申请日2013.11.25
公开(公告)日2016.07.13
IPC分类号C02F1/00
摘要
本发明提供了一种水处理设备的控制方法，其包括：相关判断步骤，其基于定期进行的被处理水的样本分析的结果，来判断在上述被处理水中是否存在水质指标与相对于上述水质指标无因果关系的污浊成分的浓度之间的相关;第1污浊成分浓度推断步骤，其以存在上述相关为条件，统计分析上述被处理水的最近固定期间的上述水质指标的计测值的分布，基于该统计分析的结果和上述相关，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度;以及运转条件决定步骤，其基于推断得到的上述被处理水的上述污浊成分的浓度，确定处理上述被处理水的水处理设备的运转条件。
权利要求书
1.一种水处理设备的控制方法，其特征在于，包括：
相关判断步骤，其基于定期进行的被处理水的样本分析的结果，来判断在上述被处理水中是否存在水质指标与相对于上述水质指标无因果关系的污浊成分的浓度之间的相关;
第1污浊成分浓度推断步骤，其以存在上述相关为条件，统计分析上述被处理水的最近固定期间的上述水质指标的计测值的分布，基于该统计分析的结果和上述相关，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度;以及
运转条件决定步骤，其基于推断得到的上述被处理水的上述污浊成分的浓度，确定处理上述被处理水的水处理设备的运转条件。
2.根据权利要求1所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述第1污浊成分浓度推断步骤包括如下步骤：
对上述被处理水的样本分析的结果进行回归分析，求出回归直线和其预测界限;通过统计分析，求出上述被处理水的最近固定期间的上述水质指标的计测值的分布的平均值和标准偏差;求出在基于该平均值和标准偏差所设定的出现概率范围内，上述水质指标的计测值的最大值;基于上述回归直线的预测界限和上述水质指标的计测值的最大值，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度。
3.根据权利要求1或2所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，还包括：
第2污浊成分浓度推断步骤，其以无上述相关为条件，统计分析过去所有的上述被处理水的样本分析中的上述污浊成分的浓度的分布，基于该统计分析的结果，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度。
4.根据权利要求3所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述第2污浊成分浓度推断步骤包括如下步骤：
通过统计分析，求出过去所有的上述被处理水的样本分析中的上述污浊成分的浓度的分布的平均值和标准偏差，求出在基于该平均值和标准偏差所设定的出现概率的范围内，上述污浊成分的浓度的最大值，将其推断为上述被处理水的上述污浊成分的浓度。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述水质指标是上述被处理水的电导率。
6.根据权利要求1-4中的任一项所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述水质指标是上述被处理水的浊度。
7.根据权利要求1-4中的任一项所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述水质指标是上述被处理水的吸光度。
8.根据权利要求1-4中的任一项所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述水质指标是上述被处理水的氢离子指数。
9.根据权利要求1-4中的任一项所述的水处理设备的控制方法，其特征在于，上述水质指标是上述被处理水的氧化还原电位。
10.一种水处理设备的控制程序，其特征在于，由计算机执行以下步骤：
相关判断步骤，其基于定期进行的被处理水的样本分析的结果，来判断在上述被处理水中是否存在水质指标与相对于上述水质指标无因果关系的污浊成分的浓度之间的相关;
第1污浊成分浓度推断步骤，其以存在上述相关为条件，统计分析上述被处理水的最近固定期间的上述水质指标的计测值的分布，基于该统计分析的结果和上述相关，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度;以及
运转条件决定步骤，其基于推断得到的上述被处理水的上述污浊成分的浓度，确定处理上述被处理水的水处理设备的运转条件。
11.根据权利要求10所述的水处理设备的控制程序，其特征在于，使第2污浊成分浓度推断步骤由计算机执行，该第2污浊成分浓度推断步骤以无上述相关为条件，统计分析过去所有的上述被处理水的样本分析中的上述污浊成分的浓度的分布，基于该统计分析的结果，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度。
12.一种水处理系统，其特征在于，具备：
水处理设备;
计测仪器，其计测由上述水处理设备处理的被处理水的水质指标;以及
控制装置，其控制上述水处理设备，
其中，上述控制装置包括：
相关判断手段，其基于定期进行的上述被处理水的样本分析的结果，来判断在上述被处理水中是否存在水质指标与相对于上述水质指标无因果关系的污浊成分的浓度之间的相关;
第1污浊成分浓度推断手段，其以存在上述相关为条件，统计分析上述被处理水的最近固定期间的上述水质指标的计测值的分布，基于该统计分析的结果和上述相关，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度;以及
运转条件决定手段，其基于推断得到的上述被处理水的上述污浊成分的浓度，确定上述水处理设备的运转条件。
13.根据权利要求12所述的水处理系统，其特征在于，上述控制装置还包括：
第2污浊成分浓度推断手段，其以无上述相关为条件，统计分析过去所有的上述被处理水的样本分析中的上述污浊成分的浓度的分布，基于该统计分析的结果，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度。
说明书
水处理设备的控制方法、控制程序以及水处理系统
技术领域
本发明涉及水处理设备的控制方法、控制程序以及水处理系统。
背景技术
作为管理水处理设备的现有技术的一个例子，公知一种设备管理系统，其在被通信线路与水处理设备连接的管理中心，监视水处理设备的运转状态，并且评价该运转状态，基于该评价结果变更运转条件(例如，参照专利文献1)。在这样的水处理设备的设备管理系统中，水处理设备的运转状态的评价基于设置在水处理设备的传感器的测量值等而进行。
一般地，作为设置在水处理设备的传感器，使用一般的工业计量仪器。具体地，一般使用以下廉价的传感器：测量被处理水的电导率的电导率计、测量被处理水的浊度的浊度计、测量被处理水的吸光度的吸光光度计、测量被处理水的氢离子指数(potentialHydrogen：pH)的pH计、测量被处理水的氧化还原电位(Oxidation-reductionPotential：ORP)的氧化还原电位计等。
专利文献1：日本专利第3624940号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述的一般的工业计量仪器(电导率计、浊度计、吸光光度计、pH计、氧化还原电位计等)，不能直接计测对水处理设备的运转造成不良影响的污浊成分中的与测量的水质指标(电导率、浊度、吸光光度、pH、氧化还原电位等)之间无因果关系的污浊成分(例如，二氧化硅、钙等无机物等)的浓度。另外，能够直接测量这样的污浊成分的测量装置一般是极为高价的，因此，将其设置于水处理设备，因成本的制约等实际上困难的情况多。因此，上述这样的污浊成分的测量通过由作业者的手工作业定期地采集并分析被处理水的样本来进行。
然而，由作业者的手工作业的被处理水的样本采集和分析，在考虑到其作业需要的劳力、时间等时，仅能以例如一周一次或一个月一次的频度实施。因此，仅靠采集样本的被处理水的分析结果，准确地把握被处理水的水质变动是困难的，例如，在被处理水的水质短时间地变动这样的情况下，存在应对迟缓而水处理设备发生异常的问题。
鉴于这样的状况做出本发明，其目的在于，无需设置高价的测量装置，就能够在对被处理水的水质变动准确地应对的最优的运转条件下，运用水处理设备。
用于解决问题的方案
在被处理水的水质指标与污浊成分的浓度之间无因果关系的情况下，理论上，不能由该水质指标直接地推断污浊成分的浓度。但是，对于例如产生源固定，成分变动少的被处理水，该被处理水中包含的多个成分的比例是大致固定的情况多。这种产生源固定，成分变动少的被处理水包括：工业用水、自来水、井水等用水，将这些用水处理得到的的纯水，这些用水仅经过被浓缩的工序而得到的冷却水、锅炉水、RO浓缩水等。该情况对于量产例如单一的食品或饮料品、钢铁、纸浆等的工厂的排水也能够说是相同的情况。另外，关于半导体制造工厂、液晶面板制造工厂、化学联合厂等多个工艺同时运转的工厂的综合排水、主要制造工艺系统的排水等，该排水的性质是大致稳定的情况多，其成分比例是大致固定的情况多。
而且，在包含于被处理水的多个成分的成分比例是大致固定的情况下，相对于某种水质指标有因果关系的成分与相对于该水质指标无因果关系的成分之间的比例，应该是大致固定的。因此，在被处理水的成分比例是大致固定的情况下，通过某种水质指标与某种成分之间的因果关系，在该水质指标与相对于该水质指标无因果关系的其他成分之间，固定的相关关系能够成立。即根据被处理水的产生源、产生过程，存在该被处理水的成分比例是大致固定的情况，在这样的情况下，在某种水质指标与相对于该水质指标无因果关系的污浊成分之间，固定的相关关系能够成立。本发明是基于这样的认识而做出的发明。
本发明是一种水处理设备的控制方法，包括：相关判断步骤，其基于定期进行的被处理水的样本分析的结果，来判断在上述被处理水中是否存在水质指标与相对于上述水质指标无因果关系的污浊成分的浓度之间的相关;第1污浊成分浓度推断步骤，其以存在上述相关为条件，统计分析上述被处理水的最近固定期间的上述水质指标的计测值的分布，基于该统计分析的结果和上述相关，推断上述被处理水的上述污浊成分的浓度;以及运转条件决定步骤，其基于推断得到的上述被处理水的上述污浊成分的浓度，确定处理上述被处理水的水处理设备的运转条件。
首先，根据定期进行的被处理水的样本分析的结果，判断某种水质指标与相对于该水质指标无因果关系的污浊成分的浓度之间的相关关系是否成立。然后，以两者之间的相关关系成立为条件，统计分析被处理水的最近固定期间的水质指标的计测值的分布，基于该统计分析的结果和该相关关系，推断该污浊成分的浓度。由此能够由某种水质指标，高精度地推断相对于该水质指标无因果关系的污浊成分的浓度，因此无需设置高价的计测装置，就能够准确地把握被处理水的水质变动。然后，基于推断得到的该污浊成分的浓度，决定处理该被处理水的水处理设备的运转条件。由此能够在与被处理水的水质变动准确地对应的最优的运转条件下运用水处理设备。
由此，根据本发明能够得到以下作用效果，无需设置高价的计测装置，就能够在与被处理水的水质变动准确地对应的最优的运转条件下运用水处理设备。