JPH03224694A - 浄水場の塩素注入制御装置 - Google Patents
浄水場の塩素注入制御装置Info
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- JPH03224694A JPH03224694A JP1790390A JP1790390A JPH03224694A JP H03224694 A JPH03224694 A JP H03224694A JP 1790390 A JP1790390 A JP 1790390A JP 1790390 A JP1790390 A JP 1790390A JP H03224694 A JPH03224694 A JP H03224694A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、浄水場の塩素注入制御装置に関する。
（従来の技術）
一般に、原水を導入する着水井と、塩素注入手段からの
塩素を原水と混和する混和池と、この混和池からの塩素
注入済みの水中のｔｒｊ濁物質物質フロックを形成する
フロック形成池と、このフロックや他の汚濁物質を沈澱
させて水と分離させる沈澱池と、この沈澱池からの上澄
み水をろ過するろ過池と、ろ過池からの処理水を浄水と
して貯溜する浄水池とを構成される浄水場においては、
原水中に無機物、有機物及び病原体を含む微生物か含ま
れているために、注入する塩素によりこれらの物質や微
生物を分解し、除去するようにしている。そｌ、て、沈
澱池は一般的に滞留時間が長く、沈澱池を処理水か通過
する間に処理水中の残留塩素が日光の照射により分解さ
れたり、一部は飛散したりしてしまい、いつも一定の注
入率で塩素を注入していたのでは規定値以上の残留塩素
濃度が得られなくなることがある。これは特に、日射の
大きい夏期に影響か顕著である。
塩素を原水と混和する混和池と、この混和池からの塩素
注入済みの水中のｔｒｊ濁物質物質フロックを形成する
フロック形成池と、このフロックや他の汚濁物質を沈澱
させて水と分離させる沈澱池と、この沈澱池からの上澄
み水をろ過するろ過池と、ろ過池からの処理水を浄水と
して貯溜する浄水池とを構成される浄水場においては、
原水中に無機物、有機物及び病原体を含む微生物か含ま
れているために、注入する塩素によりこれらの物質や微
生物を分解し、除去するようにしている。そｌ、て、沈
澱池は一般的に滞留時間が長く、沈澱池を処理水か通過
する間に処理水中の残留塩素が日光の照射により分解さ
れたり、一部は飛散したりしてしまい、いつも一定の注
入率で塩素を注入していたのでは規定値以上の残留塩素
濃度が得られなくなることがある。これは特に、日射の
大きい夏期に影響か顕著である。
そこで従来から、混和池に設けられた塩素注入手段と、
フロック形成池に設けられた塩素濃度計測手段と、沈澱
池に設けられた日射量計測手段と、あらかじめ設定され
ている日の出から日没までの各時刻ごとに、その時刻よ
り所定時間以前に各時刻ごとの予測日射量を求める予測
日射量演算手段と、前記予測日射量演算手段により前記
所定時間以前に求められた現在時刻についての予測日射
量と、前記日射量計測手段により計測された現在時刻に
おける日射量実測値とを用いて、現在時刻において求め
られる所定時間以後の予測日射量を補正して得られる日
射量修正値を求める日射量修正演算手段と、前記日射量
修正値をもとにして日射による残留塩素濃度分解量を求
める塩素分解量演算手段と、前記塩素濃度計測手段によ
り計測された水中の残留塩素濃度の実測値と、目標残留
塩素濃度との前記残留塩素分解量によって修正された偏
差から塩素注入率を求める塩素注入率演算手段と、前記
日射量修正値の現時点での日射量の時間変化量から操作
量修正値を求める操作量修正値演算手段と、前記塩素注
入率と操作量修正値とを加えて塩素注入量設定値を求め
て前記塩素注入手段に与える塩素注入量演算手段とから
構成される塩素注入制御装置が用いられている。
フロック形成池に設けられた塩素濃度計測手段と、沈澱
池に設けられた日射量計測手段と、あらかじめ設定され
ている日の出から日没までの各時刻ごとに、その時刻よ
り所定時間以前に各時刻ごとの予測日射量を求める予測
日射量演算手段と、前記予測日射量演算手段により前記
所定時間以前に求められた現在時刻についての予測日射
量と、前記日射量計測手段により計測された現在時刻に
おける日射量実測値とを用いて、現在時刻において求め
られる所定時間以後の予測日射量を補正して得られる日
射量修正値を求める日射量修正演算手段と、前記日射量
修正値をもとにして日射による残留塩素濃度分解量を求
める塩素分解量演算手段と、前記塩素濃度計測手段によ
り計測された水中の残留塩素濃度の実測値と、目標残留
塩素濃度との前記残留塩素分解量によって修正された偏
差から塩素注入率を求める塩素注入率演算手段と、前記
日射量修正値の現時点での日射量の時間変化量から操作
量修正値を求める操作量修正値演算手段と、前記塩素注
入率と操作量修正値とを加えて塩素注入量設定値を求め
て前記塩素注入手段に与える塩素注入量演算手段とから
構成される塩素注入制御装置が用いられている。
この従来の塩素注入制御装置では、予測日射量演算手段
により、あらかじめ設定されている日の出から「１没ま
での各時刻ごとにその時刻により所定時間、すなわち混
和池て塩素が注入されて、その注入された塩素が沈澱池
まで到達する遅れ時間であるｈ時間だけ以前に、各時刻
ごとの予測日射量を求める。
により、あらかじめ設定されている日の出から「１没ま
での各時刻ごとにその時刻により所定時間、すなわち混
和池て塩素が注入されて、その注入された塩素が沈澱池
まで到達する遅れ時間であるｈ時間だけ以前に、各時刻
ごとの予測日射量を求める。
また日射量修正値演算手段では、予測日射量演算手段が
所定時間りだけ前に求めた現在時刻の予測日射量と現在
時刻の日射量実測値とを用いて、現在時刻より所定時間
り以後の各時刻における予測日射量について修正演算を
行い、日射量修正値を求める。
所定時間りだけ前に求めた現在時刻の予測日射量と現在
時刻の日射量実測値とを用いて、現在時刻より所定時間
り以後の各時刻における予測日射量について修正演算を
行い、日射量修正値を求める。
さらに塩素分解量演算手段では、上記の日射量修正値を
もとにして日射による残留塩素濃度分解量を求める。
もとにして日射による残留塩素濃度分解量を求める。
さらに塩素注入率演算手段では、水中の残留塩素濃度の
実測値と目標残留塩素濃度との上記残留塩素分解量によ
って修正された偏差から塩素注入率を求める。
実測値と目標残留塩素濃度との上記残留塩素分解量によ
って修正された偏差から塩素注入率を求める。
加えて、操作量修正値演算手段では、上記日射量修正値
の現時点での日射量の変化の傾向から操作量修正値を求
める。
の現時点での日射量の変化の傾向から操作量修正値を求
める。
そして塩素注入量演算手段では、上記塩素注入率と操作
量修正値とを加えて塩素注入量設定値を求め、これを塩
素注入手段に与えることにより、混和池における原水へ
の塩素注入量を制御し、沈澱池での残留塩素濃度が目標
値に保てるようにしていた。
量修正値とを加えて塩素注入量設定値を求め、これを塩
素注入手段に与えることにより、混和池における原水へ
の塩素注入量を制御し、沈澱池での残留塩素濃度が目標
値に保てるようにしていた。
（発明が解決しようとする課題）
このような従来の浄水場の塩素注入制御装置では、１日
の日射量の推移を予測し、この日射による塩素の分解量
を修正値として水中の残留塩素濃度を目標値に一致させ
るべく制御を行うようにしているが、日射による塩素分
解量は、単に日射量に比例するだけてはなく、水温によ
っても大きく左右されるものである。
の日射量の推移を予測し、この日射による塩素の分解量
を修正値として水中の残留塩素濃度を目標値に一致させ
るべく制御を行うようにしているが、日射による塩素分
解量は、単に日射量に比例するだけてはなく、水温によ
っても大きく左右されるものである。
そこで、従来の装置では、塩素分解量演算手段において
求める日射による塩素分解量を、日射量修正値演算手段
により求められた日射量修正値と、パラメータとの掛は
算により求めるようにしておき、このパラメータを水温
変化に応じて人手により変更するようにしていた。
求める日射による塩素分解量を、日射量修正値演算手段
により求められた日射量修正値と、パラメータとの掛は
算により求めるようにしておき、このパラメータを水温
変化に応じて人手により変更するようにしていた。
ところがこのように人手によりパラメータを調整するの
では、パラメータ調整が季節ごとに１回程度となり、細
かな水温変動に対して対応することができず、また人手
による故に変更のし忘れや誤りが発生することもあり、
実際の水温に応じたパラメータ調整が自動的に行えるよ
うな塩素注入制御装置の出現が望まれていた。
では、パラメータ調整が季節ごとに１回程度となり、細
かな水温変動に対して対応することができず、また人手
による故に変更のし忘れや誤りが発生することもあり、
実際の水温に応じたパラメータ調整が自動的に行えるよ
うな塩素注入制御装置の出現が望まれていた。
この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、日射量に比例して塩素注入率を変化させる演算
において、経験により得られる水温変化に応じた補正を
行い、水温変動による塩素分解量の変動の補償ができる
ようにし、沈澱池出口位置での残留塩素濃度を正確に目
標の値に維持することができる浄水場の塩素注入制御装
置を提供することを目的とする。
もので、日射量に比例して塩素注入率を変化させる演算
において、経験により得られる水温変化に応じた補正を
行い、水温変動による塩素分解量の変動の補償ができる
ようにし、沈澱池出口位置での残留塩素濃度を正確に目
標の値に維持することができる浄水場の塩素注入制御装
置を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
この発明の浄水場の塩素注入制御装置は、着水井に設け
られた水温計測手段と、 前記混和池に設けられた塩素注入手段と、前記フロック
形成池に設けられた塩素濃度計測手段と、 前記沈澱池に設けられた日射量計測手段と、あらかじめ
設定されている日の出から日没までの各時刻ごとに、そ
の時刻より所定時間以前に各時刻ごとの予測日射量を求
める予測日射量演算手段と、 前記予測日射量演算手段により前記所定時間以前に求め
られた現在時刻についての予測日射量と、前記日射量計
測手段により計測された現在時刻における日射量実測値
とを用いて、現在時刻において求められる所定時間以後
の予測日射量を補正して得られる日射量修正値を求める
日射量修正値演算手段と、 前記日射量修正値と前記水温計測手段により計測された
水温実測値とをもとにして日射による残留塩素分解量を
求める塩素分解量演算手段と、前記塩素濃度計測手段に
より計測された水中の残留塩素濃度の実測値と、目標残
留塩素濃度との前記残留塩素分解量によって修正された
偏差から塩素注入率を求める塩素注入率演算手段と、前
記日射量修正値の現時点での日射量の時間変化量から操
作量修正値を求める操作量修正値演算手段と、 前記塩素注入率と操作量修正値とを加えて塩素注入量設
定値を求めて前記塩素注入手段に与える塩素注入量演算
手段とを備えたものである。
られた水温計測手段と、 前記混和池に設けられた塩素注入手段と、前記フロック
形成池に設けられた塩素濃度計測手段と、 前記沈澱池に設けられた日射量計測手段と、あらかじめ
設定されている日の出から日没までの各時刻ごとに、そ
の時刻より所定時間以前に各時刻ごとの予測日射量を求
める予測日射量演算手段と、 前記予測日射量演算手段により前記所定時間以前に求め
られた現在時刻についての予測日射量と、前記日射量計
測手段により計測された現在時刻における日射量実測値
とを用いて、現在時刻において求められる所定時間以後
の予測日射量を補正して得られる日射量修正値を求める
日射量修正値演算手段と、 前記日射量修正値と前記水温計測手段により計測された
水温実測値とをもとにして日射による残留塩素分解量を
求める塩素分解量演算手段と、前記塩素濃度計測手段に
より計測された水中の残留塩素濃度の実測値と、目標残
留塩素濃度との前記残留塩素分解量によって修正された
偏差から塩素注入率を求める塩素注入率演算手段と、前
記日射量修正値の現時点での日射量の時間変化量から操
作量修正値を求める操作量修正値演算手段と、 前記塩素注入率と操作量修正値とを加えて塩素注入量設
定値を求めて前記塩素注入手段に与える塩素注入量演算
手段とを備えたものである。
（作用）
この発明の浄水場の塩素注入制御装置では、予測日射量
演算手段により、あらかじめ１１日の日射量の推移を所
定時間りだけ前もって予測する。
演算手段により、あらかじめ１１日の日射量の推移を所
定時間りだけ前もって予測する。
そして日射量修正値演算手段により、前記所定時間りだ
け以前に予測された予測日射量を、現在時刻の日射量実
測値と比較して修正する。さらに塩素分解量演算手段に
より、水温計測手段による実測された混和池の水温実測
値とこの日射量修正値演算手段による日射量修正値とを
もとにして現在時刻の日射量による残留塩素分解量を求
める。
け以前に予測された予測日射量を、現在時刻の日射量実
測値と比較して修正する。さらに塩素分解量演算手段に
より、水温計測手段による実測された混和池の水温実測
値とこの日射量修正値演算手段による日射量修正値とを
もとにして現在時刻の日射量による残留塩素分解量を求
める。
塩素注入率演算手段では、この残留塩素分解量と、塩素
濃度計測手段による現在時刻の沈殿池における残留塩素
濃度と、さらに目標残留塩素濃度とから新たな塩素注入
率を求め、これを塩素注入量演算手段に与える。
濃度計測手段による現在時刻の沈殿池における残留塩素
濃度と、さらに目標残留塩素濃度とから新たな塩素注入
率を求め、これを塩素注入量演算手段に与える。
一方、操作量修正値演算手段では、前記日射量修正値の
現時点での日射量の時間変化量から操作量修正値を求め
、これを同じく塩素注入量演算手段に与える。
現時点での日射量の時間変化量から操作量修正値を求め
、これを同じく塩素注入量演算手段に与える。
そこで塩素注入量演算手段では、前記塩素注入率と操作
量修正値とを加えて塩素注入量設定値を求め、これを塩
素注入手段に与える。
量修正値とを加えて塩素注入量設定値を求め、これを塩
素注入手段に与える。
塩素注入手段は、塩素注入量演算手段から与えられる塩
素注入量設定値をもとにして塩素注入量の制御を行う。
素注入量設定値をもとにして塩素注入量の制御を行う。
、二うして、現在時刻から所定のｈ時間後の沈殿池での
残留塩素濃度が日射量の変動があっても、また水温の季
節変化があっても、常にほぼ目標残留塩素濃度となるよ
うに混和池における塩素注入量を制御することかできる
。
残留塩素濃度が日射量の変動があっても、また水温の季
節変化があっても、常にほぼ目標残留塩素濃度となるよ
うに混和池における塩素注入量を制御することかできる
。
（実施例）
以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。
第１図はこの発明の一実施例を示しており、最初に原水
を導入する着水井１と、塩素注入手段としての塩素注入
ポンプ２からの塩素と着水井１からの原水と、さらに図
示していないアルカリ剤注入手段からのｐＨ調製用のア
ルカリ剤と、除濁のための凝集剤との注入を受け、フラ
ッシュミキサー３により処理水を急激に撹拌するための
急速混和池４と、この急速混和池４からの塩素注入済み
の処理水中の汚濁物質からフロックを形成するフロック
形成池５と、このフロックや他の汚濁物質を沈澱させて
処理水から分離させる沈澱池６と、この沈澱池６からの
上澄み水をろ過するろ通油７と、ろ通油７からの処理水
を浄水として貯溜する浄水池８とを備えている。
を導入する着水井１と、塩素注入手段としての塩素注入
ポンプ２からの塩素と着水井１からの原水と、さらに図
示していないアルカリ剤注入手段からのｐＨ調製用のア
ルカリ剤と、除濁のための凝集剤との注入を受け、フラ
ッシュミキサー３により処理水を急激に撹拌するための
急速混和池４と、この急速混和池４からの塩素注入済み
の処理水中の汚濁物質からフロックを形成するフロック
形成池５と、このフロックや他の汚濁物質を沈澱させて
処理水から分離させる沈澱池６と、この沈澱池６からの
上澄み水をろ過するろ通油７と、ろ通油７からの処理水
を浄水として貯溜する浄水池８とを備えている。
また、着水井１には原水の水温を計測するための水温計
測手段として検水ポンプ９と水温計１０が設けられてお
り、フロック形成池５には残留塩素濃度計測手段として
検水ポンプ１１と残留塩素濃度計１２が設けられている
。さらに、沈殿池６には日射量計測手段としての日射量
計１３が設けられ、さらに残留塩素濃度計測のための検
水ポンプ１４と残留塩素濃度計１５が設けられている。
測手段として検水ポンプ９と水温計１０が設けられてお
り、フロック形成池５には残留塩素濃度計測手段として
検水ポンプ１１と残留塩素濃度計１２が設けられている
。さらに、沈殿池６には日射量計測手段としての日射量
計１３が設けられ、さらに残留塩素濃度計測のための検
水ポンプ１４と残留塩素濃度計１５が設けられている。
さらに全体として、１つのコンピュータ内にソフトウェ
アプログラムとして組み込まれているのであるが、塩素
注入制御系として次の各手段が備えられている。
アプログラムとして組み込まれているのであるが、塩素
注入制御系として次の各手段が備えられている。
つまり、カレンダー情報の入力により、該当月日の日の
出から日没までの各時刻ごとに、その時刻より所定時間
ｈ（この時間は１混和池４において注入された塩素か沈
殿池６に出てくるまでの遅れ時間である）以前に各時刻
ごとの予測日射量を求める′ｆ側日射量演算手段１６と
、予測日射量演算手段１６により所定時間り以前に求め
られた現在時刻についての予測日射量Ｒｅｔ−ｈと日射
量計１３により計測された現在時刻における日射量実測
値Ｒｐｖとを用いて、現在時刻において求められる所定
時間り以後の予測日射量Ｒｅｔを補正して得られる日射
量修正値Ｒｔを求める日射量修正演算手段１７とを備え
ている。
出から日没までの各時刻ごとに、その時刻より所定時間
ｈ（この時間は１混和池４において注入された塩素か沈
殿池６に出てくるまでの遅れ時間である）以前に各時刻
ごとの予測日射量を求める′ｆ側日射量演算手段１６と
、予測日射量演算手段１６により所定時間り以前に求め
られた現在時刻についての予測日射量Ｒｅｔ−ｈと日射
量計１３により計測された現在時刻における日射量実測
値Ｒｐｖとを用いて、現在時刻において求められる所定
時間り以後の予測日射量Ｒｅｔを補正して得られる日射
量修正値Ｒｔを求める日射量修正演算手段１７とを備え
ている。
また日射量修正値Ｒｔをもとにして、沈殿池６において
日射による残留塩素濃度分解量ＤＳｔを求める塩素分解
量演算手段１８と、残留塩素濃度計１２により計測され
たフロック形成池５における水中の残留塩素濃度の実測
値ＲＣとあらかじめ設定されている目標残留塩素濃度と
の、残留塩素分解量ＤＳｔによって修正された偏差から
塩素注入率ＣＬｔを求める塩素注入率演算手段１９と、
日射量修正値Ｒｔの現時点での日射量の時間変化量から
操作量修正値ＤＶｔを求める操作量修正値演算手段２ｏ
と、塩素注入率ＣＬｔと操作量修正値ＤＶｔとを加えて
新たな塩素注入率Ｃｕｔを求める加算手段２１とを備え
ている。
日射による残留塩素濃度分解量ＤＳｔを求める塩素分解
量演算手段１８と、残留塩素濃度計１２により計測され
たフロック形成池５における水中の残留塩素濃度の実測
値ＲＣとあらかじめ設定されている目標残留塩素濃度と
の、残留塩素分解量ＤＳｔによって修正された偏差から
塩素注入率ＣＬｔを求める塩素注入率演算手段１９と、
日射量修正値Ｒｔの現時点での日射量の時間変化量から
操作量修正値ＤＶｔを求める操作量修正値演算手段２ｏ
と、塩素注入率ＣＬｔと操作量修正値ＤＶｔとを加えて
新たな塩素注入率Ｃｕｔを求める加算手段２１とを備え
ている。
そしてこの加算手段２１からの塩素注入率ＣＬｔが制御
器２２に与えられるようになっており、制御器２２では
塩素注入率ＣＬ ｔ、から塩素注入量設定値を求め、こ
れにより塩素注入ポンプ２を制御して塩素注入量を調整
するようにしている。
器２２に与えられるようになっており、制御器２２では
塩素注入率ＣＬ ｔ、から塩素注入量設定値を求め、こ
れにより塩素注入ポンプ２を制御して塩素注入量を調整
するようにしている。
加えて、着水井１に設けられた水温計１０により計測さ
れた水温Ｔｅ１ｌｌｐｔに対して後述するパラメータに
２の補正演算を行い、これを塩素分解量演算手段１８及
び操作量修正値演算手段２ｏに与えるためのパラメータ
補正演算手段２３と、日射量実測値Ｒｐｖがあらかじめ
設定されている値以下であるか、または日没より前で設
定時刻以降に沈殿池６における残留塩素濃度計１５によ
る残留塩素濃度実測値ＲＣ’があらかじめ設定されてい
る値以上であるかを判断し、日射補正演算を終了させる
判断を行う判断手段２４をも備えている。
れた水温Ｔｅ１ｌｌｐｔに対して後述するパラメータに
２の補正演算を行い、これを塩素分解量演算手段１８及
び操作量修正値演算手段２ｏに与えるためのパラメータ
補正演算手段２３と、日射量実測値Ｒｐｖがあらかじめ
設定されている値以下であるか、または日没より前で設
定時刻以降に沈殿池６における残留塩素濃度計１５によ
る残留塩素濃度実測値ＲＣ’があらかじめ設定されてい
る値以上であるかを判断し、日射補正演算を終了させる
判断を行う判断手段２４をも備えている。
次に、上記の構成の浄水場の塩素注入制御装置の動作に
ついて説明する。
ついて説明する。
原水は着水井１の出口で塩素注入ポンプ２からの塩素と
、図示していないアルカリ剤注入装置からのアルカリ剤
とが注入され、さらに急速混和池４の入口において図示
していない凝集剤注入制御装置からの凝集剤の注入を受
け、急速混和池４においてフラッシュミキサー３によっ
て急速撹拌される。
、図示していないアルカリ剤注入装置からのアルカリ剤
とが注入され、さらに急速混和池４の入口において図示
していない凝集剤注入制御装置からの凝集剤の注入を受
け、急速混和池４においてフラッシュミキサー３によっ
て急速撹拌される。
そしてフロック形成池５ではゆっくりとさらに撹拌され
てフロックが成長させられ、沈殿池６では成長したフロ
ックの多くが沈殿除去される。
てフロックが成長させられ、沈殿池６では成長したフロ
ックの多くが沈殿除去される。
沈殿池６の流出水はろ適地７で清澄になり、図示してい
ない後塩素注入機により後塩素が注入され、浄水池８に
貯溜される。
ない後塩素注入機により後塩素が注入され、浄水池８に
貯溜される。
着水井１の入口水とフロック形成池５の入口水と沈殿池
６の出口水とはそれぞれ、検水ポンプ９゜１１．１４に
よって水温計１０と残留塩素濃度計１２．１５に導かれ
、水温ＴｅｒＡｐｔ 、残留塩素濃度ＲＣ，ＲＣ’が計
測される。
６の出口水とはそれぞれ、検水ポンプ９゜１１．１４に
よって水温計１０と残留塩素濃度計１２．１５に導かれ
、水温ＴｅｒＡｐｔ 、残留塩素濃度ＲＣ，ＲＣ’が計
測される。
沈殿池６に照射される日射量は日射量計１３により計測
される。
される。
予測日射量演算手段１６は、入力されるカレンダー情報
をもとにして、実際の日射が始まる日の出よりも所定の
早め時間りだけ前から、時間り後の予測日射量Ｒｅｔを
演算する。この予測日射量Ｒｅｔは、浄水場の方位ｐ１
暦ｍ、及び現在時刻ｔの関数 Ｒｅｔ −ｆ （ｐ、 ｍ、 ｔ）
−（１）であり、具体的には、例えば理科年
表（東京天文台編纂、各年版）のデータをカレンダー情
報として使用し、日の出と日没時刻を計算し、この両時
刻から算出した日照時間Ｔｓと、１年を周期とする正弦
波関数で表した１日の最高日射量Ｒｍａｘとから、次の
式（２）に従って演算する。
をもとにして、実際の日射が始まる日の出よりも所定の
早め時間りだけ前から、時間り後の予測日射量Ｒｅｔを
演算する。この予測日射量Ｒｅｔは、浄水場の方位ｐ１
暦ｍ、及び現在時刻ｔの関数 Ｒｅｔ −ｆ （ｐ、 ｍ、 ｔ）
−（１）であり、具体的には、例えば理科年
表（東京天文台編纂、各年版）のデータをカレンダー情
報として使用し、日の出と日没時刻を計算し、この両時
刻から算出した日照時間Ｔｓと、１年を周期とする正弦
波関数で表した１日の最高日射量Ｒｍａｘとから、次の
式（２）に従って演算する。
ここで、ｔは日の出から現在時刻までの経過時間を表し
ている。また、Ｒｍａｘは次の（３）式により演算する
。
ている。また、Ｒｍａｘは次の（３）式により演算する
。
ただし、α、β、γはパラメータであり、過去数年間の
日照データから求められる。またｄは元旦から数えた現
在日までの日数である。
日照データから求められる。またｄは元旦から数えた現
在日までの日数である。
日射量修正値演算手段１７は、予測日射量演算手段１６
において所定時間りだけ前に求められた出力である現在
時刻に対する予測日射量Ｒｅｔ−ｈと、現在時刻におけ
る日射量計１３の指示値Ｒｐｖとの比較を行い、日射量
の修正値Ｒｔを次の（４）式に従って求める。
において所定時間りだけ前に求められた出力である現在
時刻に対する予測日射量Ｒｅｔ−ｈと、現在時刻におけ
る日射量計１３の指示値Ｒｐｖとの比較を行い、日射量
の修正値Ｒｔを次の（４）式に従って求める。
Ｒｔ−Ｒｅｔ−ｈ 十ｋｌ−（ＲｐＶ −Ｒｅｔ−ｈ
） ・（４）ただし、ここでに１は定数であり、浄
水場に固有の値である。
） ・（４）ただし、ここでに１は定数であり、浄
水場に固有の値である。
次に、塩素分解量演算手段１８では、日射量修正値演算
手段１７の出力である日射量修正値Ｒｔをもとにして、
日射量による残留塩素分解量ＤＳｔを次式（５）、（６
）に従って計算する。
手段１７の出力である日射量修正値Ｒｔをもとにして、
日射量による残留塩素分解量ＤＳｔを次式（５）、（６
）に従って計算する。
ＤＳｔ −ＤＳｔ−１＋に２・ （Ｒｔ−Ｒｔ−１）
・・・ （５）ｋ２− Ｔｅｍｐｔ ｌＩ
ｋ３＋ ｋ４ ＝−（６）ここ
で、（５）式において、ｋ２は日射量を残留塩素濃度に
変換するためのパラメータであり、パラメータ補正演算
手段２３において（６）式よって計算されたものが用い
られ、したがって、このパラメータに２は水温によって
変化する。
・・・ （５）ｋ２− Ｔｅｍｐｔ ｌＩ
ｋ３＋ ｋ４ ＝−（６）ここ
で、（５）式において、ｋ２は日射量を残留塩素濃度に
変換するためのパラメータであり、パラメータ補正演算
手段２３において（６）式よって計算されたものが用い
られ、したがって、このパラメータに２は水温によって
変化する。
またＲｔ−１は前回サンプリングタイムでの日射量修正
値である。
値である。
（６）式におけるに３は、０，０３〜０．０７の範囲と
し、ｋ４は浄水場に固有の値とする。さらにに３の値は
経験に基づいて決定される。
し、ｋ４は浄水場に固有の値とする。さらにに３の値は
経験に基づいて決定される。
塩素注入率演算手段１つは、塩素分解量演算手段１８で
求められた日射量による塩素分解量ＤＳｔと実測された
残留塩素濃度Ｒｅとを入力とし、フィードバックによる
塩素注入率ＣＬｔを計算する。
求められた日射量による塩素分解量ＤＳｔと実測された
残留塩素濃度Ｒｅとを入力とし、フィードバックによる
塩素注入率ＣＬｔを計算する。
ただし、ここで用いられる偏差Ｅｔは、あらかしめ設定
された目標残留塩素濃度Ｒｓと実測された残留塩素濃度
Ｒｅとの差の分だけではなく、次の（７）式によって示
すように残留塩素分解量ＤＳｔによって修正したものと
なる。
された目標残留塩素濃度Ｒｓと実測された残留塩素濃度
Ｒｅとの差の分だけではなく、次の（７）式によって示
すように残留塩素分解量ＤＳｔによって修正したものと
なる。
Ｅｔ −Ｒｓｖ −Ｒｃ＋ＤＳｔ
−（７）さらに塩素注入率演算手段１９は、この偏
差Ｅｔを用いて、塩素注入率ＣＬｔを次の（８）、（９
）式に基づいて計算する。
−（７）さらに塩素注入率演算手段１９は、この偏
差Ｅｔを用いて、塩素注入率ＣＬｔを次の（８）、（９
）式に基づいて計算する。
ＣＬｔ 論ＣＬｔ−１＋ΔＣＬ
・・・ （８）ΔＣＬ＝ｋｃ ｆｋｐ中（Ｅｔ−Ｅｔ−
１） ＋ｋｉ−Ｅｔ）・・ （９） ここで、ｋｃ、 ｋｐ、 ｋｉは制御ゲインである。
・・・ （８）ΔＣＬ＝ｋｃ ｆｋｐ中（Ｅｔ−Ｅｔ−
１） ＋ｋｉ−Ｅｔ）・・ （９） ここで、ｋｃ、 ｋｐ、 ｋｉは制御ゲインである。
ところが、この塩素注入率演算手段１９で求めた塩素注
入率ＣＬｔで塩素を注入してもその効果が現れるまでに
はｈ時間の応答遅れがあるので、迅速に制御を行うため
にこのフィードバック出力値に対する修正演算を、次の
（１０）、（１１）式に基づいて、操作量修正値演算手
段２ｏが実行する。
入率ＣＬｔで塩素を注入してもその効果が現れるまでに
はｈ時間の応答遅れがあるので、迅速に制御を行うため
にこのフィードバック出力値に対する修正演算を、次の
（１０）、（１１）式に基づいて、操作量修正値演算手
段２ｏが実行する。
ＤＶｔ −ＤＶｔ−１＋ ＤＭｔ
−（１０）ＤＭｔ −ＤＭｔ−１，＋ ｋ２・ｋ５・
（Ｒｔ−２１？ｔ−１＋ Ｒｔ−１）・・・ （１１
） ただし、ここでに５は浄水場に固有の定数である。
−（１０）ＤＭｔ −ＤＭｔ−１，＋ ｋ２・ｋ５・
（Ｒｔ−２１？ｔ−１＋ Ｒｔ−１）・・・ （１１
） ただし、ここでに５は浄水場に固有の定数である。
加算手段２１は、このようにして得られた塩素注入率Ｃ
ｕｔと操作量修正値ＤＶｔとを加算し、新たに塩素注入
率ＣＬｔを演算し、この塩素注入率ＣＬｔが制御器２２
に与えられ、制御器２２ではこの値Ｃｕｔを急速混和池
４に対する流入流量と掛は合わせることにより塩素注入
量を求め、塩素注入ポンプ２による塩素注入量の制御を
行うのである。
ｕｔと操作量修正値ＤＶｔとを加算し、新たに塩素注入
率ＣＬｔを演算し、この塩素注入率ＣＬｔが制御器２２
に与えられ、制御器２２ではこの値Ｃｕｔを急速混和池
４に対する流入流量と掛は合わせることにより塩素注入
量を求め、塩素注入ポンプ２による塩素注入量の制御を
行うのである。
このようにして、時間遅れを考慮して、所定時間りだけ
前に予測演算された予測日射量と現在時刻における実際
の日射量とを比較して日射量の補正を行い、日射量に依
存する残留塩素分解量を修正すると共に、水温の高低変
化に依存する残留塩素分解量をも水温情報をもとにして
補正するようにしているために、全体として季節変動の
大きい水温変化に、基づく残留塩素分解量の変動分をも
補償し、実際の残留塩素濃度を目標残留塩素濃度にほぼ
一致させるような正確な塩素注入制御ができることにな
る。
前に予測演算された予測日射量と現在時刻における実際
の日射量とを比較して日射量の補正を行い、日射量に依
存する残留塩素分解量を修正すると共に、水温の高低変
化に依存する残留塩素分解量をも水温情報をもとにして
補正するようにしているために、全体として季節変動の
大きい水温変化に、基づく残留塩素分解量の変動分をも
補償し、実際の残留塩素濃度を目標残留塩素濃度にほぼ
一致させるような正確な塩素注入制御ができることにな
る。
なお判断手段２４により、日没後や、日没以前であって
も日射量実測値が設定値以下である場合には日射量補正
演算を終了させることにより、塩素注入率ＣＬｔから日
射による残留塩素分解量ＤＳｔを差し引き、新たに塩素
注入率ＣＬｔを求めて制御器２２に与えるものとする。
も日射量実測値が設定値以下である場合には日射量補正
演算を終了させることにより、塩素注入率ＣＬｔから日
射による残留塩素分解量ＤＳｔを差し引き、新たに塩素
注入率ＣＬｔを求めて制御器２２に与えるものとする。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、１日の日射量の推移を
予測し、かっこの予測日射量を制御実施日に実測した日
射量によって修正し、かつ水温を測定し、これらのパラ
メータをもとにして沈殿池での残留塩素分解量を求め、
この値を補償するようにして残留塩素濃度が目標値に一
致するように混和池での塩素注入量を制御するようにし
ているため、水温の季節変動が大きくても、人手を要す
ることなく常に残留塩素濃度を目標値に過不足なく一致
できるように残留塩素濃度制御が行える。
予測し、かっこの予測日射量を制御実施日に実測した日
射量によって修正し、かつ水温を測定し、これらのパラ
メータをもとにして沈殿池での残留塩素分解量を求め、
この値を補償するようにして残留塩素濃度が目標値に一
致するように混和池での塩素注入量を制御するようにし
ているため、水温の季節変動が大きくても、人手を要す
ることなく常に残留塩素濃度を目標値に過不足なく一致
できるように残留塩素濃度制御が行える。
第１図はこの発明の一実施例のブロック図である。
１・・・着水井 ２・・・塩素注入ポンプ４
・・・急速混和池 ６・・・沈殿池 ７ ８・・・浄水池 １０ ２・・・残留塩素濃度計 ６・・・予測日射量演算手段 ７・・・日射量修正値演算手段 ８・・・塩素分解量演算手段 ９・・・塩素注入率演算手段 ０・・・操作量修正値演算手段 １・・・加算手段 ２２ ５・ フロック形成池 ・・ろ適地 ・・水温計 ・・制御器
・・・急速混和池 ６・・・沈殿池 ７ ８・・・浄水池 １０ ２・・・残留塩素濃度計 ６・・・予測日射量演算手段 ７・・・日射量修正値演算手段 ８・・・塩素分解量演算手段 ９・・・塩素注入率演算手段 ０・・・操作量修正値演算手段 １・・・加算手段 ２２ ５・ フロック形成池 ・・ろ適地 ・・水温計 ・・制御器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 原水が最初に供給される着水井と、塩素が供給されて前
記着水井からの原水と混和される混和池と、原水中の汚
濁物質のフロックを形成するフロック形成池と、前記フ
ロックを沈澱させる沈澱池と、このフロック形成池から
の処理水をろ過するろ過池と、ろ過池からの処理水を貯
める浄水池とを備えた浄水場の塩素注入制御装置におい
て、前記着水井に設けられた水温計測手段と、 前記混和池に設けられた塩素注入手段と、 前記フロック形成池に設けられた塩素濃度計測手段と、 前記沈澱池に設けられた日射量計測手段と、あらかじめ
設定されている日の出から日没までの各時刻ごとに、そ
の時刻より所定時間以前に各時刻ごとの予測日射量を求
める予測日射量演算手段と、 前記予測日射量演算手段により前記所定時間以前に求め
られた現在時刻についての予測日射量と、前記日射量計
測手段により計測された現在時刻における日射量実測値
とを用いて、現在時刻において求められる所定時間以後
の予測日射量を補正して得られる日射量修正値を求める
日射量修正値演算手段と、 前記日射量修正値と前記水温計測手段により計測された
水温実測値とをもとにして日射による残留塩素分解量を
求める塩素分解量演算手段と、前記塩素濃度計測手段に
より計測された水中の残留塩素濃度の実測値と、目標残
留塩素濃度との前記残留塩素分解量によって修正された
偏差から塩素注入率を求める塩素注入率演算手段と、前
記日射量修正値の現時点での日射量の時間変化量から操
作量修正値を求める操作量修正値演算手段と、 前記塩素注入率と操作量修正値とを加えて塩素注入量設
定値を求めて前記塩素注入手段に与える塩素注入量演算
手段とを備えて成る浄水場の塩素注入制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790390A JPH03224694A (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790390A JPH03224694A (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03224694A true JPH03224694A (ja) | 1991-10-03 |
Family
ID=11956706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1790390A Pending JPH03224694A (ja) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03224694A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06114377A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Koshin Denki Kogyo Kk | 紫外線比例塩素剤自動注入装置 |
| PT107098A (pt) * | 2013-07-31 | 2015-02-02 | Edp Serviços Sist S Para A Qualidade E Efici Ncia Energética S A | Processo de manutenção da qualidade da água |
| JP2016168572A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社東芝 | 塩素注入率設定方法、塩素注入率設定装置、および塩素注入率設定システム |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56158186A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-05 | Hitachi Ltd | Control device for chlorine injection |
| JPS60212201A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-24 | Toshiba Corp | 浄水場の塩素注入制御装置 |
| JPS62227497A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-06 | Toshiba Corp | 水処理プラントの塩素注入制御装置 |
| JPS63182095A (ja) * | 1987-01-26 | 1988-07-27 | Toshiba Corp | 浄水場塩素注入制御装置 |
-
1990
- 1990-01-30 JP JP1790390A patent/JPH03224694A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56158186A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-05 | Hitachi Ltd | Control device for chlorine injection |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06114377A (ja) * | 1992-10-07 | 1994-04-26 | Koshin Denki Kogyo Kk | 紫外線比例塩素剤自動注入装置 |
| PT107098A (pt) * | 2013-07-31 | 2015-02-02 | Edp Serviços Sist S Para A Qualidade E Efici Ncia Energética S A | Processo de manutenção da qualidade da água |
| JP2016168572A (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-23 | 株式会社東芝 | 塩素注入率設定方法、塩素注入率設定装置、および塩素注入率設定システム |
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