JPH0938690A - 水処理における凝集剤注入制御方法 - Google Patents

水処理における凝集剤注入制御方法

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JPH0938690A
JPH0938690A JP19144495A JP19144495A JPH0938690A JP H0938690 A JPH0938690 A JP H0938690A JP 19144495 A JP19144495 A JP 19144495A JP 19144495 A JP19144495 A JP 19144495A JP H0938690 A JPH0938690 A JP H0938690A
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JP
Japan
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phosphorus
water
amount
coagulant injection
phosphorus concentration
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Application number
JP19144495A
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English (en)
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Keisuke Fukui
敬祐 福井
Naoki Hara
直樹 原
Shoji Watanabe
昭二 渡辺
Yasuyuki Nakamura
恭之 中村
Akira Miyamoto
章 宮本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】生物学的脱リン法を用いた水処理において、リ
ン除去率を予測し、適切な凝集剤の投入により安定した
リン除去が行えるようにする。 【構成】嫌気槽の後段に好気槽を設け、該好気槽の後段
にて凝集剤を注入するようにした水処理方法において、
前記嫌気槽に流入する流入水の酸化還元電位と該嫌気槽
中の被処理水の酸化還元電位を検出し、それらの値の差
分から被処理水中に含まれる残存リン量を予測し、その
値に基づいて凝集剤注入量を調節するようにした。 【効果】流入水ORP値及び嫌気槽ORP値を検出する
ことで、嫌気槽−好気槽でのリン除去量をリアルタイム
に予測演算することが可能となる。これにより凝集剤投
入により安定したリン除去が行えるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水処理における凝集剤
注入量制御方法に係り、特に嫌気−好気法(AO法),
嫌気−無酸素−好気法(A2O法)、或いはそれらを応
用した水処理方法により、下水中のリンを除去する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】生活排水或いは産業排水中のリンを処理
する方法としては、従来、主に生物的脱リン作用を利用
した嫌気−好気活性汚泥法などの化学的脱リン法が用い
られている。嫌気−好気活性汚泥法によれば、凝集剤等
のコストのかからないという利点がある。しかし、生物
的脱リン法のみでは、排水中に含まれるBOD濃度の変
化などにより、充分な脱リン効果が得られないことか
ら、凝集剤を用いた化学的脱リン方法を併用することも
行われている。この方法の一例が特開平3−89993号公報
に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】生物的脱リン作用のバ
ックアップとして化学的脱リン作用を利用したリン除去
方法では、生物的脱リン法によるリン除去効果を予測
し、必要最小量の薬品投入などの化学的脱リン作用を用
いてリン除去を行うことが必要になる。
【0004】本発明は、生物学的脱リン法を用いた水処
理において、リン除去率を予測し、適切な凝集剤の投入
により安定したリン除去が行えるようにすることにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、嫌気槽の後段
に好気槽を設け、好気槽の後段にて凝集剤を注入するよ
うにした水処理方法において、嫌気槽に流入する流入水
の酸化還元電位と嫌気槽中の被処理水の酸化還元電位を
検出し、それらの値の差分から被処理水中に含まれる残
存リン量を予測し、その値に基づいて凝集剤注入量を調
節するようにしたことを特徴とする水処理における凝集
剤注入制御方法にある。
【0006】本発明のこの考えは、嫌気−無酸素−好気
法にも用いた水処理方法にも適用できる。また、無酸素
槽の後段に嫌気槽を設け、さらにその後段に好気槽を設
け、好気槽の後段にて凝集剤を注入するようにした水処
理方法にも適用できる。
【0007】
【作用】エアレーションタンクへのORP値及び嫌気槽
内のORP値を検出することで、その偏差を用いてリン
除去量を算出することが可能となる。その値と流入水量
及び流入水のリン濃度より被処理水のリン濃度を予測
し、さらに適切な凝集剤添加量を算出し、添加すること
で安定したリン除去制御を行うことができる。また、適
正な凝集剤添加量を算出することで、凝集剤を余剰に添
加したり或いは凝集剤注入設備を必要以上に稼働させる
ことがなくなり、運転コストの低減が図れ、発生汚泥量
も必要最小限に抑えることができ、処理汚泥量の少量化
が図れる。
【0008】本発明によれば、凝集剤注入量制御によ
り、凝集剤の有効利用及び水処理プラントの運転コスト
の低減を図り、且つ、安定したリン除去を行うことが可
能となる。
【0009】
【実施例】以下、図1〜図8に示す実施例に基づいて説
明する。
【0010】図1において、100は沈砂池、200は
最初沈殿池、300はエアレーションタンク、400は
最終沈殿池、500は送風機設備、600は汚泥返送設
備、700は汚泥排出設備である。
【0011】嫌気−好気法では、主にエアレーションタ
ンク300を二分割し、前段を嫌気槽、後段を好気槽と
する。また、A2O 法では、図2に示すように、エアレ
ーションタンク300を三分割し、前段を嫌気槽31
0,中段を無酸素槽330,後段を好気槽320とし、
好気槽320と最終沈殿池400との間に凝集剤混和池
340を設け、そこに凝集剤注入設備341を設けるこ
とにより構成される。
【0012】嫌気−無酸素−好気法を用いた水処理プラ
ントについて、図5〜図8の実施例を用いて説明する。
【0013】嫌気−無酸素−好気法では、活性汚泥の嫌
気状態においてリン放出を行い、その後好気状態とする
ことで、嫌気状態におけるリン放出量以上のリンを摂取
する(過剰摂取)性質を利用し、嫌気槽310にてリン
の放出を行い、好気槽320にてリン過剰摂取を行い、
リン過剰摂取した活性汚泥を最終沈殿池400にて沈殿
させ汚泥排出設備700より汚泥を排出することで水中
のリン除去を行う。
【0014】本発明は、嫌気槽310及び好気槽320
にて処理された処理水のリン濃度を予測し、凝集剤の利
用効率を上げ、リン除去率の安定化を図ることにある。
【0015】適正な凝集剤の添加量を算出するために
は、処理水中のリン濃度を把握する必要がある。しか
し、リン濃度をリアルタイムで把握する手段は乏しいの
が現状であり、下水処理のような汚泥を含む水中のリン
濃度をリアルタイムで測定するのはさらに困難である。
【0016】本発明では、凝集剤注入制御を高精度に行
うために、凝集剤注入箇所のリン濃度を次のような考え
のもとで把握する。
【0017】嫌気−好気槽を用いた生物的脱リン法で
は、嫌気槽でリンを放出し、その後、好気槽でリンの過
剰摂取を行う。この過剰摂取作用は、嫌気槽でのリン放
出に影響され、また図3に示すように放出量に対し、比
例関係にある。リン除去量は(1)式にて表され、図3
の関係から、リン除去量は具体的には(2)式で表され
る。
【0018】 (リン除去量)=(リン過剰摂取量)−(リン放出量) …(1) (リン除去量)=k(リン放出量)−(リン放出量) …(2) k:定数 このことから、リン放出量はリン放出量を把握すること
により算出可能となる。
【0019】つぎに、リン放出量は、嫌気槽での嫌気度
合に影響される。このことからリン放出量は(3)式に
置き換えることができる。
【0020】 (リン放出量)=n(嫌気槽での嫌気度合) …(3) n:定数 そこで、嫌気槽での嫌気度合を知る指標として酸化還元
電位(ORP)がある。そのため嫌気槽でのORP値を
検出することで、リン放出量を把握でき、さらにリン除
去量を算出することが可能である。しかし、ORP計測
器は、検出器によりバラツキがあるのが現状であり、検
出器によりその値はバラツキがある。また、リン放出量
は嫌気度合の変化により決まるため嫌気度合のORPの
み検出するのではなく、流入処理水のORPを検出し、
その偏差を見ることで嫌気槽での嫌気度合の変化を把握
することができ、ORP検出器のバラツキを相殺するこ
とが可能となる。ここで嫌気槽での嫌気度合の変化(こ
こでは嫌気槽被処理水のORPと嫌気槽ORP値の偏
差)とリン放出量とは図4の関係がある。
【0021】従って、嫌気槽の被処理水のORP及び嫌
気槽でのORP値を検出することによってリン放出量を
把握することができ、さらには残存リン量を算出するこ
とが可能となる。
【0022】以上のことから、流入水のORP及び嫌気
槽内のORP値を検出することで嫌気槽−好気槽でのリ
ン除去量を予測算出することが可能となる。また、凝集
剤注入箇所でのリン濃度は(4)式のように表される。
【0023】 (凝集剤注入箇所のリン濃度)=(流入水リン濃度)−(リン除去量) /(流入水量) …(4) そこで、流入水量及び流入水リン濃度を検出すること
で、凝集剤注入を行う箇所のリン濃度を算出することが
でき、凝集剤注入量を算出可能となる。
【0024】流入水リン濃度については、現状センサー
ではリアルタイムにリン濃度を検出することが困難であ
る。しかし、下水処理において、流入水中のリン濃度
は、変化量が小さいため、現状センサーにて把握するこ
とは十分可能であり、また、実測値をもとに、流入水中
のリン濃度の変化に対する基準パタ−ンを決め、センサ
ーの実測値にて補正を行うことにより本発明における流
入水中のリン濃度の把握は十分可能である。
【0025】以上により、流入水量,流入水中リン濃
度,流入水及び嫌気槽のORP値を検出することによ
り、嫌気槽−無酸素槽−好気槽反応後の凝集剤注入箇所
におけるリン濃度の予測算出が可能となり、凝集剤注入
量の有効制御が可能となり、リンの安定除去と凝集剤の
有効利用が可能となる。
【0026】
【発明の効果】流入水ORP値及び嫌気槽ORP値を検
出することで、嫌気槽−好気槽でのリン除去量をリアル
