TW202314225A - 凝聚處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種凝聚處理裝置，其基於凝聚狀態監測感測器進行注藥控制，所述凝聚處理裝置可亦考慮到粒子的顏色或數量來準確地控制凝聚劑的添加量。藉由注藥裝置4對凝聚槽3添加凝聚劑。設置於凝聚槽3的凝聚狀態監測感測器10的檢測訊號被輸入至控制器8中，以控制注藥裝置4。凝聚狀態監測感測器10具有向凝聚處理液照射雷射光的發光部及使受光光軸與該發光部的發光光軸成正交方向的受光部。使用受光訊號強度來修正受光訊號強度變化幅度，並基於受光訊號強度變化幅度的修正值來判斷絮凝物形成狀態。
Description
本發明是有關於一種對各種工業排水、工業用水或污泥等進行凝聚處理的凝聚處理裝置，且特別是有關於一種使用凝聚狀態監測感測器的凝聚處理裝置。
為了自各種排水、用水中除去濁質以及有機物等而進行凝聚處理時，有時會併用氯化鐵、聚氯化鋁等無機凝聚劑與高分子凝聚劑。藉由使用這兩種藥品，使凝聚絮凝物變得粗大，後段的固液分離操作變得容易，此外亦能夠藉由抑制無機凝聚劑的添加量來減少污泥產生量。
另外，於對由排水的生物處理產生的污泥進行脫水處理的情況下，於進行脫水處理之前，有時會併用氯化鐵、聚氯化鋁等無機凝聚劑與高分子凝聚劑來進行凝聚處理。藉由如此般併用無機凝聚劑與高分子凝聚劑，有效率地將污泥電荷中和的同時，謀求絮凝物強度的提高，藉此能夠大幅降低脫水處理後的污泥（脫水餅）的含水率。
凝聚劑需要根據被處理水的水質及被處理污泥的性狀來添加適當的量。於排水、用水的凝聚處理中，若藥品添加量（注入量）不足，則被處理水中所含的濁質或有機物的除去變得不充分，從而處理水質惡化。另一方面，當藥品添加量過剩時，有可能藥品洩漏至後段，而引起後段處理中的負荷增大或污染。
另外，於污泥處理中，若藥品添加量不足，則污泥的電荷中和變得不充分，進而存在絮凝物強度下降，脫水餅的含水率上升，或污泥洩漏至脫水分離液中的情況。另一方面，於藥品添加量過剩的情況下，亦存在由於絮凝物強度下降，脫水餅的含水率上升，或污泥洩漏至脫水分離液中的情況。
為了確定最佳的藥品添加量，進行懸浮物體分離試驗（瓶杯試驗（jar test））、及凝聚、過濾、壓榨試驗（吸濾試驗（Nutsche test））等桌面測試是基本的。但是，需要花費時間，每次被處理水的水質變動和被處理污泥的性狀變動進行桌面測試，於實際的水處理、污泥處理中，無法及時應對變動，不現實。
於專利文獻1中，記載有使用凝聚狀態監測感測器來控制凝聚劑添加的情況，所述凝聚狀態監測感測器將雷射光朝向水中照射，並接收藉由水中的絮凝物等散射的散射光來測定凝聚狀態。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-26438號公報
[發明所欲解決之課題]
在基於此種凝聚狀態監測感測器的注藥控制中，一直認為凝聚狀態監測感測器的輸出訊號的變化主要是取決於粒子徑，但本發明者的研究結果表明，粒子的顏色或數量亦會帶來影響。
本發明的目的在於提供一種凝聚處理裝置，其基於凝聚狀態監測感測器進行注藥控制，所述凝聚處理裝置可亦考慮到粒子的顏色或數量來準確地控制凝聚劑的添加量。
[解決課題之手段]
本發明的凝聚處理裝置具有：凝聚劑添加裝置，向配管或凝聚槽中添加凝聚劑；凝聚狀態監測感測器，以與配管或凝聚槽的凝聚液相接的方式設置；以及控制器，基於該凝聚狀態監測感測器的檢測值來控制所述凝聚劑添加裝置，該凝聚狀態監測感測器具有向水中照射雷射光的照射部及接收散射光的受光部，該控制器根據散射光的受光訊號強度的時間性變化來判斷該配管或凝聚槽內的絮凝物形成狀態，所述凝聚處理裝置的特徵在於，該控制器使用包含受光訊號強度的受光訊號強度資訊，來對包含受光訊號強度變化幅度的受光訊號強度變化幅度資訊進行修正，並基於該受光訊號強度變化幅度資訊的修正值來判斷絮凝物形成狀態。
於本發明的一形態中，基於不同的多個時間點的恰當凝聚狀態下的受光訊號強度資訊和與其對應的多個受光訊號強度變化幅度資訊的相關關係，且基於控制時間點下的受光訊號強度資訊來修正受光訊號變化幅度資訊，並基於該受光訊號變化幅度資訊的修正值來判斷絮凝物形成狀態。
於本發明的一形態中，所述控制器基於絮凝物形成狀態測量時間區域的始期與終期之間的受光訊號強度變化幅度的平均值與平均受光訊號強度之比來判斷絮凝物形成狀態。
於本發明的一形態中，所述控制器以使所述受光訊號強度變化幅度的平均值與平均受光訊號強度之比成為第一規定值以上且第二規定值以下的方式進行凝聚劑添加控制。
於本發明的一形態中，所述受光訊號強度變化幅度是於表示受光訊號強度的經時變化的圖表中，任意的極大值與在表示該極大值的時刻的最近之前或之後出現的極小值之差。
於本發明的一形態中，所述受光訊號強度變化幅度是於表示受光訊號強度的經時變化的圖表中，任意的極大值與表示所述極大值的時刻最近前後的極小值的平均值之差。
於本發明的一形態中，所述平均受光訊號強度是於表示受光訊號強度的經時變化的圖表中，將所述絮凝物形成狀態測量時間區域的自始期至終期為止的受光訊號強度的積分值除以該自始期至終期為止的時間而得的值。
[發明的效果]
於本發明的凝聚處理裝置中，基於凝聚狀態監測感測器進行注藥控制，所述凝聚處理裝置可亦考慮到粒子的顏色或數量來準確地控制凝聚劑的添加量。
以下，參照圖式對實施方式的凝聚處理裝置進行說明。
如圖1所示，於所述凝聚處理裝置中，作為被處理污泥的原污泥經由具有流量計2的流入管1而導入至凝聚槽3，並藉由注藥裝置4添加凝聚劑。於凝聚槽3中設置有攪拌機3a及凝聚狀態監測感測器10，其檢測訊號被輸入至控制器8。控制器8基於所述檢測訊號來控制注藥裝置4。
凝聚劑可為無機凝聚劑，亦可為有機凝聚劑，還可為該些的併用。
凝聚狀態監測感測器10較佳為使用專利文獻1所記載者。圖2表示該凝聚狀態監測感測器的探針部分的結構。所述探針包括：區塊11，具有正交的面11a、面11b及該些相交的頂部11c；發光部12，沿著面11a設置且向凝聚處理液照射雷射光；以及受光部13，沿著面11b設置且使受光光軸與所述發光部12的發光光軸成正交方向。另外，為了進行發光部12的發光動作及受光部13的受光訊號的解析，凝聚狀態監測感測器10包括發光電路、檢波電路及測量電路（省略圖示）。測量電路具有定時電路、類比/數位（analog/digital）轉換部、運算部等。
與專利文獻1同樣，自發光部12照射到頂部11c附近的測量區域A的雷射光被測量區域A內的粒子散射，該散射光由受光部13接收，基於該受光強度的經時變化測量凝聚狀態。再者，區塊11包含不透明材料。
發光電路根據來自定時電路的訊號而對發光部發送具有恆定的調製頻率的電訊號，從而進行雷射發光。發光部根據來自發光電路的訊號而發出雷射光。受光部接收雷射光照射水中的懸濁物而產生的散射光，並將所述散射光轉換為電訊號。檢波電路從來自受光部的電訊號除去調製成分，並輸出對應於散射光強度的受光電壓。
測量電路將用以發光的訊號（特定的頻率調製波）發送至發光電路，並且將來自檢波電路的訊號轉換成數位訊號，進行邏輯運算，從而輸出與凝聚有關的資訊。
作為所述凝聚狀態監測感測器，可較佳地使用專利文獻1的監測裝置，特佳使用申請了專利的日本專利第6281534號公報中記載的監測裝置，但並不限定於此。
再者，日本專利第6281534號的凝聚監測裝置是
「一種凝聚監測裝置，對經凝聚處理的被處理水的處理狀態進行監視，其特徵在於包括：
測量光照射部，將測量光照射至所述被處理水的測量區域；
散射光受光部，接收藉由位於所述測量區域的所述被處理水的粒子產生的散射光；以及
測量值運算部，包含測量由所述散射光受光部所獲得的受光訊號的振幅的振幅測量單元，對所測量的所述振幅的出現進行監視及統計，從而算出特定的振幅的發生率或發生頻率，算出與表示所述被處理水中的絮凝物粒徑的所述被處理水的凝聚相關的指標，
所述振幅測量單元檢測所述受光訊號自上升朝下降變化的第一變曲點及自下降朝上升變化的第二變曲點，並根據所述第一變曲點及所述第二變曲點的位準差而測量所述振幅」。
圖3是表示圖2的測量區域A中的與雷射光L的光軸垂直的剖面的示意圖。如圖3所示，於某個時間點，測量區域A中存在5個粒子。於所述時間點，照射到測量區域A的雷射光被各粒子散射，散射光S入射到受光部13。於自該時間點起經過規定時間Δt（較佳為自0.1 mSec～10 mSec之間選定的時間。例如，約1 mSec）的時間點，測量區域A中存在的粒子數發生變動（理論上，有時粒子數亦不發生變化，但由於粒子進行布朗運動，並且凝聚槽3內的污泥液被攪拌，因此通常該粒子數發生變動）。
若粒子數發生變動，則散射光強度與之連動地發生變動，從而受光部13的受光強度發生變動。
粒子的粒徑越大，一個粒子出入測量區域A時的所述受光強度的變動幅度越大。因此，可根據該受光強度的變動幅度，檢測出入測量區域A的粒子的粒徑大小。即，任意時刻t
k的受光強度與經過Δt後的時刻t
k+1的受光強度之差為和在該Δt期間出入測量區域A的粒子的表面積成比例的值。
圖4a表示對凝聚狀態監測感測器的受光訊號進行訊號處理而獲得的凝聚狀態監測感測器輸出訊號的經時變化的一例。圖4a中的輸出訊號是與受光部13的受光強度成比例的值，單位例如為mV。
圖4a是描繪了於時刻t
1、時刻t
2…時刻t
z的各時刻測定的受光訊號強度的圖表，各時刻的間隔Δt（即t
k-t
k-1）如上所述，較佳為0.1 mSec～10 mSec，例如為1 mSec。
圖4b是於圖4a中記入極小點P
1、極小點P
2…，以及極大點Q
1、極大點Q
2…，且記入受光訊號強度變化幅度即極小點與極大點之差h
1、h
2…的說明圖。再者，以下有時將極大點的數稱為波峰數。
如上所述，任意時刻t
k-1的受光訊號強度與時刻t
k的受光訊號強度之差h
k是與在時刻t
k-1～時刻t
k期間出入測量區域A的粒子的表面積成比例的值。
根據時刻t
1～時刻t
z的Δt・z秒期間（z例如為200，於Δt=1 mSec的情況下Δt×z為0.2秒。但此為一例，只要是0.01秒～900秒左右即可。）中的所有受光訊號強度變化幅度h
1、h
2…h
n，檢測出於所述時刻t
1～時刻t
z期間存在於測量區域A附近的粒子的粒徑分佈。
根據圖4b說明該檢測原理。於圖4b中，受光訊號強度變化幅度h
1表示檢測出小徑的粒子，受光訊號強度變化幅度h
2表示檢測出大徑的粒子，受光訊號強度變化幅度h
3表示檢測出該些之間的粒徑的粒子。受光訊號強度變化幅度h
n表示檢測出較h
1的粒子稍大一些程度的粒子。
根據該原理，將測定時間範圍t
1～t
z中凝聚狀態監測感測器的受光訊號強度變化幅度分類為小→大的順序的等級，並對屬於各等級的波峰數進行計數，藉此獲得相對頻數即各等級佔波峰總數的頻數（波峰數），且獲得波峰數的累積相對頻數。再者，等級的數量較佳為2以上，特佳為3以上例如10～100。
再者，藉由以規定的時間間隔重覆發光、不發光，可延長發光元件的使用時間。例如，於將發光時間設為0.2秒/次、將發光間隔設為2秒的情況下，與連續發光的情況相比，能夠將發光元件的使用時間（壽命）延長到10倍。
通常，若凝聚劑的注藥量不足，則導致凝聚不良，小徑粒子佔全部粒子數的比例變多。若有機凝聚劑的注藥量過剩，則大徑粒子的比例過度變多。
考慮到此種凝聚特性，基於設置於凝聚槽3內的凝聚狀態監測感測器10的檢測訊號，以使凝聚粒子成為恰當大小範圍的方式控制凝聚劑的注藥量。
通常，於凝聚劑添加控制中，以使凝聚粒子成為恰當大小範圍的方式，即，不過小且不過大的方式控制凝聚劑的添加量。
＜基於規定受光訊號強度變化幅度以上的波峰數的發生頻率與平均受光訊號強度的絮凝物形成狀態的判斷＞
於本發明的一形態中，若規定受光訊號強度變化幅度以上的波峰數的發生頻率（即相對頻數）為預先設定的臨限值（例如，累積相對頻數的80%）以上，則判斷為絮凝物形成狀態良好。並且，以使規定受光訊號強度變化幅度以上的波峰數的發生頻率成為該臨限值以上的方式控制凝聚劑的添加量。以下對具體例進行說明。
＜步驟1＞
於藉由目視判斷等判斷為凝聚狀況良好的日期，求出成為波峰數的累積相對頻數的80%瓦值時的受光訊號強度變化幅度h
80%（參照圖11）。另外，求出平均受光訊號強度。平均受光訊號強度是將圖6中帶斜線的區域的面積a（受光訊號強度的時間積分值）除以測定時間（t
