JPH025152B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH025152B2 JPH025152B2 JP23244884A JP23244884A JPH025152B2 JP H025152 B2 JPH025152 B2 JP H025152B2 JP 23244884 A JP23244884 A JP 23244884A JP 23244884 A JP23244884 A JP 23244884A JP H025152 B2 JPH025152 B2 JP H025152B2
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- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- wastewater
- drainage
- return flow
- basin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、ろ過池を洗浄したり沈殿池から排泥
する時の排水流量の変動にかかわらず着水井への
返送流量の変動を最小にする浄水場の排水返送流
量制御装置に関するものである。
する時の排水流量の変動にかかわらず着水井への
返送流量の変動を最小にする浄水場の排水返送流
量制御装置に関するものである。
浄水場の一般的なプロセス構成を第２図に示
す。
す。
第２図において、原水１は着水井２に到着し、
常時は沈殿池３，ろ過池４および浄水池５を経て
需要先６へ供給される。すなわち水の流れは矢印
１５で示される。なお７はろ過池のろ床である。
常時は沈殿池３，ろ過池４および浄水池５を経て
需要先６へ供給される。すなわち水の流れは矢印
１５で示される。なお７はろ過池のろ床である。
沈殿池３の排泥時は、排泥を含む水が沈殿池３
から引抜かれ、排水池８へ流入する。このときの
水の流れは矢印１７で示される。
から引抜かれ、排水池８へ流入する。このときの
水の流れは矢印１７で示される。
またろ過池４の洗浄時は洗浄水がろ過池４に保
給され、洗浄排水は矢印１６の経路で排水池８へ
流入する。
給され、洗浄排水は矢印１６の経路で排水池８へ
流入する。
排水池８に流入した水は返送流量制御装置２０
で制御される返送ポンプ９および流量波節弁１０
を介して着水井２に返送され、再利用される。な
お１１は流量計である。
で制御される返送ポンプ９および流量波節弁１０
を介して着水井２に返送され、再利用される。な
お１１は流量計である。
排水池８の水位ｈは洗浄時または排泥時に急激
に上昇するが、返送ポンプ９との流量調節弁１０
を用いて排水池８の水位ｈを制御すると返送流量
Qbが増大し、結果として過大な排水が着水井２
に返送されて浄水の水質を低下させる。
に上昇するが、返送ポンプ９との流量調節弁１０
を用いて排水池８の水位ｈを制御すると返送流量
Qbが増大し、結果として過大な排水が着水井２
に返送されて浄水の水質を低下させる。
このため排水返送制御装置１９を用いて排水池
への流入流量パターンと排水池容量とを考慮した
最適計画法によつて返送流量を計画的に制御し、
これによつて返送流量を可能な限り一定に保持す
ることが行われている。
への流入流量パターンと排水池容量とを考慮した
最適計画法によつて返送流量を計画的に制御し、
これによつて返送流量を可能な限り一定に保持す
ることが行われている。
しかし最適計画法とフイードバツク制御とを組
合せると、最適な返送流量目標値Qrが階段状に
変化するので、返送流量も階段状に大きく変動
し、着水井の水質が大幅に変動するので、この場
合も処理水質に悪影響をあたえる。
合せると、最適な返送流量目標値Qrが階段状に
変化するので、返送流量も階段状に大きく変動
し、着水井の水質が大幅に変動するので、この場
合も処理水質に悪影響をあたえる。
本発明は、排水池への流入流量パターンと排水
池の容量とを考慮して、計画的に排水返送を運用
するための望ましい排水返送目標値のスケジユー
ルを演算し、これによつて排水池の水位を許容範
囲に制限しながら適正な処理水質を得る浄水場の
排水返送流量制御装置を提供することを目的とし
ている。
池の容量とを考慮して、計画的に排水返送を運用
するための望ましい排水返送目標値のスケジユー
ルを演算し、これによつて排水池の水位を許容範
囲に制限しながら適正な処理水質を得る浄水場の
排水返送流量制御装置を提供することを目的とし
ている。
本発明は、ろ過池の洗浄排水または沈殿池の排
