TW202124022A - 水處理系統、控制裝置、水處理方法及程式 - Google Patents

水處理系統、控制裝置、水處理方法及程式 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種水處理系統，具有：反應槽(100)，被處理水流入該反應槽；添加裝置(200)，其添加凝集劑(210)至貯存於反應槽(100)之水中；感測器(300)，以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝由添加裝置(200)添加凝集劑(210)之水中的凝集物之狀態；及控制裝置(400)，其由對感測器(300)拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理的處理影像算出凝集物之特徵量作為凝集指標，接著依據使添加裝置(200)添加之凝集劑(210)的添加量變化時的凝集指標變化量，控制添加裝置(200)添加之凝集劑(210)的添加量，且依據特徵量，判定對被處理水之處理是否適當並通知判定之判定結果。

Description

水處理系統、控制裝置、水處理方法及程式
本發明係關於水處理系統、控制裝置、水處理方法及程式。
在淨水廠、污水處理廠及其他排水處理設備等中，將凝集劑添加至被處理水，使被處理水中之懸浮物質(SS)凝集形成絮凝體，接著進行藉由沈澱分離或浮選分離等分離絮凝體之處理。此時，例如，考慮將凝集劑添加至作為被處理水之原液並攪拌，接著依據將光照射於經攪拌之原液而取得的光學測定值，決定凝集劑之添加量的技術(例如，參照專利文獻1)。
此外，凝集劑之添加量不足時，絮凝體因為未成長，所以未充分沈澱，因此後段之過濾處理步驟的負擔增大。另外，因為未捕捉之微小懸浮物質混入淨水，所以水質惡化。凝集劑之添加量過多時，形成膨潤之絮凝體且因凝集阻礙而難以沈降，因此產生與凝集劑之添加量不足時同樣的問題。絮凝體形成時，雖然藉由杯瓶試驗等設計凝集劑之添加量及槽內之攪拌強度等，但實際進行處理期間監視絮凝體之形成狀態亦是重要的。因此考慮拍攝作為對象之液中的懸浮物質的凝集狀態並依據拍攝之影像判定凝集效果的裝置(例如，參照專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2017－121601號公報 專利文獻2：日本特公平7－85053號公報
[發明所欲解決之課題]
在如專利文獻1記載之技術中，因為依據在測定之時點的測定值決定凝集劑之添加量，所以無法按照凝集劑添加前後的水質變化來控制凝集劑之添加量。因此，有無法配合添加凝集劑時之水質變化來控制凝集劑添加量的問題。
此外，在如專利文獻2記載之裝置中，因為在作為對象之液中設置攝影設備，所以有去除附著在攝影設備上之污垢等對攝影設備之維護造成大負擔的問題。另外，在如專利文獻2記載之裝置中，因為拍攝之影像為靜止畫面，所以產生無法即時地判定凝集狀態之問題。因此，在習知技術中，有難以容易地判定水處理之適當性的問題。
本發明之目的在於提供一種可進行適當水處理之水處理系統、控制裝置、水處理方法及程式。 [解決課題之手段]
本發明係一種水處理系統，具有： 反應槽，被處理水流入該反應槽； 添加裝置，其添加凝集劑至貯存於前述反應槽之水中； 攝影機，以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝由前述添加裝置添加前述凝集劑之水中的凝集物之狀態；及 控制裝置，其由對前述攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理的處理影像算出前述凝集物之前述特徵量作為凝集指標，接著依據使前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量變化時的前述凝集指標變化量，控制前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量，且依據前述特徵量，判定對前述被處理水之處理是否適當並通知前述判定之判定結果。
此外，本發明係一種控制裝置，具有： 指標算出部，其由對攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理的處理影像算出凝集物之前述特徵量作為凝集指標，該攝影機以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝在添加裝置添加凝集劑至被處理水流入之反應槽之水中的前述凝集物之狀態； 添加量控制部，其依據使前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量變化時的前述凝集指標變化量，控制前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量； 判定部，其依據前述特徵量，判定對前述被處理水之處理是否適當；及 通知部，其通知前述判定部之判定結果。
此外，本發明係一種水處理方法，其進行以下處理： 由對攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理的處理影像算出凝集物之前述特徵量作為凝集指標，該攝影機以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝在添加裝置添加凝集劑至被處理水流入之反應槽之水中的前述凝集物之狀態； 依據使前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量變化時的前述凝集指標變化量，控制前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量； 依據前述特徵量，判定對前述被處理水之處理是否適當；及 通知前述判定之判定結果。
此外，本發明係一種程式，用以使電腦實行以下程序： 由對攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理的處理影像算出凝集物之前述特徵量作為凝集指標，該攝影機以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝在添加裝置添加凝集劑至被處理水流入之反應槽之水中的前述凝集物之狀態； 依據使前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量變化時的前述凝集指標變化量，控制前述添加裝置所添加之前述凝集劑的添加量； 依據前述特徵量，判定對前述被處理水之處理是否適當；及 通知前述判定之判定結果。 [發明之效果]
本發明可進行適當之水處理。
以下，參照圖面說明本發明之實施形態。 (第一實施形態)
圖1係顯示本發明水處理系統之第一實施形態的圖。本實施形態之水處理系統如圖1所示地具有：反應槽100、添加裝置200、感測器300及控制裝置400。
反應槽100係作為原水之被處理水流入且貯存流入之被處理水的貯存槽。添加裝置200添加凝集劑210至貯存於反應槽100之水中。添加裝置200添加依據來自控制裝置400之指示量的凝集劑210至水中。感測器300測定由添加裝置200添加凝集劑210至貯存於反應槽100之水的水中的凝集物之狀態。感測器300可為例如拍攝水之影像的影像感測器(攝影機)。感測器300係影像感測器時，感測器300可為以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝反應槽100內之水的影像的攝影機(例如，動畫攝影用攝影機)。控制裝置400依據感測器300測定之結果，算出顯示水中之凝集物之狀態的凝集指標。此外，控制裝置400依據使添加裝置200添加之凝集劑210的添加量變化時的凝集指標變化量，控制添加裝置200添加之凝集劑210的添加量。凝集劑210可舉例如：PAC(聚合氯化鋁)、氯化鐵(III)、硫酸鐵(III)等之無機凝集劑及高分子凝集劑(聚合物)等。另外，反應槽100中亦可設置攪拌處理水之攪拌構件。
圖2係顯示圖1所示之控制裝置400的內部結構例的圖。圖1所示之控制裝置400如圖2所示地具有：指標算出部410及添加量控制部420。此外，圖2中只顯示圖1所示之控制裝置400具有之構成要素中關於本形態的主要構成要素。
指標算出部410依據感測器300測定之結果，算出顯示反應槽100內之水中的凝集物之狀態的凝集指標。感測器300係影像感測器時，指標算出部410由影像感測器拍攝之影像算出反應槽100內之水中的凝集物之特徵量作為凝集指標。在此，指標算出部410由影像感測器拍攝之影像算出反應槽100內之水包含的浮游物質個數、粒徑或位移量作為特徵量。例如，指標算出部410可對影像感測器拍攝之影像(動畫)，使用動作歷史影像(Motion History Image)等之影像處理技術，將畫面間有差異的部分著色為白色，接著算出該著色之白點的點數(位移量)作為特徵量。此外，指標算出部410亦可使用光流(Optical flow)等之影像處理技術，使反應槽100內之水中的絮凝體流可視化，接著測定流寬度以算出粒徑作為特徵量。或者，感測器300係影像感測器時，指標算出部410由影像感測器拍攝之影像算出反應槽100內之水中的凝集物之邊緣數作為凝集指標。在此，指標算出部410可檢出影像感測器拍攝之影像中互相鄰接之畫素的色差(例如，RGB之值的差)為臨界值以上的像素作為邊緣，接著算出該檢出之邊緣數(像素數)作為凝集指標。
添加量控制部420依據使添加裝置200添加之凝集劑210的添加量變化時的指標算出部410算出的凝集指標變化量，控制添加裝置200添加之凝集劑210的添加量。具體而言，添加量控制部420依據使添加裝置200添加之凝集劑210的添加量變化時的凝集指標變化量及添加裝置200添加之凝集劑210的添加量變化量，控制添加裝置200添加之凝集劑210的添加量。更具體而言，添加量控制部420比較凝集指標變化量對添加裝置200添加之凝集劑210添加量變化量的比率的凝集變化量與預先設定之臨界值。接著，添加量控制部420依據該比較之結果，控制添加裝置200添加之凝集劑210的添加量。凝集變化量Vn 係由以下所示之(式1)算出。
[數1] Vn =
Figure 02_image001
．．．(式1)
(式1)中，Cn 係凝集指標。Cn-1 係凝集劑210之添加量變更前的凝集指標。此外，Pn 係凝集劑210之添加量。Pn-1 係凝集劑210之添加量變更前的凝集劑210之添加量。
凝集變化量Vn 係預先設定之臨界值以下時，添加量控制部420進行減少添加裝置200添加之凝集劑210之添加量的控制。另一方面，凝集變化量Vn 超過預先設定之臨界值時，添加量控制部420進行增加添加裝置200添加之凝集劑210之添加量的控制。
圖3係顯示圖1所示之凝集裝置200添加之凝集劑210添加量與圖2所示之指標算出部410算出之邊緣數的關係例的圖。在圖3中顯示凝集劑210係PAC(聚合氯化鋁)之情形。(式1)所示之凝集變化量Vn 相當於圖3所示之圖的接線斜率。接線斜率係如超過臨界值之大值時，判定添加裝置200添加之凝集劑210的添加量少，因此進行增加凝集劑210之添加量的控制。此外，接線斜率係臨界值以下之小值時，判定添加裝置200添加之凝集劑210的添加量適當或多，因此進行維持或減少凝集劑210之添加量的控制。
添加量控制部420對添加裝置200控制凝集劑210之添加量時，發送包含顯示增加、減少或維持添加之凝集劑210的資訊的信號至添加裝置200。
以下，說明圖1所示之水處理系統的水處理方法。圖4至6係用以說明圖1所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。
首先，添加裝置200用添加量Pn-1 添加凝集劑210至反應槽100中(步驟S1)。經過預先設定之時間後(步驟S2)，控制裝置400之指標算出部410由感測器300測定之反應槽100內之水中的凝集物之狀態算出凝集指標Cn-1 (步驟S3)。然後，添加裝置200用添加量Pn 添加凝集劑210至反應槽100中(步驟S4)。經過預先設定之時間後(步驟S5)，控制裝置400之指標算出部410由感測器300測定之反應槽100內之水中的凝集物之狀態算出凝集指標Cn (步驟S6)。在此情形下，控制裝置400之指標算出部410使用(式1)算出凝集變化量Vn (步驟S7)。
控制裝置400之添加量控制部420判定指標算出部410算出之凝集變化量Vn 是否為預先設定之臨界值以下(步驟S8)。指標算出部410算出之凝集變化量Vn 為預先設定之臨界值以下時，添加量控制部420減少添加之凝集劑210的量(步驟S9)。添加量控制部420判定減量之凝集劑210的添加量Pn+1 是否為最小添加量Pmin (步驟S10)。該最小添加量Pmin 係在系統中預先設定之值。凝集劑210之添加量Pn+1 為最小添加量Pmin 時，添加量控制部420判定添加裝置200添加之凝集劑210的添加量用最小添加量Pmin 繼續的時間是否小於預先設定之規定時間(步驟S11)。最小添加量Pmin 繼續的時間係預先設定之規定時間以上時，添加量控制部420進行預定之通知(步驟S12)。該通知係顯示反應槽100之處理有問題等的警報及障礙通知等對外部通知異常的通知等。
另一方面，在步驟S10中，凝集劑210之添加量Pn+1 非最小添加量Pmin 時，或在步驟S11中，最小添加量Pmin 繼續的時間小於預先設定之規定時間時，添加量控制部420控制添加裝置200使添加裝置200可用添加量Pn+1 添加凝集劑210至反應槽100中，接著添加裝置200用添加量Pn+1 添加凝集劑210至反應槽100中(步驟S13)。然後，進行步驟S5之處理。此後之步驟S6以後的處理的「n」值為「n+1」。
此外，在步驟S8中，指標算出部410算出之凝集變化量Vn 係超過預先設定之臨界值的值時，添加量控制部420增加添加之凝集劑210的量(步驟S14)。添加量控制部420判定增量之凝集劑210的添加量Pn+1 是否為最大添加量Pmax (步驟S15)。該最大添加量Pmax 係在系統中預先設定之值。凝集劑210之添加量Pn+1 為最大添加量Pmax 時，添加量控制部420判定添加裝置200添加之凝集劑210的添加量用最大添加量Pmax 繼續的時間是否小於預先設定之規定時間(步驟S16)。最大添加量Pmax 繼續的時間係預先設定之規定時間以上時，進行步驟S12之處理。
