JP2003136086A - Water quality control unit for sewage disposal plant - Google Patents
Water quality control unit for sewage disposal plantInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生物学的硝化脱窒
反応、生物学的脱リン反応および凝集剤添加による脱リ
ン反応を用いた下水処理場水質制御装置に係り、とりわ
け窒素成分またはリン成分を効率的に除去することがで
きる下水処理場水質制御装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water quality control device for a sewage treatment plant using a biological nitrification denitrification reaction, a biological dephosphorization reaction, and a dephosphorization reaction by adding a flocculant, and more particularly to a nitrogen component or phosphorus component. The present invention relates to a water quality control device for a sewage treatment plant, which can efficiently remove components.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、湖沼、湾等で富栄養化が進行して
おり、これら富栄養化の原因物質である窒素およびリン
の抑制する必要が生じている。従来の下水処理場におい
て、活性汚泥法と呼ばれるプロセスにより有機物除去が
行なわれているが、湖沼、湾等で富栄養化の進行から窒
素およびリンの除去も行う高度処理の要求が増大してい
る。2. Description of the Related Art In recent years, eutrophication has progressed in lakes, bays and the like, and it has become necessary to suppress nitrogen and phosphorus, which are the causative substances of eutrophication. In conventional sewage treatment plants, organic matter is removed by a process called activated sludge process, but there is an increasing demand for advanced treatment that also removes nitrogen and phosphorus due to the progress of eutrophication in lakes and bays. .
【０００３】図１１は、従来の窒素およびリンの除去を
行う高度処理プロセスを示している。FIG. 11 illustrates a conventional advanced process for removing nitrogen and phosphorus.
【０００４】図１１において、従来の高度処理プロセス
は、配水管ａから被処理水３が流入する最初沈殿池２
と、配水管ｂを介して最初沈殿池２に接続された嫌気槽
１０と、嫌気槽１０に接続された無酸素槽１１とを備え
ている。無酸素槽１１には、好気槽１２が接続され、好
気槽１２には、配水管ｃを介して最終沈殿池１３が接続
されている。最終沈殿池１３には、処理水が流出する配
水管ｆが接続され、好気槽１２と無酸素槽１１との間に
は配水管ｄを介して循環ポンプ１４が接続されている。
また好気槽１２と嫌気槽１０との間には配水管ｅを介し
て返送ポンプ１５が接続されている。好気槽１２には、
曝気装置９が設けられ、さらに配管ｇを介して凝集剤注
入ポンプ１６が接続されている。In FIG. 11, in the conventional advanced treatment process, the first settling tank 2 into which the water to be treated 3 flows in from the water pipe a.
And an anaerobic tank 10 which is first connected to the settling tank 2 via a water distribution pipe b, and an anoxic tank 11 which is connected to the anaerobic tank 10. An aerobic tank 12 is connected to the anoxic tank 11, and a final settling tank 13 is connected to the aerobic tank 12 via a water distribution pipe c. A water distribution pipe f through which the treated water flows out is connected to the final settling tank 13, and a circulation pump 14 is connected between the aerobic tank 12 and the anoxic tank 11 via a water distribution pipe d.
A return pump 15 is connected between the aerobic tank 12 and the anaerobic tank 10 via a water distribution pipe e. In the aerobic tank 12,
An aerator 9 is provided, and a coagulant injection pump 16 is further connected via a pipe g.
【０００５】このような従来の高度処理プロセスには、
凝集剤注入嫌気−無酸素−好気法（凝集剤注入Ａ２Ｏ
法）と呼ばれるプロセスが用いられている。Such a conventional advanced processing process has
Flocculant injection Anaerobic-anoxic-aerobic method (Flocculant injection A 2 O
Process) is used.
【０００６】まず、従来の高度処理プロセスにおけるリ
ンの除去方法を説明する。First, a conventional phosphorus removal method in the advanced treatment process will be described.
【０００７】凝集剤注入Ａ２Ｏ法においてリン除去は次
のようなプロセスで行われる。In the coagulant injection A 2 O method, phosphorus removal is performed by the following process.
【０００８】曝気槽１２の前段に配置された嫌気槽１０
おいて、活性汚泥中のリン蓄積細菌はリン酸（ＰＯ4）
を放出する。この過剰放出したリン酸態のリンを嫌気槽
１０の後段に配置された好気槽１２においてリン蓄積細
菌のリン過剰摂取作用を利用して、嫌気槽１０で放出さ
れた以上のリン酸態のリンを活性汚泥に吸収させること
によりリン除去を行う。Anaerobic tank 10 disposed in front of aeration tank 12.
The phosphorus accumulating bacteria in the activated sludge are phosphoric acid (PO 4 )
To release. The excessively released phosphate in the anaerobic tank 10 is used in the aerobic tank 12 arranged after the anaerobic tank 10 by utilizing the phosphorus excessive intake action of the phosphorus-accumulating bacteria. Phosphorus is removed by absorbing phosphorus into activated sludge.
【０００９】このような生物学的リン除去に加え、ポリ
塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムおよび硫酸鉄等の
凝集剤を注入してリン酸アルミニウムやリン酸鉄の形で
リン成分を沈殿させることによりリンを除去する。In addition to such biological phosphorus removal, phosphorus is precipitated by injecting a flocculant such as polyaluminum chloride, aluminum sulfate and iron sulfate to precipitate the phosphorus component in the form of aluminum phosphate or iron phosphate. Remove.
【００１０】次に従来の高度処理プロセスにおける窒素
の除去方法を説明する。Next, a method of removing nitrogen in the conventional advanced treatment process will be described.
【００１１】好気槽１２において、アンモニア性窒素
（ＮＨ４-Ｎ）は硝化菌の働きにより、亜硝酸性窒素
（ＮＯ２-Ｎ）と硝酸性窒素（ＮＯ３-Ｎ）に酸化され
る。次に循環ポンプ１４により無酸素槽１１に送り込ま
れた亜硝酸性窒素（ＮＯ２-Ｎ）と硝酸性窒素（ＮＯ３-
Ｎ）は、無酸素条件下で脱窒細菌による硝酸性呼吸ある
いは亜硝酸性呼吸により、窒素ガス（Ｎ2）へと還元さ
れ、系外に除去される。In the aerobic tank 12, ammoniacal nitrogen (NH 4 -N) is oxidized into nitrite nitrogen (NO 2 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 -N) by the action of nitrifying bacteria. Next, nitrite nitrogen (NO 2 -N) and nitrate nitrogen (NO 3- ) fed into the anoxic tank 11 by the circulation pump 14.
N) is reduced to nitrogen gas (N 2 ) by nitrate respiration or nitrite respiration by denitrifying bacteria under anoxic conditions, and is removed outside the system.
【００１２】次に従来の下水処理場水質制御装置につい
て説明する。Next, a conventional sewage treatment plant water quality control device will be described.
【００１３】図１２は、従来の下水処理場水質制御装置
を示している。FIG. 12 shows a conventional sewage treatment plant water quality control device.
【００１４】図１２に示すように、従来の下水処理場水
質制御装置１は、配水管ａを介して被処理水３が流入す
る曝気槽１００と、曝気槽１００内の曝気量を調整する
曝気装置１０３と、配水管ｃを介して処理水が流出する
最終沈殿池１０１とを備えている。また曝気槽１００と
最終沈殿池１０１の間には、返送ポンプ１０４が配置さ
れ、曝気槽１００には、アンモニア性窒素濃度計１０５
が取付けられている。As shown in FIG. 12, the conventional sewage treatment plant water quality control apparatus 1 is configured such that the aeration tank 100 into which the water to be treated 3 flows through the water distribution pipe a and the aeration for adjusting the aeration amount in the aeration tank 100. It is equipped with a device 103 and a final settling tank 101 through which treated water flows out through a water distribution pipe c. A return pump 104 is arranged between the aeration tank 100 and the final settling tank 101, and the aeration tank 100 has an ammonia nitrogen concentration meter 105.
Is installed.
【００１５】曝気装置１０３には、信号線１０２ａを介
して、曝気装置１０３を制御する制御装置１０２が接続
され、制御装置１０２には、信号線１０６ａを介して制
御目標値を設定する制御目標値設定器１０６が接続され
ている。アンモニア性窒素濃度計１０５には、信号線１
０５ａを介して制御装置１０２が接続されている。A control device 102 for controlling the aeration device 103 is connected to the aeration device 103 via a signal line 102a, and a control target value for setting a control target value to the control device 102 via a signal line 106a. The setting device 106 is connected. The signal line 1 is connected to the ammonia nitrogen concentration meter 105.
The control device 102 is connected via 05a.
【００１６】図１２において、制御装置１０２はアンモ
ニア性窒素濃度計１０５からのアンモニア窒素濃度の値
と制御目標値設定器１０６からの制御目標値との偏差に
基づいて、曝気槽１００内のアンモニア性窒素濃度を一
定に保つよう、曝気装置１０３を制御しているIn FIG. 12, the control device 102 controls the ammonia gas in the aeration tank 100 based on the deviation between the ammonia nitrogen concentration value from the ammonia nitrogen concentration meter 105 and the control target value from the control target value setting device 106. The aeration device 103 is controlled to keep the nitrogen concentration constant.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】図１２に示す従来の下
水処理場水質制御装置１において、制御装置１０２は硝
化処理後の被処理水３のアンモニア性窒素濃度に基づい
て、曝気装置１０３を制御し、曝気装置１０３は曝気槽
１００への曝気量を調整している。しかしながら、下水
処理場水質制御装置１に流入する被処理水３の量は大き
く変動する一方で、曝気槽１００における硝化菌による
硝化速度は比較的遅い。このため制御装置１０２は、硝
化処理後のアンモニア性窒素濃度計１０５の値のみを利
用して、曝気装置１０３を制御し、曝気装置１０３は、
曝気槽１００の曝気量を調整するのでは、下水処理場水
質制御装置１に流入する被処理水３の量が大きい場合に
は曝気槽１００内の曝気量が不足し、被処理水３の量が
小さい場合には曝気槽１００内の曝気量が過剰となる。In the conventional sewage treatment plant water quality control device 1 shown in FIG. 12, the control device 102 controls the aeration device 103 based on the concentration of ammonia nitrogen in the treated water 3 after nitrification treatment. The aeration device 103 adjusts the amount of aeration to the aeration tank 100. However, while the amount of the treated water 3 that flows into the sewage treatment plant water quality control device 1 varies greatly, the nitrification rate by the nitrifying bacteria in the aeration tank 100 is relatively slow. Therefore, the control device 102 controls the aeration device 103 by using only the value of the ammonia nitrogen concentration meter 105 after nitrification treatment, and the aeration device 103
The aeration amount in the aeration tank 100 is adjusted so that when the amount of the treated water 3 flowing into the sewage treatment plant water quality control device 1 is large, the aeration amount in the aeration tank 100 is insufficient and the amount of the treated water 3 is increased. When is small, the aeration amount in the aeration tank 100 becomes excessive.
