JPS6238005B2 - - Google Patents
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- JPS6238005B2 JPS6238005B2 JP59041058A JP4105884A JPS6238005B2 JP S6238005 B2 JPS6238005 B2 JP S6238005B2 JP 59041058 A JP59041058 A JP 59041058A JP 4105884 A JP4105884 A JP 4105884A JP S6238005 B2 JPS6238005 B2 JP S6238005B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5209—Regulation methods for flocculation or precipitation
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は取水した原水に凝集剤を注入し原水中
の濁質を凝集沈殿させる浄水場の薬品注入制御方
法および装置に関する。
の濁質を凝集沈殿させる浄水場の薬品注入制御方
法および装置に関する。
河川その他の取水源から取水される原水中には
各種の物質が含まれており、これを飲料水化する
ためには、前記物質の除去を含む水質の改善が必
要である。
各種の物質が含まれており、これを飲料水化する
ためには、前記物質の除去を含む水質の改善が必
要である。
前記原水中の物質は、主として濁り、色、臭味
の原因物質や鉄、マンガン、生物等であり、然し
て浄水場における水処理は、これらの物質の除去
とPH、アルカリ度の調整に主眼がおかれている。
の原因物質や鉄、マンガン、生物等であり、然し
て浄水場における水処理は、これらの物質の除去
とPH、アルカリ度の調整に主眼がおかれている。
前記物質は、一般に原水中に分散あるいは浮遊
する粒子としてか、またはこれらに吸着性の物質
として存在している。この粒子を除去することが
水質向上にとつて極めて重要である。
する粒子としてか、またはこれらに吸着性の物質
として存在している。この粒子を除去することが
水質向上にとつて極めて重要である。
粒子の除去方法として、従来より各種の方法が
知られている。
知られている。
最も簡単な方法は、自然沈降法であるが、この
方法によるときは、直径10μｍ以上の粒子は除去
できてもそれ以下の粒子は一般に除去できない欠
点があつた。
方法によるときは、直径10μｍ以上の粒子は除去
できてもそれ以下の粒子は一般に除去できない欠
点があつた。
この欠点を克服するため、粒子を化学的に処理
して凝集沈澱させる、所謂急速過法が、特に近
年一般化しつつある塩素殺菌処理法との関連で多
用されつつある。
して凝集沈澱させる、所謂急速過法が、特に近
年一般化しつつある塩素殺菌処理法との関連で多
用されつつある。
以下、浄水場における従来の急速過法に基づ
く水処理例を、第１図に従い説明する。
く水処理例を、第１図に従い説明する。
河川等の取水源５０から取水口１を経て取り入
れられた原水は、導水管２中を通つてスクリーン
３に達し、ここで木片、石等が除去される。
れられた原水は、導水管２中を通つてスクリーン
３に達し、ここで木片、石等が除去される。
次いで沈砂池４に供給され、粒径の大きい砂が
除かれた後、着水井５に導かれ、別途注入される
塩素１１と混合される。その結果として原水の殺
菌と鉄、マンガン等の酸化が行われる。
除かれた後、着水井５に導かれ、別途注入される
塩素１１と混合される。その結果として原水の殺
菌と鉄、マンガン等の酸化が行われる。
然る後、必要により凝集補助剤１２が添加され
た後、混和池６に導かれ、別途注入される凝集剤
１３と混合された後フロツク形成池７へ送られ
る。凝集補助剤１２は、低水温時など凝集剤１３
の凝集効果が悪い場合にかぎり用いられる。
た後、混和池６に導かれ、別途注入される凝集剤
１３と混合された後フロツク形成池７へ送られ
る。凝集補助剤１２は、低水温時など凝集剤１３
の凝集効果が悪い場合にかぎり用いられる。
該フロツク形成池７では、原水中の微粒子は凝
集してマイクロフロツクを形成する。該マイクロ
フロツク含有原水は、次いで沈澱池８に送られ、
ここでマイクロフロツクの成長と、該成長に基づ
き得られるフロツクの沈澱除去が行なわれる。沈
澱池８で除去できなかつた微粒子は、急速過池
９でほぼ完全に除去される。
集してマイクロフロツクを形成する。該マイクロ
フロツク含有原水は、次いで沈澱池８に送られ、
ここでマイクロフロツクの成長と、該成長に基づ
き得られるフロツクの沈澱除去が行なわれる。沈
澱池８で除去できなかつた微粒子は、急速過池
９でほぼ完全に除去される。
なお過池９では、細菌、微生物なども包含し
た形で微粒子とともに除去する。
た形で微粒子とともに除去する。
微粒子等を除去後の原水は、塩素渠１０に送ら
れ、塩素とアルカリ剤１４の添加により殺菌とア
ルカリ調整が行なわれた後、ポンプ１５により配
水池に送られる。
れ、塩素とアルカリ剤１４の添加により殺菌とア
ルカリ調整が行なわれた後、ポンプ１５により配
水池に送られる。
前記構成からなる従来の浄水場設備において
は、凝集剤１３による原水中の微粒子の凝集沈澱
処理と急速過池における過処理が大きな役割
りを果していることが知られるが、特に凝集沈澱
処理が適切に行われないと、過池９で過砂の
目詰りを生じる。その結果清澄水が得られなくな
るので凝集沈澱処理技術は重要である。浄水場で
の凝集沈澱メカニズムを価格、保存容易等の秀れ
た面から凝集剤として通常使用されている硫酸ば
ん土を例にとり説明する。水中に注入された硫酸
ばん土｛Al2（SO4）3｝は、アルカリの存在下で
後記の式に従つて加水分解されることが知られて
いる。
は、凝集剤１３による原水中の微粒子の凝集沈澱
処理と急速過池における過処理が大きな役割
りを果していることが知られるが、特に凝集沈澱
処理が適切に行われないと、過池９で過砂の
目詰りを生じる。その結果清澄水が得られなくな
るので凝集沈澱処理技術は重要である。浄水場で
の凝集沈澱メカニズムを価格、保存容易等の秀れ
た面から凝集剤として通常使用されている硫酸ば
ん土を例にとり説明する。水中に注入された硫酸
ばん土｛Al2（SO4）3｝は、アルカリの存在下で
後記の式に従つて加水分解されることが知られて
いる。
生成したアルミニウムイオンAl3+や水酸化アル
ミニウムAl（OH）3は、第２図に模式的に示した
ように、原水中の微粒子１６（通常、負に帯電し
たコロイド）に吸着されたり、これらを相互に凝
集させる作用をし、最終的にはフロツク状の凝集
沈澱物を形成せしめるに至る〔第２図中、１７は
Al3+イオンやAl（OH）3を示す〕。
ミニウムAl（OH）3は、第２図に模式的に示した
ように、原水中の微粒子１６（通常、負に帯電し
たコロイド）に吸着されたり、これらを相互に凝
集させる作用をし、最終的にはフロツク状の凝集
沈澱物を形成せしめるに至る〔第２図中、１７は
Al3+イオンやAl（OH）3を示す〕。
一般に浄水場では原水の濁度とアルカリ度を測
定し、後記(1)式により凝集剤の注入率を求めてい
る。
定し、後記(1)式により凝集剤の注入率を求めてい
る。
Ｄ＝cTe＋dAf
ただし、Ｄ：凝集剤注入率
Ｔ：原水濁度
Ａ：原水アルカリ度
c.d.e.f：浄水場固有の定数
この算定式は、長年蓄積されてきた運転データ
をもとにして、回帰分析など統計的手法で求めた
ものである。そのため平常時、すなわち水質の変
化速度が小さく、安定した水質の水を散水して処
理している場合には、試行錯誤的に(1)式を修正す
ることで良好な処理が行なわれている。しかし降
雨、洪水、台風時のように水質が時々刻々変化し
ているような場合には、統計的手法で求めた凝集
剤注入率算定式(1)では、水質の急激な変化に対応
できなかつた。またアルカリ度計、濁度計など水
質計器の応答の遅れによる誤差も重なり良好な処
理が行なわれていなかつた。
をもとにして、回帰分析など統計的手法で求めた
ものである。そのため平常時、すなわち水質の変
化速度が小さく、安定した水質の水を散水して処
理している場合には、試行錯誤的に(1)式を修正す
ることで良好な処理が行なわれている。しかし降
雨、洪水、台風時のように水質が時々刻々変化し
ているような場合には、統計的手法で求めた凝集
剤注入率算定式(1)では、水質の急激な変化に対応
できなかつた。またアルカリ度計、濁度計など水
質計器の応答の遅れによる誤差も重なり良好な処
理が行なわれていなかつた。
このことを更に具体的に説明する。原水はサン
プリング管を介して濁度計に導かれるがその時間
遅れや凝集剤を注入する際の配管を通る時間遅れ
などの応答の遅れがある。原水濁度が急激に増加
している場合には応答時間遅れ分だけ前の原水濁
度、つまり現在の濁度より低い濁度に基づいて定
めた凝集剤注入率によつて凝集剤を注入すること
になる。逆に、原水濁度が急激に減少している場
合には現在の原水濁度よりも高い濁度に基づいて
定めた凝集剤注入率で凝集剤を注入することにな
る。いずれにしても、原水濁度が急激に変化して
いる場合には原水に対して適切な量の凝集剤を注
入できなくなるので、良好な凝集沈澱を行えなく
なる。
プリング管を介して濁度計に導かれるがその時間
遅れや凝集剤を注入する際の配管を通る時間遅れ
などの応答の遅れがある。原水濁度が急激に増加
している場合には応答時間遅れ分だけ前の原水濁
度、つまり現在の濁度より低い濁度に基づいて定
めた凝集剤注入率によつて凝集剤を注入すること
になる。逆に、原水濁度が急激に減少している場
