JP5951423B2 - Flocculant injection control method and flocculant injection control system - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、例えば浄水場、下水処理場、及び産業排水処理施設等において凝集剤の注入量を制御する凝集剤注入制御方法及び凝集剤注入制御システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a flocculant injection control method and a flocculant injection control system that control the injection amount of a flocculant in, for example, a water purification plant, a sewage treatment plant, and an industrial wastewater treatment facility.
従来、例えば浄水場や下水処理場、或いは産業排水処理施設等では、処理すべき原水へ凝集剤を注入し、原水中に含まれる懸濁物等をフロック化している。これによって、原水中の懸濁物等を容易に沈澱ろ過させ、除去できるようにしている。凝集剤としては、例えばポリ塩化アルミニウム(PAC) や、硫酸アルミニウム(硫酸ばんど)といった無機凝集剤が広く用いられている。その他、カチオン性やアニオン性の有機の高分子凝集剤も用いられている。 Conventionally, for example, in a water purification plant, a sewage treatment plant, or an industrial wastewater treatment facility, a flocculant is injected into the raw water to be treated to flock suspended matters contained in the raw water. As a result, the suspension in the raw water can be easily precipitated and filtered and removed. As the aggregating agent, for example, inorganic aggregating agents such as polyaluminum chloride (PAC) and aluminum sulfate (sulfur sulfate) are widely used. In addition, cationic or anionic organic polymer flocculants are also used.
例えば、浄水場においては、アルミ系の無機凝集剤を原水に添加し、懸濁物をフロック化して沈澱させており、沈澱池出口の濁度が処理水質の管理指標の一つである。この、沈澱池出口の濁度に影響を及ぼす要素は、原水濁度、凝集剤の注入量、pH、水温、アルカリ度、混和池での撹拌強度、沈澱池の形状や滞留時間などがある。 For example, in a water purification plant, an aluminum-based inorganic flocculant is added to raw water, and the suspension is flocculated and precipitated, and the turbidity at the outlet of the sedimentation basin is one of the management indexes of the treated water quality. Factors that influence the turbidity at the outlet of the precipitation basin include the raw water turbidity, the amount of flocculant injected, pH, water temperature, alkalinity, stirring strength in the mixing basin, the shape of the precipitation basin, and the residence time.
沈澱池出口濁度を良好な値(濁度0.5度程度)に保つための適切な凝集条件は、原水の水質変動に影響を受けて絶えず変化する。ここで、凝集剤の注入結果が、沈澱池出口の濁度に反映されるまでの時間は、一般的に2〜4時間程度である。このため、沈澱池出口における濁度を測定し、その測定結果に基づいて凝集剤の注入量を制御するのでは、原水の水質変動が生じた場合、対応が遅くなってしまう。 Appropriate agglomeration conditions for keeping the sedimentation basin outlet turbidity at a good value (turbidity of about 0.5 degree) are constantly changing under the influence of the water quality fluctuation of the raw water. Here, the time until the injection result of the flocculant is reflected in the turbidity at the outlet of the settling basin is generally about 2 to 4 hours. For this reason, if the turbidity at the outlet of the sedimentation basin is measured and the injection amount of the flocculant is controlled based on the measurement result, the response will be delayed when the quality of the raw water changes.
そのため、原水の濁度と水温等から凝集剤の注入率を演算するフィードフォワード制御(以下、FF制御)が従来から用いられている。しかしながらFF制御は、過去の経験に基づいてFF制御の演算式を作成し、演算式に基づいて凝集剤の注入量を決定するため、演算式の作成に用いた過去の運転実績の影響を受ける。例えば、過去の運転実績が最適な注入量よりも多めであった場合や、安全面を考慮して多めの注入を行っていた場合などには、凝集剤の注入率の目標値が多めに演算される傾向がある。この結果、凝集剤の過剰注入をまねき、凝集剤使用コストの増大をもたらしてしまう。過剰な凝集剤の使用は余剰汚泥の増量につながるため、汚泥処理コストの増加や、アルミ含有量増加により汚泥の再利用を妨げる等の弊害をもたらしてしまう。 Therefore, feedforward control (hereinafter referred to as FF control) that calculates the injection rate of the flocculant from the turbidity of the raw water and the water temperature has been conventionally used. However, since the FF control creates an arithmetic expression of the FF control based on past experience and determines the injection amount of the flocculant based on the arithmetic expression, the FF control is affected by the past operation results used to create the arithmetic expression. . For example, if the past operation record is larger than the optimum injection amount, or if more injections were performed in consideration of safety, the target value for the injection rate of the flocculant is calculated to be larger. Tend to be. As a result, the coagulant is excessively injected, and the cost for using the coagulant is increased. Use of an excessive flocculant leads to an increase in excess sludge, which causes adverse effects such as an increase in sludge treatment cost and an increase in aluminum content preventing sludge reuse.
上述したFF制御以外の凝集剤注入制御方法として、ゼータ電位を用いた方法がある。ゼータ電位は、従来から凝集の良否を表す指標として用いられてきた。一般的には、原水に注入する凝集剤は鉄やアルミニウム化合物であり、プラスの荷電を持っている。原水中に存在する除去対象物である懸濁物質はマイナスに帯電しているため、これらの荷電中和の状態をゼータ電位で捉える方法が用いられている。 As a coagulant injection control method other than the FF control described above, there is a method using a zeta potential. The zeta potential has heretofore been used as an index representing the quality of aggregation. Generally, the flocculant injected into the raw water is iron or an aluminum compound and has a positive charge. Since suspended substances that are removal objects existing in the raw water are negatively charged, a method of capturing the state of charge neutralization with a zeta potential is used.
ここで、プラスの荷電の凝集剤は、マイナスに帯電する懸濁物質と静電気的に結合し、微小フロックが形成される。この過程で原水中のゼータ電位がマイナス側からプラス側へと変化していく。また、この微小フロックは分子間の引力により相互に引き合い徐々に大きくなり、粗大フロックが形成され、やがて沈降する。凝集の良否は原水の水質や撹拌条件に影響を受けるが、一般的に凝集が進行する時のゼータ電位は、±15〜20mVの範囲内に達したところで凝集が進むとされている。 Here, the positively-charged flocculant electrostatically binds to the negatively-charged suspended matter, and micro flocs are formed. During this process, the zeta potential in the raw water changes from the minus side to the plus side. The micro flocs are attracted to each other by the attractive force between the molecules and gradually increase to form coarse flocs, which eventually settle. The quality of the aggregation is affected by the quality of the raw water and the stirring conditions, but in general, the agglomeration proceeds when the zeta potential when the aggregation proceeds is within a range of ± 15 to 20 mV.
このゼータ電位の利用法として、凝集剤添加後の混和水を粗いろ過にかけ、ろ液中のまだ凝集が不十分な微小フロックのゼータ電位を測定し、微小フロックの凝集が進むように凝集剤条件を制御する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、フロックの形成度合をゼータ電位で測定し、例えばフロックのゼータ電位の分布が、−10mV以上の粒子の割合が95%以上であれば良好な凝集状況と判断することも提案されている(例えば、特許文献2参照)。さらに、膜ろ過法におけるファウリング要因物質の凝集に関し、膜表面のゼータ電位が負である場合、凝集フロックのゼータ電位を、例えば−10〜0mVとなるように凝集条件を制御することで、膜表面と凝集フロックの静電気的反発作用によりファウリング形成を抑制するという方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 As a method of using this zeta potential, the mixed water after adding the flocculant is subjected to rough filtration, the zeta potential of the micro flocs that are still insufficiently aggregated in the filtrate is measured, and the flocculant conditions are set so that the micro flocs proceed to aggregate. There has been proposed a method for controlling (see, for example, Patent Document 1). It has also been proposed that the degree of floc formation is measured with a zeta potential and, for example, if the distribution of the zeta potential of the floc is -10 mV or more and the proportion of particles is 95% or more, it is determined that the state of aggregation is good ( For example, see Patent Document 2). Further, regarding the aggregation of the fouling factor substance in the membrane filtration method, when the zeta potential of the membrane surface is negative, the aggregation condition is controlled so that the zeta potential of the aggregation floc becomes, for example, −10 to 0 mV, A method of suppressing fouling formation by electrostatic repulsion between the surface and the aggregated floc has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
これらの他、流動電流値を用いて凝集剤の注入後の結果を制御に反映するフィードバック制御(以下、FB制御)を適用した凝集剤注入制御システムも提案されている(例えば、特許文献4,5参照)。流動電流はゼータ電位を測定する際に用いられる方法の一つであり、流動電流はゼータ電位に換算が可能な指標である。これらの方法では、混和池に流動電流計が設置され、この流動電流計によって、凝集剤が混和された混和水の流動電流値が測定される。そして、この測定結果に導電率やpHの補正処理が行われることによって制御の目標値とする流動電流が演算され、この目標値になるように凝集剤の注入量が制御されている。 In addition to these, a flocculant injection control system to which feedback control (hereinafter referred to as FB control) that reflects the result after injection of the flocculant in the control using the flowing current value is also proposed (for example, Patent Document 4, Patent Document 4). 5). The flowing current is one of the methods used when measuring the zeta potential, and the flowing current is an index that can be converted into the zeta potential. In these methods, a flow ammeter is installed in the mixing basin, and the flow current value of the mixed water mixed with the flocculant is measured by the flow ammeter. A flow current as a control target value is calculated by performing a correction process for conductivity and pH on the measurement result, and the amount of the flocculant injected is controlled so as to be the target value.
これらのゼータ電位を用いた凝集剤注入制御方法は、いずれも凝集剤添加後の混和水のゼータ電位を測定しており、凝集がある程度進んだ後の状態を測定している。しかしながら凝集剤添加後の混和水では、既にフロックの形成が始まっており、そこには大きさの異なるフロックが混在することになる。このような状態の場合、凝集の進行過程における処理すべき原水全体の特性を網羅したゼータ電位を正確に測定するのは難しい。例えば、電気泳動法で測定されるゼータ電位は、測定セルの両端に電圧をかけ、粒子の移動する速度から算出されるが、フロックの形成が進んだ状態の沈降性を持った粒子の測定は困難となる。このためゼータ電位の値のみを用いて凝集剤注入量を制御しようとした場合、利用するゼータ電位が必ずしも実際に生じている凝集の状態を正確には反映していない可能性もあるため、凝集剤注入率が適切なものとなっていない場合がある。 In any of these flocculant injection control methods using the zeta potential, the zeta potential of the mixed water after the addition of the flocculant is measured, and the state after the aggregation has progressed to some extent is measured. However, in the mixed water after the addition of the flocculant, floc formation has already started, and flocs of different sizes are mixed there. In such a state, it is difficult to accurately measure the zeta potential that covers the characteristics of the whole raw water to be treated in the process of aggregation. For example, the zeta potential measured by electrophoresis is calculated from the speed at which particles move by applying a voltage to both ends of the measurement cell. It becomes difficult. For this reason, when trying to control the amount of flocculant injected using only the zeta potential value, the zeta potential used may not necessarily accurately reflect the state of aggregation actually occurring. The agent injection rate may not be appropriate.
本発明が解決しようとする課題は、処理すべき原水の凝集特性に基づいて凝集条件を適切に設定することができる凝集剤注入制御方法及び凝集剤注入制御システムを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a coagulant injection control method and a coagulant injection control system capable of appropriately setting the coagulation conditions based on the coagulation characteristics of raw water to be treated.
本発明の実施の形態に係る凝集剤注入制御方法、及び凝集剤注入制御システムは、処理すべき原水への凝集剤の注入を制御するものであって、 前記原水のゼータ電位の予め区分した区間ごとの電荷の出現する頻度を表すゼータ電位の分布を測定し、 前記凝集剤の予め求められた前記ゼータ電位の分布に関するデータを用いて、前記原水のゼータ電位の分布に対応して、前記区間のゼータ電位の分布を、凝集が良好に進む範囲に移行させるに必要な前記凝集剤の注入率を算出することを特徴とする。 The flocculant injection control method and the flocculant injection control system according to the embodiment of the present invention control the injection of the flocculant into the raw water to be processed, and the section of the zeta potential of the raw water divided in advance the distribution of the zeta potential representing the emerging frequency of the charge of each was measured, using data on the distribution of previously obtained the zeta potential of the flocculant, in response to the distribution of the zeta potential of the raw water, the section The injection rate of the flocculant necessary for shifting the distribution of the zeta potential to a range in which the agglomeration proceeds favorably is calculated.
上記実施の形態によれば、処理すべき原水のゼータ電位の分布を測定することにより、凝集剤を添加して処理すべき原水の凝集特性を把握して適切に凝集条件を設定することができる。 According to the above embodiment, by measuring the distribution of the zeta potential of the raw water to be treated, a flocculant can be added to grasp the agglomeration characteristics of the raw water to be treated and set the aggregation conditions appropriately. .
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1はこの実施の形態に係る凝集剤注入制御システムの構成を示している。図1は浄水場の例であるが、下水処理場等においても同等の構成である。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows the configuration of a flocculant injection control system according to this embodiment. Although FIG. 1 is an example of a water purification plant, it is the same structure also in a sewage treatment plant.
図1で示すように、一般的に浄水場などでは、着水井60と、混和池62と、フロック形成池63と、沈澱池64とを備えている。処理すべき原水は着水井60に取り込まれ、そこから混和池62に送られ、凝集剤注入設備41から凝集剤が注入される。そして、撹拌機67の回転によって攪拌され混和が促進された後にフロック形成池63へと送られる。このフロック形成池63でフロックが成長し、大きくなった後に沈澱池64へと送られ、沈澱池64においてフロックが沈澱除去された後に、次工程に移送される。次工程は図示していないが、浄水場の場合では、砂ろ過に通された後に、塩素が加えられ、しかる後に配水池を介して配水管へと分配されるようになっている。なお、砂ろ過に通される前に適宜、オゾン処理や生物活性炭処理が施されたりする場合もある。 As shown in FIG. 1, a water purification plant or the like generally includes a landing well 60, a mixing basin 62, a flock formation pond 63, and a sedimentation basin 64. The raw water to be treated is taken into the landing well 60, sent from there to the mixing basin 62, and the flocculant is injected from the flocculant injection equipment 41. Then, the mixture is stirred by the rotation of the stirrer 67 and the mixing is promoted, and then sent to the flock formation pond 63. After the floc grows and grows in the floc formation pond 63, it is sent to the sedimentation basin 64, and after the floc is settled and removed in the sedimentation basin 64, it is transferred to the next process. Although the next process is not shown, in the case of a water purification plant, after passing through sand filtration, chlorine is added and then distributed to a water distribution pipe through a distribution reservoir. In addition, before passing through sand filtration, ozone treatment or biological activated carbon treatment may be appropriately performed.
