JPH07148496A - 活性汚泥循環変法の運転制御方法 - Google Patents
活性汚泥循環変法の運転制御方法Info
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- JPH07148496A JPH07148496A JP29770093A JP29770093A JPH07148496A JP H07148496 A JPH07148496 A JP H07148496A JP 29770093 A JP29770093 A JP 29770093A JP 29770093 A JP29770093 A JP 29770093A JP H07148496 A JPH07148496 A JP H07148496A
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- tank
- aerobic
- activated sludge
- aerobic tank
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 好気槽における硝化効率を向上させ、嫌気槽
における脱窒効果を高めることができる活性汚泥循環変
法の運転制御方法の提供を目的とする。 【構成】 原水３を嫌気槽１ａで脱窒細菌により脱窒を
行う工程と、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃで硝化細菌により
硝化を行う工程と、沈澱池７で固液分離して上澄液を処
理水１１として放流する工程とを含む活性汚泥循環変法
処理において、上記各好気槽に、それぞれ酸素利用速度
計（ｒｒ計１４）と全酸素消費速度から硝化反応に伴う
酸素消費速度を差し引いた値の計測器（ＡＴＵ−ｒｒ計
１７）とを付設し、測定された酸素利用速度と硝化反応
に基づく酸素消費量から好気槽内の硝化速度を推定し
て、その値に応じて各好気槽に対するブロワの送風量を
コントロールするＤＯ制御と、余剰汚泥引抜に伴うＳＲ
Ｔ制御を実施する活性汚泥循環変法の運転制御方法を提
供する。
における脱窒効果を高めることができる活性汚泥循環変
法の運転制御方法の提供を目的とする。 【構成】 原水３を嫌気槽１ａで脱窒細菌により脱窒を
行う工程と、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃで硝化細菌により
硝化を行う工程と、沈澱池７で固液分離して上澄液を処
理水１１として放流する工程とを含む活性汚泥循環変法
処理において、上記各好気槽に、それぞれ酸素利用速度
計（ｒｒ計１４）と全酸素消費速度から硝化反応に伴う
酸素消費速度を差し引いた値の計測器（ＡＴＵ−ｒｒ計
１７）とを付設し、測定された酸素利用速度と硝化反応
に基づく酸素消費量から好気槽内の硝化速度を推定し
て、その値に応じて各好気槽に対するブロワの送風量を
コントロールするＤＯ制御と、余剰汚泥引抜に伴うＳＲ
Ｔ制御を実施する活性汚泥循環変法の運転制御方法を提
供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は嫌気−好気活性汚泥循環
変法を用いて廃水中の有機物及び窒素を高効率に除去す
るとともに、好気槽での硝化状態を監視するようにした
運転制御方法に関するものである。
変法を用いて廃水中の有機物及び窒素を高効率に除去す
るとともに、好気槽での硝化状態を監視するようにした
運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から下水等の廃水中の有機物を効率
的に除去するとともに、閉鎖性水域の富栄養化の原因物
質と考えられている窒素及びリンを除去する方法が種々
提案されている。この富栄養化とは、水域中のＮ，Ｐ等
の栄養塩類の濃度が増大し、これらを栄養素とする生物
活動が活発となって生態系が変化することを指してい
る。特に湖沼等に生活排水とか工場廃水が大量に流入す
ると、上記の富栄養化が急速に進行することが知られて
いる。
的に除去するとともに、閉鎖性水域の富栄養化の原因物
質と考えられている窒素及びリンを除去する方法が種々
提案されている。この富栄養化とは、水域中のＮ，Ｐ等
の栄養塩類の濃度が増大し、これらを栄養素とする生物
活動が活発となって生態系が変化することを指してい
る。特に湖沼等に生活排水とか工場廃水が大量に流入す
ると、上記の富栄養化が急速に進行することが知られて
いる。
【０００３】近時、窒素の除去率を高めることが要求さ
れており、窒素に関する規制も厳しくなることが予想さ
れるので、これを除去することができる高度処理プロセ
スを採用する施設が増加するものと考えられる。
れており、窒素に関する規制も厳しくなることが予想さ
れるので、これを除去することができる高度処理プロセ
スを採用する施設が増加するものと考えられる。
【０００４】廃水中の窒素とかリンを除去する手段とし
て、物理化学的な方法及び生物学的方法が提案されてい
るが、物理化学的方法はコストが嵩む関係から普及して
いない現状にある。例えば物理化学的方法として実用化
されているリン除去方法に凝集沈澱及び晶析手段がある
が、この手段はコストや維持管理面で難点がある。
て、物理化学的な方法及び生物学的方法が提案されてい
るが、物理化学的方法はコストが嵩む関係から普及して
いない現状にある。例えば物理化学的方法として実用化
されているリン除去方法に凝集沈澱及び晶析手段がある
が、この手段はコストや維持管理面で難点がある。
【０００５】一方、生物学的に窒素とリンを同時に除去
する方法として、従来の活性汚泥法の変法として嫌気−
好気活性汚泥法が注目されている。この嫌気−好気活性
汚泥法とは、例えば図６に示したように、生物反応槽を
溶存酸素（通常ＤＯと略称）の存在しない嫌気槽１ａと
ＤＯの存在する好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとに仕切
り、この嫌気槽１ａにより、流入する原水３を無酸素状
態下で撹拌機構１０による撹拌を行って活性汚泥中の脱
窒菌による脱窒を行い、次に好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの内方に配置した各散気管４にブロワ５から空気を
供給することにより、エアレーションによる酸素の存在
下で活性汚泥による有機物の酸化分解と硝化菌によるア
ンモニアの硝化を行う。そして最終段の好気槽２ｄの硝
化液を硝化液循環ポンプ６を用いて嫌気槽１ａに送り込
むことにより、嫌気槽１ａの脱窒効果が促進される。
する方法として、従来の活性汚泥法の変法として嫌気−
好気活性汚泥法が注目されている。この嫌気−好気活性
汚泥法とは、例えば図６に示したように、生物反応槽を
溶存酸素（通常ＤＯと略称）の存在しない嫌気槽１ａと
ＤＯの存在する好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄとに仕切
り、この嫌気槽１ａにより、流入する原水３を無酸素状
態下で撹拌機構１０による撹拌を行って活性汚泥中の脱
窒菌による脱窒を行い、次に好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄの内方に配置した各散気管４にブロワ５から空気を
供給することにより、エアレーションによる酸素の存在
下で活性汚泥による有機物の酸化分解と硝化菌によるア
ンモニアの硝化を行う。そして最終段の好気槽２ｄの硝
化液を硝化液循環ポンプ６を用いて嫌気槽１ａに送り込
むことにより、嫌気槽１ａの脱窒効果が促進される。
【０００６】上記脱窒菌とは、嫌気条件下で硝酸呼吸に
よりＮ０2−Ｎ及びＮ０3−ＮをＮ2やＮＯ2に還元する細
菌を指している。又、原水中のリンは嫌気槽１ａ内で放
出され、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ内で活性汚泥に
取り込まれて除去される。７は最終沈澱池であり、この
最終沈澱池７の上澄液は処理水１１として図外の消毒槽
等を経由してから放流され、該最終沈澱池７内に沈降し
た汚泥の一部は汚泥返送ポンプ８により嫌気槽１ａに返
送され、他の汚泥は余剰汚泥引抜ポンプ９から図外の余
剰汚泥処理装置に送り込まれて処理される。
よりＮ０2−Ｎ及びＮ０3−ＮをＮ2やＮＯ2に還元する細
菌を指している。又、原水中のリンは嫌気槽１ａ内で放
出され、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ内で活性汚泥に
取り込まれて除去される。７は最終沈澱池であり、この
最終沈澱池７の上澄液は処理水１１として図外の消毒槽
等を経由してから放流され、該最終沈澱池７内に沈降し
た汚泥の一部は汚泥返送ポンプ８により嫌気槽１ａに返
送され、他の汚泥は余剰汚泥引抜ポンプ９から図外の余
剰汚泥処理装置に送り込まれて処理される。
【０００７】かかる嫌気−好気活性汚泥処理方法を用い
ることにより、通常の標準活性汚泥法で達成される有機
物除去効果と同程度の効果が得られる上、窒素とリンに
関しては活性汚泥法よりも高い除去率が達成される。
ることにより、通常の標準活性汚泥法で達成される有機
物除去効果と同程度の効果が得られる上、窒素とリンに
関しては活性汚泥法よりも高い除去率が達成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の嫌気−好気活性汚泥処理法の場合、効率的な運
転制御方法の確立が困難であり、特に好気槽における硝
化効率と、それに伴う嫌気槽における脱窒効果をともに
充分に高めるためのモニタリングを実施することが困難
であるという課題があった。
な従来の嫌気−好気活性汚泥処理法の場合、効率的な運
転制御方法の確立が困難であり、特に好気槽における硝
化効率と、それに伴う嫌気槽における脱窒効果をともに
充分に高めるためのモニタリングを実施することが困難
であるという課題があった。
【０００９】即ち、前記嫌気−好気活性汚泥法における
動作態様は、嫌気槽１ａにおける脱窒反応と、好気槽２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにおける硝化反応とに大別するこ
とが出来るが、反応の律速となっているのは後者，即ち
硝化反応である。
動作態様は、嫌気槽１ａにおける脱窒反応と、好気槽２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにおける硝化反応とに大別するこ
とが出来るが、反応の律速となっているのは後者，即ち
硝化反応である。
【００１０】特に嫌気−好気活性汚泥処理法によって効
率的に窒素を除去するためには、嫌気槽における脱窒と
好気槽における硝化を最適な運転条件に保持することが
要求される上、窒素除去工程は硝化工程に影響される度
合が高いため、良好な窒素除去を行うためには硝化工程
が良好に行われていることが必要である。この硝化反応
は、前記したように硝化菌によって引き起こされるが、
この硝化菌の活性は、ｐＨ，水温等の微妙な変化により
容易に影響を受けることが知られている。硝化反応は硝
化菌によるアンモニア性窒素の酸化作用であり、硝化速
度はアンモニア性窒素の減少速度又はＮＯX−Ｎ（ＮＯ2
−Ｎ＋ＮＯ3−Ｎ）の増加速度として表わすことができ
る。
率的に窒素を除去するためには、嫌気槽における脱窒と
好気槽における硝化を最適な運転条件に保持することが
要求される上、窒素除去工程は硝化工程に影響される度
合が高いため、良好な窒素除去を行うためには硝化工程
が良好に行われていることが必要である。この硝化反応
は、前記したように硝化菌によって引き起こされるが、
この硝化菌の活性は、ｐＨ，水温等の微妙な変化により
容易に影響を受けることが知られている。硝化反応は硝
化菌によるアンモニア性窒素の酸化作用であり、硝化速
度はアンモニア性窒素の減少速度又はＮＯX−Ｎ（ＮＯ2
−Ｎ＋ＮＯ3−Ｎ）の増加速度として表わすことができ
る。
【００１１】硝化が良好に進行している場合には、脱窒
反応の良否が窒素除去率を左右するので、高い窒素除去
率を維持するには硝化反応と脱窒反応のバランスを良好
に保持することが要求される。
反応の良否が窒素除去率を左右するので、高い窒素除去
率を維持するには硝化反応と脱窒反応のバランスを良好
に保持することが要求される。
【００１２】一方、上記硝化菌によるアンモニア性窒素
の硝化は、硝化槽のＤＯ濃度に大きく影響されることが
知られている。従ってＤＯ濃度を高くして硝化反応を促
進することは必要であるが、その反面で硝化液の一部を
硝化槽から脱窒槽へ循環して脱窒反応を行わせる時には
ＤＯは存在しない方が良いという問題がある。従って硝
化液の循環によるＤＯの持ち込みで脱窒反応が阻害され
ることを考慮すると、硝化槽内のＤＯ濃度は、必要以上
に高くならないように管理することが肝要である。
の硝化は、硝化槽のＤＯ濃度に大きく影響されることが
知られている。従ってＤＯ濃度を高くして硝化反応を促
進することは必要であるが、その反面で硝化液の一部を
硝化槽から脱窒槽へ循環して脱窒反応を行わせる時には
ＤＯは存在しない方が良いという問題がある。従って硝
化液の循環によるＤＯの持ち込みで脱窒反応が阻害され
ることを考慮すると、硝化槽内のＤＯ濃度は、必要以上
に高くならないように管理することが肝要である。
【００１３】以上の点から活性汚泥循環変法による効率
的な運転方法を確立するためには、硝化反応のモニタリ
ングを実施することが重要な技術的要素であるが、現状
ではこのような硝化反応のモニタリング手段は確立され
ておらず、好気槽における硝化効率と、それに伴う嫌気
槽における脱窒効果をともに充分に高めるような制御が
行われているとは言い難い状況にある。
的な運転方法を確立するためには、硝化反応のモニタリ
ングを実施することが重要な技術的要素であるが、現状
ではこのような硝化反応のモニタリング手段は確立され
ておらず、好気槽における硝化効率と、それに伴う嫌気
槽における脱窒効果をともに充分に高めるような制御が
行われているとは言い難い状況にある。
【００１４】そこで本発明はこのような嫌気−好気活性
汚泥処理が有している課題を解消して、特に上記制御因
子の中で硝化反応の進行状況をモニタリングすることに
より、好気槽における硝化反応の終了時点を簡易に判断
して、各好気槽に対するブロワからの送風量と余剰汚泥
引抜量をコントロールすることにより、硝化効率を高め
るとともに余分なＤＯ濃度の上昇を抑え、それに伴って
嫌気槽における脱窒効果を高めることができる活性汚泥
循環変法の運転制御方法を提供することを目的とするも
のである。
汚泥処理が有している課題を解消して、特に上記制御因
子の中で硝化反応の進行状況をモニタリングすることに
より、好気槽における硝化反応の終了時点を簡易に判断
して、各好気槽に対するブロワからの送風量と余剰汚泥
引抜量をコントロールすることにより、硝化効率を高め
るとともに余分なＤＯ濃度の上昇を抑え、それに伴って
嫌気槽における脱窒効果を高めることができる活性汚泥
循環変法の運転制御方法を提供することを目的とするも
のである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、原水を嫌気槽で脱窒細菌により脱窒を行
う工程と、複数段の好気槽で硝化細菌により硝化を行う
工程と、沈澱槽で固液分離して上澄液を処理水として放
流する工程とを含む活性汚泥循環変法処理において、上
記複数段の好気槽に、それぞれ酸素利用速度計と全酸素
消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速度を差し引いた
値の計測器とを付設し、測定された酸素利用速度と硝化
反応に基づく酸素消費量から好気槽内の硝化速度を推定
して、その値に応じて好気槽に対するブロワの送風量を
コントロールするＤＯ制御と、余剰汚泥引抜に伴うＳＲ
Ｔ制御を実施するようにした活性汚泥循環変法の運転制
御方法を提供する。
成するために、原水を嫌気槽で脱窒細菌により脱窒を行
う工程と、複数段の好気槽で硝化細菌により硝化を行う
工程と、沈澱槽で固液分離して上澄液を処理水として放
流する工程とを含む活性汚泥循環変法処理において、上
記複数段の好気槽に、それぞれ酸素利用速度計と全酸素
消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速度を差し引いた
値の計測器とを付設し、測定された酸素利用速度と硝化
反応に基づく酸素消費量から好気槽内の硝化速度を推定
して、その値に応じて好気槽に対するブロワの送風量を
コントロールするＤＯ制御と、余剰汚泥引抜に伴うＳＲ
Ｔ制御を実施するようにした活性汚泥循環変法の運転制
御方法を提供する。
【００１６】
【作用】かかる活性汚泥循環変法の運転制御方法によれ
ば、原水が嫌気槽もしくは嫌気条件下で脱窒され、好気
槽もしくは好気条件下での曝気と硝化細菌の作用に基づ
く硝化が行われる一方、各好気槽からそれぞれサンプリ
ングされた試料の酸素利用速度〔ｒｒ〕と硝化反応にか
かる酸素消費速度〔Ｎｔ−ｒｒ〕とが測定され、これに
より好気槽の活性汚泥の硝化速度が推定されるととも
に、各好気槽における硝化反応の終了時点が判断され
て、好気槽へのブロワの送風量をコントロールするＤＯ
制御及び余剰汚泥引抜に伴うＳＲＴ制御が実施される。
ば、原水が嫌気槽もしくは嫌気条件下で脱窒され、好気
槽もしくは好気条件下での曝気と硝化細菌の作用に基づ
く硝化が行われる一方、各好気槽からそれぞれサンプリ
ングされた試料の酸素利用速度〔ｒｒ〕と硝化反応にか
かる酸素消費速度〔Ｎｔ−ｒｒ〕とが測定され、これに
より好気槽の活性汚泥の硝化速度が推定されるととも
に、各好気槽における硝化反応の終了時点が判断され
て、好気槽へのブロワの送風量をコントロールするＤＯ
制御及び余剰汚泥引抜に伴うＳＲＴ制御が実施される。
【００１７】そして好気槽における硝化効率が高められ
るとともに余分なＤＯ濃度の上昇を抑え、嫌気槽におけ
る窒素除去率が向上するという作用が得られる。
るとともに余分なＤＯ濃度の上昇を抑え、嫌気槽におけ
る窒素除去率が向上するという作用が得られる。
【００１８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明にかかる活性汚
泥循環変法の運転制御方法の一実施例を、前記従来の構
成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して詳述す
る。図１は本発明にかかる運転制御方法を採用した嫌気
−好気活性汚泥装置を全体的に示す概要図であって、図
中の１ａは廃水の脱窒を行うための嫌気槽、２ａ，２
ｂ，２ｃは硝化を行うための複数段の好気槽であり、こ
の嫌気槽１ａと好気槽２ａ，２ｂ，２ｃとは同一の生物
反応槽を仕切板１２で区切って分割構成されている。
泥循環変法の運転制御方法の一実施例を、前記従来の構
成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して詳述す
る。図１は本発明にかかる運転制御方法を採用した嫌気
−好気活性汚泥装置を全体的に示す概要図であって、図
中の１ａは廃水の脱窒を行うための嫌気槽、２ａ，２
ｂ，２ｃは硝化を行うための複数段の好気槽であり、こ
の嫌気槽１ａと好気槽２ａ，２ｂ，２ｃとは同一の生物
反応槽を仕切板１２で区切って分割構成されている。
【００１９】上記嫌気槽１ａの内方には、撹拌機構１０
が配置されており、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃにはエア吹
出機構としての散気管４，４，４が配置され、外部に上
記散気管４，４，４にエアを供給するためのブロワ５が
配備されている。６は硝化液循環ポンプである。
が配置されており、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃにはエア吹
出機構としての散気管４，４，４が配置され、外部に上
記散気管４，４，４にエアを供給するためのブロワ５が
配備されている。６は硝化液循環ポンプである。
【００２０】上記ブロワ５と各散気管４，４，４とを連
結する管路の途中には、開閉度調整可能なバルブ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが配備されている。尚、バ
ルブ１５ｄはブロワ５の出口に配置された風量調整バル
ブである。
結する管路の途中には、開閉度調整可能なバルブ１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが配備されている。尚、バ
ルブ１５ｄはブロワ５の出口に配置された風量調整バル
ブである。
【００２１】７は最終沈澱池、８は汚泥の一部を嫌気槽
１ａに返送する汚泥返送ポンプ、９は他の汚泥を図外の
余剰汚泥処理装置に送り込む余剰汚泥引抜ポンプであ
る。
１ａに返送する汚泥返送ポンプ、９は他の汚泥を図外の
余剰汚泥処理装置に送り込む余剰汚泥引抜ポンプであ
る。
【００２２】本実施例では、上記好気槽２ａ，２ｂ，２
ｃに各々酸素利用速度計１４（以下ｒｒ計１４と略称す
る）と、全酸素消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速
度を差し引いた値の計測器１７（以下ＡＴＵ−ｒｒ計１
７と略称する）が付設され、両計測器１４，１７による
測定値がコントローラ１６に入力されている。そして該
コントローラ１６の出力信号が各バルブ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄと余剰汚泥引抜ポンプ９に入力され
ており、各バルブの開閉度が制御されるとともに余剰汚
泥引抜ポンプ９の駆動状態が制御されるように構成され
ている。
ｃに各々酸素利用速度計１４（以下ｒｒ計１４と略称す
る）と、全酸素消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速
度を差し引いた値の計測器１７（以下ＡＴＵ−ｒｒ計１
７と略称する）が付設され、両計測器１４，１７による
測定値がコントローラ１６に入力されている。そして該
コントローラ１６の出力信号が各バルブ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄと余剰汚泥引抜ポンプ９に入力され
ており、各バルブの開閉度が制御されるとともに余剰汚
泥引抜ポンプ９の駆動状態が制御されるように構成され
ている。
【００２３】かかる装置の基本的作用は以下の通りであ
る。図１に示したように、先ず廃棄物としての原水３が
嫌気槽１ａへ流入し、水中にある撹拌機構１０の撹拌作
用と脱窒細菌の作用に基づいて、ＮＯ3−Ｎ、ＮＯ2−Ｎ
イオンのＮ2への還元、即ち脱窒が行われる。
る。図１に示したように、先ず廃棄物としての原水３が
嫌気槽１ａへ流入し、水中にある撹拌機構１０の撹拌作
用と脱窒細菌の作用に基づいて、ＮＯ3−Ｎ、ＮＯ2−Ｎ
イオンのＮ2への還元、即ち脱窒が行われる。
【００２４】次に原水３は複数段の好気槽２ａ，２ｂ，
２ｃに順次流入して、ブロワ５の駆動に伴って散気管
４，４，４からのエアレーションによる曝気が行われ、
硝化細菌の作用に基づいてアンモニア性窒素ＮＨ4−Ｎ
のＮＯ2−Ｎ又はＮＯ3−Ｎへの酸化、即ち硝化が行われ
る。そして好気槽２ｃの硝化液が硝化液循環ポンプ６を
用いて嫌気槽１ａに送り込まれることにより、該嫌気槽
１ａでの脱窒効果が促進される。
２ｃに順次流入して、ブロワ５の駆動に伴って散気管
４，４，４からのエアレーションによる曝気が行われ、
硝化細菌の作用に基づいてアンモニア性窒素ＮＨ4−Ｎ
のＮＯ2−Ｎ又はＮＯ3−Ｎへの酸化、即ち硝化が行われ
る。そして好気槽２ｃの硝化液が硝化液循環ポンプ６を
用いて嫌気槽１ａに送り込まれることにより、該嫌気槽
１ａでの脱窒効果が促進される。
【００２５】上記硝化反応は硝化菌によるアンモニア性
窒素の酸化作用であり、硝化速度はアンモニア性窒素の
減少速度又はＮＯX−Ｎ（ＮＯ2−Ｎ＋ＮＯ3−Ｎ）の増
加速度として表わすことができる。
窒素の酸化作用であり、硝化速度はアンモニア性窒素の
減少速度又はＮＯX−Ｎ（ＮＯ2−Ｎ＋ＮＯ3−Ｎ）の増
加速度として表わすことができる。
【００２６】他方の脱窒反応は ２ＮＯ3 -＋５（Ｈ2） → Ｎ2↑＋２ＯＨ-＋２Ｈ2Ｏ として表わすことができる。
【００２７】廃水中のリンは嫌気槽１ａ内で放出され、
好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ内で活性汚泥に取り込まれて除
去される。更に最終沈澱池７内に沈降した汚泥の一部
は、汚泥返送ポンプ８により嫌気槽１ａに返送され、他
の汚泥は余剰汚泥引抜ポンプ９によって図外の余剰汚泥
処理装置に送り込まれて処理される。最終沈澱池７の上
澄液は処理水１１として図外の消毒槽等を経由してから
放流される。
好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ内で活性汚泥に取り込まれて除
去される。更に最終沈澱池７内に沈降した汚泥の一部
は、汚泥返送ポンプ８により嫌気槽１ａに返送され、他
の汚泥は余剰汚泥引抜ポンプ９によって図外の余剰汚泥
処理装置に送り込まれて処理される。最終沈澱池７の上
澄液は処理水１１として図外の消毒槽等を経由してから
放流される。
【００２８】上記の作用時に、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ
から別々にサンプリングされた試料の酸素利用速度〔ｒ
ｒ〕と、全酸素消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速
度を差し引いた値〔ＡＴＵ−ｒｒ〕とがそれぞれｒｒ計
１４とＡＴＵ−ｒｒ計１７によって測定され、この測定
値がコントローラ１６に入力されることによって硝化反
応が進行中であるか、もしくは終了しているかの判断が
行われ、該コントローラ１６から各バルブ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄへ開閉度を制御する駆動信号が出力
されて、ブロワ５からの各好気槽２ａ，２ｂ，２ｃに対
する送風量が適宜制御され、更に余剰汚泥引抜ポンプ９
の駆動状態がをコントロールされて、硝化菌の流出量を
減らす等のＳＲＴ制御が実施される。
から別々にサンプリングされた試料の酸素利用速度〔ｒ
ｒ〕と、全酸素消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速
度を差し引いた値〔ＡＴＵ−ｒｒ〕とがそれぞれｒｒ計
１４とＡＴＵ−ｒｒ計１７によって測定され、この測定
値がコントローラ１６に入力されることによって硝化反
応が進行中であるか、もしくは終了しているかの判断が
行われ、該コントローラ１６から各バルブ１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ，１５ｄへ開閉度を制御する駆動信号が出力
されて、ブロワ５からの各好気槽２ａ，２ｂ，２ｃに対
する送風量が適宜制御され、更に余剰汚泥引抜ポンプ９
の駆動状態がをコントロールされて、硝化菌の流出量を
減らす等のＳＲＴ制御が実施される。
【００２９】酸素利用速度ｒｒ（oxygen utilization r
ate respiration）には有機物の酸化分解の際に消費さ
れる酸素量と、活性汚泥の内生呼吸に消費される酸素量
及び硝化反応で消費される酸素量とが含まれる。硝化反
応の進行状況は、酸素利用速度ｒｒと硝化抑制剤である
Ｎ−アリルチオ尿素（化学式Ｃ4Ｈ8Ｎ2Ｓ，以下ＡＴＵ
と略称する）を添加して測定したｒｒの差〔ＡＴＵ−ｒ
ｒ〕から求めることができる。
ate respiration）には有機物の酸化分解の際に消費さ
れる酸素量と、活性汚泥の内生呼吸に消費される酸素量
及び硝化反応で消費される酸素量とが含まれる。硝化反
応の進行状況は、酸素利用速度ｒｒと硝化抑制剤である
Ｎ−アリルチオ尿素（化学式Ｃ4Ｈ8Ｎ2Ｓ，以下ＡＴＵ
と略称する）を添加して測定したｒｒの差〔ＡＴＵ−ｒ
ｒ〕から求めることができる。
【００３０】上記の差を〔Ｎｔ−ｒｒ〕とすると、 〔Ｎｔ−ｒｒ〕＝〔ｒｒ〕−〔ＡＴＵ−ｒｒ〕・・・・・・・・・・（１） となる。つまり〔Ｎｔ−ｒｒ〕は硝化に伴う酸素消費速
度であり、この値が小さければ硝化反応が終了し、大き
ければ硝化反応が終了していないものと判断することが
できる。
度であり、この値が小さければ硝化反応が終了し、大き
ければ硝化反応が終了していないものと判断することが
できる。
【００３１】上記〔Ｎｔ−ｒｒ〕は硝化反応に基づく酸
素消費量を表すので、この値から各好気槽内の硝化速度
を推定することが可能である。
素消費量を表すので、この値から各好気槽内の硝化速度
を推定することが可能である。
【００３２】図２は本実施例にかかる制御を利用して各
好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ内の〔ｒｒ〕と〔ＡＴＵ−ｒ
ｒ〕を測定した結果をプロットしたグラフであり、図３
は各槽内の硝酸性窒素ＮＯX−Ｎとアンモニア性窒素Ｎ
Ｈ4−Ｎの濃度（ｍｇ／ｌ）を測定した結果をプロット
したグラフである。
好気槽２ａ，２ｂ，２ｃ内の〔ｒｒ〕と〔ＡＴＵ−ｒ
ｒ〕を測定した結果をプロットしたグラフであり、図３
は各槽内の硝酸性窒素ＮＯX−Ｎとアンモニア性窒素Ｎ
Ｈ4−Ｎの濃度（ｍｇ／ｌ）を測定した結果をプロット
したグラフである。
【００３３】図３によれば２槽目の好気槽２ｂでＮＨ4
−Ｎが零となって既に硝化反応が終了している。そして
図２から好気槽２ｃの〔Ｎｔ−ｒｒ〕（ｍｇ−Ｏ2／ｌ
・ｈｒ）値は極めて小さいことが理解される。
−Ｎが零となって既に硝化反応が終了している。そして
図２から好気槽２ｃの〔Ｎｔ−ｒｒ〕（ｍｇ−Ｏ2／ｌ
・ｈｒ）値は極めて小さいことが理解される。
【００３４】一方、図４は図２と硝化条件を変えて硝化
反応を進行させ、上記と同様に各好気槽２ａ，２ｂ，２
ｃ内の〔ｒｒ〕と〔ＡＴＵ−ｒｒ〕を測定した結果をプ
ロットしたグラフであり、図５は図３と同様に嫌気槽１
ａを含む各槽内の硝酸性窒素ＮＯX−Ｎとアンモニア性
窒素ＮＨ4−Ｎの濃度（ｍｇ／ｌ）を測定した結果をプ
ロットしたグラフである。
反応を進行させ、上記と同様に各好気槽２ａ，２ｂ，２
ｃ内の〔ｒｒ〕と〔ＡＴＵ−ｒｒ〕を測定した結果をプ
ロットしたグラフであり、図５は図３と同様に嫌気槽１
ａを含む各槽内の硝酸性窒素ＮＯX−Ｎとアンモニア性
窒素ＮＨ4−Ｎの濃度（ｍｇ／ｌ）を測定した結果をプ
ロットしたグラフである。
【００３５】図５によれば、好気槽２ａ，２ｂ，２ｃの
各槽でＮＯX−Ｎの値が上昇しており、且つ最終段の好
気槽２ｃにおいてもアンモニア性窒素ＮＨ4−Ｎが存在
しているため硝化反応が終了していないことが分かる。
そして図４から好気槽２ｃの〔Ｎｔ−ｒｒ〕値は約１９
（ｍｇ−Ｏ2／ｌ・ｈｒ）であることが判明した。
各槽でＮＯX−Ｎの値が上昇しており、且つ最終段の好
気槽２ｃにおいてもアンモニア性窒素ＮＨ4−Ｎが存在
しているため硝化反応が終了していないことが分かる。
そして図４から好気槽２ｃの〔Ｎｔ−ｒｒ〕値は約１９
（ｍｇ−Ｏ2／ｌ・ｈｒ）であることが判明した。
【００３６】このように本実施例では、各好気槽２ａ，
２ｂ，２ｃの活性汚泥の硝化に伴う〔Ｎｔ−ｒｒ〕値か
ら活性汚泥の実際の硝化速度を推定し、理想的硝化速度
に調整することが動作上の特徴となっている。制御の一
例として、例えば水温変化等で〔Ｎｔ−ｒｒ〕値が下限
値よりも小さくなると、この〔Ｎｔ−ｒｒ〕値が高くな
るようにＤＯ設定値を上げる指令を出力する。この時Ｄ
Ｏ値が充分に高い場合には、ＤＯ設定値はそのままで
〔Ｎｔ−ｒｒ〕値が高くなるようにし、同時にＳＲＴの
設定値を下げて硝化菌の流出量を減らす運転制御を実施
する。ＳＲＴ制御とは、硝化反応を速くために汚泥濃度
を高くして硝化菌が系外に排出されないようにし、且つ
余剰汚泥の引き抜き量を小さくする手法である。
２ｂ，２ｃの活性汚泥の硝化に伴う〔Ｎｔ−ｒｒ〕値か
ら活性汚泥の実際の硝化速度を推定し、理想的硝化速度
に調整することが動作上の特徴となっている。制御の一
例として、例えば水温変化等で〔Ｎｔ−ｒｒ〕値が下限
値よりも小さくなると、この〔Ｎｔ−ｒｒ〕値が高くな
るようにＤＯ設定値を上げる指令を出力する。この時Ｄ
Ｏ値が充分に高い場合には、ＤＯ設定値はそのままで
〔Ｎｔ−ｒｒ〕値が高くなるようにし、同時にＳＲＴの
設定値を下げて硝化菌の流出量を減らす運転制御を実施
する。ＳＲＴ制御とは、硝化反応を速くために汚泥濃度
を高くして硝化菌が系外に排出されないようにし、且つ
余剰汚泥の引き抜き量を小さくする手法である。
【００３７】特に前記（１）式における〔Ｎｔ−ｒｒ〕
の値が大きく、硝化反応を高めなければならない時に
は、汚泥返送ポンプ８による最終沈澱池７から嫌気槽１
に戻す汚泥量を多くすることにより、活性汚泥浮遊物で
あるＭＬＳＳを高め、且つ余剰汚泥引抜ポンプ９の制御
により汚泥滞留時間であるＳＲＴを調整する。
の値が大きく、硝化反応を高めなければならない時に
は、汚泥返送ポンプ８による最終沈澱池７から嫌気槽１
に戻す汚泥量を多くすることにより、活性汚泥浮遊物で
あるＭＬＳＳを高め、且つ余剰汚泥引抜ポンプ９の制御
により汚泥滞留時間であるＳＲＴを調整する。
【００３８】又、好気槽による硝化が順調に行われてい
る場合には、硝化液循環ポンプ６の作用に基づく好気槽
２ｃから嫌気槽１ａに対する硝化液の返送量を多くし
（実用上では２００％まで）、液の循環比を高めて窒素
の除去率を大きくする。更に夜間等の低負荷時には〔Ｎ
ｔ−ｒｒ〕の値も極めて小さくなるので、好気槽におけ
る曝気量を低くするとともに硝化液の循環量を低減する
とか、ＭＬＳＳの濃度を高く保持して嫌気槽１ａの溶存
酸素の消費量を拡大する等の制御を実施することによっ
て最適な運転管理を実施することが出来る。
る場合には、硝化液循環ポンプ６の作用に基づく好気槽
２ｃから嫌気槽１ａに対する硝化液の返送量を多くし
（実用上では２００％まで）、液の循環比を高めて窒素
の除去率を大きくする。更に夜間等の低負荷時には〔Ｎ
ｔ−ｒｒ〕の値も極めて小さくなるので、好気槽におけ
る曝気量を低くするとともに硝化液の循環量を低減する
とか、ＭＬＳＳの濃度を高く保持して嫌気槽１ａの溶存
酸素の消費量を拡大する等の制御を実施することによっ
て最適な運転管理を実施することが出来る。
【００３９】通常、活性汚泥処理装置に流入する下水等
の流入水ではアンモニア性窒素のほとんどがそのままの
形態で嫌気槽１ａを通過する。このためｒｒ計１４が設
置されている好気槽の最上流部ではアンモニア性窒素の
低下による硝化律速が起らない。この〔Ｎｔ−ｒｒ〕は
水温が一定でかつアンモニア性窒素が３（ｍｇ／ｌ）以
上存在すれば一定になることが知られている。従って各
好気槽にＡＴＵ−ｒｒ計１７を設置して〔Ｎｔ−ｒｒ〕
を計測することにより硝化活性の変化を直接検出するこ
とができる。
の流入水ではアンモニア性窒素のほとんどがそのままの
形態で嫌気槽１ａを通過する。このためｒｒ計１４が設
置されている好気槽の最上流部ではアンモニア性窒素の
低下による硝化律速が起らない。この〔Ｎｔ−ｒｒ〕は
水温が一定でかつアンモニア性窒素が３（ｍｇ／ｌ）以
上存在すれば一定になることが知られている。従って各
好気槽にＡＴＵ−ｒｒ計１７を設置して〔Ｎｔ−ｒｒ〕
を計測することにより硝化活性の変化を直接検出するこ
とができる。
【００４０】以上説明したように、本実施例にかかる活
性汚泥循環変法の運転制御方法によれば、各好気槽２
ａ，２ｂ，２ｃに配置したｒｒ計１４とＡＴＵ−ｒｒ計
１７によるモニタリングを実施することによって各好気
槽２ａ，２ｂ，２ｃにおける硝化反応の終了時点を判断
して、各バルブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの開度
の調整と、余剰汚泥引抜ポンプ９の駆動制御を実施する
ことにより、硝化効率を高めるとともに余分なＤＯ濃度
の上昇を抑え、嫌気槽における脱窒効果を高めるように
したことが特徴となっている。
性汚泥循環変法の運転制御方法によれば、各好気槽２
ａ，２ｂ，２ｃに配置したｒｒ計１４とＡＴＵ−ｒｒ計
１７によるモニタリングを実施することによって各好気
槽２ａ，２ｂ，２ｃにおける硝化反応の終了時点を判断
して、各バルブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの開度
の調整と、余剰汚泥引抜ポンプ９の駆動制御を実施する
ことにより、硝化効率を高めるとともに余分なＤＯ濃度
の上昇を抑え、嫌気槽における脱窒効果を高めるように
したことが特徴となっている。
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる活性汚泥循環変法の運転制御方法によれば、原水が
嫌気槽で脱窒され、好気槽での曝気と硝化細菌の作用に
基づく硝化が行われる一方、各好気槽からサンプリング
された試料の酸素利用速度〔ｒｒ〕と硝化反応にかかる
酸素消費速度〔Ｎｔ−ｒｒ〕とが測定され、これにより
好気槽の活性汚泥の実際の硝化速度を推定して、好気槽
に対するブロワの送風量をコントロールするＤＯ制御及
び余剰汚泥引抜に伴うＳＲＴ制御を実施することによ
り、リアルタイムで好気槽全体として硝化反応が監視さ
れるとともに該好気槽での硝化反応が促進され、且つ余
分なＤＯ濃度の上昇を抑えて嫌気槽における窒素除去率
が向上するという効果が得られる。
かる活性汚泥循環変法の運転制御方法によれば、原水が
嫌気槽で脱窒され、好気槽での曝気と硝化細菌の作用に
基づく硝化が行われる一方、各好気槽からサンプリング
された試料の酸素利用速度〔ｒｒ〕と硝化反応にかかる
酸素消費速度〔Ｎｔ−ｒｒ〕とが測定され、これにより
好気槽の活性汚泥の実際の硝化速度を推定して、好気槽
に対するブロワの送風量をコントロールするＤＯ制御及
び余剰汚泥引抜に伴うＳＲＴ制御を実施することによ
り、リアルタイムで好気槽全体として硝化反応が監視さ
れるとともに該好気槽での硝化反応が促進され、且つ余
分なＤＯ濃度の上昇を抑えて嫌気槽における窒素除去率
が向上するという効果が得られる。
【００４２】特に嫌気−好気活性汚泥処理法によって効
率的に窒素を除去するためには、嫌気槽における脱窒作
用と好気槽における硝化作用を最適な運転条件に保持す
ることが要求される上、窒素除去工程は硝化工程に影響
される度合が高いため、高い窒素除去率を維持するには
硝化反応と脱窒反応のバランスを良好に保持することが
要求されるものであるが、本発明では硝化反応のモニタ
リングを実施することにより、好気槽内のＤＯ濃度が必
要以上に高くならないように管理して、硝化菌によるア
ンモニア性窒素の硝化時のＤＯの持ち込みで硝化液の循
環による嫌気槽での脱窒反応が阻害されることがないと
いう効果が得られる。
率的に窒素を除去するためには、嫌気槽における脱窒作
用と好気槽における硝化作用を最適な運転条件に保持す
ることが要求される上、窒素除去工程は硝化工程に影響
される度合が高いため、高い窒素除去率を維持するには
硝化反応と脱窒反応のバランスを良好に保持することが
要求されるものであるが、本発明では硝化反応のモニタ
リングを実施することにより、好気槽内のＤＯ濃度が必
要以上に高くならないように管理して、硝化菌によるア
ンモニア性窒素の硝化時のＤＯの持ち込みで硝化液の循
環による嫌気槽での脱窒反応が阻害されることがないと
いう効果が得られる。
【００４３】又、エアレーションの時間を短縮すること
に伴って硝化反応と脱窒反応のバランスが保持され、し
かも標準活性汚泥法に比して生物反応槽の容積を格別大
きくする必要がなくなり、都市部等の用地確保が困難な
条件下での採用を可能とする利点がある。更に運転時の
電力量とか薬品投入量を減少することが出来て、コスト
面でも有利な運転を可能とする活性汚泥循環変法の運転
制御方法を提供することができる。
に伴って硝化反応と脱窒反応のバランスが保持され、し
かも標準活性汚泥法に比して生物反応槽の容積を格別大
きくする必要がなくなり、都市部等の用地確保が困難な
条件下での採用を可能とする利点がある。更に運転時の
電力量とか薬品投入量を減少することが出来て、コスト
面でも有利な運転を可能とする活性汚泥循環変法の運転
制御方法を提供することができる。
【図１】本実施例にかかる活性汚泥循環変法の運転制御
方法の一例を示す概要図。
方法の一例を示す概要図。
【図２】本実施例における好気槽内の〔ｒｒ〕と〔ＡＴ
Ｕ−ｒｒ〕を測定した結果をプロットしたグラフ。
Ｕ−ｒｒ〕を測定した結果をプロットしたグラフ。
【図３】本実施例における各槽内の硝酸性窒素（ＮＯX
−Ｎ）とアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）の濃度を測定
した結果をプロットしたグラフ。
−Ｎ）とアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）の濃度を測定
した結果をプロットしたグラフ。
【図４】本実施例の他の制御例における好気槽内の〔ｒ
ｒ〕と〔ＡＴＵ−ｒｒ〕を測定した結果をプロットした
グラフ。
ｒ〕と〔ＡＴＵ−ｒｒ〕を測定した結果をプロットした
グラフ。
【図５】本実施例の他の制御例における各槽内の硝酸性
窒素（ＮＯX−Ｎ）とアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）の
濃度を測定した結果をプロットしたグラフ。
窒素（ＮＯX−Ｎ）とアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）の
濃度を測定した結果をプロットしたグラフ。
【図６】従来の嫌気−好気活性汚泥処理の一例を示す概
要図。
要図。
１ａ…嫌気槽 ２ａ，２ｂ，２ｃ…好気槽 ４…散気管 ５…ブロワ ６…硝化液循環ポンプ ７…最終沈澱池 ８…汚泥返送ポンプ ９…余剰汚泥引抜ポンプ １０…撹拌機構 １１…処理水 １２…仕切板 １４…ｒｒ計 １５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…バルブ １６…コントローラ １７…ＡＴＵ−ｒｒ計
Claims (1)
- 【請求項１】 原水を嫌気槽で脱窒細菌により脱窒を行
う工程と、複数段の好気槽で硝化細菌により硝化を行う
工程と、沈澱槽で固液分離して上澄液を処理水として放
流する工程とを含む活性汚泥循環変法処理において、 上記複数段の好気槽に、それぞれ酸素利用速度計と全酸
素消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速度を差し引い
た値の計測器とを付設し、測定された酸素利用速度と硝
化反応に基づく酸素消費量から好気槽内の硝化速度を推
定して、その値に応じて好気槽に対するブロワの送風量
をコントロールするＤＯ制御と、余剰汚泥引抜に伴うＳ
ＲＴ制御を実施することを特徴とする活性汚泥循環変法
の運転制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29770093A JPH07148496A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 活性汚泥循環変法の運転制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29770093A JPH07148496A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 活性汚泥循環変法の運転制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148496A true JPH07148496A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17850034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29770093A Pending JPH07148496A (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 活性汚泥循環変法の運転制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07148496A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537041A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | ノースウエスタン ユニバーシティ | 完全な窒素除去のための方法及びシステム |
| CN101891303A (zh) * | 2009-05-22 | 2010-11-24 | 株式会社日立制作所 | 水处理设备 |
| JP2011147858A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Hitachi Ltd | 下水処理装置及び下水処理方法 |
| CN105906054A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-08-31 | 扬州市洁源排水有限公司 | 低c/n比循环式活性污泥法脱氮工艺 |
| JP2016203077A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 帝人株式会社 | 多段型生物処理装置 |
| CN111732312A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-10-02 | 福建农林大学 | 一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法 |
| CN112573641A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-30 | 中国环境科学研究院 | 一种污水处理量确定方法及装置 |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP29770093A patent/JPH07148496A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007537041A (ja) * | 2004-05-14 | 2007-12-20 | ノースウエスタン ユニバーシティ | 完全な窒素除去のための方法及びシステム |
| CN101891303A (zh) * | 2009-05-22 | 2010-11-24 | 株式会社日立制作所 | 水处理设备 |
| JP2011147858A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Hitachi Ltd | 下水処理装置及び下水処理方法 |
| JP2016203077A (ja) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 帝人株式会社 | 多段型生物処理装置 |
| CN105906054A (zh) * | 2016-06-13 | 2016-08-31 | 扬州市洁源排水有限公司 | 低c/n比循环式活性污泥法脱氮工艺 |
| CN111732312A (zh) * | 2020-01-13 | 2020-10-02 | 福建农林大学 | 一种利用剩余污泥为碳源的厌氧反硝化的方法 |
| CN112573641A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-30 | 中国环境科学研究院 | 一种污水处理量确定方法及装置 |
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