JPS63162007A - 浄水処理に於ける薬注制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は浄水処理に於ける薬注制御方法に関する。

従来浄水処理に於ける薬注制御方法として、第２図に実
線で示されるような、改良されたフィードバック制御法
が提案されている（例えば特開昭５４−９３８４８号公
報参照）。この改良された新薬性制御法は、河川等から
取水された原水を、砂、ゴミ等の除去を行う沈砂池（１
）、取水量の測定を行う取水流量計（２）、薬注と急速
撹拌を行う混和池（３）、フロックの形成、成長を行な
うフロック形成池（４）、成長フロックの沈降分離を行
なう沈澱池（５）を、順次繰て浄化処理するに際し、水
質の測定位置を従来のフィードバック制御で一般に行な
われていた沈澱池（５）の出口部より、沈澱池（５）の
入口部又はフロック形成池（４）の最終段階に移してい
る。この測定点に於て水質測定器（６）により測定した
測定値をデータ処理機（７）にフィードバックし、注入
率を決定し、更に乗算器（８）で上記注入率と、上記取
水流量計（２）よりの原水流量を乗算して、注入量を決
定し、この注入量に従い薬注装置（９）を制御し、該装
置（９）を通じて所定量の薬剤を上記混和池（３）に注
入している。

この改良された新フィードバック制御法によれば、フィ
ードバックの時間的遅れを従来の旧フィードバック制御
法の４〜８時間に対し、その１１５〜１／３程度に短縮
できる利点が得られるが、次の通りの尚多くの問題点を
有していた。

即ち改良された新フィードバック制御法は、沈澱池（５
）の人口部又はフロック形成池（４）の最終段階での処
理水の状況で沈澱池（５）出口の水質を予測し補正を行
なう方法であるが、実際の浄水設備に於ては、混和池、
フロック形成池での急速、緩速撹拌過程でフロックの形
成状況の良否が変化したり、更には沈澱池内の流速、流
速分布などの不均一、沈澱効率の変化などによりフロッ
クの沈澱流域が変化し、之等の変化が沈澱池に於けるフ
ロックの沈澱に影響を与えるため、沈澱池の入口部と出
口部の水質の相間関係はかなり不安定なものとなり、こ
のような不安定な相間関係にもとづく水質の予測補正に
は限度かあり、フィードバック制御の精度面に問題を生
ずる。更にフィードバックの時間的遅れを従来の４〜８
時間に対し、その１１５〜１／３程度に短縮できるとは
いえ、尚１〜２時間程度の時間的遅れを生ずる。水道施
設設計指針によると、浄水処理設備内の滞留時間は、混
和池１〜５分、フロック形成池２０〜４０分、沈澱池３
〜５１１．７間であり、これではフロック形成池での滞
留時間を超えることになるので、降雨時など原水の水質
が変った場合は、目ｌ′Ａ濁度に達しない濁った水が相
当量流出することになる。

第３図は薬注率と処理水濁度の関係を示すグラフであっ
て、薬注は注入率の最低点（ａｌ）で行うことが理想的
で最も経済的であるが、フィードバックに先に述べたよ
うな時間的遅れがあると、安全をみて最低点（ａｌ）よ
りも注入率の高い位置（ａ２）で薬注を行なわざるを得
す、これでは高価な薬剤の消費量が増加し、不経済とな
る。

このような新フィードバック制御に、第２図に破線で示
されるような、原水の水質を予め水質測定器（１０）に
より測定して、この測定値により基準注入率式にもとづ
き注入率を決定する、公知の所謂フィードフォワード制
御を組合せる試案もあるが、この制御法はシステムが複
雑となるばかりでなく、フォワード制御に必要な基準注
入率式の作成のために広範囲の水質変化に対し多数の実
測データを集める必要があり、多大の時間と労力を要す
ることになる。更にこのような両制御法を組合せても、
両制御法の問題点は依然として残り、問題解決には至ら
ない。

本発明はこのような従来の問題点を一掃することを目的
としてなされたものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、原水に薬注を行ないつつ、該原水をフロック
形成池から沈澱池へと導き、フロック形成次いで形成フ
ロックの沈降分離を行なうに際し、上記フロック形成池
よりも前の段階で、上記原水の一部を実際の浄水設備の
機能を縮小した連続的ジャーテスターに導き短時間で浄
化処理すると共に、上記テスターの出口部で処理水の水
質を測定し、この測定値にもとづき原水の薬注制御を行
なうことを特徴とする浄水処理に於ける薬注制御方法に
係る。

実施例 以下に本発明の一実施例を添附図面にもとづき説明する
と次の通りである。

本発明による薬注制御法の一実施例が第１図に示され、
実際の浄水設備のフロック形成池（４）より前の段階、
例えば混和池（３）とフロック形成池（４）との間より
薬注後の原水の一部が取水され、取水された原水は、連
続的ジャーテスター（１１）に導かれ、短時間例えば５
〜１５分間程度の滞留時間で連続的に浄化処理される。

上記連続的ジャーテスター（１１）は実際の浄水設備の
機能を縮小したものであり、実設備を縮小したフロック
形成池部（１１ａ）と沈澱池部（ｌｌｂ）から構成され
る。

」二足テスター（１１）の縮尺度は、容量で実設備の１
池分の１１５００〜１／１０００００、好ましくは１／
３０００〜１／３００００、より好ましくは１／１００
００程度である。テスター（１１）の長さ、幅及び深さ
を、容量の比率で均等に縮小すると、深さが小さくなり
すぎ、浄化性能面で支障を生ずる虞れがあるので、深さ
は容量の比率とは無関係に、浄化処理に支障のない範囲
、例えば２０〜５０ｃｍに決定し、幅及び長さを容量の
比率が得られるように好ましくは幅及び長さを同じ比率
で縮小する。

上記テスター（１１）のフロック形成池部（１１ａ）内
には、実設備と同様に撹拌羽根（１１ａ＋）が備えられ
、撹拌羽根（１１ａ＋）の面積、枚数及び回転数は、実
設備と同程度の撹拌力が得られるように、適宜決定され
る。撹拌手段は水流式及び機械式のいずれでもよい。

上記テスター（１１）の沈澱池部（１ｌ　ｂ）は、実設
備と同程度の沈澱効率を有していることが好ましく、沈
澱池部（ｌｌｂ）内に傾斜板などを設備して沈澱面積を
拡大し沈澱効率を高めるなどの適宜の手段をとり得る。

このようなフロック形成池部（１１ａ）と沈澱池部（ｌ
ｌｂ）を連設することにより、実設備の機能を縮小した
連続的ジャーテスター（１１）が得られる。尚上記テス
ター（１１）の容量は、性能面からいえば大きいほうが
よいが、これでは用地確保を含め設備費が高値となるの
で性能面で支障がない範囲で、できるたけ容量は小さい
ほうがよ（、このことからいって、容量の縮尺度は、実
設備の容量の１／１００００前後が適当である。

連続的ジャーテスター（１１）に導かれる原水の流量は
、容量の縮小度により決定し、原則として容量の縮小度
に比例させればよいか、必ずしもこれに限定されるもの
でなく、テスター（１１）の容量に見合った世であれば
よい。また上記流量は取水流量の変化に応じて調整する
ことが望ましいが、必ずしもこれに制限されるものでな
い。

連続的ジャーテスター（１１）に導入された原水は短時
間、例えば５〜１５分程度の滞留時間で浄化処理される
。上記ジャーテスター（１１）は実設備の機能を縮小し
たものであり、また処理流量も容量縮小分だけ少なくな
るので、５〜１５分の短時間で、実設備に近い浄化度ま
で浄化処理できる。

連続的ジャーテスター（１１）よりの処理水の水質は水
質測定器（１２）により測定され、測定値が先に述べた
フィードバック制御の場合と同様に、データ処理機（７
）に注入率決定のためにフィードバックされる。

連続的ジャーテスター（１１）は実設備の機能を縮小し
たものであるので、実設備と同じ凝集沈澱メカニズムの
もとに原水の浄化処理が行なわれ、該テスター（１１）
より得られた処理水の水質は、実設備での処理水の水質
を直接的に反映したものとなる。而して上記テスター（
１１）よりの処理水の水質をもとにして、実設備での処
理水の水質を正確確実にＰ測補正できる。

連続的ジャーテスター（１１）は実設備と同一の浄化性
能を何していることが最も望ましいが、実際には、容量
並びに処理時間の短縮により、実設備との間に水質に差
を生ずる。」二足テスター（１１）と実設備は凝集沈澱
メカニズムが同じであるので、この相関関係を予め把握
しておくことにより、上記テスター（１１）での水質か
ら実設備に於ける水質を正確に予測補正できる。例えば
上記ジャーテスター（１１）での処理水の濁度をＴ、と
すると、αＩ　Ｔｏ　＋（Ｘ２　　（ＴＩ　　ＴＯ）　
ｘに変換すればよい。但し Ｔｏ　＝実設備の目標濁度 α１　：テスター（１１）の縮小度合による低濁廓時の
係数 α２　：テスター（１１）の縮小度合による高濁度時の
係数 Ｘ　：水質測定器（１２）よりの計測値を、注入量に変
換する係数 上記計算式はデータ処理機（７）に於て計算し適性注入
率が決定する。

上記計算式に於ける係数はテスター（１１）の縮小度合
によって決定される固定値で、１度決定すると原水水質
の微少な変化にも追随できる。

連続的ジャーテスター（１１）に於ける原水の処理時間
は、フィードバックの時間的遅れを短かくするためにで
きるだけ短かい方がよいが、あまりに短かいと所定の凝
集沈澱処理が行い得なくなるので、テスター（１１）の
縮小度合にもよるが、５〜１５分間程度が適当である。

本発明者等は、例えば滞留時間２０〜４０分のフロック
形成池に於て、薬剤注入の時間的遅れが、凝集メカニズ
ムのどの段階まで許容されるかにつき研究した所、５〜
１５分程度の時間的遅れでは、凝集メカニズムへの悪影
響が実質的にないことが判明した。

而して連続的ジャーテスター（１１）に於て原水を短時
間例えば５〜１５分間で処理するときは、フィードバッ
クに５〜１５分間の時間的遅れが生ずるに拘わらず、実
際の浄水設備への悪影響は実質的になくなり、降雨時な
どの原水水質の急変にも充分に対応できる。

尚本発明に於ては、第１図に一点鎖線で示されるように
、沈砂池（１）の入口側寄りの部分から一部の原水を取
出し、これを、薬注と急速撹拌を行なう、実設備の機能
を縮小した混和器（１３）を経由してテスター（１１）
に導くようにすれば、沈砂池（１）に於ける滞留時間（
例えば１０〜２０分）及び混和池（３）に於ける滞留時
間（例えば１〜５分）を利用して、テスター（１１）で
の浄化処理を終了できる。従ってこのようにすれば、導
管及び混和池（１３）の設置のために、設備費面では多
少の負担増となるが、薬品の最適な注入の時間的遅れが
全くなくなるので、より一層精度の高い薬注制御が可能
となる。

効　　　　果 本発明薬注制御方法によれば次の通りの効果が得られる
。

■　連続的ジャーテスターに於て原水が実設備と同じ凝
集沈澱メカニズムのもとに浄化されるので、このテスタ
ーよりの水質で実設備の水質を正確に予測補正できると
共に、上記テスターでの処理時間が短かいので、薬注制
御の時間的遅れが実質的になくなり、薬注制御を高精度
のもとに達成できる。

◎　薬注制御を高精度に行い得るので、薬注を最小注入
率、即ち第３図に示された最低点（ａｌ）で行うことが
でき、薬剤消費量を大巾に例えば第２図に示された従来
法に比べ３０〜４０％節減できる。

○　従来の制御法にみられるような、多大の時間と労力
を必要とする「基準注入率式」の作成を必要としないの
で、新設の浄水場にもすぐに適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は従来例を
示す図、第３図は濁度と注入率の関係を示すグラフであ
る。 図に於て、（１）は沈砂池、（２）は取水流量計、（３
）は混和池、（４）フロック形成池、（５）は沈澱池、
（６）、（１０）、（１２）は水質測定器、（７）はデ
ータ処理機、（８）は乗算器、（９）は薬注装置、（１
１）ｉよ連続的ジャーテスターである。 （以　上） 、二　、　　＼ 代理人　弁理士　三　枝　英　二（卜１、ジＸＱン′ ＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原水に薬注を行ないつつ、該原水をフロック形成
   池から沈澱池へと導き、フロック形成次いで形成フロッ
   クの沈降分離を行なうに際し、上記フロック形成池より
   も前の段階で、上記原水の一部を実際の浄水設備の機能
   を縮小した連続的ジャーテスターに導き短時間で浄化処
   理すると共に、上記テスターの出口部で処理水の水質を
   測定し、この測定値にもとづき原水の薬注制御を行なう
   ことを特徴とする浄水処理に於ける薬注制御方法。