JPH0720522B2 - 凝集剤の注入制御装置 - Google Patents
凝集剤の注入制御装置Info
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- JPH0720522B2 JPH0720522B2 JP62113568A JP11356887A JPH0720522B2 JP H0720522 B2 JPH0720522 B2 JP H0720522B2 JP 62113568 A JP62113568 A JP 62113568A JP 11356887 A JP11356887 A JP 11356887A JP H0720522 B2 JPH0720522 B2 JP H0720522B2
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- coagulant
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1468—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は浄水場、下水処理場、廃業排水処理場等におけ
る懸濁物質を凝集させてフロツクを形成するための凝集
剤の注入制御装置に関する。
る懸濁物質を凝集させてフロツクを形成するための凝集
剤の注入制御装置に関する。
浄水場では河川や湖沼等から取水した原水に凝集剤を注
入して懸濁物質を凝集させて凝集物（以下フロツクと称
す）を形成し、このフロツクを沈殿除去している。具体
的には急速混和池で凝集剤を注入した後にフロツク形成
池に導き、緩やかにかくはんしながらフロツクを形成し
ている。フロツク形成池からの流出液は沈殿池に導か
れ、フロツクが沈殿除去される。沈殿池で沈降しなかつ
た微粒子は過池にて除去される。
入して懸濁物質を凝集させて凝集物（以下フロツクと称
す）を形成し、このフロツクを沈殿除去している。具体
的には急速混和池で凝集剤を注入した後にフロツク形成
池に導き、緩やかにかくはんしながらフロツクを形成し
ている。フロツク形成池からの流出液は沈殿池に導か
れ、フロツクが沈殿除去される。沈殿池で沈降しなかつ
た微粒子は過池にて除去される。
このような処理工程において、フロツク形成池でフロツ
クが形成されないと過池の目詰まりを早める。良好な
フロツクを形成させることは浄水場の運転管理上重要で
あり、このため、凝集剤の注入量を制御している。
クが形成されないと過池の目詰まりを早める。良好な
フロツクを形成させることは浄水場の運転管理上重要で
あり、このため、凝集剤の注入量を制御している。
従来は、例えば特開昭54−143296号公報に記載されてい
るように、画像処理によつてフロツクの大きさや形状を
監視する方法が提案されている。具体的には工業用カメ
ラで撮影したフロツク画像を特定の輝度レベル（閾値）
を基準として、“0"、“1"レベルに２値化してフロツク
を抽出し、フロツクの形成状況を監視している。
るように、画像処理によつてフロツクの大きさや形状を
監視する方法が提案されている。具体的には工業用カメ
ラで撮影したフロツク画像を特定の輝度レベル（閾値）
を基準として、“0"、“1"レベルに２値化してフロツク
を抽出し、フロツクの形成状況を監視している。
フロツクの形成は懸濁物質の性状だけでなく、水温、p
H、アルカリ度等の水質因子にも大きく影響されること
が知られている。したがつて、原水の濁度、懸濁物質の
粒径と表面積に基づいて凝集剤注入量を制御しただけで
はフロツク形成を良好に維持できる保証がない。
H、アルカリ度等の水質因子にも大きく影響されること
が知られている。したがつて、原水の濁度、懸濁物質の
粒径と表面積に基づいて凝集剤注入量を制御しただけで
はフロツク形成を良好に維持できる保証がない。
また、フロツクを画像認識した場合、認識画像からフロ
ツク形成の良否を判定し、凝集剤注入量をいかに最適な
制御を行うかが問題である。従来例は、この良否判定手
段が明確でなく、フロツク形成を良好に制御することは
困難である。
ツク形成の良否を判定し、凝集剤注入量をいかに最適な
制御を行うかが問題である。従来例は、この良否判定手
段が明確でなく、フロツク形成を良好に制御することは
困難である。
本発明の目的は、凝集剤注入量を、実際のフロツク形成
の良否を直接判定しながら制御を行うことができる凝集
剤の注入制御装置を提供することにある。
の良否を直接判定しながら制御を行うことができる凝集
剤の注入制御装置を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明は凝集剤の注入制御装置に
関する発明であつて、懸濁物質を含有す流入液に凝集剤
を混合し懸濁物質のフロツクを形成させる凝集槽と、該
凝集槽に凝集剤を注入する凝集剤注入手段と、該凝集槽
に流入する前の液中の懸濁物質の濃度を検知する濃度検
出手段と、前記凝集槽におけるフロツクの状態を撮影し
輝度情報を電気信号に変換するフロツク撮像手段と、該
フロツク撮像手段から得られる画像信号の各画素の輝度
レベルによって２値化してフロツク数を認識する画像認
