JPS5962389A - 塩素注入量制御装置 - Google Patents
塩素注入量制御装置Info
- Publication number
- JPS5962389A JPS5962389A JP16974682A JP16974682A JPS5962389A JP S5962389 A JPS5962389 A JP S5962389A JP 16974682 A JP16974682 A JP 16974682A JP 16974682 A JP16974682 A JP 16974682A JP S5962389 A JPS5962389 A JP S5962389A
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- JP
- Japan
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- chlorine
- concn
- injection
- raw water
- meter
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- Granted
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は浄水場などの水処理プラントにおける、塩素注
入制御装置に関するものである。
入制御装置に関するものである。
浄水場や下水処理場、工場廃水処理施設などの水処理プ
ラントでは被処理水（以下原水と記す）に塩素を注入し
、原水に混入した有害な無機物や、有機物等を除去した
り、あるいは殺菌処理を施す必要がある。とくに浄水場
では衛生的で安全な水道水を豊富に供給することは使命
である。
ラントでは被処理水（以下原水と記す）に塩素を注入し
、原水に混入した有害な無機物や、有機物等を除去した
り、あるいは殺菌処理を施す必要がある。とくに浄水場
では衛生的で安全な水道水を豊富に供給することは使命
である。
このような場合（二おける塩素注入は、前塩素注入と後
塩素注入の二段階注入が安全性の確保のためほぼ一般的
になっている。前塩素注入は塩素と反応する原水中の還
元性化合物（例えは有機物やアンモニアおよび鉄やマン
ガン）を酸化処理し、同時に病原菌を含めた微生物を死
滅させ、微生物の発生によるｐ過池の腐敗をμノｊ穫す
ることを直接の目的とする。後塩素注入の目的−，７Ｆ
’ｌｌ ＬＡＸ素江人の不足分を償い、且つ配水した水
道水中の残留塩素濃度を保安衛生上一定値に保持するた
めである。
塩素注入の二段階注入が安全性の確保のためほぼ一般的
になっている。前塩素注入は塩素と反応する原水中の還
元性化合物（例えは有機物やアンモニアおよび鉄やマン
ガン）を酸化処理し、同時に病原菌を含めた微生物を死
滅させ、微生物の発生によるｐ過池の腐敗をμノｊ穫す
ることを直接の目的とする。後塩素注入の目的−，７Ｆ
’ｌｌ ＬＡＸ素江人の不足分を償い、且つ配水した水
道水中の残留塩素濃度を保安衛生上一定値に保持するた
めである。
従来このような場合の塩素注入制御は、残留塩素濃度計
の指示値の１次差分から次の式によって注入率の変化分
を算出するものであった。
の指示値の１次差分から次の式によって注入率の変化分
を算出するものであった。
△５＝（Ｋｐ＜εｔ−εｔ−ｈ） 十に工εｔ）α凹・
曲（１）Ｓ、＝ ｓ、十△Ｓ −＝、−１，−
＝＝６０．−−＝、−−−−−（２＋ここに、△Ｓは塩
素注入率の変化分、ＫＰは比例ゲイン、εは残留塩素濃
度の差分、ｔは時刻、ｈは制御周期、ＫＸは積分ゲイン
、αは不感帯の条件パラメータ、Ｓｌは塩素注入率であ
る。
曲（１）Ｓ、＝ ｓ、十△Ｓ −＝、−１，−
＝＝６０．−−＝、−−−−−（２＋ここに、△Ｓは塩
素注入率の変化分、ＫＰは比例ゲイン、εは残留塩素濃
度の差分、ｔは時刻、ｈは制御周期、ＫＸは積分ゲイン
、αは不感帯の条件パラメータ、Ｓｌは塩素注入率であ
る。
この制御方法は、浄水場などに流入する原水の水質が安
定していて、その塩素要求量の変動がきわめて／」・さ
くかつ緩やかな場合には十分有効に作動するものである
。しかし、大雨の降った場合や、異常な喝水期のように
原水の塩素要求口が増大し、かつその変動も急激な場合
は、応答遅れやハンチングおよびオーバーシュートを起
し、残留塩素濃度を目標の設定値に維持することが困難
である。
定していて、その塩素要求量の変動がきわめて／」・さ
くかつ緩やかな場合には十分有効に作動するものである
。しかし、大雨の降った場合や、異常な喝水期のように
原水の塩素要求口が増大し、かつその変動も急激な場合
は、応答遅れやハンチングおよびオーバーシュートを起
し、残留塩素濃度を目標の設定値に維持することが困難
である。
このため、注入不足による濾過池の腐敗や配管内の生物
属食の原因になったり、過剰注入（二よる凝集沈殿のた
めのフロックの沈降分〜Ｍ性が悪化したり、さらに処理
水の塩素臭が強くなる等の欠点を有していた。
属食の原因になったり、過剰注入（二よる凝集沈殿のた
めのフロックの沈降分〜Ｍ性が悪化したり、さらに処理
水の塩素臭が強くなる等の欠点を有していた。
また近年人口の都市集中などによる環境汚染進行によっ
て、原水の水質が不安定（ニなってきている。このよう
な条件下における塩素注入では完全な殺菌を行うことは
もちろんであるが、注入過多による薬品費の浪費を防止
することも重要である。
て、原水の水質が不安定（ニなってきている。このよう
な条件下における塩素注入では完全な殺菌を行うことは
もちろんであるが、注入過多による薬品費の浪費を防止
することも重要である。
しかし、前述した従来装置ではこのような要望にも充分
対応できなかった。
対応できなかった。
本発明の目的は、残留塩素濃度を常に目標の設定値近く
の値に維持することができる塩素注入制御装置を提供す
ることにある。
の値に維持することができる塩素注入制御装置を提供す
ることにある。
［発明の概要〕
本発明は原水に対する塩素の注入量を制御する塩素注入
制御装置において、原水に含まれるアンモニア濃度およ
び有機物濃度を測定するアンモニア濃度計および有機物
濃度計と、塩素注入後における原水中の残留塩素濃度を
測定する塩素残′？ｆｉ嬢度計と、この塩素残留濃度計
の指示値を予定の目標設定値に近づけるだめの塩素注入
率Ｓ１を求める手段と、前記アンモニア濃度計の指示値
に予定の係数ａを乗錯してアンモニアに基づく補正値Ｓ
２を求める手段と、前記有機物濃度計の指示値Ｃに予定
の係数すを乗算し有機物に基づく補正値Ｓ３を求める手
段と、これらの値および予定の係数ｋから塩素注入率Ｓ
をｓ＝に−ｓ＋（ｔ−ｋ）・（８２＋Ｓａ）にて求める
手段とを備え、上記補正後の塩素注入率Ｓにより注入塩
素量を制御するものである。
制御装置において、原水に含まれるアンモニア濃度およ
び有機物濃度を測定するアンモニア濃度計および有機物
濃度計と、塩素注入後における原水中の残留塩素濃度を
測定する塩素残′？ｆｉ嬢度計と、この塩素残留濃度計
の指示値を予定の目標設定値に近づけるだめの塩素注入
率Ｓ１を求める手段と、前記アンモニア濃度計の指示値
に予定の係数ａを乗錯してアンモニアに基づく補正値Ｓ
２を求める手段と、前記有機物濃度計の指示値Ｃに予定
の係数すを乗算し有機物に基づく補正値Ｓ３を求める手
段と、これらの値および予定の係数ｋから塩素注入率Ｓ
をｓ＝に−ｓ＋（ｔ−ｋ）・（８２＋Ｓａ）にて求める
手段とを備え、上記補正後の塩素注入率Ｓにより注入塩
素量を制御するものである。
つぎに、第１図により本発明を、浄水場に適用した場合
の一実施例を参照して説明する。
の一実施例を参照して説明する。
第１図において、１は取水口で、図示しない河川等の取
水源から原水２を取水し、ゲート３、流Ｆｌｋ ｉｆ“
４を通して取水井５に流入させる。この取水井５からは
ポンプ６により原水２を着水井７に汲み上げる。着水井
７内の原水２は、導水管８、混和池９、沈殿池ＩＯ１沖
過池１１を通過し、逐次殺菌および浄化処理される。そ
の後、流量計１２を経て浄水池Ｌ３に貯水される。上述
した原水２の流れは、各池相互間の落差によって与えら
れる。
水源から原水２を取水し、ゲート３、流Ｆｌｋ ｉｆ“
４を通して取水井５に流入させる。この取水井５からは
ポンプ６により原水２を着水井７に汲み上げる。着水井
７内の原水２は、導水管８、混和池９、沈殿池ＩＯ１沖
過池１１を通過し、逐次殺菌および浄化処理される。そ
の後、流量計１２を経て浄水池Ｌ３に貯水される。上述
した原水２の流れは、各池相互間の落差によって与えら
れる。
上記浄水池１３からは、需要に応じポンプ１４にて図示
しない中継ポンプ場に供給され、さらに末端の需要家に
供給される。
しない中継ポンプ場に供給され、さらに末端の需要家に
供給される。
２１は塩素を貯留しておく塩素タンクで、図中略した気
化器を通して塩素注入機２２と連結する。
化器を通して塩素注入機２２と連結する。
この塩素注入機２２の吐出側にはバルブ２３および流量
計１５が連結されており、その注入端は前記導水管８に
結合される。１６は電子計算機で、流量計４によって計
測された原水２の流入量、流量計１５によって計測され
た注入塩素ガスの流量、着水井７に設けたアンモニア濃
度計１７および有機物濃度計１８の出力、沈殿池１０の
出口付近に設置した残留塩素濃度計Ｉ９の出力がそれぞ
れ入力される。嘔子計算機１６ではそれぞれ入力された
データを用いて、まず、前述の（１）式（２）式を実行
する。
計１５が連結されており、その注入端は前記導水管８に
結合される。１６は電子計算機で、流量計４によって計
測された原水２の流入量、流量計１５によって計測され
た注入塩素ガスの流量、着水井７に設けたアンモニア濃
度計１７および有機物濃度計１８の出力、沈殿池１０の
出口付近に設置した残留塩素濃度計Ｉ９の出力がそれぞ
れ入力される。嘔子計算機１６ではそれぞれ入力された
データを用いて、まず、前述の（１）式（２）式を実行
する。
すなわち、塩素残留濃度計１９の出力と、予め電子計算
機１６内のメモリに設定され／こ目標値との差分εｔを
求め、これと前回制御時（ｒ−ｈ）における差分εｔ−
ｈとから（１）式にて変化分△Ｓを求め、これを前回の
塩素注入率Ｓ、 （二加えて、今回の塩素注入率Ｓ１を
求める。しかし、この塩素注入率Ｓ１によって１ｈ制御
を行うと前述した種々の問題を生じるので、次のような
補正を行う。
機１６内のメモリに設定され／こ目標値との差分εｔを
求め、これと前回制御時（ｒ−ｈ）における差分εｔ−
ｈとから（１）式にて変化分△Ｓを求め、これを前回の
塩素注入率Ｓ、 （二加えて、今回の塩素注入率Ｓ１を
求める。しかし、この塩素注入率Ｓ１によって１ｈ制御
を行うと前述した種々の問題を生じるので、次のような
補正を行う。
捷ず、アンモニア濃度計１７からの出力を用い、原水中
（二で消費される塩素散（以下塩素要求量と記す）を補
正値としてつぎの（３）式による計算によって求める。
（二で消費される塩素散（以下塩素要求量と記す）を補
正値としてつぎの（３）式による計算によって求める。
８２＝ａ−Ｎ・・・・・・・・・（３）ここで、Ｎはア
ンモニア濃度、ａは予め設定した係数である。素注入率
である。しかし、塩素要求量はアンモニア濃度ばかりで
なく、原水に含捷れるその他の物質、たとえば有機物な
どに大きく依存する。そこで次に有機物濃度計１８から
の出力を用いて、肩機物に基づく補正値Ｓ、を（４）式
にて求め、これの値により前記（２）式で求めた塩素注
入率Ｓ、を（５）式により補正し、実際の制御に用いる
環系注入率Ｓを求める。
ンモニア濃度、ａは予め設定した係数である。素注入率
である。しかし、塩素要求量はアンモニア濃度ばかりで
なく、原水に含捷れるその他の物質、たとえば有機物な
どに大きく依存する。そこで次に有機物濃度計１８から
の出力を用いて、肩機物に基づく補正値Ｓ、を（４）式
にて求め、これの値により前記（２）式で求めた塩素注
入率Ｓ、を（５）式により補正し、実際の制御に用いる
環系注入率Ｓを求める。
Ｓ、＝ｂ−Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・（４）８
、、、に−８，＋（１−ｋ）・（Ｓ２＋Ｓ３） ・・・
・・・（５）ここでＣは有機物濃度、ｂおよびｌ（は予
め設定した係数である。
、、、に−８，＋（１−ｋ）・（Ｓ２＋Ｓ３） ・・・
・・・（５）ここでＣは有機物濃度、ｂおよびｌ（は予
め設定した係数である。
上記塩素注入率Ｓは調節器２０に出力される。
調節器２０には流量計１５からの信号が入力されており
、この現在の流量値との比較においてバルブ２３の開度
を決定し、それを調節制御する。
、この現在の流量値との比較においてバルブ２３の開度
を決定し、それを調節制御する。
Ｍ２図は処理水量１２万）・７７日で１２系列からなる
浄水場において、１系列を従来の制御装置で塩素注入の
制御を行い、他の１１系列は本発明による制御装置で制
御した場合、沈殿池、１０の出口付近の上流側の定位首
での残留塩素濃度の応答特性を比較して示したグラフで
ある。第２図において縦軸は残留塩素濃度（ｐｐｍ）
、点線αは目標の設定値、点線βは従来の制４＋１＋装
置（二よる残留塩素濃度の変化、実線γは本発明（−よ
る残留塩素濃度の変化を示す。
浄水場において、１系列を従来の制御装置で塩素注入の
制御を行い、他の１１系列は本発明による制御装置で制
御した場合、沈殿池、１０の出口付近の上流側の定位首
での残留塩素濃度の応答特性を比較して示したグラフで
ある。第２図において縦軸は残留塩素濃度（ｐｐｍ）
、点線αは目標の設定値、点線βは従来の制４＋１＋装
置（二よる残留塩素濃度の変化、実線γは本発明（−よ
る残留塩素濃度の変化を示す。
上記実施例における原水は、富栄養化した湖から流出し
た河川水を下流で取水したものであるが、その河川は人
口密集地帯を流れているために支流の汚濁河川の流出水
が混合している。そのため洪水時や渇水勘などの緊急時
ばかりでなく通常時においても水質は不安定になってお
り、原水の塩素要求量は頻繁に変動している。第２図に
示した期間は、夜中に降雨があり水質が急激に変動した
日のものである。このような原水水質の外乱にたいして
従来の制御装置は午前中に注入は不足し、午後には過剰
注入になっている。これに反して本発明の制御装置によ
る塩素注入制御によると、原水の急激な変動にも塩素注
入量は、原水のアンモニア濃度、有機物濃度より求めら
れた塩素要求量に対応しており、残留塩素濃度の目標の
設定からのづれは従来の制御装置と比較してきわめて良
好である。
た河川水を下流で取水したものであるが、その河川は人
口密集地帯を流れているために支流の汚濁河川の流出水
が混合している。そのため洪水時や渇水勘などの緊急時
ばかりでなく通常時においても水質は不安定になってお
り、原水の塩素要求量は頻繁に変動している。第２図に
示した期間は、夜中に降雨があり水質が急激に変動した
日のものである。このような原水水質の外乱にたいして
従来の制御装置は午前中に注入は不足し、午後には過剰
注入になっている。これに反して本発明の制御装置によ
る塩素注入制御によると、原水の急激な変動にも塩素注
入量は、原水のアンモニア濃度、有機物濃度より求めら
れた塩素要求量に対応しており、残留塩素濃度の目標の
設定からのづれは従来の制御装置と比較してきわめて良
好である。
リー］二のように、本発明によれば、原水の水質が不安
定（二なっても良好に塩素注入制御を行うことができ、
これ（二よって浄水場などの水処理プラントにおける塩
素注入制御が安定化し、さらに塩素の過剰注入を防ぎ安
全な水質の処理水を生産することを可６Ｐにする。
定（二なっても良好に塩素注入制御を行うことができ、
これ（二よって浄水場などの水処理プラントにおける塩
素注入制御が安定化し、さらに塩素の過剰注入を防ぎ安
全な水質の処理水を生産することを可６Ｐにする。
第１図は本発明による塩素注入制御装置の一実施例を示
すフロー図、第２図は本発明と従来との塩素注入制御結
果を対比して示す曲線図である。
すフロー図、第２図は本発明と従来との塩素注入制御結
果を対比して示す曲線図である。
Claims (1)
- 原水に対する塩素の注入量を制御する塩素注入制御装置
において、原水に含まれるアンモニア濃度および有機物
濃度を測定するアンモニア濃度計および有機物濃度計と
、塩素注入後における原水中の残留塩素濃度を測定する
塩素残留濃度計と、この塩素残留濃度計の指示値を予定
の目標設定値に近づけるだめの塩素注入率Ｓ、を求める
手段と、前記アンモニア濃度計の指示値に予定の係数ａ
を乗算してアンモニアに基づく補正値Ｓ２を求める手段
と、前記有機物濃度計の指示値Ｃに予定の係数１〕を乗
算し有機物に基づく補正値Ｓ３を求める手段と、これら
の値および予定の係数ｋから塩素注入率Ｓを５−１（・
８＋（１−ｋ）・（Ｓ２＋Ｓｇ）にて求める手段とを備
え、上記補正後の塩素注入率Ｓにより注入塩素隘を制御
することを特徴とする塩素注意制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16974682A JPS5962389A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 塩素注入量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16974682A JPS5962389A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 塩素注入量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5962389A true JPS5962389A (ja) | 1984-04-09 |
| JPH0215277B2 JPH0215277B2 (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=15892073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16974682A Granted JPS5962389A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 塩素注入量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5962389A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100366954B1 (ko) * | 1999-10-23 | 2003-01-15 | 양운진 | 염소 자동공급장치 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP16974682A patent/JPS5962389A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100366954B1 (ko) * | 1999-10-23 | 2003-01-15 | 양운진 | 염소 자동공급장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215277B2 (ja) | 1990-04-11 |
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