JPH0418883B2 - - Google Patents

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JPH0418883B2
JPH0418883B2 JP62089226A JP8922687A JPH0418883B2 JP H0418883 B2 JPH0418883 B2 JP H0418883B2 JP 62089226 A JP62089226 A JP 62089226A JP 8922687 A JP8922687 A JP 8922687A JP H0418883 B2 JPH0418883 B2 JP H0418883B2
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flocculant
injection rate
partial step
aggregates
injection
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JP62089226A
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JPS63256108A (ja
Inventor
Shinji Yamamoto
Kyoshi Suzuki
Mitsuru Imai
Mutsuo Nakajima
Chiaki Igarashi
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Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
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Ebara Research Co Ltd
Ebara Infilco Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ebara Research Co Ltd, Ebara Infilco Co Ltd filed Critical Ebara Research Co Ltd
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  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明は、凝集剤の注入管理方法に関し、特
に、懸濁液の濁度が属する濁度範囲に応じて懸濁
液に対する凝集剤の適正注入率を更新しつつ注入
管理式を作成し、その注入管理式によつて凝集剤
の注入管理を実行することにより、凝集剤の注入
率ないし注入量を適正化する凝集剤の注入管理方
法に関するものである。
[従来の技術] 従来、この種の凝集剤の注入管理方法として
は、上水、工業用水、下水、産業廃液などの懸濁
液を適当量だけ採取して複数のビーカに等量ずつ
分配したのち注入率を変化せしめつつ凝集剤をそ
れぞれ注入して撹拌静置し、試験者の目視観察お
よび経験によつて凝集状態を観測して適正注入率
を決定することにより、懸濁液に対する凝集剤の
注入率を適正化するよう管理するものが提案され
ていた。
[解決すべき問題点] しかしながら、従来の凝集剤の注入管理方法で
は、試験者の目視観察および経験によつて凝集状
態を観測して適正注入率を決定した結果に応じて
懸濁液に対する凝集剤の注入率を管理していたの
で、(i)試験者によつて凝集状態の検知結果が相違
する欠点があり、また(ii)凝集状態の検知ひいては
凝集剤の注入率を決定することに多大の時間を要
する欠点があり、ひいては(iii)凝集剤の注入率を必
ずしも適正化できない欠点があつた。
そこで、本発明は、これらの欠点を除去するた
めに、懸濁液の濁度範囲に応じて凝集剤の適正注
入率を更新しつつそれぞれ注入管理式を作成し、
その注入管理式によつて凝集剤の注入管理を実行
することにより、凝集剤の注入率ないし注入量を
適正化する凝集剤の注入管理方法を提供せんとす
るものである。
(2) 発明の構成 [問題点の解決手段] 本発明により提供される問題点の解決手段は、 (a) 懸濁液を採取する第1の工程と、 (b) 懸濁液の濁度を検知する第2の工程と、 (c) 第1の工程で採取した懸濁液に対する凝集剤
の適正注入率を、第2の工程で濁度が検知され
るときに応じかつ第2の工程で濁度が検知され
る頻度以下の頻度で、間歇的に決定する第3の
工程と、 (d) 第2の工程で検知した濁度の属する濁度範囲
に応じて前記濁度範囲中の最古の記憶値に代え
第3の工程で決定した適正注入率を記憶する第
4の工程と、 (e) 第4の工程で記憶された適正注入率と第4の
工程で記憶された適正注入率が第3の工程で決
定されたときの第2の工程で検知された濁度と
を用いて注入管理式を作成し、従前の注入管理
式に代えて記憶する第5の工程と、 (f) 第2の工程で検知した濁度に応じて前記注入
管理式により凝集剤の注入率を算出する第6の
工程と、 (g) 第6の工程で算出された注入率に応じて凝集
剤を処理すべき懸濁液に対して注入する第7の
工程と を備えてなることを特徴とする凝集剤の注入管理
方法。
である。
[作 用] 本発明にかかる凝集剤の注入管理方法は、上述
の[問題点の解決手段]の欄に明示したごとく、
懸濁液の濁度およびそれに対する凝集剤の適正注
入率を決定し、その濁度の属する濁度範囲に応じ
て決定された適正注入率を最古の記憶値に代えて
記憶し、記憶された適正注入率を用いて注入管理
式を作成して従前の注入管理に代えて記憶し、懸
濁液の濁度に応じて注入管理式により凝集剤の注
入率を算出し、算出された注入率に応じて凝集剤
を処理すべき懸濁液に対して注入しているので、 (i) 試験者の目視観察ならびに経験を排除する作
用 をなし、また (ii) 注入管理式をある濁度範囲に応じて準備する
作用 をなし、ひいては (iii) 最新の検知結果に応じて凝集剤の注入率ない
し注入量を適正化する作用 をなす。
[実施例] 次に、本発明にかかる凝集剤の注入管理方法に
ついて、添付図面を参照しつつ、具体的に説明す
る。
(添付図面の説明) 第1図は、本発明にかかる凝集剤の注入管理方
法の一実施例によつて凝集剤の注入が管理されて
いる実際の懸濁液処理装置を示すための断面図で
ある。
第2図は、第1図に示した懸濁液処理装置に含
まれており本発明にかかる凝集剤の注入管理方法
の一実施例を実行するために凝集剤の適正注入率
を決定する適正注入率決定装置を示すための断面
図である。
第3図は、第2図に示した適正注入率決定装置
の動作を説明するための動作説明図であつて、受
光光量Iの時間的変化を示している。
第4図は、第3図に示した動作説明図より求め
た凝集体の径d、数n、体積Vおよび有効密度ρ
と凝集剤の注入率WA1との間の関係を示すための
グラフ図である。
第5図は、第3図に示した動作説明図より求め
た上澄水濁度τ、凝集体の沈降速度Sおよび有効
密度ρと凝集剤の注入率WA1との間の関係を示す
ためのグラフ図である。
第6図は、第2図に示した適正注入率決定装置
を4つ並置した適正注入率決定装置を示すための
断面図である。
第7図a〜cは、第1図に示した懸濁液処理装
置において本発明にかかる凝集剤の注入管理方法
の一実施例により凝集剤の注入管理を実行した結
果を示すためのグラフ図である。
(懸濁液処理装置の構成) まず、第1図を参照しつつ、本発明にかかる凝
集剤の注入管理方法の一実施例によつて凝集剤の
注入が管理されている実際の懸濁液処理装置につ
いて、その構成を詳細に説明する。
102は、着水井であつて、供給管104を介
して適宜の懸濁液供給源(図示せず)から懸濁液
が供給されている。
106は、着水井102に対し供給管108を
介して連通された凝集剤の混和池であつて、駆動
手段(たとえば電動モータ)109によつて急速
回転される撹拌羽根110が配設されている。
112は、混和池106に対し供給管114を
介して連通された凝集体形成池であつて、3つの
領域112A,〜,112Cに区分されており、
それぞれ駆動手段(たとえば電動モータ)115
A,〜,115Cによつて緩速回転される撹拌羽
根116A,〜,116Cが配設されている。混
和池106で形成されかつ供給管114によつて
凝集体形成池112に供給された凝集剤と懸濁液
との混合液は、まず凝集体形成池112のうちの
第1の領域112Aにおいて撹拌羽根116Aに
より所定時間にわたつて緩速撹拌され、そののち
第2の領域112Bへ移動されて撹拌羽根116
Bにより所定時間にわたつて緩速撹拌され、更に
第3の領域112Cへ移行されて撹拌羽根116
Cにより所定時間にわたつて緩速撹拌される。
118は、凝集体形成池112に連設された沈
澱池であつて、凝集体形成池112の第3の領域
112Cから供給された凝集体(すなわちフロツ
ク)が十分に形成された懸濁液と凝集剤との混合
液を静置せしめ、その凝集体(すなわちフロツ
ク)を沈澱せしめて除去している。
120は、供給管122を介して沈澱池118
の放流口に連通された濾過池であつて、沈澱池1
18で除去できなかつた微小な凝集体(すなわち
フロツク)を濾過により除去したのち処理水とし
て処理水管124を介し後続の適宜の設備へ送出
しいる。
130は、第2図もしくは第6図に示した凝集
剤の適正注入率決定装置であつて、入口部が供給
管132およびポンプ134を介して着水井10
2に連通されており、出口部が排水管133を介
して混和池106などに開放されている。
136は、適正注入率決定装置130に接続さ
れた演算装置であつて、懸濁液の濁度τ(すなわ
ち供給管132に付設された濁度計138あるい
は供給管108に付設された他の濁度計139に
よつて測定された懸濁液の濁度τ0)の大きさに応
じ、適正注入率決定装置130で決定された凝集
剤の適正注入率WA1 *の記憶箇所を選択している。
すなわち、演算装置136は、懸濁液の濁度τ0
所定値τ0 *1よりも小さい範囲(すなわち渇水期あ
るいは冬期に相当する低濁度範囲)にあるとき
と、懸濁液の濁度τ0が所定値τ0 *2(>τ0 *1)よりも
大きい範囲(すなわち台風期に相当する高濁度範
囲)にあるときと、懸濁液の濁度τ0が所定値τ0 *1
およびτ0 *2の間にある範囲(すなわち平常期に相
当する中濁度範囲)にあるときとにそれぞれ応じ
て、凝集剤の適正注入率WA1 *を異なる記憶箇所
にその最古のデータに代えて記憶し、最新のデー
タとする。演算装置136は、低濁度範囲、中濁
度範囲および高濁度範囲に応じて、それぞれ適正
注入率WA1 *に関する適当数(たとえば5つ)の
データを保持している。演算装置136は、適正
注入率WA1 *のデータが更新されるごとに、各濁
度範囲ごとに記憶している適当数のデータを用
い、凝集剤の注入率WA1を算出するための注入管
理式を次式のごとく WA1=AτB 作成する(A、Bは最小二乗法で決定された定
数)。したがつて、演算装置136は、凝集剤の
適正注入率WA1 *のデータが更新されたのち次の
更新までの期間にわたり、濁度計138あるいは
濁度計139から与えられた濁度τ0に応じ上式に
よつて凝集剤の注入率WA1を決定している。
140は、演算装置136および流量計142
に接続された乗算器であつて、演算装置136に
よつて出力された凝集剤の注入率WA1と流量計1
42によつて検出された懸濁液の流量すなわち混
和池106への懸濁液の供給量Qとを互いに乗算
することにより、凝集剤の注入量を算出してい
る。
144は、乗算器140に接続された凝集剤供
給装置であつて、乗算器140で算出された凝集
剤の注入量に応じた量の凝集剤を供給管146を
介して混和池106に供給し、懸濁液に対して注
入している。
(懸濁液処理装置の作用) 更に、第1図を参照しつつ、本発明にかかる凝
集剤の注入管理方法の一実施例によつて凝集剤の
注入が管理されている実際の懸濁液処理装置につ
いて、その作用を詳細に説明する。
適正注入率決定装置130は、ポンプ134お
よび供給管132を介して着水井102から懸濁
液を採取し、後述にしたがい凝集剤の適正注入率
WA1 *を決定する。
供給管132に付設された濁度計138あるい
は供給管108に付設された他の濁度計139で
は、凝集剤の適正注入率WA1 *が決定されたとき
の懸濁液の濁度τが測定され濁度τ0として演算装
置136に向け出力されている。ちなみに、濁度
計138,139は、所望により、その一方を除
去してもよい。凝集剤の適正注入率WA1 *および
懸濁液の濁度τ0は、ともに、演算装置136に与
えられている。
演算装置136では、懸濁液の濁度τ0が所定値
τ0 *1,τ0 *2と比較され、その濁度τ0が低濁度範囲、
中濁度範囲および高濁度範囲のうちのいずれに属
するかが、判断される。この判断の結果により、
演算装置136は、懸濁液の濁度τ0が属する濁度
範囲(すなわち低濁度範囲、中濁度範囲あるいは
高濁度範囲)内において、演算装置136は、懸
濁液の適正注入率WA1 *を、その最古のデータに
代えて記憶し、最新のデータに更新する。
演算装置136は、更に、データの更新された
濁度範囲(たとえば中濁度範囲)で、最新のデー
タを含む記憶データ(すなわち複数の適正注入率
WA1 *およびその決定時τ0)を用いて注入管理式 WA1=AτB 中の係数A、Bを最小二乗法で決定し、従前の注
入管理式に代えて記憶する。
演算装置136は、適正注入率検知装置130
によつて新たに適正注入率WA1 *が検知されるま
での期間に、濁度計138あるいは濁度計139
から懸濁液の濁度τ0が入力されるごとに、その濁
度τ0と注入管理式 WA1=A0τB0 とに基づき、凝集剤の注入率WA1を WA1=A0τ0 B 0 のごとく算出して出力する。
演算装置136から出力された凝集剤の注入率
WA1は、乗算器140において、流量計142に
よつて検知された流量Qと乗算され、凝集剤の注
入量R*とされる。
凝集剤の注入量R*に応じ、凝集剤が、凝集剤
供給装置144から混和池106に供給され、懸
濁液に対して注入される。
本発明にかかる凝集剤の注入管理方法によれ
ば、上述の動作を間歇的に反復することにより、
第1図に示した懸濁液処理装置における凝集剤の
注入率WA1を実質的に適正注入率WA1 *に維持で
き、ひいては懸濁液の処理時間を短縮でき、併せ
て凝集剤の無用の注入を回避できる。
更に、具体的な数値を挙げて説明すると、懸濁
液の濁度τが第7図aのごとく変化したとき、本
発明にかかる凝集剤の注入管理方法によれば、凝
集剤の注入率WA1を第7図bのごとく懸濁液の濁
度τの変化に応じて比較例よりも適切に管理で
き、これによつて沈澱池118から放流される処
理水(すなわち懸濁液)の濁度τを第7図cのご
とく比較例に比し改善できる。
(適正注入率決定装置130の構成) 更に、第2図ないし第6図を参照しつつ、上述
した適正注入率決定装置130について、その構
成を一層詳細に説明する。
10は、回分式の撹拌槽であつて、適宜の容量
(たとえば1の容量)を有しており、懸濁液と
凝集剤との混合液11が収容されている。
12は、撹拌槽10内に配設された撹拌羽根で
あつて、撹拌槽10の下方に配置された駆動手段
(たとえば電動モータ)14の出力軸16の自由
端部に適宜に装着されている。
18は、リード線19によつて適宜の電源(図
示せず)に接続された発光装置であつて、撹拌槽
10の側面に配設されており、蛍光ランプ、タン
グステンランプ、ハロゲンランプ、発光ダイオー
ド、レーザ発光手段などの適宜の光源によつて発
生された光を適宜の光学系(たとえばスリツト)
を介して平行光線束として撹拌槽10内の混合液
11に供給している。
20は、フオトトランジスタ、フオトダイオー
ド、CdS、CCDなどの適宜の光電変換素子を受光
手段として包有している受光装置であつて、撹拌
槽10の側面に配設されており、発光装置18に
より平行光線束として供給された光を混合液11
を介して受光している。受光装置20は、発光装
置18によつて与えられた光が混合液11中の凝
集体(すなわちフロツク)17によつて散乱ある
いは遮断されるので、散乱光あるいは減衰された
透過光を受光している。受光装置20は、透過光
を受光するために発光装置18に対し対向せしめ
てもよく、また散乱光を受光するために発光装置
18からの平行光線束に対し所定の角度をもつて
配置せしめてもよい。加えて、透過光および散乱
を受光するために、2つの受光装置20を配置し
てもよい。説明を簡潔とするために以下、受光装
置20は、発光装置18に対して対向されている
ものとする。また、第2図では、発光装置18お
よび受光装置20が一組だけ配置されているが、
これに限定されるものではなく、発光装置18お
よび受光装置20を複数組配置してもよい。発光
装置18および受光装置20は、特に同一水平面
上に配設されておれば、凝集体(すなわちフロツ
ク)17の沈降状態を測定するために好都合であ
る。
22は、受光装置20にリード線21を介して
接続された測定装置であつて、受光装置20の受
光した光量(以下“受光光量”という)Iを測定
する。測定装置22は、加えて、測定した受光光
量Iから凝集剤の注入前の受光光量I1(τ)と撹
拌羽根12による緩速撹拌に伴なつて平坦化した
ときの受光光量Iの変動幅(すなわち所定値IL
よびIH間の差分)ΔIおよび変動周期Fとを求めて
出力してる。測定装置22は、所望によつては更
に、撹拌羽根12による緩速撹拌の停止後に平坦
化したときの受光光量If(τ)と撹拌羽根12に
よる緩速撹拌の停止時から受光光量Iが平坦化す
るまでの時間Tとを求めて出力してもよい。
24は、一端部が開閉弁25を介して撹拌槽1
0に開口された供給管であつて、他端部が供給管
132に連通されている(第1図参照)。
26は、凝集剤供給源28に一端部が連通され
た凝集剤供給管であつて、他端部が開閉弁27を
介して撹拌槽10に開口されている。
30は、排水管であつて、一端部が撹拌槽10
の底部に開口され、かつ他端部が開閉弁32を介
して排水管133に連通されており、撹拌槽10
から検出済の混合液11を排除する(第1図参
照)。
34は、暗箱であつて、少なくとも撹拌槽1
0、発光装置18および受光装置20を収容して
おり、外光の影響を除去している。
36は、駆動手段14と測定装置22と開閉弁
25,27とに接続された演算装置であつて、駆
動手段14から撹拌羽根12の周速νが与えられ
ており、測定装置22から受光光量Ii(τ)と受
光光量Iの変動幅ΔIおよび変動周期Fとが与え
られ所望によつて受光光量If(τ)と時間Tとが
併せて与えられており、開閉弁25,27から懸
濁液の供給量Mおよび凝集剤の供給量Nが与えら
れている。演算装置36は、凝集体(すなわちフ
ロツク)17の凝集状態を判断するためのパラメ
ータを算出している。すなわち、演算装置36
は、定数αと受光光量Iの変動幅ΔI(ボルト)と
を用いて凝集体(すなわちフロツク)17の径d
(cm)を d=αΔI と算出し、受光光量Iの変動周期F(秒)と撹拌
羽根12の周速ν(m/秒)と定数βとを用いて
凝集体(すなわちフロツク)17の数n(1/cm3
を n=β(1/Fν)3 と算出し、凝集体(すなわちフロツク)17の径
d(cm)およびn(1/cm3)と定数εとを用いて凝
集体(すなわちフロツク)17の体積V(cm3)を V=εd3n と算出し、受光光量Ii(τ)(ボルト)より求めた
懸濁液の浮遊物の初期濃度WSS(mg/)と供給
量M、Nより求めた凝集剤の注入率WA1(mg/)
と凝集体(すなわちフロツク)17の数n(1/
cm3)と径dと定数γと凝集剤に固有の係数aとを
用いて凝集体(すなわちフロツク)17の有効密
度ρ(g/cm3)を ρ=γ1/d3n(WSS+aWA1) と算出しており、更に所望によつては、時間Tと
定数δとを用いて凝集体(すなわちフロツク)1
7の沈降速度S(cm/分)を S=δ1/T と算出し、受光光量If(τ)と定数λとを用いて
凝集体(すなわちフロツク)17の沈降したのち
の上澄水濁度τ(度)を τ=λIf(τ) と算出している。ここで、演算装置36の算出し
たパラメータと凝集体(すなわちフロツク)17
の実際の凝集状態との関係は、径dあるいは数
n、体積V、有効密度ρ、沈降速度S、上澄水濁
度τの順で緊密となつているので、凝集体(すな
わちフロツク)17の凝集状態を精密に検知する
ことが所望であれば後者のパラメータを利用すれ
ばよく、更にその凝集状態を一層精密に検知する
ことが所望であれば複数のパラメータを組合せて
利用すればよい。
38は、演算装置36に接続された他の演算装
置であつて、演算装置36によつて算出された凝
集体(すなわちフロツク)17の径d、数n、体
積V、有効密度ρ、沈降速度Sおよび凝集体(す
なわちフロツク)17の沈降したのちの上澄水濁
度τのうちの少なくとも1つをそのときの凝集剤
の注入率WA1に対して順次記憶しておき、このと
きの懸濁液に対する凝集剤の注入率WA1の適正値
(すなわち凝集剤の適正注入率)WA1 *を決定して
いる。すなわち、演算装置38は、開閉弁25,
27から与えられた懸濁液の供給量Mおよび凝集
剤の供給量Nを用いて演算装置36で算出された
凝集剤の注入率WA1の変化に対し、凝集体(すな
わちフロツク)17の径d、体積Vあるいは有効
密度ρの変化が急峻となり始め、更にはその数
n、沈降速度Sもしくは上澄水濁度τの変化が緩
慢となり始めるときに対応して、凝集剤の注入率
WA1を適正注入率WA1 *と決定する。
(適正注入率決定装置130の作用) 加えて、第2図ないし第5図を参照しつつ、上
述した適正注入率決定装置130について、その
作用を一層詳細に説明する。
開閉弁32が、排水管30を介して撹拌槽10
内に残留する混合液11を排除するために、一時
的に開放される。
開閉弁32が閉鎖されたのち、開閉弁25が供
給管24を介して懸濁液の供給源(図示せず)か
ら所定量M(たとえば1)の懸濁液を撹拌槽1
0内に供給するために、所定時間だけ開放され
る。
撹拌槽10内への懸濁液の供給が完了すると、
時刻t1において、撹拌羽根12が、駆動手段(た
とえば電動モータ)14により急速回転すなわち
高速度で回転され始める。撹拌羽根12の急速回
転の開始に先立つて、発光装置18、受光装置2
0および測定装置22が始動されており、撹拌槽
10内の懸濁液を介して透過光の受光光量Ii(τ)
が測定されて演算装置36に与えられている。
そののち、時刻t2において、開閉弁27を所定
時間だけ開放することにより、所定量の凝集剤
が、凝集剤供給源28から凝集剤供給管26を介
して撹拌槽10に対して注入される。凝集剤とし
ては、ポリアルミニウムクロライドなどの既知の
凝集剤を所望に応じて使用すればよい。時刻t2
(すなわち凝集剤が供給される時刻)までの受光
光量Iは、懸濁液に含有されている浮遊物の初期
濃度WSSに対応して一定値Ii(τ)となつている。
時刻t2において凝集剤が所定量Nだけ注入される
と、混合液11内で凝集体(すなわちフロツク)
17が徐々に形成され、かつ混合液11が撹拌槽
10内で急速に撹拌移動されているので、受光装
置20の受光光量Iが緩慢に増大する。
時刻t3において、撹拌羽根12が緩速回転(す
なわち低速度で回転)され始めると、更に混合液
11内で凝集体(すなわちフロツク)17が形成
されてその径dが増大し、かつ混合液11が撹拌
槽10内で緩速に撹拌移動されているので、受光
装置20の受光光量Iが小刻みに増減しながら全
体として増大する。
時刻t4に達すると、混合液11内で凝集体(す
なわちフロツク)17が十分に凝集されてその径
dが変化しなくなり、かつ混合液11が撹拌槽1
0内で緩速に撹拌移動されているので、受光装置
20の受光光量Iが平坦化し凝集体(すなわちフ
ロツク)17の通過に伴なつて所定値ILおよびIH
間で周期的に変動するようになる。
更に、時刻t5において、撹拌羽根12の回転を
停止して撹拌を停止せしめると、混合液11内で
形成された凝集体(すなわちフロツク)17が沈
降を開始するので、受光装置20の受光光量Iが
小刻みに増減しつつ、時刻t6においてほぼ一定の
値If(τ)に達する。
時刻t6以降では、混合液11中の凝集体(すな
わちフロツク)17がもはや沈降しないので、受
光光量Iは一定の値If(τ)を維持する。
たとえば、1の真水にカオリン25mgを添加し
たカオリン懸濁液を用い、かつポリアルミニウム
クロライドを15mg/の注入率となるように注入
して測定装置22で測定したところ、受光装置2
0による受光光量Iは、第2図のとおりであつ
た。
そののち、演算装置36が、上述したところに
よつて凝集体(すなわちフロツク)17の径d、
数n、体積Vおよび有効密度ρを算出し、更に所
望によりその沈降速度Sおよび上澄水濁度τを併
せて算出する。演算装置36の算出したこれらの
パラメータにより、上述したごとく凝集体(すな
わちフロツク)17の凝集状態を検知できる。
演算装置36によつて算出された凝集体(すな
わちフロツク)17の径d、数n、体積V、有効
密度ρ、沈降速度Sおよび上澄水濁度τは、演算
装置38において凝集剤の注入率WA1に対して記
憶される。演算装置38は、凝集体(すなわちフ
ロツク)17の径d、体積Vあるいは有効密度ρ
の変化が急峻となり始めるときの凝集剤の注入率
WA1、あるいはその数n、沈降速度Sもしくは上
澄水濁度τの変化が緩慢となり始めるときの凝集
剤の注入率WA1を、適正注入率WA1 *と決定し、
所望に応じて出力する。
この根拠を、更に具体的に説明する。すなわ
ち、たとえば1の真水に25mgのカオリンを添加
したカオリン懸濁液を使用して、上述の測定なら
びに演算を反復するごとに、凝集体(すなわちフ
ロツク)17の径d、数n、体積Vおよび有効密
度ρを算出し、凝集剤の注入率WA1に対してブロ
ツトしたところ、第4図が得られた。
同様に、前記カオリン懸濁液を使用して、上述
の測定ならびに演算を反復するごとに凝集体(す
なわちフロツク)17の有効密度ρおよび沈降速
度Sと上澄水濁度τとを算出し、凝集剤の注入率
WA1に対してプロツトしたところ、第5図が得ら
れた。
第4図および第5図から明らかなように、凝集
剤の注入率WA1の変化に伴なつて、凝集体(すな
わちフロツク)17の径d、数n、体積V、有効
密度ρおよび沈降速度Sと上澄水濁度τとが変化
している。詳述すれば、凝集剤の注入率WA1が所
定他WA1 *(ここでは30mg/)以上になると、
凝集体(すなわちフロツク)17の数nがあまり
変化しないが、その径dおよび体積Vが比較的に
大きくなつて有効密度ρが低下しており、不安定
な凝集体(すなわちフロツク)17が形成されて
いるものと判断できる。また、凝集剤の注入率
WA1がその所定値WA1 *以上になると、凝集体
(すなわちフロツク)17の沈降速度Sあるいは
凝集体(すなわちフロツク)17の沈降後の上澄
水濁度τがあまり変化しない。ひいては、凝集剤
の注入率WA1がその所定値WA1 *以上となつても、
凝集剤の注入量が増大するに比し凝集体(すなわ
ちフロツク)17の凝集沈澱量を増加できないも
のと判断でき、好ましくない。
これに対し、凝集剤の注入率WA1がその所定値
WA1 *よりも大幅に小さくなると、凝集体(すな
わちフロツク)17の数nが極端に大きくなり、
その径dおよび体積Vも極端に小さくなつて有効
密度ρが増大しており、比較的に安定な凝集体
(すなわちフロツク)17が形成されているもの
と判断できる。しかしながら、このときは、凝集
体(すなわちフロツク)17の沈降速度Sが小さ
く、凝集体(すなわちフロツク)17の沈降後の
上澄水濁度τが大きい。ひいては、凝集剤の注入
率WA1がその所定値WA1 *よりも大幅に小さくな
ると、凝集剤の注入量を削減することはできても
凝集体(すなわちフロツク)17を効率良く沈澱
除去できないものと判断でき、好ましくない。
したがつて、このときの所定値WA1 *を凝集剤
の注入率とすれば、凝集剤の注入量を削減しかつ
懸濁液中の浮遊物の凝集沈澱量を比較的に大きな
値に維持できるので、懸濁液中の浮遊物を効率良
く凝集沈澱せしめて除去できる。
そのために、演算装置38では、上述のように
所定値WA1 *を凝集剤の適正注入率と決定してい
る。
以上により、本発明にかかる凝集剤の注入管理
方法では、懸濁液に対する凝集剤の注入率が適正
注入率となるように管理している。
(変形例) なお、上述では、撹拌槽10が1つだけ包有さ
れた適正注入率決定装置130について説明した
(第2図ないし第5図参照)が、これでは凝集状
態の検知に多大の時間を必要とするので、本発明
では、第6図に示すように複数(ここでは4つ)
の撹拌槽を並置してもよい。
第6図の適正注入率決定装置130は、懸濁液
の供給源(すなわち供給管132、凝集剤供給源
28および演算装置)38が共通化されているこ
とを除き、構成および作用は、第2図の適正注入
率決定装置130と実質的に同一であるので、各
部材に対し第2図の適正注入率決定装置130に
おいて付した参照番号と同一の参照番号を付し、
その詳細な説明を省略する。参照番号には、並置
された撹拌槽を区別するためにA,B,C,Dの
符号が加えられている。開閉弁27A,〜,27
Dは、互いに異なる時間だけ開放されており、撹
拌槽10A,〜,10D中の混合液11A,〜,
11Dに対する凝集剤の注入率を調節している。
また、上述においては、濁度計138,139
による濁度検知の頻度に比し、適正注入率決定装
置130による凝集剤の適正注入率の決定頻度が
少ない場合についてのみ説明したが、本発明は、
この場合にのみ限定されるものではなく、所望に
より濁度計139,139による濁度検知の頻度
と適正注入率決定装置130による凝集剤の適正
注入率の決定頻度とを一致せしめてもよい。
(3) 発明の効果 上述より明らかなように、本発発明にかかる凝
集剤の注入管理方法は、(a)懸濁液を採取する第1
の工程と、(b)懸濁液の濁度を検知する第2の工程
と、(c)採取した懸濁液に対する凝集剤の適正注入
率を、第2の工程で濁度が検知されるときに応じ
かつ第2の工程で濁度が検知される頻度以下の頻
度で、間歇的に検知する第3の工程と、(d)第2の
工程で検知した濁度の属する濁度範囲に応じて前
記濁度範囲中の最古の記憶値に代え第3の工程で
検知した適正注入率を記憶する第4の工程と、(e)
第4の工程で記憶された適正注入率と第4の工程
で記憶された適正注入率が第3の工程で決定され
たときの第2の工程で検知された濁度とを用いて
注入管理式を作成し、従前の注入管理式に代えて
記憶する第5の工程と、(f)第2の工程で検知した
濁度に応じて前記注入管理式により凝集剤の注入
率を算出する第6の工程と、(g)第6の工程で算出
された注入率に応じて凝集剤を処理すべき懸濁液
に対して注入する第7の工程とを備えているの
で、 (i) 試験者の目視観察ならびに経験を排除できる
効果 を有し、また (ii) 注入管理式を濁度範囲ごとに更新できる効果 を有し、ひいては (iii) 最新の検知結果に応じて凝集剤の注入率ない
し注入量を適正化できる効果 を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる凝集剤の注入管理方法
の一実施例によつて凝集剤の注入が管理されてい
る実際の懸濁液処理装置を示すための断面図、第
2図は第1図に示した懸濁液処理装置に含まれて
おり本発明にかかる凝集剤の注入管理方法の一実
施例を実行するために凝集剤の適正注入率を決定
する適正注入率決定装置を示すための断面図、第
3図は第2図に示した適正注入率決定装置の動作
を説明するための動作説明図、第4図は第3図に
示した動作説明図より求めた凝集体の径d、数
n、体積Vおよび有効密度ρと凝集剤の注入率
WA1との間の関係を示すためのグラフ図、第5図
は第3図に示した動作説明図より求めた上澄水濁
度τ、凝集体の沈降速度Sおよび有効密度ρと凝
集剤の注入率WA1との間の関係を示すためのグラ
フ図、第6図は第2図に示した適正注入率決定装
置を4つ並置した適正注入率決定装置を示すため
の断面図、第7図a〜cは第1図に示した懸濁液
処理装置において本発明の一実施例により凝集剤
の注入管理を実行した結果を示すためのグラフ図
である。 102……着水井、106……混和池、112
……凝集体形成池、118……沈澱池、120…
…濾過池、130……適正注入率決定装置、13
6……演算装置、138,139……濁度計、1
40……乗算器、142……流量計、144……
凝集剤供給装置、10……撹拌槽、11……混合
液、12……撹拌羽根、14……駆動手段、16
……出力軸、18……発光装置、20……受光装
置、22……測定装置、24……供給管、25,
27……開閉弁、26……凝集剤供給管、28…
…凝集剤供給源、30……排水管、32……開閉
弁、34……暗箱、36,38……演算装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a) 懸濁液を採取する第1の工程と、 (b) 懸濁液の濁度を検知する第2の工程と、 (c) 第1の工程で採取した懸濁液に対する凝集剤
    の適正注入率を、第2の工程で濁度が検知され
    るときに応じかつ第2の工程で濁度が検知され
    る頻度以下の頻度で、間歇的に決定する第3の
    工程と、 (d) 第2の工程で検知した濁度の属する濁度範囲
    に応じて前記濁度範囲中の最古の記憶値に代え
    第3の工程で決定した適正注入率を記憶する第
    4の工程と、 (e) 第4の工程で記憶された適正注入率と第4の
    工程で記憶された適正注入率が第3の工程で決
    定されたときの第2の工程で検知された濁度と
    を用いて注入管理式を作成し、従前の注入管理
    式に代えて記憶する第5の工程と、 (f) 第2の工程で検知した濁度に応じて前記注入
    管理式により凝集剤の注入率を算出する第6の
    工程と、 (g) 第6の工程で算出された注入率に応じて凝集
    剤を処理すべき懸濁液に対して注入する第7の
    工程と を備えてなることを特徴とする凝集剤の注入管理
    方法。 2 第3の工程が、 (a) 採取された懸濁液を撹拌する第1の部分工程
    と、 (b) 撹拌中の懸濁液に対し凝集剤を注入する第2
    の部分工程と、 (c) 凝集剤の注入ののち第1の部分工程よりも低
    下された撹拌速度で懸濁液と凝集剤との混合液
    を撹拌する第3の部分工程と、 (d) 少なくとも第3の部分工程に際して前記混合
    液を介して発光装置より受光装置に与えられた
    受光光量を測定する第4の部分工程と、 (e) 第4の部分工程で測定された受光光量から前
    記混合液の凝集状態を検知する第5の部分工程
    と、 (f) 第5の部分工程で検知された凝集状態に応じ
    て凝集剤の適正注入率を決定する第6の部分工
    程と、 を備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の凝集剤の注入管理方法。 3 (i) 第5の部分工程において、受光光量が平
    坦化したときの変動周期および第3の部分工程
    における撹拌速度から凝集体の数を算出するこ
    とにより、混合液の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第6の部分工程において、凝集体の数の変化
    が緩慢となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の凝集剤の注入管理方法。 4 (i) 第5の部分工程において、受光光量が平
    坦化したときの変動幅から凝集体の径を算出す
    ることにより、混合液の凝集状態を検知し、か
    つ (ii) 第6の部分工程において、凝集体の径の変化
    が急峻となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第2項も
    しくは第3項記載の凝集剤の注入管理方法。 5 (i) 第5の部分工程において、受光光量が平
    坦化したときの変動周期および第3の部分工程
    における撹拌速度から凝集体の数を算出し、か
    つ受光光量が平坦化したときの変動幅から凝集
    体の径を算出し、かつ前記凝集体の数および径
    から凝集体の体積を算出することにより、混合
    液の凝集状態を検知し、かつ、 (ii) 第6の部分工程において、凝集体の数の変化
    が緩慢となり始めかつ径および体積の変化が急
    峻となり始めるときに対応した凝集剤の注入率
    を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の凝集剤の注入管理方法。 6 (i) 第5の部分工程において、受光光量が平
    坦化したときの変動周期および第3の部分工程
    における撹拌速度から凝集体の数を算出し、か
    つ受光光量が平坦化したときの変動幅から凝集
    体の径を算出し、かつ前記凝集体の数および径
    と懸濁液の浮遊物濃度と凝集剤の注入率とから
    凝集体の有効密度を算出することにより、混合
    液の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第6の部分工程において、凝集体の数の変化
    が緩慢となり始めかつ径および有効密度の変化
    が急峻となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の凝集剤の注入管理方法。 7 第3の工程が、 (a) 採取された懸濁液を撹拌する第1の部分工程
    と、 (b) 撹拌中の懸濁液に対し凝集剤を注入する第2
    の部分工程と、 (c) 凝集剤の注入ののち第1の部分工程よりも低
    下された撹拌速度で懸濁液と凝集剤との混合液
    を撹拌する第3の部分工程と、 (d) 少なくとも第3の部分工程に際して前記混合
    液を介して発光装置より受光装置に与えられた
    受光光量を測定する第4の部分工程と、 (e) 第4の部分工程で測定された受光光量が平坦
    化したのち、前記混合液の撹拌を停止する第5
    の部分工程と、 (f) 第5の部分工程に際して前記混合液を介して
    発光装置より受光装置に与えられた受光光量を
    測定する第6の部分工程と、 (g) 第4の部分工程および第6の部分工程で測定
    された受光光量から前記混合液の凝集状態を検
    知する第7の部分工程と、 (h) 第7の部分工程で検知された凝集状態に応じ
    て凝集剤の適正注入率を決定する第8の部分工
    程と を備えてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の凝集剤の注入管理方法。 8 (i) 第7の部分工程において、第6の部分工
    程で測定された受光光量が平坦化したときの受
    光光量から凝集体が沈澱されたのちの上澄水濁
    度を算出することにより、混合液の凝集状態を
    検知し、かつ (ii) 第8の部分工程において、上澄水濁度の変化
    が緩慢となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
    載の凝集剤の注入管理方法。 9 (i) 第7の部分工程において、第5の部分工
    程で撹拌を停止したのち第6の部分工程で測定
    された受光光量が平坦化するまでの時間から凝
    集体の沈降速度を算出することにより、混合液
    の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第8の部分工程において、凝集体の沈降速度
    の変化が緩慢となり始めるときに対応した凝集
    剤の注入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
    載の凝集剤の注入管理方法。 10 (i) 第7の部分工程において、第4の部分
    工程で測定された受光光量が平坦化したときの
    変動周期および第3の部分工程における撹拌速
    度から凝集体の数を算出することにより、混合
    液の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第8の部分工程において、凝集体の数の変化
    が緩慢となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第7項な
    いし第9項のいずれか一項記載の凝集剤の注入管
    理方法。 11 (i) 第7の部分工程において、第4の部分
    工程で測定された受光光量が平坦化したときの
    変動幅から凝集体の径を算出することにより、
    混合液の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第8の部分工程において、凝集体の径の変化
    が急峻となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第7項な
    いし第10項のいずれか一項記載の凝集剤の注入
    管理方法。 12 (i) 第7の部分工程において、第4の部分
    工程で測定された受光光量が平坦化したときの
    変動周期および第3の部分工程における撹拌速
    度から凝集体の数を算出し、かつ第4の部分工
    程で測定された受光光量が平坦化したときの変
    動幅から凝集体の径を算出し、かつ前記凝集体
    の数および径とから凝集体の体積を算出するこ
    とにより、混合液の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第8の部分工程において、凝集体の数の変化
    が緩慢となり始めかつ径および体積の変化が急
    峻となり始めるときに対応した凝集剤の注入率
    を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
    載の凝集剤の注入管理方法。 13 (i) 第7の部分工程において、第4の部分
    工程で測定された受光光量が平坦化したときの
    変動周期および第3の部分工程における撹拌速
    度から凝集体の数を算出し、かつ第4の部分工
    程で測定された受光光量が平坦化したときの変
    動幅から凝集体の径を算出し、かつ前記凝集体
    の数および径と懸濁液の浮遊物濃度と凝集剤の
    注入率とから凝集体の有効密度を算出すること
    により、混合液の凝集状態を検知し、かつ (ii) 第8の部分工程において、凝集体の数の変化
    が緩慢となり始めかつ径および有効密度の変化
    が急峻となり始めるときに対応した凝集剤の注
    入率を適正注入率と決定し てなることを特徴とする特許請求の範囲第7項記
    載の凝集剤の注入管理方法。
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