろ過器１９ａ〜１９ｃに工業用水が通水された通水時間が長い順で起動するようにする。起動指令が１系列のみのときは通水時間が最も長い系列が起動され、起動指令が２系列のときは、通水時間が最も長い系列及びその次に通水時間が長い系列が起動される。そして、通水時間が同じである場合には、各系列（No.１系列〜No.３系列）の起動後または洗浄後からの経過時間が長い順に起動するようにし、さらに、起動後または洗浄後からの経過時間も同じである場合には若番を起動するようにする。

ろ過水製造制御部３５は、起動順判定部３２で自己の系列が起動すべき順番になったと判定されたときは、工業用水を自己の系列（No.１系列）のろ過水１９ａに通水してろ過水の製造制御を開始する。すなわち、No.１系列の工業用水処理装置１３の工業用水汲上ポンプ１６ａ及び工業用水ろ過器入口調節弁１８ａを操作して、No.１系列の工業用水処理装置１３のろ過器１９ａに通水してろ過水の製造制御を行う。

通水時間演算部３６は、ろ過水製造制御部３５により自己の系列（No.１系列）のろ過水製造制御が開始されたときは、自己の系列（No.１系列）のろ過器１９ａに工業用水が通水される通水時間を演算開始し、その通水時間を通水時間記憶部３３に記憶する。

ここで、ろ過水製造制御部３５は、通水時間演算部３６で演算され通水時間記憶部３３に記憶された自己の系列（No.１系列）の通水時間と定収時間設定部３８に予め設定された定収時間とを比較し、自己の系列（No.１系列）の通水時間が予め定めた定収時間となったときは、自己の系列（No.１系列）の運転を停止し、洗浄制御部３７を起動して、ろ過器１９ａの洗浄制御を開始する。この場合、通水時間記憶部３３に記憶された自己の系列（No.１系列）の通水時間リセットする。

また、濁度計３１で検出されたろ過水の濁度は濁度判定部３９に入力され、濁度判定部３９は、濁度計３１で検出されたろ過水の濁度が所定値以上となったか否かを判定し、その判定結果をろ過水製造制御部３５に入力する。ろ過水製造制御部３５は、濁度判定部３９にて、濁度計３１で検出されたろ過水の濁度が所定値以上となったと判定されたときは、自己の系列（No.１系列）の運転を停止し、洗浄制御部３７を起動して、ろ過器１９ａの洗浄制御を開始する。この場合、洗浄制御部３７は、洗浄が完了すると洗浄後の経過時間を新たにカウント開始し、記憶順判定時間記憶部３４に記憶する。

また、送信部４０は、起動順判定時間記憶部３４に記憶された自己の系列（No.１系列）の起動後からの経過時間、洗浄後からの経過時間、及び通水時間記憶部３３に記憶された自己の系列（No.１系列）の通水時間を、他の系列のNo.２工業用水処理装置マスタ２９ａ、No.３工業用水処理装置マスタ２９ｂに送信する。他の系列のNo.２工業用水処理装置マスタ２９ａ、No.３工業用水処理装置マスタ２９ｂでは、これらの経過時間や通水時間を起動順判定部３２で他の系列からの経過時間や通水時間として起動順判定部３２で受信する。

これにより、No.２工業用水処理装置マスタ２９ａ、No.３工業用水処理装置マスタ２９ｂでは、No.１系列が停止した場合、自己の系列が停止中であるときは、他の系列からの経過時間や通水時間に基づき、自己の系列の起動すべき順番になったことを起動順判定部３２で判定し、自己の系列の起動すべき順番になったときは自己の系列を起動する。

このように、ろ過水の濁度が所定値以上となったときは、運転中の系列を停止してろ過器を洗浄するとともに、停止中の系列は、自己の系列が起動すべき順番になったときは、工業用水を自己の系列のろ過器に通水してろ過水の製造制御を開始するので、ろ過水の濁度が所定値以上となったとしてもすべての系列を停止することなく、異常でない系列を起動して運転を継続できる。

図３は、本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタ２７ａのNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａの他の一例を示す構成図である。この他の一例は、図２に示した一例に対し、起動順判定部３２は、所定時間内に所定回数以上自己の系統が起動すべき順番になったと判定したときはろ過水製造制御部３５のろ過水製造制御の開始を阻止する制御阻止部４１を有したものである。図２と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

原水の異常や凝集剤の注入不良などの原因である場合には、ろ過器１９が正常な系列を起動しても、ろ過水の濁度が所定値以内に回復しない場合がある。そのような場合、停止中の系列は、起動してはすぐに停止することになる。そこで、起動順判定部３２の制御阻止部４１は、所定時間内に所定回数以上自己の系統が起動すべき順番になったときは、ろ過水製造制御部３５のろ過水製造制御の開始を阻止し、そのような無駄な系列の起動を防止する。

このように、ろ過水濁度が所定値以上となった場合に、運転中の系列を停止し、停止中の系列の起動を行って運転の継続を目指し、ろ過器１９以外の原因でろ過水濁度が所定値以上となっている場合には、停止中の系列を起動しても無駄であるので、停止中の系列の起動を行わない。

従って、ろ過器１９が原因でろ過水濁度が所定値以上となっている場合は、水処理設備の運転の継続が可能となり、一方、原水の異常や凝集剤の注入不良などの原因でろ過水の濁度が所定値以上となっている場合には、無駄な系列の切り替えを防止できる。

図４は、本発明の第１実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタ２７ａのNo.１工業用水処理装置マスタ２９ａの別の他の一例を示す構成図である。この別の他の一例は、図３に示した他の一例に対し、濁度計３１の測定部を清掃する清掃機構部４２を設け、この清掃機構部４２を所定時間毎に駆動する清掃制御部４３を設けたものである。図３と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

図４に示すように、濁度計３１には清掃機構部４２が設けられ、この清掃機構部４２は清掃制御部４３により駆動制御される。濁度計３１は、試料水をオーバーフローさせながら散乱度合いを測定するという構造であることから、濁度計３１の測定部に濁質が一時的に付着すると、ある瞬間で濁度指示値が突変して濁度高となることがある。そこで、濁度計３１に清掃機構部４２を設け、清掃制御部４３により清掃機構部４２を所定時間毎に駆動して、濁度計３１の測定部を清掃するようにした。

図５は、清掃機構部４２としての圧水噴射機構部を取り付けた濁度計３１の構成図である。図５では圧水噴射機構部として洗浄ノズル４４を設けた場合を示している。濁度計３１は、試料水をオーバーフローさせる測定部４５を有し、通常状態では試料水供給弁４６及び試料水排水弁４７が開いており、試料水供給弁４６から試料水が測定部４５に供給され、試料水排水弁４７から試料水が排出される。このようにして、試料水が通水している測定部４５に対して、測定用光源４８から光を透過させ、測定部４５の透過光を受光部４９で受光する。そして、受光部４９で受光した信号を濁度に変換する。

測定部４５の測定部の側壁４５ａに濁質５０が一時的に付着すると、ある瞬間で濁度指示値が突変して濁度高となることがある。そこで、濁度計３１を清掃するときは、清掃制御部４３は、試料水供給弁４６を閉じて試料水が測定部４５に供給されることを停止し、測定部４５の試料水を試料水排水弁４７から排水した後に試料水排水弁４７を閉じる。そして、洗浄水排水弁５１を開き、洗浄ノズル４４から測定部４５の側壁４５ａに洗浄水を噴射する。これにより、測定部４５の側壁４５ａに蓄積された濁質５０をパージする。

図５では、洗浄ノズル４４の圧水で濁度計３１の測定部の側壁４５ａに蓄積された濁質５０をパージするようにしたが、図６に示すように、洗浄ノズル４４に代えて、清掃機構部４２としてのブラシ５２を設け、ブラシ５２を濁度計３１の測定部４５の側壁４５ａを擦るように回転させ、濁度計３１の測定部４５の側壁４５ａに蓄積された濁質５０を除去するようにしてもよい。

この場合、洗浄水を供給する洗浄水供給弁５３を設けるとともに、ブラシ５２を駆動するモータ５４を設ける。通常状態では、ブラシ５２は測定部４５の外側に収納されている。濁度計３１を清掃するときは、清掃制御部４３は、試料水供給弁４６を閉じて試料水が測定部４５に供給されることを停止し、測定部４５の試料水を試料水排水弁４７から排水した後に試料水排水弁４７を閉じる。そして、洗浄水排水弁５１を開き、洗浄水供給弁５３を開いて洗浄水を測定部に供給し、モータ５４を駆動して、ブラシ５２を測定部４５に挿入し、測定部４５の側壁４５ａを擦るように回転させる。これにより、測定部４５の側壁４５ａに蓄積された濁質５０をパージする。

これにより、濁度計３１の測定部４５を所定時間毎に清掃するので、濁度計３１の測定部４５への濁質５０の付着による濁度測定値の突変を防止でき、不要に水処理設備を停止することを防止できる。

以上の説明では、図３に示した他の一例に対し、濁度計３１の測定部を清掃する清掃機構部４２を設け、この清掃機構部４２を所定時間毎に駆動する清掃制御部４３を設けたが、図２に示した一例に対して、清掃機構部４２及び清掃制御部４３を設けるようにしてもよい。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。図７は本発明の第２実施形態に係る水処理設備の処理設備の制御装置を３系列の水処理設備に適用した一例を示す系統構成図である。図１に示した第１実施形態に対し、各ろ過器１９ａ〜１９ｃでろ過して得られた個別のろ過水の濁度を、各ろ過器１９ａ〜１９ｃの出口の集合管に１箇所だけ設置されている濁度計３１で測定するための個別測定ライン５５を設けたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

個別測定ライン５５は、各ろ過器１９ａ〜１９ｃからのろ過水を濁度計３１を介してろ過水地下水槽２０に導くろ過水弁５６ａ〜５６ｃと、ろ過水弁５６ａ〜５６ｃ及び濁度計３１をバイパスして各ろ過器１９ａ〜１９ｃからのろ過水をろ過水地下水槽２０に直接的に導くろ過水バイパス弁５７ａ〜５７ｃとを有する。

例えば、No.１系列とNo.２系列とが通常の運転中であるとすると、ろ過水バイパス弁５７ａ〜５７ｃはすべて閉じており、運転中のNo.１系列のろ過水弁５６ａ、５６ｂが開き、停止中のろ過水弁５６ｃは閉じている。従って、ろ過器１９ａ、１９ｂからのろ過水が各ろ過器１９ａ〜１９ｃの出口の集合管に１箇所だけ設置されている濁度計３１に導かれる。

一方、各ろ過器１９ａ〜１９ｃの個別のろ過水濃度を測定するときは、運転中の系列のうち、ろ過水濃度の測定対象の系列については、ろ過水弁５６は開いたままとしろ過水バイパス弁５７は閉じたままとし、測定対象でない系列のろ過水弁５６を閉じ、ろ過水バイパス弁５７は開く。

例えば、No.１系列とNo.２系列とが通常の運転中であるときに、No.１系列のろ過器１９ａのろ過水濃度を測定するときは、測定対象でないNo.２系列のろ過水弁５６ｂが閉じられ、ろ過水バイパス弁５７ｂが開かれる。従って、測定対象でないNo.２系列のろ過器１９ｂのろ過水は濁度計３１をバイパスしてろ過水地下水槽２０に供給される。

また、測定対象のNo.１系列のろ過水弁５６ａはそのまま開かれた状態であり、ろ過水バイパス弁５７ａも閉じられたままである。従って、測定対象のNo.１系列のろ過器１９ａからのろ過水のみが濁度計３１に供給される。同様に、運転中のNo.１系列のろ過器１９ａのろ過水濃度も測定する。

図８は、本発明の第２実施形態に係る水処理設備の制御装置におけるNo.１マスタのNo.１工業用水処理装置マスタの一例を示す構成図である。図２に示した第１実施形態に対し、個別測定ライン５５を切り替える測定ライン切替部５８を追加して設けたものである。図２と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

測定ライン切替部５８は、濁度判定部３９の判定結果を入力する。すなわち、濁度計３１で検出された運転中の系列のろ過器１９ａ〜１９ｃでろ過し合流したろ過水の濁度が所定値以上となったとの判定結果を濁度判定部３９から入力したときは、濁度計３１が各ろ過器１９ａでろ過して得られた個別のろ過水の濁度を検出できるように、個別測定ライン５５を切り替える。この切り替えは、前述したように、運転中の系列のろ過水弁５６ａ、ろ過水バイパス弁５７ａの開閉操作で行う。この切替操作は手動で行ってもよいし、測定ライン切替部５８により自動で行ってもよい。測定ライン切替部５８は切り替え操作をしたときは、その切替情報を濁度判定部３９に通知する。

濁度判定部３９は、測定ライン切替部５８から切替情報を入力すると、自己のろ過器１９ａでろ過して得られた個別のろ過水の濁度が所定値以上か否かを判定し、その判定結果をろ過水製造制御部３５に出力する。

ろ過水製造制御部３５は、自己のろ過器１９ａでろ過して得られた自己のろ過水の濁度が所定値以上であるときは、自己の系列を停止して洗浄制御部３７により自己の系列のろ過器１９ａを洗浄する。一方、自己のろ過水の濁度が所定値以上でないときは、自己の系統の運転を継続する。これにより、ろ過水の濁度が所定値を超えている系列のみを停止できるので、無駄な洗浄を抑制できる。

１１…工業用水地下水槽、１２…純水タンク、１３…工業用水処理装置、１４…ろ過水装置、１５…純水装置、１６…工業用水汲上ポンプ、１７…凝集反応槽、１８…工業用水ろ過器入口調節弁、１９…ろ過器、２０…ろ過水地下水槽、２１…ろ過水汲上ポンプ、２２…ろ過水タンク、２３…純水装置送水ポンプ、２４…純水装置入口調節弁、２５…樹脂塔、２６…制御装置、２７…マスタ、２８…ろ過水地下水槽マスタ、２９…工業用水処理装置マスタ、３０…純水装置マスタ、３１…濁度計、３２…起動順判定部、３３…通水時間記憶部、３４…起動順判定時間記憶部、３５…ろ過水製造制御部、３６…通水時間演算部、３７…洗浄制御部、３８…定収時間設定部、３９…濁度判定部、４０…送信部、４１…制御阻止部、４２…清掃機構部、４３…清掃制御部、４４…洗浄ノズル、４５…測定部、４６…試料水供給弁、４７…試料水排水弁、４８…測定用光源、４９…受光部、５０…濁質、５１…洗浄水排水弁、５２…ブラシ、５３…洗浄水供給弁、５４…モータ、５５…個別測定ライン、５６…ろ過水弁、５７…ろ過水バイパス弁、５８…測定ライン切替部

Claims

原水である工業用水をろ過して得られたろ過水をろ過水タンクに貯蔵するろ過器と、前記ろ過水タンクに貯蔵されたろ過水を純水にする純水装置とを有した系列を複数備えた水処理設備を制御する水処理設備の制御装置において、
前記水処理設備の前記ろ過水を製造する工業用水処理装置を制御する工業用水処理装置マスタは、前記系列毎に設けられ、
各系列のろ過器に工業用水が通水された通水時間、各系列の起動後または洗浄後からの経過時間に基づいて、自己の系列が起動すべき順番になったか否かを判定する起動順判定部と、
前記起動順判定部で自己の系列が起動すべき順番になったと判定されたときは工業用水を自己の系列のろ過器に通水してろ過水の製造制御を開始するろ過水製造制御部と、
前記ろ過水製造制御部により自己の系列のろ過水製造制御が開始されたときは自己の系列のろ過器に工業用水が通水される通水時間を演算する通水時間演算部と、
前記ろ過器を洗浄制御する洗浄制御部と、
自己の系列の起動後または洗浄後からの経過時間及び自己の系列の通水時間を他の系列の起動順判定部に送信する送信部とを備え、
前記ろ過水製造制御部は、前記通水時間演算部で演算された自己の系列の通水時間が予め定めた定収時間となったとき、または運転中の系列の前記ろ過器でろ過し合流したろ過水の濁度を検出する濁度計で検出された前記ろ過水の濁度が所定値以上となったときは自己の系列の運転を停止し、
前記洗浄制御部は、前記ろ過水製造制御部が自己の系統を運転停止したときは自己の系列の通水時間をリセットして前記ろ過器の洗浄制御を開始し、洗浄が完了すると洗浄後の経過時間を新たにカウント開始することを特徴とする水処理設備の制御装置。
前記起動順判定部は、所定時間内に所定回数以上自己の系統が起動すべき順番になったと判定したときは、前記ろ過水製造制御部のろ過水製造制御の開始を阻止することを特徴とする請求項１記載の水処理設備の制御装置。
前記濁度計の測定部を清掃する清掃機構部と、前記清掃機構部を所定時間毎に駆動する清掃制御部とを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の水処理設備の制御装置。
前記清掃機構部は、前記濁度計の測定部の側壁に蓄積された濁質をパージするための圧水を噴射させる機構であることを特徴とする請求項３記載の水処理設備の制御装置。
前記清掃機構部は、前記濁度計の測定部の側壁に蓄積された濁質を除去するブラシを回転させる機構であることを特徴とする請求項３記載の水処理設備の制御装置。
前記各ろ過器でろ過して得られた個別のろ過水の濁度を前記濁度計で測定するための個別測定ラインを設け、
運転中の系列の前記ろ過器でろ過し合流したろ過水の濁度が所定値以上となったと判定されたときは、前記濁度計が自己のろ過器のみでろ過して得られたろ過水の濁度を検出できるように前記個別測定ラインを切り替える測定ライン切替部を設け、
前記ろ過水製造制御部は、前記測定ライン切替部で切り替えられ自己のろ過水の濁度が所定値以上となったときは自己の系列の運転を停止し、
前記洗浄制御部は、前記ろ過水製造制御部が自己の系統を運転停止したときは自己の系列の通水時間をリセットして前記ろ過器の洗浄制御を開始し、洗浄が完了すると洗浄後の経過時間を新たにカウント開始することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水処理設備の制御装置。