【００１８】また下水処理場水質制御装置１に流入する
被処理水３の量が大きい場合、制御目標設定器１０６に
おいて設定したアンモニア濃度目標値に達するまで、曝
気槽１００内の被処理水３が硝化反応を起こさない場合
がある。したがって、曝気装置１０３の曝気量が最大値
に達しているが、アンモニア濃度目標値に達していない
状態が継続し、曝気装置１０３による過剰な曝気となる
ことから、無駄なコストになる。さらに、曝気装置１０
３による過剰な曝気により、汚泥フロックが破砕し、最
終沈殿池１０１で汚泥浮上し、この汚泥が流出するとい
う問題も生じている。When the amount of the treated water 3 flowing into the sewage treatment plant water quality control device 1 is large, the treated water 3 in the aeration tank 100 is kept until the ammonia concentration target value set by the control target setting device 106 is reached. It may not cause nitrification reaction. Therefore, the aeration amount of the aeration device 103 reaches the maximum value, but the state where the ammonia concentration target value is not reached continues, and excessive aeration is performed by the aeration device 103, resulting in a wasteful cost. Furthermore, the aeration device 10
There is also a problem that sludge flocs are crushed due to excessive aeration due to No. 3, sludge floats in the final settling tank 101, and this sludge flows out.
【００１９】また下水処理場にとりつけられたアンモニ
ア性窒素濃度計、硝酸性窒素濃度計、全窒素濃度計等の
窒素成分濃度計、およびリン濃度計、全リン計等のリン
成分濃度計は、被処理水３中の浮遊成分により汚れ等が
付着しやすく、異常値を示すことが多いことから、制御
用のセンサとしては不安定かつ低精度で利用困難であ
る。さらに被処理水３をサンプリング管によりサンプリ
ングし、その後サンプリングした被処理水３をろ過し、
ろ過された被処理水３を、上記の濃度計で計測する場合
でも、サンプリング管が詰まる等のメンテナンス上の問
題が生じている。Further, the ammonia component nitrogen concentration meter, nitrate nitrogen concentration meter, total nitrogen concentration meter and other nitrogen component concentration meters installed in the sewage treatment plant, and phosphorus concentration meter, such as total phosphorus concentration meter, Contamination and the like tend to adhere due to the floating components in the water to be treated 3 and often show an abnormal value, so that it is unstable and difficult to use as a control sensor with low accuracy. Further, the treated water 3 is sampled by a sampling pipe, and then the sampled treated water 3 is filtered,
Even when the filtered water 3 to be treated is measured by the above-mentioned concentration meter, there are problems in maintenance such as clogging of the sampling tube.
【００２０】曝気槽１００において、ポリ塩化アルミニ
ウム等の凝集剤の注入なしには、リン除去が難しくなっ
ているが、凝集剤の過注入による高コスト化及び処理水
へのポリ塩化アルミニウム等の流出が問題となってい
る。In the aeration tank 100, it is difficult to remove phosphorus without injecting a coagulant such as polyaluminum chloride, but the cost is increased due to overinjection of the coagulant and the outflow of polyaluminum chloride or the like into the treated water. Is a problem.
【００２１】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、曝気装置による曝気量を常に最適な量に
調整し、コストの低減を図ることができる下水処理場水
質制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a sewage treatment plant water quality control device which can always adjust the aeration amount by the aeration device to an optimum amount to reduce the cost. The purpose is to provide.
【００２２】[0022]
【課題を解決するための手段】本発明は、流入する汚濁
水を処理する下水処理場に設置された下水処理場水質制
御装置において、好気槽と、好気槽の前段に設けられ、
汚濁水の流量を計測する流量計と、好気槽の前段に設け
られ、汚濁水中の水質を計測する前段水質計と、流量計
と前段水質計とからの情報に基づいて汚濁負荷量を算出
する負荷量演算部と、汚濁負荷量の基準値を設定する基
準設定部と、好気槽内を曝気する曝気装置と、負荷量演
算部からの汚濁負荷量の値と基準設定部からの汚濁負荷
量の基準値との偏差に基づいて曝気装置を制御する制御
部と、を備えたことを特徴とする下水処理場水質制御装
置である。The present invention provides a sewage treatment plant water quality control device installed in a sewage treatment plant for treating inflowing polluted water, which is provided in an aerobic tank and before the aerobic tank.
A flow meter that measures the flow rate of polluted water and a pre-stage water quality meter that is installed in the front stage of the aerobic tank to measure the water quality in the polluted water, and the pollution load amount is calculated based on the information from the flow meter and the pre-stage water quality meter. Load amount calculation unit, a standard setting unit that sets the reference value of the pollution load amount, an aerator that aerates the inside of the aerobic tank, the pollution load value from the load amount calculation unit, and the pollution from the standard setting unit A sewage treatment plant water quality control device comprising: a control unit that controls an aeration device based on a deviation from a reference value of a load amount.
【００２３】本発明によれば、曝気装置による曝気量を
常に最適な量に調整し、コストの低減を図ることができ
る。According to the present invention, it is possible to always adjust the aeration amount by the aeration device to an optimum amount and reduce the cost.
【００２４】本発明は、流入する被処理水を処理する下
水処理場に設置された下水処理場水質制御装置におい
て、好気槽と、好気槽の前段に設けられ、被処理水の流
量を計測する流量計と、被処理水に対する外部環境の変
化により定まる水質と時間との関係のパターンが予め設
定され、この設定されたパターンから現在の外部環境に
最も近似したパターンを選択し、選択したパターンに基
づいて水質と時間の関数を算出する水質予測部と、水質
予測部からの関数に基づいて定められた当該時間に対応
する水質を算出する水質算出部と、水質からの関数に基
づいて定められた当該時間に対応する水質の値と流量計
からの流量の値に基づいて、汚濁負荷量を算出する負荷
量演算部と、汚濁負荷量の基準値を設定する基準設定部
と、好気槽内に凝集剤を注入する凝集剤注入装置と、負
荷量演算部からの汚濁負荷量の値と基準設定部からの汚
濁負荷量の基準値との偏差に基づいて凝集剤注入装置を
制御する制御部と、を備えたことを特徴とする下水処理
場水質制御装置である。According to the present invention, in a sewage treatment plant water quality control device installed in a sewage treatment plant for treating inflowing treated water, an aerobic tank and a stage before the aerobic tank are provided to control the flow rate of the treated water. A pattern of the relationship between the flowmeter to be measured and the water quality and time determined by the change in the external environment for the water to be treated is set in advance, and from this set pattern, the pattern closest to the current external environment is selected and selected. Based on the function from the water quality prediction unit that calculates the water quality and time function based on the pattern, the water quality calculation unit that calculates the water quality corresponding to the time defined based on the function from the water quality prediction unit, Based on the water quality value and the flow rate value from the flow meter corresponding to the specified time, a load amount calculation unit that calculates the pollution load amount, a reference setting unit that sets the reference value of the pollution load amount, Aggregate in the air tank A coagulant injecting device for injecting the coagulant injecting device, and a control unit for controlling the coagulant injecting device based on the deviation between the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit and the reference value of the pollution load amount from the reference setting unit, A water quality control device for a sewage treatment plant, which is characterized by being provided.
【００２５】本発明によれば、凝集剤の注入量を最適な
量に調整することができ、コストの低減を図ることがで
きる。また、水質計を使用することなく、制御部は、凝
集剤注入装置の制御を行なうことから、水質計の付着物
の問題を解消でき、下水処理場水質制御装置の信頼性を
向上させることができる。According to the present invention, the injection amount of the coagulant can be adjusted to the optimum amount, and the cost can be reduced. In addition, since the control unit controls the coagulant injection device without using the water quality meter, the problem of deposits on the water quality meter can be solved and the reliability of the sewage treatment plant water quality control device can be improved. it can.
【００２６】本発明は、流入する被処理水を処理する下
水処理場に設置された下水処理場水質制御装置におい
て、好気槽と、好気槽の前段に設けられ、被処理水の流
量を計測する流量計と、好気槽の前段に設けられ、被処
理水中の特定物質の濃度を計測する前段水質計と、好気
槽の後段に設けられ、被処理水中の特定物質の濃度を計
測する後段水質計と、流量計と前段水質計とからの情報
に基づいて汚濁負荷量を算出する負荷量演算部と、汚濁
負荷量の基準値を設定する基準設定部と、汚濁負荷量と
被処理水の目標水質との間の関数を設定する目標関数設
定部と、目標関数設定部で設定された関数と負荷量演算
部からの汚濁負荷量の値に基づいて制御目標値を算出す
る制御目標演算部と、好気槽内を曝気する曝気装置と、
制御目標演算部で算出された制御目標値と後段水質計か
らの水質の値との偏差に基づいて曝気装置を制御する制
御部と、を備えたことを特徴とする下水処理場水質制御
装置である。According to the present invention, in a sewage treatment plant water quality control device installed in a sewage treatment plant for treating inflowing treated water, an aerobic tank and a preceding stage of the aerobic tank are provided to control the flow rate of the treated water. A flowmeter to measure and a pre-stage water quality meter that is installed in the front stage of the aerobic tank to measure the concentration of a specific substance in the treated water, and a rear stage of the aerobic tank that measures the concentration of a specific substance in the treated water The second-stage water quality meter, the load amount calculation unit that calculates the pollution load amount based on the information from the flowmeter and the front-stage water quality meter, the reference setting unit that sets the reference value of the pollution load amount, and the pollution load amount and the A target function setting unit that sets a function between the target water quality of the treated water and a control that calculates a control target value based on the function set in the target function setting unit and the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit A target calculation unit and an aerator for aerating the inside of the aerobic tank,
A sewage treatment plant water quality control device comprising: a control unit that controls an aeration device based on a deviation between a control target value calculated by a control target calculation unit and a water quality value from a post-stage water quality meter. is there.
【００２７】本発明によれば、汚濁負荷量が大きく変動
した場合に、必要以上の曝気をすることなく曝気装置を
制御できることから、コストの低減を図ることができ
る。According to the present invention, when the pollution load greatly changes, the aeration apparatus can be controlled without performing unnecessary aeration, so that the cost can be reduced.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】第１の実施の形態
以下、図１および図２を参照して本発明による下水処理
場水質制御装置の第１の実施の形態について説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a water quality control device for a sewage treatment plant according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【００２９】図１は、本発明による下水処理場水質制御
装置の第１の実施の形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a water quality control system for a sewage treatment plant according to the present invention.
【００３０】図１に示すように、本発明による下水処理
場水質制御装置１は、被処理水３が配水管ａを経て流入
する最初沈殿池２と、最初沈殿池２に配水管ｂを介して
接続された嫌気槽１０と、嫌気槽１０に接続された無酸
素槽１１と、無酸素槽１１に接続された好気槽１２と、
好気槽１２には配水管ｃを介して接続された最終沈殿池
１３とを備えている。このうち最初沈殿池２と嫌気槽１
０の間に設けられた配水管ｂには、被処理水３の流量を
計測する流量計４と、被処理水３中の特定物質の濃度を
計測する前段水質計５が取付けられている。前段水質計
５としては、アンモニア濃度計が用いられているが、窒
素成分濃度計またはリン成分濃度計を用いられてもよ
い。As shown in FIG. 1, the sewage treatment plant water quality control apparatus 1 according to the present invention comprises a first settling basin 2 into which treated water 3 flows in via a distribution pipe a, and a first setting basin 2 via a distribution pipe b. An anaerobic tank 10 connected to the anaerobic tank 10, an anoxic tank 11 connected to the anaerobic tank 10, an aerobic tank 12 connected to the anoxic tank 11,
The aerobic tank 12 is equipped with a final settling tank 13 connected via a water distribution pipe c. Of these, the first settling tank 2 and the anaerobic tank 1
The water pipe b provided between 0 is equipped with a flow meter 4 for measuring the flow rate of the treated water 3 and a pre-stage water quality meter 5 for measuring the concentration of a specific substance in the treated water 3. Although an ammonia concentration meter is used as the upstream water quality meter 5, a nitrogen component concentration meter or a phosphorus component concentration meter may be used.
【００３１】また、窒素成分濃度計としては、アンモニ
ア性窒素濃度計または全窒素濃度計のいずれを用いても
よい。As the nitrogen component concentration meter, either an ammonia nitrogen concentration meter or a total nitrogen concentration meter may be used.
【００３２】さらに、好気槽１２には、好気槽１２内を
曝気する曝気装置９が設置されている。Further, the aerobic tank 12 is provided with an aerator 9 for aerating the inside of the aerobic tank 12.
【００３３】好気槽１２と無酸素槽１１とは、循環ポン
プが配置１４が取付けられた配水管ｄにより連結されて
いる。また最終沈殿池１３と嫌気槽１０とは返送ポンプ
１５が取付けられた配水管ｅにより連結されている。ま
た好気槽１２には、配管ｇを介して凝集剤注入装置１６
が接続されている。The aerobic tank 12 and the anoxic tank 11 are connected to each other by a water distribution pipe d to which a disposition 14 of a circulation pump is attached. The final settling tank 13 and the anaerobic tank 10 are connected by a water distribution pipe e to which a return pump 15 is attached. Further, in the aerobic tank 12, a coagulant injection device 16 is provided through a pipe g.
Are connected.
【００３４】流量計４と前段水質計５には、流量計４と
前段水質計５からの情報に基づいて汚濁負荷量を算出す
る負荷量演算部６が信号線４ａ、５ａを介して接続され
ている。A load amount calculation unit 6 for calculating a pollution load amount based on information from the flow meter 4 and the upstream water quality meter 5 is connected to the flow meter 4 and the upstream water quality meter 5 via signal lines 4a and 5a. ing.
【００３５】また負荷量演算部６には、信号線６ａを介
して曝気装置９を制御する制御部８が接続され、制御部
８には、信号線７ａを介して汚濁負荷量の基準値を設定
する基準設定部７が接続されている。また制御部８は、
信号線８ａを介して曝気装置９に接続され、この制御部
８により曝気装置９の曝気量を制御するようになってい
る。制御部８には、好気槽１２に炭素源を投入する炭素
源投入装置３１と、好気槽１２から余剰汚泥を引抜する
余剰汚泥引抜装置３０が接続されている。A control unit 8 for controlling the aeration device 9 is connected to the load amount calculation unit 6 via a signal line 6a, and the control unit 8 receives a reference value of the pollution load amount via a signal line 7a. The reference setting unit 7 for setting is connected. Further, the control unit 8
It is connected to the aeration device 9 via a signal line 8a, and the control unit 8 controls the aeration amount of the aeration device 9. The control unit 8 is connected to a carbon source charging device 31 for charging a carbon source into the aerobic tank 12 and a surplus sludge extracting device 30 for extracting excess sludge from the aerobic tank 12.
【００３６】また、制御部８には、循環ポンプ１４、返
送ポンプ１５、凝集剤注入装置１６、余剰汚泥引抜装置
３０および炭素源投入装置３１とは、信号線８ａを介し
て各々接続されている。The circulation pump 14, the return pump 15, the coagulant injection device 16, the excess sludge extraction device 30, and the carbon source injection device 31 are connected to the control unit 8 via signal lines 8a. .
【００３７】次にこのような構成からなる実施の形態の
作用について説明する。Next, the operation of the embodiment having such a configuration will be described.
【００３８】図１に示すように被処理水３は、配水管ａ
を介して最初沈殿池２に流入し、その後最初沈殿池２か
ら配水管ｂを介して、嫌気槽１０に流出する。嫌気槽１
０で処理された被処理水３は、無酸素槽１１に流出し、
無酸素槽１１において無酸素処理された後、好気槽１２
に流出する。As shown in FIG. 1, the water to be treated 3 is a water distribution pipe a.
Through the first settling tank 2 and then out of the first settling tank 2 to the anaerobic tank 10 via the water pipe b. Anaerobic tank 1
The treated water 3 treated with 0 flows out to the oxygen-free tank 11,
After being subjected to anoxic treatment in the anoxic tank 11, the aerobic tank 12
Spill to.
【００３９】また、好気槽１２内の被処理水３に対して
曝気装置９からの曝気が行なわれて被処理水３は好気処
理される。好気槽１２内の被処理水３は、次に最終沈殿
池１３へ流入し、この最終沈殿池１３内において沈殿処
理がされる。最終沈殿池１３内の被処理水３は、処理水
となって配水管ｆにより外部へ排出される。さらに好気
槽１２内の汚泥は循環装置１４により無酸素槽１１へ戻
される。また、最終沈殿池１３内の汚泥は返送装置１５
により嫌気槽１０内へ戻される。The water 3 to be treated in the aerobic tank 12 is aerated from the aeration device 9 so that the water 3 to be treated is aerobically treated. The water 3 to be treated in the aerobic tank 12 then flows into the final settling tank 13 and is subjected to settling treatment in the final settling tank 13. The treated water 3 in the final settling tank 13 becomes treated water and is discharged to the outside by the water distribution pipe f. Further, the sludge in the aerobic tank 12 is returned to the anoxic tank 11 by the circulation device 14. In addition, the sludge in the final settling tank 13 is returned by the return device 15
Is returned to the anaerobic tank 10.
【００４０】この間、配水管ｂに設けられた流量計４
は、配水管ｂ中を流れる被処理水３の流量を計測し、そ
の計測信号を信号線４ａを介して負荷量演算部６に送信
する。また、配水管ｂに設けられたアンモニア濃度計５
は、配水管ｂ中を流れる被処理水３中のアンモニア濃度
を計測し、その計測信号を信号線５ａを介して負荷量演
算部６に送信する。During this time, the flow meter 4 provided in the water distribution pipe b
Measures the flow rate of the water to be treated 3 flowing through the water distribution pipe b and transmits the measurement signal to the load amount calculation unit 6 via the signal line 4a. In addition, the ammonia concentration meter 5 provided in the water distribution pipe b
Measures the ammonia concentration in the water to be treated 3 flowing through the water distribution pipe b, and transmits the measurement signal to the load amount calculation unit 6 via the signal line 5a.
【００４１】負荷量演算部６は、流量計４からの計測信
号とアンモニア濃度計５からの計測信号に基づいて、下
記の（１．１）の演算を行ない、汚濁負荷量の算出を行
なう。負荷量演算部６は算出した汚濁負荷量を信号線６
ａを介して制御部８に送信する。The load amount calculation unit 6 performs the following calculation (1.1) based on the measurement signal from the flow meter 4 and the measurement signal from the ammonia concentration meter 5 to calculate the pollution load amount. The load calculation unit 6 uses the calculated pollution load as the signal line 6
It is transmitted to the control unit 8 via a.
【００４２】
ＰＮＨ４ｉｎ＝Ｑｉｎ・ＣＮＨ４ｉｎ 式（１．１）
なお式（１．１）における各記号を以下のように設定す
る。
ＰＮＨ４ｉｎ：汚濁負荷量
Ｑｉｎ：流量計４からの被処理水３の流量
ＣＮＨ４ｉｎ：アンモニア濃度計５からの被処理水３の
アンモニア濃度P NH4in = Qin · C NH4in Formula (1.1) Each symbol in formula (1.1) is set as follows. P NH4in : Pollution load Qin: Flow rate of treated water 3 from flow meter 4 C NH4in : Ammonia concentration of treated water 3 from ammonia concentration meter 5
【００４３】基準設定部７には、アンモニアの平均濃度
と被処理水の平均流量が入力され、基準設定部７は、入
力されたアンモニアの平均濃度と被処理水の平均流量に
基づいて、下記の（１．２）の演算を行ない、汚濁負荷
量の基準値を算出する。基準設定部７は、算出した汚濁
負荷量の基準値を信号線７ａを介して制御部８に送信す
る。The standard setting unit 7 receives the average concentration of ammonia and the average flow rate of the water to be treated, and the reference setting unit 7 calculates the following based on the average concentration of ammonia and the average flow rate of the treated water. (1.2) is calculated to calculate the reference value of the pollution load amount. The reference setting unit 7 transmits the calculated reference value of the pollution load amount to the control unit 8 via the signal line 7a.
【００４４】
Ｐ ＮＨ４ｉｎ＝Ｑａｖｅｉｎ・ＣａｖｅＮＨ４ｉｎ 式（１．２）
なお、式（１．２）における各記号を以下のように設定
する。Ｐ ＮＨ４ｉｎ
：汚濁負荷量の基準値
Ｑａｖｅｉｎ：被処理水３の平均流量
ＣａｖｅＮＨ４ｉｎ：被処理水３のアンモニアの平均濃
度 P NH4in = Qave in · Cave NH4in Formula (1.2) The symbols in formula (1.2) are set as follows. P NH4in : Standard value of pollutant load Qave in : Average flow rate of treated water 3 Cave NH4in : Average concentration of ammonia in treated water 3
【００４５】制御部８は、負荷量演算部６からの汚濁負
荷量と基準設定部７からの汚濁負荷量の基準値の偏差に
基づいて、下記の（１．３）の演算を行ない、曝気装置
９の曝気量目標値を算出する。制御部８は、算出した曝
気量目標値を信号線８ａを介して、曝気装置９に送信
し、曝気装置９は、曝気量目標値で好気槽１２内を曝気
する。The control unit 8 performs the following calculation (1.3) based on the deviation between the pollution load amount from the load amount calculation unit 6 and the reference value of the pollution load amount from the reference setting unit 7 to perform aeration. An aeration amount target value of the device 9 is calculated. The control unit 8 transmits the calculated target value of the aeration amount to the aeration device 9 via the signal line 8a, and the aeration device 9 aerates the inside of the aerobic tank 12 with the target value of the aeration amount.
【００４６】
Ｑａｉｒ＝Ｑ０＋Ｋｐ(ＰＮＨ４ｉｎ−Ｐ ＮＨ４ｉｎ) 式（１．３）
なお、式（１．３）における各記号を以下のように設定
する。
Ｋｐ：比例定数
Ｑ０：定数（平均汚濁負荷時に必要とされる曝気量）Qair = Q 0 + Kp (P NH4in −P NH4in ) Formula (1.3) Each symbol in formula (1.3) is set as follows. Kp: Proportional constant Q 0 : Constant (aeration amount required at average pollution load)
【００４７】定数Ｑ０として、平均汚濁負荷時に必要と
される曝気量の値が予め制御部８に設定されているが、
空気倍率一定制御または、ＤＯ一定制御による演算値が
設定されていてもよい。また、比例定数Ｋｐは予め制御
部８に設定されているが、制御部８において、自由に設
定変更が可能なようになっている。As the constant Q 0 , the value of the aeration amount required at the time of the average pollution load is preset in the control unit 8,
The calculated value by the constant air ratio control or the constant DO control may be set. The proportional constant Kp is preset in the control unit 8, but the control unit 8 can freely change the setting.
【００４８】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、配水管ｂに流量計４および前段水質計５を取付けた
ことにより、汚濁負荷量の演算の精度を向上させること
ができる。また汚濁負荷量の基準値として、被処理水３
の特定物質の平均濃度に被処理水３の平均流量を乗じた
値である平均汚濁負荷量を用いていることから、過不足
なく硝化反応に必要な曝気量を好気槽１２に送ることが
できる。さらに設定定数としてＫｐとＱ０の２つのパラ
メータのみを用いていることから、パラメータの調整が
容易である。As described above, according to the present embodiment, the flow meter 4 and the pre-stage water quality meter 5 are attached to the water distribution pipe b, so that the calculation accuracy of the pollution load amount can be improved. In addition, as the standard value of the pollution load, the treated water 3
Since the average pollutant load, which is a value obtained by multiplying the average concentration of the specific substance of 3 by the average flow rate of the water to be treated 3, is used, the aeration amount necessary for the nitrification reaction can be sent to the aerobic tank 12 without excess or deficiency. it can. Furthermore, since only two parameters Kp and Q 0 are used as setting constants, the parameters can be easily adjusted.
【００４９】次に本発明の変形例について説明する。Next, a modification of the present invention will be described.
【００５０】（１）負荷量演算部６は、流量計４からの
被処理水３の流量に基づいて汚濁負荷量を算出している
が、循環装置１４または返送装置１５の水位計からの水
位値に基づいてＱ−Ｈ曲線を算出し、このＱ−Ｈ曲線に
より、被処理水３の流量を算出してもよい。(1) The load amount calculation unit 6 calculates the pollution load amount based on the flow rate of the treated water 3 from the flow meter 4, but the water level from the water level gauge of the circulation device 14 or the return device 15 is calculated. A Q-H curve may be calculated based on the value, and the flow rate of the treated water 3 may be calculated using this Q-H curve.
【００５１】（２）制御部８は曝気装置９を負荷量演算
部６からの汚濁負荷量の値と基準設定部７からの汚濁負
荷量の基準値との偏差に基づいて制御しているが、返送
装置１５、余剰汚泥引抜装置３０、循環装置１４、凝集
剤注入装置１６および炭素源投入装置３１のうち少なく
とも一つを、負荷量演算部６からの汚濁負荷量の値と基
準設定部７からの汚濁負荷量の基準値との偏差に基づい
て制御してもよい。(2) The control unit 8 controls the aeration device 9 based on the deviation between the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit 6 and the reference value of the pollution load amount from the reference setting unit 7. , At least one of the return device 15, the excess sludge extraction device 30, the circulation device 14, the coagulant injection device 16 and the carbon source injection device 31, the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit 6 and the reference setting unit 7 The control may be performed based on the deviation of the pollution load amount from the reference value.
【００５２】（３）制御部８は、負荷量演算部６からの
汚濁負荷量と基準設定部７からの汚濁負荷量の基準値の
偏差に基づいて、上記の（１．３）の演算を行ない、曝
気装置９の曝気量目標値を算出しているが、被処理水３
の汚濁負荷量が演算される時点と被処理水３が好気槽１
２に流入するまでの時間遅れΔｔを考慮した下記の
（１．４）の演算を行い、曝気装置９の曝気量目標値を
算出してもよい。(3) The control unit 8 calculates the above (1.3) based on the deviation between the pollution load amount from the load amount calculation unit 6 and the reference value of the pollution load amount from the reference setting unit 7. The target amount of aeration of the aeration device 9 is calculated, but the treated water 3
Of the pollutant load of water and the water to be treated 3 in the aerobic tank 1
The target value of the aeration amount of the aeration device 9 may be calculated by performing the following calculation of (1.4) in consideration of the time delay Δt until the gas flows into the air conditioner 2.
【００５３】
Ｑａｉｒ,ｔ＝Ｑ０,ｔ＋Ｋｐ(ＰＮＨ４ｉｎ.ｔ-△ｔ-Ｐ ＮＨ４ｉｎ)
式（１．４）
なお、式（１．４）における各記号を以下のように設定
する。
Ｑａｉｒ,ｔ：時間ｔにおける曝気量目標値
ＰＮＨ４ｉｎ.ｔ-△ｔ：時間（ｔ−△ｔ）における汚濁
負荷量
△ｔ：時間遅れQair, t = Q 0, t + Kp (P NH4in.t-Δt − P NH4in ) Formula (1.4) Each symbol in formula (1.4) is set as follows. Qair, t: Aeration amount target value P NH4in.t-Δt at time t : Pollution load amount at time (t-Δt) Δt: Time delay
【００５４】時間遅れΔｔは、予め制御部８に設定され
ているが、制御部８において自由に設定変更できるよう
になっている。The time delay Δt is set in the control unit 8 in advance, but the control unit 8 can freely change the setting.
【００５５】（４）負荷量演算部６は、被処理水３のア
ンモニ濃度を、アンモニア濃度計５にからの計測値を用
いて汚濁負荷量を算出しているが、ＵＶ計、濁度計、Ｃ
ＯＤ計，ＢＯＤ計および流量計４により計測された値と
予め負荷量演算部６に設定されたアンモニア濃度との相
関関係から被処理水３のアンモニア濃度を算出し、算出
されたアンモニア濃度を用いて汚濁負荷量を算出しても
よい。(4) The load amount calculation unit 6 calculates the pollution load amount using the measured value from the ammonia concentration meter 5 for the ammonia concentration of the water 3 to be treated. , C
The ammonia concentration of the water to be treated 3 is calculated from the correlation between the values measured by the OD meter, the BOD meter, and the flow meter 4 and the ammonia concentration preset in the load amount calculation unit 6, and the calculated ammonia concentration is used. The pollution load amount may be calculated by
【００５６】前段水質計５として、リン濃度計が用いら
れ、リン濃度計により被処理水のリン濃度を計測する代
わりに、ＵＶ計にからのＵＶ値とリン濃度との相関関係
により、負荷量演算部６がリン濃度を算出する方法を図
２により説明する。A phosphorus concentration meter is used as the upstream water quality meter 5, and instead of measuring the phosphorus concentration of the water to be treated by the phosphorus concentration meter, the load amount is determined by the correlation between the UV value from the UV meter and the phosphorus concentration. The method by which the calculation unit 6 calculates the phosphorus concentration will be described with reference to FIG.
【００５７】図２は、ＵＶ値と被処理水のリン濃度との
関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the UV value and the phosphorus concentration of the water to be treated.
【００５８】図２において、各プロットは予め被処理水
３をサンプリングし、各サンプリングについて、計測を
行ないグラフ上にプロットしたものである。さらに相関
式（ｙ＝０．１６９ｘ−３．６１、Ｒ２＝０．７５５
４）は、図２の各プロットに基づいて、算出された相関
式である。In FIG. 2, each plot is obtained by sampling the water 3 to be treated in advance, measuring each plot, and plotting it on a graph. Furthermore, the correlation equation (y = 0.169x−3.61, R 2 = 0.755)
4) is a correlation equation calculated based on each plot of FIG.
【００５９】なおＵＶ値はＣ＝Ｃ（炭素）の２重結合部
分の数により増減し、この２重結合部分とリン濃度の比
が約一定であることから、算出された相関式において、
リン濃度とＵＶ値は高い相関関係を示している。The UV value increases and decreases depending on the number of double bond portions of C = C (carbon), and the ratio of the double bond portions to the phosphorus concentration is approximately constant. Therefore, in the calculated correlation equation,
The phosphorus concentration and the UV value show a high correlation.
【００６０】このように算出された相関式は負荷量演算
部６に予め設定され、負荷量演算部６は、リン濃度計か
らの計測値の代わりに、設定された相関式に基づいて、
ＵＶ計からのＵＶ値を用いて、リン濃度を算出する。The correlation equation calculated in this way is set in advance in the load amount calculation unit 6, and the load amount calculation unit 6 is based on the set correlation formula instead of the measured value from the phosphorus concentration meter.
The UV value from the UV meter is used to calculate the phosphorus concentration.
【００６１】さらに、上述の算出方法では、ＵＶ値とリ
ン濃度の単相関係を用いているが下水処理場の窒素成分
またはリン成分濃度のデータと他の２つ以上の水質計ま
たは流量計からの値との重相関係より、下記の（１．
５）の演算式により、被処理水３の窒素成分またはリン
成分濃度を求めてもよい。Further, in the above calculation method, the single-phase relationship between the UV value and the phosphorus concentration is used, but the data of the nitrogen component or phosphorus component concentration of the sewage treatment plant and other two or more water quality meters or flow meters are used. From the multiphase relationship with the value of (1.
The nitrogen component or phosphorus component concentration of the water 3 to be treated may be obtained by the arithmetic expression of 5).
【００６２】
ＣＮｏｒＰｉｎ＝ａ１Ｃ１＋ａ２Ｃ２＋・・・・＋ｂ 式（１．５）
なお、式（１．５）における各記号を以下のように設定
する。
ＣＮｏｒＰｉｎ：被処理水３の窒素成分濃度またはリン
成分濃度
ａ１，ａ２・・・：定数
ｂ：定数
Ｃ１、Ｃ２・・・：窒素成分またはリン成分濃度計以外
の水質計からの値C NorPin = a 1 C 1 + a 2 C 2 + ... + b Formula (1.5) Each symbol in formula (1.5) is set as follows. C NorPin : Nitrogen component concentration or phosphorus component concentration of treated water 3 a 1 , a 2 ...: Constant b: Constants C 1 , C 2 ...: From water quality meter other than nitrogen component or phosphorus component concentration meter value
【００６３】以上のように、リン成分濃度、窒素成分濃
度計が設置されていない下水処理場または、リン成分濃
度、窒素成分濃度計が設置されているが異常値を示すこ
とが多い下水処理場において、他のオンラインセンサが
取り付けられていれば、リン成分濃度および窒素成分濃
度計の代わりに、他のオンラインセンサの計測値を利用
して、負荷量演算部６は、リン濃度および窒素成分濃度
を算出することができる。As described above, the sewage treatment plant without the phosphorus component concentration and nitrogen component concentration meters installed, or the sewage treatment plant with the phosphorus component concentration and nitrogen component concentration meters installed, but often showing abnormal values If another online sensor is attached, the load amount calculation unit 6 uses the measured values of the other online sensor instead of the phosphorus component concentration and nitrogen component concentration meters to determine the phosphorus concentration and the nitrogen component concentration. Can be calculated.
【００６４】（５）対象プロセスとしては、以下に記載
するプロセスのいずれに使用してもよい。また、担体投
入、凝集剤併用型のプロセスまたは、ＡＯＡＯ法等、各
種Ａ２Ｏ法の変法いずれに使用してもよい。(5) The target process may be any of the processes described below. Further, it may be used in any of a carrier injection, a coagulant combined type process, and various A 2 O methods such as the AOAO method.
【００６５】１）標準活性汚泥法
２）Ａ２Ｏ法（嫌気−無酸素−好気法）
３）ＡＯ法（嫌気−好気法）
４）硝化内生脱窒法
５）循環式硝化脱窒法
６）ＯＤ法
７）ステップ注入法
８）回分式活性汚泥法
９）間欠曝気法
１０）担体投入型活性汚泥法
１１）担体投入Ａ２Ｏ法
１２）担体投入ＡＯ法
１３）担体投入硝化内生脱窒法
１４）担体投入循環式硝化脱窒法
１５）担体投入ＯＤ法
１６）担体投入ステップ注入法
１７）担体投入回分式活性汚泥法
１８）担体投入間欠曝気法
１９）凝集剤注入型活性汚泥法
２０）凝集剤注入Ａ２Ｏ法
２１）凝集剤注入ＡＯ法
２２）凝集剤注入硝化内生脱窒法
２３）凝集剤注入循環式硝化脱窒法
２４）凝集剤注入ＯＤ法
２５）凝集剤注入ステップ注入法
２６）凝集剤注入回分式活性汚泥法
２７）凝集剤注入間欠曝気法
２８）膜分離型活性汚泥法
２９）膜分離型Ａ２Ｏ法
３０）膜分離型ＡＯ法
３１）膜分離型硝化内生脱窒法
３２）膜分離型循環式硝化脱窒法
３３）膜分離型ＯＤ法
３４）膜分離型ステップ注入法
３５）膜分離型回分式活性汚泥法
３６）膜分離型間欠曝気法第２の実施の形態
次に図３乃至図６により本発明の第２の実施の形態につ
いて説明する。1) Standard activated sludge method 2) A 2 O method (anaerobic-anoxic-aerobic method) 3) AO method (anaerobic-aerobic method) 4) Nitrification endogenous denitrification method 5) Circulating nitrification denitrification method 6) OD method 7) Step injection method 8) Batch activated sludge method 9) Intermittent aeration method 10) Carrier injection type activated sludge method 11) Carrier injection A 2 O method 12) Carrier injection AO method 13) Carrier injection nitrification endogenous Denitrification method 14) Carrier injection circulation type nitrification denitrification method 15) Carrier injection OD method 16) Carrier injection step injection method 17) Carrier injection batch type activated sludge method 18) Carrier injection intermittent aeration method 19) Flocculant injection type activated sludge method 20 ) Coagulant injection A 2 O method 21) Coagulant injection AO method 22) Coagulant injection Nitrification endogenous denitrification method 23) Coagulant injection circulation nitrification denitrification method 24) Coagulant injection OD method 25) Coagulant injection step injection method 26) Flocculant injection batch activated sludge method 27) Intermittent flocculant injection Vapor Method 28) membrane separation type activated sludge process 29) membrane separation type A 2 O Method 30) a membrane separation type AO method 31) membrane separation type nitrification endogenous denitrification 32) membrane separation type circulating nitrification denitrification 33) membrane separation Type OD method 34) Membrane separation type step injection method 35) Membrane separation type batch activated sludge method 36) Membrane separation intermittent aeration method Second embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6. Will be described.
【００６６】図３は、本発明の第２の実施の形態を示し
ている。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention.
【００６７】図３に示す、第２の実施の形態は、前段水
質計５を削除するとともに、被処理水３に対する外部環
境の変化により定まる水質と時間との関係のパターンが
格納された水質データベース１７と、水質データベース
１７に信号線１７ａを介して接続され、水質データベー
ス１７に設定されたパターンから現在の外部環境に最も
近似したパターンを選択し、選択したパターンに基づい
て水質と時間の関数を算出する水質予測部１８と、水質
予測部１８に信号線１８ａを介して接続され、水質予測
部１８からの水質と時間の関数に基づいて当該時間に対
応する水質を算出する水質算出部１９とを備えたもので
ある。The second embodiment shown in FIG. 3 is a water quality database in which the pre-stage water quality meter 5 is deleted and a pattern of the relationship between the water quality and the time determined by the change in the external environment for the treated water 3 is stored. 17 is connected to the water quality database 17 via a signal line 17a, and a pattern most similar to the current external environment is selected from the patterns set in the water quality database 17, and a function of water quality and time is selected based on the selected pattern. A water quality predicting unit 18 for calculating, and a water quality calculating unit 19 connected to the water quality predicting unit 18 via a signal line 18a for calculating the water quality corresponding to the time based on the function of the water quality and the time from the water quality predicting unit 18. It is equipped with.
【００６８】図３において、他の構成は図１に示す第１
の実施の形態と略同一である。図３において、図１に示
す第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を符して
詳細な説明は省略する。In FIG. 3, the other structure is the same as the first structure shown in FIG.
The embodiment is substantially the same as the embodiment. In FIG. 3, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００６９】図４に示すように、水質データベース１７
には、対象となる下水処理場に流入する被処理水３の通
日水質試験等から得られる外部環境（日付、曜日、天
候、季節、降雨開始時間、降雨量等）（図４（Ａ））に
より定まる水質と時間との関係パターン（図４（Ｂ））
が格納されている。As shown in FIG. 4, the water quality database 17
Shows the external environment (date, day of the week, weather, season, rainfall start time, rainfall, etc.) obtained from the daily water quality test of the treated water 3 flowing into the target sewage treatment plant (Fig. 4 (A)). Pattern of water quality and time (Fig. 4 (B))
Is stored.
【００７０】ここで図４（Ａ）（Ｂ）における縦軸は、
リン濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、横軸は時刻を示してい
る。The vertical axis in FIGS. 4A and 4B is
The phosphorus concentration (mg / L) is shown, and the horizontal axis shows the time.
【００７１】また制御部８には、配管ｇを介して好気槽
１２内に凝集剤を注入する凝集剤注入装置１６が接続さ
れている。A coagulant injection device 16 for injecting a coagulant into the aerobic tank 12 is connected to the control section 8 through a pipe g.
【００７２】水質予測部１８に、現在の外部環境が入力
されると、水質予測部１８は、信号線１７ａを介して水
質データベース１７に設定されたパターンから現在の外
部環境に最も近似したパターンを選択する。When the current external environment is input to the water quality predicting unit 18, the water quality predicting unit 18 selects the pattern most similar to the current external environment from the pattern set in the water quality database 17 via the signal line 17a. select.
【００７３】水質予測部１８は、選択した水質と時間と
の関係パターン（図４（Ｂ））における欠測値を直線及
び曲線により補間（図５）することにより、水質と時間
の関数（２．１）を算出する。ここで、図５における縦
軸はリン濃度（ｍｇ／Ｌ）を示し、横軸は時刻を示して
いる。また、上述したように水質と時間の関数（２．
１）は、水質予測部１８により算出されているが、水質
予測部１８において、水質と時間の関数（２．１）は、
自由に設定変更ができるようになっている。The water quality predicting unit 18 interpolates the missing values in the selected relational pattern of water quality and time (FIG. 4 (B)) with straight lines and curves (FIG. 5) to obtain a function (2) of water quality and time. .1) is calculated. Here, the vertical axis in FIG. 5 represents phosphorus concentration (mg / L), and the horizontal axis represents time. In addition, as described above, a function of water quality and time (2.
1) is calculated by the water quality prediction unit 18, but in the water quality prediction unit 18, the function (2.1) of water quality and time is
You can change the settings freely.
【００７４】ＣＴ−Ｐ＝Ｇ（ｔ） 式（２．１）
なお式（２．１）における各記号を以下のように設定す
る。
ＣＴ−Ｐ：リン濃度
ｔ：時間
Ｇ（ｔ）：水質と時間の関数C T−P = G (t) Equation (2.1) Each symbol in Equation (2.1) is set as follows. CTP : Phosphorus concentration t: Time G (t): Water quality and function of time
【００７５】水質予測部１８において算出された水質と
時間の関数（２．１）は信号線１８ａを介して水質算出
部１９に送られ、水質算出部１９は、水質予測部１８か
らの水質と時間の関数（２．１）に基づいて当該時間ｔ
に対応するリン濃度を算出し、算出されたリン濃度を負
荷量演算部６に信号線１９ａを介して送信する。The water quality and time function (2.1) calculated by the water quality prediction unit 18 is sent to the water quality calculation unit 19 via the signal line 18a, and the water quality calculation unit 19 compares the water quality from the water quality prediction unit 18 with the water quality. The time t based on the function of time (2.1)
The phosphorus concentration corresponding to is calculated, and the calculated phosphorus concentration is transmitted to the load amount calculation unit 6 via the signal line 19a.
【００７６】負荷量演算部６は、算出されたリン濃度と
流量計４からの流量の値に基づいて、下記の（２．２）
の演算式により汚濁負荷量を算出する。Based on the calculated phosphorus concentration and the value of the flow rate from the flow meter 4, the load amount calculation section 6 performs the following (2.2)
The amount of pollution load is calculated by the following formula.
【００７７】
ＰＴ−Ｐｉｎ＝Ｑｉｎ・Ｃ'Ｔ−Ｐｉｎ 式（２．２）
なお式（２．２）における各記号を以下のように設定す
る。
ＰＴ−Ｐｉｎ：汚濁負荷量
Ｑｉｎ：流量計からの流量
Ｃ´Ｔ−Ｐｉｎ：時間ｔに対応するリン濃度P T-Pin = Qin · C ′ T-Pin Formula (2.2) It should be noted that each symbol in Formula (2.2) is set as follows. P T-Pin : Pollution load Qin: Flow rate from flow meter C ′ T-Pin : Phosphorus concentration corresponding to time t
【００７８】負荷量演算部６において算出された汚濁負
荷量は、信号線６ａを介して制御部８に送信される。The pollution load amount calculated by the load amount calculation unit 6 is transmitted to the control unit 8 via the signal line 6a.
【００７９】基準設定部７には、予め汚濁負荷量の基準
値が設定されている。また汚濁負荷量の基準値として
は、好気槽１２内に凝集剤を注入することなく、所定の
リン濃度の目標値を達成できる汚濁負荷量の閾値が下記
の（２．３）の演算式により設定されている。The standard value of the pollution load amount is set in the standard setting unit 7 in advance. Further, as the reference value of the pollution load amount, the threshold value of the pollution load amount that can achieve the target value of the predetermined phosphorus concentration without injecting the coagulant into the aerobic tank 12 is the following formula (2.3). It is set by.
【００８０】Ｐ Ｔ−Ｐｉｎ
＝ＰＰ０４ｔｈ 式（２．３）
なお式（２．３）における各記号を以下のように設定す
る。Ｐ Ｔ−Ｐｉｎ
：汚濁負荷量の基準値
ＰＰ０４ｔｈ：汚濁負荷量の閾値 P T-Pin = P P04th Formula (2.3) It should be noted that each symbol in Formula (2.3) is set as follows. P T-Pin : Reference value of pollution load P P04th : Threshold of pollution load
【００８１】基準設定部７は、汚濁負荷量の閾値をＩＡ
ＷＱ活性汚泥モデルの理論的モデルを用いたシミュレー
ションにより、汚濁負荷量と汚濁負荷量の閾値の関係
（図６）を算出し、この関係に基づいて汚濁負荷量の閾
値を算出してもよい。The standard setting unit 7 sets the threshold value of the pollution load amount to IA.
By using a theoretical model of the WQ activated sludge model, the relationship between the pollution load amount and the threshold value of the pollution load amount (FIG. 6) may be calculated, and the threshold value of the pollution load amount may be calculated based on this relationship.
【００８２】図６において、縦軸は汚濁負荷量の閾値を
示し、横軸は汚濁負荷量を示している。In FIG. 6, the vertical axis shows the threshold value of the pollution load amount, and the horizontal axis shows the pollution load amount.
【００８３】基準設定部７は、設定された汚濁負荷量の
基準値を信号線７ａを介して、制御部８に送信する。The reference setting unit 7 transmits the set reference value of the pollution load amount to the control unit 8 via the signal line 7a.
【００８４】制御部８は、基準設定部７からの汚濁負荷
量の基準値と負荷量演算部６からの算出された汚濁負荷
量に基づいて、下記の（２．４）の演算式より、凝集剤
の注入量を算出する。下記の（２．４）の演算式におい
て、制御部８は、算出された汚濁負荷量が汚濁負荷量の
基準値よりも大きい場合は（Ａ）の演算を行い、算出さ
れた汚濁負荷量が汚濁負荷量の基準値以下である場合
は、（Ｂ）の演算を行なう。Based on the reference value of the pollutant load amount from the standard setting unit 7 and the calculated pollutant load amount from the load amount computing unit 6, the control unit 8 uses the following equation (2.4) to calculate: Calculate the amount of coagulant injected. In the following equation (2.4), when the calculated pollution load amount is larger than the reference value of the pollution load amount, the control unit 8 performs the calculation of (A), and the calculated pollution load amount is When the pollution load amount is less than or equal to the reference value, the calculation of (B) is performed.
【００８５】次に制御部８は、信号線８ａを介して、算
出された凝集剤の注入量で好気槽１２に凝集剤を注入す
るように凝集剤注入装置１６を制御する。Next, the control unit 8 controls the coagulant injection device 16 so as to inject the coagulant into the aerobic tank 12 with the calculated injection amount of the coagulant via the signal line 8a.
【００８６】[0086]
【数１】 [Equation 1]
【００８７】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、被処理水３の汚濁負荷量が汚濁負荷量の基準値以下
の場合、凝集剤注入装置１６は、好気槽１２に凝集剤の
注入が行なわず、被処理水３の汚濁負荷量が汚濁負荷量
の基準値以上の場合、凝集剤の注入を行なうように制御
が行われるため、凝集剤の注入量を最適化できる。また
前段水質計５を使用することなく汚濁負荷量を算出でき
ることから、前段水質計５の汚れの付着による前段水質
計５の精度の低下および異常信号の問題も解決でき、下
水処理場水質制御装置１の信頼性を向上させることがで
きる。さらに、前段水質計５のメンテナンスの手間を省
くことができる。As described above, according to the present embodiment, when the pollutant load amount of the water to be treated 3 is equal to or less than the reference value of the pollutant load amount, the coagulant injection device 16 causes the aerobic tank 12 to store the coagulant. When injection is not performed and the pollution load amount of the water to be treated 3 is equal to or higher than the reference value of the pollution load amount, control is performed so as to inject the coagulant, so that the injection amount of the coagulant can be optimized. In addition, since the pollution load can be calculated without using the pre-stage water quality meter 5, it is possible to solve the problems of deterioration of the precision of the pre-stage water quality meter 5 due to adhesion of dirt on the pre-stage water quality meter 5 and abnormal signals, and the sewage treatment plant water quality control device. The reliability of No. 1 can be improved. Further, it is possible to save the labor of maintenance of the upstream water quality meter 5.
【００８８】第３の実施の形態
次に図７により本発明の第３の実施の形態について説明
する。 Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００８９】図７は、本発明の第３の実施の形態を示し
ている。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
【００９０】図７に示す、第３の実施の形態は、好気槽
１２の前段に前段水質計５を設けるとともに、水質予測
部１８からの関数に基づいて算出された水質の値と前段
水質計５からの水質の値の偏差が予め設定された範囲内
にあるか判定を行なう判定部２０とを備えたものであ
る。In the third embodiment shown in FIG. 7, the pre-stage water quality meter 5 is provided at the pre-stage of the aerobic tank 12, and the water quality value and the pre-stage water quality calculated based on the function from the water quality prediction unit 18 are provided. The determination unit 20 determines whether the deviation of the water quality value from the total 5 is within a preset range.
【００９１】図７において、他の構成は図３乃至図６に
示す第２の実施の形態と略同一である。図７において、
図３乃至図６に示す第２の実施の形態と同一部分には同
一の符号を符して詳細な説明は省略する。In FIG. 7, the other structure is almost the same as that of the second embodiment shown in FIGS. In FIG.
The same parts as those in the second embodiment shown in FIGS. 3 to 6 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
【００９２】図７に示すように、前段水質計５は、信号
線５ａ、５ｂを介して判定部２０および水質データベー
ス１７に接続され、判定部２０は、信号線１９ａ、２０
ａを介して水質算出部１９および負荷量演算部６に接続
されている。As shown in FIG. 7, the pre-stage water quality meter 5 is connected to the judging section 20 and the water quality database 17 via the signal lines 5a and 5b, and the judging section 20 is connected to the signal lines 19a and 20b.
It is connected to the water quality calculation unit 19 and the load amount calculation unit 6 via a.
【００９３】図７に示すように、前段水質計５において
計測された計測値は、信号線５ｂを介して水質データベ
ース１７に送信され、水質データベース１７に蓄積され
る。As shown in FIG. 7, the measured value measured by the upstream water quality meter 5 is transmitted to the water quality database 17 via the signal line 5b and accumulated in the water quality database 17.
【００９４】また水質予測部１８に現在の外部環境が入
力されると、水質予測部１８は、信号線１７ａを介して
水質データベース１７に蓄積されたパターンから現在の
外部環境に最も近似したパターンを選択し、選択したパ
ターンに基づいて水質と時間の関数を算出する。When the current external environment is input to the water quality predicting section 18, the water quality predicting section 18 determines the pattern most similar to the current external environment from the patterns accumulated in the water quality database 17 via the signal line 17a. Select and calculate a function of water quality and time based on the selected pattern.
【００９５】水質予測部１８は、算出した水質と時間の
関数を信号線１８ａを介して水出算出部１９に送信し、
水質算出部１９は、水質予測部１８からの水質と時間の
関数に基づいて当該時間に対応する水質の値を算出す
る。水質算出部１９において算出された当該時間に対応
する水質の値は、信号線１９ａを介して判定部２０に送
信され、判定部２０は、水質算出部１９から送信された
当該時間に対応する水質の値と前段水質計５からの当該
時間に対応する水質の値の偏差を算出し、算出された偏
差が予め設定された範囲内にあるか判定を行なう。判定
部２０は、算出された偏差が予め設定された範囲内であ
ると判断した場合は、前段水質計５は正常であると判断
し、前段水質計５からの水質の値を、信号線２０ａを介
して負荷量演算部６に送信する。判定部２０は、算出さ
れた偏差が予め設定された範囲外であると判断した場合
は、前段水質計５は異常（故障、校正による非定常状
態）であると判断し、水質算出部１９からの水質の値
を、信号線２０ａを介して負荷量演算部６に送信する。
ここで、予め設定された範囲は、判定部２０に予め設定
されているが、判定部２０において自由に設定変更でき
るようになっている。The water quality predicting unit 18 sends the calculated function of water quality and time to the water discharge calculating unit 19 via the signal line 18a,
The water quality calculation unit 19 calculates the value of the water quality corresponding to the time based on the function of the water quality and the time from the water quality prediction unit 18. The value of the water quality corresponding to the time calculated by the water quality calculating unit 19 is transmitted to the determining unit 20 via the signal line 19a, and the determining unit 20 determines the water quality corresponding to the time transmitted from the water quality calculating unit 19. And the deviation of the water quality value corresponding to the time from the preceding water quality meter 5 are calculated, and it is determined whether the calculated deviation is within a preset range. When the determination unit 20 determines that the calculated deviation is within the preset range, the determination unit 20 determines that the pre-stage water quality meter 5 is normal, and the water quality value from the pre-stage water quality meter 5 is set to the signal line 20a. Is transmitted to the load amount calculation unit 6 via. When the determination unit 20 determines that the calculated deviation is outside the preset range, the determination unit 20 determines that the upstream water quality meter 5 is abnormal (failure, unsteady state due to calibration), and the water quality calculation unit 19 determines The value of the water quality is transmitted to the load amount calculation unit 6 via the signal line 20a.
Here, although the preset range is preset in the determination unit 20, the determination unit 20 can freely change the setting.
【００９６】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、前段水質計５に異常が発生した場合においても、負
荷量演算部６は汚濁負荷量を算出することができる。As described above, according to the present embodiment, the load amount calculation unit 6 can calculate the pollution load amount even when an abnormality occurs in the upstream water quality meter 5.
【００９７】第４の実施の形態
次に図８により本発明の第４の実施の形態について説明
する。 Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００９８】図８は、本発明の第４の実施の形態を示し
ている。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
【００９９】図８に示す第４の実施の形態は、好気槽１
２と最終沈殿池１３の間の配水管ｃに被処理水３中の特
定物質の濃度を計測する後段水質計２２を設け、汚濁負
荷量と被処理水３の目標水質との間の関数を設定する目
標関数設定部２３を設けるとともに、目標関数設定部２
３で設定された関数と負荷量演算部６からの汚濁負荷量
の値に基づいて制御目標値を算出する制御目標演算部２
１とを設けたものである。The fourth embodiment shown in FIG. 8 is the aerobic tank 1.
A post-stage water quality meter 22 for measuring the concentration of a specific substance in the treated water 3 is provided in the water distribution pipe c between the 2 and the final settling basin 13, and a function between the pollution load amount and the target water quality of the treated water 3 is calculated. A target function setting unit 23 for setting is provided, and the target function setting unit 2 is provided.
The control target calculation unit 2 that calculates the control target value based on the function set in 3 and the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit 6
1 and 1 are provided.
【０１００】図８において、他の構成は図１に示す第１
の実施の形態と略同一である。図８において、図１に示
す第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を符して
詳細な説明は省略する。In FIG. 8, the other structure is the same as the first structure shown in FIG.
The embodiment is substantially the same as the embodiment. In FIG. 8, the same parts as those in the first embodiment shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
【０１０１】図８に示す後段水質計２２としては、アン
モニア濃度計が用いられている。An ammonia concentration meter is used as the latter-stage water quality meter 22 shown in FIG.
【０１０２】制御目標演算部２１は、負荷量演算部６と
制御部８の間に配置され、制御目標演算部２１には、目
標関数設定部２３が接続されている。The control target calculation unit 21 is arranged between the load amount calculation unit 6 and the control unit 8, and the target function setting unit 23 is connected to the control target calculation unit 21.
【０１０３】図８に示すように、負荷量演算部６は汚濁
負荷量を算出し、算出された汚濁負荷量を制御目標演算
部２１に信号線６ａを介して送信する。As shown in FIG. 8, the load amount calculation unit 6 calculates the pollution load amount and transmits the calculated pollution load amount to the control target calculation unit 21 via the signal line 6a.
【０１０４】次に目標関数設定部２３は、汚濁負荷量と
被処理水３のアンモニア濃度目標値との間の関数（４．
１）を設定する（図９）。図９において、縦軸はアンモ
ニア濃度目標値を示し、横軸は汚濁負荷量を示してい
る。Next, the target function setting section 23 determines the function (4.) between the pollution load amount and the ammonia concentration target value of the water 3 to be treated.
1) is set (FIG. 9). In FIG. 9, the vertical axis represents the ammonia concentration target value, and the horizontal axis represents the pollution load amount.
【０１０５】その後、目標関数設定部２３は、ＩＡＷＱ
活性汚泥モデルの理論的モデルを用いたシミュレーショ
ンによって、被処理水３の汚濁負荷量と達成可能なアン
モニア濃度の関数（ａ）を算出する。ここで目標関数設
定部２３は、ＩＡＷＱ活性汚泥モデルの理論的モデルを
用いているが、他の理論モデルを用いてもよい。After that, the objective function setting section 23 determines that the IAWQ
A function (a) of the pollution load amount of the treated water 3 and the achievable ammonia concentration is calculated by simulation using a theoretical model of the activated sludge model. Here, the target function setting unit 23 uses the theoretical model of the IAWQ activated sludge model, but other theoretical models may be used.
【０１０６】次に目標関数設定部２３は、このシュミレ
ーションによって算出した関数（ａ）に基づいて、アン
モニア濃度目標値が漸増するような関数（ｂ）を算出
し、この関数（ｂ）が目標関数として目標関数設定部２
３に設定される（図１０）。図１０において、縦軸は、
アンモニア濃度目標値を示し、横軸は汚濁負荷量を示し
ている。Next, the target function setting section 23 calculates a function (b) such that the ammonia concentration target value gradually increases based on the function (a) calculated by this simulation, and this function (b) is the target function. As target function setting unit 2
3 (FIG. 10). In FIG. 10, the vertical axis represents
The ammonia concentration target value is shown, and the horizontal axis shows the pollution load.
【０１０７】
ＳＶＮＨ４＝Ｈ(ＰＮＨ４ｉｎ) 式（４．１）
なお式（４．１）における各記号を以下のように設定す
る。
Ｈ（ＰＮＨ４ｉｎ）：汚濁負荷量／目標関数
ＳＶＮＨ４：アンモニア濃度目標値SV NH4 = H (P NH4in ) Equation (4.1) The symbols in the equation (4.1) are set as follows. H (P NH4in ): Pollution load / target function SV NH4 : Ammonia concentration target value
【０１０８】目標関数設定部２３において設定された関
数（ｂ）は、信号線２３ａを介して制御目標演算部２１
に送信される。The function (b) set by the target function setting unit 23 is controlled by the control target calculation unit 21 via the signal line 23a.
Sent to.
【０１０９】制御目標演算部２１は、目標関数設定部２
３で設定された関数（４．１）と負荷量演算部６からの
汚濁負荷量の値に基づいてアンモニア濃度目標値（制御
目標値）を算出する。制御目標演算部２１において算出
されたアンモニア濃度目標値は、信号線２１ａを介して
制御部８に送信される。The control target calculation unit 21 includes the target function setting unit 2
The ammonia concentration target value (control target value) is calculated based on the function (4.1) set in 3 and the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit 6. The ammonia concentration target value calculated by the control target calculation unit 21 is transmitted to the control unit 8 via the signal line 21a.
【０１１０】制御部８は、制御目標演算部２１で算出さ
れたアンモニア濃度目標値とアンモニア濃度計２２から
のアンモニア濃度の値との偏差ｅｔを（４．２）の演算
式により算出し、算出された偏差に基づいて、（４．
３）の演算式により、曝気装置９の曝気量目標値Ｑａｉ
ｒｔを算出する。[0110] The control unit 8 calculates the arithmetic expression of the deviation e t of the value of the ammonia concentration of the ammonia concentration target value calculated by the control target processing unit 21 and the ammonia concentration meter 22 (4.2), Based on the calculated deviation, (4.
The aeration amount target value Qai of the aeration device 9 is calculated by the equation 3).
Calculate r t .
【０１１１】
ｅｔ＝ＰＶＮＨ４、ｔ−ＳＶＮＨ４、ｔ 式（４．２）
なお式（４．２）における各記号を以下のように設定す
る。E t = PV NH4, t −SV NH4, t Expression (4.2) The symbols in Expression (4.2) are set as follows.
【０１１２】ＰＶＮＨ４、ｔ：時刻ｔの被処理水３のア
ンモニア濃度（アンモニア濃度計２２から送信された
値）
ＳＶＮＨ４、ｔ：時刻ｔの被処理水３のアンモニア濃度
目標値（制御目標演算部２１において算出された値）
Ｑａｉｒｔ＝Ｑａｉｒｔ−Δｔ＋Ｋｐｅｔ 式（４．３）
なお式（４．３）における各記号を以下のように設定す
る。
Ｑａｉｒｔ：時刻ｔにおける曝気量目標値
Ｑａｉｒｔ−Δｔ：時刻ｔ−Δｔにおける曝気量
Ｋｐ：比例定数
Δｔ：時間遅れPV NH4, t : Ammonia concentration of treated water 3 at time t (value transmitted from ammonia concentration meter 22) SV NH4, t : Ammonia concentration target value of treated water 3 at time t (control target calculation calculated value) Qair t = Qair t-Δt + K p e t equation each symbol in (4.3) Note that equation (4.3) is set as follows in section 21. Qair t : Aeration amount target value at time t Qair t-Δt : Aeration amount at time t-Δt K p : Proportional constant Δt: Time delay
【０１１３】比例定数Ｋｐおよび時間遅れΔｔは、予め
制御部８に設定されているが、制御部８において自由に
設定変更できるようになっている。The proportional constant K p and the time delay Δt are preset in the control unit 8, but the control unit 8 can freely change the setting.
【０１１４】制御部８において算出された曝気量目標値
は、信号線８ａを介して曝気装置９に送信され、曝気装
置９は、曝気量目標値で好気槽１２内を曝気する。The aeration amount target value calculated by the control unit 8 is transmitted to the aeration device 9 via the signal line 8a, and the aeration device 9 aerates the aerobic tank 12 with the aeration amount target value.
【０１１５】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、目標関数設定部２３において、ＩＡＷＱ活性汚泥モ
デルの理論的モデルを用いたシミュレーションによっ
て、被処理水３の汚濁負荷量と達成可能なアンモニア濃
度の関数（図９（ａ））を算出し、算出された関数（図
９（ａ））に基づいて、アンモニア濃度目標値が漸増す
るような関数（図９（ｂ））を算出し、この関数（図９
（ｂ））を用いることにより、被処理水３の汚濁負荷量
が大きくなった場合に、被処理水３に対する曝気量目標
値がゆるやかに変化することから、必要以上の曝気を抑
制でき、コストの低減を図ることができる。As described above, according to the present embodiment, in the target function setting unit 23, the pollution load amount of the treated water 3 and the achievable ammonia are simulated by the simulation using the theoretical model of the IAWQ activated sludge model. A function of concentration (FIG. 9 (a)) is calculated, and based on the calculated function (FIG. 9 (a)), a function (FIG. 9 (b)) that gradually increases the ammonia concentration target value is calculated, This function (Fig. 9
By using (b)), when the pollutant load amount of the treated water 3 becomes large, the target value of the aeration amount for the treated water 3 changes gently, so that unnecessary aeration can be suppressed and the cost can be reduced. Can be reduced.
【０１１６】次に本発明の変形例について説明する。Next, a modification of the present invention will be described.
【０１１７】制御目標演算部２１は、目標関数設定部２
３で設定された関数（４．１）と負荷量演算部６からの
汚濁負荷量の値に基づいてアンモニア濃度目標値（制御
目標値）を算出しているが、被処理水３の汚濁負荷量が
演算される時点と被処理水３が好気槽１２に流入するま
での時間遅れΔｔを考慮した下記の（４．４）の演算式
により、アンモニア濃度目標値（制御目標値）ＳＶｔを
算出してもよい。The control target calculation unit 21 includes the target function setting unit 2
Although the ammonia concentration target value (control target value) is calculated based on the function (4.1) set in 3 and the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit 6, the pollution load of the treated water 3 The ammonia concentration target value (control target value) SV t is calculated by the following equation (4.4) considering the time when the amount is calculated and the time delay Δt until the treated water 3 flows into the aerobic tank 12. May be calculated.
【０１１８】
ＳＶｔ＝Ｈ（Ｐｔ−Δｔ） 式（４．４）
なお式（４．４）における各記号を以下のように設定す
る。
ＳＶｔ：アンモニア濃度目標値
Ｐｔ−Δｔ：時間（ｔ一Δｔ）における汚濁負荷量
Δｔ：時間遅れSV t = H (P t−Δt ) Formula (4.4) The symbols in formula (4.4) are set as follows. SV t : Ammonia concentration target value P t-Δt : Pollution load amount Δt at time (t-Δt): Time delay
【０１１９】[0119]
【発明の効果】本発明によれば、曝気装置による曝気量
を常に最適な量に調整し、また凝集剤の注入量を最適な
量に調整することができる。さらに汚濁負荷量が大きく
変動した場合に、必要以上の曝気をすることなく曝気装
置を制御できることから、コストの低減を図ることがで
きる。また、水質計を使用することなく、制御部は、凝
集剤注入装置の制御を行なうことから、水質計の付着物
の問題を解消でき、下水処理場水質制御装置の信頼性を
向上させることができる。According to the present invention, the aeration amount by the aeration device can always be adjusted to the optimum amount, and the coagulant injection amount can be adjusted to the optimum amount. Further, when the amount of pollution load fluctuates significantly, the aeration device can be controlled without performing aeration more than necessary, so that the cost can be reduced. In addition, since the control unit controls the coagulant injection device without using the water quality meter, the problem of deposits on the water quality meter can be solved and the reliability of the sewage treatment plant water quality control device can be improved. it can.
【図１】本発明による下水処理場水質制御装置の第１の
実施の形態を示す全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of a water quality control device for a sewage treatment plant according to the present invention.
【図２】ＵＶ値と被処理水のリン濃度との関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a UV value and a phosphorus concentration of treated water.
【図３】本発明による下水処理場水質制御装置の第２の
実施の形態を示す全体構成図FIG. 3 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of a sewage treatment plant water quality control device according to the present invention.
【図４】水質データベースを示す図FIG. 4 is a diagram showing a water quality database.
【図５】水質と時間との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing the relationship between water quality and time.
【図６】汚濁負荷量の閾値と汚濁負荷量との関係を示す
図FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a pollution load threshold value and a pollution load amount.
【図７】本発明による下水処理場水質制御装置の第３の
実施の形態を示す全体構成図FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a third embodiment of a water quality control device for a sewage treatment plant according to the present invention.
【図８】本発明による下水処理場水質制御装置の第４の
実施の形態を示す全体構成図FIG. 8 is an overall configuration diagram showing a fourth embodiment of a water quality control device for a sewage treatment plant according to the present invention.
【図９】被処理水の汚濁負荷量と達成可能なアンモニア
濃度の関数を示す図FIG. 9 is a diagram showing a function of the pollution load amount of the treated water and the achievable ammonia concentration.
【図１０】目標関数設定部に設定される目標関数を示す
図FIG. 10 is a diagram showing an objective function set in an objective function setting section.
【図１１】従来の高度処理プロセスを示す図FIG. 11 is a diagram showing a conventional advanced processing process.
【図１２】従来の下水処理場水質制御装置を示す図FIG. 12 is a diagram showing a conventional sewage treatment plant water quality control device.
１ 下水処理場水質制御装置 ４ 流量計 ５ 前段水質計 ６ 負荷量演算部 ７ 基準設定部 ８ 制御部 ９ 曝気装置 １２ 好気槽 １６ 凝集剤注入装置 １７ 水質データベース １８ 水質予測部 １９ 水質算出部 ２０ 判定部 ２１ 制御目標演算部 ２２ 後段水質計 ２３ 目標関数設定部 1 Sewage treatment plant water quality control device 4 flow meter 5 First stage water quality meter 6 Load amount calculation unit 7 Standard setting section 8 control unit 9 Aeration device 12 aerobic tank 16 Flocculant injection device 17 Water quality database 18 Water Quality Prediction Department 19 Water quality calculator 20 Judgment section 21 Control target calculator 22 Second-stage water quality meter 23 Target function setting section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山 中 理 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中事業所内 (72)発明者 本 木 唯 夫 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 柴 本 吉 広 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 初 鹿 行 雄 大阪府大阪市北区大淀中１丁目１番30号 株式会社東芝関西支社内 Ｆターム(参考） 4D028 AA08 AC01 CA00 CA09 CC01 CC02 CE03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Osamu Yamanaka No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba Corporation Fuchu Office (72) Inventor Yukio Motoki 1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Co., Ltd. Toshiba headquarters office (72) Inventor Yoshihiro Shibamoto 1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Co., Ltd. Toshiba headquarters office (72) Inventor Hatsushika Yu 1-30-1 Oyodo Naka, Kita-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Toshiba Kansai branch office F-term (reference) 4D028 AA08 AC01 CA00 CA09 CC01 CC02 CE03
Claims (6)
設置された下水処理場水質制御装置において、 好気槽と、 好気槽の前段に設けられ、被処理水の流量を計測する流
量計と、 好気槽の前段に設けられ、被処理水中の特定物質の濃度
を計測する前段水質計と、 流量計と前段水質計とからの情報に基づいて汚濁負荷量
を算出する負荷量演算部と、 汚濁負荷量の基準値を設定する基準設定部と、 好気槽内を曝気する曝気装置と、 負荷量演算部からの汚濁負荷量の値と基準設定部からの
汚濁負荷量の基準値との偏差に基づいて曝気装置を制御
する制御部と、を備えたことを特徴とする下水処理場水
質制御装置。1. A sewage treatment plant water quality control device installed in a sewage treatment plant for treating inflowing treated water, which is provided in an aerobic tank and before the aerobic tank to measure the flow rate of the treated water. A flow meter and a pre-stage water quality meter that is installed in the front stage of the aerobic tank to measure the concentration of a specific substance in the water to be treated, and a load amount that calculates the pollution load based on information from the flow meter and the front stage water quality meter. The calculation unit, the reference setting unit that sets the reference value of the pollution load amount, the aeration device that aerates the inside of the aerobic tank, the value of the pollution load amount from the load amount calculation unit, and the pollution load amount from the reference setting unit. A water quality control device for a sewage treatment plant, comprising: a control unit that controls an aeration device based on a deviation from a reference value.
質の平均濃度に被処理水の平均流量を乗じた値であるこ
とを特徴とする請求項１記載の下水処理場水質制御装
置。2. The water quality control of a sewage treatment plant according to claim 1, wherein the reference value of the pollution load is a value obtained by multiplying the average concentration of a specific substance of the treated water by the average flow rate of the treated water. apparatus.
設置された下水処理場水質制御装置において、 好気槽と、 好気槽の前段に設けられ、被処理水の流量を計測する流
量計と、 被処理水に対する外部環境の変化により定まる水質と時
間との関係のパターンが予め設定され、この設定された
パターンから現在の外部環境に最も近似したパターンを
選択し、選択したパターンに基づいて水質と時間の関数
を算出する水質予測部と、 水質予測部からの関数に基づいて定められた当該時間に
対応する水質の値と流量計からの流量の値に基づいて、
汚濁負荷量を算出する負荷量演算部と、 汚濁負荷量の基準値を設定する基準設定部と、 好気槽内に凝集剤を注入する凝集剤注入装置と、 負荷量演算部からの汚濁負荷量の値と基準設定部からの
汚濁負荷量の基準値との偏差に基づいて凝集剤注入装置
を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする下水処
理場水質制御装置。3. A sewage treatment plant water quality control device installed in a sewage treatment plant for treating inflowing treated water, wherein the aerobic tank is provided in front of the aerobic tank, and the flow rate of the treated water is measured. A pattern of the relationship between water quality and time, which is determined by the change in the external environment for the water to be treated and the flowmeter, is preset, and the pattern that is closest to the current external environment is selected from the set patterns and the selected pattern is selected. Based on the water quality prediction unit that calculates a function of water quality and time based on it, and the value of the water quality and the flow rate value from the flow meter corresponding to the time determined based on the function from the water quality prediction unit,
A load amount calculation unit that calculates the pollution load amount, a reference setting unit that sets the reference value of the pollution load amount, a coagulant injection device that injects the coagulant into the aerobic tank, and a pollution load from the load amount calculation unit A sewage treatment plant water quality control device, comprising: a control unit that controls the coagulant injection device based on a deviation between the amount value and the reference value of the pollution load amount from the reference setting unit.
定物質の濃度を計測する前段水質計と、水質予測部から
の関数に基づいて算出された水質の値と前段水質計から
の水質の値の偏差が予め設定された範囲内にあるか判定
を行なう判定部を更に備えたことを特徴とする請求項３
記載の下水処理場水質制御装置。4. A pre-stage water quality meter, which is provided in the front stage of the aerobic tank and measures the concentration of a specific substance in the water to be treated, and a water quality value calculated based on a function from the water quality prediction unit and the pre-stage water quality meter. 4. The determination unit for determining whether the deviation of the water quality value of 1 is within a preset range is further provided.
Sewage treatment plant water quality control device described.
設置された下水処理場水質制御装置において、 好気槽と、 好気槽の前段に設けられ、被処理水の流量を計測する流
量計と、 好気槽の前段に設けられ、被処理水中の特定物質の濃度
を計測する前段水質計と、 好気槽の後段に設けられ、被処理水中の特定物質の濃度
を計測する後段水質計と、 流量計と前段水質計とからの情報に基づいて汚濁負荷量
を算出する負荷量演算部と、 汚濁負荷量の基準値を設定する基準設定部と、 汚濁負荷量と被処理水の目標水質との間の関数を設定す
る目標関数設定部と、 目標関数設定部で設定された関数と負荷量演算部からの
汚濁負荷量の値に基づいて制御目標値を算出する制御目
標演算部と、 好気槽内を曝気する曝気装置と、 制御目標演算部で算出された制御目標値と後段水質計か
らの水質の値との偏差に基づいて曝気装置を制御する制
御部と、を備えたことを特徴とする下水処理場水質制御
装置。5. A sewage treatment plant water quality control device installed in a sewage treatment plant for treating inflowing treated water, which is provided in an aerobic tank and before the aerobic tank to measure the flow rate of the treated water. Flowmeter and pre-stage of the aerobic tank to measure the concentration of a specific substance in the water to be treated. Water quality meter and a rear stage of the aerobic tank to measure the concentration of a specific substance in the water to be treated. A load amount calculation unit that calculates the pollution load amount based on the information from the water quality meter, the flowmeter and the upstream water quality meter, a reference setting unit that sets the reference value of the pollution load amount, and the pollution load amount and the treated water. The target function setting part that sets a function between the target water quality and the control target calculation that calculates the control target value based on the function set in the target function setting part and the value of the pollution load amount from the load amount calculation part Section, the aeration device that aerates the inside of the aerobic tank, and the control target calculation section. A water quality control device for a sewage treatment plant, comprising: a control unit that controls an aeration device based on a deviation between a control target value that has been set and a water quality value from a post-stage water quality meter.
分またはリン成分の濃度であること特徴とする請求項１
乃至５記載の下水処理場水質制御装置。6. The water quality measured by a water quality meter is a concentration of nitrogen component or phosphorus component.
The water quality control device for a sewage treatment plant according to any one of 1 to 5.
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