合には現在の原水濁度よりも高い濁度に基づいて
定めた凝集剤注入率で凝集剤を注入することにな
る。いずれにしても、原水濁度が急激に変化して
いる場合には原水に対して適切な量の凝集剤を注
入できなくなるので、良好な凝集沈澱を行えなく
なる。
それ故、当然の帰結として、既述した欠点、す
なわち過池の過砂の目詰まりや清澄水が得ら
れないことの他に、硫酸ばん土など凝集剤の注入
率を不必要に大きくしなければならないこと、運
転操作頻度が多くなること、および運転コストが
上昇すること等の欠点が避けられなかつた。
なわち過池の過砂の目詰まりや清澄水が得ら
れないことの他に、硫酸ばん土など凝集剤の注入
率を不必要に大きくしなければならないこと、運
転操作頻度が多くなること、および運転コストが
上昇すること等の欠点が避けられなかつた。
本発明の目的は、降雨、洪水、台風時のように
原水濁度が急激に変化している場合に、良好な凝
集沈澱効果を得ることができる薬品注入量決定法
を提供するにある。
原水濁度が急激に変化している場合に、良好な凝
集沈澱効果を得ることができる薬品注入量決定法
を提供するにある。
本発明の特徴とするところは検出した原水濁度
に基づき基本凝集剤注入率を求め、原水濁度が所
定の第１変化速度以上で増加している際には基本
凝集剤注入率よりも多く凝集剤を注入し、原水濁
度が所定の第２変化速度以上で減少している際に
は基本凝集剤注入率よりも少なく凝集剤を注入す
るようにしたことにある。
に基づき基本凝集剤注入率を求め、原水濁度が所
定の第１変化速度以上で増加している際には基本
凝集剤注入率よりも多く凝集剤を注入し、原水濁
度が所定の第２変化速度以上で減少している際に
は基本凝集剤注入率よりも少なく凝集剤を注入す
るようにしたことにある。
ここで本発明の理解を容易にするため凝集剤注
入率について第３図に従つて説明する。一般に上
澄液濁度と凝集剤注入率の関係は第３図に示した
ようになることが知られている。上澄液濁度が許
容値（例えば1ppm）以下となる領域が通常凝集
ゾーンと呼ばれている。第３図では凝集剤注入率
D1ないしD2で凝集ゾーンを形成している。上澄
液濁度が最小、即ち最も澄んだ水が得られるのは
凝集剤注入率D0の場合であるが、浄水場では経
済性を考慮して通常D1ないしD0の範囲で凝集剤
を注入している。この凝集剤注入率D0を基本凝
集剤注入率と称する。
入率について第３図に従つて説明する。一般に上
澄液濁度と凝集剤注入率の関係は第３図に示した
ようになることが知られている。上澄液濁度が許
容値（例えば1ppm）以下となる領域が通常凝集
ゾーンと呼ばれている。第３図では凝集剤注入率
D1ないしD2で凝集ゾーンを形成している。上澄
液濁度が最小、即ち最も澄んだ水が得られるのは
凝集剤注入率D0の場合であるが、浄水場では経
済性を考慮して通常D1ないしD0の範囲で凝集剤
を注入している。この凝集剤注入率D0を基本凝
集剤注入率と称する。
基本凝集剤注入率D0と原水濁度の関係につい
て示したのが第４図である。第４図は、懸濁物質
として精製カオリン、アルカリ剤として沈澱ナト
リウム（Na2CO3）、および検水として蒸留水を用
いジヤーテスト（ビーカ実験）を行ない得られた
結果を凝集ゾーンで整理したものである。第４図
でハツチングを施した部分は、原水濁度
1000ppm時の凝集ゾーンであり、そうでない白
枠部分は、原水濁度200ppm時の凝集ゾーンであ
る。第４図の×印は上澄液濁度が最小さなる凝集
剤注入率、すなわち基本凝集剤注入率を示してい
る。原水アルカリ度が一定であれば、原水濁度が
高くなるにつれ凝集剤注入率が増している。逆に
原水濁度が一定であれば、原水アルカリ度が高く
なるにつれ、凝集ゾーンが広くなり、かつ凝集剤
注入率が増していることが理解できる。
て示したのが第４図である。第４図は、懸濁物質
として精製カオリン、アルカリ剤として沈澱ナト
リウム（Na2CO3）、および検水として蒸留水を用
いジヤーテスト（ビーカ実験）を行ない得られた
結果を凝集ゾーンで整理したものである。第４図
でハツチングを施した部分は、原水濁度
1000ppm時の凝集ゾーンであり、そうでない白
枠部分は、原水濁度200ppm時の凝集ゾーンであ
る。第４図の×印は上澄液濁度が最小さなる凝集
剤注入率、すなわち基本凝集剤注入率を示してい
る。原水アルカリ度が一定であれば、原水濁度が
高くなるにつれ凝集剤注入率が増している。逆に
原水濁度が一定であれば、原水アルカリ度が高く
なるにつれ、凝集ゾーンが広くなり、かつ凝集剤
注入率が増していることが理解できる。
本発明の基本的考え方を第４図を用いて更に詳
しく説明する。前述したように原水濁度検出や凝
集剤注入には時間遅れがある。例えば、この時間
遅れの間に原水濁度が200ppmから1000ppmまで
変化したとする。このとき、混和池には濁度
1000ppmの原水が流入しているが、凝集剤は時
間遅れ前の状態の濁度200ppmに対応する基本凝
集剤注入率に基づき注入されている。しかし、原
水濁度200ppmに対応する基本凝集剤注入率は原
水濁度が1000ppmの場合の凝集ゾーン内に入つ
ていない。そのため、上澄液濁度は許容値の
1ppmを越え、良好な凝集沈殿を行えなくなる。
この現象から、例えば原水濁度が200ppmで、か
つ原水濁度が急激に増加している場合には、凝集
ゾーン内で凝集剤を過剰に注入しておけば、この
実験例では原水濁度が1000ppmまで変化して
も、常に凝集ゾーンに含まれていることが分か
る。逆に原水濁度が急激に減少している場合に
は、凝集剤を過少に注入するのが良いことも理解
される。以上の説明では原水濁度200ppmの場合
を例にとつて説明したが、それ以外の場合でも適
用できるのは明らかである。
しく説明する。前述したように原水濁度検出や凝
集剤注入には時間遅れがある。例えば、この時間
遅れの間に原水濁度が200ppmから1000ppmまで
変化したとする。このとき、混和池には濁度
1000ppmの原水が流入しているが、凝集剤は時
間遅れ前の状態の濁度200ppmに対応する基本凝
集剤注入率に基づき注入されている。しかし、原
水濁度200ppmに対応する基本凝集剤注入率は原
水濁度が1000ppmの場合の凝集ゾーン内に入つ
ていない。そのため、上澄液濁度は許容値の
1ppmを越え、良好な凝集沈殿を行えなくなる。
この現象から、例えば原水濁度が200ppmで、か
つ原水濁度が急激に増加している場合には、凝集
ゾーン内で凝集剤を過剰に注入しておけば、この
実験例では原水濁度が1000ppmまで変化して
も、常に凝集ゾーンに含まれていることが分か
る。逆に原水濁度が急激に減少している場合に
は、凝集剤を過少に注入するのが良いことも理解
される。以上の説明では原水濁度200ppmの場合
を例にとつて説明したが、それ以外の場合でも適
用できるのは明らかである。
なお、原水濁度は降雨、洪水、台風のように量
が大量に降つた場合に高くなり、かつ時間的な変
化速度も大きくなる。また、一般に量が降つた場
合は原水アルカリ度が低くなり、第４図に示す
60ppmを越えることは稀である。
が大量に降つた場合に高くなり、かつ時間的な変
化速度も大きくなる。また、一般に量が降つた場
合は原水アルカリ度が低くなり、第４図に示す
60ppmを越えることは稀である。
以上、本発明の基本的な考えを凝集ゾーンに関
連づけて説明したが、要は原水濁度が急激に増加
している際には凝集剤を基本凝集剤注入率よりも
多く注入し、逆に急激に減少している際には基本
凝集剤注入率よりも少なく注入するというのが本
発明の基本的な思想である。
連づけて説明したが、要は原水濁度が急激に増加
している際には凝集剤を基本凝集剤注入率よりも
多く注入し、逆に急激に減少している際には基本
凝集剤注入率よりも少なく注入するというのが本
発明の基本的な思想である。
本発明の一実施例を第５図およびその詳細説明
図第６図〜第１３図に従つて説明する。
図第６図〜第１３図に従つて説明する。
なお、本実施例は凝集剤が良好に作用するため
にアルカリ剤注入制御を併せて行う例を示してあ
る。
にアルカリ剤注入制御を併せて行う例を示してあ
る。
第５図において、第１図と同一符号のものは同
一構成物である。２０は原水濁度を計る濁度計、
２１は原水アルカリ度を測定するアルカリ度計、
２２は原水流量を計る流量計であり、着水井５の
前に設けられている。４２，４５，４８はポンプ
でそれぞれ塩素４１、アルカリ剤４４、凝集剤４
７を注入する。５４は処理水アルカリ度を計るア
ルカリ度計、５５は処理水PHを計るPH計である。
５８，５９は撹拌器で原水を撹拌する。３２は演
算器で、原水アルカリ度A0と塩素注入率Clから
修正アルカリ度A1を演算する。３５は演算器
で、修正アルカリ度A1からアルカリ剤注入率DA1
を演算する。４０は演算器で処理水アルカリ合
AL0からアルカリ剤注入率DA2を演算する。５１
は比較器で処理水PHとPH目標値との差△PHを演算
する。５３は演算器で△PHからアルカリ剤注入率
DA3を演算する。３８は加算器で、アルカリ剤注
入率DA1，DA2，DA3を加算しアルカリ剤注入率
DA4を求める。変換器６１はアルカリ剤注入率
DA4に従いアルカリ剤の注入量をポンプ４５に指
示する。２６は演算器で、原水濁度Tu1から凝集
剤注入率D0を演算する。３４は演算器で、修正
アルカリ度A1とアルカリ剤注入率DA4から凝集剤
が注入される時点でのアルカリ度A2を演算す
る。２８は演算器で原水濁度Tu1、凝集剤注入率
D0、アルカリ度A2から第３図で説明した凝集ゾ
ーンを求め、適正注入率巾D1，D2を演算する。
３０は演算器で、原水濁度Tu1およびその時間的
変化速度、凝集剤の適正注入率巾D1，D2から凝
集剤注入率D3を演算する。６２は変換器で凝集
剤注入率D3に基づき凝集剤注入量をポンプ４８
に指示する。
一構成物である。２０は原水濁度を計る濁度計、
２１は原水アルカリ度を測定するアルカリ度計、
２２は原水流量を計る流量計であり、着水井５の
前に設けられている。４２，４５，４８はポンプ
でそれぞれ塩素４１、アルカリ剤４４、凝集剤４
７を注入する。５４は処理水アルカリ度を計るア
ルカリ度計、５５は処理水PHを計るPH計である。
５８，５９は撹拌器で原水を撹拌する。３２は演
算器で、原水アルカリ度A0と塩素注入率Clから
修正アルカリ度A1を演算する。３５は演算器
で、修正アルカリ度A1からアルカリ剤注入率DA1
を演算する。４０は演算器で処理水アルカリ合
AL0からアルカリ剤注入率DA2を演算する。５１
は比較器で処理水PHとPH目標値との差△PHを演算
する。５３は演算器で△PHからアルカリ剤注入率
DA3を演算する。３８は加算器で、アルカリ剤注
入率DA1，DA2，DA3を加算しアルカリ剤注入率
DA4を求める。変換器６１はアルカリ剤注入率
DA4に従いアルカリ剤の注入量をポンプ４５に指
示する。２６は演算器で、原水濁度Tu1から凝集
剤注入率D0を演算する。３４は演算器で、修正
アルカリ度A1とアルカリ剤注入率DA4から凝集剤
が注入される時点でのアルカリ度A2を演算す
る。２８は演算器で原水濁度Tu1、凝集剤注入率
D0、アルカリ度A2から第３図で説明した凝集ゾ
ーンを求め、適正注入率巾D1，D2を演算する。
３０は演算器で、原水濁度Tu1およびその時間的
変化速度、凝集剤の適正注入率巾D1，D2から凝
集剤注入率D3を演算する。６２は変換器で凝集
剤注入率D3に基づき凝集剤注入量をポンプ４８
に指示する。
次にかかる構成の動作について説明する。
演算器３２では、塩素４１が1ppm注入される
と良く知られているようにアルカリ度が1.4ppm
低下するので、原水アルカリ度A0と塩素注入率
Clから修正アルカリ度A1を第６図に示した如く A1＝A0−1.4Cl に基づいて求める。
と良く知られているようにアルカリ度が1.4ppm
低下するので、原水アルカリ度A0と塩素注入率
Clから修正アルカリ度A1を第６図に示した如く A1＝A0−1.4Cl に基づいて求める。
演算器３５では、凝集剤４７が注入された時、
良好に加水分解されるように、修正アルカリ度
A1を規定値（UL1）以上に保つように、アルカリ
剤注入率DA1を求める。すなわち、 A0≧UL1のとき DA1＝０ A0＜UL1のとき DA1＝ＵＬ１−Ａ１／Ｋ１ K1；アルカリ剤を1ppm注入した時のアル
カリ度増加分。
良好に加水分解されるように、修正アルカリ度
A1を規定値（UL1）以上に保つように、アルカリ
剤注入率DA1を求める。すなわち、 A0≧UL1のとき DA1＝０ A0＜UL1のとき DA1＝ＵＬ１−Ａ１／Ｋ１ K1；アルカリ剤を1ppm注入した時のアル
カリ度増加分。
に従つてアルカリ剤注入率DA1を演算する。上記
の関係を第７図に示した。なおこの効果は実験で
確かめたものであり、UL1は15ないし25ppmにな
る。
の関係を第７図に示した。なおこの効果は実験で
確かめたものであり、UL1は15ないし25ppmにな
る。
演算器４０では、処理水アルカリ度AL0が規定
値UL2以上になるようにアルカリ剤注入率DA2を
演算する。すなわち AL0≧UL2のとき、DA2＝０ AL0＜UL2のとき DA2＝ＵＬ２−ＡＬ０／Ｋ１ に従つてアルカリ剤注入率DA2を求める。上記の
関係を第９図に示した。なおこの効果も実験で確
かめたものであり、UL2は10ないし15ppmにな
る。
値UL2以上になるようにアルカリ剤注入率DA2を
演算する。すなわち AL0≧UL2のとき、DA2＝０ AL0＜UL2のとき DA2＝ＵＬ２−ＡＬ０／Ｋ１ に従つてアルカリ剤注入率DA2を求める。上記の
関係を第９図に示した。なおこの効果も実験で確
かめたものであり、UL2は10ないし15ppmにな
る。
演算器53では、PH目標値57を処理水PHとの差△
PHに基づき △PH≦０のとき DA3＝０ △PH＞０のとき DA3＝ｇ（△PH） を演算しアルカリ剤注入率DA2を求める。この演
算器５３の役目は処理水PHを一定値（6.5程度）
以上に保ち凝集効果を高めることにある。PH目標
値6.5はビーカ実験で求めたものである。関数ｇ
はアルカリ度とPHの関係を示すものであり、河川
によつて異なる。そこであらかじめ取水している
河川水、およびアルカリ剤を用いてアルカリ度と
PHの関係を実験で求め、関数ｇを決定する。
PHに基づき △PH≦０のとき DA3＝０ △PH＞０のとき DA3＝ｇ（△PH） を演算しアルカリ剤注入率DA2を求める。この演
算器５３の役目は処理水PHを一定値（6.5程度）
以上に保ち凝集効果を高めることにある。PH目標
値6.5はビーカ実験で求めたものである。関数ｇ
はアルカリ度とPHの関係を示すものであり、河川
によつて異なる。そこであらかじめ取水している
河川水、およびアルカリ剤を用いてアルカリ度と
PHの関係を実験で求め、関数ｇを決定する。
演算器３４では、修正アルカリ度A1とアルカ
リ剤注入率DA4から凝集剤４７が注入される時点
でのアルカリ度A2を次式に基づいて演算する。
リ剤注入率DA4から凝集剤４７が注入される時点
でのアルカリ度A2を次式に基づいて演算する。
A2＝A1＋K1・DA4
K1はアルカリ剤1ppm注入に伴うアルカリ度増
加量であり、この関係を第８図に示す。
加量であり、この関係を第８図に示す。
演算器２６では、原水濁度Tu1から凝集剤注入
率D0を次式に従つて演算する。
率D0を次式に従つて演算する。
D0＝f0（Tu1）
ここで凝集剤注入率D0は、第３図で説明した
D0即ち上澄液濁度が最小となるような注入率で
ある。関数f0は浄水場により異なるので、例えば
取水している河川水と河床の泥などを用いてビー
カ実験（ジヤーテスト）を行なつて決定する。こ
の関係を第１１図に示した。
D0即ち上澄液濁度が最小となるような注入率で
ある。関数f0は浄水場により異なるので、例えば
取水している河川水と河床の泥などを用いてビー
カ実験（ジヤーテスト）を行なつて決定する。こ
の関係を第１１図に示した。
演算器２８では、原水濁度Tu1と凝集剤注入率
D0とアルカリ度A2から凝集剤注入率巾D1，D2を
第１２図り示したように演算する。ここで凝集剤
注入率巾D1，D2は第３図および第４図で説明し
た凝集ゾーンを形成している凝集剤４７の注入率
巾である。D1，D2はそれぞれ次式でもとめる。
D0とアルカリ度A2から凝集剤注入率巾D1，D2を
第１２図り示したように演算する。ここで凝集剤
注入率巾D1，D2は第３図および第４図で説明し
た凝集ゾーンを形成している凝集剤４７の注入率
巾である。D1，D2はそれぞれ次式でもとめる。
D1＝f1（D0，A2）
D2＝f2（D0，A2）
関数f1，f2は、浄水場により異なるので、これ
も又実際の河川水と河床の泥を用いて、ビーカ実
験を行ない、第４図に示したように整理して定め
る。なお第１２図においてハツチングを施した部
分は凝集ゾーンを表わしている。
も又実際の河川水と河床の泥を用いて、ビーカ実
験を行ない、第４図に示したように整理して定め
る。なお第１２図においてハツチングを施した部
分は凝集ゾーンを表わしている。
演算器３０では、原水濁度Tu1と凝集剤注入率
巾D1，D2から第１３図に示した関係に従つて凝
集剤注入率D3を演算する。この演算器では、原
水濁度Tu1の時間的変化速度ｄＴｕ１／ｄｔの値に従つ
て次 のような動作を実行する。
巾D1，D2から第１３図に示した関係に従つて凝
集剤注入率D3を演算する。この演算器では、原
水濁度Tu1の時間的変化速度ｄＴｕ１／ｄｔの値に従つ
て次 のような動作を実行する。
(イ) 原水濁度Tu1が急激に増加している場合、す
なわちｄＴｕ１／ｄｔ≧βの場合には、凝集ゾーンの右 端、すなわち第３図においてD2だけ凝集剤４７
を注入（D2−D0だけ余分に注入）する。
なわちｄＴｕ１／ｄｔ≧βの場合には、凝集ゾーンの右 端、すなわち第３図においてD2だけ凝集剤４７
を注入（D2−D0だけ余分に注入）する。
(ロ) 原水濁度Tu1の変化速度が許容範囲内、すな
わちβ＞ｄＴｕ１／ｄｔ≧−βの場合には、凝集ゾーン の中間の値、例えばＤ１＋Ｄ２／２だけ凝集剤４７を 注入する。
わちβ＞ｄＴｕ１／ｄｔ≧−βの場合には、凝集ゾーン の中間の値、例えばＤ１＋Ｄ２／２だけ凝集剤４７を 注入する。
(ハ) 原水濁度Tu1が急激に低下している場合、す
なわち−β＞ｄＴｕ１／ｄｔの場合には、凝集ゾーンの 左端、すなわち第３図においてD1だけ凝集剤４
７を注入（D0−D1だけ少なめに注入）する。な
おβは原水濁度Tu1の時間的変化速度
ｄＴｕ１／ｄｔの許容値であり、実験によれば1ppm／ minないし3ppm／minとなる。
なわち−β＞ｄＴｕ１／ｄｔの場合には、凝集ゾーンの 左端、すなわち第３図においてD1だけ凝集剤４
７を注入（D0−D1だけ少なめに注入）する。な
おβは原水濁度Tu1の時間的変化速度
ｄＴｕ１／ｄｔの許容値であり、実験によれば1ppm／ minないし3ppm／minとなる。
以上本説明の構成とその動作を説明した。主な
演算器を機能別にまとめると、演算器２６，２
８，３０は凝集剤注入率演算回路であり、演算器
３５は、原水アルカリ度補償回路であり、演算器
４０は処理水アルカリ度補償回路であり、演算器
５３は処理水PH補償回路となる。
演算器を機能別にまとめると、演算器２６，２
８，３０は凝集剤注入率演算回路であり、演算器
３５は、原水アルカリ度補償回路であり、演算器
４０は処理水アルカリ度補償回路であり、演算器
５３は処理水PH補償回路となる。
本発明の機能を要約すれば次のようになる。凝
集剤４７が注入された時、その機能を十分発揮で
きるように、あらかじめ原水アルカリ度２４を１
定値以上に保ち（フイード・フオワード制御）、
さらに処理水PHとアルカリ度も一定値以上に保つ
（フイード・バツク制御）ようにしたものであ
る。この３台の補償回路により、凝集剤は、原水
に注入された時凝集効果を十分発揮できる。
集剤４７が注入された時、その機能を十分発揮で
きるように、あらかじめ原水アルカリ度２４を１
定値以上に保ち（フイード・フオワード制御）、
さらに処理水PHとアルカリ度も一定値以上に保つ
（フイード・バツク制御）ようにしたものであ
る。この３台の補償回路により、凝集剤は、原水
に注入された時凝集効果を十分発揮できる。
凝集剤の注入率は、原水濁度の変化速度に応じ
て、凝集ゾーン内で合理的に選ぶようにした。す
なわち原水濁度が急増している場合は余分に注入
し、逆に急減している場合には少なめに注入する
ようにしたものである。この凝集剤注入率演算回
路により、原水の水質が急変するような場合で
も、常に凝集ゾーン内で処理することができ安定
した水質の澄液水が得られるようになつた。
て、凝集ゾーン内で合理的に選ぶようにした。す
なわち原水濁度が急増している場合は余分に注入
し、逆に急減している場合には少なめに注入する
ようにしたものである。この凝集剤注入率演算回
路により、原水の水質が急変するような場合で
も、常に凝集ゾーン内で処理することができ安定
した水質の澄液水が得られるようになつた。
また本発明では、原水アルカリ度は従来にくら
べ高い値に保たれるので、凝集ゾーンも広く取
れ、安定した運転を維持できる。
べ高い値に保たれるので、凝集ゾーンも広く取
れ、安定した運転を維持できる。
本発明によれば、凝集剤を原水の水質だけでな
く、原水濁度の変化速度と変化方向に応じて凝集
剤を注入するようにしているので、特に高濁度時
においても常に良好な凝集沈澱効果を、確実、簡
単かつ経済的に達成できるという効果がある。
く、原水濁度の変化速度と変化方向に応じて凝集
剤を注入するようにしているので、特に高濁度時
においても常に良好な凝集沈澱効果を、確実、簡
単かつ経済的に達成できるという効果がある。
第１図は従来の浄水場における水処理プロセス
を示すブロツク図、第２図は原水中に含まれる微
粒子の凝集機構を模式図、第３図は凝集剤注入率
と上澄液濁度の関係から、凝集ゾーンを説明した
図、第４図は基本凝集剤注入率と濁度との関係を
示す図、第５図は本発明の１実施例を示すブロツ
ク図、第６図から第１３図は第５図における演算
器をさらに詳しく説明した図であり、第６図は塩
素注入に伴なうアルカリ度低下分を補う計算式を
示す図、第７図は原水アルカリ度を一定値以上に
保つ原水アルカリ度補償回路を示す図、第８図は
凝集剤注入時点での原水アルカリ度を求める計算
式を示す図、第９図は処理水アルカリ度を一定値
以上に保つ処理水アルカリ度補償回路を示す図、
第１０図は処理水PHを一定値以上に保つ処理水PH
補償回路を示す図、第１１図は原水濁度から凝集
剤注入率を演算する回路を示す図、第１２図は凝
集ゾーンすなわち凝集剤注入率巾を決定する方法
を示す図、第１３図は、原水濁度の変化速度から
凝集剤の注入率を決定する方法を示す図である。 ２１，５４……アルカリ度計、２０……濁度
計、２６，２８，３０……演算器、５５……PH
計、６１，６２……変換器、５……着水井、６…
…混和池、７……フロツク形成池、８……沈澱
池。
を示すブロツク図、第２図は原水中に含まれる微
粒子の凝集機構を模式図、第３図は凝集剤注入率
と上澄液濁度の関係から、凝集ゾーンを説明した
図、第４図は基本凝集剤注入率と濁度との関係を
示す図、第５図は本発明の１実施例を示すブロツ
ク図、第６図から第１３図は第５図における演算
器をさらに詳しく説明した図であり、第６図は塩
素注入に伴なうアルカリ度低下分を補う計算式を
示す図、第７図は原水アルカリ度を一定値以上に
保つ原水アルカリ度補償回路を示す図、第８図は
凝集剤注入時点での原水アルカリ度を求める計算
式を示す図、第９図は処理水アルカリ度を一定値
以上に保つ処理水アルカリ度補償回路を示す図、
第１０図は処理水PHを一定値以上に保つ処理水PH
補償回路を示す図、第１１図は原水濁度から凝集
剤注入率を演算する回路を示す図、第１２図は凝
集ゾーンすなわち凝集剤注入率巾を決定する方法
を示す図、第１３図は、原水濁度の変化速度から
凝集剤の注入率を決定する方法を示す図である。 ２１，５４……アルカリ度計、２０……濁度
計、２６，２８，３０……演算器、５５……PH
計、６１，６２……変換器、５……着水井、６…
…混和池、７……フロツク形成池、８……沈澱
