JP5876719B2 - Control method and control device for rapid stirring intensity - Google Patents
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Description
本発明は、浄水場や水処理施設における凝集及びフロック形成プロセスの急速攪拌強度を制御する急速攪拌強度の制御方法及びその制御装置に関する。 The present invention relates to a rapid stirring intensity control method for controlling the rapid stirring intensity of agglomeration and floc forming processes in water purification plants and water treatment facilities, and a control apparatus therefor.
一般に、急速ろ過方式が採用されている浄水場は、原水に凝集剤を注入して急速撹拌する混和池と、混和池において生成された凝集体(マイクロフロック)を成長させるフロック形成池と、フロック形成池において成長したフロックを沈澱除去する沈殿池と、沈殿池において沈澱しきらなかった粒子やフロックを除去するろ過池と、を備えている。 In general, a water purification plant that employs a rapid filtration method is a mixing pond in which a flocculant is injected into raw water and rapidly stirred, a floc formation pond that grows aggregates (micro flocs) generated in the mixing pond, and a floc A sedimentation basin that precipitates and removes flocs grown in the formation basin; and a filtration basin that removes particles and flocs that have not settled in the sedimentation basin.
急速ろ過方式による浄水処理の重要なポイントは、原水の水質に応じて凝集剤注入率を適正な値に制御し、沈降性のよいフロックを形成することである。不適切な凝集剤注入率で浄水処理を行った場合、沈澱池からのフロックのキャリーオーバや凝集不良によって、ろ過池の損失水頭の上昇、逆洗頻度の増加、及びろ過池からの微細粒子の流出等の問題が発生する。しかしながら、適正な凝集剤注入率は、原水濁度、アルカリ度、pH、及び水温等の要因によって変化し、河川表流水毎に異なるので、原水濁度のみに基づいて適正な凝集剤注入率を一義的に決定することはできない。このため、急速ろ過方式を採用している浄水場では、ジャーテストや各種水質をパラメータとした注入率式、フロック粒径制御等の方法によって、凝集状況の判定や適正な凝集剤注入率の決定又は制御を行っている。 The important point of the water purification process by the rapid filtration method is to control the flocculant injection rate to an appropriate value according to the quality of the raw water and to form a floc with good sedimentation. When water treatment is performed with an inappropriate flocculant injection rate, the loss of head of the filter basin, the frequency of backwashing increase, and the fine particles from the filter basin are increased due to carryover of floc from the sedimentation basin and poor flocculation. Problems such as outflow occur. However, the appropriate flocculant injection rate varies depending on factors such as raw water turbidity, alkalinity, pH, and water temperature, and differs for each river surface water. It cannot be determined uniquely. For this reason, in water treatment plants that employ a rapid filtration method, the flocculation condition is determined and the appropriate flocculant injection rate is determined by methods such as jar test, injection rate formulas with various water qualities as parameters, and floc particle size control. Or control.
急速ろ過方式による浄水処理において凝集剤注入率の制御に劣らず重要なポイントは撹拌である。すなわち、急速ろ過方式を採用している浄水場では、混和池において凝集剤が槽全体に速やかに拡散することが重要である。このため、混和池では、フラッシュミキサーによる機械式攪拌又は水の流れのエネルギーを利用する水流撹拌が行われている。一般に、このときの急速撹拌強度(GR値)は150s−1程度に設定され、季節や水質に応じて急速撹拌強度が変更される例はほとんどない。一方、フロック形成池ではパドルによる機械式撹拌や上下又は左右の迂流によって撹拌する方式が採用されている。フロック形成池では、フロックは衝突合一と破壊とを繰り返しながら成長していくため、後段の槽にいくに従って段階的に撹拌強度を落としていくこと(テーパードフロキュレーション)が重要である。 Stirring is as important as the control of the flocculant injection rate in the water purification process by rapid filtration. That is, in a water purification plant that employs a rapid filtration method, it is important that the flocculant diffuses quickly throughout the tank in the mixing pond. For this reason, in the mixing pond, mechanical stirring by a flash mixer or water flow stirring using energy of water flow is performed. In general, rapid stirring intensity at this time (G R value) is set to about 150s -1, rapid stirring intensity examples changed little depending on the season and water. On the other hand, in the flock formation pond, a mechanical stirring method using a paddle or a stirring method using vertical or horizontal bypass is employed. In floc formation ponds, flocs grow while repeating collision coalescence and destruction. Therefore, it is important to gradually reduce the stirring strength (tapered flocculation) as it goes to the subsequent tank.
混和池における適正なGR値は凝集剤によって異なり、一般的には凝集剤の分子量が高いほど高いGR値を要する。例えば、150s−1程度のGR値は、古くから用いられている凝集剤である硫酸ばん土では適正な値である。しかしながら、カオリン懸濁水(人工原水)を用いたジャーテストの結果によれば、ポリ塩化アルミニウム(PAC)におけるGR値の適正値は450s−1であり、ポリシリカ鉄(PSI)におけるGR値の適正値はさらに高い値であると報告されている。ところが、実際の浄水場では、凝集剤が速やかに拡散さえすればよいという考えに基づいて、PACを用いた場合であってもGR値を増減させる例は少なく、GR値の不足を凝集剤注入率の増加で補っている。 Proper G R values in the mixing basin is dependent coagulant, generally requires a high G R value the higher the molecular weight of the flocculant. For example, G R value of about 150s -1 is the proper value in the aluminum sulfate is flocculant and has been used for a long time. However, according to the results of the jar test using a kaolin aqueous suspension (artificial raw water), the proper value of G R values in the polyaluminum chloride (PAC) is 450s -1, of G R values in polysilica iron (PSI) The appropriate value is reported to be even higher. However, in actual water purification plants, based on the idea that flocculants may be promptly even spreading, example to increase or decrease the G R value even in the case of using the PAC is small, aggregation of the lack of G R value This is compensated by an increase in the drug injection rate.
一方、1996年に発生したクリプトスポリジウムの流出事故を契機として、厚生労働省がろ過池出口の濁度を0.1度以下に維持するように要求してから、浄水場での凝集剤の使用量が高まっている。これは、ろ過水の濁度を低減するためには、沈澱水の濁度を低減することが必要であり、そのためには、凝集剤注入率を増加させることが簡便であるということが背景にある。ところが、2003年の水質基準改正によってアルミニウムが水質基準化され、浄水中のアルミニウム濃度を0.2mg/L以下に抑えることが要求されるようになった。このため、特にアルミニウムを含む凝集剤を使用する浄水場では、アルミニウムの漏洩を抑えるためのpH管理とろ過水の濁度を低い値に維持しつつ凝集剤の使用量を抑える管理とが必要となり、昨今の浄水処理の大きな課題となっている。 On the other hand, the amount of the flocculant used at the water purification plant after the Ministry of Health, Labor and Welfare requested that the turbidity at the outlet of the filtration basin be maintained at 0.1 degrees or less, triggered by the outflow accident of Cryptosporidium that occurred in 1996 Is growing. This is because it is necessary to reduce the turbidity of the precipitated water in order to reduce the turbidity of the filtered water. To that end, it is easy to increase the flocculant injection rate. is there. However, due to the revision of water quality standards in 2003, aluminum has been standardized, and it has become necessary to keep the aluminum concentration in purified water below 0.2 mg / L. For this reason, especially in water treatment plants that use a flocculant containing aluminum, it is necessary to manage the pH to suppress aluminum leakage and to control the amount of flocculant while maintaining the turbidity of filtrate water at a low value. It has become a major issue in recent water purification treatment.
ろ過水の濁度を低い値に維持しながら凝集剤の使用量を抑えるためには、混和池におけるGR値を適正に制御することが有効な手段の一つであるが、前述したとおり、実際の浄水場では混和池のGR値は固定して運用されている。GR値の制御が行われない理由は、次のような課題があるからである。 In order to suppress the amount of flocculant while maintaining the turbidity of the filtered water to a low value, which is one of the effective means to properly control the G R value in the mixing basin, as described above, G R value of mixing basin in actual water treatment plants are operated fixed. Why control of G R value is not performed, there is a following problem.
(1)実際の原水は人工原水と違い、適正なGR値が原水水質によって異なる可能性があるため、浄水場毎に適正なGR値を決定するためのジャーテストが必要で、作業者によって判定結果がばらついてしまう。
(2)凝集剤注入率の決定用のジャーテストとは別にGR値の決定用のジャーテストを実施することは、作業者にとって大きな負担となる。
(1) Actual raw water Unlike artificial raw water, because of the different possibilities proper G R value by raw water quality, requires jar tests to determine the proper G R value for each water treatment plant operator The judgment results will vary.
(2) Apart from performing a jar test for determination of G R value and jar test for determination of the coagulant injection rate is a significant burden for the operator.
このように、従来の浄水場では、原水水質と使用する凝集剤とに応じて適正なGR値が存在するにも係わらず、GR値は一定値で運用されており、凝集剤注入率の増減のみで水質等の変化に対応している。このため、従来の浄水場では、過剰な凝集剤注入率で運転管理されることが多く、そのことが、薬品費用や発生土処理費用を増加させると共に、アルミニウムを含む凝集剤を使用する場合には、水質基準の浄水アルミニウムの上昇を招く恐れがある。工業用水、下水や工場廃水における凝集沈澱についても同様な課題を有している。 Thus, in the conventional water treatment plant, despite the existence of proper G R value according to the aggregating agent used as raw water quality, G R value is operated at a constant value, coagulant injection rate Corresponding to changes in water quality, etc., only by increasing or decreasing. For this reason, conventional water treatment plants are often operated and managed with an excessive flocculant injection rate, which increases the cost of chemicals and generated soil, and when using flocculants containing aluminum. May cause an increase in the quality of purified water aluminum. There are similar problems with coagulation sedimentation in industrial water, sewage and factory wastewater.
なお、フロック形成池において機械式のフロキュレータが採用されている浄水場では、通常、回転数変更のためのインバーターが設置されている。このため、フロキュレータの撹拌制御に関しては、特許文献1や特許文献2記載の技術が提案されている。詳しくは、特許文献1記載の技術は、原水に凝集剤を注入して急速撹拌を行った後、次の工程の緩速撹拌の開始直後からフロックの粒径が変化しなくなるまでの時間に応じてフロキュレータの回転数を決定するものである。また、特許文献2記載の技術は、画像情報に基づいてフロック粒径を解析し、フロックに関する各種の特徴量を管理指標としてフロキュレータの回転数を制御するものである。 In addition, in the water purification plant where the mechanical flocculator is employed in the flock formation pond, an inverter for changing the rotational speed is usually installed. For this reason, the technique of patent document 1 and patent document 2 is proposed regarding the stirring control of a flocculator. Specifically, the technique described in Patent Document 1 is based on the time from immediately after the start of slow stirring in the next step until the floc particle size does not change after injecting a flocculant into raw water and performing rapid stirring. Thus, the rotational speed of the flocculator is determined. The technique described in Patent Document 2 analyzes the floc particle size based on image information, and controls the rotation speed of the flocculator using various feature values related to floc as management indices.
特許文献1,2記載の技術は、混和池のGR値を制御するものではないが、たとえ決定したフロキュレータの回転数に基づいて混和池のGR値を間接的に決定するようにしたとしても以下に示すような課題がある。すなわち、特許文献1記載の技術は、凝集剤を注入してからフロキュレータの回転数を決定するまでに、急速撹拌を経て緩速撹拌に移行し、フロック粒径が変化しなくなるまでの時間が必要であることから、測定終了後の測定槽の洗浄や次の原水の採水工程も含めると全体では概ね30分程度の時間が必要となる。ところが、原水水質の変化に対応するには、少なくとも15分以内にフロキュレータの回転数を制御するのが望ましい。また、特許文献2記載の技術は、実施設のフロック形成池におけるフロック粒径の情報に基づいて撹拌強度を決定するので、フロック形成池の前段にある混和池から30分程度の遅れ時間がある。このため、特許文献2記載の技術を利用して決定された混和池のGR値は、現在の原水水質の状況を反映するものではなく、過去の原水水質に基づいた値となってしまう問題がある。 Patent Documents 1 and 2 described technique is not intended to control the G R value of mixing basin, and so indirectly determine G R value of mixing basin though based on the rotation speed of the determined flocculator However, there are the following problems. That is, in the technique described in Patent Document 1, the time from when the flocculant is injected to when the rotation speed of the flocculator is determined, the process proceeds to slow stirring through the rapid stirring and the time until the floc particle size does not change is changed. Since it is necessary, it takes about 30 minutes as a whole when the measurement tank is washed after the measurement is completed and the next raw water sampling step is included. However, it is desirable to control the rotational speed of the flocculator within at least 15 minutes in order to respond to changes in the raw water quality. Moreover, since the technique of patent document 2 determines stirring intensity | strength based on the information of the floc particle size in the floc formation pond of implementation, there exists a delay time of about 30 minutes from the mixing pond in the front | former stage of a flock formation pond. . Therefore, G R value of mixing basin which is determined using the Patent Document 2 described technique is not intended to reflect the current state of raw water quality, the problem becomes a value based on past raw water quality There is.
以上、その他にも様々なフロキュレータの回転数制御の技術が考案されているものの、いずれも測定時間や遅れ時間の課題があり、急速撹拌制御への適用は困難である。このため、原水水質や凝集剤の種類に応じて急速撹拌強度を適正な値に自動制御可能な技術の提供が期待されていた。 As described above, various techniques for controlling the rotational speed of flocculators have been devised, but all have problems of measurement time and delay time, and are difficult to apply to rapid stirring control. Therefore, it has been expected to provide a technology capable of automatically controlling the rapid stirring strength to an appropriate value according to the quality of raw water and the type of flocculant.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、原水水質や凝集剤の種類に応じて急速撹拌強度を適正な値に自動制御可能な急速攪拌速度の制御方法及びその制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to control the rapid stirring speed capable of automatically controlling the rapid stirring strength to an appropriate value according to the raw water quality and the type of the flocculant, and its It is to provide a control device.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る急速攪拌強度の制御方法は、凝集剤が注入された原水を複数の攪拌強度で攪拌し、凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間を複数の攪拌強度毎に測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された最大フロック粒径と撹拌強度との関係に基づいて、最大フロック粒径が得られる撹拌強度を適正攪拌強度として算出する適正攪拌強度算出ステップと、前記測定ステップにおいて測定された凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間と撹拌強度との関係に基づいて、前記適正撹拌強度で攪拌した際の凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間を適正撹拌時間として算出する適正攪拌時間算出ステップと、前記適正攪拌強度と前記適正攪拌時間とを用いて、混和池において凝集剤が注入された原水を急速攪拌する攪拌手段の攪拌強度を算出し、算出された攪拌強度で原水を急速攪拌するように該攪拌手段を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object, the method for controlling the rapid stirring strength according to the present invention is to stir the raw water into which the flocculant has been injected with a plurality of stirring strengths, and after adding the flocculant, the average floc Based on the measurement step of measuring the time until the particle size reaches the maximum floc particle size for each of a plurality of stirring strengths, and the relationship between the maximum floc particle size and the stirring strength measured in the measurement step, the maximum floc particle size A proper stirring strength calculation step for calculating the stirring strength to obtain the proper stirring strength, a time from the injection of the flocculant measured in the measurement step until the average floc particle size reaches the maximum floc particle size, and the stirring strength based on the relationship between, calculate the time from the injection of coagulant during stirring at the proper agitation intensity to an average floc diameter is maximum floc diameter as a proper agitation time Calculating the stirring strength of the stirring means for rapidly stirring the raw water injected with the flocculant in the mixing basin using the appropriate stirring time calculating step, the appropriate stirring strength and the appropriate stirring time, and the calculated stirring strength And a control step for controlling the stirring means so as to rapidly stir the raw water.
本発明に係る急速攪拌強度の制御方法は、上記発明において、前記制御ステップが、前記適正撹拌強度と前記適正撹拌時間との積を算出し、混和池の容量と単位時間当たりの処理水量とから混和池における原水の滞留時間を算出し、前記積と前記滞留時間とから前記攪拌手段の攪拌強度を算出するステップを含むことを特徴とする。 In the method for controlling the rapid stirring intensity according to the present invention, in the above invention, the control step calculates a product of the appropriate stirring intensity and the appropriate stirring time, and calculates the mixing pond capacity and the amount of treated water per unit time. The step of calculating the residence time of the raw water in the mixing basin and calculating the stirring intensity of the stirring means from the product and the residence time is included.
本発明に係る急速攪拌強度の制御方法は、上記発明において、前記攪拌手段が、フラッシュミキサーであり、前記制御ステップは、該フラッシュミキサーの回転数を制御することによって該フラッシュミキサーの攪拌強度を制御するステップを含むことを特徴とする。 The rapid stirring intensity control method according to the present invention is the above-described invention, wherein the stirring means is a flash mixer, and the control step controls the stirring intensity of the flash mixer by controlling the rotation speed of the flash mixer. Including the step of:
本発明に係る急速攪拌強度の制御方法は、前記制御ステップが、混和池の容量、撹拌羽根の総面積、及び水温を用いて、前記攪拌強度に対応するフラッシュミキサーの回転数を算出するステップを含むことを特徴とする。 In the method for controlling the rapid stirring intensity according to the present invention, the control step includes the step of calculating the rotation speed of the flash mixer corresponding to the stirring intensity using the mixing pond capacity, the total area of the stirring blades, and the water temperature. It is characterized by including.
本発明に係る急速攪拌強度の制御方法は、上記発明において、前記測定ステップが、複数の試験水槽に貯留された同容量の原水に凝集剤を注入し、試験水槽毎に異なる攪拌強度で原水を攪拌するステップを含むことを特徴とする。 The method for controlling the rapid stirring strength according to the present invention is the above-described method, wherein the measuring step injects a flocculant into the same volume of raw water stored in a plurality of test water tanks, A step of stirring.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る急速攪拌強度の制御装置は、凝集剤が注入された原水を複数の攪拌強度で攪拌し、凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間及び最大フロック粒径を複数の攪拌強度毎に測定する測定手段と、前記測定手段によって測定された最大フロック粒径と撹拌強度との関係に基づいて、最大フロック粒径が得られる撹拌強度を適正攪拌強度として算出する適正攪拌強度算出手段と、前記測定手段によって測定された凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間と撹拌強度との関係に基づいて、前記適正撹拌強度で攪拌した際の凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間を適正撹拌時間として算出する適正攪拌時間算出手段と、前記適正攪拌強度と前記適正攪拌時間とを用いて、混和池において凝集剤が注入された原水を急速攪拌する攪拌手段の攪拌強度を算出し、算出された攪拌強度で原水を急速攪拌するように該攪拌手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the rapid stirring strength control device according to the present invention stirs raw water into which a flocculant has been injected with a plurality of stirring strengths, and after adding the flocculant, the average floc Based on the relationship between the time until the particle diameter reaches the maximum floc particle diameter and the measurement means for measuring the maximum floc particle diameter for each of a plurality of stirring strengths, and the maximum floc particle diameter measured by the measuring means and the stirring strength And an appropriate stirring intensity calculating means for calculating the stirring intensity at which the maximum floc particle diameter is obtained as an appropriate stirring intensity, and from the injection of the flocculant measured by the measuring means until the average floc particle diameter reaches the maximum floc particle diameter. based on the relationship between the time and the intensity of stirring of the time from the injection of coagulant during stirring at the proper agitation intensity to an average floc diameter is maximum floc particle size and appropriate stirring time Using the proper stirring time calculating means to calculate, the appropriate stirring strength and the appropriate stirring time, the stirring strength of the stirring means for rapidly stirring the raw water into which the flocculant is injected in the mixing pond is calculated, and the calculated stirring is performed. And control means for controlling the stirring means so as to rapidly stir the raw water with strength.
本発明に係る急速攪拌速度の制御方法及びその制御装置によれば、原水水質や凝集剤の種類に応じて急速撹拌強度を適正な値に自動制御することができる。 According to the rapid stirring speed control method and control apparatus according to the present invention, the rapid stirring strength can be automatically controlled to an appropriate value according to the quality of raw water and the type of flocculant.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である急速攪拌強度の制御システムの構成及びその動作について説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a rapid stirring intensity control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔急速攪拌強度の制御システム〕
始めに、図1,図2を参照して、本発明の一実施形態である急速攪拌強度の制御システムの構成について説明する。
[Control system for rapid stirring intensity]
First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the control system of the rapid stirring intensity which is one Embodiment of this invention is demonstrated.
図1は、本発明の一実施形態である急速攪拌強度の制御システムの構成を示す模式図である。図2は、図1に示す試験水槽1a〜1dの構成を説明するための模式図である。本発明の一実施形態である急速攪拌強度の制御システムは、混和池において凝集剤が注入された原水を急速攪拌するフラッシュミキサーの回転数を演算、制御するものである。但し、本発明の制御対象は、フラッシュミキサーに限定されることはなく、混和池における急速攪拌強度を制御するものであればフラッシュミキサー以外の攪拌手段を制御対象とすることもできる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a rapid stirring intensity control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration of the
図1に示すように、本発明の一実施形態である急速攪拌強度の制御システムは、複数(本実施形態では4つ)の試験水槽1a〜1dを備えている。試験水槽1a〜1dは、同一の貯水槽によって構成され、内部に原水である試料水W又は洗浄水を貯留する。図2に示すように、試験水槽1a〜1dの所定の高さ位置には排水管31が設けられ、所定の高さ位置に達した試料水W又は洗浄水は排水管31を介して槽外に排出される構成になっている。排水管31には排水管31内における試料水W又は洗浄水の流れを検出する流量スイッチ32が設けられ、試験水槽1a〜1d内において試料水W又は洗浄水が所定の高さ位置に達したことを検知できるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the control system of the rapid stirring intensity which is one embodiment of the present invention includes a plurality (four in this embodiment) of
試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14の底部には給排水弁2a〜2eが設けられ、給排水弁2a〜2eには送水管11及び排水管12が接続されている。試験水槽1a〜1d内には、凝集剤が注入された試験水Wを攪拌するための攪拌器3a〜3dが設けられている。送水管11には、水道水供給系統と原水供給系統とが接続されている。水道水供給系統は、水道水入口弁6と、給水ポンプ7と、フィルター8と、フィルター入口弁9とから構成され、送水管11に洗浄水としての水道水を供給する。フィルター8は、水道水中に含まれる微粒子を除去するためのものである。
Water supply /
原水供給系統は、原水入口弁4と、原水捨水弁5と、給水ポンプ7と、原水送水弁10とから構成され、送水管11に試料水Wとしての原水を供給する。送水管11に供給された洗浄水又は試料水Wは、給排水弁2a〜2eを介して試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14に供給される。排水管12は、試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14内の試料水W又は洗浄水を外部に排出するためのものであり、外部への試料水W又は洗浄水の排出を制御する排水弁13を備えている。
The raw water supply system includes a raw water inlet valve 4, a raw
水位調整槽14は、試験水槽1a〜1dに設けられた排水管31の高さ位置よりも低い高さの越流壁14aによって2つの領域に区画されている。越流壁14aによって区画された一方の領域の底面には給排水弁2eが設けられ、給排水弁2eには送水管11及び排水管12が接続されている。越流壁14aによって区画された他方の領域の底面には排水管15が接続されている。
The water
凝集剤貯蔵槽16は、試験水槽1a〜1d内の試料水Wに注入される凝集剤を貯蔵するものである。シリンジポンプ17は、凝集剤貯蔵槽16内の凝集剤を試験水槽1a〜1d内に圧送するものである。バルブ18は、試験水槽1a〜1d内への凝集剤の供給の切替を制御するものである。
The
検出器19a〜19dは、試験水槽1a〜1d内で形成されたフロックの平均粒径と平均粒子数とを測定し、測定値を制御装置22に送出するものである。具体的には、検出器19a〜19dは、試料水Wに向けて光ビームを照射するためのレーザ、LED、ランプのいずれかによって構成される光ビーム照射部と、試料水W中に含まれる粒子から発せられる前方散乱光、側方散乱光、後方散乱光、又は透過光のうちの少なくとも1つの光を受光して電気信号に変換する光電変換器と、電気信号の平均値と標準偏差とからフロックの平均粒径と平均粒子数とを測定する電子回路とを備えている。フロックの平均粒径と平均粒子数の測定方法については特許第2824164号公報を参照のこと。
The detectors 19 a to 19 d measure the average particle diameter and the average number of flocs formed in the
中央監視装置20はパーソナルコンピュータやワークステーション等の情報処理装置によって構成され、中央監視装置20を用いて浄水場における原水の浄水処理の監視制御が行われる。POD21は、測定結果の表示や装置の設定条件を入力するためのものである。制御装置22は、マイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ等の情報処理装置又はシーケンサによって構成され、急速攪拌強度の制御システム全体の動作を制御する。
The
〔急速攪拌強度制御処理〕
このような構成を有する急速攪拌強度の制御システムでは、制御装置22が以下に示す急速攪拌強度制御処理を実行することによって、フラッシュミキサーの回転数を演算、制御する。以下、図3に示すフローチャートを参照して、この制御処理を実行する際の制御装置22の動作について説明する。
[Rapid stirring intensity control process]
In the rapid stirring intensity control system having such a configuration, the controller 22 calculates and controls the rotation speed of the flash mixer by executing the following rapid stirring intensity control process. Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, the operation of the control device 22 when executing this control process will be described.
図3は、本発明の一実施形態である急速攪拌強度制御処理の流れを示すフローチャートである。図3に示すフローチャートは、オペレータが制御装置22に対し急速攪拌強度制御処理の実行を指示したタイミングで開始となり、急速攪拌強度制御処理はステップS1の処理に進む。 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of rapid stirring intensity control processing according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in FIG. 3 starts when the operator instructs the control device 22 to execute the rapid stirring intensity control process, and the rapid stirring intensity control process proceeds to step S1.
ステップS1の処理では、制御装置22が、攪拌器3a〜3d及び給水ポンプ7を停止させた後、水道水入口弁6、フィルター入口弁9、及び原水送水弁10を閉状態とし、給排水弁2a〜2e及び排水弁13を開状態とすることによって、排水管12を介して試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14内に残っている試料水Wを外部に排出する(試験水排水工程)。また、制御装置22は、原水入口弁4及び原水捨水弁5をそれぞれ閉状態及び開状態とすることによって原水を外部に排出する。これにより、ステップS1の処理は完了し、この制御処理はステップS2の処理に進む。
In the process of step S1, after the control device 22 stops the
ステップS2の処理では、制御装置22が、水道水入口弁6及びフィルター入口弁9を開状態、排水弁13を閉状態とした後、給水ポンプ7を駆動させることによって、送水管11を介して試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14内に洗浄水としての水道水を供給する(洗浄水送水工程)。なお、試験水槽1a〜1d内には徐々に洗浄水が溜まり、洗浄水の水面位置が排水管31の高さ位置に達すると、余剰な洗浄水は排水管31を介して外部に排出される。なお、この際、撹拌器3a〜3dを駆動させてもよい。撹拌器3a〜3dを駆動させることにより、試験水槽1a〜1d内に濁度や色度が高い原水が残っていた場合であっても、試験水槽1a〜1d内を所定レベルまで洗浄し、試験水槽1a〜1d内に残っていた原水が後述する処理に影響を与えることを抑制できる。これにより、ステップS2の処理は完了し、この制御処理はステップS3の処理に進む。
In the process of step S2, the control device 22 opens the tap
ステップS3の処理では、制御装置22が、ゼロ点校正を指示する信号を検出器19a〜19dに対して出力し、信号を受信した検出器19a〜19dにおいて、検出器を構成する光電変換器が出力する電気信号のレベルを検出し、検出値を記憶する(ゼロ水測定工程)。光電変換器が出力する電気信号のレベルを記憶しておくことによって、光学系の汚れやフィルターの劣化等を判断することができ、さらには後述する処理において光量の補正を行うことができる。これにより、ステップS3の処理は完了し、この制御処理はステップS4の処理に進む。 In the process of step S3, the control device 22 outputs a signal instructing zero point calibration to the detectors 19a to 19d. In the detectors 19a to 19d that have received the signals, the photoelectric converters constituting the detectors are detected. The level of the electric signal to be output is detected and the detected value is stored (zero water measurement step). By storing the level of the electrical signal output from the photoelectric converter, it is possible to determine the contamination of the optical system, the deterioration of the filter, and the like, and it is possible to correct the amount of light in the processing described later. Thereby, the process of step S3 is completed and this control process progresses to the process of step S4.
ステップS4の処理では、制御装置22が、給水ポンプ7を停止させた後、排水弁13を開状態とし、水道水入口弁6及びフィルター入口弁9を閉状態とすることによって、試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14内の洗浄水を外部に排出する(洗浄水排水工程)。これにより、ステップS4の処理は完了し、この制御処理はステップS5の処理に進む。
In the process of step S4, after the control device 22 stops the water supply pump 7, the
ステップS5の処理では、制御装置22が、原水入口弁4及び原水送水弁10を開状態とし、原水捨水弁5及び排水弁13を閉状態とした後、給水ポンプ7を稼動させることによって、送水管11を介して試験水槽1a〜1d及び水位調整槽14内に試験水Wを供給する(原水送水工程)。これにより、ステップS5の処理は完了し、この制御処理はステップS6の処理に進む。
In the process of step S5, the control device 22 opens the raw water inlet valve 4 and the raw water
ステップS6の処理では、制御装置22が、流量スイッチ32がオフ状態からオン状態に切り替わったことを検知することによって、試験水槽1a〜1d内における試験水Wの水位が所定の高さに達したことを検知する。試験水Wの水位が所定の高さに達したことを検知すると、制御装置22は、給水ポンプ7を停止させた後、原水送水弁10及び原水入口弁4を閉状態とし、原水捨水弁5を開状態とする。これにより、試験水槽1a〜1d内の試験水Wは、水位が水位調整槽14の越流壁14aと同じ高さになるまで水位調整槽14の排水管15を介して外部に排出される。この結果、試験水槽1a〜1d内の試験水Wの水位は全て越流壁14aと同じ高さに調整され、同じ容量の試験水Wが試験水槽1a〜1d内に貯留される(水位調整工程)。なお、水位調整槽14に設ける越流壁12の高さを変更することによって、試験水槽1a〜1d内に貯留する試験水Wの容量を変更できるようにしてもよい。これにより、ステップS6の処理は完了し、この制御処理はステップS7の処理に進む。
In the process of step S6, the control device 22 detects that the
ステップS7の処理では、制御装置22が、撹拌器3a〜3dを稼動させることによって、試験水槽1a〜1d内の試験水Wを攪拌する。この際、制御装置22は、撹拌器3d〜3dの回転数又は撹拌羽根の面積を試験水槽毎に変化させることによって、試験水槽1a〜1dの撹拌強度を互いに異なる値とする。次に、制御装置22は、検出器19a〜19dを利用して試料水Wの粒子数、濁度、水温、色度、E260等を測定し、測定値に基づいて凝集剤注入率を設定する(凝集剤注入率設定工程)。なお、制御装置22は、中央監視装置20から浄水場における凝集剤注入率の現在値に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて凝集剤注入率を設定してもよい。これにより、ステップS7の処理は完了し、この制御処理はステップS8の処理に進む。
In the process of step S7, the control device 22 stirs the test water W in the
ステップS8の処理では、制御装置22が、シリンジポンプ17を駆動させることによって、凝集剤注入率設定工程において設定された所定量の凝集剤を凝集剤貯蔵槽16から各試験水槽に供給する(凝集剤注入工程)。このとき、試験水槽1a〜1dへの凝集剤の注入は、バルブ18を切り替えることによって順次行われる。これにより、ステップS8の処理は完了し、この制御処理はステップS9の処理に進む。
In the process of step S8, the control device 22 supplies the predetermined amount of the flocculant set in the flocculant injection rate setting step from the
ステップS9の処理では、制御装置22が、検出器19a〜19dの出力信号に基づいて、試験水槽1a〜1d内のフロックの平均粒径が増加し始める時間を集塊化開始時間として測定、記憶する(集塊化開始時間測定工程)。具体的には、図4に示すように、試験水Wに凝集剤が注入されると(時間=T1)、凝集剤は撹拌によって分散され、粒子の集塊化が始まる(時間T=T2)。そして、フロックの平均粒径は、衝突合一を繰り返すことによって時刻T=T3において最大値Rmaxとなり、その後、時間経過に伴い小さくなる。そこで、制御装置22は、粒子の集塊化が始まる時間T=T2を集塊化開始時間として測定、記憶する。これにより、ステップS9の処理は完了し、この制御処理はステップS10の処理に進む。
In the process of step S9, the control device 22 measures and stores, as the agglomeration start time, the time when the average particle size of floc in the
ステップS10の処理では、制御装置22が、検出器19a〜19dの出力信号に基づいて、試験水槽1a〜1d毎に測定されるフロックの平均粒径の最大値Rmaxを最大フロック粒径として測定、記憶する(最大フロック粒径測定工程)。これにより、ステップS10の処理は完了し、この制御処理はステップS11の処理に進む。
In the process of step S10, the measurement control unit 22, based on the output signal of the detector 19 a to 19 d, a maximum value R max of the average grain size of the flocs measured every
ステップS11の処理では、制御装置22が、検出器19a〜19dの出力信号に基づいて、フロックの平均粒径が最大フロック粒径Rmaxに到達した時間(図4に示す時間T=T3)を最大フロック粒径到達時間として測定、記憶する(最大フロック粒径到達時間測定工程)。なお、集塊化開始時間、最大フロック粒径、及び最大フロック粒径到達時間は攪拌強度に応じて変化するので、図5に示すように、試験水槽1a〜1dにおけるフロックの平均粒径のプロファイルは異なるプロファイルL1〜L4となる。これにより、ステップS11の処理は完了し、この制御処理はステップS12の処理に進む。
In step S11, the control unit 22, based on the output signal of the detector 19 a to 19 d, the time average particle size of the flocs reached the maximum floc particle size R max (time T = T3 shown in FIG. 4) It is measured and stored as the maximum floc particle diameter arrival time (maximum floc particle diameter arrival time measurement step). Since the agglomeration start time, the maximum floc particle size, and the maximum floc particle size arrival time vary depending on the stirring strength, as shown in FIG. 5, the profile of the average particle size of floc in the
ステップS12の処理では、制御装置22が、ステップS9の処理において記憶された各試験水槽の集塊化開始時間のデータを用いて、攪拌強度と集塊化開始時間との関係を示す関数を集塊化開始時間関数として算出する(集塊化開始時間関数算出工程)。なお、集塊化開始時間関数は、例えば図6に示すような曲線L5によって表される。曲線L5上のプロットP1〜P4は各試験水槽における攪拌強度及び集塊化開始時間を示している。これにより、ステップS12の処理は完了し、この制御処理はステップS13の処理に進む。 In the process of step S12, the control device 22 collects a function indicating the relationship between the stirring intensity and the agglomeration start time using the data of the agglomeration start time of each test water tank stored in the process of step S9. Calculated as agglomeration start time function (agglomeration start time function calculation step). The agglomeration start time function is represented by a curve L5 as shown in FIG. 6, for example. Plots P1 to P4 on the curve L5 indicate the stirring intensity and the agglomeration start time in each test water tank. Thereby, the process of step S12 is completed and this control process progresses to the process of step S13.
