JPH02152507A - 凝集剤注入制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、浄水場、下水処理場、産業排水処理場におけ
る凝集物（フロック）を形成し、沈殿させる為の凝集剤
注入制御装置に関する。

〔従来の技術〕

浄水場では、原水に凝集剤に添加して濁質物質を凝集さ
せ凝集塊（フロック）を形成し、このフロックを沈降除
去させる。急速混和池において凝集剤を注入した後、フ
ロック形成池にて緩やかに撹拌しながらフロックを形成
する。フロック形成池から流出した原水は沈殿池に導か
れ、フロックを沈降させて濁質物質を除去する。沈殿池
で沈降しなかった微粒子は３過池にて除去する。

このようにして、水処理を行う際に、フロックが形成さ
れないと３過の［１詰りを早めることになる。従来は例
えば特公昭５９−２９８２８１号に記載されているよう
に、原水の濁度、濁質の粒径と表面積に基づいて凝集剤
注入量を制御するようにしている。

一方、浄水場の実際の操作に近いシュミレーション試験
（ジャーテスト）をして、凝集剤添加量を決める方法が
知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

特公昭５９−２９８２８１に記載されているように、原
水の濁度、濁質の粒径と表面積に基づいて凝集剤注入量
を決める場合、フロック形成が、温度、濁度、粒径、Ｐ
　Ｈ、アルカリ度などの要因に左右されることから、良
好なフロックが形成される保証はない。

又、実際に凝集反応をシュミレーションするジャーテス
トの場合、試験槽の、フロック形成が良好か否かは目視
ａｍに存在しており、フロック形成状況を評価しいかに
して凝集剤注入量を制御するかについては、何ら知られ
ていない。

本発明の目的は、良好なフロックを形成する為の凝集剤
注入装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、ジャーテストにおけるフロック形成状況を
画像処理計測しフロック粒径、体積を求め、このデータ
に基づいて凝集剤注入量を制御する。

〔作用〕

ジャーテストによるフロック形成状況をテレビカメラで
撮影し、このフロック画像情報を画像処理することでフ
ロック部分を抽出した後、粒径分布、体積を計算する。

この画像計測データに基づき、凝集剤注入量を決定する
。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す図である。第１図にお
いて、取水された原水は着水井１０を介して急速混和池
２０に導かれる。急速混和池２０には撹拌機２１が設け
られており、凝集剤注入機２２から凝集剤を注入された
原水を撹拌する。急速混和池２０では、濁質微粒子が凝
集剤の作用でマイクロフロックになる。フロック形成池
３０には、撹拌用フロキュレータ３１Ａ、３１Ｂ。

３１Ｃが設けられており、これら撹拌用フロキュレータ
を撹拌用モータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃが回転させる。

急速混和池２０から流入した微小フロック群は、フロッ
ク形成池内においてフロキュレータ３１Ａ、３１Ｂ、３
１Ｃによって順次撹拌されることにより、微小フロック
同志が衝突合一し凝集してフロック３４になる。フロッ
ク３４はフロック形成池３０を通過する間に次第に粒径
が大きくなる。フロック形成池３０のフロック３４は、
沈殿池４０に流入して沈降除去される。フロックが除去
された上澄水は、濾過池５０に流入する。濾過池５０で
は、沈殿池４０で除去されなかった残存する微小フロッ
クが濾過により除去される。濾過池５０を経た水は、排
水池（図示せず）及び貯水池（図示せず）などを経て給
水される。

着水井１０から流出した原水は送水機１１にて凝集試験
装置２００に送水される。凝集試験装置２００は、送水
機１１よりのサンプル水の水質データ（濁度、ＰＨ）を
計測した後、サンプル水に凝集剤を注入しさらに撹拌さ
せフロックを形成させ、フロック形成状態を画像処理計
測する。水質データと画像処理計測データは演算袋に２
００に伝送する。演算装置１００は、水質データ、画像
処理計測データを記憶すると同時に、実プラントの凝集
剤注入量を決定する。凝集剤注入装置２２は、演算装置
１００で計算された凝集剤注入量信号を受けて、凝集剤
を注入する。

第２図に凝集試験装置２００の詳細な構成を示す。

着水井１０より送水されたサンプル水は水質試験槽２２
０に貯留される。水質試験槽２２０には水質計ｎ１ｌ１
機２２１が装えられており、濁度とＰ　Ｈを計測する。

水質データを計測した後、サンプル水は送水ポンプ２３
０を経て、凝集試験槽２０１に導かれる。凝集試験槽２
０１には、凝集剤注入機２０５と撹拌機２０２が設けら
れており、実際のプラントと同じ凝集剤注入率にてサン
プル水に凝集剤を注入した後に、したサンプル水を撹拌
し、フロックを形成させる。フロック形成手順は、まず
サンプル水に凝集剤を注入し、最初高速で５〜１０分間
撹拌（急速撹拌）した後、１５分間ぐらい緩やかに撹拌
（緩速撹拌）を行う。撮像装置２１０は、ガラスなどの
透明材料で作られた凝集試験槽２０１を介して、凝集試
験槽２０１内サンプル水のフロック画像を拡大認識する
。フロック群を高いコントラス１−で精度良く認識する
ために、凝集試験槽２０１にバックスクリーン２０４が
設置されている。バックスクリーン２０４は、白色系の
フロック群を高いコントラストで精度良く認識するため
に、暗色系のものが望ましい。照明装置２０６は複数台
設置してフロック群に多面的に照射し、フロック群に対
し均一な′ＩＦＣ（度を与える。

ｖＩｉ像装置２１０は、フロック群輝度信号を電気信号
に変換する。フロック群輝度情報はＡ／Ｄ変換器２１１
に入力される。Ａ／Ｄ変換器２１１はフロック輝度情報
を例えば８ビツトのデジタル信号に変換する。変換され
たデジタル信号は、例えば２５６Ｘ２５６Ｘ８ビツトの
容量の多値メモリ２１２に格納される。多値メモリ２１
２のフロック画像は前処理として輝度差強調回路２１３
に入力され、フロック部分の輝度が強調されると同時に
、背景のノイズが除去される。輝度差強調回路２１３か
ら出力された信号は、多値メモリ２１４に格納される。

２値化回路２１５は、多値メモリ２１４のフロック部分
を２値化抽出し、例えば、２５６Ｘ２５６Ｘｌビツトの
容量を持つ２値メモリ２１６に格納する。すなわち、入
力された多値メモリ２１４のｉ行ｊ列の画素の輝度をＧ
（ｉ。

ｊ）、２値化の閾値をＬｔ、２値メモリ２１６のｉ行ｊ
列の輝度信号をＢ（Ｉｔ　ｊ）とすると、２値化回路２
１５は次式の演算を実行する。

Ｇ（ｉ、ｊ）≧Ｌｔ　　の時　Ｂ（ｉ、ｊ）−１（１）
Ｇ（ｉ＋ｊ）＜Ｌｔ　　の時　Ｂ（ｉ、ｊ）＝Ｏ（２）
この結果、多値メモリＧ（ＩＩＪ）が閾値り、　ｔ、よ
り高い画素がフロックに相当する画素と認識され。

レベル“１”となり、逆に閾値Ｌｔより低い輝度の部分
がフロック以外の両速と認識されレベル１１０　Ｉｔに
なる。レベルＩＩ　Ｉ　１１で表わされる画素の集合が
フロックとして認識される。演算回路２１７は、２値メ
モリ２１６に格納されたフロツク２値画像に公知の画像
処理技術であるラベリング処理を施し、その連結性から
フロックの個数、個々のフロックの面積を抽出する。フ
ロックの面積を基に、これと同じ面積になる円を仮定し
て円等価径Ｄｉを計算し、この円等価径Ｉ〕１からフロ
ックを球に仮定した場合の体積Ｖｉを計算する。

フロックの体積Ｖｉの分布は、粒径分布メモリ２１８に
格納される。ここで粒径分布メモリ２１８は例えば下記
の５１段階に分割する。

Ｄｉ　　：Ｏ，Ｏ〜０　、１　＋ｍ＋ Ｄ２　　　：０．１〜０．２ｉｎ ［〕５０　　　：４．９〜５　、０　＋＋ｕＤ５１　　
　：５．Ｏ〜１１１１１ コントローラ２４０は、水質データ及び画像計測データ
（粒径分布メモリ２１８のデータ）を演算装置に送信す
る。又、演算装置１００より凝集剤注入率を受信するコ
ントローラ２４０は、送水ポンプ２３０、撹拌機２０２
、凝集剤注入装置２０５、水質計測機２２１、排水ポン
プ２０１を制御し、本凝集試験を実行する。

第３図はコントローラ２４０が制御する凝集試験フロー
を示す図である。

第４図は、凝集剤注入量Ｐとフロック粒径の関係を示す
図である。凝集試験装置２００より受信した粒径分布デ
ータを、正常分布と比較し、フロックが小さい場合は注
入量Ｐを増加させ、逆に大きすぎる場合は注入ｆｆ１Ｐ
を減少させる。注入量Ｐには最大値Ｐｍａｘ　、最小値
Ｐ　ｍｉｎを設定し異常注入を防止する。

また、凝集剤注入量制御の他の例として、濁度、Ｐ　）
−１、フロック体積、粒径をパラメータに持つ凝集剤注
入式を作成し、凝集剤注入量を決定する方法がある。

このように、凝集試験のフロック形成状況を計測するこ
とで、凝集剤注入量が精度良＜　３１算でき安定したフ
ロックを形成できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フロックの凝集効果を加味して凝集剤
圧入量が制御できるので、水質の安全性プロセスの信頼
性を高めることができる。

なお本発明は、浄水場におけるフロック以外の凝集プロ
セスに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図、第３図、
第４図は第１図の構成を示す図である。 １００・・・演算装置、２００・・・凝集試験装置、２
０１・・・凝集試験槽、２１０・・撮像装置、２１５・
・２値化回路。 第 図 弔 図 第２区 第４− クロ、・／７メ止経

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液体中に含まれる懸濁物質の凝集物を試験的に形成
   させる試験槽と、該凝集物の状態を撮影し輝度信号を電
   気信号に変換する撮像手段と、該撮像手段から得られた
   電気信号から凝集物部分を２値化する２値化手段と、凝
   集物２値画像から凝集物の形成状況を計算する手段と、
   凝集物の形成状況に基づき凝集剤注入量を制御する手段
   を具備したことを特徴とする凝集剤注入制御装置。