JPH0440078B2 - - Google Patents
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- JPH0440078B2 JPH0440078B2 JP13013084A JP13013084A JPH0440078B2 JP H0440078 B2 JPH0440078 B2 JP H0440078B2 JP 13013084 A JP13013084 A JP 13013084A JP 13013084 A JP13013084 A JP 13013084A JP H0440078 B2 JPH0440078 B2 JP H0440078B2
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- chlorine
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- chlorine injection
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- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 124
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 124
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 122
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 64
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 64
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
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Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は浄水場における塩素注入量を、塩素注
入点と残留塩素濃度測定点との時間的および空間
的ずれを考慮して残留塩素濃度が一定となるよう
に制御する浄水場の塩素注入制御装置に関するも
のである。
入点と残留塩素濃度測定点との時間的および空間
的ずれを考慮して残留塩素濃度が一定となるよう
に制御する浄水場の塩素注入制御装置に関するも
のである。
浄水場における塩素注入には、原水に注入する
前塩素注入、過池の前で注入する中塩素注入、
過池の後で注入する後塩素注入があり、特に前
塩素注入では、検水を採取するまでの流下に要す
る時間が長いので、通常のフイードバツク制御で
は安定な制御が困難である。
前塩素注入、過池の前で注入する中塩素注入、
過池の後で注入する後塩素注入があり、特に前
塩素注入では、検水を採取するまでの流下に要す
る時間が長いので、通常のフイードバツク制御で
は安定な制御が困難である。
このため従来から、
(a) 実行した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値
とを比較して原水の塩素要求量を計算し、これ
に残留塩素濃度の目標値を加えた値を塩素注入
率とする方法、 (b) 実行した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値
の比から塩素消費率を計算し、この塩素消費率
で残留塩素濃度の目標値を際して値を基準注入
率とし、この基準注入率にさらに、残留塩素濃
度の測定値を用いるPID演算によるフイードバ
ツク注入率を加算した値を実行すべき塩素注入
率とする方法、 などが用いられている。
とを比較して原水の塩素要求量を計算し、これ
に残留塩素濃度の目標値を加えた値を塩素注入
率とする方法、 (b) 実行した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値
の比から塩素消費率を計算し、この塩素消費率
で残留塩素濃度の目標値を際して値を基準注入
率とし、この基準注入率にさらに、残留塩素濃
度の測定値を用いるPID演算によるフイードバ
ツク注入率を加算した値を実行すべき塩素注入
率とする方法、 などが用いられている。
しかしながら、上記(a)の方法は基本的にはフイ
ードフオワード制御であるが、原水の塩素要求量
の計算に異なる時刻の塩素注入率と残留塩素濃度
とを用いているので正しい計算が行われず、また
上記(b)の方法は塩素注入率と残留塩素濃度は同時
刻の値を用いているので(a)の方法におけるような
問題がないが、外乱である原水の塩素要求量が変
動しなくても、塩素注入率が高いと残留塩素濃度
