JP7072456B2 - Operation method and operation system of coagulation processing equipment - Google Patents

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本発明は、浄水処理、工業用水処理、下水処理、排水処理などでの固液分離処理に用いられる凝集処理設備の運転方法及び運転システムに関し、特に、凝集処理設備への薬品注入量あるいは薬品注入率などの運転条件の設定を自動化する運転方法及び運転システムに関する。 The present invention relates to an operation method and an operation system of a coagulation treatment facility used for solid-liquid separation treatment in water purification treatment, industrial water treatment, sewage treatment, wastewater treatment, etc. The present invention relates to an operation method and an operation system that automates the setting of operation conditions such as a rate.

浄水処理、排水処理などにおいて用いられる凝集処理設備は、処理対象水(原水あるいは排水)に対し、凝集剤、凝集助剤、pH調整剤(塩酸、水酸化ナトリウム水溶液など)を添加し、処理対象水中の懸濁物質(濁質)から凝集フロックを生成する。凝集剤などの薬品投入量は、処理対象水の水質に合わせて設定する必要があり、そのため、処理対象水から採取した試料水に対し、実際の凝集処理設備と同様のプロセスによる凝集試験を行い、凝集試験の実行結果に基づいて薬品の最適投入量を定めている。凝集試験の代表的なものとしてジャーテストがあり、ジャーテストでは、ビーカーに入れた試料水に凝集剤などの薬品を添加して撹拌して静置し、静置後の上澄水を採取して濁度や色度を測定し、また、ビーカーに残った試料水をろ過してろ過水の濁度や色度も測定する。実際には、複数のビーカーに対して同時に撹拌と静置を行うことができる例えば3連から10連のジャーテスターを使用し、試料水を入れたビーカーごとに異なる量の薬品を添加して複数のビーカー内の試料水に対して同時並行的にジャーテストを実行する。そして、複数のビーカーのうちどれが目標とする水質値を実現しかつ最も良好な結果を示したかに基づき、凝集処理設備において実際に投入する薬品量を決定する。 The coagulation treatment equipment used in water purification treatment, wastewater treatment, etc. is treated by adding a coagulant, a coagulation aid, and a pH adjuster (hydrochloric acid, sodium hydroxide aqueous solution, etc.) to the water to be treated (raw water or wastewater). Aggregate flocs are produced from suspended substances (turbidity) in water. It is necessary to set the amount of chemicals such as coagulant to be added according to the water quality of the water to be treated. Therefore, the sample water collected from the water to be treated is subjected to a coagulation test by the same process as the actual coagulation treatment equipment. , The optimum amount of chemicals to be added is determined based on the results of the aggregation test. The jar test is a typical example of the coagulation test. In the jar test, chemicals such as a flocculant are added to the sample water in a beaker, stirred and allowed to stand, and the supernatant water after standing is collected. The turbidity and chromaticity are measured, and the turbidity and chromaticity of the filtered water are also measured by filtering the sample water remaining in the beaker. In practice, for example, 3 to 10 jar testers that can stir and stand for multiple beakers at the same time are used, and different amounts of chemicals are added to each beaker containing sample water. Perform a jar test in parallel with the sample water in the beaker. Then, the amount of chemicals actually charged in the coagulation treatment facility is determined based on which of the plurality of beakers achieved the target water quality value and showed the best result.

処理対象水の水質は変化し得るものであるが、水質の変化量が小さい場合には、ジャーテストから得られた設定値をそのまま使用するか、あるいはこの設定値に対して水質の変化に応じた補正を加えて薬品投入量とすることができる。さらには、ジャーテストの結果に基づいて複数の設定値を用意し、水質に応じていずれか1つの設定値を選択することも可能である。しかしながら、処理対象水の水質が大きく変化した場合には、先に行なったジャーテストの結果に基づいた設定値を使用することはできず、あらためてジャーテストを行なって薬品投入量の最適値を探索する必要がある。 The water quality of the water to be treated can change, but if the amount of change in water quality is small, the set value obtained from the jar test can be used as it is, or the set value can be changed according to the change in water quality. The amount of chemicals added can be adjusted. Further, it is possible to prepare a plurality of setting values based on the result of the jar test and select one of the setting values according to the water quality. However, if the water quality of the water to be treated changes significantly, the set value based on the result of the jar test performed earlier cannot be used, and the jar test is performed again to search for the optimum value of the chemical input amount. There is a need to.

凝集処理設備において薬品注入量を自動的に制御する技術がいくつか提案されている。活性汚泥を凝集沈殿させる凝集処理装置における無機凝集剤の投入量に関し、特許文献1は、曝気槽の活性汚泥の表面荷電が中和状態となるように無機凝集剤を投入する構成とすることを開示している。しかしながら特許文献1に記載の方法は、特定の活性汚泥の処理に限定されるものであるとともに表面荷電の計測手段を必要として設備構成が複雑となる。また無機凝集剤のほかに高分子凝集剤の投入する必要があり、ジャーテストによって薬品投入量の最適値を決定する処理を必要とする。浄水処理のための凝集処理装置に関し、特許文献2は、原水の濁度と、回転フィルタによって原水中の濁質を分級して得た濁質分級処理水に凝集剤を注入したときの上澄み液の濁度と、原水に凝集剤を注入した後に分級を行なって得たフロック分級処理水の濁度と、を使用して凝集剤の注入量を決定することを開示している。しかしながら特許文献2に記載の方法は、回転フィルタなどを必要として設備構成が複雑となる上に、処理対象水の水質が大きく変化した場合には、結局はジャーテストを行なうことが必要となる。 Several techniques have been proposed for automatically controlling the amount of chemicals injected in the coagulation processing equipment. Regarding the amount of the inorganic coagulant added in the coagulation treatment device for coagulating and precipitating the activated sludge, Patent Document 1 has a configuration in which the inorganic coagulant is charged so that the surface charge of the activated sludge in the aeration tank is in a neutralized state. It is disclosed. However, the method described in Patent Document 1 is limited to the treatment of specific activated sludge and requires a means for measuring surface charge, which complicates the equipment configuration. In addition to the inorganic flocculant, it is necessary to add a polymer flocculant, which requires a process to determine the optimum value of the chemical charge by a jar test. Regarding the coagulation treatment device for water purification treatment, Patent Document 2 describes the turbidity of raw water and the supernatant liquid when the coagulant is injected into the turbidity classification treated water obtained by classifying the turbidity of the raw water with a rotary filter. It is disclosed that the turbidity of the floc classification-treated water obtained by injecting the flocculant into the raw water and then classifying the water is used to determine the injection amount of the flocculant. However, the method described in Patent Document 2 requires a rotation filter or the like, which complicates the equipment configuration, and when the water quality of the water to be treated changes significantly, it is necessary to perform a jar test in the end.

特開2014-91055号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-91055 特開2011-67776号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-67776

凝集処理設備の運転条件、特に薬品注入量や注入率は、処理対象水から採取した試料水に対してジャーテストを行なった結果に基づいて決定されるが、処理対象水の性状が変化したときにはジャーテストを再度行なって、設定をやり直す必要がある。ジャーテストの実施にはある程度の時間を要するので、ジャーテストの結果に基づいて薬品注入量の再設定を行なうまでは、必ずしも最適とは言えない運転条件で凝集処理設備が運転されることになり、凝集処理設備より後段に設けられる設備への悪影響が懸念される。最適とは言えない運転条件で凝集処理設備が運転される時間を短縮することが望まれている。 The operating conditions of the coagulation treatment equipment, especially the amount of chemicals injected and the injection rate, are determined based on the results of a jar test on the sample water collected from the water to be treated, but when the properties of the water to be treated change. You need to run the jar test again and set it again. Since it takes a certain amount of time to carry out the jar test, the coagulation processing equipment will be operated under non-optimal operating conditions until the chemical injection amount is reset based on the jar test results. There is a concern that the equipment installed after the coagulation treatment equipment will be adversely affected. It is desired to shorten the time for operating the coagulation processing equipment under suboptimal operating conditions.

ジャーテストによって薬品投入量の最適値を求める場合には、トライアンドエラー法を用いるので、最適な凝集状態と判断される状態が得られるまで、ジャーテストを反復して実行することになる。そのため、ジャーテストの初期条件の選択が重要であり、適切な初期条件でジャーテストを開始すれば、薬品投入量の最適値を得るために必要な時間も短縮される。熟達した作業員であれば適切な初期条件を選択できるのでジャーテストの試行回数を削減できるが、経験が十分ではない作業員がジャーテストを実行するときは、凝集処理装置の最適な運転条件を設定するためにジャーテストの繰り返し回数が増えて多くの時間を要することになる。 When the optimum value of the chemical input amount is obtained by the jar test, the trial and error method is used, so that the jar test is repeatedly executed until a state determined to be the optimum aggregation state is obtained. Therefore, it is important to select the initial conditions of the jar test, and if the jar test is started under appropriate initial conditions, the time required to obtain the optimum value of the chemical input amount can be shortened. Skilled workers can select appropriate initial conditions to reduce the number of jar test trials, but when inexperienced workers perform jar tests, the optimum operating conditions for the coagulation processing equipment should be selected. It takes a lot of time to repeat the jar test to set it.

本発明の目的は、処理対象水の水質が変動した場合であっても凝集処理設備の運転条件を変動後の水質に速やかに適合させることが可能な、凝集処理設備の運転方法及び運転システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an operation method and an operation system of a coagulation treatment equipment capable of quickly adapting the operating conditions of the coagulation treatment equipment to the water quality after the change even when the water quality of the water to be treated fluctuates. To provide.

本発明の運転処理方法は、処理対象水の凝集処理を行なう凝集処理装置の運転方法であって、処理対象水の一部を分岐して凝集処理装置における実処理に沿った凝集試験を行うときの初期条件として、過去に行なった凝集試験についての水質条件とテスト条件と結果とを蓄積したデータベースを現在の水質条件によって検索して得られたテスト条件を使用する。 The operation treatment method of the present invention is an operation method of a coagulation treatment device that performs a coagulation treatment of the water to be treated, and when a part of the water to be treated is branched to perform a coagulation test according to the actual treatment in the coagulation treatment device. As the initial condition of, the test condition obtained by searching the database accumulating the water quality condition, the test condition and the result of the aggregation test conducted in the past by the current water quality condition is used.

本発明の運転処理システムは、処理対象水の凝集処理を行なう凝集処理装置の運転を制御する運転システムであって、処理対象水の一部を分岐した被試験水に対して凝集試験を行なう凝集試験装置と、1以上の凝集処理装置に関して過去に行なった凝集試験についての水質条件とテスト条件と結果とを蓄積したデータベースと、現在の水質条件によってデータベースを検索して得られたテスト条件を用いて凝集試験装置に凝集試験を実行させる制御装置と、を有する。 The operation treatment system of the present invention is an operation system that controls the operation of the coagulation treatment device that performs the coagulation treatment of the water to be treated, and performs a coagulation test on the test water in which a part of the water to be treated is branched. Using the database that stores the water quality conditions, test conditions and results of the coagulation test conducted in the past for the test equipment and one or more coagulation treatment equipment, and the test conditions obtained by searching the database according to the current water quality conditions. It has a control device for causing a cohesion test device to perform a cohesion test.

本発明によれば、対象とする凝集処理装置とは異なっていてもよい1以上の凝集処理装置について過去に行なった凝集試験についての水質条件とテスト条件と結果とを蓄積したデータベースを利用し、凝集試験を行なおうとするときに、現在の水質条件を用いてデータベースの中からテスト条件を取得するので、現在の水質条件に対して最適と考えられるテスト条件を得ることができる。このテスト条件を用いて今回の凝集試験を行なうことにより、処理対象水の水質が変動した場合であっても凝集処理設備の運転条件を変動後の水質に速やかに適合させることが可能になる。 According to the present invention, a database accumulating water quality conditions, test conditions and results for coagulation tests conducted in the past for one or more coagulation treatment devices that may be different from the target coagulation treatment device is used. Since the test conditions are acquired from the database using the current water quality conditions when the aggregation test is to be performed, the test conditions considered to be optimal for the current water quality conditions can be obtained. By performing this coagulation test using these test conditions, even if the water quality of the water to be treated fluctuates, the operating conditions of the coagulation treatment equipment can be quickly adapted to the changed water quality.

本発明の実施の一形態の凝集処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the coagulation processing apparatus of one Embodiment of this invention. 運転条件を設定する処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of setting an operating condition.

次に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の一形態の凝集処理装置の構成を示している。この凝集処理装置は、処理対象水に凝集剤などを添加して凝集処理を行うものであり、処理対象水に凝集剤を添加して混和する混和槽10と、混和槽10の下流側に設けられ、凝集剤が添加された処理対象水に凝集助剤を添加することによりフロックを形成させる凝集槽20と、凝集槽20の下流側に設けられ、フロックが形成された処理対象水に対する処理を行なう処理装置30と、を備えている。処理装置30は、例えば、沈殿槽や浮上槽などであり、この凝集処理装置からの処理水を排出する。さらに凝集処理装置は、ジャーテストを実行する自動ジャーテスター41と、凝集処理装置の動作の全体を制御する制御装置42と、を備えている。制御装置42は、データベース43と接続している。制御装置42は、例えば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)あるいはマイクロコンピュータによって構成されている。 Next, a preferred embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of a coagulation processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This coagulation treatment device performs a coagulation treatment by adding a coagulant or the like to the water to be treated, and is provided on the admixture tank 10 for adding and mixing the coagulant to the water to be treated and on the downstream side of the admixture tank 10. The coagulation tank 20 is provided on the downstream side of the coagulation tank 20 to form flocs by adding a coagulation aid to the water to be treated to which the coagulant is added, and the water to be treated on which the flocs are formed is treated. It is provided with a processing device 30 for performing. The treatment device 30 is, for example, a settling tank, a levitation tank, or the like, and discharges the treated water from the coagulation treatment device. Further, the coagulation processing device includes an automatic jar tester 41 for executing a jar test and a control device 42 for controlling the entire operation of the coagulation processing device. The control device 42 is connected to the database 43. The control device 42 is configured by, for example, a programmable logic controller (PLC) or a microcomputer.

混和槽10に処理対象水を供給する配管には、処理対象水の温度を測定する温度センサ51、処理対象水の濁度を測定する濁度センサ52、及び、処理対象水の流量を測定する流量センサ53が設けられている。濁度センサ52は、処理対象水の濁度ではなく、SS(浮遊物質量;Suspended Solid)あるいは色相を測定するセンサであってもよい。さらに、処理対象水を供給する配管には、混和槽10に供給される処理対象水のpHを測定するpHセンサ54が設けられていてもよい。 In the pipe that supplies the water to be treated to the mixing tank 10, the temperature sensor 51 that measures the temperature of the water to be treated, the turbidity sensor 52 that measures the turbidity of the water to be treated, and the flow rate of the water to be treated are measured. A flow sensor 53 is provided. The turbidity sensor 52 may be a sensor that measures SS (suspended solid) or hue, not the turbidity of the water to be treated. Further, the pipe for supplying the water to be treated may be provided with a pH sensor 54 for measuring the pH of the water to be treated supplied to the mixing tank 10.

混和槽10には、モータ11によって駆動されて混和槽10内の処理対象水を撹拌する撹拌装置12と、混和槽10内の処理対象水のpHを測定するpHセンサ13が設けられている。また混和槽10には、処理対象水と凝集剤が供給されるとともに、pH調整剤として塩酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、炭酸(CO2)などの酸及び水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)などのアルカリが注入されるようになっている。塩酸など酸性のpH調整剤を酸側pH調整剤と呼び、水酸化ナトリウムなどアルカリ性のpH調整剤をアルカリ側pH調整剤と呼ぶことにする。センサ13,51~54での測定値は、制御装置42に送られる。 The mixing tank 10 is provided with a stirring device 12 driven by a motor 11 to agitate the water to be treated in the mixing tank 10 and a pH sensor 13 for measuring the pH of the water to be treated in the mixing tank 10. Further, the mixing tank 10 is supplied with water to be treated and a flocculant, and as a pH adjuster, acids such as hydrochloric acid (HCl), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and carbon dioxide (CO 2 ) and sodium hydroxide (NaOH) are supplied. ), Calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and other alkalis are being injected. An acidic pH adjuster such as hydrochloric acid is referred to as an acid side pH adjuster, and an alkaline pH adjuster such as sodium hydroxide is referred to as an alkaline side pH adjuster. The measured values of the sensors 13, 51 to 54 are sent to the control device 42.

凝集槽20には、モータ21によって駆動されて凝集槽内20の処理対象水を撹拌する撹拌装置22が設けられている。 The coagulation tank 20 is provided with a stirring device 22 that is driven by a motor 21 to stir the water to be treated in the coagulation tank 20.

処理設備30から排出される処理水の配管には、処理水の濁度を測定する濁度センサ31が設けられている。濁度センサ31は、濁度ではなくSSあるいは色相を測定するセンサであってもよいし、濁度と色相とを同時に測定するセンサであってもよい。処理水の配管には、さらに、処理水のpHを測定するpHセンサ32が設けられていてもよい。センサ31,32での測定値は制御装置42に送られる。 A turbidity sensor 31 for measuring the turbidity of the treated water is provided in the pipe of the treated water discharged from the treatment equipment 30. The turbidity sensor 31 may be a sensor that measures SS or hue instead of turbidity, or may be a sensor that simultaneously measures turbidity and hue. The pipe of the treated water may be further provided with a pH sensor 32 for measuring the pH of the treated water. The measured values of the sensors 31 and 32 are sent to the control device 42.

自動ジャーテスター41は、凝集試験装置であって、処理対象水の配管から分岐した処理対象水が供給されるとともに、凝集剤、酸側pH調整剤、アルカリ側pH調整剤及び凝集助剤の供給を受け、制御装置42から指示されたテスト条件によりジャーテストを自動的に行う。自動ジャーテスター41は、処理対象水におけるフロックの形成状態を撮影するためのカメラや、ジャーテスト後の処理対象水の水質を測定するセンサ、例えば濁度(SSあるいは色相であってもよい)を測定するセンサを備えており、カメラで撮像された画像やセンサでの測定値をテスト結果として制御装置42に送る。自動ジャーテスター41はpHセンサを備えていてもよく、その場合はpHセンサでの測定値も制御装置42に送られる。 The automatic jar tester 41 is a coagulation test device, and the water to be treated branched from the pipe of the water to be treated is supplied, and at the same time, a coagulant, an acid side pH adjuster, an alkaline side pH adjuster and a coagulation aid are supplied. Then, the jar test is automatically performed according to the test conditions instructed by the control device 42. The automatic jar tester 41 has a camera for photographing the formation state of flocs in the water to be treated and a sensor for measuring the water quality of the water to be treated after the jar test, for example, turbidity (may be SS or hue). It is equipped with a sensor for measurement, and sends the image captured by the camera and the measured value by the sensor to the control device 42 as a test result. The automatic jar tester 41 may include a pH sensor, in which case the measured value by the pH sensor is also sent to the control device 42.

次に、データベース43について説明する。本実施形態においてデータベース43は、制御装置42から離れて設けられていてもよいサーバーなどのコンピュータ上に構築されるものであり、同一であっても異っていてもよい1以上の凝集処理装置について行なった過去のジャーテストの情報を蓄積するものである。制御装置42とデータベース43は、通信回線などによって接続されている。図1では制御装置42とデータベース43とは1対1に設けられているが、実際には、相互に隔たった複数の箇所の各々に設けられている凝集処理装置が単一のデータベース43に接続している。データベース43は、凝集処理装置においてジャーテストを行なうときにテスト条件の設定のために照会され、各凝集処理装置においてジャーテストを行なったときの水質条件とテスト条件(特に薬剤等の注入量)とジャーテストの結果(特に凝集状態)とを蓄積するものである。したがってデータベース43に接続された各凝集処理装置は、ジャーテストを実行するたびに、そのときの水質条件とテスト条件とジャーテストの結果とをデータベース43に送信することが好ましい。複数の凝集処理装置が1つのデータベース43を共有することにより、処理対象水の水質について幅広い範囲での、水質ごとに最適なテスト条件がデータベース43に蓄積されることとなる。その結果、処理対象水の水質が大きく変動し許容範囲の閾値を逸脱したような場合に、変動した水質に基づいてデータベース43を検索することにより、過去のジャーテストの結果に基づいた適切なテスト条件を新たなジャーテスト実行のために参考値として容易に取得することができるようになる。また、新規に凝集処理装置を設けたときのジャーテストの初期条件を探索するためにも、データベース43を利用して水質条件に適合した初期条件を得ることができる。 Next, the database 43 will be described. In the present embodiment, the database 43 is constructed on a computer such as a server that may be provided separately from the control device 42, and may be the same or different from one or more coagulation processing devices. It accumulates information on past jar tests conducted on. The control device 42 and the database 43 are connected by a communication line or the like. In FIG. 1, the control device 42 and the database 43 are provided on a one-to-one basis, but in reality, agglomeration processing devices provided at each of a plurality of locations separated from each other are connected to a single database 43. are doing. The database 43 is queried for setting test conditions when the jar test is performed in the coagulation processing device, and the water quality conditions and test conditions (particularly the injection amount of chemicals and the like) when the jar test is performed in each coagulation processing device. It accumulates the results of the jar test (especially the aggregated state). Therefore, it is preferable that each coagulation processing apparatus connected to the database 43 transmits the water quality condition, the test condition, and the result of the jar test at that time to the database 43 each time the jar test is executed. By sharing one database 43 with a plurality of coagulation treatment devices, the optimum test conditions for each water quality in a wide range of the water quality of the water to be treated are accumulated in the database 43. As a result, when the water quality of the water to be treated fluctuates greatly and deviates from the allowable range threshold value, an appropriate test based on the results of past jar tests is performed by searching the database 43 based on the fluctuating water quality. The condition can be easily obtained as a reference value for executing a new jar test. Further, in order to search for the initial conditions of the jar test when the coagulation treatment apparatus is newly provided, the database 43 can be used to obtain the initial conditions suitable for the water quality conditions.

次に、制御装置42について説明する。制御装置42は、センサ13,31,32,51~54での測定結果に基づき、凝集処理装置の全体の制御を行なうものである。図1に示す凝集処理装置においては、凝集剤の注入量(あるいは注入率)と、凝集助剤の注入量(あるいは注入率)と、酸側及びアルカリ側のそれぞれのpH調整剤の注入が制御装置42によって制御される。撹拌装置12,22の撹拌条件もモータ11,21を解して制御装置42によって制御される。混和槽10内のpHは、pHセンサ13での測定値に基づいて制御装置42がpH調整剤の注入をフィードバック制御することによって、運転条件で設定された値に維持される。 Next, the control device 42 will be described. The control device 42 controls the entire coagulation processing device based on the measurement results of the sensors 13, 31, 32, 51 to 54. In the coagulation treatment apparatus shown in FIG. 1, the injection amount (or injection rate) of the coagulant, the injection amount (or injection rate) of the coagulation aid, and the injection of the pH adjusters on the acid side and the alkaline side are controlled. It is controlled by the device 42. The stirring conditions of the stirring devices 12 and 22 are also controlled by the control device 42 by solving the motors 11 and 21. The pH in the mixing tank 10 is maintained at a value set in the operating conditions by feedback control of the injection of the pH adjuster by the control device 42 based on the measured value by the pH sensor 13.

さらに制御装置42は、データベース43と通信する機能と、自動ジャーテスター41にテスト条件を設定してジャーテストを実行させ、自動ジャーテスター41からテスト結果を受け取り、受け取ったテスト結果に基づいて凝集処理装置の運転条件を設定する機能を備える。自動ジャーテスター41に設定されるテスト条件には、凝集剤や凝集助剤、pH調整剤の注入量、撹拌時間、静置時間などが含まれる。本実施形態においては、ジャーテストのテスト結果から最良のものを選択して、凝集処理装置の実際の運転に反映させるが、後述するように、自動的に運転条件が設定されるようにしてもよいし、運転員の確認の下で運転条件を設定するようにしてもよい。 Further, the control device 42 has a function of communicating with the database 43, sets test conditions in the automatic jar tester 41 to execute a jar test, receives a test result from the automatic jar tester 41, and performs aggregation processing based on the received test result. It has a function to set the operating conditions of the device. The test conditions set in the automatic sol tester 41 include an injection amount of a coagulant, a coagulation aid, a pH adjuster, a stirring time, a standing time, and the like. In the present embodiment, the best one is selected from the test results of the jar test and reflected in the actual operation of the coagulation processing apparatus, but as described later, even if the operating conditions are automatically set. Alternatively, the operating conditions may be set with the confirmation of the operator.

本実施形態では、凝集処理装置を設置して初めて運転するときのジャーテストのテスト条件や、例えば処理対象水の水質が大きく変化したときに行なうジャーテストのテスト条件としては、データサーバ43を検索することによって得られたものを使用する。そのため制御装置42は、初期値(初回のジャーテストのとき)及び参考値(水質条件が大きく変化したとき)をデータサーバ43に要求し、データベース43から初期値あるいは参考値を取得する機能を有する。具体的には、センサ13,31,32,51~54からの測定値によって把握される現在の水質条件を用いてデータベース43を検索し、現在の水質条件に対して最適なものとして初期値あるいは参考値であるテスト条件を取得する。そして取得したテスト条件に基づいて自動ジャーテスター41にジャーテストを実行させる。このとき、データベース43内のデータに対して確率統計的な解析を行ない、今回行なうジャーテストとして成功確率の高いと予想される順で複数のテスト条件を取得し、実際のジャーテストにおいて合格となるまで、取得したテスト条件を順次適用してジャーテストを繰り返し実行してもよい。また、ある濁度(あるいはSS、色度)範囲における凝集剤、凝集助剤の注入率に関してデータベース43内に合格値が存在する場合、その最小値Minと最大値Maxとを取得し、(1)最小値Minと最大値Maxとの平均値Ave1、(2)平均値Ave1と最大値Maxとの平均値Ave2、(3)最大値Max、(4)平均値Ave2と最小値Minとの平均値Ave3、及び(5)最小値Minの順でジャーテストの実施順位を定め、実際ジャーテストにおいて合格となるまでジャーテストを実行してもよい。 In the present embodiment, the data server 43 is searched as the test condition of the jar test when the coagulation treatment apparatus is installed and operated for the first time, or as the test condition of the jar test to be performed when the water quality of the water to be treated changes significantly, for example. Use what is obtained by doing. Therefore, the control device 42 has a function of requesting an initial value (at the time of the first jar test) and a reference value (when the water quality condition changes significantly) from the data server 43 and acquiring the initial value or the reference value from the database 43. .. Specifically, the database 43 is searched using the current water quality conditions grasped by the measured values from the sensors 13, 31, 32, 51 to 54, and the initial values or the initial values are considered to be optimal for the current water quality conditions. Get the test condition which is a reference value. Then, the automatic jar tester 41 is made to execute the jar test based on the acquired test conditions. At this time, a probabilistic statistical analysis is performed on the data in the database 43, and a plurality of test conditions are acquired in the order in which the success probability is expected to be high as the jar test to be performed this time, and the actual jar test is passed. Until, the acquired test conditions may be applied sequentially and the jar test may be repeatedly executed. Further, when a passing value exists in the database 43 regarding the injection rate of the aggregating agent and the aggregating aid in a certain turbidity (or SS, chromaticity) range, the minimum value Min and the maximum value Max are acquired, and (1). ) Average value Ave1 between the minimum value Min and the maximum value Max, (2) Average value Ave2 between the average value Ave1 and the maximum value Max, (3) Maximum value Max, (4) Mean value between the average value Ave2 and the minimum value Min. The execution order of the jar test may be determined in the order of the value Ave3 and (5) the minimum value Min, and the jar test may be executed until the actual jar test is passed.

データベース43の検索に用いられる水質条件としては、処理対象水のSS(あるいは濁度または色相)、処理対象水のpH、処理対象水の水温、処理水のSS(あるいは濁度または色相)及び処理対象水のpHのうちの少なくとも1つが用いられる。データベース43に蓄積されるデータ量を増加させてより確実な結果を得ることができるようにするために、本実施形態では、制御装置42は、ジャーテストを実行するたびにテスト結果(水質条件及びテスト条件も含む)をデータベース43に送信することが極めて好ましい。 The water quality conditions used for searching the database 43 include SS (or turbidity or hue) of the water to be treated, pH of the water to be treated, water temperature of the water to be treated, SS (or turbidity or hue) of the treated water, and treatment. At least one of the pH of the target water is used. In order to increase the amount of data stored in the database 43 and obtain more reliable results, in the present embodiment, the control device 42 performs the test results (water quality conditions and) every time the jar test is executed. It is highly preferable to send the test conditions) to the database 43.

次に、本実施形態の凝集処理装置の運転方法について説明する。 Next, the operation method of the coagulation processing apparatus of this embodiment will be described.

従来、混和槽や凝集槽を有する凝集処理装置において運転条件を決定するときは、処理対象水に対して人手によってジャーテストを実行することにより適切な運転条件を探索し、その運転条件を満たすように各機器の設定を変更していた。例えば、pHについてはプログラマブルロジックコントローラに目標設定値を入力して、混和槽のpHについてフィードバック制御が行なわれるようにし、凝集剤や凝集助剤についても機器での設定変更を行なって注入率を調整していた。 Conventionally, when determining the operating conditions in a coagulation treatment device having a mixing tank or a coagulation tank, an appropriate operating condition is searched for by manually performing a jar test on the water to be treated so that the operating conditions are satisfied. The settings of each device were changed. For example, for pH, a target setting value is input to the programmable logic controller so that feedback control is performed for the pH of the admixture tank, and the setting of the coagulant and coagulation aid is also changed in the device to adjust the injection rate. Was.

これに対して本実施形態では、従来のものと比べ、凝集処理を行なう部分の構成や各種のセンサ類の構成には変更を加えないものの、処理対象水に対して人間が行なっていたジャーテストの一連手順を自動化し、さらに、ジャーテストのテスト条件の設定も自動で行なえるようにしている。自動化されたジャーテストの結果に基づいて運転条件を自動的に決定し、設備の設定を変更することができる。これにより、本実施形態では、管理者が不在の際にも処理対象水の水質変動に自動的に対応できるようになり、致命的な処理不良トラブルを回避することが期待できる。 On the other hand, in this embodiment, although the configuration of the part to be aggregated and the configuration of various sensors are not changed as compared with the conventional one, the jar test performed by humans on the water to be treated is performed. The series of steps in is automated, and the test conditions for the jar test can be set automatically. Operating conditions can be automatically determined based on the results of automated jar tests and equipment settings can be changed. As a result, in the present embodiment, it becomes possible to automatically respond to changes in the water quality of the water to be treated even when the administrator is absent, and it can be expected to avoid fatal treatment failure troubles.

図2は、本実施形態の凝集処理装置における運転条件の設定の処理を示すフローチャートである。凝集処理装置の運転を開始すると、制御装置42は、まず、ステップ101において、各種センサを用いて処理対象水の水質を確認し、ステップ102において、処理対象水の水質が予め定められている閾値を逸脱しているかを判定する。水質が閾値の範囲内であれば、制御装置42は、ステップ103において、現在設定されているテスト条件により、自動ジャーテスター41にジャーテストを実行させ、テスト結果を受け取る。制御装置42は、ステップ104において、テスト結果に関して合格かそうでないかを判定する。ステップ104において合格ではない場合には、制御装置42は、ステップ105において、予め設定した変動幅と優先順位とにしたがってジャーテストのテスト条件を変化させて、再度、自動ジャーテスター41にジャーテストを実行させ、テスト結果を受け取る。ステップ105の実行後、処理はステップ104に戻る。 FIG. 2 is a flowchart showing a process of setting operating conditions in the coagulation processing apparatus of the present embodiment. When the operation of the coagulation treatment device is started, the control device 42 first confirms the water quality of the water to be treated by using various sensors in step 101, and in step 102, the water quality of the water to be treated is a predetermined threshold value. To determine if it deviates from. If the water quality is within the threshold range, the control device 42 causes the automatic jar tester 41 to execute the jar test according to the test conditions currently set in step 103, and receives the test result. In step 104, the control device 42 determines whether the test result is acceptable or not. If the test is not passed in step 104, the control device 42 changes the test conditions of the jar test according to the preset fluctuation range and priority in step 105, and again performs the jar test on the automatic jar tester 41. Run and receive test results. After executing step 105, the process returns to step 104.

一方、ステップ102において処理対象水の水質が閾値を逸脱しているときは、制御装置42は、ステップ106において、データベース43から、現在の処理対象水の水質に近い処理対象水に対するジャーテストの結果であって良好な凝集状態を示した結果に対応するテスト条件を呼び出し、呼び出したテスト条件に基づいて自動ジャーテスター41にジャーテストを実行させ、テスト結果を受け取る。テスト結果を受け取ったら、処理はステップ104に移行する。 On the other hand, when the water quality of the water to be treated deviates from the threshold value in step 102, the control device 42 obtains the result of the jar test for the water to be treated close to the water quality of the current water to be treated from the database 43 in step 106. The test condition corresponding to the result showing a good aggregation state is called, the automatic jar tester 41 is made to execute the jar test based on the called test condition, and the test result is received. When the test result is received, the process proceeds to step 104.

本実施形態の凝集処理装置では、ジャーテストの結果に基づいて運転条件を設定するときに、運転員の介在なしに自動的に運転条件を設定するのか、あるいは、ジャーテストの結果に基づいて運転条件を決定した後、運転員が承認してからその運転条件を凝集処理装置に実際に設定するのかを選択できるようになっている。そこでステップ104においてテスト結果が合格であった場合には、そのテスト結果に基づいて、制御装置42は、凝集処理装置の新たな運転条件(例えば、凝集剤や凝集助剤の注入量、pH値、撹拌条件など)を決定し、ステップ111において、現在の設定反映方式がオート(自動)であるかセミオート(半自動)であるかを判定する。オートである場合には、そのまま処理をステップ113に移行する。セミオートである場合には、制御装置42は、ステップ112において、不図示の表示装置などを介して運転員に対して新たな運転条件を提示し、運転員からの入力を受け付けて運転員がその新たな運転条件による設定変更を承認したか否かを判定する。設定変更が承認された場合には処理はステップ113に移行し、承認されなかった場合には処理はステップ105に移行する。 In the coagulation processing apparatus of the present embodiment, when the operating conditions are set based on the result of the jar test, the operating conditions are automatically set without the intervention of the operator, or the operation is performed based on the result of the jar test. After determining the conditions, the operator can select whether to actually set the operating conditions in the coagulation processing device after approval. Therefore, if the test result is passed in step 104, the control device 42 determines the new operating conditions of the coagulation processing device (for example, the injection amount of the coagulant or the coagulation aid, the pH value) based on the test result. , Stirring conditions, etc.), and in step 111, it is determined whether the current setting reflection method is automatic (automatic) or semi-automatic (semi-automatic). If it is auto, the process proceeds to step 113 as it is. In the case of semi-automatic mode, in step 112, the control device 42 presents a new operating condition to the operator via a display device (not shown) or the like, and the operator accepts the input from the operator. It is determined whether or not the setting change due to the new operating condition is approved. If the setting change is approved, the process proceeds to step 113, and if the setting change is not approved, the process proceeds to step 105.

ステップ113において、制御装置42は、ジャーテストに基づく新たな運転条件を凝集処理装置に設定する。その後、制御装置42は、ステップ114において、処理水の水質が閾値を逸脱しているかどうかを判定し、逸脱していればステップ105に処理を進め、逸脱していなければステップ115において定期開始条件を満たしているかを判定する。本実施形態の凝集処理装置では、処理対象水の水質変化を検出しない場合においても、最適条件での凝集処理が行なえているかどうかを確認するために、定期的にジャーテストを行なっている。ステップ115の処理は、定期的に行なうジャーテストの実行時期になったか否かを確認するものであり、定期開始条件を満たしていれば処理はステップ103に移行し、定期開始条件を満たしていないときは処理対象水における水質変動の引き続く監視のために、処理はステップ101に移行する。 In step 113, the control device 42 sets a new operating condition based on the jar test in the coagulation processing device. After that, the control device 42 determines in step 114 whether or not the water quality of the treated water deviates from the threshold value, proceeds to the process in step 105 if it deviates, and if it does not deviate, the periodic start condition in step 115. Is satisfied. In the coagulation treatment apparatus of the present embodiment, even when the change in water quality of the water to be treated is not detected, a jar test is periodically performed in order to confirm whether the coagulation treatment can be performed under the optimum conditions. The process of step 115 confirms whether or not it is time to execute the periodic jar test. If the periodic start condition is satisfied, the process proceeds to step 103 and the periodic start condition is not satisfied. Occasionally, the treatment shifts to step 101 for continued monitoring of water quality fluctuations in the water to be treated.

図2に示す処理では、ステップ102,114において、それぞれ、処理対象水及び処理水における水質の変動を検出のために単一の閾値を使用している。しかしながら、各水質の判定において複数の閾値を用い、どの閾値を逸脱したかに応じ、例えば「予め設定した変動幅と優先順位とにしたがってテスト条件を変化させてジャーテストを実行する」あるいは「データベース42を検索して得られたテスト条件を使用してジャーテストを実行する」のいずれかを選択するようにしてもよい。これにより、流入水質が著しく変動した際にはテスト条件を大きく変化させてジャーテストを実行することができるため、設定が適合せず処理不良となる時間の長さも短くすることができる。 In the treatment shown in FIG. 2, in steps 102 and 114, a single threshold value is used for detecting the fluctuation of the water quality in the water to be treated and the treated water, respectively. However, a plurality of threshold values are used in the determination of each water quality, and depending on which threshold value is deviated, for example, "a jar test is executed by changing the test conditions according to a preset fluctuation range and priority" or "database". You may choose one of "Run a jar test using the test conditions obtained by searching for 42". As a result, when the inflow water quality fluctuates significantly, the test conditions can be changed significantly and the jar test can be executed, so that the length of time during which the settings do not match and the processing becomes defective can be shortened.

以上説明した本実施形態の凝集処理装置によれば、自動制御を標榜する従来の凝縮処理装置に比べ、精度の高い自動運転が可能となり、また、処理不良となる時間の長さも短くすることができる。 According to the coagulation processing apparatus of the present embodiment described above, it is possible to perform highly accurate automatic operation and shorten the length of time for processing failure as compared with the conventional condensation processing apparatus advocating automatic control. can.

10 混和槽
20 凝集槽
30 処理設備
41 自動ジャーテスター
42 制御装置
43 データベース
10 Mixing tank 20 Coagulation tank 30 Processing equipment 41 Automatic jar tester 42 Control device 43 Database

Claims (8)

処理対象水の凝集処理を行なう凝集処理装置の運転方法であって、
前記処理対象水の一部を分岐して凝集処理装置における実処理に沿った凝集試験を行うときの初期条件として、過去に行なった凝集試験についての水質条件とテスト条件と結果とを蓄積したデータベースを現在の水質条件によって検索して得られたテスト条件を使用し、
前記処理対象水または処理水の少なくとも一方の水質が閾値を逸脱したときに、前記凝集試験を行なって前記凝集処理装置の運転条件を再設定し、
水質に対する閾値が複数設定され、どの閾値を逸脱したかに応じ、予め設定した変動幅と優先順位とにしたがってテスト条件を変化させて前記凝集試験を実行するか、及び前記データベースを検索して得られたテスト条件を使用して前記凝集試験を実行するか、のいずれかが選択される、凝集処理装置の運転方法。
It is an operation method of the coagulation treatment device that performs the coagulation treatment of the water to be treated.
As an initial condition when a part of the water to be treated is branched and a coagulation test is performed according to the actual treatment in the coagulation treatment apparatus, a database accumulating water quality conditions, test conditions and results for the coagulation test conducted in the past. Using the test conditions obtained by searching for the current water quality conditions ,
When the quality of at least one of the water to be treated or the treated water deviates from the threshold value, the aggregation test is performed to reset the operating conditions of the aggregation treatment apparatus.
A plurality of threshold values for water quality are set, and depending on which threshold value is deviated, the test conditions are changed according to the preset fluctuation range and priority, and the aggregation test is executed, or the database is searched and obtained. A method of operating a coagulation processing apparatus, wherein either the coagulation test is performed using the set test conditions or the coagulation test is performed .
前記凝集処理装置において前記凝集試験を行なうごとに、前記水質条件と前記テスト条件と前記結果とを前記データベースに送信して蓄積する、請求項1に記載の運転方法。 The operation method according to claim 1, wherein the water quality condition, the test condition, and the result are transmitted to the database and stored each time the aggregation test is performed in the aggregation processing apparatus. 前記凝集処理装置において前記凝集試験を行なうごとに、最新の凝集試験の結果に基づいて前記凝集処理装置の前記運転条件を設定する、請求項1または2に記載の運転方法。 The operation method according to claim 1 or 2, wherein the operating conditions of the coagulation processing apparatus are set based on the latest coagulation test results each time the coagulation test is performed in the coagulation processing apparatus. 複数の凝集処理装置に対して前記データベースが共通に設けられている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の運転方法。 The operation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the database is provided in common for a plurality of coagulation processing devices. 浮遊物質量、濁度及び色相の少なくとも1つ懸濁指標として、前記水質条件は、前記処理対象水の懸濁指標、前記処理対象水のpH、前記処理対象水の水温、処理水の懸濁指標及び処理水のpHから選ばれた1以上の項目を含む、請求項1乃至のいずれか1項に記載の運転方法。 With at least one of suspended solids, turbidity and hue as a suspension index, the water quality conditions are the suspension index of the water to be treated, the pH of the water to be treated, the water temperature of the water to be treated, and the suspension of the treated water. The operation method according to any one of claims 1 to 4 , which comprises one or more items selected from the turbidity index and the pH of the treated water. 処理対象水の凝集処理を行なう凝集処理装置の運転を制御する運転システムであって、
前記処理対象水の一部を分岐した被試験水に対して凝集試験を行なう凝集試験装置と、
1以上の凝集処理装置について過去に行なった凝集試験についての水質条件とテスト条件と結果とを蓄積したデータベースと、
現在の水質条件によって前記データベースを検索して得られたテスト条件を用いて前記凝集試験装置に凝集試験を実行させる制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記処理対象水または処理水の少なくとも一方の水質が閾値を逸脱したときに、前記凝集試験装置に前記凝集試験を行なわせて前記凝集処理装置の運転条件を再設定し、
水質に対する閾値が複数設定されており、どの閾値を逸脱したかに応じ、前記制御手段が、予め設定した変動幅と優先順位とにしたがってテスト条件を変化させて前記凝集試験を実行するか、及び前記データベースを検索して得られたテスト条件を使用して前記凝集試験を実行するかを選択する運転システム。
It is an operation system that controls the operation of the coagulation treatment device that performs the coagulation treatment of the water to be treated.
An aggregation test device that performs an aggregation test on the water under test in which a part of the water to be treated is branched,
A database accumulating water quality conditions, test conditions, and results of coagulation tests conducted in the past for one or more coagulation treatment devices.
A control device that causes the aggregation test device to perform an aggregation test using the test conditions obtained by searching the database according to the current water quality conditions.
Have,
When the quality of at least one of the water to be treated or the treated water deviates from the threshold value, the control device causes the aggregation test device to perform the aggregation test and resets the operating conditions of the aggregation treatment device.
A plurality of threshold values for water quality are set, and whether the control means executes the aggregation test by changing the test conditions according to the preset fluctuation range and priority according to which threshold value is deviated. An operating system that selects whether to perform the aggregation test using the test conditions obtained by searching the database .
前記制御装置は、前記凝集試験装置により前記凝集試験を行なうごとに、前記水質条件と前記テスト条件と前記結果とを前記データベースに送信する、請求項に記載の運転システム。 The operation system according to claim 6 , wherein the control device transmits the water quality condition, the test condition, and the result to the database each time the aggregation test is performed by the aggregation test device. 前記制御装置は、前記凝集試験を行なうごとに、最新の凝集試験の結果に基づいて前記凝集処理装置の前記運転条件を設定する、請求項またはに記載の運転システム。 The operation system according to claim 6 or 7 , wherein the control device sets the operating conditions of the coagulation processing device based on the result of the latest coagulation test each time the coagulation test is performed.
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