泥処理排水を排水池を経由して着水井に返送する
排水返送流量を上記排水量および排水池水位に応
じて制御する浄水場の排水返送流量制御装置にお
いて、排水池流入流量、排水池水位および洗浄周
期または排泥周期から一日の排水池流入流量パタ
ーンを推定する演算ロジツクと、上記流入流量推
定パターンに基づいて返送流量の変動を最小にす
る排水返送流量計画スケジユールを算出する演算
ロジツクと、上記返送流量計画スケジユールを排
水池水位を所定範囲に制限しながらスムージング
した排水返送流量目標パターンを算出する演算ロ
ジツクを備え、上記算出した排水返送流量目標パ
ターンに従つて排水返送流量を制御し、これによ
つて洗浄や排泥による排水池への流入流量の変動
にかかわらず、排水池の水位を許容範囲に保ちな
がら排送返送流量をなだらかに制御し、浄水処理
における水質の向上をはかつたものである。
泥処理排水を排水池を経由して着水井に返送する
排水返送流量を上記排水量および排水池水位に応
じて制御する浄水場の排水返送流量制御装置にお
いて、排水池流入流量、排水池水位および洗浄周
期または排泥周期から一日の排水池流入流量パタ
ーンを推定する演算ロジツクと、上記流入流量推
定パターンに基づいて返送流量の変動を最小にす
る排水返送流量計画スケジユールを算出する演算
ロジツクと、上記返送流量計画スケジユールを排
水池水位を所定範囲に制限しながらスムージング
した排水返送流量目標パターンを算出する演算ロ
ジツクを備え、上記算出した排水返送流量目標パ
ターンに従つて排水返送流量を制御し、これによ
つて洗浄や排泥による排水池への流入流量の変動
にかかわらず、排水池の水位を許容範囲に保ちな
がら排送返送流量をなだらかに制御し、浄水処理
における水質の向上をはかつたものである。
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図は本発明による排水返送流量制御装置の
演算動作を示すフローチヤートであり、排水池流
入流量Qt，排水池水位ｈの時系列データ、ろ過
池洗浄周期△T1，沈殿池排泥周期△T2および時
刻Ｔを入力して、計画作成周期ごとの排水返送流
量目標値Qrを算出する。
演算動作を示すフローチヤートであり、排水池流
入流量Qt，排水池水位ｈの時系列データ、ろ過
池洗浄周期△T1，沈殿池排泥周期△T2および時
刻Ｔを入力して、計画作成周期ごとの排水返送流
量目標値Qrを算出する。
すなわちステツプ(1)で上記各プロセス値および
設定値を入力し、ステツプ(2)で１日分の排水池流
入水の１時間ごとの流量パターン推定量Q^t(k)
〔ｋ＝１〜24〕を算出する。
設定値を入力し、ステツプ(2)で１日分の排水池流
入水の１時間ごとの流量パターン推定量Q^t(k)
〔ｋ＝１〜24〕を算出する。
次にステツプ(3)で排水返送流量計画スケジユー
ルQr*(k)〔ｋ＝１〜24〕を算出する。
ルQr*(k)〔ｋ＝１〜24〕を算出する。
すなわち計画作成開始時刻の排水池水位から排
水池の貯排水量を求め、上記ステツプ(2)で求めた
排水池流入流量パターン推定値Q^t(k)と排水池容
量とから望ましい排水返送流量計画スケジユール
Qr*(k)を算出する。
水池の貯排水量を求め、上記ステツプ(2)で求めた
排水池流入流量パターン推定値Q^t(k)と排水池容
量とから望ましい排水返送流量計画スケジユール
Qr*(k)を算出する。
上記排水返送流量計画スケジユールQ*ｒ(k)の
演算は、排水返送流量の変動を最小化する最小化
問題として下記のように定式化される。
演算は、排水返送流量の変動を最小化する最小化
問題として下記のように定式化される。
目的関数；24
〓k=1
（Ｉ・ｘ(k)2→最小 …(1)
制約条件； ｜ｘ(k)｜＜Cx …(2)
fn＜Qr*(k)＜fx (3)
Hn＜Ｈ(k)＜Hx …(4)
ここに Q^*(k)＝F.y(k)
ｙ(k)＝ｙ（k-1）ｘ(k)
ｙ（ｏ），Ｈ（ｏ）：所定値
Ｈ(k)＝Qt(k)−Qr*(k)／Ａ＋Ｈ（k-1）
また ｘ＝（x1，x2，…，xd）
ｙ＝（y1，y2，…，yd）
xi，yi＝０または１（ｉ＝１〜ｄ）
Ｆ＝（f1，f2，…，fd）
fi；排水返送流量変更値（ｉ＝１〜ｄ）
Cx；０または正の整数でｘのノルムの上
限 fx，fm；排水返送流量の上下限値 Hx，Hm；排水池水位の上下限値 Ｉ；単位行列 Ａ；排水池断面積 Ｈ(k)；時間帯ｋの排水池水位 Qr*(k)；時間帯ｋの排水返送流量計画値 Q^t(k)；時間帯ｋの排水池流入流量推定値 上式のように０−１整数計画問題として定式化
し、分岐限定法を用いて、次の１日分の排水返送
流量計画スケジユールQr*(k)〔ｋ＝１〜24〕を算
出する。
限 fx，fm；排水返送流量の上下限値 Hx，Hm；排水池水位の上下限値 Ｉ；単位行列 Ａ；排水池断面積 Ｈ(k)；時間帯ｋの排水池水位 Qr*(k)；時間帯ｋの排水返送流量計画値 Q^t(k)；時間帯ｋの排水池流入流量推定値 上式のように０−１整数計画問題として定式化
し、分岐限定法を用いて、次の１日分の排水返送
流量計画スケジユールQr*(k)〔ｋ＝１〜24〕を算
出する。
次にステツプ(4)でスムージングを行う。すなわ
ちステツプ(3)で求めた計画スケジユールQr*が時
間帯が変るごとに不連続な変化をするので、これ
らを連続的な計画目標パターンQr′（ｔ）〔ｔ＝t1
〜t24〕に変換する。
ちステツプ(3)で求めた計画スケジユールQr*が時
間帯が変るごとに不連続な変化をするので、これ
らを連続的な計画目標パターンQr′（ｔ）〔ｔ＝t1
〜t24〕に変換する。
このため、先ず計画スケジユールQr*に従つて
排水返送を行つたとしたときの各時間帯ｋでの排
水池水位h*(k)を下記(5)式を用いて推定する。
排水返送を行つたとしたときの各時間帯ｋでの排
水池水位h*(k)を下記(5)式を用いて推定する。
h*(k)＝Qt(k)−Qr*(k)／Ａ＋h*（ｋ−１） …(5)
この場合計画作成開始時の排水池水位はh*
（ｏ）である。
（ｏ）である。
一般に排水返送流量計画値は時刻ｋ（時間帯ｋ
の終了時点）にQr*(k)からQr*（ｋ＋１）にステツ
プ状に変化するが、時刻ｋ−Ｔから時刻ｋ＋Ｔま
で時間2T間にQr*(k)からQr*（ｋ＋１）へ直線状
の傾斜で下記(6)式 Qr′（ｔ）＝Qr*（ｋ＋1）−Qr*(k)／2T・ｔ＋Qr*(
k) …(6) ここにｔ；時刻ｋ−Ｔからの経過時間に示す
Qr′（ｔ）で変化させたと仮定すると、排水池の水
位推定値k′（ｔ）は下記(7)式であたえられる。
の終了時点）にQr*(k)からQr*（ｋ＋１）にステツ
プ状に変化するが、時刻ｋ−Ｔから時刻ｋ＋Ｔま
で時間2T間にQr*(k)からQr*（ｋ＋１）へ直線状
の傾斜で下記(6)式 Qr′（ｔ）＝Qr*（ｋ＋1）−Qr*(k)／2T・ｔ＋Qr*(
k) …(6) ここにｔ；時刻ｋ−Ｔからの経過時間に示す
Qr′（ｔ）で変化させたと仮定すると、排水池の水
位推定値k′（ｔ）は下記(7)式であたえられる。
h′＝Qrk*／Ａ（ｔ−t2／4T）＋H0−Qrk*／Ａ・Ｔ…(7)
ここに Qrk*＝Qr*（ｋ＋1）−Qr*(k)
スムージングに際しては、水位変動が所定値以
下になるよう、すなわち次の(8)式が成立するよう
にパラメータＴを選定する。
下になるよう、すなわち次の(8)式が成立するよう
にパラメータＴを選定する。
hHWL＜h′（ｔ）＜hLWL …(8)
ここに kHWL；排水池水位上限
kLWL；排水池水位下限
これによつてスムージングしたなめらかな排水
流量計画目標パタンQr′（ｔ）〔ｔ＝t1，t2，…，
t24〕が算定される。
流量計画目標パタンQr′（ｔ）〔ｔ＝t1，t2，…，
t24〕が算定される。
次にステツプ(5)で実際のプロセス値すなわち返
送流量Qbおよび排水池水位ｈを入力し、ステツ
プ(6)で上記排水流量計画目標パターンQr′（ｔ）に
フイードバツク補正を加えて返送流量目標パター
ンQr（ｔ）を算出し、これを目標値として返送流
量Qbを制御する。
送流量Qbおよび排水池水位ｈを入力し、ステツ
プ(6)で上記排水流量計画目標パターンQr′（ｔ）に
フイードバツク補正を加えて返送流量目標パター
ンQr（ｔ）を算出し、これを目標値として返送流
量Qbを制御する。
これによつて返送流量の急激な変動を抑制しな
がら適正な排水返送制御を行うことが可能とな
る。
がら適正な排水返送制御を行うことが可能とな
る。
上記実施例では、排水池への流入流量パターン
の推定に洗浄周期および排泥周期を用いたが、排
泥処理排水を着水井に返送しない場合は、洗浄周
期だけを入力すればよい。
の推定に洗浄周期および排泥周期を用いたが、排
泥処理排水を着水井に返送しない場合は、洗浄周
期だけを入力すればよい。
また洗浄水を着水井に返送しない場合は、排泥
周期だけを入力すればよい。
周期だけを入力すればよい。
また洗浄または排泥が一定周期で行われない場
合には、洗浄周期または排泥周期の代りに、洗浄
または排泥のスケジユールを入力すればよい。
合には、洗浄周期または排泥周期の代りに、洗浄
または排泥のスケジユールを入力すればよい。
また上記実施例では、(6)式の関数形として排水
返送流量計目標パターンQr′（ｔ）を時間ｔの一次
式として与えたが、時間ｔの多項式として与える
ことも可能であり、他の関数形を用いることも可
能である。
返送流量計目標パターンQr′（ｔ）を時間ｔの一次
式として与えたが、時間ｔの多項式として与える
ことも可能であり、他の関数形を用いることも可
能である。
以上説明したように本発明によれば、ろ過池洗
浄または沈殿池排泥によつて排水が一時的に増大
しても、着水井への返送流量の変動を排水池の水
位変動の許す範囲でなめらかにし、これによつて
処理水質を安定化できる合理的な浄水場の排水返
送流量制御装置が得られる。
浄または沈殿池排泥によつて排水が一時的に増大
しても、着水井への返送流量の変動を排水池の水
位変動の許す範囲でなめらかにし、これによつて
処理水質を安定化できる合理的な浄水場の排水返
送流量制御装置が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示すフローチヤー
ト、第２図は浄水場の一般的なプロセス構成を示
す系統図である。 １……原水、２……着水井、３……沈殿池、４
……ろ過池、５……浄水池、８……排水池、９…
…返送ポンプ、１０……流量調節弁、１９……排
水返送制御装置、２０……返送流量制御装置。
ト、第２図は浄水場の一般的なプロセス構成を示
す系統図である。 １……原水、２……着水井、３……沈殿池、４
……ろ過池、５……浄水池、８……排水池、９…
…返送ポンプ、１０……流量調節弁、１９……排
水返送制御装置、２０……返送流量制御装置。
Claims (1)
- １ ろ過池の洗浄排水または沈殿池の排泥処理排
水を排水池を経由して着水井に返送する排水返送
流量を上記排水量および排水池水位に応じて制御
する浄水場の排水返送流量制御装置において、排
水池流入流量、排水池水位および洗浄周期または
排泥周期から一日の排水池流入流量パターンを推
定する演算ロジツクと、上記流入流量推定パター
ンに基づいて返送流量の変動を最小にする排水返
送流量計画スケジユールを算出する演算ロジツク
と、上記返送流量計画スケジユールを排水池水位
を所定範囲に制限しながらスムージングした排水
返送流量目標パターンを算出する演算ロジツクを
備え、上記算出した排水返送流量目標パターンに
従つて排水返送流量を制御することを特徴とする
浄水場の排水返送流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23244884A JPS61111186A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 浄水場の排水返送流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23244884A JPS61111186A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 浄水場の排水返送流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111186A JPS61111186A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH025152B2 true JPH025152B2 (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=16939436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23244884A Granted JPS61111186A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 浄水場の排水返送流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111186A (ja) |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP23244884A patent/JPS61111186A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61111186A (ja) | 1986-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |