JP2002159988A - 押し出し流れ式水処理装置における原水流入量取得方法および処理水排出量取得方法 - Google Patents
押し出し流れ式水処理装置における原水流入量取得方法および処理水排出量取得方法Info
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Abstract
処理装置における原水流入量と処理水排出量を取得でき
るようにする。 【解決手段】 流調ポンプP2が稼働していない間に原
水ポンプP1が原水槽1から流量調整槽2へ汲み上げた
原水量に基づいて原水ポンプP1の吐出量Qi〔m3/
h〕を求め、吐出量Qiの原水ポンプP1が実際に稼働
した時間Ti〔h〕との積を原水流入量QIN〔m3〕と
し、原水ポンプP1が流量調整槽2へ汲み上げた原水の
総量と流調ポンプP2が浄化処理系4へ供給した原水の
総量とのマスバランスに基づいて流調ポンプP2の吐出
量Qi′〔m3/h〕を求め、流調ポンプP 2が実際に稼
働した時間Ti′〔h〕との積を処理水排出量Q
OUT〔m3〕とする。
Description
工場等からの廃水を原水として受け入れて処理する押し
出し流れ式水処理装置における処理水排出量や原水流入
量を、電磁流量計や超音波流量計などの高価な流量指示
積算計を全く使用しないで取得する方法に関し、特に、
COD、リン、窒素の負荷量、PCB,ビスフェノール
Aなどの環境ホルモンやトリクロロエチレン,テトラク
ロロエチレンなどの有機物質の排出量の他、工場排水に
含まれるシアン,クローム,水銀などの排出量を概算す
るのに十分な精度で処理水排出量や原水流入量を取得で
きるものである。
原水槽に流入した原水を原水槽のポンプ(本書では原水
ポンプと略記する。)により流量調整槽に供給し、流量
調整槽から流量調整槽のポンプ(本書では流調ポンプと
略記する。)で水処理系へ原水を供給し、原水の水処理
を行った後に処理水として放流するものである。なお、
浄化処理を行う水処理系は、活性汚泥により原水を生物
学的に処理する曝気槽、該曝気槽で処理した処理水を上
澄み液と汚泥とに分離する沈殿槽、該沈殿槽で分離され
た上澄み液を消毒する消毒槽などから成る。
の処理量をいくらにするか、時間当たりの曝気用の空気
量をいくらにするかなどの操作条件を設定するには、水
処理装置への単位時間当り或いは24時間当りの原水の
流入水量を知ることが必要である。又、水処理装置から
のCOD負荷量や、窒素負荷量、リン負荷量を求めるた
めには処理水の24時間当りの放流水量(処理水量)を
知ることが必要である。従って、押し出し流れ式排水処
理装置では原水の流入水量を検出するために、原水を原
水槽から原水ポンプで流量調整槽に供給する流路に流量
計を設けたり、又、処理水の放流水量を求めるために消
毒槽の下流もしくは上流に流量計を設けたりしている。
はそれ自体のコストが高い上に、設備や電気計装工事の
コスト増にも影響する。従って、流量計を用いることな
く、押し出し流れ式水処理装置における原水流入量と処
理水排出量を取得することができれば、それに基づいて
時間当たりの処理水量などの操作条件を設定したり、C
OD排出量や窒素負荷量、リン負荷量などを知ることが
でき、処理装置の低コスト化、電気計装工事の省略が可
能になる。しかも、流量計が無いのでそのメンテナンス
費用も不要になる。
に、請求項1に係る発明は、原水槽に流入した原水を原
水ポンプにより流量調整槽に供給し、該流量調整槽から
流調ポンプにより原水を水処理系に供給し、該水処理系
にて原水の水処理を行った処理水を排出する押し出し流
れ式水処理装置における原水流入量取得方法であって、
水位変化に基づく変化容量を知ることができる流量調整
槽には水位検出手段を設け、流調ポンプが作動していな
い任意の期間である算定基準期間中に原水ポンプが作動
して原水槽から流量調整槽へ移された原水量を流量調整
槽の水位変化に基づく変化容量として求め、この流量調
整槽へ移された原水量を算定基準期間中における原水ポ
ンプの稼働時間で除することにより、原水ポンプの単位
時間当りの吐出量Qiを求め、この原水ポンプの吐出量
Qiと原水ポンプの実際の稼働時間との積によって原水
流入量QINを取得するようにしたことを特徴とする。
1に係る押し出し流れ式水処理装置における原水流入量
取得方法において、原水槽から流量調整槽へ原水を供給
する原水ポンプは、原水槽の水位が予め定めた上限水位
に達することで稼働を開始し、原水槽の水位が予め定め
た下限水位に達することで停止するものとし、且つ、原
水槽には上限水位と下限水位の間における1箇所以上の
水位を検出できる水位検出手段を設けると共に、該水位
検出手段により検出した水位変化量に基づく原水の変化
容量を知ることができるものとし、原水ポンプが稼働し
ていない間は、原水槽の水位変化量に基づく変化容量V
idを水位変化に要した経過時間Tiで除することによ
り、単位時間当たりの原水流入量QIを求め、原水ポン
プが稼働している間は、原水槽の水位が下限方向へ変化
することを正の方向とした原水槽の水位変化量に基づく
変化容量Vidを水位変化に要した経過時間Tidで除す
ることにより求めた単位時間当たりの変化容量を原水ポ
ンプの吐出量Qiから減ずることで、単位時間当たりの
原水流入量QIを求め、原水ポンプが稼働していない間
の原水流入量QIと経過時間との積、および原水ポンプ
が稼働している間の原水流入量QIと原水ポンプ稼働時
間との積によって、原水の流入状況に即した原水流入量
QINを取得するようにしたことを特徴とする。
入した原水を原水ポンプにより流量調整槽に供給し、該
流量調整槽から流調ポンプにより原水を水処理系に供給
し、該水処理系にて原水の水処理を行った処理水を排出
する押し出し流れ式水処理装置における処理水排出量取
得方法であって、水位変化に基づく変化容量を知ること
ができる流量調整槽には水位検出手段を設け、流調ポン
プが作動していない任意の期間である算定基準期間中に
原水ポンプが作動して原水槽から流量調整槽へ移された
原水量を流量調整槽の水位変化に基づく変化容量として
求め、この流量調整槽へ移された原水量を算定基準期間
中における原水ポンプの稼働時間Tiで除することによ
り、原水ポンプの単位時間当りの吐出量Qiを求め、任
意の期間の前後で流量調整槽へ流入した原水量の総計と
流量調整槽から排出された原水量の総計とのマスバラン
スを保持できる期間をサンプリングサイクルとし、上記
マスバランスを保持できる流量調整槽の原水受入量を当
該サンプリングサイクル中における流調ポンプの総稼働
時間で除することにより、流調ポンプが単位時間当りに
水処理系へ原水を供給する吐出量Qi′を求め、この流
調ポンプの吐出量Qi′と流調ポンプの実際の稼働時間
との積によって水処理系へ流調ポンプが供給した原水供
給量を求め、この原水供給量を水処理系により処理され
て排出される処理水量と看做すことで、水処理系からの
処理水排出量QOUTを取得するようにしたことを特徴と
する。
置の代表的な一例のフローシートで、破砕機、粗目スク
リーンなどを通過して原水槽1に流入した原水は原水ポ
ンプP1で流量調整槽2に供給して貯え、こゝから更に
流調ポンプP2で計量槽3へ汲上げ、この計量槽3から
原水の浄化処理を行う水処理系としての浄化処理系4へ
原水が供給される。なお、計量槽3は必ずしも必要では
なく、流量調整槽2から直接浄化処理系4へ原水を供給
するように構成する場合もある。
を生物学的に処理する曝気槽41、該曝気槽41で処理
した処理水を上澄み液と汚泥とに分離する沈殿槽42、
該沈殿槽42で分離された上澄み液を消毒する消毒槽4
3などから成り、処理施設から放流される。なお、本実
施形態として示した押し出し流れ式水処理装置としての
水処理系は、生活排水などの浄化処理を行う浄化処理系
4として示したが、水処理の内容は、浄化処理に限ら
ず、どの様なものでも良い。例えば、単なる水槽(受水
槽や溜め桝、タンクなど)で、沈殿分離するような簡易
な水処理系であっても良い。無論、浄化処理系4として
も、曝気槽41、沈殿槽42、消毒槽43から構成され
るものに限らず、その他の機能が追加される構成でも良
い。
2としてあり、平面積と水位との積により、貯水量を簡
便に求めることができる形態を採用した。なお、高さ方
向で平面積が変化する複雑な槽形状の原水槽、流量調整
槽、回分槽を用いる場合であっても、予め用意された演
算式や対応表に基づいて、水槽の水位に応じた貯水量、
或いは水位変化量に応じた変化容量を知ることができれ
ば、後述する原水流入量取得方法および処理水排出量取
得方法を実施する上で支障はない。
理装置においては、原水槽1から流量調整槽2に原水を
供給する原水ポンプP1は、槽内のレベルスイッチLS
で制御されるものとし、槽内の水位がHレベルになると
作動して、槽内の水位がLレベルになると停止する。ま
た、流量調整槽2には、比較的細かく水位を検出できる
水位計Lを設け、流量調整槽2から計量槽3へ原水を汲
み上げる流調ポンプP 2は、槽内の水位が予め定めた第
1水位L1を越えると作動し、槽内の水位が予め定めた
第2水位L2(第1水位よりも低い水位)になると停止
する。なお、流量調整槽2に設ける流調ポンプP2は2
台一組で構成するものとし、通常時は交互に動作するよ
うに制御する。
置における流入と排出に関する既知データと未知データ
との関係を整理し、流量計を使用することなく原水流入
量Q IN〔m3〕と処理水の排出量QOUT〔m3〕をどのよ
うに取得するかについて、詳細に説明する。
水位が第2レベルL2になって停止した後は、第1レベ
ルL1に達するまで作動しないので、流量調整槽の水位
が第2レベルL2から第1レベルL1になるまでの期間に
着目すると、その間は、原水ポンプP1によって汲み上
げられた原水のみによって流量調整槽2内の水位が上昇
することとなる。
任意の期間である算定基準期間中に、原水ポンプP1に
より流量調整槽2へ汲み上げられた原水の容量V′〔m
3〕は、流量調整槽2の平面積をA′〔m2〕、水位変動
量をH′〔m〕とすると、(1)式で表される。
〔m3/h〕、原水ポンプP1がV′〔m3〕の原水を原
水槽1から流量調整槽2へ汲み上げるのにTI〔h〕か
かったとすると、(2)式が成立する。
ポンプP1の吐出量Qiは(3)式のように求められ
る。
の平面積)、H′(算定基準期間中における流量調整槽
2の水位変動量)およびTI(算定基準期間中における
原水ポンプP1の稼働時間)によって、未知数であった
原水ポンプP1の吐出量Qiを求めることができるので
ある。従って、任意の時間幅(原水流入量を求めたい任
意の時間で、それは算定基準期間中でも算定基準期間外
でも良く、また、両方に跨る期間でも構わない。)にお
ける原水ポンプP1の稼働時間がTi〔h〕であれば、
原水流入量QIN〔m3〕は、式(4)のように取得でき
る。
Qiが求まれば、原水流入量を取得したい期間における
原水ポンプP1の稼働時間Tiを特定することで、簡便
に原水流入量QINを取得できるのである。
に、原水ポンプP1による吐出量Qiを原水流入量に充
ててCOD負荷量などの測定に用いている。これは、標
準的に用いられる流量計の原理上、ある程度以上の吐出
量になっていなければ流量を検知できないため、少量の
原水がチョロチョロと流入することも多い原水流入口側
で流量測定を行うと、少なからぬ計測誤差を生じてしま
う可能性があり、却って原水流入量としての信憑性が薄
れるため、一定以上の吐出圧で原水を揚送する原水ポン
プの吐出側に流量計を設けて流量測定を行う方が望まし
いからである。従って、本発明の如く、原水ポンプP1
による流量調整槽2への原水吐出量を原水の流入量QIN
と看做して取り扱うことに何ら不都合はない。
きれば、旧来の如く、高価で電気工事の必要な流量計を
用いることなく、COD、リン、窒素の負荷量、PC
B,ビスフェノールAなどの環境ホルモンやトリクロロ
エチレン,テトラクロロエチレンなどの有機物質の排出
量の他、工場排水に含まれるシアン,クローム,水銀な
どの排出量も求めることができる。なお、COD負荷
は、処理水量とCOD値との積により求めることとなっ
ているが、流入水量と処理水量とが概略同一であること
が分かっている場合には、簡便な処理施設などの処理水
量に換えて流入水量を採用しても特に支障はない。この
ように、流入水量と処理水量をほぼ等しいと看做して良
い水処理装置においては、原水流入量QINを処理水量の
代用としてCOD負荷等を求めることができるので、高
価な流量計などを用いずに押し出し流れ式水処理装置に
おける原水流入量QINを取得できる本発明方法は、CO
D負荷等を求める上で有用性が高いのである。
流れ式水処理装置における原水ポンプP1の吐出量Qi
の具体的な求め方と、原水流入量QINの求め方を説明す
る。
の各1日の原水ポンプP1による流量調整槽2への流入
パターン、図3は木曜日から土曜日までの各1日の原水
ポンプP1による流量調整槽2への流入パターンであ
り、図4は上記1週間の日曜日における流量調整槽2の
水位変化と2台の流調ポンプP2の稼働状態を、図5は
上記1週間の月曜日における流量調整槽2の水位変化と
2台の流調ポンプP2の稼働状態を、図6は上記1週間
の火曜日における流量調整槽2の水位変化と2台の流調
ポンプP2の稼働状態を、図7は上記1週間の水曜日に
おける流量調整槽2の水位変化と2台の流調ポンプP2
の稼働状態を、図8は上記1週間の木曜日における流量
調整槽2の水位変化と2台の流調ポンプP2の稼働状態
を、図9は上記1週間の金曜日における流量調整槽2の
水位変化と2台の流調ポンプP2の稼働状態を、図10
は上記1週間の土曜日における流量調整槽2の水位変化
と2台の流調ポンプP2の稼働状態を、各々示す。
明と演算を容易にするため、実際のパターンよりも単純
化して示してある。原水ポンプや流調ポンプ等の稼働パ
ターンは水処理装置の規模(原水槽や流量調整槽の受入
容量、原水ポンプや流調ポンプの吐出能力)は素より、
原水の流入状況にも大きく左右されるため、標準的なパ
ターンは提示し難いが、例えば、受入容量の小さい原水
槽の原水を流量調整槽へ汲み上げる処理(原水槽の水位
をHレベルからLレベルにする処理)であれば、原水ポ
ンプは6〜10分程度の短時間しか必要としない。一
方、原水槽が大きいと20〜30分程度かかることとな
る。
るために、流調ポンプP2が稼働していない期間とし
て、月曜日の16時から18時(流調ポンプP2aが停止
して流調ポンプP2bが始動するまでの間)に着目する
(図5参照)。すなわち、月曜日の16時に流量調整槽
2の水位が0〔m〕となって、流調ポンプP2aが停止
し、その後、18時に流量調整槽2の水位が1.0
〔m〕となって流調ポンプP2bが稼働するまでの期間に
おいては、原水ポンプP1によって原水槽1から汲み上
げられた原水のみによって流量調整槽2の水位が上昇し
たのであるから、その水位変化量に基づく変化容量V′
と、原水ポンプP1の稼働時間TIが分かれば、原水ポ
ンプP1の単位時間当りの吐出量Qi〔m3/h〕を求め
ることができる。なお、図4〜図10における流量調整
槽の水位変化特性において、流調ポンプP2が作動する
水位や流調ポンプP2が停止する水位は、流量調整槽2
の実際の水位ではなく、流調ポンプP2が停止する第2
水位L2を基準となる最低水位(0〔m〕)として示
し、この水位に対する相対的な水位変化が図4〜図10
における流量調整槽の水位変化特性である。
曜日の16時から18時までの2時間を算定基準期間と
し、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働した時
間を図2で調べると、16時〜17時の間に20分、1
7時〜18時の間に20分、計40分(2/3〔h〕)
であることが分かる。また、16時〜18時の流量調整
槽の水位変化量は1.0〔m〕である。流量調整槽2の
平面積は40〔m2〕であるから、上記(3)式より、
Qi=(40×1)/(2/3)=60〔m3/h〕が
求まる。
時間に設定する必要はなく、流調ポンプP2が作動して
いない期間の一部、例えば16時〜17時もしくは17
時〜18時の1時間を算定基準期間としても良い。その
場合、水位変化量は0.5〔m〕となるので、Qi=
(40×0.5)/(1/3)=60〔m3/h〕が求
まる。
Qiが求まれば、原水ポンプP1の稼働時間との積によ
り原水の流入量QINを取得できる。なお、原水ポンプP
1の稼働時間は図2および図3に示されているように、
図示を省略した監視機構により記録保持され、既知の値
として取り扱うことができる。
における原水ポンプP1の稼働時間Ti01は20〔分〕
=1/3〔h〕であるから、原水流入量QIN 00-01=Q
i×Ti01=60×(1/3)=20〔m3〕となる。
以下、1時間毎の稼働時間から同様に、QIN 01-02=
0、QIN 02-03=20、QIN 03-04=0、QIN 04-05=
0、QIN 05-06=20、QIN 06-07=20、QIN 07-08=
60、QIN 08-09=20、QIN 09-10=20、QIN 10-11
=0、QIN 11-12=20、QIN 12-13=20、QIN 13-14
=20、QIN 14-15=0、QIN 15-16=20、QIN 16-17
=20、QIN 17-18=40、QIN 18-19=40、QIN
19-20=40、QIN 20-21=20、QIN 21-22=20、Q
IN 22-23=20、QIN 23-24=20が求められる。なお、
原水流入量QIN 00-01〜QIN 23-24までの24時間分を加
算すると480〔m3〕となる。
た原水流入量QINの取得方法が適用できるのは、吐出量
Qiを求めるまでの期間(月曜日の16時よりも前)だ
けではなく、その後の期間(月曜日の18時以降)に適
用することもできる。これは、原水ポンプP1の吐出量
Qiは、ポンプ性能の変化や原水の水質に極端な変化が
生じない限りほぼ一定と看做すことができるからであ
る。そこで、以下に、算定基準期間を他の期間に設定し
た場合に求められる原水ポンプP1の吐出量Qiがほぼ
一定であることを検証してみる。
3時から6時までの3時間(流調ポンプP2bが停止して
流調ポンプP2aが始動するまでの間)を算定基準期間と
し、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働した時
間を図2で調べると、3時〜4時の間に20分、5時〜
6時の間に20分、計40分(2/3〔h〕)であるこ
とが分かる。また、3時〜6時の流量調整槽の水位変化
量は1.0〔m〕であるから、Qi=(40×1)/
(2/3)=60〔m3/h〕が求まる。
2時から6時までの4時間(流調ポンプP2aが停止して
流調ポンプP2bが始動するまでの間)を算定基準期間と
し、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働した時
間を図2で調べると、2時〜3時の間に20分、5時〜
6時の間に20分、計40分(2/3〔h〕)であるこ
とが分かる。また、2時〜6時の流量調整槽の水位変化
量は1.0〔m〕であるから、Qi=(40×1)/
(2/3)=60〔m3/h〕が求まる。
16時から18時までの2時間(流調ポンプP2bが停止
して流調ポンプP2aが始動するまでの間)を算定基準期
間とし、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働し
た時間を図2で調べると、16時〜17時の間に20
分、17時〜18時の間に20分、計40分(2/3
〔h〕)であることが分かる。また、16時〜18時の
流量調整槽の水位変化量は1.0〔m〕であるから、Q
i=(40×1)/(2/3)=60〔m3/h〕が求
まる。
5時から7時までの2時間(流調ポンプP2aが停止して
流調ポンプP2bが始動するまでの間)を算定基準期間と
し、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働した時
間を図3で調べると、5時〜6時の間に20分、6時〜
7時の間に20分、計40分(2/3〔h〕)であるこ
とが分かる。また、5時〜7時の流量調整槽の水位変化
量は1.0〔m〕であるから、Qi=(40×1)/
(2/3)=60〔m3/h〕が求まる。
17時から19時までの2時間(流調ポンプP2bが停止
して流調ポンプP2aが始動するまでの間)を算定基準期
間とし、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働し
た時間を図3で調べると、17時〜18時の間に20
分、18時〜19時の間に20分、計40分(2/3
〔h〕)であることが分かる。また、17時〜19時の
流量調整槽の水位変化量は1.0〔m〕であるから、Q
i=(40×1)/(2/3)=60〔m3/h〕が求
まる。
4時から7時までの3時間(流調ポンプP2aが停止して
流調ポンプP2bが始動するまでの間)を算定基準期間と
し、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働した時
間を図3で調べると、4時〜5時の間に20分、6時〜
7時の間に20分、計40分(2/3〔h〕)であるこ
とが分かる。また、4時〜7時の流量調整槽の水位変化
量は1.0〔m〕であるから、Qi=(40×1)/
(2/3)=60〔m3/h〕が求まる。
16時から18時までの2時間(流調ポンプP2bが停止
して流調ポンプP2aが始動するまでの間)を算定基準期
間とし、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働し
た時間を図3で調べると、16時〜17時の間に20
分、17時〜18時の間に20分、計40分(2/3
〔h〕)であることが分かる。また、16時〜18時の
流量調整槽の水位変化量は1.0〔m〕であるから、Q
i=(40×1)/(2/3)=60〔m3/h〕が求
まる。
5時から7時までの2時間(流調ポンプP2aが停止して
流調ポンプP2bが始動するまでの間)を算定基準期間と
し、この算定基準期間中に原水ポンプP1が稼働した時
間を図3で調べると、5時〜6時の間に20分、6時〜
7時の間に20分、計40分(2/3〔h〕)であるこ
とが分かる。また、5時〜7時の流量調整槽の水位変化
量は1.0〔m〕であるから、Qi=(40×1)/
(2/3)=60〔m3/h〕が求まる。
ない期間のどれを算定基準期間としても、原水ポンプP
1の吐出量Qiは一定値として求めることができる。従
って、原水ポンプP1の吐出量Qiが一旦求まれば、原
水ポンプP1の稼働状況に応じて時間差無く原水流入量
QINを取得できるのである。
量Qiを用いて原水流入量QINを取得する方法によれ
ば、簡便な方法で原水流入量QINを概算できる。しかし
ながら、この方法により求めた原水ポンプP1の吐出量
Qiと原水ポンプP1との積として取得した原水流入量
QINは、原水ポンプP1の稼働時間にのみ依存した値と
なってしまうため、原水流入量の少ない深夜などには、
実際の流入状況とは随分異なるものとなってしまう。例
えば、深夜だと2〜4時間に一度しか原水ポンプP 1が
稼働しないようなこともあるため、原水ポンプP1の稼
働していない間は原水流入量がゼロとなってしまうので
ある。しかし、実際には、少量ながらも原水は流入して
いることが通常であり、上述した原水ポンプP1の吐出
量Qiと原水ポンプP1との積として原水流入量QINを
取得する方法では、このような実際の流入状況を反映し
た原水流入量を取得することができないのである。
を反映した原水流入量QINの取得方法を説明する。な
お、そのためには、原水槽1の水位変化量Hdを細かく
測定できる必要があるため、上限水位と下限水位の間に
少なくとも1個以上のレベルスイッチを配したり、精度
の良い水位計などを水位検出手段に用いるものとする。
間(TIOFF〔h〕)中は、原水槽1の水位増加に基づ
く変化容量VIOFF〔m3〕がそのまま原水流入量Q
IN〔m3〕となるから、原水槽1の平面積をA〔m2〕、
水位の変化量をHdOFF〔m〕とすると、原水ポンプP1
の非稼働時における単位時間当りの原水流入量QIOFF
〔m 3/h〕は、下記の(5)式で表される。
OFF〔h〕中における任意の時間Ti OFF〔h〕での原水
流入量QIN〔m3〕は、(6)式により取得できる。
を取得する場合であれば、例えば、日曜日における1時
〜2時の間、10時〜11時の間および14時〜15時
の間に対してはそのまま適用することができ、経過時間
Ti=1〔h〕であるから、原水の流入量QIN=QI
OFF×Ti=QIOFF×1=QIOFF〔m3〕として原水流
入量を取得できる。
る原水槽内変化容量VIOFF(本実施形態においては、
原水槽1の高さ方向で平面積Aを一定としたので、実質
的には水位の変化量HdOFF〔m〕)は、原水ポンプP1
が稼働していない時間内の変化量として取得することが
最低条件であるから、例えば、原水ポンプP1が停止す
るLレベルから次に原水ポンプP1が稼働を始めるHレ
ベルまでの水位差を水位の変化量Hdとすれば、Hdは
常に一定値と取り扱って良いから、実質的には原水ポン
プP1が再稼働するまでの時間を変化に要した時間TI
OFFとして計時できればQIを求めることが可能とな
り、QINの演算が簡単になるという利点がある。
水ポンプP1が再稼働するまで(原水槽の水位がLレベ
ルからHレベルになる迄)の時間が3時間〜4時間にも
及ぶ場合には、その間における各時間毎の原水流入量Q
INが単位時間当たりの原水流入量QIOFFと同じになっ
てしまうため、実際の流入状況を反映しているとは言え
なくなってしまう。これを回避するためには、変化に要
した時間TIOFFが長くなり過ぎない程度(例えば1時
間)に抑え、TIOFFが経過した時の水位の変化量をH
dOFFとして求めれば良い。しかしながら、水位の変化
量HdOFF〔m〕や変化に要した時間TIOFF〔h〕をど
のようなタイミングで計測するかは任意設計事項の範囲
のもので、押し出し流れ式水処理装置の利用環境に応じ
たノウハウにより適宜に定めれば良いことである。無
論、上述したと同様に、平面積が高さ方向で同一となる
形状の原水槽を用いなくても、水位変化量に基づく変化
容量を知ることができれば、どのような形状の原水槽を
用いても良い。
合に、実際の流入状況を反映した原水流入量QINを取得
する方法について説明する。
ポンプP1の吐出量Qiに応じて原水槽1から流量調整
槽2へ原水が移されているために、原水槽内の水位検出
手段により検出した水位変化に基づく変化容量Vidと
変化に要した時間Tidのみから、単位時間当たりの原
水流入量QIを直接取得することはできない。しかしな
がら、原水ポンプP1が稼働している期間(TI
ON〔h〕)中の任意の時間幅Tiにおいて、吐出量Qi
〔m3/h〕の原水ポンプP1がTi〔h〕かけて流量調
整槽2へ汲み上げた水量は、原水槽1の変化容量VION
〔m3〕と、Ti〔h〕が経過する間に原水槽1へ流入
した原水流入量QIN〔m3〕との和に等しいので、
(7)式が成立する。
(8)式のように原水流入量QINを求めることができる
のである。
い時の原水流入量と原水ポンプP1が稼働しているとき
の原水流入量とを個別に取得すれば、原水流入量QINを
取得したい期間中に原水ポンプP1の稼働時と非稼働時
が含まれるときでも、現実の流入状況に即した原水流入
量QINを取得することが可能となる。
流れ式処理装置において、流量計を使用することなく処
理水排出量QOUTを取得する方法について説明する。
て、流調調整槽2から流調ポンプP2により汲み上げら
れた原水は、浄化処理系4へ供給された後に処理水とし
て放流されるのであるから、流調調整槽2から浄化処理
系4への原水供給量を処理水排出量と看做して取り扱っ
ても差し支えない。そこで、本発明に係る押し出し流れ
式水処理装置における処理水排出量取得方法において
は、流調ポンプP2の単位時間当りの吐出量Qi′〔m3
/h〕を求め、流調ポンプP2が実際に稼働した稼働時
間Ti′〔h〕との積により得られる流量調整槽2から
浄化処理系4への原水供給量(本実施形態においては、
計量槽3への原水供給量)を処理水排出量Q OUT〔m3〕
として取得するのである。
めには、先ず流調ポンプP2の吐出量Qi′を求める必
要があり、以下、流調ポンプP2の吐出量Qi′を求め
る方法を説明する。なお、本実施形態では、2台の流調
ポンプP2a,P2bを用いるものであることから、厳密に
考えれば、各々の吐出性能に相違が生ずるのであるが、
ここでは説明を簡単にするため、両者は全く同一の能力
を有するものとして取り扱うこととする。
2から浄化処理系4へ供給した原水の総量を特定するた
めの任意期間としてサンプリングサイクルを設定する。
このサンプリングサイクルとして採用する時間幅は特に
限定されるものではないが、短すぎると誤差が混入し易
いので、2〜3時間に設定するよりも24時間程度に設
定した方が望ましい。
ルの最初と最後で流量調整槽2の水位が同じ場合を考え
る。サンプリングサイクル中の原水ポンプP1の全稼働
時間をTS〔h〕、サンプリングサイクル中の流調ポン
プP2の全稼働時間をTS′〔h〕とすると、マスバラ
ンスの成立(原水槽1から流量調整槽へ汲み上げられた
原水の総量と流量調整槽2から浄化処理系4へ汲み上げ
られた原水の総量が等しい)という大前提から、(9)
式が成立する。
/h〕は、前記の(3)式により求めることが可能であ
るから、Qiを既知として、流調ポンプP2の吐出量Q
i′〔m3/h〕は、(10)式のように求められる。
時間当りの処理水排出量Qe〔m3/h〕と排出時間
〔h〕との積により求めることができるので、Qe=Q
i′と看做した場合には、処理水排出量QOUTを求める
時間幅(サンプリングサイクル)における流調ポンプP
2の稼働時間Ti′〔h〕が分かれば、(11)式によ
り処理水排出量QOUT〔m3〕を取得できる。
0時から24時までの24時間として、流調ポンプP2
の吐出量Qi′を求め、処理水排出量QOUTを計算して
みる。日曜日の0時も日曜日の24時も流量調整槽2の
水位は3〔m〕で等しいからマスバランスは保持されて
おり(図4参照)、サンプリングサイクル中の原水ポン
プP1の全稼働時間TS=480分=8〔h〕、サンプ
リングサイクル中の流調ポンプP2の全稼働時間TS′
=24〔h〕、原水ポンプP1の吐出量Qi=60〔m3
/h〕であるから、Qi′=60×8÷24=20〔m
3/h〕となる。従って、日曜日の0時〜24時の間に
おける処理水排出量QOUT=480〔m3〕を取得でき
る。
サイクルの最初と最後で流量調整槽2の水位が異なる場
合を考える。原水ポンプP1の吐出量をQi〔m3/
h〕、サンプリングサイクル中の原水ポンプP1の全稼
働時間をTS〔h〕、流調ポンプP2の吐出量をQi′
〔m3/h〕、サンプリングサイクル中の流調ポンプP2
の全稼働時間をTS′〔h〕、流量調整槽2の水位変化
量をHd′〔m〕(符号がプラスなら水位が上昇、マイ
ナスなら水位が減少)とすると、マスバランスの成立と
いう大前提から、(12)式が成立する。
は、前記の(3)式により求めることができるので、Q
iを既知として、流調ポンプP2の吐出量Qi′〔m3/
h〕は、(13)式のように求められる。
量QOUT〔m3〕は、その間における流調ポンプP2の稼
働時間Ti′〔h〕が分かれば、前記(11)式によっ
て処理水排出量QOUTを取得できる。
0時から24時までの24時間として、流調ポンプP2
の吐出量Qi′を求め、処理水排出量QOUTを計算して
みる。月曜日の0時は流量調整槽2の水位が3〔m〕、
月曜日の24時は流量調整槽2の水位が1〔m〕で、水
位変化量Hd′=−2〔m〕であるから(図5参照)、
平面積40〔m2〕である流量調整槽2のその変化容量
(A′×Hd′)は−80〔m3〕となり、サンプリン
グサイクル中の原水ポンプP1の全稼働時間TS=36
0分=6〔h〕、サンプリングサイクル中の流調ポンプ
P2の全稼働時間をTS′=22〔h〕、原水ポンプP1
の吐出量Qi=60〔m3/h〕であるから、Qi′=
(60×6+80)÷22=20〔m3/h〕となる。
なお、月曜日の0時〜24時の間における処理水排出量
QOUTは前記(11)式より、20〔m3/h〕×22
〔h〕=440〔m3〕となる。
i′もほぼ一定と看做して取り扱うことができるので、
上述した原水ポンプP1の吐出量Qiと同様に、流調ポ
ンプP2の吐出量Qi′が一旦求まれば、流調ポンプP2
の稼働状況に応じて時間差無く処理水排出量QOUTを取
得できるのである。
を取得できれば、旧来の如く、高価で電気工事の必要な
流量計を用いることなく、COD、リン、窒素の負荷
量、PCB,ビスフェノールAなどの環境ホルモンやト
リクロロエチレン,テトラクロロエチレンなどの有機物
質の排出量の他、工場排水に含まれるシアン,クロー
ム,水銀などの排出量も求めることができる。
明によれば、原水槽から流量調整槽へ原水を供給する原
水ポンプの吐出量Qiを求め、この原水ポンプの吐出量
Qiと原水ポンプの稼働時間との積によって原水流入量
QINを取得できるので、この原水流入量を処理水排出量
と看做して取り扱えば、旧来の如く、高価で電気工事の
必要な流量計を用いることなく、COD、リン、窒素の
負荷量、PCB,ビスフェノールAなどの環境ホルモン
やトリクロロエチレン,テトラクロロエチレンなどの有
機物質の排出量の他、工場排水に含まれるシアン,クロ
ーム,水銀などの排出量も求めることができる。しか
も、一旦、原水ポンプの吐出量Qiが求まれば、その後
においても原水ポンプの稼働時間と原水ポンプの吐出量
Qiとの積により原水流入量QINを時間差無く随時取得
できる。
ポンプが稼働してない時の原水流入量と原水ポンプが稼
働しているときの原水流入量とを個別に取得できるの
で、より現実の流入状況に即した原水流入量を取得する
ことが可能となる。
調整槽から水処理系へ原水を供給する流調ポンプの吐出
量Qi′を求め、この流調ポンプの吐出量Qi′と流調
ポンプの稼働時間との積によって水処理系へ流調ポンプ
が供給した原水供給量を求め、この原水供給量を水処理
系により処理されて排出される処理水量と看做すこと
で、水処理系からの処理水排出量QOUTを取得できるの
で、旧来の如く、高価で電気工事の必要な流量計を用い
ることなく、COD、リン、窒素の負荷量、PCB,ビ
スフェノールAなどの環境ホルモンやトリクロロエチレ
ン,テトラクロロエチレンなどの有機物質の排出量の
他、工場排水に含まれるシアン,クローム,水銀などの
排出量も求めることができる。しかも、流調ポンプの吐
出量Qi′と流調ポンプの稼働時間との積による処理水
排出量の取得方法が適用できるのはサンプリングサイク
ル中だけでなく、一旦、流調ポンプの吐出量Qi′が求
まれば、その後の流調ポンプの稼働時間との積により処
理水排出量QOUTを時間差無く随時取得できる。
る。
原水ポンプによる流量調整槽への流入パターン図であ
る。
原水ポンプによる流量調整槽への流入パターン図であ
る。
流調ポンプの稼働状態を示す図である。
流調ポンプの稼働状態を示す図である。
流調ポンプの稼働状態を示す図である。
流調ポンプの稼働状態を示す図である。
流調ポンプの稼働状態を示す図である。
流調ポンプの稼働状態を示す図である。
の流調ポンプの稼働状態を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 原水槽に流入した原水を原水ポンプによ
り流量調整槽に供給し、該流量調整槽から流調ポンプに
より原水を水処理系に供給し、該水処理系にて原水の水
処理を行った処理水を排出する押し出し流れ式水処理装
置における原水流入量取得方法であって、 水位変化に基づく変化容量を知ることができる流量調整
槽には水位検出手段を設け、流調ポンプが作動していな
い任意の期間である算定基準期間中に原水ポンプが作動
して原水槽から流量調整槽へ移された原水量を流量調整
槽の水位変化に基づく変化容量として求め、この流量調
整槽へ移された原水量を算定基準期間中における原水ポ
ンプの稼働時間で除することにより、原水ポンプの単位
時間当りの吐出量Qiを求め、この原水ポンプの吐出量
Qiと原水ポンプの実際の稼働時間との積によって原水
流入量QINを取得するようにしたことを特徴とする押し
出し流れ式水処理装置における原水流入量取得方法。 - 【請求項2】 原水槽から流量調整槽へ原水を供給する
原水ポンプは、原水槽の水位が予め定めた上限水位に達
することで稼働を開始し、原水槽の水位が予め定めた下
限水位に達することで停止するものとし、且つ、原水槽
には上限水位と下限水位の間における1箇所以上の水位
を検出できる水位検出手段を設けると共に、該水位検出
手段により検出した水位変化量に基づく原水の変化容量
を知ることができるものとし、 原水ポンプが稼働していない間は、原水槽の水位変化量
に基づく変化容量Vidを水位変化に要した経過時間T
iで除することにより、単位時間当たりの原水流入量Q
Iを求め、 原水ポンプが稼働している間は、原水槽の水位が下限方
向へ変化することを正の方向とした原水槽の水位変化量
に基づく変化容量Vidを水位変化に要した経過時間T
idで除することにより求めた単位時間当たりの変化容
量を原水ポンプの吐出量Qiから減ずることで、単位時
間当たりの原水流入量QIを求め、 原水ポンプが稼働していない間の原水流入量QIと経過
時間との積、および原水ポンプが稼働している間の原水
流入量QIと原水ポンプ稼働時間との積によって、原水
の流入状況に即した原水流入量QINを取得するようにし
たことを特徴とする請求項1に記載の押し出し流れ式水
処理装置における原水流入量取得方法。 - 【請求項3】 原水槽に流入した原水を原水ポンプによ
り流量調整槽に供給し、該流量調整槽から流調ポンプに
より原水を水処理系に供給し、該水処理系にて原水の水
処理を行った処理水を排出する押し出し流れ式水処理装
置における処理水排出量取得方法であって、 水位変化に基づく変化容量を知ることができる流量調整
槽には水位検出手段を設け、流調ポンプが作動していな
い任意の期間である算定基準期間中に原水ポンプが作動
して原水槽から流量調整槽へ移された原水量を流量調整
槽の水位変化に基づく変化容量として求め、この流量調
整槽へ移された原水量を算定基準期間中における原水ポ
ンプの稼働時間Tiで除することにより、原水ポンプの
単位時間当りの吐出量Qiを求め、 任意の期間の前後で流量調整槽へ流入した原水量の総計
と流量調整槽から排出された原水量の総計とのマスバラ
ンスを保持できる期間をサンプリングサイクルとし、上
記マスバランスを保持できる流量調整槽の原水受入量を
当該サンプリングサイクル中における流調ポンプの総稼
働時間で除することにより、流調ポンプが単位時間当り
に水処理系へ原水を供給する吐出量Qi′を求め、この
流調ポンプの吐出量Qi′と流調ポンプの実際の稼働時
間との積によって水処理系へ流調ポンプが供給した原水
供給量を求め、この原水供給量を水処理系により処理さ
れて排出される処理水量と看做すことで、水処理系から
の処理水排出量QOUTを取得するようにしたことを特徴
とする押し出し流れ式水処理装置における処理水排出量
取得方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000357330A JP3512384B2 (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 押し出し流れ式水処理装置における原水流入量取得方法および処理水排出量取得方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000357330A JP3512384B2 (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 押し出し流れ式水処理装置における原水流入量取得方法および処理水排出量取得方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002159988A true JP2002159988A (ja) | 2002-06-04 |
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JP (1) | JP3512384B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009154060A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Fuji Clean Kogyo Kk | 水質監視システム |
JP2014018725A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Metawater Co Ltd | ろ過システム及びろ過システムの洗浄方法 |
-
2000
- 2000-11-24 JP JP2000357330A patent/JP3512384B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2009154060A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Fuji Clean Kogyo Kk | 水質監視システム |
JP2014018725A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Metawater Co Ltd | ろ過システム及びろ過システムの洗浄方法 |
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JP3512384B2 (ja) | 2004-03-29 |
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