タイムに予測演算することが可能となる。また、凝集剤
注入箇所でのリン濃度を注入箇所の前段階での変化によ
り予測算出することができ、凝集剤注入量の有効予測制
御が可能となる。さらに、凝集剤の有効利用により、必
要最小限の凝集剤注入により安定したリン除去を可能と
し、凝集剤注入による汚泥の発生量も最小に抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する下水処理プラントの構成図。
【図2】嫌気−無酸素−好気槽を備えた高度水処理プラ
ントの構成図。
【図3】活性汚泥の嫌気槽内でのリン放出と好気槽内で
のリン過剰摂取の関係を示す図。
【図4】嫌気槽内のリン放出量とORP値偏差との関係
を示す図。
【図5】本発明を実施する下水処理プラントの他の実施
例を示す構成図。
【図6】本発明を実施する下水処理プラントの更に他の
実施例を示す構成図。
【図7】本発明を実施する下水処理プラントの更に他の
実施例を示す構成図。
【図8】本発明を実施する下水処理プラントの更に他の
実施例を示す構成図。
【符号の説明】
11…流入下水、12…沈砂池処理水、13…嫌気槽流
入被処理水、14…処理水、15…放流水、16…返送
汚泥、17…余剰汚泥、18…空気、19…凝集剤、1
00…沈砂池、200…最初沈殿池、300…エアレー
ションタンク、310…嫌気槽、312…被処理水OR
P計、313…嫌気槽ORP計、314…被処理水リン
濃度計、320…好気槽、330…無酸素槽、340…
凝集剤混和池、341…凝集剤注入設備、400…最終
沈殿池、500…送風機設備、600…汚泥返送設備、
700…汚泥排出設備、800…リン放出量演算装置、
801…リン過剰摂取量演算装置、802…残存リン量
演算装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 恭之 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 宮本 章 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】嫌気槽の後段に好気槽を設け、該好気槽の
    後段にて凝集剤を注入するようにした水処理方法におい
    て、前記嫌気槽に流入する流入水の酸化還元電位と該嫌
    気槽中の被処理水の酸化還元電位を検出し、それらの値
    の差分から被処理水中に含まれる残存リン量を予測し、
    その値に基づいて凝集剤注入量を調節するようにしたこ
    とを特徴とする水処理における凝集剤注入制御方法。
  2. 【請求項2】嫌気−無酸素−好気法を用いた水処理方法
    において、嫌気槽に流入する流入水の酸化還元電位と該
    嫌気槽中の被処理水の酸化還元電位を検出し、それらの
    値の差分から被処理水中の残存リン量を予測し、その値
    に基づいて凝集剤注入量を調節するようにしたことを特
    徴とする水処理における凝集剤注入制御方法。
  3. 【請求項3】無酸素槽の後段に嫌気槽を設け、さらにそ
    の後段に好気槽を設けて、該好気槽の後段にて凝集剤を
    注入するようにした水処理方法において、無酸素槽に流
    入する流入水の酸化還元電位と嫌気槽中の被処理水の酸
    化還元電位を検出し、それらの値の差分から被処理水中
    の残存リン量を予測し、その値に基づいて凝集剤の注入
    量を調節するようにしたことを特徴とする水処理におけ
    る凝集剤注入制御方法。
  4. 【請求項4】請求項1〜3のいずれか1つにおいて、実
    測値をもとに酸化還元電位の前記差分と処理水中のリン
    濃度との関係を予め求めておき、これに基づいてリン濃
    度を予測することを特徴とする水処理における凝集剤注
    入制御方法。
  5. 【請求項5】請求項1〜3のいずれか1つにおいて、リ
    ン濃度と凝集剤注入量との関係を予め実測値から求めて
    おき、これに基づいて凝集剤注入量を制御することを特
    徴とする水処理における凝集剤注入制御方法。
  6. 【請求項6】請求項1〜3のいずれか1つにおいて、嫌
    気槽への流入水入口にリン濃度計を設置しておき、酸化
    還元電位の前記差分より予測した残存リン量と該リン濃
    度計にて測定したリン濃度とに基づいて被処理水中のリ
    ン濃度を求め、その値に基づいて凝集剤の注入量を調節
    するようにしたことを特徴とする水処理における凝集剤
    注入制御方法。
  7. 【請求項7】請求項1〜3のいずれか1つにおいて、凝
    集剤注入設備の後段にリン濃度計を設置してリン濃度を
    測定し、該リン濃度の検出値に基づいて、酸化還元電位
    の前記差分より予測した残存リン量に基づいて算出した
    凝集剤注入量を補正するようにしたことを特徴とする水
    処理における凝集剤注入制御方法。
  8. 【請求項8】請求項1〜3のいずれか1つにおいて、嫌
    気槽への流入水入口及び凝集剤注入設備の後段にリン濃
    度計を設け、酸化還元電位の前記差分より予測した残存
    リン量と被処理水中のリン濃度計測値とにより凝集剤注
    入量の調整を行い、さらに凝集剤注入設備後段のリン濃
    度に基づいて凝集剤注入量の補正を行うようにしたこと
    を特徴とする水処理における凝集剤注入制御方法。
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