z-t
1）而得的值。
於凝聚狀況良好的多個日期，分別進行步驟1，求出各日期的受光訊號強度變化幅度h
80%值及平均受光訊號強度。
＜步驟2＞
將步驟1的各日期的受光訊號強度變化幅度h
80%值及平均受光訊號強度繪製於圖表中，藉此獲得圖12般的受光訊號強度變化幅度h
80%值與平均受光訊號強度的相關圖。並且，確定平均受光訊號強度與發生頻率累計的80%瓦值（h
80%值）的關係式（y=ax+b）。
＜步驟3＞
對以上述方式確定的關係式y=ax+b的x代入凝聚劑注入量控制時間點下的平均受光訊號強度的測定值而算出y即h
80%值，並將所算出的h
80%值設定為「目標受光訊號變化幅度」。並且，以使所測定的受光訊號強度變化幅度的累積發生頻率的80%瓦值成為該目標受光訊號強度變化幅度以上的方式控制凝聚劑的添加量。
於所述說明中，將預先設定的臨限值設為20%，將累積發生頻率設為80%，但該數值亦可改變。例如，相對於臨限值20%，可將累積發生頻率設為70%或50%等，該些數值可於求出相關的範圍內適宜設定。其中，所謂臨限值X%及累積發生頻率Y%，較佳為X+Y接近100的數值。
另外，於圖12中，關係式設為一次式，若存在相關，則可為二次式或其他式。另外，亦可製作圖表，並根據圖表而求出。
於所述說明中，作為受光訊號強度變化幅度資訊（受光訊號強度變化幅度或與其對應的值），設為累積發生頻率為規定值時的受光訊號強度訊號變化幅度，但並不限定於此，例如，亦可為受光訊號強度變化幅度的平均值、中央值、第一四分位、第三四分位等。於將成為平均值或中央值的受光訊號強度變化幅度設為「受光訊號變化幅度資訊」的情況下，根據該些資訊與平均受光訊號強度的相關式來設定作為目標的平均受光訊號強度幅度即可。
再者，將受光訊號強度變化幅度的中央值、第一四分位、第三四分位與累積發生頻率的關係的一例示於圖13中。
於所述說明中，作為受光訊號強度資訊（受光訊號強度或與其對應的值）而使用平均受光訊號強度，但並不限定於平均受光訊號強度，亦可為第一四分位、中央值、第三四分位、最大值、其他任意的百分位值。
於波峰波高值（受光訊號強度變化幅度）與受光訊號強度相關的情況下，藉由波峰波高值與受光訊號強度的關係式進行修正的值和測定對象試樣的顏色或濃度無關而成為恆定。
＜其他形態＞
於本發明的其他形態中，為了以使凝聚粒子不過小的方式添加凝聚劑，而以使基於凝聚狀態監測感測器的受光訊號強度求出的[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]大於規定值（第一規定值）的方式添加凝聚劑，為了以使凝聚粒子不過大的方式添加凝聚劑，而以使[受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]成為第二規定值（大於所述第一規定值）以下的方式添加凝聚劑。
為了求出[平均受光訊號強度變化幅度]vs[平均受光訊號強度]圖表與第一規定值及第二規定值，而於現場設置凝聚處理裝置，並藉由手動運轉凝聚處理裝置以規定期間（例如1周～1個月左右）對該現場的實際排水進行凝聚處理。於此情況下，運轉操作員一邊觀察凝聚狀況一邊基於經驗控制凝聚劑添加量，並且記錄此期間凝聚狀態監測感測器的訊號強度的經時變化。並且，於該手動運轉期間中，求出凝聚狀態（絮凝物直徑）成為恰當範圍的下限時的[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]作為第一規定值。另外，於該手動運轉期間中，求出凝聚狀態（絮凝物直徑）達到恰當範圍的上限時的[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]作為第二規定值。然後，以使[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]成為第一規定值以上且第二規定值以下的方式，基於凝聚狀態監測感測器的訊號強度檢測資料進行注藥控制即可。