も高くなつて塩素消費率が低いと残留塩素濃度も
低くなつて塩素消費率が高くなり、このため塩素
要求量の変動という外乱を正しく補償することが
できず、また塩素注入率と残留塩素濃度は測定時
刻は同一でも測定位置が異なり、塩素注入点と残
留塩素濃度測定点間のプロセスの混合特性の影響
を受けるので、塩素消費率の計算値が正しい値を
示さず、塩素注入率の制御が不正確となるという
問題がある。
ードフオワード制御であるが、原水の塩素要求量
の計算に異なる時刻の塩素注入率と残留塩素濃度
とを用いているので正しい計算が行われず、また
上記(b)の方法は塩素注入率と残留塩素濃度は同時
刻の値を用いているので(a)の方法におけるような
問題がないが、外乱である原水の塩素要求量が変
動しなくても、塩素注入率が高いと残留塩素濃度
も高くなつて塩素消費率が低いと残留塩素濃度も
低くなつて塩素消費率が高くなり、このため塩素
要求量の変動という外乱を正しく補償することが
できず、また塩素注入率と残留塩素濃度は測定時
刻は同一でも測定位置が異なり、塩素注入点と残
留塩素濃度測定点間のプロセスの混合特性の影響
を受けるので、塩素消費率の計算値が正しい値を
示さず、塩素注入率の制御が不正確となるという
問題がある。
本発明は、塩素注入率と残留塩素濃度との関係
を、注入塩素と原水との混合モデルを用いて測定
時刻および測定位置のずれを補正して算出し、こ
れによつてPIDフイードバツク制御を基本としな
がら塩素の注入率を適正に制御する浄水場の塩素
注入制御装置を提供することを目的としている。
を、注入塩素と原水との混合モデルを用いて測定
時刻および測定位置のずれを補正して算出し、こ
れによつてPIDフイードバツク制御を基本としな
がら塩素の注入率を適正に制御する浄水場の塩素
注入制御装置を提供することを目的としている。
本発明は、塩素の注入量を制御して所要点の残
留塩素濃度を目標値に制御する浄水場の塩素注入
制御装置において、所要点の残留塩素濃度の測定
値とその目標値とから塩素注入率のフイードバツ
ク修正量を算出する第１演算器と、注入塩素と原
水との混合モデルを用いて注入塩素が分解消失な
しに混合した場合の所要点における混合塩素注入
率の想定値を算出する第２演算器と、混合塩素注
入率想定値と残留塩素濃度測定値から塩素消費率
の時間変化を算出する第３演算器と、原水流量か
ら塩素消費率の時間変化を修正する制御比率を算
出する第４演算器と、フイードバツク修正量、塩
素消費率の時間変化および制御比率から原水に注
入すべき塩素注入率を算出する第５演算器を備
え、算出した塩素注入率に応じて塩素水の注入流
量を制御し、これによつて塩素の注入点と残留塩
素濃度の測定点との時間的および空間的なずれを
補償して所要点の残留塩素濃度を安定に制御でき
るようにしたものである。
留塩素濃度を目標値に制御する浄水場の塩素注入
制御装置において、所要点の残留塩素濃度の測定
値とその目標値とから塩素注入率のフイードバツ
ク修正量を算出する第１演算器と、注入塩素と原
水との混合モデルを用いて注入塩素が分解消失な
しに混合した場合の所要点における混合塩素注入
率の想定値を算出する第２演算器と、混合塩素注
入率想定値と残留塩素濃度測定値から塩素消費率
の時間変化を算出する第３演算器と、原水流量か
ら塩素消費率の時間変化を修正する制御比率を算
出する第４演算器と、フイードバツク修正量、塩
素消費率の時間変化および制御比率から原水に注
入すべき塩素注入率を算出する第５演算器を備
え、算出した塩素注入率に応じて塩素水の注入流
量を制御し、これによつて塩素の注入点と残留塩
素濃度の測定点との時間的および空間的なずれを
補償して所要点の残留塩素濃度を安定に制御でき
るようにしたものである。
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図において、図示しない取水源から取水さ
れた原水は、管路Ａを通つて着水井２に流入し、
塩素が注入される管路Ｂを通つて急速混和池３に
流入し、ここで図示しない攪拌機で混和され、管
路Ｃを通つて次工程に処理水として流入する。
れた原水は、管路Ａを通つて着水井２に流入し、
塩素が注入される管路Ｂを通つて急速混和池３に
流入し、ここで図示しない攪拌機で混和され、管
路Ｃを通つて次工程に処理水として流入する。
急速混和池３の中の処理水は、検水ポンプ４に
よつてサンプリングされ、サンプルは導水管Ｄを
通つて残留塩素濃度計６に送られ、残留塩素濃度
RCが測定される。
よつてサンプリングされ、サンプルは導水管Ｄを
通つて残留塩素濃度計６に送られ、残留塩素濃度
RCが測定される。
上記残留塩素濃度測定値RC、管路Ａに設けら
れた流量計１で測定された原水流量Ｑおよび塩素
注入管路Ｅに設けられた薬品流量計７で測定され
た塩素水流量QCは塩素注入演算装置８に入力さ
れ、ここで適正な塩素注入率MVが演算され、塩
