JPH0418979A

JPH0418979A - 粒状活性炭処理塔の洗浄制御装置

Info

Publication number: JPH0418979A
Application number: JP12437590A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Tsukitari; 月足　圭一; Hiroshi Tsukura; 津倉　洋; Akira Matsunaga; 松永　旭
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-05-15
Filing date: 1990-05-15
Publication date: 1992-01-23

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】 Δ、産業上の利用分野本発明は粒状活性炭処理塔の洗浄制御装置に関する。

Ｉ３　　発明の概要本発明は、粒状活性炭処理塔を洗浄制御する洗浄制御装
置において、洗浄開始時間、洗浄終了時間、洗浄時間を水質モニタリ
ングにより制御することにより、粒状活性炭制御の向上
を図る。

Ｃ１従来の技術従来の浄水処理装置は、凝集、沈澱、砂濾過というプロ
セスを通して物理化学的作用により、主に水中の懸濁物
質（砂、粘度、藻類）の除去機能をｆ丁シているが、発
ガン性物質であるトリ／”ｉロメタン（ＴＨＭ）やＴＨ
Ｍ前駆動物質であるフミン質を含む色度成分、かび臭（
２メチルイソホルネオール、ジェオスミン）等の溶解性
の微量物質を除去することはできない。そのため、近年
では、一般の浄水プロセスに１−述した物質の除去を目
的として活性炭処理を組み込む方式が１テイ・）れるよ
うにな−）できた。

活性炭処理には、粉末活性炭を添加する方法と粒状活性
炭を充填した処理塔に通水して処理する方法かある。活
性炭による溶解物質の吸着は、活性炭表面の微細孔を通
って内部に拡散吸着されろことによ−・て行われる。粉
末活性炭は凝集沈澱により除去されるため再生不能であ
るが、粒状活性炭は処理塔に充填されているため連続通
水処理ができる恒久的なＧのである。

第９図は粒状活性炭処理塔断面構造を示し、符号１て示
されているものは表面洗浄管、２は流入水］−１，３は
活性炭充填管、４は活性炭抜出し管、５は逆洗浄水管、
６は処理水出口、７は排水管、８は活性炭、９は砂、１
０は砂朽、１１は集水ブロックである。

吹入に洗浄条件の［１安を示す。

（以下余白）洗浄条件の目安第９図の粒状活性炭処理塔において、粒状活性炭は連続
通水すると細孔の目づまり等により吸着機能が低下する
ため、活性炭の洗浄操作が必要となる。通常の洗浄操作
は洗浄開始を損失水頭（開始戻口づまりによって活性炭
通水量が低下することによ、−・て生じろ水頭差）か設
定された一］二限値に達４゛ると洗浄開始と定めている
。その操作としては、最初に表面洗浄管１　、にり活性
炭処理水を用いてに面洗浄を開始して５分後に、逆洗浄
水管５．Ｌすｌ＋’ｒ　ｌ’ｌ炭処炭水理水いて逆洗性
を１０〜２０分間行う３、このように、処理塔の洗浄操
作は洗浄水ｈ１と洗浄時間でしか管理できないのか現状
である。

洗浄結果が良好か否かの判断は洗浄効果をモニ（監視）
していないため、次回の洗浄開始まて判らない。

従来、活性処理にお１する洗浄操作は粒状活性炭処理効
率に大きく影響するにもかかわらず、洗浄操作を洗浄時
間と洗浄水量のみで管理している。

オなわち、第１θ図に示すようＩこ、活性炭処理塔内の
損失水頭が設定された上限値に達すると洗浄操作を開始
するように設定されている。そのため、損失水頭は−Ｌ
限値に達していないが、活性炭の吸着能力が低下し処理
水質が悪化した場合への対応が考慮されていない。更に
洗浄終了の決定は活性炭表面を洗浄する表面洗浄を逆流
洗浄より５分間光行して開始し、表面洗浄の途中で粒状
活性炭処理塔下部より逆流洗浄を１０〜２０分程度行い
、全体の洗浄時間を１５〜２５分程度行うように設定さ
れ、設定時間がくると終了するようになっている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題第１０図に示すような従来の洗浄操作で（、；、洗浄時
間による設定は粒状活性炭の吸着状態に関係なく洗浄が
終ｒするため、洗浄効果か良くなったり悪くなったりし
て濾過継続時間か一定しないことが多い。また原則とし
て洗浄に用いる水は活性炭処理水を使用−するため、処
理水の無駄使いをする可能性か高い。活性炭処理水は通
常、幾塔かの活性炭処理塔において処理された流出水を
一ケ所に貯留して、それを洗浄水として用いろため、処
理水質の悪い処理水が洗浄に用いられる場合がある。

したがって、従来の洗浄制御装置では、次のような問題
点があった。

（１）活性炭処理塔の洗浄操作を損失水頭のみで決定し
、水質評価（処理水の濁度１色度、吸光度（Ｅｚｓｏな
ど）等）からの洗浄開始を行っていない。

（２）洗浄終了を洗浄時間から決定し、洗浄効果を洗浄
水の水質レベル（濁度１色度、吸光度等）から常時監視
していないため、洗浄効果がわからない、。

（３）損失水頭が上限設定値以下でし処理水質か悪化し
た場合、洗浄を開始しな（Ｆればならないか、処理水質
を常時水質モニタリング（常時計測）していないため対
応が遅れろ。

（４）洗浄効果がリアルタイムで確認できないので安全
側の洗浄操作になっているため洗浄水…を多量に使う。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたしので、その［
］的は、粒状活性炭処理塔におけろ洗浄開始時間、洗浄
終了時間、洗浄時間を水質モニタリング装置と組み合わ
せて決定することにより、高性能にして高信幀性の粒状
活性炭処理塔の洗浄制御装置を提供することである。

ＩＥ　、課題を解決するための手段と作用本発明は、」
−述の目的を達成するために、粒状？ｆｉ性炭に被処理
水を通流させて処理する粒状活性炭処理塔を洗浄水によ
り洗浄する洗浄制御装置において、ＯＩｊ記活性炭処理
塔の通水量の低下に基づく損失水頭、前記活性炭処理塔
Ｊこよる濾過水の吸光度および濁度に基づいて前記粒状
活性炭処理塔の洗浄開始時間を決定する。

また、本発明は粒状活性炭に被処理水を通流さ０て処理
する粒状活性炭処理塔を洗浄水にょζ）洗浄する洗浄制
御装置において、前記粒状活性炭処理塔の粒状活性炭を
洗浄水により洗浄した洗浄排水の吸光度と濁度に基づい
て前記粒状活性炭処理塔の洗浄終了時間を決定する。

Ｆ、実施例以下に本発明の実施例を第１図〜第８図を参照しなから
説明する。

第１図は本発明の実施例による活性炭処理塔の洗浄制御
装置を示すもので、符号２１は原水槽、２２は活性炭処
理塔、２３は洗浄排水槽、２４は処理水貯留タンク、２
５は演算用コンピュータ（ＣＰＵ）や制御用コントロー
ラ（ＤＤＣ）からなる演算制御部である。２６はトラフ
、２７ａ２７ｂ、２７ｃは紫外線の吸光度を検出する吸
光度センサ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃは濁度センサ、２
９ａ、２９ｂ、２９ｃはフィルタ、３０ａ、３０ｂ、３
０ｃは紫外線吸光度を計測する吸光度計、３１ａ、３１
ｂ、３１ｃは濁度計、３２ａ、３２ｂは流量計、３３は
洗浄ポンプである。

第１図の活性炭処理塔の洗浄制御装置において、被処理
現水である流入水は原水槽１で凝沈処理されろ。活性処
理塔２２には、原水Ｉｆ！２＋内の凝沈処理水か導かれ
ろと共に、活性炭処理塔２２から洗浄排水がトラフ２６
を通して洗浄排水！！２３に導かれろ。活性炭処理塔２
２によって処理された処理水は処理水貯留タンク２４に
導かれるとノ（に、処理水貯留タンク２４からポンプ３
３によって逆洗浄水が活性炭処理塔２２に導かれる。

原水槽２１内の凝沈処理水の、紫外線吸光度は吸光度セ
ンサ２７ａによ−）で検出され、濁度は濁度センサ２８
ａによ−）で検出される。吸光度検出信号はフィルタ２
９ａを通して吸光度計３０ａによって吸光度信号（Ｅ！
ｔＯ＋　Ｅ　ｔａｏ＋　Ｅ　３７０）に変換されろ。濁
度センサ２８ａによる濁度検出信号は濁度計３１ａに人
力され濁度信号に変換される。

原水槽１から活性炭処理塔２２への凝沈処理水の流入量
は流量計３２ａによって計測される。洗浄排水槽２３の
洗浄排水の、吸光度信号は吸光度センサ２７ｂ、フィル
タ２９ｂおよび吸光度計３０ｂによって得られ、濁度信
号は濁度計３１ｂによって得られる。活性炭処理塔２２
から処理貯留タンク２４に導かれる処理水の吸光度信号
は吸光度センサ２７ｃ、フィルタ２９ｃおよび吸光度計
３０ｃによ−）で得られ、濁度信号は濁度計３１ｃによ
って得られる。処理水貯留タンク２４から活性炭処理塔
２２ヘボンブ３３に送られる逆洗浄水の水量ハ流量計３
２ｂによって計測さね、この流量計３２ｂによって流量
信号が得られる。演算制御部２５は、吸光度計３０ａ、
３０ｂ、３０ｃの吸光度信号、ｌｌ１１度計３１ａ、３
１ｂ、３１ｃの濁度信号流晴計３２ａ、３２ｂの流量信
号を入力として演算処理して、トラフ２６と洗浄ポンプ
３３を制御オろ。

吸光度計３０ａ〜３０ｃは、紫外線（波長２００〜４０
０ａ＋ｉ）の領域で、光が物質に吸収されることを初用
して分析を行う。ここでは、吸光度計を用いてＥｖｅｏ
（２６ＣＪｒｔｒｍ）、　Ｅ３７０　（３７０ｍｍ）　
。

Ｅ２２゜（２２０７１肩）と測定する。

第６図に１’：ｔｅｏと過マンガン酸消費量の相関関係
を示し、第７図にＥ３７０と色度の相関関係を示す。第
６図、第７図に示されるように、Ｅｔｅｏは過マンガン
酸消費量との相関関係が高く、Ｅ３１．。

は色度との相関関係が高いことが判る。

また、ここで使用する吸光度計は、Ｅ２２゜、■ε、６
ｏ。

Ｅ　２７ｏ、　Ｅ３ｔｏ、　Ｅ　ｓｓｏ　（可視光）が
低濃度（古吸収光度が０．２以下）で連続測定ができる
ように、第８図に示す如く、５０ｊ＋ｍ以上のセル長（
光路長）の石英セル３４を有する。セル長を５０ｖ以上
にしたのは、セル長かこれ以下であると低濃度領域では
紫外線の減衰率が低く、測定制度が低下するためである
。

本発明の洗浄制御装置においては、洗浄開始時間の決定
に損失水頭および活性炭流入・流出水の紫外線吸光度（
ＵＶ）、濁度（ＴＢ）の３信号を用いて決定を行い、洗
浄時間および洗浄終了時間を洗浄排水のＵＶとＴＢの２
信号を用いて決定する。

１、洗浄開始時間の決定は次の３つのパターンに分けら
れろ。

（１）第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）に示す如く、損失水
頭かｌ−限値（しきい値）に達するまでの濾過継続時間
（ＴＨ）が処理水のＥｔｅｏ、　Ｅ３７０かしきい値に
達するまでの濾過継続時間（Ｔ１）や処理水の濁度かし
きい値に達するまでの濾過継続時間（１’Ｔ）より早い
場合、つまりＴ　Ｈ＜　Ｔ　Ｅ　＜　Ｔ　ｒまたはＴ　
ｏ＜　Ｔ　ｔ＜　Ｔ　Ｆの場合、Ｔ□（損失水頭条件）
の時間に洗浄を開始する。

（２）第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）に示す如く、損失水
頭がしきい値以下で上限に達するまでの濾過継続時間（
Ｔ＋＋’）およびＴＴよりも１゛１が早い場合、つま！
’）　Ｔ　Ｅ＜　Ｔ　ｔ＜　Ｔ　Ｅ’　のとき、または
Ｔ１が１’Ｅ、ＴＨ’より早い場合、っまりＴ。＜　Ｔ
　Ｐ：＜　Ｔ　Ｈ’のときＴＥ（ＵＶ条件）またはＴ１
（処理水濁度条件）の時間に洗浄を開始する。

（３）第４図（Ａ）、第４図（Ｂ）に示すように／１過
処理時間の上限である最大濾過継続時間（Ｔｍａｘ）が
ＴＥ、ＴＴ、’ｒ＋＋より早い場合、っまりＴｍａｘ＜
Ｔｔ、　ＴＴ、　ＴＨの時間に強制的に洗浄を開始する
。

■　洗浄時間の決定は次の３つに分けられる。

（１）第５図（Ａ）に示すように、洗浄排水のＴ　８が
許容値に達するまでの洗浄時間（Ｔ□）かＥｙＢ。の許
容値に達するまでの洗浄時間（’Ｉ’　Ｅ　）や最長洗
浄時間（Ｔｗｍａｘ）より早くきた場合、′Ｉ゛１を洗
浄終了時間とする。

（２）第５図（Ｂ）に示すように、ＴＥかＴ’ｔや１゛
８より早く達した場合、ＴＦを洗浄終了時間とする。

（３）第５図（Ｃ）に示す如く、洗浄時間がＴＥＴ’Ｔ
に達するより早く、洗浄水容量の関係により耐長洗浄時
間（Ｔｗｍａｘ）に達した場合、Ｔｗｍａｘを洗浄終了
時間とする。

Ｇ　発明の効果本発明は上記の如くであって、次のような効果がｉすら
れろ。

■活性炭性過水又は洗浄排水の水質評価を行うことで、
常に洗浄効果をモニタリングでき、洗浄効果を一定に保
つことができる。

■処理水質に合わせた洗浄開始時間及び洗浄路Ｙ時間を
決定できろ。

■活性炭負荷に対応して洗浄時間を最適に制御できるの
で、洗浄に用いられろ活性炭処理水を効率よく使える。

■活性炭処理塔の洗浄効率の向上にょる濾過継続時間が
長期化できる。

■洗浄操作の最適化が図れ洗浄水量が必要最少限に抑え
られる。

■適切な洗浄制御が可能になるため活性炭の寿命（破過
に達するまでの時間）が長期化できろ。

■洗浄操作を自動化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による粒状活性炭の洗浄制御装
置のブロック図、第２図（Ａ）、第２図（Ｂ）、第３図
（Ａ）、第３図（Ｂ）および第４図（Ａ）、第４図（Ｂ
）はそれぞれ洗浄開始方法を示す説明図、第５図（Ａ）
１第５図（Ｂ）および第５図（Ｃ）はそれぞれ洗浄終了
時間の決定方法を示す説明図、第６図は活性炭処理水の
過マンガン酸消費量と吸光度の相関図、第７図は活性炭
処理水の色度と吸光度の相関図、第８図は吸光計に用い
るセルの斜視図、第９図は粒状活性炭処理塔の要部を示
す斜視図、第１０図は従来の洗浄時間と洗浄終了の決定
方法を示す説明図である。２１・・・原水槽、２２・・活性炭処理水、２３・洗浄
排水槽、２４・処理水貯留タンク、２５・・演算制御部
、２６・・・トラフ、２７　ａ、　　２７　ｂ、　２７
　ｃ・・吸光度センサ、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ・・・
濁度センサ、２９ａ、２９ｂ、２９ｃｍ・フィルタ、２
０　ａ、２０　ｂ、２０　ｃ＝吸光度計、３１ａ、３１
ｂ３１ｃ＝ＪＪ度計、３２ａ、３２ｂ＝−流量計、３３
・・・洗浄ポンプ。外２名第２図（Ａ）第２図（Ｂ）ア迫Ｍ」先町即第４図（Ａ）第４図（Ｂ）５戸え封μ先時間第３図（Ａ）第３図（Ｂ）＝ｒｓｍ比ｅ間第５図（Ａ）第５図（Ｂ）第８図ＵＶ表ｔｌ二田ロ５ぜフレ０才マし！第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粒状活性炭に被処理水を通流させて処理する粒状
活性炭処理塔を洗浄水により洗浄する洗浄制御装置にお
いて、前記活性炭処理塔の通水量の低下に基づく損失水
頭、前記活性炭処理塔による濾過水の吸光度および濁度
に基づいて前記粒状活性炭処理塔の洗浄開始時間を決定
する手段を備えたことを特徴とする粒状活性炭処理塔の
洗浄制御装置。
（２）粒状活性炭に被処理水を通流させて処理する粒状
活性炭処理塔を洗浄水により洗浄する洗浄制御装置にお
いて、前記粒状活性炭処理塔の粒状活性炭を洗浄水によ
り洗浄した洗浄排水の吸光度と濁度に基づいて前記粒状
活性炭処理塔の洗浄終了時間を決定する手段を備えたこ
とを特徴とする粒状活性炭処理塔の洗浄制御装置。