JPH05293309A - 凝集処理装置 - Google Patents

凝集処理装置

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JPH05293309A
JPH05293309A JP4096419A JP9641992A JPH05293309A JP H05293309 A JPH05293309 A JP H05293309A JP 4096419 A JP4096419 A JP 4096419A JP 9641992 A JP9641992 A JP 9641992A JP H05293309 A JPH05293309 A JP H05293309A
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JP
Japan
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liquid
function
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chemical
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Pending
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JP4096419A
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English (en)
Inventor
Toshio Totoki
敏雄 十時
Katsuo Yasukawa
克男 安川
Koki Shigemi
弘毅 重見
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 凝集剤の添加量を適切なものとする。 【構成】 凝集剤の薬注量pと熱線流速計検出値又はト
ルクメータ等のセンサ検出値Uとの間に2次関数の関係
を設定し、経時的に測定される(U、p)の値(複数
個)に基づいてこの2次関数のパラメータを演算する。
この2次関数に基づいて凝集剤の添加量を制御する。 【効果】 正確な薬注量制御を行なうことが可能とな
る。従って、効率的で低コストの凝集処理が行なえるよ
うになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は凝集処理装置に関するも
のであり、詳しくは凝集剤の薬注量(添加量)を制御す
る凝集処理装置に関する。さらに詳しくは、有機凝集剤
(以下、ポリマーということがある。)の添加量の制御
に好適な凝集処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、汚泥脱水における薬注制御と
して、種々のものが提案されている。例えば、液中の残
留ポリマー量を、その量が多くなると液の粘性が変化す
ることから粘度計等を用いて間接的に計測し、その計測
値を指標として薬注制御を行なうことが提案されてい
る。
【0003】液の物性は、粘度のみならず比熱、電気伝
導度等種々のものがあげられ、それらが薬注では各々影
響する。従って、単に液の物性の一つである粘度のみを
指標として薬注量を制御したのでは、薬注量に過不足が
生じ、凝集不良や過剰添加による薬剤コスト高が避けら
れなかった。
【0004】ところで、本発明者らは、凝集処理された
液の脱水性について長年研究を重ねてきたが、有機凝集
剤の添加量と脱水ケーキの含水率とは密接な関係を有す
るという従来の知見に加え、第4、5図の如く、この脱
水ケーキの含水率と凝集処理された液(もしくは凝集処
理されつつある液)の熱移動検出計検出値とは下に凸と
なる関係を有しており、例えば熱線流速計を利用して検
出した値が極小となるように凝集の添加量を制御すると
脱水ケーキの含水率も最小になることを見出した。
【0005】第4、5図は原水が下水混合生汚泥である
場合の凝集剤(カチオンポリマー)の添加量と熱線流速
計検出値(電位差)及び脱水ケーキ含水率との相関を示
すグラフである。
【0006】第4図の如く、凝集剤添加量が約150〜
200ppm付近が熱線流速計検出値の極小域となって
おり、このときに脱水ケーキ含水率も最小となってい
る。
【0007】第5図は第4図と異なる混合生汚泥に対す
る同様の相関図であるが、添加量が約150ppm付近
で熱線流速計検出値及び脱水ケーキがともに極小、最小
となっている。その他の各種の原水についても同様のテ
ストを繰り返したが、いずれも第4、5図の如き相関が
明瞭に認められた。なお、ケーキ含水率以外のケーキ剥
離性や濾液量等の特性に関しても上記と同様の相関があ
ることが認められた。
【0008】さらに、熱線流速計検出値だけでなく、ト
ルクメータの検出値と凝集剤添加量とについても第4、
5図の如き相関関係があることが見出された(トルクメ
ータの場合は上に凸となる)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記の如き熱線流速計
検出値又はトルクメータ検出値と凝集剤添加量との下又
は上に凸なる関係は、汚泥負荷により変化する。従っ
て、第4、5図の如き相関関係を固定し、常にその関係
に基づいて薬注量を決定してしまうのでは薬注量が不適
切になる。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の凝集処理装置
は、凝集処理される液に凝集剤を添加するための装置で
あって、該添加量が調節可能である薬注装置と、凝集剤
が添加される液、凝集剤が添加された液又は凝集剤が添
加された液の濾液と接触するように設けられた液物性検
出用のセンサと、該センサの検出値に基づいて薬注装置
