JPS6031890A - 水処理プラントの制御装置 - Google Patents

水処理プラントの制御装置

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JPS6031890A
JPS6031890A JP58139369A JP13936983A JPS6031890A JP S6031890 A JPS6031890 A JP S6031890A JP 58139369 A JP58139369 A JP 58139369A JP 13936983 A JP13936983 A JP 13936983A JP S6031890 A JPS6031890 A JP S6031890A
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Japan
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memory circuit
limit value
aeration tank
control
concentration
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JP58139369A
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Ryosuke Miura
良輔 三浦
Itaru Takase
高瀬 格
Kazuo Shibazaki
柴崎 和夫
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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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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】 [発明の技術分野] 本発明は、曝気槽を用いて汚水や天然水などのの原水を
浄化する水処理プラントの制御装置g;がかり、特に曝
気槽のDO(溶存酸素)濃度を一定にするための送風量
の制御に関するものである。
[発明の技術的背景とその問題点] 鉄イオンやマンガンイオンなどの還元性無機物を大量に
含む天然水を浄化する水処理プラント。
または活性汚泥を用いて一般の下水や有機性廃水などの
汚水を処理する水処理プラン)−二おいて、曝気槽5二
流入した天然水や汚水は、曝気されることC二よって酸
化され、酸化物や汚泥となって固形化し、沈殿池やf過
池でこれらの固形物が水と分離されることによって清澄
となる。
このような水処理プラントにおいてFi、曝気の条件す
なわち曝気槽のDO61度によって、浄化1の効果と運
転の安定性およびエネルギ消費量が影響される。
すなわち、浄化の効果を高め且つ過曝気を防止して送風
機のエネルギ消費量を節減するため6二は、曝気槽のD
O@度を一定の値に保持する必要がある。
従来曝気槽のDO濃度を一定に保持するための制御方法
1ユは、曝気槽にDO濃度計を設け、その指示値が目標
の値になるよう0送風量を自動的に調節するフィードバ
ック制御方法、前記フィードバック制御においてその制
御出力を原水の流量の値によって補正するカスケード制
御方法、さらに前記フィードバック制御またはカスケー
ド制御において制御入力であるDO濃度の偏差(Do 
9度の目標値とDO濃度計の指示値との差)を曝気槽の
他のプロセス値例えば懸濁物濃度6二よって補正する方
法などがある。
しかしながら、上記従来方法はすべてPIDiM1節計
などIユニるフィードバック制御を基本とするもので、
従って必然的に応答遅れがあり、原水の流入流量や有機
物濃度または還元性無機物の濃度などの変化、すなわち
制御の外乱が比較的小さい場合は、その応答遅れは十分
短かい時間内で補償されるが、大雨などi二よってこれ
らの外乱が大きく且つその変動幅も高い場合は、過度の
応答遅れのほかオーバシュートや振動現象が現れるなど
して、曝気槽のDO員度を目標の値Cユ制御することが
できなくなる。
さらにDO濃度針の指示値が所定値以下のときは送風を
行ない、所定値以上のときは送風を停止するというオン
オフ制御を用いたものもあるが、この場合も応答遅れが
大きいので大雨などによる急激な外乱があると送風が遅
れてDOI度の著しい低下を招くと共C二大雨が止んだ