着水井60もしくはその出口には、原水の水質指標を測定する水質指標測定装置85が設けられている。水質指標測定装置85は、複数の測定器からなる。すなわち、ゼータ電位測定手段としてのゼータ電位計51、及びこれ以外のアルカリ度計52、導電率計53、水温計54、濁度計55、pH計56を備えている。原水の流量は流量計57によって測定される。 A water quality index measuring device 85 for measuring the quality index of the raw water is provided at the landing well 60 or its outlet. The water quality index measuring device 85 includes a plurality of measuring devices. That is, a zeta potential meter 51 as a zeta potential measuring means, and an alkalinity meter 52, a conductivity meter 53, a water temperature meter 54, a turbidity meter 55, and a pH meter 56 other than this are provided. The flow rate of raw water is measured by a flow meter 57.
制御装置10は、図1に示すように、凝集剤注入演算手段(以下、単に演算手段と呼ぶ)21、プロセス制御手段22、及び凝集剤情報保持手段100を有する。演算手段21は、水質指標測定装置85により測定された水質と、凝集剤情報保持手段100に保持されている情報とから、混和池62に注入する凝集剤注入率を算出する。プロセス制御手段22は、演算手段21により算出された凝集剤注入率に基づいて、凝集剤注入設備41の制御を実行する。凝集剤情報保持手段100には、現在使用している凝集剤の情報として、凝集剤を適当な濃度に希釈した際の、凝集剤を含む溶液のゼータ電位分布の情報が設定されている。 As shown in FIG. 1, the control device 10 includes a flocculant injection calculation means (hereinafter simply referred to as calculation means) 21, a process control means 22, and a flocculant information holding means 100. The calculating means 21 calculates the coagulant injection rate to be injected into the mixing basin 62 from the water quality measured by the water quality index measuring device 85 and the information held in the coagulant information holding means 100. The process control means 22 controls the flocculant injection equipment 41 based on the flocculant injection rate calculated by the calculation means 21. In the flocculant information holding unit 100, information on the zeta potential distribution of the solution containing the flocculant when the flocculant is diluted to an appropriate concentration is set as information on the flocculant currently used.
上記構成において、ゼータ電位計51は、処理すべき原水のゼータ電位の分布を測定する。ゼータ電位の測定方法は、近年、新しい測定手法が提案され、かつ、解析のコンピュータ化が進んでいる。例えば、顕微鏡電気泳動法、レーザードップラー法、超音波法、電気浸透法、流動電位法などがある。この中で、画像処理法を用いた電気泳動法は、ゼータ電位の測定結果を分布として捉えることができる。 In the above configuration, the zeta electrometer 51 measures the distribution of the zeta potential of the raw water to be treated. In recent years, a new measurement method has been proposed as a method for measuring the zeta potential, and computerization of analysis is progressing. For example, there are a microscope electrophoresis method, a laser Doppler method, an ultrasonic method, an electroosmosis method, a streaming potential method, and the like. Among these, electrophoresis using an image processing method can grasp the measurement result of the zeta potential as a distribution.
図2は均一な物質を含む溶液のゼータ電位の分布を表す概念図である。この図は横軸にゼータ電位を、縦軸に頻度(帯電した物質量に相当)を採っている。図2ではマイナス(−30mv近傍)に帯電している物質を含んでいるので、マイナス側にピークが存在する。但し、浄水場や下水処理場、或いは産業排水処理施設等での処理すべき原水は、様々な物質が共存する混合原水である。このため、図2のような単一のピークとはならず、実際には図3で示すように、ゼータ電位が様々な物質のピークを複合した分布図として測定される。すなわち、原水中にはプラスに帯電している物質とマイナスに帯電している物質が存在し、それぞれの物質によって帯電している電荷の強さと、物質の存在量が異なるため、図3のような分布図になる。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing the zeta potential distribution of a solution containing a uniform substance. In this figure, the horizontal axis represents the zeta potential, and the vertical axis represents the frequency (corresponding to the amount of charged substance). In FIG. 2, since a negatively charged substance (near -30 mv) is included, a peak exists on the negative side. However, raw water to be treated at a water purification plant, a sewage treatment plant, or an industrial wastewater treatment facility is a mixed raw water in which various substances coexist. Therefore, it does not become a single peak as shown in FIG. 2, but actually, as shown in FIG. 3, the zeta potential is measured as a distribution map in which peaks of various substances are combined. That is, there are positively charged substances and negatively charged substances in the raw water, and the charge intensity and the amount of substances that are charged by each substance are different. It becomes a distribution map.
ここで、処理対象とする原水の凝集特性をゼータ電位で表す場合、測定されたゼータ電位の平均値で表すことが考えられる。例えば、図3のようなゼータ電位の分布図を元に統計学的処理した平均値が算出される。この平均値を用いた場合、2種類の原水を比較したとき、平均値で表わされたゼータ電位同士が同じ値であったとしても、ゼータ電位の分布(各ゼータ電位での頻度の値)は異なっている場合がある。この場合、2種類の原水に同じ凝集剤注入率で凝集操作を行うことになるが、ゼータ電位の平均値は同じであっても、凝集操作の結果が同様になるとは限らない。つまり、ゼータ電位は分布の平均値で捉えるより、分布そのもので捉えたほうが原水の凝集特性に関する情報をより多く捉えることができる。 Here, when the aggregation characteristics of the raw water to be treated are expressed by a zeta potential, it can be expressed by an average value of the measured zeta potential. For example, an average value obtained by statistical processing based on a distribution diagram of zeta potential as shown in FIG. 3 is calculated. When this average value is used, even when the two types of raw water are compared, even if the zeta potential expressed by the average value is the same value, the zeta potential distribution (frequency value at each zeta potential) May be different. In this case, the coagulation operation is performed on the two types of raw water at the same coagulant injection rate, but the result of the coagulation operation is not always the same even if the average value of the zeta potential is the same. In other words, the zeta potential can capture more information about the aggregation characteristics of the raw water than the average of the distribution.
そこで、本発明の実施形態では、図3で捉えられるようなゼータ電位の分布を用いて原水の特徴を捉え、この特徴に応じて凝集剤注入率を求めている。 Therefore, in the embodiment of the present invention, the characteristics of raw water are captured using the distribution of zeta potential as captured in FIG. 3, and the flocculant injection rate is determined according to the characteristics.
ここで、原水中の濁度の元になっている成分には、金属イオン、懸濁コロイド、及び浮遊性粒子状物質(SS)などの無機系の粒子、藻類をはじめとする植物性の有機物、動物プランクトンや細菌をはじめとする動物性の有機物などが存在する。これらはそれぞれ水中に存在する時のゼータ電位が異なる。例えば、無機系の金属イオンなどは中性付近のpHにおいて、プラスのゼータ電位を示す。また、植物性有機物はpH7〜8付近で、−30から−20mVのゼータ電位を示す。さらに、動物性有機物もマイナスのゼータ電位を示す。したがって、測定されたゼータ電位を分布としてとらえ、ゼータ電位の予め区分した区間ごとに電荷の出現する頻度を見ることで、どのような物質がどの程度含まれているかを推測することが可能である。 Here, the components that are the source of turbidity in the raw water include inorganic particles such as metal ions, suspended colloids, and suspended particulate matter (SS), and plant organic matter such as algae. There are animal organic matter such as zooplankton and bacteria. These have different zeta potentials when present in water. For example, inorganic metal ions exhibit a positive zeta potential at a pH near neutral. Moreover, plant organic substance shows zeta potential of -30 to -20mV at pH 7-8 vicinity. Furthermore, animal organic substances also show a negative zeta potential. Therefore, it is possible to estimate what kind of substance is contained and how much by taking the measured zeta potential as a distribution and looking at the frequency of appearance of charge for each pre-segmented section of the zeta potential. .
このような特徴を持つゼータ電位の分布の測定結果は演算手段21に入力される。また、演算手段21には、現在使用している(原水に注入する)凝集剤の情報が凝集剤情報保持手段100から入力される。この凝集剤情報は、前述のように、凝集剤を適当な濃度に希釈した際の、凝集剤を含む溶液のゼータ電位分布に関する情報である。ここで、注入される凝集剤は、単一の物質を含む溶液となるので、凝集剤のゼータ電位の分布のピークは図2のようなピークとなる。例えば、アルミ系の凝集剤はプラスに帯電しているため、ゼータ電位の分布はプラス側に出現する。また凝集剤の種類によって電荷のチャージが異なるため、ピークの出現する場所が異なる。 The measurement result of the distribution of zeta potential having such characteristics is input to the calculation means 21. Further, information on the coagulant currently used (injected into the raw water) is input from the coagulant information holding unit 100 to the calculation unit 21. As described above, this flocculant information is information on the zeta potential distribution of the solution containing the flocculant when the flocculant is diluted to an appropriate concentration. Here, since the injected flocculant becomes a solution containing a single substance, the peak of the distribution of the zeta potential of the flocculant becomes a peak as shown in FIG. For example, since an aluminum-based flocculant is positively charged, the zeta potential distribution appears on the positive side. Further, since the charge varies depending on the type of the flocculant, the place where the peak appears differs.
演算手段21では、処理すべき原水のゼータ電位分布と、凝集剤そのもののゼータ電位の分布とから、原水に対して注入する凝集剤の注入率を算出する。凝集剤情報保持手段100に設定された凝集剤そのもののゼータ電位の分布に関するデータとは、より具体的には、原水のゼータ電位の分布について予め設定した区間ごとに、その区間のゼータ電位を、凝集が良好に進むゼータ電位の値とする(言い換えると、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動させる)のに必要な凝集剤注入率に関するデータであり、これらが前述した各区間についてそれぞれ記憶されている。 The calculating means 21 calculates the injection rate of the flocculant injected into the raw water from the zeta potential distribution of the raw water to be treated and the zeta potential distribution of the flocculant itself. More specifically, the data relating to the distribution of the zeta potential of the flocculant itself set in the flocculant information holding means 100 is, for each section preset for the distribution of the zeta potential of the raw water, the zeta potential of that section, This is the data related to the injection rate of the flocculant necessary to set the value of the zeta potential at which aggregation proceeds favorably (in other words, to move to the range of the zeta potential at which aggregation proceeds favorably). Has been.
このデータは、該当する浄水場などにおいて、予め原水を用いて実験等により求めておく。すなわち、原水のゼータ電位の分布を複数の区間に区分し、各区間について、その区間のゼータ電位の分布を、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動させるのに必要な凝集剤注入率を実験により求めておき、この求められた各区間の凝集剤注入率を、凝集剤情報保持手段100に、各区間別にそれぞれ記憶させておく。なお、このデータは凝集剤の種類ごとに異なるため、現在使用している(原水に注入する)凝集剤に応じてデータが利用されることになる。 This data is obtained in advance by experiments using raw water at the corresponding water purification plant. That is, the distribution of the zeta potential of the raw water is divided into a plurality of sections, and for each section, the coagulant injection rate necessary to move the zeta potential distribution of the section to the zeta potential range where the aggregation progresses well. It is obtained by experiment, and the obtained flocculant injection rate of each section is stored in the flocculant information holding means 100 for each section. In addition, since this data changes with kinds of flocculant, data will be utilized according to the flocculant currently used (inject | poured into raw | natural water).
演算手段21では、測定された原水のゼータ電位の分布を予め前述した複数の区間ごとに区切り、これら各区間の分布を、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動させるのに必要な凝集剤注入率のデータを、凝集剤情報保持手段100に設定された対応する区間のデータを用いてそれぞれ算出する。すなわち、原水の測定されたゼータ電位分布の各区間における頻度と、凝集剤情報保持手段100に、各区分別に設定された凝集剤注入率のデータとから、その区間の分布を、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動させるのに必要な凝集剤注入率を各区間についてそれぞれ算出する。そして、それらの合計値を、現在の原水のゼータ電位の分布から必要な凝集剤注入率として算出する。 The computing means 21 divides the measured zeta potential distribution of the raw water into a plurality of sections described above in advance, and the flocculant necessary to move the distribution of each section to the zeta potential range where the aggregation proceeds well. The injection rate data is calculated using the corresponding section data set in the flocculant information holding means 100. That is, from the frequency in each section of the measured zeta potential distribution of the raw water and the data of the coagulant injection rate set for each section in the coagulant information holding means 100, the distribution of the section is improved in cohesion. The flocculant injection rate required to move to the range of the zeta potential to advance is calculated for each section. Then, the total value thereof is calculated as the required coagulant injection rate from the current distribution of zeta potential of the raw water.
この方法を用いることでFF制御的に、凝集剤注入前の原水のゼータ電位の分布から凝集剤注入率を決めることが可能となる。また、原水の水質変動が生じた際は、その変動がゼータ電位の分布の変化にいち早く表れるため、分布の変化に応じて凝集剤注入率を操作することによって、原水の水質変動に応じた制御性の良い凝集剤注入制御が可能となる。 By using this method, it becomes possible to determine the flocculant injection rate from the zeta potential distribution of the raw water before the flocculant injection in an FF control manner. In addition, when water quality fluctuations occur in the raw water, the fluctuations appear quickly in the change in the zeta potential distribution, so by controlling the coagulant injection rate according to the change in the distribution, control according to the water quality fluctuations in the raw water It is possible to control the flocculant injection with good properties.
