JPH1177084A

JPH1177084A - 曝気装置の運転制御方法

Info

Publication number: JPH1177084A
Application number: JP24957297A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Yoshida; 輝久吉田; Hideaki Hamada; 英明浜田; Yoshie Ichikawa; 佳江市川
Original assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Current assignee: Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】供用開始初期の極めて負荷の低い場合にも適
切な曝気量に設定でき、安定した水処理性能を確保する
ことができる曝気装置の運転制御方法を提供すること。【解決手段】曝気装置を間欠運転し、好気と嫌気とを
交互に繰り返して硝化と脱窒を促進する曝気槽内に設置
した計測用センサーの計測値が、所定の規定値になった
時に曝気を停止する曝気装置の運転制御方法において、
曝気開始後の最低曝気時間をタイマーにて設定し、セン
サー値が上昇して規定値Ｃ０に達した後、再び該規定値
Ｃ０以下になるまでの時間Ｔを計測し、この計測時間Ｔ
を予め設定した時間Ｔ０と比較して、計測時間Ｔが設定
時間Ｔ０よりも大きい場合に、予め設定したタイマーに
よる保護運転に切替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曝気装置の運転制
御方法に関し、特に、下水等の有機性汚水を活性汚泥に
より生物処理する設備において、単一の曝気槽で硝化脱
窒を行うようにする曝気装置の運転制御方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、単一の曝気槽で下水等の有機性汚
水を活性汚泥による生物処理で硝化脱窒を行う方法とし
て、曝気装置による間欠曝気が一般的に用いられてい
る。この間欠曝気の方法は、通常タイマーにより曝気装
置の運転と停止とを交互に行っているが、タイマー運転
では流入汚水の負荷変動に追従できないため、性能が安
定しないという欠点がある。また、最近ではこの欠点を
改善するため、汚水中の溶存酸素値（以下、「ＤＯ値」
という場合がある。）をセンサーにて計測しながらＤＯ
値が所定の値に達した時に曝気を停止する方法が採用さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＤＯ値の測
定による従来の曝気装置の運転制御方法（以下、「ＤＯ
計測制御」という場合がある。）には、循環水路内を流
通する汚水のＤＯ値が循環水路内の流れの状態により微
妙に変化したり、水路全体における攪拌混合状態が不十
分なために、センサー設置位置でのＤＯ値が曝気槽の平
均的な値を示していない場合がある。特に、間欠曝気、
特に嫌気時間帯に攪拌する手段を持たない設備において
は、曝気停止時に汚泥が沈降するため、曝気を再開して
汚泥の巻上げを行っても、しばらくは完全混合状態にな
らない。そこで、センサーの計測値が所定の値（規定
値）になった時に曝気を停止するようにした運転制御方
法においても、曝気を開始し所定の時間が経過するまで
の間は、曝気を継続するように最低曝気時間を設ける必
要がある。しかし、供用開始初期の流入水量が少なく、
汚泥濃度の低い時期は、曝気を開始するとＤＯ値が急激
に上昇して、直ちに規定値を上回り、最低曝気時間終了
時には、ＤＯ値はかなり高い値に達するため、１日あた
りの合計曝気時間としては負荷に対して過剰な曝気量に
なり、このため負荷変動に正確に追従した運転制御を行
えないという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記従来の曝気装置の運転制御
方法の有する問題点を解決し、曝気を開始し所定の時間
が経過するまでの間は、曝気を継続するように、最低曝
気時間を設定し、最低曝気時間でさえも過曝気になる場
合を考慮してタイマーによる運転保護を設けて、供用開
始初期の極めて負荷の低い場合にも適切な曝気量に設定
でき、安定した水処理性能を確保することができる曝気
装置の運転制御方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の曝気装置の運転制御方法は、曝気装置を間
欠運転し、好気と嫌気とを交互に繰り返して硝化と脱窒
を促進する曝気槽内に設置した計測用センサーの計測値
が、所定の規定値になった時に曝気を停止する曝気装置
の運転制御方法において、曝気開始後の最低曝気時間を
タイマーにて設定し、センサー値が上昇して規定値Ｃ０
に達した後、再び該規定値Ｃ０以下になるまでの時間Ｔ
を計測し、この計測時間Ｔを予め設定した時間Ｔ０と比
較して、計測時間Ｔが設定時間Ｔ０よりも大きい場合
に、予め設定したタイマーによる保護運転に切替えるこ
とを特徴とする。

【０００６】上記の構成からなる本発明の曝気装置の運
転制御方法は、センサーの計測値が所定の値（規定値）
になった時に曝気を停止する曝気装置の運転制御方法に
おいて、曝気を開始し所定の時間が経過するまで曝気を
継続する最低曝気時間を設けているので、供用開始初期
の極めて負荷の低い場合にも適切な曝気量に設定できる
とともに、この最低曝気時間でさえもセンサーによる計
測値が設定時間継続し、過曝気になることを検出した時
タイマーによる保護運転に切り換えるようにしているの
で、供用開始初期から運転管理に人手をかけなくても安
定した水処理性能を維持することができる。

【０００７】また、この場合、計測用センサーの上限設
定値Ｃ１を設定しておき、最低曝気時間が終了した時
に、センサー値が上限設定値Ｃ１を上回ればタイマーに
よる保護運転に切替えることができる。

【０００８】これにより、過曝気の判定条件として設定
した上限設定値Ｃ１を、最低曝気時間が終了した時に計
測値が上回ればタイマー運転に切替えるようにしている
ので、過曝気の防止を確実に行うことができる。

【０００９】また、この場合、計測用センサーに、溶存
酸素計又は酸化還元計を用いることができる。

【００１０】これにより、汚水の硝化脱窒処理を、溶存
酸素又は酸化還元電位の計測にて確実に、精度よく行う
ことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の曝気装置の運転制
御方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１
は、本発明を適用する曝気槽（オキシデーションディッ
チ）の一例を示す。１は完全混合に近い小規模のオキシ
デーションディッチで、通常、図１のような長円形の形
状が多用される。なお、オキシデーションディッチの形
状は、図示のものに限定されるものではなく、図示のよ
うに長円形をした循環水路とは異なる円形、馬蹄形、矩
形等の循環水路形式のものを用いることができる。

【００１２】オキシデーションデイッチ１には、スクリ
ュー形の曝気装置２が１台又は２台以上の複数台が設け
られるが、曝気装置の方式や台数も限定されるものでは
なく、循環水路内で汚水がほぼ均一に流通するようにし
て設置される。また、３はオキシデーションディッチ１
内に設けた計測用のセンサーで、溶存酸素計（以下、
「ＤＯ計」という場合がある。）又は酸化還元計（以
下、「ＯＲＰ計」という場合がある。）を用いることが
できる。このＤＯ計又はＯＲＰ計からなるセンサー３で
検出した検出値は、制御装置４に取り込まれ、これによ
り曝気装置２の運転を制御するように構成されている。

【００１３】次に、本発明の動作、作用を示す。図２
は、オキシデーションディッチにおいて、曝気装置２の
運転・停止による時間経過に伴うＤＯ値の変化と曝気装
置２の動作状態を示したグラフ図である。図２におい
て、Ｃ０は汚水の溶存酸素量が予め定めた値に達し曝気
を停止するためのＤＯ値の規定値を示す。また、ｔ０は
曝気を開始して設定時間内継続して曝気を行う最低曝気
時間の設定値、Ｔ１，Ｔ２はＤＯ値が規定値ＣＯ以上を
保持した時間をそれぞれ表している。そして、供用開始
初期においては、オキシデーションディッチ１内の汚泥
の濃度が低く、流入水量も少ないために、酸素消費量が
少なく、曝気を開始するとＤＯ値が急激に上昇する。ま
た、流入汚水量が多く、負荷が高い時は、最低曝気時間
ｔ０の間にＤＯ値が規定値Ｃ０に達することはないが、
供用開始初期には、前述し、かつ図に示されるように最
低曝気時間ｔ０がタイムアップするまでに規定値Ｃ０を
上回り、さらにＤＯ値は上昇する。制御装置４には時間
計測用のタイマーが組込まれており、ＤＯ値が規定値Ｃ
０に達した時点で時間を計測し、最低曝気時間が終了し
てＤＯ値が低下し、再びＤＯ値が規定値Ｃ０に達するま
での時間を計測する。この時間計測の方法は、接点信号
とタイマーによるシーケンスを組込む方法や、演算機能
を組込むことによって可能であるが、特に限定されるも
のではない。

【００１４】図２において、規定値Ｃ０以上を保持した
時間Ｔが保持時間Ｔ１の場合は予め設定した設定時間Ｔ
０よりも小さいため、そのまま計測制御運転が続けられ
るが、保持時間Ｔ２の場合は設定時間Ｔ０よりも大きい
ため、保持時間Ｔ２が計測されて設定時間Ｔ０よりも大
きいと判定された時点で、過曝気を防止するためのタイ
マーによる保護運転に切替わり、過曝気運転を未然に防
止することができる。

【００１５】一方、図３は本発明の別の実施例の方法を
示したグラフ図で、計測制御のためのＤＯ値の規定値Ｃ
０とは別に上限設定値Ｃ１を設けている。最低曝気時間
ｔ０がタイムアップした時点で、ＤＯ値が上限設定値Ｃ
１以下の場合はそのままＤＯ値による計測制御が続けら
れるが、上限設定値Ｃ１以上に達している場合は、過曝
気のおそれありと判断して、直ちにタイマーによる保護
運転に切替わる。この場合、過曝気防止の判定条件とし
て設定する設定時間Ｔ０や上限設定値Ｃ１はオキシデー
ションディッチ１の大きさや曝気装置の容量などの設備
の条件を考慮した適切な値に設定する必要がある。

【００１６】なお、保護運転としてのタイマー運転は、
運転と停止を繰返し行う方法で、運転時間と停止時間を
所定の値に設定しておき、一定のサイクルで繰り返す方
法を用いても良いが、小規模の処理施設では汚水が流入
する時間帯が限られているため、汚水が流入する時間帯
に集中して曝気できるようなタイマーを用いたり、使用
する曝気装置の台数を減らすなど、過曝気防止を考慮し
たタイマー運転を組込むことが好ましい。

【００１７】タイマー運転に切替わった後、ＤＯ計測制
御を再開するには、維持管理者がその後の処理状態や流
入水量の変化をみて判断し、手動で計測制御に切替える
のが一般的であるが、自動で制御運転を再開することも
可能である。たとえば、タイマー運転において、曝気停
止後所定の時間経過した時のＤＯ値を検出し、設定した
値よりも低くなっていれば、酸素消費が十分大きいと判
断して計測制御を再開することが可能である。あるい
は、流入水量の多い時間帯（たとえば午前７〜１１時）
において曝気をしている時のＤＯ値を計測し、ＤＯ値が
設定値を常に下回るようになったら、酸素消費量が増加
したためと判断して計測制御に戻すという方法も適用で
きる。

【００１８】以上、計測用センサーとしてＤＯ計を用い
た場合について述べたが、ＤＯ計に代えてＯＲＰ計を用
いた場合も同様の制御が可能である。

【００１９】

【発明の効果】本発明の曝気装置の運転制御方法によれ
ば、センサーの計測値が所定の値（規定値）になった時
に曝気を停止する曝気装置の運転制御方法において、曝
気を開始し所定の時間が経過するまで曝気を継続する最
低曝気時間を設けているので、供用開始初期の極めて負
荷の低い場合にも適切な曝気量に設定できるとともに、
この最低曝気時間でさえも過曝気になることをセンサー
により検出した場合はタイマーによる保護運転に切り換
えるようにしているので、供用開始初期から運転管理に
人手をかけなくても安定した水処理性能を維持すること
ができる。

【００２０】また、計測用センサーに、溶存酸素計又は
酸化還元計を用いることにより、汚水の硝化脱窒処理
を、溶存酸素又は酸化還元電位の計測にて確実に、精度
よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の曝気装置の運転制御方法を実施する曝
気槽の一例を示す平面図である。

【図２】本発明の曝気装置の運転制御方法の動作の一例
を示す説明図である。

【図３】本発明の曝気装置の運転制御方法の動作の他例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１曝気槽（オキシデーションディッチ）２曝気装置３計測用センサー４制御装置Ｔ１，Ｔ２設定時間Ｃ０ＤＯ値の規定値Ｃ１ＤＯ値の上限設定値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】曝気装置を間欠運転し、好気と嫌気とを
交互に繰り返して硝化と脱窒を促進する曝気槽内に設置
した計測用センサーの計測値が、所定の規定値になった
時に曝気を停止する曝気装置の運転制御方法において、
曝気開始後の最低曝気時間をタイマーにて設定し、セン
サー値が上昇して規定値Ｃ０に達した後、再び該規定値
Ｃ０以下になるまでの時間Ｔを計測し、この計測時間Ｔ
を予め設定した時間Ｔ０と比較して、計測時間Ｔが設定
時間Ｔ０よりも大きい場合に、予め設定したタイマーに
よる保護運転に切替えることを特徴とする曝気装置の運
転制御方法。
【請求項２】計測用センサーの上限設定値Ｃ１を設定
しておき、最低曝気時間が終了した時に、センサー値が
上限設定値Ｃ１を上回ればタイマーによる保護運転に切
替えることを特徴とする請求項１記載の曝気装置の運転
制御方法。
【請求項３】計測用センサーに、溶存酸素計又は酸化
還元計を用いることを特徴とする請求項１又は２記載の
曝気装置の運転制御方法。