JP6361216B2 - 除濁装置の遠隔管理制御システム - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の遠隔監視制御システムにおいては、複数の水処理装置は、工場から排出される廃水を濾過(処理)するものである。
従って、複数の除濁装置を備える構成において、原水の水質に変動が生じた場合に、逆洗浄プロセスを実行させる逆洗浄タイミングについて、複数の除濁装置を遠隔制御して、除濁装置を総合的に管理することが望まれる。
流量逆洗浄における上限通水量、時間逆洗浄における上限通水時間及び周期逆洗浄における逆洗浄周期日数は、予め設定されており、原水W1の水質に応じて、後述する遠隔制御装置5の遠隔制御部51により計算されて、計算された値に設定変更される。
分析データ格納部52は、取得された複数の除濁装置2a〜2cに導入される原水W1の汚濁物質濃度の分析データを格納する。例えば、取得された分析データとしては、除濁装置2に導入される原水W1をサンプル水として採水し、その採水したサンプル水を分析センター(不図示)で分析した分析データや、除濁装置2に導入される原水W1に含まれる汚濁物質濃度を濃度検出センサ(不図示)により現場測定した分析データなどがある。
一方、濃度検出センサは、サンプル水の自動分析を採水現場で行うものであり、複数の除濁装置2a〜2cの据付現場、具体的には原水ラインL1a〜L1cに設けられる機器である。濃度検出センサで測定された分析データは、ネットワーク3を介して遠隔制御装置5に送信され、分析データ格納部52に記録される。
濁度は、JIS K0101「工業用水試験方法」において、「濁度とは水の濁りの程度を表すもので、視覚濁度、透過光濁度、散乱光濁度及び積分球濁度に区分し表示する」とされている。採水したサンプル水の濁度を分析する濁度センサ及び除濁装置2a〜2cにおいて濁度を検出する濁度センサとしては、例えば、JIS K0101に示されているような、試料水の濁り度合を透過光強度から判定する透過光式センサや、散乱光強度から判定する散乱光式光センサや、散乱光強度と透過光強度との比から判定する積分球式センサなどを用いることができる。
TOC濃度は、水中に存在する有機物中の全量を炭素量で示したものである。採水したサンプル水のTOC濃度及び除濁装置2a〜2cにおいて検出されるTOC濃度は、全有機炭素センサ(不図示)(「TOCセンサ」ともいう)により分析又は検出される。TOCセンサは、水中の有機物中の炭素量を検出する機器である。
なお、全有機炭素濃度は、適当な換算係数を用いて基準物質(例えば、濁度の基準物質であるカオリンやホルマジン等)の濃度(単位:g/m3)に換算するのが望ましい。基準物質の濃度に換算することにより、汚濁物質濃度として統一的に表示したり、後述する所定の計算式に適用したりすることが可能になる。
N1:採水日(1月5日)、汚濁物質濃度30g/m3、格納日(1月10日)
N3:採水日(2月2日)、汚濁物質濃度32g/m3、格納日(2月7日)
N1:採水日(1月5日)、汚濁物質濃度30g/m3、格納日(1月10日)
N2:採水日(1月20日)、汚濁物質濃度34g/m3、格納日(2月10日)
N3:採水日(2月2日)、汚濁物質濃度32g/m3、格納日(2月7日)
一方、例えば2月10日の時点では、直近の2個の分析データN2(経時変動幅13%:〔(34−30)/30〕×100=13%)、分析データN3(経時変動幅7%:〔(32−30)/30〕×100=7%)が近時情報となる。2月10日の時点では、分析データN2(経時変動幅13%)の経時変動幅は、前回の逆洗浄タイミングの設定時の汚濁物質濃度30g/m3に対して、±10%の範囲外である。
このように、近時情報を判断するタイミングによって、サンプル水の採水日と格納日との順序が異なる場合があるが、サンプル水の採水日の順序に基づいて、サンプル水の分析データの近時情報とする。
遠隔制御部51は、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれの逆洗浄プロセスの逆洗浄タイミングに関して、以下に述べるように、流量逆洗浄における上限通水量、時間逆洗浄における上限通水時間及び周期逆洗浄における逆洗浄周期日数を計算して、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれに対して遠隔制御により設定変更を行う。
遠隔制御部51は、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれが流量逆洗浄(流量再生)を実行する場合において、管理対象となる複数の除濁装置2a〜2cそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、下記の式(1)の計算式により、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれにおける上限通水量を計算し、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれに対し、予め設定された上限通水量が計算した上限通水量に更新されるように遠隔制御により設定変更する。
上限通水量〔m3〕=除去可能量〔g〕÷汚濁物質濃度〔g/m3〕 (1)
遠隔制御部51は、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれが時間逆洗浄(時間再生)を実行する場合において、管理対象となる複数の除濁装置2a〜2cそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、下記の式(2)の計算式により、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれにおける上限通水時間を計算し、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれに対し、予め設定された上限通水時間が計算した上限通水時間に更新されるように遠隔制御により設定変更する。
上限通水時間〔h〕=除去可能量〔g〕÷汚濁物質濃度〔g/m3〕÷最大負荷流量〔m3/h〕 (2)
遠隔制御部51は、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれが周期逆洗浄(周期再生)を実行する場合において、管理対象となる複数の除濁装置2a〜2cそれぞれの仕様情報と、分析データの近時情報とに基づいて、下記の式(3)の計算式により、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれにおける逆洗浄周期日数を計算し、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれに対し、予め設定された逆洗浄周期日数が計算した逆洗浄周期日数に更新されるように遠隔制御により設定変更する。
逆洗浄周期日数〔日〕<除去可能量〔g〕÷汚濁物質濃度〔g/m3〕÷1日の最大使用水量〔m3/日〕 (3)
1日の最大使用水量〔m3/日〕=ボイラの蒸発量〔t/h〕×ボイラの稼働時間〔h/日〕+ボイラのブロー水量〔t/日〕
また、除濁装置2が濁質及びTOCを除去対象にしている場合には、上記の式(1)〜(3)における「汚濁物質濃度」を次の式を用いて「換算原水濁度」に置き換えることにより、上限通水量、上限通水時間、及び逆洗浄周期日数が計算される。
換算原水濁度〔g/m3〕=原水濁度〔g/m3〕+原水TOC〔gC/m3〕×換算係数
図5における第3動作例は、図3及び図4における第1動作例及び第2動作例と比べて、分析データの取得方法や取得時期や取得回数が異なる。
本実施形態の除濁装置の遠隔管理制御システム1は、同一水源4から原水W1を濾材床21a〜21cに導入することで原水W1に含まれる汚濁物質を除去して処理水W2a〜W2cを製造する複数の除濁装置2a〜2cと、遠隔地から通信により複数の除濁装置2a〜2cを遠隔制御する遠隔制御部51と、取得された原水W1の汚濁物質濃度の分析データを格納する分析データ格納部52と、を備え、遠隔制御部51は、分析データ格納部52に格納された汚濁物質濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、管理対象となる複数の除濁装置2a〜2cそれぞれにおける汚濁物質の除去可能量の情報を含む仕様情報と、汚濁物質濃度に係る分析データの近時情報とに基づいて、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれで逆洗浄プロセスを実行させる逆洗浄タイミングを計算し、複数の除濁装置2a〜2cそれぞれに対し、予め設定された逆洗浄タイミングが計算した逆洗浄タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する。
例えば、前述の実施形態においては、複数の除濁装置として、3台の除濁装置について説明したが、これに制限されない。本発明は、同一水源からの原水が導入される除濁装置群の遠隔制御を対象にしているので、数十台から数百台規模の除濁装置群に対しても適用することが可能となっている。
2、2a〜2c 除濁装置
6、6a〜6c 原水流量計(流通検知部)
21、21a〜21c 濾材
4 水源
51 遠隔制御部
52 分析データ格納部
222 積算通水流量算出部(積算通水流量算出手段)
223 積算通水時間算出部(積算通水時間算出手段)
224 タイマー部
W1 原水
W2、W2a〜W2c 処理水
Claims (5)
- 同一水源の地域内に設置され、前記同一水源から原水を濾材床に導入することで原水に含まれる汚濁物質を除去して処理水を製造する複数の除濁装置と、
前記複数の除濁装置から地理的に離間した遠隔地に配置され、前記複数の除濁装置と通信可能に接続され、遠隔地から通信により前記複数の除濁装置を遠隔制御する遠隔制御部と、
取得された前記複数の除濁装置に導入される原水の汚濁物質濃度の分析データを格納する分析データ格納部と、を備え、
前記遠隔制御部は、前記分析データ格納部に格納された汚濁物質濃度の経時変動幅が所定の範囲外の場合に、管理対象となる前記複数の除濁装置それぞれにおける汚濁物質の除去可能量の情報を含む仕様情報と、汚濁物質濃度に係る前記分析データの情報であって逆洗浄プロセスを実行させる逆洗浄タイミングを計算可能な前回の逆洗浄タイミングから現時点までの間の前記分析データの情報である分析データ情報とに基づいて、前記複数の除濁装置それぞれで逆洗浄プロセスを実行させる逆洗浄タイミングを計算し、前記複数の除濁装置それぞれに対し、予め設定された逆洗浄タイミングが前記計算した逆洗浄タイミングとなるように遠隔制御により設定変更する、
除濁装置の遠隔管理制御システム。 - 前記除濁装置は、前記濾材床における水の流量を検知可能な流量検知部と、前記流量検知部により検知された水の流量に基づいて積算通水流量を算出する積算通水流量算出手段とを有し、前記積算通水流量算出手段により算出された前記積算通水流量が予め設定された上限通水量に達した場合に、前記逆洗浄プロセスを実行可能であり、
前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数の除濁装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記分析データ情報とに基づいて、[上限通水量=除去可能量÷汚濁物質濃度]の計算式により、前記複数の除濁装置それぞれにおける上限通水量を計算し、前記複数の除濁装置それぞれに対し、予め設定された上限通水量が前記計算した上限通水量に更新されるように遠隔制御により設定変更する、
請求項1に記載の除濁装置の遠隔管理制御システム。 - 前記除濁装置は、前記濾材床における水の流通を検知可能な流通検知部と、前記流通検知部により検知された水の流通状態に基づいて積算通水時間を算出する積算通水時間算出手段とを有し、前記積算通水時間算出手段により算出された前記積算通水時間が予め設定された上限通水時間に達した場合に、前記逆洗浄プロセスを実行可能であり、
前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数の除濁装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記分析データ情報とに基づいて、[上限通水時間=除去可能量÷汚濁物質濃度÷最大負荷流量]の計算式により、前記複数の除濁装置それぞれにおける上限通水時間を計算し、前記複数の除濁装置それぞれに対し、予め設定された上限通水時間が前記計算した上限通水時間に更新されるように遠隔制御により設定変更する、
請求項1に記載の除濁装置の遠隔管理制御システム。 - 前記除濁装置は、前回の逆洗浄タイミングからの経過日数を計時するタイマー部を有し、前記タイマー部により計時された経過日数が予め設定された逆洗浄周期日数になった場合に、前記逆洗浄プロセスを実行可能であり、
前記遠隔制御部は、管理対象となる前記複数の除濁装置それぞれの前記仕様情報と、前記分析データの前記分析データ情報とに基づいて、[逆洗浄周期日数<除去可能量÷汚濁物質濃度÷1日の最大使用水量]の計算式により、前記複数の除濁装置それぞれにおける逆洗浄周期日数を計算し、前記複数の除濁装置それぞれに対し、予め設定された逆洗浄周期日数が前記計算した逆洗浄周期日数に更新されるように遠隔制御により設定変更する、
請求項1に記載の除濁装置の遠隔管理制御システム。 - 前記濾材床は、濾過砂、アンスラサイト、マンガン砂、粒状活性炭及び長毛繊維からなる群より選ばれた1種以上の水処理材からなる、
請求項1から4のいずれかに記載の除濁装置の遠隔管理制御システム。
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