識手段と、前記濃度検知手段で得られた懸濁物質濃度を
入力し予め求めた凝集剤注入前の懸濁物質濃度と凝集剤
注入後のフロツク数との関係に基づいて当該懸濁物質濃
度におけるフロツク数目標値を演算する目標値設定回路
と前記画像認識手段で認識したフロツク数を入力し該フ
ロツク数目標値と比較して凝集剤の制御量を出力する比
較回路とを備えた凝集状態判定手段と、該凝集状態判定
手段から出力された凝集剤の制御量に基づいて凝集剤の
制御を行う注入量制御手段とを具備したことを特徴とす
る。
関する発明であつて、懸濁物質を含有す流入液に凝集剤
を混合し懸濁物質のフロツクを形成させる凝集槽と、該
凝集槽に凝集剤を注入する凝集剤注入手段と、該凝集槽
に流入する前の液中の懸濁物質の濃度を検知する濃度検
出手段と、前記凝集槽におけるフロツクの状態を撮影し
輝度情報を電気信号に変換するフロツク撮像手段と、該
フロツク撮像手段から得られる画像信号の各画素の輝度
レベルによって２値化してフロツク数を認識する画像認
識手段と、前記濃度検知手段で得られた懸濁物質濃度を
入力し予め求めた凝集剤注入前の懸濁物質濃度と凝集剤
注入後のフロツク数との関係に基づいて当該懸濁物質濃
度におけるフロツク数目標値を演算する目標値設定回路
と前記画像認識手段で認識したフロツク数を入力し該フ
ロツク数目標値と比較して凝集剤の制御量を出力する比
較回路とを備えた凝集状態判定手段と、該凝集状態判定
手段から出力された凝集剤の制御量に基づいて凝集剤の
制御を行う注入量制御手段とを具備したことを特徴とす
る。
前記目的は、流入原水中の懸濁物質濃度とフロツク画像
の認識結果から求めたフロツク数に基づいて凝集剤注入
量を制御することにより達成される。具体的には、懸濁
物質濃度に対してフロツク数が至適範囲以上であれば凝
集剤注入量を減少させ、逆に、フロツク数が至適範囲未
満であれば凝集剤注入量を増加させる。
の認識結果から求めたフロツク数に基づいて凝集剤注入
量を制御することにより達成される。具体的には、懸濁
物質濃度に対してフロツク数が至適範囲以上であれば凝
集剤注入量を減少させ、逆に、フロツク数が至適範囲未
満であれば凝集剤注入量を増加させる。
本発明は、フロツク形成池におけるフロツク数は流入原
水中の懸濁物質濃度に依存することを実験的に見出した
ことにより成された。特に、両者の相関々係はフロツク
形成池の上流側で顕著であつた。このことから、懸濁物
質濃度とフロツク数に基づいて凝集剤注入量を操作する
ことにより、フロツク形成を精度良く制御できる。すな
わち、前記濃度検知手段で検知される前記流入液の懸濁
物質濃度に基づき、あらかじめフロツク数目標値を設定
しておき、この目標値と前記画像認識手段で認識された
フロツク数との比較演算値に基づき注入する凝集剤の量
を制御すればよい。このように、本発明ではフロツクの
形状でなく、数のみを抽出すれば良いので、フロツクの
有無は比較的認識しやすい。したがつて、逐次に計測し
ながら、迅速に注入量を変更することができる。
水中の懸濁物質濃度に依存することを実験的に見出した
ことにより成された。特に、両者の相関々係はフロツク
形成池の上流側で顕著であつた。このことから、懸濁物
質濃度とフロツク数に基づいて凝集剤注入量を操作する
ことにより、フロツク形成を精度良く制御できる。すな
わち、前記濃度検知手段で検知される前記流入液の懸濁
物質濃度に基づき、あらかじめフロツク数目標値を設定
しておき、この目標値と前記画像認識手段で認識された
フロツク数との比較演算値に基づき注入する凝集剤の量
を制御すればよい。このように、本発明ではフロツクの
形状でなく、数のみを抽出すれば良いので、フロツクの
有無は比較的認識しやすい。したがつて、逐次に計測し
ながら、迅速に注入量を変更することができる。
また、フロツク分離後の液中の懸濁物質濃度で、注入す
る凝集剤の量を補正する手段を設けてもよい。
る凝集剤の量を補正する手段を設けてもよい。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。すな
わち、第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、
第１図において符号10は急速混和池、11は凝集剤タン
ク、12は凝集剤注入装置、13はかくはん機、14はかくは
ん機、15はフロツク形成池、16A及び16Bは整流壁、17A
〜Ｃはかくはんパドル、18は凝集物撮像手段、19は懸濁
物質濃度検知手段、30は画像認識手段、35はタイマ、40
は濃淡画像記憶手段、50は輝度強調手段、68は２値化手
段、70は特徴量演算手段、80は認識終了判定手段、85は
特徴量記憶手段、90は凝集状態判定手段、100は注入制
御手段を意味する。
わち、第１図は本発明の一実施例を示す構成図であり、
第１図において符号10は急速混和池、11は凝集剤タン
ク、12は凝集剤注入装置、13はかくはん機、14はかくは
ん機、15はフロツク形成池、16A及び16Bは整流壁、17A
〜Ｃはかくはんパドル、18は凝集物撮像手段、19は懸濁
物質濃度検知手段、30は画像認識手段、35はタイマ、40
は濃淡画像記憶手段、50は輝度強調手段、68は２値化手
段、70は特徴量演算手段、80は認識終了判定手段、85は
特徴量記憶手段、90は凝集状態判定手段、100は注入制
御手段を意味する。
第１図において、急速混和池10には河川や湖沼（図示せ
ず）から導かれた原水が沈砂池（図示せず）等で砂や粗
大粒子が沈殿除去された後流入する。この急速混和池10
に流入する原水には１〜10μｍ前後の微粒子が２〜200m
g/の濃度で含まれている。急速混和池10には凝集剤タ
ンク11に貯留された高分子凝集剤（ポリ塩化アルミニウ
ム）や硫酸アルミニウムなどの無機凝集剤が注入装置12
によつて供給される。また、フロツク形成を促進するた
めに水酸化カルシウムや炭酸ナトリウムなどのアルカリ
剤も注入される場合がある（図示せず）。急速混和池10
内はかくはん機13で駆動されるかくはん翼14によりかく
はん混合され、凝集剤が原水中に拡散する。微粒子状の
懸濁物質は粒子表面が負に帯電している負コロイドで、
正の電荷を持つ凝集剤が無数の懸濁微粒子を相互に結合
（凝集）させる。急速混和池10の滞留時間は一般的に１
ないし５分であり、この間に10ないし100μｍのマイク
ロフロツク（フロツクの核）が形成される。マイクロフ
ロツクを含む混合液は凝集槽（以下フロツク形成池と称
す）15に導かれる。フロツク形成池15は複数の穴を有す
る整流壁16A,及び16Bで仕切られ、３つの池15A,15B,及
び15Cから構成されている。フロツク形成池15に流入し
た混合液は３つの池15A,15B,及び15Cを順次流下する。
整流壁16A,及び16Bはフロツク形成池15内で混合液を完
全混合するためのもので、流入した混合液が充分混合さ
れない流出するのを防止する機能を持つ。フロツク形成
池15内の滞留時間は15分ないし45分程度である。仕切ら
れた各々の池はかくはんパドル17A、17B、及び17Cによ
り緩やかにかくはんされる。フロツク形成池15に流入し
た混合液中のマイクロフロツクはかくはんにより衝突や
接触を繰返して凝集し合い、100〜5000μｍの粒径をも
つフロツクに成長する。
ず）から導かれた原水が沈砂池（図示せず）等で砂や粗
大粒子が沈殿除去された後流入する。この急速混和池10
に流入する原水には１〜10μｍ前後の微粒子が２〜200m
g/の濃度で含まれている。急速混和池10には凝集剤タ
ンク11に貯留された高分子凝集剤（ポリ塩化アルミニウ
ム）や硫酸アルミニウムなどの無機凝集剤が注入装置12
によつて供給される。また、フロツク形成を促進するた
めに水酸化カルシウムや炭酸ナトリウムなどのアルカリ
剤も注入される場合がある（図示せず）。急速混和池10
内はかくはん機13で駆動されるかくはん翼14によりかく
はん混合され、凝集剤が原水中に拡散する。微粒子状の
懸濁物質は粒子表面が負に帯電している負コロイドで、
正の電荷を持つ凝集剤が無数の懸濁微粒子を相互に結合
（凝集）させる。急速混和池10の滞留時間は一般的に１
ないし５分であり、この間に10ないし100μｍのマイク
ロフロツク（フロツクの核）が形成される。マイクロフ
ロツクを含む混合液は凝集槽（以下フロツク形成池と称
す）15に導かれる。フロツク形成池15は複数の穴を有す
る整流壁16A,及び16Bで仕切られ、３つの池15A,15B,及
び15Cから構成されている。フロツク形成池15に流入し
た混合液は３つの池15A,15B,及び15Cを順次流下する。
整流壁16A,及び16Bはフロツク形成池15内で混合液を完
全混合するためのもので、流入した混合液が充分混合さ
れない流出するのを防止する機能を持つ。フロツク形成
池15内の滞留時間は15分ないし45分程度である。仕切ら
れた各々の池はかくはんパドル17A、17B、及び17Cによ
り緩やかにかくはんされる。フロツク形成池15に流入し
た混合液中のマイクロフロツクはかくはんにより衝突や
接触を繰返して凝集し合い、100〜5000μｍの粒径をも
つフロツクに成長する。
フロツク形成池15の最上流側の池15Aには水中カメラな
どの凝集物撮像手段18が浸漬される。凝集物撮像手段18
で撮影したフロツクの濃淡画像信号（アナログ信号）は
画像認識手段30に入力される。画像認識手段30は画像処
理を所定時間単位で実行させるタイマ35、濃淡画像記憶
手段40、輝度強調手段50並びに２値化手段60で構成され
る。凝集物撮像手段18の詳細については後述する。タイ
マ35の指令により凝集物撮像手段18から取込まれた濃淡
画像信号はA/D変換されて濃淡画像記憶手段40にメモリ
される。メモリされた濃淡画像は輝度強調手段50で認識
対象とするフロツクの輝度が強調され、背景となる液と
容易に区別可能な画像に改良される。輝度強調された濃
淡画像は２値化手段60に入力され、特定輝度レベルで２
値化することによりフロツクが抽出される。２値化手段
60から出力された２値化画像は特徴量演算手段70に入力
される。特徴量演算手段70は２値化画像信号に基づきフ
ロツク数を演算し、その演算値を特徴量記憶手段85に格
納する。認識終了判定手段80はフロツク画像の認識画面
数が所定数終了したか否かを判定するもので、認識画面
数が所定値以下のとき濃淡画像記憶手段40に凝集物撮像
