JP2003275771A - 簡易処理水の消毒剤注入制御方式 - Google Patents

簡易処理水の消毒剤注入制御方式

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易処理水の消毒剤の接触時間が長く、水質
変動時には適正な消毒剤を注入することにある。 【解決手段】 下水処理プロセスの最初沈殿池10であ
って、最初沈殿池は複数の沈殿池10(1〜9)を有す
るとともに、最初沈殿池の複数の位置にそれぞれ消毒剤
を注入する消毒剤注入用バルブ11(1〜6)および簡
易処理水と二次処理水とに分流する仕切り板12(1〜
6)を備え、消毒剤注入制御手段60によって、最初沈
殿池に流入する流入下水流量(合流水)Qiから複数の
沈殿池のうち簡易処理対象となる沈殿池数Nを演算し、
該演算値に基づいて該当する最初沈殿池の位置に対応す
る消毒剤注入用バルブを操作して消毒剤を注入すると同
時に仕切り板を操作して簡易処理水を分流する。また、
最初沈殿池から分流した簡易処理水の水質rclを測定
し、該測定値に基づいて消毒剤注入装置50を介して最
初沈殿池に注入する消毒剤注入量Qdを演算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水道の簡易処理
対象水に消毒剤を注入する簡易処理水の消毒剤注入制御
方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水処理場では、下水を沈砂池等
で前処理行った後、最初沈殿池、生物反応槽、最終沈殿
池、消毒設備を経て河川等の公共用水域に放流される
(二次処理水)。しかし、生物反応槽において処理され
る水量には限界があり、大雨などにより許容水量を越え
た場合には、生物反応槽、最終沈殿池を通さず、最初沈
殿池から消毒設備を経て放流されている(簡易処理
水)。消毒剤の注入する方法は、二次処理水、簡易処理
水ともに一定注入等で運用しており、特に注入量に関し
て水質制御は行っていない。塩素注入量は、簡易処理水
の場合2〜8mg/L、二次処理水の場合1〜5mg/
L程度である(下水道維持管理指針による。)。消毒剤
に使用される薬剤は、設備の規模等にもよるが、種々あ
るもののうち塩素が最も多く使用されている。塩素は、
殺菌作用は非常に強いが、人体に対する影響が大きいた
め、種々の法規的な制約があり、その取り扱いには有資
格者が必要である。そのため、近年では漏えい時に危険
の少ない等の安全性と取り扱い性に優れている塩素化合
物の使用が増加している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の簡易処理水の消
毒は、消毒設備で消毒剤を注入後、公共用水域へ放流さ
れるため、消毒剤の接触時間が短い。そのため、多量の
消毒剤を注入する必要があり、不経済である。また、消
毒剤は、一定注入等により運用しているため、水質変動
時には適正な水質を得ることができない、という課題も
ある。
【0004】本発明の課題は、簡易処理水の消毒剤の接
触時間が長く、水質変動時には適正な消毒剤を注入する
に好適な簡易処理水の消毒剤注入制御方式を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、下水処理プロセスの最初沈殿池であって、最初沈殿
池に流入する流入下水流量から最初沈殿池の複数の沈殿
池のうち簡易処理対象となる沈殿池数を演算し、該演算
値に基づいて該当する最初沈殿池の位置に対応する消毒
剤注入用バルブを操作して消毒剤を注入すると同時に仕
切り板を操作して簡易処理水を分流する。ここで、消毒
剤の注入は最初沈殿池の入口付近とし、下水処理プロセ
スの消毒設備までの距離を長くする。ここで、最初沈殿
池から分流した簡易処理水の水質を測定し、該測定値に
基づいて最初沈殿池に注入する消毒剤注入量を演算す
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1に
より説明する。図1は、本発明の一実施形態による簡易
処理水の消毒剤注入制御方式を示す。なお、図1は、本
発明の簡易処理水の消毒剤注入制御方式を汚水と雨水を
同一の管で収集、処理を行う合流式下水道に適用した一
例である。図1において、下水処理プロセスは、主とし
て最初沈殿池10、生物反応槽20、最終沈殿池30、
消毒設備40から構成される。最初沈殿池10は、消毒
剤注入用バルブ11(1〜6)、沈殿池10(1〜
9)、仕切り板12(1〜6)から構成され、この場
合、消毒剤の注入を最初沈殿池10の入口付近とする。
合流水は、最初沈殿池10の入口から沈殿池10(1〜
9)に流入し、最初沈殿池10の出口から仕切り板12
により分流し、流出される。この際、最初沈殿池10の
出口から流出される合流水は、仕切り板12により、生
物反応槽20と直接消毒設備40に行くルートに分割さ
れる。生物反応槽20に分流した合流水は、最終沈殿池
30を経て消毒設備40に二次処理水として流入し、最
初沈殿池10から直接消毒設備40に流入した簡易処理
水と合流して処理水として消毒設備40から流出され
る。仕切り板12により分流された直接消毒設備40に
給水される水(簡易処理水)には、消毒剤注入装置50
から消毒剤注入用バルブ11の開閉により消毒剤を注入
する。この場合、消毒剤の注入は最初沈殿池10の入口
付近であることから、最初沈殿池10から消毒設備40
までの距離が長くなり、消毒剤の接触時間が長くなる。
最初沈殿池10における合流水と消毒剤の接触時間を長
くすることできる。生物反応槽20に給水される水(二
次処理水)には、消毒剤を注入しない。それは消毒剤に
よって生物反応槽内の微生物に悪影響を及ぼすからであ
る。
【0007】ここで、本実施形態の消毒剤注入制御系
は、濁度計1、流量計(流入下水流量)2、COD計
3、流量計(消毒剤注入量)4、残留塩素計5、消毒剤
注入制御手段60からなる。消毒剤を注入する消毒剤注
入用バルブ11の開閉制御、仕切り板12の開閉制御
は、消毒剤注入制御手段60により行う。仕切り板12
の開閉は、最初沈殿池10の入口の流入下水流量Qiを
流量計2で計測し、この流量Qiを消毒剤注入制御手段
60に入力し、生物反応槽20で処理不可能な簡易処理
対象池数を演算する。図1の例では、仕切り板12
(3)で分流しており、沈殿池10(1〜5)の水は、
二次処理水として生物反応槽20へ送られ、沈殿池10
(6〜9)の水は、簡易処理水として消毒設備40へ送
られる。消毒剤注入用バルブ11の開閉も、仕切り板1
2と同様であり、図1の例では消毒剤注入用バルブ11
(3)を開くことにより、沈殿池10(6〜9)のみ消
毒剤を注入する。このとき合流水は、常に沈殿池10
(1〜9)に流入しているので、消毒剤注入用バルブ3
から注入される消毒剤が沈殿池10(1〜5)内に混入
することはないが、逆止弁等設置しておいた方がよい。
また、消毒剤注入制御手段60は、流入下水流量Qi、
合流水の有機物濃度COD、濁度Tu、簡易処理水の残
留塩素濃度rclを入力し、消毒剤注入量Qdを演算す
る。ここで、流入下水流量Qiは流量計2、有機物濃度
CODはCOD計3、濁度Tuは濁度計1、残留塩素濃
度rclは残留塩素計5からそれぞれ計測される。消毒
剤注入制御手段60で演算された消毒剤注入量Qdによ
り消毒剤注入装置50から相当量の消毒剤が消毒剤注入
用バルブ11へと注入される。その際、消毒剤注入装置
50の注入誤差を考慮するため、消毒剤注入装置50の
出口の流量計4より実際に注入された消毒剤注入量Q
d’を消毒剤注入装置50の入口にフィードバックさ
せ、消毒剤注入装置50の性能によって生ずる誤差を解
消するように考慮した。
【0008】図2に、消毒剤注入制御手段60の実行フ
ローを示す。実行フロー開始後、はじめに簡易処理対象
池数演算70を行う。これにより消毒剤注入用バルブ1
1の開閉、仕切り板12の開閉を行う。次に、消毒剤注
入量演算80を行う。これにより消毒剤注入装置50の
注入量を決定する。簡易処理対象池数演算70では、流
量計2の計測値である流入下水流量Qi、最初沈殿池1
0の全池数Nc(図1の例では9池)、高級処理計画水
量Q*(生物反応槽で処理可能な水量)から簡易処理対
象池数Nを式(1)により演算する。 N=Nc(Qi−Q*)/Qi (1) これにより消毒剤注入用バルブ11の開閉、仕切り板1
2の開閉対象の池を決定する。消毒剤注入量演算80で
は、濁度計1、流量計2、COD計3、残留塩素計5の
計測値である流入下水濁度Tu、流入下水流量Qi、有
機物濃度COD、残留塩素rcl及び流入下水流量Qi
より算出される沈殿池接触時間Td、残留塩素目標値R
clを用い、まず、残留塩素偏差ΔClを式(2)によ
りを算出する。 ΔCl(=Rcl−rcl) (2) 次に、有機物COD、濁度Tu、沈殿池接触時間Td、
残留塩素偏差ΔClからなる関数f(COD、Tu、T
d、ΔCl)から式(3)により消毒剤注入濃度Cdを
算出する。 Cd=f(COD、Tu、Td、ΔCl) (3) ここで、関数fの一具体例として、関数f(COD、T
u、Td、ΔCl)=K1・COD+K2・Tu+K3
・Td+K4・ΔCl(但し、K1,K2,K3,K4
は変数)と表わせる。なお、K1,K2,K3,K4は
値を調整しながら最適値を決定する。最後に、消毒剤注
入量Qdは式(4)から演算する。 Qd=(Qi−Q*)Cd (4) 以上説明した実施形態は、合流式下水道のへの適用事例
で説明したが、本発明は、分流式の汚水管にも適用でき
る。
【0009】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易処理水の消毒剤の接触時間を長くすることができ、
水質変動時にも適正な消毒剤注入を行うことができるの
で、消毒剤の使用量の削減による経済性が向上するとと
もに、放流水質を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による簡易処理水の消毒剤
注入制御方式を示す構成図
【図2】本発明の消毒剤注入制御実行フロー図
【符号の説明】
1…濁度計、2…流量計(流入下水流量)、3…COD
計、4…流量計(消毒剤注入量)、5…残留塩素計、1
0…最初沈殿池、11…消毒剤注入用バルブ、12…仕
切り板、20…生物反応槽、30…最終沈殿池、40…
消毒設備、50…消毒剤注入装置、60…消毒剤注入制
御手段、70…簡易処理対象池数演算、80…消毒剤注
入量演算
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 1/50 550 C02F 1/50 550C 550H 560 560Z B01D 21/00 ZAB B01D 21/00 ZABB 21/30 21/30 E (72)発明者 原 直樹 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所情報制御システム事業部 内 (72)発明者 渡辺 昭二 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者 武本 剛 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下水処理プロセスの最初沈殿池であっ
    て、前記最初沈殿池は複数の沈殿池を有するとともに、
    前記最初沈殿池の複数の位置にそれぞれ消毒剤を注入す
    る消毒剤注入用バルブおよび簡易処理水と二次処理水と
    に分流する仕切り板を備え、前記最初沈殿池に流入する
    流入下水流量から前記複数の沈殿池のうち簡易処理対象
    となる沈殿池数を演算し、該演算値に基づいて該当する
    最初沈殿池の位置に対応する消毒剤注入用バルブを操作
    して消毒剤を注入すると同時に仕切り板を操作して簡易
    処理水を分流することを特徴とする簡易処理水の消毒剤
    注入制御方式。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記消毒剤の注入は
    最初沈殿池の入口付近とし、前記下水処理プロセスの最
    初沈殿池と消毒設備までの距離を長くすることを特徴と
    する簡易処理水の消毒剤注入制御方式。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記最初沈殿池から
    分流した簡易処理水の水質を測定し、該測定値に基づい
    て前記最初沈殿池に注入する消毒剤注入量を演算するこ
    とを特徴とする簡易処理水の消毒剤注入制御方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024057572A1 (ja) * 2022-09-14 2024-03-21 株式会社日立製作所 水処理プラントの運転制御装置並びに水処理プラントの運転制御方法

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