JPH11290614A

JPH11290614A - 計測装置

Info

Publication number: JPH11290614A
Application number: JP10101625A
Authority: JP
Inventors: Kazuharu Ikeda; 一治池田; Hiroshi Shimazaki; 弘志島崎; Shoichi Samejima; 正一鮫島
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】濁色度の連続測定を可能にした。【解決手段】ろ過池１１の未ろ水流入側には、濁色度
計１２が設置されている。この濁色度計１２は、流入未
ろ水と洗浄排水を三方弁１３を介して採水し、濁度およ
び色度を測定するものである。測定のとき、未ろ水の連
続測定からは、経時的変化によるろ過池洗浄タイミング
の推定を行う。また、洗浄排水の測定では、ろ過池１１
の洗浄開始を図示しないレベル計などによって検出し、
水洗浄間の後半部の排水を三方弁１３を介して採水す
る。このときの洗浄状態を濁色度計１２にて計測し、ろ
過池の汚れ状態を判断する。ろ過池１１からのろ過水流
出側には、高感度濁度計１４が設置される。この高感度
濁度計１４によるろ過水の連続計測では、ろ過池１１の
洗浄後の濁度変化を計測する。そして、濁度変化が、
０.１度以下の濁度継続状態を計測し、最適通水時間な
どを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、上水道分野にお
ける固定床式急速ろ過池および活性炭吸着池の洗浄制御
システムにおける流入未ろ水や洗浄排水などの濁度や色
度を測定する計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般のろ過池制御には、大別すると、ろ
過通水のための流量制御と逆洗洗浄制御があり、その制
御例を次に示す。

【０００３】（１）総ろ過流量制御総ろ過流量制御は、以下に示す一つ又は二つの組み合わ
せにより行われる。ａ：定速ろ過流量制御１池毎にろ過流量をろ抗変動にかかわらず一定に保つ制
御ｂ：減衰ろ過流量制御ろ過速度を一定調節せずにろ過池のろ抗の増加に従っ
て、ろ過速度を自然に減少させる制御ｃ．ろ過池数制御需要予測などによって総ろ過流量を決め、運転するろ過
池数を決定する。この方法は、上記ａ，ｂとの組み合わ
せで総ろ過流量を制御する。以上のことから、種々の組
み合わせ制御が考えられる。

【０００４】（２）ろ過池洗浄制御従来のろ過池洗浄制御は、制御目標値をろ過継続時間、
ろ過池水頭上昇などの物理的因子によるトリガーから洗
浄を開始し、一定時間の洗浄工程を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ろ過池洗浄制御は、制御目標値をろ過継続時間、ろ過池
水頭上昇などの物理的因子によるトリガーから洗浄を開
始し、一定時間の洗浄工程を行い、ろ過池の汚れ度合い
に関係なく洗浄制御を実施していた。その結果、ろ過池
の運転障害による問題が起こり、クリプトスポリジウム
による集団感染が発生した。この集団感染の教訓から、
厚生省では各事業体に対してろ過水の濁度を０.１度以
下にする管理目標値の指針が出された。このため、ろ過池
の水質状態を監視して水質因子を洗浄トリガーとした洗
浄制御が必要になる。このような洗浄制御システムに
は、ろ過池用濁色度計、濁度０.１度を計測できる高感
度濁度計および実規模における計測器の長期連続計測が
可能な装置などを備えることが必要であるが、従来装置
には、これらの計測装置が備えられていなかったため
に、上記のような問題を解決できなかった。

【０００６】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、水質状態を監視して水質因子を洗浄トリガーとし
た洗浄制御を行うことができるようにして濁色度の連続
測定を可能にした計測装置を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を達成するために、第１発明は、未ろ水を流入してろ過
水を得るろ過池と、このろ過池の汚れ状態を判断してろ
過池を洗浄水にて洗浄し、その洗浄水を排水制御する洗
浄制御部を備えたろ過池洗浄制御システムにおいて、前
記未ろ水と洗浄排水とを採水して濁度および色度を計測
制御部で計測することを特徴とするものである。

【０００８】第２発明は、前記計測制御部が、採水した
未ろ水および洗浄排水が供給され、これら水から濁度お
よび色度を測定する測定セルと、この測定セルにより得
られた測定値を演算し、濁色度出力をデータ記録部に供
給するシーケンサ部とからなるものである。

