本發(fā)明涉及對(duì)例如干凈水、工業(yè)用水以及排水等被處理水的凝集處理進(jìn)行監(jiān)視的技術(shù)及其利用技術(shù)。

背景技術(shù)：

在對(duì)干凈水、工業(yè)用水以及排水等被處理水進(jìn)行的凝集處理中，例如通過無機(jī)凝集劑或有機(jī)凝集劑等對(duì)被處理水中的SS(Suspended Solid：懸濁物質(zhì))進(jìn)行凝集處理，然后進(jìn)行沉淀分離、加壓上浮分離、離心分離、砂過濾、膜分離等固液分離工序。SS的凝集狀態(tài)會(huì)因pH值、凝集劑加藥量、攪拌條件等而發(fā)生變動(dòng)，若不在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行凝集處理，則會(huì)使被處理水的水質(zhì)惡化，對(duì)后續(xù)工序的固液分離處理帶來惡劣影響。

在這樣的凝集處理中存在通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)定凝集條件的方法，但是在實(shí)際的凝集處理中凝集條件的設(shè)定需要時(shí)間，則被處理水的水質(zhì)有時(shí)會(huì)發(fā)生變動(dòng)，不能夠準(zhǔn)確掌握SS的凝集狀態(tài)。因此，在設(shè)定最佳的pH、凝集劑加藥量以及攪拌條件等凝集條件時(shí)，重要地是實(shí)時(shí)地監(jiān)視凝集處理中的被處理水的處理狀態(tài)，并監(jiān)視SS的凝集狀態(tài)。

關(guān)于該凝集監(jiān)視技術(shù)公知有如下技術(shù)：對(duì)被處理水照射激光，接受由被處理水中的粒子產(chǎn)生的散射光，在對(duì)該受光信號(hào)施加AM(Amplitude Modulation：調(diào)幅)檢波后，求出信號(hào)強(qiáng)度的最低值，根據(jù)該最低值求出凝集劑加藥量(例如專利文獻(xiàn)1)。在該凝集監(jiān)視技術(shù)中，通過求出散射光的信號(hào)強(qiáng)度的最低值，從由被處理水中的凝集物產(chǎn)生的散射光中區(qū)別檢測(cè)出由未凝集的懸濁物產(chǎn)生的散射光。

另外，公知有如下技術(shù)：對(duì)于該凝集監(jiān)視所使用的激光，使用通過間歇性地驅(qū)動(dòng)激光二極管以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)光的激光(例如專利文獻(xiàn)2)。通過縮短發(fā)光時(shí)間的發(fā)光方式，延長(zhǎng)激光發(fā)光元件的使用時(shí)間。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-195947號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2005-241338號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

另外，在被處理水的凝集處理中使用如下的加藥系統(tǒng)：測(cè)量沒有進(jìn)入產(chǎn)生的絮凝物(floc)中的SS的濃度，基于測(cè)量值控制凝集劑的加藥量。在對(duì)SS的濃度進(jìn)行測(cè)量的步驟中，向被處理水的測(cè)量區(qū)域照射激光，接受來自測(cè)量區(qū)域的散射光，根據(jù)對(duì)該散射光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而得出的信號(hào)等級(jí)得到表示SS濃度的測(cè)量值。

在該加藥系統(tǒng)中，對(duì)加藥量規(guī)定上限值，通過保持上述的信號(hào)等級(jí)恒定期間內(nèi)的最低值，來評(píng)價(jià)凝集狀態(tài)。在該方法中，對(duì)SS量和加藥量規(guī)定上限值，因此在抑制形成的絮凝物量的情況下也能夠穩(wěn)定地進(jìn)行測(cè)量。

但是，有時(shí)被處理水需要大量的凝集劑，形成大量的絮凝物。此時(shí)，若絮凝物的發(fā)生量增加且絮凝物成長(zhǎng)，則由于絮凝物的影響，絮凝物間的SS量的測(cè)量時(shí)機(jī)減少。因此，通過使測(cè)量值的最低值保持規(guī)定時(shí)間，并且每規(guī)定時(shí)間，更新被處理水的測(cè)量值的最低值，將該最低值設(shè)定為殘留在絮凝物間的SS量，由此決定加藥量。

在這樣保持測(cè)量值的最低值且每規(guī)定時(shí)間更新該最低值時(shí)，若發(fā)生的絮凝物量變多，則需要延長(zhǎng)該測(cè)量值的保持時(shí)間。若測(cè)量值的保持時(shí)間變長(zhǎng)，則降低通過在凝集槽中測(cè)量處于處理中的被處理水來進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目刂葡到y(tǒng)的延遲時(shí)間的縮短效果。若基于測(cè)量值的最低值進(jìn)行的加藥控制為通常的PID(Proposional Integral Derivative：比例微積分)控制，則加藥控制所使用的測(cè)量值必須為與在絮凝物間殘留的SS相關(guān)的測(cè)量值。也就是說，存在如下問題：若絮凝物量增加，絮凝物間的SS渾濁度測(cè)量的機(jī)會(huì)減少，則必須以規(guī)定的時(shí)間間隔更新測(cè)量值的最低值，但是，若更新測(cè)量值的時(shí)間間隔變長(zhǎng)，則喪失加藥系統(tǒng)中的用于控制延遲的補(bǔ)償性能。

對(duì)于測(cè)量值的保持時(shí)間，理論上能夠按照被處理水的處理狀況逐次調(diào)整測(cè)量值的保持時(shí)間，使保持時(shí)間最佳化。但是，在食品制造工廠等排水種類短期間發(fā)生變更的情況下，在此時(shí)的凝集處理中，存在難于監(jiān)視處理狀態(tài)的問題。

在激光發(fā)光元件使用激光二極管時(shí)，其發(fā)光壽命很短，為幾千小時(shí)，不能夠長(zhǎng)時(shí)間使用，使用以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)光的激光，是延長(zhǎng)激光發(fā)光元件的壽命的有效策略。但是，若限制發(fā)光時(shí)間或發(fā)光時(shí)機(jī)，則在絮凝物量大的情況下，存在喪失絮凝物間的SS量的測(cè)量時(shí)機(jī)而難于準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量的問題。

對(duì)于這樣的要求和問題，在專利文獻(xiàn)1、2中沒有公開和啟示，也沒有公開和啟示用于對(duì)其進(jìn)行解決的構(gòu)成等。

因此，本發(fā)明鑒于上述問題而提出，其目的在于提供即使形成大量的絮凝物也不受該絮凝物的影響，能夠穩(wěn)定地測(cè)量被處理水的未凝集的SS渾濁度的凝集監(jiān)視裝置或凝集監(jiān)視方法。

另外，本發(fā)明的另一目的在于實(shí)現(xiàn)凝集系統(tǒng)，該凝集系統(tǒng)通過使用上述的凝集監(jiān)視裝置或凝集監(jiān)視方法，得到不受絮凝物的影響，維持加藥控制所具有的補(bǔ)償性能且具有可靠性的凝集處理。

用于解決問題的手段

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的凝集監(jiān)視裝置中，對(duì)進(jìn)行凝集處理的被處理水的處理狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，具有：激光照射部，向所述被處理水的測(cè)量區(qū)域照射至少以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)光且以規(guī)定頻率進(jìn)行了調(diào)幅的激光；散射光受光部，接受由處于所述測(cè)量區(qū)域的所述被處理水的粒子產(chǎn)生的散射光；信號(hào)處理部，根據(jù)在所述散射光受光部得到的受光信號(hào)取得表示所述散射光的強(qiáng)度的測(cè)量值；以及測(cè)量值運(yùn)算部，連續(xù)或者不連續(xù)地取得以n個(gè)所述測(cè)量值為1組的m組的多個(gè)測(cè)量值，在每一組從低值開始依次提取多個(gè)測(cè)量值，基于從所提取的多個(gè)測(cè)量值中去除最低的測(cè)量值后的多個(gè)測(cè)量值計(jì)算平均測(cè)量值，其中，n為2以上，m為2以上。

在上述凝集監(jiān)視裝置中，還可以還具有發(fā)出所述激光的激光發(fā)光部，該激光發(fā)光部具有根據(jù)發(fā)光信號(hào)進(jìn)行發(fā)光的激光發(fā)光元件，該發(fā)光信號(hào)是通過以具有規(guī)定頻率變化的振幅的調(diào)制信號(hào)對(duì)以規(guī)定的時(shí)間間隔間歇的計(jì)時(shí)信號(hào)進(jìn)行調(diào)幅而得到的信號(hào)。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的凝集監(jiān)視方法中，對(duì)進(jìn)行凝集處理的被處理水的處理狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，包括：激光照射工序，向所述被處理水的測(cè)量區(qū)域照射至少以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)光且以規(guī)定頻率進(jìn)行了調(diào)幅的激光；散射光受光工序，接受由處于所述測(cè)量區(qū)域的所述被處理水的粒子產(chǎn)生的散射光；信號(hào)處理工序，根據(jù)在所述散射光受光工序得到的受光信號(hào)取得表示所述散射光的強(qiáng)度的測(cè)量值；以及測(cè)量值運(yùn)算工序，連續(xù)或者不連續(xù)地取得以n個(gè)所述測(cè)量值為1組的m組的多個(gè)測(cè)量值，在每一組從低值開始依次提取多個(gè)測(cè)量值，基于從所提取的多個(gè)測(cè)量值中去除最低的測(cè)量值后的多個(gè)測(cè)量值計(jì)算平均測(cè)量值，其中，n為2以上，m為2以上。

為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的凝集系統(tǒng)中，對(duì)被處理水進(jìn)行凝集處理，具有：凝集槽，對(duì)所述被處理水進(jìn)行凝集處理；凝集監(jiān)視機(jī)構(gòu)，監(jiān)視所述凝集槽中的所述被處理水的處理狀態(tài)；以及加藥機(jī)構(gòu)，向所述被處理水中注入與所述處理狀態(tài)對(duì)應(yīng)的加藥量的凝集劑，所述監(jiān)視機(jī)構(gòu)包括：激光照射部，向所述被處理水的測(cè)量區(qū)域照射至少以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)光且以規(guī)定頻率進(jìn)行了調(diào)幅的激光；散射光受光部，接受由處于所述測(cè)量區(qū)域的所述被處理水的粒子產(chǎn)生的散射光；信號(hào)處理部，根據(jù)在所述散射光受光部得到的受光信號(hào)取得表示所述散射光的強(qiáng)度的測(cè)量值；以及測(cè)量值運(yùn)算部，連續(xù)或不連續(xù)地取得以n個(gè)所述測(cè)量值為1組的m組的多個(gè)測(cè)量值，在每一組從低值開始依次提取多個(gè)測(cè)量值，對(duì)從所提取的多個(gè)測(cè)量值中去除最低的測(cè)量值后的多個(gè)測(cè)量值進(jìn)行平均，來計(jì)算用于求出所述加藥量的平均測(cè)量值，其中，n為2以上，m為2以上。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明能夠得到以下的某效果。

＜凝集監(jiān)視裝置或凝集監(jiān)視方法＞

(1)在凝集中的被處理水中產(chǎn)生大量的絮凝物，即使絮凝物密度變高，也能夠避免絮凝物帶來的影響，能夠穩(wěn)定地測(cè)量被處理水的SS渾濁度。

(2)能夠減輕或避免絮凝物對(duì)微弱的散射光的影響和絮凝物遮光的影響，能夠?qū)崟r(shí)且以短的測(cè)量時(shí)間準(zhǔn)確掌握凝集中的被處理水的處理狀態(tài)。由此，能夠選擇與該處理狀態(tài)對(duì)應(yīng)的凝集劑的加藥量。

＜凝集系統(tǒng)＞

(1)能夠穩(wěn)定地測(cè)量被處理水的SS渾濁度，且實(shí)時(shí)掌握凝集處理中的被處理水的處理狀態(tài)，基于此，能夠求出被處理水的凝集條件和凝集劑的加藥量。

(2)能夠使對(duì)被處理水加藥的加藥量準(zhǔn)確，并且進(jìn)行穩(wěn)定的凝集處理，能夠提高凝集效率。

并且，通過參照附圖以及各實(shí)施方式，本發(fā)明的其它的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)變得更加明確。

附圖說明

圖1是表示第一實(shí)施方式的凝集監(jiān)視裝置的一個(gè)例子的框圖。

圖2是表示最低值檢測(cè)電路的一個(gè)例子的框圖。

圖3是表示動(dòng)作波形的一個(gè)例子的圖。

圖4是表示測(cè)量值表以及計(jì)算平均測(cè)量值的方式的圖。

圖5是表示凝集監(jiān)視的處理順序的流程圖。

圖6是表示第二實(shí)施方式的凝集系統(tǒng)的一個(gè)例子的圖。

圖7是表示凝集劑計(jì)算表的一個(gè)例子的圖。

圖8是表示凝集處理的處理順序的流程圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

圖1表示第一實(shí)施方式的凝集監(jiān)視裝置。圖1所示的結(jié)構(gòu)為一個(gè)例子，該結(jié)構(gòu)不限定本發(fā)明的凝集監(jiān)視裝置、凝集監(jiān)視方法或凝集系統(tǒng)。

該凝集監(jiān)視裝置2具備傳感器部4。該傳感器部4的一個(gè)例子，在凝集槽6的被處理水8中維持為被水淹沒的狀態(tài)。在該傳感器部4中具有激光照射部10以及散射光受光部12。激光照射部10由引導(dǎo)激光的第一光纖14-1的出光端部形成。散射光受光部12由引導(dǎo)散射光的第二光纖14-2的入光端部形成。

在激光照射部10與散射光受光部12之間設(shè)置有遮擋構(gòu)件16，并且在激光照射部10與散射光受光部12之間設(shè)定有測(cè)量區(qū)域18。由激光發(fā)光部20發(fā)出的激光從激光照射部10照射該測(cè)量區(qū)域18。該測(cè)量區(qū)域18是激光在被處理水8中的照射區(qū)域的一個(gè)例子。若激光照射該測(cè)量區(qū)域18，則激光因被處理水8中的粒子而發(fā)生散射，產(chǎn)生散射光。因此，散射光受光部12從測(cè)量區(qū)域18接受該散射光。此時(shí)，如果在測(cè)量區(qū)域18存在絮凝物，則該絮凝物對(duì)散射光產(chǎn)生影響。

遮擋構(gòu)件16是固定以及支撐各光纖14-1、14-2的構(gòu)件，并且是遮擋對(duì)測(cè)量區(qū)域18照射自然光的構(gòu)件。作為一個(gè)例子，該遮擋構(gòu)件16具有頂角部24，該頂角部24是對(duì)光纖14-1進(jìn)行固定支撐的第一支撐部22-1與對(duì)光纖14-2進(jìn)行支撐的第二支撐部22-2形成規(guī)定角度而形成的。例如優(yōu)選該頂角部24的角度為90度，但是可以為其它角度。該頂角部24與測(cè)量區(qū)域18相向，并且處于激光照射部10與散射光受光部12之間。由此，能夠避免來自激光照射部10的激光入射至散射光受光部12，能夠使散射光受光部12接受處于測(cè)量區(qū)域18中的粒子側(cè)的散射光。

激光發(fā)光部20具有激光發(fā)光元件26以及發(fā)光電路28。激光發(fā)光元件26是發(fā)出激光的激光源的一個(gè)例子。優(yōu)選該激光源為激光二極管，但是只要是能夠得到激光的元件或裝置即可，例如，可以使用發(fā)光二極管。

發(fā)光電路28是激光發(fā)光元件26的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的一個(gè)例子。作為一個(gè)例子，該發(fā)光電路28具有AM(Amplitude Modulation：調(diào)幅)調(diào)制電路30、計(jì)時(shí)電路(timing circuit)32以及函數(shù)發(fā)生器34。AM調(diào)制電路30以具有規(guī)定頻率f的調(diào)制信號(hào)Ms對(duì)計(jì)時(shí)信號(hào)Ts進(jìn)行調(diào)幅(AM調(diào)制)，輸出具有規(guī)定頻率f的振幅且以規(guī)定時(shí)間間隔斷續(xù)的發(fā)光信號(hào)Dr。接受該發(fā)光信號(hào)Dr，激光發(fā)光元件26按照調(diào)制信號(hào)Ms變化，并且以計(jì)時(shí)信號(hào)Ts所規(guī)定的時(shí)間間隔，使發(fā)光狀態(tài)和不發(fā)光狀態(tài)反復(fù)變化。由此，縮短用于監(jiān)視凝集狀態(tài)的激光發(fā)光元件26的發(fā)光時(shí)間。在激光發(fā)光元件26使用激光二極管時(shí)，能夠防止該激光二極管因連續(xù)點(diǎn)亮而劣化，并且相對(duì)于比幾千小時(shí)短的發(fā)光壽命使使用時(shí)間延長(zhǎng)。

計(jì)時(shí)電路32產(chǎn)生計(jì)時(shí)信號(hào)Ts。該計(jì)時(shí)信號(hào)Ts例如可以是以規(guī)定周期斷續(xù)的脈沖信號(hào)。該計(jì)時(shí)信號(hào)Ts被用作最低平均值的運(yùn)算處理的同步信息。

函數(shù)發(fā)生器34是使調(diào)制信號(hào)Ms振蕩的振蕩器的一個(gè)例子。優(yōu)選該調(diào)制信號(hào)Ms的頻率f能夠避免自然光對(duì)激光產(chǎn)生影響，例如可以為f＝70～150(kHz)。信號(hào)形式可以是同一振幅的周期信號(hào)，波形形式可以為正弦波、三角波、矩形波等。

在這樣的激光發(fā)光部20所得到的激光照射測(cè)量區(qū)域18時(shí)，因在該測(cè)量區(qū)域18存在的微小膠質(zhì)粒子而散射的散射光入射至散射光受光部12。此時(shí)，微小膠質(zhì)粒子是未凝集的膠質(zhì)粒子。由該微小膠質(zhì)粒子產(chǎn)生的散射光具有與從激光照射部10照射的激光相同的頻率，并以規(guī)定的周期間歇。

散射光受光部12的受光輸出通過光纖14-2被導(dǎo)至信號(hào)處理部36。該信號(hào)處理部36通過光電轉(zhuǎn)換、去除噪音成分得到表示散射光的強(qiáng)度的等級(jí)信號(hào)，并基于該等級(jí)信號(hào)得到表示散射光的強(qiáng)度的測(cè)量值。該信號(hào)處理部36作為一個(gè)例子具有光電轉(zhuǎn)換電路38以及檢波電路40。

光電轉(zhuǎn)換電路38具有光電檢測(cè)器(photodetector)42、帶通濾波器44以及放大器46。光電檢測(cè)器42接受被光纖14-2導(dǎo)入的散射光，將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)Ei。帶通濾波器44從電信號(hào)Ei中去除噪音成分，取得調(diào)制信號(hào)Ms的信號(hào)成分。通過設(shè)定帶通濾波器44的截止頻率，能夠去除不需要的變動(dòng)成分，輸出調(diào)制信號(hào)Ms的信號(hào)成分。放大器46對(duì)散射光中的調(diào)制信號(hào)Ms的信號(hào)成分進(jìn)行放大，輸出具有與散射光對(duì)應(yīng)的振幅等級(jí)的受光信號(hào)Eo。在該光電轉(zhuǎn)換電路38中可以使用光電二極管來代替光電檢測(cè)器42，還可以使用低通濾波器來代替帶通濾波器44。

檢波電路40通過AM檢波(包絡(luò)檢波)從受光信號(hào)Eo檢測(cè)輸出信號(hào)Do。該輸出信號(hào)Do表示受光信號(hào)Eo的直流成分的等級(jí)。該等級(jí)表示因含有微小膠質(zhì)粒子的被處理水中的粒子而產(chǎn)生的散射光等級(jí)。也就是說，包括由微小膠質(zhì)粒子以外的粒子形成的散射光即噪音成分和由絮凝物形成的反射成分。

該檢波電路40的輸出被輸入至最低值檢測(cè)電路48。該最低值檢測(cè)電路48是測(cè)量值運(yùn)算部的一個(gè)例子。在該最低值檢測(cè)電路48中，根據(jù)輸出信號(hào)Do的等級(jí)(信號(hào)強(qiáng)度)求出表示SS渾濁度的測(cè)量值d，通過運(yùn)算處理計(jì)算散射光的最低測(cè)量值。在該最低值檢測(cè)電路48中進(jìn)行輸出信號(hào)Do的模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)、測(cè)量值的比較、測(cè)量值的存儲(chǔ)以及平均測(cè)量值dav的運(yùn)算等處理。

＜最低值檢測(cè)電路48＞

例如，如圖2所示，該最低值檢測(cè)電路48由包含微處理器等計(jì)算機(jī)的電路實(shí)現(xiàn)。在該最低值檢測(cè)電路48中具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)50、處理器52以及存儲(chǔ)部54。A/D50將輸出信號(hào)Do轉(zhuǎn)換為作為數(shù)字信號(hào)的測(cè)量值d。

處理器52是對(duì)測(cè)量值的平均測(cè)量值進(jìn)行運(yùn)算的運(yùn)算電路的一個(gè)例子。在該處理器52中，通過執(zhí)行存儲(chǔ)部54中的OS(Operating System：操作系統(tǒng))以及凝集程序，來進(jìn)行測(cè)量值的比較、測(cè)量值的存儲(chǔ)以及平均測(cè)量值(最低測(cè)量值)等的運(yùn)算。

存儲(chǔ)部54是存儲(chǔ)部的一個(gè)例子，具有程序存儲(chǔ)部56、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58以及RAM(Random-Access Memory：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)60。在程序存儲(chǔ)部56中作為程序存儲(chǔ)有OS和已述的凝集程序等程序。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58中存儲(chǔ)有平均測(cè)量值運(yùn)算所使用的多個(gè)測(cè)量值表。RAM60用作信息處理的工作區(qū)。

處理器52的運(yùn)算結(jié)果從處理器52輸出至顯示部62。該顯示部62例如使用液晶顯示器(LCD)。在該顯示部62中顯示處理器52的運(yùn)算所使用的測(cè)量值和作為運(yùn)算結(jié)果的最低測(cè)量值等各種數(shù)據(jù)。

＜凝集處理的測(cè)量原理＞

在凝集槽6內(nèi)的被處理水8中，通過添加凝集劑并進(jìn)行攪拌，來促進(jìn)凝集處理。在測(cè)量區(qū)域18中微小膠質(zhì)粒子伴隨該攪拌而移動(dòng)時(shí)，來自微小膠質(zhì)粒子的散射光變動(dòng)。其變動(dòng)周期能夠根據(jù)將測(cè)量區(qū)域18當(dāng)作粒子而與微小膠質(zhì)粒子之間產(chǎn)生的碰撞次數(shù)假設(shè)并估算得出。在此，若測(cè)量區(qū)域18近似半徑R的球體，微小膠質(zhì)粒子近似半徑r的球體，則碰撞截面積Qo能夠由以下的算式(1)表示。

Qo＝π(R+r)²……(1)

根據(jù)該算式可知，碰撞截面積Qo與半徑R和半徑r之和的平方成正比。

也就是說，在與膠質(zhì)粒子密度為N(個(gè)/m³)且平均半徑為r的粒子從規(guī)定方向以平均速度v(m/s)通過半徑為R的測(cè)量區(qū)域18時(shí)的液流垂直的截面積上，微小膠質(zhì)粒子單位時(shí)間進(jìn)入測(cè)量區(qū)域18的次數(shù)ν能夠由以下的算式(2)表示。

ν＝NQov……(2)

在微小膠質(zhì)粒子從測(cè)量區(qū)域18離開時(shí)也相同，產(chǎn)生變動(dòng)，將散射光強(qiáng)度進(jìn)行微分而得到的值即周期為次數(shù)ν的2倍的值。

另外，若假設(shè)散射光強(qiáng)度與微小膠質(zhì)粒子的粒徑的n次方成比例，則在忽視多重散射時(shí)，伴隨一個(gè)微小膠質(zhì)粒子的移動(dòng)而產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度的變動(dòng)A為以下的算式(3)。

A＝Aorⁿ……(3)

此外，Ao是依賴于測(cè)定系統(tǒng)的常數(shù)，是利用標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行校正的值。

在此，凝集前的微小膠質(zhì)粒子的半徑r小，粒子密度N大，因此散射光以短周期產(chǎn)生微小的變動(dòng)。

因此，若通過檢波電路40對(duì)調(diào)制頻率成分進(jìn)行檢波，則能夠?qū)敵霾ㄐ芜M(jìn)行與通過帶通濾波器44或低通濾波器時(shí)的信號(hào)處理等價(jià)的信號(hào)處理。也就是說，若適當(dāng)?shù)剡x擇帶通濾波器44的截止頻率，則能夠檢測(cè)因該調(diào)制頻率成分而產(chǎn)生的變動(dòng)成分被去除的輸出信號(hào)Do。

另外，從被處理水8凝集的膠質(zhì)(凝集膠質(zhì))進(jìn)出測(cè)量區(qū)域18時(shí)的變動(dòng)大，該變動(dòng)的平均周期長(zhǎng)。另外，在凝集膠質(zhì)的密度與測(cè)量區(qū)域18的體積的積小于1時(shí)，檢波電路40檢波后的輸出波形的最低值與未凝集膠質(zhì)的散射相對(duì)應(yīng)。

在檢波電路40所得到的輸出信號(hào)Do中包括由未凝集膠質(zhì)的散射光和除此以外的散射光而形成的信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)的信號(hào)振幅等級(jí)能夠區(qū)分出是由被處理水8中的凝集膠質(zhì)產(chǎn)生的散射光還是由未凝集膠質(zhì)產(chǎn)生的散射光。因此，能夠從該輸出信號(hào)Do取得與由未凝集膠質(zhì)產(chǎn)生的散射光對(duì)應(yīng)的振幅等級(jí)的信號(hào)成分，檢測(cè)出被處理水8的處理狀態(tài)即膠質(zhì)的凝集狀態(tài)，能夠掌握膠質(zhì)的凝集狀態(tài)。

＜信號(hào)處理以及測(cè)量值的信號(hào)處理＞

圖3表示從散射光取得SS渾濁度的測(cè)量值的信號(hào)處理。為了根據(jù)多個(gè)測(cè)量值計(jì)算平均測(cè)量值，該信號(hào)處理包括取得多個(gè)測(cè)量值的處理，所述多個(gè)測(cè)量值由將n個(gè)(例如，n＝2以上)連續(xù)或不連續(xù)的測(cè)量值d作為1組的m組(例如，m＝2以上)構(gòu)成。

在本信號(hào)處理中示出了例如假設(shè)1組為8個(gè)測(cè)量值d，取得SI、SII兩組測(cè)量值的情況。為了便于說明，在組SI中取得測(cè)量值d11、d12、d13……，在組SII中取得測(cè)量值d21、d22、d23……。

在本信號(hào)處理中，如圖3中的A所示，計(jì)時(shí)信號(hào)Ts是以規(guī)定時(shí)間T的間隔(周期)具有規(guī)定的脈沖寬度tw的脈沖信號(hào)。此時(shí)，H等級(jí)區(qū)間(為脈沖寬度tw)是激光的發(fā)光時(shí)間，L等級(jí)區(qū)間(為T-tw)是激光的非發(fā)光時(shí)間。作為一個(gè)例子，設(shè)定為T＝2(秒鐘)，tw＝0.2(秒鐘)。此時(shí)，可以設(shè)定為T-tw＝2(秒鐘)。

如圖3中的B所示，調(diào)制信號(hào)Ms是具有規(guī)定的頻率f以及相同振幅的周期信號(hào)。頻率f可以選擇70～150(kHz)中的任意頻率。

如圖3中的C所示，發(fā)光信號(hào)Dr是通過調(diào)制信號(hào)Ms對(duì)計(jì)時(shí)信號(hào)Ts進(jìn)行調(diào)制的AM調(diào)制電路30的輸出信號(hào)。也就是說，該發(fā)光信號(hào)Dr是在計(jì)時(shí)信號(hào)Ts的H等級(jí)區(qū)間的脈沖寬度tw上重疊調(diào)制信號(hào)Ms而成的周期信號(hào)。也就是說，發(fā)光信號(hào)Dr是脈沖寬度tw以調(diào)制信號(hào)Ms的振幅進(jìn)行變化且以計(jì)時(shí)信號(hào)Ts間歇的周期信號(hào)。

若利用這樣的發(fā)光信號(hào)Dr，則能夠從激光發(fā)光元件26得到具有發(fā)光信號(hào)Dr那樣的發(fā)光方式的激光。

在使該激光從激光照射部10照射測(cè)量區(qū)域18時(shí)，能夠從位于測(cè)量區(qū)域18的被處理水8中的粒子得到散射光。該散射光被散射光受光部12接受。

另外，如圖3中的D所示，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換電路38的光電轉(zhuǎn)換、濾波處理以及放大，在放大器46的輸出側(cè)能夠得到受光信號(hào)Eo。該受光信號(hào)Eo以計(jì)時(shí)信號(hào)Ts間歇，具有調(diào)制信號(hào)Ms的頻率，且具有與散射光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的等級(jí)的振幅。

在由檢波電路40對(duì)該受光信號(hào)Eo進(jìn)行檢波時(shí)，如圖3中的E所示，能夠得到以計(jì)時(shí)信號(hào)Ts間歇且具有與散射光的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的直流等級(jí)的輸出信號(hào)Do。在該受光信號(hào)Eo的信號(hào)處理中，例如，在對(duì)帶通濾波器44的輸出進(jìn)行半波整流并進(jìn)行檢波后，保持檢波輸出的底峰(bottom peak)的峰值，來得到輸出信號(hào)Do。

因此，在最低值檢測(cè)電路48中，根據(jù)輸出信號(hào)Do通過A/D轉(zhuǎn)換檢測(cè)上述的測(cè)量值d11、d12、d13……、d21、d22、d23……。

＜測(cè)量值的運(yùn)算處理＞

在最低值檢測(cè)電路48中進(jìn)行如下步驟：在每一組存儲(chǔ)多個(gè)測(cè)量值d，在每一組對(duì)提取的多個(gè)測(cè)量值d進(jìn)行排序，提取測(cè)量值d，計(jì)算平均測(cè)量值。

(1)保存測(cè)量值d(存儲(chǔ))

圖4中的A是測(cè)量值表64的一個(gè)例子。該測(cè)量值表64被設(shè)定在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58。在本實(shí)施方式中，在測(cè)量值表64中作為一個(gè)例子設(shè)定有與組SI對(duì)應(yīng)的組表64-1和與組SII對(duì)應(yīng)的組表64-2。在各組表64-1、64-2中針對(duì)每組以測(cè)量順序存儲(chǔ)由識(shí)別號(hào)No以及測(cè)量值d。識(shí)別號(hào)No表示測(cè)量值d的測(cè)量順以及測(cè)量值d的特定信息。各測(cè)量值d表示圖3中的F的測(cè)量值d。在該實(shí)施方式中，取得并保存1組為8個(gè)的2組測(cè)量值d。

(2)測(cè)量值d的排序

通過排序處理，以從低值開始依次排列的方式調(diào)換排列各測(cè)量值d。在該排序中使用排序表66。

圖4中的B是排序表66的一個(gè)例子。該排序表66設(shè)定在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58中。在該排序表66中作為一個(gè)例子設(shè)定有與組SI對(duì)應(yīng)的排序表66-1和與組SII對(duì)應(yīng)的排序表66-2。

通過處理器52，在每一組SI、SII進(jìn)行排序處理。在本實(shí)施方式中，示出組SI側(cè)的測(cè)量值d11、d12……d18的值為d16＜d12……d13，組SII側(cè)的測(cè)量值d21、d22……d28的值為d23＜d28……d22的情況。此時(shí)，如圖4中的B所示，在排序表66-1中，以從低至高的順序，從下側(cè)向上側(cè)對(duì)測(cè)量值d16、d12、d17……d13進(jìn)行排序。在排序表66-2中，以從低至高的順序，從下側(cè)向上側(cè)對(duì)測(cè)量值d23、d28、d24……d22進(jìn)行排序。

(3)第一次提取測(cè)量值d

在該第一次提取步驟中，以每組取得的多個(gè)測(cè)量值d的從低值開始依次提取多個(gè)例如至第二個(gè)為止的測(cè)量值d。

在本測(cè)量值d的提取中，使用第一測(cè)量值提取表68。如圖4中的C所示，在該測(cè)量值提取表68中，從組SI中提取并保存低的測(cè)量值d12、d16，從組SII中提取并保存了低的測(cè)量值d23、d28。

(4)第二次提取測(cè)量值d

在該第二次提取中，從通過第一次提取而得到的第一測(cè)量值提取表68去除最低的測(cè)量值d，將用于求出平均值的測(cè)量值d保存在測(cè)量值提取表70中。

在本處理中使用第二測(cè)量值提取表70。在該測(cè)量值提取表70中，存儲(chǔ)有從測(cè)量值提取表68去除最低的測(cè)量值d后的多個(gè)測(cè)量值d。在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子的測(cè)量值的大小關(guān)系為d16＜d23＜d12＜d28，從而刪除測(cè)量值d16。此時(shí)，測(cè)量值提取表70可以兼用作測(cè)量值提取表68。

(5)平均測(cè)量值dav的運(yùn)算

在平均測(cè)量值dav的運(yùn)算中，使用去除了最低的測(cè)量值d的多個(gè)測(cè)量值d計(jì)算平均值。在本實(shí)施方式中，使用3組低的測(cè)量值d23、d12、d28，多個(gè)測(cè)量值d除以測(cè)量值個(gè)數(shù)Nt，例如，通過進(jìn)行算術(shù)平均(d23+d12+d28)/3，來得到平均測(cè)量值dav。平均測(cè)量值dav的運(yùn)算方法可以使用算術(shù)平均以外的計(jì)算方法。

＜凝集監(jiān)視的處理順序＞

圖5表示凝集監(jiān)視的處理順序的一個(gè)例子。本處理順序是本發(fā)明的凝集監(jiān)視方法的一個(gè)例子。通過包括最低值檢測(cè)電路48所包含的處理器52以及存儲(chǔ)部54的計(jì)算處理(信息處理)執(zhí)行本處理順序。

在本處理順序中，在條件設(shè)定工序中，設(shè)定凝集監(jiān)視的條件(S1)。在本條件設(shè)定工序中，例如，設(shè)定將要取得測(cè)量值d的組數(shù)SN和各組中的測(cè)量值的個(gè)數(shù)。在本實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，設(shè)定1組為8個(gè)測(cè)量值d，保存2組多個(gè)測(cè)量值d，來求出平均測(cè)量值。

在該條件設(shè)定工序后，判定是否開始進(jìn)行凝集監(jiān)視(S2)。在開始進(jìn)行監(jiān)視時(shí)(S2中為是)，轉(zhuǎn)移至激光發(fā)光工序，驅(qū)動(dòng)激光發(fā)光元件26(S3)，然后轉(zhuǎn)移至激光照射工序(S4)。在激光照射工序中，如上所述，對(duì)測(cè)量區(qū)域18照射激光。

在散射光受光工序(S5)中，如上所述，從測(cè)量區(qū)域18接受散射光，轉(zhuǎn)換為受光信號(hào)，該受光信號(hào)具有表示散射光的強(qiáng)度的等級(jí)。

在信號(hào)處理工序(S6)中，如上所述，從檢波電路40所輸出的輸出信號(hào)Do依次將測(cè)量值d取入最低值檢測(cè)電路48。

此時(shí)，按照設(shè)定條件，例如，取得1組8個(gè)測(cè)量值d(S7)。判斷該測(cè)量值d的取得數(shù)量是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量(S8)。在本實(shí)施方式中，判斷是否達(dá)到1組8個(gè)測(cè)量值d。

若該測(cè)量值的個(gè)數(shù)沒有達(dá)到規(guī)定數(shù)量(S8為否)，則繼續(xù)取得測(cè)量值d。若該測(cè)量值的個(gè)數(shù)達(dá)到規(guī)定數(shù)量(S8為是)，則判斷組數(shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量(S9)。若組數(shù)沒有達(dá)到規(guī)定數(shù)量(S9為否)，則直到組數(shù)達(dá)到規(guī)定數(shù)量為止，繼續(xù)取得測(cè)量值d。在本實(shí)施方式中，將兩組的1組為8個(gè)的測(cè)量值d保存在測(cè)量值表64中。

若達(dá)到了規(guī)定的組數(shù)(S9為是)，則對(duì)各組的測(cè)量值d進(jìn)行上述的排序(S10)。在本排序中，在每一組以從低值開始依次排列測(cè)量值d，并保存在排序表66中。

在每一組從測(cè)量值d中提取保存多個(gè)低的測(cè)量值(S11)。在本實(shí)施方式中，如上所述，在各組中各提取兩個(gè)低的測(cè)量值d，并保存在第一測(cè)量值提取表68中。

將從保存在測(cè)量值提取表68中的多個(gè)測(cè)量值d去除最低的測(cè)量值d后的測(cè)量值d保存在測(cè)量值提取表70中(S12)。

然后，對(duì)去除了最低的測(cè)量值d的多個(gè)測(cè)量值d進(jìn)行平均計(jì)算，計(jì)算平均測(cè)量值dav(S13)。

＜第一實(shí)施方式的作用以及效果＞

根據(jù)第一實(shí)施方式得到如下的作用以及效果。

(1)在最低值檢測(cè)電路48中包括作為運(yùn)算電路的一個(gè)例子的處理器52和作為用于存儲(chǔ)運(yùn)算結(jié)果的存儲(chǔ)部的一個(gè)例子的存儲(chǔ)部54中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58，由此能夠通過數(shù)字處理的高速處理得到作為表示凝集狀態(tài)的最低值的平均測(cè)量值dav。

(2)在處理器52的運(yùn)算處理中，以特定的間隔取得規(guī)定次數(shù)以上的測(cè)量值d，將多個(gè)測(cè)量值d中的從低的值起至第n個(gè)為止的測(cè)量值d保存在存儲(chǔ)部54的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58中。接著再次以同樣的方法對(duì)測(cè)量值d進(jìn)行取樣處理，并保存在存儲(chǔ)部54的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部58中。使該運(yùn)算處理僅反復(fù)執(zhí)行預(yù)先指定的次數(shù)(2次以上的次數(shù))，然后，使用保存在存儲(chǔ)部54中的多個(gè)測(cè)量值d，從低值開始排序(排列)，提取從任意的低的測(cè)量值d至預(yù)先指定的第m個(gè)為止的測(cè)量值d，取得上述多個(gè)測(cè)量值d的平均值，計(jì)算平均測(cè)量值dav。也就是說，該平均測(cè)量值dav是最低值的平均值。

(3)在激光發(fā)光元件26中，為了得到縮短發(fā)光的時(shí)間來延長(zhǎng)壽命的效果，例如，以規(guī)定時(shí)間T＝2(秒鐘)的間隔以及發(fā)光時(shí)間t＝0.2(秒鐘)的方式發(fā)光來得到激光。如上所述，在凝集劑加藥量多且絮凝物密度高的凝集處理中，有時(shí)僅能夠以每分鐘幾次或其以下的次數(shù)測(cè)量絮凝物間的SS渾濁度。在散射光受光部12的前表面存在絮凝物時(shí)，有時(shí)該絮凝物遮擋應(yīng)該被測(cè)量的微弱的散射光，妨礙對(duì)該散射光的受光，若這樣的情況發(fā)生得多，則可以想象到測(cè)量到比實(shí)際的散射光強(qiáng)度低的值。如上述的實(shí)施方式，若以規(guī)定時(shí)間T＝2(秒鐘)的間隔且發(fā)光時(shí)間t＝0.2(秒鐘)的方式發(fā)光，則在1分鐘內(nèi)進(jìn)行30次測(cè)量，能夠避免上述的缺陷，并且能夠短時(shí)間穩(wěn)定地測(cè)量SS渾濁度。

(4)在上述實(shí)施方式中，對(duì)于利用以規(guī)定時(shí)間T＝2(秒鐘)的間隔且發(fā)光時(shí)間t＝0.2(秒鐘)的方式發(fā)出的激光進(jìn)行測(cè)量的頻度，例如，使用1組8個(gè)測(cè)量值d，將2組測(cè)量值d作為樣本，從各組的多個(gè)測(cè)量值d中提取從低的值起的2個(gè)測(cè)量值d。由此，從2組4個(gè)測(cè)量值d中刪除最小值的測(cè)量值d，求出剩余的3個(gè)測(cè)量值d的平均值即平均測(cè)量值。由此，能夠減輕預(yù)測(cè)發(fā)生頻度將會(huì)高的絮凝物對(duì)由未凝集的膠質(zhì)粒子產(chǎn)生的散射光的影響，能夠排除絮凝物遮光的影響。能夠避免絮凝物妨礙對(duì)微弱的散射光的受光，能夠增加測(cè)量時(shí)機(jī)并且實(shí)時(shí)掌握處理狀況，能夠提高測(cè)量精度。結(jié)果，能夠穩(wěn)定地測(cè)量測(cè)量被處理水8的處理狀態(tài)，提高測(cè)量精度。

(5)在上述實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，使用每組為8個(gè)測(cè)量值的2組測(cè)量值，由此，若以2(秒鐘)的間隔且0.2(秒鐘)的時(shí)間發(fā)光以及受光，則在36(秒鐘)的時(shí)間中得到16個(gè)測(cè)量值，從這些測(cè)量值中提取每組中最低的2個(gè)值共4個(gè)測(cè)量值，以去除其中的最低值后的3個(gè)測(cè)量值取平均值。由此，能夠增減1(分鐘)時(shí)間的測(cè)量時(shí)機(jī)，并且避免絮凝物產(chǎn)生的影響，由于去除作為最小值的測(cè)量值取測(cè)量值的平均，所以能夠避免絮凝物對(duì)散射光的遮擋，避免對(duì)微弱散射光的受光妨礙，解決上述問題。由此，能夠增加測(cè)量時(shí)機(jī)，實(shí)時(shí)掌握處理狀況，提高測(cè)量精度。

(6)在上述實(shí)施方式中，作為一個(gè)例子，使用每組8個(gè)測(cè)量值的2組測(cè)量值，從各組的最低值起提取2個(gè)測(cè)量值d，從總共4個(gè)測(cè)量值中去除作為1個(gè)最低值的測(cè)量值d，但是即使變更每個(gè)組中的測(cè)量值的個(gè)數(shù)和/或組數(shù)等取樣數(shù)，也不損害凝集監(jiān)視處理，優(yōu)選能夠按照排水等被處理水8的性質(zhì)和/或種類進(jìn)行調(diào)整，另外，可以設(shè)定所希望的取樣條件。

(7)利用通過調(diào)制信號(hào)Ms對(duì)計(jì)時(shí)信號(hào)Ts進(jìn)行調(diào)幅而得到的發(fā)光信號(hào)Dr驅(qū)動(dòng)激光發(fā)光元件26，使由此得到的激光照射測(cè)量區(qū)域18，接受從該測(cè)量區(qū)域18得到的散射光，對(duì)根據(jù)其受光信號(hào)等級(jí)而得到的多個(gè)測(cè)量值中的低值進(jìn)行平均計(jì)算來作為表示凝集處理的狀態(tài)的平均測(cè)量值。

說到這樣的測(cè)量以及運(yùn)算處理，在測(cè)定平均散射光強(qiáng)度中，不能夠區(qū)分由被處理水8中的凝集物產(chǎn)生的散射光和由未凝集物產(chǎn)生的散射光，難以僅掌握未凝集物即SS的狀態(tài)。通常，散射光的強(qiáng)度與被處理水8中的粒子數(shù)成正比并且與粒子直徑的4～6次方成正比。若SS進(jìn)行凝集，則被處理水8中的粒子數(shù)減少，散射光的強(qiáng)度降低。若凝集物的粒子直徑變大，則每個(gè)粒子的散射光的強(qiáng)度增加。因此，在測(cè)定平均散射光強(qiáng)度中，由于含有凝集物以及未凝集物的散射光，所以不能夠確切地掌握凝集狀態(tài)。

在上述實(shí)施方式的散射光的測(cè)量、受光信號(hào)的處理以及測(cè)量值的運(yùn)算處理中，檢波電路40檢測(cè)散射光的強(qiáng)度變化，但是，在檢波電路40的上游，以規(guī)定頻率f對(duì)電信號(hào)進(jìn)行AM檢波，由此提取散射光的信號(hào)成分，在檢波電路40進(jìn)行檢波后輸出的信號(hào)發(fā)生峰值變動(dòng)時(shí)，將該信號(hào)輸入最低值檢測(cè)電路48進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將最低值的信號(hào)強(qiáng)度作為被處理水8中的未凝集的懸濁物所散射的散射光的強(qiáng)度，與被處理水8中的凝集物所形成的散射光進(jìn)行區(qū)別來進(jìn)行檢測(cè)。也就是說，檢測(cè)從散射光得到的信號(hào)強(qiáng)度的最低值的變化作為被處理水8中的未凝集的膠質(zhì)粒子數(shù)的變化。

若進(jìn)一步說到該最低值檢測(cè)電路48中的信號(hào)處理，則根據(jù)輸出信號(hào)Do檢測(cè)最低值的信號(hào)強(qiáng)度。在該最低值的檢測(cè)中，測(cè)量圖3中的D所示的波形的低振幅部。也就是說，低振幅部以外的部分表示凝集的膠質(zhì)粒子以及未凝集的微小膠質(zhì)處于測(cè)量區(qū)域18時(shí)的情況，低振幅部表示凝集膠質(zhì)粒子從測(cè)量區(qū)域18轉(zhuǎn)移至其它區(qū)域時(shí)的情況。因此，由于最低值檢測(cè)電路48檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度的最低值，所以能夠測(cè)量出僅微小膠質(zhì)粒子(未凝集的膠質(zhì)粒子)處于測(cè)量區(qū)域18時(shí)的散射光的強(qiáng)度，即能夠測(cè)量出微小膠質(zhì)粒子的數(shù)量。此時(shí)，測(cè)量值的最低值減少表示測(cè)量區(qū)域18中的微小膠質(zhì)粒子減少，測(cè)量值的最低值增大表示微小膠質(zhì)粒子增大。

圖3中例示的測(cè)量值d中未圖示的測(cè)量值d11、d13、d22、d23是含有凝集的膠質(zhì)粒子的值，測(cè)量值d12、d14、d21是含有未凝集的膠質(zhì)粒子的值。由此，能夠明確：能夠測(cè)量出僅微小膠質(zhì)粒子(未凝集的膠質(zhì)粒子)處于測(cè)量區(qū)域18時(shí)的散射光的強(qiáng)度，即能夠測(cè)量出微小膠質(zhì)粒子的數(shù)量。

因此，在最低值檢測(cè)電路48中，根據(jù)將低值的測(cè)量值d16去除后的多個(gè)測(cè)量值d11、d13、d22、d23計(jì)算平均測(cè)量值dav，因此能夠排除凝集的膠質(zhì)粒子的影響，能夠測(cè)量出未凝集的微小膠質(zhì)粒子的渾濁度。

(第二實(shí)施方式)

圖6表示第二實(shí)施方式的凝集系統(tǒng)。該凝集系統(tǒng)72是利用第一實(shí)施方式的凝集監(jiān)視裝置2的凝集處理系統(tǒng)的一個(gè)例子。在圖6中，對(duì)與圖1相同的部分標(biāo)注同一附圖標(biāo)記，省略其說明。

在凝集監(jiān)視裝置2中，計(jì)算表示在凝集槽6中進(jìn)行凝集處理的被處理水8的SS渾濁度的平均測(cè)量值dav，并將其提供給控制部74。該平均測(cè)量值dav表示根據(jù)在凝集槽6內(nèi)進(jìn)行凝集處理的被處理水8的處理狀態(tài)得到的值。

該控制部74控制凝集劑的加藥量和攪拌控制等對(duì)處于凝集槽6中的被處理水8進(jìn)行的凝集處理。從加藥部76向凝集槽6的被處理水8中注入凝集劑。設(shè)置在凝集槽6中的攪拌器78被驅(qū)動(dòng)部80驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)由控制部74控制。

控制部74例如由計(jì)算機(jī)構(gòu)成，利用從凝集監(jiān)視裝置2提供的平均測(cè)量值dav計(jì)算凝集劑的加藥量。

圖7表示在選定加藥量時(shí)使用的凝集劑加藥量表82。在該凝集劑加藥量表82中存儲(chǔ)有與平均測(cè)量值dav對(duì)應(yīng)的凝集條件之一的凝集劑的加藥量Y。若利用該凝集劑加藥量表82，則當(dāng)計(jì)算出平均測(cè)量值dav時(shí)，能夠選擇與該平均測(cè)量值dav對(duì)應(yīng)的加藥量Y。

＜凝集系統(tǒng)的凝集處理＞

圖8表示凝集處理的處理順序的一個(gè)例子。在該處理順序中，判斷是否開始進(jìn)行凝集處理(S11)，按照判斷結(jié)果開始進(jìn)行凝集處理。若開始進(jìn)行凝集處理(S11中為是)，則對(duì)凝集槽6中的被處理水8的處理狀態(tài)進(jìn)行凝集監(jiān)視(S12)。該凝集監(jiān)視由凝集監(jiān)視裝置2實(shí)施。省略其處理內(nèi)容的詳細(xì)內(nèi)容。在該凝集監(jiān)視裝置2中，計(jì)算表示被處理水8的處理狀態(tài)的平均測(cè)量值dav(S13)，將其提供給凝集系統(tǒng)72的控制部74。

當(dāng)接受了提供的平均測(cè)量值dav時(shí)，在控制部74中從凝集劑加藥量表82選擇作為凝集條件之一的凝集劑加藥量(S14)。由此，從加藥部76添加凝集劑(S15)。

監(jiān)視是否結(jié)束該凝集處理(S16)，在不使凝集處理結(jié)束時(shí)(S16中為否)，返回S12，通過S12～S16的處理繼續(xù)進(jìn)行凝集處理。

另外，在要結(jié)束凝集處理時(shí)(S16中為是)，結(jié)束凝集監(jiān)視(S17)，結(jié)束凝集處理。

＜第二實(shí)施方式的作用以及效果＞

根據(jù)本第二實(shí)施方式，能夠得到以下的功能以及效果。

(1)實(shí)時(shí)掌握凝集處理的狀態(tài)，根據(jù)避免或減輕了絮凝物的影響的散射光的測(cè)量值計(jì)算平均測(cè)量值dav，并將其用于加藥控制中，因此能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的加藥控制。

(2)能夠求出被處理水的凝集條件和凝集劑的加藥量。

(3)能夠使對(duì)被處理水加藥的加藥量準(zhǔn)確，進(jìn)行穩(wěn)定的凝集處理，提高凝集效率。

(4)能夠維持基于對(duì)凝集槽6的處理狀態(tài)測(cè)定的凝集系統(tǒng)的補(bǔ)償功能，防止投入過剩的凝集劑，避免對(duì)環(huán)境的影響，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性高的凝集處理。由此，即使在被處理水的凝集處理中應(yīng)用例如上述的PID控制，也能夠維持該P(yáng)ID控制所需的補(bǔ)償功能，能夠維持處理的可靠性。

(5)即使是食品制造工廠的排水等排水種類頻繁變化的被處理水，也能夠進(jìn)行與該排水種類對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確的凝集處理，能夠避免對(duì)環(huán)境負(fù)荷的影響。

(其它的實(shí)施方式)

(1)在上述實(shí)施方式中，使用以規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)光且以規(guī)定頻率調(diào)幅的激光，但是在不考慮激光發(fā)光元件的壽命而渾濁度的測(cè)量?jī)?yōu)先的情況下，可以使用以規(guī)定頻率被調(diào)幅的激光。此時(shí)，只要以規(guī)定的時(shí)機(jī)從連續(xù)的受光信號(hào)提取多個(gè)最低等級(jí)的信號(hào)即可。

(2)在上述實(shí)施方式中，可以通過數(shù)字處理實(shí)現(xiàn)帶通濾波器44以及放大器46。

(3)在上述實(shí)施方式中，作為通過凝集監(jiān)視裝置2監(jiān)視處理狀態(tài)的被處理水8，例示了干凈水、工業(yè)用水和排水等，但是該被處理水8可以是果汁等飲用液體。

如上所述，說明了本發(fā)明的凝集監(jiān)視裝置、凝集監(jiān)視方法以及凝集系統(tǒng)的最優(yōu)選的實(shí)施方式等。本發(fā)明不限于上述記載內(nèi)容。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員，基于權(quán)利要求書記載的或在具體實(shí)施方案部分公開的發(fā)明的宗旨，能夠進(jìn)行各種變形或變更。當(dāng)然，該變形或變更也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠穩(wěn)定且準(zhǔn)確地掌握對(duì)干凈水、工業(yè)用水和排水等被處理水進(jìn)行的凝集處理的處理狀況，能夠賦予高效的凝集處理。

附圖標(biāo)記說明

2 凝集監(jiān)視裝置

4 傳感器部

6 凝集槽

8 被處理水

10 激光照射部

12 散射光受光部

14-1 第一光纖

14-2 第二光纖

16 遮擋構(gòu)件

18 測(cè)量區(qū)域

20 激光發(fā)光部

22-1 第一支撐部

22-2 第二支撐部

24 頂角部

26 激光發(fā)光元件

28 發(fā)光電路

30 AM調(diào)制電路

32 計(jì)時(shí)電路

34 函數(shù)發(fā)生器

36 信號(hào)處理部

38 光電轉(zhuǎn)換電路

40 檢波電路

42 光電檢測(cè)器

44 帶通濾波器

46 放大器

48 最低值檢測(cè)電路

50 A/D

52 處理器

54 存儲(chǔ)部

56 程序存儲(chǔ)部

58 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部

60 RAM

62 顯示部

64、64-1、64-2 測(cè)量值表

66、66-1、66-2 排序表

68 第一測(cè)量值提取表

70 第二測(cè)量值提取表

72 凝集系統(tǒng)

74 控制部

76 加藥部

78 攪拌器

80 驅(qū)動(dòng)部