JPH0929281A - 溶存酸素濃度制御装置 - Google Patents
溶存酸素濃度制御装置Info
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- JPH0929281A JPH0929281A JP7200275A JP20027595A JPH0929281A JP H0929281 A JPH0929281 A JP H0929281A JP 7200275 A JP7200275 A JP 7200275A JP 20027595 A JP20027595 A JP 20027595A JP H0929281 A JPH0929281 A JP H0929281A
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- oxygen concentration
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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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 曝気槽内の溶存酸素濃度値を適切に自動的に
制御し、処理水の処理場の無人化を図ることである。 【解決手段】 流入流量演算手段１１が処理水の過去に
おける１日の総流入量実績に基づいて演算した時間単位
の流入流量予測値に基づいて、処理負荷平滑化計画手段
１２は曝気槽への流入流量を平滑化するように流入流量
計画値を演算し、風量比率計画手段１３は流入流量計画
値に基づいて風量比率計画値を演算する。風量比率計画
補正手段１４は、曝気槽内の溶存酸素濃度値が上下限値
を逸脱しないように、溶存酸素濃度計により計測された
溶存酸素濃度値に基づいて、風量比率計画値を補正し風
量比率目標値を算出する。散気風量制御手段１５は、そ
の風量比率目標値に従って曝気風量を制御する。
制御し、処理水の処理場の無人化を図ることである。 【解決手段】 流入流量演算手段１１が処理水の過去に
おける１日の総流入量実績に基づいて演算した時間単位
の流入流量予測値に基づいて、処理負荷平滑化計画手段
１２は曝気槽への流入流量を平滑化するように流入流量
計画値を演算し、風量比率計画手段１３は流入流量計画
値に基づいて風量比率計画値を演算する。風量比率計画
補正手段１４は、曝気槽内の溶存酸素濃度値が上下限値
を逸脱しないように、溶存酸素濃度計により計測された
溶存酸素濃度値に基づいて、風量比率計画値を補正し風
量比率目標値を算出する。散気風量制御手段１５は、そ
の風量比率目標値に従って曝気風量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥プロセス
における曝気槽内における溶存酸素濃度が上下限値を逸
脱しないように制御する溶存酸素濃度制御装置に関する
ものである。
における曝気槽内における溶存酸素濃度が上下限値を逸
脱しないように制御する溶存酸素濃度制御装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】活性汚泥を用いた汚水処理プロセスにお
いては、曝気槽内の溶存酸素濃度を所定値あるいは所定
値内に制御することが要求される。このため、曝気槽内
の溶存酸素濃度値を検出し、この溶存酸素濃度値が目標
値となるように曝気風量を調節する制御が行なわれてい
る。
いては、曝気槽内の溶存酸素濃度を所定値あるいは所定
値内に制御することが要求される。このため、曝気槽内
の溶存酸素濃度値を検出し、この溶存酸素濃度値が目標
値となるように曝気風量を調節する制御が行なわれてい
る。
【０００３】すなわち、従来では、溶存酸素濃度が所定
の値になるように曝気風量を制御するようにした溶存酸
素濃度値一定制御、曝気風量を経験的に望ましい値にホ
ールドしてその風量で曝気を行う風量一定制御、処理水
の流入流量の変動に対して溶存酸素濃度値が追従するよ
うに予め経験的に設定された風量比率に流入流量を掛け
合わせることで溶存酸素濃度を制御する風量比率制御の
いずれかの制御が行なわれている。
の値になるように曝気風量を制御するようにした溶存酸
素濃度値一定制御、曝気風量を経験的に望ましい値にホ
ールドしてその風量で曝気を行う風量一定制御、処理水
の流入流量の変動に対して溶存酸素濃度値が追従するよ
うに予め経験的に設定された風量比率に流入流量を掛け
合わせることで溶存酸素濃度を制御する風量比率制御の
いずれかの制御が行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶存酸
素濃度値一定制御では、溶存酸素濃度値を常に一定に保
つよう制御するので、処理水の流入流量により送風量の
変動が大きく変動する。このことから送風機器の運転や
停止の回数が多り、送風機器の負担が大きくなる。一
方、風量一定制御では、溶存酸素濃度値の変動が大きい
場合には、その上下限値を逸脱する可能性がある。ま
た、風量比率制御では、適切な風量比率を定めることが
困難であり、その風量比率を画一的に決めることができ
ていない。
素濃度値一定制御では、溶存酸素濃度値を常に一定に保
つよう制御するので、処理水の流入流量により送風量の
変動が大きく変動する。このことから送風機器の運転や
停止の回数が多り、送風機器の負担が大きくなる。一
方、風量一定制御では、溶存酸素濃度値の変動が大きい
場合には、その上下限値を逸脱する可能性がある。ま
た、風量比率制御では、適切な風量比率を定めることが
困難であり、その風量比率を画一的に決めることができ
ていない。
【０００５】以上のように、従来の溶存酸素濃度制御装
置では、溶存酸素濃度値を安定に保持することが困難で
あるため、操作員が溶存酸素濃度値を常時監視し手動に
よる補正制御を行なっていた。従って、操作員の負担と
なっていた。
置では、溶存酸素濃度値を安定に保持することが困難で
あるため、操作員が溶存酸素濃度値を常時監視し手動に
よる補正制御を行なっていた。従って、操作員の負担と
なっていた。
【０００６】本発明の目的は、曝気槽内の溶存酸素濃度
値を適切に自動的に制御し、処理水の処理場の無人化を
図ることが可能な極めて信頼性の高い溶存控訴濃度制御
装置を提供することにある。
値を適切に自動的に制御し、処理水の処理場の無人化を
図ることが可能な極めて信頼性の高い溶存控訴濃度制御
装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、処理
水の過去における流入量実績に基づいて時間単位の流入
流量予測値を演算する流入流量演算手段と、時間単位の
流入流量予測値に基づいて曝気槽への流入流量を平滑化
するように流入流量計画値を演算する処理負荷平滑化計
画手段と、流入流量計画値に基づいて風量比率計画値を
演算する風量比率計画手段と、曝気槽内の溶存酸素濃度
値が上下限値を逸脱しないように溶存酸素濃度計により
計測された溶存酸素濃度値に基づいて風量比率計画値を
補正し風量比率目標値を算出する風量比率計画補正手段
と、風量比率計画補正手段により得られた風量比率目標
値に従って曝気風量を制御する散気風量制御手段とを備
えている。
水の過去における流入量実績に基づいて時間単位の流入
流量予測値を演算する流入流量演算手段と、時間単位の
流入流量予測値に基づいて曝気槽への流入流量を平滑化
するように流入流量計画値を演算する処理負荷平滑化計
画手段と、流入流量計画値に基づいて風量比率計画値を
演算する風量比率計画手段と、曝気槽内の溶存酸素濃度
値が上下限値を逸脱しないように溶存酸素濃度計により
計測された溶存酸素濃度値に基づいて風量比率計画値を
補正し風量比率目標値を算出する風量比率計画補正手段
と、風量比率計画補正手段により得られた風量比率目標
値に従って曝気風量を制御する散気風量制御手段とを備
えている。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、風量比率計画補正手段は、溶存酸素濃度計により計
測された曝気槽内の溶存酸素濃度値と溶存酸素濃度の変
化率とに基づいてファジィ推論により、曝気槽内の溶存
酸素濃度値が上下限値を逸脱しないように風量比率計画
値をリアルタイムで補正するようにしたものである。
て、風量比率計画補正手段は、溶存酸素濃度計により計
測された曝気槽内の溶存酸素濃度値と溶存酸素濃度の変
化率とに基づいてファジィ推論により、曝気槽内の溶存
酸素濃度値が上下限値を逸脱しないように風量比率計画
値をリアルタイムで補正するようにしたものである。
【０００９】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、風量比率計画補正手段は、曝気槽内の溶存酸素濃度