再者，顯然亦可基於[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]的倒數進行注藥控制。
本發明者反覆進行了各種研究，結果確認到，不僅粒子的直徑，粒子的顏色及濃度亦對凝聚狀態監測感測器的訊號強度帶來影響。
參照圖5對粒子顏色的影響進行說明。作為一例，設圖5的（A）為粒子僅包含橙色粒子時的訊號強度的經時變化。與該橙色粒子為完全相同的粒徑分佈及粒子濃度，顏色為茶色或黑色的粒子的訊號強度的經時變化如圖5的（B）、圖5的（C）般。（B）是粒子僅包含茶色粒子的情況，（C）是粒子僅包含黑色粒子的情況。訊號強度如此根據粒子的顏色而發生變化的原因在於，茶色粒子的光反射率較橙色粒子低，黑色粒子的光反射率較茶色粒子低。
本發明者進行了各種實驗，結果確認到，圖6所示的、絮凝物形成狀態測量時間區域的自始期t
1至終期t
z之間的、受光訊號強度變化幅度的平均值（平均受光訊號強度變化幅度h
ab）
h
ab=(h
1+h
2+h
3+…………+h
n)/n
與、受光訊號強度的積分值（圖6的斜線部的面積）S除以絮凝物形成狀態測量時間區域的長度（t
z-t
1）而得的平均受光訊號強度S/（t
z-t
1）之比[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]=h
ab/（S/（t
z-t
1）如後述的實施例般，未被粒子的顏色所影響。
上述內容中，對粒子的顏色與受光訊號強度的關係進行了說明，但於粒子的顏色及粒徑分佈相同的情況下，當粒子濃度高時，於圖9般的[平均受光訊號強度變化幅度]vs[平均受光訊號強度]關係圖中圖表位於上位，粒子濃度為中間時位於中位，粒子濃度低時位於下位。並且，於此情況下，亦確認到，[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]為未受到粒子濃度的影響的值。
據此，即便於粒子的顏色及濃度不同的情況下，[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]亦未被粒子的顏色及濃度所影響。
因此，藉由基於[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]來控制凝聚劑添加，即便於粒子的顏色及濃度不同的情況下，亦可基於凝聚狀態監測感測器的受光訊號強度適當地（譬如說，基於考慮到粒子的顏色及濃度而修正的粒徑測定值）進行凝聚劑添加控制。
另外，圖1中，個別地設置有控制器8與凝聚狀態監測感測器10，但亦可於凝聚狀態監測感測器10的訊號處理部裝入控制器8的控制程序，自凝聚狀態監測感測器10向注藥裝置4提供控制訊號。
凝聚狀態監測感測器10亦可設置於來自凝聚槽3的凝聚液流出配管上。另外，亦可設置供導入凝聚槽3內的液體的測量槽，於該測量槽設置凝聚狀態監測感測器10。
[實施例]
[實驗例1]
＜實驗目的＞
為了調查粒子的顏色對凝聚狀態監測感測器的檢測值帶來的影響，而製備包含相同濃度（10 g/L）的為均勻粒徑（1.8 mm）且僅顏色不同的粒子的粒子分散液，並使用凝聚狀態監測感測器（栗田工業股份有限公司製造的S.sensing CS-P）來測定訊號強度。
〔粒子分散液的製備〕
於室溫下，對0.25 wt%的海藻酸水溶液添加水性顏料而分別製備橙色、茶色及黑色的海藻酸水溶液。使用縮二脲將該海藻酸水溶液滴加至4.0 wt%的氯化鈣水溶液中，使所滴加的海藻酸水溶液凝固而製成微小球狀粒子。
縮二脲的開度經調整為所生成的粒子徑為1.8 mm。藉此，製備了粒子徑為1.8 mm、粒子為橙色、茶色或黑色、粒子濃度為10 g/L的三種分散液。
〔使用凝聚狀態監測感測器的訊號強度的測定及結果〕
將凝聚狀態監測感測器的探針插入至分散液中，一邊利用攪拌器攪拌分散液一邊測定訊號強度，從而獲得與圖4a、圖4b所示者同樣的訊號強度的經時變化圖表，並根據該圖表測量h
1、h
2、h
3…………h
n，算出平均波峰高度（平均受光訊號強度變化幅度）h
ab=（h
1+h
2+h
3+…………h
n）/n。將結果示於圖7中。再者，時刻的間隔Δt（即t
k-t
k-1）設為1 mSec。
另外，求出該測量時間區域（t
z-t
1）中的受光訊號強度的積分值S，並除以（t
z-t
1）而求出平均受光訊號強度S/（t
z-t
1），結果如下。
黑粒子的情況：45.9 mV
茶粒子的情況：203.4 mV
橙色粒子的情況：351.6 mV
將各色粒子的平均受光訊號強度變化幅度h
ab與各色的平均受光訊號強度的關係繪製於圖表中並示於圖9中。
[實驗例2]
為了調查粒子濃度的影響，製備將與實驗例1的茶色粒子為相同粒子徑的粒子設為濃度3.3 g/L或16.7 g/L的分散液，並測定平均受光訊號強度變化幅度及平均受光訊號強度。將平均受光訊號強度變化幅度的測定結果示於圖8中。再者，圖8中亦一併示出了實驗例1的茶色粒子（濃度10 g/L）的結果。另外，將平均受光訊號強度變化幅度與平均受光訊號強度的關係示於圖9中。
[考察]
將實驗例1、實驗例2中求出的各平均受光訊號強度變化幅度除以各平均受光訊號強度而得的[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]與平均受光訊號強度的關係繪製於圖10中。
如圖10所示，確認到，[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]均約為5。據此可知，[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]是不受粒子的顏色及濃度的影響的值。
因此，確認到，藉由基於[平均受光訊號強度變化幅度]/[平均受光訊號強度]添加凝聚劑，能夠不受粒子的顏色或濃度的影響地進行適當的凝聚劑添加控制。
[實驗例3]
如上所述，圖9是針對實驗例1中製備的、粒徑相同但顏色及濃度不同的人工粒子分散液，將平均受光訊號強度及平均受光訊號變化幅度製成圖表者。根據由該圖9求出的相關式（y=5.0586x+3.5921、R
2=0.9973），算出成為各試樣的基準的受光訊號變化幅度，並測定出該平均受光訊號變化幅度以上的波峰的出現率，成為圖14的「有修正」的資料，且受光訊號變化幅度恆定為1000 mV者成為「未經修正者」。如圖14所示，可知有修正的資料無偏差，可用作基準。
將平均受光訊號強度與百分位值下的受光訊號強度變化幅度的關係示於圖15中。另外，將由圖15中記載的相關式求出的各試樣的受光訊號強度變化幅度的與波峰出現頻率的關係示於圖16中。
再者，基於最大值的相關式進行校正而得的波峰出現率被認為必然為100%，且被認為無法用於絮凝物尺寸的推測。
[實驗例4（現場試驗）]
將實驗例3的方法應用於實機。再者，製作平均受光訊號強度與受光訊號強度變化幅度的相關的資料是操作員基於所獲得的脫水餅的含水率根據重力過濾性判斷為最佳的條件（3天左右）而製作。基於其相關式藉由自動注藥而運轉。將結果示於表1中。再者，「大波峰出現率（修正前）」為受光訊號幅度為5000 mv以上的波峰的出現率。「大波峰出現率（修正後）」為成為基準的受光訊號幅度以上的波峰出現率。如表1所示，藉由利用本發明所記載的方法修正受光訊號強度變化幅度資訊，能夠以82%左右的低含水率穩定地處理所獲得的脫水餅的含水率。
[表1]
| 日期 | 受光訊號強度平均值 | 大波峰出現率 | 餅含水率 | |
| 修正前 | 修正後 | |||
| ≧5000 mV | ≧1.17×受光訊號強度+1460 | |||
| mV | % | % | % | |
| 第一天 | 2864 | 14.2 | 15.4 | 82.1 |
| 第二天 | 2750 | 13.3 | 15.4 | 81.6 |
| 第三天 | 2610 | 12.2 | 15.5 | 81.7 |
1:流入管
2:流量計
3:凝聚槽
3a:攪拌機
4:注藥裝置
8:控制器
10:凝聚狀態監測感測器
11:區塊
11a、11b:面
11c:頂部
12:發光部
13:受光部
A:測量區域
h
1、h
2、h
3、h
n:受光訊號強度變化幅度
L:雷射光
P
1、P
2、P
3:極小點
Q
1、Q
2、Q
3:極大點
S:散射光
t
1、t
2、t
3、t
k-1、t
k、t
k+1、t
z:時刻
圖1是實施方式的凝聚處理裝置的結構圖。
圖2是凝聚狀態監測感測器的結構圖。
圖3是凝聚狀態監測感測器的測量區域的示意圖。
圖4a、圖4b是凝聚狀態監測感測器的檢測波形圖。
圖5是凝聚狀態監測感測器的檢測波形圖。
圖6是凝聚狀態監測感測器的檢測波形圖的面積的說明圖。
圖7是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖8是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖9是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖10是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖11是受光訊號強度變化幅度的累積頻數圖。
圖12是表示相關關係式的圖表。
圖13是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖14是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖15是表示實驗例中的測定結果的圖表。
圖16是表示實驗例中的測定結果的圖表。
1:流入管
2:流量計
3:凝聚槽
3a:攪拌機
4:注藥裝置
8:控制器
10:凝聚狀態監測感測器
Claims (7)
- 一種凝聚處理裝置，其特徵在於，具有： 凝聚劑添加裝置，向配管或凝聚槽中添加凝聚劑； 凝聚狀態監測感測器，以與配管或凝聚槽的凝聚液相接的方式設置；以及 控制器，基於所述凝聚狀態監測感測器的檢測值，控制所述凝聚劑添加裝置， 所述凝聚狀態監測感測器具有向水中照射雷射光的照射部及接收散射光的受光部， 所述控制器根據散射光的受光訊號強度的時間性變化來判斷所述配管或凝聚槽內的絮凝物形成狀態，所述凝聚處理裝置中， 所述控制器使用包含受光訊號強度的受光訊號強度資訊，對包含受光訊號強度變化幅度的受光訊號強度變化幅度資訊進行修正，並基於所述受光訊號強度變化幅度資訊的修正值來判斷絮凝物形成狀態。
- 如請求項1所述的凝聚處理裝置，其中，基於不同的多個時間點的恰當凝聚狀態下的受光訊號強度資訊和與其對應的多個受光訊號強度變化幅度資訊的相關關係，且基於控制時間點下的受光訊號強度資訊來修正受光訊號變化幅度資訊，並基於所述受光訊號變化幅度資訊的修正值來判斷絮凝物形成狀態。
- 如請求項1所述的凝聚處理裝置，其中，所述控制器基於絮凝物形成狀態測量時間區域的始期與終期之間的受光訊號強度變化幅度的平均值與平均受光訊號強度之比來判斷絮凝物形成狀態。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的凝聚處理裝置，其中，所述控制器以使所述受光訊號強度變化幅度的平均值與平均受光訊號強度之比成為第一規定值以上且第二規定值以下的方式進行凝聚劑添加控制。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的凝聚處理裝置，其中，所述受光訊號強度變化幅度是於表示受光訊號強度的經時變化的圖表中，任意的極大值與在表示所述極大值的時刻的最近之前或之後出現的極小值之差。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述的凝聚處理裝置，其中，所述受光訊號強度變化幅度是於表示受光訊號強度的經時變化的圖表中，任意的極大值與表示所述極大值的時刻最近前後的極小值的平均值之差。
- 如請求項1至請求項6中任一項所述的凝聚處理裝置，其中，所述平均受光訊號強度是於表示受光訊號強度的經時變化的圖表中，將所述絮凝物形成狀態測量時間區域的自始期至終期為止的受光訊號強度的積分值除以所述自始期至終期為止的時間而得的值。
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