JP2950661B2 - Control unit for water treatment plant - Google Patents

Control unit for water treatment plant

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JP2950661B2
JP2950661B2 JP3288747A JP28874791A JP2950661B2 JP 2950661 B2 JP2950661 B2 JP 2950661B2 JP 3288747 A JP3288747 A JP 3288747A JP 28874791 A JP28874791 A JP 28874791A JP 2950661 B2 JP2950661 B2 JP 2950661B2
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aeration tank
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、曝気槽と沈殿池とを有す
る水処理プラントの制御装置に係り、とりわけ曝気槽内
のDO濃度を安定させることができる水処理プラントの
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus for a water treatment plant having an aeration tank and a sedimentation tank, and more particularly to a control apparatus for a water treatment plant capable of stabilizing the DO concentration in the aeration tank.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に水処理プラントは、活性汚泥を用
いて一般の下水や有機性廃水などの汚水を処理する曝気
槽を有している。曝気槽に流入した原水(汚水)は、曝
気槽に接続された送風機により曝気されて生物酸化さ
れ、汚泥となって固形化される。その後沈殿池でこれら
固形物が水と分離されることによって清澄となる。
2. Description of the Related Art Generally, a water treatment plant has an aeration tank for treating wastewater such as general sewage and organic wastewater using activated sludge. Raw water (sewage) flowing into the aeration tank is aerated by a blower connected to the aeration tank, is bio-oxidized, and is solidified as sludge. Thereafter, these solids are separated from water in the sedimentation basin to be clarified.

【0003】このような水処理プラントにおいては、曝
気の条件すなわち曝気槽のDO濃度(溶存酸素濃度)に
よって、浄化の効果と運転の安定性およびエネルギー消
費量が定まる。すなわち、浄化の効果を高めかつ過曝気
を防止して送風機のエネルギー消費量を節減するために
は、曝気槽のDO濃度を一定の値に保持する必要があ
る。
In such a water treatment plant, the effect of purification, the stability of operation, and the energy consumption are determined by the conditions of aeration, that is, the DO concentration (dissolved oxygen concentration) of the aeration tank. That is, it is necessary to maintain the DO concentration in the aeration tank at a constant value in order to enhance the effect of purification and prevent excessive aeration to reduce the energy consumption of the blower.

【0004】従来、曝気槽のDO濃度を一定値に保持す
るための制御方法としては、曝気槽にDO濃度計を設
け、その指示値が目標の値になるように送風機の送風量
を自動的に調節するフィードバック制御方法が用いられ
ている。またこのフィードバック制御方法において、そ
の制御出力を原水の流量の値によって補正するカスケー
ド制御方法も用いられている。さらにフィードバック制
御方法またはカスケード制御方法において、制御入力で
あるDO濃度の偏差(DO濃度の目標値とDO濃度計の
指示値との差)を曝気槽の他のプロセス値、例えば懸濁
物濃度によって補正する制御方法などがある。
Conventionally, as a control method for maintaining the DO concentration in the aeration tank at a constant value, a DO concentration meter is provided in the aeration tank, and the blower volume of the blower is automatically adjusted so that the indicated value becomes a target value. Is used. In this feedback control method, a cascade control method in which the control output is corrected by the flow rate of raw water is also used. Further, in the feedback control method or the cascade control method, the deviation of the DO concentration (the difference between the target value of the DO concentration and the indicated value of the DO concentration meter), which is the control input, is determined by another process value of the aeration tank, for example, the concentration of suspended solids. There is a control method for correcting.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の制御方法はすべてPID調節計などによるフィードバ
ック制御を基本とするものであり、必然的に応答遅れが
ある。このため、原水の流入流量や有機物濃度または活
性汚泥生物に対する毒物などの濃度の変動、すなわち制
御の外乱が比較的小さい場合は、その応答遅れは十分短
い時間で補償されるが、大雨や降雪などによってこれら
の外乱が大きくかつ変動巾も高い場合は、過渡の応答が
生じてしまう。また外乱が大きい場合は、オーバーシュ
ートや振動現象が現れたり、さらに原水中の毒物混入に
よって活性汚泥中の生物活動が異常となり、曝気槽のD
O濃度を目標の値に制御できなくなる場合がある。
However, these control methods are all based on feedback control by a PID controller or the like, and there is necessarily a response delay. Therefore, when fluctuations in the flow rate of raw water, the concentration of organic substances, or the concentration of toxic substances to activated sludge organisms, that is, the disturbance of control is relatively small, the response delay can be compensated in a sufficiently short time, but heavy rain or snowfall etc. When these disturbances are large and the fluctuation range is high, a transient response occurs. If the disturbance is large, overshoot and vibration phenomena appear, and the biological activity in the activated sludge becomes abnormal due to the incorporation of toxic substances in the raw water.
In some cases, the O concentration cannot be controlled to the target value.

