JPH08323394A - 間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法 - Google Patents
間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法Info
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- JPH08323394A JPH08323394A JP15878295A JP15878295A JPH08323394A JP H08323394 A JPH08323394 A JP H08323394A JP 15878295 A JP15878295 A JP 15878295A JP 15878295 A JP15878295 A JP 15878295A JP H08323394 A JPH08323394 A JP H08323394A
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- 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)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 単一の処理槽において好気的処理と嫌気的処
理とを繰り返す間欠曝気式活性汚泥法により有機系廃水
の脱窒処理を行うに当たり、処理水pＨを記憶手段に逐
次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的変化より各好気
的微生物処理および嫌気的微生物処理におけるpＨ変化
速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算させる。演算
されたpＨ変化速度およびpＨ変化幅、ならびに各好気的
微生物処理および嫌気的微生物処理においてpＨ変化速
度が標準速度に達したのち事実上０になる時点の出現の
有無に基づき、硝化反応および脱窒反応の進行状況を診
断する。 【効果】 繁雑な化学分析に依存することなしに活性汚
泥槽内部の状況をリアルタイムで的確に把握することが
でき、最適運転に必要な対策を速やかに実行することが
可能になる。
理とを繰り返す間欠曝気式活性汚泥法により有機系廃水
の脱窒処理を行うに当たり、処理水pＨを記憶手段に逐
次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的変化より各好気
的微生物処理および嫌気的微生物処理におけるpＨ変化
速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算させる。演算
されたpＨ変化速度およびpＨ変化幅、ならびに各好気的
微生物処理および嫌気的微生物処理においてpＨ変化速
度が標準速度に達したのち事実上０になる時点の出現の
有無に基づき、硝化反応および脱窒反応の進行状況を診
断する。 【効果】 繁雑な化学分析に依存することなしに活性汚
泥槽内部の状況をリアルタイムで的確に把握することが
でき、最適運転に必要な対策を速やかに実行することが
可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、間欠曝気式活性汚泥法
による有機系廃水中の有機物と窒素の同時除去を回分式
で行うに当たり活性汚泥槽内の処理進行状況を正確かつ
速やかに診断する方法に関するものである。
による有機系廃水中の有機物と窒素の同時除去を回分式
で行うに当たり活性汚泥槽内の処理進行状況を正確かつ
速やかに診断する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な活性汚泥法による有機系廃水の
浄化処理では窒素やリンの除去率がきわめて低く、処理
水を河川に放流すると植物性プランクトンの異常繁殖を
招いたりする。そのため、窒素とリンも効果的に除去し
得る廃水処理法が研究され、窒素の除去（いわゆる脱
窒）に関しては、活性汚泥法の有利性が注目されてい
る。脱窒活性汚泥法の原理は、含窒素有機物が活性汚泥
中の微生物の作用により分解して生成したアンモニア態
窒素を好気的条件下に硝化細菌を利用して亜硝酸態窒素
もしくは硝酸態窒素に酸化し、次いで嫌気的状態にする
ことにより有機物を電子供与体とする還元反応を生じさ
せて上記窒素化合物を窒素ガスに還元し、空気中に放出
するものである。
浄化処理では窒素やリンの除去率がきわめて低く、処理
水を河川に放流すると植物性プランクトンの異常繁殖を
招いたりする。そのため、窒素とリンも効果的に除去し
得る廃水処理法が研究され、窒素の除去（いわゆる脱
窒）に関しては、活性汚泥法の有利性が注目されてい
る。脱窒活性汚泥法の原理は、含窒素有機物が活性汚泥
中の微生物の作用により分解して生成したアンモニア態
窒素を好気的条件下に硝化細菌を利用して亜硝酸態窒素
もしくは硝酸態窒素に酸化し、次いで嫌気的状態にする
ことにより有機物を電子供与体とする還元反応を生じさ
せて上記窒素化合物を窒素ガスに還元し、空気中に放出
するものである。
【０００３】その具体的な実施方法は幾つか提案されて
いるが、沈殿池を兼ねた処理槽一つですべての反応を行
う間欠曝気式活性汚泥法が最も有利な方法と言える。こ
の方法は、単一の処理槽中で一定時間ごとに曝気と曝気
停止を繰り返すものであって、曝気を続ける好気的微生
物処理（以下、好気工程という）で有機物の分解と硝化
を生じさせ、次いで曝気を停止して槽内を嫌気的にし撹
拌だけを行う処理（以下、嫌気工程という）で脱窒反応
を生じさせる（参考文献：「生物による環境浄化」東京
大学出版会）。
いるが、沈殿池を兼ねた処理槽一つですべての反応を行
う間欠曝気式活性汚泥法が最も有利な方法と言える。こ
の方法は、単一の処理槽中で一定時間ごとに曝気と曝気
停止を繰り返すものであって、曝気を続ける好気的微生
物処理（以下、好気工程という）で有機物の分解と硝化
を生じさせ、次いで曝気を停止して槽内を嫌気的にし撹
拌だけを行う処理（以下、嫌気工程という）で脱窒反応
を生じさせる（参考文献：「生物による環境浄化」東京
大学出版会）。
【０００４】この方法にも、回分式すなわち一定時間処
理を続けた後に槽内の処理水の一部を入れ替える方式
と、連続式すなわち常時廃水を処理槽に流入させ等量の
処理水を処理槽から抜き取る方式とがある。
理を続けた後に槽内の処理水の一部を入れ替える方式
と、連続式すなわち常時廃水を処理槽に流入させ等量の
処理水を処理槽から抜き取る方式とがある。
【０００５】単一の処理槽を用いて硝化反応と脱窒反応
を行う間欠曝気式活性汚泥法は、装置占有面積が小さく
て済み汚泥排出量も少ないなど多くの利点を有する一
方、操作が複雑であり、最適条件での運転を続けるには
高度の工程管理を必要とする。そのためには、槽内の状
態、特に窒素除去にかかわる反応の進行状況、活性汚泥
の反応活性等を常に正確に把握することが重要になる。
を行う間欠曝気式活性汚泥法は、装置占有面積が小さく
て済み汚泥排出量も少ないなど多くの利点を有する一
方、操作が複雑であり、最適条件での運転を続けるには
高度の工程管理を必要とする。そのためには、槽内の状
態、特に窒素除去にかかわる反応の進行状況、活性汚泥
の反応活性等を常に正確に把握することが重要になる。
【０００６】従来、これら活性汚泥槽内の状態を推察す
るための指標としては、処理水の化学分析結果、活性汚
泥の外観や組成、酸素消費状況などがあり、槽内の状態
や処理内容はこれらの指標値から総合的に診断されてい
た。しかしながら、上記各指標値から的確な診断を行え
るのは経験豊富な技術者に限られ、また、化学分析には
時間を要するので時々刻々変化する槽内の状態をリアル
タイムで正確に把握することができないという問題点が
あった。
るための指標としては、処理水の化学分析結果、活性汚
泥の外観や組成、酸素消費状況などがあり、槽内の状態
や処理内容はこれらの指標値から総合的に診断されてい
た。しかしながら、上記各指標値から的確な診断を行え
るのは経験豊富な技術者に限られ、また、化学分析には
時間を要するので時々刻々変化する槽内の状態をリアル
タイムで正確に把握することができないという問題点が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、間欠曝気式活性汚泥法（中でも回分式のもの）によ
る有機系廃水脱窒処理における工程管理を容易にし且つ
高度化するのに有効な、リアルタイムの槽内状況診断方
法を提供することにある。
は、間欠曝気式活性汚泥法（中でも回分式のもの）によ
る有機系廃水脱窒処理における工程管理を容易にし且つ
高度化するのに有効な、リアルタイムの槽内状況診断方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の間欠曝
気式活性汚泥法により有機系廃水の脱窒処理を行うに当
たり、処理槽に槽内処理水のpＨを検出するためのpＨセ
ンサを設置し、該pＨセンサにより検出された処理水pＨ
を記憶手段に逐次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的
変化より各好気的微生物処理および嫌気的微生物処理に
おけるpＨ変化速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算
させ且つその結果を記憶手段に記憶させ、演算されたp
Ｈ変化速度およびpＨ変化幅、ならびに各好気的微生物
処理および嫌気的微生物処理においてpＨ変化速度が標
準速度に達したのち事実上０になる時点の出現の有無に
基づき、硝化反応および脱窒反応の進行状況を診断する
ことを特徴とする。
気式活性汚泥法により有機系廃水の脱窒処理を行うに当
たり、処理槽に槽内処理水のpＨを検出するためのpＨセ
ンサを設置し、該pＨセンサにより検出された処理水pＨ
を記憶手段に逐次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的
変化より各好気的微生物処理および嫌気的微生物処理に
おけるpＨ変化速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算
させ且つその結果を記憶手段に記憶させ、演算されたp
Ｈ変化速度およびpＨ変化幅、ならびに各好気的微生物
処理および嫌気的微生物処理においてpＨ変化速度が標
準速度に達したのち事実上０になる時点の出現の有無に
基づき、硝化反応および脱窒反応の進行状況を診断する
ことを特徴とする。
【０００９】本発明はまた、特定の時点または特定の処
理工程における槽内状況についての上記診断方法を１バ
ッチ全体を通じての処理内容を診断する方法に拡張した
診断方法、すなわち上述の診断方法において演算・記憶
するpＨ値およびpＨ変化速度に関する経時的データのほ
かに、pＨ変化速度が標準速度に達したのち事実上０に
なる時点の１バッチ中の出現回数を積算し、さらにその
バッチ終了後にpＨ値およびpＨ変化速度の経時データか
らそのバッチ全体を通じての処理内容の指標となる値を
演算し、得られた各指標値に基づき１バッチ全体の処理
内容を診断することを特徴とする間欠曝気式活性汚泥槽
の診断方法を提供するものである。
理工程における槽内状況についての上記診断方法を１バ
ッチ全体を通じての処理内容を診断する方法に拡張した
診断方法、すなわち上述の診断方法において演算・記憶
するpＨ値およびpＨ変化速度に関する経時的データのほ
かに、pＨ変化速度が標準速度に達したのち事実上０に
なる時点の１バッチ中の出現回数を積算し、さらにその
バッチ終了後にpＨ値およびpＨ変化速度の経時データか
らそのバッチ全体を通じての処理内容の指標となる値を
演算し、得られた各指標値に基づき１バッチ全体の処理
内容を診断することを特徴とする間欠曝気式活性汚泥槽
の診断方法を提供するものである。
【００１０】
【作用】間欠曝気式活性汚泥法による廃水処理におい
て、窒素化合物について生じる主な化学反応は、前述の
ように好気工程・嫌気工程を通じて起こる含窒素有機物
からのアンモニア生成反応、好気工程においてアンモニ
アから硝酸・亜硝酸が生成する硝化反応、嫌気工程にお
いて硝酸・亜硝酸が窒素ガスに還元される脱窒反応であ
る（以下、硝化反応の生成物については亜硝酸を含む意
味で硝酸という）。このうちアンモニア生成反応は他の
二つの反応に比べるとかなり遅いので、槽内処理水のp
Ｈは図１に示したように好気工程では徐々に低下し、反
対に嫌気工程では硝酸の濃度が低下することにより徐々
に上昇する。その間のpＨ変化速度は、その時点におけ
る硝化反応もしくは還元反応による硝酸もしくは窒素の
生成速度の指標となる。
て、窒素化合物について生じる主な化学反応は、前述の
ように好気工程・嫌気工程を通じて起こる含窒素有機物
からのアンモニア生成反応、好気工程においてアンモニ
アから硝酸・亜硝酸が生成する硝化反応、嫌気工程にお
いて硝酸・亜硝酸が窒素ガスに還元される脱窒反応であ
る（以下、硝化反応の生成物については亜硝酸を含む意
味で硝酸という）。このうちアンモニア生成反応は他の
二つの反応に比べるとかなり遅いので、槽内処理水のp
Ｈは図１に示したように好気工程では徐々に低下し、反
対に嫌気工程では硝酸の濃度が低下することにより徐々
に上昇する。その間のpＨ変化速度は、その時点におけ
る硝化反応もしくは還元反応による硝酸もしくは窒素の
生成速度の指標となる。
【００１１】また、好気工程として設定された時間の間
にアンモニアの蓄積量がゼロになると、硝酸の生成も停
止してpＨ低下はほとんど起こらなくなり、一方、嫌気
工程として設定された時間の間に蓄積硝酸の還元が終わ
るとそれ以上pＨの上昇は起こらない。したがって、硝
化反応または脱窒反応により顕著に変化していたpＨが
安定し始め、pＨ変化速度が事実上ゼロに近づくこと
は、好気工程ではアンモニアの食い切りを意味し、嫌気
工程では硝酸の食い切りを意味する。
にアンモニアの蓄積量がゼロになると、硝酸の生成も停
止してpＨ低下はほとんど起こらなくなり、一方、嫌気
工程として設定された時間の間に蓄積硝酸の還元が終わ
るとそれ以上pＨの上昇は起こらない。したがって、硝
化反応または脱窒反応により顕著に変化していたpＨが
安定し始め、pＨ変化速度が事実上ゼロに近づくこと
は、好気工程ではアンモニアの食い切りを意味し、嫌気
工程では硝酸の食い切りを意味する。
【００１２】この発明では、上述のように活発な微生物
反応にともない一定の水準を超える速度で低下または上
昇していたpＨの変化速度が、好気工程と嫌気工程の切
替え前に事実上０になったこと（たとえば０.００１pH/
5min 以下になったこと）が確認されることを、“pＨ変
化停止点の検出”と呼び、その好気工程もしくは嫌気工
程での反応進行度の指標とする（図１にpＨ変化停止点
検出位置を示した)。
反応にともない一定の水準を超える速度で低下または上
昇していたpＨの変化速度が、好気工程と嫌気工程の切
替え前に事実上０になったこと（たとえば０.００１pH/
5min 以下になったこと）が確認されることを、“pＨ変
化停止点の検出”と呼び、その好気工程もしくは嫌気工
程での反応進行度の指標とする（図１にpＨ変化停止点
検出位置を示した)。
【００１３】本発明では、基本的には上記二つの指標に
基づき、詳細にはこれらの指標値から誘導されるさらに
幾つかの指標値も参照する総合的解析結果に基づき、間
欠曝気式活性汚泥槽の診断を行う。以下、本発明の診断
法につき詳述する。
基づき、詳細にはこれらの指標値から誘導されるさらに
幾つかの指標値も参照する総合的解析結果に基づき、間
欠曝気式活性汚泥槽の診断を行う。以下、本発明の診断
法につき詳述する。
【００１４】基本的な指標となるpＨ変化速度は、pＨセ
ンサにより連続的に検出されるpＨ値の単位時間（任意
に設定できるが例えば５分）当たりの変化量（絶対値）
を電子計算機の演算手段に演算させて求める。pＨ変化
速度は継続的に演算させ、その結果は記憶手段に記憶さ
せる。
ンサにより連続的に検出されるpＨ値の単位時間（任意
に設定できるが例えば５分）当たりの変化量（絶対値）
を電子計算機の演算手段に演算させて求める。pＨ変化
速度は継続的に演算させ、その結果は記憶手段に記憶さ
せる。
【００１５】継続的に演算されるpＨ変化速度データか
らpＨ変化停止点が検出されたとき、それは記憶手段に
記憶させる。そして、そのバッチ全体での検出回数を、
好気工程のpＨ変化停止点検出変数および嫌気工程のpＨ
変化停止点検出変数としてカウントさせる。
らpＨ変化停止点が検出されたとき、それは記憶手段に
記憶させる。そして、そのバッチ全体での検出回数を、
好気工程のpＨ変化停止点検出変数および嫌気工程のpＨ
変化停止点検出変数としてカウントさせる。
【００１６】継続的に検出されるpＨ値からはさらに各
好気工程および嫌気工程におけるpＨ変化幅を演算手段
に演算させ、記憶手段に記憶させる。
好気工程および嫌気工程におけるpＨ変化幅を演算手段
に演算させ、記憶手段に記憶させる。
【００１７】pＨ値、pＨ変化速度等の蓄積データから
は、ほかにも任意の診断指標を得ることができる。たと
えば、１バッチ終了後そのバッチ全体を通じてみたとき
の平均pＨ変化速度を好気工程および嫌気工程について
演算手段に演算させ、また、そのバッチにおけるpＨの
最大値と最小値の差をバッチ内pＨ変動として演算させ
て、いずれもそのバッチ全体の処理内容の診断指標とす
ることができる。
は、ほかにも任意の診断指標を得ることができる。たと
えば、１バッチ終了後そのバッチ全体を通じてみたとき
の平均pＨ変化速度を好気工程および嫌気工程について
演算手段に演算させ、また、そのバッチにおけるpＨの
最大値と最小値の差をバッチ内pＨ変動として演算させ
て、いずれもそのバッチ全体の処理内容の診断指標とす
ることができる。
【００１８】pＨセンサが連続的に検出するpＨ値を加工
するだけで得られる上述の各指標値は、間欠曝気式活性
汚泥槽内部の反応状況のリアルタイムな把握と診断を可
能にする。また、あるバッチが終わったときそのバッチ
全体についての解析を直ちに可能にすると共に後続バッ
チの運転条件修正に参考となるデータを提供する。それ
を次の実施例により説明する。
するだけで得られる上述の各指標値は、間欠曝気式活性
汚泥槽内部の反応状況のリアルタイムな把握と診断を可
能にする。また、あるバッチが終わったときそのバッチ
全体についての解析を直ちに可能にすると共に後続バッ
チの運転条件修正に参考となるデータを提供する。それ
を次の実施例により説明する。
【００１９】
【実施例】食品工場からのタンパク系有機廃水の全有機
性炭素と全窒素の同時除去を目的とする微生物処理を回
分式間欠曝気活性汚泥槽（容積３６リットル）により下
記の条件で行なった。
性炭素と全窒素の同時除去を目的とする微生物処理を回
分式間欠曝気活性汚泥槽（容積３６リットル）により下
記の条件で行なった。
【００２０】サイクルタイム：曝気および撹拌を４０分
間続ける好気工程と、曝気をせずに撹拌だけを６０分間
行う嫌気工程とを、交互に３回ずつ繰り返し、５時間で
１バッチの反応を終わる。その後、撹拌も停止し、３０
分間静置して槽内の活性汚泥を沈降させてから槽容積の
１／３量の処理水を抜き取る。３０分間（汚泥の沈降分
離開始後１時間）で処理水排出を終わった後、直ちに次
のバッチに移るが、上記抜き取り量に見合う量の廃水は
３時間を要して流入させた（１バッチのすべての処理に
６時間を費やし、１日４バッチの処理を連続して行うこ
とになる）。
間続ける好気工程と、曝気をせずに撹拌だけを６０分間
行う嫌気工程とを、交互に３回ずつ繰り返し、５時間で
１バッチの反応を終わる。その後、撹拌も停止し、３０
分間静置して槽内の活性汚泥を沈降させてから槽容積の
１／３量の処理水を抜き取る。３０分間（汚泥の沈降分
離開始後１時間）で処理水排出を終わった後、直ちに次
のバッチに移るが、上記抜き取り量に見合う量の廃水は
３時間を要して流入させた（１バッチのすべての処理に
６時間を費やし、１日４バッチの処理を連続して行うこ
とになる）。
【００２１】ＴＯＣ負荷：０.０９kgTOC/kgMLSS・day Ｔ−Ｎ負荷：０.０９kgTOC/kgMLSS・day 槽内ＭＬＳＳ：８０００mg/l 好気工程におけるＤＯ最大値：３.０ppm 目標水質：ＴＯＣ，Ｔ-Ｎ，いずれも１０mg/l 以下
【００２２】上述の廃水処理を行うに当たり、pＨ計のp
Ｈセンサを活性汚泥槽に装着し、槽内処理水のpＨ値に
関するアナログデータをＡ／Ｄ変換器でデジタル化して
常時電子計算機のＣＰＵに入力し、それを下記のように
加工させて本発明による診断を行なった（以下、処理水
排出を行う３０分を除いた５.５時間を指す意味で１バ
ッチという）。
Ｈセンサを活性汚泥槽に装着し、槽内処理水のpＨ値に
関するアナログデータをＡ／Ｄ変換器でデジタル化して
常時電子計算機のＣＰＵに入力し、それを下記のように
加工させて本発明による診断を行なった（以下、処理水
排出を行う３０分を除いた５.５時間を指す意味で１バ
ッチという）。
【００２３】pＨセンサにより検出されたpＨ値は１分ご
との経時データに加工する。また、１分ごとに、その時
点のpＨ値と５分前のpＨ値の差を演算することにより、
pＨ変化速度ＶS〔pＨ/5分〕を求める。
との経時データに加工する。また、１分ごとに、その時
点のpＨ値と５分前のpＨ値の差を演算することにより、
pＨ変化速度ＶS〔pＨ/5分〕を求める。
【００２４】同時に、ＤＯ（溶存酸素）メーターによる
ＤＯ計測値を同様に処理して１分ごとの経時データを
得、それが０.３ppm以上となる時間帯を好気工程、０.
３ppm未満となる時間帯を嫌気工程と判断させて、時間
帯識別変数DOIを前者の場合０、後者の場合１とし、各
経時的データとセットで記憶させる（これにより、各経
時的データが好気工程におけるものか嫌気工程における
ものかが識別される）。
ＤＯ計測値を同様に処理して１分ごとの経時データを
得、それが０.３ppm以上となる時間帯を好気工程、０.
３ppm未満となる時間帯を嫌気工程と判断させて、時間
帯識別変数DOIを前者の場合０、後者の場合１とし、各
経時的データとセットで記憶させる（これにより、各経
時的データが好気工程におけるものか嫌気工程における
ものかが識別される）。
【００２５】１分ごとに演算されるpＨ変化速度ＶSがあ
る好気工程または嫌気工程において後記標準速度に達し
たのち低下して１０-3pH/5分 未満になったときは、pＨ
変化停止点検出１をカウントする。pＨ変化停止点は好
気工程と嫌気工程に分けてカウントし、そのバッチにお
けるpＨ変化停止点検出回数の積算値を好気工程のpＨ変
化停止点検出変数Ｐaeおよび嫌気工程のpＨ変化停止点
検出変数Ｐanとして記憶させる。
る好気工程または嫌気工程において後記標準速度に達し
たのち低下して１０-3pH/5分 未満になったときは、pＨ
変化停止点検出１をカウントする。pＨ変化停止点は好
気工程と嫌気工程に分けてカウントし、そのバッチにお
けるpＨ変化停止点検出回数の積算値を好気工程のpＨ変
化停止点検出変数Ｐaeおよび嫌気工程のpＨ変化停止点
検出変数Ｐanとして記憶させる。
【００２６】さらに、時間帯識別変数DOIが変わったと
きのpＨ値と次にDOIが変わったときのpＨ値との差を演
算することにより、各好気工程および嫌気工程における
pＨ変化幅ＷSを求める。
きのpＨ値と次にDOIが変わったときのpＨ値との差を演
算することにより、各好気工程および嫌気工程における
pＨ変化幅ＷSを求める。
【００２７】ほかに、一つのバッチが終了した後、記憶
された経時データからそのバッチ全体を通じての好気工
程の平均pＨ変化速度Ｖaeおよび嫌気工程の平均pＨ変化
速度Ｖanを演算し、さらに、好気工程における平均pＨ
変化速度Ｖaeと嫌気工程における平均pＨ変化速度Ｖan
の比・Ｖae／Ｖanを演算してpＨ変化速度比Ｒaとする。
そのバッチにおけるpＨの最大値と最小値の差であるバ
ッチ内pＨ変動Ｗacも演算する。
された経時データからそのバッチ全体を通じての好気工
程の平均pＨ変化速度Ｖaeおよび嫌気工程の平均pＨ変化
速度Ｖanを演算し、さらに、好気工程における平均pＨ
変化速度Ｖaeと嫌気工程における平均pＨ変化速度Ｖan
の比・Ｖae／Ｖanを演算してpＨ変化速度比Ｒaとする。
そのバッチにおけるpＨの最大値と最小値の差であるバ
ッチ内pＨ変動Ｗacも演算する。
【００２８】上述のすべての指標値は、そのデータにか
かるバッチ識別変数およびバッチ内での時間経過を表す
時間経過変数と共に、記憶手段に記憶する。次に、上記
指標値を利用する処理槽の診断例を説明する。
かるバッチ識別変数およびバッチ内での時間経過を表す
時間経過変数と共に、記憶手段に記憶する。次に、上記
指標値を利用する処理槽の診断例を説明する。
【００２９】好気工程および嫌気工程におけるpＨ変化
速度ＶSは供給される廃水および処理中の水の緩衝能と
ＭＬＳＳ濃度、負荷の大小等により左右されるが、微生
物反応が活発に進行している場合のpＨ変化速度は実験
的に確認することができる。この実施例においては、過
去の同様の処理例において確認されたその値から、pＨ
変化速度ＶSが各工程において一度でも次の範囲内に入
った場合に、pＨ変化速度ＶSは“標準速度”であること
を診断結果として出力させた。
速度ＶSは供給される廃水および処理中の水の緩衝能と
ＭＬＳＳ濃度、負荷の大小等により左右されるが、微生
物反応が活発に進行している場合のpＨ変化速度は実験
的に確認することができる。この実施例においては、過
去の同様の処理例において確認されたその値から、pＨ
変化速度ＶSが各工程において一度でも次の範囲内に入
った場合に、pＨ変化速度ＶSは“標準速度”であること
を診断結果として出力させた。
【００３０】 好気工程の場合 ０.０２≦ＶS≦０.０３５ 嫌気工程の場合 ０.００７≦ＶS≦０.０２４ （単
位：pH/5分）
位：pH/5分）
【００３１】同様に、pＨ変化幅ＷSについても、実験的
に確認された標準値をもとに、 １.０≦ＷS≦３.０ （単位：pH/工程） であるとき、その工程の硝化反応または脱窒反応に対し
て“標準pＨ変化幅”であることを診断結果として出力
させた。
に確認された標準値をもとに、 １.０≦ＷS≦３.０ （単位：pH/工程） であるとき、その工程の硝化反応または脱窒反応に対し
て“標準pＨ変化幅”であることを診断結果として出力
させた。
【００３２】また、pＨ変化停止点が検出されたとき、
好気工程においては“アンモニア食い切り”を出力さ
せ、また嫌気工程においては“硝酸食い切り”を出力さ
せた。
好気工程においては“アンモニア食い切り”を出力さ
せ、また嫌気工程においては“硝酸食い切り”を出力さ
せた。
【００３３】バッチ単位の反応傾向の診断は、図２に示
したフローチャートに従い、実験的に確認された標準値
を参考にして、各バッチ終了時に演算された平均pＨ変
化速度ＶaeおよびＶan、pＨ変化速度比Ｒa、pＨ変化停
止点検出変数ＰaeおよびＰan、ならびにバッチ内pＨ変
動Ｗacの値から、次のように行なった。
したフローチャートに従い、実験的に確認された標準値
を参考にして、各バッチ終了時に演算された平均pＨ変
化速度ＶaeおよびＶan、pＨ変化速度比Ｒa、pＨ変化停
止点検出変数ＰaeおよびＰan、ならびにバッチ内pＨ変
動Ｗacの値から、次のように行なった。
【００３４】診断１において 1.5≦Ｒa≦2.4 のとき “硝化・脱窒バランス安定”
を出力し診断３に移る。 1.5≦Ｒa≦2.4 でないとき 診断２に移る。
を出力し診断３に移る。 1.5≦Ｒa≦2.4 でないとき 診断２に移る。
【００３５】診断２において Ｖae≦0.025 のとき “硝化反応不良”を出力 Ｖan≦0.100 のとき “脱窒反応不良”を出力
【００３６】診断３において Ｗac≧0.8×〔前のバッチのＷac〕 のとき “反応量
安定”を出力し診断４に移る Ｗac＜0.8×〔前のバッチのＷac〕 のとき Ｗac≧0.2 ならば “反応量標準”を出力し診断４に
移る Ｗac＜0.2 ならば “反応量不足”を出力
安定”を出力し診断４に移る Ｗac＜0.8×〔前のバッチのＷac〕 のとき Ｗac≧0.2 ならば “反応量標準”を出力し診断４に
移る Ｗac＜0.2 ならば “反応量不足”を出力
【００３７】診断４において Ｐae＞０ または Ｐan＞０ ならば “pＨ変化停止
点発生”を出力し診断５へ移る Ｐae＝０ または Ｐan＝０ ならば “窒素オーバ
ー”を出力
点発生”を出力し診断５へ移る Ｐae＝０ または Ｐan＝０ ならば “窒素オーバ
ー”を出力
【００３８】診断５において Ｐae≧２ かつ Ｐan≧２ ならば “安定処理”を出
力 Ｐae≧２ かつ Ｐan＜２ ならば “脱窒反応不足・
硝酸オーバー”を出力 Ｐae＜２ かつ Ｐan≧２ ならば “硝化反応不足・
アンモニアオーバー”を出力 Ｐae＜２ かつ Ｐan＜２ ならば “硝酸・アンモニ
ア オーバー”を出力
力 Ｐae≧２ かつ Ｐan＜２ ならば “脱窒反応不足・
硝酸オーバー”を出力 Ｐae＜２ かつ Ｐan≧２ ならば “硝化反応不足・
アンモニアオーバー”を出力 Ｐae＜２ かつ Ｐan＜２ ならば “硝酸・アンモニ
ア オーバー”を出力
【００３９】上述のようにして得られる診断結果から、
処理槽内の状態について例えば次のような情報が得られ
る。
処理槽内の状態について例えば次のような情報が得られ
る。
【００４０】ａ．“硝化・脱窒バランス安定",“反応量
安定”,“pＨ変化停止点発生”, “窒素オーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるが、pＨ変化停止点が部分
的にしか検出されていないので、負荷が適性範囲を超え
ている可能性がある。
安定”,“pＨ変化停止点発生”, “窒素オーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるが、pＨ変化停止点が部分
的にしか検出されていないので、負荷が適性範囲を超え
ている可能性がある。
【００４１】ｂ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量安定”,“pＨ変化停止点発生”, “安定処理”の場合 硝化・脱窒反応は良好であり、処理水質も目標を達成し
ていると推定される。
量安定”,“pＨ変化停止点発生”, “安定処理”の場合 硝化・脱窒反応は良好であり、処理水質も目標を達成し
ていると推定される。
【００４２】ｃ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量安定”,“pＨ変化停止点発生”, “脱窒反応不足”,“硝酸オーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるがpＨ変化停止点が好気工
程だけに検出されるので、処理水中の硝酸濃度が上昇し
ている可能性がある。
量安定”,“pＨ変化停止点発生”, “脱窒反応不足”,“硝酸オーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるがpＨ変化停止点が好気工
程だけに検出されるので、処理水中の硝酸濃度が上昇し
ている可能性がある。
【００４３】ｄ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量安定”,“pＨ変化停止点発生”, “脱窒反応不足”,“アンモニアオーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるがpＨ変化停止点が嫌気工
程だけに検出されるので、処理水中のアンモニア濃度が
上昇している可能性がある。
量安定”,“pＨ変化停止点発生”, “脱窒反応不足”,“アンモニアオーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるがpＨ変化停止点が嫌気工
程だけに検出されるので、処理水中のアンモニア濃度が
上昇している可能性がある。
【００４４】ｅ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量安定”,“窒素オーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるがpＨ変化停止点が検出さ
れていないので、処理水中の溶存態窒素化合物濃度が上
昇している。負荷が設定範囲を超えている可能性があ
る。
量安定”,“窒素オーバー”の場合 硝化・脱窒反応は良好であるがpＨ変化停止点が検出さ
れていないので、処理水中の溶存態窒素化合物濃度が上
昇している。負荷が設定範囲を超えている可能性があ
る。
【００４５】ｆ．“硝化反応不良”の場合 硝化細菌の馴養が不十分である。 ｇ．“脱窒反応不良”の場合 脱窒細菌の馴養が不十分である。
【００４６】ｈ．診断の出力なしの場合 活性汚泥に異常。分析による総点検が必要な状態であ
る。 ｉ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応量不足”の場
合 硝化反応と脱窒反応は起こっているが、活性の弱い状態
である。または、負荷が適正範囲を下回っている可能性
がある。
る。 ｉ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応量不足”の場
合 硝化反応と脱窒反応は起こっているが、活性の弱い状態
である。または、負荷が適正範囲を下回っている可能性
がある。
【００４７】ｊ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量標準”,“窒素オーバー”の場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。処理水中の溶
存態窒素化合物濃度も上昇しているので注意が必要。
量標準”,“窒素オーバー”の場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。処理水中の溶
存態窒素化合物濃度も上昇しているので注意が必要。
【００４８】ｋ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量標準”,“pＨ変化停止点発生”,“窒素オーバー”の
場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。pＨ変化停止
点が部分的にしか検出されていないので、負荷が適正範
囲を超えている可能性がある。
量標準”,“pＨ変化停止点発生”,“窒素オーバー”の
場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。pＨ変化停止
点が部分的にしか検出されていないので、負荷が適正範
囲を超えている可能性がある。
【００４９】ｌ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量標準”,“ｐＨ変化停止点発生”,“安定処理”の場合 反応活性が低下し始めている傾向があるが、反応の活性
・処理水質ともに目標水準を達成している。
量標準”,“ｐＨ変化停止点発生”,“安定処理”の場合 反応活性が低下し始めている傾向があるが、反応の活性
・処理水質ともに目標水準を達成している。
【００５０】ｍ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量標準”,“pＨ変化停止点発生”,“脱窒反応不足”,
“硝酸オーバー”の場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。pＨ変化停止
点が好気工程だけに検出されるので処理水中の硝酸濃度
が上昇している可能性がある。
量標準”,“pＨ変化停止点発生”,“脱窒反応不足”,
“硝酸オーバー”の場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。pＨ変化停止
点が好気工程だけに検出されるので処理水中の硝酸濃度
が上昇している可能性がある。
【００５１】ｎ．“硝化・脱窒バランス安定”,“反応
量標準”,“pＨ変化停止点発生”,“硝化反応不足”,
“アンモニアオーバー”の場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。pＨ変化停止
点が嫌気工程だけに検出されるので処理水中のアンモニ
ア濃度が上昇している可能性がある。
量標準”,“pＨ変化停止点発生”,“硝化反応不足”,
“アンモニアオーバー”の場合 反応活性が低下し始めている傾向がある。pＨ変化停止
点が嫌気工程だけに検出されるので処理水中のアンモニ
ア濃度が上昇している可能性がある。
【００５２】
【発明の効果】上述のように、処理槽にpＨセンサを取
り付けてpＨ値を検出し、継続的に検出されたpＨ値を加
工して槽内の硝化反応および脱窒反応の進行状況、両反
応のバランス、活性汚泥の反応活性、水質等と相関ある
指標値を得る本発明によれば、繁雑かつ時間のかかる化
学分析に依存することなしに間欠曝気式活性汚泥槽内部
の状況をリアルタイムで的確に把握することができ、そ
れにより、最適運転に必要な対策を速やかに実行するこ
とが可能になる。
り付けてpＨ値を検出し、継続的に検出されたpＨ値を加
工して槽内の硝化反応および脱窒反応の進行状況、両反
応のバランス、活性汚泥の反応活性、水質等と相関ある
指標値を得る本発明によれば、繁雑かつ時間のかかる化
学分析に依存することなしに間欠曝気式活性汚泥槽内部
の状況をリアルタイムで的確に把握することができ、そ
れにより、最適運転に必要な対策を速やかに実行するこ
とが可能になる。
【図１】 間欠曝気式活性汚泥法による廃水処理におけ
るpＨ値の経時的変化を示すグラフである。
るpＨ値の経時的変化を示すグラフである。
【図２】 実施例における反応傾向の診断手順を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項１】 単一の処理槽において好気的微生物処理
と嫌気的微生物処理とを繰り返す間欠曝気式活性汚泥法
により有機系廃水の脱窒処理を行うに当たり、処理槽に
槽内処理水のpＨを検出するためのpＨセンサを設置し、
該pＨセンサにより検出された処理水pＨを記憶手段に逐
次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的変化より各好気
的微生物処理および嫌気的微生物処理におけるpＨ変化
速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算させ且つその
結果を記憶手段に記憶させ、演算されたpＨ変化速度お
よびpＨ変化幅、ならびに各好気的微生物処理および嫌
気的微生物処理においてpＨ変化速度が標準速度に達し
たのち事実上０になる時点の出現の有無に基づき、硝化
反応および脱窒反応の進行状況を診断することを特徴と
する間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法。 - 【請求項２】 単一の処理槽において好気的微生物処理
と嫌気的微生物処理とを繰り返す間欠曝気式活性汚泥法
により有機系廃水の脱窒処理を行うに当たり、処理槽に
槽内処理水のpＨを検出するためのpＨセンサを設置し、
該pＨセンサにより検出された処理水pＨを記憶手段に逐
次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的変化より各好気
的微生物処理および嫌気的微生物処理におけるpＨ変化
速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算させ且つその
結果を記憶手段に記憶させ、各好気的微生物処理および
嫌気的微生物処理においてpＨ変化速度が標準速度に達
したのち事実上０になる時点の１バッチ中の出現回数を
積算すると共にそのバッチが終了した後にpＨ値およびp
Ｈ変化速度の経時データからそのバッチ全体を通じての
処理内容の指標となる値を演算し、得られた各指標値に
基づき１バッチ全体の処理内容を診断することを特徴と
する間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法。 - 【請求項３】 単一の処理槽において好気的微生物処理
と嫌気的微生物処理とを繰り返す間欠曝気式活性汚泥法
により有機系廃水の脱窒処理を行うに当たり、処理槽に
槽内処理水のpＨを検出するためのpＨセンサを設置し、
該pＨセンサにより検出された処理水pＨを記憶手段に逐
次記憶させ、記憶されたpＨ値の経時的変化より各好気
的微生物処理および嫌気的微生物処理におけるpＨ変化
速度ならびにpＨ変化幅を演算手段に演算させ且つその
結果を記憶手段に記憶させ、各好気的微生物処理および
嫌気的微生物処理においてpＨ変化速度が標準速度に達
したのち事実上０になる時点の１バッチ中の出現回数を
積算し、さらに、そのバッチが終了した後、pＨ値およ
びpＨ変化速度の経時データからそのバッチ全体を通じ
ての平均pＨ変化速度を好気工程および嫌気工程につい
て演算し、好気工程における平均pＨ変化速度と嫌気工
程における平均pＨ変化速度の比を演算し、そのバッチ
におけるpＨの最大値と最小値の差を演算してバッチ内p
Ｈ変動を求め、得られた各指標値に基づき１バッチ全体
の処理内容を診断することを特徴とする間欠曝気式活性
汚泥槽の診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15878295A JPH08323394A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15878295A JPH08323394A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08323394A true JPH08323394A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15679222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15878295A Pending JPH08323394A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 間欠曝気式活性汚泥槽の診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08323394A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002307095A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 汚水処理設備 |
| JP2008036558A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 窒素含有廃液の処理方法 |
| JP2008142605A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 醗酵廃液処理方法及び発酵廃液処理装置 |
| JP2009195783A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Fujita Corp | 有機性廃水の廃水処理方法 |
| JP2015208723A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 株式会社日立製作所 | 水処理プロセス制御システム |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP15878295A patent/JPH08323394A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002307095A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 汚水処理設備 |
| JP2008036558A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 窒素含有廃液の処理方法 |
| JP4622958B2 (ja) * | 2006-08-08 | 2011-02-02 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 窒素含有廃液の処理方法 |
| JP2008142605A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 醗酵廃液処理方法及び発酵廃液処理装置 |
| JP2009195783A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Fujita Corp | 有機性廃水の廃水処理方法 |
| JP2015208723A (ja) * | 2014-04-28 | 2015-11-24 | 株式会社日立製作所 | 水処理プロセス制御システム |
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