JPH02159539A - 浄水場のフロック画像撮影装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、浄水場における凝集フロックの大きさの分
布と沈降速度の分布とを計測するために用いるフロック
画像撮影装置に関する。

（従来の技術） 浄水場では一般に、原水と共に流入した汚濁成分の微細
な粒子をアルミニウム塩などの凝集剤やアルカリ剤など
の補助剤を用いて凝集させ、その凝集したフロックを沈
澱除去すること、つまり凝集沈澱させることによって、
清澄な水を得るようにしている。すなわち、浄水場にお
ける凝集沈澱は、原水と共に流入したｌり濁の成分とな
る微細な粒子を除去して清澄な水道水を製造する水処理
プロセスの一単位操作である。

しかしながら、凝集剤や凝集補助剤の量が原水と共に流
入した汚濁度成分の量と性質とに適合していない場合、
十分な沈澱能力のある凝集フロックを製造することがで
きず、清澄な水を得ることができない。何故ならば、凝
集沈澱の目的は、生じた凝集フロックに十分な沈降速度
を持たせ、原水が沈澱池を通過する間に沈澱池で原水中
の汚濁成分のほとんどを沈降分離させ、清澄な水を取出
すことであるが、十分な沈澱能力のある凝集フロックを
得られないならばｌｒｊ濁度成分の分離ができず、清澄
な水を沈澱池から取出すことができなくなるからである
。

そのために、沈澱池における凝集フロックの沈降速度分
布を監視することは、浄水場の維持管理上不可欠な作業
である。

そこで従来は、このような凝集フロックの沈降速度の分
布の監視を浄水場の操作員が１日数回凝集フロックを目
視で観察していた。しかし、浄水場の操作員の目視によ
る沈降速度の判断は、判断基準が主観的であるため、個
々人によって異なり、また定性的なものであるため、凝
集剤や補助剤の注入量の決定は操作員の永年の経験に依
存するものとなり、誰でもが客観的に判断することがで
きるものではなかった。

このために近年では、フロック形成池や沈澱池に工業用
テレビカメラを浸漬上、凝集フロックの沈降状態を撮影
する方法が提案されるようになってきている。しかし、
このような方法による凝集フロックの撮影は、フロック
形成池や沈澱池での水の流動や大きな凝集フロックの沈
降によって引起こされる密度流により、より小さなフロ
ックが舞上げられて見掛上浮上するようになり、凝集フ
ロックの大きさ別の沈降性、すなわち沈降速度分布を正
確に測定できない問題点があった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の操作員がその経験を生かして凝集フロ
ックの沈降速度の分布を目視により監視する方法では、
客観的な監視ができない問題点があり、工業用テレビカ
メラにより監視する方法でも十分に凝集フロックの沈降
速度分布の監視ができない問題点があり、より客観的に
、しかも正確に凝集フロックの沈降速度分布の測定がで
きる装置の出現が望まれていた。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、フロック形成池や沈澱池の水の流動や大きな凝集
フロックの沈降によって生じる密度流の影響を受けずに
大小様々な大きさの凝集フロックを個別に撮影し、凝集
フロックの沈降速度分布の解析に供することができる浄
水場のフロック画像撮影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） この発明の浄水場のフロック画像撮影装置は、入口弁と
排水ポンプとを備えた沈降管と、前記沈降管に対してそ
の内部の高さ方向の複数箇所の凝集フロックを撮影する
ために取付けられたカメラと、前記入口弁、排水ポンプ
及びカメラの駆動制御を行ない、前記沈降管内に導入し
た検水を一定時間静置した後前記カメラにより検水中の
凝集フロックの分布状態を高さ方向各位置で撮影する制
御装置とを備えたものである。

（作用） この発明の浄水場のフロック画像撮影装置では、沈降管
に設けられている入口弁を開き、排水ポンプにより検水
を沈降管内に取り入れ、一定時間検水を静置した後、カ
メラにより沈降管の高さ方向の複数箇所で検水を撮影す
ることにより、この撮影画像を凝集フロックの形成状況
の判断のために供することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。

第１図はこの発明の一実施例を示しており、フロック形
成池又は沈澱池内に置かれる不透明材質の沈降管１の上
部に検水の入口弁２が設けられており、この人口弁２は
入口弁駆動装置３によって上下され、沈降管１の入口２
ａを開閉して沈澱池から検水４を取り入れるようになっ
ている。

尚、図中ＷＬは沈降管１の置かれるフロック形成池又は
沈澱池の水面を示しており、沈降管１はこのＷＬまで水
面が来るようにフロック形成池又は沈澱池の出口位置近
くに設置される。

沈降管１の底部の出口５には排水ポンプ６が備えられて
おり、前記入口弁２とこの排水ポンプ６とは制御室７に
備えられている制御装置８により動作制御され、排水ポ
ンプ６を起動すると同時に人口弁２を開き、沈降管１内
に取り込まれている検水４を強制的に排出することによ
り、入口２ａから検水を新たに取入れ、こうして沈降管
１内の検水４を連続的に交換するのである。

第１図及び第２図に示すように、沈降管１の外側には、
高さ方向に複数台のテレビカメラ９，９゜・・・がほぼ
等間隔に取付けられており、前記入口弁駆動装置３、排
水ポンプ６、及びテレビカメラ９゜９、・・・と制御装
置８との間は防水チューブ１０内を通るケーブル（図示
せず）により接続されている。

さらに、各カメラ９，９．・・・の近くには照明装置１
１が取付けられており、この照明装置１１からの照明を
照明窓１２を通して沈降管１内に導入し、検水４を明る
く照らし、透明窓１３を通してカメラ９が沈降管１内の
検水４を明るく撮影できるようにしである。

尚、各カメラ９は水中に没するため、収容室１４に収容
することにより防水している。第２図中、１５は照明装
置１１用の電源ケーブルであり、防水チューブ１０を通
して制御装置８に接続されている。

第１図及び第３図に示すように、各カメラ９の高さ位置
には洗浄ノズル１６が設けられており、制御室７に備え
られている洗浄水ポンプ１７と防水チューブ１０内を通
るａｒ＋水チューブ１８により接続されていて、洗浄水
を各カメラ位置の照明窓１２と透明窓１３とに噴射して
ここに付着する検水中の汚濁成分を洗浄するようになっ
ている。

上記の構成の浄水場のフロック画像撮影装置の動作につ
いて、次に説明する。

第４図に示すように前回の撮影のために沈降管１内に古
い検水が取入れられている状態から新たな検水を取入れ
、フロック画像を撮影する場合、制御装置８により入口
弁駆動装置３を駆動して入口弁２を上げて入口２ａを開
くと共に、排水ポンプ６を起動する。

これにより、排水ポンプ６が沈降管１内に取入れられて
いた古い検水を徐々に排出し、入口２ａから新たな検水
を徐々に取入れ、最終的には古い検水を新たな検水に完
全に交換する。

この検水４の交換の際に、制御装置８は洗浄水ポンプ１
７をも起動し、洗浄水を洗浄水チューブ１８を介して洗
浄ノズル１６に与え、ここから照明窓１２及び透明窓１
３に内側から洗浄水を噴射し、沈降管１に付着している
ｌり濁成分を取除き、カメラ９，９．・・・により沈降
管１内の検水４の状態を正確に撮影できるようにする。

こうして、新たな検水４を沈降管１内に取入れた後、制
御装置８は一定の沈降時間、例えば実施例のように１５
分程度検水４を静置し、カメラ９゜９、・・・により沈
降管１の高さ方向各位置の検水４中の凝集フロックの分
布状態の撮影を行なう。そして、この撮影の際、検水４
を明るく照らすために、制御装置８は照明装置１１．１
１．・・・を点灯させ、照明窓１２，１２．・・・を通
して照明光が検水４中に入射するようにする。

尚、この各照明装置１１からの照明光は、沈降管１内に
おいてテレビカメラ９の焦点位ｆｔＤを明るく照らすよ
うな角度で入射するように配慮する。

ここで、テレビカメラ９，９．・・・による撮影までに
検水４を一定時間静置する理由は次による。

つまり、沈降管１内の検水４は、取入れ直後は大小の凝
集フロックが全体的に分布した状態にあり、大小それぞ
れの凝集フロックの形成状態を識別することができない
が、約１５分程度静置することにより、第５図に示すよ
うに大粒子（大きな白丸）１９ａは底部のほぼ３分の１
まで沈降し、その一部は底に沈澱する。そして、中粒子
（小さな白丸）１つｂは水面ＷＬより３分の１まで沈降
している。ところが微細粒子（黒点）１９ｃは沈降が始
まったばかりであって、まだ沈降管１内全体に一様に分
布した状態にある。

そこで、大粒子１．９　ａが存在するゾーンをＺａ、中
粒子１９ｂと微細粒子１９ｃとが混在するゾーンをｚｂ
１微細粒子１９ｃだけが存在するゾーンをＺｃとすると
、ゾーンＺａに大粒子１９ａが沈降すると中粒子１９ｂ
や微細粒子１９ｃは大粒子１９ａが起こす密度流によっ
て鍔上げられ、沈降の干渉を受けることになる。また、
ゾーンｚｂでは中粒子１．９　ｂの沈降による密度流で
微細粒子１９ｃの沈降が干渉を受けることになる。さら
に、ゾーンＺｃでは微細粒子１９ｃはより大きな粒子の
干渉を受けずに沈降することができる。

従って、ゾーンＺａ、Ｚｂ、Ｚｃそれぞれを撮影してい
るテレビカメラ９，９．・・・は、それぞれの大きさの
粒子がより大きな粒子の干渉を受けていない状態の画像
を撮影することができる。すなわち、沈降管１の上部で
の凝集フロック画像はより小さな凝集フロックの撮影が
でき、より底部の凝集フロック画像はより大きな凝集フ
ロックの撮影に供することができ、これらの画像に対し
て通常の画像処理技術を施すことにより、従来の撮影装
置よりもより正確に凝集フロックの沈降速度分布の解析
を可能とするのである。

こうして高さ方向各位置でテレビカメラ９，９゜・・・
により撮影された画像は通常の画像処理技術により大小
の凝集フロックごとに分布をとり、沈降速度解析を行な
って凝集フロック形成状態を把握し、フロック形成池又
は沈澱池に対する凝集剤や補助剤の注入量の適否の判断
に利用することができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、テレビカメラ９，９．・・・の取付けを水中で直接行
なうのではなく、沈降管１の外側にその高さ方向のほぼ
全長に亘るカメラ室を設けて、水かそこに入らない状態
にしてテレビカメラを沈降管の高さ方向各位置に取付け
るようにしてもよい。

また、上記の第１．第２実施例のようにカメラ９．９．
・・・を沈降管１の高さ方向の複数箇所に取付けるので
はなく、１台のカメラを昇降装置により昇降できるよう
にして取付け、沈降管１の高さ方向各位置で内部の検水
を撮影できるようにしてもよいものである。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、入口弁と排水ポンプを
備えた沈降管にその高さ方向の複数箇所を撮影するカメ
ラを取付け、沈降管内に取入れた検水を一定時間静置し
た後撮影するようにしているので、大粒子の凝集フロッ
クの分布は底部のカメラにより撮影し、中粒子の凝集フ
ロックの分布は中程の高さのカメラにより撮影し、微細
粒子の凝集フロックの分布は上部のカメラにより撮影す
ることができ、粒子径の大小様々な凝集フロックをほぼ
同じ大きさの粒子ごとにその沈降状態を撮影することが
でき、凝集沈澱状態の正確な把握のための情報を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図は第１図
における■−■線断面図、第３図は第１図におけるＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線断面図、第４図は上記実施例の動作を示す
タイミングチャート、第５図は上記実施例の沈降管内の
検水の沈降動作を説明する概略断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入口弁と排水ポンプとを備えた沈降管と、前記沈降管に
   対してその内部の高さ方向の複数箇所の凝集フロックを
   撮影するために取付けられたカメラと、前記入口弁、排
   水ポンプ及びカメラの駆動制御を行ない、前記沈降管内
   に導入した検水を一定時間静置した後前記カメラにより
   検水中の凝集フロックの分布状態を高さ方向各位置で撮
   影する制御装置とを備えて成る浄水場のフロック画像撮
   影装置。