申请日2006.10.08
公开(公告)日2007.04.11
IPC分类号B01D21/34; C02F1/52
摘要
一种从反映了原水的浑浊物性质的低浊度到超高浊度，可恰当注入絮凝剂的净水处理运转管理方法。利用浑浊物浓度计(23)测量原水中的浑浊物浓度，基于预先规定的浑浊物浓度和絮凝剂注入率的关系式，运算出相对浑浊物浓度的测量值的单位容积絮凝剂注入率，利用流量计(21)测量原水流量，将絮凝剂注入率和原水流量相乘，算出絮凝剂注入量，由控制器(34)控制向沉淀池(2)注入絮凝剂的注入设备(8)。此外，通过浊度或浑浊物浓度的测量值与设定值的比较，基于浊度和絮凝剂注入率的关系式或浑浊物浓度和絮凝剂注入率的关系式，运算相对浑浊物浓度测量值的絮凝剂注入率，在低浊度和高、超高浊度下改变运算指标而对絮凝剂注入量进行操作。
权利要求书
1.一种净水处理的运转管理方法，
由设置于和药品混和池连接的原水取入管的浑浊物浓度计测量浑浊 物浓度，基于预先存储在运算器中的浑浊物浓度与单位容积的絮凝剂注入 率之间的关系式，运算与所述浑浊物浓度对应的单位容积的絮凝剂注入 率，通过由设置于所述原水取入管的流量计测量的原水流量以及所述运算 出的单位容积的絮凝剂注入率算出絮凝剂注入量，利用控制器控制注入设 备进行控制，以使注入到所述药品混和池中的絮凝剂成为所述算出的絮凝 剂注入量。
2.一种净水处理的运转管理方法，
由设置于和药品混和池连接的原水取入管的浊度计以及浑浊物浓度 计测量浊度以及浑浊物浓度，在该测量的浊度或者浑浊物浓度为浊度的设 定值或者浑浊物浓度的设定值以上的情况下，基于预先存储在运算器中的 浑浊物浓度和单位容积的絮凝剂注入率之间的关系式，运算与所述浑浊物 浓度对应的单位容积的絮凝剂注入率，通过由设置于所述原水取入管的流 量计测量的原水流量以及所述运算出的单位容积的絮凝剂注入率算出絮 凝剂注入量，利用控制器控制注入设备进行调整，以使注入到所述药品混 和池中的絮凝剂成为所述算出的絮凝剂注入量。
3.一种净水处理的运转管理方法，
由设置于和药品混和池连接的原水取入管的浊度计以及浑浊物浓度 计测量浊度以及浑浊物浓度，在该测量的浊度或者浑浊物浓度小于浊度的 设定值或者浑浊物浓度的设定值的情况下，基于预先存储在运算器中的浊 度与单位容积的絮凝剂注入率之间的关系，运算与所述浑浊物浓度对应的 单位容积的絮凝剂注入率，通过由设置于所述原水取入管的流量计测量的 原水流量以及所述运算出的单位容积的絮凝剂注入率算出絮凝剂注入量， 利用控制器控制注入设备进行调整，以使注入到所述药品混和池中的絮凝 剂成为所述算出的絮凝剂注入量。
4.如权利要求2或者3所述的净水处理的运转管理方法，其特征在于：
由所述浊度和浑浊物浓度运算浊度系数，由存储在运算器中的浊度系 数与修正注入系数之间的关系式，运算与算出的浊度系数对应的修正注入 系数，运算出该算出的修正注入系数、所述单位容积的絮凝剂注入率、浑 浊物浓度之和，求出修正后的絮凝剂注入率，由该修正后的絮凝剂注入率 算出絮凝剂注入量。
5.如权利要求1所述的净水处理的运转管理方法，其特征在于：
沉淀池经由絮凝体形成池与所述药品混和池连接，运算由设置于该沉 淀池的取入管的浊度计所测量的浊度和浊度目标值之间的偏差，基于该算 出的偏差修正所述絮凝剂注入率。
说明书
净水处理的运转管理方法
技术领域
本发明涉及与取水原水的浑浊物相对应地适当注入絮凝剂，获得水质 稳定的净水的净水处理运转管理方法。
背景技术
在净水场，通过采用注入絮凝剂将原水中的悬浮物质(以下称为浑浊 物)结合絮凝来将其沉淀去除的絮凝沉淀处理、或者使用砂、膜的过滤处 理，得到净化水。不论在国外还是国内，净水场都广泛采用以浊度作为指 标的浑浊物管理。在将河川或者湖泊等的地表水作为原水的情况下，原水 的浑浊物性质即浑浊物的种类或者其粒径，会随着流域的地形或者地质、 气候或者气象条件、土地利用形态、以及季节等因素的影响而变动。浊度 也因这些因素有很大变动，所以，为得到设定的浊度以下的净化水，需要 恰当地管理絮凝剂的注入量，从而，絮凝剂注入量的恰当管理便成为净水 场的重要日常工作之一。
如果絮凝剂的注入量不足，则与浑浊物的结合絮凝块(以下称为絮凝 体)不生长，因而不能充分沉淀，使得后阶段的过滤处理工序的负担增大， 无法捕集的微小浑浊物混入净化水中，由此导致水质变差。如果絮凝剂的 注入量过多，则形成膨润的絮凝体，因电排斥作用而阻碍絮凝，难以沉淀， 由此，产生了与絮凝剂注入量不足时相同的问题。鉴于此，已提出各种与 原水的浑浊物发生变化时相对应的絮凝剂注入方法。
例如，在[非专利文献1]中记载了一种基于在原水的浊度的基础上考 虑碱度或者pH值、水温等形成絮凝体的因素而建立的絮凝剂注入方式， 操作絮凝剂注入量的方法。
在[专利文献1]中公开了一种设定两个计算式A和B，根据原水浊度 的变动大小和当前的原水浊度，选择两个计算式中的某一个，来控制高分 子絮凝剂的注入率的絮凝剂注入控制方法，其中，所述计算式A和B分 别是指，使算出相对原水浊度的高分子絮凝剂的注入率的式子，其高分子 絮凝剂的注入率与无机絮凝剂的注入率成比例，且由预先设定的上限注入 率封顶的计算式;和按照在无机絮凝剂的注入率为最大注入率时高分子絮 凝剂的注入率成为上限注入率的方式，使高分子絮凝剂的注入率与无机絮 凝剂的注入率成比例的计算式。
[专利文献2]中公开了一种测定选取试样的浊度或者色度，基于该测 定值运算絮凝剂最佳添加量，并通过控制絮凝剂注入泵，将絮凝剂的注入 量控制在最佳量的絮凝剂注入控制方法。
[专利文献3]中公开了一种拍摄絮凝体形成池出口侧的絮凝体，利用 图像识别机构使所得到的图像二值化来进行絮凝体的识别，根据所识别的 数据运算出絮凝体个数，并且当得到的絮凝体个数为目标值以上时，由注 入控制机构按照使絮凝剂注入量小于当前注入量的方式控制泵的絮凝剂 注入控制装置。
[专利文献4]中公开了一种在输送来自取水机构的原水的供给线上连 接一次絮凝剂注入机构，将注入了一次絮凝剂的原水通过沉砂池沉淀处理 至100～150度以下的浊度，并在输送该二次原水的供给线上连接二次絮 凝剂注入机构，利用移动床砂过滤装置处理注入了二次絮凝剂的二次原 水，来得到具有几度以下的浊度的处理水的处理装置。
[专利文献5]中公开有测定水中的微粒的直径和与其直径对应的个数 的粒子计数器、和输入由该粒子计数器得到的数据来决定最佳的絮凝剂注 入量的数据解析部、以及根据由该数据解析部得到的絮凝剂注入量控制絮 凝剂注入量的絮凝剂注入控制方法。
[专利文献6]中公开了一种净水用絮凝剂自动注入装置，其具备测定 流入原水的流入量的流量计;测定流入原水的浊度的浊度计;将絮凝剂注 入到流入原水的药品注入泵;测定由药品注入泵注入絮凝剂之后的絮凝剂 注入混和水的pH值的pH计;以及输入流量计、浊度计、导电率计以及 流动电流计和pH计的各自的测定值信号，基于该输入信号按照成为与流 入原水的性质变动相对应的絮凝剂注入量的方式，进行控制的泵机构。
[专利文献7]中公开了一种基于河川流量或者水量等的被处理水取水 源的季节变动参数、和与季节变动参数相对应的最佳絮凝时的电荷状况的 测定值之间的关系式，设定与季节对应的电荷状况的目标值，按照电荷状 况的测定值保持为目标值的方式调整絮凝剂的注入量的絮凝剂注入控制 系统。
[专利文献1]特开2002-66209号公报
[专利文献2]特开平5-146608号公报
[专利文献3]特开平5-285308号公报
[专利文献4]特开2000-300918号公报
[专利文献5]特开平8-126802号公报
[专利文献6]特开2002-239307号公报
[专利文献7]特开2003-200175号公报
[非专利文献1]日本自来水协会《自来水维持管理指针》(1998年版)
原水中含有粘土性物质、有机性物质、各种微生物或者动植物浮游生 物、金属性离子或者无机离子等由物理化学变化变成不溶性的物质，悬浮 着各种物质。它们统称为浑浊物。浑浊物可通过投射光、散射光、表面散 射光、或者它们的组合而进行光学性测定。作为浑浊物主成分的粘土性物 质带负电，通过注入包含带正电的金属的絮凝剂来引起结合/絮凝，可由重 力作用使其下沉，由此，能将其沉淀去除。
通过注入絮凝剂而发生的反应不仅有粘土性物质、还有其他的浑浊物 成分与溶解性的金属、无机离子，由于是水温等多种多样的因素所影响的 复杂反应，所以，无法定量化。
[非专利文献1]记载的方法通过前馈控制应付原水的水质变动，但由 于将浑浊物的性质视为普遍的性质而处理，因此，难以连续维持恰当的注 入率，尤其无法与下雨等情况下的性质变化对应。
此外，[专利文献1]的技术，例如在晴天时等低浊度(～几十度)和 下雨时等高浊度(几十度～几百度)时使用不同的注入方式进行操作，但 是，由于低浊度和高浊度的边界附近成为不连续的注入率，因此，存在着 在边界附近不能进行合适的絮凝沉淀的问题，而且，不能与下雨时和雨停 后的不同浊度性质的变化相对应，并且，不能与暴雨时或者因流域条件而 成为几万度的原水的浊度相对应。
在[专利文献2]或者[专利文献3]的技术中，通过测定絮凝沉淀处理水 的浊度与絮凝剂注入后的絮凝体形状特征量，并反馈与目标值之间的偏差 来对注入率进行操作，可反映由浑浊物性质的变化引起的絮凝体形成状态 与絮凝沉淀特性的不同，但是，由于未明确絮凝沉淀后的处理水的浊度和 絮凝体形状的特征量之间的定量关系，即由于在絮凝剂过多或者不足时处 理水的浊度也增加，所以，存在着由处理水的浊度计测值无法判断是增加 还是减少絮凝剂的注入率。
在[专利文献4]的技术中，与超高浊度(几百度～几千度)的原水相 对应，事先向送往净水场的原水的供给线中注入絮凝剂，能将净水场内的 注入对象水的浊度减小至规定范围内，但由于没有考虑浑浊物的性质，因 此难以持续维持恰当的注入率。
[专利文献5]的技术以能够正确测量粒子数为前提，但存在难以正确 测量数千度以上的高浊度原水的粒子数的问题。此外，根据本发明人们进 行的将原水暂时贮存后注入絮凝剂来对高浊度原水进行沉淀处理的实验 可知，即使粒径范围相同，用于絮凝沉淀单位浑浊物的絮凝剂量也会变化。 因此，[专利文献5]的技术存在着难以适用于高浊度原水的处理的问题。
在[专利文献6]的技术中，由注入絮凝剂后的絮凝剂注入混和水的pH 值等，按照成为与流入原水的性质变动对应的絮凝剂注入量的方式进行控 制，但由于没有考虑浑浊物的性质，因此难以持续维持恰当的注入率。
[专利文献7]的技术是与季节变动参数对应地设定与季节对应的电荷 状况的目标的技术，但由于没有考虑浑浊物的性质，因此难以持续维持恰 当的注入率。
净水场是终年不歇地连续运转，原水的浑浊物、水质根据各种因素会 有很大变化。所以，在净水场中有必要考虑连续运转、时刻变化的浑浊物 性质的运转管理，因此，人们一直期待着出现由实用化、简单且维护性好 的、可靠性高的计测器把握浑浊物性质，从而能够对应于几度的低浊度到 几千度的超高浊度实现絮凝剂注入管理。
发明内容
本发明的第一目的在于，提供一种从反映了原水的浑浊物性质的低浊 度到超高浊度的范围内可以恰当地注入絮凝剂的净水处理的运转管理方 法。
本发明的第二目的在于，提供一种在出现突发性浑浊物变化或者雨天 后的浑浊物变化的情况下也能注入恰当的絮凝剂量，供给稳定且优质的絮 凝沉淀处理水的净水处理的运转管理方法。
为实现上述目的，本发明提供一种净水处理的运转管理方法，其特征 在于，由设置于和药品混和池连接的原水取入管的浑浊物浓度计测量浑浊 物浓度，基于预先存储在运算器中的浑浊物浓度与单位容积的絮凝剂注入 率之间的关系式，运算与所述浑浊物浓度对应的单位容积的絮凝剂注入 率，通过由设置于原水取入管的流量计测量的原水流量以及被运算出的单 位容积的絮凝剂注入率算出絮凝剂注入量，利用控制器控制注入设备进行 调解，以使注入到所述药品混和池中的絮凝剂成为所述算出的絮凝剂注入 量。
此外，通过将测量的浊度或者浑浊物浓度与浊度的设定值或者浑浊物 浓度的设定值进行比较，对浑浊物浓度和单位容积的絮凝剂注入率之间的 关系式、和浊度与单位容积的絮凝剂注入率之间的关系式进行切换。
由浊度及浑浊物浓度运算浊度系数，由浊度系数和修正注入系数之间 的关系式，算出与运算出的浊度系数对应的修正注入系数，求出被修正的 絮凝剂注入率。
此外，基于浊度和浊度目标值的偏差，补正絮凝剂注入率。
根据本发明，即使在高、超高浊度下原水的浑浊物性质发生改变，也 能注入恰当的絮凝剂量，从而，可提供稳定优质的絮凝沉淀处理水。