ステップS13の処理では、制御装置22が、ステップS10の処理において記憶された各試験水槽の最大フロック粒径のデータを用いて、攪拌強度と最大フロック粒径との関係を示す関数を最大フロック粒径関数として算出する(最大フロック粒径関数算出工程)。なお、最大フロック粒径関数は、例えば図7に示すような曲線L7によって表される。曲線L7上のプロットは各試験水槽における攪拌強度及び最大フロック粒径を示している。これにより、ステップS13の処理は完了し、この制御処理はステップS14の処理に進む。 In the process of step S13, the control device 22 uses the data of the maximum floc particle diameter of each test water tank stored in the process of step S10 to calculate a function indicating the relationship between the stirring strength and the maximum floc particle diameter. It calculates as a diameter function (maximum floc particle size function calculation process). Note that the maximum floc particle size function is represented by a curve L7 as shown in FIG. 7, for example. The plot on the curve L7 shows the stirring intensity and the maximum floc particle diameter in each test water tank. Thereby, the process of step S13 is completed and this control process progresses to the process of step S14.
ステップS14の処理では、制御装置22が、ステップS11の処理において記憶された各試験水槽の最大フロック粒径到達時間のデータを用いて、攪拌強度と最大フロック粒径到達時間との関係を示す関数を最大フロック粒径到達時間関数として算出する(最大フロック粒径到達時間関数算出工程)。なお、最大フロック粒径到達時間関数は、例えば図6に示すような曲線L6によって表される。曲線L6上のプロットP5〜P8は各試験水槽における攪拌強度及び最大フロック粒径到達時間を示している。これにより、ステップS14の処理は完了し、この制御処理はステップS15の処理に進む。 In the process of step S14, the control device 22 uses the data of the maximum floc particle diameter arrival time of each test water tank stored in the process of step S11 to indicate the relationship between the stirring intensity and the maximum floc particle diameter arrival time. Is calculated as a maximum floc particle size arrival time function (maximum flock particle size arrival time function calculation step). The maximum floc particle size arrival time function is represented by a curve L6 as shown in FIG. 6, for example. Plots P5 to P8 on the curve L6 indicate the stirring strength and the maximum floc particle size arrival time in each test water tank. Thereby, the process of step S14 is completed, and the control process proceeds to the process of step S15.
ステップS15の処理では、制御装置22が、ステップS13の処理によって算出された最大フロック粒径関数を用いて、図7に示すように最大フロック粒径Rmaxが得られる撹拌強度を適正撹拌強度Gr値として算出する(適正撹拌強度算出工程)。これにより、ステップS15の処理は完了し、この制御処理はステップS16の処理に進む。 In the process of step S15, the control device 22 uses the maximum flock particle size function calculated by the process of step S13 to change the stirring intensity at which the maximum flock particle diameter Rmax is obtained as shown in FIG. Calculated as r value (appropriate stirring intensity calculating step). Thereby, the process of step S15 is completed, and the control process proceeds to the process of step S16.
ステップS16の処理では、制御装置22が、ステップS12の処理によって算出された集塊化開始時間関数を用いて、図6に示すように、ステップS15の処理によって算出された適正撹拌強度Gr値における集塊化開始時間を適正撹拌時間Tr値として算出する(適正撹拌時間算出工程)。なお、制御装置22は、集塊化開始時間関数の代わりにステップS14の処理によって算出された最大フロック粒径到達時間関数を用いて、適正撹拌強度Gr値における最大フロック粒径到達時間を適正撹拌時間Tr値として算出してもよい。これにより、ステップS16の処理は完了し、この制御処理はステップS17の処理に進む。 In the process of step S16, the control device 22 uses the agglomeration start time function calculated by the process of step S12, as shown in FIG. 6, the proper stirring intensity G r value calculated by the process of step S15. The agglomeration start time is calculated as an appropriate stirring time Tr value (appropriate stirring time calculating step). The control device 22 uses the maximum flock particle size arrival time function calculated by the process of step S14 instead of the agglomeration start time function to appropriately set the maximum flock particle size arrival time at the appropriate stirring strength G r value. You may calculate as stirring time Tr value. Thereby, the process of step S16 is completed and this control process progresses to the process of step S17.
ステップS17の処理では、制御装置22が、ステップS15の処理によって算出された適正撹拌強度Gr値とステップS16の処理によって算出された適正撹拌時間Tr値との積GrTr値を算出する(適正GrTr値算出工程)。これにより、ステップS17の処理は完了し、この制御処理はステップS18の処理に進む。 In the process of step S17, the control device 22 calculates the product G r T r value of the appropriate stirring intensity G r value calculated by the process of step S15 and the appropriate stirring time T r value calculated by the process of step S16. (Appropriate G r T r value calculation step). Thereby, the process of step S17 is completed and this control process progresses to the process of step S18.
ステップS18の処理では、制御装置22が、予め設定値として入力されている浄水場の混和池の容量と中央監視装置20から取得した浄水場の単位時間当たりの処理水量とから混和池における原水の滞留時間を混和池滞留時間TR値として算出する(混和池滞留時間算出工程)。これにより、ステップS18の処理は完了し、この制御処理はステップS19の処理に進む。
In the process of step S18, the control device 22 uses raw water in the mixing pond from the capacity of the mixing pond in the water purification plant that is input in advance as a set value and the treated water amount per unit time of the water purification plant obtained from the
ステップS19の処理では、制御装置22が、ステップS17の処理によって算出されたGrTr値とステップS18の処理によって算出された混和池滞留時間TR値とを以下に示す数式(1)に代入することにより、適正な急速撹拌強度GR値を算出する(適正浄水場急速撹拌強度算出工程)。なお、数式(1)は、浄水場の原水と試験水槽1a〜1d内の試験水Wとが同じ水質であれば、適正なGRTR値はGrTr値と等しいという考えに基づいているが、実情に応じて以下に示す数式(2)のように係数αとβで補正した式に変更してもよい。これにより、ステップS19の処理は完了し、この制御処理はステップS20の処理に進む。
In the process of step S19, the control unit 22, the equation (1) indicating the mixing basin dwell time T R value calculated by the processing of the G r T r value and step S18 which is calculated by the processing in step S17 in the following by substituting for, to calculate an appropriate rapid agitation intensity G R value (proper water treatment plant rapid stirring intensity calculation step). Note that Equation (1), if the test water W and the same quality in the raw water and
ステップS20の処理では、制御装置22が、以下に示す数式(3)のG値の計算式と以下に示す数式(4)の撹拌翼の平均周速度の計算式とから得られる数式(5)に、ステップS19の処理によって算出された急速撹拌強度GR値、浄水場の混和池の容量、撹拌羽根の総面積、撹拌翼の回転半径、原水の水温により決まる原水の粘性係数、及び原水の密度を代入することにより、フラッシュミキサーの適正回転数を算出する(以下、適正回転数算出工程)。そして、制御装置22は、算出された適正回転数のデータを各工程で得られる測定値と共に記憶する。また、適正回転数は必要に応じて通信信号やアナログ信号としてフラッシュミキサーのインバーター等の回転数制御装置に対して出力される。なお、フラッシュミキサーの適正回転数は、実施設の運用実績に合わせて補正してもよい。これにより、ステップS20の処理は完了し、この制御処理はステップS1の処理に戻る。 In the process of step S20, the control device 22 uses the following equation (5) obtained from the equation for calculating the G value in equation (3) below and the equation for calculating the average peripheral speed of the stirring blades in equation (4) below. the rapidly stirring intensity G R value calculated by the processing in step S19, the capacity of the mixing basin of a water purification plant, the total area of the stirring blade, the rotation of the stirring blade radius, viscosity of the raw water depends on the water temperature of the raw water, and raw water By substituting the density, an appropriate rotational speed of the flash mixer is calculated (hereinafter referred to as an appropriate rotational speed calculating step). And the control apparatus 22 memorize | stores the data of the calculated appropriate rotation speed with the measured value obtained at each process. The appropriate rotation speed is output to a rotation speed control device such as an inverter of a flash mixer as a communication signal or an analog signal as necessary. In addition, you may correct | amend the suitable rotation speed of a flash mixer according to the operation performance of an implementation installation. Thereby, the process of step S20 is completed and this control process returns to the process of step S1.
ここで、数式(3)中のρは水の密度(kg/m3)、Cは撹拌係数(1.5を採用)、Aは撹拌翼の総面積(m2)、vは撹拌翼の平均速度(m/s)、μは粘性係数(kg/(m・s))、Vは混和池容量(m3)を示している。また、数式(4)中のrは撹拌翼の半径、nは撹拌翼の回転数(rpm)を示している。 Here, ρ in Formula (3) is the density of water (kg / m 3 ), C is the stirring coefficient (1.5 is adopted), A is the total area of the stirring blade (m 2 ), and v is the stirring blade. Average speed (m / s), μ is a viscosity coefficient (kg / (m · s)), and V indicates a mixing pond capacity (m 3 ). Moreover, r in Formula (4) has shown the radius of the stirring blade, and n has shown the rotation speed (rpm) of the stirring blade.
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である急速攪拌強度の制御システムによれば、制御装置22が、凝集剤が注入された原水を複数の攪拌強度で攪拌し、凝集剤を注入してから原水中の粒子の集塊が始まるまでの時間及び最大フロック粒径を複数の攪拌強度毎に測定し、最大フロック粒径と撹拌強度との関係に基づいて、最大フロック粒径が得られる撹拌強度を適正攪拌強度として算出し、凝集剤を注入してから原水中の粒子の集塊が始まるまでの時間と撹拌強度との関係に基づいて、適正撹拌強度で攪拌した際の凝集剤を注入してから原水中の粒子の集塊が始まるまでの時間を適正撹拌時間として算出し、適正攪拌強度と適正攪拌時間とを用いて、フラッシュミキサーの攪拌強度を算出し、算出された攪拌強度で原水を急速攪拌するようにフラッシュミキサーを制御する。これにより、原水水質や凝集剤の種類に応じてフラッシュミキサーの急速撹拌強度を適正な値に自動制御することができる。 As is apparent from the above description, according to the rapid stirring intensity control system according to an embodiment of the present invention, the control device 22 stirs the raw water into which the flocculant has been injected with a plurality of stirring intensities. The time from the injection of particles to the start of agglomeration of particles in raw water and the maximum floc particle size are measured for each of several stirring strengths, and the maximum floc particle size is determined based on the relationship between the maximum floc particle size and the stirring strength. Is calculated as the appropriate stirring strength, and based on the relationship between the stirring strength and the time from the injection of the flocculant to the start of agglomeration of particles in the raw water, Calculate the time from the injection of the flocculant to the start of agglomeration of particles in the raw water as the appropriate stirring time, and use the appropriate stirring strength and the appropriate stirring time to calculate the stirring strength of the flash mixer. The raw water is rapidly To control the flash mixer to stir. Thereby, the rapid stirring intensity | strength of a flash mixer can be automatically controlled to an appropriate value according to the raw | natural water quality and the kind of flocculant.
なお、本発明は、特許文献3記載の技術と類似しているが、特許文献3記載の技術は適正な凝集剤注入率を算出するためのものであり、適正な急速撹拌強度を算出するためのものではない。また、本発明では、各試験水槽で異なる撹拌強度を採用する等して、撹拌強度毎に集塊化開始時間、最大フロック粒径、及び最大フロック粒径到達時間を測定しているが、特許文献3記載の技術では最大フロック粒径と最大フロック粒径到達時間とは測定されず、さらに集塊化開始時間は異なる凝集剤注入率毎に測定され、異なる撹拌強度毎には測定されない。 In addition, although this invention is similar to the technique of patent document 3, the technique of patent document 3 is for calculating an appropriate coagulant | flocculant injection rate, and calculating the appropriate rapid stirring intensity | strength. Is not. In the present invention, the agglomeration start time, the maximum floc particle size, and the maximum floc particle size arrival time are measured for each stirring strength by adopting different stirring strengths in each test water tank. In the technique described in Document 3, the maximum floc particle size and the maximum floc particle size arrival time are not measured, and the agglomeration start time is measured for each different flocculant injection rate, not for each different stirring intensity.
