JPH04235797A - 活性汚泥処理制御方法 - Google Patents

活性汚泥処理制御方法

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JPH04235797A
JPH04235797A JP3002416A JP241691A JPH04235797A JP H04235797 A JPH04235797 A JP H04235797A JP 3002416 A JP3002416 A JP 3002416A JP 241691 A JP241691 A JP 241691A JP H04235797 A JPH04235797 A JP H04235797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
codcr
atp
aeration tank
load
activated sludge
Prior art date
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Pending
Application number
JP3002416A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Matsunaga
松永 旭
Masayoshi Fukuoka
正芳 福岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04235797A publication Critical patent/JPH04235797A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は下水等の活性汚泥処理に
用いて有効な活性汚泥処理制御方法に関するものである
【0002】
【従来の技術】近年、下水の活性汚泥処理システムの自
動化,最適化に関する研究が進み、実用化されてきてい
る。この対象は主として酸素消費量の管理と汚泥レベル
の管理に大別される。前者は送風量を操作因子とした制
御であり、後者は余剰汚泥量あるいは返送汚泥量を操作
因子とした制御である。
【0003】これらの制御を行うための水質センサーと
してDO計(溶存酸素濃度計),MLSS計(混液浮遊
物濃度計)などが一般的に用いられている。さらに最近
では酸素消費量を測定するセンサーとしてRr計(呼吸
速度計),ATU−Rr計(アリルチオ尿素呼吸速度計
)が開発されている。ATU−Rr計はATU(アリル
リチオ尿素)を添加して硝化菌の活性を阻害して硝化を
抑制することにより有機物基質の酸化のみに関係する酸
素消費速度(呼吸速度)を測定するものである。
【0004】一方、活性汚泥中のATP(アデノミン−
3−リン酸)を生物発光法により測定する技術が開発さ
れてきており他の水質因子との相関関係を論じた報告が
なされている。ATPの低下は曝気槽の処理性能の低下
に関連づけられるが、ATPの水質指標としての有用性
はまだ認識されていないのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】下水の活性汚泥処理で
は活性汚泥(微生物M)と廃水中の有機物(食物F)の
比、すなわちF/M比を一定範囲に制御することが処理
水質を安定化するのに必要なことである。現在F/M比
の代表的な表現方式として、微生物濃度としてはMLS
S,有機物濃度にはBODを用いたBOD・MLSS負
荷がある。しかしながらBODの測定に長時間を要する
ことから、活性汚泥処理制御に用いるには不便である。
【0006】F/M比制御方式として現在実用化されて
いるSRT制御ではSRT(汚泥滞留時間)が定常状態
ではF/M比に依存することからSRTを一定にするこ
とにより、F/M比を制御している。しかしながら、流
入水の水質および流量の短期間の変動に対してはSRT
制御によりF/M比を制御することは困難である。また
現在までF/M比を迅速かつ高精度で直接測定できるセ
ンサーも知られていない。
【0007】RrおよびATU−Rrと有機物容積負荷
(BOD容積負荷,COD容積負荷)との相関関係を利
用してF/M比を測定することは可能であるが、呼吸速
度はF/M比以外に温度などの因子の影響を受け、推定
の精度があまり高くないので、有用性が高いF/M比推
定方法とは言えない。またF/M比から流入水質を推定
できるが、処理水質をも推定する方法は知られていない
【0008】活性汚泥処理におけるF/M比の表現方式
として従来のBOD・MLSS負荷に代われるものとし
てCODcr・ATP負荷を用いることが考えられる。 これは曝気槽内ATP当量数当たり1日に流入するCO
Dcrをkg数で表したものであるが、CODcrおよ
びATPは現状ではオンライン自動計測が不可能であり
測定に2〜3時間を要するので、まだまだ実用的なF/
M比表現方式とは言えない。
【0009】また、活性汚泥処理におけるF/M比の表
現方式の一つであるCODcr・ATP負荷と曝気槽の
ATU−RrおよびATP濃度からF/M比を推定する
方法および流入水CODcrと処理水CODcrを推定
する方法が考えられるとこれらの方法は実験データの相
関解析によりATU−Rr/ATP,CODcr・AT
P負荷およびCODcr除去速度/ATPの三者の間に
認められた相関関係を利用するものであり、ATU−R
rのオンライン自動計測機が比較的高価であること、A
TPのオンライン自動計測機が今のところ開発されてお
らず、手分析による測定に頼らざるを得ず測定に1時間
程度を要するという不利があることがあげられる。AT
PはSRT一定条件下では毒物の流入がない限り、急激
な変化は観察されないことから1日1回程度の頻度で測
定を行えばF/M比推定の算出用データとして使用可能
であるが、ATPが急激に変化した場合は、F/M比推
定が不可能となるという問題点がある。したがって、A
TPの測定を省略して、安価なオンライン自動計測機に
よりF/M比を推定できれば、より有効性が高いF/M
比推定システムとなる。
【0010】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、曝気槽に流入される流入水のCOD
crの値と流入水量,曝気槽内のATP値,ORP値を
基にF/M値を推定することにより、高性能な活性汚泥
処理制御方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、曝気槽に流入される流入水の2クロム酸化
カリウムによる酸素消費量であるCODcrの値と流量
値,曝気槽1内のアデノミン−3−リン酸であるATP
の値,酸化還元電位であるORP値を基に演算を実行し
、この演算値に基づいて活性汚泥の微生物Mと廃水中の
有機物Fの比であるF/M比を推定する。
【0012】
【作用】曝気槽に流入されるCODcr値と流入量と、
曝気槽内のORP値,ATP値およびMLSS値を基に
演算装置は所定の演算を実行し、この演算結果を基に推
定処理部がF/M比である種々の因子を推定する。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を図1から図3を参照
しながら説明する。
【0014】図1は本発明の実施例による活性汚泥処理
制御方法を実施するためのF/M比推定システムを示す
もので、図1において1は曝気槽、2は沈澱池、3は演
算装置、4は推定処理部である。
【0015】図1のシステムによれば、流入水が曝気槽
1に導かれ、この曝気槽1で曝気された後に沈澱池2に
導かれる。沈澱池2では汚泥を沈澱させた後に処理水と
して後段に排出される。沈澱した汚泥は曝気槽1に返送
汚泥として返送されると共に余剰汚泥として排出される
【0016】演算装置3は曝気槽1に流入される以前の
流入水のCODcr(2クロム酸カリウムによる酸素消
費量)の値と流量値,曝気槽1内のATP(アデノミン
−3−リン酸)の値,ATU−Rr(アリルチオ尿素呼
吸速度)値およびMLSS(活性汚泥濃度)値,および
余剰汚泥のATP値を入力として所定の演算を実行し、
この演算結果に基づいて推定処理部4が所要の推定を行
う。
【0017】すなわち、図2に示すように、演算装置3
はORP計5の計測データを入力とする第1の計測デー
タ演算部3aと、ATP濃度計6の計測データ,流入水
量計7の計測データ,MLSS計8の計測データを入力
とする第2の計測データ演算部3bからなり、推定処理
部4は第1の計測データ演算部3aの演算データを基に
CODcr・ATP負荷を推定する第1の推定処理部4
aと、ATP濃度計6の計測データ,流入水量計7の計
測データ,MLSS計8の計測データおよび第1の推定
処理部4aの推定結果を基に第2の計測データ演算部3
bにより演算された演算データを入力としてCODcr
・MLSS負荷,流入水CODcrおよび処理水COD
crを推定処理する第2の推定処理部4bによって構成
される。
【0018】人工下水を用いた活性汚泥処理室内連続実
験においてSRT(汚泥滞留時間)一定制御(4日およ
び10日)条件下で流入水COD,処理水COD,曝気
槽のATPおよびORPなどを測定した結果、ORP,
CODcr・ATP負荷およびCODcr除去速度/A
TPの三者間に相関関係が認められ、関係式(1)から
(3)が得られた。
【0019】 ORP=−427.52CODcr・ATP負荷+18
2.6…(1)ここで、γ=+0.9927、水温は1
5から17℃、SRTは4日,10日CODcr除去速
度/ATP=0.7704×CODcr・ATP負荷+
0.016…(2) ここで、r=+0.9927、水温は15から17℃、
SRTは4日,10日である。
【0020】 ORP=−425.6CODcr除去速度/ATP+1
60…(3)r=−0.7459、水温は15から27
℃、SRTは4日,10日である。
【0021】さらに、演算装置3は、ORPを測定して
(1)式よりCODcr・ATP負荷を算出すると共に
、CODcr・ATP負荷と流入水量およびATP測定
値より(4)式によって流入水CODcrを算出する。
【0022】   流入水CODcr(mg/l)={CODcr・A
TP負荷(kg・CODcr/m・mole・日)×曝
気槽ATP濃度(m・mole/m3)×曝気槽容量(
m3)}/{1日当たり流入水量×10−3(m3/日
)}  …(4)処理水CODcrはCODcr・AT
P負荷から(1)式によりあるいはATU−Rr/AT
Pから(2)式によりCODcr除去速度/ATPを算
出しATPを乗じてCODcr除去速度を算出し、CO
Dcr除去速度と流入水CODcrを(5)式に代入し
て算出される。
【0023】   処理水CODcr(mg/l)=流入水CODcr
(mg/l)−{CODcr除去速度(kg・CODc
r/m3・日)×曝気槽容量(m3)/{流入水量×1
0−3(m3/1日}…(5)  また、MLSSの測
定値と流入水CODcrより、CODcr容積負荷とC
ODcr・MLSS負荷は(6),(7)式により算出
される。
【0024】   CODcr容積負荷(kg・CODcr/m3・日
)={流入水CODcr(mg/l)×流入水量×10
−3(m3/日}/曝気槽容積(m3)…(6)  C
ODcr・MLSS負荷(kg・CODcr/kg・M
LSS・日)={流入水CODcr(mg/l)×流入
水量(m3/日)}/{曝気槽MLSS(mg/l)×
曝気槽容積×10−3(m3)}…(7)以上のように
して、ORPの計測値より第1の計測データ演算部3a
においてCODcr・ATP負荷がまず算出される。次
にCODcr・ATP負荷とATP濃度,流入量,ML
SSなどから第2の計測データ演算部3bにおいてCO
Dcr・MLSS負荷,流入水CODcrおよび処理水
CODcrが算出される。図3はCODcr・ATP負
荷とCODcr除去速度/ATPの関係を示す。
【0025】負荷と基質除去速度およびORPとの相関
係数を表1に示す。
【0026】負荷の表現方法としてCODcr容積負荷
,CODcr・MLSS負荷,CODcr・ATP負荷
の3種類をあげたが、CODcr・ATP負荷が、OR
PおよびCODcr除去速度/ATPとの相関が高いこ
とがわかる。なお表1は人工下水を用いた活性汚泥処理
室内連続実験のデータを用いて最小自乗法により算出し
たものである。
【0027】
【表1】
【0028】本法では、ORPよりF/M比の一つの表
現方式であるCODcr・ATP負荷が比較的広い温度
範囲において推定可能である。ORP計は比較的安価で
あり、オンライン自動計測により流入水質の短時間内の
変化に対して迅速に応答しうる。流入水CODcrを推
定するためにはATPを測定しなければならず、ATP
は今のところ、オンライン自動計測装置はなく手分析に
頼らざるを得ず測定に1時間程度を要するという不利が
あるが、SRT一定条件下では毒物の流入がない限り急
激な変化は観察されないことから、1日1回程度の頻度
で測定を行えば、流入水CODcrおよび処理水COD
cr推定のためのデータとして使用可能である。本法は
F/M比推定以外に処理水CODcrの推定が可能であ
るという特徴を有する。
【0029】
【発明の効果】本発明は、上述の如くであって、曝気槽
に流入されるCODcr値と流量値,曝気槽内のATU
−Rr値およびATP値を基に演算処理してF/M比を
推定するものであるから、高性能な活性汚泥処理を実行
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による活性汚泥処理制御方法を
実行するためのブロック図。
【図2】図1の活性汚泥処理方法の説明用ブロック図。
【図3】CODcr・ATP負荷と曝気槽ORPの関係
を示す特性図。
【符号の説明】
1…曝気槽 2…沈澱池 3…演算装置 3a…第1の計測データ演算部 3b…第2の計測データ演算部 4…推定処理部 4a…第1の推定部 4b…第2の推定部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  曝気槽に流入される流入水の2クロム
    酸化カリウムによる酸素消費量であるCODcrの値と
    流量値,曝気槽内のアデノミン−3−リン酸であるAT
    Pの値,酸化還元電位であるORP値を基に演算を実行
    し、この演算値に基づいてCODcr・ATP負荷を算
    出し、活性汚泥の微生物Mと廃水中の有機物Fの比であ
    るF/M比を推定することを特徴とする活性汚泥処理制
    御方法。
  2. 【請求項2】  曝気槽におけるORPを測定し、この
    ORP値よりCODcr・ATP負荷を算出することを
    特徴とする活性汚泥処理制御方法。
  3. 【請求項3】  曝気槽におけるORPを基に算出した
    CODcr・ATP負荷と、ATP濃度と流入水量およ
    びMLSSを基に演算して、CODcr・MLSS負荷
    流入水のCODcrおよび処理水CODcrを推定する
    ことを特徴とする活性汚泥処理制御方法。
JP3002416A 1991-01-14 1991-01-14 活性汚泥処理制御方法 Pending JPH04235797A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008035710A1 (fr) * 2006-09-21 2008-03-27 Asahi Kasei Chemicals Corporation Procédé d'élimination d'eaux usées

Cited By (4)

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AU2007298198B2 (en) * 2006-09-21 2010-06-10 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method of wastewater disposal
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