【０００９】第３発明は、前記測定セルが、ろ過池洗浄
終了後に自動的に洗浄されるようにしたことを特徴とす
るものである。

【００１０】第４発明は、前記測定セルは、換気が施さ
れた保護体内に設置したことを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、この発明の実施の形態を
示す水質計測装置を備えたろ過池水質洗浄制御システム
の概略構成図で、図１において、１１はろ過池で、この
ろ過池１１の未ろ水流入側には、濁色度計１２が設置さ
れている。この濁色度計１２は、流入未ろ水と洗浄排水
を三方弁１３を介して採水し、濁度および色度を測定す
るものである。測定のとき、未ろ水の連続測定からは、
経時的変化によるろ過池洗浄タイミングの推定を行う。
また、洗浄排水の測定では、ろ過池１１の洗浄開始を図
示しないレベル計などによって検出し、水洗浄間の後半
部の排水を三方弁１３を介して採水する。このときの洗
浄状態を濁色度計１２にて計測し、ろ過池１１の汚れ状
態を判断する。ろ過池１１からのろ過水流出側には、高
感度濁度計１４が設置される。この高感度濁度計１４に
よるろ過水の連続計測では、ろ過池１１の洗浄後の濁度
変化を計測する。そして、濁度変化が、０.１度以下の
濁度継続状態を計測し、最適通水時間などを判定する。
このように、ろ過池水質洗浄制御システムにおいては、
濁色度計と高感度濁度計が必要になる。

【００１２】なお、図中、１１ａはろ過砂層、１５は表
洗弁、１６は排水弁、１７は捨水弁、１８は逆洗弁、１
９はろ過水弁である。

【００１３】上記のように構成されたろ過池水質洗浄制
御システムにおいて、ろ過池１１の洗浄には、ろ過した
後の水を大量に使用し、ろ過砂の表洗および逆洗を行
う。このため、従来の洗浄タイミングでは、ろ過損失水
頭の上昇確認やタイマによる時間設定により決定してい
たのを、この実施の形態では、洗浄水の節約、ろ水の安
全性の観点から次にようにしていた。

【００１４】すなわち、この形態では、最適なろ過池洗
浄タイミングおよび洗浄継続時間を推定するため、ろ過
流入側の未ろ水および洗浄排水の濁色度を計測するよう
にして洗浄制御を行うようにした。そのために、ろ過池
流入側に設置される濁色度計１２は、ろ過池１１が、ろ
過状態の場合、その流入未ろ水を、また、ろ過池１１が
洗浄時は、その洗浄排水の濁度と色度を計測するように
した。

【００１５】以下濁色度計１２の詳細と測定動作につい
て述べる。図２はろ過池流入側に設置される濁色度計の
ブロック構成図で、図２において、検水（ろ過池排水や
未ろ水）をストレーナ２１を介して採水ポンプ２２にて
取り込む。取り込んだ検水は、エアダンパー２３を通し
て測定センサの誤差原因となるエアを抜き、検水流路２
４、電磁弁２５を経て測定セル２６に通水される。測定
セル２６は、ハロゲンランプを光源ランプ２６ａとした
透過光方式で濁度を、濁度補償吸収方式で色度をそれぞ
れ測定するものであり、透過光は受光器２６ｂで電気信
号に変換した後、信号増幅器２７で信号を増幅するよう
構成されている。増幅された信号は、濁色度変換器２８
を介して、制御・演算シーケンサ部２９に入力されて演
算制御される。

【００１６】シーケンサ部２９は、測定動作のソフトシ
ーケンス、濁色度のアナログ出力や警報接点出力機能
（保守中、光源断、検水断、漏電）を有しているととも
に、汎用のパソコンとシリアルにも接続できる。また、
シーケンサ部２９は、データメモリ機能を持つデータ収
集装置（データ記録部）３０やバックアップとしてレコ
ーダ３１（ペン式記録計）に接続できる機能を有してい
る。

【００１７】なお、図中、３２はろ過池に設けられる水
位レベルスイッチ（排水検出スイッチ）、３３は圧力
計、３４は流量計、３５はゼロ水フィルタである。ま
た、測定セル２６には、塩素処理によって酸化された
鉄、マンガンなどが付着することが予測されるため、洗
浄排水計測後およびタイマ設定により自動的に駆動され
る薬液封入ワイパーにより洗浄されるようになってい
る。

【００１８】次に、図２の動作における第１測定例を、
図３に示す測定動作タイムチャートにより述べる。ろ過
池１１は、洗浄時に水位が低下すると、レベルスイッチ
３２が動作する。この動作信号にて洗浄排水測定シーケ
ンスを開始する（図３Ａ）。なお、この洗浄排水測定シ
ーケンスはプラントより洗浄開始信号を受けて実行して
もよい。洗浄開始信号と同時に排水測定待タイマ（図３
Ｂ）をスタートさせ、測定タイミングを調整する。この
測定動作では、１例として洗浄開始信号ＯＮから表洗ま
で１分３０秒、表洗３分、表洗と逆洗の同時運転が３
分、逆洗が３分３０秒の場合を示す。測定タイミング
は、表洗と逆洗同時運転の終わりの３０秒と逆洗中に設
定し、このタイムチャートでは、７分間としている。

【００１９】採水ポンプ（図３Ｅ）は水位低下信号とと
もに自動停止し、排水測定タイマ（図３Ｂ）のタイムア
ップと、同時に洗浄排水のサンプリングを始める（図３
Ｄ）。排水測定タイマ（図３Ｃ）はサンプリング時間を
設定するもので、このタイムチャートでは測定タイミン
グから４分間としている。排水測定タイマがタイムアッ
プすると、洗浄排水サンプリング工程は終了し、ろ過池
の水位が回復するまで採水ポンプ（図３Ｅ）は停止され
る。そのろ過池の水位が回復するとワイパ動作タイマが
スタート（図３Ｆ）するとともに、洗浄周期タイマがリ
セットされる。

【００２０】上記図２のように構成して図３に示すよう
に測定すると、流入未ろ水と洗浄排水の濁色度が同一濁
色度計で連続計測が可能となるとともに、測定対象がレ
ベルスイッチにて流入未ろ水か洗浄排水かを濁色度計内
部で認識できるため、採水口を分ける必要がない。ま
た、洗浄排水測定後とタイマ設定による測定セル自動洗
浄機能があるため長期間自動で信頼できる測定値が得ら
れるようになる。

【００２１】次に、図２の動作における第２測定例であ
る連続測定を可能にする自動測定セル洗浄およびゼロ点
校正について図４のセル洗浄動作タイムチャートにより
述べる。洗浄周期タイマは検水の水の汚れなどにより調
整するもので、ろ過池洗浄終了後あるいは洗浄周期タイ
ムアップ後、図４Ａに示すように洗浄周期タイマは動作
され、例えば、４時間間隔で動作し、ワイパ洗浄を促
す。ワイパには薬液封入型ワイパが搭載されてあるの
で、洗浄液注入は不要である。図４Ｂにてワイパ動作と
同時に検水をゼロ水フィルタ３５に通水し（図４Ｄ）、
ワイパ動作終了の信号（図４Ｂ）を受けて、ゼロ点校正
を自動的に開始する。オートゼロ時間およびオートゼロ
終了後（図４Ｃ）の検水の安定化期（図４Ｅ）は、タイ
マをセットし、十分インターバルをおいて測定する機能
がある。ここまでは、既存の技術であるが、この形態に
おける装置は、検水が流入未ろ水および洗浄排水いずれ
かに切り替わるため、その対策について以下述べる。

【００２２】まず、ワイパ動作中（図４Ｂ）にろ過池洗
浄開始の信号が来た場合、ゼロ水フィルタ３５に汚れた
水が流入するのを避けるため、採水ポンプ２２は停止す
る。このとき、ワイパは、準備位置に戻り次第停止し、
電磁弁２５は検水測定側へ動作する。次の動作である自
動ゼロ点校正は、この時点で中止となり、洗浄排水測定
待機状態となる。

【００２３】オートゼロ期間中（図４Ｃ）にろ過池洗浄
排水開始の信号が来た場合は、即採水ポンプ２２の運転
は停止され、電磁弁２５は検水側へ動作する。自動ゼロ
点校正は、この時点で中止となり、洗浄排水測定待機状
態となる。洗浄排水測定が終了すると、自動的に洗浄周
期タイマをリセットする。同時にワイパ動作開始信号を
出力し、洗浄シーケンスゼロ点校正を改めて開始する。

【００２４】上記第２測定例を使用すると、洗浄排水を
ゼロ水フィルタに通水させることがなくなるとともに、
設定タイマにより周期的に洗浄を行うことに加えて洗浄
排水の汚れた水を、通水後も必ず洗浄する機構のため測
定値がセルの汚れの影響を受けにくい利点がある。ま
た、測定対象切換による洗浄周期設定タイマの調整が必
要なくなる。

【００２５】図５は測定セルからなるセンサ部の組立構
成図で、このセンサ部は、次のような理由から後述のよ
うな構成となる。センサ部は、流入未ろ水および洗浄排
水を採取するために最適な位置としてろ過池１１の上部
空間に設けられる。この空間は、通常屋外であるため、
センサ部は周囲の熱の影響を受けやすい。

【００２６】このため、図５に示すようにセンサ部５１
は、ろ過池上部の取り付け体５２の上部に配置される。
取り付け体５２には、センサ部５１を直射日光などの外
気から保護するための保護体５３がセンサ部５１を覆う
ようにして取り付けられている。保護体５３の天井には
換気扇５４が設置され、保護体５３の内部での発熱を逃
がす役割を果たすとともに、その排風をセンサ部５１と
保護体５３との間に形成される隙間を循環させるように
する。

【００２７】また、取り付け体５２の内部には、シーケ
ンサ部のデータ収集装置３０が配置されており、その外
部の日光が照射する部位（図示Ａ部）には、図６に示す
ように、鋼板製の耐熱シェルタ５５が取り付け体５２の
壁面から一定の隙間５６を隔てて取り付けられている。
シェルタ５５は内部が空気層を有する空洞に構成され、
またはその空洞に必要に応じて断熱材を封入して、取り
付け体５２との間を二重の空気層として断熱効果を上げ
るようにしている。取り付け体５２の内部発熱は背面に
設けた換気扇５７により排熱するようにしている。な
お、センサ部５１や取り付け体５２内には、温度センサ
（図示省略）を設置し、センサ部や精密機器の動作保証
温度を超えると警報を出力するようになっている。これ
らにより、屋外に設置した濁色度計内の温度上昇、急激
な温度変化が起こりにくいように構成できるために、セ
ンサ部の精度を守り、濁色度計の信頼性を向上させるこ
とができる利点がある。また、熱交換器などと比較する
と大幅に省スペース化が可能となるとともに、装置内温
度計により水質センサの温度補償も可能である。

【００２８】上記実施の形態では、上述した作用効果の
外に、センサ部、制御部、記録部薬注部のシステム構成
により長期安定した計測が可能となるとともに、薬液注
入ワイパの採用により、鉄、マンガンのセル面付着を回
避でき、濁色度計の信頼性が向上する。また、流入未ろ
水、洗浄排水の測定データの比較が容易にできるように
なるなどの利点がある。

【００２９】上記実施の形態においては、ろ過池の流入
未ろ水や洗浄排水を測定対象としたが、高度浄水処理の
活性炭吸着池の流入未ろ水や洗浄排水を測定対象として
もよく、また、活性炭吸着池洗浄制御用として使用して
もよい。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
流入未ろ水と洗浄排水の濁色度が同一計測装置で連続測
定ができるようになるとともに、計測値が測定セルの汚
れの影響を受けにくいので、長期間信頼できる計測値が
得られる利点がある。屋外にセンサ部を設置しても急激
な温度差などからセンサ部を保護することができるため
に、計測装置の信頼性が向上する利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すろ過池水質洗浄制
御システムの概略構成図。

【図２】ろ過池流入側用濁色度計の構成を示すブロック
構成図。

【図３】第１測定例における測定動作タイムチャート。

【図４】第２測定例におけるセル洗浄動作タイムチャー
ト。

【図５】計測装置の組立構成図。

【図６】図５のＡ部の拡大図。

【符号の説明】

１１…ろ過池１２…濁色度計１４…高感度濁度計２２…採水ポンプ２３…エアダンパ２５…電磁弁２６…測定セル２７…信号増幅器２８…濁色度変換器２９…制御・演算シーケンサ部３０…データ収集装置３１…レコーダ３２…レベルスイッチ３５…ゼロ水フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｎ 33/18 Ｂ０１Ｄ 23/26 Ｚ // Ｇ０１Ｎ 21/27 21/59

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未ろ水を流入してろ過水を得るろ過池
と、このろ過池の汚れ状態を判断してろ過池を洗浄水に
て洗浄し、その洗浄水を排水制御する洗浄制御部を備え
たろ過池洗浄制御システムにおいて、前記未ろ水と洗浄排水とを採水して濁度および色度を計
測制御部で計測することを特徴とする計測装置。
【請求項２】前記計測制御部は、採水した未ろ水およ
び洗浄排水が供給され、これら水から濁度および色度を
測定する測定セルと、この測定セルにより得られた測定
値を演算し、濁色度出力をデータ記録部に供給するシー
ケンサ部とからなる請求項１記載の計測装置。
【請求項３】前記測定セルは、ろ過池洗浄終了後に自
動的に洗浄させるようにしたことを特徴とする請求項２
記載の計測装置。
【請求項４】前記測定セルは、換気が施された保護体
内に設置したことを特徴とする請求項２記載の計測装
置。