JPS61141994A - 塩素注入制御装置 - Google Patents

塩素注入制御装置

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JPS61141994A
JPS61141994A JP26283184A JP26283184A JPS61141994A JP S61141994 A JPS61141994 A JP S61141994A JP 26283184 A JP26283184 A JP 26283184A JP 26283184 A JP26283184 A JP 26283184A JP S61141994 A JPS61141994 A JP S61141994A
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JP
Japan
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chlorine
water
injection
residual
concentration
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Ryosuke Miura
良輔 三浦
Chiyouko Kurihara
潮子 栗原
Osamu Tomori
渡守 修
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、塩素を酸化剤または消毒剤に用いる水処理プ
ラントの塩素注入制御装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
水処理プラントにおける塩素注入制御は、原水の酸化や
消毒のほかに水処理プロセスである沈殿池やろ過池の保
護、塩素の過剰注入による処理水の品質の低下や薬品費
の浪費の防止などのために水処理プラントの重要な運転
操作である。通常の水処理プラントでは、制御の外乱で
ある原水の塩素要求量の急激な変動にたいして、塩素注
入点から検水を取水する点までの流下に要する時間や、
検水を残留塩素濃度計に導水するまでの時間が、制御周
期に比べかなり長いために応答遅れが生じるものである
。そのために処理水の残留塩素濃度は目標値から大きく
づれ、いわゆるフィードバック制御では良好な塩素注入
制御ができず、しばしば残留塩素濃度のきわめて低い沈
殿池流出水がろ過池に流入してろ過砂の性能を劣化させ
てしまい、処理水の水質を不安定にしていた。
従来このような塩素注入制御の外乱にたいして、実行し
た塩素注入率と測定した残留塩素濃度との差から原水の
塩素要求量を計算して、これに残留塩素濃度の目標値を
和した値を塩素注入率とする方法、実行した塩素注入率
と残留塩素濃度の測定値との比から塩素消費率を計算し
、との塩素消費率で残留塩素濃度の目標値を除した値を
基準注入率とし、この基準注入率にさらに残留塩素濃度
の用いるPID演算によるフィードバック注入率を加算
した値を実行すべき塩素注入率とする方法などがあった
上記前者の方法は基本的にはフィードフォワード制御で
あるが、原水の塩素要求量の計算に異る時刻の実行した
塩素注入率と残留塩素濃度の測定値を用いているために
、これらの差から原水の塩素要求量を正しく計算できな
い。後者の方法では、塩素消費率の計算に同時刻の実行
した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値を用いることに
よって、前者の従来方法の欠点を改良している。しかし
、後者の方法では、このように計算された塩素消費率は
外乱である原水の塩素要求量が変動しない場合でも、塩
素注入率が高過ぎる場合は残留塩素濃度も高くなり、し
たがって塩素消費率は低下してしまう。また逆に塩素注
入率が低過ぎる場合は残留塩素濃度が低くなって、その
ために塩素消費率が高くなる。このことから後者の塩素
注入制御は、原水の塩素要求量の変動という制御の目的
である外乱を正しく補償するものではない。結局は他の
構成要素であるPID演算によるフィードバック制御を
改善するものとはならない。さらに後者の方法は、塩素
消失率の計算に同時刻の実行した塩素注入率と残留塩素
濃度の測定値を用いて前者の方法の欠点を改善している
が、この実行した塩素注入濃度の値は塩素注入点でのも
のであって、残留塩素濃度の測定点の塩素注入濃度では
ない。このため、残留塩素濃度の測定値が塩素注入点と
残留塩素濃度測定点間のプロセス混合特性の影響を受け
、いわゆる積分ないし平滑化されている値であるにもか
かわらず、この塩素消失率を計算する一方の変数である
実行した塩素の注入率の値がこれらのプロセスの混合特
性の影響を受けたものでなく、計算される塩素消失率は
正しい値を示さない。
したがってこのような塩素消失率に従って決定された塩
素注入率の制御は、きわめて不正確なものであった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、正しく計算された実行塩素注入率の値
と残留塩素濃度の測定値とから計算される塩素消費量に
よって、PI演算によるフィードバック制御を基本とす
る改良された塩素注入制御装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
すなわち本発明は、塩素を酸化剤または消毒剤に用いる
水処理プラントにおいて、塩素注入後の処理水の残留塩
素濃度とその目標値とから塩素注入率のフィードバック
補正値を計算する第1の演算手段と、プラントの混合モ
デルで注入塩素の混合濃度を計算する第2の演算手段と
、上記注入塩素の混合濃度と前記残留塩素濃度から塩素
消失量とその時間変化を計算する第3の演算手段と、上
記塩素消失量の時間変化に基づいて所定の計算式から前
記第1の演算手段におけるゲインの修正値を計算する第
4の演算手段とを備えだものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明を浄水場の前塩素注入制御に適用した一実施
例を参照して説明する。
第1図において、図示しない取水源より取水された原水
は、流量計1が設備されている管路人より着水井2に流
入し、次いで塩素が注入される管路Bを通って急速混和
池3に流入する。急速混和池3では図示しない攪拌機で
混合される。その後処理水は管路Cを通って流出するが
、その一部は検水取水ポンプ4によって導水され、導水
管りより残留塩素濃度計5に送られる。管路Bで注入さ
れる塩素は、薬注パルプ6と薬品流量計7が備えられた
薬注パイプEによって図示しない塩素水製造機から送ら
れてくる塩素水として導かれる。
流量計1と薬品流量計7と残留塩素濃度計5のそれぞれ
の信号、原水流量Q1塩素水流量QC1および残留塩素
濃度の測定値RCは、図中鎖線で示した塩素注入制御装
置8に入力される。この塩素注入制御装置において、残
留塩素濃度の測定値RCは第1の演算手段10に入力さ
れる。この第1の演算手段10は残留塩素濃度の目標値
SVを設定する接点9を有し、下記の数式に基づいて塩
素注入率のフィードバック修正量ΔSを計算する。
EN二8V −4C・・ ・・・・・・・・・・−・・
・(1)△S二KP(EN−EN’) 十KI・BN 
 ・・・・・・  (2)ここで、ENは今回の制御周
期の入力偏差、EN’は前回の制御周期の入力偏差、K
Pは比例ゲイン、KIは積分ゲインである。
原水流量Qと塩素水流量QCは第2の演算手段12に入
力される。この第2の演算手段12は、塩素水の塩素濃
度Cll0を入力する接点11を有し、たとえば押出モ
デルや短絡流と完全混合からなる槽列混合モデルによっ
て、管路Bで注入した塩素が分解消失しないで混合のみ
を受けたと想定した場合の残留塩素濃度測定点における
その濃度である混合塩素注入率CL8を次の諸式から計
算する。
CLI−CLrn・・ ・・・・・・・・・  ・・・
・・・(3)CLE=A、、CLI+(1−A)・CL
M  ・・・−・・・・(5)CLS=CLETO・ 
・・・ ・・・ ・  ・  ・ ・・・・(6)ここ
で、CLIは管路Bから急速混和池3に流入する水の混
合塩素注入率、CLTB  は管路Bでの導水遅れ時間
TB前の塩素注入点での混合塩素注入率CL(一般にC
Lは式(7)で与えられる)、CLMとCLM’は今回
の計算周期および前回の制御周期の急速混和池の完全混
合部分の混合塩素注入率、Aは原水の急速混和池を短絡
する割合(0くAく1)、CLEは急速混和池から検水
取水ポンプで汲上げられる検水の混合塩素注入率、TC
は導水管りでの導水時間遅れである。
CLo、QC ch=□  ・・・・・・・・ ・・ ・・・・・・・
 ・・・・ (力残留塩素濃度の測定値aCと上記第2
の演算手段12で計算した混合塩素注入率CLSば、第
3の演算手段13に入力される。第3の演算手段13は
、塩素消費量DCLとその時間変化△DCLを次式で計
算する。
DCL−CL8−RC・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(8)△DCL=DCL −DC
T、’  ・・ ・ ・・・・・・・・・・(9)ここ
で、DCLは今回の制御周期の値、DCL’は前回の制
御周期の値である。
第4の演算手段14は、上記のように第3の演算手段1
3で計算された塩素消費量の時間変化△DCLを入力し
、下記の計算式を用いて第1の演算手段の計算に使用さ
れる積分ゲインKIの修正量△KIを計算する。
ΔKI=AKI・1△DCL l・・・・・・・・・・
・・・・・・・・C[O)’また、第1の演算手段では
、積分ゲインKIは次式で修正される。
KI:KI’十△KI  ・・・・・・・・・・・・・
 ・・・・・・・・  συここでKI’は修正前の積
分ゲインである。
上述のごとく修正された積分ゲインKIで計算された今
回の制御周期の塩素注入率MVは、第1の演算手段で次
式よシ算出され、本発明の塩素注入制御装置8から出力
されて、塩素注入装置15に設定値として伝送される。
MV二S十△S ・・・・・・・・・・・・  ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・a邊ここで、Sは前回
の制御周期の塩素注入率MVである。
第2図は、上記塩素注入制御装置8で計算される諸演算
の流れをフローチャートで示しだものである。本発明の
塩素注入制御装置における混合計算の周期は、制御周期
より短周期または同周期の任意の周期を選ぶことが可能
なものである。さらに原水の酸化や消毒に用いる酸化剤
や消毒剤として塩素以外の物質を用いる場合でも、本発
明の制御装置が適用できる。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明の塩素注入制御装置で塩素注入を行
なえば、原水や塩素注入前の処理水の塩素消費量が正確
に計算されかつ積分ゲインを外乱に対して正確にかつ早
く修正できるので、塩素注入後の残留塩素濃度はその目
標値から大きくづれることかなくなり、安定した良質の
処理水が需要家に供給できたり、環境水域に放流したり
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による塩素注入制御装置の一実施例にお
ける構成を示すブロック図、第2図は本発明の一実施例
における制御装置の計算の流れを示すフローチャートで
ある。 】・・・流量計      2−・・着水井3・・急速
混和池    4・・・検水取水ポンプ5 ・残留塩素
濃度計  6 薬注バルブ7・薬品流量計    8・
・塩素注入制御装置10.12,13.14 ・演算手
段  15・・塩素注入装置(7317)  代理人 
弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第2図 Nθ 弱叫闘か ES tUJとみ 5毘合litし主人革のS千31 制イlpH1M力” Q 場索、肖・貴゛量の通1fl衷−にJ411分ラインう
丙丑」1偽計算 フイードル゛・、741蛋正L v ;  o 、ac、 pc ;u’l走値の↓だ込み ;式゛(3)〜(7) ;式’ CB)、 CQ) ; 式 (10) %式%)(2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 塩素を酸化剤または消毒剤に用いる水処理プラントにお
    いて、塩素注入後の処理水の残留塩素濃度とその目標値
    とから塩素注入率のフィードバック補正値を計算する第
    1の演算手段と、プラントの混合モデルで注入塩素の混
    合濃度を計算する第2の演算手段と、上記注入塩素の混
    合濃度と前記残留塩素濃度から塩素消失量とおよびその
    時間変化を計算する第3の演算手段と、上記塩素消失量
    の時間変化に基づいて所定の計算式から前記第1の演算
    手段におけるゲインの修正値を計算する第4の演算手段
    とからなることを特徴とする水処理プラントの塩素注入
    制御装置。
JP26283184A 1984-12-14 1984-12-14 塩素注入制御装置 Granted JPS61141994A (ja)

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JP26283184A JPS61141994A (ja) 1984-12-14 1984-12-14 塩素注入制御装置

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JPS61141994A true JPS61141994A (ja) 1986-06-28
JPH0440079B2 JPH0440079B2 (ja) 1992-07-01

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03157192A (ja) * 1989-11-14 1991-07-05 Meidensha Corp 処理水の残留塩素一定制御装置
KR100317201B1 (ko) * 1999-06-21 2001-12-24 이두우 자동 염소 투입 장치 및 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03157192A (ja) * 1989-11-14 1991-07-05 Meidensha Corp 処理水の残留塩素一定制御装置
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