JP2002219480A - 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置 - Google Patents

曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置

Info

Publication number
JP2002219480A
JP2002219480A JP19061896A JP19061896A JP2002219480A JP 2002219480 A JP2002219480 A JP 2002219480A JP 19061896 A JP19061896 A JP 19061896A JP 19061896 A JP19061896 A JP 19061896A JP 2002219480 A JP2002219480 A JP 2002219480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aeration tank
dissolved oxygen
oxygen
oxygen concentration
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19061896A
Other languages
English (en)
Inventor
Marvin Miller Randy
ランディ・マービン・ミラー
Akihito Uda
明史 宇田
Kazutoshi Itoyama
和年 糸山
Yoshiaki Yamamoto
義章 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP19061896A priority Critical patent/JP2002219480A/ja
Priority to AU34630/97A priority patent/AU3463097A/en
Priority to PCT/JP1997/002514 priority patent/WO1998003434A1/ja
Publication of JP2002219480A publication Critical patent/JP2002219480A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曝気槽内の溶存酸素濃度を安定化でき、従っ
て流入水質が変化しても安定した処理成績を与えること
ができるような曝気槽の制御装置の提供。 【解決手段】 曝気槽に供給される原水の流量計及びそ
の調節弁、返送汚泥流量計、溶存酸素濃度計、曝気槽内
圧の圧力検出器、圧力調節弁及び圧力制御調節計、酸素
供給量調節弁及びその測定器、溶存酸素濃度を予測制御
する予測機能付PID制御装置、及び酸素供給量調節計
を備えてなる排水処理用の曝気槽の溶存酸素濃度の制御
装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学工場等の総合
排水処理場及び下水処理場等で用いられている活性汚泥
法の曝気槽における溶存酸素濃度の制御装置及び制御方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】活性汚泥法による排水処理プロセスにお
いては、曝気槽中で有機物を酸化・分解し、必要に応じ
汚泥を凝集した後、沈殿池にて沈降分離し、処理水を得
る方法が一般的である。特に、化学工場等の高負荷排水
の処理には密閉型の曝気槽を用いる例が多い。
【0003】このような処理において、曝気槽への酸素
供給は、通常、原水中和槽や第一沈殿槽等からの前処理
設備から供給される原水の流量を測定し、これに基づい
て曝気槽内の圧力が一定となるように酸素供給量を調節
し、槽内で攪拌することによって水中に酸素を溶解させ
て行われている。また、曝気槽内の酸素量の適正範囲内
への調整は、曝気槽内の気相部の酸素濃度に応じて、排
気配管の曝気槽圧力調節弁を開いて排ガスを系外へ排出
し、これに代えて酸素を受け入れることにより行われて