値が上下限値の中位にある場合には、風量比率計画値に
沿った運転とし、溶存酸素濃度値が上下限値付近にある
場合には溶存酸素濃度値が上下限値の中位になるように
風量比率計画値を補正するようにしたものである。
て、風量比率計画補正手段は、曝気槽内の溶存酸素濃度
値が上下限値の中位にある場合には、風量比率計画値に
沿った運転とし、溶存酸素濃度値が上下限値付近にある
場合には溶存酸素濃度値が上下限値の中位になるように
風量比率計画値を補正するようにしたものである。
【００１０】請求項１の発明では、流入流量演算手段は
処理水の過去における１日の総流入量実績に基づいて時
間単位の流入流量予測値を演算し、その時間単位の流入
流量予測値に基づいて処理負荷平滑化計画手段は曝気槽
への流入流量を平滑化するように流入流量計画値を演算
する。そして、風量比率計画手段はその流入流量計画値
に基づいて風量比率計画値を演算する。次に、風量比率
計画補正手段は、曝気槽内の溶存酸素濃度値が上下限値
を逸脱しないように、溶存酸素濃度計により計測された
溶存酸素濃度値に基づいて風量比率計画値を補正し風量
比率目標値を算出する。散気風量制御手段は、風量比率
計画補正手段により得られた風量比率目標値に従って曝
気風量を制御する。
処理水の過去における１日の総流入量実績に基づいて時
間単位の流入流量予測値を演算し、その時間単位の流入
流量予測値に基づいて処理負荷平滑化計画手段は曝気槽
への流入流量を平滑化するように流入流量計画値を演算
する。そして、風量比率計画手段はその流入流量計画値
に基づいて風量比率計画値を演算する。次に、風量比率
計画補正手段は、曝気槽内の溶存酸素濃度値が上下限値
を逸脱しないように、溶存酸素濃度計により計測された
溶存酸素濃度値に基づいて風量比率計画値を補正し風量
比率目標値を算出する。散気風量制御手段は、風量比率
計画補正手段により得られた風量比率目標値に従って曝
気風量を制御する。
【００１１】請求項２の発明では、請求項１の発明の作
用に加え、風量比率計画補正手段は、溶存酸素濃度計に
より計測された曝気槽内の溶存酸素濃度値と溶存酸素濃
度の変化率とに基づいてファジィ推論により、曝気槽内
の溶存酸素濃度値が上下限値を逸脱しないように風量比
率計画値をリアルタイムで補正する。
用に加え、風量比率計画補正手段は、溶存酸素濃度計に
より計測された曝気槽内の溶存酸素濃度値と溶存酸素濃
度の変化率とに基づいてファジィ推論により、曝気槽内
の溶存酸素濃度値が上下限値を逸脱しないように風量比
率計画値をリアルタイムで補正する。
【００１２】請求項３の発明では、請求項２の発明の作
用に加え、風量比率計画補正手段は、曝気槽内の溶存酸
素濃度値が上下限値の中位にある場合には、風量比率計
画値に沿った運転とし、溶存酸素濃度値が上下限値付近
にある場合には溶存酸素濃度値が上下限値の中位になる
ように風量比率計画値を補正する。
用に加え、風量比率計画補正手段は、曝気槽内の溶存酸
素濃度値が上下限値の中位にある場合には、風量比率計
画値に沿った運転とし、溶存酸素濃度値が上下限値付近
にある場合には溶存酸素濃度値が上下限値の中位になる
ように風量比率計画値を補正する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施例について説明する。図１は、本発明による溶存酸
素濃度制御装置の一実施例を示すブロック構成図であ
る。図１に示すように、第一沈澱池から流れてきた処理
水は曝気槽２１へ流入し、この曝気槽２１において生物
反応により浄化され第二沈澱池へと流下する。曝気槽２
１へは、ブロワ２２を用いて空気が送られ、散気風量弁
２３によりその風量を調節することができるようになっ
ている。
実施例について説明する。図１は、本発明による溶存酸
素濃度制御装置の一実施例を示すブロック構成図であ
る。図１に示すように、第一沈澱池から流れてきた処理
水は曝気槽２１へ流入し、この曝気槽２１において生物
反応により浄化され第二沈澱池へと流下する。曝気槽２
１へは、ブロワ２２を用いて空気が送られ、散気風量弁
２３によりその風量を調節することができるようになっ
ている。
【００１４】流入流量演算手段１１は、処理水の過去に
おける１日の総流入量実績に基づいて時間単位の流入流
量予測値を演算するものである。即ち、流入流量演算手
段１１では、マンマシンインタフェイス１を介して入力
される天気、最高気温、最低気温などの予報情報と、デ
ータベース１６に蓄積された過去の流入流量実績とから
流入流量予測値を演算する。
おける１日の総流入量実績に基づいて時間単位の流入流
量予測値を演算するものである。即ち、流入流量演算手
段１１では、マンマシンインタフェイス１を介して入力
される天気、最高気温、最低気温などの予報情報と、デ
ータベース１６に蓄積された過去の流入流量実績とから
流入流量予測値を演算する。
【００１５】流入流量演算手段１１で演算された流入流
量予測値は、処理負荷平滑化計画手段１２に入力され
る。処理負荷平滑化計画手段１２は、時間単位の流入流
量予測値に基づいて、曝気槽２１への処理水の流入流量
を平滑化するように流入流量計画値を演算するものであ
る。即ち、処理負荷平滑化計画手段１２では、流入流量
演算手段１１で演算された時間単位流入流量を基に、曝
気槽２１への処理水の流入流量が平滑化するよう調整池
揚水流量計画値を演算し、それを流入流量計画値として
出力する。そして、風量比率計画手段１３では、処理負
荷平滑化計画手段１２で演算された流入流量計画値に基
づいて風量比率計画値を演算し、その風量比率計画値を
マンマシンインタフェース１に出力する。
量予測値は、処理負荷平滑化計画手段１２に入力され
る。処理負荷平滑化計画手段１２は、時間単位の流入流
量予測値に基づいて、曝気槽２１への処理水の流入流量
を平滑化するように流入流量計画値を演算するものであ
る。即ち、処理負荷平滑化計画手段１２では、流入流量
演算手段１１で演算された時間単位流入流量を基に、曝
気槽２１への処理水の流入流量が平滑化するよう調整池
揚水流量計画値を演算し、それを流入流量計画値として
出力する。そして、風量比率計画手段１３では、処理負
荷平滑化計画手段１２で演算された流入流量計画値に基
づいて風量比率計画値を演算し、その風量比率計画値を
マンマシンインタフェース１に出力する。
【００１６】次に、風量比率計画手段１３で演算された
風量比率計画値は、マンマシンインタフェース１を介し
て風量比率計画補正手段１４に入力される。風量比率計
画補正手段１４は、曝気槽２１内の溶存酸素濃度値が上
下限値を逸脱しないように、溶存酸素濃度計２４により
計測された溶存酸素濃度値に基づいて、風量比率計画値
を補正するもので、補正した風量比率計画値をリアルタ
イムで風量比率目標値として出力する。
風量比率計画値は、マンマシンインタフェース１を介し
て風量比率計画補正手段１４に入力される。風量比率計
画補正手段１４は、曝気槽２１内の溶存酸素濃度値が上
下限値を逸脱しないように、溶存酸素濃度計２４により
計測された溶存酸素濃度値に基づいて、風量比率計画値
を補正するもので、補正した風量比率計画値をリアルタ
イムで風量比率目標値として出力する。
【００１７】風量比率計画補正手段１４により得られた
風量比率目標値は散気風量制御手段１５に入力され、散
気風量制御手段１５はその風量比率目標値に従って曝気
風量を制御する。即ち、散気風量制御手段１５では、流
量計２５により計測された曝気槽２１への処理水の流入
流量と、風量計２６により計測された散気風量を入力
し、風量比率計画補正手段１４により補正された風量比
率目標値に沿って散気風量弁２３の弁開度を制御する。
風量比率目標値は散気風量制御手段１５に入力され、散
気風量制御手段１５はその風量比率目標値に従って曝気
風量を制御する。即ち、散気風量制御手段１５では、流
量計２５により計測された曝気槽２１への処理水の流入
流量と、風量計２６により計測された散気風量を入力
し、風量比率計画補正手段１４により補正された風量比
率目標値に沿って散気風量弁２３の弁開度を制御する。
【００１８】ここで、風量比率計画手段１３により風量
比率計画値が演算されるが、実際の運用時には溶存酸素
濃度値は計画通りとはならず、上下限値を逸脱する可能
性がある。そこで、本発明では、風量比率計画補正手段
１４においてファジィ推論を行ない、溶存酸素濃度がそ
の上下限値を逸脱しないよう補正を行なう。以下、ファ
ジィ推論を用いて風量比率計画補正手段１４において行
われる風量比率計画値の補正について説明する。
比率計画値が演算されるが、実際の運用時には溶存酸素
濃度値は計画通りとはならず、上下限値を逸脱する可能
性がある。そこで、本発明では、風量比率計画補正手段
１４においてファジィ推論を行ない、溶存酸素濃度がそ
の上下限値を逸脱しないよう補正を行なう。以下、ファ
ジィ推論を用いて風量比率計画補正手段１４において行
われる風量比率計画値の補正について説明する。
【００１９】ファジィ推論の入力変数は溶存酸素濃度実
績値と溶存酸素濃度変化率であり、出力は風量比率補正
量である。ファジィ推論の入力変数となる溶存酸素濃度
実績値及び溶存酸素濃度変化率は、次式により正規化す
る。
績値と溶存酸素濃度変化率であり、出力は風量比率補正
量である。ファジィ推論の入力変数となる溶存酸素濃度
実績値及び溶存酸素濃度変化率は、次式により正規化す
る。
【００２０】ddo(j)=do(j)-do(j-1) …(1) DOm=(DOmax+DOmin)/2 …(2) D0g=(DOmax-DOmin)/2 …(3) DO(j)=(do(j)-DOm)/DOg …(4) dDO(j)=ddo(j)/(DOg*Pdo) …(5) ここで、 do(j):溶存酸素濃度実績値[ppm] ddo(j): 溶存酸素濃度変化率[ppm] D0max:溶存酸素濃度上限値[ppm] D0min:溶存酸素濃度下限値[ppm] DOm:DOmax とDOmin の中位[ppm] DOg:DOmax とDOm の差の絶対値[ppm] DO(j):溶存酸素濃度実績値を正規化した値 dDO(j): 溶存酸素濃度変化率を正規化した値 Pdo:正規化係数 j:制御周期 以上の(1) 式乃至(5) 式により正規化された溶存酸素濃
度実績値及び溶存酸素濃度変化率より風量比率計画値を
補正する。
度実績値及び溶存酸素濃度変化率より風量比率計画値を
補正する。
【００２１】溶存酸素濃度実績値、溶存酸素濃度変化率
及び風量比率補正量を規定するメンバーシップ関数を図
２に示す。
及び風量比率補正量を規定するメンバーシップ関数を図
２に示す。
【００２２】図２（ａ）は、溶存酸素濃度実績値を規定
するメンバーシップ関数を示しており、図２（ａ）にお
いて、alは不感帯域を調整するパラメータであり、Ｌ
Ｂ、ＬＳ、Ｍ、ＨＳ、ＨＢは、それぞれ以下の意味を表
わしている。
するメンバーシップ関数を示しており、図２（ａ）にお
いて、alは不感帯域を調整するパラメータであり、Ｌ
Ｂ、ＬＳ、Ｍ、ＨＳ、ＨＢは、それぞれ以下の意味を表
わしている。
【００２３】ＬＢ：溶存酸素濃度実績値下限領域である ＬＳ：溶存酸素濃度実績値下限領域に近い Ｍ：溶存酸素濃度実績値安定領域である ＨＳ：溶存酸素濃度実績値上限領域に近い ＨＢ：溶存酸素濃度実績値上限領域である 図２（ｂ）は、溶存酸素濃度変化率を規定するメンバー
シップ関数を示しており、図２（ｂ）において、ＮＢ、
ＮＳ、Ｚ、ＰＳ、ＰＢは、それぞれ以下の意味を表わし
ている。
シップ関数を示しており、図２（ｂ）において、ＮＢ、
ＮＳ、Ｚ、ＰＳ、ＰＢは、それぞれ以下の意味を表わし
ている。
【００２４】ＮＢ：溶存酸素濃度変化率が負で大きい ＮＳ：溶存酸素濃度変化率が負で小さい Ｚ：溶存酸素濃度変化率がゼロである ＰＳ：溶存酸素濃度変化率が正で小さい ＰＢ：溶存酸素濃度変化率が正で大きい 図２（ｃ）は、風量比率補正量を規定するメンバーシッ
プ関数を示しており、図２（ｃ）において、ＫＮＢ、Ｋ
ＮＳ、ＫＺ、ＫＰＳ、ＫＰＢは、それぞれ以下の意味を
表わしている。
プ関数を示しており、図２（ｃ）において、ＫＮＢ、Ｋ
ＮＳ、ＫＺ、ＫＰＳ、ＫＰＢは、それぞれ以下の意味を
表わしている。
【００２５】ＫＮＢ：風量比率補正量が負で大きい ＫＮＳ：風量比率補正量が負で小さい ＫＺ：風量比率補正量がゼロ ＫＰＳ：風量比率補正量が正で小さい ＫＰＢ：風量比率補正量が正で大きい また、この場合のファジィルールテーブルを図３に示
す。図３に示すファジィルールテーブルは、２５個のル
ールからなり、ｉｆ／ｔｈｅｎ形式、つまり、（条件
部）／（推論部）形式で構成されている。例えば、ルー
ルR1の場合は、条件部として、「もし、溶存酸素濃度実
績値（ＤＯ実績値）が上限領域（ＨＢ）で、かつ、溶存
酸素濃度変化率（ＤＯ変化率）が正で大きい（ＰＢ）な
らば」、推論部として、「風量比率補正量を負で大きく
せよ（ＫＮＢ）」となる。
す。図３に示すファジィルールテーブルは、２５個のル
ールからなり、ｉｆ／ｔｈｅｎ形式、つまり、（条件
部）／（推論部）形式で構成されている。例えば、ルー
ルR1の場合は、条件部として、「もし、溶存酸素濃度実
績値（ＤＯ実績値）が上限領域（ＨＢ）で、かつ、溶存
酸素濃度変化率（ＤＯ変化率）が正で大きい（ＰＢ）な
らば」、推論部として、「風量比率補正量を負で大きく
せよ（ＫＮＢ）」となる。
【００２６】ここで、上述したファジィ推論の方法は、
条件部のメンバーシップ関数、推論部のメンバーシップ
関数及び入力変数とから知識ベースに蓄えられたルール
に基づいてファジィ演算を行ない、合成あいまい集合を
作成し、この合成あいまい集合の最大値を出力合成関数
とし、この出力合成関数の重心をファジィ推論の出力と
する方法を用いる。
条件部のメンバーシップ関数、推論部のメンバーシップ
関数及び入力変数とから知識ベースに蓄えられたルール
に基づいてファジィ演算を行ない、合成あいまい集合を
作成し、この合成あいまい集合の最大値を出力合成関数
とし、この出力合成関数の重心をファジィ推論の出力と
する方法を用いる。
【００２７】具体的には、各ルール毎に、入力変数に対
して条件部のメンバーシップ関数の最小値を重み係数と
し、推論部のメンバーシップ関数の最大値を重み係数と
したファジィ集合を作成し、全てのルールに関して繰り
返し、各ルールで得られたファジィ集合の和を合成あい
まい集合とし、合成あいまい集合の最大値を出力合成関
数としてその重心を次式にて演算し、その演算結果をフ
ァジィ推論値とする。
して条件部のメンバーシップ関数の最小値を重み係数と
し、推論部のメンバーシップ関数の最大値を重み係数と
したファジィ集合を作成し、全てのルールに関して繰り
返し、各ルールで得られたファジィ集合の和を合成あい
まい集合とし、合成あいまい集合の最大値を出力合成関
数としてその重心を次式にて演算し、その演算結果をフ
ァジィ推論値とする。
【００２８】
【数１】
【００２９】このように、溶存酸素濃度値と溶存酸素濃
度変化率を表すメンバーシップ関数を用いて、(6) 式の
演算により風量比率補正量をファジィ推論で求める。こ
の演算方法をmin-max 重心法とよぶ。
度変化率を表すメンバーシップ関数を用いて、(6) 式の
演算により風量比率補正量をファジィ推論で求める。こ
の演算方法をmin-max 重心法とよぶ。
【００３０】以上のファジィ推論により求められたファ
ジィ推論値を基に、風量比率目標値を次式により演算す
る。
ジィ推論値を基に、風量比率目標値を次式により演算す
る。
【００３１】k'(j)=k(j)+ek(j) …(7) ekm=(ekmax+ekmin)/2 …(8) ekg=(ekmax-ekmin)/2 …(9) ek(j)=[ekf]*ekg+ekm …(10) ここで、 k'(j):風量比率目標値 k(j): 風量比率計画値 ekmax:風量比率補正量の上限値 ekmin:風量比率補正量の下限値 ekm:ekmax とekmin の中位 ekg:ekmax とekm の差の絶対値 j:制御周期 ek(j):風量比率補正量 [ekf]:ファジィ推論値（風量比率補正量の正規化値） このようにして、得られた風量比率目標値に沿って、散
気風量制御手段１５は、散気風量弁２３を調節し曝気風
量を制御するので、曝気槽２１内の溶存酸素濃度がその
上下限値を逸脱するようなことはなくなる。
気風量制御手段１５は、散気風量弁２３を調節し曝気風
量を制御するので、曝気槽２１内の溶存酸素濃度がその
上下限値を逸脱するようなことはなくなる。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、時
間単位の流入流量予測値を基に曝気槽への流入流量が平
滑化されるように流入流量計画を立て、さらに風量比率
計画値を演算して、溶存酸素濃度計により計測された曝
気槽内の溶存酸素濃度値に基づいて、風流比率計画値を
リアルタイムで補正するので、最終的には操作員の経験
的な操作に依存せざるを得なかった曝気槽の溶存酸素濃
度制御が自動化できる。また、ｉｆ／ｔｈｅｎ形式のフ
ァジィルールに基づくファジィ推論により、操作員の経
験的な知識を反映したきめ細かい制御ができる。
間単位の流入流量予測値を基に曝気槽への流入流量が平
滑化されるように流入流量計画を立て、さらに風量比率
計画値を演算して、溶存酸素濃度計により計測された曝
気槽内の溶存酸素濃度値に基づいて、風流比率計画値を
リアルタイムで補正するので、最終的には操作員の経験
的な操作に依存せざるを得なかった曝気槽の溶存酸素濃
度制御が自動化できる。また、ｉｆ／ｔｈｅｎ形式のフ
ァジィルールに基づくファジィ推論により、操作員の経
験的な知識を反映したきめ細かい制御ができる。
【００３３】これによって、処理場等における曝気層内
の溶存酸素濃度の制御が安定に、かつ自動的に行なうこ
とができ、操作員の負荷軽減につながる。
の溶存酸素濃度の制御が安定に、かつ自動的に行なうこ
とができ、操作員の負荷軽減につながる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【図２】本発明の風量比率計画補正手段のファジィ演算
で用いるメンバーシップ関数の説明図。
で用いるメンバーシップ関数の説明図。
【図３】本発明の風量比率計画補正手段のファジィ演算
で用いるファジィルールテーブルの説明図。
で用いるファジィルールテーブルの説明図。
１ マンマシンインタフェイス １１ 流入流量演算手段 １２ 処理負荷平滑化計画手段 １３ 風量比率計画手段 １４ 風量比率計画補正手段 １５ 散気風量制御手段 １６ データベース ２１ 曝気槽 ２２ ブロワ ２３ 散気風量弁 ２４ 溶存酸素濃度計 ２５ 流量計 ２６ 風量計
Claims (3)
- 【請求項１】 活性汚泥処理プロセスにおける曝気槽へ
の処理水の流入量に対する曝気風量の風量比率を制御す
ることによって前記曝気槽内の溶存酸素濃度を制御する
溶存酸素濃度制御装置において、前記処理水の過去にお
ける流入量実績に基づいて時間単位の流入流量予測値を
演算する流入流量演算手段と、前記時間単位の流入流量
予測値に基づいて前記曝気槽への流入流量を平滑化する
ように流入流量計画値を演算する処理負荷平滑化計画手
段と、前記流入流量計画値に基づいて風量比率計画値を
演算する風量比率計画手段と、前記曝気槽内の溶存酸素
濃度値が上下限値を逸脱しないように溶存酸素濃度計に
より計測された溶存酸素濃度値に基づいて前記風量比率
計画値を補正し風量比率目標値を算出する風量比率計画
補正手段と、前記風量比率計画補正手段により得られた
風量比率目標値に従って前記曝気風量を制御する散気風
量制御手段とを備えたことを特徴とする溶存酸素濃度制
御装置。 - 【請求項２】 前記風量比率計画補正手段は、前記溶存
酸素濃度計により計測された前記曝気槽内の溶存酸素濃
度値と溶存酸素濃度の変化率とに基づいてファジィ推論
により、前記曝気槽内の溶存酸素濃度値が上下限値を逸
脱しないように前記風量比率計画値をリアルタイムで補
正するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の溶
存酸素濃度制御装置。 - 【請求項３】 前記風量比率計画補正手段は、前記曝気
槽内の溶存酸素濃度値が上下限値の中位にある場合に
は、前記風量比率計画値に沿った運転とし、前記溶存酸
素濃度値が上下限値付近にある場合には前記溶存酸素濃
度値が上下限値の中位になるように前記風量比率計画値
を補正するようにしたことを特徴とする請求項２に記載
の溶存酸素濃度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7200275A JPH0929281A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 溶存酸素濃度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7200275A JPH0929281A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 溶存酸素濃度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929281A true JPH0929281A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16421618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7200275A Pending JPH0929281A (ja) | 1995-07-14 | 1995-07-14 | 溶存酸素濃度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929281A (ja) |
-
1995
- 1995-07-14 JP JP7200275A patent/JPH0929281A/ja active Pending
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