JP2007229550A - Sewage treatment plant operation support arrangement - Google Patents

Sewage treatment plant operation support arrangement Download PDF

Info

Publication number
JP2007229550A
JP2007229550A JP2006051063A JP2006051063A JP2007229550A JP 2007229550 A JP2007229550 A JP 2007229550A JP 2006051063 A JP2006051063 A JP 2006051063A JP 2006051063 A JP2006051063 A JP 2006051063A JP 2007229550 A JP2007229550 A JP 2007229550A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sewage treatment
data
water quality
treatment plant
operation support
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.)
Granted
Application number
JP2006051063A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5022610B2 (en
Inventor
Takumi Obara
卓巳 小原
Osamu Yamanaka
理 山中
Nobuyuki Ashikaga
伸行 足利
Katsuya Yamamoto
勝也 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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba 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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006051063A priority Critical patent/JP5022610B2/en
Publication of JP2007229550A publication Critical patent/JP2007229550A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5022610B2 publication Critical patent/JP5022610B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a significant reduction in operation efficiency, operation cost or the like, and the water quality of inflow water to fall into a prescribed range by automatically adjusting a model parameter even when an operator having no special knowledge operates a sewage treatment plant. <P>SOLUTION: The simulation of a sewage treatment process 2 is executed by automatically adjusting the model parameter to a step simulator 8a from the model parameter set on a model parameter setting part 4, a plant condition set on a plant condition setting part 5, an operation condition set on an operation condition set part 6, data for simulation output from a database apparatus 3, data for parameter identification or the like while storing measured data output from the sewage treatment process 2, analyzed data obtained by the analysis action of a water quality analyst and others, or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、モデルやプロセスに対する経験・知識の有無に関わらず、モデルパラメータを自動調整して、オンラインシミュレーションを行い、放流水質を向上させながら、運転コストを大幅に低減させる下水処理場運転支援装置に関する。   The present invention is a sewage treatment plant operation support apparatus that significantly reduces the operating cost while automatically adjusting model parameters and performing on-line simulation regardless of whether there is experience or knowledge of models and processes, and improving the quality of discharged water. About.

従来の下水処理場では、主に活性汚泥法と呼ばれるプロセスにより有機物除去を行っていた。しかし、近年、湖沼、湾などの閉鎖性水域で富栄養化が進行してきていることから、有機物除去のみならず富栄養化の原因物質である窒素、リン除去も行うA2O(嫌気(Anaerobic)−無酸素(Anoxic)一好気(Oxic))等の下水高度処理プロセスの導入が進みつつある。   In conventional sewage treatment plants, organic substances have been removed mainly by a process called activated sludge process. However, in recent years, eutrophication has progressed in closed waters such as lakes and bays. Therefore, A2O (Anaerobic − The introduction of advanced sewage treatment processes such as Anoxic and Oxic is progressing.

高度処理プロセスの導入により、放流水質は向上するが、その一方で運転コストは増加する。このため、下水処理場では、放流水質を維持しつつ、運転コストをできるだけ小さくするような効率的な運転が求められている。これを支援するツールとして活性汚泥モデル(ASM:Activated S1udge Model、IWA(国際水協会)が公表している数学モデル)等の生物反応モデルを組み込んだプロセスシミュレータが開発されている。しかしながら、活性汚泥モデルは60以上の数多くのモデルパラメータを有しており、このパラメータ値は各下水処理場や各プロセス毎に異なり、調整が困難である。パラメータ調整なしでは要求されるシミュレーション精度が得られない場合が多い。現状では、専門知識のある技術者が、パラメータ同定実験を行ったり、経験・知識により手動で調整しているが、その作業は非常に煩雑で時間を要するものである。   The introduction of advanced treatment processes will improve the quality of effluent water, while increasing operating costs. For this reason, in the sewage treatment plant, efficient operation is required so as to reduce the operation cost as much as possible while maintaining the quality of discharged water. As a tool to support this, a process simulator incorporating a biological reaction model such as an activated sludge model (ASM: Activated S1udge Model, a mathematical model published by IWA (International Water Association)) has been developed. However, the activated sludge model has a large number of model parameters of 60 or more, and the parameter values are different for each sewage treatment plant and each process and are difficult to adjust. In many cases, the required simulation accuracy cannot be obtained without parameter adjustment. At present, an engineer with specialized knowledge conducts parameter identification experiments and makes manual adjustments based on experience and knowledge. However, this operation is very complicated and requires time.

また、活性汚泥モデルの入力となる水質成分は、一部の項目としてはオンラインセンサで連続的に計測しているものもあるが、全ての項目に渡ってはオンラインセンサによる連続計測は行っておらず、スポット的に採水し分析している項目や全く測定していない項目もある。このため、これら入力水質に関しては、何らかの推定を行わなければ、オンラインシミュレーションによる運転支援ができないという問題がある。   In addition, some of the water quality components that are input to the activated sludge model are continuously measured by online sensors, but continuous measurement by online sensors is not performed for all items. There are also items that are spotted and analyzed, and items that are not measured at all. For this reason, regarding these input water qualities, there is a problem that driving support by online simulation cannot be performed unless some estimation is performed.

上述したように、活性汚泥モデルなどの生物反応モデルを組み込んだプロセスシミュレータは数多くのモデルパラメータを有しており、この調整には非常に高度な専門知識が必要でかつ時間を要するという問題があった。   As described above, a process simulator incorporating a biological reaction model such as an activated sludge model has a large number of model parameters, and this adjustment requires a very high level of expertise and time. It was.

また、特許文献1に記載の従来例では、図10に示すように、下水処理プロセス101から出力されるプロセスデータをデータ蓄積装置102に蓄積しながら、GA(遺伝的アルゴリズム)などの手法で、パラメータ設定装置103にてプロセスデータを処理し、モデルパラメータを最適化することによって運転員の負担を低減している。しかしながら、60以上あるモデルパラメータの中にはパラメータを変化させても、出力となる水質がほとんど変化しないものもあり、これらも含めパラメータ探索をするため、多大な計算時間を要するという問題がある。   In the conventional example described in Patent Document 1, as shown in FIG. 10, while accumulating process data output from the sewage treatment process 101 in the data accumulating device 102, a technique such as GA (genetic algorithm) is used. The parameter setting device 103 processes the process data and optimizes the model parameters, thereby reducing the burden on the operator. However, some of the 60 or more model parameters do not change the quality of the output water even if the parameters are changed, and there is a problem that a large amount of calculation time is required for searching parameters including these.

また、特許文献2に記載の従来例では、図11、図12に示すように、パラメータ選択処理部111などを使用し、感度解析を実施し、感度の高いパラメータのみを変更パラメータとして選択している。   Further, in the conventional example described in Patent Document 2, as shown in FIGS. 11 and 12, a parameter selection processing unit 111 or the like is used, sensitivity analysis is performed, and only a highly sensitive parameter is selected as a change parameter. Yes.

特許文献1、2の発明を組み合わせることにより、計算時間を削減することが可能である。しかしながら、各モデルパラメータは複数の水質項目に対して感度が高いパラメータ、ある1つの水質項目に対して感度が高いパラメータ、嫌気条件、無酸素条件、好気条件など、条件によって感度が全く異なるパラメータ等、様々な特徴を持っている。特許文献1、2の発明においては、このようなパラメータの特性を考慮しておらず、このような特性を考慮した方がより効率的かつ現実的なパラメータ探索が可能であると考えられる。   By combining the inventions of Patent Documents 1 and 2, it is possible to reduce the calculation time. However, each model parameter is a parameter that is highly sensitive to multiple water quality items, a parameter that is highly sensitive to one water quality item, anaerobic conditions, anoxic conditions, aerobic conditions, etc. Etc. It has various features. In the inventions of Patent Documents 1 and 2, such parameter characteristics are not considered, and it is considered that more efficient and realistic parameter search is possible by considering such characteristics.

また、ある入力データに対する出力が一意に決まらないため、あるデータに対する出力結果がパラメータ調整によって精度良く予測できたとしても、他の入力データに対する出力結果が予測できるとは限らない。このため、パラメータ特性を考慮しない調整では、ある入力データにのみ適合する非現実的な解を導く可能性があり、パラメータ特性を考慮することによりこれを回避できる可能性が高くなる。   Also, since the output for certain input data is not uniquely determined, even if the output result for certain data can be predicted with high accuracy by parameter adjustment, the output result for other input data cannot always be predicted. For this reason, in the adjustment that does not consider the parameter characteristics, there is a possibility that an unrealistic solution that suits only certain input data may be derived, and there is a high possibility that this can be avoided by considering the parameter characteristics.

また、水質反応モデルとして活性汚泥モデル(ASM)を利用する場合、処理場では通常測定していない項目を入力する必要がある。オンラインシミュレーションを実施する場合は、これら通常測定していない項目の時系列入力データを生成する必要がある。また、水質予測のためには、シミュレーションの実施のために将来の時系列データを生成する必要がある。測定していない項目はある一点のサンプルをもとに一定値を入力する方法や、ある一日の日変動データを繰り返し利用するなどの方法がとられる場合が多い。この方法では特に雨天時における流入水質濃度の希釈の影響を考慮できず、シミュレーション精度に大きな影響を及ぼすことがある。
特開2000−167585号公報 特開2002−102878号公報
Moreover, when using an activated sludge model (ASM) as a water quality reaction model, it is necessary to input items that are not normally measured in a treatment plant. When performing an online simulation, it is necessary to generate time-series input data of items that are not normally measured. For water quality prediction, it is necessary to generate future time-series data for simulation. For items that are not measured, a method of inputting a constant value based on a single sample or a method of repeatedly using daily fluctuation data for a day is often used. In this method, the influence of dilution of the influent water quality concentration especially in rainy weather cannot be taken into consideration, and the simulation accuracy may be greatly affected.
JP 2000-167585 A JP 2002-102878 A

上述したように、従来の高度処理プロセスでは、次に述べるような問題があった。   As described above, the conventional advanced processing process has the following problems.

(1)シミュレーション精度に大きな影響を及ぼすパラメータ調整は、専門知識を持つ人が時間をかけて行う必要があるため、人件費がかかる。 (1) Since parameter adjustment that greatly affects simulation accuracy needs to be performed by a person with specialized knowledge, labor costs are required.

(2)自動調整技術はいくつか提案されているが計算時間がかかる。 (2) Several automatic adjustment techniques have been proposed, but take a long time.

(3)連続測定を行っていない入力項目がシミュレーション精度に大きな影響を及ぼすことがある。 (3) Input items for which continuous measurement is not performed may greatly affect simulation accuracy.

(4)将来の水質を予測するためには将来の時系列データを生成する必要がある。 (4) In order to predict future water quality, it is necessary to generate future time-series data.

本発明は上記の事情に鑑み、パラメータを自動調整して、専門知識を持たない運転員が下水処理場を運転した場合にも、運転効率、運転コストなどを大幅に低減させることができるとともに、流入水の水質を規定範囲内に納めることができる下水処理場運転支援装置を提供することを目的としている。   In view of the above circumstances, the present invention automatically adjusts the parameters, and even when an operator who does not have specialized knowledge operates the sewage treatment plant, the operation efficiency, the operation cost, etc. can be significantly reduced, An object of the present invention is to provide a sewage treatment plant operation support device that can keep the quality of influent water within a specified range.

上記の目的を達成するために本発明は、下水処理プロセスをシミュレーションして運転支援を行う下水処理場運転支援装置であって、入力された運転情報、前記下水処理プロセス内のセンサによって計測された水質情報、およびオフラインで分析された水質分析結果情報を時系列に蓄積するデータベースと、このデータベースに蓄えられた情報に基づき、水質モデルのモデルパラメータの自動調整に必要なデータ、および流入水の水質評価に必要なデータをそれぞれ生成するデータ生成部と、前記下水処理プロセスの設置状況および運転状況に関する各条件が設定される設定部と、これらの設定部に設定されている各条件、前記データベースに蓄えられた各情報、および前記データ生成部で生成された各データに基づき、モデルパラメータの特徴を考慮したパラメータ切り替えを実行しつつ前記下水処理プロセスの水質、および運転コストを演算して、各モデルパラメータを最適化するプロセスシミュレータとを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention is a sewage treatment plant operation support apparatus that performs operation support by simulating a sewage treatment process, and is measured by input operation information and sensors in the sewage treatment process. A database that accumulates water quality information and water quality analysis result information analyzed offline in time series, and data necessary for automatic adjustment of model parameters of the water quality model based on the information stored in this database, and influent water quality A data generation unit for generating data necessary for evaluation, a setting unit for setting each condition relating to the installation status and operation status of the sewage treatment process, each condition set in these setting units, and the database Based on each stored information and each data generated by the data generation unit, model parameters Quality of the sewage treatment process while executing the parameter switching in consideration of symptoms, and by calculating the operating costs, is characterized by comprising a process simulator to optimize each model parameter.

本発明によれば、パラメータを自動調整して、専門知識を持たない運転員が下水処理場を運転する場合にも、運転効率、運転コストなどを大幅に低減させることができるとともに、流入水の水質を規定範囲内に納めることができる。   According to the present invention, even when an operator who does not have expert knowledge operates a sewage treatment plant by automatically adjusting parameters, it is possible to greatly reduce the operation efficiency, operation cost, etc. The water quality can be kept within the specified range.

《第1実施形態》
図1は本発明による下水処理場運転支援装置の第1実施形態を示すブロック図である。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention.

〈構成、動作〉
この図に示す下水処理場運転支援装置1は、下水処理プロセス2から出力される計測データ、水質分析員が入力した分析データなどを時系列的に蓄積しながら、シミュレーション用データ、パラメータ同定用データなどを生成するデータベース装置3を備えている。また、下水処理プロセス2のモデルパラメータが設定されるモデルパラメータ設定部4と、下水処理プロセス2のプラント条件が設定されるプラント条件設定部5と、下水処理プロセス2を運転するときの運転条件が設定される運転条件設定部6と、オペレータの操作内容に応じてモデルパラメータの自動調整指令を出力する自動調整指令設定部7とを備えている。さらに、自動調整指令設定部7からモデルパラメータの自動調整指令が出力されているとき、下水処理プロセス2のモデルパラメータ設定部4に設定されているモデルパラメータ、プラント条件設定部5に設定されているプラント条件、運転条件設定部6に設定されている運転条件、データベース装置3から出力されるシミュレーション用データ、パラメータ同定用データなどに基づき、モデルパラメータを自動調整して、下水処理プロセス2の運転内容をシミュレーションするプロセスシミュレータ8を備えている。
<Configuration and operation>
The sewage treatment plant operation support apparatus 1 shown in this figure accumulates measurement data output from the sewage treatment process 2, analysis data input by a water quality analyst, etc. in a time series, while simulating data and parameter identification data. And the like. In addition, the model parameter setting unit 4 in which the model parameters of the sewage treatment process 2 are set, the plant condition setting unit 5 in which the plant conditions of the sewage treatment process 2 are set, and the operating conditions when operating the sewage treatment process 2 are An operating condition setting unit 6 to be set, and an automatic adjustment command setting unit 7 for outputting an automatic adjustment command for model parameters according to the operation contents of the operator are provided. Furthermore, when a model parameter automatic adjustment command is output from the automatic adjustment command setting unit 7, the model parameter set in the model parameter setting unit 4 of the sewage treatment process 2 is set in the plant condition setting unit 5. Based on the plant conditions, the operating conditions set in the operating condition setting unit 6, the simulation data output from the database device 3, the parameter identification data, etc., the model parameters are automatically adjusted, and the operation content of the sewage treatment process 2 A process simulator 8 for simulating the above is provided.

そして、この下水処理場運転支援装置1は、下水処理プロセス2から出力される計測データ、水質分析員などの分析動作で得られる分析データなどをデータベース装置3に蓄積させて、シミュレーション用データ、パラメータ同定用データなどを生成させる。また、オペレータによって設定された調整開始条件が満たされ、自動調整指令設定部7から自動調整指令が出力されたとき、モデルパラメータ設定部4に設定されているモデルパラメータ、プラント条件設定部5に設定されているプラント条件、運転条件設定部6に設定されている運転条件、データベース装置3から出力されるシミュレーション用データ、パラメータ同定用データなどに基づき、プロセスシミュレータ8にモデルパラメータを自動調整させて、下水処理プロセス2のシミュレーションを行わせ、水質予測結果、運転コスト結果を運転員に提示する。   The sewage treatment plant operation support apparatus 1 accumulates measurement data output from the sewage treatment process 2, analysis data obtained by an analysis operation of a water quality analyst, and the like in the database device 3, so that simulation data, parameters Generate identification data. Further, when the adjustment start condition set by the operator is satisfied and the automatic adjustment command is output from the automatic adjustment command setting unit 7, the model parameter set in the model parameter setting unit 4 and the plant condition setting unit 5 are set. Based on the plant conditions being set, the operating conditions set in the operating condition setting unit 6, the simulation data output from the database device 3, the parameter identification data, etc., the process simulator 8 automatically adjusts the model parameters, The simulation of the sewage treatment process 2 is performed, and the water quality prediction result and the operation cost result are presented to the operator.

データベース装置3は、データベース部3Aと、シミュレーション用データ生成部9と、パラメータ同定用データ生成部とを備えている。データベース部3Aには、各下水処理場の管理を一部代行しているサービス会社が収集したオフラインデータやオンラインデータ、および下水処理プロセス2に設置されたセンサから得られるセンサ情報(流入流量、返送流量、汚泥引抜量、曝気風量、循環流量等などの運転データ、水温、MLSS、DO、pH、UV、アンモニア性窒素、リン酸性リン等の水質データ)と、下水処理場の水質分析員が日常的に行っている水質分析結果(COD、BOD、TOC、アンモニア性窒素、硝酸性窒素、リン酸性リン等)情報とが取り込まれて、時系列に蓄えられる。   The database device 3 includes a database unit 3A, a simulation data generation unit 9, and a parameter identification data generation unit. In the database section 3A, offline data and online data collected by a service company that partially manages each sewage treatment plant, and sensor information obtained from sensors installed in the sewage treatment process 2 (inflow rate, return flow) Operational data such as flow rate, sludge extraction amount, aeration air flow rate, circulation flow rate, etc., water temperature, MLSS, DO, pH, UV, ammonia nitrogen, phosphoric acid phosphorus, etc.) and water quality analysts at sewage treatment plants Information on the results of water quality analysis (COD, BOD, TOC, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, phosphoric acid phosphorus, etc.) is taken in and stored in time series.

そして、データベース部3Aに蓄積されたデータに基づき、シミュレーション用データ生成部9では、シミュレーション入力用データを生成して、これをプロセスシミュレータ8に供給する。また、パラメータ同定用データ生成部10では、パラメータ自動調整用入力データと、パラメータ自動調整結果の評価対象となる反応槽内もしくは流入水の評価対象水質データとを生成して、これらをプロセスシミュレータ8に供給する。   Then, based on the data stored in the database unit 3A, the simulation data generation unit 9 generates simulation input data and supplies it to the process simulator 8. In addition, the parameter identification data generation unit 10 generates input data for automatic parameter adjustment, and evaluation target water quality data in the reaction tank or inflow water that is an evaluation target of the automatic parameter adjustment result, and these are generated as a process simulator 8. To supply.

また、モデルパラメータ設定部4は、下水処理場のオペレータが設定する部分であり、プロセスシミュレータ8の内部に格納された水質モデルのモデルパラメータを設定する。日本国内で最も良く使われる水質モデルとしてlWA(国際水学会)が公表しているASM2d(Activated S1udge Model No.2d)があるが、このモデルは64個のモデルパラメータを有している。予め、同定実験を実施し、値がわかっているものは、下水処理場のオペレータがモデルパラメータ設定部4に値を入力する。そのモデルパラメータはプロセスシミュレータ8内のモデルパラメータ保存部12に入力され、自動調整対象のモデルパラメータから除外される。   The model parameter setting unit 4 is a part set by the operator of the sewage treatment plant, and sets model parameters of the water quality model stored in the process simulator 8. There is ASM2d (Activated S1udge Model No.2d) published by lWA (International Hydrological Society) as the most commonly used water quality model in Japan. This model has 64 model parameters. If an identification experiment is performed in advance and the value is known, the operator of the sewage treatment plant inputs the value to the model parameter setting unit 4. The model parameters are input to the model parameter storage unit 12 in the process simulator 8 and are excluded from the model parameters to be automatically adjusted.

プラント条件設定部5は、下水処理場のオペレータが設定する部分であり、下水処理プロセス2のプロセスフロー(A2Oプロセス、AOプロセス、循環式硝化脱窒プロセス等)および各反応タンク、沈殿地の容積等の土木条件、下水処理プロセス2内のポンプ、ブロア等の機器の機器条件を設定する。このプラント条件設定部5に入力する条件を変更することにより、下水処理プラント2の設備条件を変えた場合の水質、コストのシミュレーションが可能となる。下水処理プラント2の設備条件を変えない場合は、最初に設定するのみで、それ以降に設定する必要はない。   The plant condition setting unit 5 is a part set by the operator of the sewage treatment plant. The process flow of the sewage treatment process 2 (A2O process, AO process, circulation nitrification denitrification process, etc.), each reaction tank, and the volume of the sedimentation site Civil conditions such as, and equipment conditions of equipment such as pumps and blowers in the sewage treatment process 2 are set. By changing the conditions input to the plant condition setting unit 5, it is possible to simulate water quality and cost when the facility conditions of the sewage treatment plant 2 are changed. When the equipment condition of the sewage treatment plant 2 is not changed, it is only set first, and it is not necessary to set after that.

運転条件設定部6は、下水処理場のオペレータが設定する部分であり、返送量、循環量、汚泥引抜量、曝気風量、反応槽DO(溶存酸素)濃度などの運転条件を設定する。様々な運転条件を設定し、水質値、コスト値をプロセスシミュレータ8に計算することにより、どのような運転をすると、低コストかつ良好な水質を得ることができるかを判断することが可能となる。   The operation condition setting unit 6 is a part set by an operator of the sewage treatment plant, and sets operation conditions such as a return amount, a circulation amount, a sludge extraction amount, an aeration air amount, and a reaction tank DO (dissolved oxygen) concentration. By setting various operating conditions and calculating the water quality value and the cost value in the process simulator 8, it is possible to determine what kind of operation can be performed at low cost and good water quality. .

自動調整指令設定部7は、下水処理場のオペレータが設定する部分であり、オペレータによって、モデルパラメータの自動調整の開始条件が設定され、この開始条件が満たされたとき、自動調整指令を出力して、プロセスシミュレータ8のパラメータ自動調整部11にモデルパラメータの自動調整を開始する。   The automatic adjustment command setting unit 7 is a part set by the operator of the sewage treatment plant. When the start condition of the automatic adjustment of the model parameter is set by the operator and the start condition is satisfied, the automatic adjustment command is output. Then, automatic adjustment of model parameters is started in the parameter automatic adjustment unit 11 of the process simulator 8.

プロセスシミュレータ8は、パラメータ自動調整部11と、モデルパラメータ保存部12とを備え、自動調整指令設定部7から自動調整指令が出力されたとき、パラメータ自動調整部11を動作させて、モデルパラメータを調整させ、モデルパラメータ保存部12に保存されているモデルパラメータを更新しつつ、モデルパラメータ保存部12に保存されているモデルパラメータを用いて、プロセスシミュレーションを行い、運転員に水質予測結果、運転コスト予測結果などを提示する。   The process simulator 8 includes an automatic parameter adjustment unit 11 and a model parameter storage unit 12. When an automatic adjustment command is output from the automatic adjustment command setting unit 7, the parameter automatic adjustment unit 11 is operated to change model parameters. While making adjustments and updating the model parameters stored in the model parameter storage unit 12, a process simulation is performed using the model parameters stored in the model parameter storage unit 12, and the water quality prediction result, operation cost is given to the operator. Present prediction results.

この場合、パラメータ自動調整部11には、モデルパラメータ設定部4に設定されたパラメータ値と、プラント条件設定部5に設定されたプロセスフロー、土木条件および機器条件と、パラメータ同定用生成部10で生成されたパラメータ自動調整用入力データ、パラメータ調整結果の評価用データとを取り込み、プラント条件設定部5に設定されたプラント条件下で、運転条件、パラメータ自動調整入力用データの流入水質条件などを入力条件とした、シミュレーションを実施する。そして、シミュレーション結果の水質値と、パラメータ同定用データ生成部10で生成された評価用データの水質値との誤差評価を行い、誤差が大きい場合はモデルパラメータの自動調整を行い、シミュレーション結果の水質値が評価用データの水質値に近づくように変更する。この後、シミュレーション結果の水質値と評価用データの水質値との誤差が予め設定された誤差判定値以下になったとき、パラメータ自動調整部11で求められたパラメータ群をモデルパラメータ保存部12に供給する。   In this case, the parameter automatic adjustment unit 11 includes a parameter value set in the model parameter setting unit 4, a process flow, civil engineering conditions, and equipment conditions set in the plant condition setting unit 5, and a parameter identification generation unit 10. The generated parameter automatic adjustment input data and parameter adjustment result evaluation data are taken in, and under the plant conditions set in the plant condition setting section 5, the operating conditions, the inflow water condition of the parameter automatic adjustment input data, etc. Perform a simulation with input conditions. Then, an error evaluation between the water quality value of the simulation result and the water quality value of the evaluation data generated by the parameter identification data generation unit 10 is performed. If the error is large, the model parameter is automatically adjusted, and the water quality of the simulation result is Change the value so that it approaches the water quality value of the evaluation data. Thereafter, when the error between the water quality value of the simulation result and the water quality value of the evaluation data becomes equal to or less than a preset error determination value, the parameter group obtained by the parameter automatic adjustment unit 11 is stored in the model parameter storage unit 12. Supply.

モデルパラメータ保存部12は、モデルパラメータ設定部4に入力されたパラメータ値を保存する。プロセスシミュレータ8内の水質モデルがASM2dである場合、モデルパラメータは64個あり、モデルパラメータ設定部4で設定された以外のデータは初期値として、デフォルトの値が保存される。そして、モデルパラメータ自動調整部11からパラメータ群が出力される毎に、これを取り込んで保存する。   The model parameter storage unit 12 stores the parameter value input to the model parameter setting unit 4. When the water quality model in the process simulator 8 is ASM2d, there are 64 model parameters, and default values are stored as initial values for data other than those set by the model parameter setting unit 4. Each time a parameter group is output from the model parameter automatic adjustment unit 11, it is captured and stored.

〈効果〉
(1)モデルパラメータが自動調整されることにより、オペレータはパラメータ調整に労力を費やす必要がなく、かつプロセスシミュレータの水質シミュレーション精度が向上するため、より実用的な処理場の運転支援が可能となる。
<effect>
(1) Since the model parameters are automatically adjusted, the operator does not have to spend effort on parameter adjustments, and the water quality simulation accuracy of the process simulator is improved, so that more practical operation support for the treatment plant is possible. .

(2)データベース装置3上に蓄えられたデータを使用して、シミュレーション入力用データ、パラメータ同定用データを生成するため、オペレータが新たな作業をすることなく、プラント条件、運転条件を設定するのみで、シミュレーションを実施することが可能である。 (2) Since data for simulation input and data for parameter identification are generated using data stored on the database device 3, the operator only sets the plant conditions and operating conditions without performing new work. It is possible to carry out simulation.

(3)汚泥濃度、アンモニア性窒素濃度、硝酸性窒素濃度、リン酸性リン濃度などの主要な項目に対応するパラメータ同定用データを生成して、シミュレーションの内容を評価することでモデルパラメータを最適化することが可能である。 (3) Optimize model parameters by generating parameter identification data corresponding to major items such as sludge concentration, ammonia nitrogen concentration, nitrate nitrogen concentration, and phosphoric acid phosphorus concentration, and evaluating the contents of the simulation Is possible.

(4)サービス会社によって収集されたオフラインデータ、オンラインデータをデータベース装置3に蓄積して、シミュレーション入力用データ、パラメータ同定用データを生成することにより、データの有効利用を促進することが可能である。 (4) It is possible to promote effective utilization of data by accumulating offline data and online data collected by a service company in the database device 3 and generating simulation input data and parameter identification data. .

〈第1実施形態の変形例〉
(1)プロセスシミュレータ8に組み込まれるプロセスモデルは、ASM2dに限らず、生物反応を記述するモデルであれば、どのようなものであっても良い。
<Modification of First Embodiment>
(1) The process model incorporated in the process simulator 8 is not limited to ASM2d, and may be any model as long as it is a model describing a biological reaction.

(2)プロセスシミュレータ8は水質と運転コストを演算するものでなく、水質のみを演算するものであっても良い。 (2) The process simulator 8 does not calculate the water quality and the operation cost, but may calculate only the water quality.

(3)自動調整指令設定部7は、周期的に自動調整指令が発せられるよう設定できるものであっても良い。例えば毎月10日の10時に自動調整を行うなどの設定できるものであっても良い。 (3) The automatic adjustment command setting unit 7 may be set so that an automatic adjustment command is periodically issued. For example, it may be set such that automatic adjustment is performed at 10:00 on the 10th of every month.

《第2実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第2実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1実施形態と同じであるため、図1を援用して説明する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第2実施形態の下水処理場運転支援装置1のパラメータ自動調整部11は、モデルパラメータの感度などのパラメータ特性を考慮してモデルパラメータを自動調整するようにしたものである。第2の実施形態では、専門家がモデルに関する知識およびプロセスに関する知識を基にモデルパラメータを手動で調整するのとほぼ同様の方法でパラメータ調整を行い、全ての水質を一括で調整対象とするパラメータ調整方法よりも、より現実的で実用的なパラメータ値を得るようにしている。
<Configuration and operation>
The parameter automatic adjustment unit 11 of the sewage treatment plant operation support apparatus 1 according to the second embodiment is configured to automatically adjust model parameters in consideration of parameter characteristics such as sensitivity of model parameters. In the second embodiment, parameters are adjusted in a manner almost the same as the manual adjustment of model parameters based on knowledge of models and knowledge of processes, and parameters for adjusting all water qualities at once. A more realistic and practical parameter value is obtained than the adjustment method.

パラメータ自動調整部11は、図2に示すように、自動調整指令が入力されたとき、プラント条件、シミュレーション用入力データ、モデルパラメータなどを用いて、シミュレーション計算を行うシミュレーション計算処理部13と、シミュレーション結果を保存するシミュレーション結果保存部14と、実績データとシミュレーション結果とを比較して、誤差を判定する個別シミュレーション誤差判定部15と、モデルパラメータが最適化されたかどうかをチェックするチェック部16と、誤差情報に基づき、変更パラメータ、調整対象水質などを選択する変更パラメータ群選択部17と、指定されたモデルパラメータを最適化するパラメータ最適化部18と、モデルパラメータの設定を変更するパラメータ設定変更部19とを備えている。   As shown in FIG. 2, the automatic parameter adjustment unit 11 includes a simulation calculation processing unit 13 that performs simulation calculation using plant conditions, simulation input data, model parameters, and the like when an automatic adjustment command is input. A simulation result storage unit 14 that stores the results, an individual simulation error determination unit 15 that compares the actual data and the simulation results to determine the error, and a check unit 16 that checks whether the model parameters have been optimized, Based on the error information, a change parameter group selection unit 17 that selects a change parameter, an adjustment target water quality, and the like, a parameter optimization unit 18 that optimizes a specified model parameter, and a parameter setting change unit that changes the setting of the model parameter 19 and

そして、自動調整指令設定部7から自動調整指令が出力されたとき、制約条件を満たす範囲で、影響度(感度)などを基準に、変更対象となるモデルパラメータを切り替えながら、プラント条件設定部5に設定されているプラント条件などを用いて、プロセスシミュレーションを行い、モデルパラメータ保存部12に保存されているモデルパラメータを最適化する。   When the automatic adjustment command is output from the automatic adjustment command setting unit 7, the plant condition setting unit 5 is switched while changing the model parameter to be changed based on the degree of influence (sensitivity) and the like within a range satisfying the constraint conditions. Process simulation is performed using the plant conditions set in the above, and the model parameters stored in the model parameter storage unit 12 are optimized.

シミュレーション計算部13は、プラント条件設定部5に設定されたプラント条件下で、シミュレーション用データ生成部9で生成されたシミュレーション用入力データ(流入水質データ、運転データ)を入力条件として取り込み、モデルパラメータ保存部12に保存されたモデルパラメータを用いて、シミュレーションを実施する。シミュレーション計算は各水質値が収束するまで実施し、収束値をシミュレーション結果保存部14に保存する。   The simulation calculation unit 13 takes in the simulation input data (inflow water quality data and operation data) generated by the simulation data generation unit 9 under the plant conditions set in the plant condition setting unit 5 as input conditions, and model parameters. A simulation is performed using the model parameters stored in the storage unit 12. The simulation calculation is performed until each water quality value converges, and the convergence value is stored in the simulation result storage unit 14.

シミュレーション誤差判定部15は、シミュレーション結果保存部14に保存された水質値と、パラメータ同定用データ作成部10で生成された評価対象水質データとの誤差を計算する。水質モデルがASM2dの場合においては、19個の水質成分が計算されることになる。しかしながら、これら水質成分の全てを計測することはないといって良い。特に、有機物成分は易分解性、遅分解性、非分解性溶解性、非分解性浮遊性など数多く分類されるが、このように成分を細かく分類し、分析している下水処理場はない。よって、オフライン、またはオンラインで計測されている成分、もしくは計測値から推定できる成分のみがパラメータ同定用データ作成部10で生成され、評価対象データとなる。これら評価対象の水質成分のシミュレーション結果と評価対象水質データとのシミュレーション誤差Ek,lを(1)式によりそれぞれ計算する。 The simulation error determination unit 15 calculates an error between the water quality value stored in the simulation result storage unit 14 and the evaluation target water quality data generated by the parameter identification data creation unit 10. When the water quality model is ASM2d, 19 water quality components are calculated. However, it can be said that not all of these water quality components are measured. In particular, organic components are classified into many categories such as readily degradable, slow degradable, non-degradable soluble, non-degradable floating, but there is no sewage treatment plant that classifies and analyzes components in this way. Therefore, only the component measured offline or online or the component that can be estimated from the measured value is generated by the parameter identification data creation unit 10 and becomes the evaluation target data. A simulation error E k, l between the simulation result of the water quality component to be evaluated and the water quality data to be evaluated is calculated by the equation (1).

〔数1〕
k,l=|Yk,l−Xk,l|(k=1,…,m、l=1,…,n) …(1)
但し、Ek,l:水質成分kの地点1におけるシミュレーション誤差
k,l:水質成分kの地点1におけるシミュレーション値
k,l:水質成分kの地点1における評価対象水質値
m:評価対象水質の個数
n:計測地点の個数
チェック部16は、すべての評価対象水質成分が予め設定された誤差判定値以内であったとき、良好なモデルパラメータが得られたと判定して、そのモデルパラメータ群をプロセスシミュレータ8内のモデルパラメータ保存部12に保存し、またいずれか1つ以上の水質成分のシミュレーション誤差が予め設定された誤差判定値より大きいとき、各水質成分の誤差情報を変更パラメータ選択部17に入力する。
[Equation 1]
Ek, l = | Yk, l- Xk , l | (k = 1,..., M, l = 1,..., N) (1)
However, E k, l : Simulation error at point 1 of water quality component k Y k, l : Simulation value at point 1 of water quality component k X k, l : Water quality value to be evaluated at point 1 of water quality component k m: Evaluation target Number of water qualities n: Number of measurement points The check unit 16 determines that a good model parameter has been obtained when all evaluation target water quality components are within a preset error determination value, and the model parameter group. Is stored in the model parameter storage unit 12 in the process simulator 8, and when the simulation error of any one or more water quality components is larger than a preset error judgment value, the error information of each water quality component is changed by the parameter selection unit. 17

変更パラメータ選択部17には、モデルパラメータと各水質成分とをマトリックス状に配したマトリックス情報と、各モデルパラメータの上下限値などの制約条件を記述したパラメータ情報とが設定されている。   The change parameter selection unit 17 is set with matrix information in which model parameters and respective water quality components are arranged in a matrix, and parameter information describing constraint conditions such as upper and lower limit values of each model parameter.

マトリックス情報の例を表1に示す。

Figure 2007229550
An example of matrix information is shown in Table 1.
Figure 2007229550

本マトリックスは簡単な説明のために、64個あるモデルパラメータのうち、6つのモデルパラメータに関して記述したものであるが、実際はより次数の大きなマトリックスとなる。プロセスフローはA2O(嫌気一無酸素一好気)プロセスとし、評価対象水質は生物反応槽の最後段である好気槽におけるリン酸濃度Spo4,oxic、アンモニア濃度SNH4,oxic、硝酸濃度SN03,oxicである。マトリックス上の矢印はモデルパラメータを十側に動かした場合に、評価対象水質が十側に動くものが右上上がりの矢印、逆に一側に動くものを右下下がりの矢印で示している。矢印の太さはモデルパラメータを変化させた場合の評価対象水質の変化量に応じて記述されており、変化量の大きいものが太くなっている。また、変化量がほとんど無視できるものについては空白で示している。すべての水質に対してほとんど影響のないモデルパラメータは、マトリックス上ですべて空白となりマトリックスから削除することができる。また、マトリックス上で色づけされている部分は各モデルパラメータの調整対象水質である。各モデルパラメータはそれぞれ意味を持っている。例えば、μAUTはアンモニアを硝酸に変える硝化菌の増殖速度に関するモデルパラメータであり、bAUTは硝化菌の死滅速度に関するモデルパラメータである。 For the sake of simplicity, this matrix is described with respect to six model parameters out of 64 model parameters. However, this matrix is actually a matrix having a higher order. The process flow is an A2O (anaerobic / anoxic / aerobic) process, and the water quality to be evaluated is phosphoric acid concentration S po4, oxic , ammonia concentration S NH4, oxic , nitric acid concentration S in the aerobic tank which is the last stage of the biological reaction tank. N03, oxic . When the model parameter is moved to the 10th side, the arrow on the matrix indicates that the water quality to be evaluated moves to the 10th side, and the arrow that moves to the 1st side indicates that the water quality to be evaluated moves to the 10th side. The thickness of the arrow is described according to the amount of change in the water quality to be evaluated when the model parameter is changed, and the thicker the amount of change is thicker. In addition, the case where the amount of change is almost negligible is shown as blank. Model parameters that have little effect on all water quality are all blank on the matrix and can be removed from the matrix. Moreover, the colored part on the matrix is the water quality to be adjusted for each model parameter. Each model parameter has its own meaning. For example, μ AUT is a model parameter related to the growth rate of nitrifying bacteria that converts ammonia into nitric acid, and b AUT is a model parameter related to the killing rate of nitrifying bacteria.

すなわち、これらのμAUT、bAUTはアンモニア、硝酸を調整するのに適したモデルパラメータであるが、表1から明らかなように、これらを調整することにより、リン濃度まで変化してしまう。硝酸から窒素ガスに関わる脱窒反応を調整するモデルパラメータは別に表1に示すηN03のようなモデルパラメータがあるので、これらのμAUT、bAUTはアンモニア濃度を調整するのに一般的には使われている。このため、これらのモデルパラメータの調整対象水質はアンモニア濃度SNH4,oxicとしている。マトリックスにこのようなモデルパラメータに関するノウハウ情報を記述することにより、より現実的で実用的なパラメータ調整を行うことができる。 That is, these μ AUT and b AUT are model parameters suitable for adjusting ammonia and nitric acid, but as is apparent from Table 1, by adjusting these, the phosphorus concentration is changed. Since there is a model parameter such as η N03 shown in Table 1 for adjusting the denitrification reaction related to nitrogen gas from nitric acid, these μ AUT and b AUT are generally used to adjust the ammonia concentration. It is used. For this reason, the adjustment target water quality of these model parameters is ammonia concentration SNH4, oxic . By describing such know-how information about model parameters in the matrix, more realistic and practical parameter adjustment can be performed.

また、表1で示されるマトリックスの一番右に書かれた調整対象水質に対する影響度は、各モデルパラメータの調整対象水質に対する影響度を示しており、これは例えば変更パラメータを10%変化させた場合の調整対象水質の変化率で表現される。   The degree of influence on the adjustment target water quality written on the rightmost side of the matrix shown in Table 1 indicates the degree of influence of each model parameter on the adjustment target water quality. For example, the change parameter is changed by 10%. It is expressed by the rate of change of the water quality subject to adjustment.

そして、変更パラメータ群選択部17は(1)式におけるシミュレーション誤差が大きい水質を調整対象水質とする全てのモデルパラメータの中で、最も影響度の大きいものを変更パラメータとして選択する。表1の例においては、評価対象水質であるリン酸濃度Spo4,oxic、アンモニア濃度SNH4,oxic、硝酸濃度SN03,oxicの全てに対してシミュレーション誤差が評価判定値よりも大きいと仮定した場合、影響度の最も大きいμAUTを調整パラメータ、アンモニアSNH4,oxicを調整対象水質として選択する。そして、選択された調整パラメータ、調整対象水質の情報、およびパラメータ情報に設定されたモデルパラメータの上下限値の制約情報がパラメータ最適化部18に送られる。 Then, the change parameter group selection unit 17 selects, as the change parameter, the parameter having the greatest influence among all the model parameters having the water quality having a large simulation error in the equation (1) as the adjustment target water quality. In the example of Table 1, it is assumed that the simulation error is larger than the evaluation judgment value for all of the evaluation target water quality phosphoric acid concentration S po4, oxic , ammonia concentration S NH4, oxic , and nitric acid concentration S N03, oxic . In this case, μ AUT having the greatest influence is selected as the adjustment parameter, and ammonia S NH4, oxic is selected as the adjustment target water quality. Then, the selected adjustment parameter, the information on the adjustment target water quality, and the constraint information on the upper and lower limit values of the model parameter set in the parameter information are sent to the parameter optimization unit 18.

パラメータ最適化部18は、チェック部16によって、パラメータ最適化処理が完了していないと判断されているとき、逐次二次計画法、または、GA(遺伝的アルゴリズム)やタブー探索、SA(シミュレーティッドアニーリング)等のメタヒューリスティックの数値最適化手法によって、変更パラメータ群選択部17で選択された調整パラメータ、調整対象水質の情報、モデルパラメータの上下限値の制約情報を取り込み、パラメータ設定変更部19を起動させて、パラメータ値を調整させながら、シミュレーション計算部13、シミュレーション結果保存部14、個別シミュレーション誤差判定部15、チェック部16を動作させて、制約条件内で、調整対象水質、例えばSNH4,oxicのシミュレーション誤差が最小となるようシミュレーション計算、収束値のシミュレーション結果保存、シミュレーション誤差評価を繰り返させ、モデルパラメータを最適化する。 When it is determined by the check unit 16 that the parameter optimization process has not been completed, the parameter optimization unit 18 performs sequential quadratic programming, GA (genetic algorithm), tabu search, SA (simulated). The adjustment parameter selected by the change parameter group selection unit 17, the information on the quality of the adjustment target water, and the constraint information on the upper and lower limit values of the model parameter are captured by a metaheuristic numerical optimization method such as annealing), and the parameter setting change unit 19 is The simulation calculation unit 13, the simulation result storage unit 14, the individual simulation error determination unit 15, and the check unit 16 are operated while starting and adjusting the parameter values, and within the constraint conditions, the water quality to be adjusted, for example, S NH4 Oxic simulation error is minimized The model parameters are optimized by repeating the simulation calculation, storing the simulation result of the convergence value, and evaluating the simulation error.

そして、調整対象水質であるSNH4,oxicのシミュレーション誤差が最小となったら再度各評価対象水質の誤差評価を行う。 When the simulation error of SNH4, oxic , which is the adjustment target water quality, is minimized, the error evaluation of each evaluation target water quality is performed again.

もしこの時点で、SN03,oxic、Spo4,oxicが誤差判定値外で、SNH4,oxicのシミュレーション誤差が評価判定値以下であれば、評価対象水質であるSN03,oxic、Spo4,oxicに対して最も影響度の大きいYpo4が調整パラメータとして選択される。一方、SNH4,oxicのシミュレーション誤差も評価判定値より大きければ、bAUTが対象パラメータとなるが、パラメータ情報にはモデルパラメータの制約条件として増殖速度と死滅速度は同時には動かさないという制約が入っており、この場合bAUTは調整パラメータとならない。よって、この場合μAUT、bAUT以外で最も評価対象水質に対する影響度の大きいYpo4が調整パラメータとして選択され、Ypo4の調整対象水質であるSPO4,oxicが調整対象水質として選択される。 If at this point, S N03, oxic, S po4 , oxic is in error decision value out, S NH4, long simulation error of Oxic the following evaluation criterion value, S N03, oxic be evaluated quality, S PO4, Y po4 having the greatest influence on oxic is selected as the adjustment parameter. On the other hand, if the simulation error of SNH4 and oxic is also larger than the evaluation judgment value, b AUT becomes the target parameter, but the parameter information includes a constraint that the growth rate and death rate do not move simultaneously as a constraint condition of the model parameter. In this case, b AUT is not an adjustment parameter. Therefore, in this case, Ypo4 having the greatest influence on the evaluation target water quality other than μ AUT and b AUT is selected as the adjustment parameter, and SPO4 , oxic, which is the adjustment target water quality of Ypo4 , is selected as the adjustment target water quality.

また、1回目の最適化終了後、シミュレーション誤差の判定をし、誤差が判定値より大きい評価対象水質に対して、影響度を比較し、影響度が最も高いものを変更パラメータとして選択するとともに、そのモデルパラメータに対する調整対象水質を選択し、パラメータ情報に設定された制約条件のもとで、モデルパラメータ最適化を行う。   In addition, after the first optimization is completed, the simulation error is determined, the degree of influence is compared with the evaluation target water quality whose error is larger than the determination value, and the one with the highest degree of influence is selected as the change parameter. The water quality to be adjusted for the model parameter is selected, and the model parameter is optimized under the constraint conditions set in the parameter information.

また、ある評価対象水質に関してシミュレーション誤差が誤差判定値内に入った場合においても、他の評価対象水質に対するモデルパラメータを動かすことにより、誤差判定値外に外れることがある。このような場合は、一度動かしたモデルパラメータも再度調整パラメータの候補となる。   Even when a simulation error falls within an error determination value for a certain evaluation target water quality, moving the model parameter for another evaluation target water quality may deviate from the error determination value. In such a case, the model parameter once moved is again a candidate for the adjustment parameter.

このようなシミュレーション処理、誤差判定処理、変更パラメータ群選択処理、パラメータ最適化処理などを経て、すべての評価対象水質に対して誤差が判定値以下になった時点、または評価対象水質に影響を及ぼす変更パラメータがなくなった時点、あるいはパラメータ選択、最適化のループが予め設定した回数を超えた時点で演算を終了し、プロセスシミュレータ8のモデルパラメータ保存部12に調整したパラメータ値を入力する。   Through such simulation processing, error determination processing, change parameter group selection processing, parameter optimization processing, etc., when the error falls below the determination value for all evaluation target water qualities, or affects the evaluation target water quality When there are no more changed parameters, or when the parameter selection / optimization loop exceeds a preset number of times, the calculation is terminated, and the adjusted parameter value is input to the model parameter storage unit 12 of the process simulator 8.

〈効果〉
(1)各モデルパラメータに対する調整対象水質を設定し、その情報を基に自動調整することにより、専門家がモデルに関する知識およびプロセスに関する知識を基にモデルパラメータを手動で調整するのとほぼ同程度の精度で、モデルパラメータを調整することができる。これにより、従来発明の全ての水質を一括で調整対象とするパラメータ調整方法よりも、より現実的で実用的なパラメータ値を導くことができる。
<effect>
(1) By setting the water quality to be adjusted for each model parameter and making automatic adjustments based on that information, it is almost the same as an expert manually adjusting model parameters based on model knowledge and process knowledge. The model parameters can be adjusted with the accuracy of This makes it possible to derive more realistic and practical parameter values than the parameter adjustment method that collectively adjusts all the water qualities of the conventional invention.

(2)影響度の大きいモデルパラメータから順に調整することにより、より効率的に自動調整を行うことが可能となる。 (2) By adjusting the model parameters in descending order of influence, automatic adjustment can be performed more efficiently.

(3)調整対象水質を1つとしているため、シミュレーション誤差がプラス側誤差かマイナス側誤差であるかがわかれば、モデルパラメータを現状値よりプラスマイナスどちらの方向に動かすか決まるため、探索範囲を効率的に絞ることができる。 (3) Since the water quality to be adjusted is one, if the simulation error is a positive error or a negative error, it will be decided whether to move the model parameter in the plus or minus direction from the current value. It can be squeezed efficiently.

〈第2実施形態の変形例〉
(1)変更パラメータ選択部17で選択されるモデルパラメータは1つでなく、同じ調整対象水質に対して調整されるものであれば、複数個であっても良い。例えば、上述した例では調整対象水質Spo4,oxicに対するモデルパラメータとしてYpo4とqpHAがあるが、これを同時に変更パラメータとして選択し、GAなどの最適化手法により最適化するものであっても良い。
<Modification of Second Embodiment>
(1) The number of model parameters selected by the change parameter selection unit 17 is not one, and a plurality of model parameters may be used as long as they are adjusted for the same adjustment target water quality. For example, although in the above example is Y PO4 and q pHA as a model parameter for the adjusted water S po4, oxic, which select simultaneously as change parameters, even those optimized by the optimization technique such as GA good.

(2)マトリックス情報として蓄えられる情報は表1の形式に限らず、各モデルパラメータを変化させた場合の各水質の変化方向および各モデルパラメータの評価対象水質に対する変化の大小を表現するものであれば、どのようなものでも良い。 (2) The information stored as the matrix information is not limited to the format shown in Table 1, but represents the change direction of each water quality when each model parameter is changed and the magnitude of the change of each model parameter with respect to the evaluation target water quality. Anything is acceptable.

(3)評価対象水質は表1に示すものに限らず、水質モデルで計算されている水質成分で、オンラインもしくはオフラインで実際に計測、もしくは推定できるデータが得られるものであれば、どのような水質を評価対象水質としても良い。 (3) The water quality to be evaluated is not limited to that shown in Table 1, but any water quality component calculated by a water quality model that can be measured or estimated online or offline can be obtained. The water quality may be the target water quality.

(4)シミュレーション誤差の判定式は、(1)式のものに限らず、例えばシミュレーション誤差を2乗した値により判定するものであっても良い。 (4) The determination equation for the simulation error is not limited to the equation (1), and may be determined based on, for example, a value obtained by squaring the simulation error.

(5)各モデルパラメータに対する調整対象水質は必ずしも1つでなくても良い。例えば、表1のマトリックスにおいてはμAUTの調整対象水質をSNH4,oxicとしているが、SN03,oxicにも影響を与えるため、SNH4,oxicと、SN03,oxicを調整対象水質とし、(2)式で示されるシミュレーション誤差を最小とするものであっても良い。 (5) The adjustment target water quality for each model parameter is not necessarily one. For example, in the matrix of Table 1, the adjustment target water quality of μ AUT is S NH4, oxic , but it also affects S N03, oxic , so S NH4, oxic and S N03, oxic are the adjustment target water quality, It may be one that minimizes the simulation error expressed by equation (2).

〔数2〕
μAUT=w1・ENH4,oxic+w2・EN03,oxic …(2)
但し、EμAUT:パラメータμAUTに対する調整対象水質のシミュレーション誤差
NH4,oxic:好気槽のアンモニア濃度のシミュレーション誤差
N03,oxic:好気槽の硝酸濃度のシミュレーション誤差
w1、w2:重み係数
(6)影響度の評価方法はモデルパラメータを10%動かした時の調整対象水質の変化率で示すものでなく、モデルパラメータのとりうる範囲内であれば何%変動させて、変化率を評価したものであっても良い。また変化率で表現されるものでなくとも、実際の水質の変動幅で影響度を示すものであっても良い。
[Equation 2]
E μAUT = w1 · E NH4, oxic + w2 · E N03, oxic (2)
E μAUT : Simulation error of water quality to be adjusted with respect to parameter μAUT E NH4, oxic : Simulation error of ammonia concentration in aerobic tank E N03, oxic : Simulation error of nitric acid concentration in aerobic tank w1, w2: Weight coefficient (6 ) The method of evaluating the degree of influence does not indicate the rate of change of the water quality subject to adjustment when the model parameter is moved by 10%, but evaluates the rate of change by varying what percentage the model parameter can take. It may be. Moreover, even if it is not expressed by the rate of change, the degree of influence may be indicated by the actual fluctuation range of water quality.

(7)活性汚泥モデルのパラメータと水質の関係を記述したマトリックス情報は、予め実施された感度解析結果より作成される。活性汚泥モデルのパラメータの感度は処理プロセスにそれほど大きく依存しないので、マトリックス情報は、必ずしもその処理サイトの感度解析結果から作成されるものでなくとも、他の処理サイトの感度解析結果から得られたマトリックス情報をそのまま用いるものであっても良い。 (7) The matrix information describing the relationship between the parameters of the activated sludge model and the water quality is created from the sensitivity analysis results that have been implemented in advance. Since the sensitivity of the parameters of the activated sludge model does not depend so much on the treatment process, the matrix information was obtained from the sensitivity analysis results at other treatment sites, even though it was not necessarily created from the sensitivity analysis results at that treatment site. The matrix information may be used as it is.

《第3実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第3実施形態を説明する。なお、第3実施形態においても基本構成は、第1実施形態と同様であるため、図1を援用して説明する。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Note that the basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第3実施形態のパラメータ自動調整部11は、モデルパラメータの感度だけでなく、干渉度をも考慮してモデルパラメータを自動調整するようにしている。この場合、図2に示した変更パラメータ群選択部17に設定されるマトリックス情報として、表2に示すように、好気槽だけではなく、嫌気槽、無酸素槽に対する評価対象水質と、評価対象水質に対する干渉度が記述されたものを使用される。そして、専門家がモデルに関する知識およびプロセスに関する知識を基にモデルパラメータを手動で調整するのとほぼ同等のパラメータ調整を行い、全ての水質を調整対象とするパラメータ調整方法よりも、より現実的で実用的なパラメータ値を得るようにしたことである。

Figure 2007229550
<Configuration and operation>
The parameter automatic adjustment unit 11 according to the third embodiment automatically adjusts the model parameter in consideration of not only the sensitivity of the model parameter but also the degree of interference. In this case, as matrix information set in the changed parameter group selection unit 17 shown in FIG. 2, as shown in Table 2, not only the aerobic tank but also the anaerobic tank, an anaerobic tank, the evaluation target water quality, and the evaluation target The one describing the degree of interference with water quality is used. And, it is more realistic than the parameter adjustment method that adjusts all the water qualities by adjusting the parameters almost equivalent to manual adjustment of model parameters based on knowledge about the model and knowledge about the process. This is to obtain a practical parameter value.
Figure 2007229550

表2のマトリックスを見ると、μAUT、bAUTのように調整対象水質以外の複数の水質を変化させてしまうものと、qpHAのようにある1つの調整対象水質のみを変化させるものなど特性があることがわかる。このような場合、より多くの水質成分に影響を及ぼすものを先に調整し、1つの水質のみに影響を及ぼすものを後に調整する方がより効率的である。表2の干渉度は調整対象水質以外のいくつの水質に対して影響を及ぼすかを示している。(1)式における評価対象水質のシミュレーション誤差が誤差判定値より大きい水質を調整対象水質とする全てのモデルパラメータのうち、最も干渉度が高いモデルパラメータを調整パラメータとして選択する。 Looking at the matrix in Table 2, mu AUT, and that a plurality of water quality than adjusted water thus varied as b AUT, such as changing only one adjustment target water quality in the as q pHA characteristics I understand that there is. In such a case, it is more efficient to adjust what affects more water quality components first and to adjust what affects only one water quality later. The degree of interference in Table 2 indicates how many water quality other than the adjustment target water quality have an effect. The model parameter having the highest degree of interference is selected as the adjustment parameter from among all the model parameters having the water quality with the simulation error of the evaluation target water quality larger than the error determination value in the equation (1) as the adjustment target water quality.

評価対象水質に対し、全てのシミュレーション誤差が誤差判定値より大きい場合、変更パラメータの候補は、最も干渉度が高いμAUTと、bAUTとなる。このうち、調整対象水質に対して最も影響度の高いμAUTが1番目の変更パラメータとなる。μAUTが最適化された後、増殖速度と死滅速度は同時には動かさないという制約条件がパラメータ情報に設定され、bAUTを変更パラメータにすることができないことから、μAUT、bAUTの次に干渉度の高いKNH4が2番目の変更パラメータとして選択される。 When all the simulation errors are larger than the error determination value for the water quality to be evaluated, the change parameter candidates are μ AUT and b AUT having the highest degree of interference. Among these, μ AUT having the highest influence on the adjustment target water quality is the first change parameter. After the μ AUT is optimized, the constraint that the growth rate and the death rate do not move simultaneously is set in the parameter information, and b AUT cannot be used as a change parameter. Therefore, after μ AUT and b AUT , K NH4 having a high degree of interference is selected as the second change parameter.

このように、この第3実施形態では、評価対象水質に対する影響度の高いモデルパラメータよりも干渉度の高いモデルパラメータが選択される。   Thus, in the third embodiment, a model parameter having a higher degree of interference than a model parameter having a higher degree of influence on the evaluation target water quality is selected.

〈効果〉
(1)干渉度の高いモデルパラメータから順次調整していくことにより、一度調整したモデルパラメータを再度調整するという可能性が低くなるため、影響度のみを考慮した調整方法よりも効率的に計算ができる。このため、計算時間が短縮できる。
<effect>
(1) Since the possibility of adjusting the model parameter once adjusted is reduced by sequentially adjusting from the model parameter having a high interference degree, the calculation is performed more efficiently than the adjustment method considering only the influence degree. it can. For this reason, calculation time can be shortened.

(2)嫌気条件、無酸素条件、好気条件別のデータを使うことにより、より現実に近い実用的なパラメータ自動調整ができるため、シミュレーション精度を更に向上させることができる。 (2) By using data for anaerobic conditions, anaerobic conditions, and aerobic conditions, practical parameter automatic adjustment closer to reality can be performed, and simulation accuracy can be further improved.

〈第3実施形態の変形例〉
(1)変更パラメータ選択部17で選択されるモデルパラメータは1つでなく、同じ調整対象水質に対して調整されるものであれば、複数個であっても良い。
<Modification of Third Embodiment>
(1) The number of model parameters selected by the change parameter selection unit 17 is not one, and a plurality of model parameters may be used as long as they are adjusted for the same adjustment target water quality.

(2)マトリックス情報に書き込まれる情報は表2の形式に限らず、各モデルパラメータを変化させた場合の各水質の変化方向および各モデルパラメータの評価対象水質に対する変化の大小を表現するものであれば、どのようなものでも良い。 (2) The information written in the matrix information is not limited to the format shown in Table 2, but may represent the direction of change of each water quality when each model parameter is changed and the magnitude of change of each model parameter with respect to the evaluation target water quality. Anything is acceptable.

(3)評価対象水質は表2に示すものに限らず、水質モデルで計算されている水質成分で、オンライン、もしくはオフラインで実際に計測できるもの、あるいは推定できるデータが確保できるものであれば、どのような水質を評価対象としても良い。 (3) The water quality to be evaluated is not limited to the one shown in Table 2, but the water quality components calculated in the water quality model can be actually measured online or offline, or can be estimated. Any water quality may be used as an evaluation target.

(4)シミュレーション誤差の判定式は、(1)式のものに限らず、例えばシミュレーション誤差を2乗した値により判定するものであっても良い。 (4) The determination equation for the simulation error is not limited to the equation (1), and may be determined based on, for example, a value obtained by squaring the simulation error.

(5)各モデルパラメータに対する調整対象水質は必ずしも1つでなくても良い。例えば、表2のマトリックスにおいてはYpo4の調整対象水質をSp04,anaerobicとしているが、Sp04,oxicにも影響を与えるため、Sp04,anaerobicとSp04,oxicを調整対象水質とし、(3)式で示されるシミュレーション誤差を最小とするものであっても良い。 (5) The adjustment target water quality for each model parameter is not necessarily one. For example, in the matrix of Table 2, the adjustment target water quality of Ypo4 is set to Sp04 , anaerobic , but it also affects Sp04, oxic , so Sp04, anaerobic and Sp04, oxic are set as the adjustment target water quality, ( It may be one that minimizes the simulation error represented by equation (3).

〔数3〕
Yp04=w1・Ep04,anaerobic+w2・Ep04,oxic …(3)
但し、EYp04:パラメータYp04に対する調整対象水質のシミュレーション誤差
p04,anaerobic:嫌気槽のリン酸濃度のシミュレーション誤差
p04,oxic:好気槽のリン酸濃度のシミュレーション誤差
w1、w2:重み係数
(6)干渉度は必ずしも干渉する水質個数ではなく、干渉の大小も考慮し、何らかの形で数値化したもので良い。
[Equation 3]
E Yp04 = w1 · E p04, anaerobic + w2 · E p04, oxic ... (3)
However, E Yp04 : Simulation error of water quality to be adjusted with respect to parameter Y p04 E p04, anaerobic : Simulation error of phosphate concentration in anaerobic tank E p04, oxic : Simulation error of phosphate concentration in aerobic tank w1, w2: Weighting factor (6) The degree of interference is not necessarily the number of waters that interfere, but may be a numerical value in some form in consideration of the magnitude of interference.

《第4実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第4実施形態を説明する。なお、第4実施形態においても基本構成は、第1実施形態と同様であるため、図1を援用して説明する。
<< 4th Embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Note that the basic configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and will be described with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第4実施形態の下水処理場運転支援装置1のパラメータ自動調整部11は、モデルパラメータの感度などのパラメータ特性を考慮して評価対象水質毎にモデルパラメータを分類しておき、分類されたグループ毎にモデルパラメータを順次自動調整するようにしたものである。第4実施形態では第2実施形態と同様に、専門家がモデルに関する知識およびプロセスに関する知識を基にモデルパラメータを手動で調整するのとほぼ同様の方法でパラメータ調整を行い、全ての水質を一括で調整対象とするパラメータ調整方法よりも、より現実的で実用的なパラメータ値を得るようにしている。図3の変更パラメータ群選択部17に格納されるモデルパラメータグループ情報は、評価対象水質毎のモデルパラメータの感度及びパラメータ特性により予め分類されるものである。例えば、簡単のため表1、表2に示されている6パラメータのみにつき記載すると、μAUT、bAUT、KNH4が第1グループ、ηNO3が第2グループ、YPO4、qPHAが第3グループとして、グループ分けされている。第1グループはアンモニア(SNH4)調整用、第2グループは硝酸(SNO3)調整用、第3グループはリン酸(SPO4)調整用のパラメータグループである。前述の(1)式で示されるシミュレーション誤差が、アンモニアについて評価判定値以上であれば第1グループ、硝酸について評価判定値以上であれば第2グループ、リン酸について評価判定値以上であれば第3グループのパラメータ群を選択し、それらのパラメータを最適化する。またすべての対象水質についてシミュレーション誤差が、評価判定値以上である場合は、まず、数多くの成分に影響を与える第1グループのパラメータを最適化し、その後に第2グループ、第3グループのパラメータを最適化することにより、効率的な調整を行うことが可能となる。
<Configuration and operation>
The parameter automatic adjustment unit 11 of the sewage treatment plant operation support apparatus 1 according to the fourth embodiment classifies model parameters for each water quality to be evaluated in consideration of parameter characteristics such as sensitivity of model parameters. The model parameters are automatically adjusted sequentially. In the fourth embodiment, as in the second embodiment, parameter adjustment is performed in the same manner as an expert manually adjusts model parameters based on model knowledge and process knowledge, and all water quality is collected at once. Thus, a more realistic and practical parameter value is obtained than the parameter adjustment method to be adjusted. The model parameter group information stored in the changed parameter group selection unit 17 in FIG. 3 is classified in advance according to the sensitivity and parameter characteristics of the model parameters for each evaluation target water quality. For example, for simplicity, only the six parameters shown in Tables 1 and 2 are described. Μ AUT , b AUT , K NH4 is the first group, η NO3 is the second group, Y PO4 , q PHA is the third group. Grouped as a group. The first group is a parameter group for adjusting ammonia (S NH4 ), the second group is for adjusting nitric acid (S NO3 ), and the third group is a parameter group for adjusting phosphoric acid (S PO4 ). If the simulation error expressed by the above equation (1) is greater than or equal to the evaluation determination value for ammonia, the second group is greater than or equal to the evaluation determination value for nitric acid. Three groups of parameters are selected and their parameters are optimized. If the simulation error is greater than or equal to the evaluation judgment value for all target water qualities, first optimize the parameters of the first group that affect many components, and then optimize the parameters of the second and third groups. Therefore, efficient adjustment can be performed.

<効果>
(1)各モデルパラメータに対する調整対象水質を設定しそれらをあらかじめグループ化しておき、その情報を基に自動調整することにより、専門家がモデルに関する知識およびプロセスに関する知識を基にモデルパラメータを手動で調整するのとほぼ同程度の精度で、モデルパラメータを調整することができる。これにより、従来発明の全ての水質を一括で調整対象とするパラメータ調整方法よりも、より現実的で実用的なパラメータ値を導くことができる。
<Effect>
(1) By setting the water quality to be adjusted for each model parameter, grouping them in advance, and automatically adjusting based on that information, the expert can manually adjust the model parameters based on the knowledge about the model and the knowledge about the process. The model parameters can be adjusted with almost the same accuracy as the adjustment. This makes it possible to derive more realistic and practical parameter values than the parameter adjustment method that collectively adjusts all the water qualities of the conventional invention.

(2)より多くのパラメータに影響をあたえるパラメータグループを先に調整することにより、効率的な調整を行うことが可能となる。 (2) Efficient adjustment can be performed by adjusting a parameter group that affects more parameters first.

〈第4実施形態の変形例〉
(1)パラメータの分類方法は、3グループに限らず、例えば、アンモニア、硝酸、リン酸別に嫌気槽、無酸素槽、好気槽別に調整パラメータグループをあらかじめ登録しておき、3×3の9グループのパラメータグループから構成されるものであってもよく、2以上のグループから構成されるものであったらどのようなものであってもよい。
<Modification of Fourth Embodiment>
(1) The parameter classification method is not limited to 3 groups. For example, an adjustment parameter group is registered in advance for each of anaerobic tank, anoxic tank, and aerobic tank for each of ammonia, nitric acid, and phosphoric acid, and 3 × 3 9 It may be composed of a parameter group of groups, and may be anything as long as it is composed of two or more groups.

《第5実施形態》
図4は本発明による下水処理場運転支援装置の第5実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図1の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
<< 5th Embodiment >>
FIG. 4 is a block diagram showing a fifth embodiment of a sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

〈構成、動作〉
この図に示す下水処理場運転支援装置51が図1に示す下水処理場運転支援装置1と異なる点は、シミュレーション精度判定部20を設け、プロセスシミュレータ8のシミュレーション誤差が予め設定されている誤差値以上になったとき、シミュレーション精度判定部20によって、これを検知させて、プロセスシミュレータ8にモデルパラメータの自動調整を行わせるようにしたことである。
<Configuration and operation>
The sewage treatment plant operation support device 51 shown in this figure is different from the sewage treatment plant operation support device 1 shown in FIG. 1 in that a simulation accuracy determination unit 20 is provided, and a simulation error of the process simulator 8 is set in advance. When this is the case, this is detected by the simulation accuracy determination unit 20 so that the process simulator 8 automatically adjusts the model parameters.

シミュレーション精度判定部20には、データベース装置3より評価対象水質の実績値が入力される。また、プロセスシミュレータ8から該当水質のシミュレーション値が入力される。評価対象水質の実績値とシミュレーション値の誤差を例えば(4)式で評価する。

Figure 2007229550
The simulation accuracy determination unit 20 receives the actual value of the evaluation target water quality from the database device 3. In addition, a simulation value of the relevant water quality is input from the process simulator 8. An error between the actual value of the evaluation target water quality and the simulation value is evaluated by, for example, the equation (4).
Figure 2007229550

但し、△E:実績値とシミュレーション値の重み付き2乗平均誤差
kl:時間tにおける地点lでの評価対象水質kの実績値
kl:時間tにおける地点lでの評価対象水質kのシミュレーション値
kl:地点lでの評価対象水質kの重み係数
m:評価対象水質の個数
n:計測地点の個数
そして、(4)式の値が予め設定された誤差値以上の場合に、シミュレーション精度判定部20はプロセスシミュレータ8内のパラメータ自動調整部11に対し、自動調整指令を伝達する。パラメータ自動調整部11は上述した第1〜第4実施形態のいずれかで使用されているアルゴリズムで、モデルパラメータの再計算を行い、プロセスシミュレータ8内のモデルパラメータ保存部12に新たなモデルパラメータを設定する。
ΔE: Weighted mean square error between actual value and simulation value X kl : Actual value of evaluation target water quality k at point l at time t Y kl : Simulation of evaluation target water quality k at point l at time t Value W kl : Weighting factor of evaluation target water quality k at point l m: Number of evaluation target water qualities n: Number of measurement points And, if the value of equation (4) is greater than or equal to a preset error value, simulation accuracy The determination unit 20 transmits an automatic adjustment command to the parameter automatic adjustment unit 11 in the process simulator 8. The parameter automatic adjustment unit 11 is an algorithm used in any of the first to fourth embodiments described above, recalculates model parameters, and adds new model parameters to the model parameter storage unit 12 in the process simulator 8. Set.

〈効果〉
(1)このような構成とすることにより、常にシミュレーション精度を良好に保つことができる。
<effect>
(1) With such a configuration, the simulation accuracy can always be kept good.

〈第5実施形態の変形例〉
(1)シミュレーション精度判定部20は自動調整指令を直接指令するものでなくとも、オペレータに自動調整指令を出すか否か判断するメッセージを監視画面上に表示するものであっても良い。
<Modification of Fifth Embodiment>
(1) The simulation accuracy determination unit 20 may display a message on the monitoring screen for determining whether or not to issue an automatic adjustment command to the operator, instead of directly issuing the automatic adjustment command.

《第6実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第6実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1実施形態と同じであるため、図1を援用して説明する。
<< 6th Embodiment >>
Next, a sixth embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第6実施形態における下水処理場運転支援装置1のシミュレーション用データ生成部9は、オンラインで入力される実計測データを使用して、オンラインで計測していない水質項目のシミュレーション入力データを生成するようにしている。これにより、プロセスシミュレータ8に対して、より精度が高いシミュレーションを行わせるようにしている。
<Configuration and operation>
The simulation data generation unit 9 of the sewage treatment plant operation support apparatus 1 in the sixth embodiment uses the actual measurement data input online to generate simulation input data of water quality items that are not measured online. I have to. Thereby, the process simulator 8 is caused to perform a simulation with higher accuracy.

シミュレーション用データ生成部9は、下水処理プロセス2に設けられた各センサから出力される計測データ、例えば図5に示すように沈殿槽21に設けられた全窒素計22から出力される流入水の全窒素計測値を取り込み、次に述べる手順で、実際に計測していない水質項目のシミュレーション入力データ、例えばモデル入力成分の1つである易分解性有機物濃度S(t)の時系列データを作成する。 The simulation data generation unit 9 measures the measurement data output from each sensor provided in the sewage treatment process 2, for example, the inflow water output from the total nitrogen meter 22 provided in the settling tank 21 as shown in FIG. The total nitrogen measurement value is taken in, and in the procedure described below, the simulation input data of the water quality item that is not actually measured, for example, the time series data of the readily decomposable organic substance concentration SF (t) which is one of the model input components create.

まず、ASM2dを組み込んだプロセスシミュレータ8により、シミュレーションを実施するには、流入水の有機物濃度が必要となるが、流入水の有機物濃度をオンライン計測している場合はほとんどない。流入水の有機物濃度は有機物指標であるCODMn(過マンガン酸による化学的酸素要求量)やBOD(生物化学的酸素要求量)を処理場の水質分析員が一日に1回分析している程度である。また、月1回〜年数回の程度で通日試験が実施されており、この通日試験は1時間〜数時間おきに採水し、分析試験を行っている。 First, in order to perform a simulation with the process simulator 8 incorporating ASM2d, the organic matter concentration of the influent water is required, but there is almost no case where the organic matter concentration of the influent water is measured online. The organic matter concentration of the influent water is analyzed once a day by the water quality analyst at the treatment plant for COD Mn (chemical oxygen demand by permanganic acid) and BOD (biochemical oxygen demand), which are organic matter indicators. Degree. In addition, a day-to-day test is carried out once a month to several times a year, and this day-to-day test is conducted every 1 hour to several hours to conduct an analytical test.

このような状況で、通日試験により分析された流入水のCODMn値はデータベース装置3上に例えば、表3の形式で保存される。下水処理場の流入水は晴天時であれば、その地域にすむ人の活動、事業活動に依存することから、季節変動はあるもののほぼ同様の日変動パターンを示すといって良い。線形補間処理によって、表3の非連続データ間のデータは求め、CODMnの平均値で割った値をCODMnの日変動パターン関数FCODMn(t)として定義する。この変動パターン関数は平均値に対する日変動を示すことになる。すなわち、変動係数を記述した関数となる。

Figure 2007229550
In such a situation, the COD Mn value of the influent water analyzed by the day-to-day test is stored on the database device 3 in the format of Table 3, for example. When the inflow water of a sewage treatment plant is in fine weather, it depends on the activities and business activities of the people living in the area, so it can be said that it shows almost the same daily fluctuation pattern although there are seasonal fluctuations. Data between non-continuous data in Table 3 is obtained by linear interpolation processing, and a value obtained by dividing by the average value of COD Mn is defined as a daily variation pattern function FCOD Mn (t) of CODMn. This variation pattern function shows the daily variation with respect to the average value. That is, the function describes the coefficient of variation.
Figure 2007229550

一方で、図5に示す下水処理プロセス2では、全窒素濃度がオンライン計測されている。雨水と汚水の両方を処理する合流式下水道に接続された下水処理場では、雨天時には雨水の影響により全窒素濃度が低下する。汚水のみを処理する分流式下水道に接続された下水処理場においても、たいていの下水処理場においては、流入水の全窒素濃度が薄くなる(雨水が入りこんでいることに起因すると考えられる)。このように全窒素濃度が低下している場合、全窒素濃度だけではなく、計測されていない有機物濃度も同様に希釈されていると考えられる。   On the other hand, in the sewage treatment process 2 shown in FIG. 5, the total nitrogen concentration is measured online. In a sewage treatment plant connected to a combined sewer that treats both rainwater and sewage, the total nitrogen concentration decreases due to rainwater in rainy weather. Even in sewage treatment plants connected to a diversion sewer system that treats only sewage, the total nitrogen concentration of the inflow water is thin in most sewage treatment plants (it is considered to be caused by rainwater entering). When the total nitrogen concentration is thus reduced, it is considered that not only the total nitrogen concentration but also the organic matter concentration not measured is diluted in the same manner.

全窒素濃度とCODMnが同様の傾向で希釈されていると仮定すると、(5)式に示すように前述の日変動パターン関数FCODMn(t)に記述された変動係数に全窒素濃度計22の計測値を乗じた形をとることによって、この希釈影響を考慮することができる。 Assuming that the total nitrogen concentration and COD Mn are diluted with the same tendency, as shown in the equation (5), the total nitrogen concentration meter 22 is added to the coefficient of variation described in the above-mentioned daily fluctuation pattern function FCOD Mn (t). This dilution effect can be taken into account by taking the form multiplied by the measured value of.

〔数5〕
CODMn(t)=CODaverage・FCODMn(t)・T−N(t) …(5)
但し、CODMn(t):時刻tにおけるCODMn推定値データ
CODaverage:通日試験時のCODMn平均データ
FCODMn(t):CODMnの変動パターン関数
T−N(t):時刻tにおける全窒素計計測値
また、プロセスシミュレータ8に組み込まれたASM2dに入力される易分解性有機物はCODcr(重クロム酸カリウムによる酸素要求量)で示されるため、(6)式に示すようにCODMnをCODcrに変換する変換係数bCODに有機物中の易分解性有機物比aSFを乗じることにより求められる。これらの変換係数はこの下水処理場でデータが得られれば、最も良いが、そのデータが得られない場合は、既存の文献値から値を決めれば良い。
[Equation 5]
COD Mn (t) = COD average · FCOD Mn (t) · TN (t) (5)
However, COD Mn (t): COD Mn estimated value data at time t COD average : COD Mn average data during day-to-day test FCOD Mn (t): COD Mn variation pattern function TN (t): at time t Total nitrogen meter measurement value Moreover, since the readily decomposable organic matter input to ASM2d incorporated in the process simulator 8 is indicated by CODcr (oxygen demand by potassium dichromate), COD Mn as shown in the equation (6) Is obtained by multiplying the CODcr conversion coefficient b COD by the readily decomposable organic matter ratio a SF in the organic matter. These conversion coefficients are best if data can be obtained at this sewage treatment plant, but if the data cannot be obtained, values can be determined from existing literature values.

〔数6〕
(t)=aSF・bCOD・CODMn(t) …(6)
但し、S(t):時刻tにおける易分解性有機物濃度
SF:有機物中の易分解性有機物比
COD:FCODMn→CODcrに変換する変換係数bCOD
CODMn(t):時刻tにおけるCODMn推定値データ
〈効果〉
(1)計測していない水質項目のシミュレーション入力データを他のオンラインデータより、希釈影響を考慮し作成することにより、より精度が高いシミュレーションが可能となる。
[Equation 6]
S F (t) = a SF · b COD · COD Mn (t) (6)
However, S F (t): easily decomposable organic matter at time t Concentration a SF: easily decomposable organic matter ratio of organic matter b COD: FCOD Mn → transform coefficients b COD be converted to CODcr
COD Mn (t): COD Mn estimated value data at time t <Effect>
(1) A simulation with higher accuracy can be performed by creating simulation input data of unmeasured water quality items in consideration of dilution effects from other online data.

(2)(6)式に示すようにCODMnをCODcrに変換する変換係数bCODに有機物中の易分解性有機物比aSFを乗じるという簡単な計算で、ASM2dに必要な易分解性有機物はCODcrを求めることができ、計算に要する時間、負荷を低減することができる。 (2) As shown in the equation (6), the conversion factor b COD for converting COD Mn to CODcr is multiplied by the readily decomposable organic matter ratio a SF in the organic matter, and the easily decomposable organic matter required for ASM2d is CODcr can be obtained, and the time and load required for calculation can be reduced.

〈第6実施形態の変形例〉
(1)作成されるデータはS(t)に限らず、どの入力データであっても良い。
<Modification of Sixth Embodiment>
(1) The generated data is not limited to S F (t), and any input data may be used.

(2)使用するオンラインセンサは全窒素計22に限らず、全リン計や濁度計、SS計など水質濃度を計測するものであればどのようなものであっても良い。 (2) The on-line sensor to be used is not limited to the total nitrogen meter 22 but may be any device that measures the water quality concentration, such as a total phosphorus meter, a turbidity meter, and an SS meter.

(3)推定式は(5)式のものに限らず、対象データとオンラインデータの関係を記述するものであれば、どのような式であっても良い。 (3) The estimation formula is not limited to the formula (5), and any formula may be used as long as it describes the relationship between the target data and the online data.

《第7実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第7実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1実施形態と同じであるため、図1を援用して説明する。
<< 7th Embodiment >>
Next, a seventh embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第7実施形態における下水処理場運転支援装置1のシミュレーション用データ生成部9は、流入水の全窒素計測値と、日常試験で日1回程度実施される水質試験結果、例えばCODMnの水質試験結果とを使って、モデルの入力成分の1つである易分解性有機物濃度S(t)の時系列データを作成することによって、より精度が高いシミュレーションを行わせるようにしたことである。
<Configuration and operation>
The simulation data generation unit 9 of the sewage treatment plant operation support apparatus 1 according to the seventh embodiment includes a total nitrogen measurement value of inflow water and a water quality test result that is performed about once a day in a daily test, for example, a water quality test of COD Mn . By using the results and creating time-series data of the readily decomposable organic substance concentration S F (t), which is one of the input components of the model, a more accurate simulation can be performed.

シミュレーション用データ生成部9は、下水処理プロセス2に設けられた各センサから出力される計測データ、例えば図5に示したように沈殿槽21に設けられた全窒素計22から出力される流入水の全窒素計測値と、日常の水質試験で分析されるCODMnの水質試験結果を取り込み、(8)式〜(10)式を使用して、CODMn(t)を計算し、実際に計測していないシミュレーション入力データ、例えばモデルの入力成分の1つである易分解性有機物濃度S(t)の時系列データを作成する。 The simulation data generation unit 9 measures the measurement data output from each sensor provided in the sewage treatment process 2, for example, inflow water output from the total nitrogen meter 22 provided in the settling tank 21 as shown in FIG. Incorporating the total nitrogen measurement value and COD Mn water quality test results analyzed in daily water quality tests, using equations (8) to (10) to calculate COD Mn (t) and actually measuring Non-simulated input data, for example, time-series data of the readily decomposable organic substance concentration S F (t) that is one of the input components of the model is created.

〔数7〕
CODMn(t)=CODMnaverage・FCODMn(t)・T−N(t)・k(T) …(8)
CODMn(T)=CODMnaverage・FCODMn(T)・T−N(T)・k(T−ΔT) …(9)
k(T)=CODMnday(T)/CODMn(T) …(10)
但し、CODMn(t):時刻tにおけるCODMn推定値データ
CODMnaverage:通日試験時のCODMn平均データ
CODMnday(T):時刻Tにおける日常水質試験のCODMnデータ
CODMn(T):時刻TにおけるCODMn推定値データ
CODMnaverage:通日試験時のCODMn平均データ
FCODMn(t):CODMnの日変動パターン関数
T−N(t):時刻tにおける全窒素計計測値
k(T):補正係数
k(T−ΔT):ワンステップ前の補正係数
この際、CODMnday(T)には、最新のCODMnの水質試験結果が水質分析員により入力される。ただし、水質試験はサンプルしてから結果が出るまでに数時間有するため、CODMnday(T)、CODMn(T)ともに過去の値となる。
[Equation 7]
COD Mn (t) = COD Mnaverage · FCOD Mn (t) · TN (t) · k (T) (8)
COD Mn (T) = COD Mnaverage · FCOD Mn (T) · TN (T) · k (T−ΔT) (9)
k (T) = COD Mnday (T) / COD Mn (T) (10)
However, COD Mn (t): COD Mn estimated value data at time t COD Mnverage : COD Mn average data during day-to-day test COD Mnday (T): COD Mn data of daily water quality test at time T COD Mn (T): COD Mn estimated value data at time T COD Mnverage : COD Mn average data during day-to-day test FCOD Mn (t): Daily variation pattern function of COD Mn TN (t): Total nitrogen meter measured value at time t k ( T): Correction coefficient k (T−ΔT): Correction coefficient before one step At this time, the latest COD Mn water quality test result is input to the COD Mnday (T) by a water quality analyst. However, since the water quality test has several hours from the sampling to the result being obtained , both COD Mndday (T) and COD Mn (T) are past values.

また、CODMnday(T)がデータベースに入力される前は、前ステップのk(T)を使ってCODMn(t)は計算され、CODMnday(T)がデータベースに入力された時点で、k(T)が(9)式、(10)式により計算され、更新され、(8)式のk(T)に入力される。 Also, before COD Mndday (T) is input to the database, COD Mn (t) is calculated using k (T) of the previous step, and when COD Mndday (T) is input to the database, kD (T) is calculated by equations (9) and (10), updated, and input to k (T) in equation (8).

そして、(8)式で計算されるCODMn(t)と、(6)式とが使用されて、シミュレーション入力データの1つであるSF(t)が計算される。 Then, a (8) COD is calculated by the formula Mn (t), (6) formula and is used, which is one of the simulation input data S F (t) is computed.

〈効果〉
(1)計測していない水質項目のシミュレーション入力データを他のオンラインデータより作成し、さらにその日に計測されるデータにより補正されることにより、他の水質項目の希釈情報からその時の水質状況を反映できると同時にその日の対象水質の水質状況を反映できるため、より精度が高いシミュレーションが可能となる。
<effect>
(1) Create simulation input data for unmeasured water quality items from other online data, and then correct the data based on the data measured on that day to reflect the current water quality status from the dilution information of other water quality items At the same time, the water quality of the target water quality of the day can be reflected, so simulation with higher accuracy becomes possible.

〈第7実施形態の変形例〉
(1)推定式は(8)式〜(10)式のものに限らず、対象データとオンラインデータの関係を記述し、かつその日の対象データの水質試験結果を利用するものであれば、どのような式であっても良い。
<Modification of the seventh embodiment>
(1) The estimation formula is not limited to the formulas (8) to (10), and any formula can be used as long as it describes the relationship between the target data and the online data and uses the water quality test result of the target data for the day. Such a formula may be used.

《第8実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第8実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1実施形態と同じであるため、図1を援用して説明する。
<< Eighth Embodiment >>
Next, an eighth embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第8実施形態における下水処理場運転支援装置1のシミュレーション用データ生成部9は、図6に示すように、流入量予測部23、類似流入パターン選択部24、将来シミュレーション用データ生成部25を備えており、現在の気象予測情報、現在のポンプ井水位情報、過去の気象予測情報、過去のポンプ井水位情報などに基づき、現在の流入水質情報から、将来のシミュレーション用データとなる流入水質時系列データなどを作成して、将来のシミュレーションを行えるようにしたことである。
<Configuration and operation>
As shown in FIG. 6, the simulation data generation unit 9 of the sewage treatment plant operation support apparatus 1 in the eighth embodiment includes an inflow amount prediction unit 23, a similar inflow pattern selection unit 24, and a future simulation data generation unit 25. Based on current weather forecast information, current pump well water level information, past weather forecast information, past pump well water level information, etc., current inflow water quality information will be used as future simulation data. This means that data was created so that future simulations could be performed.

流入量予測部23は、過去の気象予測情報、過去の流入量、過去のポンプ井水位情報と、現在の気象予測情報、現在のポンプ井水位情報とに基づき、将来の下水流入量を予測して、将来流入量データ、流入量予測データを計算し、類似流入パターン選択部24に送る。   The inflow prediction unit 23 predicts a future sewage inflow based on past weather prediction information, past inflow, past pump well water level information, current weather prediction information, and current pump well water level information. Thus, the future inflow data and the inflow prediction data are calculated and sent to the similar inflow pattern selection unit 24.

類似流入パターン選択部24は、将来流入量データ、流入量予測データを用いて、データベース装置3に蓄積された過去の流入量データを検索し、これら将来流入量データ、流入量予測データに最も類似した過去の流入量データを選択するとともに、選択した流入量データに対応する期間中の流入水質情報を抽出する。そして、この流入水質情報に含まれる流入水質の時系列データを予測期間中の平均流入水質で割り、流入水質の変動係数を記述した流入水質変動パターン関数を作成し、将来シミュレーション用データ生成部25に送る。   The similar inflow pattern selection unit 24 searches the past inflow data stored in the database device 3 using the future inflow data and the inflow prediction data, and is most similar to the future inflow data and the inflow prediction data. In addition to selecting the past inflow data, the inflow water quality information during the period corresponding to the selected inflow data is extracted. Then, the inflow water quality time series data included in the inflow water quality information is divided by the average inflow water quality during the prediction period to create an inflow water quality variation pattern function describing the variation coefficient of the inflow water quality, and the future simulation data generation unit 25 Send to.

将来シミュレーション用データ生成部25は、流入量予測部23から出力される将来流入量データを取り込み、プロセスシミュレータ8aに送りながら、類似流入パターン選択部24から出力される流入水質変動パターン関数にその対象水質の現在計測値、または現在推定値を乗じることにより、将来の流入水質データを作成し、プロセスシミュレータ8aに送る。   The future simulation data generation unit 25 takes in the future inflow data output from the inflow prediction unit 23 and sends it to the process simulator 8a, and applies it to the inflow water quality variation pattern function output from the similar inflow pattern selection unit 24. By multiplying the current measured value or the current estimated value of the water quality, future influent water quality data is created and sent to the process simulator 8a.

〈効果〉
(1)将来のシミュレーション用データが自動生成されることにより、将来のシミュレーションが可能となり、運転方法の検討が可能となる。
<effect>
(1) Since future simulation data is automatically generated, future simulation becomes possible, and driving methods can be examined.

《第9実施形態》
次に本発明による下水処理場運転支援装置の第9実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第1実施形態と同じであるため、図1を援用して説明する。
<< Ninth Embodiment >>
Next, a ninth embodiment of the sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention will be described. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, description will be made with reference to FIG.

〈構成、動作〉
第9実施形態における下水処理場運転支援装置1のシミュレーション用データ生成部9は、図7に示すように、パターン関数生成部26、将来シミュレーション用データ生成部27を備え、現在の気象予測情報、現在の流入水質情報などに基づき、将来のシミュレーション用データとなる流入水質時系列データなどを作成して、将来のシミュレーションを行えるようにしたことである。
<Configuration and operation>
The simulation data generation unit 9 of the sewage treatment plant operation support apparatus 1 according to the ninth embodiment includes a pattern function generation unit 26 and a future simulation data generation unit 27, as shown in FIG. Based on the current inflow water quality information, etc., inflow water quality time-series data, etc., which will be the data for future simulation, are created so that future simulations can be performed.

パターン関数生成部26は雨天時パターン関数生成部28と、晴天時パターン関数生成部29とを備えており、降雨情報などの気象情報を取り込んで、晴天時パターン関数を利用するのか、雨天時パターン関数を利用するのかを選択して、一日の水質・水量の変動パターン関数を生成する。   The pattern function generation unit 26 includes a rainy day pattern function generation unit 28 and a fine weather pattern function generation unit 29. Whether the rainy weather pattern function is used by taking in weather information such as rainfall information or the rainy day pattern Select whether to use the function, and generate a fluctuation pattern function of the daily water quality and quantity.

晴天時パターン関数生成部28は、データベース装置3に格納されている、晴天時の水質・水量情報(一日の水質・水量)に基づき、晴天時における一日の水質・水量の変動パターン関数を生成する。これは、例えばその日から前10日分の晴天の日の水量・水質の日変動パターンを平均したものにより、生成される。   The fine weather pattern function generation unit 28 calculates the daily water quality / water quantity variation pattern function in fine weather based on the clear water quality / water quantity information (daily water quality / water quantity) stored in the database device 3. Generate. This is generated, for example, by averaging the daily fluctuation patterns of water volume and water quality on a clear day for 10 days before that day.

また、雨天時パターン関数生成部29は、データベース装置3に格納されている、降雨量、降雨強度、降雨継続時間などに関する降雨情報の実績情報と、気象情報などとして入力された現在の降雨情報とを比較して、類似降雨を選択し、過去の類似降雨時の流入水量・流入水質パターンから変動係数を記述した変動パターン関数を生成する。   In addition, the rainy day pattern function generation unit 29 stores the actual rainfall information, which is stored in the database device 3 as the rainfall information, the rainfall information, the rainfall intensity, the rainfall duration, and the like. Are compared to select similar rainfall, and a variation pattern function describing the variation coefficient is generated from the inflow water amount / inflow water quality pattern in the past similar rainfall.

データ生成部27は、パターン関数生成部26から出力される変動パターン関数に含まれている変動係数に、流入量データまたは流入水質データの現在計測値または現在推定値を乗じることにより、将来の流入水量・水質データを作成する。   The data generation unit 27 multiplies the variation coefficient included in the variation pattern function output from the pattern function generation unit 26 by the current measured value or the current estimated value of the inflow amount data or the inflow water quality data, thereby Create water volume and quality data.

〈効果〉
(1)過去における晴天時のデータ、雨天時のデータから、将来のシミュレーション用データが自動生成され、将来のシミュレーションが可能となり、運転方法の検討が可能となる。
<effect>
(1) Future simulation data is automatically generated from past clear weather data and rainy weather data, enabling future simulations and examining driving methods.

《第10実施形態》
図8は本発明による下水処理場運転支援装置の第10実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図1の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
<< 10th Embodiment >>
FIG. 8 is a block diagram showing a tenth embodiment of a sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

〈構成、動作〉
この図に示す下水処理場運転支援装置61が図1に示す下水処理場運転支援装置1と異なる点は、運転員によって手動設定された運転条件を出力する運転条件設定部6に代えて、運転コストと流入水の質とを一元的に評価して、運転内容を最適化する運転最適化部30を設け、一定の流入水質を確保させながら、運転コストを低減するようにしたことである。
<Configuration and operation>
The sewage treatment plant operation support device 61 shown in this figure is different from the sewage treatment plant operation support device 1 shown in FIG. 1 in that an operation condition setting unit 6 that outputs an operation condition manually set by an operator is used instead of an operation condition setting unit 6. The operation optimization unit 30 for optimizing the operation content is provided by evaluating the cost and the quality of the influent water in an integrated manner, and the operation cost is reduced while ensuring a constant inflow water quality.

運転最適化部30は、コスト評価関数を用いて、流入水の水質を実際の運転コストに変換するとともに、運転コストと流入水の水質とを一元的に評価するコスト評価関数設定部31を備えており、プロセスシミュレータ8から取り込まれた流入水の水質に変換係数を乗じて、実際の運転コストを求めるとともに、運転コストと流入水の水質とに対応する評価関数を計算し、予め登録されている最適化アルゴリズム、例えば特開2004−171531号公報に示すようなアルゴリズムを用いて、評価関数のコスト評価値が最小となるような運転条件を求める。そして、これを下水処理プロセス2に供給して、運転内容を制御するとともに、プロセスシミュレータ8に供給して、モデルパラメータを自動調整する。   The operation optimization unit 30 includes a cost evaluation function setting unit 31 that converts the quality of the influent water into an actual operation cost using a cost evaluation function and evaluates the operation cost and the quality of the influent water in an integrated manner. The inflow water quality taken in from the process simulator 8 is multiplied by a conversion coefficient to obtain the actual operation cost, and an evaluation function corresponding to the operation cost and the inflow water quality is calculated and registered in advance. An operating condition that minimizes the cost evaluation value of the evaluation function is obtained using an optimization algorithm such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-171531. Then, this is supplied to the sewage treatment process 2 to control the operation content and to the process simulator 8 to automatically adjust the model parameters.

〈効果〉
(1)モデルパラメータを自動調整したプロセスモデルにより、運転最適化を行うことにより、より実際を模擬できるため、実用性の高い運転条件の探索が可能となる。
<effect>
(1) By optimizing the operation with the process model in which the model parameters are automatically adjusted, the actual condition can be simulated more, so that it is possible to search for highly practical operation conditions.

(2)流入水の水質・コストが最適となる運転条件を自動で求めるため、運転管理がより効率化される。 (2) Since the operation condition that optimizes the quality and cost of the influent water is automatically obtained, operation management is more efficient.

《第11実施形態》
図9は本発明による下水処理場運転支援装置の第11実施形態を示すブロック図である。なお、この図において、図1の各部と対応する部分には、同じ符号が付してある。
<< 11th Embodiment >>
FIG. 9 is a block diagram showing an eleventh embodiment of a sewage treatment plant operation support apparatus according to the present invention. In this figure, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

〈構成、動作〉
この図に示す下水処理場運転支援装置71が図1に示す下水処理場運転支援装置1と異なる点は、インターネットなどの通信回線33を介して、各処理サイト32と接続されている水質支援センタ34内にプロセスシミュレータ8を配置し、このプロセスシミュレータ8によって、各処理サイト32のパラメータ最適化処理を行わせるようにしたことである。
<Configuration and operation>
The sewage treatment plant operation support device 71 shown in this figure is different from the sewage treatment plant operation support device 1 shown in FIG. 1 in that a water quality support center connected to each treatment site 32 via a communication line 33 such as the Internet. 34, the process simulator 8 is arranged, and the parameter optimization processing of each processing site 32 is performed by the process simulator 8.

各処理サイト32には、モデルパラメータ設定部4、プラント条件設定部5、運転条件設定部6、自動調整指令部7、データベース装置3が設置されており、これらモデルパラメータ設定部4、プラント条件設定部5、運転条件設定部6、自動調整指令部7に設定されている設定値情報と、データベース装置3で生成されたシミュレーション入力用データ、パラメータ同定用データが通信回線33を介して、水質支援センタ34のプロセスシミュレータ8に伝達される。   In each processing site 32, a model parameter setting unit 4, a plant condition setting unit 5, an operation condition setting unit 6, an automatic adjustment command unit 7, and a database device 3 are installed. Unit 5, operating condition setting unit 6, set value information set in automatic adjustment command unit 7, simulation input data generated by database device 3, and parameter identification data are communicated via communication line 33 This is transmitted to the process simulator 8 of the center 34.

水質支援センタ34のプロセスシミュレータ8は、各処理サイト32から情報が供給される毎に、これらの情報に基づき、モデルパラメータの自動調整と、シミュレーションを実施し、流入水の水質と、運転コストの計算結果を情報発信元の処理サイト34に送信し、運転内容を最適化する。   Each time information is supplied from each processing site 32, the process simulator 8 of the water quality support center 34 performs automatic adjustment of model parameters and simulation based on such information, and determines the quality of the influent water and the operating cost. The calculation result is transmitted to the processing site 34 of the information transmission source, and the operation content is optimized.

〈効果〉
(1)複数の処理サイト32をシミュレーションするためのプロセスシミュレータ8が1つで済むため、ハード面にかかるコストを削減できる。
<effect>
(1) Since only one process simulator 8 for simulating a plurality of processing sites 32 is required, the cost for hardware can be reduced.

(2)プロセスシミュレータ8のメンテナンスを行う人を水質支援センタ34に集約すれば良いので、プロセスシミュレータ8のメンテナンスにかかるコストを削減できる。 (2) Since the person who performs maintenance of the process simulator 8 may be concentrated in the water quality support center 34, the cost required for maintenance of the process simulator 8 can be reduced.

〈第11実施形態の変形例〉
(1)水質支援センタ34内に最適化運転装置を設け、この最適化運転装置で得られた最適運転条件を処理サイト32に配信するものであっても良い。
<Modification of Eleventh Embodiment>
(1) An optimization operation device may be provided in the water quality support center 34, and the optimum operation condition obtained by this optimization operation device may be distributed to the processing site 32.

(2)水質支援センタ34内にデータベースを設け、各処理サイト32のプロセスセンサの値や水質分析値を水質支援センタ34に送信させてデータベースに蓄積させながら、モデルパラメータの最適化、シミュレーションなどを実施させ、モデルパラメータ、シミュレーション結果などを各処理サイト32に配信する実施形態であっても良い。 (2) A database is provided in the water quality support center 34, and process parameter values and water quality analysis values at each treatment site 32 are transmitted to the water quality support center 34 and stored in the database, and model parameters are optimized and simulated. In another embodiment, model parameters, simulation results, etc. may be distributed to each processing site 32.

本発明による下水処理場運転支援装置の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows embodiment of the sewage treatment plant operation assistance apparatus by this invention. パラメータ自動調整部の詳細な回路構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed circuit structural example of a parameter automatic adjustment part. パラメータ自動調整部の詳細な他の回路構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the other example of a detailed circuit structure of a parameter automatic adjustment part. 本発明による下水処理場運転支援装置の他の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows other embodiment of the sewage treatment plant operation assistance apparatus by this invention. 下水処理プロセスの一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of a sewage treatment process. データベースの詳細な回路構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed circuit structural example of a database. シミュレーション用データ生成部の詳細な回路構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed circuit structural example of the data generation part for simulation. 本発明による下水処理場運転支援装置の更に他の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows other embodiment of the sewage treatment plant operation assistance apparatus by this invention. 本発明による下水処理場運転支援装置の更に他の実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows other embodiment of the sewage treatment plant operation assistance apparatus by this invention. 従来例であるパラメータ設定装置の概要を示すブロック図。The block diagram which shows the outline | summary of the parameter setting apparatus which is a prior art example. 従来例であるパラメータ設定技術を説明するブロック図。The block diagram explaining the parameter setting technique which is a prior art example. 図11に示す従来例におけるパラメータ選択処理部の詳細な回路構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the detailed circuit structural example of the parameter selection process part in the prior art example shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,51,61,71:下水処理場運転支援装置
2:下水処理プロセス
3:データベース
4:モデルパラメータ設定部(設定部)
5:プラント条件設定部(設定部)
6:運転条件設定部(設定部)
7:自動調整指令設定部(設定部)
8:プロセスシミュレータ
9:シミュレーション用データ生成部(データ生成部)
10:パラメータ同定用データ生成部(データ生成部)
12:モデルパラメータ保存部
11:パラメータ自動調整部
13:シミュレーション計算部
14:シミュレーション結果保存部
15:個別シミュレーション誤差判定部
16:チェック部
17:変更パラメータ選択部
18:パラメータ最適化部
19:パラメータ設定変更部
20:シミュレーション精度判定部
21:沈殿槽
22:全窒素計
23:流入量予測部(将来流入水質パターン関数生成部)
24:類似流入パターン選択部(将来流入水質パターン関数生成部)
25:将来シミュレーション用データ生成部
26:パターン関数生成部
27:データ生成部
28:晴天時パターン関数生成部
29:雨天時パターン関数生成部
30:運転最適化部
31:コスト評価関数設定部
32:処理サイト
33:通信回線
34:水質支援センタ
1, 51, 61, 71: Sewage treatment plant operation support device 2: Sewage treatment process 3: Database 4: Model parameter setting unit (setting unit)
5: Plant condition setting part (setting part)
6: Operating condition setting part (setting part)
7: Automatic adjustment command setting part (setting part)
8: Process simulator 9: Simulation data generation unit (data generation unit)
10: Data generation unit for parameter identification (data generation unit)
12: Model parameter storage unit 11: Parameter automatic adjustment unit 13: Simulation calculation unit 14: Simulation result storage unit 15: Individual simulation error determination unit 16: Check unit 17: Change parameter selection unit 18: Parameter optimization unit 19: Parameter setting Change unit 20: Simulation accuracy determination unit 21: Precipitation tank 22: Total nitrogen meter 23: Inflow amount prediction unit (future inflow water quality pattern function generation unit)
24: Similar inflow pattern selection unit (future inflow water quality pattern function generation unit)
25: Data generation unit for future simulation 26: Pattern function generation unit 27: Data generation unit 28: Pattern function generation unit during fine weather 29: Pattern function generation unit during rainy weather 30: Operation optimization unit 31: Cost evaluation function setting unit 32: Treatment site 33: Communication line 34: Water quality support center

Claims (18)

下水処理プロセスをシミュレーションして運転支援を行う下水処理場運転支援装置であって、
入力された運転情報、前記下水処理プロセス内のセンサによって計測された水質情報、およびオフラインで分析された水質分析結果情報を時系列に蓄積するデータベースと、
このデータベースに蓄えられた情報に基づき、水質モデルのモデルパラメータの自動調整に必要なデータ、およびプロセスシミュレーションに必要となる流入水の水質データをそれぞれ生成するデータ生成部と、
前記下水処理プロセスのプラント条件および運転が設定される設定部と、
これらの設定部に設定されている各条件、前記データベースに蓄えられた各情報、および前記データ生成部で生成された各データに基づき、(モデルパラメータの特徴を考慮し、調整するモデルパラメータの切り替えを実行しつつ)前記下水処理プロセスの水質を演算し、その演算値がデータベースに収集された実績の水質値に近づくように各モデルパラメータを最適化するパラメータ自動調整部を有する運転コスト、水質を演算するプロセスシミュレータと、
を備えたことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
A sewage treatment plant operation support device that performs operation support by simulating a sewage treatment process,
A database that accumulates input operation information, water quality information measured by sensors in the sewage treatment process, and water quality analysis result information analyzed offline, in time series;
Based on the information stored in this database, a data generator for generating data necessary for automatic adjustment of model parameters of the water quality model and water quality data for influent water required for process simulation,
A setting unit in which plant conditions and operation of the sewage treatment process are set, and
Based on each condition set in these setting units, each information stored in the database, and each data generated by the data generation unit (switching of model parameters to be adjusted in consideration of characteristics of model parameters) Calculating the water quality of the sewage treatment process and having an automatic parameter adjustment unit that optimizes each model parameter so that the calculated value approaches the actual water quality value collected in the database. A process simulator to calculate,
A sewage treatment plant operation support apparatus, comprising:
請求項1に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記プロセスシミュレータは、各モデルパラメータの上下限値、各モデルパラメータの制約条件が記述されるパラメータ情報と、各モデルパラメータを変化させた場合における各評価対象水質の変化方向と変化の大小と各モデルパラメータに対する調整対象水質と調整対象水質に対する影響度とがマトリックス状に記述されたマトリックス情報とを有し、モデルパラメータの制約条件および前記のマトリックス情報に基づき、調整するモデルパラメータを切り替えつつ、下水処理プロセスの水質を演算して、その演算値がデータベースに収集された実績の水質値に近づくように各モデルパラメータを最適化するパラメータ自動調整部、
を備えたことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to claim 1,
The process simulator includes parameter information describing the upper and lower limit values of each model parameter, the constraint conditions of each model parameter, the direction and magnitude of change of each evaluation target water quality when each model parameter is changed, and each model. The adjustment target water quality with respect to the parameter and the matrix information in which the degree of influence on the adjustment target water quality is described in a matrix, and based on the model parameter constraint conditions and the matrix information, the sewage treatment is performed while switching the model parameter to be adjusted. A parameter automatic adjustment unit that calculates the water quality of the process and optimizes each model parameter so that the calculated value approaches the actual water quality value collected in the database,
A sewage treatment plant operation support apparatus, comprising:
請求項2に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記マトリックス情報は、嫌気条件、無酸素条件、および好気条件別に評価対象水質がマトリックス状に記述される、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to claim 2,
In the matrix information, the water quality to be evaluated is described in a matrix form according to anaerobic conditions, anoxic conditions, and aerobic conditions.
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記プロセスシミュレータは、各モデルパラメータの上下限値、各モデルパラメータの制約条件が記述されるパラメータ情報と、各モデルパラメータの特徴に応じてあらかじめパラメータを2以上のグループにグループ分けしたパラメータグループ情報とを有し、調整するモデルパラメータグループを切り替えつつ、下水処理プロセスの水質を演算して、その演算値がデータベースに収集された実績の水質値に近づくように各グループのモデルパラメータを順次、最適化するパラメータ自動調整部、
を備えたことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to claim 1,
The process simulator includes parameter information in which upper and lower limits of each model parameter and constraint conditions for each model parameter are described, parameter group information in which parameters are grouped into two or more groups in advance according to the characteristics of each model parameter, While switching the model parameter group to be adjusted, calculate the water quality of the sewage treatment process, and optimize the model parameters of each group sequentially so that the calculated value approaches the actual water quality value collected in the database Automatic parameter adjustment section,
A sewage treatment plant operation support apparatus, comprising:
請求項2または4に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記パラメータ自動調整部は、複数項目の水質に影響を及ぼすモデルパラメータから優先的に選択して調整する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to claim 2 or 4,
The parameter automatic adjustment unit preferentially selects and adjusts model parameters that affect the water quality of a plurality of items,
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
オンライン、もしくはオフラインで計測される水質データとシミュレーションにより求められる当該水質データとの誤差が判定値以内に収まっているかを評価するシミュレーション精度判定部を備え、
当該シミュレーション精度判定部は、前記誤差が判定値以上になったとき、パラメータ自動調整指令を生成して前記プロセスシミュレータに出力する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 5,
A simulation accuracy judgment unit that evaluates whether the error between the water quality data measured online or offline and the water quality data obtained by simulation is within the judgment value,
The simulation accuracy determination unit generates a parameter automatic adjustment command and outputs it to the process simulator when the error exceeds a determination value.
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、前記データベースに蓄積されたある一日の対象データのオフライン時系列データと、このオフライン時系列データと相関のあるオンラインデータとに基づき、オンライン計測されていないデータのある時刻における現在データを生成する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit is based on offline time-series data of target data for a certain day accumulated in the database, and on-line data correlated with the offline time-series data at a certain time of data not measured online. Currently generating data,
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、前記データベースに蓄積されたある一日の対象データのオフライン時系列データと、このオフライン時系列データと相関のあるオンラインデータとに基づき、オンライン計測されていないデータを推定し、その日の一時点で計測された代表データを用いて、推定された前記データを補正し、その日の一時点のある時刻における現在データを生成する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit estimates data that is not measured online based on offline time-series data of target data for a certain day accumulated in the database and online data correlated with the offline time-series data, Using the representative data measured at a point in time on the day, the estimated data is corrected, and current data at a certain point in time on the day is generated.
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、気象予測情報、ポンプ井の水位情報、過去の統計情報のうち、少なくともいずれかに基づき、その日一日、もしくは数時間先、あるいは数分先の下水流入量を予測するとともに、その日1日、もしくは数時間先、あるいは数分先の流入量パターンと、前記データベースに蓄積された過去の流入量パターンとを比較し、最も類似した過去の流入量パターンに対応する水質情報からその日一日、もしくは数時間先、あるいは数分先の将来流入水質パターン関数を作成する将来流入水質パターン関数生成部と、
この将来流入水質パターン関数生成部で生成された将来流入水質パターン関数とオンラインもしくはオフライン計測される現在データとに基づき、将来のシミュレーション用データを生成する将来シミュレーション用データ生成部と、
を備えたことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit predicts the amount of sewage inflow one day, several hours ahead, or several minutes ahead based on at least one of weather forecast information, pump well level information, and past statistical information. Compare the inflow pattern one day, several hours, or several minutes in the day with the past inflow pattern accumulated in the database, and from the water quality information corresponding to the most similar past inflow pattern A future influent water quality pattern function generation unit that creates a future influent water quality pattern function that is one day, several hours ahead, or several minutes ahead of the day,
A future simulation data generation unit that generates future simulation data based on the future inflow water quality pattern function generated by the future inflow water quality pattern function generation unit and the current data that is measured online or offline;
A sewage treatment plant operation support apparatus, comprising:
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、前記データベースに蓄積された情報に基づき、晴天時における流入水量・水質パターンを生成する晴天時パターン関数生成部と、
前記データベースに蓄積された情報に基づき、雨天時における流入水量・水質パターンを生成する雨天時パターン関数生成部とを備え、
そのときの気象状況に応じて、晴天時パターン関数生成部、または雨天時パターン関数生成部のいずれか一方を選択して、流入水量・水質パターンを生成し、この流入水量・水質パターンと、オンラインもしくはオフライン計測される現在データとに基づき、将来シミュレーション用データを生成する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit, based on the information accumulated in the database, a fine weather pattern function generation unit for generating an inflow water amount / water quality pattern in fine weather,
Based on the information accumulated in the database, a rainy day pattern function generation unit that generates an inflow water amount / water quality pattern in rainy weather,
Depending on the weather conditions at that time, select either the fine weather pattern function generation unit or the rainy day pattern function generation unit to generate the inflow water amount / water quality pattern. Or generate future simulation data based on the current data measured offline.
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、オンライン計測されるデータ、もしくは請求項7乃至10のいずれか1項に記載した手法で、生成されたデータに対し、ある一定の比率を乗じて、オンライン、オフラインのいずれの計測もされていないデータを求める、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit multiplies data that is measured online or data generated by the method described in any one of claims 7 to 10 by a certain ratio, and is either online or offline. Finding unmeasured data,
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、下水処理プロセス及び放流水の水質評価に必要なモデルパラメータ評価用データとして、汚泥濃度、アンモニア性窒素濃度、硝酸性窒素濃度、リン酸性リン濃度のうちのいずれかの項目に対応するデータを生成する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generator is a model parameter evaluation data necessary for evaluating the quality of the sewage treatment process and discharged water, and includes any one of sludge concentration, ammonia nitrogen concentration, nitrate nitrogen concentration, and phosphorous acid phosphorus concentration. Generate corresponding data,
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、オンライン計測されたデータの日平均データ、もしくは1日のオフラインデータの平均値、あるいは請求項7乃至10のいずれか1項に記載した手法で、生成されたデータの日平均値を使用して、パラメータの自動調整に必要なデータ、下水処理プロセス内及び放流水の水質評価に必要なデータを生成する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit is a daily average of data measured online, an average of daily offline data, or a daily average of data generated by the method according to any one of claims 7 to 10. Use the values to generate data necessary for automatic parameter adjustment, data required for water quality assessment within the sewage treatment process and effluent,
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データ生成部は、下水処理工程の流れ方向に沿って配置された各センサからオンライン、もしくはオフラインで出力される測定データを使用して、パラメータの自動調整に必要なデータ、下水処理プロセス内及び放流水の水質評価に必要なデータを生成する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
The data generation unit uses measurement data output online or off-line from each sensor arranged along the flow direction of the sewage treatment process, and the data necessary for automatic parameter adjustment, in the sewage treatment process and Generate data necessary for evaluating the quality of discharged water,
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
放流水の水質を運転コストに換算して、運転コストと放流水の水質とを一元的に評価するコスト評価関数を使用し、このコスト評価関数のコスト値を最小にするのに必要な運転条件を求める運転最適化部、
を備えたことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 6,
Operating conditions necessary to minimize the cost value of this cost evaluation function by converting the quality of the discharged water into operating cost and using a cost evaluation function that evaluates the operating cost and the quality of the discharged water in a unified manner Operation optimization unit,
A sewage treatment plant operation support apparatus, comprising:
請求項1乃至15のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データベースと、前記データ生成部と、前記設定部とを有する1つ以上の下水処理サイトと、
通信回線を介して、前記下水処理サイトの前記設定部に設定されている各条件、前記データベースに蓄えられた各情報、前記データ生成部で生成された各データを取り込み、これら各条件、各情報、各データを用いて、下水処理プロセスの水質、運転コストを演算し、各モデルパラメータを最適化するとともに、通信回線を介して、最適化済みの各モデルパラメータを前記下水処理サイトに供給する水質支援センタと、
を備えたことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 15,
One or more sewage treatment sites having the database, the data generation unit, and the setting unit;
Each condition set in the setting unit of the sewage treatment site, each information stored in the database, each data generated by the data generation unit is taken in via the communication line, and each of these conditions and each information Using each data, calculate the water quality and operating cost of the sewage treatment process, optimize each model parameter, and supply the optimized model parameter to the sewage treatment site via the communication line. A support center,
A sewage treatment plant operation support apparatus, comprising:
請求項16に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記通信回線として、インターネット回線を使用する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to claim 16,
An internet line is used as the communication line.
A sewage treatment plant operation support device.
請求項1乃至15または17のいずれか1項に記載の下水処理場運転支援装置において、
前記データベースは、サービス会社が収集したオフラインデータ、オンラインデータを取り込んで蓄積する、
ことを特徴とする下水処理場運転支援装置。
In the sewage treatment plant operation support device according to any one of claims 1 to 15 or 17,
The database captures and accumulates offline data and online data collected by a service company,
A sewage treatment plant operation support device.
JP2006051063A 2006-02-27 2006-02-27 Sewage treatment plant operation support equipment Active JP5022610B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006051063A JP5022610B2 (en) 2006-02-27 2006-02-27 Sewage treatment plant operation support equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006051063A JP5022610B2 (en) 2006-02-27 2006-02-27 Sewage treatment plant operation support equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007229550A true JP2007229550A (en) 2007-09-13
JP5022610B2 JP5022610B2 (en) 2012-09-12

Family

ID=38550681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006051063A Active JP5022610B2 (en) 2006-02-27 2006-02-27 Sewage treatment plant operation support equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5022610B2 (en)

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010277157A (en) * 2009-05-26 2010-12-09 Hitachi Ltd Water treatment facility management method and system
JP2012106198A (en) * 2010-11-18 2012-06-07 Toshiba Corp Biological wastewater treatment apparatus
JP2014188457A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Kurita Water Ind Ltd Device, method and program for simulating water treatment process
WO2015147350A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 부산대학교 산학협력단 System for managing production amount of dehydrated cake produced in sewage treatment plant and method thereof
WO2016159154A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 住友化学株式会社 Prediction-rule generating system, prediction system, prediction-rule generating method, and prediction method
JP2016218599A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 三菱電機株式会社 Used power amount management device
KR101728183B1 (en) * 2012-07-06 2017-04-18 한국전자통신연구원 Real time water quality prediction apparatus and method using hydrodynamic model
JP2017167874A (en) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社日立製作所 Sewage facilities operation support device, system and method of the same
ITUA20163272A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Federico Gatti PROCEDURE FOR THE MANAGEMENT OF A BIOLOGICAL PURIFICATION PLANT AND ITS RELATIVE SYSTEM
JP2019010615A (en) * 2017-06-30 2019-01-24 横河電機株式会社 Operation support device in water treatment facility
KR20190090425A (en) * 2018-01-25 2019-08-02 (주)휴먼플래닛 Automatically calibrating method using statistical method of efdc model
JP2019141763A (en) * 2018-02-19 2019-08-29 株式会社明電舎 Operation support apparatus and operation support method for water treatment facility
CN111222253A (en) * 2020-01-20 2020-06-02 中国科学院生态环境研究中心 CFD-ASM coupling simulation model, establishment method thereof and sewage treatment system optimization method
CN111400651A (en) * 2020-03-12 2020-07-10 干天伟 Water environment regulation method and device based on water environment sampling
JP2020151611A (en) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社日立製作所 Water treatment plant operation support device and water treatment plant
JP2020163300A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 栗田工業株式会社 Management system of water treatment apparatus
JP2020197967A (en) * 2019-06-04 2020-12-10 メタウォーター株式会社 Model prediction control system, information processing device, program, and model prediction control method
KR20210030311A (en) * 2019-05-02 2021-03-17 울산과학기술원 Apparatus and method for auto-processing modeling using matlab
JPWO2022029831A1 (en) * 2020-08-03 2022-02-10
KR102514684B1 (en) * 2022-09-27 2023-03-29 효림이엔아이 주식회사 Operation Method For Activated carbon filter having Porous Block Type Underdrain Apparatus
JP7292559B1 (en) * 2022-12-06 2023-06-16 三菱電機株式会社 Water treatment plant operation support system and water treatment plant operation support method
WO2023163054A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 住友化学株式会社 Information processing method, information processing device, program, and wastewater treatment system
WO2023199525A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 三菱電機株式会社 Water treatment system
JP7375616B2 (en) 2020-03-06 2023-11-08 株式会社明電舎 Operation variable explanatory variable selection device for water treatment facilities
CN117049617A (en) * 2023-08-14 2023-11-14 江苏秦郡环保科技有限公司 Sewage treatment control method and system for garbage incinerator slag
JP7437515B2 (en) 2021-03-31 2024-02-22 日本特殊陶業株式会社 Water quality management system and water quality management unit
CN118062921A (en) * 2024-04-25 2024-05-24 青岛水务集团有限公司 Self-correction method and system for garbage leachate concentrated solution treatment equipment
JP7494669B2 (en) 2020-09-10 2024-06-04 Jfeエンジニアリング株式会社 Method and device for predicting parameter values of wastewater treatment simulator, and method and device for controlling sewage treatment plant

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6790154B2 (en) 2019-03-07 2020-11-25 東芝デジタルソリューションズ株式会社 Collaborative learning system and monitoring system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198590A (en) * 2000-01-17 2001-07-24 Hitachi Ltd Simulation method and device of activated-sludge water treating device
JP2001252691A (en) * 2000-03-10 2001-09-18 Toshiba Corp Water quality controlling device for sewage treatment plant
JP2002251505A (en) * 2001-02-23 2002-09-06 Toshiba Corp System for supporting water treatment work
JP2002328702A (en) * 2001-04-27 2002-11-15 Toshiba Corp Parameter adjusting device for process model, parameter adjustment supporting device and its method
JP2002331283A (en) * 2001-05-09 2002-11-19 Yaskawa Electric Corp Operation support system
JP2004121952A (en) * 2002-10-01 2004-04-22 Fuji Electric Systems Co Ltd Water quality simulation apparatus
JP2004267865A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Hitachi Ltd Support system of water treatment process
JP2005346714A (en) * 2005-05-30 2005-12-15 Toshiba Corp Parameter adjustment support apparatus and method of process model
JP2006026587A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Yaskawa Electric Corp Sewage quality simulator

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001198590A (en) * 2000-01-17 2001-07-24 Hitachi Ltd Simulation method and device of activated-sludge water treating device
JP2001252691A (en) * 2000-03-10 2001-09-18 Toshiba Corp Water quality controlling device for sewage treatment plant
JP2002251505A (en) * 2001-02-23 2002-09-06 Toshiba Corp System for supporting water treatment work
JP2002328702A (en) * 2001-04-27 2002-11-15 Toshiba Corp Parameter adjusting device for process model, parameter adjustment supporting device and its method
JP2002331283A (en) * 2001-05-09 2002-11-19 Yaskawa Electric Corp Operation support system
JP2004121952A (en) * 2002-10-01 2004-04-22 Fuji Electric Systems Co Ltd Water quality simulation apparatus
JP2004267865A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Hitachi Ltd Support system of water treatment process
JP2006026587A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Yaskawa Electric Corp Sewage quality simulator
JP2005346714A (en) * 2005-05-30 2005-12-15 Toshiba Corp Parameter adjustment support apparatus and method of process model

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010277157A (en) * 2009-05-26 2010-12-09 Hitachi Ltd Water treatment facility management method and system
JP2012106198A (en) * 2010-11-18 2012-06-07 Toshiba Corp Biological wastewater treatment apparatus
KR101728183B1 (en) * 2012-07-06 2017-04-18 한국전자통신연구원 Real time water quality prediction apparatus and method using hydrodynamic model
JP2014188457A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Kurita Water Ind Ltd Device, method and program for simulating water treatment process
WO2015147350A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 부산대학교 산학협력단 System for managing production amount of dehydrated cake produced in sewage treatment plant and method thereof
US11225680B2 (en) 2015-04-03 2022-01-18 Sumitomo Chemical Company, Limited Prediction-rule generating system, prediction system, prediction-rule generating method, and prediction method
WO2016159154A1 (en) * 2015-04-03 2016-10-06 住友化学株式会社 Prediction-rule generating system, prediction system, prediction-rule generating method, and prediction method
JP2016195974A (en) * 2015-04-03 2016-11-24 住友化学株式会社 System for generating prediction rule, prediction system, method for generating prediction rule, and prediction method
JP2016218599A (en) * 2015-05-18 2016-12-22 三菱電機株式会社 Used power amount management device
JP2017167874A (en) * 2016-03-17 2017-09-21 株式会社日立製作所 Sewage facilities operation support device, system and method of the same
ITUA20163272A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Federico Gatti PROCEDURE FOR THE MANAGEMENT OF A BIOLOGICAL PURIFICATION PLANT AND ITS RELATIVE SYSTEM
JP2019010615A (en) * 2017-06-30 2019-01-24 横河電機株式会社 Operation support device in water treatment facility
JP7287752B2 (en) 2017-06-30 2023-06-06 横河電機株式会社 Operation support equipment for water treatment facilities
JP2022068357A (en) * 2017-06-30 2022-05-09 横河電機株式会社 Operation support device in water treatment facility
KR102033507B1 (en) * 2018-01-25 2019-10-17 (주)휴먼플래닛 Automatically calibrating method using statistical method of efdc model
KR20190090425A (en) * 2018-01-25 2019-08-02 (주)휴먼플래닛 Automatically calibrating method using statistical method of efdc model
JP7052399B2 (en) 2018-02-19 2022-04-12 株式会社明電舎 Operation support device and operation support method for water treatment facilities
JP2019141763A (en) * 2018-02-19 2019-08-29 株式会社明電舎 Operation support apparatus and operation support method for water treatment facility
JP7122989B2 (en) 2019-03-18 2022-08-22 株式会社日立製作所 Water treatment plant operation support device and water treatment plant
JP2020151611A (en) * 2019-03-18 2020-09-24 株式会社日立製作所 Water treatment plant operation support device and water treatment plant
JP2020163300A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 栗田工業株式会社 Management system of water treatment apparatus
KR20210030311A (en) * 2019-05-02 2021-03-17 울산과학기술원 Apparatus and method for auto-processing modeling using matlab
KR102364390B1 (en) * 2019-05-02 2022-02-18 울산과학기술원 Apparatus and method for auto-processing modeling using matlab
JP2020197967A (en) * 2019-06-04 2020-12-10 メタウォーター株式会社 Model prediction control system, information processing device, program, and model prediction control method
JP7353804B2 (en) 2019-06-04 2023-10-02 メタウォーター株式会社 Model predictive control system, information processing device, program, and model predictive control method
CN111222253A (en) * 2020-01-20 2020-06-02 中国科学院生态环境研究中心 CFD-ASM coupling simulation model, establishment method thereof and sewage treatment system optimization method
JP7375616B2 (en) 2020-03-06 2023-11-08 株式会社明電舎 Operation variable explanatory variable selection device for water treatment facilities
CN111400651A (en) * 2020-03-12 2020-07-10 干天伟 Water environment regulation method and device based on water environment sampling
JPWO2022029831A1 (en) * 2020-08-03 2022-02-10
WO2022029831A1 (en) * 2020-08-03 2022-02-10 三菱電機株式会社 Water quality estimation apparatus
JP7494669B2 (en) 2020-09-10 2024-06-04 Jfeエンジニアリング株式会社 Method and device for predicting parameter values of wastewater treatment simulator, and method and device for controlling sewage treatment plant
JP7437515B2 (en) 2021-03-31 2024-02-22 日本特殊陶業株式会社 Water quality management system and water quality management unit
WO2023163054A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 住友化学株式会社 Information processing method, information processing device, program, and wastewater treatment system
WO2023199525A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 三菱電機株式会社 Water treatment system
KR102514684B1 (en) * 2022-09-27 2023-03-29 효림이엔아이 주식회사 Operation Method For Activated carbon filter having Porous Block Type Underdrain Apparatus
JP7292559B1 (en) * 2022-12-06 2023-06-16 三菱電機株式会社 Water treatment plant operation support system and water treatment plant operation support method
WO2024121918A1 (en) * 2022-12-06 2024-06-13 三菱電機株式会社 Water treatment facility operation assistance system and water treatment facility operation assistance method
CN117049617A (en) * 2023-08-14 2023-11-14 江苏秦郡环保科技有限公司 Sewage treatment control method and system for garbage incinerator slag
CN117049617B (en) * 2023-08-14 2024-02-02 江苏秦郡环保科技有限公司 Sewage treatment control method and system for garbage incinerator slag
CN118062921A (en) * 2024-04-25 2024-05-24 青岛水务集团有限公司 Self-correction method and system for garbage leachate concentrated solution treatment equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP5022610B2 (en) 2012-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5022610B2 (en) Sewage treatment plant operation support equipment
Olsson et al. Instrumentation, control and automation in wastewater–from London 1973 to Narbonne 2013
EP1376276B1 (en) An AI based control system and method for treating sewage/waste water by means of a neural network and a back-propagation algorithm
Ingildsen Realising full-scale control in wastewater treatment systems using in situ nutrient sensors
CN109508811A (en) Parameter prediction method is discharged based on principal component analysis and the sewage treatment of shot and long term memory network
CN103632032A (en) Effluent index online soft measurement prediction method in urban sewage treatment process
US11365140B2 (en) Decision support system and method for water treatment
KR100920522B1 (en) Device and method for diagnosing and controlling wastewater treatment process
KR102311657B1 (en) Smart management system for wastewater treatment
Nielsen et al. Improvement of a recirculating plant by introducing STAR control
Machado et al. Activated sludge model 2d calibration with full-scale WWTP data: comparing model parameter identifiability with influent and operational uncertainty
Baeza et al. In-line fast OUR (oxygen uptake rate) measurements for monitoring and control of WWTP
Kim et al. Evaluation of model-based control strategy based on generated setpoint schedules for NH4–N removal in a pilot-scale A2/O process
Jiang Towards a sustainable framework: modeling, optimization and evaluation of nutrient removal and recovery strategies
Kim et al. Operator decision support system for integrated wastewater management including wastewater treatment plants and receiving water bodies
JP4537140B2 (en) BOD estimation apparatus and method
Corominas Tabares Control and optimization of an SBR for nitrogen removal: from model calibration to plant operation
Lim et al. A systematic model calibration methodology based on multiple errors minimization method for the optimal parameter estimation of ASM1
CN115806344A (en) ORP control accurate aeration system
Szeląg et al. A Data Mining Approach to the Prediction of Food-to-Mass Ratio and Mixed Liquor Suspended Solids.
JP4327013B2 (en) Plant-wide optimum process controller
Beltrán et al. Advanced data management for optimising the operation of a full-scale WWTP
Kim et al. Forecasting influent flow rate and composition with occasional data for supervisory management system by time series model
Meng et al. Integrated modelling and control of urban wastewater systems
CN117247132B (en) Intelligent precise aeration method based on AAO process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080813

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120123

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120522

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120618

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5022610

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150622

Year of fee payment: 3