(57)【要約】【課題】フロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することが可能な水処理システムを提供する。【解決手段】混和槽と、フロック形成槽と、異なる位置でフロックの粒径を測定する複数のフロック粒径測定装置と、フロックの形成異常を検知する異常検知装置と、フロックの形成異常の発生を通知する通知装置とを備え、異常検知装置は、フロック粒径測定装置で測定したフロックの粒径の差および比の少なくとも一方を算出する演算部と、フロックの粒径の差および比の少なくとも一方の許容範囲を記憶する記憶部と、算出した値が許容範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、算出した値が許容範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する判断部と、判断部がフロックの形成異常が起きていると判断した場合にフロック形成異常検知信号を通知装置へと送る出力部とを有する、水処理システム。【選択図】図１
2015192960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水と凝集剤とを混合して凝集剤混和水を得る混和槽と、
前記凝集剤混和水中のフロックを成長させるフロック形成槽と、
前記混和槽および前記フロック形成槽の少なくとも一方に設けられ、前記凝集剤混和水の流れ方向の異なる位置で前記フロックの粒径を測定する複数のフロック粒径測定装置と、
前記複数のフロック粒径測定装置で測定した前記フロックの粒径を利用してフロックの形成異常を検知する異常検知装置と、
前記異常検知装置が検知した前記フロックの形成異常の発生を通知する通知装置と、
を備え、
前記異常検知装置は、前記複数のフロック粒径測定装置で測定したフロックの粒径の差および比の少なくとも一方を算出する演算部と、前記フロックの粒径の差および比の少なくとも一方の許容範囲を記憶する記憶部と、前記演算部で算出した値と、前記記憶部に記憶されている前記許容範囲とを比較し、前記算出した値が前記許容範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、前記算出した値が前記許容範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する判断部と、前記判断部がフロックの形成異常が起きていると判断した場合にフロック形成異常検知信号を前記通知装置へと送る出力部とを有する、水処理システム。
【請求項２】
前記演算部が、前記フロックの粒径の比を算出し、
前記記憶部が、前記フロックの粒径の比の許容範囲を記憶していることを特徴とする、請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記被処理水および前記凝集剤混和水の少なくとも一方の水質を測定する水質測定装置を更に備え、
前記記憶部は、前記水質測定装置で測定される前記水質に応じた複数の許容範囲を記憶しており、
前記判断部は、前記水質測定装置で測定した水質に対応した許容範囲と、前記演算部で算出した値とを比較することを特徴とする、請求項１または２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記フロック形成槽で成長させたフロックを沈殿させる沈殿槽と、
前記沈殿槽でフロックを沈殿させて得られる処理水の水質を測定する処理水質測定装置と、
を更に備え、
前記異常検知装置は、前記処理水質測定装置で測定した前記処理水の水質に基づいて前記記憶部に記憶されている前記許容範囲を補正する補正部を更に有し、
前記補正部は、所定の水質範囲内の処理水が得られない場合にはフロックの形成異常が起きていると判断され、且つ、所定の水質範囲内の処理水が得られる場合にはフロックの形成異常が起きていないと判断されるように前記許容範囲を必要に応じて補正することを特徴とする、請求項１〜３の何れかに記載の水処理システム。
【請求項５】
前記被処理水および前記凝集剤混和水の少なくとも一方の水質を測定する水質測定装置を更に備え、
前記異常検知装置は、前記水質測定装置で測定される前記水質に応じた前記フロックの許容粒径範囲を記憶する粒径記憶部と、前記フロック粒径測定装置で測定した前記フロックの粒径と、前記粒径記憶部に記憶されている前記許容粒径範囲とを比較し、前記フロックの粒径が前記許容粒径範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、前記フロックの粒径が前記許容粒径範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する粒径判断部とを更に有し、前記出力部は、前記粒径判断部がフロックの形成異常が起きていると判断した場合にもフロック形成異常検知信号を前記通知装置へと送ることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理システムに関し、特には、凝集剤を用いたフロック形成における異常の発生を検知し得る水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上水処理、下水処理、工業用水処理、工業排水処理などの各種水処理分野において、被処理水中の懸濁物質を除去する方法として、凝集沈殿法が利用されている。
【０００３】
ここで、凝集沈殿法では、凝集剤を用いて被処理水中の懸濁物質を凝集させ、生成したフロック（凝集体）を沈殿させることにより、被処理水中から懸濁物質を除去する。そのため、凝集沈殿法を利用した水処理技術においては、凝集剤を用いたフロックの形成を良好に進行させることが肝要となる。
【０００４】
そこで、凝集沈殿法を利用した水処理システムとして、凝集剤の注入量を制御することでフロックを良好に形成し得るようにした水処理システムが提案されている（例えば、特許文献１〜２参照）。
具体的には、特許文献１では、凝集フロックの画像を撮影するフロック画像検出装置をフロック形成池の入口付近に設置し、フロック画像検出装置の検出データから把握したフロック形成状態の特徴に基づいて凝集剤注入量を制御することにより、凝集剤注入量の過不足によるフロックの形成異常を短時間で検知し、凝集剤注入量を迅速に補正し得るようにした水処理システムが提案されている。
また、特許文献２では、原水と凝集剤とを撹拌槽内で混合し、撹拌槽内のフロック粒径と溶解性有機物紫外吸光度とを同時に計測して、あらかじめ設定したフロック粒径以上および溶解性有機物紫外吸光度以下となるように凝集剤の注入率を調整することで、被処理水の水質が急激に変動した場合であっても良好な水質の処理水が得られるようにした水処理システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７７４０６号公報
【特許文献２】特開平７−２０４４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、一般に、凝集沈殿法を利用して被処理水を連続的に処理する水処理システムでは、混和槽において被処理水と凝集剤とを混合して凝集剤混和水を得た後、フロック形成槽において凝集剤混和水中のフロックを次第に成長させる。しかし、上記従来の技術では、被処理水を連続的に処理する水処理システム中の上流側（混和槽側）の一箇所のみにおいてフロックの形成状態や粒径を測定し、測定した形成状態や粒径と、予め設定されていた所望の形成状態や粒径とを比較することにより、フロックの形成異常を検知し、凝集剤注入量を制御している。
【０００７】
そのため、上記従来の技術には、フロックの形成状態や粒径を測定する位置よりも下流側において発生したフロックの形成異常（例えば、下流側に設けられた撹拌装置の故障に起因するフロックの形成異常など）を検知することができないという問題があった。
【０００８】
また、水処理システム中の一箇所において測定したフロックの情報に基づいてフロックの形成異常の有無を判断する上記従来の技術では、フロックが適切に成長しているか否かについては判断することができなかった。即ち、フロックの成長は、フロック形成槽における撹拌強度等の様々な因子の影響を受けるところ、上記従来の技術では、水処理システム全体としてはフロックが適切に成長しているが測定位置においては所定のレベルに達していなかったためにフロックの形成異常が起きていると判断されてしまったり、水処理システム全体としてはフロックが適切に成長していないが測定位置においては所定のレベルに達していたためにフロックの形成異常が起きていないと判断されてしまったりすることがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することが可能な水処理システム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】
【００１０】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の水処理システムは、被処理水と凝集剤とを混合して凝集剤混和水を得る混和槽と、前記凝集剤混和水中のフロックを成長させるフロック形成槽と、前記混和槽および前記フロック形成槽の少なくとも一方に設けられ、前記凝集剤混和水の流れ方向の異なる位置で前記フロックの粒径を測定する複数のフロック粒径測定装置と、前記複数のフロック粒径測定装置で測定した前記フロックの粒径を利用してフロックの形成異常を検知する異常検知装置と、前記異常検知装置が検知した前記フロックの形成異常の発生を通知する通知装置と、を備え、前記異常検知装置は、前記複数のフロック粒径測定装置で測定したフロックの粒径の差および比の少なくとも一方を算出する演算部と、前記フロックの粒径の差および比の少なくとも一方の許容範囲を記憶する記憶部と、前記演算部で算出した値と、前記記憶部に記憶されている前記許容範囲とを比較し、前記算出した値が前記許容範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、前記算出した値が前記許容範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する判断部と、前記判断部がフロックの形成異常が起きていると判断した場合にフロック形成異常検知信号を前記通知装置へと送る出力部とを有することを特徴とする。
このように、複数のフロック粒径測定装置を使用し、凝集剤混和水の流れ方向の異なる位置において測定したフロックの粒径の差および／または比を用いてフロックの形成異常の有無を判断すれば、一箇所のみで測定したフロックの情報に基づいてフロックの形成異常の有無を判断する場合と比較し、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することができる。
【００１１】
ここで、本発明の水処理システムは、前記演算部が、前記フロックの粒径の比を算出し、前記記憶部が、前記フロックの粒径の比の許容範囲を記憶していることが好ましい。フロックの粒径の比を用いてフロックの形成異常の有無を判断すれば、粒径の測定位置間でのフロックの成長度合いを適切に把握してフロックの形成異常の有無を判断することができるからである。
【００１２】
また、本発明の水処理システムは、前記被処理水および前記凝集剤混和水の少なくとも一方の水質を測定する水質測定装置を更に備え、前記記憶部は、前記水質測定装置で測定される前記水質に応じた複数の許容範囲を記憶しており、前記判断部は、前記水質測定装置で測定した水質に対応した許容範囲と、前記演算部で算出した値とを比較することが好ましい。フロックの粒径の差や比の許容範囲は被処理水等の水質の変動の影響を受け得るところ、水質測定装置で測定した水質に対応した許容範囲を用いてフロックの形成異常の有無を判断すれば、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を更に低減することができるからである。
【００１３】
更に、本発明の水処理システムは、前記フロック形成槽で成長させたフロックを沈殿させる沈殿槽と、前記沈殿槽でフロックを沈殿させて得られる処理水の水質を測定する処理水質測定装置とを更に備え、前記異常検知装置は、前記処理水質測定装置で測定した前記処理水の水質に基づいて前記記憶部に記憶されている前記許容範囲を補正する補正部を更に有し、前記補正部は、所定の水質範囲内の処理水が得られない場合にはフロックの形成異常が起きていると判断され、且つ、所定の水質範囲内の処理水が得られる場合にはフロックの形成異常が起きていないと判断されるように前記許容範囲を必要に応じて補正することが好ましい。処理水の水質を測定して許容範囲を補正すれば、水処理システムの実際の運転状態に合わせた許容範囲を使用し、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を更に低減することができるからである。
なお、本発明において「許容範囲を必要に応じて補正する」とは、記憶部に記憶されている許容範囲が適切で補正が不要な場合には補正部が許容範囲の補正を行わないことを意味する。
【００１４】
そして、本発明の水処理システムは、前記被処理水および前記凝集剤混和水の少なくとも一方の水質を測定する水質測定装置を更に備え、前記異常検知装置は、前記水質測定装置で測定される前記水質に応じた前記フロックの許容粒径範囲を記憶する粒径記憶部と、前記フロック粒径測定装置で測定した前記フロックの粒径と、前記粒径記憶部に記憶されている前記許容粒径範囲とを比較し、前記フロックの粒径が前記許容粒径範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、前記フロックの粒径が前記許容粒径範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する粒径判断部とを更に有し、前記出力部は、前記粒径判断部がフロックの形成異常が起きていると判断した場合にもフロック形成異常検知信号を前記通知装置へと送ることが好ましい。粒径判断部を設け、粒径判断部においてもフロックの形成異常の有無を判断するようにすれば、フロックの粒径の比や差を用いるだけでは検知できなかったフロックの形成異常の検知が可能になり、フロックの形成異常の見逃しや誤検知をより一層低減することができるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水処理システムによれば、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に従う代表的な水処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す水処理システムの異常検知装置の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す異常検知装置の判断部の動作内容の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。
本発明の水処理システムは、例えば浄水場において河川等から取水した原水（被処理水）を処理する際に使用される。なお、本発明の水処理システムで処理する被処理水は、河川水等に限定されるものではない。
【００１８】
ここで、図１に、本発明の水処理システムの一例の概略構成を示す。図１に示す水処理システム１００は、被処理水槽１０と、混和槽２０と、内部が３つのフロック形成部３１，３２，３３に区画されたフロック形成槽３０と、沈殿槽４０とを備えている。そして、この水処理システム１００では、被処理水槽１０から供給された被処理水と、凝集剤とが、混和槽２０において撹拌器２１を用いて混合される。また、混和槽２０において被処理水と凝集剤とを混合して得られる凝集剤混和水が、フロック形成槽３０へと供給され、フロック形成槽３０内の第１フロック形成部３１、第２フロック形成部３２および第３フロック形成部３３を順次流れる。なお、フロック形成槽３０内では、各フロック形成部３１，３２，３３に設けられた撹拌器３４，３５，３６による撹拌下、凝集剤混和水中のフロックが成長する。そして、フロック形成槽３０から流出した凝集剤混和水中のフロックは、沈殿槽４０において沈殿させられる。なお、フロック形成槽３０内で成長したフロックを沈殿槽４０において沈殿させて得られる処理水は、任意に、ろ過槽（図示せず）などに供給されて更に処理される。また、沈殿槽４０において沈殿したフロックは、沈殿槽４０の底部に設けられた掻き寄せ器４１により掻き寄せられた後、沈殿槽４０外へと排出されて処理される。
因みに、この水処理システム１００では、凝集剤の注入率、並びに、混和槽２０内およびフロック形成槽３０内の撹拌強度の大きさは、特に限定されることなく、公知の手法を用いて定めることができる。具体的には、凝集剤の注入率および撹拌強度の大きさは、例えば、被処理水の水質に対応させた凝集剤の注入率および撹拌強度の大きさを予め定めておき、測定した被処理水の水質に応じた大きさとなるように制御することができる。
【００１９】
また、この水処理システム１００は、凝集剤を用いたフロック形成における異常の発生を検知して外部に通知する機構として、フロックの形成異常を検知する異常検知装置５０と、異常検知装置５０が検知したフロックの形成異常の発生を外部に通知する通知装置６０とを備えている。
【００２０】
更に、水処理システム１００は、フロックの形成異常の検知に必要な情報を異常検知装置５０に提供する機構として、被処理水槽１０内の被処理水の水質を測定する被処理水質測定装置７０と、フロック形成槽３０内のフロックの粒径を測定する第１フロック粒径測定装置８１および第２フロック粒径測定装置８２と、沈殿槽４０内の処理水の水質を測定する処理水質測定装置９０とを備えている。
【００２１】
ここで、水処理システム１００の異常検知装置５０は、第１フロック粒径測定装置８１および第２フロック粒径測定装置８２を用いて測定したフロックの粒径（以下、単に「フロック粒径」と称する。）を少なくとも利用してフロックの形成異常を検知する装置である。そして、異常検知装置５０は、コンピュータなどの既知の処理装置を用いて構成され、図２に示すように、演算部５１と、記憶部５２と、判断部５３と、補正部５４と、粒径記憶部５５と、粒径判断部５６と、出力部５７と、記録部５８とを有している。
【００２２】
なお、異常検知装置５０において、演算部５１は、第１フロック粒径測定装置８１で測定した第１フロック粒径と、第２フロック粒径測定装置８２で測定した第２フロック粒径との差および／または比を算出する。そして、演算部５１において算出された演算値（差および／または比）は、判断部５３へと送られる。
【００２３】
また、記憶部５２は、演算部５１で算出される演算値の許容範囲を記憶している。具体的には、記憶部５２は、被処理水質測定装置７０で測定される被処理水の水質（例えば、濁度、ｐＨ、水温、色度、アルカリ度、凝集阻害物質濃度など）に対応する演算値の許容範囲を複数記憶している。
なお、記憶部５２に記憶させる演算値の許容範囲は、例えば、事前に様々な水質の被処理水について凝集実験を行い、フロックの形成が良好に進行している場合に第１フロック粒径と第２フロック粒径との差および／または比が取り得る数値の範囲を求めることにより、設定することができる。そして、被処理水の水質と演算値の許容範囲との対応のさせ方は、特には限定されない。具体的には、例えば被処理水の水質として濁度を利用する場合には、被処理水が取り得る全ての濁度について個別に演算値の許容範囲を設定してもよいし、所定の濁度範囲毎に演算値の許容範囲を段階的に設定してもよい。また、例えば、２種類以上の水質の組み合わせと、演算値の許容範囲とを対応させるようにしてもよい。
因みに、上述したように水処理システム１００において凝集剤の注入率および撹拌強度の大きさが被処理水の水質に応じて予め定められた大きさとなるように制御される場合には、上記凝集実験は、被処理水の水質に応じた凝集剤の注入率および撹拌強度を考慮して実施することが好ましい。
【００２４】
更に、判断部５３は、演算部５１で算出された演算値と、記憶部５２に記憶されている演算値の許容範囲とを比較し、演算値が許容範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、演算値が許容範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する。より具体的には、判断部５３は、まず、被処理水質測定装置７０で測定された被処理水の水質に基づき、当該被処理水の水質（例えば、濁度の大きさ）に対応した演算値の許容範囲を記憶部５２から入手する。次に、記憶部５２から入手した演算値の許容範囲と、演算部５１で算出された演算値とを比較して、演算値が許容範囲内に含まれているか否かを検討する。そして、演算値が許容範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、また、演算値が許容範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断して、その判断結果を出力部５７へと送る。
更に具体的には、一例として第１フロック粒径と第２フロック粒径との比を演算値として用いる場合についての判断部５３の動作フローの一例を図３に示すように、異常検知装置５０によるフロックの形成異常の検知が開始されると、判断部５３は以下の動作を繰り返す。即ち、まず、判断部５３は、演算部５１からフロック粒径の比の演算値を取得する。また、判断部５３は、被処理水質測定装置７０で測定された被処理水の水質を被処理水質測定装置７０または後述する記録部５８から入手し、その後、記憶部５２にアクセスして、当該被処理水の水質に対応したフロック粒径の比の許容範囲を選択および決定して、取得する。そして、判断部５３は、記憶部５２から入手したフロック粒径の比の許容範囲と、演算部５１で算出されたフロック粒径の比とを比較して、算出されたフロック粒径の比が取得した許容範囲内に含まれているか否かを検討する。そして、フロック粒径の比が許容範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し（異常フラグを立てず）、また、フロック粒径の比が許容範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断して（異常フラグを立て）、その判断結果を出力部５７へと送る。
【００２５】
また、補正部５４は、処理水質測定装置９０で測定した処理水の水質（例えば、濁度、ｐＨ、色度、アルカリ度など）に基づき、記憶部５２が記憶している演算値の許容範囲を必要に応じて適切な範囲に補正する。具体的には、補正部５４は、まず、凝集剤混和水の滞留時間等を考慮し、後に詳細に説明する記録部５８から、処理水質測定装置９０で水質が測定された処理水についての、判断部５３の判断結果、並びに、判断部５３が判断に使用した演算値および演算値の許容範囲を取得する。次に、補正部５４は、記録部５８から取得した判断部５３の判断結果と、処理水質測定装置９０で測定した処理水の水質と、予め定められている所定の水質範囲とを使用し、処理水質測定装置９０で水質が測定された処理水についての判断部５３の過去の判断結果（フロックの形成異常が起きているか否かについての判断結果）が妥当であったか否かを判断する。即ち、補正部５４は、下記（１）または（２）に該当する場合には判断部５３の判断結果が妥当であったと判断し、下記（３）または（４）に該当する場合には判断部５３の判断結果が妥当ではなかったと判断する。そして、補正部５４は、判断部５３の判断結果が妥当であった場合には、補正を実施しないか、或いは、判断部５３が行なった判断結果の妥当性が変わらない範囲で記憶部５２に記憶されている演算値の許容範囲を補正する。一方、補正部５４は、判断部５３の判断結果が妥当ではなかった場合には、判断部５３が行なった判断結果が妥当な判断結果となるように、記憶部５２に記憶されている許容範囲を補正する。より具体的には、補正部５４は、少なくとも判断部５３の判断結果が妥当ではなかった場合には、判断部５３が判断に使用した演算値および演算値の許容範囲から、判断部５３の判断結果が妥当な判断結果になるような演算値の許容範囲を求め、記憶部５２に記憶されている許容範囲を補正する。そして、任意に、判断部５３の判断結果が妥当であった場合でも、必要に応じて記憶部５２に記憶されている許容範囲を補正する。
（１）判断部５３がフロックの形成異常が起きていないと判断しており、且つ、測定した処理水の水質が所定の水質範囲内であった。
（２）判断部５３がフロックの形成異常が起きていると判断しており、且つ、測定した処理水の水質が所定の水質範囲外であった。
（３）判断部５３がフロックの形成異常が起きていないと判断しているのに、測定した処理水の水質が所定の水質範囲外であった。
（４）判断部５３がフロックの形成異常が起きていると判断しているのに、測定した処理水の水質が所定の水質範囲内であった。
なお、処理水についての「所定の水質範囲」は、要求されている処理水の水質に応じて適宜に定めることができる。また、判断部５３の判断結果が妥当であった場合の演算値の許容範囲の補正は、例えば、フロックの形成異常の検知精度の向上を目的として行うことができる。具体的には、補正部５４は、判断部５３の判断結果は妥当であったが、測定した処理水の水質が所定の水質範囲の上限値または下限値に近い場合などに、演算値の許容範囲を狭める、或いは、ずらすことにより、今までの演算値の許容範囲では検知できなかったような軽微なフロックの形成異常を検知し得るようにして、水処理システム１００がフロックの形成異常を更に高い精度で検知し得るようにすることができる。因みに、許容範囲を補正する際に許容範囲を狭める、或いは、ずらす大きさは、任意の方法、例えば後述した記録部５８に蓄積された各種データの参照や、事前の実験などにより定めることができる。
【００２６】
更に、粒径記憶部５５は、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲を記憶している。具体的には、粒径記憶部５５は、被処理水質測定装置７０で測定される被処理水の水質（例えば、濁度、ｐＨ、水温、色度、アルカリ度、凝集阻害物質濃度など）に対応する第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲を複数記憶している。
なお、粒径記憶部５５に記憶させる第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲は、例えば、事前に様々な水質の被処理水について凝集実験を行い、フロックの形成が良好に進行している場合に第１フロック粒径および／または第２フロック粒径が取り得る数値の範囲を求めることにより、設定することができる。そして、被処理水の水質と、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲との対応のさせ方は、特には限定されない。具体的には、例えば被処理水の水質として濁度を利用する場合には、被処理水が取り得る全ての濁度について個別に第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲を設定してもよいし、所定の濁度範囲毎に第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲を段階的に設定してもよい。また、例えば、２種類以上の水質の組み合わせと、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲とを対応させるようにしてもよい。
因みに、上述したように水処理システム１００において凝集剤の注入率および撹拌強度の大きさが被処理水の水質に応じて予め定められた大きさとなるように制御される場合には、上記凝集実験は、記憶部５２に記憶させる演算値の許容範囲と同様に、被処理水の水質に応じた凝集剤の注入率および撹拌強度を考慮して実施することが好ましい。
【００２７】
また、粒径判断部５６は、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径と、粒径記憶部５５に記憶されている第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲とを比較し、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径が許容粒径範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径が許容粒径範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断する。より具体的には、粒径判断部５６は、まず、被処理水質測定装置７０で測定された被処理水の水質に基づき、当該被処理水の水質（例えば、濁度の大きさ）に対応した第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲を粒径記憶部５５から入手する。次に、粒径記憶部５５から入手した第１フロック粒径および／または第２フロック粒径の許容粒径範囲と、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径とを比較して、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径が許容粒径範囲内に含まれているか否かを検討する。そして、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径が許容粒径範囲内の場合にはフロックが正常に形成されていると判断し、また、第１フロック粒径および／または第２フロック粒径が許容粒径範囲外の場合にはフロックの形成異常が起きていると判断して、その判断結果を出力部５７へと送る。
【００２８】
そして、出力部５７は、判断部５３および粒径判断部５６の少なくとも一方がフロックの形成異常が起きていると判断した場合に、フロック形成異常検知信号を通知装置６０へと送る。なお、出力部５７は、判断部５３および粒径判断部５６の双方が、フロックが正常に形成されていると判断した場合には、通知装置６０へとフロック形成正常信号を送るか、或いは、何らの信号も出力しない。
【００２９】
なお、記録部５８は、異常検知装置５０が外部から受け取ったデータ（例えば、被処理水の水質、フロックの粒径、処理水の水質など）や、判断部５３の判断結果、判断部５３が判断に使用した演算値および演算値の許容範囲、並びに、粒径判断部５６の判断結果、粒径判断部５６が判断に使用したフロック粒径および許容粒径範囲などを互いに関連付けて記憶する。具体的には、記録部５８は、これらの情報を、例えば水処理システム１００の運転時間と関連付けて記憶する。ここで、記録部５８がこれらの情報を記憶して保持する時間は、これらの情報の用途に応じて適宜に設定することができる。
【００３０】
また、水処理システム１００の通知装置６０は、異常検知装置５０の出力部５７からフロック形成異常検知信号を受信した際に、フロックの形成異常の発生を通知する装置である。なお、通知装置６０は、フロックの形成異常の発生を外部の人間（例えば、監視員）に対して通知する表示装置や警報装置であってもよいし、フロックの形成異常の発生を水処理システム１００の制御装置（例えば、凝集剤注入量の制御装置など）に通知する通信装置であってもよい。
【００３１】
更に、被処理水質測定装置７０は、異常検知装置５０において使用される被処理水の水質（例えば、濁度、ｐＨ、水温、色度、アルカリ度、凝集阻害物質濃度など）を測定する装置である。なお、被処理水質測定装置７０としては、既知のセンサを用いることができる。
【００３２】
また、第１フロック粒径測定装置８１および第２フロック粒径測定装置８２は、フロック形成槽３０内の、凝集剤混和水の流れ方向の異なる位置に配置されており、凝集剤混和水中のフロックの粒径を測定する装置である。具体的には、第１フロック粒径測定装置８１は、第１フロック形成部３１内に設けられており、第２フロック粒径測定装置８２は、第３フロック形成部３３内に設けられている。なお、第１フロック粒径測定装置８１および第２フロック粒径測定装置８２としては、既知のフロック粒径センサを用いることができる。
【００３３】
更に、処理水質測定装置９０は、異常検知装置５０において使用される処理水の水質（例えば、濁度、ｐＨ、色度、アルカリ度など）を測定する装置である。なお、処理水質測定装置９０としては、既知のセンサを用いることができる。
【００３４】
そして、上述した構成を有する水処理システム１００によれば、異常検知装置５０の判断部５３において、第１フロック粒径と第２フロック粒径との差および／または比を用いてフロックの形成異常が起きているか否かを判断しているので、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することができる。即ち、例えば第１フロック粒径のみを用いてフロックの形成異常の有無を判断した場合には、第１フロック粒径測定装置８１よりも下流側に位置する第２フロック形成部３２および第３フロック形成部３３で起きたフロックの形成異常（例えば、撹拌器３５，３６の故障などに起因するフロックの形成異常）を検知することができないところ、第２フロック粒径も使用する水処理システム１００によれば、そのようなフロックの形成異常の見逃しを低減することができる。また、例えば第１フロック粒径のみ、または、第２フロック粒径のみを用いてフロックの形成異常の有無を判断した場合、一箇所の測定値のみではフロックの成長状況を把握することができないために、水処理システム全体としてフロックが適切に成長しているか否かを判断することができず、例えば測定値が許容範囲内に偶然入った場合などに、フロックの形成異常の見逃しや誤検知が起きる虞がある。しかし、互いに異なる位置で測定した第１フロック粒径と第２フロック粒径との差および／または比を用いてフロックの形成異常が起きているか否かを判断する水処理システム１００によれば、そのようなフロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することができる。
【００３５】
なお、水処理システム１００の異常検知装置５０においては、第１フロック粒径と第２フロック粒径との差と、第１フロック粒径と第２フロック粒径との比の何れを用いてもよいが、少なくとも第１フロック粒径と第２フロック粒径との比を用いることが好ましく、第１フロック粒径と第２フロック粒径との比のみを用いることが更に好ましい。即ち、水処理システム１００の異常検知装置５０においては、演算部５１が第１フロック粒径と第２フロック粒径との比を算出し、記憶部５２が第１フロック粒径と第２フロック粒径との比の許容範囲を記憶しており、判断部５３が第１フロック粒径と第２フロック粒径との比を用いてフロックの形成異常が起きているか否かを判断することが好ましい。
第１フロック粒径と第２フロック粒径との比を用いてフロックの形成異常の有無を判断すれば、粒径の測定位置間でのフロックの成長度合いを更に適切に把握してフロックの形成異常の有無を判断することができるからである。即ち、第１フロック粒径と第２フロック粒径との差を用いた場合には、フロックの成長比率が全く異なる場合（例えば、第１フロック粒径が１０μｍであり、第２フロック粒径が２０μｍである場合と、第１フロック粒径が１μｍであり、第２フロック粒径が１１μｍである場合）であっても差が同一になることがあり、フロックの成長度合いを適切に把握してフロックの形成異常の有無を判断することが困難になる虞があるが、比を用いればフロックの成長度合いを適切に把握してフロックの形成異常の有無を判断することができるからである。また、第１フロック粒径と第２フロック粒径との比の大きさは、それらの差の大きさと比較して被処理水の水質の変動やフロック形成槽３０内での撹拌条件の変更などの影響を受け難いため、記憶部５２に記憶させる許容範囲の事前準備が容易になるからである。更に、第１フロック粒径と第２フロック粒径との比、および、第１フロック粒径と第２フロック粒径との差の双方について記憶部５２に記憶させる許容範囲を事前に準備するのは作業が煩雑だからである。
【００３６】
更に、水処理システム１００の異常検知装置５０においては、演算部５１において第１フロック粒径と第２フロック粒径との差および／または比を算出する際に、同じタイミングで測定された第１フロック粒径と第２フロック粒径とを用いてもよいが、第２フロック粒径と、第２フロック粒径測定装置８２において当該第２フロック粒径を測定した凝集剤混和水が第１フロック粒径測定装置８１の設置位置を通過した際に当該第１フロック粒径測定装置８１において測定された第１フロック粒径とを用いることが好ましい。即ち、演算部５１は、第２フロック粒径が測定された凝集剤混和水が第１フロック粒径測定装置８１の設置位置を通過した際に測定された第１フロック粒径を記録部５８から取得し、記録部５８から取得した第１フロック粒径と、第２フロック粒径とを用いて演算値を算出することが好ましい。第２フロック粒径が測定された凝集剤混和水が第１フロック粒径測定装置８１の設置位置を通過した際に測定された第１フロック粒径を使用して演算値を算出すれば、被処理水の水質や凝集条件等が経時変化した場合であっても、同一の対象（フロック群）について成長状況を把握し、フロックの形成異常の有無をより正確に判断することができるからである。
【００３７】
また、上述した構成を有する水処理システム１００によれば、記憶部５２が被処理水の水質に対応する複数の演算値の許容範囲を記憶しており、判断部５３において被処理水の水質に応じた演算値の許容範囲を用いてフロックの形成異常の有無を判断することができるので、被処理水の水質が変動した場合であっても、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を確実に低減することができる。
【００３８】
更に、上述した構成を有する水処理システム１００によれば、記憶部５２が記憶している演算値の許容範囲を、必要に応じて補正部５４が処理水の水質に基づき補正するので、事前の実験などにより決定した許容範囲のみを使用する場合と比較し、水処理システム１００の実際の運転状態に合わせた許容範囲を使用してフロックの形成異常の有無を判断することができる。そして、その結果、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を更に低減することができる。
なお、水処理システム１００において、補正部５４による補正は、常時実施してもよいし、所定の間隔毎に間欠的に実施してもよい。
【００３９】
また、上述した構成を有する水処理システム１００によれば、演算部５１、記憶部５２および判断部５３だけではなく、粒径記憶部５５および粒径判断部５６も使用してフロックの形成異常の有無を判断しているので、フロックの形成異常の見逃しや誤検知をより確実に低減することができる。即ち、第１フロック粒径と第２フロック粒径との差および／または比だけでは、フロックの粒径が所望の粒径に達していない場合であっても、粒径の差および／または比が許容範囲に入っていれば、フロックの形成異常が無いと判断されてしまう。これに対し、粒径記憶部５５および粒径判断部５６も使用してフロックの形成異常の有無を判断すれば、粒径の差および／または比が許容範囲に入っていてもフロックの粒径が所望の粒径に達していなければ、フロックの形成異常が起きていることを検知することができる。従って、フロックの形成異常の見逃しや誤検知をより確実に低減することができる。
【００４０】
なお、上述した構成を有する水処理システム１００では、粒径記憶部５５が被処理水の水質に対応する複数の許容粒径範囲を記憶しており、粒径判断部５６において被処理水の水質に応じた許容粒径範囲を用いてフロックの形成異常の有無を判断することができるので、被処理水の水質が変動した場合であっても、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を確実に低減することができる。
【００４１】
ここで、粒径判断部５６におけるフロックの形成異常の有無の判断には、第１フロック粒径および第２フロック粒径の少なくとも一方を用いることができるが、フロックの形成異常の見逃しを低減する観点からは第２フロック粒径を用いることが好ましく、フロックの形成異常を早期に検知する観点からは第１フロック粒径を用いることが好ましく、両方を用いることが更に好ましい。第２フロック粒径を使用すれば、第１フロック粒径のみを用いた場合と比較し、フロックの形成異常の見逃しを低減することができるからである。一方、第１フロック粒径を使用すれば、第２フロック粒径のみを用いた場合と比較し、凝集剤混和水の流れ方向の上流側でフロックの形成異常の有無を早期に検知することができるからである。
【００４２】
以上、一例を用いて本発明の水処理システムについて説明したが、本発明の水処理システムは、上記一例に限定されることはなく、本発明の水処理システムには、適宜変更を加えることができる。
【００４３】
具体的には、上記一例の水処理システム１００では、被処理水質測定装置７０で測定した被処理水の水質を使用したが、本発明の水処理システムでは、被処理水の水質に替えて、或いは、加えて、混和槽２０内やフロック形成槽３０内で測定した凝集剤混和水の水質（例えば、ｐＨ）を利用してもよい。
【００４４】
また、上記一例の水処理システム１００では、２つのフロック粒径測定装置８１，８２を使用したが、本発明の水処理システムでは、３つ以上のフロック粒径測定装置を使用してもよい。なお、３つ以上のフロック粒径測定装置を使用した場合には、演算部５１では、任意の２つのフロック粒径測定装置間のフロック粒径の差および／または比を算出すればよい。
【００４５】
更に、上記一例の水処理システム１００では、第１フロック形成部３１および第３フロック形成部３３にフロック粒径測定装置８１，８２を設置したが、フロック粒径測定装置は、混和槽２０内およびフロック形成槽３０内の任意の位置に設置することができる。なお、フロック形成槽が複数のフロック形成部よりなる場合には、フロックの形成異常の見逃しを低減する観点からは、少なくともフロック形成槽の最も下流側に位置するフロック形成部にフロック粒径測定装置を設置することが好ましい。また、凝集剤混和水の流れ方向の上流側でフロックの形成異常の有無を早期に検知する観点からは、混和槽内またはフロック形成槽の最も上流側に位置するフロック形成部にフロック粒径測定装置を設置することが好ましい。
【００４６】
また、上記一例の水処理システム１００では、補正部５４が記憶部５２の記憶している演算値の許容範囲を補正したが、補正部５４は、記憶部５２の記憶している演算値の許容範囲の補正と同様の手法を用いて、粒径記憶部５５が記憶している許容粒径範囲を補正してもよい。
【００４７】
更に、上記一例の水処理システム１００では、記憶部５２に被処理水の水質に対応する演算値の許容範囲を複数記憶させ、判断部５３が、被処理水質測定装置７０で測定された被処理水の水質に対応した演算値の許容範囲を記憶部５２から入手してフロックの形成異常の有無を判断したが、記憶部５２には、被処理水の水質に関係なく一つの演算値の許容範囲のみを記憶させてもよいし、水質以外の因子に対応させた演算値の許容範囲を複数記憶させてもよい。具体的には、記憶部５２には、混和槽２０における凝集剤の注入率および／または混和槽２０内およびフロック形成槽３０内の撹拌強度に対応する演算値の許容範囲を複数記憶させてもよい。そして、判断部５３には、流量計や回転速度計などの既知の手法を用いて検出した凝集剤の注入率および／または撹拌強度に対応した演算値の許容範囲を記憶部５２から入手してフロックの形成異常の有無を判断させてもよい。このように、水質以外の因子にも対応させた演算値の許容範囲を記憶部５２に記憶させて使用すれば、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を更に低減することができる。
また、粒径記憶部５５および粒径判断部５６についても、上記と同様に、粒径記憶部５５には凝集剤の注入率および／または撹拌強度に対応する許容粒径範囲を複数記憶させ、そして、粒径判断部５６には凝集剤の注入率および／または撹拌強度に対応した許容粒径範囲を粒径記憶部５５から入手してフロックの形成異常の有無を判断させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明によれば、フロックの形成異常の見逃しや誤検知を低減することが可能な水処理システムを提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  被処理水槽
２０  混和槽
２１  撹拌器
３０  フロック形成槽
３１  第１フロック形成部
３２  第２フロック形成部
３３  第３フロック形成部
３４，３５，３６  撹拌器
４０  沈殿槽
４１  掻き寄せ器
５０  異常検知装置
５１  演算部
５２  記憶部
５３  判断部
５４  補正部
５５  粒径記憶部
５６  粒径判断部
５７  出力部
５８  記録部
６０  通知装置
７０  被処理水質測定装置
８１  第１フロック粒径測定装置
８２  第２フロック粒径測定装置
９０  処理水質測定装置
１００  水処理システム
【図１】
2015192960.tif 000003
【図２】
2015192960.tif 000004
【図３】
2015192960.tif 000005