JPH09248596A - 下水処理場の水質制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プロセスの硝化反応を促進し、流入下水中の
窒素を効率的に除去する。 【解決手段】 脱窒槽４と硝化槽６とを有する生物反応
タンク３内に設けられた散気管１０に対して、ブロア７
から空気１１が送られて生物反応タンク３内がばっ気さ
れる。生物反応タンク３の入口側および出口側に設けら
れたアンモニア性窒素計４０，４１によって、アンモニ
ア性窒素濃度が計測され、この計測値に基づいて硝化率
演算手段４２において硝化率が求められる。ＤＯ調節手
段２１によって、硝化率に基づいて最適ＤＯ設定値が求
められ、この最適ＤＯ設定値に基づいてＤＯ一定制御手
段２０および風量制御手段２２によりＤＯ一定制御が行
われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、脱窒槽と硝化槽を
有する生物反応タンクを備えた下水処理場において、硝
化脱窒反応を促進させて下水中の窒素を除去する下水処
理場の水質制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の下水処理場の水質制御方法を、図
１１乃至図１３により説明する。このうち図１１は嫌気
好気非循環法でＤＯ一定制御する場合を示し、図１２は
嫌気好気非循環法で返送汚泥率一定制御する場合を示
し、図１３は回分式活性汚泥法でのシークエンス制御の
場合を示す。

【０００３】嫌気好気非循環法に基づく下水処理場にお
けるＤＯ一定制御方法は、図１１に示すフローとなる。
まず、流入下水１が管２を介して、生物反応タンク３内
の脱窒槽４に流入する。この脱窒槽４内には攪拌機５が
設けられ、続いてこの脱窒槽４を通過した水は硝化槽６
に供給され、この硝化槽６内では、ブロア７から開閉弁
８を有する管９と散気管１０を介して窒素が供給され
る。この場合、空気１１中の酸素により、流入下水１中
のアンモニア性窒素（以下ＮＨ₄ −Ｎと略す）が亜硝酸
性窒素（以下ＮＯ₂ −Ｎと略す）に酸化され、さらにこ
のＮＯ₂ −Ｎが硝酸性窒素（以下ＮＯ₃ −Ｎ）に酸化さ
れる。硝化槽６内における反応式を式（１）に、反応条
件を表１に示す。

【０００４】ＮＯ₃ −Ｎに変換された水は、管１２を介
して第２沈殿池１３内に供給され、この第２沈殿池１３
で汚泥懸濁液１４と処理水１８とに固液分離される。汚
泥懸濁液１４の一部はポンプ１５を有する返送汚泥管１
６を介して脱窒槽４の前段に返送される。汚泥懸濁液１
４中に含有するＮＯ₃ −Ｎは脱窒槽４内で流入下水１中
のＣ源（ＢＯＤ成分）を使って、式（２）、表２の条件
で窒素ガス（以下Ｎ₂と略す）に変換される。

【０００５】最終的に、ＮＨ₄ −ＮからＮ₂ に変換され
て窒素分が減少した処理水１８は、管１７を介して外方
へ放流される。

【０００６】

【数１】 ここで、硝化槽６内にはＤＯ計１９が設けられており、
このＤＯ計１９はＤＯ一定制御装置２０に電気的に連結
され、このＤＯ一定制御装置２０はＤＯの設定値ＳＶ１
（例えば２．０ｍｇ／Ｌ）を決定するためのＤＯ調節器
２１に連結されている。さらに、ＤＯ一定制御装置２０
のＤＯ設定値ＳＶ１＝２．０ｍｇ／Ｌは風量制御装置２
２に出力されるようになっている。この風量制御装置２
２では、ＤＯ設定値ＳＶ１を風量設定値ＳＶ２に変換し
ブロア７の弁８の開度を調節して、ＤＯ計１９のＤＯを
３．０ｍｇ／Ｌになるように制御する。

【０００７】また、嫌気好気非循環法の下水処理場にお
ける返送汚泥率一定制御は、図１２に示すフローとな
る。図１１の場合と同様に、流入下水１は管２および１
２により生物反応タンク３および第２沈殿池１３に順次
流入する。管２および返送汚泥管１６には、流量計２
３，２４が設けられ、流量計２３は流量分配装置２５に
連結され、この流量分配装置２５は返送汚泥量制御手段
２６に連結され、この返送汚泥量制御手段２６は返送汚
泥率調節手段２７および返送汚泥ポンプ制御手段２８に
連結されている。またこの返送汚泥ポンプ制御手段２８
はポンプ１５と流量計２４に各々電気的に連結されてい
る。

【０００８】図１２において、返送汚泥率調節手段２７
に予め返送汚泥率の設定値ＳＶｒ、例えば０．３を入力
しておく。この値は返送汚泥量制御手段２６に入力さ
れ、ここで流量計２３で測定した流入下水１の流量ＰＶ
（Ｑ１）を用い、式（３）に基づいて返送汚泥量の設定
値ＳＶ（Ｑ２）が算出される。この設定値は返送汚泥ポ
ンプ制御手段２８に送られて、ポンプ１５を駆動させ、
所望量の返送汚泥が生物反応タンク３の前段に返送され
る。

【０００９】 ＳＶｒ＝ＳＶ（Ｑ２）／ＰＶ（Ｑ１） ……式（３） また、回分式活性汚泥法のシークエンス制御は、図１３
および図１４に示すフローとなる。図１３において流入
下水１はポンプ２８ａを有する管２を介して反応槽２９
内に流入する。反応槽２９内には散気管６が設けられ、
散気管６は開閉弁８を介してブロア７に連結されてい
る。この反応槽２９内には攪拌機３０が水没するように
配設されており、反応槽２９の出口側の管１７にはポン
プ３１が配設されている。また開閉弁８、ポンプ２８
ａ、ポンプ３１、攪拌機３０は、タイマを具備する制御
装置３２と電気的に接続されている。

【００１０】この制御装置３２は、図１４に示すように
まず開閉弁８をＯＮにしてブロア７から空気を反応槽３
０内に２〜８時間供給させて硝化反応を起こし、次に開
閉弁８をＯＦＦにして反応槽３０内を静置させて汚泥を
沈殿させる。続いてポンプ３１を一定時間駆動させて、
反応槽３０内の上澄水を処理水１８として系外へ排出さ
せる。次にポンプ３１を停止させポンプ２８ａを駆動さ
せて流入下水１を反応槽３０内に供給させる。さらにこ
のポンプ２８ａを停止させて攪拌機３１を駆動させて反
応槽内を嫌気状態に維持し脱窒反応を起こさせる。これ
ら一連の動作は制御装置３３に記憶させて、シークエン
ス制御で行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１１〜図１４に示し
た従来の下水処理場の水質制御方法では、以下の問題点
が発生した。

【００１２】まず、図１１で示した従来のＤＯ制御方法
では、硝化反応が活性化されるとされているＤＯの設定
値、例えばＳＶ１＝２．０ｍｇ／Ｌで制御しても以下の
原因で硝化反応が起こらなかった。すなわち、活性汚泥
中に硝化細菌（亜硝酸菌と硝酸菌）があまり存在せず、
ＤＯの条件を満たしていても、硝化反応が起こらなかっ
た。この場合、さらにＤＯの設定値を上げて硝化細菌の
活性化を促進する必要がある。

【００１３】次に、図１２で示した従来の返送汚泥量制
御方法では、硝化反応が完全に促進している場合、返送
汚泥率を従来の標準活性汚泥法の約０．３よりも高い
値、例えば０．５に高く設定しても、脱窒率が高くなら
ず、窒素除去率が低い場合がある。この原因の１つとし
て、脱窒槽内のＤＯもしくはＯＲＰが高くなり、脱窒反
応の最適値をオーバーしていることがあげられる。例え
ば、脱窒反応の最適値は、ＤＯが０．０ｍｇ／Ｌ、ＯＲ
Ｐが−３００〜−１００ｍＶであるが、ＤＯもしくはＯ
ＲＰがその最適値を越えているのが原因である。また、
硝化率１００％でも返送汚泥率の設定値ＳＶｒ＝０．５
では、理論的に式（４）〜式（６）に示すように、有機
物除去によるＮ取り込みの全窒素除去率ｃＲ_TN＝約２５
％（ＢＯＤ_in＝１００ｍｇ／Ｌ、ＴＮ_in＝２０ｍｇ／
Ｌ）となり、硝化脱窒反応による全窒素除去率ｎＲ_TNは
３３％と低くなる。このためトータルの全窒素除去率ｔ
Ｒ_TNは約５０％と低い値となる。したがって、トータル
の全窒素除去率ｔＲ_TNを高くするためには、さらにＳＶ
ｒを高く設定する必要がある。しかしながら、式（４）
〜式（６）は暫定的な式であるので、実際の下水処理場
の運転においては、実際の処理水の全窒素濃度等を測定
して、硝化・脱窒反応の状態を正確に把握する必要があ
る。

【００１４】 ｃＲ_TN＝１００×０．０５×（ＢＯＤ_in）／（ＴＮ_in） ……式（４） ｎＲ_TN＝１００×ＳＶｒ（１＋ＳＶｒ） ……式（５） ｔＲ_TN＝（１００−ｃＲ_TN）×ｎＲ_TN＋ｃＲ_TN ……式（６） さらに、図１３〜図１４で示した従来の回分式活性汚泥
法のシークエンス制御では、予め硝化工程や脱窒工程の
時間、ブロア７の風量等を設定しなければならない。こ
の場合にも、硝化工程や脱窒工程の時間が少なく硝化反
応、脱窒反応がうまく進行しないという問題が発生し
た。また、反応槽２９内の汚泥濃度が高くなり硝化工程
でのＤＯが不足し硝化反応が進行しなかったり、硝化工
程でのＤＯが高くなって脱窒反応が進行しなかったりす
る等の問題も発生した。

【００１５】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、硝化窒化反応を確実に促進させて下水中の
窒素を有効に除去することができる下水処理場の水質制
御装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンクと、硝化槽内
に設けられた散気装置およびＤＯ計と、散気装置に連結
されたブロアとを備えた下水処理場の水質制御装置にお
いて、前記生物反応タンクの入口側および出口側に設け
られた一対のアンモニア性窒素計またはアンモニアイオ
ン計と、この一対のアンモニア性窒素計またはアンモニ
アイオン計により計測したアンモニア性窒素濃度に基づ
いて、生物反応タンク内の硝化率を求める硝化率演算手
段と、硝化率演算手段からの硝化率に基づいて、硝化槽
内の最適ＤＯ設定値を求めるＤＯ調節手段と、ＤＯ調節
手段からのＤＯ設定値およびＤＯ計の計測値に基づい
て、前記ブロアの風量を制御するＤＯ制御手段と、を備
えたことを特徴とする下水処理場の水質制御装置であ
る。

【００１７】請求項２記載の発明は、脱窒槽と硝化槽と
を有する生物反応タンクと、硝化槽内に設けられた散気
装置およびＤＯ計と、散気装置に連結されたブロアとを
備えた下水処理場の水質制御装置において、前記生物反
応タンクの入口側および出口側に設けられた一対の全窒
素計と、この一対の全窒素計により計測した全窒素濃度
に基づいて、生物反応タンク内の全窒素除去率を求める
全窒素除去率演算手段と、全窒素除去率演算手段からの
全窒素除去率に基づいて、硝化槽内の最適ＤＯ設定値を
求めるＤＯ調節手段と、ＤＯ調節手段からのＤＯ設定値
およびＤＯ計の計測値に基づいて、前記ブロアの風量を
制御するＤＯ制御手段と、を備えたことを特徴とする下
水処理場の水質制御装置である。

【００１８】請求項３記載の発明は、脱窒槽と硝化槽と
を有する生物反応タンクと、硝化槽内に設けられた散気
装置およびＤＯ計と、この散気装置に連結されたブロア
とを備えた下水処理場の水質制御装置において、生物反
応タンクの出口側に設けられた硝化性窒素濃度計または
硝酸性イオン計と、この硝酸性窒素濃度計または硝酸性
イオン計により計測した計測値に基づいて、生物反応タ
ンク内の硝化率を算出する硝化率演算手段と、硝化率演
算手段からの硝化率に基づいて、硝化槽内の最適ＤＯ設
定値を求めるＤＯ調節手段と、ＤＯ調節手段からのＤＯ
設定値およびＤＯ計からの計測値に基づいて、前記ブロ
アの風量を制御するＤＯ制御手段と、を備えたことを特
徴とする下水処理場の水質制御装置である。

【００１９】請求項４記載の発明は、脱窒槽と硝化槽と
を有する生物反応タンクと、この生物反応タンクの下流
側に設けられた沈殿池と、この沈殿池と前記生物反応タ
ンクとの間に設けられた返送汚泥管と、生物反応タンク
の入口側に設けられた第１流量計と、返送汚泥管に取付
けられた返送汚泥ポンプ、濃度計および第２流量計と、
を備えた下水処理場の水質制御装置において、前記生物
反応タンクの入口側および出口側に設けられた一対のア
ンモニア性窒素計またはアンモニアイオン計と、この一
対のアンモニア性窒素計またはアンモニアイオン計によ
り計測したアンモニア性窒素濃度に基づいて、生物反応
タンク内の硝化率を求める硝化率演算手段と、硝化率演
算手段からの硝化率に基づいて、生物反応タンクへの最
適返送汚泥率設定値を求める返送汚泥率調節手段と、第
１流量計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返送
汚泥率設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥量
制御手段と、返送汚泥量制御手段からの返送汚泥量設定
値、前記濃度計および前記第２流量計からの計測値に基
づいて、前記返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥
ポンプ制御手段と、を備えたことを特徴とする下水処理
場の水質制御装置である。

【００２０】請求項５記載の発明は、脱窒槽と硝化槽と
を有する生物反応タンクと、この生物反応タンクの下流
側に設けられた沈殿池と、この沈殿池と前記生物反応タ
ンクとの間に設けられた返送汚泥管と、生物反応タンク
の入口側に設けられた第１流量計と、返送汚泥管に取付
けられた返送汚泥ポンプ、濃度計および第２流量計とを
備えた下水処理場の水質制御装置において、前記生物反
応タンクの入口側および出口側に設けられた一対の全窒
素計と、この一対の全窒素計により計測した全窒素濃度
に基づいて、生物反応タンク内の全窒素除去率を求める
全窒素除去率演算手段と、全窒素除去率演算手段からの
全窒素除去率に基づいて、生物反応タンクへの最適返送
汚泥率設定値を求める返送汚泥率調節手段と、第１流量
計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返送汚泥率
設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥量制御手
段と、返送汚泥量調節手段からの返送汚泥量設定値、前
記濃度計および前記第２流量計からの計測値に基づい
て、前記返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥ポン
プ制御手段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の
水質制御装置である。

【００２１】請求項６記載の発明は、脱窒槽と硝化槽と
を有する生物反応タンクと、この生物反応タンクの下流
側に設けられた沈殿池と、この沈殿池と前記生物反応タ
ンクとの間に設けられた返送汚泥管と、生物反応タンク
の入口側に設けられた第１流量計と、返送汚泥管に取付
けられた返送汚泥ポンプ、濃度計および第２流量計と、
を備えた下水処理場の水質制御装置において、生物反応
タンクの出口側に設けられた硝酸性窒素濃度計または硝
酸性イオン計と、この硝酸性窒素濃度計または硝酸性イ
オン計により計測した計測値に基づいて、生物反応タン
ク内の硝化率を算出する硝化率演算手段と、硝化率演算
手段からの硝化率に基づいて、生物反応槽への最適返送
汚泥率設定値を求める返送汚泥率調節手段と、第１流量
計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返送汚泥率
設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥量制御手
段と、返送汚泥量調節手段からの返送汚泥量設定値、前
記濃度計および前記第２流量計からの計測値に基づい
て、前記返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥ポン
プ制御手段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の
水質制御装置である。

【００２２】請求項７記載の発明は、脱窒槽と硝化槽と
を有する生物反応タンクと、この生物反応タンクの下流
側に設けられた沈殿池と、この沈殿池と前記生物反応タ
ンクとの間に設けられた返送汚泥管と、生物反応タンク
の入口側に設けられた第１流量計と、返送汚泥管に取付
けられた返送汚泥ポンプ、濃度計および第２流量計と、
を備えた下水処理場の水質制御装置において、前記生物
反応タンク内に配設されたＯＲＰ計またはＤＯ計と、Ｏ
ＲＰ計またはＤＯ計からの計測値に基づいて、生物反応
タンクへの最適返送汚泥率設定値を求める返送汚泥率調
節手段と、第１流量計からの計測値と返送汚泥率調節手
段からの返送汚泥率設定値から返送汚泥量設定値を求め
る返送汚泥量制御手段と、返送汚泥量制御手段からの返
送汚泥量設定値、前記濃度計および前記第２流量計から
の計測値に基づいて、前記返送汚泥ポンプの流量を制御
する返送汚泥ポンプ制御手段と、を備えたことを特徴と
する下水処理場の水質制御装置である。

【００２３】請求項１記載の発明によれば、生物反応タ
ンクの入口側および出口側のアンモニア性窒素濃度によ
り硝化率演算手段によって硝化率を算出し、この硝化率
より硝化槽ＤＯの設定値を求め、ＤＯ制御手段によりＤ
Ｏの設定が一定になるようにＤＯが制御される。

【００２４】請求項２記載の発明によれば、生物反応タ
ンクの入口側および出口側の全窒素濃度に基づいて全窒
素除去率演算手段により、硝化槽ＤＯの設定値を求め、
ＤＯ制御手段により変更したＤＯの設定が一定になるよ
うにＤＯが制御される。

【００２５】請求項３記載の発明によれば、硝化率演算
手段によって計測した処理水硝酸性窒素濃度から硝化率
を算出し、この硝化率より硝化槽ＤＯの設定値を求め、
ＤＯ制御手段によりＤＯの設定が一定になるようにＤＯ
が制御される。

【００２６】請求項４記載の発明によれば、生物反応タ
ンクの入口側および出口側のアンモニア性窒素濃度によ
り硝化率演算手段によって硝化率を算出し、この硝化率
から返送汚泥率調節手段によって返送汚泥率の設定値を
求め、その設定値に基づいて返送汚泥量制御手段により
返送汚泥量が求められ、返送汚泥量が一定に制御され
る。

【００２７】請求項５記載の発明によれば、生物反応タ
ンクの入口側および出口側の全窒素濃度に基づいて全窒
素除去率を求め、返送汚泥率調節手段によって返送汚泥
率の設定値を求め、その設定値に基づいて返送汚泥量制
御手段により返送汚泥量が求められ、返送汚泥量が一定
に制御される。

【００２８】請求項６記載の発明によれば、硝化率演算
手段によって計測した処理水硝酸性窒素濃度から硝化率
を算出し、この硝化率から返送汚泥率調節手段によって
返送汚泥率の設定値を求め、この設定値に基づいて返送
汚泥量制御手段により返送汚泥量が求められ、返送汚泥
率が一定に制御される。

【００２９】請求項７記載の発明によれば、脱窒槽のＤ
ＯもしくはＯＲＰを計測し、返送汚泥率調節手段によっ
てＤＯもしくはＯＲＰのデータから返送汚泥率の設定値
を決定し、その設定値に基づいて返送汚泥量制御手段に
より返送汚泥量が求められ、返送汚泥量が一定に制御さ
れる。

【００３０】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明
する。図１は本発明による下水処理場の水質制御装置の
第１の実施の形態を示す図である。

【００３１】まず図１により下水処理場について説明す
る。図１に示すように、下水処理場は脱窒槽４と硝化槽
６とを有する生物反応タンク３を備え、この生物反応タ
ンク３の脱窒槽４に攪拌機５が設置されるとともに、硝
化槽６内にＤＯ計１９が設置されている。

【００３２】また硝化槽６内に散気管１０が設けられ、
この散気管１０は開閉弁８を有する空気管９によってブ
ロア７に接続されている。さらに生物反応タンク３の入
口側および出口側には、各々管２および１２が連結され
ている。