次に、その他の水質指標である、アルカリ度、導電率、水温、濁度、及びpHの利用法について述べる。上述した演算手段21には、さらに原水の水質指標であるアルカリ度、導電率、水温、濁度、及びpHが入力される。これらのデータは、原水のゼータ電位の分布から凝集剤注入率を算出する際の補正手段として利用される。例えば、原水のゼータ電位の分布図が同じであっても、原水の水質指標が異なれば、同じ凝集剤注入率に対するゼータ電位分布の移動度が異なる。このため凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に原水のゼータ電位の分布を移動させるのに必要な凝集剤注入率が異なってくる。 Next, how to use other water quality indicators, alkalinity, conductivity, water temperature, turbidity, and pH will be described. Further, the alkalinity, conductivity, water temperature, turbidity, and pH, which are water quality indicators of the raw water, are input to the calculation means 21 described above. These data are used as correction means when calculating the flocculant injection rate from the zeta potential distribution of the raw water. For example, even if the distribution map of the zeta potential of the raw water is the same, the mobility of the zeta potential distribution with respect to the same coagulant injection rate is different if the water quality index is different. For this reason, the flocculant injection rate required to move the distribution of the zeta potential of the raw water to the range of the zeta potential where the aggregation proceeds well is different.
そこで、これを補正するために、演算手段21にアルカリ度、導電率、水温、濁度、及びpHのデータを取り込む。演算手段21は、それぞれの指標毎に、予め記憶された補正係数を用いることで、上述の原水のゼータ電位の分布に基づいて算出される凝集剤注入率を補正する。これによって、より適切な凝集剤注入率が演算することができる。なお、原水の水質指標として、アルカリ度、導電率、水温、濁度、及びpHのデータを示したが、必ずしもこれら全てを用いる必要はなく、いずれか一つ以上を用いてもよい。 Therefore, in order to correct this, data on alkalinity, conductivity, water temperature, turbidity, and pH is taken into the calculation means 21. The calculating means 21 corrects the coagulant injection rate calculated based on the distribution of the zeta potential of the raw water described above by using a correction coefficient stored in advance for each index. Thereby, a more appropriate flocculant injection rate can be calculated. In addition, although the data of alkalinity, electrical conductivity, water temperature, turbidity, and pH were shown as a water quality parameter | index of raw | natural water, all of these need not necessarily be used and any one or more may be used.
プロセス制御手段22には、演算手段21で演算された凝集剤注入率と、流量計57で計測された原水流量データが入力される。プロセス制御手段22では、これら2つのデータを元に、混和池62に注入する凝集剤注入量のデータを凝集剤注入設備41に対して出力する。凝集剤注入設備41では、所定の凝集剤注入量を混和池62に注入することになる。 The process control unit 22 receives the flocculant injection rate calculated by the calculation unit 21 and the raw water flow rate data measured by the flow meter 57. Based on these two data, the process control means 22 outputs the data of the coagulant injection amount to be injected into the mixing basin 62 to the coagulant injection equipment 41. In the flocculant injection facility 41, a predetermined flocculant injection amount is injected into the mixing basin 62.
これらの凝集剤注入制御により、原水のゼータ電位分布は、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動して集中することとなる。すなわち、適切な量の凝集剤注入により良好な凝集を実現することができる。 By controlling the flocculant injection, the zeta potential distribution of the raw water moves and concentrates in the range of the zeta potential where the aggregation proceeds well. That is, good agglomeration can be achieved by injecting an appropriate amount of aggregating agent.
このように、この実施の形態による凝集剤運転制御方法では、原水のゼータ電位の分布を測定し、原水に注入する凝集剤の、予め求められたゼータ電位の分布に関するデータを用いて、原水のゼータ電位の分布に対応する凝集剤の注入率を算出し、その算出結果にしたがって、原水への凝集剤の注入制御を実行する。上述の説明では、原水のゼータ電位の分布の測定から凝集剤の注入率の算出、及びこの算出結果に基づく原水への注入制御まで、制御装置10における各機能実現手段の全てを自動制御する場合を示しているが、自動制御に限らず、これらの各段階に運転員が介入してもよい。 Thus, in the flocculant operation control method according to this embodiment, the zeta potential distribution of raw water is measured, and the data on the zeta potential distribution obtained in advance of the flocculant to be injected into the raw water is used. The injection rate of the flocculant corresponding to the distribution of the zeta potential is calculated, and the injection control of the flocculant into the raw water is executed according to the calculation result. In the above description, when all the function realizing means in the control device 10 are automatically controlled from the measurement of the distribution of the zeta potential of the raw water to the calculation of the injection rate of the coagulant and the injection control to the raw water based on the calculation result. However, the present invention is not limited to automatic control, and an operator may intervene in each of these stages.
例えば、測定された原水のゼータ電位の分布は、予め設定した各区間における頻度としてモニタ装置により表示可能である。運転員は、このモニタを監視しておれば原水の水質がどのような状態に変化していることを容易に把握できるので、その変化に対応して凝集剤の注入量の操作を迅速に行うことができる。その際の、凝集剤の注入率も、例えば、演算手段21による算出結果をモニタできるように構成しておけば、運転員はモニタ結果に従って、容易に対応することができる。 For example, the distribution of the measured zeta potential of the raw water can be displayed by the monitor device as the frequency in each preset section. The operator can easily grasp what state the quality of the raw water has changed if this monitor is monitored, so the operation of the injection amount of the flocculant corresponding to the change can be performed quickly. be able to. If the injection rate of the flocculant at that time is configured so that, for example, the calculation result by the calculation means 21 can be monitored, the operator can easily cope with it according to the monitor result.
近年、浄水場などにおける運転が民間に委託されているケースがあり、運転員は必ずしも水質に詳しい人ではない。このような場合、そのような運転員がプラントの運転状態(凝集剤の注入状況がよいのか悪いのか)を明確に判断できることが望ましい。上記実施の形態で説明した制御方法を用いることにより、自動運転だけでなく、運転員が、制御操作に容易に介入することも可能であり、より効果的な運転管理が可能となる。 In recent years, there are cases where operations in water purification plants are entrusted to the private sector, and operators are not necessarily familiar with water quality. In such a case, it is desirable that such an operator can clearly determine the operation state of the plant (whether the flocculant injection state is good or bad). By using the control method described in the above embodiment, not only automatic operation but also an operator can easily intervene in the control operation, and more effective operation management is possible.
<第2の実施形態>
次に、図4で示す第2の実施形態を説明する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment shown in FIG. 4 will be described.
この第2の実施形態では、制御装置10に、過去の凝集剤注入制御が良好に行われたときの原水ゼータ電位分布のデータを記憶するデータ記憶手段23を設けている。また、凝集剤注入制御が良好に行われたことを検出するために、沈澱池64の出口に濁度計71を設け、その計測値である沈澱池出口濁度をデータ記憶手段23に取りこんでいる。また、同じ目的で、フロック形成池63にフロックの大きさを測定するフロックの画像解析装置72を設け、フロックの大きさをデータ記憶手段23に取りこんでいる。濁度計71や画像解析装置72は、特別な機能をもったものではなく、一般に利用されている装置でよい。 In the second embodiment, the control device 10 is provided with data storage means 23 for storing the raw water zeta potential distribution data when the past flocculant injection control has been performed satisfactorily. Further, in order to detect that the flocculant injection control has been performed satisfactorily, a turbidimeter 71 is provided at the outlet of the sedimentation basin 64, and the sedimentation basin outlet turbidity, which is the measured value, is taken into the data storage means 23. Yes. For the same purpose, a floc image analysis device 72 for measuring the floc size is provided in the floc formation pond 63, and the floc size is taken into the data storage means 23. The turbidimeter 71 and the image analysis device 72 do not have special functions, and may be devices that are generally used.
また、ゼータ電位を含む水質指標のデータは、水質指標測定装置85から演算手段21へ入力されると共に、データ記憶手段23へも取り込まれる。これは、過去の凝集剤注入制御が良好に行われたときの水質指標の値を、データ記憶手段23に記憶させるためである。なお、演算手段21は、現在の原水のゼータ電位分布を水質指標測定装置85のゼータ電位計51から入力し、この現在の原水のゼータ電位分布に対応する(類似する)過去のゼータ電位分布における凝集剤注入情報を、データ記憶手段23から抽出する。そして、この抽出された過去の凝集剤注入情報から処理すべき原水に対する凝集剤注入率を予測する。 Further, the water quality index data including the zeta potential is input from the water quality index measuring device 85 to the calculation means 21 and is also taken into the data storage means 23. This is because the data storage means 23 stores the value of the water quality index when the past flocculant injection control has been performed satisfactorily. The calculation means 21 inputs the current zeta potential distribution of the raw water from the zeta potential meter 51 of the water quality indicator measuring device 85, and in the past zeta potential distribution corresponding to (similar to) the current zeta potential distribution of the raw water. The flocculant injection information is extracted from the data storage means 23. Then, the flocculant injection rate for the raw water to be processed is predicted from the extracted past flocculant injection information.
その他の構成は、図1で説明した第1の実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明は省略する。 Other configurations are the same as those of the first embodiment described with reference to FIG.
すなわち、この実施の形態では、制御装置10は、過去の原水のゼータ電位の分布パターンと、その原水に対して注入した凝集剤注入率、さらに、その凝集の結果が表れている沈澱池出口濁度及びフロック形成池におけるフロックの大きさのデータをデータ記憶手段23に記憶させている。なお、フロック形成池63及び沈澱池出口64までに処理水が達する時間は異なるため、データを記憶する際は滞留時間分だけ変化させたデータを記憶させていく。 In other words, in this embodiment, the control device 10 is configured so that the zeta potential distribution pattern of the raw water in the past, the coagulant injection rate injected into the raw water, and the sedimentation pond outlet turbidity in which the result of the aggregation appears. The data storage means 23 stores data on the degree and the size of the floc in the floc formation pond. Since the time for the treated water to reach the floc formation pond 63 and the sedimentation basin outlet 64 is different, when the data is stored, the data changed by the residence time is stored.
上記構成において、データ記憶手段23においては、原水のゼータ電位分布の情報と、その時の水質指標、また、これらに対応して実施された凝集剤注入率が記憶されていく。ここで、処理を行った際の凝集の良否に関しては、沈澱池64出口の濁度やフロック形成池63で画像解析したフロックのデータの情報が用いられる。すなわち、凝集が良好に行われた時のものだけデータ記憶手段23に記憶させるように構成している。したがって、データ記憶手段23に記憶されている情報は、凝集が良好に行われた際のデータのみである。 In the above configuration, the data storage means 23 stores the zeta potential distribution information of the raw water, the water quality index at that time, and the coagulant injection rate implemented corresponding to these. Here, regarding the quality of the aggregation at the time of processing, the turbidity at the outlet of the sedimentation basin 64 and the information on the flock data analyzed in the flock formation basin 63 are used. In other words, the data storage means 23 is configured to store only the data when the aggregation is performed satisfactorily. Therefore, the information stored in the data storage unit 23 is only data when aggregation is performed well.
演算手段21は、データ記憶手段23に記憶された過去の情報を元に、現在の原水のゼータ電位分布の情報、及びその他の水質指標を使って、データ記憶手段23から凝集剤注入率を参照することが可能である。ここで得られた凝集剤注入率は、凝集が良好に行われた結果を持つものであるため、その値を採用することで凝集が良好に行われる。 The calculation means 21 refers to the flocculant injection rate from the data storage means 23 using the current raw water zeta potential distribution information and other water quality indicators based on past information stored in the data storage means 23. Is possible. Since the flocculant injection rate obtained here has a result of good aggregation, the value is used to achieve good aggregation.
この演算手段21により、データ記憶手段23で参照されて抽出された凝集剤注入率は、プロセス制御手段22に送られる。そして、凝集剤注入装置41に凝集剤注入量のデータが送られ、所定量の凝集剤量が混和池に注入される。 The calculating means 21 sends the flocculant injection rate extracted by referring to the data storage means 23 to the process control means 22. Then, the data on the amount of the flocculant injected is sent to the flocculant injection device 41, and a predetermined amount of the flocculant is injected into the mixing basin.
このようにして、本実施形態の演算手段21は、原水のゼータ電位分布をはじめとする現在の原水の水質情報と、凝集が良好であった過去の凝集剤注入率のデータに基づいて、現在の原水に適合する凝集剤注入率を出力するため、良好な凝集を高精度に行なうことができる。 In this way, the calculation means 21 of the present embodiment is based on the current raw water quality information including the zeta potential distribution of the raw water and the data of the past coagulant injection rate in which the aggregation was good. Since the coagulant injection rate suitable for the raw water is output, good coagulation can be performed with high accuracy.
この実施の形態においても、自動制御だけではなく、凝集が良好であった過去の凝集剤注入率のデータをモニタできるように構成すれば、運転員が今回の凝集剤注入制御に介入して、過去の凝集が良好であった制御内容に従った凝集剤注入制御を実現することが可能となる。 Also in this embodiment, if not only automatic control but also configured to be able to monitor the data of the past coagulant injection rate where the aggregation was good, the operator intervenes in the present coagulant injection control, It becomes possible to realize the flocculant injection control according to the control content in which past aggregation was good.
<第3の実施形態>
次に、図5で示す第3の実施形態を説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment shown in FIG. 5 will be described.
図5において、第3の実施形態では、前述した第1の実施形態に対して、着水井60に原水の水質を調整するための原水調整剤を注入する原水調整剤注入設備42と、この調整剤注入設備42により原水調整剤が注入された後のゼータ電位を測定するゼータ電位計51’とを別途設けた構成である。このため、着水井に60に着水したばかりの原水調整剤注入前における原水のゼータ電位分布を測定するゼータ電位計51を第1のゼータ電位計と呼び、原水調整剤注入後における原水のゼータ電位分布を測定するゼータ電位計51’を第2のゼータ電位計と呼ぶ。 In FIG. 5, in the third embodiment, a raw water adjusting agent injection facility 42 for injecting a raw water adjusting agent for adjusting the quality of raw water into the landing well 60 and this adjustment with respect to the first embodiment described above. This is a configuration in which a zeta potential meter 51 ′ for measuring the zeta potential after the raw water adjusting agent is injected by the agent injection facility 42 is separately provided. For this reason, the zeta potential meter 51 that measures the zeta potential distribution of the raw water before the injection of the raw water regulator just arrived at the landing well 60 is called the first zeta potential meter, and the zeta of the raw water after the raw water regulator is injected. The zeta electrometer 51 ′ that measures the potential distribution is referred to as a second zeta electrometer.
原水調整剤としては、一般的に使用されているpH調整剤である酸・アルカリや、アルカリ度を調整するソーダ灰や消石灰が用いられる。 As the raw water adjuster, acid / alkali, which is a commonly used pH adjuster, or soda ash or slaked lime for adjusting alkalinity is used.
第2のゼータ電位計51’は、第1のゼータ電位計51と同様の装置を用い、サンプリング箇所を2か所にして交互に測定するものであってもよい。第2のゼータ電位計51’のサンプリング箇所は混和池62の手前、つまり凝集剤が注入される前の原水から採水することが望ましい。この第2のゼータ電位計51’で測定された原水のゼータ電位分布も演算手段21に入力される。なお、その他の構成は、図1で説明した第1の実施形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。 The second zeta electrometer 51 ′ may be one that uses the same device as the first zeta electrometer 51 and alternately measures with two sampling points. The sampling location of the second zeta electrometer 51 'is preferably collected from the raw water before the mixing basin 62, that is, before the flocculant is injected. The zeta potential distribution of the raw water measured by the second zeta electrometer 51 ′ is also input to the calculation means 21. Other configurations are the same as those of the first embodiment described with reference to FIG.
このように演算手段21には、原水調整剤注入設備42から原水調整剤が注入される前の原水のゼータ電位の分布の情報、原水調整剤が注入された後の原水のゼータ電位の分布の情報、及び原水調整剤の注入率の情報が入力される。 As described above, the calculation means 21 has information on the distribution of the zeta potential of the raw water before the raw water adjusting agent is injected from the raw water adjusting agent injection facility 42 and the distribution of the zeta potential of the raw water after the raw water adjusting agent is injected. Information and information on the injection rate of the raw water adjusting agent are input.
上記構成において、原水に原水調整剤である例えばpH調整剤やアルカリ度調整剤を注入する場合、その前後のゼータ電位分布の変化の情報を得る。図6と図7は、同じ原水調整剤の注入率を、元のゼータ電位は同じであるが、それ以外の水質などが異なる原水に注入した場合の、ゼータ電位の分布の変化(シフト)の概念を示す。図6と図7では単一物質が含まれるときの原水のゼータ分布を用いて簡略化しているが、図3で示したような混合原水を用いた場合でも以下同様である。 In the above configuration, when a raw water adjusting agent such as a pH adjusting agent or an alkalinity adjusting agent is injected into the raw water, information on changes in the zeta potential distribution before and after that is obtained. 6 and 7 show the change in the zeta potential distribution (shift) in the case of injecting the same raw water adjusting agent into raw water having the same original zeta potential but other water quality. Demonstrate the concept. 6 and 7 are simplified by using the zeta distribution of raw water when a single substance is included, but the same applies to the case where mixed raw water as shown in FIG. 3 is used.
図6及び図7では、原水調整剤が注入された後のゼータ電位の分布が、元のゼータ電位の分布から変化していることを表している。これは、処理すべき原水の凝集特性によって、ゼータ電位の分布が影響を受ける度合いが異なっていることを示している。すなわち、図6は原水調整剤の注入によりゼータ電位分布が受ける影響の度合いが大きい場合であり、図7は原水調整剤の注入によるゼータ電位分布が受ける影響の度合いが小さいことを表している。 6 and 7 show that the zeta potential distribution after the raw water adjusting agent is injected is changed from the original zeta potential distribution. This indicates that the degree of influence on the distribution of the zeta potential varies depending on the aggregation characteristics of the raw water to be treated. That is, FIG. 6 shows a case where the influence of the zeta potential distribution due to the injection of the raw water adjusting agent is large, and FIG. 7 shows that the influence of the zeta potential distribution due to the injection of the raw water adjusting agent is small.
なお、これらの図では、判り易く説明するため、原水調整剤が注入された前後のゼータ電位の分布を大きく変化させて図示しているが、実際には、図6及び図7のいずれにおいても、原水調整剤注入前後のゼータ電位のピークは、第1の実施形態で説明した原水の測定されたゼータ電位分布の各区間において、同じ分布区間に入っているものとする。 In these figures, for easy understanding, the distribution of the zeta potential before and after the raw water adjusting agent is injected is greatly changed, but in actuality, either of FIGS. 6 and 7 is used. The zeta potential peaks before and after injection of the raw water regulator are in the same distribution section in each section of the measured zeta potential distribution described in the first embodiment.
これらの情報は、処理すべき原水のゼータ電位の分布の凝集特性を表しており、演算手段21では、この情報と使用した原水調整剤の種類と注入率の情報を用いて、原水のゼータ電位の分布から演算された凝集剤注入率を補正することができる。 These pieces of information represent the agglomeration characteristics of the distribution of the zeta potential of the raw water to be treated, and the computing means 21 uses this information and the type of raw water regulator used and the information on the injection rate to use the zeta potential of the raw water. It is possible to correct the flocculant injection rate calculated from the distribution of.
すなわち、演算手段21は、原水調整剤注入前における原水のゼータ電位の分布と、原水調整剤注入後における原水のゼータ電位の分布との変化の程度に応じて、区間毎に設定された凝集剤注入率を用いて算出される凝集剤注入率を補正する。例えば、図6の例では、原水調整剤の注入によりゼータ電位分布が受ける影響の度合いが大きいので、凝集剤の注入に対しても、ゼータ電位の分布の変化が生じ易いことを意味している。また、図7の例では、原水調整剤の注入によりゼータ電位分布が受ける影響の度合いが比較的少なく、凝集剤の注入に対しても、ゼータ電位の分布の変化が生じ難いことを意味している。 In other words, the calculation means 21 determines the flocculant set for each section according to the degree of change between the distribution of the zeta potential of the raw water before injection of the raw water regulator and the distribution of the zeta potential of the raw water after injection of the raw water regulator. The flocculant injection rate calculated using the injection rate is corrected. For example, in the example of FIG. 6, since the degree of the influence of the zeta potential distribution due to the injection of the raw water adjusting agent is large, it means that the change of the zeta potential distribution is likely to occur even when the flocculant is injected. . In the example of FIG. 7, the zeta potential distribution is relatively less affected by the injection of the raw water adjusting agent, which means that the change in the zeta potential distribution hardly occurs even when the flocculant is injected. Yes.
凝集剤注入率の演算に当たっては、第1の実施の形態で説明したように、原水の測定されたゼータ電位分布の各区間における頻度と、凝集剤情報保持手段100に、各区分別に設定された凝集剤注入率のデータとから、その区間の分布を、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動させるのに必要な凝集剤注入率を各区間についてそれぞれ算出し、それらの合計値を原水の凝集を良好に行うために必要な凝集剤注入率として算出している。 In calculating the flocculant injection rate, as described in the first embodiment, the frequency in each section of the measured zeta potential distribution of raw water and the flocculant information holding means 100 are set for each section. From the data on the flocculant injection rate, calculate the flocculant injection rate required to move the distribution of the interval to the range of the zeta potential where the agglomeration progresses well, and calculate the total value of the raw water. It is calculated as the flocculant injection rate necessary for good aggregation.
そこで、本実施の形態では、凝集処理しようとする原水の、図6又は図7で示すような、原水調整剤注入前後におけるゼータ電位分布の変化を捉え、その変化の大きさに従って、上述した凝集剤情報保持手段100に保持されたデータを用いて算出される原水への凝集剤注入率を補正する。例えば、原水調整剤注入前後におけるゼータ電位分布の変化の大きさを「大」「中」「小」と区分しておき、変化が「大」の場合は、前述のように、凝集剤の注入に対しても、ゼータ電位の分布の変化が生じ易いことを意味しているので、本来の凝集剤注入率が低下するような補正係数を掛ける。変化が「小」の場合は、凝集剤を注入しても、ゼータ電位の分布の変化が生じ難いことを意味しているので、本来の凝集剤注入率が上昇するような補正係数を掛ける。これらに対して、変化が「中」の場合は、凝集剤の注入に対して、ゼータ電位の分布の変化の程度が通常の範囲であることを意味しているので、本来の凝集剤注入率を維持するようにする。 Therefore, in the present embodiment, the change in the zeta potential distribution before and after the injection of the raw water adjusting agent as shown in FIG. 6 or FIG. The flocculant injection rate into the raw water calculated using the data held in the agent information holding means 100 is corrected. For example, if the change in the zeta potential distribution before and after injection of the raw water regulator is classified as “large”, “medium”, or “small”, and the change is “large”, as described above, the injection of the flocculant This also means that a change in the zeta potential distribution is likely to occur, so that a correction coefficient that reduces the original flocculant injection rate is applied. When the change is “small”, it means that even if the flocculant is injected, the change in the distribution of the zeta potential hardly occurs. Therefore, a correction coefficient that increases the original flocculant injection rate is applied. On the other hand, when the change is “medium”, it means that the degree of change in the distribution of zeta potential is within the normal range with respect to the injection of the flocculant. To maintain.
このような制御を行うことにより、原水の性状により一層適合した注入率により、凝集剤を注入することができる。 By performing such control, the flocculant can be injected at an injection rate more suitable for the properties of the raw water.
なお、上述した補正係数等に関する情報はデータ記憶手段23に記憶される仕組みとしてもよく、将来の凝集剤注入率の演算において、過去のデータとして引用できるようにしてもよい。 It should be noted that the information related to the correction coefficient and the like described above may be stored in the data storage means 23, and may be cited as past data in the calculation of the future coagulant injection rate.
さらに、この実施の形態においても、自動制御に限らず各段階に運転員が介入することも可能である。 Further, in this embodiment, the operator can intervene at each stage as well as the automatic control.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
10・・・制御装置
21・・・演算手段
22・・・プロセス制御手段
23・・・データ記憶手段
41・・・凝集剤注入設備
42・・・原水調整剤注入設備
51・・・ゼータ電位計
52・・・アルカリ度計
53・・・導電率計
54・・水温計
55,71・・・濁度計
56・・・pH計
57・・・流量計
60・・・着水井
62・・・混和池
63・・・フロック形成池
64・・・沈澱池
72・・・画像解析装置
85・・・水質指標測定装置
100・・・凝集剤情報保持手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control apparatus 21 ... Calculation means 22 ... Process control means 23 ... Data storage means 41 ... Coagulant injection equipment 42 ... Raw water regulator injection equipment 51 ... Zeta electrometer 52 ... alkalinity meter 53 ... conductivity meter 54 ... water temperature meter 55, 71 ... turbidity meter 56 ... pH meter 57 ... flow meter 60 ... landing well 62 ... Mixing basin 63 ... Flock formation pond 64 ... Sedimentation basin 72 ... Image analysis device 85 ... Water quality index measuring device 100 ... Flocculant information holding means
Claims (8)
前記原水のゼータ電位の予め区分した区間ごとの電荷の出現する頻度を表すゼータ電位の分布を測定し、
前記凝集剤の予め求められた前記ゼータ電位の分布に関するデータを用いて、前記原水のゼータ電位の分布に対応して、前記区間のゼータ電位の分布を、凝集が良好に進む範囲に移行させるに必要な前記凝集剤の注入率を算出することを特徴とする凝集剤注入制御方法。 A flocculant injection control method for controlling injection of a flocculant into raw water to be treated,
Measure the zeta potential distribution representing the frequency of charge appearance for each pre-segmented section of the raw water zeta potential ,
Using data on the distribution of previously obtained the zeta potential of the flocculant, in response to the distribution of the zeta potential of the raw water, the distribution of the zeta potential of the section, in order to shift to range agglomeration proceeds better A method for controlling the injection of a flocculant, comprising calculating a required injection rate of the flocculant.
前記原水のゼータ電位の予め区分した区間ごとの電荷の出現する頻度を表すゼータ電位の分布を測定するゼータ電位測定手段と、
前記凝集剤の予め求められた前記ゼータ電位の分布に関するデータが記憶されている凝集剤情報保持手段と、
この凝集剤情報保持手段に記憶された前記凝集剤のゼータ電位の分布に関するデータを用いて、前記測定されたゼータ電位の分布に対応して、前記区間のゼータ電位の分布を、凝集が良好に進む範囲に移行させるに必要な凝集剤注入率を算出する演算手段と、
前記原水のゼータ電位の分布に対応
この算出された凝集剤注入率に基づき、前記凝集剤を注入する凝集剤注入設備を制御するプロセス制御手段と、
を備えることを特徴とする凝集剤注入制御システム。 A flocculant injection control system for controlling the injection of flocculant into raw water to be treated,
Zeta potential measurement means for measuring the distribution of zeta potential representing the frequency of appearance of charge for each pre-segmented section of the zeta potential of the raw water;
A coagulant information holding means in which the data is stored about the distribution of previously obtained the zeta potential of the flocculant,
Using the data on the zeta potential distribution of the flocculant stored in the flocculant information holding means, the zeta potential distribution of the section corresponding to the measured zeta potential distribution is improved in agglomeration. A calculation means for calculating a flocculant injection rate necessary to shift to the advancing range ;
Corresponding to the distribution of the zeta potential of the raw water Based on the calculated flocculant injection rate, process control means for controlling a flocculant injection facility for injecting the flocculant,
A flocculant injection control system comprising:
前記演算手段は、前記凝集剤情報保持手段に設定されたデータから、前記測定された原水のゼータ電位の分布を、凝集が良好に進むゼータ電位の範囲に移動させるに必要な凝集剤注入率を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の凝集剤注入制御システム。 In the flocculant information holding means, the flocculant injection rate required to move the zeta potential of the section to the zeta potential range where the aggregation proceeds well for each preset section with respect to the zeta potential distribution of the raw water Data is stored,
The calculation means calculates a coagulant injection rate necessary for moving the measured zeta potential distribution of the raw water from the data set in the coagulant information holding means to a range of zeta potential where the aggregation proceeds well. The flocculant injection control system according to claim 2, wherein calculation is performed.
前記演算手段は、前記原水調整剤注入前における原水のゼータ電位の分布と、前記調整剤注入後における原水のゼータ電位の分布との変化の程度に応じて、前記算出される凝集剤注入率を補正する
ことを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれか1項に記載の凝集剤注入制御システム。 A raw water adjusting agent injection facility for adjusting the quality of the raw water to be treated, and a post-injection zeta potential measuring means for measuring the distribution of the zeta potential after the raw water adjusting agent injection,
The calculation means calculates the calculated flocculant injection rate according to the degree of change between the distribution of the zeta potential of the raw water before the injection of the raw water regulator and the distribution of the zeta potential of the raw water after the injection of the regulator. coagulant injection control system according to any one of claims 2 to 7, characterized in that to correct.
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