另一方面，在步驟S15中，凝集劑210之添加量Pn+1 非最大添加量Pmax 時，或在步驟S16中，最大添加量Pmax 繼續的時間小於預先設定之規定時間時，進行步驟S13之處理。
此外，添加凝集劑210，然後，使添加量變化到再添加凝集劑210之期間可為預先設定之周期，且最好考慮設定水在反應槽100內之滯留時間。另外，凝集劑210之添加量的變化量可為預先設定之一定量。
如此，控制裝置400依據使添加至反應槽100內之水的凝集劑添加量變化時之變化前與變化後的凝集指標變化量，控制添加之凝集劑的添加量。因此，可配合添加凝集劑時之凝集物之狀態的變化來控制凝集劑之添加量。 (第二實施形態)
圖7係顯示本發明水處理系統之第二實施形態的圖。本實施形態之水處理系統如圖7所示地具有：反應槽100、添加裝置200、感測器300及控制裝置401。反應槽100、添加裝置200及感測器300分別與第一實施形態者相同。
除了第一實施形態之控制裝置400具有之機能以外，控制裝置401具有按照凝集變化量Vn 控制增加或減少凝集劑之量的機能。
圖8係顯示圖7所示之控制裝置401的內部結構例的圖。圖7所示之控制裝置401如圖8所示地具有：指標算出部410及添加量控制部421。此外，圖8只顯示圖7所示之控制裝置401具有之構成要素中關於本形態的主要構成要素。指標算出部410與第一實施形態之指標算出部相同。
除了第一實施形態之添加量控制部420具有的機能以外，添加量控制部421依據使添加裝置200添加之凝集劑210的添加量時的指標算出部410算出之凝集指標變化量，控制增加或減少添加裝置200添加之凝集劑210添加量的量。具體而言，添加量控制部421依據使添加裝置200添加之凝集劑210的添加量時的凝集指標變化量及添加裝置200添加之凝集劑210的添加量變化量，控制增加或減少添加裝置200添加之凝集劑210添加量的量。更具體而言，添加量控制部421比較凝集指標變化量對添加裝置200添加之凝集劑210添加量變化量的比率的凝集變化量與預先設定之臨界值。接著，添加量控制部421依據該比較之結果，控制增加或減少添加裝置200添加之凝集劑210添加量的量。凝集變化量Vn 係由上述(式1)算出。
凝集變化量Vn 係預先設定之臨界值以下時，添加量控制部421進行減少添加裝置200添加之凝集劑210之添加量的控制。此外，添加量控制部421按照凝集變化量Vn 控制凝集劑210之減少量。例如，添加量控制部421可使凝集變化量Vn 之值越小，凝集劑210之減少量越少。亦可先對應凝集變化量Vn 之值及凝集劑210之減少量記憶，接著添加量控制部421檢索與算出之凝集變化量Vn 對應的凝集劑210減少量並輸出檢索之量至添加裝置200。該輸出可使用由添加量控制部421發送且包含顯示增加、減少或維持添加之凝集劑210之資訊的信號。
另一方面，凝集變化量Vn 超過預先設定之臨界值時，添加量控制部421進行增加添加裝置200添加之凝集劑210之添加量的控制。此外，添加量控制部421按照凝集變化量Vn 控制凝集劑210之增加量。例如，添加量控制部421可使凝集變化量Vn 之值越大，凝集劑210之增加量越多。亦可先對應凝集變化量Vn 之值及凝集劑210之增加量記憶，接著添加量控制部421檢索與算出之凝集變化量Vn 對應之凝集劑210之增加量並輸出檢索之量至添加裝置200。該輸出可使用由添加量控制部421發送且包含顯示增加、減少或維持添加之凝集劑210之資訊的信號。
以下，說明圖7所示之水處理系統的水處理方法。圖9至11係用以說明圖7所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。
首先，添加裝置200用添加量Pn-1 添加凝集劑210至反應槽100中(步驟S21)。經過預先設定之時間後(步驟S22)，控制裝置401之指標算出部410由感測器300測定之反應槽100內之水中的凝集物之狀態算出凝集指標Cn-1 (步驟S23)。然後，添加裝置200用添加量Pn 添加凝集劑210至反應槽100中(步驟S24)。經過預先設定之時間後(步驟S25)，控制裝置401之指標算出部410由感測器300測定之反應槽100內之水中的凝集物之狀態算出凝集指標Cn (步驟S26)。在此情形下，控制裝置401之指標算出部410使用(式1)算出凝集變化量Vn (步驟S27)。
控制裝置401之添加量控制部421判定指標算出部410算出之凝集變化量Vn 是否為預先設定之臨界值以下(步驟S28)。指標算出部410算出之凝集變化量Vn 為預先設定之臨界值以下時，添加量控制部421按照指標算出部410算出之凝集變化量Vn 算出凝集劑210之減少量(步驟S29)。添加量控制部421可如上述地由預先記憶之凝集變化量Vn 值及凝集劑210之減少量的對應檢索取得該算出。此外，該算出亦可使用預定演算法算出如使凝集變化量Vn 之值越小，凝集劑210之減少量越少等的值。接著，添加量控制部421使添加之凝集劑210的量只減少算出之量(步驟S30)。添加量控制部421判定減量之凝集劑210的添加量Pn+1 是否為最小添加量Pmin (步驟S31)。該最小添加量Pmin 係在系統中預先設定之值。凝集劑210之添加量Pn+1 為最小添加量Pmin 時，添加量控制部421判定添加裝置200添加之凝集劑210的添加量用最小添加量Pmin 繼續的時間是否小於預先設定之規定時間(步驟S32)。最小添加量Pmin 繼續的時間係預先設定之規定時間以上時，添加量控制部421進行預定之通知(步驟S33)。該通知係顯示反應槽100之處理有問題等的警報及障礙通知等對外部通知異常的通知等。
另一方面，在步驟S31中，凝集劑210之添加量Pn+1 非最小添加量Pmin 時，或在步驟S32中，最小添加量Pmin 繼續的時間小於預先設定之規定時間時，添加量控制部421控制添加裝置200使添加裝置200可用添加量Pn+1 添加凝集劑210至反應槽100中，接著添加裝置200用添加量Pn+1 添加凝集劑210至反應槽100中(步驟S34)。然後，進行步驟S25之處理。此後之步驟S26以後的處理的「n」值為「n+1」。
此外，在步驟S28中，指標算出部410算出之凝集變化量Vn 係超過預先設定之臨界值的值時，添加量控制部421按照指標算出部410算出之凝集變化量Vn 算出凝集劑210之增加量(步驟S35)。添加量控制部421可如上述地由預先記憶之凝集變化量Vn 值及凝集劑210之增加量的對應檢索取得該算出。此外，該算出亦可使用預定演算法算出如使凝集變化量Vn 之值越大，凝集劑210之增加量越多等的值。接著，添加量控制部421使添加之凝集劑210的量只增加算出之量(步驟S36)。添加量控制部421判定增量之凝集劑210的添加量Pn+1 是否為最大添加量Pmax (步驟S37)。該最大添加量Pmax 係在系統中預先設定之值。凝集劑210之添加量Pn+1 為最大添加量Pmax 時，添加量控制部421判定添加裝置200添加之凝集劑210的添加量用最大添加量Pmax 繼續的時間是否小於預先設定之規定時間(步驟S38)。最大添加量Pmax 繼續的時間係預先設定之規定時間以上時，進行步驟S33之處理。
另一方面，在步驟S37中，凝集劑210之添加量Pn+1 非最大添加量Pmax 時，或在步驟S38中，最大添加量Pmax 繼續的時間小於預先設定之規定時間時，進行步驟S34之處理。
此外，添加凝集劑210，然後，使添加量變化到再添加凝集劑210之期間可為預先設定之周期，且最好考慮設定水在反應槽100內之滯留時間。
如此，控制裝置401依據使添加於被處理水之凝集劑添加量變化時之變化前與變化後的凝集指標變化量，控制添加之凝集劑的添加量。此時，控制裝置401按照凝集指標變化量與凝集劑之添加量變化量的比率控制增加或減少添加之凝集劑添加量的量。因此，可配合添加凝集劑時之水質的變化更精細地控制凝集劑之添加量。
在上述形態中，雖然說明了凝集沈澱，但只要是包含凝集之裝置即可。例如，本發明亦可適用於例如凝集加壓浮選、凝集過濾等。此外，被處理水只要包含懸浮物質或不溶化物質即可。另外，添加裝置200添加至反應槽100中之無機凝集劑不限於鋁系(PAC、硫酸鋁等)、鐵系(聚合鐵、氯化鐵(III))。再者，聚合物可為陽離子或陰離子。感測器300係影像感測器時，可如上述形態地設置在反應槽100中或設置在與反應槽100分開之凝集槽中，但考慮槽內之時點時，最好設置在反應槽100中。此外，感測器300係影像感測器時，感測器300只要可判別絮凝體之凝集狀態即可，但最好包含影像處理裝置且可檢出絮凝體之邊緣數。 (第三實施形態)
圖12係顯示本發明水處理系統之第三實施形態的圖。本實施形態之水處理系統如圖12所示地具有：資訊處理裝置10、原水槽20、反應槽30、凝集劑40及泵50。
原水槽20係貯存被處理水之第一貯存槽。反應槽30係用以使由原水槽20流入之被處理水及由泵50供給之凝集劑40反應的第二貯存槽(反應槽)。凝集劑40係用以藉由添加於被處理水中將被處理水處理成所希望水質之物質。泵50係將凝集劑40添加至貯存於反應槽30之被處理水中的添加裝置。泵50依據來自資訊處理裝置10之指示添加凝集劑40。泵50可具有用以使凝集劑40之添加自動化的PLC(可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller))。此外，未具有控制凝集劑40添加至泵50之機能時，設置進行該控制之裝置，且泵50依據來自該裝置之控制來添加凝集劑。凝集劑40可舉例如：PAC(聚合氯化鋁)、氯化鐵(III)、硫酸鐵(III)等之無機凝集劑及高分子凝集劑(聚合物)等。另外，反應槽30具有添加凝集劑40至貯存之被處理水中之凝集槽的作用。
資訊處理裝置10係如圖12所示地具有：水質測定部110、攝影機120、判定部130及通知部140之控制裝置。
水質測定部110以預先設定之時間間隔以下的時間間隔測定貯存於原水槽20中之被處理水的水質。在以下攝影機120之說明中具體地敘述該預先設定之時間間隔以下的時間間隔。水質測定部110測定例如：被處理水內之浮游物質量(SS)、pH、濁度、色度、紫外部吸光度(E-260)、TOC(Total Organic Carbon：總有機碳)、COD(Chemical Oxygen Demand：化學需氧量)、ORP(Oxidation Reduction Potential：氧化還原電位)等的值。測定SS時，水質測定部110可為懸浮物質濃度計。預先設定之該時間間隔係可即時地取得貯存於原水槽20中之被處理水水質的間隔。
攝影機120係以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝貯存於反應槽30中之被處理水影像的感測器。此外，攝影機120可設置在資訊處理裝置10之外部。在此，該預先設定之該時間間隔以下的時間間隔可為例如取得如動畫地拍攝標的物之各框(加入影像記憶體)之極短周期，或不限於動畫之各框的取得周期而可即時地取得貯存於反應槽30中之處理水情形的時間間隔。此外，在此所謂處理水不限於施行預定處理後之水，亦包含實施添加凝集劑等之某些處理之反應中的水。例如，如圖12所示地，泵50添加凝集劑40至反應槽30時，不僅由反應槽30排出之水，在反應槽30內部與凝集劑40反應之最中間的水亦為處理水。攝影機120設置在可穩定地拍攝貯存於反應槽30之水的影像的位置。例如，攝影機120宜設置在振動產生少之處及可拍攝穩定之水面影像的處等。此外，攝影機120係可見光攝影機、近紅外線攝影機或外線攝影機。預先設定之時間間隔係攝影機120可即時地取得貯存於反應槽30中處理水之影像的間隔。另外，該時間間隔可為某一定周期之間隔。因此，攝影機120宜為拍攝動畫之攝影機。再者，在由攝影機120拍攝之影像為暗之環境時，可使用光源調整亮度。光源可為白色LED(發光二極體(Light Emitting Diode))或紅外光源。使用紅外光源作為光源時，攝影機120宜為適應紅外線之攝影設備。攝影機120係近紅外線攝影機或紅外線攝影機時，可拍攝可見光攝影機無法捕捉之絮凝體，因此判定部130可取得許多特徵量。
判定部130對攝影機120拍攝之影像實施預定影像處理以取得特徵量。例如，攝影機120係近紅外線攝影機時，該影像處理係將在近紅外線攝影機拍攝之影像中吸收預定波長之第一處以外的第二處著色成與表示第一處之第一色不同的第二色。判定部130由實施了影像處理之處理影像取得特徵量。判定部130取得處理水所包含之浮游物質個數、粒徑或位移量作為特徵量。判定部130依據取得之特徵量及水質測定部110測定之水質值，判定對被處理水之處理是否適當。判定部130將判定結果輸出至通知部140。以下具體地說明該判定結果。
判定部130判定在預先設定之範圍內是否包含由取得之特徵量及水質測定部110測定之水質值特定的關係。例如，判定部130判定在預先設定之範圍內是否包含由取得之特徵量及水質測定部110測定之水質值特定之圖上的點。圖上之範圍內未包含特定之點時，判定部130判定對被處理水之處理不適當。圖上之範圍內未包含特定之點時，判定部130算出該範圍內包含之凝集劑40的添加量。以下具體地說明該範圍。
圖13係顯示圖12所示之判定部130用於判定處理的學習資料例的圖。該學習資料由預先測定之多數值判定凝集劑之添加的適當性。圖13所示之學習資料係縱軸為由拍攝影像取得之處理水內的白點數且橫軸為測定之原水(處理水)內的SS值。使作為凝集劑之PAC的添加量變化，標繪各個值。如圖13所示地標繪之各點係由取得之特徵量及水質測定部110測定之水質值特定之圖上的點。此外，圖13所示之白點數係上述「特徵量」之一例。例如，判定部130對攝影機120拍攝之影像(動畫)，使用動作歷史影像(Motion History Image)等之影像處理技術，將畫面間有差異的部分著色為白色，且特徵量係該著色之白點的點數(位移量)。取得或測定各個值後，對各個情形測定處理水之水質並將作為測定值之SS分成小於8ppm之區域及8ppm以上之區域。在圖13中，用實線包圍處理水之SS值小於8ppm的區域且用虛線包圍處理水之SS值為8ppm以上的區域。上述「範圍」係圖13所示之用實線包圍的區域。如圖13所示地，測定之資料越多，越顯著地表現其傾向且越容易設定其區域(範圍)。判定部130由取得之特徵量及水質測定部110測定之水質值算出凝集劑40之添加量，使標繪點包含在該範圍內。
此外，判定部130可使用光流(Optical flow)等之影像處理技術，進行使處理水內之絮凝體流可視化，接著測定流寬度以算出粒徑作為特徵量的影像處理。另外，判定部130進行之攝影機120拍攝之影像的解析不限於此，可使用其他程式進行。判定部130可為例如PC(個人電腦(Personal Computer))等之電腦。再者，判定部130可依據特徵量、原水之水質及處理水之凝集狀態，求得表示其關係之關係式且以求得之關係式作為學習資料。判定部130發送表示算出之凝集劑40添加量的控制信號至泵50。此外，泵50具有進行凝集劑40之添加控制的機能時(例如，具有PLC等時)，判定部130發送表示判定部130算出之凝集劑40添加量的控制信號至PLC並控制泵50。判定部130之判定結果表示對被處理水之處理為適當的意思時，判定部130可發送表示維持目前添加量之意思的控制信號至泵50。
通知部140對外部通知判定部130之判定結果。判定部130之判定結果表示對被處理水之處理不適當的意思時，通知部140進行預定之通知。在此，「對被處理水之處理不適當」意味使用圖13說明之「未包含在預先設定之範圍內」。此外，該通知可為產生警示、輸出警告聲音及顯示警告等之警報。另外，判定部130之判定結果表示對被處理水之處理為適當的意思時，通知部140亦可通知該意思。
圖14係顯示圖12所示之通知部140的表示態樣例的圖。判定部130之判定結果表示對被處理水之處理不適當的意思時，通知部140如圖14所示地表示處理方法不適當之意思。如圖14所示地表示判止結果時，通知部140不限於圖14所示之表示，可進行如可辨識處理方法適不適當等之通知。
以下，說明圖12所示之水處理系統的水處理方法。圖15係用以說明圖12所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。以下，舉攝影機120係拍攝動畫之攝影機的情形為例說明。
首先，水質測定部110測定貯存於原水槽20中之原水的水質(步驟S101)。接著，攝影機120拍攝貯存於反應槽30中之處理水的動畫(步驟S102)。接著，判定部130對攝影機120拍攝之影像實施預定影像處理以取得特徵量(步驟S103)。接著，判定部130由實施了影像處理之處理影像取得特徵量(步驟S104)。然後，判定部130依據取得之特徵量及水質測定部110測定之水質值，判定對被處理水之處理是否適當(步驟S105)。判定部130之判定結果表示對被處理水之處理不適當的意思時，通知部140對資訊處理裝置10之外部進行警報等之通知(步驟S106)。接著，判定部130發送控制信號至泵50(步驟S107)。該控制信號包含顯示判定部130算出之凝集劑40之適當添加量的資訊。在此情形下，泵50依據由判定部130發送之控制信號，變更凝集劑40對貯存於反應槽30中之處理水的添加量來進行添加(步驟S108)。泵50進行凝集劑40之添加量的變更後或在步驟S105中，判定部130之判定結果表示對被處理水之處理為適當的意思時，進行步驟S101之處理，然後重複該等處理。該重複之時點(周期)係如上述地比預定時間間隔短的間隔，即如可即時地取得判定結果等的時點。此外，泵50可添加由判定部130發送之控制信號表示之添加量的凝集劑40，或增加凝集劑40之添加量來進行添加到使判定部130之判定結果為對被處理水之處理適當為止。
圖16係顯示未進行及進行使用圖15所示之流程圖說明的處理(控制)時，貯存於原水槽20中之原水的SS值、貯存於反應槽30中之處理水的SS值及作為凝集劑40之PAC的添加量的變化情形例的圖。
進行該實驗之環境如下。使用Sony公司製SNC-EB642R作為攝影機120，拍攝添加凝集劑40之反應槽30內的處理水。選定在反應槽30中處理水流穩定之處作為拍攝區域。水質測定部110使用OPTEX公司製SS系TS-1000之原水水質測定裝置，取得貯存於原水槽20中之原水的水質資料。此外，預先試驗地使凝集劑40之添加量變化，求得與由原水水質及動畫分析獲得之特徵量的關係式作為學習資料(請參照圖13)。
如圖16所示地，未進行本發明之凝集劑的添加量控制時，隨著原水之SS值變大，處理水之SS值亦變大。這是因為即使原水之SS值變大，PAC之添加量亦為一定，所以PAC對原水之SS值的必要添加量不足，因此處理水之SS值變大。另一方面，進行本發明之凝集劑的添加量控制時，處理水之SS值相對原水之SS值慢慢地變小。這是因為藉由按照原水之SS值及處理水之SS值使PAC之添加量變化，PAC之添加量成為適當之量，因此處理水之SS值變小的緣故。此時可知由作為學習資料取得之最適當範圍下移時，貯存於反應槽30中之處理水的水質惡化。這是因為凝集狀態惡化，所以難以形成絮凝體之狀態且未檢知絮凝體作為攝影機120拍攝之動畫的框間差異，因此白點的數目減少。下移時，藉由增加凝集劑40之添加量，貯存於反應槽30中之處理水的水質再提高。
如此，在本形態中，進行如動畫攝影等之短周期的原水水質測定及被處理水影像拍攝，接著依據測定之水質及由拍攝影像取得之被處理水的特徵量，即時地判定添加之凝集劑的添加量是否適當並調整添加量。因此，可容易地判定水處理之適當性且可即時地添加適當添加量之凝集劑。 (第四實施形態)
圖17係顯示本發明水處理系統之第四實施形態的圖。本形態之水處理系統如圖17所示地具有：資訊處理裝置10、原水槽20、反應槽31、凝集劑40及泵50。資訊處理裝置10、原水槽20、凝集劑40及泵50與圖12所示者相同。
反應槽31係除了圖12所示之反應槽30以外，更具有整流貯存於攝影機120拍攝之區域中之處理水的整流壁310的反應槽。整流壁310係攔住流動，使攝影機120可穩定地拍攝反應槽31內之處理水的凝集狀態的整流構件。整流壁310不需要阻止反應槽31內之全體處理水的流動，只要阻止貯存於攝影機120拍攝之區域中的處理水流動即可。此外，整流壁310在水中之高度(深度)未特定。
如此，整流壁310設置在貯存攝影機120拍攝之處理水的反應槽31中。因此，除了第三實施形態之效果以外，亦可取得處理水之穩定凝集狀態的特徵量。 (第五實施形態)
圖18係顯示本發明水處理系統之第五實施形態的圖。本形態之水處理系統如圖18所示地具有：資訊處理裝置10、原水槽20、反應槽30、凝集劑40、泵50、分裝槽60、攪拌翼70、光源80及殼體90。資訊處理裝置10、原水槽20、反應槽30、凝集劑40及泵50與圖12所示者相同。
攝影機120、分裝槽60、攪拌翼70及光源80設置在殼體90之內部。殼體90係由遮光性高之構件構成以便遮蔽來自外部之光。分裝槽60係大小比反應槽30小且貯存於反應槽30中之處理水的一部份流入的第三貯存槽。由反應槽30分裝之處理水的一部份暫時地貯存於分裝槽60中。攪拌翼70攪拌分裝於分裝槽60中之處理水。攪拌翼70係用以攪拌，使處理水中之絮凝體不會沈澱於分裝槽60之底部。光源80照射分裝槽60之內部，使攝影機120可鮮明地拍攝分裝於分裝槽60中之處理水的狀態，且其安裝位置可在分裝槽60之上部或下部，在此沒有特別限制。光源80可為白色LED或紅外光源。使用紅外光源作為光源80時，攝影機120宜為適應紅外線之攝影設備。攝影機120係以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝分裝槽60之處理水的影像。攝影機120只要可拍攝分裝於分裝槽60中之處理水的液面即可，安裝之位置沒有特別限制。攝影機120係近紅外線攝影機或紅外線攝影機時，可拍攝可見光攝影機無法捕捉之絮凝體，因此判定部130可取得許多特徵量。此外，亦可為無光源80之結構。
如此，設置比反應槽30小之分裝槽60，且攝影機120拍攝由反應槽30分裝於分裝槽60中之處理水。藉此，除了第三實施形態之效果以外，亦可輕易地設定光源80之方向，因此亦可減少光源80之數目。 (第六實施形態)
圖19係顯示本發明水處理系統之第六實施形態的圖。本形態之水處理系統如圖19所示地具有：反應槽100、添加裝置200、感測器300及控制裝置402。此外，整流構件101設置在反應槽100中。
反應槽100係作為原水之被處理水流入且貯存流入之被處理水的貯存槽。添加裝置200添加凝集劑210至貯存於反應槽100的水中。添加裝置200添加依據來自控制裝置402之指示量的凝集劑210至水中。感測器300取得由添加裝置200添加凝集劑210至貯存於反應槽100之水中的水凝集狀態。整流構件101整流貯存於反應槽100中且由添加裝置200添加凝集劑210之水。具體而言，整流構件101攔住反應槽100內之水的流動。被處理水由外部流入反應槽100內且由添加裝置200對流入之被處理水添加凝集劑210，因此在處理後之水中產生流動。感測器300取得產生流動之水的凝集狀態時，其結果不穩定。因此，整流構件101攔住該流動。感測器300取得貯存於反應槽100中且由添加裝置200添加凝集劑210之水中藉由整流構件101整流(攔住流動)之水的凝集狀態。感測器300可為例如拍攝水之影像的影像感測器(攝影機)。感測器300係影像感測器時，感測器300可為以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝反應槽100內之水的影像的攝影機(例如，動畫攝影用攝影機)。控制裝置402依據感測器300取得之凝集狀態，控制添加裝置200添加之凝集劑210的添加量。控制裝置402中之凝集劑210之添加量控制細節在稍後說明。此外，反應槽100中可設置攪拌水之攪拌構件。另外，藉由感測器300及整流構件101構成測定裝置。
以下，說明對被處理水添加凝集劑時水中之邊緣數及色面積變化的情形。在此，邊緣數係影像感測器拍攝之影像中互相鄰接之像素的色差(例如，RGB之值的差)為預先設定之臨界值以上的像素數。此外，色面積係影像感測器拍攝之影像中具有預先設定之臨界值以上之色調的像素佔據的面積。
圖20係顯示凝集劑之添加量為一定且原水SS變動時之邊緣數及色面積的變化情形例的圖。如圖20所示地，設反應槽中凝集狀態良好之狀態的邊緣數為1.0且設色面積為1.0。由該良好之狀態，顯示水之浮游物質量的原水SS減少時，邊緣數為0.5且色面積為0.5，邊緣數及色面積都減少。此外，由該良好之狀態，原水SS增加時，邊緣數為1.5且色面積為1.5，邊緣數及色面積都增加。
圖21係原水SS為一定且凝集劑之添加量變動時之邊緣數及色面積的變化情形例的圖。如圖21所示地，設反應槽中凝集狀態良好之狀態的邊緣數為1.0且設色面積為1.0。由該良好之狀態，添加之凝集劑的添加量減少時，邊緣數為1.5且色面積為1.0，邊緣數增加。此外，由該良好之狀態，添加之凝集劑的添加量增加時，邊緣數為0.5且色面積為1.0，邊緣數減少。
圖22係顯示圖19所示之整流構件101的設置位置例的圖。圖22係顯示設置整流構件101之反應槽100的與反應槽100底面直交方向的剖面圖。如圖22所示地，整流構件101設置於流入原水(被處理水)且添加凝集劑並排出凝集水(處理水)之反應槽100的內部。整流構件101呈兩端開放之筒狀且開放之剖面設置成與水之水面大致平行。此外，整流構件101之開放之兩端中的上端設置在比水之水面高的位置。整流構件101之設置(固定)方法可舉例如：將用以固定整流構件101之構件安裝在反應槽100之上部，接著用螺絲等固定該構件及整流構件101的方法。
圖23係顯示圖19所示之感測器300為影像感測器時的設置位置例的圖。感測器300係設置在可取得被如圖22所示之筒狀整流構件101包圍之區域的水凝集狀態的位置。此外，感測器300宜設置在水之水面或水面到大約1cm深度之可拍攝範圍的直徑D1比整流構件101之直徑D2小的位置。例如，直徑D2係直徑D1之1.5倍以上更佳。這是因為作為影像感測器之感測器300拍攝非取得水凝集狀態所需之整流構件101的壁面影像，不可對控制裝置402通知拍攝之影像作為檢測結果的緣故。直徑D1與作為影像感測器之視野角及焦距等之性能相關，因此不是固定之值。
圖24係顯示圖19所示之整流構件101的構造例的圖。圖19所示之整流構件101如圖24所示地呈筒狀且多數孔部102設置在比開放之兩端中之上端接近下端的位置。設置孔部102之位置當然是水中之位置。整流構件101之較佳長度取決於反應槽100之高度或水之水深，但200mm以上，例如450mm之長度特佳。此外，孔部102之總面積宜為整流構件101之外側表面積(側面積)中的3至6%面積。另外，孔部102之數目宜為大約2至16個且設置成不集中在整流構件101之1個處。
圖25係顯示圖19所示之整流構件101的另一構造例的圖。圖19所示之整流構件101如圖25所示地呈筒狀且多數孔部102設置在比開放之兩端中之上端接近下端的位置。設置孔部102之位置當然是水中之位置。整流構件101之較佳長度取決於反應槽100之高度或水之水深，但200mm以上，例如450mm之長度特佳。此外，孔部102之總面積宜為整流構件101之外側表面積(側面積)中的3至6%面積。另外，孔部102之數目宜為大約2至16個且設置成不集中在整流構件101之1個處。再者，如圖25所示地，在整流構件101中，預定高度之缺口103設置在開放之兩端中之上端。缺口103係設置在整流構件101之上端的V型溝且設置成用以促進整流構件101之內部水與外部水的交換。缺口103不限於如圖25所示之V型，亦可為方形、半圓形及其他形狀。
以下，說明圖19所示之水處理系統的處理。圖26係用以說明圖19所示之水處理系統的處理例的流程圖。在此，說明圖19所示之感測器300為影像感測器時之處理。
感測器300拍攝由添加裝置200添加凝集劑210至貯存於反應槽100之被處理水中的水影像(步驟S111)。將顯示感測器300拍攝之影像的影像資料輸出至控制裝置402。在此情形下，控制裝置402由感測器300輸出之影像資料顯示的影像檢出邊緣像素(步驟S112)。在此檢出之邊緣像素如上述地表示影像感測器拍攝之影像中互相鄰接之像素的色差(例如，RGB之值的差)為預先設定之臨界值以上的像素。接著，控制裝置402算出作為邊緣像素檢出之像素數作為邊緣數(步驟S113)。該邊緣數係影像中包含之絮凝體的邊緣數。以下，絮凝體的邊緣數稱為邊緣數。此外，控制裝置402由感測器300輸出之影像資料料顯示的影像算出色面積(步驟S114)。在此算出之色面積如上述地表示影像感測器拍攝之影像中，具有預先設定臨界值以上之色調的像素佔據的面積。接著，控制裝置402依據算出之邊緣數及色面積算出輸出值(步驟S115)。該輸出值使用以下所示之(式2)算出。 輸出值A=a×邊緣數+b×色面積                (式2) 在此，a及b分別為常數且係按照測定條件乘算之修正係數。此外，(a×邊緣數)係修正邊緣數E且(b×色面積)係修正色面積C。此外，控制裝置402將算出之輸出值A輸出至添加裝置200。在此情形下，添加裝置200依據由控制裝置402輸出之出輸值A，控制添加至反應槽100之凝集劑210的添加量(步驟S116)。添加裝置200按照輸出值A，使用添加凝集劑210之泵或馬達控制凝集劑之添加量。
此外，該控制裝置402中來自添加裝置200之凝集劑210添加量的控制係例如將圖20及圖21中央所示之凝集狀態的影像預先記錄於控制裝置402中作為最適當絮凝體(或沈澱槽內沈澱物)之狀態的主影像，接著控制裝置402將顯示感測器300拍攝之影像與主影像之相對值的資訊包含在對添加裝置200之輸出信號中輸出。此外，控制裝置402中來自添加裝置200之凝集劑210添加量的控制宜使用邊緣數與色面積之比並使用PID(比例積分微分(Proportional Integral Differential))控制。
如此，感測器300取得貯存於使用整流構件101攔住反應槽100內之水流動的處中的水凝集狀態。因此，可取得正確之凝集狀態。
此外，感測器300非影像感測器時，在可取得被圖19所示之整流構件101包圍且貯存於攔住流動之位置的水凝集狀態的位置設置感測器300。將顯示感測器300取得之水凝集狀態的凝集狀態資訊輸出至控制裝置402。控制裝置402依據顯示由感測器300輸出之凝集狀態資訊的凝集狀態，控制添加至反應槽100之凝集劑210的添加量。依據該凝集狀態控制添加量之方法可為一般方法。
如專利文獻1記載之技術中，因為對有流動之原水進行測定，所以其測定值為不穩定之值。因此，有難以取得正確之凝集狀態的問題。在此，在本形態中，如上述地設置整流反應槽100內之水的整流構件101，且感測器300拍攝藉由整流構件101整流之水的凝集狀態。藉此，可取得正確之凝集狀態。
以上，雖然使各機能(處理)分別由各構成要素分擔來說明，但該分擔不限於上述者。此外，構成要素之結構只不過是上述形態之例子且不限於此。另外，可組合各實施形態。例如，在第五實施形態中說明之攪拌翼70或光源80亦可設置在第三實施形態或第四實施形態中。
上述控制裝置400、401、資訊處理裝置10分別進行之處理可藉由依目的分別製作之邏輯回路進行。此外，可將以處理內容作為程序記述之電腦程式(以下，稱為程式)記錄於可藉由控制裝置400、401、資訊處理裝置10分別地讀取之記錄媒體，接著將記錄於該記錄媒體之程式分別地讀入控制裝置400、401、資訊處理裝置10並實行。可藉由控制裝置400、401、資訊處理裝置10分別地讀取之記錄媒體係指軟式(FLOPPY)(註冊商標)磁碟、光磁碟、DVD(數位多功能光碟(Digital Versatile Disc))、CD(光碟(Compact Disc))、藍光(Blu-ray)(註冊商標)磁碟、USB(通用串列匯流排(Universal Serial Bus))記憶體等之可分離記錄媒體；及分別內建於控制裝置400、401、資訊處理裝置10中之ROM(唯讀記憶體(Read Only Memory))、RAM(隨機存取記憶體(Random Access Memory))等之記憶體及HDD(硬碟(Hard Disc Drive))等。記錄於該記錄媒體中之程式係藉由分別地設置於控制裝置400、401、資訊處理裝置10中之CPU讀入，接著藉由CPU之控制進行與上述同樣之處理。在此，CPU作為實行由記錄程式之記錄媒體讀入之程式的電腦來動作。
該申請案以2019年9月17日申請之日本申請案特願2019-168333、2019年9月27日申請之日本申請案特願2019-176725及2019年9月27日申請之日本申請案特願2019-176726為基礎主張優先權且在此加入其揭示之全部。
10:資訊處理裝置 20:原水槽 30,31,100:反應槽 40,210:凝集劑 50:泵 60:分裝槽 70:攪拌翼 80:光源 90:殼體 101:整流構件 102:孔部 103:缺口 110:水質測定部 120:攝影機 130:判定部 140:通知部 200:添加裝置 300:感測器 310:整流壁 400,401,402:控制裝置 410:指標算出部 420,421:添加量控制部 D1,D2:直徑 S1~S16,S21~S38,S101~S108,S111~S116:步驟
[圖1]係顯示本發明水處理系統之第一實施形態的圖。 [圖2]係顯示圖1所示之控制裝置的內部結構例的圖。 [圖3]係顯示圖1所示之凝集裝置添加之凝集劑添加量與圖2所示之指標算出部算出之邊緣數的關係例的圖。 [圖4]係用以說明圖1所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖5]係用以說明圖1所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖6]係用以說明圖1所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖7]係顯示本發明水處理系統之第二實施形態的圖。 [圖8]係顯示圖7所示之控制裝置的內部結構例的圖。 [圖9]係用以說明圖7所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖10]係用以說明圖7所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖11]係用以說明圖7所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖12]係顯示本發明水處理系統之第三實施形態的圖。 [圖13]係顯示圖12所示之判定部用於判定處理的學習資料例的圖。 [圖14]係顯示圖12所示之通知部的表示態樣例的圖。 [圖15]係用以說明圖12所示之水處理系統的水處理方法例的流程圖。 [圖16]係顯示未進行控制時原水之SS值、處理水之SS值及PAC之添加量的變化情形例的圖。 [圖17]係顯示本發明水處理系統之第四實施形態的圖。 [圖18]係顯示本發明水處理系統之第五實施形態的圖。 [圖19]係顯示本發明水處理系統之第六實施形態的圖。 [圖20]係顯示凝集劑之添加量為一定且原水SS變動時之邊緣數及色面積的變化情形例的圖。 [圖21]係原水SS為一定且凝集劑之添加量變動時之邊緣數及色面積的變化情形例的圖。 [圖22]係顯示圖19所示之整流構件的設置位置例的圖。 [圖23]係顯示圖19所示之感測器為影像感測器時的設置位置例的圖。 [圖24]係顯示圖19所示之整流構件的構造例的圖。 [圖25]係顯示圖19所示之整流構件的另一構造例的圖。 [圖26]係用以說明圖19所示之水處理系統的處理例的流程圖。

Claims (21)

  1. 一種水處理系統，具有： 反應槽，被處理水流入該反應槽； 添加裝置，添加凝集劑至貯存於該反應槽之水中； 攝影機，以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝由該添加裝置添加該凝集劑之水中的凝集物之狀態；及 控制裝置，由對於該攝影機所拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理而得的處理影像算出該凝集物之該特徵量作為凝集指標；接著，依據使該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量變化時的該凝集指標變化量，控制該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量；且依據該特徵量，判定對該被處理水之處理是否適當並通知該判定之判定結果。
  2. 如請求項1之水處理系統，其中，該控制裝置以該時間間隔以下之時間間隔測定該被處理水之水質，並依據該特徵量及該測定之被處理水的水質值，判定對該被處理水之處理是否適當。
  3. 如請求項2之水處理系統，其中，該控制裝置依據使該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量變化時的該凝集指標變化量及該添加量之變化量，控制該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量。
  4. 如請求項3之水處理系統，其中，該控制裝置比較該凝集指標之變化量對該添加量之變化量的比率與預先設定之臨界值，並依據該比較結果控制該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量。
  5. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中，該控制裝置由該攝影機所拍攝之影像算出該水中之凝集物的邊緣數作為該凝集指標。
  6. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中，該控制裝置判定由該特徵量及該測定之被處理水之水質值所特定的關係是否包含在預先設定之範圍內，且該關係未包含在該範圍內時，判定對該被處理水之處理不適當。
  7. 如請求項6之水處理系統，其中，該控制裝置在該關係未包含在該範圍內時，算出為了包含於該範圍內所需之凝集劑添加量，並將顯示該算出之凝集劑添加量的控制信號發送至添加該凝集劑之裝置。
  8. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中，該控制裝置在該判定結果顯示對該被處理水之處理不適當的情況時，進行預定之通知。
  9. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中，該控制裝置算出該處理水所包含之浮游物質的個數、粒徑或位移量，作為該特徵量。
  10. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中，該攝影機係可見光攝影機、近紅外線攝影機或紅外線攝影機。
  11. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中，該控制裝置在該攝影機係近紅外線攝影機時，將在該近紅外線攝影機所拍攝之影像中吸收預定波長之第一處以外的第二處著色成與表示該第一處之第一色不同的第二色。
  12. 如請求項2至4中任一項之水處理系統，其中， 具有貯存該被處理水之原水槽， 該控制裝置測定貯存於該原水槽中之該被處理水的水質。
  13. 如請求項1至4中任一項之水處理系統，其中， 該反應槽具有整流構件，該整流構件將貯存於該攝影機拍攝之區域中的處理水予以整流。
  14. 如請求項13之水處理系統，其中： 該整流構件係呈兩端開放之筒狀，且開放之剖面設置成與該水之水面大致平行， 該攝影機拍攝被該筒狀整流構件所包圍之區域的該水中的凝集物之狀態。
  15. 如請求項14之水處理系統，其中，該整流構件之該開放之兩端中的上端設置在比該水面高之位置。
  16. 如請求項14之水處理系統，其中，該整流構件在比該開放之兩端中的上端更接近下端的位置設置多數孔部。
  17. 如請求項14之水處理系統，其中，該整流構件在該開放之兩端中之上端設置預定高度之缺口。
  18. 如請求項1至4中任一項之水處理系統，其中， 更具有分裝槽，該分裝槽比該反應槽小，且貯存於該反應槽之處理水的一部份流入該分裝槽， 該攝影機以該時間間隔以下之時間間隔拍攝該分裝槽之該處理水的影像。
  19. 一種控制裝置，具有： 指標算出部，由對攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理而得的處理影像算出凝集物之該特徵量作為凝集指標，其中，該攝影機係以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝在由添加裝置添加了凝集劑至被處理水流入之反應槽之水中的該凝集物之狀態； 添加量控制部，依據使該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量變化時的該凝集指標變化量，控制該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量； 判定部，依據該特徵量，判定對該被處理水之處理是否適當；及 通知部，通知該判定部之判定結果。
  20. 一種水處理方法，進行以下處理： 由對攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理而得的處理影像算出凝集物之該特徵量作為凝集指標，其中，該攝影機係以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝在由添加裝置添加了凝集劑至被處理水流入之反應槽之水中的該凝集物之狀態； 依據使該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量變化時的該凝集指標變化量，控制該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量； 依據該特徵量，判定對該被處理水之處理是否適當；及 通知該判定之判定結果。
  21. 一種程式，用以使電腦實行以下程序： 由對攝影機拍攝之影像實施用以取得特徵量之預定影像處理而得的處理影像算出凝集物之該特徵量作為凝集指標，其中，該攝影機係以預先設定之時間間隔以下的時間間隔拍攝在由添加裝置添加了凝集劑至被處理水流入之反應槽之水中的該凝集物之狀態； 依據使該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量變化時的該凝集指標變化量，控制該添加裝置所添加之該凝集劑的添加量； 依據該特徵量，判定對該被處理水之處理是否適當；及 通知該判定之判定結果。
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