特開 2024-89620 注入率制御装置、浄水施設、注入率制御方法、注入率制御プログラム

(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】P2024089620

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】注入率制御装置、浄水施設、注入率制御方法、注入率制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/00 20230101AFI20240626BHJP

   C02F 1/52 20230101ALI20240626BHJP

   C02F 1/66 20230101ALI20240626BHJP

   C02F 1/76 20230101ALI20240626BHJP

   C02F 1/50 20230101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

C02F1/00 K

C02F1/52 Z

C02F1/66 510B

C02F1/66 530K

C02F1/66 530C

C02F1/66 530P

C02F1/76 A

C02F1/66 521B

C02F1/66 522A

C02F1/66 540A

C02F1/66 540Z

C02F1/66 540G

C02F1/50 510A

C02F1/50 520C

C02F1/50 531P

C02F1/50 550L

C02F1/50 550C

C02F1/50 560B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023172340

(22)【出願日】2023-10-03

(31)【優先権主張番号】P 2022204842

(32)【優先日】2022-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】権 大維

(72)【発明者】

【氏名】チャン ティタントゥイ

(72)【発明者】

【氏名】松永 晃

(72)【発明者】

【氏名】布 光昭

(72)【発明者】

【氏名】上中 哲也

【テーマコード（参考）】

4D015

4D050

【Ｆターム（参考）】

4D015BA21

4D015BB05

4D015CA14

4D015DA04

4D015DA05

4D015EA03

4D015EA06

4D015EA12

4D050AA03

4D050BB06

4D050BD03

4D050BD08

4D050CA06

4D050CA15

4D050CA16

(57)【要約】

【課題】凝集剤注入ポンプにて動作する部品の寿命が長くなる可能性を高くすると共に、原水の水質の変化に迅速に対応する。
【解決手段】注入率制御装置（２）は、凝集剤注入ポンプに対して、設定すべき注入率を指示する制御部（１３）を備え、制御部（１３）は、記憶部（１２）の対応テーブル（２１）を参照して、原水の濁度に応じて指示頻度を決定する指示頻度決定部（３２）と、指示頻度に基づいて注入率を凝集剤注入ポンプに指示する注入率指示部（３４）とを備え、対応テーブル（２１）において、指示頻度は、濁度が取り得る値を区分したレベル毎に定められている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水処理工程で添加する薬剤を、処理対象である液体に注入する注入装置であって、外部からの指示に応じて前記薬剤の注入率が設定される注入装置に対して、設定すべき前記注入率を指示する制御部を備え、
該制御部は、
前記液体の水質指標に応じて、単位時間当たりの前記指示の回数である指示頻度と、前記指示頻度に対応し、次回の指示までの期間を示す指示周期との何れかである指示情報を決定する決定部と、
前記指示情報に基づいて前記注入率を前記注入装置に指示する指示部とを備え、
前記指示情報は、前記水質指標が取り得る値を区分したレベル毎に定められている、
注入率制御装置。

【請求項2】

前記薬剤は凝集剤であり、
前記水質指標は、前記液体の濁度の値または変化率である、請求項１に記載の注入率制御装置。

【請求項3】

前記薬剤はｐＨ調整剤であり、
前記水質指標は、前記液体のｐＨの値または変化率である、請求項１に記載の注入率制御装置。

【請求項4】

前記薬剤は塩素剤であり、
前記水質指標は、前記液体の塩素要求量、紫外線吸光度、色度、および全有機炭素の何れかの値または変化率である、請求項１に記載の注入率制御装置。

【請求項5】

前記指示情報は前記指示頻度であり、
相対的に低い値が区分された前記レベルほど、前記指示頻度が少なくなるように定められている、請求項１に記載の注入率制御装置。

【請求項6】

前記指示情報は前記指示頻度であり、
前記制御部は、前記水質指標に応じた前記注入率を取得する取得部をさらに備え、
前記指示部は、前記指示頻度に対応する前記指示周期ごとに前記取得部が複数の注入率を取得する場合、該複数の注入率の平均値を、前記注入装置に指示する注入率とする、請求項１に記載の注入率制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記水質指標を入力として前記注入率を出力するように機械学習された推定モデルを用いて、前記水質指標に応じた前記注入率を推定する推定部をさらに備え、
前記指示部は、前記単位時間内に前記推定部が推定した前記注入率を用いて、前記単位時間内において前記注入装置に指示する注入率を決定する、請求項１に記載の注入率制御装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の注入率制御装置を備える浄水施設。

【請求項9】

前記薬剤は塩素剤であり、
前記水質指標は、前記浄水施設に流入する原水の塩素要求量、紫外線吸光度、色度、および全有機炭素の何れかの値または変化率である、請求項８に記載の浄水施設。

【請求項10】

水処理工程で添加する薬剤を、処理対象である液体に注入する注入装置であって、外部からの指示に応じて前記薬剤の注入率が設定される注入装置に対して、設定すべき前記注入率を指示する制御ステップを含み、
該制御ステップは、
前記液体の水質指標に応じて、単位時間当たりの前記指示の回数である指示頻度と、前記指示頻度に対応し、次回の指示までの期間を示す指示周期との何れかである指示情報を決定する決定ステップと、
前記指示情報に基づいて前記注入率を前記注入装置に指示する指示ステップとを含み、
前記指示情報は、前記水質指標が取り得る値を区分したレベル毎に定められている、
注入率制御方法。

【請求項11】

請求項１に記載の注入率制御装置としてコンピュータを機能させるための注入率制御プログラムであって、前記制御部としてコンピュータを機能させるための注入率制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水処理工程で添加される薬剤であって、処理対象である液体に注入される薬剤の注入制御に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の水処理システムは、まず、被処理水の水質を所定期間以下で測定すると共に、上記被処理水を処理した処理水の画像を所定期間以下で撮像する。次に、上記水処理システムは、撮像した画像に対して所定の画像処理を施した処理画像から特徴量を取得する。そして、上記水処理システムは、取得した特徴量と、上記測定した水質の値と、学習データとを用いて、被処理水への処理が適切であるか否かを判定し、判定結果に基づき、被処理水に凝集剤を添加する添加装置へ該凝集剤の添加量を示す制御信号を送信する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０４７０３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記被処理水の水質が悪化してから、上記被処理水への処理が不適切であると判定されるまでにはタイムラグがある。そこで、上記水処理システムにおいて、被処理水への処理が適切である場合にも、上記凝集剤の添加量を決定し、該添加量を示す制御信号を上記添加装置に送信することが考えられる。しかしながら、この場合、上記添加装置において上記添加量を調整する調整機構の動作を変更する可能性が高くなる。そして、当該動作の変更に伴い上記添加装置にて動作する部品（例えば摺動部品など）が摩耗したり、上記変更の繰返しに伴い上記部品が疲労したりする可能性が高くなる。その結果、上記部品の寿命（lifetime）が短くなる可能性が高くなる。

【0005】

本発明の一態様は、水処理工程で添加する薬剤を、処理対象である液体に注入する注入装置にて動作する部品の寿命が長くなる可能性を高くすると共に、上記液体の水質の変化に迅速に対応することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る注入率制御装置は、
水処理工程で添加する薬剤を、処理対象である液体に注入する注入装置であって、外部からの指示に応じて前記薬剤の注入率が設定される注入装置に対して、設定すべき前記注入率を指示する制御部を備え、該制御部は、
前記液体の水質指標に応じて、単位時間当たりの前記指示の回数である指示頻度と、前記指示頻度に対応し、次回の指示までの期間を示す指示周期との何れかである指示情報を決定する決定部と、前記指示情報に基づいて前記注入率を前記注入装置に指示する指示部とを備え、前記指示情報は、前記水質指標が取り得る値を区分したレベル毎に定められている。

【0007】

本発明の別の態様に係る浄水施設は、上記構成の注入率制御装置を備える。

【0008】

本発明のさらに別の態様に係る注入率制御方法は、
水処理工程で添加する薬剤を、処理対象である液体に注入する注入装置であって、外部からの指示に応じて前記薬剤の注入率が設定される注入装置に対して、設定すべき前記注入率を指示する制御ステップを含み、該制御ステップは、前記液体の水質指標に応じて、単位時間当たりの前記指示の回数である指示頻度と、前記指示頻度に対応し、次回の指示までの期間を示す指示周期との何れかである指示情報を決定する決定ステップと、前記指示情報に基づいて前記注入率を前記注入装置に指示する指示ステップとを含み、前記指示情報は、前記水質指標が取り得る値を区分したレベル毎に定められている。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、水処理工程で添加する薬剤を、処理対象である液体に注入する注入装置にて動作する部品の寿命が長くなる可能性を高くすると共に、上記液体の水質の変化に迅速に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理システムの概要を示す図である。

【図2】上記水処理システムにおける注入率制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図3】上記注入率制御装置の記憶部に記憶された対応テーブルの一例を表形式で示す図である。

【図4】上記水処理システムにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図5】上記対応テーブルの別の例を表形式で示す図である。

【図6】本発明の別の実施形態に係る水処理システムにおける注入率制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図7】上記水処理システムにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図8】本発明のさらに別の実施形態に係る水処理システムにおける注入率制御装置の記憶部に記憶された対応テーブルの一例を表形式で示す図である。

【図9】本発明のさらに別の実施形態に係る水処理システムの概要を示す図である。

【図10】上記水処理システムにおける注入率制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図11】上記注入率制御装置の記憶部に記憶された第１対応テーブルおよび第２対応テーブルの一例を表形式で示す図である。

【図12】上記水処理システムにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図13】本発明のさらに別の実施形態に係る水処理システムにおける注入率制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図14】上記水処理システムにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図15】本発明のさらに別の実施形態に係る水処理システムの概要を示す図である。

【図16】上記水処理システムにおける注入率制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図17】上記注入率制御装置の記憶部に記憶された対応テーブルの一例を表形式で示す図である。

【図18】上記水処理システムにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図19】本発明のさらに別の実施形態に係る水処理システムにおける注入率制御装置の要部構成の一例を示すブロック図である。

【図20】上記水処理システムにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図21】上記水処理システムにおけるモデル更新処理の流れ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】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。

【0012】

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について、図１～図４を参照して説明する。

【0013】

（水処理システム）
図１は、本実施形態に係る水処理システムの概要を示す図である。本実施形態の水処理システム１は、例えば河川等から浄水施設に流入する原水（液体）を清浄な水に処理するシステムである。具体的には、本実施形態の水処理システム１は、上記原水に含まれる懸濁物質等を、凝集剤によって凝集させ、重力沈降によって原水から分離する凝集沈澱プロセスを実現するものである。図１に示すように、水処理システム１は、上記凝集沈殿プロセスを実現する設備として、着水井１０１、急速混和池１０２、フロック形成池１０３、および沈澱池１０４を備える。

【0014】

着水井１０１は、導水管によって送られてくる原水による水面の動揺を抑制し、着水井１０１以降の設備に送られる原水の水理的な安定性を確保するための槽である。原水には、塩素剤およびｐＨ（水素イオン濃度指数）調整剤が注入されてもよい。ここで、塩素剤とは、原水中成分の酸化、原水の消毒などを行うための薬剤である。塩素剤は、例えば次亜塩素酸ナトリウム等の薬剤であり、図示しない注入装置によって着水井１０１から急速混和池１０２までの間に注入される。また、ｐＨ調整剤とは、原水のｐＨを調整するための薬剤である。ｐＨ調整剤は、例えば硫酸、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）等の薬剤であり、図示しない注入装置によって着水井１０１から急速混和池１０２までの間に注入される。また、着水井１０１よりも上流側の取水点から急速混和池１０２までの間には、粉末活性炭が投入されてもよい。粉末活性炭は、臭気物質の除去、トリハロメタンおよびトリハロメタン前駆物質の除去、等に利用される。

【0015】

着水井１０１には水質計１１１が設けられている。水質計１１１は、着水井１０１に着水した原水の水質を測定する。当該水質は、少なくとも濁度であり、他の例として、色度、水温、導電率、ｐＨ（水素イオン濃度指数）、アルカリ度（酸消費量）、紫外線吸光度等が挙げられる。なお、水質計１１１は、急速混和池１０２に設けられてもよいし、急速混和池１０２より上流側の水路に設けられてもよい。水質計１１１によって測定された水質を示す水質データは、注入率制御装置２に入力される。

【0016】

着水井１０１と急速混和池１０２との間の導水管ＬＰには流量計１１２が設けられている。流量計１１２は、着水井１０１から急速混和池１０２に送られる原水の流量を測定する。流量計１１２によって測定された流量のデータは、凝集剤を注入する注入装置として用いられる凝集剤注入ポンプ１１３に入力される。なお、流量計１１２は、着水井１０１よりも上流側に設けられてもよい。

【0017】

急速混和池１０２は、着水井１０１から送られてきた原水に凝集剤を注入して、急速撹拌するための混和池である。ここで、凝集剤とは、原水に含まれる物質を凝集させるための薬剤である。凝集剤は、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ：PolyAluminumChloride）や硫酸アルミニウム（硫酸バンド）等の薬剤であり、凝集剤注入ポンプ１１３によって急速混和池１０２に注入される。

【0018】

また、急速混和池１０２には、上記急速撹拌を行うための急速撹拌機１１４が設けられている。急速撹拌機１１４は、例えば、フラッシュミキサである。急速撹拌機１１４は、一定の撹拌速度で動作するものであってもよいし、モータ、減速機などの制御によって撹拌速度を調節できるものであってもよい。急速混和池１０２では、凝集剤の注入と、急速撹拌機１１４の撹拌とによって微小な凝集フロックが形成される。このような微小な凝集フロックを含む処理水は後段のフロック形成池１０３に送られ、フロック形成池１０３以降の設備において凝集フロックのさらなる集塊化が促進される。

【0019】

フロック形成池１０３は、処理水中においてより大きな凝集フロックを形成するための撹拌槽である。フロック形成池１０３は複数の形成池を含み、各形成池には緩速撹拌機１１５が設けられている。緩速撹拌機１１５による処理水の緩速撹拌によって凝集フロックのさらなる集塊化が促進される。緩速撹拌機１１５は、例えばフロキュレータである。フロック形成池１０３の処理水は、所定時間の撹拌の後に後段の沈澱池１０４に送られる。なお、フロック形成池１０３は、撹拌機を用いない迂流式であってもよい。

【0020】

沈澱池１０４は、フロック形成池１０３からの流入水に含まれる集塊化した凝集フロックを沈降分離するための池である。上記流入水が沈澱池１０４に所定時間（例えば１～３時間程度）滞留することにより、フロック形成池１０３において形成された粒径の大きな凝集フロックが重力により沈降する。これにより、凝集フロックが処理水から分離され、その上澄み液が沈澱水として、図示しない濾過池に送られる。なお、沈澱池１０４の後段には、上記濾過池に送られる処理水に対してオゾン処理や生物活性炭処理等の付加的な処理を施す設備が設けられてもよい。また、沈澱池１０４に沈澱した凝集フロックは汚泥として引き抜かれ、図示しない汚泥処理設備に送られる。また、フロック形成池１０３を省略し、沈澱池１０４を高速凝集沈澱池に変更してもよい。

【0021】

上記濾過池は、沈澱池１０４から流入する沈澱水を濾過する濾過設備を備えた池である。上記濾過池では、沈澱水に残留する微小な固形物が濾過によって分離される。濾過された沈澱水は塩素剤によって消毒された後、水道水として需要者に供給される。

【0022】

（注入率制御装置）
図１に示すように、水処理システム１は、注入率制御装置２を備える。注入率制御装置２は、原水の水質データに基づいて、原水へ注入する凝集剤の注入率を決定するものである。ここで、上記注入率は、原水に注入する凝集剤の、原水に対する割合である。上記注入率は、従来、ジャーテストの結果、過去の知見、所定の計算式などを用いて決定されている。

【0023】

注入率制御装置２は、決定した注入率を凝集剤注入ポンプ１１３に指示（出力）する。凝集剤注入ポンプ１１３は、流量計１１２からの流量のデータと、注入率制御装置２からの注入率とに基づいて、凝集剤の注入量を決定して急速混和池１０２に注入する。

【0024】

図２は、注入率制御装置２の要部構成の一例を示すブロック図である。注入率制御装置２は、入力部１１、記憶部１２、制御部１３、および出力部１４を含んでいる。

【0025】

入力部１１は、ユーザの入力を受け付け、当該入力に基づく入力信号を、各部へ出力する。また、入力部１１は、外部の装置（例えば、水質計１１１など）から出力された情報を入力データとして受信し、受信した入力データを制御部１３に出力する。

【0026】

出力部１４は、制御部１３が生成した情報を出力する。出力部１４による出力方法は特に限定されない。例えば、出力部１４は、当該情報を画像として表示する表示装置であってもよいし、当該情報を音声として出力する音声出力装置であってもよい。また、出力部１４は、当該情報を電気信号として、凝集剤注入ポンプ１１３へ出力する。

【0027】

記憶部１２は、注入率制御装置２にて使用されるプログラムおよびデータを保持する。本実施形態では、記憶部１２は対応テーブル２１を記憶する。対応テーブル２１では、単位時間当たりの注入率の指示の回数である指示頻度が、原水の水質の指標である水質指標が取り得る値を２つに区分けしたレベル毎に定められている。

【0028】

図３は、対応テーブル２１の一例を表形式で示す図である。本実施形態では、上記水質指標は、図３に示すように、原水の濁度の値であるが、これに限定されるものではなく、原水の水質の指標となる種々の値またはそれらの組合せを採用することができる。例えば、上記水質指標は、色度、ｐＨなど、上述の例で挙げた水質の値であってもよい。

【0029】

また、図３の例では、濁度が取り得る値を、濁度が５０ｍｇ／Ｌ以上である「高」濁度レベルと、濁度が５０ｍｇ／Ｌ未満である「低」濁度レベルとの２つに区分けされている。「高」濁度レベルの場合、指示頻度が６０回／時間である。これは、水質計１１１による単位時間当たりの水質データの測定回数である測定頻度と同じである。このように、指示頻度は測定頻度を上回る必要はない。一方、「低」濁度レベルの場合、指示頻度が１回／時間であり、「高」濁度レベルの場合の指示頻度よりも著しく低くなっている。

【0030】

制御部１３は、注入率制御装置２の各部を統括して制御する。制御部１３は、一例として、プロセッサおよびメモリにより実現される。この例において、プロセッサは、ストレージ（不図示）にアクセスし、ストレージに格納されているプログラム（不図示）をメモリにロードし、当該プログラムに含まれる一連の命令を実行する。これにより、制御部１３に含まれている各部が構成される。

【0031】

制御部１３は、図２に示すように、濁度取得部３１、指示頻度決定部３２（決定部）、注入率取得部３３（取得部）、および注入率指示部３４（指示部）を含む。濁度取得部３１は、入力部１１が受信した原水の水質データの中から、原水の水質指標である濁度を取得する。濁度取得部３１は、取得した濁度を指示頻度決定部３２および注入率取得部３３に送出する。なお、濁度取得部３１は、濁度以外の上記水質データを取得してもよい。

【0032】

指示頻度決定部３２は、濁度取得部３１からの原水の濁度に応じて指示頻度を決定する。具体的には、指示頻度決定部３２は、記憶部１２の対応テーブル２１を参照して、濁度取得部３１からの濁度に対応する濁度レベル（レベル）を特定し、特定した濁度レベルに対応する指示頻度を取得する。指示頻度決定部３２は、取得した指示頻度を注入率指示部３４に送出する。

【0033】

注入率取得部３３は、過去の知見に基づいて濁度と注入率とが対応づけられたテーブル、所定の計算式、などを利用して、濁度取得部３１からの濁度に応じた注入率を取得する。従って、注入率取得部３３が単位時間当たりに注入率を取得した回数である注入率の取得頻度は、濁度の測定頻度（例えば、６０回／時間）と同じである。注入率取得部３３は、取得した注入率を注入率指示部３４に送出する。

【0034】

注入率指示部３４は、指示頻度決定部３２からの指示頻度と、注入率取得部３３からの注入率とに基づき、凝集剤注入ポンプ１１３に指示する指示用注入率を決定し、該指示用注入率を、出力部１４を介して凝集剤注入ポンプ１１３に指示する。

【0035】

ここで、上記指示頻度が、上記取得頻度および上記測定頻度と同じである場合、注入率指示部３４は、上記指示頻度に対応し、次回の指示までの期間である指示の周期（図３参照）ごとに、注入率取得部３３から１つの注入率を取得する。従って、注入率指示部３４は、上記１つの注入率を上記指示用注入率として決定する。

【0036】

一方、上記指示頻度が、上記取得頻度および上記測定頻度よりも小さい場合、注入率指示部３４は、上記指示頻度に対応する指示の周期（図３参照）ごとに、注入率取得部３３から複数の注入率を取得する。そこで、本実施形態では、注入率指示部３４は、上記複数の注入率の平均値を上記指示用注入率として決定する。

【0037】

例えば、上記指示頻度が１回／時間であり、上記注入率の取得頻度（すなわち、上記濁度の測定頻度）が６０回／時間である場合、注入率指示部３４は、１時間（単位時間）に取得した６０個の注入率の平均値を、上記指示用注入率として決定する。なお、本実施形態では、平均値を利用しているが、これに限定されるものではなく、中央値、最頻値など、種々の代表値を利用することができる。

【0038】

以上のように、本実施形態の注入率制御装置２は、原水に含まれる懸濁物質等を凝集させる凝集剤を、上記原水に注入する凝集剤注入ポンプ１１３であって、外部からの指示に応じて上記凝集剤の注入率が設定される凝集剤注入ポンプ１１３に対して、設定すべき上記注入率を指示する制御部１３を備え、該制御部１３は、上記原水の濁度に応じて、単位時間当たりの上記指示の回数である指示頻度を決定する指示頻度決定部３２と、上記指示頻度に基づいて上記注入率を凝集剤注入ポンプ１１３に指示する注入率指示部３４とを備え、上記指示頻度は、上記濁度が取り得る値を区分した２つのレベル毎に定められている。

【0039】

上記の構成によれば、原水の濁度に応じて、単位時間当たりの指示の回数である指示頻度が決定される。これにより、例えば、上記原水が良好な濁度である場合には、上記指示頻度を少なくすることにより、凝集剤注入ポンプ１１３の動作を変更する可能性が低くなる。この場合、凝集剤注入ポンプ１１３が定常動作である可能性が高くなり、内部の部品の動作（例えばダイヤフラムポンプであれば、ダイヤフラムのストローク長およびパルス数（ストローク数）、駆動モータの回転数、など）も定常状態である可能性が高くなる。

【0040】

一般に、機械は、或る定常動作から別の定常動作に遷移している過渡的動作の方が、定常動作よりも部品に対する負担が大きく、部品が摩耗する可能性が高い。また、上記遷移を繰り返すことにより、部品が疲労する可能性が高い。その結果、部品の寿命が短くなる可能性が高い。

【0041】

これに対し、本実施形態では、凝集剤注入ポンプ１１３の動作を変更する可能性が低くなるので、凝集剤注入ポンプ１１３内の部品が摩耗したり疲労したりする可能性が低くなる。その結果、上記部品の寿命が長くなる可能性が高くなる。また、上記原水が改善すべき濁度である場合には、上記指示頻度を多くすることにより、上記原水の水質の変化に迅速に対応することができる。

【0042】

（注入率制御処理）
図４は、上記構成の水処理システム１における注入率制御処理（制御ステップ）の流れの一例を示すフローチャートである。図４に示すように、まず、濁度取得部３１は、水質計１１１が測定した原水の水質データの中から、原水の濁度を取得する（ステップＳ１１、以下「ステップ」の記載を省略する。）。

【0043】

次に、指示頻度決定部３２は、上記濁度に応じて指示頻度を決定する（決定ステップ）。具体的には、指示頻度決定部３２は、記憶部１２の対応テーブル２１を参照して、上記濁度に対応する濁度レベルを特定し、特定した濁度レベルに対応する指示頻度を取得する（Ｓ１２）。また、注入率取得部３３は、過去の知見に基づいて濁度と注入率とが対応づけられたテーブル、所定の計算式、などを利用して、上記濁度に応じた注入率を取得する（Ｓ１３）。なお、Ｓ１２およびＳ１３の順序は任意である。

【0044】

次に、注入率指示部３４は、上記指示頻度が、上記注入率の取得頻度（上記濁度の測定頻度）に比べて、同じであるか、或いは小さいかを判定する（Ｓ１４）。上記指示頻度が上記取得頻度と同じである場合、注入率指示部３４は、上記指示頻度に対応する指示の周期（指示周期）ごとに、注入率取得部３３が取得した１つの注入率を、凝集剤注入ポンプ１１３に指示する指示用注入率として決定する（Ｓ１５）。

【0045】

一方、上記指示頻度が上記取得頻度よりも小さい場合、注入率指示部３４は、上記指示頻度に対応する指示の周期ごとに、注入率取得部３３が取得した複数の注入率の平均値を上記指示用注入率として決定する（Ｓ１６）。

【0046】

そして、注入率指示部３４は、決定した指示用注入率を、出力部１４を介して凝集剤注入ポンプ１１３に、上記指示頻度に従って指示する（Ｓ１７、指示ステップ）。その後、Ｓ１１に戻って、上記注入率制御処理を繰り返す。

【0047】

〔変形例〕
図５は、対応テーブル２１の別の例を表形式で示す図である。図５の例では、濁度の取り得る値が５つの濁度レベルに区分され、該濁度レベル毎に指示頻度が定められている。また、相対的に低い濁度が区分された濁度レベルほど、上記指示頻度が低くなるように定められている。このように、対応テーブル２１は、濁度レベルが３つ以上に区分され、濁度レベル毎に指示頻度が定められていてもよい。また、対応テーブル２１の代わりに任意の数式を用いて、上記水質指標から上記指示頻度を算出してもよい。

【0048】

〔実施形態２〕
本発明の別の実施形態について、図６および図７を参照して説明する。本実施形態の水処理システム１は、図１～図４に示す水処理システム１に比べて、注入率制御装置２の構成が異なり、その他の構成は同様である。

【0049】

図６は、本実施形態における注入率制御装置２の要部構成の一例を示すブロック図である。図６に示す注入率制御装置２は、図２に示す注入率制御装置２に比べて、記憶部１２が推定モデル２２をさらに記憶している点と、制御部１３が注入率取得部３３に代えて注入率推定部３５（推定部）を備える点とが異なり、その他の構成は同様である。

【0050】

推定モデル２２は、原水の濁度を入力として凝集剤の注入率を出力するように機械学習された学習モデルである。上記学習には、多変量回帰分析、ランダムフォレスト回帰（RandomForestRegressor）など、種々の手法を利用することができる。

【0051】

注入率推定部３５は、記憶部１２の推定モデル２２を用いて、濁度取得部３１からの濁度に応じた注入率を推定する。従って、注入率推定部３５が単位時間当たりに注入率を推定した回数である注入率の推定頻度は、濁度の測定頻度（例えば、６０回／時間）と同じである。注入率推定部３５は、推定した注入率を注入率指示部３４に送出する。

【0052】

図７は、上記構成の水処理システム１における注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７に示す注入率制御処理は、図４に示す注入率制御処理に比べて、Ｓ１３に代えてＳ２１が設けられている点が異なり、その他は同様である。

【0053】

Ｓ２１では、注入率推定部３５は、記憶部１２の推定モデル２２を用いて、Ｓ１１にて取得した濁度に応じた注入率を推定する。なお、Ｓ１２およびＳ２１の順序は任意である。このように、凝集剤の注入率は、種々の手法を用いて原水の濁度から取得することができる。

【0054】

〔実施形態３〕
本発明のさらに別の実施形態について、図８を参照して説明する。本実施形態の水処理システム１は、図１～図７に示す水処理システム１に比べて、上記水質指標が濁度の変化率である点が異なり、その他の構成は同様である。

【0055】

（濁度の変化率に基づいた凝集剤の注入頻度）
図８は、本実施形態の対応テーブル２１の一例を表形式で示す図である。本実施形態では、上記水質指標は、図８に示すように、原水の濁度の変化率であるが、これに限定されるものではなく、原水の水質の指標となる種々の値またはそれらの組合せの変化率を採用することができる。例えば、上記水質指標は、色度、ｐＨなどの上述の例で挙げた水質の値の変化率であってもよい。ここで、変化率とは、単位時間あたりの水質の値の変化量であり、例えば、１分あたりの変化量である。

【0056】

また、図８の例では、濁度の変化率が取り得る値を、上記変化率が１５ｍｇ／Ｌ／ｍｉｎよりも大きい「高」レベルと、上記変化率が５ｍｇ／Ｌ／ｍｉｎ以上１５ｍｇ／Ｌ／ｍｉｎ以下である「中」レベルと、上記変化率が５ｍｇ／Ｌ／ｍｉｎ未満である「低」レベルとの３つに区分けされている。「高」レベルの場合、指示頻度が６０回／時間であり、上述のように、測定頻度と同じである。このように、指示頻度は測定頻度を上回る必要はない。一方、「中」レベルの場合、指示頻度が６回／時間であり、「高」レベルの場合の指示頻度よりも著しく低くなっている。また、「低」レベルの場合、指示頻度が２回／時間であり、「中」レベルの場合の指示頻度よりも低くなっている。

【0057】

上記の構成によれば、原水の濁度の変化率に応じて、単位時間当たりの指示の回数である指示頻度が決定される。これにより、例えば、上記濁度の変化率が小さい場合には、上記指示頻度を少なくすることにより、凝集剤注入ポンプ１１３の動作を変更する可能性が低くなる。これにより、上述のように、凝集剤注入ポンプ１１３内の部品の寿命が長くなる可能性が高くなる。一方、上記濁度の変化率が大きい場合には、上記指示頻度が多くなる。この場合、上記水質指標として上記水質の値を採用する場合に比べて、上記水質の変化にさらに迅速に対応することができる。

【0058】

（付記事項）
なお、上記実施形態では、凝集剤を注入する注入装置として凝集剤注入ポンプ１１３を利用しているが、これに限定されるものではない。例えば流量調整弁など、凝集剤を含む薬液を所定の流量に調整できるものであれば、上記注入装置として利用することができる。上記流量調整弁の場合、上記指示頻度が少なくなることにより、内部の摺動部品の動作頻度が低減する可能性が高くなる。その結果、上記摺動部品の寿命が長くなる可能性が高くなり、上記摺動部品の交換期間が長くなる可能性が高くなる。

【0059】

〔実施形態４〕
本発明のさらに別の実施形態について、図９～図１２を参照して説明する。

【0060】

図９は、本実施形態に係る水処理システムの概要を示す図である。本実施形態の水処理システム１は、図１に示す水処理システム１に比べて、注入率制御装置２が、凝集剤注入ポンプ１１３に代えてｐＨ調整剤注入ポンプ１１６を制御する点が異なり、その他の構成は同様である。

【0061】

注入率制御装置２は、原水の水質データに基づいて、原水へ注入するｐＨ調整剤およびその注入率を決定するものである。ここで、上記注入率は、原水に注入するｐＨ調整剤の、原水に対する割合である。上記注入率は、従来、ジャーテストの結果、過去の知見、所定の計算式などを用いて決定されている。なお、注入率制御装置２は、急速混和池１０２に設けたｐＨ計（図示せず）の値と、急速混和池１０２のｐＨ目標値との差分に応じて、上記ｐＨ調整剤および上記注入率を決定するフィードバック制御を行ってもよい。

【0062】

注入率制御装置２は、決定したｐＨ調整剤およびその注入率をｐＨ調整剤注入ポンプ１１６に指示（出力）する。ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６は、流量計１１２からの流量のデータと、注入率制御装置２からの指示とに基づいて、ｐＨ調整剤およびその注入率を決定して急速混和池１０２に注入する。なお、ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６は、着水井１０１から急速混和池１０２までの間にｐＨ調整剤を注入すればよい。

【0063】

図１０は、注入率制御装置２の要部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の注入率制御装置２は、図２に示す注入率制御装置２に比べて、記憶部１２が対応テーブル２１に代えて第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２を記憶する点と、制御部１３が濁度取得部３１、指示頻度決定部３２、注入率取得部３３、および注入率指示部３４に代えて、ｐＨ取得部５１、指示頻度決定部５２、注入率取得部５３、および注入率指示部５４を備える点と、薬剤決定部５５を新たに備える点とが異なり、その他の構成は同様である。

【0064】

図１１は、第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２の一例を表形式で示す図である。第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２では、単位時間当たりの注入率の指示の回数である指示頻度が、原水の水質の指標である水質指標が取り得る値を３つに区分けしたレベル毎に定められている。本実施形態では、上記水質指標は、図１１に示すように、原水のｐＨの変化率の値であるが、これに限定されるものではなく、原水の水質の指標となる種々の値またはそれらの組合せを採用することができる。例えば、上記水質指標は、原水のｐＨの値であってもよい。

【0065】

第１対応テーブル４１は、アルカリ剤である水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）がｐＨ調整剤として注入される場合に適用される。第２対応テーブル４２は、酸剤である硫酸がｐＨ調整剤として注入される場合に適用される。このように、複数のｐＨ調整剤にそれぞれ対応する複数の対応テーブルを記憶部１２に記憶してもよい。また、複数のｐＨ調整剤に共通する１つの対応テーブルを記憶部１２に記憶してもよい。

【0066】

また、図１１に示す第１対応テーブル４１の例では、上記ｐＨの変化率が取り得る値を、上記変化率が１ｍｉｎ^－１よりも大きい「高」レベルと、上記変化率が０．５ｍｉｎ^－１以上１ｍｉｎ^－１以下である「中」レベルと、上記変化率が０．５ｍｉｎ^－１未満である「低」レベルとの３つに区分けされている。また、図１１に示す第２対応テーブル４２の例では、上記ｐＨの変化率が取り得る値を、上記変化率が２ｍｉｎ^－１よりも大きい「高」レベルと、上記変化率が０．５ｍｉｎ^－１以上２ｍｉｎ^－１以下である「中」レベルと、上記変化率が０．５ｍｉｎ^－１未満である「低」レベルとの３つに区分けされている。

【0067】

また、図１１に示す第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２は、図８に示す対応テーブル２１に比べて、レベル毎の指示頻度および指示の周期が異なる。具体的には、第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２は、「高」レベルの場合、指示頻度が１０回／分であり、「中」レベルの場合、指示頻度が５回／分であり、「低」レベルの場合、指示頻度が１回／分である。

【0068】

なお、第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２は、レベルの区分けおよび指示頻度（指示の周期）が同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、レベルの区分けがｐＨに基づいて行われてもよい。この場合、第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２は、少なくともレベルの区分けが異なる。

【0069】

ｐＨ取得部５１は、入力部１１が受信した原水の水質データの中から、原水のｐＨを取得する。ｐＨ取得部５１は、取得したｐＨを指示頻度決定部５２、注入率取得部５３、および薬剤決定部５５に送出する。なお、ｐＨ取得部５１は、ｐＨ以外の上記水質データを取得してもよい。

【0070】

薬剤決定部５５は、ｐＨ取得部５１からのｐＨに基づいて、ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６が注入するｐＨ調整剤を決定する。具体的には、薬剤決定部５５は、目的に応じて設定された目標値よりもｐＨが小さい場合に水酸化ナトリウムをｐＨ調整剤として決定する一方、上記目標値よりもｐＨが大きい場合に硫酸をｐＨ調整剤として決定する。薬剤決定部５５は、決定したｐＨ調整剤を指示頻度決定部５２および注入率指示部５４に通知する。

【0071】

上記目標値の例としては、ポリ塩化アルミニウムによる凝集処理に適したｐＨ（６～８）、水道の水質管理目標設定項目としての目標値であるｐＨ（７．５程度）などが挙げられる。上記凝集処理に適したｐＨは、ジャーテストにより原水に応じて設定されることが望ましい。

【0072】

指示頻度決定部５２は、ｐＨ取得部５１からの原水のｐＨに応じて指示頻度を決定する。具体的には、薬剤決定部５５から通知されたｐＨ調整剤が水酸化ナトリウムである場合、指示頻度決定部５２は、記憶部１２の第１対応テーブル４１を参照して、ｐＨ取得部５１からのｐＨの変化率に対応するレベルを特定し、特定したレベルに対応する指示頻度を取得する。一方、薬剤決定部５５から通知されたｐＨ調整剤が硫酸である場合、指示頻度決定部５２は、記憶部１２の第２対応テーブル４２を参照して、ｐＨ取得部５１からのｐＨの変化率に対応するレベルを特定し、特定したレベルに対応する指示頻度を取得する。指示頻度決定部５２は、取得した指示頻度を注入率指示部５４に送出する。

【0073】

注入率取得部５３は、過去の知見に基づいてｐＨと注入率とが対応づけられたテーブル、所定の計算式、フィードバック制御などを利用して、ｐＨ取得部５１からのｐＨに応じた注入率を取得する。なお、注入率取得部５３は、薬剤決定部５５から通知されたｐＨ調整剤と、上記ｐＨの変化率とに応じた注入率を取得してもよい。従って、注入率取得部５３が単位時間当たりに注入率を取得した回数である注入率の取得頻度は、ｐＨの測定頻度（例えば、６０回／時間）と同じである。注入率取得部５３は、取得した注入率を注入率指示部５４に送出する。

【0074】

注入率指示部５４は、指示頻度決定部５２からの指示頻度と、注入率取得部５３からの注入率とに基づき、ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６に指示する指示用注入率を決定し、該指示用注入率を、出力部１４を介してｐＨ調整剤注入ポンプ１１６に指示する。なお、上記指示用注入率の決定方法は、図２に示す注入率指示部３４と同様である。

【0075】

以上のように、本実施形態の注入率制御装置２は、原水のｐＨを調整するｐＨ調整剤を、上記原水に注入するｐＨ調整剤注入ポンプ１１６であって、外部からの指示に応じて上記ｐＨ調整剤の注入率が設定されるｐＨ調整剤注入ポンプ１１６に対して、設定すべき上記注入率を指示する制御部１３を備え、該制御部１３は、上記原水のｐＨの変化率に応じて、単位時間当たりの上記指示の回数である指示頻度を決定する指示頻度決定部５２と、上記指示頻度に基づいて上記注入率をｐＨ調整剤注入ポンプ１１６に指示する注入率指示部５４とを備え、上記指示頻度は、上記ｐＨの変化率が取り得る値を区分した３つのレベル毎に定められている。

【0076】

上記の構成によれば、原水のｐＨの変化率に応じて、単位時間当たりの指示の回数である指示頻度が決定される。これにより、例えば、上記原水のｐＨの変化率が小さい場合には、上記指示頻度を少なくすることにより、ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６の動作を変更する可能性が低くなる。これにより、上述のように、ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６内の部品の寿命が長くなる可能性が高くなる。また、上記原水のｐＨの変化率が大きい場合には、上記指示頻度を多くすることにより、上記水質指標として上記ｐＨの値を採用する場合に比べて、上記ｐＨの変化にさらに迅速に対応することができる。

【0077】

（注入率制御処理）
図１２は、上記構成の水処理システム１における注入率制御処理（制御ステップ）の流れの一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、まず、ｐＨ取得部５１は、水質計１１１が測定した原水の水質データの中から、原水のｐＨを取得する（Ｓ３１）。

【0078】

次に、薬剤決定部５５は、上記ｐＨに基づいて、ｐＨ調整剤注入ポンプ１１６が注入するｐＨ調整剤を決定する（Ｓ３２）。

【0079】

次に、指示頻度決定部５２は、薬剤決定部５５が決定したｐＨ調整剤と、上記ｐＨの変化率に応じて指示頻度を決定する（決定ステップ）。具体的には、指示頻度決定部５２は、記憶部１２の第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２のうち、薬剤決定部５５がｐＨ調整剤に対応する対応テーブルを参照して、上記ｐＨの変化率に対応するレベルを特定し、特定したレベルに対応する指示頻度を取得する（Ｓ３３）。また、注入率取得部５３は、過去の知見に基づいてｐＨと注入率とが対応づけられたテーブル、所定の計算式、などを利用して、上記ｐＨに応じた注入率を取得する（Ｓ３４）。なお、Ｓ３３およびＳ３４の順序は任意である。

【0080】

Ｓ３５～Ｓ３７の処理は、それぞれ、図４に示すＳ１４～Ｓ１６の処理と同様である。そして、注入率指示部５４は、決定したおよび指示用注入率と、Ｓ３２にて決定した上記ｐＨ調整剤とを、出力部１４を介してｐＨ調整剤注入ポンプに、上記指示頻度に従って指示する（Ｓ３８、指示ステップ）。その後、Ｓ３１に戻って、上記注入率制御処理を繰り返す。

【0081】

〔実施形態５〕
本発明のさらに別の実施形態について、図１３および図１４を参照して説明する。本実施形態の水処理システム１は、図９～図１２に示す水処理システム１に比べて、注入率制御装置２の構成が異なり、その他の構成は同様である。

【0082】

図１３は、本実施形態における注入率制御装置２の要部構成の一例を示すブロック図である。図１３に示す注入率制御装置２は、図１０に示す注入率制御装置２に比べて、記憶部１２が取得データベース４３、第１推定モデル４４、および第２推定モデル４５をさらに記憶している点と、制御部１３がｐＨ取得部５１および注入率取得部５３に代えて、データ取得部５６および注入率推定部５７（推定部）をそれぞれ備える点と、制御部１３がモデル更新部５８をさらに備える点とが異なり、その他の構成は同様である。

【0083】

データ取得部５６は、入力部１１が受信した原水の水質データの中から、原水のｐＨを取得する。また、データ取得部５６は、入力部１１から入力データを取得する。上記入力データは、水処理システム１の各部から注入率制御装置２に入力されるデータである。

【0084】

上記入力データは、原水の水質に関連する水質関連データを含む。上記水質関連データは、着水井１０１よりも上流側の取水点における濁度（取水濁度）と、着水井１０１における濁度（着水濁度）、ｐＨ、紫外線吸光度、水温、ＥＣ（電気伝導度）、およびＯＲＰ（酸化還元電位）とを含む。従って、上記水質関連データは、原水のｐＨ（上記取水点から着水井１０１までの間におけるｐＨ）を含む。また、上記水質関連データの他の例としては、原水の流量、浄水施設の上流に設けられたダムにおける放流の有無、原水の水源が複数存在する場合における当該複数の水源からの水の混合比、などが挙げられる。

【0085】

上記入力データは、原水の水質の変動要因となり得る変動要因データを含む。上記変動要因データは、受水流量、回収水流量、および浮上分離返送水量を含む。また、上記入力データは、ｐＨ調整剤の注入に影響を及ぼす影響要因データを含む。上記影響要因データは、ｐＨ調整剤の注入位置と、上記注入位置よりも上流側の位置とにおいて注入される凝集剤、塩素剤、粉末活性炭など、ｐＨ調整剤以外の薬剤の注入率を含む。

【0086】

上記入力データは、第１推定モデル４４および第２推定モデル４５の更新に利用する入力データをフィルタリングするためのフィルタ用データを含む。本実施形態では、上記フィルタ用データは、上記濾過池に送られる沈澱水の濁度である。

【0087】

データ取得部５６は、取得した原水のｐＨを指示頻度決定部５２、注入率取得部５３、および薬剤決定部５５に送出する。また、データ取得部５６は、取得した入力データを注入率推定部５７に送出すると共に、記憶部１２の取得データベース４３に蓄積する。

【0088】

第１推定モデル４４および第２推定モデル４５は、上記入力データの一部種類を入力としてｐＨ調整剤の注入率を出力するように機械学習された学習モデルである。上記学習には、多変量回帰分析、ランダムフォレスト回帰など、種々の手法を利用することができる。

【0089】

第１推定モデル４４は、アルカリ剤である水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）がｐＨ調整剤として注入される場合に適用される。第１推定モデル４４の目的変数は、水酸化ナトリウムの注入率である。第１推定モデル４４の説明変数は、原水の水質の関連項目のデータとして、上記取水濁度と、着水井１０１における着水濁度、水温、ｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）、およびＯＲＰ（酸化還元電位）とを含む。第１推定モデル４４の説明変数は、上記水質の変動要因のデータとして、受水流量、回収水流量、および浮上分離返送水量を含む。第１推定モデル４４の説明変数は、上記水酸化ナトリウムの注入の影響要因のデータとして、上記水酸化ナトリウムの注入位置と上記注入位置よりも上流側の位置とにおいて注入される凝集剤、硫酸、塩素剤、その他の薬剤の注入率を含む。

【0090】

第２推定モデル４５は、酸剤である硫酸がｐＨ調整剤として注入される場合に適用される。第２推定モデル４５の目的変数は、硫酸の注入率である。第２推定モデル４５の説明変数は、原水の水質の関連項目のデータとして、上記取水濁度と、着水井１０１における着水濁度、水温、ｐＨ、ＥＣ、およびＯＲＰとを含む。第２推定モデル４５の説明変数は、上記水質の変動要因のデータとして、受水流量、回収水流量、および浮上分離返送水量を含む。第２推定モデル４５の説明変数は、上記硫酸の注入の影響要因のデータとして、上記硫酸の注入位置と上記注入位置よりも上流側の位置とにおいて注入される凝集剤、水酸化ナトリウム、塩素剤、その他の薬剤の注入率を含む。

【0091】

注入率推定部５７は、記憶部１２の第１推定モデル４４または第２推定モデル４５を用いて、データ取得部５６から取得した入力データに応じたｐＨ調整剤の注入率を推定する。具体的には、薬剤決定部５５がｐＨ調整剤として水酸化ナトリウムを決定した場合、注入率推定部５７は、記憶部１２の第１推定モデル４４を用いて、上記入力データに応じた水酸化ナトリウムの注入率を推定する。一方、薬剤決定部５５がｐＨ調整剤として硫酸を決定した場合、注入率推定部５７は、記憶部１２の第２推定モデル４５を用いて、上記入力データに応じた硫酸の注入率を推定する。注入率推定部３５は、推定した注入率を注入率指示部３４に送出する。

【0092】

モデル更新部５８は、記憶部１２の取得データベース４３を用いて、記憶部１２の第１推定モデル４４および第２推定モデル４５を更新する。具体的には、モデル更新部５８は、記憶部１２の取得データベース４３から第１推定モデル４４の目的変数および説明変数を含む教師データの群を抽出する。次に、モデル更新部５８は、抽出した教師データの群を用いて機械学習を行い、学習モデルとしての推定モデルを構築する。

【0093】

モデル更新部５８は、例えば、ランダムフォレスト（ＲＦ：Random Forest）、勾配ブースティング（ＧＢＲ：Gradient Boosted tree Regression）またはニューラルネットワーク（ＮＮ：Neural Network）により得られる回帰モデルを上記推定モデルとして生成する。モデル更新部５８は、構築した推定モデルで記憶部１２の第１推定モデル４４を更新する。なお、第２推定モデル４５の更新は、上述のような第１推定モデル４４の更新と同様であるので、その説明を省略する。

【0094】

（注入率制御処理）
図１４は、上記構成の水処理システム１における注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１４に示す注入率制御処理は、図１２に示す注入率制御処理に比べて、Ｓ３１およびＳ３４に代えてＳ４１およびＳ４２がそれぞれ設けられている点が異なり、その他は同様である。

【0095】

Ｓ４１では、データ取得部５６は、水処理システム１の各部から注入率制御装置２に入力される入力データ（原水のｐＨを含む）を取得する。Ｓ４２では、注入率推定部５７は、記憶部１２の第１推定モデル４４または第２推定モデル４５を用いて、Ｓ４１にて取得した入力データに応じたｐＨ調整剤の注入率を推定する。なお、Ｓ３３およびＳ４２の順序は任意である。このように、ｐＨ調整剤の注入率は、種々の手法を用いて取得することができる。

【0096】

〔実施形態６〕
本発明のさらに別の実施形態について、図１５～図１８を参照して説明する。

【0097】

（水処理システム）
図１５は、本実施形態に係る水処理システムの概要を示す図である。本実施形態の水処理システム１ａは、上記原水または上記原水を処理した処理水に対し、塩素剤を用いて消毒処理を行うものである。なお、アンモニア態窒素等のような塩素と反応する物質の原水中濃度と、これらの反応式に基づく理論式とを用いて塩素要求量を算出し、算出した塩素要求量を、塩素剤の注入率を設定する上での参考とすることが、従来より行われている。

【0098】

ここで、塩素要求量とは、水処理での塩素注入において、水中の被酸化物が全量酸化され残留塩素が検出され始めるまでに注入した塩素量をいう。なお、アンモニア等を含む水の場合、残留塩素が増加した後減少し、再び０近くになる点（ブレイクポイント）がある。このブレイクポイントを過ぎると、残留塩素は単調増加する。この場合、塩素要求量は、ブレイクポイントまでに注入した塩素量である。

【0099】

図９に示すように、水処理システム１ａは、上記消毒プロセスを実現する設備として、着水井１０１、急速混和池１０２、フロック形成池１０３、沈澱池１０４、中段の塩素混和池１０５、濾過池１０６、後段の塩素混和池１０７、および配水池１０８を備える。なお、図９に示す着水井１０１、急速混和池１０２、フロック形成池１０３、および沈澱池１０４は、それぞれ、図１に示す着水井１０１、急速混和池１０２、フロック形成池１０３、および沈澱池１０４と同様である。

【0100】

着水井１０１の上流側の導水管には流量計１２１が設けられている。流量計１２１は、着水井１０１に送られる原水の流量を測定する。流量計１２１によって測定された流量のデータは、前段の注入装置１２２に入力される。着水井１０１では、前段の注入装置１２２により前段の塩素剤が注入される。上記前段の塩素剤により、原水を消毒すると共に、原水に含まれている有機物等を酸化することができる。

【0101】

沈澱池１０４と中段の塩素混和池１０５との間の導水管には流量計１２３が設けられている。流量計１２３は、沈澱池１０４から中段の塩素混和池１０５に送られる処理水の流量を測定する。流量計１２３によって測定された流量のデータは、中段の注入装置１２４に入力される。

【0102】

中段の塩素混和池１０５は、沈澱池１０４から送られてきた沈澱水に中段の塩素剤を注入するための混和池である。上記中段の塩素剤は、中段の注入装置１２４によって中段の塩素混和池１０５に注入される。上記中段の塩素剤により、原水を消毒すると共に、原水に含まれている溶解性マンガンを後段の濾過池１０６にて除去することができる。

【0103】

濾過池１０６は、沈澱池１０４から中段の塩素混和池１０５を介して流入する沈澱水を濾過する濾過設備を備えた池である。濾過池１０６では、沈澱水に残留する微小な懸濁物質が濾過によって分離される。濾過池１０６にて濾過された水は、浄水として後段の塩素混和池１０７に送られる。

【0104】

濾過池１０６と後段の塩素混和池１０７との間の導水管には流量計１２５が設けられている。流量計１２５は、濾過池１０６から後段の塩素混和池１０７に送られる浄水の流量を測定する。流量計１２５によって測定された流量のデータは、後段の注入装置１２６に入力される。

【0105】

後段の塩素混和池１０７は、濾過池１０６から送られてきた浄水に後段の塩素剤を注入するための混和池である。上記後段の塩素剤は、後段の注入装置１２６によって後段の塩素混和池１０７に注入される。上記後段の塩素剤は、配水池１０８から配水される水の残留塩素濃度を調整するために利用される。

【0106】

配水池１０８は、濾過池１０６から後段の塩素混和池１０７を介して流入する浄水を一時的に貯留し、需要量に応じて流出制御を行う制御設備を備えた池である。配水池１０８から水道管を介して需要者に浄水が供給される。

【0107】

配水池１０８の上流側には、濃度計１２７が設けられている。濃度計１２７は、配水池１０８に送られる浄水の塩素濃度を測定する。濃度計１２７によって測定された塩素濃度の測定データは、注入率制御装置２ａに入力される。なお、上記塩素濃度の測定データは、後述の実施形態にて利用される。

【0108】

（注入率制御装置）
図１５に示すように、水処理システム１ａは、注入率制御装置２ａを備える。注入率制御装置２ａは、水へ注入する前段、中段、および後段の塩素剤の注入率のそれぞれを、原水の属性等に応じて決定するものである。ここで、上記注入率は、水に注入する塩素剤の、当該水に対する割合である。上記注入率は、従来、ジャーテストの結果、過去の知見、所定の計算式などを用いて決定されている。

【0109】

なお、注入率制御装置２ａは、着水井１０１に設けた濃度計（図示せず）からの塩素濃度の測定値と、塩素濃度の目標値との差分に応じて前段の上記注入率を決定するフィードバック制御を行ってもよい。また、注入率制御装置２ａは、塩素混和池１０５に設けた濃度計（図示せず）からの塩素濃度の測定値と、塩素濃度の目標値との差分に応じて中段の上記注入率を決定するフィードバック制御を行ってもよい。また、注入率制御装置２ａは、塩素混和池１０７に設けた濃度計（図示せず）からの塩素濃度の測定値と、塩素濃度の目標値との差分に応じて後段の上記注入率を決定するフィードバック制御を行ってもよい。

【0110】

注入率制御装置２ａは、決定した前段の塩素剤の注入率（以下、「前段の注入率」と称することがある。）を前段の注入装置１２２に出力する。前段の注入装置１２２は、流量計１２１からの流量のデータと、注入率制御装置２ａからの前段の注入率とに基づいて、前段の塩素剤の注入量を決定して着水井１０１に注入する。

【0111】

また、注入率制御装置２ａは、決定した中段の塩素剤の注入率（以下、「中段の注入率」と称することがある。）を中段の注入装置１２４に出力する。中段の注入装置１２４は、流量計１２３からの流量のデータと、注入率制御装置２ａからの中段の注入率とに基づいて、中段の塩素剤の注入量を決定して中段の塩素混和池１０５に注入する。

【0112】

また、注入率制御装置２ａは、決定した後段の塩素剤の注入率（以下、「後段の注入率」と称することがある。）を後段の注入装置１２６に出力する。後段の注入装置１２６は、流量計１２５からの流量のデータと、注入率制御装置２ａからの後段の注入率とに基づいて、後段の塩素剤の注入量を決定して後段の塩素混和池１０７に注入する。

【0113】

なお、注入率制御装置２ａは、ハードウェアおよびソフトウェアの構成群を備えた１台の情報処理装置によって構成されてもよいし、複数台の情報処理装置によって構成されてもよい。

【0114】

１６は、注入率制御装置２ａの要部構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の注入率制御装置２ａは、図２に示す注入率制御装置２に比べて、記憶部１２が対応テーブル２１に代えて対応テーブル６１を記憶する点と、制御部１３が濁度取得部３１、指示頻度決定部３２、注入率取得部３３、および注入率指示部３４に代えて、データ取得部７１、指示頻度決定部７２、注入率取得部７３、および注入率指示部７４を備える点が異なり、その他の構成は同様である。

【0115】

図１７は、対応テーブル６１の一例を表形式で示す図である。対応テーブル６１では、単位時間当たりの注入率の指示の回数である指示頻度が、原水の水質の指標である水質指標が取り得る値を３つに区分けしたレベル毎に定められている。

【0116】

本実施形態では、上記水質指標は、図１７に示すように、原水の紫外線吸光度の変化率の値であるが、これに限定されるものではなく、原水の水質の指標となる種々の値またはそれらの組合せを採用することができる。例えば、上記水質指標は、原水の塩素要求量またはその変化率であってもよいし、当該塩素要求量に影響する水質指標またはその変化率であってもよい。上記塩素要求量に影響する水質指標の例としては、上記紫外線吸光度の他に、全有機炭素（ＴＯＣ：Total Organic Carbon）、色度などが挙げられる。なお、紫外線吸光度の単位はＡｂｓ．（Absorbance）である。

【0117】

また、図１７の例では、上記紫外線吸光度の変化率が取り得る値を、上記変化率が０．１Ａｂｓ．／ｍｉｎよりも大きい「高」レベルと、上記変化率が０．０５Ａｂｓ．／ｍｉｎ以上０．１Ａｂｓ．／ｍｉｎ以下である「中」レベルと、上記変化率が０．０５Ａｂｓ．／ｍｉｎ未満である「低」レベルとの３つに区分けされている。なお、図１７の例では、レベル毎の指示頻度および指示の周期は、図１１に示す第１対応テーブル４１および第２対応テーブル４２と同様である。

【0118】

データ取得部７１は、入力部１１が受信した原水の水質データの中から、原水の紫外線吸光度を取得する。データ取得部７１は、取得した紫外線吸光度を指示頻度決定部７２に送出する。

【0119】

また、データ取得部７１は、図１３に示すデータ取得部５６と同様に、入力部１１から入力データを取得する。上記入力データは、水処理システム１ａの各部から注入率制御装置２ａに入力されるデータである。データ取得部７１は、取得した入力データを注入率取得部７３に送出する。

【0120】

指示頻度決定部７２は、データ取得部７１からの原水の紫外線吸光度の変化率に応じて指示頻度を決定する。具体的には、指示頻度決定部７２は、記憶部１２の対応テーブル６１を参照して、データ取得部７１からの上記紫外線吸光度の変化率に対応するレベルを特定し、特定したレベルに対応する指示頻度を取得する。指示頻度決定部７２は、取得した指示頻度を注入率指示部７４に送出する。

【0121】

注入率取得部７３は、過去の知見に基づいて上記入力データと注入率とが対応づけられたテーブル、所定の計算式、などを利用して、データ取得部７１からの入力データに応じた注入率を取得する。具体的には、注入率取得部７３は、前段の注入装置１２２に関する入力データに応じた前段の注入率を取得する。また、注入率取得部７３は、中段の注入装置１２２に関する入力データに応じた中段の注入率を取得する。そして、注入率取得部７３は、後段の注入装置１２２に関する入力データに応じた後段の注入率を取得する。注入率取得部７３は、取得した前段、中段、および後段の注入率を注入率指示部７４に送出する。なお、注入率取得部７３は、上記入力データの全てを利用する必要は無く、上記入力データの一部を利用して前段、中段、および後段の注入率を取得してもよい。

【0122】

なお、前段、中段、および後段の指示用注入率のそれぞれについて、上記指示頻度に対応する指示の周期（図１７参照）ごとに、注入率取得部５３から複数の注入率を取得する場合、注入率指示部７４は、図２に示す注入率指示部３４と同様に、上記複数の注入率の平均値を上記注入率として決定すればよい。

【0123】

以上のように、本実施形態の注入率制御装置２ａは、水処理工程で添加する薬剤である塩素剤を、処理対象である液体に注入する注入装置１２２、１２４、および１２６であって、外部からの指示に応じて上記塩素剤の注入率が設定される注入装置１２２、１２４、および１２６に対して、設定すべき上記注入率を指示する制御部１３を備え、該制御部１３は、上記原水の紫外線吸光度の変化率に応じて、単位時間当たりの上記指示の回数である指示頻度を決定する指示頻度決定部７２と、上記指示頻度に基づいて上記注入率を注入装置１２２、１２４、および１２６に指示する注入率指示部７４とを備え、上記指示頻度は、上記紫外線吸光度の変化率が取り得る値を区分したレベル毎に定められている。

【0124】

上記の構成によれば、原水の紫外線吸光度の変化率に応じて、単位時間当たりの指示の回数である指示頻度が決定される。これにより、例えば、上記原水の紫外線吸光度の変化率が良好な場合（小さい場合）には、上記指示頻度を少なくすることにより、注入装置１２２、１２４、および１２６の動作を変更する可能性が低くなる。これにより、上述のように、注入装置１２２、１２４、および１２６内の部品の寿命が長くなる可能性が高くなる。また、上記原水の紫外線吸光度の変化率が改善すべき場合（大きい場合）には、上記指示頻度を多くすることにより、上記原水の水質の変化に迅速に対応することができる。また、上記水質指標として上記原水の紫外線吸光度の値を採用する場合に比べて、上記水質の変化にさらに迅速に対応することができる。

【0125】

（注入率制御処理）
図１８は、上記構成の水処理システム１ａにおける注入率制御処理（制御ステップ）の流れの一例を示すフローチャートである。上記注入率制御処理は、注入装置１２２、１２４、および１２６のそれぞれに対して実行される。図１８に示すように、まず、データ取得部７１は、原水の紫外線吸光度を含む入力データを取得する（Ｓ６１）。

【0126】

次に、指示頻度決定部７２は、水質指標である原水の紫外線吸光度の変化率に応じて指示頻度を決定する（決定ステップ）。具体的には、指示頻度決定部７２は、記憶部１２の対応テーブル６１を参照して、上記原水の紫外線吸光度の変化率に対応するレベルを特定し、特定したレベルに対応する指示頻度を取得する（Ｓ６２）。また、注入率取得部７３は、過去の知見に基づいて上記入力データと注入率とが対応づけられたテーブル、所定の計算式、などを利用して、上記入力データに応じた注入率を取得する（Ｓ６３）。なお、Ｓ６２およびＳ６３の順序は任意である。

【0127】

Ｓ６４～Ｓ６６の処理は、図４に示すＳ１４～Ｓ１６の処理と同様である。そして、注入率指示部５４は、決定した指示用注入率を、出力部１４を介して対象の上記注入装置に、上記指示頻度に従って指示する（Ｓ６７、指示ステップ）。その後、Ｓ６１に戻って、上記注入率制御処理を繰り返す。

【0128】

〔実施形態７〕
本発明のさらに別の実施形態について、図１９～図２１を参照して説明する。本実施形態の水処理システム１ａは、図１５～図１８に示す水処理システム１ａに比べて、注入率制御装置２ａの構成が異なり、その他の構成は同様である。

【0129】

図１９は、本実施形態における注入率制御装置２ａの要部構成の一例を示すブロック図である。図１９に示す注入率制御装置２ａは、１６に示す注入率制御装置２ａに比べて、記憶部１２が取得データベース６２、前段推定モデル６３、中段推定モデル６４、および後段推定モデル６５をさらに記憶している点と、制御部１３がデータ取得部７１および注入率取得部７３に代えて、データ取得部７５および注入率推定部７６（推定部）をそれぞれ備える点と、制御部１３がモデル更新部７７をさらに備える点とが異なり、その他の構成は同様である。データ取得部７５は、１６に示すデータ取得部７１に比べて、さらに、記憶部１２の取得データベース６２に蓄積する点が異なり、その他は同様である。

【0130】

前段推定モデル６３、中段推定モデル６４、および後段推定モデル６５は、上記入力データの一部種類を入力として前段、中段、および後段の塩素剤の注入率をそれぞれ出力するように機械学習された学習モデルである。上記学習には、多変量回帰分析、ランダムフォレスト回帰など、種々の手法を利用することができる。

【0131】

前段推定モデル６３の目的変数は、前段の塩素剤の注入率である。前段推定モデル６３の説明変数は、原水の水質の関連項目のデータとして、上記取水点における紫外線吸光度と、上記取水濁度と、着水井１０１における着水濁度、水温、ｐＨ、ＥＣ、およびＯＲＰとを含む。前段推定モデル６３の説明変数は、上記水質の変動要因のデータとして、上記受水流量、上記回収水流量、および上記浮上分離返送水量を含む。前段推定モデル６３の説明変数は、上記前段の塩素剤の注入の影響要因のデータとして、上記前段の塩素剤の注入位置と上記注入位置よりも上流側の位置とにおいて注入される凝集剤、水酸化ナトリウム、硫酸、その他の薬剤の注入率を含む。

【0132】

中段推定モデル６４の目的変数は、中段の塩素剤の注入率である。中段推定モデル６４の説明変数は、原水の水質の関連項目のデータとして、上記取水点における紫外線吸光度と、上記取水濁度と、着水井１０１における着水濁度、水温、ｐＨ、ＥＣ、およびＯＲＰとを含む。中段推定モデル６４の説明変数は、上記水質の変動要因のデータとして、上記受水流量、上記回収水流量、および上記浮上分離返送水量を含む。中段推定モデル６４の説明変数は、上記中段の塩素剤の注入の影響要因のデータとして、上記中段の塩素剤の注入位置と上記注入位置よりも上流側の位置とにおいて注入される凝集剤、水酸化ナトリウム、硫酸、前段の塩素剤、その他の薬剤の注入率を含む。

【0133】

後段推定モデル６５の目的変数は、後段の塩素剤の注入率である。後段推定モデル６５の説明変数は、原水の水質の関連項目のデータとして、上記取水点における紫外線吸光度と、上記取水濁度と、着水井１０１における着水濁度、水温、ｐＨ、ＥＣ、およびＯＲＰとを含む。後段推定モデル６５の説明変数は、上記水質の変動要因のデータとして、上記受水流量、上記回収水流量、および上記浮上分離返送水量を含む。後段推定モデル６５の説明変数は、上記後段の塩素剤の注入の影響要因のデータとして、上記後段の塩素剤の注入位置と上記注入位置よりも上流側の位置とにおいて注入される凝集剤、水酸化ナトリウム、硫酸、前段の塩素剤、中段の塩素剤、その他の薬剤の注入率を含む。

【0134】

注入率推定部７６は、記憶部１２の前段推定モデル６３を用いて、データ取得部７５から取得した入力データに応じた前段の塩素剤の注入率を推定する。また、注入率推定部７６は、記憶部１２の中段推定モデル６４を用いて、データ取得部７５から取得した入力データに応じた中段の塩素剤の注入率を推定する。そして、注入率推定部７６は、記憶部１２の後段推定モデル６５を用いて、データ取得部７５から取得した入力データに応じた後段の塩素剤の注入率を推定する。注入率推定部７６は、推定した前段、中段、および後段の塩素剤の注入率を注入率指示部７４に送出する。

【0135】

モデル更新部７７は、記憶部１２の取得データベース６２を用いて、記憶部１２の前段推定モデル６３、中段推定モデル６４、および後段推定モデル６５を更新する。具体的には、モデル更新部７７は、記憶部１２の取得データベース６２から前段推定モデル６３の目的変数および説明変数を含む教師データの群を抽出する。次に、モデル更新部７７は、抽出した教師データの群を用いて、機械学習を行い、学習モデルとしての推定モデルを構築する。

【0136】

モデル更新部７７は、上述のように、例えば、ランダムフォレスト、勾配ブースティングまたはニューラルネットワークにより得られる回帰モデルを上記推定モデルとして生成する。モデル更新部７７は、構築した推定モデルで記憶部１２の前段推定モデル６３を更新する。なお、中段推定モデル６４および後段推定モデル６５の更新は、前段推定モデル６３の更新と同様であるので、その説明を省略する。

【0137】

本実施形態では、モデル更新部７７は、配水池１０８の塩素濃度が所定範囲外である入力データを、上記教師データから除外する。これにより、塩素剤の注入率の推定精度が向上する。

【0138】

（注入率制御処理）
図２０は、上記構成の水処理システム１ａにおける注入率制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図２０に示す注入率制御処理は、図１８に示す注入率制御処理に比べて、Ｓ６３に代えてＳ７１が設けられている点が異なり、その他は同様である。

【0139】

Ｓ７１では、注入率推定部７６は、記憶部１２の前段推定モデル６３、中段推定モデル６４、および後段推定モデル６５を用いて、Ｓ６１にて取得した入力データに応じた前段、中段、および後段の塩素剤の注入率をそれぞれ推定する。なお、Ｓ６２およびＳ７１の順序は任意である。このように、塩素剤の注入率は、種々の手法を用いて取得することができる。

【0140】

（モデル更新処理）
図２１は、上記構成の水処理システム１ａにおけるモデル更新処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、上記モデル更新処理は、前段推定モデル６３の更新に関する処理であるが、中段推定モデル６４および後段推定モデル６５の更新に関する処理も同様である。

【0141】

図２１に示すように、まず、モデル更新部７７は、記憶部１２の取得データベース６２から、入力データを取得する（Ｓ８１）。

【0142】

次に、モデル更新部７７は、上記入力データに含まれる配水池１０８の塩素濃度が所定範囲内であるか否かを判断する（Ｓ８２）。上記配水池１０８の塩素濃度が所定範囲外である場合、Ｓ８４に進む。

【0143】

一方、上記配水池１０８の塩素濃度が所定範囲内である場合、前段推定モデル６３の目的変数および説明変数を含む教師データを上記入力データから抽出して、教師データの群に追加する（Ｓ８３）。その後、Ｓ８４に進む。

【0144】

Ｓ８４において、上記取得データベース６２から全ての入力データを取得したか否かを判断する。一部の入力データを未だ取得していない場合、Ｓ８１に戻る。

【0145】

一方、全ての入力データを取得した場合、モデル更新部７７は、上記教師データの群を用いて機械学習を行って、学習モデルとしての推定モデルを構築し、構築した推定モデルで記憶部１２の前段推定モデル６３を更新する（Ｓ８５）。その後、上記モデル更新処理を終了する。

【0146】

〔付記事項〕
なお、上記実施形態では、注入率制御装置２、２ａは、上記指示頻度を決定し利用するが、上記指示頻度に対応し、次回の指示までの期間である上記指示の周期を決定し利用してもよい。すなわち、注入率制御装置２、２ａは、上記指示頻度または上記指示の周期（指示周期）である指示情報を決定し利用すればよい。

【0147】

また、上記実施形態では、凝集剤、ｐＨ調整剤、および塩素剤を水に注入する場合に本発明を適用しているが、これに限定されるものではない。例えば粉末活性炭を水に注入する場合など、水処理工程で添加する任意の薬剤を、処理対象である液体に注入する場合に本発明を適用することができる。

【0148】

〔ソフトウェアによる実現例〕
注入率制御装置２、２ａ（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に制御部１３に含まれる各部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

【0149】

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

【0150】

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

【0151】

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

【0152】

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

【0153】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0154】

１、１ａ 水処理システム
２、２ａ 注入率制御装置
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 制御部
１４ 出力部
２１、６１ 対応テーブル
２２ 推定モデル
３１ 濁度取得部
３２、５２、７２ 指示頻度決定部（決定部）
３３、５３、７３ 注入率取得部（取得部）
３４、５４、７４ 注入率指示部（指示部）
３５、５７、７６ 注入率推定部（推定部）
４１ 第１対応テーブル
４２ 第２対応テーブル
４３、６２ 取得データベース
４４ 第１推定モデル
４５ 第２推定モデル
５１ ｐＨ取得部
５５ 薬剤決定部
５６、７１、７５ データ取得部
５８、７７ モデル更新部
６３ 前段推定モデル
６４ 中段推定モデル
６５ 後段推定モデル
１０１ 着水井
１０２ 急速混和池
１０３ フロック形成池
１０４ 沈澱池
１０５、１０７ 塩素混和池
１０６ 濾過池
１０８ 配水池
１１１ 水質計
１１２、１２１、１２３、１２５ 流量計
１１３ 凝集剤注入ポンプ（注入装置）
１１４ 急速撹拌機
１１５ 緩速撹拌機
１１６ ｐＨ調整剤注入ポンプ（注入装置）
１２２、１２４、１２６ 注入装置
１２７ 濃度計

【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】

【図21】