JPS5861881A - 浄水場の制御方法 - Google Patents

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】 本発明は浄水場の制御方法の改良に係るもので、更に膵
しくけ、低濁度の原水を浄化するに好適な浄水場の制御
方法に関す為。

一般に浄水場においては、河川等から取水した原水の水
質を改善して使用目的に適合した水を製造するため、種
々の薬品注入処理が行われている。

通常、原水中の濁質外を凝集沈殿させて除去するための
凝集剤注入処理と原水等のアルカＩＪ　［、ｐＨの調整
を目的としたアルカリ剤注入処理及び　□原水等の消毒
を目的とした塩素注入処理が行われている。

これら薬品注入処理の中で、原水中の濁質外の除去を目
的とした凝集剤注入処理は、清澄な水を得る上で重要な
役割を果たしている。一般に凝集剤は、原水の濁度及び
アルカリ度等の原水々質の測定結果に基づいて注入され
、原水中の濁質外を凝集させて微細なマイ４０フロツク
とする。このマイクロフロックは、その後、フロック形
成池で緩速攪拌されて粒径の大きなフロックに成長する
。

成長したフロックが沈殿池で沈降分離されることによっ
て清澄な沈殿水が得られる。

こうした一連の凝集沈殿処理において、清澄な沈殿水、
すなわち、残留濁度が低い沈殿水を得るには、凝集剤の
注入に際し、その注入率を適切に設定すると七が重要な
ことである。凝集剤注入率の設定が不適切であると、良
好な、凝集作用が得られず、沈殿水の濁度が高くなる。

すなわち、粒径が大きく沈降性の良いフロックが形成さ
れないため、沈降池で沈降し難い微細なフロックが増加
して沈殿水の濁度が高くなる。一方、沈殿水は瀘過池に
流入するが、沈殿水中に残存するフロックが濾過池の負
荷を大きくし、濾過閉塞、または、ブレークスルーを招
く原因となる。

ところが、凝集剤が適切に注入されても、良好な凝集作
用が遂行されず清澄な沈降水が得られないことが起こる
。特に、原水の濁度がｉ　ｏ　ｐｐｍ以下程度の低濁度
となるときに起こる。

これは、原水の濁度が低くなると、フロックの成長過程
でフロックの成長が促進されないことに起因する。凝集
剤注入に伴いマイクロフロックが形成され、このマイク
ロフロックはフロック相互の衝突（接触）によって粒径
の大きいフロックに成長する。この場合、原水の濁度が
低くなると、フロック生成の核となる濁質分が少ないの
で形成されるフロックの粒子数が減少する。フロックの
粒・子数が少なくなると、単位時間内に単位体積内でお
こるフロック相互の衝突回数も少なくなシ、フロックの
成長過程でのフロック相互の衝突による成長が促進され
なくなる。この結果、原水の濁度が低くなると、沈降性
の良い大きな粒径のフロックが形成されないため、残留
濁度が高くなり清澄な沈殿水が得られなくなる。

この不具合を解消する方法として、人為的に濁質分を付
与して原水濁度を高くシ、これによって、フロック生成
の核と、なる濁質分を増加させる方法が知られている。

この方法によれば、濁質分の増加に伴い生成されるフロ
ックの粒子数も増加することになるので、フロック相互
の衝突によるフロックの成長が促進され、良好な凝集沈
殿効果が得られる。しかしながら、土砂等め濁質分の付
与に伴い、原水中の濁質分も増加することになるので、
沈殿池での汚泥生成量が増加し、その後の汚泥処理に負
荷がかかることになる。すなわち、原水中の濁質分は、
凝集剤注入によってフロック化され、そのフロックは沈
殿池で分離されて汚泥として系外に排出されるが、濁質
分として付与した分だけ汚泥生成量が増加することにな
る。この結電、系外に排出される汚泥処理に負荷がかか
ることになる。一方、人工濁度の付与に伴い原水濁度も
高くなり、濁度が高くなった分だけ凝集剤注入率も増加
させなければならないため、凝集剤の注入量が多くなシ
、不経済となる。

本発明は原水低濁度時における不具合に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、低濁度の原水を処理
するに好適な浄水場の制御方法を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、拝水濁度匹応じた量の沈
降フロックを、原水濁度の検出点よシも下流側で凝集剤
の注入点までの間に返送するようにしたことにある。こ
のようにフロックを返送することによって、生成フロッ
ク粒子数が少ガ゛いときのシロツク相互の衝突による成
長を促すことが可能となる。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、河川等から取水された原水ＲＷは沈砂
池（図示せず）を経て着水井６に至る。

７は塩素注入機で、原水々質に基づく塩素要求量に応じ
た注入率で塩素８を原水ＲＷに注入する。

３０はアルカリ剤注入機で、この注入機３０によって苛
性ソーダ等のアルカリ剤が原水々質に応じて注入される
。

９は流量計で、この流量計は原水ＲＷＯ流址Ｑ１を測定
する。１０は原水ＲＷの水質を測定する水質計で、１０
Ａは濁流計、ＩＯＢはアルカリ度肝である。１８は着水
井６に至る導水管である。

１１は凝集剤の注入率演算回路で、水質計１０からの出
力値ＴＵ、及び人り、が入力される。注入率演算回路１
１では原水の濁度ＴＵ、及びアルカリ度ＡＬｔに基づき
予め設定された凝集剤注入式に従って凝集剤注入率り、
を演算する。１２は注入量演算回路で凝集剤注入率り、
と流量計９からの原水流量Ｑ、とを入力して乗算し、凝
集剤注入量ＤｓＱｔ　　を求める。１３は凝集剤注入機
で、この凝集剤注入機は、注入量演算回路１２で求めら
れた凝集剤注入ｔｎ、Ｑ、Ｉ；応じてＰＡＣ（ポリ塩化
アルミニウム）等の凝集剤２を原水ＲＷに注入する。

□　　薬品混和池１には攪拌機１４が設けられており、
この攪拌機１４によって凝集剤２と原水ＲＷの急速混和
が行われる。薬品混和池１の下流側にはフロック形成池
３があシ、このフロック形成池３内にはフロキュレータ
５が設けられている。４は沈殿池で、この沈殿池にはフ
ロック形成池３からの水が流入する。５は濾過池で、沈
殿池４からの沈殿水ＳＷが流入する。

一方、沈殿池４で沈降分離されたフロックを原水へ返送
するための返送ボンダ１６が設けられている。返送ポン
プ１６はフロック返送管１７中に配設されている。フロ
ック返送管１７の一端は沈殿池４内の底部に臨んでおり
、また他端は薬品混和池１内に臨んでいる。１９は原水
の濁度ＴＵ。

に対応した量のフロックを返送するための返送量制御回
路で、この返送量制御回路は比較回路２１゜返送率演算
回路２２および返送量演算回路２３がら構成される。比
較回路２１には原水の濁度Ｔ　Ｕ　Ｉを測定する濁度計
１ＯＡからの出力値ＴＵ、が入力され、原水濁度ＴＵ、
が低濁度であるが否が判定する。すなわち、原水濁度Ｔ
Ｕ、と低温１度の設定値ＬＴとの比較から、原水濁度Ｔ
Ｕ、が低濁度設定値ＬＴ以上が、または、それ以下であ
るか判定する。低濁度設定値ＬＴけ任意に設定される値
であり、通常、原水濁度がｉｏｐｐｍ以下程度の濁度と
なると低濁度と判定する。比較回路２１は下記（１）に
従って低濁度設定値ＬＴと原水濁度ＴＵ。

との濁度差分Δ’ＦＵを出方する。

ΔＴＵ＝ＬＴ−ＴＵ、　　　　　・・・・・・　（１）
返送率演算回路２２は濁度差分ΔＴＵを入力し、第２図
に示す特性のように、濁度差分ΔＴＵに対応したフロッ
ク返送率ＦＢを出力する。濁度差分ΔＴＵが大きければ
、それに対応して高いフロック返送率となる。この濁度
差分ΔＴＵとフロック返送率νＢの関係は、ジャーテス
ト（水質テスト）等の結果から求めることができる。返
送量演算回路２３はフロック返送率ＦＢと流量計９から
の原水流量Ｑ、とを入力しフロック返送量ＦＢＱ、を求
め返送ポンプ１６を制御する。返送ボンダ１６により沈
殿池４で除去されたフロックの一部が薬品混和池ｌ内に
返送される。

第３図に本発明を高速凝集沈殿池に適用した実施例を示
す。高速凝集沈殿池は、凝集沈殿プロセスの全プロセス
が一つの装置に組み込まれたものである。第１図の横流
れ（水平流）式沈殿池と同構成物は同一符号を用いて説
明する。

第３図において、高速凝集沈殿池は、薬品混和槽ＩＡと
緩速攪拌槽３人及び沈降槽４Ａから、その主要部が構成
されている。各々゛の槽ＩＡ、３Ａ及び４Ａは、第１図
に示した薬品混和池１、フロック形成池３及び沈殿池４
に各々相当する。導水管１８及び凝集剤注入機（図示せ
ず）からの薬品注入管２５は、前記の薬品混和槽ＩＡに
臨んでいる。２６は沈降水染で、沈降槽４Ａでフロック
が分離された沈降水が集水樋２７を介して流入する。

２８は沈殿槽４Ａ底部から沈降したフロックを系外に排
出するだめの排出管である。返送ボンダ１６は、その吸
込側Ｓがフロック返送管１７を介して沈殿槽４Ａ内底部
に臨んでいる。一方、返送ポンプ１６の吐出側りはフロ
ック返送管１７を介して薬品混和槽Ｉ入内に臨んでいる
。この返送ボンダ１６は制御器１９からの出力に対応し
て、沈殿槽４Ａで除去されたフロックの一部を薬品混和
槽ＩＡに返送する。２９は沈殿水送水管で、この送水管
２９を介して沈殿槽４Ａからの沈殿水が濾過池（図示せ
ず）に送られる。

次に、本発明による浄水場の制御方法について第１図に
基づき説明する。まず、原水の濁度ＴＵ。

を測定する濁度計１ＯＡからの出力値ＴＯ，が比較回路
２１に入力される。この結果、原水濁度ＴＵ、が低濁度
設定値ＬＴよりも高ければ、フロックの返送は行われず
、通常の薬品注入制御が遂行される。

すなわち、そのときの原水々質に対応して、予め設定さ
れた凝集剤注入式等に従って凝集剤２が原水ＲＷに注入
される。凝集剤２は薬品混和池１に注入され、攪拌機１
４によって凝集剤２と原水几Ｗとの急速混和が行われる
。これによって、原水中の濁質分は凝集して微細なフロ
ックとなる。

その後、フロック形成池３でフロックの緩速攪拌がフロ
キュレータ５によって行われる。この結果、先に説明し
たように、フロック相互の衝突が促進され、マイクロフ
ロックは粒径の大きなフロックに成長する。成長したフ
ロックは、沈殿池４に流入して沈降分離除去される。フ
ロックが除去された上澄水、すなわち、沈殿水ＳＷは濾
過池５に至る。ここでは、沈殿池４で除去されなかった
残存するフロン、りが濾過されて除去される。沖過池５
を経た濾過水は、その後、配水池（図示せず、）及び貯
水池（図示せず）等を経て需要端に給水される。

一方、原水濁度ＴＵ、と低濁度設定値ＬＴとの比較の結
果、原水濁度Ｔ　Ｕ　＋が低濁度と判定されれば、比較
回路２１は濁度差分ΔＴＵを出力する。

返送率演算回路２２は濁度差分ΔＴＵに対応したフロッ
ク返送率ＦＢを求める。返送量演算回路２３はフロック
返送率ＦＢと流量計９からの原水流量Ｑ、とを入力しフ
ロック返送量ＦＢＱ、を求める。返送ポンプ１６はフロ
ック返送量Ｆ　Ｂ　Ｑ　ｔに基づいて駆動され沈殿池４
に沈降したフロックを薬品混和池１に返送する。これに
よって、原水濁度ＴＵ、が低濁度時の状態下では、凝集
剤２のることになる。

このように原水の濁度ＴＵ、が低い時にフロックが返送
されるのでフロック相互の衝突によるフロック成長が促
進されることになる。フロックの返送に伴いフロック粒
子数が増加することによって、フロック成過程でのフロ
ック相互の衝突数が多くなる。このため、フロック相互
の衝突によるフロックの成長が促進されることになる。

この結果、良好な凝集作用が遅進されて、沈降性の良い
粒径大のフロックが形成されることになるので、その後
の沈殿池４では残留濁度の低い清澄な沈殿水が得られる
ことになる。

尚、本発明の一実施例では、沈降分離されたフロックを
凝集剤２が注入される薬品混和池１に返送しているが、
すくなくともフロックは沈殿池４へ流入する前の水に返
送すればよい。すなわち、フロック返送によってフロッ
ク相互の衝突によるフロック成長が促進されればよい。

従って、第４図及び第５図に示すようにフロックの返送
個所は、フロック形成池３、または、着水井６等の凝集
剤２が注入される前の水であってもよく、フロックの返
送個所が実施例のみに限定されるものではない。

以上説明したように、本発明の如く原水の濁度が低いと
きに、フロックを返送するようにすれば、低濁度の原水
を処理するに好適な浄水場の水処理方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明の一実
施例を示す浄水場のプロセス図、第２図は濁度差分とフ
ロック返送率の関係を示す第１図の部分詳細図、第３図
、第４図及び第５図は本発明の他の一実施例を示し、第
３図緯浄水場の水処理装置の概略断面図、第４図及び第
５図は浄水場のプロセス図である。 １・・・薬品混和池、２・・・凝集剤、３・・・フロッ
ク形成池、４・・・沈殿池、５・・・濾過池、９・・・
流量計、ｌＯＡ・・・濁度計、ＩＯＢ・・・アルカリ変
針、１６・・・返送ポンプ、２１・・・比較回路、２２
・・・返送率演算回路、２３・・・返送量演算回路。 算２Ｉ２１ 穿　３　菌 犀４躬

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原水に凝集剤を注入してフロックを形成し、該フロ
   ックを成長させた後フロックを沈降分離する浄水場にお
   いて、前記原水濁度に応じた量の前記沈降フロックを、
   前記原水濁度の検出点よ−りも下流側で前記凝集剤の注
   入点までの間に返送するようにしたことを特徴とする浄
   水場の制御方法。