いる。
【0004】しかし、このような酸素供給を曝気槽の内
圧と酸素濃度とに基づいて調節すると、「曝気槽気相部
酸素濃度低下→曝気槽圧力調節弁開→槽内圧力低下→酸
素供給量調節弁開→酸素供給→槽内酸素濃度上昇→曝気
槽圧力調節弁閉→槽内圧力上昇→酸素供給量調節弁閉→
酸素濃度低下」のサイクルを繰り返すことになり、制御
が安定せず、従って曝気槽内の溶存酸素濃度は安定しな
い。また、供給される原水の水質を無視しているため、
処理成績も不安定であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】曝気槽内の溶存酸素濃
度を安定化でき、従って流入水質が変化しても安定した
処理成績を与えることができるような曝気槽の制御装置
及びこれを用いた曝気槽の溶存酸素濃度の制御方法の提
供。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、酸素供
給配管、原水供給配管、返送汚泥受入配管、排気配管、
及び処理水・汚泥の沈殿槽への排出配管を備えた排水処
理用の曝気槽(4)の溶存酸素濃度の制御装置であっ
て、以下の計装機器を備えてなる制御装置、に存する。
【0007】a)曝気槽に供給される原水の流量を計測
する原水流量計(1)及び原水流量調節弁(2) b)沈殿槽から返送される汚泥流量を計測する返送汚泥
流量計(3) c)曝気槽内の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度計
(5) d)曝気槽の内圧を計測する圧力検出器(6) e)曝気槽の内圧を調節するために曝気槽の排気配管に
設けられた圧力調節弁(7)及び圧力制御調節計(1
2) f)曝気槽に供給する酸素量を調節する酸素供給量調節
弁(9) g)酸素供給配管の酸素供給量調節弁(9)の直近に設
置された酸素供給量測定器(8) h)溶存酸素濃度計の計測結果に基づいて供給すべき酸
素量を算出する予測機能付PID制御装置(11) i)酸素供給量測定器(8)の計測結果と、予測機能付
PID制御装置(11)の指示した供給すべき酸素量と
に基づいて酸素供給量調節弁(9)を調節する酸素供給
量調節計(10)
【0008】また、本発明の要旨は、予測機能付PID
制御装置の予測モデルとして、溶存酸素濃度の動特性を
近似する統計モデルを用いる上記の曝気槽の溶存酸素濃
度の制御装置にも存し、更に、本発明のもう一つの要旨
は上に記した溶存酸素濃度制御装置を用いる曝気槽の溶
存酸素濃度の制御方法、及び供給する酸素として純度5
0%以上の酸素を用いる前記の曝気槽の溶存酸素濃度の
制御方法、にも存する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳細に
説明する。本発明の制御装置による溶存酸素濃度制御に
おいては、曝気槽の目標溶存酸素濃度と予測された槽内
の溶存酸素濃度との比較から必要酸素量を算出し、これ
によって供給すべき酸素量を調節することにより、酸素
供給の過不足を防ぐとともに槽内の溶存酸素濃度を一定
に保つように制御を行い安定した水処理を行うものであ
る。
【0010】また、酸素の供給により生じる曝気槽内の
圧力変動を解消するために曝気槽の圧力調節弁を酸素の
供給に対して遅れ時間を持って作動するように設定する
のが好ましい。また、予測機能付きPID制御装置(Pre
dictive PID Controller)とは、通常のPID制御装置
にモデル予測機能を持たせたものである。ここで用いる
モデルとしては、酸素供給量に対する溶存酸素濃度の動
特性を近似するARIMAXモデルのような統計モデル
が好ましい。なお、ARIMAXモデルとは「Auto Reg
re-ssive Integrated Moving Average eXogenous モデ
ル」(自己回帰積分移動平均外生変数モデル)のことで
ある。
【0011】本発明の装置においては、このような予測
機能付きPID制御装置により溶存酸素濃度計から信号
を取り入れ、過去の制御データと制御対象の動特性モデ
ルとを用い、溶存酸素濃度の挙動を予測し、これと予め
設定された溶存酸素濃度の目標値とを比較し、その偏差
が小さくなるように酸素の供給量を調節することによ
り、溶存酸素濃度を制御するものである。
【0012】本発明に用いる予測機能付きPID制御装
置には制御対象である溶存酸素濃度の動特性を近似する
ことができる統計モデルを内蔵させることができるの
で、むだ時間が長くかつ変化するプロセスや、制御対象
の時定数が長いプロセスなどに対しても良好な制御性能
を示す。また、ノイズモデルを考慮することにより、プ
ロセス外乱に対しても良好な制御性能を維持することが
可能となる。
【0013】この予測機能付きPID制御装置に溶存酸
素濃度の信号を発する溶存酸素濃度計は曝気槽から汚泥
及び処理水が流出する出口付近に設置するのが、実際の
処理状況を的確に把握する上で好ましい。酸素の供給量
は、上記の予測機能付きPID制御装置の出力により、
酸素供給量調節計の流量設定値を自動的に変更し、その
設定値と酸素供給量検出器との流量を比較して酸素供給
量調節弁を制御することにより行うことができる。
【0014】本発明方法は、上述の曝気槽の溶存酸素濃
度の制御装置を用いて、前述のように、好ましくは密閉
型の曝気槽の溶存酸素濃度を制御するというものであ
る。なお、本発明の方法において用いる酸素は純度が高
いものが処理効率及び制御の応答性の点から好ましい。
その純度としては、酸素含量50%以上、好ましくは7
0%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは
95%以上のものが好適である。本発明の制御装置及び
制御方法を適用する曝気槽としては、供給する酸素の効
率的活用の点から、密閉型の曝気槽が好適である。
【0015】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明の実施の態様を
より詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限
り、実施例によって限定されるものではない。図1は密
閉型の曝気槽(4)と、これに流入する原水の流量を計
測する原水流量計(1)及びその流量調節弁(2)、沈
殿槽から返送される汚泥の流量を計測する返送汚泥流量
計(3)、曝気槽内の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素
濃度計(5)、曝気槽の内圧を計測する圧力検出器
(6)、曝気槽の排気配管に設けられた圧力調整弁
(7)及び圧力制御調節計(12)、曝気槽に供給する
酸素の流量を調節する酸素供給量調節弁(9)、酸素供
給量調節弁の直近に設けられた酸素供給量測定器
(8)、溶存酸素濃度計の計測結果に基づいて供給すべ
き酸素量を算出する予測機能付きPID制御装置(1
1)、及び酸素供給量測定器の計測結果と、前記予測機
能付きPID制御装置の指示した酸素量とに基づいて酸
素供給量調節弁を調節する酸素供給量調節計(10)か
らなる曝気槽の溶存酸素濃度制御装置とを示している。
【0016】この溶存酸素濃度制御装置を用いた曝気槽
の溶存酸素濃度制御方法においては、曝気槽内の溶存酸
素濃度計(5)の計測結果を予測機能付きPID制御装
置(11)に取り入れ、これと目標とする溶存酸素濃度
との差を比較し、上記の予測機能付きPID制御装置
(11)にて目標溶存酸素濃度により近づけられるよう
な酸素供給量を計算し、その結果を酸素供給量調節計
(10)に出力し、これを酸素供給量測定器(8)の計
測結果と比較して酸素供給量調節弁(9)を操作して、
酸素供給量を制御する。
【0017】次いで曝気槽の圧力調節計(12)により
圧力調節弁(7)を操作し、曝気槽(4)内のガスを所
定圧力まで排出する。図2は、本発明の溶存酸素濃度制
御装置による予測制御を開始する前後の曝気槽内の溶存
酸素濃度の測定結果の一例を示す。(本発明の装置によ
る制御開始前は、通常法による曝気槽の内圧と気相の酸
素濃度とを制御因子とした制御を行っていた。)本発明
方法による制御開始後は、変動幅は目標値に対し±0.
5ppmの範囲内に入っていることが判る。
【0018】
【発明の効果】本発明の制御装置を用いることにより、
曝気槽内の溶存酸素濃度を予測制御することが可能とな
り、溶存酸素濃度を安定させることができるので、処理
水の水質も安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置の
構成の一例を示す概要図である。
【図2】 本発明の溶存酸素濃度の制御装置を用いた制
御を開始する前後の曝気槽内の溶存酸素濃度の目標値か
らの偏差を示すグラフである。
【符号の説明】
1・・・原水流量計 2・・・原水流量調節弁 3・・・返送汚泥流量計 4・・・曝気槽 5・・・溶存酸素濃度計 6・・・圧力検出器 7・・・圧力調節弁 8・・・酸素供給量測定器 9・・・酸素供給量調節弁 10・・・酸素供給量調節計 11・・・予測機能付きPID制御装置 12・・・圧力制御調節計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糸山 和年 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化学 株式会社水島事業所内 (72)発明者 山本 義章 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化学 株式会社水島事業所内 Fターム(参考) 4D028 AB00 BD07 CA07 CA10 CB01 CC00 CC01 CC07 CC12 CD08 CE03 4D029 AA09 AB05 BB10 CC02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸素供給配管、原水供給配管、返送汚泥
    受入配管、排気配管、及び処理水・汚泥の沈殿槽への排
    出配管を備えた排水処理用の曝気槽(4)の溶存酸素濃
    度の制御装置であって、以下の計装機器を備えてなる制
    御装置。 a)曝気槽に供給される原水の流量を計測する原水流量
    計(1)及び原水流量調節弁(2) b)沈殿槽から返送される汚泥流量を計測する返送汚泥
    流量計(3) c)曝気槽内の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度計
    (5) d)曝気槽の内圧を計測する圧力検出器(6) e)曝気槽の内圧を調節するために曝気槽の排気配管に
    設けられた圧力調節弁(7)及び圧力制御調節計(1
    2) f)曝気槽に供給する酸素量を調節する酸素供給量調節
    弁(9) g)酸素供給配管の酸素供給量調節弁(9)の直近に設
    置された酸素供給量測定器(8) h)溶存酸素濃度計の計測結果に基づいて供給すべき酸
    素量を算出する予測機能付PID制御装置(11) i)酸素供給量測定器(8)の計測結果と、予測機能付
    PID制御装置(11)の指示した供給すべき酸素量と
    に基づいて酸素供給量調節弁(9)を調節する酸素供給
    量調節計(10)
  2. 【請求項2】 予測機能付PID制御装置の予測モデル
    として、溶存酸素濃度の動特性を近似する統計モデルを
    用いる請求項1に記載の曝気槽の溶存酸素濃度の制御装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の溶存酸素濃度制
    御装置を用いる曝気槽の溶存酸素濃度制御方法。
  4. 【請求項4】 供給する酸素として、純度50%以上の
    酸素を用いる請求項3に記載の曝気槽の溶存酸素濃度の
    制御方法。
JP19061896A 1996-07-19 1996-07-19 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置 Pending JP2002219480A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19061896A JP2002219480A (ja) 1996-07-19 1996-07-19 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置
AU34630/97A AU3463097A (en) 1996-07-19 1997-07-18 Device for controlling dissolved oxygen concentration of aeration tank, device for controlling temperature of aeration tank, device for controlling flow rate of raw water for homogeneous-flow liquid surface, and wastewater treatment equipment used in activated sludge process
PCT/JP1997/002514 WO1998003434A1 (fr) 1996-07-19 1997-07-18 Dispositif de regulation de la concentration d'oxygene dissous d'une cuve d'aeration, de regulation de la temperature de ladite cuve, de regulation du debit d'eau brute pour obtenir une surface liquide homogene et equipement de traitement d'eaux usees utilise dans le procede de traitement par boues activees

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19061896A JP2002219480A (ja) 1996-07-19 1996-07-19 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002219480A true JP2002219480A (ja) 2002-08-06

Family

ID=16261075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19061896A Pending JP2002219480A (ja) 1996-07-19 1996-07-19 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002219480A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006125002A2 (en) * 2005-05-17 2006-11-23 Galletta Robert J Jr Method and apparatus for aeration of liquid medium
JP2008161850A (ja) * 2007-01-04 2008-07-17 Sumiju Kansai Shisetsu Kanri Kk 溶存酸素量制御装置
US8096531B2 (en) 2005-05-17 2012-01-17 Galletta Robert J Method and apparatus for aeration of liquid medium in a pipe
US8191869B2 (en) 2005-05-17 2012-06-05 Galletta Aerator, LLC Method and apparatus for submersible or self contained aeration of liquid medium
US8454000B2 (en) 2005-05-17 2013-06-04 Robert J. Galletta, JR. Method and apparatus for controlled aeration of liquid medium in a pipe
US9084973B2 (en) 2005-05-17 2015-07-21 Robert J. Galletta, JR. Methods and apparatus for aeration of liquid medium and vectoring flow control
US9216920B2 (en) 2005-05-17 2015-12-22 Robert J. Galletta, JR. Methods and apparatus for controlled scrubbing and aeration of liquid medium
US9266759B2 (en) 2005-05-17 2016-02-23 Robert J. Galletta Methods and apparatus for aeration of liquid medium and liquid medium treatment system
CN114644398A (zh) * 2022-04-01 2022-06-21 广东省广业装备制造集团有限公司 一种垃圾渗滤液收集处理系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006125002A2 (en) * 2005-05-17 2006-11-23 Galletta Robert J Jr Method and apparatus for aeration of liquid medium
WO2006125002A3 (en) * 2005-05-17 2007-06-07 Robert J Galletta Jr Method and apparatus for aeration of liquid medium
US7427058B2 (en) 2005-05-17 2008-09-23 Galletta Jr Robert J Method and apparatus for aeration of liquid medium
US8096531B2 (en) 2005-05-17 2012-01-17 Galletta Robert J Method and apparatus for aeration of liquid medium in a pipe
US8191869B2 (en) 2005-05-17 2012-06-05 Galletta Aerator, LLC Method and apparatus for submersible or self contained aeration of liquid medium
US8454000B2 (en) 2005-05-17 2013-06-04 Robert J. Galletta, JR. Method and apparatus for controlled aeration of liquid medium in a pipe
US9084973B2 (en) 2005-05-17 2015-07-21 Robert J. Galletta, JR. Methods and apparatus for aeration of liquid medium and vectoring flow control
US9216920B2 (en) 2005-05-17 2015-12-22 Robert J. Galletta, JR. Methods and apparatus for controlled scrubbing and aeration of liquid medium
US9266759B2 (en) 2005-05-17 2016-02-23 Robert J. Galletta Methods and apparatus for aeration of liquid medium and liquid medium treatment system
JP2008161850A (ja) * 2007-01-04 2008-07-17 Sumiju Kansai Shisetsu Kanri Kk 溶存酸素量制御装置
CN114644398A (zh) * 2022-04-01 2022-06-21 广东省广业装备制造集团有限公司 一种垃圾渗滤液收集处理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7718066B2 (en) Method and apparatus for controlling wastewater treatment processes
JP2002219480A (ja) 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置
JP3525006B2 (ja) 下水処理場の水質制御装置
CN108678986A (zh) 污水处理厂鼓风机自动调节及编组运行的控制方法及装置
US7005073B2 (en) Residual wastewater chlorine concentration control using a dynamic weir
JP2002219481A (ja) 曝気槽の溶存酸素濃度の制御装置
JP4464851B2 (ja) 曝気装置の運転制御方法
JP2006192382A (ja) 水処理システム
JPH0389993A (ja) 排水のリン濃度制御方法
JPH09314187A (ja) 生物処理装置
JP2003245639A (ja) メタン発生方法およびその装置
JPH0230319B2 (ja)
JPH0240295A (ja) 活性汚泥制御装置
KR960002268B1 (ko) 유기물 농도감시장치
SU909663A1 (ru) Система автоматического управлени периодическим процессом ферментации
SU1443924A1 (ru) Способ автоматического управлени процессом адсорбционной очистки сточных вод
JP2001137880A (ja) 酸素活性汚泥処理装置及びその運転方法
JPH08215690A (ja) 最適オゾン注入率算出装置及びオゾン注入制御装置
JP2003260471A (ja) 処理水の残留塩素制御装置
JPH05123689A (ja) 水処理プラントの制御装置
JPS6128397B2 (ja)
JPS58124596A (ja) 活性汚泥処理プロセスの制御装置
JPH10235387A (ja) 原水槽の均流液面制御装置
KR950005758A (ko) 혐기성 메탄발효의 제어장치 및 그 방법
JPS60227885A (ja) ヒドラジン含有廃水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051213

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060411