【0006】さらにDO濃度を一定に制御する方法とし
て、曝気槽の流下方向の異なる位置に2本以上のDO濃
度計を設置し、下流側のDO濃度計でフィードバック制
御をしながら、上流側のDO濃度計の指示値の変動で下
流側のDO濃度計のフィートバック出力を修正する方法
が考えられる。しかしながら、その制御方法ではDO濃
度計を複数本設置するため費用がかかり、またメンテナ
ンスが煩雑になってしまう。
Further, as a method of controlling the DO concentration to be constant, two or more DO concentration meters are installed at different positions in the downflow direction of the aeration tank, and feedback control is performed by the downstream DO concentration meter while the upstream DO concentration meter is controlled. A method of correcting the feedback output of the downstream DO densitometer based on the fluctuation of the indicated value of the DO densitometer can be considered. However, the control method requires a large number of DO densitometers, so that it is expensive and maintenance is complicated.

【0007】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、種々の環境条件が変動しても、曝気槽の
DO濃度を安定させることができる水処理プラントの制
御装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a water treatment plant control device capable of stabilizing the DO concentration in an aeration tank even when various environmental conditions fluctuate. The purpose is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、送風機により
曝気される曝気槽への原水流入路に設けられた原水流量
計、有機物濃度計およびSS濃度計と、前記曝気槽の下
流側に設置された沈殿池から前記曝気槽への返送汚泥管
に設けられた返送流量計および返送濃度計と、これら原
水流量計、有機物濃度計、SS濃度計、返送流量計およ
び返送濃度計からの信号に基づいて曝気槽内の酸素利用
速度およびDO濃度を予測するプロセスシミュレータ
と、前記曝気槽内に設けたDO濃度計で計測したDO濃
度と前記プロセスシミュレータにより予測したDO濃度
とから前記プロセスシミュレータにより予測した酸素利
用速度を校正する校正手段と、前記DO濃度計で測定し
たDO濃度を前記校正手段により校正された酸素利用速
度で補正した値に基づいて前記送風機の風量を制御する
制御器とを備えたことを特徴とする水処理プラントの制
御装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a raw water flow meter, an organic matter concentration meter, and an SS concentration meter provided in a raw water inflow path to an aeration tank to be aerated by a blower, and a downstream side of the aeration tank. Return flow meter and return concentration meter provided in the return sludge pipe from the sedimentation basin to the aeration tank, and signals from these raw water flow meter, organic matter concentration meter, SS concentration meter, return flow meter and return concentration meter A process simulator for predicting the oxygen utilization rate and the DO concentration in the aeration tank based on the DO simulator and a DO concentration measured by the DO concentration meter provided in the aeration tank and the DO concentration predicted by the process simulator. Calibrating means for calibrating the oxygen utilization rate measured, and a value obtained by correcting the DO concentration measured by the DO concentration meter with the oxygen utilization rate calibrated by the calibration means. A control device for water treatment plants, characterized in that a controller for controlling the air volume of the blower are.

