JP2016022424A - 曝気風量演算装置及び水処理システム - Google Patents
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Abstract
Description
被処理水を活性汚泥法で浄化する処理槽への曝気風量を求める曝気風量演算装置であって、
前記処理槽の入口の被処理水のアンモニア態窒素濃度である処理槽入口アンモニア態窒素濃度よりも小さい目標値を生成する目標値演算要素と、前記処理槽で処理された処理水のアンモニア態窒素濃度である処理槽出口アンモニア態窒素濃度と前記目標値との偏差に基づいてフィードバック操作量を生成するフィードバック操作量演算要素とを有し、前記フィードバック操作量に基づいて前記曝気風量である操作量を算出する演算手段を備えることを特徴としている。
散気装置を備えた好気槽を含み、被処理水を活性汚泥法で浄化する処理槽と、
前記処理槽へ流入する原水のアンモニア態窒素濃度を計測する原水アンモニア態窒素濃度計又は前記処理槽の入口の前記被処理水のアンモニア態窒素濃度を計測する処理槽入口アンモニア態窒素濃度計と、
前記処理槽から流出する処理水のアンモニア態窒素濃度を計測する処理槽出口アンモニア態窒素濃度計と、
前記曝気風量演算装置と、
前記曝気風量演算装置で求めた前記操作量に基づいて前記散気装置を制御する曝気風量制御装置とを備えることを特徴としている。
図1は本発明の第1実施形態に係る水処理システム10の全体的な構成を示す図である。図1に示されるように、本発明の第1実施形態に係る水処理システム10は、活性汚泥法のうち嫌気好気法(AO法)により下水を浄化する水処理プロセスを実現するシステムである。水処理システム10は、原水槽2と、嫌気槽31及び好気槽32から成る処理槽3と、沈殿槽4と、好気槽32の曝気風量を演算する曝気風量演算装置65と、水処理システム10の運転を司る制御装置6とを備えている。
[式1] F3(Xin)=Xin−k
[式2] F3(Xin)=Xin×β
[式3] Xin=(XRW×u+Xout×f)/(u+f)
上記式1においてk[mg/L]は0より大きい定数であり、例えば、2〜10[mg/L]の範囲から選択された値が好適である。また、上記式2においてβは0より大きく1より小さい定数であり、例えば、0.6〜0.9が好適である。上記式1におけるk、又は、上記式2におけるβは、実験に基づいて決定されることが望ましい。以下では、k又はβの決定方法の一例について説明する。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。図9は本発明の第2実施形態に係る水処理システム10の概略構成を示す図、図10は第2実施形態に係る水処理システム10の制御構成を示すブロック図である。なお、第2実施形態の説明においては、前述の第1実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付して説明を省略し、主に第1実施形態からの相違点について説明する。
2 原水槽
3 処理槽
31 嫌気槽
32 好気槽
38 無酸素槽
39 膜分離槽
4 沈殿槽
6 制御装置(曝気風量制御装置)
51 供給ポンプ
56 返送ポンプ
61 原水アンモニア態窒素濃度計
62 処理槽出口アンモニア態窒素濃度計
63 処理槽入口アンモニア態窒素濃度計
65 曝気風量演算装置
66 取得部(取得手段)
67 演算部(演算手段)
68 出力部
7 FF制御系
71 FF操作量演算要素(フィードフォワード操作量演算要素)
72 FF操作量補正係数演算要素(補正係数演算要素)
73 無駄時間要素
74 フィードフォワードゲイン要素
75 乗算器
8 FB制御系
81 目標値演算要素
82 ローセレクタ
83 減算器
84 FB操作量演算要素(フィードバック操作量演算要素)
85 加算器
9 散気装置
91 ノズル
92 散気ブロワ
Claims (8)
- 被処理水を活性汚泥法で浄化する処理槽への曝気風量を求める曝気風量演算装置であって、
前記処理槽の入口の被処理水のアンモニア態窒素濃度である処理槽入口アンモニア態窒素濃度よりも小さい目標値を生成する目標値演算要素と、前記処理槽で処理された処理水のアンモニア態窒素濃度である処理槽出口アンモニア態窒素濃度と前記目標値との偏差に基づいてフィードバック操作量を生成するフィードバック操作量演算要素とを有し、前記フィードバック操作量に基づいて前記曝気風量である操作量を算出する演算手段を備える、曝気風量演算装置。 - 前記演算手段は、所定の基準目標値と前記目標値演算要素で生成された前記目標値とのうち小さい方を選択して前記フィードバック操作量演算要素へ前記目標値として出力するローセレクタを更に有する、請求項1に記載の曝気風量演算装置。
- 前記処理槽へ流入する原水のアンモニア態窒素濃度である原水アンモニア態窒素濃度、前記処理槽へ流入する前記原水の流入量である原水流入量、前記処理槽出口アンモニア態窒素濃度、及び前記処理水から分離されて前記処理槽へ戻される汚泥の流量である循環流量を取得する取得手段を更に備え、
前記演算手段が、前記原水アンモニア態窒素濃度、前記原水流入量、前記処理槽出口アンモニア態窒素濃度、及び前記循環流量に基づいて前記処理槽入口アンモニア態窒素濃度を演算するように構成されている、請求項1又は2に記載の曝気風量演算装置。 - 前記演算手段が、前記処理槽へ流入する原水のアンモニア態窒素濃度である原水アンモニア態窒素濃度に基づいてフィードフォワード操作量を生成するフィードフォワード操作量演算要素と、前記フィードフォワード操作量と前記フィードバック操作量とを足し合わせる加算器とを、更に有し、前記フィードバック操作量に前記フィードフォワード操作量を付加して前記操作量を算出するように構成されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の曝気風量演算装置。
- 前記演算手段は、前記処理槽へ流入する前記原水の流入量である原水流入量が所定の基準流入量より大きいときは前記フィードフォワード操作量を増加させ、前記原水流入量が前記所定の基準流入量より小さいときは前記フィードフォワード操作量を減少させるための補正係数を求める補正係数演算要素と、前記フィードフォワード操作量と前記補正係数とを掛け合わせて前記フィードフォワード操作量を補正する乗算器とを更に有する、請求項4に記載の曝気風量演算装置。
- 前記目標値は、前記処理槽入口アンモニア態窒素濃度よりも所定値だけ小さい値であって、
前記所定値が、曝気により被処理水のCOD又はBODが一定値となったときの、当該被処理水のアンモニア態窒素濃度の前記曝気開始時からの変化量の絶対値である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の曝気風量演算装置。 - 前記目標値が、前記処理槽入口アンモニア態窒素濃度よりも2〜10[mg/L]の範囲から選択された値だけ小さな値である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の曝気風量演算装置。
- 散気装置を備えた好気槽を含み、被処理水を活性汚泥法で浄化する処理槽と、
前記処理槽へ流入する原水のアンモニア態窒素濃度を計測する原水アンモニア態窒素濃度計又は前記処理槽の入口の前記被処理水のアンモニア態窒素濃度を計測する処理槽入口アンモニア態窒素濃度計と、
前記処理槽から流出する処理水のアンモニア態窒素濃度を計測する処理槽出口アンモニア態窒素濃度計と、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の曝気風量演算装置と、
前記曝気風量演算装置で求めた前記操作量に基づいて前記散気装置を制御する曝気風量制御装置とを備える、
水処理システム。
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