【００３３】また、図１に示すように、生物反応タンク
３の入口側および出口側の管２，１２には、各々アンモ
ニア性窒素計４０，４１が取付けられており、このアン
モニア性窒素計４０，４１は、アンモニア性窒素濃度に
基づいて生物反応タンク３内の硝化率を求める硝化率演
算手段４２に各々接続されている。

【００３４】また硝化率演算手段４２は、硝化率に基づ
いて硝化槽６内の最適ＤＯ設定値を求めるＤＯ調節手段
２１に接続されている。このＤＯ調節手段２１はＤＯ値
を一定に調整するＤＯ一定制御手段２０と、開閉弁８を
調整してブロア７からの風量を制御する風量制御手段２
２に順次接続されている。

【００３５】このうちＤＯ一定制御手段２０と風量制御
手段２２によって、ＤＯ制御手段が構成されている。

【００３６】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。まず管２から流入下水１が生物反
応タンク３の脱窒槽４内に流入する。流入下水１は、そ
の後脱窒槽４および硝化槽６内で処理された後、管１２
から外方へ排出される。また、ブロア７から空気１１が
開閉弁８を経て硝化槽６内に入り、硝化槽６内をばっ気
する。

【００３７】この間、アンモニア性窒素計４０，４１に
よって生物反応タンク３の入口側および出口側のアンモ
ニア性窒素濃度が計測され、計測されたアンモニア性窒
素濃度の値は硝化率演算手段４２へ送られる。

【００３８】硝化率演算手段４２では、式（７）に基づ
いて入口側アンモニア性窒素濃度ＰＶ（Ｃ_NH-in ）と出
口側アンモニア性窒素濃度ＰＶ（Ｃ_NH-out）から硝化率
のプロセス値ＰＶ（Ｒ_NH）を算出する。次にＤＯ調節手
段２１によって、硝化率のプロセス値ＰＶ（Ｒ_NH）と目
標値ＳＶ（Ｒ_NH）との差分を取り、この差分より式
（８）〜式（１０）に基づいてＤＯの設定変更値ｄＳＶ
（ＤＯ_NH）により最適ＤＯ設定値ＳＶ（ＤＯ_NH）を求め
る。このように求めた設定値ＳＶ（ＤＯ_NH）に基づい
て、ＤＯ一定制御手段２０と風量制御手段２２により、
ブロア７の開閉弁８の弁開度を制御する。

【００３９】このように最適設定値を定めてＤＯ一定制
御のモードを変更し、むだ時間を経て硝化率のプロセス
値ＰＶ（Ｒ_NH）が目標値ＳＶ（Ｒ_NH）に等しいかまたは
高くなり硝化率が回復した場合、硝化槽６のＤＯ値の初
期値に戻して、ＤＯ設定値を一定に定めて運転をする。

【００４０】次に図２の時系列データを用いて具体的に
説明する。すなわち、硝化槽６のＤＯの設定値ＳＶ（Ｄ
Ｏ_NH）を２．０ｍｇ／Ｌ、硝化率の目標値ＳＶ（Ｒ_NH）
を８０％とし、ｔ１時において硝化率のプロセス値ＰＶ
（Ｒ_NH）が４０％と低下した場合を考える。この場合、
式（８）でＫ_NH＝０．０２５とすると、ＤＯの設定変更
値ｄＳＶ（ＤＯ_NH）＝１．０ｍｇ／Ｌとなり、ＤＯの設
定値ＳＶ（ＤＯ_NH）は式（９）により３．０ｍｇ／Ｌと
なる。ｔ２時に、この設定値で運転を開始し、（ｔ３−
ｔ２）のむだ時間後、硝化率のプロセス値ＰＶ（Ｄ
Ｏ_NH）は３．０ｍｇ／Ｌに制御される。その後、（ｔ４
−ｔ３）のむだ時間後、硝化率のプロセス値ＰＶ
（Ｒ_NH）が応答しはじめ、ｔ５時には硝化率のプロセス
値ＰＶ（Ｒ_NH）が８０％と回復する。その後、予め（ｔ
６−ｔ５）の時間を設定しておき、その時間内で硝化率
のプロセス値ＰＶ（Ｒ_NH）＜８０％でなければ硝化槽Ｄ
Ｏの初期設定値ＳＶ（ＤＯ_NH）を元の２．０ｍｇ／Ｌに
戻す。

【００４１】 ＰＶ（Ｒ_NH）＝ＰＶ（Ｃ_NH-in ）−ＰＶ（Ｃ_NH-out） ……式（７） ｄＳＶ（ＤＯ_NH）＝Ｋ_NH｛ＳＶ（Ｒ_NH）−ＰＶ（Ｒ_NH）｝ ……式（８） ＳＶ（ＤＯ_NH）＝ＳＶ（ＤＯ_NH）１＋ｄＳＶ（ＤＯ_NH） ……式（９） ＳＶ（Ｑ_G ）＝Ｋ_DO｛ＳＶ（ＤＯ_NH）−ＰＶ（ＤＯ_NH）｝ ……式（10） ＳＶ（ＤＯ_NH）：硝化槽ＤＯの設定値 ＳＶ（ＤＯ_NH）１：硝化槽ＤＯの初期設定値 ｄＳＶ（ＤＯ_NH）：硝化槽ＤＯの設定の変更値 ＳＶ（Ｒ_NH）：硝化率の目標値 ＳＶ（Ｑ_G ）：風量の設定値 ＰＶ（Ｃ_NH-in ）：入口側アンモニア性窒素濃度 ＰＶ（Ｃ_NH-out）：出口側アンモニア性窒素濃度 ＰＶ（Ｒ_NH）：硝化率のプロセス値 ＰＶ（ＤＯ_NH）：硝化槽ＤＯのプロセス値 Ｋ_NH：硝化率一定制御のゲイン Ｋ_DO：ＤＯ一定制御のゲイン 本実施の形態によれば、容易かつ簡単に、比例制御によ
って硝化率を高く維持するＤＯ一定制御が可能となる。

【００４２】なお本実施の形態において比例（Ｐ）動作
のフィードバック制御のみならず、Ｉ（積分）動作、Ｄ
（微分）動作および、ＰＩ動作、ＰＩＤ動作を使用する
ことが可能である。また、下水流量をパラメータとした
フィードフォワード制御を組み合わせることもできる。
また、ＤＯ設定値の変更量の選定に、ニューロ、ＡＩ、
ファジイ等の制御技術を適用することも可能である。

【００４３】さらに、アンモニア性窒素計４０，４１を
管２，１２に配設したが、生物反応タンク３の下流側に
設けられた沈殿地内部に設けてもよく、それ以降の配管
系に使用してもよく、さらにその設置台数は複数個使用
できる。さらに、ＯＦＦ−ＬＩＮＥでアンモニア性窒素
濃度を入力してもよい。また、アンモニア性窒素計の代
わりにアンモニアイオン計を用いることもできる。

【００４４】また、プロセスは嫌気好気非循環法のみな
らず、硝化液を脱窒槽に循環する嫌気好気循環法および
他の窒素除去プロセスにも適用できる。

【００４５】第２の実施の形態 次に図３により第２の実施の形態について説明する。

【００４６】図３に示す第２の実施の形態は、生物反応
タンク３の入口側に設けられたアンモニア性窒素計４０
を取除くとともに、生物反応タンク３の出口側に硝酸性
窒素濃度計４３を設け、この硝酸性窒素濃度計４３に予
め求められた硝化性窒素濃度と硝化率との関係（後述の
式（１１））から生物反応タンク３の硝化率を求める硝
化率演算手段４４を接続したものであり、他は図１およ
び図２に示す第１の実施の形態と略同様である。図３に
おいて、図１および図２に示す第１の実施の形態と同一
部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４７】図３において、生物反応タンク３の出口側
に設けられた硝酸性窒素濃度計４３により硝酸性窒素濃
度ＰＶ（Ｃ_NH-out）が計測され、この値から硝化率演算
手段４４により式（１１）に基づいて硝化率のプロセス
値ＰＶ（Ｒ_NH）が算出される。式（１１）においてＰＶ
（Ｃ_NH-in ）は、流入下水のアンモニア性窒素濃度の推
定値であり、その下水処理場でほぼ決まった値を示して
おり、定数とする。

【００４８】次にこの硝化率のプロセス値ＰＶ（Ｒ_NH）
により、ＤＯ調節手段２１によりＤＯ設定値が求めら
れ、このＤＯ設定値に基づいて、ＤＯ一定制御手段２０
および風量制御手段２２により、硝化槽６内のＤＯ一定
制御が行われる。

【００４９】 ＰＶ（Ｒ_NH）＝ＰＶ（Ｃ_NH-out）／｛ＰＶ（Ｃ_NH-in ）｝ ……式（11） 本実施の形態によれば、生物反応タンク３入口側の流入
下水のアンモニア性窒素を測定することなく、生物反応
タンク３出口側の硝酸性窒素濃度のみを計測することに
より、硝化槽６内のＤＯ制御が行われるので、制御がシ
ンプルかつ安定化する。

【００５０】なお、硝酸性窒素濃度計４３を用いた例を
示したが、硝酸性窒素濃度計４３の代わりに硝酸性イオ
ン計を用いることもできる。さらに、硝酸性窒素濃度計
４３の個数、配置は図３に限定されない。また、プロセ
スは嫌気好気非循環法のみならず、硝化液を脱窒槽に循
環する嫌気好気循環法および他の窒素除去プロセスにも
適用できる。

【００５１】第３の実施の形態 次に図４により本発明の第３の実施の形態について説明
する。図４に示す第３の実施の形態は、生物反応タンク
３の入口側および出口側に、全窒素計４５，４６を設け
るとともに、これら全窒素計４５，４６により計測した
全窒素濃度に基づいて生物反応タンク３内の全窒素除去
率を求める全窒素除去率演算手段４７を設けたものであ
り、他は図１および図２に示す第１の実施の形態と略同
一である。

【００５２】本実施の形態において、図１および図２に
示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して
詳細な説明は省略する。

【００５３】図４において、全窒素濃度計４５，４６に
より、全窒素濃度が求められ、全窒素濃度計４５，４６
によって求められた全窒素濃度に基づいて、全窒素除去
率演算手段において、式（１２）に基づいて、全窒素除
去率のプロセス値ＰＶ（Ｒ_TN）が求められ、このプロセ
ス値によりＤＯ調節手段２１において式（１３）を用い
て硝化槽ＤＯの設定の変更値ｄＳＶ（ＤＯ_TN）が算出さ
れて最適ＤＯ設定値が求められ、ＤＯ調節手段２１によ
り求めたＤＯ設定値により、ＤＯ一定制御手段２０およ
び風量制御手段２２により、硝化槽６内のＤＯ一定制御
が行われる。

【００５４】 ＰＶ（Ｒ_TN）＝ＰＶ（Ｃ_TN-in ）−ＰＶ（Ｃ_TN-out） ……式（12） ｄＳＶ（ＤＯ_TN）＝Ｋ_NH｛ＳＶ（Ｒ_TN）−ＰＶ（Ｒ_TN）｝ ……式（13） ｄＳＶ（ＤＯ_TN）：硝化槽ＤＯの設定の変更値 ＳＶ（Ｒ_TN）：全窒素除去率の目標値 ＰＶ（Ｃ_TN-in ）：入口側全窒素濃度 ＰＶ（Ｃ_TN-out）：出口側全窒素濃度 ＰＶ（Ｒ_TN）：全窒素除去率のプロセス値 Ｋ_NH：全窒素率一定制御のゲイン 本実施の形態によれば、比例（Ｐ）動作のみで全窒素除
去率を高く維持するＤＯ一定制御が可能となる。

【００５５】なお、全窒素濃度計４５と４６の各々の個
数、配置は図３に限定されない。さらに、プロセスは嫌
気好気非循環法に限定されず、他の窒素除去プロセスに
も適用可能である。

【００５６】第４の実施の形態 次に図５により本発明の第５の実施の形態について説明
する。図５に示すように、下水処理場は、第１流量計２
３を有する管２が連結されるとともに、脱窒槽４と硝化
槽６とを有する生物反応タンク３と、生物反応タンク３
の下流側に管１２を介して設けられた第２沈殿池１３
と、第２沈殿池１３と生物反応タンク３の上流との間に
連結された返送汚泥管１６とを備え、この返送汚泥管１
６に返送汚泥ポンプ１５と、第２流量計２４と、濃度計
２４ａとが取付けられている。

【００５７】また第２沈殿池１３の出口側には、管１７
が連結され、また脱窒槽４内には攪拌機５が設置されて
いる。

【００５８】また、脱窒槽４内にはＯＲＰ計５０が設置
されており、このＯＲＰ計５０には脱窒槽４への最適返
送汚泥率設定値を求める返送汚泥率調節手段２７が接続
され、この返送汚泥率調節手段２７には、返送汚泥量制
御手段２６および返送汚泥ポンプ制御手段２８とが順次
接続されている。

【００５９】このうち、返送汚泥量制御手段２６には、
第１流量計２３に接続された流量分配装置２５が接続さ
れ、第１流量計２３の計測値が入力されるようになって
いる。そして返送汚泥量制御手段２６は、第１流量計２
３からの計測値と返送汚泥率に基づいて返送汚泥量を求
めるようになっている。また返送汚泥ポンプ制御手段２
８は、第２流量計２４および濃度計２４ａからの計測値
に基づいて、返送汚泥量が一定となるよう返送汚泥ポン
プ１５を制御するようになっている。

【００６０】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。管２からの流入下水は、脱窒
槽４および硝化槽６内で順次処理された後、第２沈殿池
に入り、その後管１７から処理水１８として放流され
る。また、第２沈殿池１３内の汚泥懸濁液１４は、返送
汚泥ポンプ１５によって脱窒槽４の入口側へ戻される。

【００６１】この間、ＯＲＰ計５０によって脱窒槽４の
ＯＲＰが計測され、この計測値は返送汚泥率調節手段２
７に入力される。

【００６２】返送汚泥率調節手段２７内にはＯＲＰと返
送汚泥率との関係式が予め、例えば表３のように入力さ
れ、ＯＲＰ計５０からのプロセスデータにより返送汚泥
率ＳＶ値が決定される。この返送汚泥率の信号は返送汚
泥量制御手段２６に伝送され、この返送汚泥量制御手段
２６は流量分配装置２５から送られてくる第１流量計２
３の計測値と返送汚泥率ＳＶ値とによって、返送汚泥量
ＭＶ値を決定する。

【００６３】

【表１】 次に返送汚泥ポンプ制御手段２８が、返送汚泥量一定制
御手段２６からの返送汚泥量ＭＶ値、第２流量計２４お
よび濃度計２４ａからの計測値に基づいて、返送汚泥量
が一定となるよう返送汚泥ポンプ１５を制御する。

【００６４】本実施の形態によればＯＲＰ計５０により
返送汚泥率を求めたので、脱窒反応の正確な制御が可能
となる。また、この場合、ＯＲＰと返送汚泥率との関係
式を表３のように単純化したので、返送汚泥率調節器内
のロジックが簡単で制御しやすくなる。

【００６５】なお、本実施の形態において、ＯＲＰ計を
用いたが、ＤＯ計を用いてもよい。また、ＯＲＰ計およ
びＤＯ計のセンサの配置、個数等は限定されない。

【００６６】また、ＯＲＰ計の計測値と返送汚泥率との
関係を表３のようにしたが、ファジイを用いた関係式を
用いることもでき、かつ計測値と返送汚泥率の値をニュ
ーロで補正することも可能である。さらに、プロセスは
嫌気好気非循環法に限定されず、他の窒素除去プロセス
にも適用可能である。

【００６７】第５の実施の形態 次に本発明の第５の実施の形態について、図６により説
明する。図６に示す第５の実施の形態は、管２および１
７にアンモニア性窒素計４０，４１を設けるとともに、
このアンモニア性窒素計４０，４１に硝化率を求める硝
化率演算手段４２を接続し、返送汚泥率調節手段２７に
おいて硝化率から脱窒槽４内への最適返送汚泥率を求め
たものであり、他は図５に示す第４の実施の形態と略同
一である。

【００６８】図６において、図５に示す第４の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００６９】図６に示すように、硝化率演算手段４２に
おいて、アンモニア性窒素計４０の計測値からアンモニ
ア性窒素計４１の計測値を差し引いた値から硝化率を演
算し、この硝化率に基づいて返送汚泥率調節手段２７に
おいて返送汚泥率を決定する。この返送汚泥率のＳＶ値
から返送汚泥量制御手段２６によって返送汚泥量のＭＶ
値が決定され、返送汚泥量制御手段２６と返送汚泥ポン
プ制御手段２８によって返送汚泥量一定制御が行われ
る。

【００７０】なおアンモニア性窒素計４０，４１の配
置、個数および制御方式は図６に示すものに限定されな
い。

【００７１】さらに、プロセスは嫌気好気非循環法に限
定されず、他の窒素除去プロセスにも適用可能てある。

【００７２】第６の実施の形態 次に本発明の第６の実施の形態について、図７により説
明する。図７に示す実施の形態は管１７に硝酸性窒素濃
度計４３を設けるとともに、この硝酸性窒素濃度計４３
に硝酸性窒素濃度計４３からの計測値に基づいて硝化率
を求める硝化率演算手段４４を接続したものであり、他
は図５に示す第４の実施の形態と略同一である。

【００７３】図７において、図５に示す第４の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００７４】図７において、硝酸性窒素濃度計４３から
の計測値に基づいて、硝化率演算手段４４において予め
定められた硝化性窒素濃度と硝化率との関係から硝化率
が求められる。次に返送汚泥率調節手段２７において返
送汚泥率が求められ、その後返送汚泥量制御手段２６と
返送汚泥ポンプ制御手段２８によって返送汚泥量一定制
御が行われる。

【００７５】なお、硝酸性窒素濃度計４３を用いたが、
その代わりに硝酸性イオン計を用いることもできる。さ
らに、同濃度計４３の個数、配置は図７のものに限定さ
れない。また、プロセスは嫌気好気非循環法に限定され
ない。

【００７６】第７の実施の形態 次に本発明の第７の実施の形態について、図８により説
明する。図８に示す実施の形態は、管２および１７に各
々全窒素濃度計４５，４６を設けるとともに、この全窒
素濃度計４５，４６に全窒素濃度計４５，４６からの計
測値に基づいて全窒素除去率を求める全窒素除去率演算
手段４７を接続したものであり、他は図５に示す第４の
実施の形態と略同一である。

【００７７】図８において、図５に示す第４の実施の形
態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００７８】図８に示すように、全窒素濃度計４５，４
６からの計測値が全窒素除去率演算手段４７に入力さ
れ、この全窒素除去率演算手段４７において、図４に示
す第３の実施例と同様にして全窒素除去率が求められる
（式（１２）参照）。

【００７９】次に全窒素除去率演算手段で求められた全
窒素除去率は、返送汚泥率調節手段２７に入力され、こ
の返送汚泥率調節手段２７において最適返送汚泥率が求
められる（式（１３）参照）。

【００８０】その後、返送汚泥量一定制御手段２６と返
送汚泥ポンプ制御手段２８によって返送汚泥量一定制御
が行われる。

【００８１】第８の実施の形態 次に図９および図１０により第８の実施の形態について
説明する。

【００８２】図９に示すように、下水処理場は入口側お
よび出口側に各々管２，１７が取付けられた反応槽３０
を備え、この反応槽３０内に散気管６、ＤＯ計６０およ
び攪拌機３１が各々設けられている。また管２，１７に
は、各々ポンプ２９，３２が設置されており、さらに散
気管６には、開閉弁８を有する空気管９を介してブロア
７が連結されている。

【００８３】またＤＯ計６０には、ＤＯ最適値積算時間
演算器６１および制御装置６２が、順次接続されてい
る。

【００８４】次にこのような構成からなる本実施の形態
の作用について説明する。まず図１０に示すように予
め、ＤＯ最適値を硝化工程においては２．０ｍｇ／Ｌ、
脱窒工程においては０．０ｍｇ／Ｌと設定し、かつその
最適値の積算時間の設定値を硝化工程では６ｈ、脱窒工
程では３ｈとなるようＤＯ最適値積算時間演算器６１に
入力しておく。

【００８５】硝化工程では、開閉弁８を開くことにより
ブロア７から空気管９および散気管６を順次介して反応
槽３０内に空気１１が供給される。この空気１１が反応
槽３０内の液に溶解し、ＤＯが０．０ｍｇ／Ｌから徐々
に上昇する。約１．５ｈ後にＤＯが最適値の２．０ｍｇ
／Ｌを超え、硝化工程におけるＤＯ最適値積算時間Ｔ_NH
がＤＯ最適値積算時間演算器６１でカウントされ始め
る。反応槽３０内の硝化細菌はこの時間からＤＯを用い
て流入下水１中のアンモニア性窒素を酸化して硝酸性窒
素に変換する。Ｔ_NH＝５．０ｈに達したら、制御装置６
２により開閉弁８を閉じて空気の供給を止め、硝化工程
を終了する。なお、反応槽３０内のＤＯはＤＯ計６０に
より計測され、ＤＯ最適値積算時間演算器６１に送られ
る。

【００８６】硝化工程後、従来例の図１４と同様に、静
置工程で汚泥を沈降分離し、排水工程でポンプ３２を駆
動して上澄水を処理水１８として排出し、続いて投入工
程でポンプ２９を駆動して流入下水１を反応槽３０内に
供給する。その後、脱窒工程に入る。

【００８７】脱窒工程では、空気の供給を停止した状態
で、制御装置６２が攪拌機３１を回転し、嫌気雰囲気に
する。図１０で示すように、ＤＯプロセス値は約２．８
ｍｇ／Ｌから低下しはじめ、ｔ＝９．５ｈ、脱窒工程開
始後１．０ｈでＤＯプロセス値が０．０ｍｇ／Ｌとな
る。この時点でＤＯ最適値積算時間Ｔ_NOがＤＯ最適値積
算時間演算器６１でカウントされ始める。この時間から
前工程で投入された流入下水１中のＣ源（水素供与体）
を用いて反応槽３０内の脱窒細菌は、前工程の硝化工程
で変換された硝酸性窒素を還元して窒素ガスに変換す
る。Ｔ_NO＝３．０ｈに達したら、制御装置６２が攪拌機
３１を停止して、脱窒工程を終了する。

【００８８】さらに、硝化工程に戻って、前記硝化工
程、静置工程、排水工程、投入工程、脱窒工程を順次繰
り返す。

【００８９】本実施の形態によると、ＤＯ最適値および
その積算時間を予め設定しておいたので、シークエンス
制御を用いて単純な制御が行われ、かつ硝化反応と脱窒
反応が効率的に進行する。また、それらの設定値の変更
も容易である。

【００９０】なおこの実施例では、ＤＯ計６０を用いた
が、ＯＲＰ計を用いることも可能である。

【００９１】また、センサの最適値とその積算時間の設
定値は、図９と図１０の値に限定されない。また、さら
に、この設定値の変更を他の制御で実施することも可能
である。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、生物反応タンクの入口
側と出口側のアンモニア性窒素濃度差によって硝化率を
算出するので、プロセスの硝化状態を正確に把握でき
る。その結果、硝化率をＤＯ一定制御に使用することが
できるので、プロセスの硝化反応を促進し、流入下水中
の窒素を効率的に除去する水質制御が可能となる。

【００９３】また、生物反応タンクの入口側と出口側の
全窒素濃度差によって全窒素除去率を算出するので、プ
ロセスの窒素除去状態を正確に把握できる。その結果を
ＤＯ一定制御に使用でき、窒素除去制御運転が可能とな
る。

【００９４】また、処理水の硝酸性窒素濃度のみで硝化
率を算出でき、プロセスの硝化状態を迅速に把握でき
る。その結果をＤＯ一定制御に使用でき、窒素除去制御
運転が可能となる。

【００９５】また、生物反応タンクの入口側と出口側の
アンモニア性窒素濃度差によって硝化率を算出するの
で、プロセスの硝化状態を正確に把握できる。その結
果、硝化率を返送汚泥率一定制御に使用することができ
るので、プロセスの硝化反応を促進し、流入下水中の窒
素を効率的に除去する水質制御が可能となる。

【００９６】また、生物反応タンクの入口側と出口側の
全窒素濃度差によって全窒素除去率を算出するので、プ
ロセスの窒素除去状態を正確に把握できる。その結果を
返送汚泥率一定制御に使用でき、窒素除去制御運転が可
能となる。

【００９７】また、処理水の硝酸性窒素濃度のみで硝化
率を算出でき、プロセスの硝化状態を迅速に把握でき
る。その結果を返送汚泥率一定制御に使用でき、窒素除
去制御運転が可能となる。

【００９８】また、脱窒槽のＤＯもしくはＯＲＰによっ
て、プロセスの脱窒状態を迅速に把握できる。その結果
を返送汚泥率一定制御に使用でき、窒素除去制御運転が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による下水処理場の水質制御装置の第１
の実施の形態を示す構成図。

【図２】本発明による下水処理場の水質制御装置の第１
の実施の形態の作用を示す図。

【図３】本発明による下水処理場の水質制御装置の第２
の実施の形態を示す構成図。

【図４】本発明による下水処理場の水質制御装置の第３
の実施の形態を示す構成図。

【図５】本発明による下水処理場の水質制御装置の第４
の実施の形態を示す構成図。

【図６】本発明による下水処理場の水質制御装置の第５
の実施の形態を示す構成図。

【図７】本発明による下水処理場の水質制御装置の第６
の実施の形態を示す構成図。

【図８】本発明による下水処理場の水質制御装置の第７
の実施の形態を示す構成図。

【図９】本発明による下水処理場の水質制御装置の第８
の実施の形態を示す構成図。

【図１０】本発明による下水処理場の水質制御装置の第
８の実施の形態の作用を示す図。

【図１１】従来のＤＯ一定制御を示す構成図。

【図１２】従来の返送汚泥率一定制御を示す構成図。

【図１３】従来の回分式活性汚泥法の制御を示す構成
図。

【図１４】従来の回分式活性汚泥法の制御の作用を示す
構成図。

【符号の説明】

３ 生物反応タンク ４ 脱窒槽 ５ 攪拌機 ６ 硝化槽 ７ ブロア １０ 散気管 １３ 第２沈殿池 １５ 返送汚泥ポンプ １６ 返送汚泥管 １９，６０ ＤＯ計 ２０ ＤＯ一定制御手段 ２１ ＤＯ調節手段 ２２ 風量制御手段 ２６ 返送汚泥量制御手段 ２７ 返送汚泥率調節手段 ２８ 返送汚泥ポンプ制御手段 ４０，４１ アンモニア性窒素計 ４２，４４ 硝化率演算手段 ４３ 硝酸性窒素濃度計 ４５，４６ 全窒素濃度計 ４７ 全窒素除去率演算手段 ５０ ＯＲＰ計 ６１ ＤＯ最適値積算時間演算器 ６２ 制御装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、硝化槽内に設けられた散気装置およびＤＯ計と、散
   気装置に連結されたブロアとを備えた下水処理場の水質
   制御装置において、 前記生物反応タンクの入口側および出口側に設けられた
   一対のアンモニア性窒素計またはアンモニアイオン計
   と、 この一対のアンモニア性窒素計またはアンモニアイオン
   計により計測したアンモニア性窒素濃度に基づいて、生
   物反応タンク内の硝化率を求める硝化率演算手段と、 硝化率演算手段からの硝化率に基づいて、硝化槽内の最
   適ＤＯ設定値を求めるＤＯ調節手段と、 ＤＯ調節手段からのＤＯ設定値およびＤＯ計の計測値に
   基づいて、前記ブロアの風量を制御するＤＯ制御手段
   と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御装
   置。
2. 【請求項２】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、 硝化槽内に設けられた散気装置およびＤＯ計と、散気装
   置に連結されたブロアとを備えた下水処理場の水質制御
   装置において、 前記生物反応タンクの入口側および出口側に設けられた
   一対の全窒素計と、 この一対の全窒素計により計測した全窒素濃度に基づい
   て、生物反応タンク内の全窒素除去率を求める全窒素除
   去率演算手段と、 全窒素除去率演算手段からの全窒素除去率に基づいて、
   硝化槽内の最適ＤＯ設定値を求めるＤＯ調節手段と、 ＤＯ調節手段からのＤＯ設定値およびＤＯ計の計測値に
   基づいて、前記ブロアの風量を制御するＤＯ制御手段
   と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御装
   置。
3. 【請求項３】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、硝化槽内に設けられた散気装置およびＤＯ計と、散
   気装置に連結されたブロアとを備えた下水処理場の水質
   制御装置において、 生物反応タンクの出口側に設けられた硝化性窒素濃度計
   または硝酸性イオン計と、 この硝酸性窒素濃度計または硝酸性イオン計により計測
   した計測値に基づいて、生物反応タンク内の硝化率を算
   出する硝化率演算手段と、 硝化率演算手段からの硝化率に基づいて、硝化槽内の最
   適ＤＯ設定値を求めるＤＯ調節手段と、 ＤＯ調節手段からのＤＯ設定値およびＤＯ計からの計測
   値に基づいて、前記ブロアの風量を制御するＤＯ制御手
   段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御
   装置。
4. 【請求項４】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、この生物反応タンクの下流側に設けられた沈殿池
   と、この沈殿池と前記生物反応タンクとの間に設けられ
   た返送汚泥管と、生物反応タンクの入口側に設けられた
   第１流量計と、返送汚泥管に取付けられた返送汚泥ポン
   プ、濃度計および第２流量計と、を備えた下水処理場の
   水質制御装置において、 前記生物反応タンクの入口側および出口側に設けられた
   一対のアンモニア性窒素計またはアンモニアイオン計
   と、 この一対のアンモニア性窒素計またはアンモニアイオン
   計により計測したアンモニア性窒素濃度に基づいて、生
   物反応タンク内の硝化率を求める硝化率演算手段と、 硝化率演算手段からの硝化率に基づいて、生物反応タン
   クへの最適返送汚泥率設定値を求める返送汚泥率調節手
   段と、 第１流量計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返
   送汚泥率設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥
   量制御手段と、 返送汚泥量制御手段からの返送汚泥量設定値、前記濃度
   計および前記第２流量計からの計測値に基づいて、前記
   返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥ポンプ制御手
   段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御
   装置。
5. 【請求項５】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、この生物反応タンクの下流側に設けられた沈殿池
   と、この沈殿池と前記生物反応タンクとの間に設けられ
   た返送汚泥管と、生物反応タンクの入口側に設けられた
   第１流量計と、返送汚泥管に取付けられた返送汚泥ポン
   プ、濃度計および第２流量計とを備えた下水処理場の水
   質制御装置において、 前記生物反応タンクの入口側および出口側に設けられた
   一対の全窒素計と、 この一対の全窒素計により計測した全窒素濃度に基づい
   て、生物反応タンク内の全窒素除去率を求める全窒素除
   去率演算手段と、 全窒素除去率演算手段からの全窒素除去率に基づいて、
   生物反応タンクへの最適返送汚泥率設定値を求める返送
   汚泥率調節手段と、 第１流量計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返
   送汚泥率設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥
   量制御手段と、 返送汚泥量調節手段からの返送汚泥量設定値、前記濃度
   計および前記第２流量計からの計測値に基づいて、前記
   返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥ポンプ制御手
   段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御
   装置。
6. 【請求項６】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、この生物反応タンクの下流側に設けられた沈殿池
   と、この沈殿池と前記生物反応タンクとの間に設けられ
   た返送汚泥管と、生物反応タンクの入口側に設けられた
   第１流量計と、返送汚泥管に取付けられた返送汚泥ポン
   プ、濃度計および第２流量計と、を備えた下水処理場の
   水質制御装置において、 生物反応タンクの出口側に設けられた硝酸性窒素濃度計
   または硝酸性イオン計と、 この硝酸性窒素濃度計または硝酸性イオン計により計測
   した計測値に基づいて、生物反応タンク内の硝化率を算
   出する硝化率演算手段と、 硝化率演算手段からの硝化率に基づいて、生物反応槽へ
   の最適返送汚泥率設定値を求める返送汚泥率調節手段
   と、 第１流量計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返
   送汚泥率設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥
   量制御手段と、 返送汚泥量調節手段からの返送汚泥量設定値、前記濃度
   計および前記第２流量計からの計測値に基づいて、前記
   返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥ポンプ制御手
   段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御
   装置。
7. 【請求項７】脱窒槽と硝化槽とを有する生物反応タンク
   と、この生物反応タンクの下流側に設けられた沈殿池
   と、この沈殿池と前記生物反応タンクとの間に設けられ
   た返送汚泥管と、生物反応タンクの入口側に設けられた
   第１流量計と、返送汚泥管に取付けられた返送汚泥ポン
   プ、濃度計および第２流量計と、を備えた下水処理場の
   水質制御装置において、 前記生物反応タンク内に配設されたＯＲＰ計またはＤＯ
   計と、 ＯＲＰ計またはＤＯ計からの計測値に基づいて、生物反
   応タンクへの最適返送汚泥率設定値を求める返送汚泥率
   調節手段と、 第１流量計からの計測値と返送汚泥率調節手段からの返
   送汚泥率設定値から返送汚泥量設定値を求める返送汚泥
   量制御手段と、 返送汚泥量制御手段からの返送汚泥量設定値、前記濃度
   計および前記第２流量計からの計測値に基づいて、前記
   返送汚泥ポンプの流量を制御する返送汚泥ポンプ制御手
   段と、を備えたことを特徴とする下水処理場の水質制御
   装置。