JP4269345B2 - 排水処理装置 - Google Patents
排水処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4269345B2 JP4269345B2 JP19182195A JP19182195A JP4269345B2 JP 4269345 B2 JP4269345 B2 JP 4269345B2 JP 19182195 A JP19182195 A JP 19182195A JP 19182195 A JP19182195 A JP 19182195A JP 4269345 B2 JP4269345 B2 JP 4269345B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sludge
- evaluation means
- data
- state evaluation
- control information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水を生物処理した後膜分離処理する排水処理装置に関する。詳しくは、汚泥分散状態及び粘性物質発生状態の測定データに基づいて膜分離装置のフラックス(透過水量)低下を防ぐように運転される排水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
排水を生物処理した後膜分離処理する排水処理装置においては、汚泥のフロック形成状況および汚泥から生成する粘性物質の寡多が、膜分離装置のフラックス維持に大きな影響を与えることが知られている。
【0003】
具体的には、汚泥のフロック形成状況が悪化し汚泥が分散状況になると、汚泥が高密度で膜面に付着し、極端なフラックスの低下が短期間のうちに発生する。また、粘性物質の増加は、膜面にスライム状の汚泥の付着を引き起こし、フラックスの低下を引き起こす。
【0004】
なお、前者は負荷に対する曝気量が過剰な場合に発生し、後者は汚泥負荷が高いときに発生することが知られている。
【0005】
従来の膜利用生物処理システムでは、このような運転状況をオペレータが観察情報として収集し、他の汚泥負荷等の情報と合わせ総合的な判断を行い、経験的に負荷量、エアレーション量および汚泥引抜量の調整を行ってきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように膜分離装置のフラックスの維持はオペレータの経験的な知識に頼っているため、オペレータの実務経験に大きく依存しており、現場毎の膜フラックス管理の水準の優劣の大きな原因となっている。
【0007】
本発明は、かかる問題点を解決し、フラックスを安定的に高水準に維持することができる排水処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の排水処理装置は、排水を生物処理する曝気槽を備えた生物処理装置と、該生物処理装置からの生物処理水を膜分離処理する膜分離装置とを有する排水処理装置において、汚泥分散状態の測定データとして、顕微鏡観察によるフロック形成状況データ、膜にスライム状の物質が観察されず汚泥が密に付着している状況データ、及びSVI値データが入力され、これらの入力データに基づきファジー化エキスパートシステムにより汚泥分散状態を評価する汚泥分散状態評価手段と、粘性物質発生状態の測定データとして、顕微鏡観察による粘性物質が生成するときに現れる原生動物の出現状況データ、汚泥がスライム状の物質と共に膜に付着している状況データ、曝気槽における発泡状況データ、及び汚泥の粘性情報データが入力され、これらの入力データに基づきファジー化エキスパートシステムにより粘性物質発生状態を評価する粘性物質発生状態評価手段と、原水の水質データ、及び曝気槽内の水質データが入力され、これらの入力データに基づきアンモニア残留状況を評価するアンモニア残留状況評価手段と、原水の水質データ、及び曝気槽内の水質データが入力され、これらの入力データに基づき汚泥負荷を評価する汚泥負荷評価手段と、該生物処置装置における負荷量、エアレーション量及び汚泥引抜量の制御情報を出力する制御情報出力装置とが設けられており、前記制御情報出力手段は、前記汚泥分散状態評価手段と前記粘性物質発生状態評価手段の評価結果に基づいて前記生物処理装置における負荷量の制御情報を出力し、前記汚泥分散状態評価手段、粘性物質発生状態評価手段、及びアンモニア残留状況評価手段の評価結果に基づいて前記生物処理装置におけるエアレーション量の制御情報を出力し、前記汚泥分散状態評価手段、粘性物質発生状態評価手段、アンモニア残留状況評価手段及び汚泥負荷評価手段の評価結果に基づいて前記生物処理装置からの汚泥引抜量の制御情報を出力することを特徴とするものである。
【0009】
本発明の排水処理装置では、経験の豊富なオペレータの知識を、ファジー化エキスパートシステムによって記述し、制御システムとして組み込む。
【0010】
この制御システムに対し、汚泥の分散状態の測定データ及び粘性物質発生状態の測定データを入力し、これらの入力データに基いて負荷量、エアレーション量又は汚泥引抜量の制御情報を出力する。この制御情報(原水投入量制御値、エアレーションの空気量及び時間制御値、汚泥引抜量制御値)により排水処理装置の自動制御が行われる。
【0011】
本発明においては、オンライン及びオフライン情報として従来より排水処理装置の制御に利用されてきた曝気量、汚泥濃度、原水量、原水汚濁物質濃度、処理水質等の数値情報をも制御システムに入力し、これらの数値情報も勘案して上記制御情報を出力するようにしても良い。
【0012】
これらの数値情報データは、負荷量、曝気量等の過不足に係るデータであり、前記汚泥分散状態及び粘性物質発生状態の測定データに基いて、負荷量、エアレーション量又は汚泥引抜量の過不足を判断する際、これらの数値情報データも判断のときに存在すると判断の正確さが向上するので好ましい。
【0013】
また、これらの数値情報データに基づいて、本発明装置において具体的にどのような制御が行なわれたかを把握することができる。
【0014】
汚泥の分散状態の測定データを得るには、
(a) 顕微鏡観察によるフロック形成状況、
(b) 膜にスライム状の物質が観察されず、汚泥が密に付着している状況、又は
(c) SVI(スラッジ容量指数)値
を測定する。汚泥の分散が進んでいるときには、エアレーション量を低下させる;負荷量の増加を図る;汚泥の引抜量を低下させる;といった対処が必要となる。なお、引抜量を増減すると、曝気槽内のMLSS濃度を制御でき、負荷量を変えることもできる。
【0015】
粘性物質の発生状態の測定データを得るには、
(A) 顕微鏡観察による粘性物質が生成するときに現れる原生動物の出現状況、
(B) 膜にスライム状の物質とともに汚泥が付着している状況、
(C) 曝気槽における発泡の状況、又は
(D) 汚泥の粘性情報(触診による粘性状況、糖成分含有量、撹拌に要するトルク
情報、熱伝導率等)
を測定する。
【0016】
粘性物質の発生が進行している場合には、エアレーション量の増加;汚泥負荷を減少するための負荷量の低下;汚泥引抜量の減少;といった対処が必要になる。
【0017】
以上のような情報で、数値が得られる場合は数値として入力し、言語情報としてしか捕らえられない指標については、例えばN(Negative 全く観察されない),Z(Zero 若干観察される),P(Positive 顕著に観察される)といった多段階の数値化を行うように制御規則(例えばファジールール)を設定し、この規則(ルール)に則って観察状況の数値化を行い、数値化されたデータを入力する。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は実施例装置のブロック図であり、原水(本実施例ではし尿系汚水)が原水ポンプ1を介して曝気槽2に導入される。エアポンプ3から散気管4に空気が供給されて曝気が行われ、好気的に生物処理される。生物処理水は配管5から膜分離装置に導入され、膜分離処理される。透過水は系外に取り出される。濃縮水は、その一部が返送配管7によって曝気槽2へ返送され、他部は引抜配管8及び余剰汚泥引抜ポンプ9を介して引き抜かれる。
【0019】
これらのポンプ1,3,9は制御器10によって制御される。曝気槽2に設けられた、溶存酸素(DO)、酸化還元電位(ORP)、pHなどを検出するセンサ11の検出信号が該制御器10に入力されている。
【0020】
また、この制御器10に対しては、キーボード等の入力装置10aによって次のデータが入力されている。
【0021】
▲1▼ 汚泥分散状態の測定データ。
▲2▼ 粘性物質発生状態の測定データ。
▲3▼ 原水のNH4 −N濃度、BOD濃度などの水質データ。
▲4▼ 曝気槽内のMLSS濃度、NH4 −N濃度、NOx −N濃度、BOD濃度などの水質データ。
▲5▼ ポンプの容量、曝気槽容積、膜分離装置の膜面積などの仕様データ。
【0022】
ファジー化エキスパートシステムによって制御を行う場合、汚泥分散状態について前記(a)〜(c)の各項目に関し次のように評価規則を定める。
【0023】
3項目の判断が異なる結果を示す場合は、最も高い結果を採用するようにしてもよい(OR処理)。
【0024】
【表1】
【0025】
同様に粘性物質発生状態について、前記(A)〜(D)の各項目に関し次のように評価規則を定める。
【0026】
4項目の判断が異なる結果を示す場合は、最も高い結果を採用するようにしてもよい(OR処理)。
【0027】
【表2】
【0028】
なお、上記表1,2では、N,Z,Pの3段階評価を行っているが、5段階など他の多段階評価を行っても良い。
【0029】
表1,2のルールに則って評価された汚泥分散状態及び粘性物質発生状態の評価に基づいて負荷量、エアレーション量及び汚泥負荷量を制御するルールを表3,4,5の通り設定した。
【0030】
ここで複数の評価結果に基く制御内容が一致しないときは、例えば、評価項目毎に、増加=1,減少=−1,現状維持=0と設定して平均演算を行い、0.5超は増加、−0.5未満は減少、−0.5〜0.5は現状維持に制御する。
【0031】
【表3】
【0032】
【表4】
【0033】
【表5】
【0034】
このような評価手順を示すと以下のようにすることができる。
【0035】
(1) 汚泥分散状態について、表1の(a),(b),(c)を評価(P/Z/N,P/Z/N,P/Z/N)
(2) 最大値を採用(P/Z/N)
(3) 粘性物質発生状態について、表2の(A),(B),(C),(D)を評価(P/Z/N,P/Z/N,P/Z/N,P/Z/N)
(4) 最大値を採用(P/Z/N)
(5) アンモニア残留評価(P/Z/N)
(6) 汚泥負荷評価(P/Z/N)
(7) (2),(4) の結果に基き、負荷量制御を評価(増加(1)/維持(0)/減少(−1),1/0/−1)
(8) (7) の平均値に基き、制御内容決定(増加>0.5≧現状維持≧−0.5>減少)
(9) (2),(4),(5) に基き、エアレーション制御を評価(1/0/−1,1/0/−1,1/0/−1)
(10) (9)の平均値に基き、制御内容決定(増加>0.5≧現状維持≧−0.5>減少)
(11) (2),(4),(5),(6)の結果に基き、汚泥引抜量制御を評価(1/0/−1,1/0/−1,1/0/−1,1/0/−1)
(12) (11) の平均値に基き、制御内容を決定(増加>0.5≧現状維持≧−0.5>減少)
以上のルールに基づき運転状況の総合的なファジー判断を行う。この判断は従来知られているファジーの演算方式(例 ファジー和による演算、マックスミニ論理積による演算)を使って行われる。
【0036】
判断結果をデファジー化することにより負荷量、エアレーション量、汚泥引抜量の制御値を取得して、これに基づいた自動制御を実施し、汚泥の分散状況および粘性物質の発生を制御に反映させ膜フラックスの維持を考慮にいれた制御を実行した。これにより、長期にわたって高フラックスを維持できた。
【0038】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の排水処理装置にあっては、汚泥の分散状況、粘性物質の発生状況を定量的に把握し、膜フラックスを維持するよう制御するため、適切な負荷量、エアレーション量、汚泥引抜量の制御を実現できる。また、オペレータの経験に依存することなく、適切な制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る排水処理装置の系統図である。
【符号の説明】
1 原水ポンプ
2 曝気槽
3 エアポンプ
4 散気管
6 膜分離装置
9 余剰汚泥引抜ポンプ
10 制御器
Claims (3)
- 排水を生物処理する曝気槽を備えた生物処理装置と、該生物処理装置からの生物処理水を膜分離処理する膜分離装置とを有する排水処理装置において、
汚泥分散状態の測定データとして、顕微鏡観察によるフロック形成状況データ、膜にスライム状の物質が観察されず汚泥が密に付着している状況データ、及びSVI値データが入力され、これらの入力データに基づきファジー化エキスパートシステムにより汚泥分散状態を評価する汚泥分散状態評価手段と、
粘性物質発生状態の測定データとして、顕微鏡観察による粘性物質が生成するときに現れる原生動物の出現状況データ、汚泥がスライム状の物質と共に膜に付着している状況データ、曝気槽における発泡状況データ、及び汚泥の粘性情報データが入力され、これらの入力データに基づきファジー化エキスパートシステムにより粘性物質発生状態を評価する粘性物質発生状態評価手段と、
原水の水質データ、及び曝気槽内の水質データが入力され、これらの入力データに基づきアンモニア残留状況を評価するアンモニア残留状況評価手段と、原水の水質データ、及び曝気槽内の水質データが入力され、これらの入力データに基づき汚泥負荷を評価する汚泥負荷評価手段と、
該生物処置装置における負荷量、エアレーション量及び汚泥引抜量の制御情報を出力する制御情報出力装置とが設けられており、
前記制御情報出力装置は、
前記汚泥分散状態評価手段と前記粘性物質発生状態評価手段の評価結果に基づいて前記生物処理装置における負荷量の制御情報を出力し、
前記汚泥分散状態評価手段、粘性物質発生状態評価手段、及びアンモニア残留状況評価手段の評価結果に基づいて前記生物処理装置におけるエアレーション量の制御情報を出力し、
前記汚泥分散状態評価手段、粘性物質発生状態評価手段、アンモニア残留状況評価手段及び汚泥負荷評価手段の評価結果に基づいて前記生物処理装置からの汚泥引抜量の制御情報を出力することを特徴とする排水処理装置。 - 請求項1において、前記汚泥分散状態評価手段は、前記顕微鏡観察によるフロック形成状況データ、膜にスライム状の物質が観察されず汚泥が密に付着している状況データ、及びSVI値データのうち、最も高く汚泥が分散していることを示すデータに基づいて汚泥分散状態を評価するものであり、
前記粘性物質発生状態評価手段は、前記顕微鏡観察による粘性物質が生成するときに現れる原生動物の出現状況データ、汚泥がスライム状の物質と共に膜に付着している状況データ、曝気槽における発泡状況データ、及び汚泥の粘性情報データのうち、最も高く粘性物質が生成していることを示すデータに基づいて粘性物質発生状態を評価するものであることを特徴とする排水処理装置。 - 請求項1又は2において、
前記制御情報出力装置は、
前記汚泥分散状態評価手段と前記粘性物質発生状態評価手段の評価結果の平均値に基づいて前記生物処理装置における負荷量の制御情報を出力し、
前記汚泥分散状態評価手段、粘性物質発生状態評価手段、及びアンモニア残留状況評価手段の評価結果の平均値に基づいて前記生物処理装置におけるエアレーション量の制御情報を出力し、
前記汚泥分散状態評価手段、粘性物質発生状態評価手段、アンモニア残留状況評価手段及び汚泥負荷評価手段の評価結果の平均値に基づいて前記生物処理装置からの汚泥引抜量の制御情報を出力する
ことを特徴とする排水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19182195A JP4269345B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 排水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19182195A JP4269345B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 排水処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0938684A JPH0938684A (ja) | 1997-02-10 |
JP4269345B2 true JP4269345B2 (ja) | 2009-05-27 |
Family
ID=16281088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19182195A Expired - Fee Related JP4269345B2 (ja) | 1995-07-27 | 1995-07-27 | 排水処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4269345B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3600947B2 (ja) * | 1996-11-25 | 2004-12-15 | 前澤工業株式会社 | 排水処理装置の運転方法 |
US6706189B2 (en) | 1998-10-09 | 2004-03-16 | Zenon Environmental Inc. | Cyclic aeration system for submerged membrane modules |
JP4830307B2 (ja) * | 2005-02-01 | 2011-12-07 | 東レ株式会社 | 溶解性有機物含有液の処理方法および処理装置 |
AU2012200338B2 (en) * | 2005-07-12 | 2014-03-20 | Zenon Technology Partnership | Process control for an immersed membrane system |
CA2614676C (en) | 2005-07-12 | 2014-02-25 | Zenon Technology Partnership | Process control for an immersed membrane system |
JP5172082B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2013-03-27 | 三菱レイヨン株式会社 | 被処理水の処理方法 |
JP2012228645A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Hitachi Ltd | 水処理装置、水処理方法およびそのプログラム |
-
1995
- 1995-07-27 JP JP19182195A patent/JP4269345B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0938684A (ja) | 1997-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007055440A1 (en) | Membrane coupled activated sludge method and apparatus operating anoxic/anaerobic process alternately for removal of nitrogen and phosphorous | |
JP4269345B2 (ja) | 排水処理装置 | |
JP6659404B2 (ja) | 排水処理制御装置及び排水処理システム | |
Koivuranta et al. | On-line optical monitoring of activated sludge floc morphology | |
JP2920803B2 (ja) | 固液分離装置 | |
JP5307066B2 (ja) | 排水処理方法および排水処理システム | |
JP4900556B2 (ja) | 排水処理プラントの運転管理方法 | |
JP3886069B2 (ja) | 下水汚泥の集約処理の返流水の処理法 | |
TW200837023A (en) | Method of wastewater disposal | |
Delgado et al. | Modelling hollow-fibre ultrafiltration of biologically treated wastewater with and without gas sparging | |
JP2008161836A (ja) | 汚水処理装置、制御装置及び汚水処理方法 | |
JPH0531488A (ja) | 生物脱窒素制御法 | |
Cashion et al. | Influence of three factors on clarification in the activated sludge process | |
JPH05240767A (ja) | フロック計測制御装置 | |
JP2002336889A (ja) | 水質シミュレーション装置 | |
JPH06114391A (ja) | 排水処理方法 | |
JPH1133580A (ja) | プロセスの運転支援装置 | |
JP6583876B1 (ja) | 排水処理施設の試験方法 | |
Weber et al. | Variability of effluent quality in a multi-step complex for wastewater treatment and storage | |
JPH0515518B2 (ja) | ||
JP2018079402A (ja) | 汚水処理システムおよび汚水処理方法 | |
JP2022046281A (ja) | 排水処理シミュレータのパラメータ値予測方法及び装置並びに下水処理プラントの制御方法及び装置 | |
JP2022046278A (ja) | 下水処理プラントの異常予測方法及び装置並びに相関データベース | |
JP2003047806A (ja) | 凝集処理装置及び凝集処理方法 | |
JP2022046279A (ja) | 下水処理プラントの制御方法及び装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060905 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061102 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070320 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080325 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090203 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090216 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120306 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130306 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140306 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |