JPH0215277B2 - - Google Patents
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- JPH0215277B2 JPH0215277B2 JP16974682A JP16974682A JPH0215277B2 JP H0215277 B2 JPH0215277 B2 JP H0215277B2 JP 16974682 A JP16974682 A JP 16974682A JP 16974682 A JP16974682 A JP 16974682A JP H0215277 B2 JPH0215277 B2 JP H0215277B2
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Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は浄水場などの水処理プラントにおけ
る、塩素注入制御装置に関するものである。
る、塩素注入制御装置に関するものである。
浄水場や下水処理場、工場廃水処理施設などの
水処理プラントでは被処理水（以下原水と記す）
に塩素を注入し、原水に混入した有害な無機物
や、有機物等を除去したり、あるいは殺菌処理を
施す必要がある。とくに浄水場では衛生的で安全
な水道水を豊富に供給することは使命である。
水処理プラントでは被処理水（以下原水と記す）
に塩素を注入し、原水に混入した有害な無機物
や、有機物等を除去したり、あるいは殺菌処理を
施す必要がある。とくに浄水場では衛生的で安全
な水道水を豊富に供給することは使命である。
このような場合における塩素注入は、前塩素注
入と後塩素注入の二段階注入が安定性の確保のた
めほぼ一般的になつている。前塩素注入は塩素と
反応する原水中の還元性化合物（例えば有機物や
アンモニアおよび鉄やマンガン）を酸化処理し、
同時に病源菌を含めた微生物を死滅させ、微生物
の発生による過池の腐販を防護することを直接
の目的とする。後塩素注入の目的は、前塩素注入
の不足分を償い、且つ配水した水道水中の残留塩
素濃度を保安衛生上一定値に保持するためであ
る。
入と後塩素注入の二段階注入が安定性の確保のた
めほぼ一般的になつている。前塩素注入は塩素と
反応する原水中の還元性化合物（例えば有機物や
アンモニアおよび鉄やマンガン）を酸化処理し、
同時に病源菌を含めた微生物を死滅させ、微生物
の発生による過池の腐販を防護することを直接
の目的とする。後塩素注入の目的は、前塩素注入
の不足分を償い、且つ配水した水道水中の残留塩
素濃度を保安衛生上一定値に保持するためであ
る。
従来このような場合の塩素注入制御は、残留塩
素濃度計の指示値の１次差分から次の式によつて
注入率の変化分を算出するものであつた。
素濃度計の指示値の１次差分から次の式によつて
注入率の変化分を算出するものであつた。
△Ｓ＝｛KP（εt−εt−ｈ）＋KIεt｝α ………(1)
S1＝S1＋△Ｓ ………(2)
ここに、△Ｓは塩素注入率の変化分、KPは比
例ゲイン、εは残留塩素濃度の差分、ｔは時刻、
ｈは制御周期、KIは積分ゲイン、αは不感帯の
条件パラメータ、S1は塩素注入率である。
例ゲイン、εは残留塩素濃度の差分、ｔは時刻、
ｈは制御周期、KIは積分ゲイン、αは不感帯の
条件パラメータ、S1は塩素注入率である。
この制御方法は、浄水場などに流入する原水の
水質が安定していて、その塩素要求量の変動がき
わめて小さくかつ緩やかな場合には十分有効に作
動するものである。しかし、大雨の降つた場合
や、異常な喝水期のように原水の塩素要求量が増
大し、かつその変動も急激な場合は、応答遅れや
ハンチングおよびオーバーシユートを起し、残留
塩素濃度を目標の設定値に維持することが困難で
ある。このため、注入不足による過池の腐販や
配管内の生物腐食の原因になつたり、過剰注入に
よる凝集沈殿のためのフロツクの沈降分離性が悪
化したり、さらに処理水の塩素臭が強くなる等の
欠点を有していた。
水質が安定していて、その塩素要求量の変動がき
わめて小さくかつ緩やかな場合には十分有効に作
動するものである。しかし、大雨の降つた場合
や、異常な喝水期のように原水の塩素要求量が増
大し、かつその変動も急激な場合は、応答遅れや
ハンチングおよびオーバーシユートを起し、残留
塩素濃度を目標の設定値に維持することが困難で
ある。このため、注入不足による過池の腐販や
配管内の生物腐食の原因になつたり、過剰注入に
よる凝集沈殿のためのフロツクの沈降分離性が悪
化したり、さらに処理水の塩素臭が強くなる等の
欠点を有していた。
また近年人口の都市集中などによる環境汚染進
行によつて、原水の水質が不安定になつてきてい
る。このような条件下における塩素注入では完全
な殺菌を行うことはもちろんであるが、注入過多
による膜品費の浪費を防止することも重要であ
る。しかし、前述した従来装置ではこのような要
望にも充分対応できなかつた。
行によつて、原水の水質が不安定になつてきてい
る。このような条件下における塩素注入では完全
な殺菌を行うことはもちろんであるが、注入過多
による膜品費の浪費を防止することも重要であ
る。しかし、前述した従来装置ではこのような要
望にも充分対応できなかつた。
本発明の目的は、残留塩素濃度を常に目標の設
定値近くの値に維持することができる塩素注入制
御装置を提供することにある。
定値近くの値に維持することができる塩素注入制
御装置を提供することにある。
本発明は原水に対する塩素の注入量を制御する
塩素注入制御装置において、原水に含まれるアン
モニア濃度および有機物濃度を測定するアンモニ
ア濃度計および有機物濃度計と、塩素注入後にお
ける原水中の残留塩素濃度を測定する塩素残留濃
度計と、この塩素残留濃度計の指示値を予定の目
標設定値に近づけるための塩素注入率S1を求める
手段と、前記アンモニア濃度計の指示値に予定の
係数ａを乗算してアンモニアに基づく補正値S2を
求める手段と、前記有機物濃度計の指示値Ｃに予
定の係数ｂを乗算し有機物に基づく補正値S3を求
める手段と、これらの値および予定の係数ｋから
塩素注入率ＳをＳ＝ｋ・Ｓ＋（１−ｋ）・（S2＋S3）
にて求める手段とを備え、上記補正後の塩素注入
率Ｓにより注入塩素量を制御するものである。
塩素注入制御装置において、原水に含まれるアン
モニア濃度および有機物濃度を測定するアンモニ
ア濃度計および有機物濃度計と、塩素注入後にお
ける原水中の残留塩素濃度を測定する塩素残留濃
度計と、この塩素残留濃度計の指示値を予定の目
標設定値に近づけるための塩素注入率S1を求める
手段と、前記アンモニア濃度計の指示値に予定の
係数ａを乗算してアンモニアに基づく補正値S2を
求める手段と、前記有機物濃度計の指示値Ｃに予
定の係数ｂを乗算し有機物に基づく補正値S3を求
める手段と、これらの値および予定の係数ｋから
塩素注入率ＳをＳ＝ｋ・Ｓ＋（１−ｋ）・（S2＋S3）
にて求める手段とを備え、上記補正後の塩素注入
率Ｓにより注入塩素量を制御するものである。
つぎに、第１図により本発明を、浄水場に適用
した場合の一実施例を参照して説明する。
した場合の一実施例を参照して説明する。
第１図において、１は取水口で、図示しない河
川等の取水源から原水２を取水し、ゲート３、流
量計４を通して取水井５に流入させる。この取水
井５からはポンプ６により原水２を着水井７に汲
み上げる。着水井７内の原水２は、導水管８、混
和池９、沈殿池１０、過池１１を通過し、遂次
殺菌および浄化処理される。その後、流量計１２
を経て浄水池１３に貯水される。上述した原水２
の流れは、各池相互間の落差によつて与えられ
る。上記浄水池１３からは、需要に応じポンプ１
４にて図示しない中継ポンプ場に供給され、さら
に末端の需要家に供給される。
川等の取水源から原水２を取水し、ゲート３、流
量計４を通して取水井５に流入させる。この取水
井５からはポンプ６により原水２を着水井７に汲
み上げる。着水井７内の原水２は、導水管８、混
和池９、沈殿池１０、過池１１を通過し、遂次
殺菌および浄化処理される。その後、流量計１２
を経て浄水池１３に貯水される。上述した原水２
の流れは、各池相互間の落差によつて与えられ
る。上記浄水池１３からは、需要に応じポンプ１
４にて図示しない中継ポンプ場に供給され、さら
に末端の需要家に供給される。
２１は塩素を貯留しておく塩素タンクで、図中
略した気化器を通して塩素注入機２２と連結す
る。この塩素注入機２２の吐出側にはバルブ２３
および流量計１５が連結されており、その注入端
は前記導水管８に結合される。１６は電子計算機
で、流量計４によつて計測された原水２の流入
量、流量計１５によつて計測された注入塩素ガス
の流量、着水井７に設けたアンモニア濃度計１７
および有機物濃度計１８の出力、沈殿物１０の出
口付近に設置した残留塩素濃度計１９の出力がそ
れぞれ入力される。電子計算機１６ではそれぞれ
入力されたデータを用いて、まず、前述の(1)式(2)
式を実行する。
略した気化器を通して塩素注入機２２と連結す
る。この塩素注入機２２の吐出側にはバルブ２３
および流量計１５が連結されており、その注入端
は前記導水管８に結合される。１６は電子計算機
で、流量計４によつて計測された原水２の流入
量、流量計１５によつて計測された注入塩素ガス
の流量、着水井７に設けたアンモニア濃度計１７
および有機物濃度計１８の出力、沈殿物１０の出
口付近に設置した残留塩素濃度計１９の出力がそ
れぞれ入力される。電子計算機１６ではそれぞれ
入力されたデータを用いて、まず、前述の(1)式(2)
式を実行する。
すなわち、塩素残留濃度計１９の出力と、予め
電子計算機１６内のメモリに設定された目標値と
の差分εtを求め、これと前回制御時（ｔ−ｈ）に
おける差分εt−ｈとから(1)式にて変化分△Ｓを求
め、これを前回の塩素注入率S1に加えて、今回の
塩素注入率S1を求める。しかし、この塩素注入率
S1によつて制御を行うと前述した種々の問題を生
じるので、次のような補正を行う。
電子計算機１６内のメモリに設定された目標値と
の差分εtを求め、これと前回制御時（ｔ−ｈ）に
おける差分εt−ｈとから(1)式にて変化分△Ｓを求
め、これを前回の塩素注入率S1に加えて、今回の
塩素注入率S1を求める。しかし、この塩素注入率
S1によつて制御を行うと前述した種々の問題を生
じるので、次のような補正を行う。
まず、アンモニア濃度計１７からの出力を用
い、原水中にて消費される塩素量（以下塩素要求
量と記す）を補正値としてつぎの(3)式による計算
によつて求める。
い、原水中にて消費される塩素量（以下塩素要求
量と記す）を補正値としてつぎの(3)式による計算
によつて求める。
S2＝ａ・Ｎ ………(3)
ここで、Ｎはアンモニア濃度、ａは予め設定し
た係数である。素注入率である。しかし、塩素要
求量はアンモニア濃度ばかりでなく、原水に含ま
れるその他の物質、たとえば有機物などに大きく
依存する。そこで次に有機物濃度計１８からの出
力を用いて、有機物に基づく補正値S3を(4)式にて
求め、これの値により前記(2)式で求めた塩素注入
率S1を(5)式により補正し、実際の制御に用いる塩
素注入率Ｓを求める。
た係数である。素注入率である。しかし、塩素要
求量はアンモニア濃度ばかりでなく、原水に含ま
れるその他の物質、たとえば有機物などに大きく
依存する。そこで次に有機物濃度計１８からの出
力を用いて、有機物に基づく補正値S3を(4)式にて
求め、これの値により前記(2)式で求めた塩素注入
率S1を(5)式により補正し、実際の制御に用いる塩
素注入率Ｓを求める。
S3＝ｂ・Ｃ ………(4)
Ｓ＝ｋ・S1＋（１−ｋ）・（S2＋S3）
………(5) ここでＣは有機物濃度、ｂおよびｋは予め設定
した係数である。
………(5) ここでＣは有機物濃度、ｂおよびｋは予め設定
した係数である。
上記塩素注入率Ｓは調節器２０に出力される。
調節器２０には流量計１５からの信号が入力され
ており、この現在の流量値との比較においてバル
ブ２３の開度を決定し、それを調節制御する。
調節器２０には流量計１５からの信号が入力され
ており、この現在の流量値との比較においてバル
ブ２３の開度を決定し、それを調節制御する。
第２図は処理水量12万トン／日で12系列からな
る浄水場において、１系列を従来の制御装置で塩
素注入の制御を行い、他の11系列は本発明による
制御装置で制御した場合、沈殿池１０の出口付近
の上流側の定位置での残留塩素濃度の応答特性を
比較して示したグラフである。第２図において縦
軸は残留塩素濃度（ppm）、点線αは目標の設定
値、点線βは従来の制御装置による残留塩素濃度
の変化、実線γは本発明による残留塩素濃度の変
化を示す。
る浄水場において、１系列を従来の制御装置で塩
素注入の制御を行い、他の11系列は本発明による
制御装置で制御した場合、沈殿池１０の出口付近
の上流側の定位置での残留塩素濃度の応答特性を
比較して示したグラフである。第２図において縦
軸は残留塩素濃度（ppm）、点線αは目標の設定
値、点線βは従来の制御装置による残留塩素濃度
の変化、実線γは本発明による残留塩素濃度の変
化を示す。
上記実施例における原水は、富栄養化した糊か
ら流出した河川水を下流で取水したものである
が、その河川は人口密集地帯を流れているために
支流の汚濁河川の流出水が混合している。そのた
め洪水時や渇水期などの緊急時ばかりでなく通常
時においても水質は不安定になつており、原水の
塩素要求量は頻繁に変動している。第２図に示し
た期間は、夜中に降雨があり水質が急激に変動し
た日のものである。このような原水水質の外乱に
たいした従来の制御装置は午前中に注入は不足
し、午後には過剰注入になつている。これに反し
て本発明の制御装置による塩素注入制御による
と、原水の急激な変動にも塩素注入量は、原水の
アンモニア濃度、有機物濃度より求められた塩素
要求量に対応しており、残留塩濃度の目標の設定
からのづれは従来の制御装置と比較してきわめて
良好である。
ら流出した河川水を下流で取水したものである
が、その河川は人口密集地帯を流れているために
支流の汚濁河川の流出水が混合している。そのた
め洪水時や渇水期などの緊急時ばかりでなく通常
時においても水質は不安定になつており、原水の
塩素要求量は頻繁に変動している。第２図に示し
た期間は、夜中に降雨があり水質が急激に変動し
た日のものである。このような原水水質の外乱に
たいした従来の制御装置は午前中に注入は不足
し、午後には過剰注入になつている。これに反し
て本発明の制御装置による塩素注入制御による
と、原水の急激な変動にも塩素注入量は、原水の
アンモニア濃度、有機物濃度より求められた塩素
要求量に対応しており、残留塩濃度の目標の設定
からのづれは従来の制御装置と比較してきわめて
良好である。
以上のように、本発明によれば、原水の水質が
不安定になつても良好に塩素注入制御を行うこと
ができ、これによつて浄水場などの水処理プラン
トにおける塩素注入制御が安定化し、さらに塩素
の過剰注入を防ぎ安全な水質の処理水を生産する
ことを可能にする。
不安定になつても良好に塩素注入制御を行うこと
ができ、これによつて浄水場などの水処理プラン
トにおける塩素注入制御が安定化し、さらに塩素
の過剰注入を防ぎ安全な水質の処理水を生産する
ことを可能にする。
第１図は本発明による塩素注入制御装置の一実
施例を示すフロー図、第２図は本発明と従来との
塩素注入制御結果を対比して示す曲線図である。 ３……ゲート、４……流量計、５……取水井、
７……着水井、９……混和池、１０……沈殿池、
１１……過池、１３……浄水池、１５……流量
計、１６……電子計算機、１７……アーモニア濃
度計、１８……有機物濃度計、１９……残留塩素
濃度計、２０……調節器、２１……塩素タンク、
２２……塩素注入機。
施例を示すフロー図、第２図は本発明と従来との
塩素注入制御結果を対比して示す曲線図である。 ３……ゲート、４……流量計、５……取水井、
７……着水井、９……混和池、１０……沈殿池、
１１……過池、１３……浄水池、１５……流量
計、１６……電子計算機、１７……アーモニア濃
度計、１８……有機物濃度計、１９……残留塩素
濃度計、２０……調節器、２１……塩素タンク、
２２……塩素注入機。
Claims (1)
- １ 原水に対する塩素の注入量を制御する塩素注
入制御装置において、原水に含まれるアンモニア
濃度および有機物濃度を測定するアンモニア濃度
計および有機物濃度計と、塩素注入後における原
水中の残留塩素濃度を測定する塩素残留濃度計
と、この塩素残留濃度計の指示値を予定の目標設
定値に近づけるための塩素注入率S1を求める手段
と、前記アンモニア濃度計の指示値に予定の係数
ａを乗算してアンモニアに基づく補正値S2を求め
る手段と、前記有機物濃度計の指示値Ｃに予定の
係数ｂを乗算し有機物に基づく補正値S3を求める
手段と、これらの値および予定の係数ｋから塩素
注入率ＳをＳ＝ｋ・Ｓ＋（１−ｋ）・（S2＋S3）に
て求める手段とを備え、上記補正後の塩素注入率
Ｓにより注入塩素量を制御することを特徴とする
塩素注入量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16974682A JPS5962389A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 塩素注入量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16974682A JPS5962389A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 塩素注入量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5962389A JPS5962389A (ja) | 1984-04-09 |
| JPH0215277B2 true JPH0215277B2 (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=15892073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16974682A Granted JPS5962389A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 塩素注入量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5962389A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100366954B1 (ko) * | 1999-10-23 | 2003-01-15 | 양운진 | 염소 자동공급장치 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP16974682A patent/JPS5962389A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5962389A (ja) | 1984-04-09 |
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