【0009】[0009]

【作用】原水流量計、SS濃度計、返送流量計、および
返送濃度計からの信号に基づいて、プロセスシミュレー
タにおいて曝気槽内の酸素利用速度およびDO濃度を予
測し、曝気槽内に設けたDO濃度計で測定したDO濃度
とプロセスシミュレータで予測したDO濃度とから校正
手段によって酸素利用速度を校正し、DO濃度計で測定
したDO濃度と校正後の酸素利用速度を用いて補正し、
この補正した値に基づいて制御器により送風機の風量を
制御する。
The process simulator predicts the oxygen utilization rate and the DO concentration in the aeration tank based on signals from the raw water flow meter, the SS concentration meter, the return flow meter, and the return concentration meter. Calibration means is used to calibrate the oxygen utilization rate from the DO concentration measured by the densitometer and the DO concentration predicted by the process simulator, and is corrected using the DO concentration measured by the DO concentration meter and the oxygen utilization rate after the calibration,
The controller controls the air volume of the blower based on the corrected value.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1乃至図3は本発明による水処理プラン
トの制御装置の一実施例を示す図である。図1におい
て、原水流入路31から原水が曝気槽4内に流入する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 3 are diagrams showing an embodiment of a control device for a water treatment plant according to the present invention. In FIG. 1, raw water flows into the aeration tank 4 from a raw water inflow channel 31.

【0011】曝気槽4内には散気管7が配設され、散気
管7には送風機6が送気管32を介して接続されてい
る。さらに送風機6には吸込管35が接続されており、
吸込管25には風量計5が設けられている。また曝気槽
4の出口近傍には、DO濃度計9が設置されている。
A diffuser 7 is provided in the aeration tank 4, and a blower 6 is connected to the diffuser 7 via an air blower 32. Further, a suction pipe 35 is connected to the blower 6,
An air flow meter 5 is provided in the suction pipe 25. In addition, a DO concentration meter 9 is installed near the outlet of the aeration tank 4.

【0012】曝気槽4の下流側には、連絡路33を介し
て沈殿池8が配置され、沈殿池8の底部と曝気槽4の入
口との間には、沈殿池8内の汚泥を曝気槽4内に返送す
る返送汚泥管34が接続されている。また返送汚泥管3
4には、返送ポンプ10が取付けられている。
Downstream of the aeration tank 4, a sedimentation basin 8 is disposed via a communication path 33. Between the bottom of the sedimentation basin 8 and the entrance of the aeration tank 4, sludge in the sedimentation basin 8 is aerated. A return sludge pipe 34 for returning into the tank 4 is connected. Return sludge pipe 3
4, a return pump 10 is attached.

【0013】また、原水流入路31には、原水流量計
1、有機物濃度計2およびSS濃度計3が順次設けられ
ており、また返送汚泥管34には返送流量計11および
返送濃度計12が順次配設されている。
A raw water flow meter 1, an organic matter concentration meter 2, and an SS concentration meter 3 are sequentially provided in the raw water inflow passage 31, and a return flow meter 11 and a return concentration meter 12 are provided in a return sludge pipe 34. They are arranged sequentially.

【0014】また、原水流量計1、有機物濃度計2、S
S濃度計3、返送流量計11および返送濃度計12は、
いずれもプロセスシミュレータ13に接続されている。
プロセスシミュレータ13は、これら原水流量計1、有
機物濃度計2、SS濃度計3、返送流量計11および返
送濃度計12からの信号に基づいて曝気槽4内の酸素利
用速度およびDO濃度を予測するものである。また、曝
気槽4内のDO濃度計9は、プロセスシミュレータ13
で予測した酸素利用速度を校正する校正手段14に接続
され、さらにDO濃度計9は制御器15にも接続されて
いる。制御器15は、DO濃度計9で測定したDO濃度
をプロセスシミュレータ13からの校正済の酸素利用速
度で補正した値に基づいて送風機6の風量を制御するも
のである。この制御器15は、風量計5および送風機6
に各々接続されている。
A raw water flow meter 1, an organic matter concentration meter 2, S
The S concentration meter 3, the return flow meter 11, and the return concentration meter 12
Each is connected to the process simulator 13.
The process simulator 13 predicts the oxygen utilization rate and the DO concentration in the aeration tank 4 based on signals from the raw water flow meter 1, the organic matter concentration meter 2, the SS concentration meter 3, the return flow meter 11, and the return concentration meter 12. Things. The DO concentration meter 9 in the aeration tank 4 is provided with a process simulator 13.
The DO concentration meter 9 is also connected to a controller 15 for calibrating the oxygen utilization rate predicted by the above. The controller 15 controls the air volume of the blower 6 based on a value obtained by correcting the DO concentration measured by the DO concentration meter 9 with the calibrated oxygen utilization speed from the process simulator 13. The controller 15 includes an air flow meter 5 and a blower 6
Are connected to each other.

【0015】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。水処理プラントの運転中、まず原
水流量計1、有機物濃度計2およびSS濃度計3によっ
て原水の流量、有機物濃度およびSS濃度が測定され
る。同時に返送流量計11と返送濃度計12によって返
送汚泥の流量および濃度が測定され、これらの信号がプ
ロセスシミュレータ13に入力される。次にプロセスシ
ミュレータ13において、曝気槽4内の酸素利用速度お
よびDO濃度が以下のようにして予測される。プロセス
シミュレータ13内における作用について詳述する。
Next, the operation of this embodiment having the above-described configuration will be described. During operation of the water treatment plant, first, the flow rate of raw water, the organic substance concentration, and the SS concentration are measured by the raw water flow meter 1, the organic matter concentration meter 2, and the SS concentration meter 3. At the same time, the flow rate and concentration of the returned sludge are measured by the return flow meter 11 and the return concentration meter 12, and these signals are input to the process simulator 13. Next, in the process simulator 13, the oxygen utilization rate and the DO concentration in the aeration tank 4 are predicted as follows. The operation in the process simulator 13 will be described in detail.

【0016】すなわち、プロセスシミュレータ13には
図2(a)に示すように有機物の酸化を表わす基質モデ
ルと、図2(b)に示すような曝気槽の混合モデルとが
数式で表わされている。図2(a)に示す基質モデルで
は、原水中の懸濁性有機物16(濃度Xo )と溶存性有
機物17(濃度So )の活性汚泥への吸着は下式(1)
および(2)に従う。
That is, in the process simulator 13, a substrate model representing the oxidation of organic substances as shown in FIG. 2A and a mixed model of the aeration tank as shown in FIG. I have. FIG The 2 matrix model shown in (a), the raw water suspendable organic 16 (concentration X o) and adsorption to activated sludge following formula dissolved organic matter 17 (concentration S o) (1)
And (2).

【0017】[0017]

【数1】 ここでSa は図2(a)における活性基質18の濃度で
あり、プロセスシミュレータの状態変数である。
(Equation 1) Here, Sa is the concentration of the active substrate 18 in FIG. 2A and is a state variable of the process simulator.

【0018】式(2)によって減少した溶存性有機物d
/dtのうち一部は吸着基質となり他の一部は式
(3)で与えた速度で直接的に資化基質になる。
The dissolved organic matter d reduced by the formula (2)
Part of the S p / dt is directly assimilated substrate at a rate given by Equation some other becomes adsorption substrate (3).

【0019】[0019]

【数2】 ここでkocは直接資化率である。(Equation 2) Here, k oc is the direct assimilation rate.

【0020】吸収した懸濁基質21(濃度Ss )は式
(4)によって加水分配され、吸着基質19(濃度
d )に加質される。
The absorbed suspended substrate 21 (concentration S s ) is hydrolyzed and distributed according to the formula (4) and is added to the adsorbed substrate 19 (concentration S d ).

【0021】[0021]

【数3】 吸着基質19(濃度Sd )は式(5)より資化基質20
(濃度Sc )になる。
(Equation 3) The adsorption substrate 19 (concentration S d ) is calculated from the formula (5) as
(Concentration S c ).

【0022】[0022]

【数4】 次いて資化基質20は活性汚泥生物の増殖に使われ、式
(6)によって活性基質18(濃度Sa )に転換する。
(Equation 4) Next, the assimilation substrate 20 is used for the propagation of the activated sludge organism, and is converted into the activated substrate 18 (concentration S a ) according to the equation (6).

【0023】[0023]

【数5】 ここでμは活性汚泥の最大増殖率、Ks はMonod式の飽
和定数である。
(Equation 5) Here, μ is the maximum growth rate of activated sludge, and K s is the saturation constant of the Monod equation.

【0024】活性基質18(濃度Sa )は不活性化して
不活性基質22となり、その一部は死滅して式(7)お
よび(8)により溶存性有機物17(濃度So )の増分
△So となる。
The active substrate 18 (concentration S a ) is inactivated to become the inactive substrate 22, a part of which is killed and the dissolved organic matter 17 (concentration S o ) is increased by the formulas (7) and (8). It becomes S o .

【0025】[0025]

【数6】 ここでKaoは可溶化率である。(Equation 6) Here, Kao is the solubilization rate.

【0026】さらにプロセスシミュレータ13における
曝気槽の混合モデルは図2(b)に示すように、曝気槽
4を流化方向に所定の個数に分割し、各分割槽24a,
24bで完全混合流となる割合をαとし、完全混合流と
完全混合を受けずに当該分割槽を通過する短絡流の2つ
の流れによって表現したものである。上記の生物酸化は
この完全混合流の中でのみ生じるものとしたものであ
る。
Further, as shown in FIG. 2 (b), the mixed model of the aeration tank in the process simulator 13 divides the aeration tank 4 into a predetermined number in the flow direction, and
The ratio of the complete mixed flow in 24b is α, and the ratio is represented by two flows of a short-circuit flow that passes through the divided tank without undergoing complete mixing and complete mixing. The biooxidation described above is intended to take place only in this perfectly mixed stream.

【0027】さらにDO濃度と酸素利用速度Rr の計算
は次のように行なう。すなわち図2(a)に示す基質の
変化するモデルにおいて、溶存酸素23が消費される径
路として、直接資化資化増殖及び不活性の4径
路とし、酸素利用速度Rr を式(9)で予測する。
Further, the calculation of the DO concentration and the oxygen utilization rate Rr is performed as follows. That is, in the model in which the substrate changes as shown in FIG. 2A, the path through which dissolved oxygen 23 is consumed is a direct path of assimilative assimilation and inactivation, and the oxygen utilization rate R r is calculated by the equation (9). Predict.

【0028】[0028]

【数7】 qd、Kqc、Kqa、Kqiはそれぞれの基質転換の径路に
おける呼吸商である。ここで呼吸商とは、基質が転化す
る際必要となる単位基質当りの酸素量をいう。
(Equation 7) K qd , K qc , K qa , and K qi are the respiratory quotients in the pathway of each substrate conversion. Here, the respiratory quotient refers to the amount of oxygen per unit substrate required when the substrate is converted.

【0029】なお、図2(a)に示す吸着基質濃度
d 、資化基質濃度Sc 、汚性基質濃度Sa 、懸濁基質
濃度Ss および不活性基質濃度Si は、原水流量計の信
号Qs 、有料物濃度計の信号Ss 、SS濃度の信号
o 、返送流量計の信号Qr および返送濃度計の信号X
r に基づき、予め定められた計算式を用いて求めること
ができる。
The concentration of the adsorbed substrate S d , the concentration of the assimilating substrate S c , the concentration of the fouling substrate S a , the concentration of the suspended substrate S s, and the concentration of the inactive substrate S i shown in FIG. signal Q s, signal S s of toll concentration meter, SS concentration of the signal X o, signal X of the signal Q r and return densitometer of the return flow meter
Based on r , it can be obtained using a predetermined calculation formula.

【0030】酸素利用速度Rr が求まると、DO濃度C
s は溶存酸素濃度Cpvの供給量との物質収支で予測され
る。すなわち曝気によるDO濃度Cs は下記式(10)
(11)(12)により予測される。
When the oxygen utilization rate Rr is determined, the DO concentration C
s is predicted by the material balance with the supply of the dissolved oxygen concentration C pv . That is DO concentration C s by aeration formula (10)
(11) Predicted by (12).

【0031】[0031]

【数8】 ここで、Klaは総括酸素移動係数、k、nはプラント定
数、CTは水温T℃における純水の飽和DO濃度、であ
る。
(Equation 8) Here, K la is the overall oxygen transfer coefficient, k and n are plant constants, and CT is the saturated DO concentration of pure water at the water temperature T ° C.

【0032】このようにプロセスシミュレータ13にお
いて格納されている式(1)〜(12)を用い、これら
の式中のパラメータを同定することによって、刻一刻と
変動する曝気槽内各分割槽のDO濃度Cs と酸素利用速
度Rr とを、オンラインで予測することができる。しか
しながらこれらのパラメータは、特に式(9)における
呼吸商は、原水中の有機物の組成や、曝気槽で増殖する
活性汚泥生物の種類によって、日変動および季節的変動
をおこすため、酸素利用速度Rr の予測が大幅にずれて
しまう恐れがある。そこで、式(9)の右辺全体に呼吸
商係数Kqrを掛けて酸素利用速度を校正する式(13)
を考える。
By using the equations (1) to (12) stored in the process simulator 13 and identifying the parameters in these equations, the DO of each of the divided tanks in the aeration tank that fluctuates every moment is identified. and concentration C s and an oxygen utilization rate R r, it can be predicted online. However, since these parameters, particularly the respiratory quotient in the equation (9) cause diurnal and seasonal variations depending on the composition of the organic matter in the raw water and the type of activated sludge organisms growing in the aeration tank, the oxygen utilization rate R The prediction of r may be significantly shifted. Therefore, equation (13) is used to calibrate the oxygen utilization rate by multiplying the entire right side of equation (9) by the respiratory quotient coefficient K qr.
think of.

【0033】[0033]

【数9】 このKqrはDO濃度計9が設置された分割槽のDO濃度
予測値とDO濃度計9により実測したDO濃度とが同じ
値となるように校正手段14によって求められる。
(Equation 9) This K qr is obtained by the calibration means 14 so that the predicted value of the DO concentration of the divided tank in which the DO concentration meter 9 is installed and the DO concentration actually measured by the DO concentration meter 9 become the same value.

【0034】すなわち校正手段14において、DO濃度
計9からの信号Cpvと、プロセスシミュレータ13で予
測したDO濃度計9の設置場所における分割槽のDO濃
度予測値Cs との間に偏差△Cが発生した場合、呼吸商
係数Kqrをプロセスシミュレータ13の計算周期(本実
施例においては1分)毎に式(14)(15)(16)
により、補正して求める。
[0034] That is, in the calibration means 14, the deviation △ C between the signal C pv and, of split vessel in DO concentration meter 9 the location of predicted by the process simulator 13 DO concentration estimated value C s from the DO concentration meter 9 Occurs, the respiratory quotient coefficient K qr is calculated by the formulas (14), (15), and (16) every calculation cycle of the process simulator 13 (one minute in this embodiment).
To obtain the corrected value.

【0035】[0035]

【数10】 式(15)においてAqrは補正ゲインであり、式(1
6)においてKqrn は今回の呼吸商係数であり、K
qrn-1 は前回の呼吸商係数である。
(Equation 10) In equation (15), A qr is a correction gain, and equation (1)
In 6), K qrn is the current respiratory quotient,
qrn-1 is the previous respiratory quotient coefficient.

【0036】次に制御器15において、DO濃度計9の
信号Cpvをフィートバック信号とするPI制御を主体と
し、プロセスシミュレータ13で予測しかつ校正手段1
4で校正した酸素利用速度Rr により上記PI制御の出
力偏差を補正して制御出力MVを送風機6に送って送風
機6を制御する。
Next, the controller 15 mainly performs PI control using the signal C pv of the DO densitometer 9 as a feedback signal.
The oxygen utilization rate R r that is calibrated at 4 for controlling the blower 6 sends a control output MV correction to the output deviation of the PI control to the blower 6.

【0037】この場合の制御器15内における計算式を
式(17)〜(20)に示す。
The equations in the controller 15 in this case are shown in equations (17) to (20).

【0038】[0038]

【数11】 式(17)〜(20)で、n,n-1 は今回制御時刻およ
び前回制御周期時刻、 △E(n) は入力偏差1 Kc ,Kr はそれぞれ重み係数(通常は1.0)であ
る。
[Equation 11] In Equations (17) to (20), n and n-1 are the current control time and the previous control cycle time, and ΔE (n) is the input deviation 1 K c and K r are weighting factors (usually 1.0). It is.

【0039】送風機5の風量制御は、送風機5の回転数
を変化させたり、送風機5の吸込弁(図示せず)を開閉
することにより制御可能となる。送風機5の風量は風量
計5によって実測され、風量計5の信号は制御器15に
送られる。
The air volume of the blower 5 can be controlled by changing the rotation speed of the blower 5 or opening and closing a suction valve (not shown) of the blower 5. The air volume of the blower 5 is actually measured by the air volume meter 5, and the signal of the air volume meter 5 is sent to the controller 15.

【0040】なお、この場合、制御器15からの制御出
力MV(n) を式(21)に示すように、原水流量計1の
信号Qs でカスケード制御したMVを制御出力とするこ
ともできる。
[0040] In this case, the control output MV from the controller 15 (n) as shown in equation (21) may also be a control output MV that cascade control with the raw water flow meter 1 signal Q s .

【0041】[0041]

【数12】 次に本発明の制御装置の効果について、説明する。(Equation 12) Next, effects of the control device of the present invention will be described.

【0042】図3は本発明の効果を示す図である。図3
(a)は曝気槽に流入する原水の流量Qs 、すなわち負
荷変動のパタンを示している。図3(b)および(c)
は図3(a)のような負荷変動パタンにおける、本発明
の制御装置によって制御した場合と、従来の制御装置に
よって制御した場合の曝気槽のDO濃度を各々示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing the effect of the present invention. FIG.
(A) shows the flow rate Q s of raw water flowing into the aeration tank, that is, the pattern of load fluctuation. FIG. 3 (b) and (c)
3A and 3B are diagrams respectively showing the DO concentration in the aeration tank when controlled by the control device of the present invention and when controlled by the conventional control device in the load variation pattern as shown in FIG.

【0043】図3(b)に示す本発明の制御装置は、D
O濃度計の信号Cpvをフィードバック信号とするPI制
御を行ない、これを校正後の酸素利用速度で補正すると
ともに、さらに原水流量計の信号Qs でカスケード制御
したものである。
The control device of the present invention shown in FIG.
The signal C pv of O densitometer performs PI control of a feedback signal, is corrected by the oxygen utilization rate after calibration it is obtained by cascade control with more raw flowmeter signal Q s.

【0044】他方、図3(c)に示す従来の制御装置
は、DO濃度Cpvをフィードバック信号とするPI制御
を行ない、これを原水流量計の信号Qs でカスケード制
御したものである。
[0044] On the other hand, the conventional control device shown in FIG. 3 (c), performs PI control to the feedback signal DO concentration C pv, is obtained by cascade control with this raw water flow meter signal Q s.

【0045】図3に示すように、本発明の制御装置(図
3(b))によれば、校正後の酸素利用速度でDO濃度
計の信号Cpvを補正することにより、従来の制御装置
(図3(c))と比較して極めて安定したDO濃度制御
を行なうことができる。
As shown in FIG. 3, according to the control device of the present invention (FIG. 3 (b)), the signal C pv of the DO concentration meter is corrected based on the calibrated oxygen utilization rate, thereby obtaining the conventional control device. As compared with (FIG. 3 (c)), extremely stable DO concentration control can be performed.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
DO濃度計で測定したDO濃度を、校正後の酸素利用速
度を用いて補正し、この補正した値に基づいて送風機の
風量を制御することにより、極めて安定したDO濃度制
御を行なうことができる。
As described above, according to the present invention,
Extremely stable DO concentration control can be performed by correcting the DO concentration measured by the DO concentration meter using the oxygen utilization speed after calibration and controlling the air volume of the blower based on the corrected value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による水処理プラントの制御装置の一実
施例を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a control device for a water treatment plant according to the present invention.

【図2】プロセスシミュレータにおける作用を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an operation in a process simulator.

【図3】本発明による水処理プラントの制御装置の効果
を従来の制御装置と比較して示す図。
FIG. 3 is a diagram showing the effect of the control device of the water treatment plant according to the present invention in comparison with a conventional control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原水流量計 2 有機物濃度計 3 SS濃度計 4 曝気槽 5 風量計 6 送風機 8 沈殿池 9 DO濃度計 11 返送流量計 12 返送濃度計 13 プロセスシミュレータ 14 校正手段 15 制御器 REFERENCE SIGNS LIST 1 raw water flow meter 2 organic matter concentration meter 3 SS concentration meter 4 aeration tank 5 air flow meter 6 blower 8 sedimentation basin 9 DO concentration meter 11 return flow meter 12 return concentration meter 13 process simulator 14 calibration means 15 controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C02F 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C02F 3/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】送風機により曝気される曝気槽への原水流
入路に設けられた原水流量計、有機物濃度計およびSS
濃度計と、前記曝気槽の下流側に設置された沈殿池から
前記曝気槽への返送汚泥管に設けられた返送流量計およ
び返送濃度計と、これら原水流量計、有機物濃度計、S
S濃度計、返送流量計および返送濃度計からの信号に基
づいて曝気槽内の酸素利用速度およびDO濃度を予測す
るプロセスシミュレータと、前記曝気槽内に設けたDO
濃度計で計測したDO濃度と前記プロセスシミュレータ
により予測したDO濃度とから前記プロセスシミュレー
タにより予測した酸素利用速度を校正する校正手段と、
前記DO濃度計で測定したDO濃度を前記校正手段によ
り校正された酸素利用速度で補正した値に基づいて前記
送風機の風量を制御する制御器とを備えたことを特徴と
する水処理プラントの制御装置。
1. A raw water flow meter, an organic matter concentration meter, and a SS provided in a raw water inflow passage to an aeration tank to be aerated by a blower.
A concentration meter, a return flow meter and a return concentration meter provided in a sludge pipe returned from the sedimentation tank installed downstream of the aeration tank to the aeration tank, and a raw water flow meter, an organic matter concentration meter,
A process simulator for predicting the oxygen utilization rate and the DO concentration in the aeration tank based on signals from the S concentration meter, the return flow meter and the return concentration meter; and a DO provided in the aeration tank.
Calibration means for calibrating the oxygen utilization rate predicted by the process simulator from the DO concentration measured by a densitometer and the DO concentration predicted by the process simulator;
A controller for controlling the air volume of the blower based on a value obtained by correcting the DO concentration measured by the DO concentration meter with the oxygen utilization rate calibrated by the calibrating means. apparatus.
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