の薬注量を制御する制御装置であって、薬注量とセンサ
検出値との相関を示す関数を経時的に検出される検出値
で特定し、この関数に基づいて薬注量を設定するように
した制御装置と、を備えてなるものである。
【0011】
【作用】薬注量とセンサ検出値との関係を表わす関数
を、実際に検出されたセンサ検出値で特定することによ
り、現に凝集処理されている汚泥についての薬注量とセ
ンサ検出値との薬注量とセンサ検出値との相関関係が正
確に分る。そこで、この特定された関数に基づいて薬注
量を決定することにより、最も好適な薬注量にて凝集処
理することが可能となる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して実施例について説明す
る。
【0013】第1図は実施例に係る凝集処理装置の系統
図であり、原水は原泥ピット1からポンプ2付の配管3
を経て凝集槽4に導入される。凝集槽4は撹拌機5を備
えると共に、薬液貯槽6、薬注管7及び薬注ポンプ8を
具備してなる薬注装置からカチオン系有機凝集剤が薬注
される。凝集槽4からの凝集処理液は脱水機(凝集槽を
用いるものであれば脱水機の機種は何れであっても良
い。)9へ送られる。脱水機9で生じた脱水ケーキは焼
却等のケーキ処理工程へ送られ、濾液は濾液貯槽10へ
送られる。
【0014】濾液貯槽10は、温度計11、熱移動検出
計12、電気伝導度計13を備える。
【0015】これら計器11、12、13の検出信号
は、演算制御器16に入力されている。演算制御器16
は前記薬注ポンプ8に制御信号を出力している。ポンプ
8は、例えばインバータ制御される。
【0016】なお、本発明でいう熱移動検出計として
は、一般に使用されている熱線あるいは熱膜式流速計、
熱伝達率測定計等の熱の移動を検出することが可能なも
のが利用できる。
【0017】また、これ以外のものでもヒータに通電し
加熱する自己加熱源を有するもの、あるいはヒータと温
度計との組合せのようにヒータにより間接的に加熱する
加熱源を有するものであれば適用可能である。
【0018】以下本発明を、熱線流速計を適用したもの
で説明する。
【0019】熱線流速計は、周知のように、加熱体とな
る熱線に定電流を流しておき、この熱線を流体中に挿入
するものである。流速の変動があると、熱線からの熱の
奪われ度合が変化する。これにより熱線の温度が変化し
て抵抗も変わる。熱線流速計は、この抵抗の変化を電圧
の変化としてとらえて流速を計測するものである。
【0020】本発明は、この熱線流速計の原理を利用し
たもので、更に液の流速を一定として条件を与え、その
うえで熱線から奪われる微小な熱の移動を抵抗(電圧)
の変化としてとらえ、この変化を物性の変化として把握
するものである。そのため、濾液貯槽10は撹拌機14
を備え、測定時には常に同一速度で回転させるととも
に、撹拌条件を同一とするために、一定水位を得るため
のオーバーフロー管15が設けられている。
【0021】第2図は本実施例で用いられた熱線流速計
12の概略構成図である。この熱線流速計12は熱線
(抵抗)12a、定電流発生器12b、電圧計12cを
備えている。
【0022】熱線12aは濾液貯槽10内を一定の流速
で旋回する液と接しており、この液が一定の物性の際に
は、定電流を流すと熱線12aから奪われる熱量は一定
であるので、抵抗は一定で電圧にも変化はない。液の物
性が変化すると、熱線12aから奪われる熱量が変化す
るので抵抗が変化する。すなわち、熱線から液中への熱
移動が生じ抵抗が変化する。いま、電流を一定として流
しているので、この抵抗の変化は電圧の変化としてとら
えることができ、この変化が液中の物性値の検出値とな
る。なお、熱線12aの特性値の変化は、抵抗値あるい
は電圧の変化のどちらでとらえても良い。
【0023】また、上述は定電流型で説明したが、定電
圧型の熱線流速計でも良い。
【0024】以上から明らかなごとく、本発明のように
熱線流速計を用いれば、一定の流速を与えるだけで微小
な物性値の変化をとらえることが可能となる。
【0025】トルクメータを採用するのであれば、該ト
ルクメータを濾液貯槽10に設ければ良い。なお、撹拌
機14の電流値からトルクを検出しても良い。
【0026】このように構成された第1図の装置におい
て、原水は凝集槽4において凝集剤の添加を受けて凝集
処理されるが、この際の添加量は濾液貯槽10で検出さ
れる熱線流速計検出値Uと薬注量pとの相関関係を表わ
す関数によって決定される。
【0027】本実施例では、この関数を2次関数として
いる。凝集処理装置の作動開始に際しては、薬注量pを
種々(例えば5点)変えると共に各薬注量の下での熱線
流速計検出値Uを検出し、この作動開始時における特性
曲線を示す2次関数を特定する。第3図の実線で示す2
次曲線は、このようにして特定された2次関数U=ap
2 +bp+cである。5点の(U、p)の関係からパラ
メータa,b,cを決定するには、最小2乗法による。
【0028】薬注量を最適量とする場合であれば、第3
図の2次関数f1 が極小値(最小値)をとる薬注量p1
とする。
【0029】凝集処理装置の作動継続に伴って、所定時
間毎(例えば3min毎)に熱線流速計検出値Uを制御
器16に読み込む。そして、最新の5点の(U、p)の
データに基づいて上記2次関数のb値を求める。なお、
a値は一定であると扱う。c値は薬注量決定に関与しな
い。
【0030】−b/2aが2次関数に最小値を与えるp
であるから、−b/2a値にて薬注量を行なう。もし、
汚泥負荷に変動があった場合には、薬注量pと熱線流速
計検出値Uとの関係を示す2次関数は第3図の破線のf
2 の如く変化する。
【0031】この(U、p)の読み込みと−b/2aの
算出を継続し、常に最新の5点の(U、p)データに基
づいて2次関数f(p)を特定し、p=−b/2aとな
るp2 値にて薬注することにより、常に最適な薬注量に
て凝集処理を行なうことができる。
【0032】上記の説明では、p=−b/2aとなる薬
注量決定方法を示したが、薬注量pはこの−b/2aに
限られるものではない。例えば、薬注量を少し過剰ぎみ
にすることにより脱水率を高めるように運転する場合に
は、U=f(p)の2次関数の微分値df(p)/dp
が予め定められた特定の正の値となるように薬注量を設
定する。このようにすると、薬注量は熱線流速計検出値
Uを最小にするp値よりも第3図の右側に一定の割合で
シフトしたp値となる。
【0033】また、薬剤コストを低くおさえるために薬
注量を若干不足ぎみにする場合には、同様にdf(p)
/dp値が予め定められた特定の負の値となるように薬
注量を設定する。このようにすると、薬注量は熱線流速
計検出値Uを最小にするp値よりも第3図の左側に一定
の割合でシフトしたp値となる。
【0034】上記実施例では関数を2次関数としている
が、4次以上の高次関数などにしてもよい。ただし、2
次関数であればパラメータ数が少なく、演算が迅速に行
なわれるようになる。また、演算プログラムも簡単であ
る。
【0035】なお、第1図の装置では、温度計11及び
電気伝導度計13の検出値も演算制御器16に入力され
ているが、これは原水性状(温度、可溶性塩類濃度等)
に変動があった場合には熱線流速計検出値が変動するの
で、この温度、電気伝導度の変動による熱線流速計検出
値変動への寄与分を差し引いて(補償して)、薬注量変
動幅分だけの熱線流速計検出値の変化を比較するためで
ある。
【0036】本発明では、温度計等を省略し、熱線流速
計のみを用いても良い。また、上記実施例では凝集槽に
薬注するようにしているが、本発明にあっては、被凝集
処理液が流通される配管(例えば原水供給管)中へ薬注
するタイプの凝集処理装置にも適用できる。
【0037】上記実施例では濾液を濾液貯槽へ連続的に
流入させているが、本発明では所定量の濾液を濾液貯槽
に受けてその熱線流速計検出値等を計測しても良い。こ
のようにバッチ測定する場合には、濾液貯槽に例えばレ
ベル計を設けておき、前回の測定時の濾液を全量排出し
た後、このレベル計で検出水位が所定レベルとなるまで
濾液を受け入れ、熱線流速計検出値等の計測を行なえば
良い。
【0038】上記実施例では、凝集剤が添加された液の
脱水濾液が熱線流速計と接触されているが、このように
するとSS成分や凝集したフロック等が熱線流速計に付
着することが防止され、作動が安定し、装置の保守も容
易になるという効果がある。ただし、本発明では、熱線
流速計が直接に凝集剤添加前の液や濾過処理前の液と接
触するように構成しても良い。
【0039】なお、本発明でいう凝集剤が添加された液
の濾液とは凝集槽内の液を濾過した濾液及び脱水機で脱
水した脱水濾液をいう。
【0040】
【効果】以上の通り、本発明の凝集処理装置は、薬注量
と、液物性検出用センサの検出値とから薬注量とセンサ
検出値の関係を示す関数を特定し、この関数に基いて薬
注量を制御するものであり、正確な薬注量制御を行なう
ことが可能となる。従って、効率的で低コストの凝集処
理が行なえるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は実施例装置の系統図である。
【図2】第2図は熱線流速計のブロック図である。
【図3】第3図は微分曲線を示す模式図である。
【図4】第4図は実験結果を示すグラフである。
【図5】第5図は実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
4 凝集槽 8 薬注ポンプ 9 脱水機 12 熱線流速計 16 演算制御器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 凝集処理される液に凝集剤を添加するた
    めの装置であって、該添加量が調節可能である薬注装置
    と、 凝集剤が添加される液、凝集剤が添加された液又は凝集
    剤が添加された液の濾液と接触するように設けられた液
    物性検出用のセンサと、 該センサの検出値に基づいて薬注装置の薬注量を制御す
    る制御装置であって、薬注量とセンサ検出値との相関を
    示す関数を経時的に検出される検出値で特定し、この関
    数に基づいて薬注量を設定するようにした制御装置と、
    を備えてなる凝集処理装置。
JP4096419A 1992-04-16 1992-04-16 凝集処理装置 Pending JPH05293309A (ja)

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JP4096419A JPH05293309A (ja) 1992-04-16 1992-04-16 凝集処理装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008194559A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Toshiba Corp 凝集剤注入制御装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63200807A (ja) * 1987-02-16 1988-08-19 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 凝集剤の注入制御装置
JPH02290205A (ja) * 1989-02-23 1990-11-30 Kurita Water Ind Ltd 凝集処理装置

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