JP3983825B2 - Control device for oxidation ditch water treatment system - Google Patents

Control device for oxidation ditch water treatment system Download PDF

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    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、オキシデーションディッチ水処理装置の制御装置、特に水処理プロセスにおいて富栄養化の原因物質である下水中の窒素成分を効率的に除去するための制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
「オキシデーションディッチ法の技術資料」(日本下水道事業団技術開発部・下水道事業団業務普及協会、昭和61年1月)にも記載されているように、オキシデーションディッチ水処理法とは、家庭下水を主とする一般下水の沈砂・スクリーン処理後の下水を、機械式曝気装置を有する無終端水路(ディッチ)を反応タンクとして活性汚泥処理を行い、連続式処理ではさらに最終沈澱池内において浮遊物質を除去する一連の下水処理方式である。
【0003】
近年、上水道源である閉鎖水域が富栄養化し赤潮やかび臭微生物の繁殖が頻発しているため、その原因物質である下・廃水中の窒素の除去が求められいる。オキシデーションディッチ法では、ディッチ内で溶存酸素の存在する好気領域と溶存酸素の存在しない嫌気領域とを空間的(流れ方向)に形成し、好気状態で進行する硝化反応と嫌気状態で進行する脱窒反応とを組み合わせて下水中の窒素を除去することができる。
【0004】
図43は、従来のオキシデーションディッチ水処理装置の一例を示す構成図である。図43において、1はディッチ、2は曝気ロータである。3は曝気ロータの駆動装置であり、駆動力伝達手段3aで曝気ロータ2と接続されている。4は越流せきである。13は越流せき4の高さを変えるための駆動装置であり、駆動力伝達手段13aで越流せき4と接続されている。5は沈澱池、6は余剰汚泥を排出するためのポンプ、7は汚泥をディッチ1に返送するためのポンプである。8はディッチ内の任意の地点に設置された溶存酸素濃度計である。また、aは下水をディッチ1に導入するための配管、bはディッチ1からの流出水を沈澱池5に導入するための配管、cは沈澱処理水を放流するための配管、dは沈澱池より汚泥を引き抜くための配管、eはポンプ6により引き抜かれた汚泥を余剰汚泥として排出するための配管、fはポンプ7によりディッチ1に返送される汚泥を流通させるための配管である。
【0005】
次に、動作について説明する。下水は配管aを介してディッチ1に導入される。ディッチ1では、曝気ロータ2により処理に必要な酸素が供給されるほか、流入下水とディッチ1内の活性汚泥とが混合攪拌され、混合液に流速が与えられてディッチ1内を循環する。曝気ロータ2による酸素供給量の調節は曝気ロータ2の回転数もしくは浸漬深さを変えることによって行われる。曝気ロータ2の回転数の変更は駆動装置3を操作することによって、浸漬深さの変更は越流せき4の駆動装置13を操作することによって行われる。
溶存酸素濃度計8では、ディッチ1内の溶存酸素濃度が計測される。水処理装置の運転管理者は、この計測値を見ながら適宜曝気ロータ2の回転数もしくは浸漬深さを調節する。もし、これらの調節がうまくいき、ディッチ1内に好気領域と嫌気領域とが適切に形成されれば、下水中の窒素が良好に除去される。
【0006】
一方、活性汚泥処理された混合液は配管bを介して沈澱池5に導入される。沈澱池5では、活性汚泥混合液の固液分離が行われる。上澄水は配管cを介して放流される。濃縮された汚泥は配管dを介して引き抜かれる。汚泥の一部は余剰汚泥としてポンプ6により配管eを介して系外に排出され、一部は返送汚泥としてポンプ7により配管fを介してディッチ1に戻される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来は、運転管理者がディッチ内の溶存酸素濃度の計測値などを参考にして機械的曝気装置、たとえば曝気ロータの回転数や浸漬深さを調節していた。しかし、家庭下水を主とする一般下水は流量や性状が著しく変動するので、その変動に応じてディッチ内で空間的に好気状態と嫌気状態とを適切に形成し、常に良好な水質を確保することは難しいという問題点があった。
【0008】
また、ディッチへの流入流量が増えるときは沈澱池に流出する流量も増加するので、活性汚泥混合液の固液分離が十分に行えないため、常に良好な水質を確保することが難しいという問題点があった。
【0009】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、オキシデーションディッチ水処理装置の曝気ロータの回転数もしくは浸漬深さもしくは汚泥引き抜き量を適切に制御することにより下水中の窒素成分を常に良好に除去し、良好な水質を確保することのできる、オキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を得ることを目的としている。
また、沈澱池に流出する流量を適切に制御することにより固液分離処理を良好に行い、常に良好な水質を確保することのできる、オキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を得ることを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、曝気装置のディッチ内での設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍離れた領域の任意の地点の溶存酸素濃度を計測する手段、上記溶存酸素濃度の計測値と、0〜1[mg/リットル]の値に予め設定された上記溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に好気領域と嫌気領域との境界がくるように、上記曝気装置の回転数または浸漬深さの目標値を出力する調節計、及び上記回転数または上記浸漬深さの目標値に従い、上記曝気装置の回転数または浸漬深さを調節する調節手段を備えたものである。
【0011】
本発明の請求項2に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、曝気装置のディッチ内での設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍離れた範囲に設置された少なくとも1つ以上の溶存酸素濃度計測手段、この溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度の計測値を用いて、ディッチ内溶存酸素濃度が、0[mg/リットル]近傍の値に予め設定された溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算手段、この演算手段で演算された演算値と、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に予め設定された、上記基準値に達する地点の目標値との偏差に応じて、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に好気領域と嫌気領域との境界がくるように、上記曝気装置の回転数または浸漬深さの目標値を出力する調節計、及び上記回転数または上記浸漬深さの目標値に従い、上記曝気装置の回転数または浸漬深さを調節する調節手段を備えたものである。
【0012】
本発明の請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の任意の地点で計測した活性汚泥微生物の濃度の計測値、または活性汚泥微生物濃度の目標値より、溶存酸素濃度の目標値を補正する補正手段を備えたものである。
【0013】
本発明の請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の任意の地点で計測した活性汚泥微生物濃度の計測値、または活性汚泥微生物濃度の目標値より、溶存酸素濃度の基準値に達する地点の目標値を補正する補正手段を備えたものである。
【0014】
本発明の請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の任意の地点に設置された水温、pH、酸化還元電位の少なくとも一つを計測する手段、これらの計測値より、溶存酸素濃度の目標値を補正する補正手段を備えたものである。
【0015】
本発明の請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の任意の地点に設置された水温、pH、酸化還元電位の少なくとも一つを計測する手段、これらの計測値より、溶存酸素濃度の基準値に達する地点の目標値を補正する補正手段を備えたものである。
【0016】
本発明の請求項7に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、処理水の水質を計測する手段、水質の計測値と予め定められた水質の目標値との 偏差に応じて活性汚泥微生物濃度の目標値を演算する演算器、上記活性汚泥微生物濃度の目標値と上記活性汚泥微生物濃度の計測値との偏差に応じて汚泥引き抜き量の目標値を出力する調節計、及び上記汚泥引き抜き量の目標値に従い、汚泥引き抜き量を調節する調節手段を備えたものである。
【0017】
本発明の請求項8に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、処理水の水質を計測する手段、水質の計測値と予め定められた水質の目標値との偏差に応じて汚泥引き抜き量の目標値を演算する調節計、上記汚泥引き抜き量の目標値に従い、汚泥引き抜き量を調節する調節手段を備えたものである。
【0018】
本発明の請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチへの流入負荷を計測する手段、及び流入負荷の計測値より曝気装置の回転数または浸漬深さの基準値のフィードフォワード量を演算する手段を備えたものである。
【0019】
【作用】
請求項1に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の特定区間内の溶存酸素濃度を計測し、この計測値を用いて曝気ロータの回転数あるいは浸漬深さを調節することにより、計測地点の溶存酸素濃度を一定に保ち、ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成する。
【0020】
請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の特定区間内の溶存酸素濃度を計測し、この計測値を用いて溶存酸素濃度が予め定めた基準値になる地点を推定し、これが常時所定の地点にあるように曝気ロータの回転数あるいは浸漬深さを調節することにより、ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成する。
【0021】
請求項3、5に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の活性汚泥微生物濃度、もしくは水温、pHなどの微生物活性に影響を与える因子を計測し、この計測値を用いてディッチ内の特定区間内の溶存酸素濃度の制御目標値を補正することにより、常時ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成する。
【0022】
請求項4、6に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチ内の活性汚泥微生物濃度もしくは水温、pHなどの微生物活性に影響を与える因子を計測し、この計測値を用いて溶存酸素濃度が予め定めた基準値になる地点の制御目標値を補正することにより、常時ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成する。
【0023】
請求項7、8に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、処理水質を計測し、この計測値が一定になるように活性汚泥微生物濃度の目標値あるいは汚泥引き抜き量の目標値を変更して制御することにより、ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成すると同時に、水処理を行うための微生物量に過不足がないようにする。
【0024】
請求項に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置は、ディッチへの流入負荷を計測し、この計測値を用いて曝気ロータの回転数あるいは浸漬深さの制御基準値を補正することにより、常時ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成する。
【0025】
【実施例】
発明者らは、長年、オキシデーデョンディッチ水処理プロセスにおいて窒素などを効率的に除去し、安定に高度処理を行うための運用制御方法について、動力学モデルに基づく計算機シミュレーションを繰り返し、検討してきた。その結果、制御を行うために有用ないくつかの法則を発見し、この発明に到達した。まず、計算機シミュレーションに用いた動力学モデルについて、以下に説明する。
【0026】
有機物除去反応の動力学モデルを式1で表す。これは、文献(「Real−Time Control of Activated Sludge Prosess」(ASCE(EE)、1979))に記載されているステンストロム(Stenstrom)のモデルに基づいて構成したものである。
【0027】
【数1】

Figure 0003983825
【0028】
ここに、
rXS、rXA、rXI:生成速度 [mg/L・h]
Y1、Y2:収率
KS :半飽和定数 [mg/L]
KfS:半飽和定数
XT:MLSS(活性汚泥微生物)濃度 [mg/L]
XS:MLSSの蓄積部分濃度 [mg/L]
XA:MLSSの活性部分濃度 [mg/L]
XI:MLSSの不活性部分濃度 [mg/L]
fs:XS/XT
fsM:fsの最大値
S :有機物濃度 [ mg/L]
RT :移動係数 [h-1
RXA:最大比増殖速度 [h-1
RXI:最大比死亡速度 [h-1
である。ただし、Lはリットルを表わす。
【0029】
また、硝化反応の動力学モデルを式2で表す。これも、上記文献に記載されているステンストロム(Stenstrom)のモデルに基づいて構成したものである。
【0030】
【数2】
Figure 0003983825
【0031】
ここに、
rXNS、rXNB:生成速度 [mg/L・h]
rSNO3、rSNO2、rSNH4:硝化反応による基質生成速度 [mg/L・h]
XNS:ニトロソモナス(Nitrosomonas)の濃度[mg/L]
XNB:ニトロバクタ(Nitrobacter)の濃度 [mg/L]
DO:溶存酸素濃度 [mg/L]
μNS(DO)、μNB(DO):モノ(Monod)による比増殖速度関数[h-1
μNS M、μNB M:最大比増殖速度 [h-1
DXNS、DXNB:比死亡速度 [h-1
rHNH4:有機物除去反応による基質生成速度 [mg/L・h]
KDO:半飽和定数 [mg/L]
である。
【0032】
また、脱窒反応の動力学モデルを式3で表す。これは、「水処理工学」(技報堂出版、1976)および文献(「Biological Denitrification」(Dep. of Sanitary EngineeringTechnical Univ. of Denmark、1972))に記載のデータより作成したものである。
【0033】
rDNO3= -(RHN+RSN)XA
rDNH4= (0.25RSN+0.02RHNY3)XA
rDXS= -2.21RHNXA
rDXA=(RHNY3-2.0RSN)XA ・・・・(3)
【0034】
ここに、
rDNO3、rDNH4、rDXS、rDXA:脱窒反応による生成速度 [mg/L・h]
RHN:生合成型脱窒速度定数 [h-1
RSN:内生型脱窒速度定数 [h-1
Y3:収率
である。
【0035】
また、溶存酸素濃度の収支は式4で表す。
【0036】
【数3】
Figure 0003983825
【0037】
ここに、
rHDO:有機物除去による酸素消費速度 [mg/L・h]
rNDO:硝化による酸素消費速度 [mg/L・h]
rDO :酸素移動速度 [mg/L・h]
YNS、YNB:収率
KLa :総括酸素移動容量係数 [h-1
DOs :飽和溶存酸素濃度 [mg/L]
である。
【0038】
また、動力学パラメータは表1のように設定した。
【0039】
【表1】
Figure 0003983825
【0040】
また、ディッチ内混合は、図1に示すような循環流を考慮した流下方向の槽列モデルで近似し、各槽間の物質収支をとった。
【0041】
また、装置条件は「オキシデーションディッチ法に用いる機械式ばっ気装置の開発(建設省技術評価書第82402号)」を参考にして表2のように設定した。
【0042】
【表2】
Figure 0003983825
【0043】
また、曝気ロータの特性は、式5のように設定した。
【0044】
【数4】
Figure 0003983825
【0045】
ここに、
OC :ロータ1[m]あたりの酸素供給速度 [kg−O2/m・h]
NN :酸素供給効率(軸動力) [kg−O2/kWh]
KLa:総括酸素移動容量係数 [h-1
q :消費動力 [kW]
Vm :池内平均流速 [m/s]
L :水路長 [m]
φ :推進力に用いられる投入動力の割合
Pr :動力投入密度 [W/m3
Vu :ロータ周速度 [m/s]
ζ :水路損失係数
【0046】
図2、図3、図4は、MLSS濃度を3000[mg/L]と設定して、各々曝気ロータ浸漬深さを15[cm]、20[cm]、24[cm]と変化させ、各図の(a)(b)(c)において、各々曝気ロータ回転数を48[rpm]、60[rpm]、71[rpm]と変化させて上記シミュレーションを行ったときのディッチ内溶存酸素濃度分布と処理水中全窒素濃度との関係を示す図である。横軸はディッチを流下方向に6等分した地点を示し、図1に示すように、曝気ロータ設置地点(下水流入地点)Aから順にB、C、D、E、F(処理水流出地点)と名前をつけている。縦軸は溶存酸素濃度を示す。グラフ内右肩の数字はF点での全窒素濃度を示し、かっこ内左側はアンモニア性窒素濃度、右側は硝酸性窒素濃度を示す。
【0047】
同様に、図5、図6、図7はMLSS濃度を4000[mg/L]と設定してシミュレーションを行ったときの結果を示す図であり、図8、図9、図10はMLSS濃度を5000[mg/L]と設定してシミュレーションを行ったときのディッチ内溶存酸素濃度分布と処理水中全窒素濃度との関係を示す図である。
【0048】
これらの図より、処理水中の全窒素濃度が低いとき、硝酸性窒素分とアンモニア性窒素分とは同程度残存していることがわかる。理解を助けるために、横軸にF点での硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差を、縦軸に両者の和、すなわち全窒素濃度をとった図を図11に示す。MLSS濃度が3000[mg/L](実線)、4000[mg/L](点線)、5000[mg/L](一点鎖線)いずれのときも、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差が0のとき、全窒素濃度は最小となる。このことより、発明者らは「処理水中の硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度とが同程度残存するようにすれば、処理水中の全窒素濃度を最小に抑制することができる」という第1の法則を見いだした。
【0049】
また、図11から、MLSS濃度が高い方が、処理水中の全窒素濃度をより小さくできることもわかる。このことより、発明者らは「さらに窒素を高度に除去するためには、MLSS濃度を高く保つ必要がある」という第2の法則を見いだした。
【0050】
第1および第2の法則を実際のオキシデーションディッチ水処理プロセスの運用に適用すれば、下水中の窒素の高度処理を達成することが可能となる。発明者らは、さらに、窒素濃度の計測や分析を必要としないより簡便な方法を発見するために、先の図2〜図10をより注意深く調べた。これらの図によると、MLSS濃度がいずれの場合も、溶存酸素濃度がC〜D点付近で消失するとき、すなわち好気領域と嫌気領域とがほぼ等しく形成され硝化・脱窒がバランスよく起こっているとき、処理水中の全窒素濃度が低いことがわかる。
この好気領域と嫌気領域の境界の最適点は硝化速度と脱窒速度との比に依存するとも言える。理解を助けるために、硝化速度を通常の値の10倍に設定した場合(表1のμNS M、μNB Mを10倍にする)のシミュレーション結果を図12、図13、図14に、脱窒速度を通常の値の10倍に設定した場合(表1のRHN、RSNを10倍にする)のシミュレーション結果を図15、図16、図17に示す。図の見方は図2〜図10と同様である。
【0051】
図12、図13、図14では、溶存酸素濃度がB点付近で消失するとき、処理水中の全窒素濃度が低い。これは、硝化速度が脱窒速度に比べて大きいと、好気領域が短くてもよいため、処理水質に対して最適な好気領域の終端位置がディッチ中央付近から前方(曝気ロータ側)にずれているのである。一方、図15、図16、図17では、溶存酸素濃度がE点付近で消失するとき、処理水中の全窒素濃度が低い。これは、脱窒速度が硝化速度に比べて大きいと、嫌気領域が短くてもよいため、処理水質に対して最適な好気領域の終端位置がディッチ中央付近から後方にずれているのである。
【0052】
このシミュレーションの条件は、あくまでも理解を助けるために実際の現象と無関係に設定したものであり、実際に硝化速度および脱窒速度が文献値から大きく逸脱することはありえない。ただし、水温、pH、酸化還元電位などは硝化速度および脱窒速度に若干の影響を及ぼし、その影響の度合いは硝化速度と脱窒速度とで異なる。このことより、発明者らは「通常、窒素除去に対して最適な好気領域と嫌気領域との境界はディッチ中央付近である。ただし、その位置は、水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動に対して影響を受ける」という第3の法則を見いだした。
【0053】
最後に、ディッチ内の溶存酸素濃度分布に関して、曝気ロータ回転数と浸漬深さが同じでも、MLSS濃度が異なると溶存酸素濃度分布の勾配が異なることが図2〜図10よりわかる。理解を助けるために、横軸にA点での溶存酸素濃度、縦軸にF点での全窒素濃度をとった図を図18に示す。この図より、MLSS濃度が高いほど全窒素濃度が最小となるA点での溶存酸素濃度が高いことがわかる。第3の法則を導出する際にも述べたように、処理水中の全窒素濃度が低いとき、MLSS濃度がいずれの場合も溶存酸素濃度はC〜D点付近で消失していた。すなわち、MLSS濃度が高いほど、勾配の急な溶存酸素濃度分布が形成されているのである。このことより、発明者らは「MLSS濃度が高いほど、溶存酸素濃度分布が急勾配となる」という第4の法則を見いだした。
【0054】
参考例1.
以下、本発明に係る参考例を図について説明する。図19は参考例1に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図19において、図43と同一符号は同一または相当部分を示している。また、100は沈澱処理水を放流するための配管cに取り付けられた硝酸性窒素濃度計、101は同じくアンモニア性窒素濃度計である。102は、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差と予め定められた濃度差の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計であり、信号線100aで硝酸性窒素濃度計100と、信号線101aでアンモニア性窒素濃度計101と、信号線102aで駆動装置3と接続されている。103は濃度差の目標値を設定するための設定器であり、信号線103aで調節計102と接続されている。設定器103に設定する目標値は、第1の法則より−10〜10[mg−N/L]の範囲、望ましくは0[mg−N/L]近傍とするとより効果的である。なお、[mg−N/L]は窒素Nの濃度を表わす単位を示している。
【0055】
次に、動作について説明する。処理水中の硝酸性窒素濃度は硝酸性窒素濃度計100で、アンモニア性窒素濃度はアンモニア性窒素濃度計101で計測される。それぞれの計測値は信号線100aおよび101aを介して調節計102に伝えられる。調節計102では、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差と予め定められた濃度差の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を、例えば式6に従って出力する。
【0056】
rot=Rrot0+KRDN(DN*−DN) ・・・(6)
ここに、
rot :曝気ロータの回転数の目標値
rot0:定数
RDN :定数
DN* :(硝酸性窒素濃度−アンモニア性窒素濃度)の目標値
DN :硝酸性窒素濃度−アンモニア性窒素濃度
である。
この演算に必要な濃度差の目標値DN* は、設定器103の出力として信号線103aを介して得られる。調節計102の出力Rrot は信号線102aを介して駆動装置3に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0057】
これにより、濃度差DNが目標値DN* よりも小さければ、曝気ロータ2の回転数が増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度差DNが目標値DN* よりも大きければ、曝気ロータ2の回転数が減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても、処理水中の硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度とが同程度残存するように曝気ロータ2の回転数を自動的に調節すれば、好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように調節でき、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0058】
参考例2.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図20は参考例2に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図20において、104は硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差と予め定められた濃度差の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を出力する調節計であり、信号線100aで硝酸性窒素濃度計100と、信号線101aでアンモニア性窒素濃度計101と、信号線103aで濃度差の目標値を設定するための設定器103と接続されている。参考例1と同様、設定器103に設定する目標値は、−10〜10[mg−N/L]の範囲、望ましくは0[mg−N/L]近傍とするとより効果的である。12は曝気ロータ2の浸漬深さの目標値から越流せき4の高さの目標値を演算する演算器であり、調節計104と信号線104aで接続されている。13は越流せき4の高さを変えるための駆動装置であり、駆動力伝達手段13aで越流せき4と、信号線12aで演算器12と接続されている。その他は図19と同様である。
【0059】
次に動作について説明する。調節計104では、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差と予め定められた濃度差の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を、例えば式7に従って出力する。
rot=Drot0+KDDN(DN*−DN) ・・・(7)
ここに、
rot :曝気ロータの浸漬深さの目標値
rot0:定数
DDN :定数
である。
この演算に必要な硝酸性窒素濃度の計測値は硝酸性窒素濃度計100の出力として信号線100aを介して、またアンモニア性窒素濃度の計測値はアンモニア性窒素濃度計101の出力として信号線101aを介して得られる。濃度差の目標値DN* は、設定器103の出力として信号線103aを介して得られる。調節計104の出力Drot は信号線104aを介して演算器12に伝えられる。
演算器12では、曝気ロータ2の浸漬深さの目標値Drot から越流せき4の高さの目標値を、例えば式8に従って演算する。
H=H0+Drot ・・・(8)
ここに、
H :越流せきの高さの目標値
0:定数
である。
演算器12の出力Hは信号線12aを介して駆動装置13に伝えられ、曝気ロータ2の浸漬深さが調節される。
【0060】
これにより、濃度差DNが目標値DN* よりも小さければ、曝気ロータ2の浸漬深さが増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度差DNが目標値DN* よりも大きければ、曝気ロータ2の浸漬深さが減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の浸漬深さを自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0061】
なお、図20では調節計104の出力である浸漬深さの目標値Drot を演算器12で越流せき4の高さの目標値Hに演算する例を示したが、式7および式8の演算を一度に調節計104で行い、演算器12を省略しても同様の効果を奏する。
【0062】
参考例3.
上記参考例1、2では、硝酸性窒素濃度からアンモニア性窒素濃度を減じたが、アンモニア性窒素濃度から硝酸性窒素濃度を減じても同様の効果を奏する。
【0063】
参考例4.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図21は参考例4に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図21において、105は、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計であり、信号線100aで硝酸性窒素濃度計100と、信号線101aでアンモニア性窒素濃度計101と、信号線105aで駆動装置3と接続されている。106は濃度比の目標値を設定するための設定器であり、信号線106aで調節計105と接続されている。設定器106に設定する目標値は、第1の法則より0.1〜10の範囲、望ましくは1近傍とするとより効果的である。その他は図19と同様である。
【0064】
次に、動作について説明する。調節計105では、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を、例えば式9に従って出力する。
rot=Rrot0+KRRN1(RN1 *−RN1) ・・・(9)
ここに、
RRN1:定数
RN1 *:(硝酸性窒素濃度/アンモニア性窒素濃度)の目標値
RN1 :硝酸性窒素濃度/アンモニア性窒素濃度
である。
この演算に必要な硝酸性窒素濃度の計測値は硝酸性窒素濃度計100の出力として信号線100aを介して、またアンモニア性窒素濃度の計測値はアンモニア性窒素濃度計101の出力として信号線101aを介して得られる。濃度比の目標値RN1 *は、設定器106の出力として信号線106を介して得られる。調節計105の出力Rrot は信号線105aを介して駆動装置3に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0065】
これにより、濃度比RN1 が目標値RN1 *よりも小さければ、曝気ロータ2の回転数が増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度比RN1 が目標値RN1 *よりも大きければ、曝気ロータ2の回転数が減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の回転数を自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0066】
参考例5.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図22は参考例5に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図22において、107は硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との比と予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を出力する調節計であり、信号線100aで硝酸性窒素濃度計100と、信号線101aでアンモニア性窒素濃度計101と、信号線106aで濃度差の目標値を設定するための設定器106と接続されている。参考例4と同様、設定器106に設定する目標値は、0.1〜10の範囲、望ましくは1近傍とするとより効果的である。調節計107は信号線107aで曝気ロータ2の浸漬深さの目標値から越流せき4の高さの目標値を演算する演算器12とも接続されている。その他は図20と同様である。
【0067】
次に動作について説明する。調節計107では、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を、例えば式10に従って出力する。
rot=Drot0+KDRN1(RN1 *−RN1) ・・・(10)
ここに、
DRN1:定数
である。
この演算に必要な硝酸性窒素濃度の計測値は硝酸性窒素濃度計100の出力として信号線100aを介して、またアンモニア性窒素濃度の計測値はアンモニア性窒素濃度計101の出力として信号線101aを介して得られる。濃度比の目標値RN1 *は、設定器106の出力として信号線106aを介して得られる。調節計107の出力Drot は信号線107aを介して演算器12に伝えられる。以下、参考例2と同様、越流せき4の高さを調整して曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。
【0068】
これにより、濃度比RN1 が目標値RN1 *よりも小さければ、曝気ロータ2の浸漬深さが増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度比RN1 が目標値RN1 *よりも大きければ、曝気ロータ2の浸漬深さが減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の浸漬深さを自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0069】
なお、図22では調節計107の出力である浸漬深さの目標値を演算器12で越流せき4の高さの目標値に演算する例を示したが、演算を一度に調節計107で行い、演算器12を省略しても同様の効果を奏する。
【0070】
参考例6.
上記参考例4、5では、硝酸性窒素濃度をアンモニア性窒素濃度で除したが、アンモニア性窒素濃度を硝酸性窒素濃度で除しても、同様の効果を奏する。
【0071】
参考例7.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図23は参考例7に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図23において、25は沈澱処理水を放流するための配管cに取り付けられた全窒素濃度計である。108は、全窒素濃度に対する硝酸性窒素濃度の濃度比と、予め定められた上記濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計であり、信号線25aで全窒素濃度計25と、信号線100aで硝酸性窒素濃度計100と、信号線108aで駆動装置3と接続されている。109は濃度比の目標値を設定するための設定器であり、信号線109aで調節計108と接続されている。設定器109に設定する目標値は、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度を足したものが全窒素濃度であり、また、第1の法則に示したように、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度がほぼ等しいとき処理水中の全窒素濃度を最小に抑制することができることから、硝酸性窒素濃度と、全窒素濃度との比が1:10から9:10の範囲、最適な比としては1:2になるように設定するとよい。即ち、全窒素濃度に対する硝酸性窒素濃度の濃度比としては、0.1〜0.9の範囲、望ましくは0.25〜0.75、最適値としては0.5近傍とすると効果的である。その他は図21と同様である。
【0072】
次に、動作について説明する。調節計108では、硝酸性窒素濃度と全窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を、例えば式11に従って出力する。
rot=Rrot0+KRRN2(RN2 *−RN2) ・・・(11)
ここに、
RRN2:定数
RN2 *:(硝酸性窒素濃度/全窒素濃度)の目標値
RN2 :硝酸性窒素濃度/全窒素濃度
である。
この演算に必要な硝酸性窒素濃度の計測値は硝酸性窒素濃度計100の出力として信号線100aを介して、また全窒素濃度の計測値は全窒素濃度計25の出力として信号線25aを介して得られる。濃度比の目標値RN2 *は、設定器109の出力として信号線109を介して得られる。調節計108の出力Rrot は信号線108aを介して駆動装置3に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0073】
これにより、濃度比RN2 が目標値RN2 *よりも小さければ、曝気ロータ2の回転数が増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度比RN2 が目標値RN2 *よりも大きければ、曝気ロータ2の回転数が減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の回転数を自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0074】
参考例8.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図24は参考例8に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図24において、110は全窒素濃度に対する硝酸性窒素濃度の濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を出力する調節計であり、信号線25aで全窒素濃度計25と、信号線100aで硝酸性窒素濃度計100と、信号線109aで濃度差の目標値を設定するための設定器109と接続されている。参考例7と同様、設定器109に設定する目標値は、0.1〜0.9の範囲、望ましくは0.25〜0.75、最適値としては0.5近傍とすると効果的である。調節計110は曝気ロータ2の浸漬深さの目標値から越流せき4の高さの目標値を演算する演算器12とも接続されている。その他は図22と同様である。
【0075】
次に動作について説明する。調節計110では、硝酸性窒素濃度と全窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を、例えば式12に従って出力する。
rot=Drot0+KDRN2(RN2 *−RN2) ・・・(12)
ここに、
DRN2:定数
である。
この演算に必要な全窒素濃度の計測値は全窒素濃度計25の出力として信号線25aを介して、また硝酸性窒素濃度の計測値は硝酸性窒素濃度計100の出力として信号線100aを介して得られる。濃度比の目標値RN2 *は、設定器109の出力として信号線109aを介して得られる。調節計110の出力Drot は信号線110aを介して演算器12に伝えられる。
【0076】
これにより、濃度比RN2 が目標値RN2 *よりも小さければ、曝気ロータ2の浸漬深さが増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度比RN2 が目標値RN2 *よりも大きければ、曝気ロータ2の浸漬深さが減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の浸漬深さを自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果を奏する。
【0077】
なお、図24では調節計110の出力である浸漬深さの目標値Drot を演算器12で越流せき4の高さの目標値に演算する例を示したが、演算を一度に調節計110で行い、演算器12を省略しても同様の効果を奏する。
【0078】
参考例9.
上記参考例7、8では、硝酸性窒素濃度を全窒素濃度で除したが、全窒素濃度を硝酸性窒素濃度で除しても、同様の効果を奏する。ただし、この時の濃度比の目標値は1〜10の範囲、望ましくは1.3〜4.0、最適値としては2近傍とすると効果的である。
【0079】
参考例10.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図25は参考例10に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図25において、111は全窒素濃度に対するアンモニア性窒素濃度の濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計であり、信号線25aで全窒素濃度計25と、信号線101aでアンモニア性窒素濃度計101と、信号線111aで駆動装置3と接続されている。112は濃度比の目標値を設定するための設定器であり、信号線112aで調節計111と接続されている。設定器112に設定する目標値は、参考例7で述べたと同様に、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度を足したものが全窒素濃度であり、また、第1の法則に示したように、硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度がほぼ等しいとき処理水中の全窒素濃度を最小に抑制することができることから、アンモニア性窒素濃度と全窒素濃度との比が1:10から9:10の範囲、最適な比としては1:2になるように設定するとよい。即ち、全窒素濃度に対するアンモニア性窒素濃度の濃度比としては、0.1〜0.9の範囲、望ましくは0.25〜0.75、最適値としては0.5近傍とすると効果的である。その他は図23と同様である。
【0080】
次に、動作について説明する。調節計111では、アンモニア性窒素濃度と全窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を、例えば式13に従って出力する。
rot=Rrot0−KRRN3(RN3 *−RN3) ・・・(13)
ここに、
RRN3:定数
RN3 *:(アンモニア性窒素濃度/全窒素濃度)の目標値
RN3 :アンモニア性窒素濃度/全窒素濃度
である。
この演算に必要なアンモニア窒素濃度の計測値はアンモニア性窒素濃度計101の出力として信号線101aを介して、また全窒素濃度の計測値は全窒素濃度計25の出力として信号線25aを介して得られる。濃度比の目標値RN3 *は、設定器112の出力として信号線112を介して得られる。調節計111の出力Rrot は信号線111aを介して駆動装置3に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0081】
これにより、濃度比RN3 が目標値RN3 *よりも大きければ、曝気ロータ2の回転数が増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度比RN3 が目標値RN3 *よりも小さければ、曝気ロータ2の回転数が減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の回転数を自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0082】
参考例11.
本発明に係る他の参考例を図について説明する。図26は参考例11に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図26において、113は全窒素濃度に対するアンモニア性窒素濃度の濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を出力する調節計であり、信号線25aで全窒素濃度計25と、信号線101aでアンモニア性窒素濃度計101と、信号線112aで濃度差の目標値を設定するための設定器112と接続されている。調節計113は曝気ロータ2の浸漬深さの目標値から越流せき4の高さの目標値を演算する演算器12とも接続されている。その他は図24と同様である。
【0083】
次に動作について説明する。調節計113では、アンモニア性窒素濃度と全窒素濃度との濃度比と、予め定められた濃度比の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を、例えば式14に従って出力する。
rot=Drot0−KDRN3(RN3 *−RN3) ・・・(14)
ここに、
DRN3:定数
である。
この演算に必要な全窒素濃度の計測値は全窒素濃度計25の出力として、またアンモニア窒素濃度の計測値はアンモニア性窒素濃度計25の出力として信号線25aを介して得られる。濃度比の目標値RN3 *は、設定器112の出力として信号線112aを介して得られる。調節計113の出力Drot は信号線113aを介して演算器12に伝えられる。
【0084】
これにより、濃度比RN3 が目標値RN3 *よりも大きければ、曝気ロータ2の浸漬深さが増加し、好気領域を伸長させる。逆に濃度比RN3 が目標値RN3 *よりも小さければ、曝気ロータ2の浸漬深さが減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の浸漬深さを自動的に調節するので、良好な処理水質を安定して保つことができるようになる。
【0085】
なお、図26では調節計113の出力である浸漬深さの目標値を演算器12で越流せき4の高さの目標値に演算する例を示したが、演算を一度に調節計113で行い、演算器12を省略しても同様の効果を奏する。
【0086】
参考例12.
上記参考例10、11では、アンモニア性窒素濃度を全窒素濃度で除したが、全窒素濃度をアンモニア性窒素濃度で除しても同様の効果を奏する。ただし、この時の濃度比の目標値は、参考例9と同様、1〜10の範囲、望ましくは1.3〜4.0、最適値としては2近傍とすると効果的である。
【0087】
実施例1.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図27は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図27において、8は溶存酸素濃度計であり、曝気ロータ2の設置地点を起点としたディッチ1の中央付近、望ましくは曝気ロータ2の設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度を計測する。第3の法則で示したように、窒素除去に対して最適な好気領域と嫌気領域との境界はディッチ中央付近であるため、ディッチ1の中央、ないしやや前方(曝気ロータ2側)の溶存酸素濃度を計測することにより、好気領域の終端がディッチ1の中央付近にくることを確実に検出することができる。曝気ロータ2に近いところの溶存酸素濃度を計測したのでは、流入負荷の変動が大きく溶存酸素濃度の分布が不安定なオキシデーションディッチでは好気領域の終端位置を推測することが難しいし、ディッチ1の中央より後方では、好気領域が短すぎることを検知できないので、曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度を計測するのが最も適当である。
【0088】
9は溶存酸素濃度の計測値と、予め定められた溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計であり、信号線8aで溶存酸素濃度計8と、信号線9aで駆動装置3と接続されている。10は溶存酸素濃度の目標値を設定するための設定器であり、信号線10aで調節計9と接続されている。設定器10に設定する目標値は、好気領域の終端よりもやや前方の溶存酸素濃度であるから、0[mg/L]近傍の値、望ましくは0〜1[mg/L]に設定するのが適当である。その他は図43と同様である。
【0089】
次に、動作について説明する。曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度は溶存酸素濃度計8で計測される。溶存酸素濃度の計測値は信号線8aを介して調節計9に伝えられる。調節計9では、溶存酸素濃度の計測値と、予め定められた溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を、例えば式15に従って出力する。
rot=Rrot0+KRDO(DO*−DO) ・・・(15)
ここに、
RDO :定数
DO* :溶存酸素濃度の目標値
DO :溶存酸素濃度の計測値
である。
この演算に必要な溶存酸素濃度の目標値DO* は、設定器10の出力として信号線10aを介して得られる。調節計9の出力Rrot は信号線9aを介して駆動装置3に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0090】
これにより、溶存酸素濃度の計測値DOが目標値DO* よりも小さければ、曝気ロータ2の回転数が増加し、好気領域を伸長させる。逆に溶存酸素濃度の計測値DOが目標値DO* よりも大きければ、曝気ロータ2の回転数が減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても、好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の回転数を自動的に調節するので、窒素濃度の計測や分析を行わずに良好な処理水質を安定して保つことができるという効果を奏する。
【0091】
実施例2.
本発明の請求項に係る他の実施例を図について説明する。図28は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図28において、11は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の計測値と、予め0[mg/L]近傍に設定された溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を出力する調節計であり、信号線8aで溶存酸素濃度計8と、信号線10aで溶存酸素濃度の目標値を設定するための設定器10と接続されている。12は曝気ロータ2の浸漬深さの目標値から越流せき4の高さの目標値を演算する演算器であり、調節計11と信号線11aで接続されている。13は越流せき4の高さを変えるための駆動装置であり、駆動力伝達手段13aで越流せき4と、信号線12aで演算器12と接続されている。その他は図27と同様である。
【0092】
次に動作について説明する。調節計11では、溶存酸素濃度の計測値と予め定められた溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を、例えば式16に従って出力する。
rot=Drot0+KDDO(DO*−DO) ・・・(16)
ここに、
DDO :定数
である。
この演算に必要な溶存酸素濃度の計測値DOは溶存酸素濃度計8の出力として信号線8aを介して、また溶存酸素濃度の目標値DO* は設定器10の出力として信号線10aを介して得られる。調節計11の出力Drotは信号線11aを介して演算器12に伝えられる。
【0093】
演算器12の出力は信号線12aを介して駆動装置13に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0094】
これにより、溶存酸素濃度の計測値DOが目標値DO* よりも小さければ、曝気ロータ2の浸漬深さが増加し、好気領域を伸長させる。逆に溶存酸素濃度の計測値DOが目標値DO* よりも大きければ、曝気ロータ2の浸漬深さが減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の浸漬深さを自動的に調節するので、窒素濃度の計測や分析を行わずに良好な処理水質を安定して保つことができるという効果を奏する。
【0095】
なお、図28では調節計11の出力である浸漬深さの目標値を演算器12で越流せき4の高さの目標値に演算する例を示したが、演算を一度に調節計11で行い、演算器12を省略しても同様の効果を奏する。
【0096】
実施例3.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図29は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図29において、14は溶存酸素濃度の計測値と曝気ロータ2の回転数とからディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算器であり、信号線8aで溶存酸素濃度計8と、信号線2aで曝気ロータ2と接続されている。溶存酸素濃度計8は、ディッチ1の中央付近よりも前方、すなわち曝気ロータ設置地点を起点としたディッチの中央付近までの範囲、望ましくは曝気ロータ2の設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍だけ離れた地点までの範囲に設置する。なぜなら、溶存酸素濃度計8での計測値を起点とした溶存酸素濃度分布を演算し、好気領域の終端がディッチ1の中央付近にくるように曝気ロータ2の回転数を調節することが目的だからである。15は溶存酸素濃度の基準値を設定するための設定器であり、信号線15aで演算器14と接続されている。設定器15に設定する基準値は、好気領域の終端を示す溶存酸素濃度であるから、0[mg/L]近傍の値、望ましくは0〜1[mg/L]に選択するのが適当である。16はディッチ1内溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値(演算地点)と、当該地点の目標値(目標地点)との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計であり、信号線14aで演算器14と、信号線16aで曝気ロータ2の駆動装置3と接続されている。17は当該地点の目標値を設定するための設定器であり、信号線17aで調節計16と接続されている。設定器17に設定する目標値は、第の法則よりディッチ1の中央付近とするのがよいから、曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜3/4倍だけ離れた地点までの範囲から選択するのが適当である。その他は図27と同様である。
【0097】
次に、動作について説明する。演算器14では、例えば式17に従ってディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点の、溶存酸素濃度計8設置地点からの流下方向の距離を演算する。
x=(DO−DO**)/Rr×V(Rrot) ・・・(17)
ここに、
Figure 0003983825
である。
この演算に必要な溶存酸素濃度の計測値DOは溶存酸素濃度計8の出力として信号線8aを介して、また曝気ロータ2の回転数Rrot は曝気ロータ2の出力として信号線2aを介して得られる。溶存酸素濃度の基準値DO**は設定器15の出力として信号線15aを介して得られる。演算結果xは信号線14aを介して調節計16に伝えられる。なお、ディッチ1内混合液の循環流速V(Rrot) は、曝気ロータ2の回転数Rrot より求めずに流速計を用いて直接計測してもよい。
調節計16では、例えば式18に従ってディッチ1内溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値xと当該地点の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する。
rot=Rrot0+KRx(x*−x) ・・・(18)
ここに、
Rx:定数
* :ディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点の、溶存酸素濃度計8設置地点からの流下方向の距離の目標値である。
この演算に必要なディッチ1内の溶存酸素濃度が基準値に達する地点の目標値x* は設定器17の出力として信号線17aを介して得られる。調節計16の出力Rrot は信号線16aを介して駆動装置3に伝えられ、曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0098】
これにより、溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値xが目標値x* よりも小さければ、曝気ロータ2の回転数が増加し、好気領域を伸長させる。逆に溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値xが目標値x* よりも大きければ、曝気ロータ2の回転数が減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の回転数を自動的に調節するので、窒素濃度の計測や分析を行わずに良好な処理水質を安定して保つことができるという効果を奏する。
【0099】
実施例4.
本発明の請求項に係る他の実施例を図について説明する。図30は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図30において、8および18は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍だけ離れた地点までの範囲に設置された2本の溶存酸素濃度計である。19は溶存酸素濃度8、18の計測値からディッチ1内溶存酸素濃度が0[mg/L]近傍の値に予め設定された溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算器であり、信号線8aで溶存酸素濃度計8と、信号線18aで溶存酸素濃度計18と、信号線15aで溶存酸素濃度の基準値を設定するための設定器15と接続されている。演算器19は信号線19aで曝気ロータ2の回転数を出力する調節計16とも接続されている。その他は図29と同様である。
【0100】
次に、動作について説明する。演算器19では、例えば式19に従ってディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点の溶存酸素濃度計8設置地点からの流下方向の距離を演算する。
x=L×(DO1−DO**)/(DO1−DO2) ・・・(19)
ここに、
L :溶存酸素濃度計8と溶存酸素濃度計18との距離
DO1:溶存酸素濃度計8による計測値
DO2:溶存酸素濃度計18による計測値
である。
この演算に必要な溶存酸素濃度の計測値DO1、DO2は溶存酸素濃度計8および溶存酸素濃度計18の出力として信号線8aおよび信号線18aを介して得られる。溶存酸素濃度の基準値DO**は設定器15の出力として信号線15aを介して得られる。また、演算結果xは信号線19aを介して調節計16に伝えられ、以下、実施例と同様にして曝気ロータ2の回転数が調節される。
【0101】
この実施例では、実施例の効果に加えて、好気領域の終端の位置を直接溶存酸素濃度の分布から演算するので、より緻密に曝気ロータ2の回転数の調節を行うことができるという効果がある。
【0102】
実施例5.
本発明の請求項に係るさらに他の実施例を図について説明する。図31は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図31において、20は演算器14で演算された、ディッチ1内溶存酸素濃度が0[mg/L]近傍の値に予め設定された基準値に達する地点の演算値と、ディッチ1内の曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜3/4倍だけ離れた地点までの範囲に予め設定された当該地点の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を出力する調節計であり、信号線14aで演算器14と接続されている。演算器14は実施例と同様、溶存酸素濃度計8の計測値と曝気ロータ2の回転数とからディッチ1内溶存酸素濃度が基準値に達する地点を演算するものである。調節計20は信号線17aで当該地点の目標値を設定するための設定器17と、信号線20aで曝気ロータ2の浸漬深さの目標値から越流せき4の高さの目標値を演算するための演算器12とも接続されている。その他は図29と同様である。
【0103】
次に、動作について説明する。調節計20では、ディッチ1内溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値と、当該地点の目標値との偏差に応じて曝気ロータ2の浸漬深さの目標値を、例えば式20に従って出力する。
rot=Drot0+KDx(x*−x) ・・・(20)
ここに、
Dx:定数
である。
この演算に必要なディッチ1内溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値xは演算器14の出力として信号線14aを介して、また当該地点の目標値x* は設定器17の出力として信号線17を介して得られる。演算結果Drot は信号線20aを介して演算器12に伝えられる。
【0104】
これにより、溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値xが目標値x* よりも小さければ、曝気ロータ2の浸漬深さが増加し、好気領域を伸長させる。逆に溶存酸素濃度が基準値に達する地点の演算値xが目標値x* よりも大きければ、曝気ロータ2の浸漬深さが減少し、好気領域を短縮させる。すなわち、ディッチ1への流入負荷が変動しても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータ2の浸漬深さを自動的に調節するので、窒素濃度の計測や分析を行わずに良好な処理水質を安定して保つことができるという効果を奏する。
【0105】
なお、図31では調節計20の出力である浸漬深さの目標値を演算器12で越流せき4の高さの目標値に演算する例を示したが、演算を一度に調節計20で行い、演算器12を省略しても同様の効果を奏する。
【0106】
実施例6.
実施例では溶存酸素濃度の計測値と曝気ロータ2の回転数から溶存酸素濃度が予め定めた基準値になる地点を推定する例を示したが、実施例で示したように2つ以上の溶存酸素濃度計を用いて直接溶存酸素濃度の分布を求め、溶存酸素濃度が予め定めた基準値になる地点を演算してもよい。この場合の実施例の装置構成は図30とほぼ同様であるが、調節計16および駆動装置3のかわりに調節計20、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。これにより、実施例の効果に加えて、より緻密に曝気ロータ2の浸漬深さの調節を行うことができるという効果を奏する。
【0107】
実施例7.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図32は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図32において、21はディッチ1内の活性汚泥微生物の濃度を計測する微生物濃度計であり、ディッチ1内の任意の地点に設置される。22は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の目標値を演算する演算器であり、微生物濃度計21と信号線21aで、調節計9と信号線22aで接続されている。23は溶存酸素濃度の基準値を設定する設定器であり、信号線23aで演算器22と接続されている。その他は図27と同様である。
【0108】
次に、動作について説明する。第4の法則でも述べたように、MLSS濃度(活性汚泥微生物濃度)が高いほどディッチ内の溶存酸素濃度分布は急勾配となる。すなわち、好気領域の終端よりもやや前方の溶存酸素濃度は、活性汚泥微生物濃度が高いときはやや大きめになり、活性汚泥微生物濃度が低いときはやや小さめになる。そこで、演算器22では、例えば式21によって溶存酸素濃度の目標値を補正する。
DO* H=DO*+KSS(MLSS−MLSS0) ・・・(21)
ここに、
DO* H :補正した溶存酸素濃度目標値(活性汚泥微生物濃度を考慮した補正値)
DO* :溶存酸素濃度目標値
SS :定数
MLSS :活性汚泥微生物濃度の計測値
MLSS0:活性汚泥微生物濃度の基準値
である。
この演算に必要な活性汚泥微生物濃度の計測値MLSSは微生物濃度計21の出力として信号線21aを介して、また溶存酸素濃度の目標値DO* は設定器23の出力として信号線23aを介して得られる。演算結果DO* Hは信号線22aを介して曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計9に伝えられ、以下、図27に示す実施例と同様に動作する。
【0109】
これにより、活性汚泥微生物濃度の計測値MLSSが基準値MLSS0 よりも大きいとき、曝気ロータ2から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の目標値DO* は大きめに補正される。よって、溶存酸素濃度分布が急勾配となることに対応できる。逆に、活性汚泥微生物濃度の計測値MLSSが基準値MLSS0 よりも小さいとき、溶存酸素濃度の目標値DO* は小さめに補正される。よって、溶存酸素濃度分布が緩勾配となることに対応できる。すなわち、実施例の効果に加えて、「MLSS濃度が高いほどディッチ内の溶存酸素濃度分布は急勾配となる」という第4の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0110】
実施例8.
実施例では曝気ロータ2の回転数を調節する例を示したが、曝気ロータ2の浸漬深さを調節してもよい。この場合の実施例の装置構成は図32とほぼ同様であるが、調節計9および駆動装置3のかわりに調節計11、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例の効果に加えて、「MLSS濃度が高いほどディッチ内の溶存酸素濃度分布は急勾配となる」という第4の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0111】
実施例9.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図33は実施例に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図33において、24は溶存酸素濃度の計測値、曝気ロータ2の回転数および活性汚泥微生物濃度の計測値から、ディッチ1内溶存酸素濃度が、0[mg/L]近傍の値に予め設定された溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算器であり、信号線8aで溶存酸素濃度計8と接続されている。溶存酸素濃度計8は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍だけ離れた地点までの範囲に設置される。演算器24は信号線2aで曝気ロータ2と、信号線15aで溶存酸素濃度の基準値を設定するための設定器15とも接続されている。また、信号線21aで微生物濃度計21と、信号線24aで曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計16とも接続されている。その他は図29と同様である。
【0112】
次に、動作について説明する。演算器24では、例えば式17および式22によってディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する。
H=x×Rr0/Rr(MLSS)
Rr(MLSS)=Rr0+KMLSS(MLSS−MLSS0) ・・・(22)
ここに、
Figure 0003983825
である。
式22の演算に必要な活性汚泥微生物濃度の計測値MLSSは微生物濃度計21の出力として信号線21aを介して得られる。演算結果xH は信号線24aを介して曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計16に伝えられ、以下、図29に示す実施例と同様に動作する。
【0113】
これにより、活性汚泥微生物濃度の計測値MLSSが大きいとき溶存酸素消費速度の項Rr(MLSS)が大きくなるので、基準値到達地点の距離xH は距離xに対し短めに補正される。よって、溶存酸素濃度分布が急勾配となることに対応できる。逆に、活性汚泥微生物濃度の計測値MLSSが小さいときは溶存酸素消費速度の項Rr(MLSS)が小さくなるので、基準値到達地点の距離xH は距離xに対し長めに補正される。よって、溶存酸素濃度分布が緩勾配となることに対応できる。すなわち、実施例の効果に加えて、「MLSS濃度が高いほどディッチ内の溶存酸素濃度分布は急勾配となる」という第4の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0114】
実施例10.
上記実施例では曝気ロータ2の回転数を調節する例を示したが、曝気ロータ2の浸漬深さを調節してもよい。この場合の実施例の装置構成は図33とほぼ同様であるが、調節計16および駆動装置3のかわりに調節計20、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例の効果に加えて、「MLSS濃度が高いほどディッチ内の溶存酸素濃度分布は急勾配となる」という第4の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0115】
実施例11.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図34は実施例11に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図34において、25は沈澱処理水を放流するための配管cに取り付けられた全窒素濃度計である。26はディッチ1内のMLSS濃度と処理水中の全窒素濃度との関係を記憶させてある記憶回路であり、信号線25aで全窒素濃度計25と接続されている。演算器22は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の目標値を演算するものである。27は処理水中の全窒素濃度の目標値を設定する設定器であり、信号線27aで記憶回路26と接続されている。28は記憶回路26より出力されるMLLS濃度の目標値とMLSS濃度の計測値との偏差に応じて余剰汚泥引き抜き量を出力する調節計であり、信号線26aで記憶回路26と、信号線21bで微生物濃度(MLSS濃度)計21と、信号線28aで余剰汚泥引き抜きポンプ6と接続されている。その他は図32と同様である。
【0116】
次に、動作について説明する。処理水中の全窒素濃度は配管cに取り付けられた全窒素濃度計25で計測される。全窒素濃度の計測値は信号線25aを介して記憶回路26に伝えられる。記憶回路26では処理水中の全窒素濃度の計測値と、予め定められた全窒素濃度の目標値とからディッチ1内のMLSS濃度の目標値を決定する。処理水中の全窒素濃度の目標値は設定器27により設定される。目標値は1個だけでもよいし、上限値と下限値の2個を設定してもよい。ここでは説明を簡潔にするために前者の場合について述べる。設定された目標値は信号線27aにより記憶回路26に伝えられる。
【0117】
さて、記憶回路26にはディッチ1内のMLSS濃度と処理水中の全窒素濃度との関係が記憶させてある。即ち、窒素を高度に除去するためには、MLSS濃度を高く保つ必要がある(第2の法則)ことが示されたが、図35は最適な水質を得る一例であり、横軸はディッチ1内のMLSS濃度[mg/L]を、縦軸は処理水中の全窒素濃度[mg/L]を示す。図中の曲線は、ある流入負荷に対しロータ条件をかえてシミュレーションした結果のうち、最も処理水質が良好だったときの全窒素濃度とMLSS濃度の関係を示している。図35に従い、処理水中の全窒素濃度の計測値と予め定められた目標値とからディッチ1内のMLSS濃度の目標値を決定するアルゴリズムを説明する。
【0118】
計画値どおりの流量、例えば図35では15[m3 /h]の下水が流入するとき、目標値どおりの処理水質が得られるようにMLSS濃度が設定してある(A点)。全窒素濃度計測値が目標値よりも悪い場合は、流入流量が増加しているはずである。そこで、全窒素濃度の計測値と最初に設定された現在のMLSS濃度との組み合わせから、流入流量を推定する(B点)。例えば図35では20[m3 /h]となる。この新しい流入流量をパラメータとしたMLSS濃度−全窒素濃度曲線に従い、目標水質を得るための新しいMLSS濃度目標値を決定する(C点)。全窒素濃度の計測値が目標値よりも良好な場合も、同様に新しいMLSS濃度目標値を決定することができる。この新しいMLSS濃度目標値は調節計28に伝えられる。調節計28では、例えば式23に従って余剰汚泥引き抜き量の目標値を出力する。
drw=Qdrw0+KSS(MLSS*−MLSS) ・・・(23)
ここに、
drw :余剰汚泥引き抜き量の目標値
drw0 :定数
SS :定数
MLSS*:ディッチ1内MLSS濃度の目標値(新しいMLSS)
である。
【0119】
前述したように、ディッチ1内MLSS濃度の目標値MLSS* は記憶回路26の出力として信号線26aを介して得られる。また、ディッチ1内MLSS濃度の計測値MLSSは信号線21bを介して微生物濃度計21より得られる。調節計28の出力は信号線28aを介して余剰汚泥引き抜きポンプ6に伝えられ、所定量で余剰汚泥が引き抜かれる。
【0120】
これにより、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度が維持される。一方、曝気ロータ2の回転数はMLSS濃度計21の計測値による補正を行いながら調節されるので、実施例の効果に加えて、さらに安定して良好な処理水質が得られると同時に系内の活性汚泥微生物量に過不足が生じないという効果を奏する。
【0121】
実施例12.
本発明の請求項に係る他の実施例を図について説明する。図36は実施例12に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図36において、29は全窒素濃度計25の計測値と予め定められた目標値との偏差に応じてディッチ1内MLSS濃度の目標値を演算する演算器であり、信号線25aで配管cに取り付けられた全窒素濃度計25と、信号線27aで全窒素濃度の目標値を設定するための設定器27と、信号線29aで余剰汚泥引き抜き量の調節計28と接続されている。その他は図34と同様である。
【0122】
次に、動作について説明する。演算器29では、例えば式24に従ってディッチ1内MLSS濃度の目標値を出力する。
MLSS*=MLSS0+KTN1(TN*−TN) ・・・(24)
ここに、
MLSS0:定数
TN1 :定数
TN* :全窒素濃度の目標値
TN :全窒素濃度の計測値
である。
この演算に必要な全窒素濃度の目標値TN* は、設定器27の出力として信号線27aを介して、また全窒素濃度の計測値TNは全窒素濃度計25の出力として信号線25aを介して得られる。演算結果MLSS* は信号線29aを介して調節計28に伝えられる。
【0123】
これにより、全窒素濃度の計測値TNが目標値TN* よりも大きければ、余剰汚泥引き抜き量が減少し、系内に保持される汚泥総量が増加する。よってディッチ1内のMLSS濃度が増加するので、処理水中の全窒素濃度は低減する方向に向かう。逆に全窒素濃度の計測値TNが目標値TN* よりも小さければ、余剰汚泥引き抜き量が増加し、系内に保持される汚泥総量は減少する。一方、曝気ロータ2の回転数はMLSS濃度計21の計測値による補正を行いながら調節される。すなわち、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度が維持され、そのMLSS濃度に対して最適な好気領域長になるように曝気ロータ2の回転数が調節されるので、実施例11と同様の効果を奏する。なお、本実施例ではMLSS濃度の目標値MLSS* を、演算によって求めているので、記憶回路26を用いた実施例23のものより簡単な構成となる。
【0124】
実施例13.
上記実施例11、12では、最適化されたMLSS濃度の基準値とMLSS濃度の計測値を用いてディッチ内の特定区間の溶存酸素濃度の制御目標値を補正する例に対して、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度を演算し、このMLSS濃度の目標値になるように汚泥の引き抜き量をコントロールしたが、補正を行なわないものであってもよい。この場合の実施例の装置構成として、図34、図36中の演算器22、設定器23を省略するかわりに設定器10を具備し、溶存酸素濃度目標値の設定を設定器10で行う構成が考えられる。これにより、実施例11、12よりも簡単な装置構成でほぼ同様の効果を奏する。また、これに類似する装置構成として、図19〜図26に微生物濃度計21、記憶回路26、設定器27および調節計28を具備し、全窒素濃度計25、もしくは硝酸性窒素濃度計100およびアンモニア性窒素濃度計101からの出力信号を用いて余剰汚泥引き抜き量の調節を行うという構成が考えられる。これにより、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度が維持されると同時に、好気領域長の制御も適切に行われるので、参考例1〜12の効果に加えて、さらに安定して良好な処理水質が得られると同時に系内の活性汚泥微生物量に過不足が生じないという効果を奏する。
【0125】
実施例14.
本発明の請求項に係るさらに他の実施例を図について説明する。図37は実施例14に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図37において、記憶回路26と演算器22は信号線26bで接続されている。上記実施例11では計測されたMLSS濃度を用いてディッチ内の特定区間の溶存酸素濃度の制御目標値を補正する例に対して、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度を演算し、このMLSS濃度の目標値になるように汚泥の引き抜き量をコントロールしたが、計測されるMLSS濃度はいずれ上記MLSS濃度の目標値になるので、本実施例14では記憶回路26より出力されるMLSS濃度の目標値MLSS* を、計測されMLSS濃度の代わりに演算器22に入力し、溶存酸素濃度の目標値の補正を行った。
このようにすることにより、水処理を行うための微生物量に過不足がないように素早く対処できる。
【0126】
実施例15.
実施例12に対しても実施例14と同様、演算器29より出力されるMLSS濃度の目標値MLSS* を演算器22に入力し、溶存酸素濃度の目標値の補正の際に、計測されるMLSS濃度の代わりに用いてもよい。
【0127】
実施例16.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図38は実施例16に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図38において、30は全窒素濃度計25の計測値と予め定められた全窒素濃度目標値との偏差に応じて余剰汚泥引き抜き量の目標値を出力する調節計であり、信号線25aで配管cに取り付けられた全窒素濃度計25と、また信号線30aで余剰汚泥引き抜きポンプ6と接続されている。27は全窒素濃度の目標値を設定する設定器であり、信号線27aで調節計30と接続されている。その他は図32と同様である。
【0128】
次に、動作について説明する。調節計30では、例えば式25に従って余剰汚泥引き抜き量の目標値を出力する。
drw=Qdrw0+Kdrw(TN*−TN) ・・・(25)
ここに、
TN2:定数
である。
この演算に必要な全窒素濃度の目標値TN* は、設定器27の出力として信号線27aを介して、また全窒素濃度の計測値TNは全窒素濃度計25の出力として信号線25aを介して得られる。演算結果Qdrw は信号線30aを介して余剰汚泥引き抜きポンプ6に伝えられる。
【0129】
これにより、全窒素濃度の計測値TNが目標値TN* よりも大きければ、余剰汚泥引き抜き量が減少し、系内に保持される汚泥総量が増加する。よってディッチ1内のMLSS濃度が増加するので、処理水中の全窒素濃度は低減する方向に向かう。逆に全窒素濃度の計測値TNが目標値TN* よりも小さければ、余剰汚泥引き抜き量が増加し、系内に保持される汚泥総量は減少する。一方、曝気ロータ2の回転数はMLSS濃度計21の計測値による補正を行いながら調節される。すなわち、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度が維持され、そのMLSS濃度に対して最適な好気領域長になるように曝気ロータ2の回転数が調節されるので、実施例の効果に加えて、さらに安定して良好な処理水質が得られると同時に系内の活性汚泥微生物量に過不足が生じないという効果を奏する。
【0130】
実施例17.
上記実施例16では、最適化されたMLSS濃度の基準値を用いてディッチ内の特定区間の溶存酸素濃度の制御目標値を補正する例に対して、目標水質を達成するように汚泥の引き抜き量をコントロールしたが、補正を行なわないものであってもよい。この場合の実施例の装置構成として、図38中の微生物濃度計21、演算器22、設定器23を省略するかわりに設定器10を具備し、溶存酸素濃度目標値の設定を設定器10で行う構成が考えられる。これにより、実施例16よりも簡単な装置構成でほぼ同様の効果を奏する。また、これに類似する装置構成として、図19〜図26に設定器27および調節計30を具備し、全窒素濃度計25、もしくは硝酸性窒素濃度計100およびアンモニア性窒素濃度計101からの出力信号を用いて余剰汚泥引き抜き量の調節を行うという構成が考えられる。これにより、目標水質を達成するために最適なMLSS濃度が維持されると同時に、好気領域長の制御も適切に行われるので、参考例1〜12の効果に加えて、さらに安定して良好な処理水質が得られると同時に系内の活性汚泥微生物量に過不足が生じないという効果を奏する。
【0131】
実施例18.
上記実施例11〜17では、曝気ロータ2の回転数を調節する例を示したが、曝気ロータ2の浸漬深さを調節してもよい。この場合の実施例の装置構成は図34、36、37、38とほぼ同様であるが、調節計9および駆動装置3のかわりに調節計11、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例あるいは実施例の効果に加えてさらに安定して良好な処理水質が得られると同時に系内の活性汚泥微生物量に過不足が生じないという効果を奏する。
【0132】
実施例19.
実施例11〜18では、ディッチ1内の特定区間の溶存酸素濃度の計測値を用いて曝気ロータ2の回転数もしくは浸漬深さを調節する例を示したが、実施例3〜6、9、10のように溶存酸素濃度が予め定めた基準値になる地点を推定し、これが常時所定の地点にあるように曝気ロータ2の回転数あるいは浸漬深さを調節するやり方でもよい。この場合の実施例の装置構成は図34、36、37、38とほぼ同様であるが、例えば回転数の調節を行う場合、その部分の構成が図33のようになる。浸漬深さの調節を行う場合は、調節計16および駆動装置3のかわりに調節計20、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例3〜6、9、10の効果に加えてさらに安定して良好な処理水質が得られると同時に系内の活性汚泥微生物量に過不足が生じないという効果を奏する。
【0133】
実施例20.
実施例11〜19では、処理水中の全窒素濃度を計測する例を示したが、処理水の水質を示す指標であればこれに限らず、有機物濃度や全リン濃度などを計測してもよい。
【0134】
実施例21.
参考例1〜12、実施例11〜20では、硝酸性窒素濃度計100やアンモニア性窒素濃度計101等の処理水質を計測する手段を沈澱処理水を放流するための配管cに設置する例を示したが、これら濃度計の設置順はどちらが先でも良い。また、上記処理水質を計測する手段はディッチ1からの流出水を沈澱池5に導入するための配管b、もしくはディッチ1内の処理水流出地点付近に設置してもよい。
【0135】
実施例22.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図39は実施例22に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図39において、31はディッチ1内の水温を計測する温度計であり、ディッチ内の任意の地点に設置される。32は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の目標値を演算する演算器であり、温度計31と信号線31aで、調節計9と信号線32aで接続されている。33は溶存酸素濃度の目標値を演算するためのパラメータを設定する設定器であり、信号線33aで演算器32と接続されている。その他は図27と同様である。
【0136】
次に、動作について説明する。第3の法則でも述べたように、処理水質に対して最適な好気領域の終端位置は水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動の影響を受ける。詳細には、硝化速度が脱窒速度に対して大きいとき前方(曝気ロータ側)にずれ、脱窒速度が硝化速度に対して大きいとき後方にずれる。そこで、演算器32では、例えば式26に従って溶存酸素濃度の目標値を演算する。
DOH1 *=DO*×KDθD T-20/KNθN T-20 ・・・(26)
ここに、
DOH1 * :溶存酸素濃度目標値(水温を考慮した補正値)
D :水温20゜Cのときの脱窒速度
θD :定数
N :水温20゜Cのときの硝化速度
θN :定数
T :温度
である。
この演算に必要なディッチ1内の水温Tは温度計31の出力として信号線31aを介して、また演算のためのパラメータは設定器33の出力として信号線33aを介して得られる。演算結果DOH1 *は信号線32aを介して曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計9に伝えられる。
【0137】
これにより、脱窒速度が硝化速度に対して大きいとき曝気ロータ2から流下方向にディッチ長の1/4から1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の目標値は大きめに補正される。よって、処理水質に対して最適な好気領域の終端位置がディッチ中央付近よりも後方にずれることに対応できる。逆に、硝化速度が脱窒速度に対して大きいとき溶存酸素濃度の目標値は小さめに補正される。よって処理水質に対して最適な好気領域の終端位置がディッチ中央付近よりも後方にずれることに対応できる。すなわち、実施例の効果に加えて、「処理水質に対して最適な好気領域の終端位置は水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動の影響を受ける」という第3の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0138】
実施例23.
実施例22では曝気ロータ2の回転数を調節する例を示したが、曝気ロータ2の浸漬深さを調節してもよい。この場合の実施例の装置構成は図39とほぼ同様であるが、調節計9および駆動装置3のかわりに調節計11、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例の効果に加えて、「処理水質に対して最適な好気領域の終端位置は水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動の影響を受ける」という第3の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0139】
実施例24.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図40は実施例24に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図40において、34は溶存酸素濃度の計測値、曝気ロータ2の回転数およびディッチ1内の水温の計測値とからディッチ1内溶存酸素濃度が0[mg/L]近傍の値に予め設定された溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算器であり、信号線8aで溶存酸素濃度計8と接続されている。溶存酸素濃度計8は曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍だけ離れた地点までの範囲に設置される。演算器34は信号線2aで曝気ロータ2と、信号線15aで溶存酸素濃度の基準値を設定するための設定器15とも接続されている。また、信号線31aで温度計31と、信号線34aで曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計16とも接続されている。その他は図29と同様である。
【0140】
次に、動作について説明する。演算器34では、例えば式17および式27によってディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する。
H2=X×KDθD T-20/KNθN T-20 ・・・(27)
ここに、
H2:ディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点の溶存酸素濃度計8設置地点からの流下方向の距離(水温を考慮した補正値)
である。
式27の演算に必要な活性汚泥微生物濃度の計測値は微生物濃度計31の出力として信号線31aを介して得られる。演算結果XH2は信号線34aを介して曝気ロータ2の回転数の目標値を出力する調節計16に伝えられる。
【0141】
これにより、脱窒速度が硝化速度に対して大きいとき溶存酸素濃度の基準値到達地点の距離XH2は距離Xに対して長めに補正される。よって、処理水質に対して最適な好気領域の終端位置がディッチ中央付近よりも後方にずれることに対応できる。逆に、硝化速度が脱窒速度に対して大きいとき溶存酸素濃度の基準値到達地点の距離XH2は距離Xに対して短めに補正される。よって処理水質に対して最適な好気領域の終端位置がディッチ中央付近よりも後方にずれることに対応できる。すなわち、実施例の効果に加えて、「処理水質に対して最適な好気領域の終端位置は水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動の影響を受ける」という第3の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0142】
実施例25.
実施例24では曝気ロータ2の回転数を調節する例を示したが、曝気ロータ2の浸漬深さを調節してもよい。この場合の実施例の装置構成は図40とほぼ同様であるが、調節計16および駆動装置3のかわりに調節計20、演算器12および駆動装置13で曝気ロータ2の浸漬深さを調節する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例の効果に加えて、「処理水質に対して最適な好気領域の終端位置は水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動の影響を受ける」という第3の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0143】
実施例26.
実施例22〜25ではディッチ1内の特定区間の溶存酸素濃度の目標値を水温のみを考慮して補正する例を示したが、実施例7〜21のようにMLSS濃度を考慮した補正も同時に行うやり方でもよい。この場合の実施例の装置構成は図32、33あるいは図34、36とほぼ同様であるが、水温計31からの信号を信号線31aを介して演算器22に入力し、例えば式28によって曝気ロータ2設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍だけ離れた地点の溶存酸素濃度の目標値を演算する。
DOH2 *=DOH *×KDθD T-20/KNθN T-20 ・・・(28)
【0144】
あるいは水温計31からの信号を信号線31aを介して演算器24に入力し、例えば式29によってディッチ1内溶存酸素濃度が予め定められた溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する。
H2=XH×KDθD T-20/KNθN T-20 ・・・(29)
【0145】
また、曝気ロータ2の浸漬深さの調節を行う場合は調節計9または16、および駆動装置3のかわりに調節計11または20、演算器12、および駆動装置13で構成する。演算器12は省略することもできる。
【0146】
これにより、実施例7〜21の効果に加えて、「処理水質に対して最適な好気領域の終端位置は水温、pH、酸化還元電位など微生物活性に影響を与える因子の変動の影響を受ける」という第3の法則を考慮した、より正確な好気領域の調節を行なうことができるという効果を奏する。
【0147】
実施例27.
実施例22〜26では温度計を用いる例を示したが、pH計あるいは酸化還元電位計を用いても同様の効果を奏する。この場合式26〜29で示した演算の代わりに、pHあるいは酸化還元電位が硝化速度と脱窒速度とに与える影響を考慮した演算を行う。
【0148】
実施例28.
本発明の請求項に係る一実施例を図について説明する。図41は実施例28に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図41において、35は下水をディッチ1に導入するための配管aに取り付けられた流量計である。36は曝気ロータ2の回転数の基準値を演算する演算器であり、信号線35aで流量計35と、信号線35aで曝気ロータ2の回転数の目標値を演算する調節計9と接続されている。その他は図27と同様である。
【0149】
次に、動作について説明する。実施例で示したように、ディッチ1内の特定区間内の溶存酸素濃度を計測し、この計測値を用いて曝気ロータ2の回転数を調節することにより計測地点の溶存酸素濃度を一定に保つようにすれば、ディッチ1内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成することができ、良好な処理水質を得ることができる。ただし、この方法では、槽内での生物化学的反応が進み溶存酸素濃度に変化が生じて初めて曝気ロータの調節が行われるので、急激な流入負荷変動のあったときに、対応が遅れる可能性がある。よってディッチ1に流入する下水の流量を計測し、この計測値を用いて予め曝気ロータ2の回転数の基準値を調節しておいた上で、好気領域と嫌気領域のバランスの調節を行うようにすれば、急激な流入流量の変動に対しても安定して良好な処理水質を保つことができる。
【0150】
ディッチ1に流入する下水の流量は配管aに取り付られた流量計35で計測され、信号線35aを介して演算器36に伝えられる。演算器36では、例えば式30によって曝気ロータ2の回転数の基準値Rrot0が演算される。
rot0=KQinin ・・・(30)
ここに、
Qin:定数
in :ディッチ1に流入する下水の流量
である。
この演算結果は信号線35aを介して曝気ロータ2の回転数の目標値を演算する調節計9に伝えられる。
【0151】
これにより、流入流量が大きいとき曝気ロータ2の回転数の基準値が予め大きめに設定される。逆に、流入流量が小さいとき曝気ロータ2の回転数の基準値が予め小さめに設定される。これにより、実施例13の効果に加えて、急激な流入流量の変動に対しても安定して良好な処理水質を保つことができるという効果を奏する。
【0152】
実施例29.
実施例28では曝気ロータ2の回転数を調節する例を示したが、曝気ロータ2の浸漬深さを調節してもよい。この場合の実施例の装置構成は図41とほぼ同様であるが、調節計9および駆動装置3のかわりに調節計11、演算器12および駆動装置13で構成し、演算器34の演算結果(曝気ロータ2の浸漬深さの基準値)を調節計11に入力する。演算器12は省略することもできる。これにより、実施例の効果に加えて、急激な流入流量の変動に対しても安定して良好な処理水質を保つことができるという効果を奏する。
【0153】
実施例30.
実施例28、29ではディッチ1内の特定区間の溶存酸素濃度の計測値を用いて曝気ロータ2の回転数もしくは浸漬深さを調節する例を示したが、溶存酸素濃度が予め定めた基準値になる地点を推定し、これが常時所定の地点にあるように曝気ロータ2の回転数もしくは浸漬深さを調節するやり方、さらに微生物濃度や温度、pH、酸化還元電位などの微生物活性を考慮して溶存酸素濃度あるいは基準値到達点を補正するやり方、もちろん硝酸性窒素濃度、アンモニア性窒素濃度および全窒素濃度の濃度差や濃度比を用いて曝気ロータ2の回転数もしくは浸漬深さを調節するやり方でも同様の効果を奏する。これらの場合の実施例の装置構成は、図41同様、流量計35ならびに演算器36を具備すればよく、演算器36の演算結果を曝気ロータ2の回転数調節計あるいは浸漬深さ調節計に入力する。
【0154】
実施例31.
実施例28〜30ではディッチ1への下水の流入流量の計測値を用いる例を示したが、ディッチ1からの流出流量の計測値を用いても同様の効果を奏する。
【0155】
実施例32.
実施例28〜30ではディッチ1への下水の流入流量の計測値を用いる例を示したが、流入汚濁物、例えば全窒素の濃度の計測値を用いても同様の効果を奏する。
【0156】
実施例33.
実施例28〜30ではディッチ1への下水の流入流量の計測値を用いる例を示したが、これに流入汚濁物、例えば全窒素の濃度を乗じた流入全窒素量を用いても同様の効果を奏する。
【0157】
参考例13.
本発明に係る参考例を図について説明する。図42は参考例13に係るオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。図42において、37はディッチ1からの流出水を沈澱池5に導入するための配管bに取り付けられた流量計である。38は越流せき4の高さの目標値を出力する調節計であり、信号線37aで流量計37と、信号線38aで越流せき4の駆動装置13と接続されている。その他は図43と同様である。
【0158】
次に、動作について説明する。ディッチ1から流出する流量は配管bに取り付られた流量計37で計測され、信号線37aを介して調節計38に伝えられる。調節計38では、例えば式31によって越流せき4の高さの目標値が演算される。
H=H0+KQout(Qout−Qout0) ・・・(31)
ここに、
Qout:係数
out :ディッチ1から流出する流量
out0:ディッチ1から流出する流量の基準値
である。
この演算結果Hは信号線38aを介して駆動装置13に伝えられ、越流せき4の高さが調節される。
【0159】
これにより、ディッチ1から流出する流量Qout が基準値Qout0よりも大きければ、越流せき4の高さHが高くなり、流出量すなわち沈澱池5への流入量が低減されると同時に、曝気ロータ2の浸漬深さが増し曝気量が増加する。逆に、ディッチ1から流出する流量Qout が基準値Qout0よりも小さければ、越流せき4の高さHが低くなり、流出量すなわち沈澱池5への流入量が増加すると同時に、曝気ロータ2の浸漬深さが減り曝気量が低減する。つまり、ディッチ1に流入する下水の流量が変動しても、沈澱池5に流出する流量は常に一定に保たれ、沈澱池5では固液分離処理が良好に行われるという効果を奏する。さらに、曝気ロータ2の浸漬深さも同時に調節できるという効果を奏する。
【0160】
実施例34.
上記実施例および参考例のうち、曝気ロータの浸漬深さを調節する例では、越流せきの高さを変える場合について述べたが、曝気ロータ自体の設置位置を変更するようにしても同様の効果を奏する。
【0161】
なお、以上述べた各実施例および参考例では、曝気ロータを用いる場合について示したが、その他の曝気装置、例えば軸流ポンプ型曝気装置、スクリュー型曝気装置などを用いる場合にも適用できる。
【0162】
また、上記各実施例および参考例では、窒素を除去する場合について示したが、その他の汚濁物、例えば有機物あるいはリンを除去する場合にも適用できる。
【0163】
さらに、上記各実施例および参考例では、時間連続のアナログ式で構成したが、時間不連続のアナログ式(サンプル値式)やデジタル式で構成しても同様の効果を奏する。
【0164】
また、上記実施例および参考例では、制御回路構成を示したが、これを計算機内にプログラム化して実装しても同様の効果を奏する。
【0165】
また、上記実施例でおよび参考例は、制御回路を閉ループで構成したが、制御目標値をオペレータに提示する運転支援システムとして構成することもできる。
【0166】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明によればオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を、曝気装置のディッチ内での設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍離れた領域の任意の地点の溶存酸素濃度を計測する手段、上記溶存酸素濃度の計測値と0〜1[mg/リットル]の値に予め設定された上記溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に好気領域と嫌気領域との境界がくるように、上記曝気装置の回転数または浸漬深さの目標値を出力する調節計、及び上記回転数または上記浸漬深さの目標値に従い、上記曝気装置の回転数または浸漬深さを調節する調節手段を備えた構成としたので、窒素濃度の計測や分析を行わなくても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように自動的に調節することができ、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果がある。
【0167】
また、請求項2の発明によればオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を、曝気装置のディッチ内での設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍離れた範囲に設置された少なくとも1つ以上の溶存酸素濃度計測手段、この溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度の計測値を用いてディッチ内溶存酸素濃度が0[mg/リットル]近傍の値に予め設定された溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算手段、この演算手段で演算された演算値と、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に予め設定された、上記基準値に達する地点の目標値との偏差に応じて、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に好気領域と嫌気領域との境界がくるように、上記曝気装置の回転数または浸漬深さの目標値を出力する調節計、及び上記回転数または上記浸漬深さの目標値に従い、上記曝気装置の回転数または浸漬深さを調節する調節手段を備えた構成としたので、窒素濃度の計測や分析を行わなくても好気領域の終端がディッチ中央付近にくるように曝気ロータの回転数を自動的に調節することができ、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果がある。
【0168】
また、請求項の発明によればディッチ内の任意の地点の活性汚泥微生物濃度の計測値、または活性汚泥微生物濃度の目標値より、溶存酸素濃度の目標値を補正するようにしたので、より正確な好気領域の調節ができ、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果がある。
【0169】
また、請求項の発明によればディッチ内の任意の地点の活性汚泥微生物濃度の計測値、または活性汚泥微生物濃度の目標値より、溶存酸素濃度の基準値に達する地点を補正するようにしたので、より正確な好気領域の調節ができ、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果がある。
【0170】
また、請求項の発明によれば、ディッチ内の任意の地点に水温、pH、酸化還元電位の少なくとも一つを計測する手段を設け、これらの計測値より溶存酸素濃度の目標値を補正するようにしたので、より正確な好気領域の調節ができ、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果がある。
【0171】
また、請求項の発明によれば、ディッチ内の任意の地点に水温、pH、酸化還元電位の少なくとも一つを計測する手段を設け、これらの計測値より溶存酸素濃度の基準値に達する地点の目標値を補正するようにしたので、より正確な好気領域の調節ができ、良好な処理水質を安定して保つことができるという効果がある。
【0172】
また、請求項7の発明によればオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を、ディッチ内の任意の地点に設置された活性汚泥微生物の濃度を計測する手段と、処理水の水質を計測する手段と、水質の計測値と予め定められた目標値との偏差に応じて活性汚泥微生物濃度の目標値を演算する演算器と、活性汚泥微生物濃度の目標値と計測値との偏差に応じて汚泥引き抜き量の目標値を出力する調節計と、汚泥引き抜き量の目標値に従い汚泥引き抜き量を調節する手段とを具備するようにしたので、ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成すると同時に、水処理を行うための微生物量に過不足が生じないという効果がある。
【0173】
また、請求項8の発明によればオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を、処理水の水質を計測する手段と、水質の計測値と予め定められた目標値との偏差に応じて汚泥引き抜き量の目標値を演算する調節計と、汚泥引き抜き量の目標値に従い汚泥引き抜き量を調節する手段とを具備するようにしたので、ディッチ内に好気領域と嫌気領域とを適切に形成すると同時に、水処理を行うための微生物量に過不足が生じないという効果がある。
【0174】
また、請求項の発明によればオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を、ディッチへの流入負荷を計測する手段と、流入負荷の計測値より曝気ロータの回転数もしくは浸漬深さの基準値のフィードフォワード量を演算する手段とを具備するようにしたので、良好な処理水質をより安定して保つことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる第1〜4の法則を発見するに至った計算機シミュレーションに用いた槽列モデルを示す説明図である。
【図2】 MLSS濃度を3000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを15[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図3】 MLSS濃度を3000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを20[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図4】 MLSS濃度を3000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを24[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図5】 MLSS濃度を4000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを15[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図6】 MLSS濃度を4000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを20[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図7】 MLSS濃度を4000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを24[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図8】 MLSS濃度を5000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを15[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図9】 MLSS濃度を5000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを20[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図10】 MLSS濃度を5000[mg/L]、曝気ロータ浸漬深さを24[cm]と設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図11】 F点での硝酸性窒素濃度とアンモニア性窒素濃度との差と、全窒素濃度との関係を示すグラフである。
【図12】 硝化速度を10倍に設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図13】 硝化速度を10倍に設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図14】 硝化速度を10倍に設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図15】 脱窒速度を10倍に設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図16】 脱窒速度を10倍に設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図17】 脱窒速度を10倍に設定して計算機シミュレーションを行なった結果を示すグラフである。
【図18】 A点での溶存酸素濃度とF点での全窒素濃度との関係を示すグラフである。
【図19】 本発明の参考例1によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図20】 本発明の参考例2によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図21】 本発明の参考例4によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図22】 本発明の参考例5によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図23】 本発明の参考例7によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図24】 本発明の参考例8によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図25】 本発明の参考例10によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図26】 本発明の参考例11によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図27】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図28】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図29】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図30】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図31】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図32】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図33】 本発明の実施例によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図34】 本発明の実施例11によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図35】 本発明の実施例11によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置の記憶回路26に記憶されるMLSS濃度と全窒素濃度との関係を示すグラフである。
【図36】 本発明の実施例12によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図37】 本発明の実施例14によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図38】 本発明の実施例16によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図39】 本発明の実施例22によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図40】 本発明の実施例24によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図41】 本発明の実施例28によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図42】 本発明の参考例13によるオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置を示す構成図である。
【図43】 従来のオキシデーションディッチ水処理装置を示す構成図である。
【符号の説明】
1 ディッチ
2 曝気ロータ
3 駆動装置
4 越流せき
5 沈澱池
6 ポンプ
8、18 溶存酸素濃度計
9、11、16、20、28、30、38、102、104、107、108、110、111、113 調節計
10、15、17、23、27、33、103、106、109、112 設定器
12、14、19、22、24、29、32、34、36 演算器
13 駆動装置
21 微生物濃度計
25 全窒素濃度計
26 記憶回路
31 温度計
35、37 流量計
100 硝酸性窒素濃度計
101 アンモニア性窒素濃度計[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a control device for an oxidation ditch water treatment device, and more particularly to a control device for efficiently removing nitrogen components in sewage, which is a causative substance of eutrophication in a water treatment process.
[0002]
[Prior art]
As described in "Technical data on the oxidation ditch method" (Japan Sewerage Corporation Technical Development Department / Sewerage Corporation Business Promotion Association, January 1986), the oxidation ditch water treatment method Sedimentation of general sewage, mainly sewage, and sewage after screen treatment are treated with activated sludge using a non-terminal water channel (ditch) with a mechanical aeration device as a reaction tank. In continuous treatment, suspended substances in the final sedimentation basin It is a series of sewage treatment methods that remove water.
[0003]
In recent years, closed water areas, which are water supply sources, are eutrophic and red tides and musty odor microorganisms are frequently bred. Therefore, the removal of nitrogen in sewage and wastewater, which is the causative substance, is required. In the oxidation ditch method, an aerobic region where dissolved oxygen exists and an anaerobic region where there is no dissolved oxygen are formed spatially (flow direction) in the ditch, and the nitrification reaction proceeds in an aerobic state and proceeds in an anaerobic state. In combination with the denitrification reaction, nitrogen in sewage can be removed.
[0004]
FIG. 43 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional oxidation ditch water treatment apparatus. In FIG. 43, 1 is a ditch and 2 is an aeration rotor. Reference numeral 3 denotes a driving device for the aeration rotor, which is connected to the aeration rotor 2 by a driving force transmission means 3a. 4 is overflow cough. Reference numeral 13 denotes a driving device for changing the height of the overflow basin 4 and is connected to the overflow basin 4 by a driving force transmission means 13a. 5 is a sedimentation basin, 6 is a pump for discharging excess sludge, and 7 is a pump for returning sludge to the ditch 1. 8 is a dissolved oxygen concentration meter installed at an arbitrary point in the ditch. Further, a is a pipe for introducing sewage into the ditch 1, b is a pipe for introducing the effluent from the ditch 1 into the settling basin 5, c is a pipe for discharging the settling water, and d is a settling pond. A pipe for extracting more sludge, e is a pipe for discharging the sludge extracted by the pump 6 as surplus sludge, and f is a pipe for circulating the sludge returned to the ditch 1 by the pump 7.
[0005]
Next, the operation will be described. Sewage is introduced into the ditch 1 via the pipe a. In the ditch 1, oxygen necessary for the treatment is supplied by the aeration rotor 2, and the inflowing sewage and the activated sludge in the ditch 1 are mixed and stirred, and a flow rate is given to the mixed liquid to circulate in the ditch 1. Adjustment of the oxygen supply amount by the aeration rotor 2 is performed by changing the rotation speed or immersion depth of the aeration rotor 2. The rotation speed of the aeration rotor 2 is changed by operating the driving device 3, and the immersion depth is changed by operating the driving device 13 of the overflow overflow 4.
The dissolved oxygen concentration meter 8 measures the dissolved oxygen concentration in the ditch 1. The operation manager of the water treatment apparatus appropriately adjusts the rotation speed or the immersion depth of the aeration rotor 2 while observing the measured values. If these adjustments are successful and an aerobic region and an anaerobic region are properly formed in the ditch 1, nitrogen in the sewage is well removed.
[0006]
On the other hand, the mixed liquid treated with activated sludge is introduced into the sedimentation basin 5 through the pipe b. In the sedimentation basin 5, solid-liquid separation of the activated sludge mixed liquid is performed. The supernatant water is discharged through the pipe c. The concentrated sludge is drawn out through the pipe d. Part of the sludge is discharged out of the system by the pump 6 through the pipe e as surplus sludge, and part is returned to the ditch 1 by the pump 7 through the pipe f as return sludge.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, the operation manager has adjusted the rotational speed and immersion depth of a mechanical aeration apparatus, for example, an aeration rotor, with reference to the measured value of the dissolved oxygen concentration in the ditch. However, since the flow rate and properties of general sewage, mainly domestic sewage, vary significantly, the aerobic and anaerobic conditions are appropriately formed in the ditch according to the fluctuations, ensuring good water quality at all times. There was a problem that it was difficult to do.
[0008]
In addition, when the inflow to the ditch increases, the outflow to the sedimentation basin also increases, so the solid-liquid separation of the activated sludge mixture cannot be performed sufficiently, and it is difficult to always ensure good water quality. was there.
[0009]
The present invention has been made to solve such problems, and by appropriately controlling the rotational speed or immersion depth of the oxidation ditch water treatment device or the amount of sludge extraction, the nitrogen component in the sewage is controlled. It aims at obtaining the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which can always remove favorably and can ensure the favorable water quality.
In addition, for the purpose of obtaining a control device for an oxidation ditch water treatment device that can properly perform solid-liquid separation treatment by appropriately controlling the flow rate flowing out to the sedimentation basin and always ensure good water quality. Yes.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 1 of the present invention is an aeration apparatus.Within the ditchMeans for measuring the dissolved oxygen concentration at an arbitrary point in a region that is 1/4 to 1/2 times as long as the ditch length in the flow direction from the installation point, the measured value of the dissolved oxygen concentration, and 0 to 1 [mg / liter] According to the deviation from the target value of the dissolved oxygen concentration set in advance to the value ofthe aboveAeration equipmentIn the above ditchInstallation point andIn the above ditchA controller that outputs a target value of the rotational speed or immersion depth of the aeration apparatus so that the boundary between the aerobic region and the anaerobic region is near the center of the treated water outflow point, and the rotational speed or the immersion According to the depth target value, there is provided adjusting means for adjusting the rotational speed or immersion depth of the aeration apparatus.
[0011]
  The control apparatus for the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 2 of the present invention is an aeration apparatus.Within the ditchAt least one or more dissolved oxygen concentration measuring means installed in the range of 0 to 1/2 times the ditch length in the downstream direction from the installation point, and the measured value of the dissolved oxygen concentration measured by this dissolved oxygen concentration measuring means A calculating means for calculating a point where the dissolved oxygen concentration in the ditch reaches a reference value of the dissolved oxygen concentration set in advance to a value in the vicinity of 0 [mg / liter], a calculated value calculated by the calculating means, the aboveThe installation point of the aeration apparatus in the ditch and the outflow point of treated water in the ditchPreset near the center ofReach the above reference valueDepending on the deviation from the target value of the point,the aboveAeration equipmentIn the above ditchInstallation point andIn the above ditchA controller that outputs a target value of the rotational speed or immersion depth of the aeration apparatus so that the boundary between the aerobic region and the anaerobic region is near the center of the treated water outflow point, and the rotational speed or the immersion According to the depth target value, there is provided adjusting means for adjusting the rotational speed or immersion depth of the aeration apparatus.
[0012]
Claims of the invention3The control device of the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention corrects the target value of the dissolved oxygen concentration from the measured value of the activated sludge microorganism concentration measured at an arbitrary point in the ditch or the target value of the activated sludge microorganism concentration. A correction means is provided.
[0013]
Claims of the invention4The control device for the oxidation ditch water treatment device in accordance with the above is that the measured value of the activated sludge microbial concentration measured at any point in the ditch or the target value of the activated sludge microbial concentration reaches the reference value of the dissolved oxygen concentration. With correction means to correct the target valueis there.
[0014]
Claims of the invention5The control device of the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention is a means for measuring at least one of water temperature, pH, oxidation-reduction potential installed at an arbitrary point in the ditch, and from these measured values, the target of dissolved oxygen concentration A correction means for correcting the value is provided.
[0015]
Claims of the invention6The control device of the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention is a means for measuring at least one of water temperature, pH, oxidation-reduction potential installed at an arbitrary point in the ditch, and based on these measured values, a reference for dissolved oxygen concentration A correction means for correcting the target value at the point reaching the value is provided.
[0016]
The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 7 of the present invention is a means for measuring the quality of treated water, the measured value of water quality and a predetermined target value of water quality. An arithmetic unit that calculates a target value of the activated sludge microbial concentration according to the deviation, and an adjustment that outputs the target value of the sludge extraction amount according to the deviation between the target value of the activated sludge microbial concentration and the measured value of the activated sludge microbial concentration. And an adjusting means for adjusting the sludge extraction amount according to the target value of the sludge extraction amount.
[0017]
The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 8 of the present invention is a means for measuring the quality of treated water, and the amount of sludge withdrawn according to the deviation between the measured value of the water quality and a predetermined target value of the water quality And an adjusting means for adjusting the sludge extraction amount according to the target value of the sludge extraction amount.
[0018]
Claims of the invention9The control apparatus for the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention includes means for measuring the inflow load into the ditch, and means for calculating the feedforward amount of the reference value of the rotation speed or immersion depth of the aeration apparatus from the measured value of the inflow load Withis there.
[0019]
[Action]
Claim 1The control device of the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention measures the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch, and adjusts the rotational speed or immersion depth of the aeration rotor using this measurement value, thereby measuring the measurement point. The dissolved oxygen concentration is kept constant, and an aerobic region and an anaerobic region are appropriately formed in the ditch.
[0020]
Claim2The control device of the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention measures the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch, and uses this measured value to estimate the point where the dissolved oxygen concentration becomes a predetermined reference value. By adjusting the rotation speed or immersion depth of the aeration rotor so that it is always at a predetermined point, an aerobic region and an anaerobic region are appropriately formed in the ditch.To do.
[0021]
Claim3, 5The control device of the oxidation ditch water treatment device according to the above measures the factors affecting the microbial activity such as the activated sludge microbial concentration in the ditch, or the water temperature, pH, etc., and uses these measured values within a specific section in the ditch. By correcting the control target value of the dissolved oxygen concentration, an aerobic region and an anaerobic region are always appropriately formed in the ditch.
[0022]
Claim4, 6The control device of the oxidation ditch water treatment apparatus according to the present invention measures the factors affecting the microbial activity such as the activated sludge microbial concentration or water temperature and pH in the ditch, and the dissolved oxygen concentration is determined in advance using this measured value. By correcting the control target value at the point that becomes the reference value, an aerobic region and an anaerobic region are always appropriately formed in the ditch.
[0023]
The control apparatus for the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 7 and 8 measures the quality of the treated water, and changes the target value of the activated sludge microorganism concentration or the target value of the sludge extraction amount so that the measured value becomes constant. Thus, the aerobic region and the anaerobic region are appropriately formed in the ditch, and at the same time, the amount of microorganisms for water treatment is not excessive or insufficient.
[0024]
Claim9The oxidation ditch water treatment device control apparatus according to the present invention measures the inflow load into the ditch and corrects the control reference value of the rotation speed or immersion depth of the aeration rotor by using this measured value. Appropriate formation of aerobic and anaerobic areasTo do.
[0025]
【Example】
For many years, the inventors have repeatedly studied computer simulations based on dynamic models for operation control methods for efficiently removing nitrogen and performing stable advanced treatment in the oxidative ditch water treatment process. It was. As a result, several laws useful for performing the control were discovered and the present invention was reached. First, the dynamic model used for the computer simulation will be described below.
[0026]
A kinetic model of the organic substance removal reaction is represented by Equation 1. This is configured based on the Stenstrom model described in the literature ("Real-Time Control of Activated Sludge Process" (ASCE (EE), 1979)).
[0027]
[Expression 1]
Figure 0003983825
[0028]
here,
rXS, RXA, RXI: Production rate [mg / L · h]
Y1, Y2:yield
KS : Half-saturation constant [mg / L]
KfS: Half-saturation constant
XT: MLSS (activated sludge microorganism) concentration [mg / L]
XS: MLSAccumulated partial concentration of S [mg / L]
XA: MLSActive part concentration of S [mg / L]
XI: MLSInactive partial concentration of S [mg / L]
fs: XS / XT
fsM: Maximum value of fs
S: Organic substance concentration [mg / L]
RT : Movement coefficient [h-1]
RXA: Maximum specific growth rate [h-1]
RXI: Maximum specific death rate [h-1]
It is. However, L represents a liter.
[0029]
Further, a kinetic model of nitrification reaction is expressed by Equation 2. This is also based on the Stenstrom model described in the above document.
[0030]
[Expression 2]
Figure 0003983825
[0031]
here,
rXNS, RXNB: Production rate [mg / L · h]
rSNO3, RSNO2, RSNH4: Substrate production rate by nitrification reaction [mg / L · h]
XNS: Nitrosomonas concentration [mg / L]
XNB: Nitrobacter concentration [mg / L]
DO: dissolved oxygen concentration [mg / L]
μNS(DO), μNB(DO): Specific growth rate function by mono (h) [h-1]
μNS M, ΜNB M: Maximum specific growth rate [h-1]
DXNS, DXNB: Specific death rate [h-1]
rHNH4: Substrate production rate by organic substance removal reaction [mg / L · h]
KDO: Half-saturation constant [mg / L]
It is.
[0032]
Further, the kinetic model of the denitrification reaction is expressed by Equation 3. This was prepared from data described in “Water Treatment Engineering” (Gihodo Publishing, 1976) and literature (“Biological Densification” (Dep. Of Sanitary Engineering Technical. Of Denmark, 1972)).
[0033]
rDNO3=-(RHN+ RSN) XA
rDNH4= (0.25RSN+ 0.02RHNYThree) XA
rDXS= -2.21RHNXA
rDXA= (RHNYThree-2.0RSN) XA (3)
[0034]
here,
rDNO3, RDNH4, RDXS, RDXA: Formation rate by denitrification reaction [mg / L · h]
RHN: Biosynthetic denitrification rate constant [h-1]
RSN: Endogenous denitrification rate constant [h-1]
YThree:yield
It is.
[0035]
Further, the balance of dissolved oxygen concentration is expressed by Equation 4.
[0036]
[Equation 3]
Figure 0003983825
[0037]
here,
rHDO: Oxygen consumption rate by removing organic substances [mg / L · h]
rNDO: Oxygen consumption rate by nitrification [mg / L · h]
rDO : Oxygen transfer rate [mg / L · h]
YNS, YNB:yield
KLa: Overall oxygen transfer capacity coefficient [h-1]
DOs : Saturated dissolved oxygen concentration [mg / L]
It is.
[0038]
The kinetic parameters were set as shown in Table 1.
[0039]
[Table 1]
Figure 0003983825
[0040]
Further, the mixing in the ditch was approximated by a tank row model in the flow direction taking into consideration the circulating flow as shown in FIG. 1, and the mass balance between the tanks was taken.
[0041]
The apparatus conditions were set as shown in Table 2 with reference to "Development of mechanical aeration apparatus used for oxidation ditch method (Ministry of Construction Technical Evaluation No. 82402)".
[0042]
[Table 2]
Figure 0003983825
[0043]
The characteristics of the aeration rotor were set as shown in Equation 5.
[0044]
[Expression 4]
Figure 0003983825
[0045]
here,
OC: Oxygen supply speed per [m] rotor [kg-O2/ M · h]
NN: Oxygen supply efficiency (shaft power) [kg-O2/ KWh]
KLa: Overall oxygen transfer capacity coefficient [h-1]
q: Power consumption [kW]
Vm : Average velocity in pond [m / s]
L: Channel length [m]
φ: Ratio of input power used for propulsion
Pr : Power input density [W / mThree]
Vu : Rotor peripheral speed [m / s]
ζ: Channel loss coefficient
[0046]
2, 3, and 4, the MLSS concentration is set to 3000 [mg / L], and the aeration rotor immersion depth is changed to 15 [cm], 20 [cm], and 24 [cm], respectively. In (a), (b), and (c) in the figure, the dissolved oxygen concentration distribution in the ditch when the above simulation is performed while changing the rotational speed of the aeration rotor to 48 [rpm], 60 [rpm], and 71 [rpm]. It is a figure which shows the relationship between the total nitrogen concentration of process water. The horizontal axis shows the point where the ditch is divided into 6 equal parts in the flow direction, and as shown in FIG. Named. The vertical axis represents the dissolved oxygen concentration. The number on the right shoulder in the graph indicates the total nitrogen concentration at point F, the left side in parentheses indicates the ammonia nitrogen concentration, and the right side indicates the nitrate nitrogen concentration.
[0047]
Similarly, FIG. 5, FIG. 6, and FIG. 7 are diagrams showing the results when simulation was performed with the MLSS concentration set to 4000 [mg / L], and FIGS. 8, 9, and 10 show the MLSS concentration. It is a figure which shows the relationship between the dissolved oxygen concentration distribution in a ditch, and the total nitrogen concentration of treated water when it simulates by setting to 5000 [mg / L].
[0048]
From these figures, it can be seen that when the total nitrogen concentration in the treated water is low, nitrate nitrogen and ammonia nitrogen remain to the same extent. To help understanding, FIG. 11 shows a graph in which the horizontal axis represents the difference between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration at the point F, and the vertical axis represents the sum of both, that is, the total nitrogen concentration. The difference between nitrate nitrogen concentration and ammonia nitrogen concentration when the MLSS concentration is 3000 [mg / L] (solid line), 4000 [mg / L] (dotted line), and 5000 [mg / L] (dashed line) When is 0, the total nitrogen concentration is minimal. From this, the inventors have said that "if the nitrate nitrogen concentration and ammonia nitrogen concentration in the treated water remain approximately the same, the total nitrogen concentration in the treated water can be minimized." I found the law.
[0049]
FIG. 11 also shows that the higher the MLSS concentration, the smaller the total nitrogen concentration in the treated water. From this, the inventors have found the second law that “in order to further remove nitrogen, it is necessary to keep the MLSS concentration high”.
[0050]
If the first and second laws are applied to the operation of an actual oxidation ditch water treatment process, it is possible to achieve advanced treatment of nitrogen in sewage. The inventors further examined the previous FIGS. 2 to 10 more carefully in order to find a simpler method that does not require measurement or analysis of nitrogen concentration. According to these figures, regardless of the MLSS concentration, when the dissolved oxygen concentration disappears in the vicinity of the points C to D, that is, the aerobic region and the anaerobic region are formed approximately equally and nitrification / denitrification occurs in a balanced manner. It can be seen that the total nitrogen concentration in the treated water is low.
It can be said that the optimum point of the boundary between the aerobic region and the anaerobic region depends on the ratio between the nitrification rate and the denitrification rate. To help understanding, when the nitrification rate is set to 10 times the normal value (μ in Table 1)NS M, ΜNB MThe simulation results are shown in FIGS. 12, 13, and 14 when the denitrification rate is set to 10 times the normal value (R in Table 1).HN, RSN15, 16, and 17 show the simulation results. The way of viewing the figure is the same as in FIGS.
[0051]
In FIGS. 12, 13, and 14, when the dissolved oxygen concentration disappears near the point B, the total nitrogen concentration in the treated water is low. This is because the aerobic region may be shorter if the nitrification rate is higher than the denitrification rate, so the optimum end point of the aerobic region for the treated water quality is forward from the center of the ditch to the front (aeration rotor side). It is shifted. On the other hand, in FIGS. 15, 16, and 17, when the dissolved oxygen concentration disappears near the point E, the total nitrogen concentration in the treated water is low. This is because if the denitrification rate is larger than the nitrification rate, the anaerobic region may be short, and the optimum end position of the aerobic region with respect to the treated water quality is shifted backward from the vicinity of the center of the ditch.
[0052]
The conditions of this simulation are set regardless of the actual phenomenon in order to help understanding, and the nitrification rate and the denitrification rate cannot actually deviate greatly from the literature values. However, the water temperature, pH, oxidation-reduction potential, etc. have some influence on the nitrification rate and denitrification rate, and the degree of the effect differs between the nitrification rate and the denitrification rate. From this, the inventors have stated that “the boundary between the aerobic region and the anaerobic region optimal for nitrogen removal is usually near the center of the ditch. However, the location is microbial activity such as water temperature, pH, redox potential The third law was found to be "affected by fluctuations in factors that affect it."
[0053]
Finally, with respect to the dissolved oxygen concentration distribution in the ditch, it can be seen from FIGS. 2 to 10 that the gradient of the dissolved oxygen concentration distribution is different when the MLSS concentration is different even if the rotation speed of the aeration rotor and the immersion depth are the same. To help understanding, FIG. 18 shows a graph in which the horizontal axis represents the dissolved oxygen concentration at point A and the vertical axis represents the total nitrogen concentration at point F. From this figure, it can be seen that the higher the MLSS concentration, the higher the dissolved oxygen concentration at the point A where the total nitrogen concentration is minimized. As described when deriving the third law, when the total nitrogen concentration in the treated water was low, the dissolved oxygen concentration disappeared in the vicinity of the points C to D when the MLSS concentration was any. That is, the higher the MLSS concentration, the more rapidly the dissolved oxygen concentration distribution is formed. From this, the inventors found the fourth law that "the higher the MLSS concentration, the steeper the dissolved oxygen concentration distribution".
[0054]
Reference Example 1
Hereinafter, the present inventionReference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference example 1It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. 19, the same reference numerals as those in FIG. 43 denote the same or corresponding parts. Reference numeral 100 denotes a nitrate nitrogen concentration meter attached to a pipe c for discharging the precipitated treated water, and 101 denotes an ammonia nitrogen concentration meter. Reference numeral 102 denotes a controller that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between a difference between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration difference. The nitrate nitrogen concentration meter 100 is connected to 100a, the ammonia nitrogen concentration meter 101 is connected to the signal line 101a, and the driving device 3 is connected to the signal line 102a. Reference numeral 103 denotes a setter for setting a target value of the density difference, which is connected to the controller 102 through a signal line 103a. The target value set in the setting device 103 is more effective when it is in the range of -10 to 10 [mg-N / L], desirably in the vicinity of 0 [mg-N / L] based on the first law. Note that [mg-N / L] represents a unit representing the concentration of nitrogen N.
[0055]
Next, the operation will be described. The nitrate nitrogen concentration in the treated water is measured with a nitrate nitrogen concentration meter 100, and the ammonia nitrogen concentration is measured with an ammonia nitrogen concentration meter 101. Each measured value is transmitted to the controller 102 via the signal lines 100a and 101a. The controller 102 outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 according to, for example, Equation 6 according to the deviation between the difference between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration difference. .
[0056]
Rrot= Rrot0+ KRDN(DN*-DN) (6)
here,
Rrot : Target value of the rotation speed of the aeration rotor
Rrot0:constant
KRDN :constant
DN* : (Nitrate nitrogen concentration-ammonia nitrogen concentration) target value
DN: nitrate nitrogen concentration-ammonia nitrogen concentration
It is.
Target value DN of density difference necessary for this calculation* Is obtained as an output of the setting device 103 via the signal line 103a. Output R of controller 102rot Is transmitted to the driving device 3 via the signal line 102a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0057]
As a result, the density difference DN becomes the target value DN.* If it is smaller than that, the rotation speed of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the density difference DN is the target value DN.* If it is larger than that, the rotational speed of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, if the rotation speed of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration remain in the treated water even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, it is aerobic. It can be adjusted so that the end of the region is near the center of the ditch, and good treated water quality can be maintained stably.
[0058]
Reference Example 2
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on 2. FIG. In FIG. 20, reference numeral 104 denotes a controller that outputs a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between a difference between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration difference. The signal line 100a is connected to the nitrate nitrogen concentration meter 100, the signal line 101a is connected to the ammonia nitrogen concentration meter 101, and the signal line 103a is connected to the setting unit 103 for setting the target value of the concentration difference.Reference exampleAs in the case of 1, the target value set in the setting device 103 is more effective when it is in the range of −10 to 10 [mg-N / L], desirably in the vicinity of 0 [mg-N / L]. An arithmetic unit 12 calculates a target value of the height of the overflow basin 4 from a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2, and is connected to the controller 104 by a signal line 104a. Reference numeral 13 denotes a driving device for changing the height of the overflow basin 4, which is connected to the overflow basin 4 by the driving force transmission means 13a and to the calculator 12 by the signal line 12a. Others are the same as FIG.
[0059]
Next, the operation will be described. The controller 104 outputs the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 according to, for example, Equation 7, according to the deviation between the difference between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration difference. To do.
Drot= Drot0+ KDDN(DN*-DN) (7)
here,
Drot : Target value of immersion depth of aeration rotor
Drot0:constant
KDDN :constant
It is.
The measured value of the nitrate nitrogen concentration required for this calculation is output as the output of the nitrate nitrogen concentration meter 100 via the signal line 100a, and the measured value of the ammonia nitrogen concentration is output as the output of the ammonia nitrogen concentration meter 101 as the signal line 101a. Obtained through. Target value DN of density difference* Is obtained as an output of the setting device 103 via the signal line 103a. Output D of controller 104rot Is transmitted to the arithmetic unit 12 through the signal line 104a.
In the calculator 12, the target value D of the immersion depth of the aeration rotor 2rot The target value of the height of the overflow overflow 4 is calculated according to, for example, Equation 8.
H = H0+ Drot                                       ... (8)
here,
H: Target value for the height of the overflow cough
H0:constant
It is.
The output H of the arithmetic unit 12 is transmitted to the driving device 13 via the signal line 12a, and the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0060]
As a result, the density difference DN becomes the target value DN.* If it is smaller than this, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the density difference DN is the target value DN.* If it is larger, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the immersion depth of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that a good treated water quality is stably maintained. Will be able to.
[0061]
In FIG. 20, the target value D of the immersion depth, which is the output of the controller 104.rot Is calculated by the calculator 12 to the target value H of the height of the overflow basin 4, but the calculation of the equations 7 and 8 is performed by the controller 104 at a time and the calculator 12 is omitted. The effect of.
[0062]
Reference Example 3.
the aboveReference exampleIn 1 and 2, the ammonia nitrogen concentration was subtracted from the nitrate nitrogen concentration, but the same effect can be obtained even if the nitrate nitrogen concentration is subtracted from the ammonia nitrogen concentration.
[0063]
Reference Example 4
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on 4. FIG. In FIG. 21, reference numeral 105 denotes an adjustment for outputting a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between a concentration ratio of nitrate nitrogen concentration and ammonia nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration ratio. The nitrate nitrogen concentration meter 100 is connected to the signal line 100a, the ammonia nitrogen concentration meter 101 is connected to the signal line 101a, and the driving device 3 is connected to the signal line 105a. Reference numeral 106 denotes a setter for setting a target value of the concentration ratio, which is connected to the controller 105 through a signal line 106a. The target value set in the setting device 106 is more effective if it is in the range of 0.1 to 10, preferably in the vicinity of 1, from the first law. Others are the same as FIG.
[0064]
Next, the operation will be described. In the controller 105, the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 is determined according to, for example, Equation 9 according to the deviation between the concentration ratio between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration ratio. Output.
Rrot= Rrot0+ KRRN1(RN1 *-RN1(9)
here,
KRRN1:constant
RN1 *: (Nitrate nitrogen concentration / ammonia nitrogen concentration) target value
RN1 : Nitrate nitrogen concentration / ammonia nitrogen concentration
It is.
The measured value of the nitrate nitrogen concentration required for this calculation is output as the output of the nitrate nitrogen concentration meter 100 via the signal line 100a, and the measured value of the ammonia nitrogen concentration is output as the output of the ammonia nitrogen concentration meter 101 as the signal line 101a. Obtained through. Target value RN of concentration ratio1 *Is obtained as an output of the setting device 106 via the signal line 106. Output R of controller 105rot Is transmitted to the driving device 3 via the signal line 105a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0065]
Thereby, the concentration ratio RN1 Is the target value RN1 *If it is smaller than that, the rotation speed of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the concentration ratio RN1 Is the target value RN1 *If it is larger than that, the rotational speed of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the rotation speed of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that good treated water quality can be kept stable. Will be able to.
[0066]
Reference Example 5
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference example5 is a configuration diagram showing a control device of an oxidation ditch water treatment device according to FIG. In FIG. 22, reference numeral 107 denotes a controller that outputs a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between a ratio between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration ratio. The signal line 100a is connected to the nitrate nitrogen concentration meter 100, the signal line 101a is connected to the ammonia nitrogen concentration meter 101, and the signal line 106a is connected to the setting device 106 for setting the target value of the concentration difference.Reference exampleAs in the case of 4, the target value set in the setting device 106 is more effective when it is in the range of 0.1 to 10, preferably in the vicinity of 1. The controller 107 is also connected to a calculator 12 that calculates the target value of the height of the overflow basin 4 from the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 through the signal line 107a. Others are the same as FIG.
[0067]
Next, the operation will be described. In the controller 107, the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 is set according to, for example, the equation 10 according to the deviation between the concentration ratio between the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration ratio. According to the output.
Drot= Drot0+ KDRN1(RN1 *-RN1(10)
here,
KDRN1:constant
It is.
The measured value of the nitrate nitrogen concentration required for this calculation is output as the output of the nitrate nitrogen concentration meter 100 via the signal line 100a, and the measured value of the ammonia nitrogen concentration is output as the output of the ammonia nitrogen concentration meter 101 as the signal line 101a. Obtained through. Target value RN of concentration ratio1 *Is obtained via the signal line 106 a as an output of the setting device 106. Output D of controller 107rot Is transmitted to the arithmetic unit 12 via the signal line 107a. Less than,Reference exampleSimilarly to 2, the height of the overflow dam 4 is adjusted to adjust the immersion depth of the aeration rotor 2.
[0068]
Thereby, the concentration ratio RN1 Is the target value RN1 *If it is smaller than this, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the concentration ratio RN1 Is the target value RN1 *If it is larger, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the immersion depth of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that a good treated water quality is stably maintained. Will be able to.
[0069]
Although FIG. 22 shows an example in which the target value of the immersion depth, which is the output of the controller 107, is calculated by the calculator 12 to the target value of the height of the overflow basin 4, the calculation is performed by the controller 107 at a time. Even if the arithmetic unit 12 is omitted, the same effect can be obtained.
[0070]
Reference Example 6
the aboveReference exampleIn Nos. 4 and 5, the nitrate nitrogen concentration was divided by the ammonia nitrogen concentration, but the same effect can be obtained by dividing the ammonia nitrogen concentration by the nitrate nitrogen concentration.
[0071]
Reference Example 7
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on FIG. In FIG. 23, 25 is a total nitrogen concentration meter attached to the piping c for discharging the sedimentation treated water. Reference numeral 108 denotes a controller that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between the concentration ratio of nitrate nitrogen concentration to the total nitrogen concentration and a predetermined target value of the concentration ratio. The total nitrogen concentration meter 25 is connected to the line 25a, the nitrate nitrogen concentration meter 100 is connected to the signal line 100a, and the driving device 3 is connected to the signal line 108a. Reference numeral 109 denotes a setter for setting a target value of the concentration ratio, which is connected to the controller 108 through a signal line 109a. The target value set in the setter 109 is the total nitrogen concentration obtained by adding the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration, and as shown in the first law, the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen are set. Since the total nitrogen concentration in the treated water can be minimized when the concentrations are almost equal, the ratio between the nitrate nitrogen concentration and the total nitrogen concentration is in the range of 1:10 to 9:10, and the optimum ratio is 1 : Set to 2 That is, it is effective that the concentration ratio of nitrate nitrogen concentration to total nitrogen concentration is in the range of 0.1 to 0.9, preferably 0.25 to 0.75, and the optimum value is around 0.5. . Others are the same as FIG.
[0072]
Next, the operation will be described. The controller 108 outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 according to, for example, Equation 11 according to a deviation between a concentration ratio of nitrate nitrogen concentration and total nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration ratio. To do.
Rrot= Rrot0+ KRRN2(RN2 *-RN2(11)
here,
KRRN2:constant
RN2 *: (Nitrate nitrogen concentration / total nitrogen concentration) target value
RN2 : Nitrate nitrogen concentration / total nitrogen concentration
It is.
The measured value of the nitrate nitrogen concentration necessary for this calculation is output as the output of the nitrate nitrogen concentration meter 100 via the signal line 100a, and the measured value of the total nitrogen concentration is output as the output of the total nitrogen concentration meter 25 via the signal line 25a. Obtained. Target value RN of concentration ratio2 *Is obtained as an output of the setting device 109 via the signal line 109. Output R of controller 108rot Is transmitted to the driving device 3 through the signal line 108a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0073]
Thereby, the concentration ratio RN2 Is the target value RN2 *If it is smaller than that, the rotation speed of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the concentration ratio RN2 Is the target value RN2 *If it is larger than that, the rotational speed of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the rotation speed of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that good treated water quality can be kept stable. Will be able to.
[0074]
Reference Example 8
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on FIG. In FIG. 24, reference numeral 110 denotes a controller that outputs a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between the concentration ratio of nitrate nitrogen concentration to the total nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration ratio. Yes, the signal line 25a is connected to the total nitrogen concentration meter 25, the signal line 100a is connected to the nitrate nitrogen concentration meter 100, and the signal line 109a is connected to the setting device 109 for setting the target value of the concentration difference.Reference exampleAs in FIG. 7, the target value set in the setting device 109 is effectively in the range of 0.1 to 0.9, desirably 0.25 to 0.75, and the optimum value is close to 0.5. The controller 110 is also connected to a calculator 12 that calculates a target value of the height of the overflow basin 4 from a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2. Others are the same as FIG.
[0075]
Next, the operation will be described. In the controller 110, the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 is determined according to, for example, Equation 12 according to the deviation between the concentration ratio between the nitrate nitrogen concentration and the total nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration ratio. Output.
Drot= Drot0+ KDRN2(RN2 *-RN2(12)
here,
KDRN2:constant
It is.
The measured value of the total nitrogen concentration necessary for this calculation is output as the output of the total nitrogen concentration meter 25 via the signal line 25a, and the measured value of the nitrate nitrogen concentration is output as the output of the nitrate nitrogen concentration meter 100 via the signal line 100a. Obtained. Target value RN of concentration ratio2 *Is obtained as an output of the setting device 109 via a signal line 109a. Output D of controller 110rot Is transmitted to the arithmetic unit 12 via the signal line 110a.
[0076]
Thereby, the concentration ratio RN2 Is the target value RN2 *If it is smaller than this, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the concentration ratio RN2 Is the target value RN2 *If it is larger, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the immersion depth of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that a good treated water quality is stably maintained. There is an effect that can be.
[0077]
In FIG. 24, the target value D of the immersion depth, which is the output of the controller 110.rot Although the calculation unit 12 calculates the target value at the height of the overflow basin 4, the calculation is performed by the controller 110 at the same time, and the same effect can be obtained even if the calculation unit 12 is omitted.
[0078]
Reference Example 9
the aboveReference exampleIn Nos. 7 and 8, the nitrate nitrogen concentration was divided by the total nitrogen concentration, but the same effect can be obtained by dividing the total nitrogen concentration by the nitrate nitrogen concentration. However, it is effective that the target value of the concentration ratio at this time is in the range of 1 to 10, desirably 1.3 to 4.0, and the optimum value is close to 2.
[0079]
Reference Example 10
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on FIG. In FIG. 25, reference numeral 111 denotes a controller that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between a concentration ratio of the ammonia nitrogen concentration to the total nitrogen concentration and a target value of a predetermined concentration ratio. The total nitrogen concentration meter 25 is connected to the signal line 25a, the ammonia nitrogen concentration meter 101 is connected to the signal line 101a, and the driving device 3 is connected to the signal line 111a. Reference numeral 112 denotes a setter for setting a target value of the concentration ratio, which is connected to the controller 111 through a signal line 112a. The target value set in the setting device 112 isReference exampleAs described in Section 7, the total nitrogen concentration is the sum of the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration. As shown in the first law, the nitrate nitrogen concentration and the ammonia nitrogen concentration are almost equal. Since the total nitrogen concentration in the treated water can be minimized when equal, the ratio of the ammoniacal nitrogen concentration to the total nitrogen concentration is in the range of 1:10 to 9:10, and the optimal ratio is 1: 2. It is good to set as follows. That is, the concentration ratio of the ammonia nitrogen concentration to the total nitrogen concentration is in the range of 0.1 to 0.9, preferably 0.25 to 0.75, and the optimum value is close to 0.5. . Others are the same as FIG.
[0080]
Next, the operation will be described. The controller 111 outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 according to, for example, Equation 13, according to a deviation between the concentration ratio between the ammonia nitrogen concentration and the total nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration ratio. To do.
Rrot= Rrot0-KRRN3(RNThree *-RNThree(13)
here,
KRRN3:constant
RNThree *: Target value of (ammonia nitrogen concentration / total nitrogen concentration)
RNThree : Ammonia nitrogen concentration / total nitrogen concentration
It is.
The measured value of ammonia nitrogen concentration required for this calculation is output as the output of the ammonia nitrogen concentration meter 101 via the signal line 101a, and the measured value of the total nitrogen concentration is determined as the output of the total nitrogen concentration meter 25 via the signal line 25a. can get. Target value RN of concentration ratioThree *Is obtained as an output of the setting device 112 via the signal line 112. Output R of controller 111rot Is transmitted to the driving device 3 via the signal line 111a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0081]
Thereby, the concentration ratio RNThree Is the target value RNThree *If it is larger, the number of rotations of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the concentration ratio RNThree Is the target value RNThree *If it is smaller than that, the rotational speed of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the rotation speed of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that good treated water quality can be kept stable. Will be able to.
[0082]
Reference Example 11
The present inventionOther reference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on FIG. In FIG. 26, reference numeral 113 denotes a controller that outputs a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between the concentration ratio of the ammoniacal nitrogen concentration with respect to the total nitrogen concentration and a predetermined target value of the concentration ratio. Yes, the signal line 25a is connected to the total nitrogen concentration meter 25, the signal line 101a is connected to the ammonia nitrogen concentration meter 101, and the signal line 112a is connected to the setting device 112 for setting the target value of the concentration difference. The controller 113 is also connected to a calculator 12 that calculates a target value for the height of the overflow basin 4 from a target value for the immersion depth of the aeration rotor 2. Others are the same as FIG.
[0083]
Next, the operation will be described. In the controller 113, the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 is determined according to, for example, Equation 14 according to the deviation between the concentration ratio between the ammonia nitrogen concentration and the total nitrogen concentration and the target value of the predetermined concentration ratio. Output.
Drot= Drot0-KDRN3(RNThree *-RNThree(14)
here,
KDRN3:constant
It is.
The measured value of the total nitrogen concentration necessary for this calculation is obtained as the output of the total nitrogen concentration meter 25, and the measured value of the ammonia nitrogen concentration is obtained as the output of the ammonia nitrogen concentration meter 25 via the signal line 25a. Target value RN of concentration ratioThree *Is obtained as an output of the setting device 112 via the signal line 112a. Output D of controller 113rot Is transmitted to the arithmetic unit 12 through the signal line 113a.
[0084]
Thereby, the concentration ratio RNThree Is the target value RNThree *Is larger, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the concentration ratio RNThree Is the target value RNThree *If smaller than this, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the immersion depth of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that a good treated water quality is stably maintained. Will be able to.
[0085]
26 shows an example in which the target value of the immersion depth, which is the output of the controller 113, is calculated by the calculator 12 to the target value of the height of the overflow basin 4, but the calculation is performed by the controller 113 at once. Even if the arithmetic unit 12 is omitted, the same effect can be obtained.
[0086]
Reference Example 12.
the aboveReference example10 and 11, the ammonia nitrogen concentration was divided by the total nitrogen concentration, but the same effect can be obtained by dividing the total nitrogen concentration by the ammonia nitrogen concentration. However, the target value of the concentration ratio at this time isReference exampleSimilarly to 9, it is effective to set the range of 1 to 10, preferably 1.3 to 4.0, and the optimum value in the vicinity of 2.
[0087]
Example1.
Claims of the invention1An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 27 shows an example.1It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 27, 8 is a dissolved oxygen concentration meter, which is near the center of the ditch 1 starting from the installation point of the aeration rotor 2, preferably 1/4 to 1/1 of the ditch length in the flow direction from the installation point of the aeration rotor 2. Measure the dissolved oxygen concentration at a point 2 times away. As indicated by the third law, since the boundary between the aerobic region and the anaerobic region that is optimal for nitrogen removal is near the center of the ditch, it is dissolved at the center of the ditch 1 or slightly in front (the aeration rotor 2 side). By measuring the oxygen concentration, it can be reliably detected that the end of the aerobic region comes near the center of the ditch 1. When the dissolved oxygen concentration near the aeration rotor 2 is measured, it is difficult to estimate the end position of the aerobic region in the oxidation ditch where the fluctuation of the inflow load is large and the distribution of the dissolved oxygen concentration is unstable. Since it is not possible to detect that the aerobic region is too short behind the center of 1, the dissolved oxygen concentration at a point away from the aeration rotor 2 installation point by 1/4 to 1/2 times the ditch length in the flow direction is measured. Is most appropriate.
[0088]
Reference numeral 9 denotes a controller that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 in accordance with a deviation between a measured value of the dissolved oxygen concentration and a predetermined target value of the dissolved oxygen concentration. A total of 8 is connected to the driving device 3 through a signal line 9a. Reference numeral 10 denotes a setter for setting a target value of the dissolved oxygen concentration, which is connected to the controller 9 through a signal line 10a. Since the target value set in the setting device 10 is the dissolved oxygen concentration slightly ahead of the end of the aerobic region, it is set to a value in the vicinity of 0 [mg / L], preferably 0 to 1 [mg / L]. Is appropriate. Others are the same as FIG.
[0089]
Next, the operation will be described. The dissolved oxygen concentration at a point away from the aeration rotor 2 installation point by ¼ to ½ times the ditch length in the flow direction is measured by the dissolved oxygen concentration meter 8. The measured value of the dissolved oxygen concentration is transmitted to the controller 9 via the signal line 8a. The controller 9 outputs the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 according to, for example, Expression 15 according to the deviation between the measured value of the dissolved oxygen concentration and the predetermined target value of the dissolved oxygen concentration.
Rrot= Rrot0+ KRDO(DO*-DO) (15)
here,
KRDO :constant
DO* : Target value of dissolved oxygen concentration
DO: Measurement value of dissolved oxygen concentration
It is.
Target value DO of dissolved oxygen concentration required for this calculation* Is obtained as an output of the setting device 10 via the signal line 10a. Output R of controller 9rot Is transmitted to the driving device 3 via the signal line 9a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0090]
As a result, the measured value DO of the dissolved oxygen concentration becomes the target value DO.* If it is smaller than that, the rotation speed of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the measured value DO of the dissolved oxygen concentration is the target value DO.* If it is larger than that, the rotational speed of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the rotation speed of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that measurement and analysis of the nitrogen concentration is not performed. In addition, there is an effect that the quality of the treated water can be stably maintained.
[0091]
Example2.
Claims of the invention1Another embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 28 shows an example.2It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 28, 11 is a measured value of the dissolved oxygen concentration at a point separated by ¼ to ½ times the ditch length in the flow direction from the installation position of the aeration rotor 2, and is set in the vicinity of 0 [mg / L] in advance. Is a controller that outputs the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 in accordance with the deviation from the target value of the dissolved oxygen concentration, and the dissolved oxygen concentration is measured by the signal line 8a and the signal line 10a. It is connected to a setting device 10 for setting a target value. An arithmetic unit 12 calculates a target value of the height of the overflow basin 4 from a target value of the immersion depth of the aeration rotor 2, and is connected to the controller 11 by a signal line 11a. Reference numeral 13 denotes a driving device for changing the height of the overflow basin 4, which is connected to the overflow basin 4 by the driving force transmission means 13a and to the calculator 12 by the signal line 12a. Others are the same as FIG.
[0092]
Next, the operation will be described. The controller 11 outputs the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 according to, for example, Equation 16 according to the deviation between the measured value of the dissolved oxygen concentration and the predetermined target value of the dissolved oxygen concentration.
Drot= Drot0+ KDDO(DO*-DO) (16)
here,
KDDO :constant
It is.
The measured value DO of the dissolved oxygen concentration necessary for this calculation is the output of the dissolved oxygen concentration meter 8 via the signal line 8a and the target value DO of the dissolved oxygen concentration.* Is obtained as an output of the setting device 10 via the signal line 10a. Output D of controller 11rotIs transmitted to the arithmetic unit 12 via the signal line 11a.
[0093]
The output of the arithmetic unit 12 is transmitted to the driving device 13 through the signal line 12a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0094]
As a result, the measured value DO of the dissolved oxygen concentration becomes the target value DO.* If it is smaller than this, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the measured value DO of the dissolved oxygen concentration is the target value DO.* If it is larger, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, since the immersion depth of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, measurement and analysis of nitrogen concentration are not performed. In addition, there is an effect that the quality of the treated water can be stably maintained.
[0095]
In FIG. 28, an example in which the target value of the immersion depth, which is the output of the controller 11, is calculated by the calculator 12 to the target value of the height of the overflow basin 4, but the calculation is performed by the controller 11 at once. Even if the arithmetic unit 12 is omitted, the same effect can be obtained.
[0096]
Example3.
Claims of the invention2An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 29 shows an example.3It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 29, reference numeral 14 denotes an arithmetic unit that calculates a point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration from the measured value of the dissolved oxygen concentration and the rotation speed of the aeration rotor 2. The dissolved oxygen concentration meter 8 is connected to the aeration rotor 2 through a line 8a, and the aeration rotor 2 is connected through a signal line 2a. The dissolved oxygen concentration meter 8 has a ditch length of 0 to the front from the vicinity of the center of the ditch 1, that is, the range from the installation position of the aeration rotor to the vicinity of the center of the ditch, preferably from the installation position of the aeration rotor 2. Install in the range up to a point that is 1/2 times away. The purpose is to calculate the dissolved oxygen concentration distribution starting from the measurement value of the dissolved oxygen concentration meter 8 and to adjust the rotation speed of the aeration rotor 2 so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch 1. That's why. Reference numeral 15 denotes a setter for setting a reference value of the dissolved oxygen concentration, which is connected to the calculator 14 through a signal line 15a. Since the reference value set in the setting device 15 is the dissolved oxygen concentration indicating the end of the aerobic region, it is appropriate to select a value in the vicinity of 0 [mg / L], preferably 0 to 1 [mg / L]. It is. 16 outputs the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 according to the deviation between the calculated value (calculated point) at which the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches the reference value and the target value (target point) at that point. The controller is connected to the arithmetic unit 14 through a signal line 14a and the driving device 3 of the aeration rotor 2 through a signal line 16a. Reference numeral 17 denotes a setter for setting a target value at the point, which is connected to the controller 16 through a signal line 17a. The target value set in the setting device 17 is3Since it is better to be near the center of the ditch 1 according to the law of the above, it is appropriate to select from the range from the installation point of the aeration rotor 2 to a point separated by 1/4 to 3/4 times the ditch length in the flow direction . Others are the same as FIG.
[0097]
Next, the operation will be described. In the calculator 14, for example, the distance in the flow direction from the point where the dissolved oxygen concentration meter 8 is installed at the point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration is calculated according to Equation 17.
x = (DO-DO**) / Rr× V (Rrot(17)
here,
Figure 0003983825
It is.
The measured value DO of the dissolved oxygen concentration necessary for this calculation is the output of the dissolved oxygen concentration meter 8 via the signal line 8a and the rotational speed R of the aeration rotor 2.rot Is obtained as an output of the aeration rotor 2 through a signal line 2a. Reference value DO of dissolved oxygen concentration**Is obtained as an output of the setting device 15 via a signal line 15a. The calculation result x is transmitted to the controller 16 via the signal line 14a. It should be noted that the circulation flow velocity V (Rrot) Is the rotational speed R of the aeration rotor 2rot You may measure directly using an anemometer, without obtaining more.
The controller 16 outputs a target value for the rotational speed of the aeration rotor 2 in accordance with, for example, the deviation between the calculated value x at the point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches the reference value and the target value at the point according to Equation 18.
Rrot= Rrot0+ KRx(X*-X) (18)
here,
KRx:constant
x* : The target value of the distance in the flow direction from the point where the dissolved oxygen concentration meter 8 is installed at the point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration.
Target value x at which the dissolved oxygen concentration in Ditch 1 necessary for this calculation reaches the reference value* Is obtained as an output of the setting device 17 via a signal line 17a. Output R of controller 16rot Is transmitted to the driving device 3 via the signal line 16a, and the rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted.
[0098]
As a result, the calculated value x at the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value becomes the target value x.* If it is smaller than that, the rotation speed of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the calculated value x at the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value is the target value x.* If it is larger than that, the rotational speed of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, the rotation speed of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch, so that measurement and analysis of the nitrogen concentration are not performed. There is an effect that a good quality of treated water can be stably maintained.
[0099]
Example4).
Claims of the invention2Another embodiment according to the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 30 shows an example.4It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 30, 8 and 18 are two dissolved oxygen concentration meters installed in a range from the installation point of the aeration rotor 2 to a point separated by 0 to 1/2 times the ditch length in the flow direction. 19 is an arithmetic unit for calculating a point at which the dissolved oxygen concentration in the itch 1 reaches a reference value of the dissolved oxygen concentration set in advance in the vicinity of 0 [mg / L] from the measured values of the dissolved oxygen concentrations 8 and 18; A signal line 8a is connected to a dissolved oxygen concentration meter 8, a signal line 18a is connected to a dissolved oxygen concentration meter 18, and a signal line 15a is connected to a setter 15 for setting a reference value of the dissolved oxygen concentration. The computing unit 19 is also connected to a controller 16 that outputs the rotational speed of the aeration rotor 2 through a signal line 19a. Others are the same as FIG.
[0100]
Next, the operation will be described. In the calculator 19, for example, according to Equation 19, the distance in the flow direction from the point where the dissolved oxygen concentration meter 8 is installed at the point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration is calculated.
x = L × (DO1-DO**) / (DO1-DO2) (19)
here,
L: Distance between the dissolved oxygen concentration meter 8 and the dissolved oxygen concentration meter 18
DO1: Measured value by dissolved oxygen concentration meter 8
DO2: Measured value by dissolved oxygen concentration meter 18
It is.
The measured values DO1 and DO2 of the dissolved oxygen concentration necessary for this calculation are obtained as the outputs of the dissolved oxygen concentration meter 8 and the dissolved oxygen concentration meter 18 through the signal line 8a and the signal line 18a. Reference value DO of dissolved oxygen concentration**Is obtained as an output of the setting device 15 via a signal line 15a. The calculation result x is transmitted to the controller 16 via the signal line 19a.3The rotational speed of the aeration rotor 2 is adjusted in the same manner.
[0101]
In this example, the example3In addition to the above effect, since the position of the end of the aerobic region is directly calculated from the distribution of dissolved oxygen concentration, there is an effect that the rotational speed of the aeration rotor 2 can be adjusted more precisely.
[0102]
Example5.
Claims of the invention2Still another embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 31 shows an example.5It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 31, reference numeral 20 denotes a calculated value at a point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a reference value preset in the vicinity of 0 [mg / L], and aeration in the ditch 1. The immersion depth of the aeration rotor 2 is set in accordance with a deviation from a target value set in advance in a range from the rotor 2 installation point to a point separated by 1/4 to 3/4 times the ditch length in the flow direction. It is a controller that outputs a target value, and is connected to the computing unit 14 through a signal line 14a. The computing unit 14 is an embodiment.3Similarly, the point at which the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches the reference value is calculated from the measured value of the dissolved oxygen concentration meter 8 and the rotational speed of the aeration rotor 2. The controller 20 calculates the target value of the height of the overflow basin 4 from the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 with the signal line 20a and the setting device 17 for setting the target value of the point with the signal line 17a. It is also connected to a computing unit 12 for doing this. Others are the same as FIG.
[0103]
Next, the operation will be described. In the controller 20, the target value of the immersion depth of the aeration rotor 2 is output according to, for example, Equation 20 according to the deviation between the calculated value at which the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches the reference value and the target value at that point. To do.
Drot= Drot0+ KDx(X*-X) (20)
here,
KDx:constant
It is.
The calculated value x at the point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 necessary for this calculation reaches the reference value is output as the output of the calculator 14 via the signal line 14a and the target value x at that point.* Is obtained as an output of the setting device 17 via the signal line 17. Calculation result Drot Is transmitted to the arithmetic unit 12 through the signal line 20a.
[0104]
As a result, the calculated value x at the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value becomes the target value x.* If it is smaller than this, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased, and the aerobic region is extended. Conversely, the calculated value x at the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value is the target value x.* If it is larger, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced, and the aerobic region is shortened. That is, since the immersion depth of the aeration rotor 2 is automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch even if the inflow load to the ditch 1 fluctuates, measurement and analysis of nitrogen concentration are not performed. In addition, there is an effect that the quality of the treated water can be stably maintained.
[0105]
In addition, although the example which calculates the target value of the immersion depth which is an output of the controller 20 into the target value of the height of the overflow basin 4 by the calculator 12 was shown in FIG. Even if the arithmetic unit 12 is omitted, the same effect can be obtained.
[0106]
Example6).
Example5Shows an example of estimating the point where the dissolved oxygen concentration becomes a predetermined reference value from the measured value of the dissolved oxygen concentration and the rotation speed of the aeration rotor 2.4As shown by (2), the distribution of the dissolved oxygen concentration may be directly obtained using two or more dissolved oxygen concentration meters, and the point where the dissolved oxygen concentration becomes a predetermined reference value may be calculated. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 30, but the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted by the controller 20, the calculator 12, and the drive device 13 instead of the controller 16 and the drive device 3. . This gives an example5In addition to the above effect, the immersion depth of the aeration rotor 2 can be adjusted more precisely.
[0107]
Example7).
Claims of the invention3An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 32 shows an example.7It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 32, reference numeral 21 denotes a microorganism densitometer that measures the concentration of activated sludge microorganisms in the ditch 1, and is installed at an arbitrary point in the ditch 1. Reference numeral 22 denotes an arithmetic unit for calculating a target value of dissolved oxygen concentration at a point separated by ¼ to ½ times the ditch length in the downstream direction from the installation position of the aeration rotor 2, and includes a microbial concentration meter 21 and a signal line 21a. The controller 9 is connected to the signal line 22a. Reference numeral 23 denotes a setter for setting a reference value of the dissolved oxygen concentration, which is connected to the calculator 22 through a signal line 23a. Others are the same as FIG.
[0108]
Next, the operation will be described. As described in the fourth law, the higher the MLSS concentration (active sludge microorganism concentration), the steeper the dissolved oxygen concentration distribution in the ditch. That is, the dissolved oxygen concentration slightly ahead of the end of the aerobic region is slightly larger when the activated sludge microorganism concentration is high, and slightly smaller when the activated sludge microorganism concentration is low. Therefore, the calculator 22 corrects the target value of the dissolved oxygen concentration using, for example, Equation 21.
DO* H= DO*+ KSS(MLSS-MLSS0(21)
here,
DO* H   : Corrected dissolved oxygen concentration target value (correction value considering activated sludge microbial concentration)
DO*    : Target dissolved oxygen concentration
KSS     :constant
MLSS: Measured value of activated sludge microbial concentration
MLSS0: Standard value of activated sludge microbial concentration
It is.
The measured value MLSS of the activated sludge microbial concentration necessary for this calculation is output as the output of the microbial concentration meter 21 via the signal line 21a and the target value DO of the dissolved oxygen concentration.* Is obtained as an output of the setting device 23 via a signal line 23a. Operation result DO* HIs transmitted to the controller 9 for outputting the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 through the signal line 22a. Hereinafter, the embodiment shown in FIG.1Works as well.
[0109]
As a result, the measured value MLSS of the activated sludge microorganism concentration becomes the reference value MLSS.0 Is larger than the target value DO of the dissolved oxygen concentration at a point away from the aeration rotor 2 by 1/4 to 1/2 times the ditch length in the flow direction.* Is corrected to be larger. Therefore, it can cope with the steep gradient of the dissolved oxygen concentration distribution. Conversely, the measured value MLSS of the activated sludge microbial concentration is the reference value MLSS.0 Less than the target value DO of dissolved oxygen concentration* Is corrected to a smaller value. Therefore, it can cope with the dissolved oxygen concentration distribution having a gentle gradient. That is, the embodiment1In addition to the above effect, the aerobic region can be adjusted more accurately in consideration of the fourth law that “the higher the MLSS concentration, the steeper dissolved oxygen concentration distribution in the ditch”. Play.
[0110]
Example8).
Example7In the above example, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted. However, the immersion depth of the aeration rotor 2 may be adjusted. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 32, but the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted by the controller 11, the calculator 12, and the drive device 13 instead of the controller 9 and the drive device 3. . The computing unit 12 can be omitted. This gives an example2In addition to the above effect, the aerobic region can be adjusted more accurately in consideration of the fourth law that “the higher the MLSS concentration, the steeper dissolved oxygen concentration distribution in the ditch”. Play.
[0111]
Example9.
Claims of the invention4An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 33 shows an example.9It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 33, reference numeral 24 indicates that the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 is preset to a value in the vicinity of 0 [mg / L] from the measured value of the dissolved oxygen concentration, the rotational speed of the aeration rotor 2 and the measured value of the activated sludge microorganism concentration. It is a calculator that calculates a point that reaches the reference value of the dissolved oxygen concentration, and is connected to the dissolved oxygen concentration meter 8 through a signal line 8a. The dissolved oxygen concentration meter 8 is installed in a range from the installation point of the aeration rotor 2 to a point separated by 0 to 1/2 times the ditch length in the flow direction. The computing unit 24 is also connected to the aeration rotor 2 by a signal line 2a and a setting unit 15 for setting a reference value of the dissolved oxygen concentration by a signal line 15a. The signal line 21a is also connected to the microorganism concentration meter 21 and the signal line 24a is connected to the controller 16 that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2. Others are the same as FIG.
[0112]
Next, the operation will be described. The calculator 24 calculates a point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration by, for example, Expression 17 and Expression 22.
xH= XxRr0/ Rr (MLSS)
Rr (MLSS) = Rr0+ KMLSS(MLSS-MLSS0(22)
here,
Figure 0003983825
It is.
The measured value MLSS of the activated sludge microbial concentration necessary for the calculation of Expression 22 is obtained as the output of the microbial concentration meter 21 via the signal line 21a. Operation result xH Is transmitted to the controller 16 that outputs the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 via the signal line 24a.3Works as well.
[0113]
As a result, when the measured value MLSS of the activated sludge microorganism concentration is large, the dissolved oxygen consumption rate term Rr (MLSS) becomes large, so the distance x of the reference value reaching pointH Is corrected to be shorter than the distance x. Therefore, it can cope with the steep gradient of the dissolved oxygen concentration distribution. Conversely, when the measured value MLSS of the activated sludge microbial concentration is small, the dissolved oxygen consumption rate term Rr (MLSS) is small, so the distance x of the reference value reaching pointH Is corrected longer than the distance x. Therefore, it can cope with the dissolved oxygen concentration distribution having a gentle gradient. That is, the embodiment3In addition to the above effect, the aerobic region can be adjusted more accurately in consideration of the fourth law that “the higher the MLSS concentration, the steeper dissolved oxygen concentration distribution in the ditch”. Play.
[0114]
Example10.
Example above9In the above example, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted. However, the immersion depth of the aeration rotor 2 may be adjusted. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 33, but the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted by the controller 20, the calculator 12, and the drive device 13 instead of the controller 16 and the drive device 3. . The computing unit 12 can be omitted. This gives an example5In addition to the above effect, the aerobic region can be adjusted more accurately in consideration of the fourth law that “the higher the MLSS concentration, the steeper dissolved oxygen concentration distribution in the ditch”. Play.
[0115]
Example11.
Claims of the invention7An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 34 shows an example.11It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 34, reference numeral 25 denotes a total nitrogen concentration meter attached to a pipe c for discharging the precipitated treated water. A storage circuit 26 stores the relationship between the MLSS concentration in the ditch 1 and the total nitrogen concentration in the treated water, and is connected to the total nitrogen concentration meter 25 through a signal line 25a. The calculator 22 calculates the target value of the dissolved oxygen concentration at a point away from the installation point of the aeration rotor 2 by ¼ to ½ times the ditch length in the flow direction. Reference numeral 27 denotes a setter for setting a target value of the total nitrogen concentration in the treated water, which is connected to the storage circuit 26 through a signal line 27a. 28 is a controller that outputs the amount of excess sludge extraction according to the deviation between the target value of MLLS concentration output from the memory circuit 26 and the measured value of MLSS concentration. Are connected to a microorganism concentration (MLSS concentration) meter 21 and a surplus sludge extraction pump 6 through a signal line 28a. Others are the same as FIG.
[0116]
Next, the operation will be described. The total nitrogen concentration in the treated water is measured by a total nitrogen concentration meter 25 attached to the pipe c. The measured value of the total nitrogen concentration is transmitted to the storage circuit 26 via the signal line 25a. The storage circuit 26 determines the target value of the MLSS concentration in the ditch 1 from the measured value of the total nitrogen concentration in the treated water and the predetermined target value of the total nitrogen concentration. A target value for the total nitrogen concentration in the treated water is set by the setting device 27. Only one target value may be set, or two upper limit values and lower limit values may be set. Here, for the sake of brevity, the former case will be described. The set target value is transmitted to the memory circuit 26 through the signal line 27a.
[0117]
The storage circuit 26 stores the relationship between the MLSS concentration in the ditch 1 and the total nitrogen concentration in the treated water. That is, in order to remove nitrogen highly, it was shown that the MLSS concentration needs to be kept high (second law), but FIG. 35 is an example of obtaining the optimum water quality, and the horizontal axis is Ditch 1. The MLSS concentration [mg / L] is shown, and the vertical axis shows the total nitrogen concentration [mg / L] in the treated water. The curve in the figure shows the relationship between the total nitrogen concentration and the MLSS concentration when the treated water quality is the best among the simulation results obtained by changing the rotor conditions for a certain inflow load. An algorithm for determining the target value of the MLSS concentration in the ditch 1 from the measured value of the total nitrogen concentration in the treated water and a predetermined target value will be described with reference to FIG.
[0118]
Flow rate as planned, for example, 15 [m in FIG.Three / H], when the sewage flows in, the MLSS concentration is set so as to obtain the treated water quality as the target value (point A). If the total nitrogen concentration measurement is worse than the target value, the inflow rate should have increased. Therefore, the inflow rate is estimated from the combination of the measured value of the total nitrogen concentration and the current MLSS concentration initially set (point B). For example, in FIG. 35, 20 [mThree / H]. A new MLSS concentration target value for obtaining the target water quality is determined according to the MLSS concentration-total nitrogen concentration curve using the new inflow rate as a parameter (point C). Similarly, when the measured value of the total nitrogen concentration is better than the target value, a new MLSS concentration target value can be determined. This new MLSS concentration target value is transmitted to the controller 28. The controller 28 outputs the target value of the excess sludge extraction amount according to, for example, Equation 23.
Qdrw= Qdrw0+ KSS(MLSS*-MLSS) (23)
here,
Qdrw    : Target value of excess sludge extraction
Qdrw0   :constant
KSS     :constant
MLSS*: Target value of MLSS concentration in Ditch 1 (new MLSS)
It is.
[0119]
As described above, the target value MLSS of the MLSS concentration in the ditch 1* Is obtained as an output of the memory circuit 26 via a signal line 26a. Further, the measured value MLSS of the MLSS concentration in the ditch 1 is obtained from the microorganism concentration meter 21 through the signal line 21b. The output of the controller 28 is transmitted to the excess sludge extraction pump 6 via the signal line 28a, and the excess sludge is extracted by a predetermined amount.
[0120]
This maintains the optimal MLSS concentration to achieve the target water quality. On the other hand, since the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted while correcting the measurement value of the MLSS densitometer 21,7In addition to the above effect, it is possible to obtain a more stable and good treated water quality, and at the same time, an effect that the amount of activated sludge microorganisms in the system is not excessive or deficient.
[0121]
Example12
Claims of the invention7Another embodiment according to the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 36 shows an example.12It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 36, 29 is an arithmetic unit for calculating the target value of the MLSS concentration in the ditch 1 in accordance with the deviation between the measured value of the total nitrogen concentration meter 25 and a predetermined target value, and is connected to the pipe c by the signal line 25a. The attached total nitrogen concentration meter 25, a setter 27 for setting a target value of the total nitrogen concentration with a signal line 27a, and a controller 28 for removing excess sludge are connected with a signal line 29a. Others are the same as FIG.
[0122]
Next, the operation will be described. The calculator 29 outputs the target value of the MLSS concentration in the ditch 1 according to, for example, Expression 24.
MLSS*= MLSS0+ KTN1(TN*-TN) (24)
here,
MLSS0:constant
KTN1    :constant
TN*    : Total nitrogen concentration target value
TN: Measurement value of total nitrogen concentration
It is.
Target value TN of total nitrogen concentration required for this calculation* Is obtained via the signal line 27a as the output of the setting device 27, and the measured value TN of the total nitrogen concentration is obtained as the output of the total nitrogen concentration meter 25 via the signal line 25a. Operation result MLSS* Is transmitted to the controller 28 via the signal line 29a.
[0123]
Thereby, the measured value TN of the total nitrogen concentration becomes the target value TN.* If it is larger than that, the amount of excess sludge withdrawn decreases, and the total amount of sludge retained in the system increases. Therefore, since the MLSS concentration in the ditch 1 increases, the total nitrogen concentration in the treated water tends to decrease. Conversely, the measured value TN of the total nitrogen concentration is the target value TN.* If it is smaller than that, the amount of excess sludge extraction increases, and the total amount of sludge retained in the system decreases. On the other hand, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted while performing correction based on the measurement value of the MLSS densitometer 21. That is, since the optimum MLSS concentration is maintained in order to achieve the target water quality, and the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted so as to obtain an optimum aerobic region length for the MLSS concentration, the embodiment11Has the same effect as. In this embodiment, the target value MLSS of the MLSS concentration* Therefore, the configuration is simpler than that of the twenty-third embodiment using the memory circuit 26.
[0124]
Example13.
Example above11, 12In the example in which the control target value of the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch is corrected using the optimized reference value of the MLSS concentration and the measured value of the MLSS concentration, it is optimal for achieving the target water quality. Although the MLSS concentration is calculated and the amount of sludge withdrawn is controlled so as to be the target value of this MLSS concentration, it may not be corrected. As an apparatus configuration of the embodiment in this case, a setting device 10 is provided instead of omitting the calculator 22 and the setting device 23 in FIGS. 34 and 36, and the setting of the dissolved oxygen concentration target value is performed by the setting device 10. Can be considered. This gives an example11, 12The same effect can be obtained with a simpler device configuration. Further, as an apparatus configuration similar to this, the microbial concentration meter 21, the storage circuit 26, the setting device 27 and the controller 28 are provided in FIGS. 19 to 26, and the total nitrogen concentration meter 25 or the nitrate nitrogen concentration meter 100 and A configuration in which the excess sludge extraction amount is adjusted using an output signal from the ammonia nitrogen concentration meter 101 can be considered. As a result, the optimum MLSS concentration is maintained to achieve the target water quality, and at the same time, the aerobic region length is also appropriately controlled.Reference exampleIn addition to the effects 1 to 12, it is possible to obtain a more stable and good treated water quality, and at the same time, an effect that the amount of activated sludge microorganisms in the system is not excessive or deficient.
[0125]
Example14
Claims of the invention7Still another embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 37 shows an example.14It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 37, the memory circuit 26 and the arithmetic unit 22 are connected by a signal line 26b. Example above11In the example of correcting the control target value of the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch using the measured MLSS concentration, the optimum MLSS concentration is calculated to achieve the target water quality, and the target of this MLSS concentration is calculated. Although the amount of sludge extraction was controlled so as to be a value, the measured MLSS concentration will eventually become the target value of the MLSS concentration.14Then, the target value MLSS of the MLSS concentration output from the storage circuit 26* Was input to the calculator 22 instead of the measured MLSS concentration, and the target value of the dissolved oxygen concentration was corrected.
By doing in this way, it can respond quickly so that there may be no excess and deficiency in the amount of microorganisms for performing a water treatment.
[0126]
Example15.
Example12Example for14As with, the target value MLSS of the MLSS concentration output from the calculator 29* May be input to the calculator 22 and used in place of the measured MLSS concentration when correcting the target value of the dissolved oxygen concentration.
[0127]
Example16.
Claims of the invention8An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 38 shows an example.16It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 38, 30 is a controller that outputs a target value of the excess sludge extraction amount in accordance with a deviation between a measured value of the total nitrogen concentration meter 25 and a predetermined total nitrogen concentration target value. The total nitrogen concentration meter 25 attached to c is connected to the excess sludge extraction pump 6 through a signal line 30a. Reference numeral 27 denotes a setter for setting a target value for the total nitrogen concentration, which is connected to the controller 30 through a signal line 27a. Others are the same as FIG.
[0128]
Next, the operation will be described. The controller 30 outputs the target value of the excess sludge extraction amount according to, for example, Equation 25.
Qdrw= Qdrw0+ Kdrw(TN*-TN) (25)
here,
KTN2:constant
It is.
Target value TN of total nitrogen concentration required for this calculation* Is obtained via the signal line 27a as the output of the setting device 27, and the measured value TN of the total nitrogen concentration is obtained as the output of the total nitrogen concentration meter 25 via the signal line 25a. Calculation result Qdrw Is transmitted to the excess sludge extraction pump 6 via the signal line 30a.
[0129]
Thereby, the measured value TN of the total nitrogen concentration becomes the target value TN.* If it is larger than that, the amount of excess sludge withdrawn decreases, and the total amount of sludge retained in the system increases. Therefore, since the MLSS concentration in the ditch 1 increases, the total nitrogen concentration in the treated water tends to decrease. Conversely, the measured value TN of the total nitrogen concentration is the target value TN.* If it is smaller than that, the amount of excess sludge extraction increases, and the total amount of sludge retained in the system decreases. On the other hand, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted while performing correction based on the measurement value of the MLSS densitometer 21. That is, since the optimum MLSS concentration is maintained in order to achieve the target water quality, and the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted so as to obtain an optimum aerobic region length for the MLSS concentration, the embodiment7In addition to the above effect, it is possible to obtain a more stable and good treated water quality, and at the same time, an effect that the amount of activated sludge microorganisms in the system is not excessive or deficient.
[0130]
Example17.
Example above16In the example of correcting the control target value of the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch using the optimized reference value of MLSS concentration, the amount of sludge extraction was controlled to achieve the target water quality. The correction may not be performed. As an apparatus configuration of the embodiment in this case, a setting device 10 is provided instead of omitting the microorganism concentration meter 21, the calculator 22, and the setting device 23 in FIG. 38, and the setting of the dissolved oxygen concentration target value is performed by the setting device 10. A configuration to perform is conceivable. This gives an example16The same effect can be obtained with a simpler device configuration. Further, as a device configuration similar to this, the setting device 27 and the controller 30 are provided in FIGS. 19 to 26, and outputs from the total nitrogen concentration meter 25, or the nitrate nitrogen concentration meter 100 and the ammonia nitrogen concentration meter 101. A configuration may be considered in which the amount of excess sludge extraction is adjusted using a signal. As a result, the optimum MLSS concentration is maintained to achieve the target water quality, and at the same time, the aerobic region length is also appropriately controlled.Reference exampleIn addition to the effects 1 to 12, it is possible to obtain a more stable and good treated water quality, and at the same time, an effect that the amount of activated sludge microorganisms in the system is not excessive or deficient.
[0131]
Example18.
Example above11-17Then, although the example which adjusts the rotation speed of the aeration rotor 2 was shown, you may adjust the immersion depth of the aeration rotor 2. FIG. The apparatus configuration of this embodiment is almost the same as that shown in FIGS. 34, 36, 37, and 38, but the controller 11, the calculator 12, and the drive device 13 replace the controller 9 and the drive device 3. Adjust immersion depth. The computing unit 12 can be omitted. This gives an example2Or example8In addition to the above effect, stable and good treated water quality can be obtained, and at the same time, the amount of activated sludge microorganisms in the system can be prevented from being excessive or insufficient.
[0132]
Example19.
Example11-18Then, although the example which adjusts the rotation speed or immersion depth of the aeration rotor 2 using the measured value of the dissolved oxygen concentration of the specific area in the ditch 1 was shown,3-6, 9, 10Alternatively, it is possible to estimate a point where the dissolved oxygen concentration becomes a predetermined reference value and adjust the rotational speed or immersion depth of the aeration rotor 2 so that the dissolved oxygen concentration is always at a predetermined point. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIGS. 34, 36, 37, and 38. For example, when the rotation speed is adjusted, the configuration of that portion is as shown in FIG. When adjusting the immersion depth, the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted by the controller 20, the calculator 12, and the drive device 13 instead of the controller 16 and the drive device 3. The computing unit 12 can be omitted. This gives an example3-6, 9, 10In addition to the above effect, stable and good treated water quality can be obtained, and at the same time, the amount of activated sludge microorganisms in the system can be prevented from being excessive or insufficient.
[0133]
Example20.
Example11-19Then, although the example which measures the total nitrogen concentration in treated water was shown, as long as it is a parameter | index which shows the water quality of treated water, not only this but organic substance concentration, total phosphorus concentration, etc. may be measured.
[0134]
Example21.
Reference example1-12,Examples 11-20Then, although the example which installs the means for measuring the quality of treated water, such as the nitrate nitrogen concentration meter 100 and the ammonia nitrogen concentration meter 101, in the pipe c for discharging the precipitated treated water, the order of installing these concentration meters is as follows. Whichever is better. The means for measuring the quality of the treated water may be installed in the vicinity of the treated water outflow point in the pipe b for introducing the effluent from the ditch 1 into the sedimentation basin 5 or in the ditch 1.
[0135]
Example22.
Claims of the invention5An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 39 shows an example.22It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 39, 31 is a thermometer for measuring the water temperature in the ditch 1, and is installed at an arbitrary point in the ditch. 32 is an arithmetic unit for calculating the target value of the dissolved oxygen concentration at a point separated by ¼ to ½ times the ditch length in the flow direction from the installation position of the aeration rotor 2, and includes a thermometer 31 and a signal line 31a. The controller 9 is connected to the signal line 32a. Reference numeral 33 denotes a setter for setting a parameter for calculating a target value of the dissolved oxygen concentration, which is connected to the calculator 32 through a signal line 33a. Others are the same as FIG.
[0136]
Next, the operation will be described. As described in the third law, the optimum end position of the aerobic region with respect to the treated water quality is affected by variations in factors that affect microbial activity, such as water temperature, pH, and oxidation-reduction potential. In detail, when the nitrification speed is larger than the denitrification speed, it shifts forward (aeration rotor side), and when the denitrification speed is larger than the nitrification speed, it shifts backward. Therefore, the calculator 32 calculates the target value of the dissolved oxygen concentration, for example, according to Equation 26.
DOH1 *= DO*× KDθD T-20/ KNθN T-20              ... (26)
here,
DOH1 *  : Target dissolved oxygen concentration (correction value considering water temperature)
KD      : Denitrification rate when water temperature is 20 ° C
θD      :constant
KN      : Nitrification rate when water temperature is 20 ° C
θN      :constant
T: temperature
It is.
The water temperature T in the ditch 1 necessary for this calculation is obtained via the signal line 31a as the output of the thermometer 31, and the parameters for calculation are obtained via the signal line 33a as the output of the setting device 33. Operation result DOH1 *Is transmitted to the controller 9 that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 via a signal line 32a.
[0137]
As a result, when the denitrification rate is higher than the nitrification rate, the target value of the dissolved oxygen concentration at a point separated from the aeration rotor 2 by ¼ to ½ times the ditch length in the flow direction is corrected to be larger. Therefore, it is possible to cope with the rear end position of the aerobic region optimum for the treated water quality being shifted backward from the vicinity of the center of the ditch. Conversely, when the nitrification rate is higher than the denitrification rate, the target value of the dissolved oxygen concentration is corrected to be smaller. Therefore, it is possible to cope with the end position of the aerobic region optimum for the quality of the treated water being shifted backward from the vicinity of the center of the ditch. That is, the embodiment1In addition to the above effect, the third law that “the end position of the aerobic region optimal for the treated water quality is affected by fluctuations in factors affecting the microbial activity such as water temperature, pH, redox potential” is considered As a result, the aerobic region can be adjusted more accurately.
[0138]
Example23.
Example22In the above example, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted. However, the immersion depth of the aeration rotor 2 may be adjusted. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 39, but the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted by the controller 11, the calculator 12, and the drive device 13 instead of the controller 9 and the drive device 3. . The computing unit 12 can be omitted. This gives an example2In addition to the above effect, the third law that “the end position of the aerobic region optimal for the treated water quality is affected by fluctuations in factors affecting the microbial activity such as water temperature, pH, redox potential” is considered As a result, the aerobic region can be adjusted more accurately.
[0139]
Example24.
Claims of the invention6An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 40 shows an example.24It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 40, 34 is set in advance so that the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 is in the vicinity of 0 [mg / L] from the measured value of the dissolved oxygen concentration, the rotational speed of the aeration rotor 2 and the measured value of the water temperature in the ditch 1. It is a calculator that calculates a point that reaches the reference value of the dissolved oxygen concentration, and is connected to the dissolved oxygen concentration meter 8 through a signal line 8a. The dissolved oxygen concentration meter 8 is installed in a range from the installation point of the aeration rotor 2 to a point separated by 0 to 1/2 times the ditch length in the flow direction. The computing unit 34 is also connected to the aeration rotor 2 by the signal line 2a and the setting unit 15 for setting the reference value of the dissolved oxygen concentration by the signal line 15a. Further, the thermometer 31 is connected with the signal line 31a, and the controller 16 that outputs the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 with the signal line 34a. Others are the same as FIG.
[0140]
Next, the operation will be described. The calculator 34 calculates a point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration by, for example, Expression 17 and Expression 27.
XH2= X × KDθD T-20/ KNθN T-20                   ... (27)
here,
XH2: Distance in the flow direction from the point where the dissolved oxygen concentration meter 8 is installed at the point where the dissolved oxygen concentration in the ditch 1 reaches the predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration (correction value considering the water temperature)
It is.
The measured value of the activated sludge microbial concentration necessary for the calculation of Expression 27 is obtained as the output of the microbial concentration meter 31 via the signal line 31a. Calculation result XH2Is transmitted to the controller 16 that outputs a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 via a signal line 34a.
[0141]
Thereby, when the denitrification rate is larger than the nitrification rate, the distance X of the reference point of the dissolved oxygen concentration is reached.H2Is corrected longer than the distance X. Therefore, it is possible to cope with the rear end position of the aerobic region optimum for the treated water quality being shifted backward from the vicinity of the center of the ditch. Conversely, when the nitrification rate is greater than the denitrification rate, the distance X of the reference point for the dissolved oxygen concentration XH2Is corrected to be shorter than the distance X. Therefore, it is possible to cope with the end position of the aerobic region optimum for the quality of the treated water being shifted backward from the vicinity of the center of the ditch. That is, the embodiment3In addition to the above effect, the third law that “the end position of the aerobic region optimal for the treated water quality is affected by fluctuations in factors affecting the microbial activity such as water temperature, pH, redox potential” is considered As a result, the aerobic region can be adjusted more accurately.
[0142]
Example25.
Example24In the above example, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted. However, the immersion depth of the aeration rotor 2 may be adjusted. The apparatus configuration of the embodiment in this case is almost the same as that of FIG. 40, but the immersion depth of the aeration rotor 2 is adjusted by the controller 20, the calculator 12, and the drive device 13 instead of the controller 16 and the drive device 3. . The computing unit 12 can be omitted. This gives an example5In addition to the above effect, the third law that “the end position of the aerobic region optimal for the treated water quality is affected by fluctuations in factors affecting the microbial activity such as water temperature, pH, redox potential” is considered As a result, the aerobic region can be adjusted more accurately.
[0143]
Example26.
Example22-25Shows an example in which the target value of the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch 1 is corrected considering only the water temperature.7-21As described above, correction in consideration of the MLSS concentration may be performed at the same time. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIGS. 32 and 33 or FIGS. 34 and 36. However, the signal from the water temperature gauge 31 is input to the computing unit 22 via the signal line 31a and aerated by, for example, Expression 28. The target value of the dissolved oxygen concentration at a point away from the rotor 2 installation point by ¼ to ½ times the ditch length in the flow direction is calculated.
DOH2 *= DOH *× KDθD T-20/ KNθN T-20            ... (28)
[0144]
Alternatively, a signal from the water temperature gauge 31 is input to the calculator 24 via the signal line 31a, and the point where the dissolved oxygen concentration in the dicchi 1 reaches a predetermined reference value of the dissolved oxygen concentration is calculated by, for example, Equation 29.
XH2= XH× KDθD T-20/ KNθN T-20                  ... (29)
[0145]
When adjusting the immersion depth of the aeration rotor 2, the controller 9 or 16 and the controller 11 or 20, the calculator 12, and the driver 13 are used instead of the driver 3. The computing unit 12 can be omitted.
[0146]
This gives an example7-21In addition to the above effect, the third law that “the end position of the aerobic region optimal for the treated water quality is affected by fluctuations in factors affecting the microbial activity such as water temperature, pH, redox potential” is considered As a result, the aerobic region can be adjusted more accurately.
[0147]
Example27.
Example22-26Shows an example using a thermometer, but the same effect can be obtained by using a pH meter or an oxidation-reduction potentiometer. In this case, instead of the calculations shown in the formulas 26 to 29, the calculation considering the influence of the pH or oxidation-reduction potential on the nitrification rate and the denitrification rate is performed.
[0148]
Example28.
Claims of the invention9An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 41 shows an example.28It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 41, 35 is a flow meter attached to the pipe a for introducing sewage into the ditch 1. Reference numeral 36 denotes a calculator that calculates a reference value for the rotational speed of the aeration rotor 2, and is connected to a flow meter 35 through a signal line 35a and a controller 9 that calculates a target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 through a signal line 35a. ing. Others are the same as FIG.
[0149]
Next, the operation will be described. Example1As shown in Fig. 5, the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch 1 is measured, and the dissolved oxygen concentration at the measurement point is kept constant by adjusting the rotation speed of the aeration rotor 2 using this measured value. If it does so, an aerobic area | region and an anaerobic area | region can be formed appropriately in the ditch 1, and a favorable treated water quality can be obtained. However, with this method, the adjustment of the aeration rotor is performed only after the biochemical reaction in the tank progresses and the dissolved oxygen concentration changes, so there is a possibility that the response will be delayed when there is a sudden inflow load fluctuation. There is. Therefore, the flow rate of the sewage flowing into the ditch 1 is measured, and the balance between the aerobic region and the anaerobic region is adjusted after adjusting the reference value of the rotational speed of the aeration rotor 2 in advance using the measured value. By doing so, it is possible to stably maintain a good quality of treated water even against a sudden change in the inflow rate.
[0150]
The flow rate of the sewage flowing into the ditch 1 is measured by the flow meter 35 attached to the pipe a, and is transmitted to the calculator 36 through the signal line 35a. In the computing unit 36, for example, the reference value R of the rotational speed of the aeration rotor 2 is obtained by Equation 30rot0Is calculated.
Rrot0= KQinQin                                  ... (30)
here,
KQin:constant
Qin : Flow rate of sewage flowing into Ditch 1
It is.
This calculation result is transmitted to the controller 9 that calculates the target value of the rotational speed of the aeration rotor 2 via the signal line 35a.
[0151]
Thereby, when the inflow flow rate is large, the reference value of the rotational speed of the aeration rotor 2 is set to be large in advance. Conversely, when the inflow flow rate is small, the reference value for the rotational speed of the aeration rotor 2 is set to be small in advance. Thereby, in addition to the effect of Example 13, there exists an effect that the favorable quality of treated water can be maintained stably also to the fluctuation | variation of the rapid inflow flow rate.
[0152]
Example29.
Example28In the above example, the rotation speed of the aeration rotor 2 is adjusted. However, the immersion depth of the aeration rotor 2 may be adjusted. The apparatus configuration in this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 41. However, instead of the controller 9 and the drive device 3, the controller 11 is composed of the controller 11, the calculator 12 and the drive device 13, and the calculation result of the calculator 34 ( The reference value of the immersion depth of the aeration rotor 2) is input to the controller 11. The computing unit 12 can be omitted. This gives an example2In addition to the effect of the above, there is an effect that it is possible to stably maintain a good quality of treated water even against a sudden change in the inflow rate.
[0153]
Example30.
Example28, 29Shows an example of adjusting the rotation speed or immersion depth of the aeration rotor 2 using the measured value of the dissolved oxygen concentration in a specific section in the ditch 1, but estimates the point where the dissolved oxygen concentration becomes a predetermined reference value. However, the dissolved oxygen concentration or the standard in consideration of the microbial activity such as microbial concentration, temperature, pH, redox potential, etc. The same effect can be obtained by correcting the value arrival point, of course, adjusting the rotation speed or immersion depth of the aeration rotor 2 using the concentration difference or concentration ratio of nitrate nitrogen concentration, ammonia nitrogen concentration and total nitrogen concentration. Play. As in FIG. 41, the apparatus configuration of the embodiment in these cases may be provided with the flow meter 35 and the calculator 36, and the calculation result of the calculator 36 is transferred to the rotation speed controller or the immersion depth controller of the aeration rotor 2. input.
[0154]
Example31.
Example28-30In the above example, the measured value of the inflow flow rate of sewage to the ditch 1 is shown, but the same effect can be obtained by using the measured value of the outflow flow rate from the ditch 1.
[0155]
Example32.
Example28-30In the above example, the measured value of the inflow rate of sewage to the ditch 1 is shown, but the same effect can be obtained by using the measured value of the concentration of inflowing contaminants, for example, total nitrogen.
[0156]
Example33.
Example28-30In the above example, the measured value of the inflow flow rate of sewage to the ditch 1 is shown, but the same effect can be obtained by using the inflowing pollutant, for example, the inflowing total nitrogen amount multiplied by the total nitrogen concentration.
[0157]
Reference Example 13
The present inventionReference examples related toWill be described with reference to FIG. FIG.Reference Example 13It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus which concerns on this. In FIG. 42, 37 is a flow meter attached to the pipe b for introducing the effluent water from the ditch 1 into the sedimentation basin 5. Reference numeral 38 denotes a controller that outputs a target value of the height of the overflow basin 4, and is connected to the flow meter 37 via a signal line 37a and to the drive device 13 of the overflow basin 4 via a signal line 38a. Others are the same as FIG.
[0158]
Next, the operation will be described. The flow rate flowing out of the ditch 1 is measured by the flow meter 37 attached to the pipe b and transmitted to the controller 38 via the signal line 37a. In the controller 38, for example, the target value of the height of the overflow basin 4 is calculated by Equation 31.
H = H0+ KQout(Qout-Qout0(31)
here,
KQout:coefficient
Qout : Flow out of Ditch 1
Qout0: Standard value of flow rate flowing out of Ditch 1
It is.
The calculation result H is transmitted to the driving device 13 through the signal line 38a, and the height of the overflow dam 4 is adjusted.
[0159]
Thereby, the flow rate Q flowing out of the ditch 1out Is the reference value Qout0If it is larger, the height H of the overflow dam 4 is increased, the outflow amount, that is, the inflow amount into the sedimentation basin 5 is reduced, and at the same time, the immersion depth of the aeration rotor 2 is increased and the aeration amount is increased. Conversely, the flow rate Q flowing out of the ditch 1out Is the reference value Qout0If it is smaller than this, the height H of the overflow dam 4 is lowered, the outflow amount, that is, the inflow amount into the sedimentation basin 5 is increased, and at the same time, the immersion depth of the aeration rotor 2 is reduced and the aeration amount is reduced. That is, even if the flow rate of the sewage flowing into the ditch 1 fluctuates, the flow rate flowing out to the sedimentation basin 5 is always kept constant, and the solid-liquid separation process is effectively performed in the sedimentation basin 5. Furthermore, there is an effect that the immersion depth of the aeration rotor 2 can be adjusted at the same time.
[0160]
Example34.
Example aboveAnd reference examplesIn the example of adjusting the immersion depth of the aeration rotor, the case where the height of overflow overflow was changed was described, but the installation position of the aeration rotor itself should be changed.SameHas the same effect.
[0161]
Each example described aboveAnd reference examplesIn the above description, the case where the aeration rotor is used has been described, but the present invention can also be applied to the case where other aeration devices such as an axial flow pump type aeration device and a screw type aeration device are used.
[0162]
In addition, each of the above embodimentsAnd reference examplesIn the above, the case of removing nitrogen is shown, but the present invention can also be applied to the case of removing other contaminants such as organic matter or phosphorus.
[0163]
Further, each of the above embodimentsAnd reference examplesIn, it was configured with a time-continuous analog type, but with a time-discontinuous analog type (sample value type) or digital typeSameHas the same effect.
[0164]
In addition, the above embodimentAnd reference examplesThen, the control circuit configuration was shown, but this was programmed and implemented in the computer.SameHas the same effect.
[0165]
In the above embodiment,And reference examplesAlthough the control circuit is configured in a closed loop, it can also be configured as a driving support system that presents the control target value to the operator.
[0166]
【The invention's effect】
  As described above, according to the invention of claim 1, the control device for the oxidation ditch water treatment device is used as the aeration device.Within the ditch1/4 to 1/2 of the ditch length in the flow direction from the installation pointDoublingTo measure the dissolved oxygen concentration at any point in the specified area,the aboveMeasured value of dissolved oxygen concentration and,Preset to a value between 0 and 1 [mg / liter]the aboveDepending on the deviation of the dissolved oxygen concentration from the target value,the aboveAeration equipmentIn the above ditchInstallation point andIn the above ditchSo that the boundary between the aerobic region and the anaerobic region is near the center of the treated water outflow point,Aeration deviceController that outputs the target value of rotation speed or immersion depthAnd aboveAccording to the target value of the rotation speed or the above immersion depthThe aeration deviceAdjust the rotation speed or immersion depthA configuration with adjusting means;Therefore, it is possible to automatically adjust the end of the aerobic region to be near the center of the ditch without performing nitrogen concentration measurement and analysis, and to maintain stable quality of the treated water There is.
[0167]
  Further, according to the invention of claim 2, the control device for the oxidation ditch water treatment device is provided as an aeration device.Within the ditchAt least one or more dissolved oxygen concentration measuring means installed in the range 0 to 1/2 times the ditch length in the flow direction from the installation point, Measured by this dissolved oxygen concentration measuring meansUsing measured values of dissolved oxygen concentration,The dissolved oxygen concentration in the ditch,Calculation means for calculating a point that reaches a reference value of the dissolved oxygen concentration preset to a value in the vicinity of 0 [mg / liter]The calculated value calculated by the calculating means, the installation point of the aeration apparatus in the ditch, and the treated water outflow point in the ditchPreset near the center ofReach the above reference valueDepending on the deviation from the target value of the point,the aboveAeration equipmentIn the above ditchInstallation point andIn the above ditchSo that the boundary between the aerobic region and the anaerobic region is near the center of the treated water outflow point,Aeration deviceController that outputs the target value of rotation speed or immersion depthAnd aboveSpeed orthe aboveAccording to the target value of immersion depthThe aeration deviceAdjust the rotation speed or immersion depthA configuration with adjusting means;Therefore, the rotation speed of the aeration rotor can be automatically adjusted so that the end of the aerobic region is near the center of the ditch without performing nitrogen concentration measurement and analysis, and stable treated water quality can be stabilized. There is an effect that can be maintained.
[0168]
Claims3According to the invention, since the target value of the dissolved oxygen concentration is corrected from the measured value of the activated sludge microbial concentration at any point in the ditch or the target value of the activated sludge microbial concentration, a more accurate aerobic region Therefore, there is an effect that good treated water quality can be stably maintained.
[0169]
Claims4According to the invention of the present invention, the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value is corrected from the measured value of the activated sludge microbial concentration at any point in the ditch or the target value of the activated sludge microbial concentration. The aerobic region can be adjusted, and the effect of being able to stably maintain good treated water qualityis there.
[0170]
Claims5According to the invention, means for measuring at least one of water temperature, pH, oxidation-reduction potential is provided at an arbitrary point in the ditch, and the target value of the dissolved oxygen concentration is corrected from these measured values. There is an effect that the aerobic region can be adjusted more accurately, and good treated water quality can be stably maintained.
[0171]
Claims6According to the invention, means for measuring at least one of the water temperature, pH, and oxidation-reduction potential is provided at an arbitrary point in the ditch, and the target value at the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value is corrected from these measured values. Thus, there is an effect that the aerobic region can be adjusted more accurately and good treated water quality can be stably maintained.
[0172]
Further, according to the invention of claim 7, the control device for the oxidation ditch water treatment apparatus comprises means for measuring the concentration of activated sludge microorganisms installed at an arbitrary point in the ditch and means for measuring the quality of the treated water. And a calculator for calculating the target value of the activated sludge microbial concentration according to the deviation between the measured value of the water quality and the predetermined target value, and the sludge according to the deviation between the target value of the activated sludge microbial concentration and the measured value. Since the controller for outputting the target value of the extraction amount and the means for adjusting the sludge extraction amount according to the target value of the sludge extraction amount are provided, the aerobic region and the anaerobic region are appropriately formed in the ditch. At the same time, there is an effect that there is no excess or deficiency in the amount of microorganisms for water treatment.
[0173]
Further, according to the invention of claim 8, the control device of the oxidation ditch water treatment device is configured to extract the sludge according to the means for measuring the quality of the treated water and the deviation between the measured value of the water quality and a predetermined target value. Since the controller for calculating the target value of the amount and the means for adjusting the amount of sludge extraction according to the target value of the sludge extraction amount are provided, the aerobic region and the anaerobic region are appropriately formed in the ditch. There is an effect that an excess or deficiency in the amount of microorganisms for water treatment does not occur.
[0174]
Claims9According to the invention, the control device of the oxidation ditch water treatment apparatus is configured to measure the inflow load into the ditch and the feedforward amount of the reference value of the rotation speed of the aeration rotor or the immersion depth from the measured value of the inflow load. And a means for calculating, so that the effect of being able to maintain a good quality of treated water more stably.is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a tank row model used in a computer simulation for finding the first to fourth laws according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the results of a computer simulation with the MLSS concentration set to 3000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 15 [cm].
FIG. 3 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 3000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 20 [cm].
FIG. 4 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 3000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 24 [cm].
FIG. 5 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 4000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 15 [cm].
FIG. 6 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 4000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 20 [cm].
FIG. 7 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 4000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 24 [cm].
FIG. 8 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 5000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 15 [cm].
FIG. 9 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set to 5000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set to 20 [cm].
FIG. 10 is a graph showing the results of computer simulation with the MLSS concentration set at 5000 [mg / L] and the aeration rotor immersion depth set at 24 [cm].
FIG. 11 is a graph showing the relationship between the difference between nitrate nitrogen concentration and ammonia nitrogen concentration at point F and the total nitrogen concentration.
FIG. 12 is a graph showing the results of computer simulation with the nitrification rate set to 10 times.
FIG. 13 is a graph showing the results of computer simulation with the nitrification rate set to 10 times.
FIG. 14 is a graph showing the results of computer simulation with the nitrification rate set to 10 times.
FIG. 15 is a graph showing the results of computer simulation with the denitrification rate set to 10 times.
FIG. 16 is a graph showing the results of computer simulation with the denitrification rate set to 10 times.
FIG. 17 is a graph showing the results of a computer simulation with the denitrification rate set to 10 times.
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the dissolved oxygen concentration at point A and the total nitrogen concentration at point F.
FIG. 19 shows the present invention.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 1. FIG.
FIG. 20 shows the present invention.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 2. FIG.
FIG. 21 shows the present invention.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 4. FIG.
FIG. 22 shows the present invention.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 5. FIG.
FIG. 23 shows the present invention.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 7. FIG.
FIG. 24 shows the present invention.Reference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 8. FIG.
FIG. 25 shows the present invention.Reference example10 is a configuration diagram showing a control device of an oxidation ditch water treatment device according to FIG.
FIG. 26 of the present inventionReference exampleIt is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by 11.
FIG. 27 shows an example of the present invention.1It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 28 shows an example of the present invention.2It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 29 shows an example of the present invention.3It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 30 shows an example of the present invention.4It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 31 shows an example of the present invention.5It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 32 shows an example of the present invention.7It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 33 shows an example of the present invention.9It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 34 shows an example of the present invention.11It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 35 shows an example of the present invention.11It is a graph which shows the relationship between MLSS density | concentration memorize | stored in the memory circuit 26 of the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by and total nitrogen density | concentration.
FIG. 36 shows an example of the present invention.12It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 37 shows an example of the present invention.14It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 38 shows an example of the present invention.16It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 39 shows an example of the present invention.22It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 40 shows an example of the present invention.24It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 41 shows an example of the present invention.28It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 42 of the present inventionReference Example 13It is a block diagram which shows the control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus by A.
FIG. 43 is a configuration diagram showing a conventional oxidation ditch water treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ditch
2 Aeration rotor
3 Drive unit
4 Overflow cough
5 Settling pond
6 Pump
8, 18 Dissolved oxygen concentration meter
9, 11, 16, 20, 28, 30, 38, 102, 104, 107, 108, 110, 111, 113 Controller
10, 15, 17, 23, 27, 33, 103, 106, 109, 112 Setter
12, 14, 19, 22, 24, 29, 32, 34, 36
13 Drive device
21 Microbial concentration meter
25 Total nitrogen concentration meter
26 Memory circuit
31 Thermometer
35, 37 Flow meter
100 Nitrate nitrogen concentration meter
101 Ammonia nitrogen concentration meter

Claims (9)

被処理水をディッチ内に流入し、上記ディッチ内に設けた機械式曝気装置により活性汚泥処理を行い、上記被処理水中の窒素成分を除去するオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置において、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点から流下方向にディッチ長の1/4〜1/2倍離れた領域の任意の地点の溶存酸素濃度を計測する手段、上記溶存酸素濃度の計測値と、0〜1[mg/リットル]の値に予め設定された上記溶存酸素濃度の目標値との偏差に応じて、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に好気領域と嫌気領域との境界がくるように、上記曝気装置の回転数または浸漬深さの目標値を出力する調節計、及び上記回転数または上記浸漬深さの目標値に従い、上記曝気装置の回転数または浸漬深さを調節する調節手段を備えたことを特徴とするオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。Flowing water to be treated into the ditch, performs activated sludge treatment by mechanical aeration device provided in the ditch, the control device of the oxidation ditch water treatment apparatus that removes the nitrogen components of the water to be treated, the aeration Means for measuring the dissolved oxygen concentration at an arbitrary point in a region that is 1/4 to 1/2 times as long as the ditch length in the flow direction from the installation point in the ditch of the apparatus ; the measured value of the dissolved oxygen concentration; to 1 in accordance with the deviation between a preset target value of the dissolved oxygen concentration to a value of [mg / l], and the treatment water outlet point in installation point and the ditch within the ditch of the aeration device According to the controller that outputs the target value of the rotational speed or immersion depth of the aeration apparatus, and the target value of the rotational speed or immersion depth so that the boundary between the aerobic region and the anaerobic region is near the center of ,Up Controller of oxidation ditch water treatment apparatus characterized by comprising adjustment means for adjusting the rotational speed or the immersion depth of the aerator. 被処理水をディッチ内に流入し、上記ディッチ内に設けた機械式曝気装置により活性汚泥処理を行い、上記被処理水中の窒素成分を除去するオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置において、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点から流下方向にディッチ長の0〜1/2倍離れた範囲に設置された少なくとも1つ以上の溶存酸素濃度計測手段、この溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度の計測値を用いて、ディッチ内溶存酸素濃度が、0[mg/リットル]近傍の値に予め設定された溶存酸素濃度の基準値に達する地点を演算する演算手段、この演算手段で演算された演算値と、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に予め設定された、上記基準値に達する地点の目標値との偏差に応じて、上記曝気装置の上記ディッチ内での設置地点と上記ディッチ内の被処理水流出地点との中央付近に好気領域と嫌気領域との境界がくるように、上記曝気装置の回転数または浸漬深さの目標値を出力する調節計、及び上記回転数または上記浸漬深さの目標値に従い、上記曝気装置の回転数または浸漬深さを調節する調節手段を備えたことを特徴とするオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。Flowing water to be treated into the ditch, performs activated sludge treatment by mechanical aeration device provided in the ditch, the control device of the oxidation ditch water treatment apparatus for removing nitrogen components of the water to be treated, the aeration At least one or more dissolved oxygen concentration measuring means installed in the range of 0 to 1/2 times the ditch length in the flow direction from the installation point in the above-mentioned ditch of the apparatus, measured by this dissolved oxygen concentration measuring means An arithmetic means for calculating a point at which the dissolved oxygen concentration in the ditch reaches a reference value of the dissolved oxygen concentration set in advance to a value in the vicinity of 0 [mg / liter] using the measured value of the dissolved oxygen concentration. and the values calculated, is preset in the vicinity of the center of the water to be treated flow out point in installation point and the ditch within the ditch of the aeration device, reaches the reference value Depending on the deviation between the target value of the point, as the boundary between the central area in the aerobic region and the anaerobic region of the treated water outflow point in installation point and the ditch within the ditch of the aerator coming A controller for outputting a target value of the rotation speed or immersion depth of the aeration apparatus, and an adjusting means for adjusting the rotation speed or immersion depth of the aeration apparatus according to the target value of the rotation speed or immersion depth. The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus characterized by having provided. ディッチ内の任意の地点で計測した活性汚泥微生物の濃度の計測値、または活性汚泥微生物濃度の目標値より、溶存酸素濃度の目標値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  The correction means which correct | amends the target value of dissolved oxygen concentration from the measured value of the density | concentration of the activated sludge microorganisms measured in the arbitrary points in a ditch, or the target value of activated sludge microorganisms concentration is provided. The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus of description. ディッチ内の任意の地点で計測した活性汚泥微生物濃度の計測値、または活性汚泥微生物濃度の目標値より、溶存酸素濃度の基準値に達する地点の目標値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項2記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  A correction means is provided for correcting the target value of the point where the dissolved oxygen concentration reaches the reference value from the measured value of the activated sludge microbial concentration measured at any point in the ditch or the target value of the activated sludge microbial concentration. The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 2. ディッチ内の任意の地点に設置された水温、pH、酸化還元電位の少なくとも一つを計測する手段、これらの計測値より、溶存酸素濃度の目標値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項1または3記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  It is characterized by comprising means for measuring at least one of water temperature, pH and oxidation-reduction potential installed at any point in the ditch, and correction means for correcting the target value of dissolved oxygen concentration from these measured values. The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 1 or 3. ディッチ内の任意の地点に設置された水温、pH、酸化還元電位の少なくとも一つを計測する手段、これらの計測値より、溶存酸素濃度の基準値に達する地点の目標値を補正する補正手段を備えたことを特徴とする請求項2または4記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  Means for measuring at least one of water temperature, pH, oxidation-reduction potential installed at any point in the ditch, and correction means for correcting the target value at the point that reaches the reference value of dissolved oxygen concentration from these measured values The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus according to claim 2 or 4, wherein the control apparatus is provided. ディッチ内の任意の地点に設置された活性汚泥微生物の濃度を計測する手段、処理水の水質を計測する手段、水質の計測値と予め定められた水質の目標値との偏差に応じて活性汚泥微生物濃度の目標値を演算する演算器、上記活性汚泥微生物濃度の目標値と上記活性汚泥微生物濃度の計測値との偏差に応じて汚泥引き抜き量の目標値を出力する調節計、及び上記汚泥引き抜き量の目標値に従い、汚泥引き抜き量を調節する調節手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  Means to measure the concentration of activated sludge microorganisms installed at any point in the ditch, means to measure the quality of treated water, activated sludge according to the deviation between the measured value of water quality and a predetermined target value of water quality An arithmetic unit that calculates a target value of the microorganism concentration, a controller that outputs a target value of the sludge extraction amount according to a deviation between the target value of the activated sludge microorganism concentration and the measured value of the activated sludge microorganism concentration, and the sludge extraction The control device for an oxidation ditch water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising adjusting means for adjusting the amount of sludge extraction according to a target value of the amount. 処理水の水質を計測する手段、水質の計測値と予め定められた水質の目標値との偏差に応じて汚泥引き抜き量の目標値を演算する調節計、上記汚泥引き抜き量の目標値に従い、汚泥引き抜き量を調節する調節手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  Means for measuring the quality of the treated water, a controller for calculating the target value of the sludge extraction amount according to the deviation between the measured value of the water quality and the predetermined target value of the water quality, sludge according to the target value of the sludge extraction amount The control device for an oxidation ditch water treatment device according to any one of claims 1 to 7, further comprising adjusting means for adjusting a drawing amount. ディッチへの流入負荷を計測する手段、及び流入負荷の計測値より曝気装置の回転数または浸漬深さの基準値のフィードフォワード量を演算する手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のオキシデーションディッチ水処理装置の制御装置。  9. A means for measuring an inflow load into the ditch, and a means for calculating a feedforward amount of a reference value of the rotational speed or immersion depth of the aeration apparatus from a measured value of the inflow load. The control apparatus of the oxidation ditch water treatment apparatus in any one of.
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