JPH0720591B2 - 曝気槽の送風量制御装置 - Google Patents
曝気槽の送風量制御装置Info
- Publication number
- JPH0720591B2 JPH0720591B2 JP61310690A JP31069086A JPH0720591B2 JP H0720591 B2 JPH0720591 B2 JP H0720591B2 JP 61310690 A JP61310690 A JP 61310690A JP 31069086 A JP31069086 A JP 31069086A JP H0720591 B2 JPH0720591 B2 JP H0720591B2
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- JP
- Japan
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- dissolved oxygen
- meter
- oxygen concentration
- deviation
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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
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は活性汚泥処理プロセスの曝気槽の送風量制御装
置に関するものである。
置に関するものである。
B.発明の概要 本発明は曝気槽の送風量を制御する装置において、 呼吸速度と混合液浮遊物濃度とを測定してその測定値か
ら呼吸速度を求め、呼吸速度の測定値またはその平均値
と呼吸測定設定値との偏差分により溶存酸素濃度の目標
値を決めることによつて、 反応時間変動に伴う処理水質変動を抑え、これにより活
性汚泥の状態を最適に維持するようにしたものである。
ら呼吸速度を求め、呼吸速度の測定値またはその平均値
と呼吸測定設定値との偏差分により溶存酸素濃度の目標
値を決めることによつて、 反応時間変動に伴う処理水質変動を抑え、これにより活
性汚泥の状態を最適に維持するようにしたものである。
C.従来の技術 活性汚泥処理における送風量の制御は、処理水質やブロ
ワ電力量に直接影響するために非常に重要である。従来
この種の制御方法としては、 送風量を一定に維持する定風量制御法 流入水量に比例して送風量を調整する流入水量比例
制御法 曝気槽内の任意地点、例えば曝気槽の出口付近にお
ける溶存酸素濃度が一定になるように送風量を制御する
溶存酸素濃度定値制御法 等が利用されていた。
ワ電力量に直接影響するために非常に重要である。従来
この種の制御方法としては、 送風量を一定に維持する定風量制御法 流入水量に比例して送風量を調整する流入水量比例
制御法 曝気槽内の任意地点、例えば曝気槽の出口付近にお
ける溶存酸素濃度が一定になるように送風量を制御する
溶存酸素濃度定値制御法 等が利用されていた。
D.発明が解決しようとする問題点 しかしながら通常流入負荷変動があるため、定風量制御
法においては、曝気槽内の任意地点、例えば曝気槽出口
付近の溶存酸素濃度が負荷変動に応じて変動し、このた
め処理水質の変動が大きかつた。また実際の負荷変動
は、流入汚水量の変動の他に流入基質濃度変動により起
こることもあり、従つて流入水量比例制御法についても
同様に溶存酸素濃度の変動が大きかつた。
法においては、曝気槽内の任意地点、例えば曝気槽出口
付近の溶存酸素濃度が負荷変動に応じて変動し、このた
め処理水質の変動が大きかつた。また実際の負荷変動
は、流入汚水量の変動の他に流入基質濃度変動により起
こることもあり、従つて流入水量比例制御法についても
同様に溶存酸素濃度の変動が大きかつた。
一方溶存酸素濃度定値制御法は、具体的には溶存酸素濃
度の測定値と設定値との偏差をPID演算し、その偏差が
零になるように目標送風量を演算し、その送風量になる
ように制御弁開度あるいはブロワの回転数を調整する方
法である。この方法によれば溶存酸素濃度は一定に制御
されるが、負荷変動が大きい場合には処理水質は依然変
動することが知られている。この理由は、曝気槽の大き
さが一定であるため、流入負荷変動、特に流量変動によ
つて反応時間（滞留時間）が変動することにある。
度の測定値と設定値との偏差をPID演算し、その偏差が
零になるように目標送風量を演算し、その送風量になる
ように制御弁開度あるいはブロワの回転数を調整する方
法である。この方法によれば溶存酸素濃度は一定に制御
されるが、負荷変動が大きい場合には処理水質は依然変
動することが知られている。この理由は、曝気槽の大き
さが一定であるため、流入負荷変動、特に流量変動によ
つて反応時間（滞留時間）が変動することにある。
本発明の目的は、反応時間変動に伴う処理水質変動を抑
えることにある。
えることにある。
E.問題点を解決するための手段 先述したように、流入水量変動による反応時間変動があ
るため、溶存酸素濃度を一定に維持するだけでは処理水
質を十分安定化することができない。そこで本発明者
は、反応時間変動に伴う処理水質変動を抑える対策とし
て、反応速度の調節という点に着目した。ところで反応
速度を調節する方法として、溶存酸素濃度レベルを変
える方法、混合液浮遊物濃度を変える方法の２通りが
変えられる。一般に混合液浮遊物濃度レベルの変更は、
日単位（例えば10日）という非常にゆつたりした制御で
あり、流入負荷の時間変動に対しては追従できない。こ
れに対して溶存酸素濃度レベルの変更は数十分程度の比
較的短時間で変更が可能である。このため本発明では溶
存酸素濃度レベルを変えて反応速度を調節している。
るため、溶存酸素濃度を一定に維持するだけでは処理水
質を十分安定化することができない。そこで本発明者
は、反応時間変動に伴う処理水質変動を抑える対策とし
て、反応速度の調節という点に着目した。ところで反応
速度を調節する方法として、溶存酸素濃度レベルを変
える方法、混合液浮遊物濃度を変える方法の２通りが
変えられる。一般に混合液浮遊物濃度レベルの変更は、
日単位（例えば10日）という非常にゆつたりした制御で
あり、流入負荷の時間変動に対しては追従できない。こ
れに対して溶存酸素濃度レベルの変更は数十分程度の比
較的短時間で変更が可能である。このため本発明では溶
存酸素濃度レベルを変えて反応速度を調節している。
具体的には本発明は、活性汚泥処理プロセスの曝気槽内
に送風する送風手段と、前記曝気槽内に設けられた呼吸
速度計及び混合液浮遊物濃度計並びに溶存酸素濃度計
と、前記呼吸速度計の測定値を混合液浮遊物濃度計の測
定値で割り算して呼吸率の測定値を求める第１の演算部
と、前記呼吸率の測定値と呼吸率の設定値との偏差分を
求め、この偏差分にもとずき予め定められた溶存酸素濃
度の基準値を修正して、溶存酸素濃度の目標値を求める
第２の演算部と、この第２の演算部で求められた溶存酸
素濃度の目標値と前記溶存酸素濃度計の測定値との偏差
分を求め、この偏差分にもとずいて前記送風手段を操作
して送風量を調節する操作部とを有してなる。
に送風する送風手段と、前記曝気槽内に設けられた呼吸
速度計及び混合液浮遊物濃度計並びに溶存酸素濃度計
と、前記呼吸速度計の測定値を混合液浮遊物濃度計の測
定値で割り算して呼吸率の測定値を求める第１の演算部
と、前記呼吸率の測定値と呼吸率の設定値との偏差分を
求め、この偏差分にもとずき予め定められた溶存酸素濃
度の基準値を修正して、溶存酸素濃度の目標値を求める
第２の演算部と、この第２の演算部で求められた溶存酸
素濃度の目標値と前記溶存酸素濃度計の測定値との偏差
分を求め、この偏差分にもとずいて前記送風手段を操作
して送風量を調節する操作部とを有してなる。
また他の発明は、活性汚泥処理プロセスの曝気槽内に送
風する送風手段と、前記曝気槽内に設けられた呼吸速度
計及び混合液浮遊物濃度計並びに溶存酸素濃度計と、前
記呼吸速度計の測定値を混合液浮遊物濃度計の測定値で
割り算して呼吸率の測定値を求める第１の演算部と、前
記呼吸率の測定値の１日の平均値を求め、設定期間内の
各日毎の前記平均値を加算すると共にその加算値を当該
期間内の日数で割つてその期間における呼吸率の期間平
均値を求め、この期間平均値と呼吸率の設定値との偏差
分を取り出して、この偏差分にもとずき予め定められた
溶存酸素濃度の基準値を修正して溶存酸素濃度の目標値
を求める第２の演算部と、この第２の演算部で求められ
た溶存酸素濃度の目標値と前記溶存酸素濃度計の測定値
との偏差分を求め、この偏差分にもとずいて前記送風手
段を操作して送風量を調節する操作部とを有してなる。
風する送風手段と、前記曝気槽内に設けられた呼吸速度
計及び混合液浮遊物濃度計並びに溶存酸素濃度計と、前
記呼吸速度計の測定値を混合液浮遊物濃度計の測定値で
割り算して呼吸率の測定値を求める第１の演算部と、前
記呼吸率の測定値の１日の平均値を求め、設定期間内の
各日毎の前記平均値を加算すると共にその加算値を当該
期間内の日数で割つてその期間における呼吸率の期間平
均値を求め、この期間平均値と呼吸率の設定値との偏差
分を取り出して、この偏差分にもとずき予め定められた
溶存酸素濃度の基準値を修正して溶存酸素濃度の目標値
を求める第２の演算部と、この第２の演算部で求められ
た溶存酸素濃度の目標値と前記溶存酸素濃度計の測定値
との偏差分を求め、この偏差分にもとずいて前記送風手
段を操作して送風量を調節する操作部とを有してなる。
G.実施例 第１図は本発明の実施例を示す構成図である。この実施
例では、汚泥処理プロセスの曝気槽１内の出口付近に、
呼吸速度（以下「rr」という。）計２と混合液浮遊物濃
度（以下「MLSS」という。）計３と溶存酸素濃度（以下
「DO」という。）計４とが設けられている。５は第１の
演算部であり、rr計２及びMLSS計３の各測定値にもとず
いて次の（１）式により呼吸率krを求める。
例では、汚泥処理プロセスの曝気槽１内の出口付近に、
呼吸速度（以下「rr」という。）計２と混合液浮遊物濃
度（以下「MLSS」という。）計３と溶存酸素濃度（以下
「DO」という。）計４とが設けられている。５は第１の
演算部であり、rr計２及びMLSS計３の各測定値にもとず
いて次の（１）式により呼吸率krを求める。
ただしkr;mg02/g・ss/h rr;mg02/l/h MLSS;mg/l k1；補正係数 ここでrrの測定周期については例えば30分に１回程度測
定され、次の測定によりrrが出力されるまで、今回のrr
の測定値がホールドされる。前記第１の演算部５では、
ホールドされたrrの測定値とMLSSの測定値から呼吸率が
求められ、この呼吸率（以下第１の演算部５で求められ
た呼吸率の測定値を「kr」という。）についても同様に
次回のkrが求められるまで今回のkrがホールドされる。
第２図はkrの測定値とkrとをホールドした様子を示す記
録図である。なお呼吸速度（呼吸率）の測定周期即ちホ
ールド時間は、例えば30分間,1時間等任意に設定でき
る。
定され、次の測定によりrrが出力されるまで、今回のrr
の測定値がホールドされる。前記第１の演算部５では、
ホールドされたrrの測定値とMLSSの測定値から呼吸率が
求められ、この呼吸率（以下第１の演算部５で求められ
た呼吸率の測定値を「kr」という。）についても同様に
次回のkrが求められるまで今回のkrがホールドされる。
第２図はkrの測定値とkrとをホールドした様子を示す記
録図である。なお呼吸速度（呼吸率）の測定周期即ちホ
ールド時間は、例えば30分間,1時間等任意に設定でき
る。
前記第１の演算部５の出力側には第２の演算部６が設け
られており、この第２の演算部６は、第１の演算部５よ
りのkrと予め定められた呼吸率設定値krsとの偏差分e1
（krs−kr）を例えば比例動作により求める。そして予
め設定によりあるいは演算により、DOの時間単位の目標
値設定用基準値DOoが定められており、第２の演算部６
では、第３図に示す関数を用いて前記偏差分e1にもとず
きDOの目標値変更分ΔDOsを求め、このΔDOsをDOoに加
算または減算してそのときのDOの目標値DOsを求める。
即ちDOo、ΔDOs及びDOsの関係は次の（２）式で表され
る。
られており、この第２の演算部６は、第１の演算部５よ
りのkrと予め定められた呼吸率設定値krsとの偏差分e1
（krs−kr）を例えば比例動作により求める。そして予
め設定によりあるいは演算により、DOの時間単位の目標
値設定用基準値DOoが定められており、第２の演算部６
では、第３図に示す関数を用いて前記偏差分e1にもとず
きDOの目標値変更分ΔDOsを求め、このΔDOsをDOoに加
算または減算してそのときのDOの目標値DOsを求める。
即ちDOo、ΔDOs及びDOsの関係は次の（２）式で表され
る。
DOs＝DOo±ΔDOs …（２） ただしDOsは最大値と最小値とが設定され、これらの限
界値の間で変更される。なお第３図中ε1は不感帯域で
あり、グラフの傾きは関数発生器のゲインを調整するこ
とにより変更することができる。
界値の間で変更される。なお第３図中ε1は不感帯域で
あり、グラフの傾きは関数発生器のゲインを調整するこ
とにより変更することができる。
更に前記第２の演算部６の出力側には操作部７が設けら
れており、この操作部７は第２の演算部６で求められた
DOsとDO計のDO測定値との偏差分を例えばPID演算し、こ
の偏差分にもとずいて送風パイプに設置された制御弁８
を調節操作する。この場合前記偏差分にもとずいて図示
しないブロワの回転数を調節してもよい。第１図中９は
散気部であり、この例では制御弁８、散気部９は送風手
段の一部をなす。
れており、この操作部７は第２の演算部６で求められた
DOsとDO計のDO測定値との偏差分を例えばPID演算し、こ
の偏差分にもとずいて送風パイプに設置された制御弁８
を調節操作する。この場合前記偏差分にもとずいて図示
しないブロワの回転数を調節してもよい。第１図中９は
散気部であり、この例では制御弁８、散気部９は送風手
段の一部をなす。
ここで前記DOoを演算により求める場合には次のように
して求められる。即ち所定時間毎に測定されて得られた
krの１日の平均値krAを求め、更にこのkrAのＮ日間の平
均値 を求め、この と前記呼吸率設定値krsとの偏差分 e2を求める。前記 の求め方の一例について述べると、ｍ日における１日の
平均値をkrA（ｍ）で表わせば、（ｍ−６）日からｍ日
までの７日間のkrAの平均値 は次の（３）式で表される。
して求められる。即ち所定時間毎に測定されて得られた
krの１日の平均値krAを求め、更にこのkrAのＮ日間の平
均値 を求め、この と前記呼吸率設定値krsとの偏差分 e2を求める。前記 の求め方の一例について述べると、ｍ日における１日の
平均値をkrA（ｍ）で表わせば、（ｍ−６）日からｍ日
までの７日間のkrAの平均値 は次の（３）式で表される。
そして前記基準値DOoを設定するためのいわばDOo設定用
基準値DOAが予め設定されており、第４図に示す関数を
用いて前記偏差分e2にもとずきDOの基準値変更分ΔDOo
を求め、このΔDOoをDOAに加算または減算してDOoを求
める。即ち、DOA，ΔDOo，DOoの関係は次の（４）で表
される。
基準値DOAが予め設定されており、第４図に示す関数を
用いて前記偏差分e2にもとずきDOの基準値変更分ΔDOo
を求め、このΔDOoをDOAに加算または減算してDOoを求
める。即ち、DOA，ΔDOo，DOoの関係は次の（４）で表
される。
DOo＝DOA±ΔDOo …（４） なお第４図中ε2は不感帯域であり、グラフの傾きは関
数発生器のゲインを調整することにより変更することが
できる。前記DOoを求めるための一連の演算は前記第２
の演算部６で実行される。
数発生器のゲインを調整することにより変更することが
できる。前記DOoを求めるための一連の演算は前記第２
の演算部６で実行される。
次に上記実施例の作用について説明する。例えば時刻t1
でrrを測定し、この測定値とMLSSの測定値とにもとずい
て第１の演算部５からkrを出力し、次の測定までこのkr
をホールドする。第２の演算部６ではkrとkrsとの偏差
分e1を取り出して目標値変更分ΔDOsを決定し、このΔD
Osにより前記基準値DOoを修正してDOの目標値DOsを設定
する。次いで操作部７によりDO計４の測定値とDO2との
偏差分を取り出し、この偏差分が零になる送風量目標値
を求めて、この目標値の送風量が得られるように制御弁
８の開度を調整する。
でrrを測定し、この測定値とMLSSの測定値とにもとずい
て第１の演算部５からkrを出力し、次の測定までこのkr
をホールドする。第２の演算部６ではkrとkrsとの偏差
分e1を取り出して目標値変更分ΔDOsを決定し、このΔD
Osにより前記基準値DOoを修正してDOの目標値DOsを設定
する。次いで操作部７によりDO計４の測定値とDO2との
偏差分を取り出し、この偏差分が零になる送風量目標値
を求めて、この目標値の送風量が得られるように制御弁
８の開度を調整する。
一方DOoは当日の定められた時刻t0にて設定される。例
えば当日の７日前から前日までの を求めてこれとkrsとの偏差分e2によりΔDOoを求め、こ
のΔDOoにより前記基準値DOAを修正してDOoを求める。
こうして得られたDOoは、時刻t0から24時間経過するま
で用いられる。
えば当日の７日前から前日までの を求めてこれとkrsとの偏差分e2によりΔDOoを求め、こ
のΔDOoにより前記基準値DOAを修正してDOoを求める。
こうして得られたDOoは、時刻t0から24時間経過するま
で用いられる。
以上において、rr及びkrの測定周期が約30分程度と長い
こと、及びDOsを一旦変更してからkrが新しい値で安定
するまでに長い時間（約１時間）要することから、DOs
は一旦変更したならば一定時間変更しないことが望まし
い。
こと、及びDOsを一旦変更してからkrが新しい値で安定
するまでに長い時間（約１時間）要することから、DOs
は一旦変更したならば一定時間変更しないことが望まし
い。
本発明では、前記基準値DOoを演算により求める代わり
に、 を考慮することなく予め設定した値を用いてもよい。
に、 を考慮することなく予め設定した値を用いてもよい。
更にまた本発明では、第１の演算部５の出力値krとkrs
との偏差分e1を取り出してDOoを修正するといつたこと
を行わず、先述したように とkrsとにもとずいて演算によりDOoを求め、このDOoを
当日中ホールドして第２の演算部６より出力し、DOoとD
O計４よりの測定値との偏差分にもとずいて送風量を調
節してもよい。
との偏差分e1を取り出してDOoを修正するといつたこと
を行わず、先述したように とkrsとにもとずいて演算によりDOoを求め、このDOoを
当日中ホールドして第２の演算部６より出力し、DOoとD
O計４よりの測定値との偏差分にもとずいて送風量を調
節してもよい。
H.発明の効果 以上のように本発明では、呼吸率を考慮してDOの目標値
を時間単位であるいは日単位で決定し、DOがこの目標値
になるように送風量を制御しているため、曝気槽内のDO
レベルが最適値に近ずくよう制御され、従つて時間単位
あるいは日単位の流入負荷変動に伴う呼吸率変動が平滑
されて、一定値に近くなり、このため活性汚泥の状態を
安定した内生呼吸段階に長期間自動的に維持することが
できる。この結果活性汚泥の状態が最適に維持されるの
で、安定した処理水質，汚泥沈降特性を得ることができ
る。
を時間単位であるいは日単位で決定し、DOがこの目標値
になるように送風量を制御しているため、曝気槽内のDO
レベルが最適値に近ずくよう制御され、従つて時間単位
あるいは日単位の流入負荷変動に伴う呼吸率変動が平滑
されて、一定値に近くなり、このため活性汚泥の状態を
安定した内生呼吸段階に長期間自動的に維持することが
できる。この結果活性汚泥の状態が最適に維持されるの
で、安定した処理水質，汚泥沈降特性を得ることができ
る。
第１図は本発明の実施例の全体構成を示す構成図、第２
図は呼吸速度及び呼吸率の測定値をホールドした状態を
示す記録図、第３図は溶存酸素濃度の目標値変更分を決
定する関数を示すグラフ、第４図は溶存酸素濃度の基準
値変更分を決定する関数を示すグラフである。 １…曝気槽、２…呼吸速度計、３…混合液浮遊物濃度
計、４…溶存酸素濃度計、５…第１の演算部、６…第２
の演算部、７…操作部、８…送風量の制御弁。
図は呼吸速度及び呼吸率の測定値をホールドした状態を
示す記録図、第３図は溶存酸素濃度の目標値変更分を決
定する関数を示すグラフ、第４図は溶存酸素濃度の基準
値変更分を決定する関数を示すグラフである。 １…曝気槽、２…呼吸速度計、３…混合液浮遊物濃度
計、４…溶存酸素濃度計、５…第１の演算部、６…第２
の演算部、７…操作部、８…送風量の制御弁。
Claims (2)
- 【請求項１】活性汚泥処理プロセスの曝気槽内に送風す
る送風手段と、前記曝気槽内に設けられた呼吸速度計及
び混合液浮遊物濃度計並びに溶存酸素濃度計と、前記呼
吸速度計の測定値を混合液浮遊物濃度計の測定値で割り
算して呼吸率の測定値を求める第１の演算部と、前記呼
吸率の測定値と呼吸率の設定値との偏差分を求め、この
偏差分にもとずき予め定められた溶存酸素濃度の基準値
を修正して、溶存酸素濃度の目標値を求める第２の演算
部と、この第２の演算部で求められた溶存酸素濃度の目
標値と前記溶存酸素濃度計の測定値との偏差分を求め、
この偏差分にもとずいて前記送風手段を操作して送風量
を調節する操作部とを有してなることを特徴とする曝気
槽の送風量制御装置。 - 【請求項２】活性汚泥処理プロセスの曝気槽内に送風す
る送風手段と、前記曝気槽内に設けられた呼吸速度計及
び混合液浮遊物濃度計並びに溶存酸素濃度計と、前記呼
吸速度計の測定値を混合液浮遊物濃度計の測定値で割り
算して呼吸率の測定値を求める第１の演算部と、前記呼
吸率の測定値の１日の平均値を求め、設定期間内の各日
毎の前記平均値を加算すると共にその加算値を当該期間
内の日数で割つてその期間における呼吸率の期間平均値
を求め、この期間平均値と呼吸率の設定値との偏差分を
取り出して、この偏差分にもとずき予め定められた溶存
酸素濃度の基準値を修正して溶存酸素濃度の目標値を求
める第２の演算部と、この第２の演算部で求められた溶
存酸素濃度の目標値と前記溶存酸素濃度計の測定値との
偏差分を求め、この偏差分にもとずいて前記送風手段を
操作して送風量を調節する操作部とを有してなることを
特徴とする曝気槽の送風量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310690A JPH0720591B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 曝気槽の送風量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61310690A JPH0720591B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 曝気槽の送風量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166497A JPS63166497A (ja) | 1988-07-09 |
| JPH0720591B2 true JPH0720591B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=18008288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61310690A Expired - Lifetime JPH0720591B2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 | 曝気槽の送風量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720591B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5838235B2 (ja) * | 1976-05-25 | 1983-08-22 | 株式会社明電舎 | 曝気槽の送風量制御装置 |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP61310690A patent/JPH0720591B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63166497A (ja) | 1988-07-09 |
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