池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 取水した原水に凝集剤を注入し原水中の濁質
を凝集沈殿させる浄水場において、前記原水の濁
度を検出してこの原水濁度に基づき基本凝集剤注
入率を求め、前記原水濁度が所定の第１変化速度
以上で増加している際には前記基本凝集剤注入率
よりも多く凝集剤を注入し、前記原水濁度が所定
の第２変化速度以上で減少している際には前記基
本凝集剤注入率よりも少なく凝集剤を注入するよ
うにしたことを浄水場の薬品注入制御方法。 ２ 取水した原水に凝集剤を注入し原水中の濁質
を凝集沈殿させる浄水場において、前記原水の濁
度を検出する濁度検出手段と、該濁度検出手段で
検出した原水濁度に基づき基本凝集剤注入率を求
める凝集剤注入率演算手段と、前記原水濁度が所
定の第１変化速度以上で増加している際には前記
基本凝集剤注入率よりも大きい第１修正凝集剤注
入率を出力し、前記原水濁度が所定の第２変化速
度以上で減少している際には前記基本凝集剤注入
率よりも小さい第２修正凝集剤注入率を出力する
凝集剤注入率修正手段と、該凝集剤注入率修正手
段の出力する凝集剤注入率に基づき凝集剤の原水
への注入量を制御する注入量制御手段とを具備し
た浄水場の薬品注入制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105884A JPS61125413A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 浄水場の薬品注入制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105884A JPS61125413A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 浄水場の薬品注入制御方法および装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2156277A Division JPS6052848B2 (ja) | 1977-03-02 | 1977-03-02 | 浄水場の薬品注入制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61125413A JPS61125413A (ja) | 1986-06-13 |
| JPS6238005B2 true JPS6238005B2 (ja) | 1987-08-15 |
Family
ID=12597812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105884A Granted JPS61125413A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 浄水場の薬品注入制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61125413A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63200807A (ja) * | 1987-02-16 | 1988-08-19 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 凝集剤の注入制御装置 |
| JP5733872B1 (ja) * | 2015-01-07 | 2015-06-10 | 渡部 秀一 | 浄水システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107148A (en) * | 1977-03-02 | 1978-09-18 | Hitachi Ltd | Chemical injection device in purification plant |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP4105884A patent/JPS61125413A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53107148A (en) * | 1977-03-02 | 1978-09-18 | Hitachi Ltd | Chemical injection device in purification plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61125413A (ja) | 1986-06-13 |
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