(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水源地取水設備と、この取水設備から取水した原水が原水導入管路を介して導入される着水井と、この着水井に導入された原水を整流させて供給するろ過池と、このろ過池でろ過した清浄な水を薬注滅菌の上、貯留する浄水池と、この浄水池に貯留された水を需要家に配水する配水設備とを備えた上水道施設において、
前記水源地取水設備と着水井とを結ぶ原水導入管路に介挿され、原水導入管路を底部から一定の位置まで挿入するとともに、上部には、空気抜き部を設けられた一次水槽と、
この一次水槽に並設され、連結管路を介して接続された二次水槽と、
この二次水槽内に挿入され、槽内の原水の濁度を計測する水質測定器と、
前記二次水槽の原水を前記着水井へ供給する管路の途中に介挿され、常時は開放されている第１電動弁と、
前記一次、二次水槽の排水口に接続された管路を共通接続し、その共通管路に介挿され、常時は閉成されている第２電動弁と、
前記水質測定器からの水質計測信号が供給され、その計測信号が水質基準に適合しているか、否かを判別監視する水質監視部と、
この水質監視部で監視している濁度が水質基準に適合していないと判別されたときに、前記第１電動弁を閉成し、第２電動弁を開放する制御信号を両電動弁に与え、前記濁度が基準に適合したときには、前記第１電動弁を開放し、第２電動弁を閉成する制御信号を両電動弁に与える電動弁制御信号送出部とを備えたことを特徴とする上水道原水の取水自動制御装置。
【請求項２】
前記一次、二次水槽の排水口に接続された管路に、それぞれ各別に電動弁を設け、電動弁制御信号送出部からの制御信号でそれら電動弁を制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の上水道原水の取水自動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、上水道施設における取水管理の１つである水質を自動的に判別して、所定の水質基準から外れた場合には取水を停止し、水質基準が適合値に達したときには、取水を再開するようにした上水道原水の取水自動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上水道施設の概略構成は、図３に示すように、取水設備１、着水井２、ろ過池３、浄水池４および配水設備５から形成されている。図３において、取水設備１は、河川から上水道の原水を取水して、着水井２に導入する。導入された水は、着水井２で整流させてからろ過池３に供給される。ろ過池３でろ過した清浄な水は、薬注滅菌の上、浄水池４に貯留された後、配水設備５に送られて需要家に配水される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示した上水道施設における取水管理は、通常、河川等から取水設備１で原水を取り込んだ後、その原水の水質測定を行って水質基準が所定の適合値に達しているかを判断することによって行っている。このため、原水に濁りが無い場合には、問題が発生しないが、原水に濁りがあると次のような問題が生じてしまう恐れがある。これは、原水の水質測定を取水設備１内で計測する手段を講じているため、水質計測結果の判明までには、例えば、サンプル水を取り出してからそのサンプルの濁度を計測するなどの手段を講じるために、計測結果の判定が出るまでに多大な時間を費やすからである。
【０００４】
この多大な時間を費やす、即ち時間差のために、河川の濁水が取水設備１、着水井２、ろ過池３へ流れ込んでしまって、ろ過池３において、濁水のろ過の能力の低下を招き、断水や減水などの重大な事故になってしまう恐れがある。また、濁水が、着水井２に導入されてしまうと、まず、濁水の取水を停止した後、着水井２の水を全部放水させてから、新たに濁りのない原水を導入しなければならないなどの着水井２の復旧作業に多大な労力と時間を要する問題がある。
【０００５】
さらに、近年クリプトスポリジウムが取水の際の水質測定で検出された場合、直ちに取水を制限して流入取水を排除し、後段の浄水機能への汚染の波及を防止しなければならない手段が従来は取られていなかった。
【０００６】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、水質計測を自動的に行って所定の水質基準から外れたなら即座に着水井以降の設備への原水の供給を停止して、水質基準を満たさない原水を排水して着水井以降の設備へ悪影響を与えないようにするとともに、水質基準が適合値に達したなら原水の取り込みを再開するようにして断水等の発生を極力抑制するようにした上水道原水の取水自動制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を達成するために、導水管路の途中に設置され、しかも簡潔な装置にして重要な役割を果たす予防対処の機能を持った装置にして従来前例のない装置である。
【０００９】
第１発明は、水源地取水設備と、この取水設備から取水した原水が原水導入管路を介して導入される着水井と、この着水井に導入された原水を整流させて供給するろ過池と、このろ過池でろ過した清浄な水を薬注滅菌の上、貯留する浄水池と、この浄水池に貯留された水を需要家に配水する配水設備とを備えた上水道施設において、
前記水源地取水設備と着水井とを結ぶ原水導入管路に介挿され、原水導入管路を底部から一定の位置まで挿入するとともに、上部には、空気抜き部を設けられた一次水槽と、
この一次水槽に並設され、連結管路を介して接続された二次水槽と、
この二次水槽内に挿入され、槽内の原水の濁度を計測する水質測定器と、
前記二次水槽の原水を前記着水井へ供給する管路の途中に介挿され、常時は開放されている第１電動弁と、
前記一次、二次水槽の排水口に接続された管路を共通接続し、その共通管路に介挿され、常時は閉成されている第２電動弁と、
前記水質測定器からの水質計測信号が供給され、その計測信号が水質基準に適合しているか、否かを判別監視する水質監視部と、
この水質監視部で監視している濁度が水質基準に適合していないと判別されたときに、前記第１電動弁を閉成し、第２電動弁を開放する制御信号を両電動弁に与え、前記濁度が基準に適合したときには、前記第１電動弁を開放し、第２電動弁を閉成する制御信号を両電動弁に与える電動弁制御信号送出部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
第２発明は、前記一次、二次水槽の排水口に接続された管路に、それぞれ各別に電動弁を設け、電動弁制御信号送出部からの制御信号でそれら電動弁を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す概略構成説明図で、図１において、１１は一次水槽となる処理水槽、１２は二次水槽となる測定水槽である。処理水槽１１、測定水槽１２はステンレス製の筒体から構成されている。両水槽１１、１２は、立てて一定の間隔を隔てて並設され、かつ連結管１３で両水槽１１、１２は連通される。
【００１３】
処理水槽１１の底部から原水導入管路１４を、その端部が処理水槽１１内の上部近くまで挿入する。このように原水導入管路１４を処理水槽１１内に挿入することにより、泥等の不純物を処理水槽１１の底部に溜まるようにして、できるだけ不純物が測定水槽１２に侵入しないようにする。
【００１４】
上記のように、原水導入管路１４を直接着水井２に供給しないで、処理水槽１１、測定水槽１２を介して後述する図２に示す取水設備１に供給するようにしたので、濁水等を着水井２に取り込まなくて済むようになる。
【００１５】
なお、処理水槽１１の上部には、空気抜き弁１５を、また処理水槽１１の下部には、排泥排水用管路１６を設ける。
【００１６】
処理水槽１１内に導かれた原水は、連結管１３を介して測定水槽１２に供給される。測定水槽１２内には、水質測定器１７が設けられる。水質測定器１７で検知した水質測定値は、電気信号に変換されて専用ケーブル１８を介して水質監視盤１９に供給される。この水質監視盤１９に供給された水質測定値は、水質基準値と比較されて、水質基準値を外れたときに、水質監視信号を電動弁制御盤２０に供給する。電動弁制御盤２０は、水質監視盤１９からの水質監視信号が供給されると、後述する電動弁へ制御信号を与えて、その弁を制御する。
【００１７】
前記測定水槽１２の上部には、処理水を図２に示す着水井２に供給する流出管路２１が設けられ、その流出管路２１の途中には、流出電動弁となる第１電動弁２２が介挿される。また、測定水槽１２の底部には、排水用管路２３の一端が取り付けられ、その他端は前記排泥排水用管路１６と共通接続されたのち、排水電動弁となる第２電動弁２４を介してドレン管路２５に接続される。第１、第２電動弁２２、２４は、電動弁制御盤２０から制御信号で開閉制御される。
【００１８】
なお、２６、２７は手動用の弁、２８は検水口、２９は計装信号や電源を引き込むためのプルボックスで、このプルボックス２９から水質監視盤１９、電動弁制御盤２０に電源が供給される。３０はマンホール３１内に浸水があったときの浸水警報電極である。
【００１９】
次に上記実施の形態の作用を述べる。図２は、図３に示したブロック構成図をより具体化して、この発明の実施の形態をマンホール３１に設置したときの構成説明図で、図３と同一部分には同一符号を付して説明する。図２に示すように、河川から集水管１ａ、集水桝１ｂなどからなる取水設備１で取水した原水は、原水導入管１４からマンホール３１に設置された処理水槽１１内に導入される。導入された原水は、連結管１３を通って測定水槽１２に供給される。測定水槽１２では、原水の例えば濁度を水質測定器１７で測定し、その測定値を電気信号に変換して水質監視盤１９に送る。水質監視盤１９では、送られて来た測定値が、予め設定された水質基準値と比較され、その基準値が適合値なら測定水槽１２内の原水を流出管路２１から図２に示す着水井２に送られる。
【００２０】
上記のように原水の水質に何ら問題がない（水質が水質監視盤１９の水質基準値以下のとき）ときには、原水は着水井２にそのまま送られる。しかし、例えば、原水に濁りが生じた場合、その原水が測定水槽１２に入って来て、水質測定器１７の測定値が水質監視盤１９の水質基準値から外れると、水質監視盤１９から水質監視信号が電動弁制御盤２０に送られる。すると、電動弁制御盤２０は、直ちに第１電動弁２２を閉成する制御信号を送出して、第１電動弁２２を閉じ、濁った原水が着水井２に流れ込まないようにする。
【００２１】
これにより、濁った原水による着水井２やろ過池３などの復帰のために多大な時間を費やすことがなく、かつ断水や減水などの、重大事故を招くことがなくなる。なお、図２において、２ａは着水井２に設置される整流壁であり、４ａは浄水池４に設置される薬品注入部である。
【００２２】
前記第１電動弁２２が閉成されると、第２電動弁２４が電動弁制御盤２０からの制御信号で開放され、処理水槽１１と測定水槽１２内の濁った原水や処理水槽１１の排泥は、第２電動弁２４から外部に排出される。そして、測定水槽１２の濁った原水を排水を継続しながら、原水の水質は水質測定器１７で測定し、原水の水質基準が適合値に戻ると、電動弁制御盤２０から第１電動弁２２を開放し、第２電動弁２４を閉成し、再び取水した原水を着水井へ供給を始める。
【００２３】
近年、クリプトスポリジウムの汚染に対しては、塩素滅菌による殺菌の方法は効果がないので、上記実施の形態のように、濁度が水質基準から外れた場合には、自動的に原水の取水を停止することにより、汚染の波及を事前に防止する事ができるようにする。そして、汚染がなくなって、水質が改善された時点で自動的に取水ができるようになる。
【００２４】
また、クリプトスポリジウム以外の細菌による場合にも、この実施の形態がない場合には、薬品処理設備等の装置を必要とし、良質な配水までも薬品により悪化させてしまうことも避けることができるようになる。
【００２５】
さらに、この実施の形態によれば、原水の安全性を早期に検出監視し、適確に自動処理、復帰を行うので、安全で良質な水を配水できる。この他、テレメータ装置と組み合わせることでより高度の水質監視と制御が中央監視室で行うことができる。しかも、マンホール等の狭いスペース内に設置でき、地下設備とすることにより、用地の確保が容易になり、設備費用の節減を図ることができる。さらに、電動弁の駆動部を地上に配置することにより、水浸使用が可能となる。
【００２６】
なお、上記形態において、処理水槽１１と測定水槽１２としては直径２００ｍｍ、原水導入管（処理水槽内に挿入される管路）１４と連結管１３としては８０ｍｍ、排泥排水用管路１６と排水管路２３としては４０ｍｍのものを使用した。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、原水の水質計測を自動的に行って所定の水質基準から外れたなら即座に着水井以降の処理施設への原水の供給を停止して、水質基準を満たさない原水を排除して着水井以降の設備への悪影響を与えないようにするとともに、水質基準が適合値に達したなら直ちに原水の取り込みを再開するようにして断水等の発生を抑制することができる利点がある。また、原水の濁度が水質基準から外れたときに、原水の取り込みを停止するようにしたので、濁水等の原水が着水井やろ過池等への流入を自動的に防止できるので、復帰作業等の労力と時間を必要としなくなるなどの利点は多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す概略構成説明図。
【図２】上水道施設の具体的な構成説明図。
【図３】上水道施設の概略構成を示すブロック構成図。
【符号の説明】
１…取水設備
２…着水井
１１…処理水槽
１２…測定水槽
１３…連結管
１４…原水導入管
１５…空気抜き弁
１６…排泥排水用管路
１７…水質測定器
１８…専用ケーブル
１９…水質監視盤
２０…電動弁制御盤
２１…流出管路
２２…第１電動弁
２３…排水用管路
２４…第２電動弁
【図１】
0003612491.tif 000002
【図２】
0003612491.tif 000003
【図３】
0003612491.tif 000004