JPS5898191A - 活性汚泥水処理制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は都市下水及び産業廃水の処理装置のうち活性汚
泥利用による水処理装置に関する。この種の処理装置と
しては、エアレーションタンクに１つの注入点のみから
汚水を導入する標準活性汚泥法あるいはエアレーション
タンクの複数点に導入するステップエアレーンコン法な
ど数種の変法が知られているが、本発明はいずれの方式
しこおいても採用できるものである。

活性汚泥法における水処理を良好に行なうための重要な
方策の一つはエアレー／ヨンタンク混合液の汚泥濃度を
所定値に維持することである。即ち、エアレーソヨンタ
ンク混合液の汚泥濃度が稀薄であると処理が不十分にな
って悪質な処理水となる結果となる。また、汚泥濃度が
高すぎると汚泥の沈降性が低下し沈殿池から流出する処
理水中の弔機性浮遊物質濃度が増大する。

さて、流入汚水量の日間変動の最大流入量と最小流入量
との比は、晴天時においても２〜４と非常に大きいのが
一般的である。したがって、流入汚水量の、＠、激な増
加に対する汚泥の供給源を確保することが重要となる。

このような水量変動に対する運転上の対策の一つは、流
入汚水量あるいは流入汚水量と水質の積に比例して汚泥
を返送する方法が周知である。これによれば、水量増減
の影響を相殺し処理水水質の安定化をある程度まで達成
することができる。

しかしながら、沈殿池内の蓄積汚泥量ＶＣ」−１涙があ
るため、流入汚水量の急変に際して汚泥の定率返送が不
可能となることがあり、処理の安定化をそこなう欠点を
鳴している。

そこで、本出願人は先に特願昭４９−２１１８３号（特
開昭５０−１１４８６７号）として、汚水流入量の変動
に対してエアレーションタンク内の浮遊物質濃度を一定
に保ち処理の安定化を計るため、エアレーションタンク
の一部を汚泥の貯留槽として利用することを提案してい
る。

第１図はこの特願昭４９−２１１８３号を説明するもの
であり、エアレーションタンク内を汚泥貯留領域Ａ及び
混合領域Ｂに分け、混合領域Ｂ内の浮遊物質濃度を測定
し、該測定値によって貯留領域における汚泥濃度を一定
に保つものである。すなわち、制御盤１２において、混
合領域Ｂの汚泥濃度計１１による測定値と運転員の与え
る汚泥濃度の設定値１０１が比較され、両者の差を零と
するように開側ｊ弁１３の開度がＰＩ調節計によって調
節する。

このように、ａ混合領域Ｂの浮遊物質濃度を検出して、
貯留領域Ａへの汚水供給量を制御するため、目的とする
混合領域Ｂの汚泥濃度を一定に確保することができる。

ところが、流入汚水量の変化によって沈殿池２に入る汚
泥量が異なるため、沈殿池２から貯留領域Ａに送る返送
汚泥濃度を常に一定にすることは困難な場合がある。こ
の場合には、貯留領域Ａ内から混合領域に押出される汚
泥濃度は時々変化する。その結果、混合領域Ｂ内の汚泥
濃度は目標値に対して、ハンチングが生じるということ
がらる。

本発明の目的は、上記した従来技術の効果をさらに向上
きせるもので、流入汚水量の変動に際して柔軟に対応で
きる活性汚泥水処理制御装置を提供することにある。

本発明は汚泥の貯留領域には一定の汚泥を貯留しておい
て汚泥の安全供給を確保するとともに、貯留領域内の汚
泥濃度゛に関する補正回路を設けて、混合領域における
汚泥濃度をほぼ一定になるように制御して混合領域全体
の汚泥濃度を安定に制御することにより、安定な操業と
処理水の水質向上を計るものである。

本発明をステップエアレーンジン法に適用しだ一実施例
を第２図に示す。

第２図において、エアレーションタンク１には流入汚水
管３から分岐された４つの汚水注入管が接続されている
。第１注入管は自動制御弁１３を有し、エアレーンヨン
タンクｌの最上流端に接続され、第２注入管は、エアレ
ーションタンクｌの容積をＶとするとき、エアレーショ
ンタンク１の最上流端から第２注入管の流入口（以下こ
れを第２注入点と云う）に至るエアレーションタンクｌ
の前半部分（以下これを汚泥領域Ａという）の容積が例
えば０．２５　Ｖとなる位置に設置されている。

さらに、第２注入点以降のエアレーションタンクの後半
部分（以下これを混合領域Ｂという）を等分する位置に
第３注入管と第４注入管が接続されている。また、第１
注入点および第２注入点の下流側はそれぞれ汚泥濃度計
１８．１１が設置されている。返送汚泥管７の途中に汚
泥濃度計１４が設置され、沈殿池２内に汚泥レベル計１
６が設置されている。

エアレーションタンク１の最上流端に流入する返送汚泥
と４つの汚水注入管から流入する汚水の混合液は、曝気
をうけながら一般に４ないし８時間滞留したのち混合液
管４を経て沈殿池２に導かれる。沈殿池２において汚泥
は沈降分離され、処理水は管５を経て系外へ排出される
。汚泥は、汚泥ポンプ８と９によって沈殿池２の底部か
ら引抜かれ、大部分は管７を経てエアレーションタンク
ｌの最上流端に返送され、他の一部は管１ｏを経て余剰
汚泥として系外へ排出される。

制御盤１９においては、混合領域Ｂの汚泥濃度の測定値
と運転員の与える汚泥濃度の設定値が比較され、両者の
偏差信号をと９出す。一方、貯留領域Ａの汚泥濃度の測
定値と運転員の与える設定値が比較され、この比較から
出た値により、上記偏差信号を補正する。この補正値に
より制御弁１３の開度がＰＩ調節計によって調節される
。

沈殿池に十分な量の汚泥が存在する場合には汚泥の返送
は定流量でよい。もし、汚泥濃度計１４によって返送汚
泥濃度が設定値以下であることが検知されたならば、返
送汚泥ポンプ８を完全に停止するか、減速して返送量を
減らす。また、汚泥レベル計１６によって沈殿池汚泥量
の過剰が検知された場合には、制御盤１７により余剰汚
泥ポンプ９を動作させ汚泥を系外に排出させる。

第２図における汚水処理の機能について説明する。今、
流入汚水量が比較的長時間安定している場合には、汚泥
貯留領域Ａには一定濃度以上の汚泥が回収されており、
弁１３の開度によって決定されるほぼ一定の量の汚水が
汚泥貯留領域Ａに供給されるから、これに応じた汚泥が
混合領域Ｂに流入する。混合領域Ｂにおいても、流入汚
水の量が安定しているから、混合領域Ｂの下流側各部に
おいて汚水の流入する部分で汚泥濃度は段階的にが 低下する流れ方向にそって安定した汚泥濃度分布＾ を保つことになり、安定した充分な処理が行なわれる。

次に、このような安定した状態から流入汚水量が急激に
増減したとする。例えば、流入汚水が急増すると、汚泥
貯留領域Ａでは弁１３で供給水は制御されている関係上
、他の汚水注入管のように流入汚水の急増量に対応して
増加は見られない。

従って、混合領域Ｂにおける汚泥濃度は過渡的に急に低
下してしまう。この低下は汚泥濃度計１１によって検出
され、信号は制御盤１９に入力される。制御盤１９の制
御系統を第３図に示す。第３図において、混合領域Ｂに
おける汚泥濃度の測定値ａと設定器１０１からの値は比
較され偏差信号ε、となって出る。また、汚泥貯留領域
Ａの汚泥濃度測定値すと設定器１０２からの基準値との
偏差信号ε２は比例要素２０に入る。比例要素２０から
の出力は、前記偏差信号ε１を補正する。補正偏差信号
ε３は比例積分要素２１で制御信号Ｃに変換され、制御
弁１３を開操作する。これは、混合領域Ｂの汚泥濃度の
測定値と設定値が比較され、両者の差を零に移行させる
ように制御するものであるが、これと同時に汚泥貯留領
域内の汚泥濃度の濃度度合によって制御弁１３の開度を
補正する必要があるためである。制御弁１３を開くこと
により、汚泥貯留領域Ａから混合領域ＢＶＣおける汚泥
濃度は回復する。汚泥貯留槽直後の混合領域における汚
泥濃度が回復したということは、混合領域Ｂにおける下
流側の各部に供給される汚泥の量も流入汚水量の増大に
対応して増加するものであり、従って下流側の汚泥濃度
も急速に回復すめことを意味する。汚水量の急減の場合
も過渡的に汚泥濃度が増加するが、短時間に回復する。

本発明では、曝気槽の一部を汚泥貯留領域とするととも
に、この直後の混合領域の汚泥濃度を一定に確保するよ
うに汚泥貯留領域内の汚泥濃度に関する補正回路を設け
て、該貯留領域への汚水の供給量を制御する。これによ
り、混合領域における汚泥濃度の安定化を実現でき、安
定な処理ができる。第４図に貯留領域内汚泥濃度による
補正回路を設けた本発明と設けないときでの、混合領域
内汚泥濃度の経時変化を示した。

又、本発明によれば、沈殿池の汚泥蓄積量を安定操作域
に保持しながら、流入汚水量の急激な変（９） 動に対して適切に追従する汚泥濃度測定制御が行なわれ
るため、処理水水質の安定化を計ることができる。また
、流入汚水量が少ない期間、通常は早期の数時間には第
１注入管の汚水制御弁の開度は小きく保たれ、汚泥領域
内は基質の少ない状態で曝気されることにより、汚泥の
活性度が増大し基質代謝作用が活発化されるため、プロ
セスの処理効率が向上する。

次に、上述の説明は本発明をステップエアレーション法
の場合について説明したが、本発明は標準化法による場
合でも同様に適用できる。第５図はこの場合を第３図に
対応きせて示すものであり、エアレーンヨンタンクの一
部を汚泥貯留領域として利用するとともに、混合領域の
汚泥濃度に応じて貯留領域に導入する汚水量を制御すれ
ば良い。

同、この場合図に示すように、エアレー／ヨンタンク内
の混合液の流れを整流するため、破線で示すように槽内
に多孔整流壁２２を並列して配置するケースがあるが、
この整流壁は汚泥貯留領域と混合領域の境界を明確に形
成することによって本（１０） 発明の効果を助長する。

同、混合液の流れを整流する目的で配置する、多孔整流
壁２２の開孔比及び開孔位置の相違によって、整流の有
効度合が大きく変ってくる。この点について実測した結
果、開孔比は１％前後がよく、これ以上に開孔比を大き
くすると整流の有効が小さくなり、多孔整流壁２２を通
して下流の混合液が土泥側に逆流するようになる。また
、開孔比を小さくしすき゛ると液の流動抵抗が大きくな
り、プロセス操作に支障をきたす。また、開孔位置とし
ては、流速の早い泡表面に近い部分は閉鎖しておキ、エ
アレー／ヨンタンクの底部に近い部分を開孔するとよい
。

同、活性汚泥水処理プロセスにおける重要な操作因子の
一つに曝気空気量があるが、第１図、第２図及び第５図
に示したエアレーンヨンタンクにおいては、煩雑をさけ
るため、空気の配管系統を省略しである。

【図面の簡単な説明】

第１図は活性汚泥水処理プロセスの系統図、第（１１） ２図は汚泥濃度一定制御を伴なう本発明による活性汚泥
水処理プロセスの制御系統図、第３図は本発明における
制御系統図、第４図は本発明の場合と従来の場合での汚
泥濃度の経時変化図、第５図は標準化法活性汚泥水処理
プロセスに本発明を適用した場合の系統図である。 ■・・エアレーンヨンタンク、２・・・沈殿１’ｌ１２
．３・・・流入汚水管、４・・・混合液管、５・・・処
理水管、６・・・汚泥引抜管、７・・・返送汚泥管、８
・・・返送汚泥ポンプ、９・・・余剰汚泥ポンプ、ＩＯ
・・・余剰汚泥管、１１・・・汚泥濃厩計、１２・・・
制御盤、１３・・・制御弁、１４・・・返送汚泥濃度計
、１５・・・制御盤、１６・・・汚泥レベル計、１７・
・・制御盤、１８・・・汚泥濃度計、１９（１２） 肇　１ＩｉＪ ￥　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．４：流端の一部を汚泥貯留領域とし他を混合領域と
   するエアレーンヨンタンクと、活性汚泥を前記汚泥貯留
   領域に供給する手段と、前記汚水を前記貯留領域より後
   段にある混合領域に大部分を導入する手段と、前記貯留
   領域直後の混合領域における汚泥濃度がほぼ一定になる
   ように前記流入汚水の一部を前記貯留領域に制御して導
   入する手段と、貯留領域汚泥濃度を検知し前記貯留領域
   に導入する汚水量を補正する手段とを具備する活性汚泥
   水処理制御装置。