手段18で撮影しているフロツクの濃淡画像を記憶させ、
フロツク数を演算記憶するまでの所定の画像処理を実行
させる。認識終了判定手段80が所定画面数、例えば10画
面の画像認識を終了したと判定すると特徴量記憶手段85
に記憶されているフロツク数を凝集状態判定手段90に入
力する。凝集状態判定手段90にはフロツク数が入力され
ると共に、懸濁物質濃度検知手段19で検出された流入原
水の懸濁物質濃度が入力され、懸濁物質濃度に対するフ
ロツク形成状態が比較演算され判定される。注入制御手
段100は凝集状態判定手段90でのフロツク形成状態の適
否判定に基づいて注入装置12を操作し、凝集剤注入量を
制御する。
どの凝集物撮像手段18が浸漬される。凝集物撮像手段18
で撮影したフロツクの濃淡画像信号（アナログ信号）は
画像認識手段30に入力される。画像認識手段30は画像処
理を所定時間単位で実行させるタイマ35、濃淡画像記憶
手段40、輝度強調手段50並びに２値化手段60で構成され
る。凝集物撮像手段18の詳細については後述する。タイ
マ35の指令により凝集物撮像手段18から取込まれた濃淡
画像信号はA/D変換されて濃淡画像記憶手段40にメモリ
される。メモリされた濃淡画像は輝度強調手段50で認識
対象とするフロツクの輝度が強調され、背景となる液と
容易に区別可能な画像に改良される。輝度強調された濃
淡画像は２値化手段60に入力され、特定輝度レベルで２
値化することによりフロツクが抽出される。２値化手段
60から出力された２値化画像は特徴量演算手段70に入力
される。特徴量演算手段70は２値化画像信号に基づきフ
ロツク数を演算し、その演算値を特徴量記憶手段85に格
納する。認識終了判定手段80はフロツク画像の認識画面
数が所定数終了したか否かを判定するもので、認識画面
数が所定値以下のとき濃淡画像記憶手段40に凝集物撮像
手段18で撮影しているフロツクの濃淡画像を記憶させ、
フロツク数を演算記憶するまでの所定の画像処理を実行
させる。認識終了判定手段80が所定画面数、例えば10画
面の画像認識を終了したと判定すると特徴量記憶手段85
に記憶されているフロツク数を凝集状態判定手段90に入
力する。凝集状態判定手段90にはフロツク数が入力され
ると共に、懸濁物質濃度検知手段19で検出された流入原
水の懸濁物質濃度が入力され、懸濁物質濃度に対するフ
ロツク形成状態が比較演算され判定される。注入制御手
段100は凝集状態判定手段90でのフロツク形成状態の適
否判定に基づいて注入装置12を操作し、凝集剤注入量を
制御する。
第２図に画像認識手段30の一構成例を詳細構成図として
示す。
示す。
第２図において、濃淡画像記憶手段40はA/D変換回路41
と濃淡画像記憶回路42とから構成される。A/D変換回路4
1は凝集物撮像手段18で撮影されたアナログの濃淡画像
情報をデイジタル信号に変換して濃淡画像記憶回路42に
出力する。出力濃淡画像はA/D変換回路41が７ビットの
デイジタル信号に変換するものであれば、各画素が128
レベルの輝度情報ｇ（i,j）を有する。濃淡画像記憶回
路42はタイマ35と認識終了判定手段80から記憶指令を与
えられたときに濃淡画像信号を記憶するもので、例えば
横方向ｉ及び縦方向ｊが256画素（８ビット）に対応し
た格納エリアを持つ。輝度強調手段50は空間フイルタリ
ング回路51と濃淡画像記憶回路52で構成される。空間フ
イルタリング回路51は濃淡画像記憶回路42の画像信号を
入力してフロツクと背景の間の輝度勾配を強調する。強
調方法としては、例えば、３×３画素配列の各画素に任
意の荷重係数を与えたフイルタを作成し、このフイルタ
で全画素に渡つて積和演算する一般的な方式を用いるこ
とができる。この場合、演算結果が128以上とならない
ようにスケーリングする必要がある。このようにして強
調された輝度情報Ｇ（i,j）は256×256画素の記憶エリ
アを持つ濃淡画像記憶回路52に格納される。２値化手段
60は２値化回路61と２値化画像記憶回路62から構成され
る。２値化回路61には濃淡画像記憶回路52からフイルタ
リング濃淡画像Ｇ（i,j）が入力され、この画像を２値
化する。２値化は特定の輝度SHを基準とし、SH以上なら
ば画素情報に１を与え、SH未満ならば０情報を与える次
式に示す処理操作である。この２値化処理を全画素に対
し て実行し、２値化画像Ｂ（i,j）を得る。２値化画像は
濃淡画像記憶回路52と同様の格納エリアを有する２値化
画像記憶回路62に記憶される。
と濃淡画像記憶回路42とから構成される。A/D変換回路4
1は凝集物撮像手段18で撮影されたアナログの濃淡画像
情報をデイジタル信号に変換して濃淡画像記憶回路42に
出力する。出力濃淡画像はA/D変換回路41が７ビットの
デイジタル信号に変換するものであれば、各画素が128
レベルの輝度情報ｇ（i,j）を有する。濃淡画像記憶回
路42はタイマ35と認識終了判定手段80から記憶指令を与
えられたときに濃淡画像信号を記憶するもので、例えば
横方向ｉ及び縦方向ｊが256画素（８ビット）に対応し
た格納エリアを持つ。輝度強調手段50は空間フイルタリ
ング回路51と濃淡画像記憶回路52で構成される。空間フ
イルタリング回路51は濃淡画像記憶回路42の画像信号を
入力してフロツクと背景の間の輝度勾配を強調する。強
調方法としては、例えば、３×３画素配列の各画素に任
意の荷重係数を与えたフイルタを作成し、このフイルタ
で全画素に渡つて積和演算する一般的な方式を用いるこ
とができる。この場合、演算結果が128以上とならない
ようにスケーリングする必要がある。このようにして強
調された輝度情報Ｇ（i,j）は256×256画素の記憶エリ
アを持つ濃淡画像記憶回路52に格納される。２値化手段
60は２値化回路61と２値化画像記憶回路62から構成され
る。２値化回路61には濃淡画像記憶回路52からフイルタ
リング濃淡画像Ｇ（i,j）が入力され、この画像を２値
化する。２値化は特定の輝度SHを基準とし、SH以上なら
ば画素情報に１を与え、SH未満ならば０情報を与える次
式に示す処理操作である。この２値化処理を全画素に対
し て実行し、２値化画像Ｂ（i,j）を得る。２値化画像は
濃淡画像記憶回路52と同様の格納エリアを有する２値化
画像記憶回路62に記憶される。
２値化画像Ｂ（i,j）は、第１図に示す特徴量演算手段7
0に入力されてフロツク数が計数される。入力された２
値化画像Ｂ（i,j）は、第３図にその一例を模式説明図
として示すように、２値化輝度レベルSHより高い輝度の
画素（白色部）がフロツクに相当する画素と認識される
１レベルとなり、逆にSHより低い輝度領域（斜線部）が
フロツク以外の画素と認識される０レベルで与えられて
いる。このような２値化画像に対して、フロツク数の計
測は、例えば画像Ｂに存在するフロツクの各々に1,2,3,
…ｍと番号付けするラベリング処理で行うことができ
る。ラベリング処理を行う場合、処理対象領域を選定す
るウインドウ設定を実施してもよく、また、画像周縁に
その一部が接したフロツクは計数対象外にすると良い。
特徴量演算手段70で計数された画像Ｂに存在するフロツ
ク数ｍは特徴量記憶手段85に記憶される。認識終了判定
手段80は特徴量演算手段70が何画面に対して処理したか
を判定するもので、設定画面数Ｎ未満であれば凝集物撮
像手段18で撮影している画像を濃淡画像記憶手段40に記
憶させて上述のフロツク数を演算、記憶する画像処理を
繰返す。画面処理回数がＮ回に達した場合、特徴量記憶
手段85に記憶されていたＮ回分のフロツク数を積算し、
総フロツク数Ｍを凝集状 態判定手段90に出力する。ここではフロツク数の積算を
設定画面数Ｎの認識終了後に実行したが、認識画面ごと
に実施してもよい。
0に入力されてフロツク数が計数される。入力された２
値化画像Ｂ（i,j）は、第３図にその一例を模式説明図
として示すように、２値化輝度レベルSHより高い輝度の
画素（白色部）がフロツクに相当する画素と認識される
１レベルとなり、逆にSHより低い輝度領域（斜線部）が
フロツク以外の画素と認識される０レベルで与えられて
いる。このような２値化画像に対して、フロツク数の計
測は、例えば画像Ｂに存在するフロツクの各々に1,2,3,
…ｍと番号付けするラベリング処理で行うことができ
る。ラベリング処理を行う場合、処理対象領域を選定す
るウインドウ設定を実施してもよく、また、画像周縁に
その一部が接したフロツクは計数対象外にすると良い。
特徴量演算手段70で計数された画像Ｂに存在するフロツ
ク数ｍは特徴量記憶手段85に記憶される。認識終了判定
手段80は特徴量演算手段70が何画面に対して処理したか
を判定するもので、設定画面数Ｎ未満であれば凝集物撮
像手段18で撮影している画像を濃淡画像記憶手段40に記
憶させて上述のフロツク数を演算、記憶する画像処理を
繰返す。画面処理回数がＮ回に達した場合、特徴量記憶
手段85に記憶されていたＮ回分のフロツク数を積算し、
総フロツク数Ｍを凝集状 態判定手段90に出力する。ここではフロツク数の積算を
設定画面数Ｎの認識終了後に実行したが、認識画面ごと
に実施してもよい。
第４図に凝集状態判定手段90の一構成例を詳細構成図と
して示す。
して示す。
凝集状態判定手段90は目標値設定回路91と比較回路92か
ら構成される。目標値設定回路91は懸濁物質濃度検知手
段19で検出された流入原水の懸濁物質濃度TUを入力し、
懸濁物質濃度TUに対するフロツク数の至適値を演算し、
その至適値を目標値Ｍ＊として比較回路92に出力する。
目標値設定回路91に入力される懸濁物質濃度TUは懸濁物
質濃度検知手段19で得た検出値を直接用いても良いが、
小刻みな変動を伴う場合はフイルタを介した平滑値を用
いることもできる。更に、認識終了判定手段80の設定画
面数Ｎを認識する時間帯の平均値とすることもできる。
比較回路92は目標値設定回路91から与えられるフロツク
数の目標値Ｍ＊と特徴量記憶手段85から出力されるフロ
ツク数の演算値Ｍとの偏差ΔＭを次式で求める。
ら構成される。目標値設定回路91は懸濁物質濃度検知手
段19で検出された流入原水の懸濁物質濃度TUを入力し、
懸濁物質濃度TUに対するフロツク数の至適値を演算し、
その至適値を目標値Ｍ＊として比較回路92に出力する。
目標値設定回路91に入力される懸濁物質濃度TUは懸濁物
質濃度検知手段19で得た検出値を直接用いても良いが、
小刻みな変動を伴う場合はフイルタを介した平滑値を用
いることもできる。更に、認識終了判定手段80の設定画
面数Ｎを認識する時間帯の平均値とすることもできる。
比較回路92は目標値設定回路91から与えられるフロツク
数の目標値Ｍ＊と特徴量記憶手段85から出力されるフロ
ツク数の演算値Ｍとの偏差ΔＭを次式で求める。
ΔＭ＝Ｍ＊−Ｍ （３） 注入制御手段100はフロツク数の偏差ΔＭに基づき注入
装置12を操作して凝集剤注入量を制御する。具体的には
偏差ΔＭが負であれば凝集剤注入量を減少させ、逆に、
偏差ΔＭが正であれば凝集剤注入量を増加させる。この
とき、凝集剤注入量には最大注入量と最小注入量を予め
設定しておき、異常注入を防止する。更に、注入制御手
段100は、フロツク数の偏差ΔＭに対する制御不感帯域
を有し、この不感帯域からはずれたときに上記制御動作
を行わせてもよい。不感帯域は、例えば偏差ΔＭと目標
値Ｍ＊の比が設定値Ｉより小さい範 Ｉ≧｜（Ｍ＊−Ｍ）/M＊｜ 囲とすることで与えられる。
装置12を操作して凝集剤注入量を制御する。具体的には
偏差ΔＭが負であれば凝集剤注入量を減少させ、逆に、
偏差ΔＭが正であれば凝集剤注入量を増加させる。この
とき、凝集剤注入量には最大注入量と最小注入量を予め
設定しておき、異常注入を防止する。更に、注入制御手
段100は、フロツク数の偏差ΔＭに対する制御不感帯域
を有し、この不感帯域からはずれたときに上記制御動作
を行わせてもよい。不感帯域は、例えば偏差ΔＭと目標
値Ｍ＊の比が設定値Ｉより小さい範 Ｉ≧｜（Ｍ＊−Ｍ）/M＊｜ 囲とすることで与えられる。
以上のようなフロツク数により凝集剤注入量を制御すれ
ばフロツク形成を良好に行うことができる。以下、第５
図及び第６図を用いてその理由を説明する。
ばフロツク形成を良好に行うことができる。以下、第５
図及び第６図を用いてその理由を説明する。
第５図は凝集剤注入量を変化させたときのフロツク数を
前記実施例に基づいて計数した特性図である。第５図に
おいて、凝集剤注入量は単位原水量当りの注入重量（mg
/）で示し、フロツク数は認識画面数10画面の総数
（個/10画面）で示している。第５図から明らかなこと
は、凝集剤注入量を増加させるとフロツク数も多くな
り、凝集剤注入量とフロツク数の間に相関々係を有する
ことである。次に、凝集剤注入量を適正に維持し、原水
の懸濁物質濃度Tu（mg/）と10画面処理時の総フロツ
ク数（個/10画面）とを計測した結果の特性図を第６に
示す。第６図から、懸濁物質濃度Tuが高くなるとフロツ
ク数も増加することがわかる。第５図及び第６図によれ
ば、特定の懸濁物質濃度に対して凝集剤注入量を操作す
ることによりフロツク数を任意に変化できる。したがつ
て、本発明のようにフロツク数を画像計測し、この値が
現在流入している原水の懸濁物質濃度に対応したフロツ
ク数目標値になるように凝集剤注入量を変化させること
によつてフロツクを常時良好に形成させることができ
る。
前記実施例に基づいて計数した特性図である。第５図に
おいて、凝集剤注入量は単位原水量当りの注入重量（mg
/）で示し、フロツク数は認識画面数10画面の総数
（個/10画面）で示している。第５図から明らかなこと
は、凝集剤注入量を増加させるとフロツク数も多くな
り、凝集剤注入量とフロツク数の間に相関々係を有する
ことである。次に、凝集剤注入量を適正に維持し、原水
の懸濁物質濃度Tu（mg/）と10画面処理時の総フロツ
ク数（個/10画面）とを計測した結果の特性図を第６に
示す。第６図から、懸濁物質濃度Tuが高くなるとフロツ
ク数も増加することがわかる。第５図及び第６図によれ
ば、特定の懸濁物質濃度に対して凝集剤注入量を操作す
ることによりフロツク数を任意に変化できる。したがつ
て、本発明のようにフロツク数を画像計測し、この値が
現在流入している原水の懸濁物質濃度に対応したフロツ
ク数目標値になるように凝集剤注入量を変化させること
によつてフロツクを常時良好に形成させることができ
る。
上記実施例におけるフロツク数の画像計測には輝度強調
手段50を経たが、本発明はこの手段を踏まえることを前
提とするものでない。すなわち、既述のように、本発明
ではフロツクの形状を制御情報に用いておらず、フロツ
クの数のみを抽出できれば良く、フロツクの有無は比較
的認識しやすい。輝度強調手段50を省けることは画像計
測時間を短縮できる効果をもつ。
手段50を経たが、本発明はこの手段を踏まえることを前
提とするものでない。すなわち、既述のように、本発明
ではフロツクの形状を制御情報に用いておらず、フロツ
クの数のみを抽出できれば良く、フロツクの有無は比較
的認識しやすい。輝度強調手段50を省けることは画像計
測時間を短縮できる効果をもつ。
また、前記実施例では急速混和池10の滞留時間を無視で
きるものとして構成したが、本発明は急速混和池10の滞
留時間を考慮して凝集剤注入量を制御しても良い。
きるものとして構成したが、本発明は急速混和池10の滞
留時間を考慮して凝集剤注入量を制御しても良い。
更に、本発明は凝集物撮像手段18の浸漬位置を限定する
ものでないが、第５図及び第６図の関係はフロツク形成
池15の前段ほど顕著となることから、第１池15Aに設置
するのが良い。第１池目でフロツク数を計測することは
それだけ時間遅れを少なくでき、制御精度や信頼性を向
上できる効果がある。
ものでないが、第５図及び第６図の関係はフロツク形成
池15の前段ほど顕著となることから、第１池15Aに設置
するのが良い。第１池目でフロツク数を計測することは
それだけ時間遅れを少なくでき、制御精度や信頼性を向
上できる効果がある。
前記実施例において、フロツク数Ｍは認識画面Ｎの総数
としたが、平均値で与えてもよい。また、認識画面数Ｎ
は10画面として実施例の説明をしたが、本発明は画面数
を限定するものでない。認識した結果がフロツク形成池
15内混合液を代表する統計的に正確な標本となる最小の
画面数とすることが望ましい。
としたが、平均値で与えてもよい。また、認識画面数Ｎ
は10画面として実施例の説明をしたが、本発明は画面数
を限定するものでない。認識した結果がフロツク形成池
15内混合液を代表する統計的に正確な標本となる最小の
画面数とすることが望ましい。
以上の実施例構成に加えて、既述のように、フロツク形
成池15の後方に位置する沈殿池（図示せず）上澄液ある
いは越流液の懸濁物質濃度で急速混和池10に注入する凝
集剤の量を補正する手段を付加すれば本発明の効果を更
に高めることができる。
成池15の後方に位置する沈殿池（図示せず）上澄液ある
いは越流液の懸濁物質濃度で急速混和池10に注入する凝
集剤の量を補正する手段を付加すれば本発明の効果を更
に高めることができる。
上記実施例は浄水場の凝集プロセスにおける凝集剤注入
制御を対象に説明したが、本発明はプロセスを限定する
ものではない。例えば、下水処理場において、活性汚泥
に凝集剤を注入して沈降性を改善するプロセスや、処理
水に凝集剤を注入して懸濁物質を除去した後に再生利用
水を製造するプロセスで、余剰汚泥あるいは生汚泥に凝
集剤を注入して濃縮あるいは脱水性を高めるプロセスに
適用できる。更に、微粉炭の造粒、あるいは処理プロセ
ス等にも利用することができる。
制御を対象に説明したが、本発明はプロセスを限定する
ものではない。例えば、下水処理場において、活性汚泥
に凝集剤を注入して沈降性を改善するプロセスや、処理
水に凝集剤を注入して懸濁物質を除去した後に再生利用
水を製造するプロセスで、余剰汚泥あるいは生汚泥に凝
集剤を注入して濃縮あるいは脱水性を高めるプロセスに
適用できる。更に、微粉炭の造粒、あるいは処理プロセ
ス等にも利用することができる。
以上詳細に説明したように、本発明では、画像認識した
フロツク数とその目標値とにより凝集剤注入量の増減を
制御している。凝集剤注入量は実際のフロツク形成の良
否を直接判定しながら制御しているので、常に安定なフ
ロツク形成を維持できると共に、正確な凝集剤の注入量
制御を行うことができるという顕著な効果が奏せられ
る。
フロツク数とその目標値とにより凝集剤注入量の増減を
制御している。凝集剤注入量は実際のフロツク形成の良
否を直接判定しながら制御しているので、常に安定なフ
ロツク形成を維持できると共に、正確な凝集剤の注入量
制御を行うことができるという顕著な効果が奏せられ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は画像
認識手段の一例を示す詳細構成図、第３図はフロツクの
抽出と計数処理の模式説明図、第４図は凝集状態判定手
段の一例を示す詳細構成図、第５図は凝集剤注入量とフ
ロツク数の関係を示す特性図、第６図は懸濁物質濃度と
フロツク数の関係を示す特性図である。 10……急速混和池、11……凝集剤タンク、12……凝集剤
注入装置、15……フロツク形成池、18……凝集物撮像手
段、19……懸濁物質濃度検知手段、30……画像認識手
段、40……濃淡画像記憶手段、60……２値化手段、70…
…特徴量演算手段、80……認識終了判定手段、85……特
徴量記憶手段、90……凝集状態判定手段、100……注入
制御手段
認識手段の一例を示す詳細構成図、第３図はフロツクの
抽出と計数処理の模式説明図、第４図は凝集状態判定手
段の一例を示す詳細構成図、第５図は凝集剤注入量とフ
ロツク数の関係を示す特性図、第６図は懸濁物質濃度と
フロツク数の関係を示す特性図である。 10……急速混和池、11……凝集剤タンク、12……凝集剤
注入装置、15……フロツク形成池、18……凝集物撮像手
段、19……懸濁物質濃度検知手段、30……画像認識手
段、40……濃淡画像記憶手段、60……２値化手段、70…
…特徴量演算手段、80……認識終了判定手段、85……特
徴量記憶手段、90……凝集状態判定手段、100……注入
制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 依田 幹雄 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭62−250919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−130849（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−143296（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】懸濁物質を含有する流入液に凝集剤を混合
し懸濁物質のフロツクを形成させる凝集槽と、該凝集槽
に凝集剤を注入する凝集剤注入手段と、該凝集槽に流入
する前の液中の懸濁物質の濃度を検知する濃度検知手段
と、前記凝集槽におけるフロツクの状態を撮影し輝度情
報を電気信号に変換するフロツク撮像手段と、該フロツ
ク撮像手段から得られる画像信号の各画素の輝度レベル
によって２値化してフロツク数を認識する画像認識手段
と、前記濃度検知手段で得られた懸濁物質濃度を入力し
予め求めた凝集剤注入前の懸濁物質濃度と凝集剤注入後
のフロツク数との関係に基づいて当該懸濁物質濃度にお
けるフロツク数目標値を演算する目標値設定回路と前記
画像認識手段で認識したフロツク数を入力し該フロツク
数目標値と比較して凝集剤の制御量を出力する比較回路
とを備えた凝集状態判定手段と、該凝集状態判定手段か
ら出力された凝集剤の制御量に基づいて凝集剤の制御を
行う注入量制御手段とを具備したことを特徴とする凝集
剤の注入制御装置。 - 【請求項２】該凝集剤注入手段が、フロツク分離後の液
中の懸濁物質濃度で注入する凝集剤の量を補正する手段
を具備している特許請求の範囲第１項記載の凝集剤の注
入制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113568A JPH0720522B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 凝集剤の注入制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62113568A JPH0720522B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 凝集剤の注入制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63278508A JPS63278508A (ja) | 1988-11-16 |
| JPH0720522B2 true JPH0720522B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14615551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62113568A Expired - Lifetime JPH0720522B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 凝集剤の注入制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720522B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IE71168B1 (en) * | 1988-09-30 | 1997-01-29 | Torpey Patrick | A method and an apparatus for extracting liquid from a sludge |
| JP5334899B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2013-11-06 | メタウォーター株式会社 | 汚泥の凝集状態の自動制御方法及び汚泥の凝集システム |
| CN104122262A (zh) * | 2013-04-26 | 2014-10-29 | 济南大学 | 一种一体化絮体三维模型仿真模拟的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929281B2 (ja) * | 1977-04-20 | 1984-07-19 | 株式会社日立製作所 | 浄水場の凝集剤注入量制御装置 |
| JPS54143296A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Shinji Takasaki | Flock measuring device |
| JPS62250919A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-10-31 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | フロツク形成監視装置 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP62113568A patent/JPH0720522B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63278508A (ja) | 1988-11-16 |
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