JPH01199608A

JPH01199608A - 浄水場の凝集剤注入制御装置

Info

Publication number: JPH01199608A
Application number: JP2302188A
Authority: JP
Inventors: Itaru Takase; 高瀬　格; Akira Inoue; 章井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-03
Filing date: 1988-02-03
Publication date: 1989-08-11
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH0817893B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、浄水場の原水に注入する凝集剤の注入量を調
整する注入量調整手段を備えている浄水場の凝集剤注入
制御装置に関する。

（従来の技術）一般に、浄水場では原水中の濁質粒子の粒径が小さいた
め凝集剤を注入してフロックを形成させ、沈澱させてい
る。したがって浄水場においては、良好なフロックを形
成させ、沈澱効率を良く維持し、良好な上澄液を得るこ
とが重要であり、このために凝集剤の注入量を良好なフ
ロックができるように制御する必要がある。第２図に従
来の浄水場のｌｉ集集注注入制御装置示す。第２図にお
いて、着水井２０に流入する原水１の流量が流量計２に
よって検出される。そして、着水井２０に流入した原水
１の濁度（濁質の濃度）が濁度計３１にょって検出され
る。流量計２によって検出された原水１の流量と、濁度
計３１によって検出された濁度とに基づいて、着水井３
に流入する原水１中に含まれる濁質の量が演算器３３に
よって演算される。この演算された濁質の量に所定の比
率（凝集剤の注入率）が乗算されて凝集剤の注入量の目
標値が目標注入量演算器３５から出力される。

一方、凝集剤１０はポンプ１１によって移送され、流量
計１２および流量調整弁１３を介して混和池２１に注入
される。そして、この時の凝集剤１０の注入量の制御は
次のようにして行われる。

すなわち、流量計１２によ−って検出された凝集剤の流
量と目標注入量演算器３５によって求められた凝集剤注
入量の目標値との偏差が零となるような操作信号が調節
計９から出力される。この操作信号に基づいて流量調整
弁１３の弁開度が図示していないアクチュエータによっ
て調整され、これにより凝集剤の流量が目標値となるよ
・うに制御される。そして、このように制御された注入
量の凝集剤１０が混和池２１において原水１に注入され
、原水１が撹拌機２２によって撹拌される。撹拌された
処理水はフロック形成池２３に送られ、フロキュレータ
２４によってフロックが形成される。

形成されたフロックは沈澱池２５において沈澱させられ
る。フロックが沈澱させられた処理水はろ過進２６に送
られてろ過される。ろ過された処理水は浄水池２７に送
られて貯留される。

（発明が解決しようとする課題）このような従来の凝集剤注入制御装置で使用される濁度
計３１は濁質の粒子径や、溶液の６色の影響を受ける。

濁質量の濃度を変えないで濁質の粒子径を変化させたと
きにそれぞれ吸光度法（Ａ）、散乱光測定法（Ｓ）、透
視度針法（Ｔ）、および肉眼比濁法（Ｖ）によって７１
ｔ１定された濁度指示の変化を第３図に示す。粒子径に
よって濁度指示が大きく変化していることがわかる。

一方、原水の濁質は粒子径分布を持っているが、降雨時
には粒子径分布が大幅に変化する。したがって原水の濁
質の粒子径分布が小さい方へ変化しても、また逆に大き
い方へ変化しても、濁度計によって計測される濁度指示
は濁質量の正しい値を示さない。また第４図に示すよう
に原水中の濁質の粒子径分布が変ると凝集剤の最適注入
率も変化する。すなわち粒子径が大きくなれば凝集剤の
最適注入率は小さくてすみ、逆に粒子径が小さくなれば
凝集剤の最適注入率を大きくしなければならない。さら
に、原水中の濁質量が変っても第５図に示すように凝集
剤の最適注入率は変化する。すなわち濁質量が増大する
につれて最適注入率は減少するが、濁質量がある値以上
になると最適注入率はほぼ一定となる。

したがって、従来の凝集剤注入制御装置のように原水１
の濁度と流量の検出値に基づいて演算器３３によって原
水１中に含まれる濁質量を演算し、この演算された濁質
量と所定の比率（凝集剤の注入率）との積（凝集剤の注
入量の目標値）を目標注入量演算器３５によって演算し
、演算された凝集剤の注入量の目標値に基づいて凝集剤
の注入量を制御する制御装置は、降雨時のように濁質の
粒子径分布が変った場合は適切な凝集剤の注入ができず
、凝集剤の過不足が生じる。凝集剤が不足する場合は、
フロック形成池２３においてフロキュレータ２４により
撹拌されてもフロックが十分成長しないため、沈澱池２
５で沈降不良をおこし、ろ過進２６に負荷がかかったり
、浄水池２７の処理水濁度が上昇する問題が有り、逆に
凝集剤が多すぎる場合は凝集剤を浪費する問題があった
。

本発明は、かかる問題点を考慮してなされたものであっ
て、降雨時のように濁質の粒子径分布が変動しても凝集
剤を過不足なく注入し、良好な処理水を得ることのでき
る浄水場の凝集剤注入制御装置を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、浄水場の原水に注入する凝集剤の注入量を調
整する注入量調整手段を備えている浄水場の凝集剤注入
制御装置において、浄水場に流入する原水の流量を検出
する流量検出器と、原水中の濁質の画像を取り込む画像
取込手段と、この画像取込手段によって取り込まれた画
像を解析して濁質の粒子径および粒子面積を測定し、原
水中に含まれる濁質の粒子径分布および粒子体積の合計
量を求める画像処理手段と、この画像処理手段によって
求められた粒子径分布および粒子体積の合計量、ならび
に流量検出器の検出値に基づいて凝集剤の最適注入量を
演算し、これを注入量調整手段に対し注入量目標値とし
て送出する演算手段とを設けたことを特徴とする。

（作　用）このように構成された本発明による浄水場の凝集剤注入
制御装置によれば、画像処理手段によって求められた粒
子径分布および粒子体積の合計量、ならびにａ、量検出
器の検出値に基づいて凝集剤の最適注入量が演算手段に
よって演算され、この演算された最適注入量に基づいて
凝集剤の注入量が注入量調整手段によって調整される。

したがって、降雨時のように濁質の粒子径分布が変動し
ても凝集剤を過不足なく注入することができ、これによ
り良好な処理水を得ることができる。

（実施例）第１図に本発明による浄水場の凝集剤注入制御装置（以
下、制御装置という）の一実施例を示す。

この実施例の制御装置は、着水井２０．混和池２１、撹
拌機２２、フロック形成池２３、フロキュレータ２４、
沈澱池２５、ろ通油２６、および浄水池２７を有してい
る浄水場に用いられ、流量計２と、サンプリングポンプ
３と、希釈装置５と、画像取込装置６と、画像処理装置
７と、演算装置８と、調節５１９と、ポンプ１１と、流
量計１２と、流量調整弁１３とを備えている。また、演
算装置８は最適注入率演算＄８ａ、流入濁質量演算部８
ｂ、および最適注入量演算部８ｃを有している。

なお、サンプリングポンプ３、希釈装置５、画１象取込
装置６、画像処理装置７、および演算装置８以外は従来
の技術の項で説明済のため説明を省略する。

サンプリングポンプ３は着水井３がら原水１をサンプリ
ングする。希釈装置５はサンプリングされた原水１を希
釈水４を用いて所定の希釈倍率にで希釈するしのである
。この希釈倍率には通常後述の画像処理装置７の出力で
ある、サンプリングされた原水中の濁質の粒子体積の合
計ＨｋＶに応じて自動的に設定されるが、手動によって
も設定することが可能である。画像取込装置６は、希釈
装置５で希釈された原水を流通式の厚さの薄いセル（図
示せず）を通過させ、ストロボ光源（図示せず）で照射
し、原水中の濁質の静止画像を拡大して取り込む。画像
処理装置７は、画像取込装置６によって取り込まれた画
像を解析して濁質の粒子径および粒子面積を測定し、希
釈された原水中に含まれる濁質の粒子径分布および粒子
体積の合計量Ｖを求める。演算装置８の最適注入率演算
部８ａは、画像処理装置７によって求められた粒子径分
布、および粒子体積の合計量ｖ１ならびに希釈率Ｋに基
づいて凝集剤１０の最適注入率αを演算する。流入局質
量演算部８ｂは、粒子体積の合ｄ１−瓜Ｖ１および希釈
倍率に１ならびに流量計２によって検出された原水１の
流ｍＱ、に基づいて、流入した原水１中に含まれる流入
濁質ｆｉＭを演算する。最適注入量演算部８Ｃは最適注
入率αと流入濁質ｆｆ１Ｍから凝集剤の最適注入量Ｑ　
を演算す■ る。

次に実施例の作用を説明する。着水井２０に流入する原
水１の流量が流量計２によって検出される。着水井２０
に流入した原水１はサンプリングポンプ３によってサン
プリングされる。サンプリングされた原水１は希釈装置
５において希釈水４で希釈される。希釈された原水１は
、画像取込装置６に送られ、流通式の厚さの薄いセルを
通過させられてストロボ光を照射され、原水１中の濁質
の静止画像が拡大されて取り込まれる。画像取込装置６
によって取り込まれた画像は、画像処理装置７に送られ
て処理され、画面内の濁質粒子の粒子径および粒子面積
が測定される。そして測定された粒子径および粒子面積
に基づいて画面内の濁質粒子の粒子径分布および粒子体
積の合計ＲＶ　−が画像処理装置７によって求められる
。なお上記測定において１つのサンプルでは測定値に大
きな誤差が含まれる可能性があるため、連続的に数点の
画像を取り込み、上述の処理を行い、平均化処理を行う
。すなわち、粒子体積の合計量の平均値Ｖは、サンプル
の数をｎ個とするとＶ−Σ　Ｖ、／ｎ　　　　　　　　・・・・・・・・・
（１）となる。

画像処理装置７によって求められた粒子径分布および粒
子体積の合計量Ｖｓならびに希釈倍率Ｋに基づいて、予
め設定されである粒子径分布と最適注入率の関係（第４
図参照）、および濁質量（ＶとＫの積に比例している）
と最適注入率の関係（第５図参照）から凝集剤１０の最
適注入率αが最適注入率演算部８ａによって演算される
。また、流量計２によって検出された原水１の流量Ｑ１
、および画像処理装置７によって求められた粒子体積の
合計ｉＶ、ならびに希釈倍率Ｋに基づいて、次の（２）
式を用いて流入濁質ＨＭが流入濁質量演算部８ｂによっ
て演算される。

Ｍ、ＫＸＶＸＱＩＸρ　　　　・・・・・・・・・（２
）ここでρは濁質の比重を示す。流入濁質量Ｍおよび最
適注入率αの積が最適注入量演算部８Ｃによって演算さ
れ、その積（α・Ｍ）が凝集剤の最適注入ｍＱ　　とな
る。すなわちＱ　−α・Ｍ　　　　　　　　　・・・・・・・・・（
３）となる。

そして、最適注入ｍＱ　　と流量計１２で検出された凝
集剤１０の実際の注入量との偏差が零となるような流量
調整弁１３の弁開度の操作信号が調節計９から出力され
る。この操作信号に基づいて流量調整弁９の弁開度が図
示していないアクチュエータによって操作され、混和池
２１に注入される凝集剤１０の注入量が最適なものとな
る。

以上により本実施例によれば、原水の濁質の粒子径分布
が降雨などにより変化した場合でも画像処理装置７によ
って原水の粒子径分布および流入濁質量が正確に測定で
きることにより、凝集剤を過不足なく注入することがで
き、これにより常に良好な処理水を得ることができると
ともに凝集剤の浪費も防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、降雨時のように濁質の粒子径分布が変
動しても凝集剤を過不足なく注入することができ、これ
により良好な処理水を得ることができるとともに凝集剤
の浪費も防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浄水場の凝集剤注入制御装置の一
実施例を示すブロック図、第２図は従来の浄水場の凝集
剤注入制御装置を示すブロック図、第３図は濁質量の濃
度を変えないで濁質の粒子径を変えたときに、それぞれ
吸光度法、散乱光測定法、透視度評決′、および肉眼比
濁法によって測定された濁度指示の変化を示すグラフ、
第４図は粒子計と最適注入率の関係を示すグラフ、第５
図は濁質量と最適注入率の関係を示すグラフである。１・・・原水、２・・・流量計、３・・・サンプリング
ポンプ、４・・・希釈水、５・・・希釈装置、６・・・
画像取込装置、７・・・画像処理装置、８・・・演算装
置、８ａ・・・最適注入率演算部、８ｂ・・・流入濁質
量演算部、８Ｃ・・・最適注入量演算部、９・・・調節
計、１０・・・凝集剤、１１・・・移送ポンプ、１２・
・・流量計、１３・・・流量調整弁、２０・・・着水井
、２１・・・混和池、２２・・・撹拌機、２３・・・フ
ロック形成池、２４・・・フロキュレータ、２５・・・
沈澱池、２６・・・ろ通油、２７・・・浄水池。出願人代理人　　佐　　藤　　−雄

Claims

【特許請求の範囲】浄水場の原水に注入する凝集剤の注入量を調整する注入
量調整手段を備えている浄水場の凝集剤注入制御装置に
おいて、前記浄水場に流入する原水の流量を検出する流量検出器
と、前記原水中の濁質の画像を取り込む画像取込手段と
、この画像取込手段によって取り込まれた画像を解析し
て濁質の粒子径および粒子面積を測定し、原水中に含ま
れる濁質の粒子径分布および粒子体積の合計量を求める
画像処理手段と、この画像処理手段によって求められた
粒子径分布および粒子体積の合計量、ならびに前記流量
検出器の検出値に基づいて凝集剤の最適注入量を演算し
、これを前記注入量調整手段に対し注入量目標値として
送出する演算手段とを設けたことを特徴とする浄水場の
凝集剤注入制御装置。