特開 2022-44371 流下装置、水質検査システムおよび水質検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022044371

(43)【公開日】2022-03-17

(54)【発明の名称】流下装置、水質検査システムおよび水質検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 15/06 20060101AFI20220310BHJP

   C02F 1/00 20060101ALI20220310BHJP

【ＦＩ】

G01N15/06 E

G01N15/06 C

C02F1/00 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020149962

(22)【出願日】2020-09-07

(71)【出願人】

【識別番号】000004400

【氏名又は名称】オルガノ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】福水 圭一郎

(72)【発明者】

【氏名】横山 知士

(72)【発明者】

【氏名】宮ノ下 友明

(57)【要約】

【課題】対象水の安定した水質検査を容易に行う。
【解決手段】流下している水をカメラを用いて撮像するための流下装置２００であって、水処理装置に接続され、水処理装置から水が流入される流入部２１０と、流入部２１０に流入した水が流下するように、流入した水を排出する流下部２３０とを有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流下している水をカメラを用いて撮像するための流下装置であって、
水処理装置に接続され、前記水処理装置から水が流入される流入部と、
前記流入部に流入した水が流下するように、該水を排出する流下部とを有する流下装置。

【請求項2】

請求項１に記載の流下装置において、
前記流下部は、前記流入した水を排出する排出口が鉛直方向下向きの管路形状であることを特徴とする流下装置。

【請求項3】

請求項２に記載の流下装置において、
前記排出口は、開口部分の断面が円形であることを特徴とする流下装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の流下装置において、
前記流入部から流入された水の流れ方向に対して垂直方向に流れを遮る遮蔽板と、
該遮蔽板によって流れを遮られた水を、前記流れ方向に対して垂直方向に導く第１の流路と、
該第１の流路から前記流下部へ前記水を導く第２の流路とを有する整流部をさらに有し、
前記流下部は、前記第２の流路に配置され、前記第１の流路と前記第２の流路との接続位置と同等の高さ、または該接続位置よりも高い位置に配置される流下装置。

【請求項5】

請求項４に記載の流下装置において、
前記流入部および前記流下部それぞれは、当該流下装置の互いに対向する側壁面に設けられ、
前記第２の流路は、前記第１の流路の下部から前記流下部へ前記水を導き、
前記遮蔽板は、当該流下装置内に鉛直方向に延びており、
前記接続位置は、前記遮蔽板の下方に位置する流下装置。

【請求項6】

請求項４または請求項５に記載の流下装置において、
前記遮蔽板は、前記第１の流路と前記第２の流路との間に位置する流下装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の流下装置において、
前記流下部から流下する水と、当該流下装置の側壁面との間に背面板を有する流下装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の流下装置と、
前記流下部から流下された水を、空気層を介して撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像に基づいて、演算を行う演算装置とを有する水質検査システム。

【請求項9】

請求項８に記載の水質検査システムにおいて、
前記撮像装置の撮像範囲に光を照射する光源を複数有し、該複数の光源それぞれが前記撮像範囲を介して互いに対向する方向から光を照射する水質検査システム。

【請求項10】

水処理装置に接続された流入部から、前記水処理装置に貯留された水を流下装置に流入させる処理と、
前記流入部に流入された水を前記流下装置から流下するように排出させる処理と、
前記流下装置の外部に設けられた撮像装置が、前記流下装置から流下された水を撮像する処理と、
演算装置が、前記撮像した水の画像に基づいて、所定の演算を行う処理とを行う水質検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流下装置、水質検査システムおよび水質検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

浄水場や下水処理場、その他の水処理設備においては、処理を行った水の水質を測定する必要がある。例えば、測定対象水に光を照射し、測定対象水を透過した光を受光して受光強度と閾値との比較の結果を用いて、水質情報を得る水質センサが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－２２０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたような水質センサにおいては、測定対象水に含まれる懸濁物質等により水質センサが汚染されてしまう。そのため、水質センサの感度の低下や、メンテナンス頻度の増加等が生じてしまうという問題点がある。

【0005】

本発明の目的は、対象水の安定した水質検査を容易に行うことができる流下装置、水質検査システムおよび水質検査方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の流下装置は、
流下している水をカメラを用いて撮像するための流下装置であって、
水処理装置に接続され、前記水処理装置から水が流入される流入部と、
前記流入部に流入した水が流下するように、該水を排出する流下部とを有する。

【0007】

また、本発明の水質検査システムは、
流下している水をカメラを用いて撮像するための流下装置であって、
水処理装置に接続され、前記水処理装置から水が流入される流入部と、
前記流入部に流入した水が流下するように、該水を排出する流下部とを有する流下装置と、
前記流下部から流下された水を、空気層を介して撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が撮像した画像に基づいて、演算を行う演算装置とを有する。

【0008】

また、本発明の水質検査方法は、
水処理装置に接続された流入部から、前記水処理装置に貯留された水を流下装置に流入させる処理と、
前記流入部に流入された水を前記流下装置から流下するように排出させる処理と、
前記流下装置の外部に設けられた撮像装置が、前記流下装置から流下された水を撮像する処理と、
演算装置が、前記撮像した水の画像に基づいて、所定の演算を行う処理とを行う。

【発明の効果】

【0009】

本発明においては、対象水の安定した水質検査を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の水質検査システムの第１の実施の形態を示す図である。

【図2】図１に示した流下装置の内部構成の一例を示す図である。

【図3】本発明の水質検査システムの第２の実施の形態を示す図である。

【図4】図３に示した流下装置の内部構成の一例を示す図である。

【図5】図４に示した流下装置の断面の一例を示す図である。

【図6】図３に示した撮像装置の撮像範囲に２台の光源が設けられた場合のその配置位置の一例を示す図である。

【図7】図３に示した演算装置が算出した特徴量と、懸濁物質濃度との相関の一例を示す図である。

【図8】本発明の水質検査システムの第３の実施の形態を示す図である。

【図9】図８に示した流下装置の内部構成の一例を示す図である。

【図10】図９に示した流下装置の断面の一例を示す図である。

【図11】図１０に示した流下装置をＡ方向から見た図である。

【図12】図１０に示した流下装置をＢ方向から見た図である。

【図13】図９に示した流下装置の断面の他の例を示す図である。

【図14】図１０に示した迂流機構が複数段接続された流下装置の断面の一例を示す図である。

【図15】本発明の水質検査システムの第４の実施の形態を示す図である。

【図16】図１５に示した流下装置の内部構成の一例を示す図である。

【図17】図１６に示した流下装置の断面の一例を示す図である。

【図18】本発明の水質検査システムの第１の適用例を示す図である。

【図19】本発明の水質検査システムの第２の適用例を示す図である。

【図20】本発明の水質検査システムの第３の適用例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）

【0012】

図１は、本発明の水質検査システムの第１の実施の形態を示す図である。本形態における水質検査システムは図１に示すように、水処理装置１００と、流下装置２００と、撮像装置３００と、演算装置４００とを有する。

【0013】

水処理装置１００は、懸濁物質を含む原水である被処理水が流入し、流入された被処理水を貯留する貯留槽であり、貯留された被処理水に対して外部から凝集剤が注入される反応槽でもある。流下装置２００は、水処理装置１００からの本ラインに接続され、水処理装置１００からの水を整流する。撮像装置３００は、流下装置２００が整流した水の画像を撮像する。撮像装置３００は、例えば、水の画像を撮像する画像センサ（カメラ）であっても良い。撮像装置３００が、画像センサである場合、撮像装置３００は、流下装置２００が整流した水の画像をあらかじめ設定された時間間隔以下の時間間隔で撮像するカメラ（例えば、動画撮像用カメラ）であっても良い。撮像装置３００として適応可能なカメラとしては、ｋ８－ＵＳＢ（カトウ光研株式会社製）が挙げられる。撮像装置３００としてハイスピードカメラを用いる場合、撮影速度（フレームレート）はより速い方が好ましく、６０ｆｐｓ以上であることがより好ましい。撮像装置３００の画素数はより大きい方が好ましく、１３０万画素以上であることがより好ましい。撮像装置３００のシャッタースピードはより速い方が好ましく、１／８ｓ以下であることがより好ましい。撮像装置３００の撮影素子としては、ＣＣＤやＣＭＯＳ等が挙げられ、特に制限はないが、白黒のＣＭＯＳと白黒の背面板（後述する）とを組み合わせることが好ましい。演算装置４００は、撮像装置３００が撮像した画像について所定の演算を行う。例えば、演算装置４００は、撮像装置３００が撮像した画像から特徴量（例えば、白色の部分の面積（白面積））を算出する。撮像装置３００と演算装置４００との接続は、互いの間で通信ができるものであれば良く、無線を用いた接続であっても良いし、有線を用いた接続であっても良い。また、撮像装置３００と演算装置４００とは、通信ネットワークを介して接続されていても良い。

【0014】

図２は、図１に示した流下装置２００の内部構成の一例を示す図である。図１に示した流下装置２００は図２に示すように、流入部２１０と、整流部２２０と、流下部２３０とを有する。なお、図２には、図１に示した流下装置２００が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示す。

【0015】

流入部２１０は、水処理装置１００に貯留された水が流れる本ラインと接続され、水処理装置１００からの水が流入される。整流部２２０は、流入部２１０から流入された水を整流する。流下部２３０は、整流部２２０が整流した水を流下装置２００の外部へ流下させる。これらの構成を有する流下装置２００は、水処理装置１００からの水が流れる本ラインに接続されたバルブであっても良い。

【0016】

このように、本形態の水質検査システムにおいては、水処理装置１００からの処理水を流下装置２００が整流し、整流された水を撮像装置３００が撮像し、撮像した画像に基づいて、演算装置４００が所定の演算を行う。そのため、対象水の安定した水質検査を容易に行うことができる。
（第２の実施の形態）

【0017】

図３は、本発明の水質検査システムの第２の実施の形態を示す図である。本形態における水質検査システムは図３に示すように、水処理装置１００と、流下装置２０１と、撮像装置３００と、演算装置４００とを有する。水処理装置１００、撮像装置３００および演算装置４００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。

【0018】

図４は、図３に示した流下装置２０１の内部構成の一例を示す図である。図３に示した流下装置２０１は図４に示すように、流入部２１１と、整流部２２１と、流下部２３１とを有する。なお、図４には、図３に示した流下装置２０１が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示す。

【0019】

流入部２１１は、水処理装置１００に貯留された水が流れる本ラインから分岐された分岐ラインと接続され、水処理装置１００からの水の一部が流入される開口である。整流部２２１は、流入部２１１から流入された水を整流する。整流部２２１の具体的な整流構造については後述する。流下部２３１は、流入部２１１に流入した水を、当該水が流下するように流下装置２０１の外部へ排出する。具体的には、流下部２３１は、整流部２２１が整流した水を流下装置２０１の外部へ流下させる。

【0020】

図５は、図４に示した流下装置２０１の断面の一例を示す図である。図５に示すように、流入部２１１は、流下装置２０１の側壁面に設けられている。流下部２３１は、流下装置２０２の流入部２１１の設けられている側壁面と対向する側面に設けられている。流下部２３１の形状は、流下装置２０１に流入した水が流下装置２０１の外部に排出される排出口２３１２が、鉛直方向下向きとなる管路形状である。排出口２３１２の開口部分の断面は、円形である。これは、排出口２３１２から排出（流下）される水の断面の形状が円形になるようにするためである。流下部２３１には、流下する水の量を調整する開閉弁であるバルブ２３１１が設けられている。なお、バルブ２３１１が設けられていなくても良い。整流部２２１には、遮蔽板２４１と、２つの流路２５１，２６１とが設けられている。また、流下装置２０１の流下部２３１が設けられている側壁面の外側には、背面板２７１が設けられている。

【0021】

遮蔽板２４１は、流入部２１１から流入された水の流れ方向に対して垂直方向に水の流れを遮るように、流下装置２０１内に略鉛直方向に延びて配置されている。流路２５１は、流入部２１１から流入され、遮蔽板２４１で水平方向の流れを遮られた水を鉛直下方向（流入された水の流れ方向に対して垂直方向）へ導く第１の流路である。流路２６１は、流路２５１の下部から流下部２３１へ水を導く第２の流路である。このように、整流部２２１は、遮蔽板２４１と流路２５１，２６１とから構成される迂流機構を有する。この迂流機構は、流入部２１１から水平方向に流入された水の流れの向きを鉛直下方向へ変更させ、さらに鉛直上方向へ流れの向きを変更させて、流下部２３１へ導く機構である。流下部２３１は、流路２６１に配置され、流路２５１と流路２６１との接続位置よりも高く、且つ流入部２１１が配置されている高さよりも低い位置に配置される。なお、遮蔽板２４１のサイズは、流入部２１１の開口面積よりも大きいことが望ましく、取り付け位置は、遮蔽板２４１の下端が流下部２３１よりも低い位置になるような位置が望ましい。なお、流入部２１１が、流下装置２０１の下方（底部近くまたは底部）に設けられたものであっても良い。この場合、遮蔽板２４１を具備するものや、遮蔽板２４１を具備しないものであっても良い。

【0022】

また、流下部２３１が流下装置２０１の側面から水を鉛直方向下向きへ流下させる排出口２３１２へ流す形状であるため、流下部２３１と流下装置２０１の側壁面との間に隙間ができる。そのため、図５に示すように、排出口２３１２から鉛直下方向へ流下していく水と、背面板２７１との間に空気層ができる。また、撮像装置３００は、流下部２３１から流下する水を、空気層を介して撮像する。つまり、流下部２３１から流下する水を介して撮像装置３００と対向する位置に背面板２７１が設けられている。背面板２７１の色は、特に限定しないが、処理水による光の吸収や反射に対し、安定した画像データを取得するため白と黒との２色であることが好ましい。

【0023】

また、撮像装置３００の撮像範囲に光源が光を照射するものであっても良い。図６は、図３に示した撮像装置３００の撮像範囲に２台の光源が設けられた場合のその配置位置の一例を示す図である。図６に示すように、２つの光源５００－１，５００－２が、撮像装置３００の撮像範囲に光を照射する。光源５００－１と光源５００－２とそれぞれは、撮像装置３００が背面板２７１を背面として水を撮像する撮像範囲の、撮像装置３００の撮像方向および水の流れの方向と直交する方向であって、互いに対向する方向から光を照射する。また、光源５００－１から撮像範囲に流れる水までの距離と、光源５００－２から撮像範囲に流れる水までの距離とが等しいものが好ましい。また、光源５００－１が照射する光の強度と、光源５００－２が照射する光の強度とが等しいものが好ましい。光源５００－１，５００－２から照射される光の強度は、５，０００～１００，０００ｌｘが好ましい。また、光源５００－１，５００－２から照射される照明の種類や、照射される光の波長は特に限定しない。また、検出したい物質の成分分析や分光器を使った分光測定を事前に実施することで、物質の検出精度を向上させても良い。

【0024】

演算装置４００は、撮像装置３００が撮像した画像の解析を行う。例えば、演算装置４００は、撮像装置３００が撮像した水の水質を検査するために、撮像装置３００が撮像した画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて水の懸濁濃度を算出するものであっても良い。具体例を以下に挙げて説明する。演算装置４００は、撮像装置３００が撮像した静止画について、画像処理を行い、画像情報を数値化する。例えば、演算装置４００は、撮像装置３００が撮像した画像を二値化処理して、その結果得られた値に基づいて、水の懸濁物質濃度を算出するものであっても良い。その際、演算装置４００は、複数の画像について二値化処理を行い、それぞれの数値を平均化して、その平均値に基づいて、水の懸濁物質濃度を算出するものであっても良い。

【0025】

図７は、図３に示した演算装置４００が算出した特徴量と、懸濁物質濃度との相関の一例を示す図である。図７に示すように、画像から得られる白面積等の特徴量と懸濁物質濃度との相関があらかじめ算出されている。この相関に基づいて、演算装置４００は撮像装置３００が撮像した画像から算出した特徴量（白面積）と対応する懸濁物質濃度を得ることができる。演算装置４００における演算方法は、これに限らず、撮像装置３００が撮像した画像から水質を得るものであれば特に限定しない。

【0026】

なお、演算装置４００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等、演算処理を行うものであれば特に限定しない。

【0027】

このように、本形態の水質検査システムにおいては、流下装置２０１は、側壁面に設けられた流入部２１１から水平方向へ流入した水を、対向側の側壁面に設けられた流下部２３１から鉛直方向下向きへ流下させる。そのとき、流入部２１１から水平方向へ流入した水を鉛直方向に設けられた遮蔽板２４１を用いて流路２５１が鉛直下方向へ導き、流路２５１に接続された流路２６１が、その接続位置よりも高く、流入部２１１よりも低い位置の流下装置２０１の側壁面に設けられた流下部２３１へ導き、管路形状の流下部２３１に導かれた水が鉛直方向下向きに設けられた排出口２３１２から流下される。そして、断面の形状が円形である排出口２３１２から水が流下することで、断面の形状が円形となった水を撮像装置３００が撮像し、撮像した画像に基づいて、演算装置４００が所定の演算を行う。そのため、水処理装置１００に貯留された水の水質を算出しやすい画像を得ることができ、対象水の安定した水質検査を容易に行うことができる。
（第３の実施の形態）

【0028】

図８は、本発明の水質検査システムの第３の実施の形態を示す図である。本形態における水質検査システムは図８に示すように、水処理装置１００と、流下装置２０２と、撮像装置３００と、演算装置４００とを有する。水処理装置１００、撮像装置３００および演算装置４００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。

【0029】

図９は、図８に示した流下装置２０２の内部構成の一例を示す図である。図８に示した流下装置２０２は図９に示すように、流入部２１１と、整流部２２１と、流下部２３２とを有する。なお、図９には、図８に示した流下装置２０２が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示す。

【0030】

流入部２１１は、水処理装置１００に貯留された水が流れる本ラインから分岐された分岐ラインと接続され、水処理装置１００からの水の一部が流入される開口である。整流部２２１は、流入部２１１から流入された水を整流する。整流部２２１の具体的な整流構造については後述する。流下部２３２は、整流部２２１が整流した水が流下装置２０２の外部へ流下する開口である。

【0031】

図１０は、図９に示した流下装置２０２の断面の一例を示す図である。図１０に示すように、流入部２１１は、流下装置２０２の側壁面に設けられている。流下部２３２は、流下装置２０２の流入部２１１の設けられている側壁面と対向する側面に設けられている。整流部２２１には、遮蔽板２４１と、２つの流路２５１，２６１とが設けられている。また、流下装置２０２の流下部２３２が設けられている側壁面の外側には、背面板２７１が設けられている。

【0032】

遮蔽板２４１は、流入部２１１から流入された水の流れ方向に対して垂直方向に水の流れを遮るように、流下装置２０２内に略鉛直方向に延びて配置されている。流路２５１は、流入部２１１から流入され、遮蔽板２４１で水平方向の流れを遮られた水を鉛直下方向（流入された水の流れ方向に対して垂直方向）へ導く第１の流路である。流路２６１は、流路２５１の下部から流下部２３２へ水を導く第２の流路である。このように、整流部２２１は、遮蔽板２４１と流路２５１，２６１とから構成される迂流機構を有する。この迂流機構は、流入部２１１から水平方向に流入された水の流れの向きを鉛直下方向へ変更させ、さらに鉛直上方向へ流れの向きを変更させて、流下部２３２へ導く機構である。流下部２３２は、流路２６１に配置され、流路２５１と流路２６１との接続位置よりも高く、且つ流入部２１１が配置されている高さよりも低い位置に配置される。なお、遮蔽板２４１のサイズは、流入部２１１の開口面積よりも大きいことが望ましく、取り付け位置は、遮蔽板２４１の下端が流下部２３２よりも低い位置になるような位置が望ましい。なお、流入部２１１が、流下装置２０２の下方（底部近くまたは底部）に設けられたものであっても良い。この場合、遮蔽板２４１を具備するものや、遮蔽板２４１を具備しないものであっても良い。

【0033】

図１１は、図１０に示した流下装置２０２をＡ方向から見た図である。図１１に示すように、流下部２３２の開口部分の形状は水平方向に長い矩形状である。また、流下部２３２の開口部分の２つの短辺それぞれには、ガイド板２８１が設けられている。なお、流下部２３２の開口面積は、流入部２１１の開口面積よりも大きい。

【0034】

図１２は、図１０に示した流下装置２０２をＢ方向から見た図である。図１２に示すように、図１１に示したガイド板２８１は、流下部２３２から水が流下していく方向に向けて延びるように設けられている。流下部２３２から流下していく水は、流下部２３２が流下装置２０２の側面に設けられていることから、流下部２３２から水平方向に流出されるが、重力により、その流れの向きが滝のように鉛直下方向へ変化していく。ガイド板２８１の長さは、少なくとも水が流下部２３２から水平方向へ流出される長さである。このように、ガイド板２８１を設けることで、流下部２３２から水平方向に流出された水とガイド板２８１との間に水の表面張力が働き、水がガイド板２８１へ引き付けられ、流下装置２０２の流下部２３２が設けられている側面に沿った平たい状態で鉛直下方向へ流下していく。

【0035】

図１３は、図９に示した流下装置２０２の断面の他の例を示す図である。図１３に示すように、図１０に示したガイド板２８１と比較して、鉛直下方向に延びたガイド板２８２を用いることで、流れがより安定し撮像しやすくなる効果が得られる。図１３に示した例では、ガイド板２８２が、流下装置２０２の底部まで延びている。

【0036】

また、上述したように流下部２３２から水平方向に流出されるため、図１４に示すように、その後鉛直下方向へ流下していく水と、背面板２７１との間に空気層ができる。また、撮像装置３００は、流下部２３２から流下する水を、空気層を介して撮像する。つまり、流下部２３２から流下する水を介して撮像装置３００と対向する位置に背面板２７１が設けられている。背面板２７１の色は、特に限定しないが、処理水による光の吸収や反射に対し、安定した画像データを取得するため白と黒との２色であることが好ましい。

【0037】

また、上述した迂流機構が複数段、接続されているものであっても良い。図１４は、図１０に示した迂流機構が複数段接続された流下装置の断面の一例を示す図である。図１４に示した流下装置２０３の整流部２２２は、遮蔽板２４１を複数設け、流入部２１１から流入された水を流路２５１、流路２５２、流路２５３および流路２５４を介して流下部２３２へ導き、流下部２３２から流下させる。

【0038】

このように、本形態の水質検査システムにおいては、水処理装置１００からの処理水を流下装置２０２が整流する。流下装置２０２は、側壁面に設けられた流入部２１１から水平方向へ流入した水を、鉛直方向に設けられた遮蔽板２４１を用いて流路２５１が鉛直下方向へ導き、流路２５１に接続された流路２６１が、その接続位置よりも高く、流入部２１１よりも低い位置の流下装置２０２の側壁面に設けられた流下部２３２へ導き、流下部２３２に導かれた水が流下部２３２から水平方向に流出される。そして、流下部２３２から水平方向に流出された後に、重力によって鉛直下方向に流下する水を撮像装置３００が撮像し、撮像した画像に基づいて、演算装置４００が所定の演算を行う。そのため、水処理装置１００に貯留された水の水質を算出しやすい画像を得ることができ、対象水の安定した水質検査を容易に行うことができる。
（第４の実施の形態）

【0039】

図１５は、本発明の水質検査システムの第４の実施の形態を示す図である。本形態における水質検査システムは図１５に示すように、水処理装置１００と、流下装置２０４と、撮像装置３００と、演算装置４００とを有する。水処理装置１００、撮像装置３００および演算装置４００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。

【0040】

図１６は、図１５に示した流下装置２０４の内部構成の一例を示す図である。図１５に示した流下装置２０４は図１６に示すように、流入部２１１と、整流部２２１と、流下部２３３とを有する。なお、図１６には、図１５に示した流下装置２０４が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な構成要素のみを示す。流入部２１１および整流部２２１それぞれは、第２の実施の形態におけるものと同じである。

【0041】

図１７は、図１６に示した流下装置２０４の断面の一例を示す図である。第３の実施の形態における流下装置２０２と本形態における流下装置２０４との違いは、図１０に示した流下部２３２の形状と図１７に示した流下部２３３の形状との違いである。流下部２３３の形状は、筒状である。流下部２３３の形状は、例えば、蛇口のような円筒状（円柱状）であっても良い。また、流下部２３３の形状は、流下部２３３における水の流速が０．１～０．５ｍ／ｓｅｃとなるような形状が好ましい。

【0042】

本形態を用いて、例えば、被処理水としてフロック（カオリンに凝集剤を添加して粗大化させたもの）が含まれる水道水を撮像装置３００が撮像し、演算装置４００が、撮像装置３００が撮像した画像の白点数と懸濁物質濃度との相関を求めることで、図７に示したような相関をあらかじめ得ることができる。

【0043】

このように、本形態においては、第３の実施の形態における流下部２３２を筒状の形状を持つ流下部２３３にする。これにより、撮像装置３００が撮像する画像がより安定する。流下部２３２の形状を筒状にすることで、水の表面張力が働くため、円柱状の水が形成され、水面の乱れを抑制することができる。円柱状の水は、薄膜状に流出させる第３の実施の形態よりも、撮像する画像の奥行きが増し、色の変化を大きくすることができ、懸濁物質濃度が低い水でも検出しやすくなる。
（適用例１）

【0044】

図１８は、本発明の水質検査システムの第１の適用例を示す図である。図１８に示す水質検査システムは、原水槽１００１と、流下装置２０１と、撮像装置３００と、演算装置４００と、出力装置６００と、反応槽１００２と、凝集槽１００３と、沈殿槽１００４と、ポンプ７０１，７０２とを有する。原水槽１００１に貯留されている水をポンプ７０１が反応槽１００２へ送る。反応槽１００２は、ポンプ７０１を用いて原水槽１００１から送られてきた水が貯留され、無機凝集剤が注入される槽である。この無機凝集剤は、アルミニウム系（ＰＡＣ、硫酸バンド等)、鉄系（ポリ鉄、塩化第二鉄）等が多く使われるが、これらに限定しない。凝集槽１００３は、反応槽１００２で処理された水が注入される槽である。凝集槽１００３に貯留された水には、例えばポリマーが注入される。沈殿槽１００４は、凝集槽１００３で処理された水が注入される。沈殿槽１００４にて、処理水と沈殿した沈殿物とに分離され、沈殿物はポンプ７０２によって沈殿槽１００４の外部へ排泥される。

【0045】

流下装置２０１は、沈殿槽１００４で処理された処理水を流入する位置に配置されている。流下装置２０１は、沈殿槽１００４からの処理水の分岐ラインに接続されている。流下装置２０１から流下する水を撮像装置３００が撮像する。撮像装置３００が撮像した水の画像について演算装置４００が画像処理を行い、その結果を出力装置６００が出力する。出力装置６００は、演算装置４００が画像処理を行った結果を表示しても良いし、印刷しても良いし、他の装置へ送信しても良い。出力装置６００が結果を表示する場合、出力装置６００はディスプレイや、タッチパネル、移動通信端末等であっても良い。また、出力装置６００は、演算装置４００が演算した結果があらかじめ設定された条件を満たしていない場合、警告を出力するものであっても良い。演算装置４００と出力装置６００との接続は、互いの間で通信ができるものであれば良く、無線を用いた接続であっても良いし、有線を用いた接続であっても良い。また、演算装置４００と出力装置６００とは、通信ネットワークを介して接続されていても良い。なお、演算装置４００が出力装置６００の出力機能を具備するものであっても良い。
（適用例２）

【0046】

図１９は、本発明の水質検査システムの第２の適用例を示す図である。図１９に示す水質検査システムは、流下装置２０１が配置される位置が第１の適用例とは異なる。流下装置２０１は、沈殿槽１００４で処理された処理水を流入する位置に配置されており、沈殿槽１００４からの処理水の本ラインに接続されている。
（適用例３）

【0047】

図２０は、本発明の水質検査システムの第３の適用例を示す図である。図２０に示す水質検査システムは、流下装置２０１が配置される位置が第１の適用例とは異なる。流下装置２０１は、原水槽１００１に貯留されている水を送るポンプ７０１と、反応槽１００２との間に配置されている。ポンプ７０１が、原水槽１００１に貯留されている水を流下装置２０１へ送る。

【0048】

上述した適用例１～３は、凝集沈澱を行うシステムであるが、懸濁物質や溶存成分など、水処理装置であればどのようなシステムでも良い。適用可能なシステムとして、例えば、凝集加圧浮上が挙げられる。また、適用例１～３では、流下装置２０１が適用されている例を示しているが、流下装置２００，２０３，２０４のいずれかが適用されるものでも良い。

【0049】

以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、各実施の形態を組み合わせたものであっても良い。

【符号の説明】

【0050】

１００ 水処理装置
２００，２０１，２０２，２０３，２０４ 流下装置
２１０，２１１ 流入部
２２０，２２１，２２２ 整流部
２３０，２３１，２３２，２３３ 流下部
２４１ 遮蔽板
２５１～２５４，２６１ 流路
２７１ 背面板
２８１，２８２ ガイド板
３００ 撮像装置
４００ 演算装置
５００－１，５００－２ 光源
６００ 出力装置
７０１，７０２ ポンプ
１００１ 原水槽
１００２ 反応槽
１００３ 凝集槽
１００４ 沈殿槽
２３１１ バルブ
２３１２ 排出口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】