素注入制御器１７および薬注バルブ６を介して塩
素水流量QCをMVに合せて制御する。
れた流量計１で測定された原水流量Ｑおよび塩素
注入管路Ｅに設けられた薬品流量計７で測定され
た塩素水流量QCは塩素注入演算装置８に入力さ
れ、ここで適正な塩素注入率MVが演算され、塩
素注入制御器１７および薬注バルブ６を介して塩
素水流量QCをMVに合せて制御する。
次に上記塩素注入演算装置８の演算動作を第２
図に示すフローチヤートを参照して説明する。
図に示すフローチヤートを参照して説明する。
先ず計算周期ごとにプロセスデータとして上記
RC，Ｑ，QCが入力される。
RC，Ｑ，QCが入力される。
第１演算器１０は入力点９から残留塩素濃度目
標値SVが設定されると共に、前記残留塩素濃度
測定値RCが入力され、制御周期ごとに下記(1)、
(2)式の演算を行つて塩素注入率のフイードバツク
修正量ΔSを算出する。
標値SVが設定されると共に、前記残留塩素濃度
測定値RCが入力され、制御周期ごとに下記(1)、
(2)式の演算を行つて塩素注入率のフイードバツク
修正量ΔSを算出する。
En＝SV−RC ……(1)
ΔS＝Kp（En−En-1）＋ｈ／TI・En ……(2)
ここでEn，En-1は今回および前回の制御周期
における入力偏差、Kpは比例ゲイン、ｈは制御
周期TIは積分時間である。
における入力偏差、Kpは比例ゲイン、ｈは制御
周期TIは積分時間である。
第２演算器１２は入力点１１から塩素水の塩素
濃度CLoが設定されると共に、前記原水流量Ｑお
よび塩素水流量QCが入力され、下記(3)〜(7)式の
演算を行つて、塩素が分解消失を行うことなく混
合したと想定した場合の測定点における残留塩素
濃度（以下混合塩素注入率と呼ぶ）CLsを下記(3)
〜(7)式を用いて算出する。
濃度CLoが設定されると共に、前記原水流量Ｑお
よび塩素水流量QCが入力され、下記(3)〜(7)式の
演算を行つて、塩素が分解消失を行うことなく混
合したと想定した場合の測定点における残留塩素
濃度（以下混合塩素注入率と呼ぶ）CLsを下記(3)
〜(7)式を用いて算出する。
CLi＝CLt−TB ……(3)
CLm＝CLi・α・Ｑ＋CLm′・Vm／α・Ｑ＋Vm……(4)
CLe＝α・CLi＋（１−α）・CLm ……(5)
CLs＝CLe（ｔ−TC） ……(6)
CL＝CLo・QC／Ｑ ……(7)
ここにCLは塩素注入点の混合塩素注入率CLi
は管路Ｂより急速混和池３に流入する点の混合塩
素注入率、CLt−TBは管路Ｂでの導水時間遅れ
TB前のCL，CLmは急速混和池の完全混合部分
の混合塩素注入率、CLm′は常回のCLm，αは完
全混合部分を短絡する原水の割合（０≦α≦１）、
CLeは検水ポンプ４で汲上げられる検水の混合塩
素注入率、TCは導水管Ｄでの導水遅れ時間であ
る。
は管路Ｂより急速混和池３に流入する点の混合塩
素注入率、CLt−TBは管路Ｂでの導水時間遅れ
TB前のCL，CLmは急速混和池の完全混合部分
の混合塩素注入率、CLm′は常回のCLm，αは完
全混合部分を短絡する原水の割合（０≦α≦１）、
CLeは検水ポンプ４で汲上げられる検水の混合塩
素注入率、TCは導水管Ｄでの導水遅れ時間であ
る。
第３演算器１３は上記CLsおよびRCを入力し、
下記(8)、(9)式の演算を行つて塩素消費率DCLの
時間変化ΔDCLを算出する。
下記(8)、(9)式の演算を行つて塩素消費率DCLの
時間変化ΔDCLを算出する。
DCLn＝CLs−RC ……(8)
ΔDCL＝DCLm−DCLn-1 ……(9)
この考案でDCLn-1は前回のDCLnである。
第４演算器１５は入力点１４から基準比率
KCDoが設定されると共に原水流量Ｑが入力さ
れ、下記(10)式を用いて制御比率KCDを算出する。
KCDoが設定されると共に原水流量Ｑが入力さ
れ、下記(10)式を用いて制御比率KCDを算出する。
KCD＝KCDo（１＋Ｑ−K2／K1）K3 ……(10)
ここでK1，K2，K3は浄水場の水理学的特性に
よつて決まる定数である。
よつて決まる定数である。
第５演算器１６は前記したΔS，ΔDCLおよび
上記制御比率KCDを入力し、下記（11）式の演
算を行つて今回の制御周期に対する塩素注入率
MVnを算出する。
上記制御比率KCDを入力し、下記（11）式の演
算を行つて今回の制御周期に対する塩素注入率
MVnを算出する。
MVn＝MVn-1＋ΔS＋KCD・ΔDCL
ここにMVn，MVn-1は今回および前回制御周
期のMVである。
期のMVである。
このようにして算出した塩素注入率MVを基準
として塩素水の注入流量QCを制御すると、塩素
水の注入点と残留塩素濃度の測定点と間の時間遅
れが混合モデルによつてフイートフオワード的に
補正されてフイードバツク制御が行われるので、
制御の追従性が改善され、適正な塩素注入制御が
可能となる。
として塩素水の注入流量QCを制御すると、塩素
水の注入点と残留塩素濃度の測定点と間の時間遅
れが混合モデルによつてフイートフオワード的に
補正されてフイードバツク制御が行われるので、
制御の追従性が改善され、適正な塩素注入制御が
可能となる。
なお上記実施例は前塩素注入の場合であるが、
中塩素注入および後塩素注入に対しても本発明の
適用が可能である。
中塩素注入および後塩素注入に対しても本発明の
適用が可能である。
以上説明したように本発明によれば、残留塩素
濃度の測定値をその目標値と比較し、その偏差に
応じて塩素注入量をフイードバツク制御すると共
に、浄水場の混合モデルを想定して塩素注入点と
残留塩素濃度測定点との時間的および空間的なず
れをフイードフオワード的に補償しているので、
セグメントの追従性が改善され、残留塩素濃度を
目標値に対して安定に制御することが可能とな
る。
濃度の測定値をその目標値と比較し、その偏差に
応じて塩素注入量をフイードバツク制御すると共
に、浄水場の混合モデルを想定して塩素注入点と
残留塩素濃度測定点との時間的および空間的なず
れをフイードフオワード的に補償しているので、
セグメントの追従性が改善され、残留塩素濃度を
目標値に対して安定に制御することが可能とな
る。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２
図は第１図における演算動作を示すフローチヤー
トである。 １……原水流量計、２……着水井、３……急速
混和池、４……検水ポンプ、５……残留塩素濃度
計、６……薬注バルブ、７……塩素水流量計、８
……塩素注入演算装置、１０，１２，１３，１
５，１６……演算器、１７……塩素注入制御器。
図は第１図における演算動作を示すフローチヤー
トである。 １……原水流量計、２……着水井、３……急速
混和池、４……検水ポンプ、５……残留塩素濃度
計、６……薬注バルブ、７……塩素水流量計、８
……塩素注入演算装置、１０，１２，１３，１
５，１６……演算器、１７……塩素注入制御器。
Claims (1)
- １ 塩素の注入量を制御して所要点の残留塩素濃
度を目標値に制御する浄水場の塩素注入制御装置
において、所要点の残留塩素濃度の測定値とその
目標値とから塩素注入率のフイードバツク修正量
を算出する第１演算器と、注入塩素と原水との混
合モデルを用いて注入塩素が分解消失なしに混合
した場合の上記所要点における混合塩素注入率の
想定値を算出する第２演算器と、上記混合塩素注
入率現定値と残留塩素濃度測定値から塩素消費率
の時間変化を算出する第３演算器と、原水流量か
ら上記塩素消費率の時間変化を修正する制御比率
を算出する第４演算器と、上記フイードバツク修
正量、塩素消費率の時間変化および制御比率から
原水に注入すべき塩素注入率を算出する第５演算
器を備え、上記算出した塩素注入率に応じて塩素
水の注入流量を制御することを特徴とする浄水場
の塩素注入制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13013084A JPS6111192A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13013084A JPS6111192A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111192A JPS6111192A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0440078B2 true JPH0440078B2 (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=15026666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13013084A Granted JPS6111192A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111192A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0772848B2 (ja) * | 1987-02-12 | 1995-08-02 | 株式会社東芝 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP13013084A patent/JPS6111192A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6111192A (ja) | 1986-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |