(57)【要約】【課題】簡易な設備で凝集剤を適量添加することが可能な水処理設備における水質管理システムおよび水質管理方法を提供する。【解決手段】被処理水に凝集剤を添加して該被処理水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽１０２と、該凝集槽１０２の下流側に配置されてその凝集物を分離処理する分離槽１０４とを備える水処理設備１００における水質管理システム１０は、分離槽１０４内または分離槽１０４の下流に設けられた散乱光方式の濁度計１４と、濁度計１４により測定された濁度に基づいて凝集槽１０２への凝集剤の添加量を調整する制御装置１２と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水に凝集剤を添加して該被処理水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽と、該凝集槽の下流側に配置されてその凝集物を分離処理する分離槽とを備える水処理設備における水質管理システムであって、
前記分離槽内または前記分離槽の下流に設けられた散乱光方式の濁度計と、
前記濁度計により測定された濁度に基づいて前記凝集槽への前記凝集剤の添加量を調整する制御装置と、を備えることを特徴とする水処理設備における水質管理システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも小さい場合には前記添加量を減少させ、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも大きい場合には前記添加量を増大させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の水処理設備における水質管理システム。
【請求項３】
警報装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合に前記警報装置に警報を発生させる信号を出力するよう構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の水処理設備における水質管理システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第２の閾値を超えた場合に、前記分離槽の排水先を前記凝集槽または別の回収タンクへと切り替えるよう構成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の水処理設備における水質管理システム。
【請求項５】
被処理水に凝集剤を添加して該被処理水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽と、該凝集槽の下流側に配置されてその凝集物を分離処理する分離槽とを備える水処理設備における水質管理方法であって、
散乱光方式の濁度計で前記分離槽内または前記分離槽の下流の濁度を測定し、
前記濁度計により測定された濁度に基づいて前記凝集槽への前記凝集剤の添加量を調整することを特徴とする水処理設備における水質管理方法。
【請求項６】
前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも小さい場合には前記添加量を減少させ、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも大きい場合には前記添加量を増大させることを特徴とする、請求項５に記載の水処理設備における水質管理方法。
【請求項７】
警報装置を設け、
前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合に前記警報装置に警報を発生させることを特徴とする、請求項６に記載の水処理設備における水質管理方法。
【請求項８】
前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第２の閾値を超えた場合に、前記分離槽の排水先を前記凝集槽または別の回収タンクへと切り替えることを特徴とする、請求項６または７に記載の水処理設備における水質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被処理水に凝集剤を添加して該被処理水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽と、該凝集槽の下流側に配置されてその凝集物を分離処理する分離槽とを備える水処理設備における水質管理システムおよび水質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場や事業場で発生する廃水の中には、副生物として浮遊物質やコロイド粒子等の汚濁物質が含まれている。このような汚濁物質が含まれる廃水は排水基準に適合するよう水質浄化処理されてから排出される。廃水中の汚濁物質に対する処理方法として、凝集反応を利用して固液分離を行う凝集処理法がよく用いられている。
【０００３】
一般的な凝集処理法は主として、被処理水に凝集剤を添加し凝集物（フロック）を成長させる凝集処理工程と、重力によって凝集物を沈殿させる沈殿法または気泡の浮力を利用して凝集物を浮上させる加圧浮上法によって凝集物の除去を行う分離処理工程とからなる。
【０００４】
ところで、凝集処理法による水処理において被処理水への凝集剤の添加量が適切でない、特に凝集剤の添加量が不足すると、凝集不良となって被処理水中の汚濁物質を十分に除去できない。このため従来では、図３に示すように、最大の被処理水量を基準に最適な添加量を求め、それよりも被処理水量が少ない場合においても同量の凝集剤を添加していたため、実際に必要な添加量よりも多くの凝集剤が添加されることがあった。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、凝集剤を適量注入するために、凝集剤を添加する前と後との間の蛍光強度の差を蛍光強度差検出手段により検出し、この検出結果に基づき凝集処理工程で添加する凝集剤の添加率を演算するシステムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１４９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１で提案されるシステムでは、凝集剤を添加する前と後との蛍光強度を測定するため２つの蛍光センサが必要であり、片方の蛍光センサが故障またはメンテナンス中の場合には、添加剤の適量注入ができず、余剰な凝集剤の注入を余儀なくされる。また、蛍光センサの点検および清掃の手間も２倍かかることになる。
【０００８】
この発明は、上記従来技術の問題を解消し、簡易な設備で凝集剤を適量添加することが可能な水処理設備における水質管理システムおよび水質管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、被処理水に凝集剤を添加して該被処理水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽と、該凝集槽の下流側に配置されてその凝集物を分離処理する分離槽とを備える水処理設備における水質管理システムであって、上記目的を達成するため、前記分離槽内または前記分離槽の下流に設けられた散乱光方式の濁度計と、前記濁度計により測定された濁度に基づいて前記凝集槽への前記凝集剤の添加量を調整する制御装置と、を備えている。
【００１０】
なお、この発明の水処理設備における水質管理システムにあっては、前記制御装置は、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも小さい場合には前記添加量を減少させ、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも大きい場合には前記添加量を増大させるよう構成されていることが好ましい。
【００１１】
さらに、この発明の水処理設備における水質管理システムにあっては、警報装置をさらに備え、前記制御装置は、前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合に前記警報装置に警報を発生させる信号を出力するよう構成されていることが好ましい。
【００１２】
さらに、この発明の水処理設備における水質管理システムにあっては、前記制御装置は、前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第２の閾値を超えた場合に、前記分離槽の排水先を前記凝集槽または別の回収タンクへと切り替えるよう構成されていることが好ましい。
【００１３】
この発明は、被処理水に凝集剤を添加して該被処理水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽と、該凝集槽の下流側に配置されてその凝集物を分離処理する分離槽とを備える水処理設備における水質管理方法であって、上記目的を達成するため、散乱光方式の濁度計で前記分離槽内または前記分離槽の下流の濁度を測定し、前記濁度計により測定された濁度に基づいて前記凝集槽への前記凝集剤の添加量を調整することを含む。
【００１４】
なお、この発明の水処理設備における水質管理方法にあっては、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも小さい場合には前記添加量を減少させ、前記濁度計により測定された濁度が所定の目標濁度よりも大きい場合には前記添加量を増大させることが好ましい。
【００１５】
また、この発明の水処理設備における水質管理方法にあっては、警報装置を設け、前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合に前記警報装置に警報を発生させることが好ましい。
【００１６】
さらに、この発明の水処理設備における水質管理方法にあっては、前記濁度計により測定された濁度が前記目標濁度よりも大きい所定の第２の閾値を超えた場合に、前記分離槽の排水先を前記凝集槽または別の回収タンクへと切り替えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、分離槽内またはその下流に設置した散乱光方式の濁度計によって分離槽で分離処理された廃水の濁度を測定し、その結果に基づき凝集剤の過不足を判定して凝集剤の添加量を増減するようにしたので、凝集剤の適量添加が可能となり、かつ添加量の制御に用いる濁度計が一つで済むため設備としても簡易である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明に従う一実施形態の水処理設備における水質管理システムの概略構成図である。
