JPS6111192A - 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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- JPS6111192A JPS6111192A JP13013084A JP13013084A JPS6111192A JP S6111192 A JPS6111192 A JP S6111192A JP 13013084 A JP13013084 A JP 13013084A JP 13013084 A JP13013084 A JP 13013084A JP S6111192 A JPS6111192 A JP S6111192A
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- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は浄水場における塩素注入量を、塩素注入点と残
留塩素濃度測定点との時間的および空間的ずれを考慮し
て残留塩素濃度が一定となるようＩこ制御する浄水場の
塩素注入制御装置に関するものである。
留塩素濃度測定点との時間的および空間的ずれを考慮し
て残留塩素濃度が一定となるようＩこ制御する浄水場の
塩素注入制御装置に関するものである。
浄水場における塩素注入には、原水に注入する前塩素注
入、濾過池の前で注入する中塩素注入、濾過池の後で注
入する後塩素注入があり、特に前塩素注入では、検水を
採取するまでの流下に要する時間が長いので、通常のフ
ィードバック制御では安定な制御が困難である。
入、濾過池の前で注入する中塩素注入、濾過池の後で注
入する後塩素注入があり、特に前塩素注入では、検水を
採取するまでの流下に要する時間が長いので、通常のフ
ィードバック制御では安定な制御が困難である。
このため従来から、
（ａ） 実行した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値
とを比較して原水の塩素要求量を計算し、これに残留塩
素濃度の目標値を加えた値を塩素注入率とする方法、 （ｂ） 実行した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値
の比から塩素消費率を計算し、この塩素消費率で残留塩
素濃度の目標値を際した値を基準注入率とし、この基準
注入率にさらに、残留塩素濃度の測定値を用いるＰＩＤ
演算によるフィードバック注入率を加算した値を実行す
べき塩素注入率とする方法、 などが用いられている。
とを比較して原水の塩素要求量を計算し、これに残留塩
素濃度の目標値を加えた値を塩素注入率とする方法、 （ｂ） 実行した塩素注入率と残留塩素濃度の測定値
の比から塩素消費率を計算し、この塩素消費率で残留塩
素濃度の目標値を際した値を基準注入率とし、この基準
注入率にさらに、残留塩素濃度の測定値を用いるＰＩＤ
演算によるフィードバック注入率を加算した値を実行す
べき塩素注入率とする方法、 などが用いられている。
しかしながら、上記（ａ）の方法は基本的にはフィード
フォワード制御であるが、原水の塩素要求量の計算に異
なる時刻の塩素注入率と残留塩素濃度とを用いているの
で正しい計算が行われず１．また上記（ｂ）の方法は塩
素注入率と残留塩素濃度は同時刻の値を用いているので
（ａ）の方法におけるような問題はないが、外乱である
原水の塩素要求量が変動しなくても、塩素注入率が高い
と残留塩素濃度も高くなって塩素消費率が低いと残留塩
素濃度も低くなって塩素消費率が高くなり、このため塩
素要求量の変動という外乱を正しく補償することができ
ず、また塩素注入率と残留塩素濃度は測定時刻は同一で
も測定位置が異なり、塩素注入点と残留塩素濃度測定点
間のプロセスの混合特性の影響を受けるので、塩素消費
率の計算値が正しい値を示さず、塩素注入率の制御が不
正確となるという問題がある。
フォワード制御であるが、原水の塩素要求量の計算に異
なる時刻の塩素注入率と残留塩素濃度とを用いているの
で正しい計算が行われず１．また上記（ｂ）の方法は塩
素注入率と残留塩素濃度は同時刻の値を用いているので
（ａ）の方法におけるような問題はないが、外乱である
原水の塩素要求量が変動しなくても、塩素注入率が高い
と残留塩素濃度も高くなって塩素消費率が低いと残留塩
素濃度も低くなって塩素消費率が高くなり、このため塩
素要求量の変動という外乱を正しく補償することができ
ず、また塩素注入率と残留塩素濃度は測定時刻は同一で
も測定位置が異なり、塩素注入点と残留塩素濃度測定点
間のプロセスの混合特性の影響を受けるので、塩素消費
率の計算値が正しい値を示さず、塩素注入率の制御が不
正確となるという問題がある。
本発明は、塩素注入率と残留塩素濃度との関係を、注入
塩素と原水との混合モデルを用いて測定時刻および測定
位置のずれを補正して算出し、これによってＰＩＤフィ
ードバック制陣制御本としながら塩素の注入率を適正に
制御する浄水場の塩素注入制御装置を提供することを目
的としている。
塩素と原水との混合モデルを用いて測定時刻および測定
位置のずれを補正して算出し、これによってＰＩＤフィ
ードバック制陣制御本としながら塩素の注入率を適正に
制御する浄水場の塩素注入制御装置を提供することを目
的としている。
し発明の概要〕
本発明は、塩素の注入量を制御して所要点の残留塩素濃
度を目標値に制御する浄水場の塩素注入制御装置におい
て、所要点の残留塩素濃度の測定値とその目標値とから
塩素注入率のフィードバック修正量を算出する第１演算
器と、注入塩素と原水との混合モデルを用いて注入塩素
が分解消失なしに混合した場合゛の所要点における混合
塩素注入率の想定値を算出する第２演算器と、混合塩素
注入率想定値と残留塩素濃度測定値から塩素消費率の時
間変化を算出する第３演算器と、原水流量から塩素消費
率の時間変化を修正する制御比率を算出する第４演算器
と、フィードバック修正量、塩素消費率の時間変化およ
び制御比率から原水に注入すべき塩素注入率を算出する
第５演算器を備え、算出した塩素注入率に応じて塩素水
の注入流電を制御し、これによって塩素の注入点と残留
塩素濃度の測定点との時間的および空間的なずれを補償
して所要点の残留塩素濃度を安定に制卸できるようにし
たものである。
度を目標値に制御する浄水場の塩素注入制御装置におい
て、所要点の残留塩素濃度の測定値とその目標値とから
塩素注入率のフィードバック修正量を算出する第１演算
器と、注入塩素と原水との混合モデルを用いて注入塩素
が分解消失なしに混合した場合゛の所要点における混合
塩素注入率の想定値を算出する第２演算器と、混合塩素
注入率想定値と残留塩素濃度測定値から塩素消費率の時
間変化を算出する第３演算器と、原水流量から塩素消費
率の時間変化を修正する制御比率を算出する第４演算器
と、フィードバック修正量、塩素消費率の時間変化およ
び制御比率から原水に注入すべき塩素注入率を算出する
第５演算器を備え、算出した塩素注入率に応じて塩素水
の注入流電を制御し、これによって塩素の注入点と残留
塩素濃度の測定点との時間的および空間的なずれを補償
して所要点の残留塩素濃度を安定に制卸できるようにし
たものである。
［発明の実施例〕
本発明の一実施例を第１図に示す。
第１図において、図示しない取水源から取水された原水
は、管路Ａを通って着水井２に流入し、塩素が注入され
る管路Ｂを通って急速混和池３に流入し、ここで図示し
ない攪拌機で混和され、管路Ｃを通って次工程に処理水
として流入する。
は、管路Ａを通って着水井２に流入し、塩素が注入され
る管路Ｂを通って急速混和池３に流入し、ここで図示し
ない攪拌機で混和され、管路Ｃを通って次工程に処理水
として流入する。
急速混和池３の中の処理水は、検水ポンプ４によってサ
ンプリングされ、サンプルは導水管りを通って残留塩素
濃度計６に送られ、残留塩素濃度ＲＣが測定される。
ンプリングされ、サンプルは導水管りを通って残留塩素
濃度計６に送られ、残留塩素濃度ＲＣが測定される。
上記残留塩素濃度測定値几Ｃ１管路人に設けられた流量
計１で測定された原水流量Ｑおよび塩素注入管路Ｅに設
けられた薬品流量計７で測定された塩素水流量ＱＣは塩
素注入演算装置８に入力され、ここで適正な塩素注入率
ＭＹが演算され、塩素注入制御器１７および薬注バルブ
６を介して塩素水流ｊｉＱｃをＭＶに合せて制御する。
計１で測定された原水流量Ｑおよび塩素注入管路Ｅに設
けられた薬品流量計７で測定された塩素水流量ＱＣは塩
素注入演算装置８に入力され、ここで適正な塩素注入率
ＭＹが演算され、塩素注入制御器１７および薬注バルブ
６を介して塩素水流ｊｉＱｃをＭＶに合せて制御する。
次に上記塩素注入演算装置８の演算動作を第２図に示す
フローチャートを参照して説明する。
フローチャートを参照して説明する。
先ず計算周期ごとにプロセスデータとして上記。
ＲＣ、Ｑ 、 ＱＣが入力される。
第１演算器１０は入力点９から残留塩素濃度目標値ＳＶ
が設定されると共に、前記残留塩素濃度測定値ＲＣが入
力され、制御周期ごとに下記（１） 、 （２）式の演
算を行って塩素注入率のフィードバック修正量△８を算
出する。
が設定されると共に、前記残留塩素濃度測定値ＲＣが入
力され、制御周期ごとに下記（１） 、 （２）式の演
算を行って塩素注入率のフィードバック修正量△８を算
出する。
ｇｎ＝＝８ｖ−ＲＣ−（１）
ｈ
△５＝Ｋｐ （Ｉｎ−Ｅｎ−ｘ ） ＋−ＶＩＩＥｎ
・・−（２）ここにＨｎ、Ｅｎ−ｘは今回およ
び前回の制御周期における入力偏差、Ｋｐ は比例ゲ
イン、ｈは制御周期ＴＩは積分時間である。
・・−（２）ここにＨｎ、Ｅｎ−ｘは今回およ
び前回の制御周期における入力偏差、Ｋｐ は比例ゲ
イン、ｈは制御周期ＴＩは積分時間である。
第２演算器１２は入力点１１から塩素水の塩素濃度ＣＬ
ｏが設定されると共に、前記原水流量Ｑおよび塩素水流
量Ｑ ’Ｃが入力され、下記（３）〜（７）式の演算を
行って、塩素が分解消失を行うことなく混合したと想定
した場合の測定点における残留塩素濃度（以下混合塩素
注入率と呼ぶ） ＣＬｓを下記（３）〜（７）式を用い
て算出する。
ｏが設定されると共に、前記原水流量Ｑおよび塩素水流
量Ｑ ’Ｃが入力され、下記（３）〜（７）式の演算を
行って、塩素が分解消失を行うことなく混合したと想定
した場合の測定点における残留塩素濃度（以下混合塩素
注入率と呼ぶ） ＣＬｓを下記（３）〜（７）式を用い
て算出する。
ＣＬｉ ＝ ＣＬｔ −ＴＢ
−（３）ＣＬｅ ＝α、ＣＬｉ ＋ （１−α） 、
ＣＬｍ −（５）ＣＬｓ ＝ ＣＬｅ（ｔ−Ｔ
Ｃ） −（６）ここにＣＬは塩素
注入点の混合塩素注入率ＣＬｉは管路Ｂより急速混和池
３に流入する点の混合塩素注入率、ＣＬｔ−ＴＢは管路
Ｂでの導水時間遅れＴＢ前のＣＬ、ＣＬｍは急速混和池
の完全混合部分の混合塩素注入率、ＣＬｍ’は常回のＣ
Ｌｍ、αは完全混合部分を短絡する原水の割合（０≦α
≦ｌ ） 、ＣＬｅは検水ポンプ４で汲上げられる検水
の混合塩素注入率、ＴＣは導水管りでの導水遅れ時間で
ある。
−（３）ＣＬｅ ＝α、ＣＬｉ ＋ （１−α） 、
ＣＬｍ −（５）ＣＬｓ ＝ ＣＬｅ（ｔ−Ｔ
Ｃ） −（６）ここにＣＬは塩素
注入点の混合塩素注入率ＣＬｉは管路Ｂより急速混和池
３に流入する点の混合塩素注入率、ＣＬｔ−ＴＢは管路
Ｂでの導水時間遅れＴＢ前のＣＬ、ＣＬｍは急速混和池
の完全混合部分の混合塩素注入率、ＣＬｍ’は常回のＣ
Ｌｍ、αは完全混合部分を短絡する原水の割合（０≦α
≦ｌ ） 、ＣＬｅは検水ポンプ４で汲上げられる検水
の混合塩素注入率、ＴＣは導水管りでの導水遅れ時間で
ある。
第３演算器１３は上記ＣＬｓおよびＲＣ“を入力し、下
記（８） 、 （９）式の演算を行って塩素消費率ＤＣ
Ｌの時間変化ΔＤＣＬを算出する。
記（８） 、 （９）式の演算を行って塩素消費率ＤＣ
Ｌの時間変化ΔＤＣＬを算出する。
ＤＣＬｎ ＝ ＣＬｓ −ＲＣ−（８）ΔＤｃＬ ＝
ＤＣＬｍ −ＤＣＬ ｎ−１・＝ （９）ここでＤＣＬ
ｎ −１は前回のＤＣＬｎ である。
ＤＣＬｍ −ＤＣＬ ｎ−１・＝ （９）ここでＤＣＬ
ｎ −１は前回のＤＣＬｎ である。
第４演算器１５は入力点１４から基準比率ＫＣＤｏが設
定されると共に原水流量Ｑが入力され、下記０１式を用
いて制御比率ＫＣＤを算出する。
定されると共に原水流量Ｑが入力され、下記０１式を用
いて制御比率ＫＣＤを算出する。
ＫＣＤ＝ＫＣＤｏ（１＋生二邑ゝ３ ・・・α〔
Ｋ。
Ｋ。
ここでに１． Ｋ、 、 Ｋ、は浄水場の水理学的特性
によって決まる定数である。
によって決まる定数である。
第５演算器１６は前記した△Ｓ、△ＤＣＬおよび上記制
御比率ＫＣＤを入力し、下記α・υ式の演算を行って今
回の制御周期に対する塩素注入率ＭＶｎを算出する。
御比率ＫＣＤを入力し、下記α・υ式の演算を行って今
回の制御周期に対する塩素注入率ＭＶｎを算出する。
ＭＶｎ ＝ Ｍｖｎ−ｔ＋Δ８ ＋ ＫＣＤ−ΔＤｃＬ
ここにＭＶｎ 、ＭＶｎ−ｘは今回および前回制御周期
のＭＹである。
ここにＭＶｎ 、ＭＶｎ−ｘは今回および前回制御周期
のＭＹである。
このようにして算出した塩素注入率ＭＹを基準として塩
素水の注入流量ＱＣを制御すると、塩素水の注入点と残
留塩素濃度の測定点と間の時間遅れが混合モデルによっ
てフィードフォワード的に補正されてフィードバック制
御が行われるので、制御の追従性が改善され、適正な塩
素注入制御が可能となる。
素水の注入流量ＱＣを制御すると、塩素水の注入点と残
留塩素濃度の測定点と間の時間遅れが混合モデルによっ
てフィードフォワード的に補正されてフィードバック制
御が行われるので、制御の追従性が改善され、適正な塩
素注入制御が可能となる。
なお上記実施例は前塩素注入の場合であるが、中塩素注
入および後塩素注入に対しても本発明の適用が可能であ
る。
入および後塩素注入に対しても本発明の適用が可能であ
る。
以上説明したように本発明によれば、残留塩素濃度の測
定値をその目標値と比較し、その偏差に応じて塩素注入
量をフィードバック制御すると共に、浄水場の混合モデ
ルを想定して塩素注入点と残留塩素濃度測定点との時間
的および空間的なずれをフィードレオワード的に補償し
ているので、制御の追従性が改善され、残留塩素濃度を
目標値に対して安定に制御することが可能となる。
定値をその目標値と比較し、その偏差に応じて塩素注入
量をフィードバック制御すると共に、浄水場の混合モデ
ルを想定して塩素注入点と残留塩素濃度測定点との時間
的および空間的なずれをフィードレオワード的に補償し
ているので、制御の追従性が改善され、残留塩素濃度を
目標値に対して安定に制御することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は第１
図における演算動作を示すフローチャートである。 １ 原水流量計 ２ 着水井 ３ 急速混和池 ４ 検水ポンプ ５ 残留塩素濃度計 ６ 薬注パルプ ７ Ｉ塩素水流量計 ８ 塩素注入演算装置 １０．１２．１３，１５．１６ 演算器１７ 塩
素注入制御器
図における演算動作を示すフローチャートである。 １ 原水流量計 ２ 着水井 ３ 急速混和池 ４ 検水ポンプ ５ 残留塩素濃度計 ６ 薬注パルプ ７ Ｉ塩素水流量計 ８ 塩素注入演算装置 １０．１２．１３，１５．１６ 演算器１７ 塩
素注入制御器
Claims (1)
- 塩素の注入量を制御して所要点の残留塩素濃度を目標値
に制御する浄水場の塩素注入制御装置において、所要点
の残留塩素濃度の測定値とその目標値とから塩素注入率
のフィードバック修正量を算出する第１演算器と、注入
塩素と原水との混合モデルを用いて注入塩素が分解消失
なしに混合した場合の上記所要点における混合塩素注入
率の想定値を算出する第２演算器と、上記混合塩素注入
率現定値と残留塩素濃度測定値から塩素消費率の時間変
化を算出する第３演算器と、原水流量から上記塩素消費
率の時間変化を修正する制御比率を算出する第４演算器
と、上記フィードバック修正量、塩素消費率の時間変化
および制御比率から原水に注入すべき塩素注入率を算出
する第５演算器を備え、上記算出した塩素注入率に応じ
て塩素水の注入流量を制御することを特徴とする浄水場
の塩素注入制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13013084A JPS6111192A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13013084A JPS6111192A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111192A true JPS6111192A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0440078B2 JPH0440078B2 (ja) | 1992-07-01 |
Family
ID=15026666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13013084A Granted JPS6111192A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6111192A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63196915A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-15 | Toshiba Corp | 浄水場の塩素注入制御装置 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP13013084A patent/JPS6111192A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63196915A (ja) * | 1987-02-12 | 1988-08-15 | Toshiba Corp | 浄水場の塩素注入制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0440078B2 (ja) | 1992-07-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |