JPH0683833B2 - エアレーションタンクの風量制御方法 - Google Patents
エアレーションタンクの風量制御方法Info
- Publication number
- JPH0683833B2 JPH0683833B2 JP63136186A JP13618688A JPH0683833B2 JP H0683833 B2 JPH0683833 B2 JP H0683833B2 JP 63136186 A JP63136186 A JP 63136186A JP 13618688 A JP13618688 A JP 13618688A JP H0683833 B2 JPH0683833 B2 JP H0683833B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ratio
- control
- value
- output
- aeration tank
- 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 - Lifetime
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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
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は下水処理場等におけるエアレーションタンクの
風量制御方法に関する。
風量制御方法に関する。
〔従来の技術〕 第４図は従来のエアレーションタンクの風量制御方法の
制御系を示すブロック線図であり、図中１は送風管、２
はエアレーションタンク、３はブロア、４は溶存酸素濃
度（DOという）を示している。エアレーションタンク２
の下水中には送風管１を通じてブロア３により吸込弁５
の開度に応じた量の空気が吹き込まれ、その結果である
エアレーションタンク２内の下水中の溶存酸素濃度、即
ちDO値はDO計４にて計測されるようになっている。
制御系を示すブロック線図であり、図中１は送風管、２
はエアレーションタンク、３はブロア、４は溶存酸素濃
度（DOという）を示している。エアレーションタンク２
の下水中には送風管１を通じてブロア３により吸込弁５
の開度に応じた量の空気が吹き込まれ、その結果である
エアレーションタンク２内の下水中の溶存酸素濃度、即
ちDO値はDO計４にて計測されるようになっている。
吹込弁５の開度制御は曝気風量一定制御系Ａ、流入量比
率制御系Ｂ及びDO一定制御系Ｃの３系統によって選択的
に行われる。
率制御系Ｂ及びDO一定制御系Ｃの３系統によって選択的
に行われる。
曝気風量一定制御系Ａは切換スイッチSW1が閉じると風
量設定値（通常はトータル曝気風量）が配分器６に入力
れ、各エアレーションタンク（図面には１基のみ表して
ある）２毎に配分し、その出力をPID制御器７に出力す
る。PID制御器７はこの配分値及び送風管１に配した風
量計８にて検出した検出値に基づき、この検出値を配分
値に一致させるに必要な出力を吸込弁５に出力し、吸込
弁５の開度調節を行う。
量設定値（通常はトータル曝気風量）が配分器６に入力
れ、各エアレーションタンク（図面には１基のみ表して
ある）２毎に配分し、その出力をPID制御器７に出力す
る。PID制御器７はこの配分値及び送風管１に配した風
量計８にて検出した検出値に基づき、この検出値を配分
値に一致させるに必要な出力を吸込弁５に出力し、吸込
弁５の開度調節を行う。
また流入量比率制御系Ｂは切換スイッチSW2を閉じると
比率設定器９にて流入下水量に係数を乗じた値を配分器
６に入力し、前記した過程と同様に吸込弁５の開度調節
を行う。
比率設定器９にて流入下水量に係数を乗じた値を配分器
６に入力し、前記した過程と同様に吸込弁５の開度調節
を行う。
更にDO一定制御系Ｃは切換スイッチSW3を閉じることに
よって選択される。DO計４の測定値PVはPID制御器10に
入力される。PID制御器10はこの測定値PVと予め設定さ
れているDO設定値SVとに基づき、測定値PVをDO設定値SV
に一致させるに必要な操作出力MVを乗算器11に出力す
る。乗算器11は予め設定されている比率αを前記操作出
力MVに乗じた値を加算器12に出力する。この加算器12に
は比率設定器９の出力に（１−α）を乗じた値が乗算器
13から入力されており、両者を加算した値を配分器６に
出力し、前述したのと同様に吸込弁５の開度を調節す
る。
よって選択される。DO計４の測定値PVはPID制御器10に
入力される。PID制御器10はこの測定値PVと予め設定さ
れているDO設定値SVとに基づき、測定値PVをDO設定値SV
に一致させるに必要な操作出力MVを乗算器11に出力す
る。乗算器11は予め設定されている比率αを前記操作出
力MVに乗じた値を加算器12に出力する。この加算器12に
は比率設定器９の出力に（１−α）を乗じた値が乗算器
13から入力されており、両者を加算した値を配分器６に
出力し、前述したのと同様に吸込弁５の開度を調節す
る。
なお、ここに比率αは流入量比率制御系Ｂに対するDO一
定制御率の制御比である。
定制御率の制御比である。
ところで上述した如き従来の方法にあっては通常用いら
れるDO一定制御系Ｃによる制御中、例えばDO計４が故障
したとき、或いはDO計４系のメンテナンス時にはDO一定
制御系Ｃによる制御はできないから、他の流入量比率制
御系Ｂ等に切替える必要があるが、故障発生を知らない
まま運転が継続される等の不都合を生じる外、DO一定制
御に用いる比率αは実際の運転状況から判断して設定し
なければならず煩わしい等の問題があった。
れるDO一定制御系Ｃによる制御中、例えばDO計４が故障
したとき、或いはDO計４系のメンテナンス時にはDO一定
制御系Ｃによる制御はできないから、他の流入量比率制
御系Ｂ等に切替える必要があるが、故障発生を知らない
まま運転が継続される等の不都合を生じる外、DO一定制
御に用いる比率αは実際の運転状況から判断して設定し
なければならず煩わしい等の問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは流入量比率制御と、DO一定制御とを
組み合わせた比率追従DO一定制御を行い、しかも不都合
な制御状況が発生すると自動的に流入比率制御に切替え
得るようにしたエアレーションタンクの風量制御方法を
提供するにある。
目的とするところは流入量比率制御と、DO一定制御とを
組み合わせた比率追従DO一定制御を行い、しかも不都合
な制御状況が発生すると自動的に流入比率制御に切替え
得るようにしたエアレーションタンクの風量制御方法を
提供するにある。
本発明に係るエアレーションタンクの風量制御方法は、
エアレーションタンク内への下水流入量に応じて吹込み
風量を制御する流入量比率制御に対する、エアレーショ
ンタンク内の下水中のDO値を一定に維持するよう吹込み
風量を制御するDO一定制御の制御比率を可変とし、予め
定めた制御上の条件が満たされている間、この制御比率
を順次的に変更する過程と、前記制御上の条件が満たさ
れなくなったとき前記制御比率を零とし、流入量比率制
御に切替えて制御を行う過程とを含む。
エアレーションタンク内への下水流入量に応じて吹込み
風量を制御する流入量比率制御に対する、エアレーショ
ンタンク内の下水中のDO値を一定に維持するよう吹込み
風量を制御するDO一定制御の制御比率を可変とし、予め
定めた制御上の条件が満たされている間、この制御比率
を順次的に変更する過程と、前記制御上の条件が満たさ
れなくなったとき前記制御比率を零とし、流入量比率制
御に切替えて制御を行う過程とを含む。
本発明にあってはこれによって流量比率制御とDO一定制
御との最適比率を自動的に決定し得、また制御上の不都
合を生じた時は流量比率制御に自動的に切り替え得るこ
ととなる。
御との最適比率を自動的に決定し得、また制御上の不都
合を生じた時は流量比率制御に自動的に切り替え得るこ
ととなる。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第１図は本発明に係るエアレーションタンク
の風量制御の制御系を示すブロック線図であり、図中１
は送風管、２はエアレーションタンク、３はブロア、４
は溶存酸素濃度計（以下DO計という）、５は吸込弁、６
は配分器、７はPID制御器、８は風量計を示している。
説明する。第１図は本発明に係るエアレーションタンク
の風量制御の制御系を示すブロック線図であり、図中１
は送風管、２はエアレーションタンク、３はブロア、４
は溶存酸素濃度計（以下DO計という）、５は吸込弁、６
は配分器、７はPID制御器、８は風量計を示している。
エアレーションタンク２には送風管１を通じてブロア３
により吸込弁５の開度に応じた空気量が吹き込まれ、そ
の結果であるエアレーションタンク２内の下水中の溶存
酸素濃度はDO計４にて計測されるようになっている。
により吸込弁５の開度に応じた空気量が吹き込まれ、そ
の結果であるエアレーションタンク２内の下水中の溶存
酸素濃度はDO計４にて計測されるようになっている。
吸込弁５の開度制御は曝気風量一定制御系Ａ、流入量比
率制御系Ｂ及び比率追従DO一定制御系Ｄによって選択的
に行われる。曝気風量一定制御系Ａ、流入量比率制御系
Ｂは従来方法と実質的に同じである。
率制御系Ｂ及び比率追従DO一定制御系Ｄによって選択的
に行われる。曝気風量一定制御系Ａ、流入量比率制御系
Ｂは従来方法と実質的に同じである。
即ち曝気風量一定制御系Ａは切替スイッチSW1を閉じる
とトータル曝気風量である風量設定値が配分器６に入力
され、各エアレーションタンク（図面には１基のみ表れ
ている）２毎に配分され、その配分値がPID制御器７に
出力される。
とトータル曝気風量である風量設定値が配分器６に入力
され、各エアレーションタンク（図面には１基のみ表れ
ている）２毎に配分され、その配分値がPID制御器７に
出力される。
PID制御器７はその配分値及び送風管１付設の風量計８
の検出値に基づきこの検出値を配分値に一致させるに必
要な出力を吸込弁５に出力し、吸込弁５の開度調節を行
う。
の検出値に基づきこの検出値を配分値に一致させるに必
要な出力を吸込弁５に出力し、吸込弁５の開度調節を行
う。
また流入量比率制御系Ｂは切替スイッチSW2を閉じると
比率設定器９によって流入下水量に係数を乗じた値が配
分器６に入力され、前記したのと同じ過程で吸込弁５の
開度調節が行われる。
比率設定器９によって流入下水量に係数を乗じた値が配
分器６に入力され、前記したのと同じ過程で吸込弁５の
開度調節が行われる。
そして比率追従DO一定制御系Ｄは制御比率αが固定モー
ドのときは切替スイッチSW3が、また制御比率αが可変
モードのときは切替スイッチSW4がそれぞれ選択的に閉
じられ、以下の如くに行われる。
ドのときは切替スイッチSW3が、また制御比率αが可変
モードのときは切替スイッチSW4がそれぞれ選択的に閉
じられ、以下の如くに行われる。
先ずDO計４の測定値PVがPID制御器10に入力される。PID
制御器10はこの測定値PVと予め定められているDO設定値
SVとに基づき測定値PVをDO設定値SVに一致させるに必要
な操作出力MVを乗算器11に出力する。乗算器11は比率α
が固定モードに設定されているとき、即ちスイッチS1が
閉成されているときは操作出力MVに比率αを乗じた値
を、また比率αが可変モードに設定されているとき、即
ちスイッチS2が閉成されているときは操作出力MVにその
ときどきに変化した比率αを乗じた値を加算器12へ出力
する。
制御器10はこの測定値PVと予め定められているDO設定値
SVとに基づき測定値PVをDO設定値SVに一致させるに必要
な操作出力MVを乗算器11に出力する。乗算器11は比率α
が固定モードに設定されているとき、即ちスイッチS1が
閉成されているときは操作出力MVに比率αを乗じた値
を、また比率αが可変モードに設定されているとき、即
ちスイッチS2が閉成されているときは操作出力MVにその
ときどきに変化した比率αを乗じた値を加算器12へ出力
する。
加算器12には別の乗算器13から比率設定器９の出力に、
比率αが固定モードに設定されているとき、即ちスイッ
チS1が閉成されているときは１−αを乗じた値が、また
比率αが可変モードに設定されているとき、即ちスイッ
チS2が閉成されているときはそのときどきに変化した１
−αを乗じた値が入力される。
比率αが固定モードに設定されているとき、即ちスイッ
チS1が閉成されているときは１−αを乗じた値が、また
比率αが可変モードに設定されているとき、即ちスイッ
チS2が閉成されているときはそのときどきに変化した１
−αを乗じた値が入力される。
加算器12は両者を加算して配分器６に出力し、前記他の
制御系A,Bにおける場合と同様に吸込弁５の開度調節を
行う。
制御系A,Bにおける場合と同様に吸込弁５の開度調節を
行う。
比率αが固定モードのときは従来方法におけるDO一定制
御系Ｃの制御内容と実質的に同じである。
御系Ｃの制御内容と実質的に同じである。
一方比率αが可変モードのときは比率αの設定は次の過
程で行われる。先ず、減算器14がDO計４の測定値PVと、
PID制御器10に対するDO設定値SVとを取り込み、その偏
差EV（＝SV−PV）を算出し、これを比較器15に出力す
る。比較器15はこの偏差EVと予め設定入力されている偏
差の限界値｜EVH｜を比較し、下記（１），（２）式の
条件が成立する場合には所定信号を出力する。
程で行われる。先ず、減算器14がDO計４の測定値PVと、
PID制御器10に対するDO設定値SVとを取り込み、その偏
差EV（＝SV−PV）を算出し、これを比較器15に出力す
る。比較器15はこの偏差EVと予め設定入力されている偏
差の限界値｜EVH｜を比較し、下記（１），（２）式の
条件が成立する場合には所定信号を出力する。
EV≧｜EVH｜ …（１） −EV≧｜EVH｜ …（２） またPID制御器10の操作出力MVを比較器16,17に取り込
み、これを比較器16にあっては予め設定されている上限
値MVHと、また比較器17にあっては予め設定されている
下限値MVLと夫々比較し、下記（３），（４）式が成立
するときは夫々所定の信号を出力する。
み、これを比較器16にあっては予め設定されている上限
値MVHと、また比較器17にあっては予め設定されている
下限値MVLと夫々比較し、下記（３），（４）式が成立
するときは夫々所定の信号を出力する。
MV≧MVH …（３） MV≦MVL …（４） （１）〜（４）式が成立するときはいずれも偏差EV、操
作出力MVが制御上好ましくない状況にあることを示して
いる。
作出力MVが制御上好ましくない状況にあることを示して
いる。
そしてこれら各比較器15,16,17の信号に基づき第2,3図
に示す如きアルゴリズムに従って比率αが設定される。
に示す如きアルゴリズムに従って比率αが設定される。
（比率αの変更アルゴリズム） 第２図は比率αの自動設定のアルゴリズムを示す説明図
であり、（１）及び（３）式の条件、（２）及び（４）
式の条件がいずれも成立していないとき、換言すれば制
御上好ましくない状況が発生していない正常な状態にあ
るときはAND回路21,22からはいずれもローレベルの信号
が出力され、従ってタイマーT1,T2は動作状態には至ら
ず、またOR回路23からは（１），（３）式の条件、
（２），（４）式の条件の少なくともいずれかの条件が
成立していないときはローレベルの信号が出力され、NO
T回路24からはハイレベルの信号が出力される。
であり、（１）及び（３）式の条件、（２）及び（４）
式の条件がいずれも成立していないとき、換言すれば制
御上好ましくない状況が発生していない正常な状態にあ
るときはAND回路21,22からはいずれもローレベルの信号
が出力され、従ってタイマーT1,T2は動作状態には至ら
ず、またOR回路23からは（１），（３）式の条件、
（２），（４）式の条件の少なくともいずれかの条件が
成立していないときはローレベルの信号が出力され、NO
T回路24からはハイレベルの信号が出力される。
これによって比率αは例えば初期値としてα1に設定さ
れているときはα2（＝α1＋Δα）に変更され、以後順
次所定のタイミングでα3，α4…αn（最大値）まで自
動的に変更される。
れているときはα2（＝α1＋Δα）に変更され、以後順
次所定のタイミングでα3，α4…αn（最大値）まで自
動的に変更される。
なおこの比率αの値の設定変更順序については上記した
α1からαnに至るまで順次的に変更する代わりにα1，
αn，α2，αn-1…の如く所定値に収束する態様で変更
してもよいことは勿論である。
α1からαnに至るまで順次的に変更する代わりにα1，
αn，α2，αn-1…の如く所定値に収束する態様で変更
してもよいことは勿論である。
一方、（１）〜（４）式の条件が最初から成立している
場合、或いは途中で成立した場合、換言すれば制御上の
不都合が生じた場合には第２図に示すNOT回路24からは
ローレベルの信号が出力されることとなり、比率αの変
更は行われず、第３図に示すアルゴリズムに従った比率
αの設定が行われる。（α＝０とするときのアルゴリズ
ム） 既述した（１），（２）式、（２），（４）式が成立す
るとAND回路31,32からはハイレベルの信号が出力され、
タイマーT3,T4は共に動作状態となり、夫々限時に達す
るとOR回路33へ信号が出力される。
場合、或いは途中で成立した場合、換言すれば制御上の
不都合が生じた場合には第２図に示すNOT回路24からは
ローレベルの信号が出力されることとなり、比率αの変
更は行われず、第３図に示すアルゴリズムに従った比率
αの設定が行われる。（α＝０とするときのアルゴリズ
ム） 既述した（１），（２）式、（２），（４）式が成立す
るとAND回路31,32からはハイレベルの信号が出力され、
タイマーT3,T4は共に動作状態となり、夫々限時に達す
るとOR回路33へ信号が出力される。
OR回路33は少なくとも一方のタイマーT3又はT4から信号
が発せられるとハイレベルの信号が出力され、先ず現在
設定されている比率αの値、例えばこれをαiとする
と、この値を図示しない記憶装置によって記憶すると共
に比率αを零に設定する。
が発せられるとハイレベルの信号が出力され、先ず現在
設定されている比率αの値、例えばこれをαiとする
と、この値を図示しない記憶装置によって記憶すると共
に比率αを零に設定する。
これにより切替スイッチSW3が閉じられ、第１図におい
て乗算器11の出力は零、また乗算器13の出力は比率設定
器９の出力と等しくなり、加算器12からも比率設定器９
の出力と等しい出力が配分器６へ出力され、実質的に流
入量比率制御系Ｂによる制御に自動的に切替えられるこ
ととなる。
て乗算器11の出力は零、また乗算器13の出力は比率設定
器９の出力と等しくなり、加算器12からも比率設定器９
の出力と等しい出力が配分器６へ出力され、実質的に流
入量比率制御系Ｂによる制御に自動的に切替えられるこ
ととなる。
その後故障が修復されて（１），（３）式、（２），
（４）式が共に成立しない状態、即ち正常状態に復帰
し、AND回路31,32からの信号がローレベルとなり、タイ
マーT3,T4が動作しない状態となると各NOT回路34,35か
らはハイレベルの信号が出力される。
（４）式が共に成立しない状態、即ち正常状態に復帰
し、AND回路31,32からの信号がローレベルとなり、タイ
マーT3,T4が動作しない状態となると各NOT回路34,35か
らはハイレベルの信号が出力される。
これによってAND回路36からはハイレベルの信号が出力
され、タイマーT5が動作状態となり、一定時間正常状態
が持続し、限時に達すると予め記憶していた比率αの値
αiを呼び出し、この値αiをその前回のαi-1（＝αi−
Δα）に変更し、以後は故障発生前の制御状態に戻る。
され、タイマーT5が動作状態となり、一定時間正常状態
が持続し、限時に達すると予め記憶していた比率αの値
αiを呼び出し、この値αiをその前回のαi-1（＝αi−
Δα）に変更し、以後は故障発生前の制御状態に戻る。
以上の如く本発明方法にあっては流入量比率に対するDO
一定制御の制御比率αを順次自動的に更新するから容易
に適正な制御が可能となり、また制御状態の不都合を生
じたときは自動的に流入量比率制御に切替え得て不適正
な制御を継続するという不都合も解消し得るなど本発明
は優れた効果を奏するものである。
一定制御の制御比率αを順次自動的に更新するから容易
に適正な制御が可能となり、また制御状態の不都合を生
じたときは自動的に流入量比率制御に切替え得て不適正
な制御を継続するという不都合も解消し得るなど本発明
は優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明方法に用いる制御系を示すブロック線
図、第2,3図は比率αの設定過程を示す説明図、第４図
は従来方法の制御系を示すブロック線図である。 １……送風管、２……エアレーションタンク、３……ブ
ロア、４……DO計、５……吸込弁、６……配分器、７…
…PID制御器、８……風量計、９……比率設定器、10…
…PID制御器、11……乗算器、12……加算器、13……乗
算器、14……減算器、15,16,17……比較器 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図、第2,3図は比率αの設定過程を示す説明図、第４図
は従来方法の制御系を示すブロック線図である。 １……送風管、２……エアレーションタンク、３……ブ
ロア、４……DO計、５……吸込弁、６……配分器、７…
…PID制御器、８……風量計、９……比率設定器、10…
…PID制御器、11……乗算器、12……加算器、13……乗
算器、14……減算器、15,16,17……比較器 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】エアレーションタンク内への下水流入量に
応じて吹込み風量を制御する流入量比率制御に対する、
エアレーションタンク内の下水中のDO値を一定に維持す
るよう吹込み風量を制御するDO一定制御の制御比率を可
変とし、予め定めた制御上の条件が満たされている間、
この制御比率を順次的に変更する過程と、前記制御上の
条件が満たされなくなったとき前記制御比率を零とし、
流入量比率制御に切替えて制御を行う過程とを含むこと
を特徴とするエアレーションタンクの風量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136186A JPH0683833B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | エアレーションタンクの風量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136186A JPH0683833B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | エアレーションタンクの風量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304099A JPH01304099A (ja) | 1989-12-07 |
| JPH0683833B2 true JPH0683833B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=15169357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63136186A Expired - Lifetime JPH0683833B2 (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | エアレーションタンクの風量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683833B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3939942A4 (en) * | 2019-03-11 | 2022-10-26 | Gohda Water Treatment Technology Co., Inc. | TEST PROCEDURE FOR WASTEWATER TREATMENT PLANT |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63136186A patent/JPH0683833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01304099A (ja) | 1989-12-07 |
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