【図２】この発明の適用により凝集剤の適量添加が行われ、凝集剤が削減されたことを示すグラフである。
【図３】従来の方法に従い、最大の被処理水量を基準に最適な添加量を求めて凝集剤の添加を行った場合に、凝集剤が余剰に添加されることを説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。ここで図１は、この発明に従う一実施形態の水処理設備における水質管理システム（以下、単に「水管理システム」ともいう。）の概略構成図である。
【００２０】
図１に示す水処理設備１００は、浮遊物質やコロイド粒子等の汚濁物質を含む廃水（被処理水）に凝集剤を添加して該廃水中の汚濁物質を凝集させる凝集槽１０２と、該凝集槽１０２の下流に配置されてその凝集物（フロック）を分離除去する分離槽としての沈殿分離槽１０４とを備えている。凝集槽１０２と沈殿分離槽１０４は移送管１０５を介して接続されている。移送管１０５にはポンプ（図示省略）が設けられていてよい。あるいは凝集槽１０２内の廃水をオーバーフローさせることで沈殿分離槽１０４に流入させてもよい。凝集剤としては、鉄系やアルミ系等の無機系の凝集剤や高分子凝集剤の少なくとも１種を用いることができる。さらに凝集槽１０２は複数槽に分かれていて各槽で異なる凝集剤を添加するようにしてよい。
【００２１】
凝集槽１０２には攪拌機１０６が設けられており、廃水と凝集剤を一定時間攪拌して汚濁物質を凝集物（フロック）へと成長させる構成となっている。また、水処理設備１００は、凝集槽１０２内の廃水に凝集剤を添加する凝集剤添加部１０８を備えている。凝集剤添加部１０８は、図示は省略するが、凝集剤を収容するタンク、タンク内の凝集剤を圧送するポンプ、流量調整弁等からなる。
【００２２】
沈殿分離槽１０４は、凝集槽１０２から移送された廃水を貯留し重力により固液分離する槽であり、沈殿分離槽１０４の底部には沈殿した凝集物を適宜抜き取るための抜取口１１０が設けられている。また、沈殿分離槽１０４の取出口１１２には、排出基準を満たす処理済水を系外あるいは次の処理工程へ排水する排出管１１４と、沈殿分離槽１０４で処理されたが排出基準を満たさない処理済水を、凝集槽１０２や回収タンク（図示省略）へ移送する回収管１１６とが三方弁１１８を介して接続されている。沈殿分離槽１０４の取出口１１２と三方弁１１８との間にはポンプ（図示省略）が設けられている。カメラ１１９は、沈殿分離槽１０４の水面を撮像し、その画像はオペレータ監視用のモニタ（図示省略）に出力される。
【００２３】
実施形態の水質管理システム１０は、凝集槽１０２に添加する凝集剤の量を最適化して水質を管理するものであり、具体的には、凝集槽に流入する廃水の量に基づき凝集剤の最適な添加率を演算し、その演算結果に基づき凝集剤添加部１０８を制御して凝集槽に凝集剤を添加する制御装置１２を備えている。さらに水質管理システム１０は、沈殿分離槽１０４内あるいは沈殿分離槽１０４の下流（図示例では沈殿分離槽１０４内）に設けられた散乱光方式の濁度計１４を備えており、上記制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度に基づいて凝集槽１０２への凝集剤の添加量（添加率）を調整（修正）する。濁度計１４を沈殿分離槽１０４内に配置する場合には沈殿分離槽１０４の上層部に設けることが好ましい。
【００２４】
制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度が所定の目標濁度（排出基準に対応する濁度から一定のマージン分を差し引いた値）よりも小さい場合、つまり廃水の水質改善が十二分である場合、凝集剤添加部１０８に添加量を減少させる信号を出力する。この信号によって凝集剤添加部１０８のポンプや流量調整弁等は制御され凝集槽１０２への凝集剤の添加量は減少される。一方、制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度が上記目標濁度よりも大きい場合、つまり排出基準は満たすがもう少し水質改善が必要な場合、凝集剤添加部１０８に添加量を増大させる信号を出力する。この信号によって凝集剤添加部１０８のポンプや流量調整弁等が制御され凝集槽１０２への凝集剤の添加量が増大される。
【００２５】
また、この実施形態の水質管理システム１０は、水質異常の可能性をオペレータに音や光で知られる警報装置１６をさらに備えている。制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度が上記目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合に、警報装置１６に警報を発生させる信号を出力する。警報装置１６はこの信号を受信して警報を発生する。
【００２６】
さらに制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度が上記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を超えた場合、例えば排出基準を満たさない場合、沈殿分離槽１０４の取出口１１２の出側に取り付けられた三方弁１１８を切り替えて該取出口１１２を回収管１１６へ連通させる。これにより、沈殿分離槽１０４の排出先が凝集槽１０２または回収タンクへと変更され、排出基準を満たさない廃水が系外へ排出される事態を防止することができる。
【００２７】
次に、図１に示す水質管理システム１０を用いた、この発明の一実施形態の水処理設備１００における水質管理方法について説明する。
【００２８】
水処理設備１００では、凝集槽１０２に汚濁物質を含有する廃水が導入されるとともに凝集剤が添加され、廃水中の汚濁物質は凝集される。凝集槽１０２で凝集処理された廃水は移送管１０５によって沈殿分離槽１０４へ移送された後、凝集物が分離除去される。凝集物が除去された廃水は取出口１１２から排出管１１４へと排出される。
【００２９】
ここで、実施形態の水管理方法では、制御装置１２が、凝集槽に流入する廃水の量に基づき凝集剤の最適な添加率を演算し、その演算結果に基づき凝集剤添加部１０８を制御して凝集槽に凝集剤を添加する。また、散乱光方式の濁度計１４で沈殿分離槽１０４内または沈殿分離槽１０４の下流の濁度を測定し、制御装置１２が濁度計１４により測定された濁度に基づいて凝集槽１０２への凝集剤の添加量（添加率）を調整（修正）する。
【００３０】
濁度計１４により測定された濁度が所定の目標濁度よりも小さい場合には、制御装置１２は凝集剤添加部１０８を制御して添加量を減少させ、一方、濁度計１４により測定された濁度が所定の目標濁度よりも大きい場合には凝集剤添加部１０８を制御して添加量を増大させる。
【００３１】
また、制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度が目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合には警報装置１６を制御して警報を発生させる。
【００３２】
さらに制御装置１２は、濁度計１４により測定された濁度が目標濁度よりも大きい所定の第２の閾値を超えた場合に、三方弁１１８を制御して沈殿分離槽１０４の排水先を凝集槽１０２または別の回収タンクへと切り替える。
【００３３】
以上のように、この実施形態の水質管理システム１０および水質管理方法によれば、沈殿分離槽１０４内またはその下流に設置した散乱光方式の濁度計１４によって沈殿分離槽１０４で分離処理された廃水の濁度を測定し、その結果に基づき凝集剤の過不足を判定して凝集剤の添加量を増減するようにしたので、凝集剤の適量添加が可能となり、かつ添加量の制御に用いる濁度計が一つで済むため設備としても簡易である。
【００３４】
また、この実施形態の水質管理システム１０および水質管理方法によれば、制御装置１２が、濁度計１４により測定された濁度が目標濁度よりも大きい所定の第１の閾値を超えた場合に警報装置１６を制御して警報を発生させるので、オペレータは異常の可能性を早期に知り、水質異常の発生を予防することができる。
【００３５】
さらに、この実施形態の水質管理システム１０および水質管理方法によれば、制御装置１２が、濁度計１４により測定された濁度が目標濁度よりも大きい所定の第２の閾値を超えた場合に、三方弁１１８を制御して沈殿分離槽１０４の排水先を凝集槽１０２または別の回収タンクへと切り替えるので、水質異常が発生した場合においても、異常水質の廃水が系外へ流出する事態を防止することができる。
【００３６】
以上、図示例に基づきこの発明を説明したが、この発明は上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載範囲内で変更、追加が可能であり、例えば、図１には分離槽として沈殿分離槽１０４を示したが、分離槽は加圧浮上槽としてもよい。また、沈殿分離槽１０４の１つの取出口１１２に対して三方弁１１８を介して排出管１１４および回収管１１６を接続したが、沈殿分離槽１０４に排出管１１４および回収管１１６に対応する取出口１１２をそれぞれ設け、かつ排出管１１４および回収管１１６のそれぞれに制御装置１２によって制御される開閉弁あるいはポンプを設けて排出先を切り替えるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
この発明によれば、簡易な設備で凝集剤を適量添加することが可能な水処理設備における水質管理システムおよび水質管理方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  水質管理システム
１２  制御装置
１４  濁度計
１６  警報装置
１００  水処理設備
１０２  凝集槽
１０４  沈殿分離槽
１０６  攪拌機
１０８  凝集剤添加部
１１０  抜取口
１１２  取出口
１１４  排出管
１１６  回収管
１１８  三方弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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