〔実施例〕
実際の浄水場において、フラッシュミキサーにインバーターを接続し、本発明による制御実験を行なった結果を以下に示す。図8は、本発明により演算された回転数でフラッシュミキサーの回転数を制御した際の沈澱処理水濁度の変化を示す図である。図8に示すように、本発明による急速撹拌制御(フラッシュミキサーの回転数制御)によれば、本発明による急速攪拌制御を行わなかった場合(従来技術)と比較して、沈澱処理水の濁度を低減することができた。図9は、急速撹拌制御を行った系列の凝集剤注入率を3mg/L減少させて上水処理を行った際の沈澱処理水の濁度の変化を示す図である。急速撹拌制御を行った系列は、図10に示すように凝集剤注入率を減少させたのにもかかわらず、従来の注入率の系列(急速撹拌制御なし)と同じ水質を維持できることを確認できた。このように、本発明によれば、浄水場の急速撹拌強度、すなわちフラッシュミキサーの回転数を適正化することができ、結果として、沈澱水水質を改善することや沈澱水水質を維持したまま凝集剤使用量を削減することができた。
〔Example〕
In an actual water purification plant, an inverter is connected to a flash mixer, and the results of a control experiment according to the present invention are shown below. FIG. 8 is a diagram showing a change in precipitation-treated water turbidity when the rotation speed of the flash mixer is controlled by the rotation speed calculated according to the present invention. As shown in FIG. 8, according to the rapid stirring control according to the present invention (rotational speed control of the flash mixer), the turbidity of the precipitated treated water is compared with the case where the rapid stirring control according to the present invention is not performed (prior art). The degree could be reduced. FIG. 9 is a diagram showing a change in turbidity of the precipitated treated water when the water treatment is performed by reducing the flocculant injection rate of the series in which the rapid stirring control is performed by 3 mg / L. It can be confirmed that the system in which the rapid stirring control was performed can maintain the same water quality as the conventional injection rate series (without rapid stirring control), although the flocculant injection rate was decreased as shown in FIG. It was. As described above, according to the present invention, it is possible to optimize the rapid stirring strength of the water purification plant, that is, the rotational speed of the flash mixer, and as a result, improve the precipitated water quality and agglomerate while maintaining the precipitated water quality. The amount of agent used was reduced.
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。 Although the embodiment to which the invention made by the present inventor is applied has been described above, the present invention is not limited by the description and the drawings that form a part of the disclosure of the present invention according to this embodiment. That is, other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are all included in the scope of the present invention.
1a〜1d 試験水槽
2a〜2e 給排水弁
3a〜3d 攪拌器
4 原水入口弁
5 原水捨水弁
6 水道水入口弁
7 給水ポンプ
8 フィルター
9 フィルター入口弁
10 原水送水弁
11 送水管
12,15 排水管
14 水位調整槽
14a 越流壁
16 凝集剤貯蔵槽
17 シリンジポンプ
18 バルブ
19a〜19d 検出器
20 中央監視装置
21 POD
22 制御装置
31 排水管
32 流量スイッチ
DESCRIPTION OF
22
Claims (6)
前記測定ステップにおいて測定された最大フロック粒径と撹拌強度との関係に基づいて、最大フロック粒径が得られる撹拌強度を適正攪拌強度として算出する適正攪拌強度算出ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間と撹拌強度との関係に基づいて、前記適正撹拌強度で攪拌した際の凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間を適正撹拌時間として算出する適正攪拌時間算出ステップと、
前記適正攪拌強度と前記適正攪拌時間とを用いて、混和池において凝集剤が注入された原水を急速攪拌する攪拌手段の攪拌強度を算出し、算出された攪拌強度で原水を急速攪拌するように該攪拌手段を制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする急速攪拌強度の制御方法。 A measurement step of stirring the raw water into which the flocculant has been injected with a plurality of stirring strengths and measuring the time from the injection of the flocculant until the average floc particle size reaches the maximum floc particle size for each of the plurality of stirring strengths;
Based on the relationship between the maximum flock particle size and the stirring strength measured in the measurement step, an appropriate stirring strength calculation step for calculating the stirring strength at which the maximum flock particle size is obtained as the appropriate stirring strength;
Based on the relationship between the stirring strength and the time from the injection of the flocculant measured in the measurement step until the average floc particle size reaches the maximum floc particle size, the flocculant when stirring at the appropriate stirring strength A proper stirring time calculating step for calculating the time from the injection until the average floc particle size reaches the maximum floc particle size as the appropriate stirring time;
Using the appropriate stirring intensity and the appropriate stirring time, calculate the stirring strength of the stirring means for rapidly stirring the raw water injected with the flocculant in the mixing pond, and rapidly stir the raw water with the calculated stirring strength A control step for controlling the stirring means;
A control method of rapid stirring intensity, comprising:
前記測定手段によって測定された最大フロック粒径と撹拌強度との関係に基づいて、最大フロック粒径が得られる撹拌強度を適正攪拌強度として算出する適正攪拌強度算出手段と、
前記測定手段によって測定された凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間と撹拌強度との関係に基づいて、前記適正撹拌強度で攪拌した際の凝集剤を注入してから平均フロック粒径が最大フロック粒径になるまでの時間を適正撹拌時間として算出する適正攪拌時間算出手段と、
前記適正攪拌強度と前記適正攪拌時間とを用いて、混和池において凝集剤が注入された原水を急速攪拌する攪拌手段の攪拌強度を算出し、算出された攪拌強度で原水を急速攪拌するように該攪拌手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする急速攪拌強度の制御装置。 The raw water into which the flocculant has been injected is stirred at multiple stirring strengths, and the time from when the flocculant is injected until the average floc particle size reaches the maximum floc particle size and the maximum floc particle size are measured for each of the multiple stirring strengths. Measuring means to
Based on the relationship between the maximum flock particle size measured by the measuring unit and the stirring strength, appropriate stirring strength calculating means for calculating the stirring strength at which the maximum flock particle size is obtained as the appropriate stirring strength;
Based on the relationship between the stirring intensity and the time from the injection of the flocculant measured by the measuring means until the average floc particle diameter reaches the maximum floc particle diameter, the flocculant when stirred at the appropriate stirring intensity An appropriate stirring time calculating means for calculating the time from the injection until the average floc particle size reaches the maximum floc particle size as the appropriate stirring time;
Using the appropriate stirring intensity and the appropriate stirring time, calculate the stirring strength of the stirring means for rapidly stirring the raw water injected with the flocculant in the mixing pond, and rapidly stir the raw water with the calculated stirring strength Control means for controlling the stirring means;
A control device for rapid stirring intensity, comprising:
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