ときは逆5二過曝気の状態■二なってDO濃度の異常上
昇を招くという問題がある。
[発明の目的] 本発明は、DO嬢度計および風量計の検出値を所定の周
期で順次記憶し、これを用いて所定の演算で送風量の設
定を行ない、これ5二よって曝気槽のDO濃度を安定C
二制御できろ水処理プラントの制御装置を提供すること
を目的としている。
[発明の概要] 本発明は、曝気槽を用いて原水を浄化する水処理プラン
トの制御装置において、曝気槽のDO磯度を所定の周期
で検出し所定の上限値および下限値と比較してDO濃度
が上限値以上、上限値と下限値の中間、下限値以下の何
れの範囲にあるかを判別する判定器と、上記判定器の出
力を順次記憶する判定メモリ回路と、曝気槽への送風量
を検出し上記所定の周期で順次記憶するQAメモリ回路
と、上記判定メモリ回路およびQムメモリ回路1′″−
記憶された前回周期のDO練度と送風量および今回周期
のDos度と送風量から所定の演算式5二よって次回周
期1;対する送風量の目標値を算出する演算器を備え、
これ1ユよってDO濃度が上記上限値と下限値の間C二
安定−保持されるよう5二送風量を制御するものである
[発明の実施例] 本発明の一実施例を第1図に示す。
第1図薯ユおいて%原水は水路Aから曝気槽1に流入し
、風量計2と送風弁3と送風機4が設置されている管路
Bから送られ散気管5を通して散気された空気i二よっ
て曝気され、・空気中の酸素≦二よる酸化を受けたあと
水路Cを通って図示しない沈、穀池または1過池6−導
かれる。 ・曝気槽IIユはDOi度計6が設置されて
おり、その指示値CPVはDO濃度の上限値cHと下限
値Ct、をそれぞれ入力する端子7.8を有する判定器
9 C伝送される。
判定器9に伝送されたDO濃度計6の指示値CPVが、
上限値cH以上であるか(状態X)s’rたは上限値c
Hと下限値cLO間であるか(状態Y)、または下限値
cL以下であるか(状態2)を判定しその判定結果x、
y、zを判定メモリ回路10に制御周期毎6二伝送する
一方、管路Bの風量計2の指示値である送風量9人は飼
御周期毎にQ人メモリ回路11に伝送される。
演算器12は制御周期毎C二判定メモリ回路IOおよび
QAメモリ回路11からそれぞれDO#度の判定結果x
、y、zと送風量QAを読み取り、後述する演算C;よ
って次周期に対する送風量の目標値Qsvを算出し、そ
の値を設定器131ユ伝達する。
演算器12で行なわれる演算の一つは、今回の制御周期
と前回の制御周期のDO&%度の判定結果X。
Y、Zを分類する演算である。
また演算器12ではQムメモリ回路11から読出した今
回の制御周期Nと前回の制御周期(N−1)の風量計2
の指示値Qム(N)IQム(N−1)から判定メモリ回
路10に記憶した判定結果X(N−1)、 Y(N−1
)。
Z(N−1)および現在の判定結果X(N)、 Y(N
) 。
Z(N) c応じて下記(1)弐〜(6)式の演算を行
なって次回の制御周期(Nil )の送風量の目標値Q
sv(N+1)を算出する。
(L7 X(N−1)、 Z(N) t7tt’1Z(
N−1)、 X(N))Q8V(N+1)=(1+に1
)XQA(N) −−−−−−−−−−−−−(2)[
LI Y(N−1)、 Z(N)またはZ(N−1)、
Y(N)]Qsv(N+1)= (1−Ks )XQA
(N) −−−−−−−−−−−−一−(8)(bf 
X(N−1)、 Y(N)またはY(N−1)、 X(
N))Qsv(N+1) = (1+Kl)餐QA(f
q)+KBxQA(N−1)−・(4)(LfZ(N−
1)、 Z(N) ) Qav (Ni1 ) = (1−KfA)XQA(N
)−に4XQA(N−1) ・=(5)〔ルt X(N
−1)、X(N) ) ここに、K1+ KII+ xfi、 K4は定数であ
り、水処理プラントに固有の値である。
上述の演算−二おける計算順序を第2図のフローチャー
トに示す。CN+ CN−1はそれぞれ今回の制御周期
および前回の制御周期におけるDO計6の指示値である
次C二上記本発明の制御装置が具体的にどう作動するか
C;ついて第3図のタイムチャートを参照して説明する
第3図では制御周期を20分としており、第3図(A)
は(2)式で制御が行なわれた時の曝気槽のDO濃度の
制御周期ごとの変化を示したものである。
これは(2)式の演算C−よって送風iQ人が増加した
制御の場合で、外乱が無ければ破線(−)のよう622
0分後1′″−は一定のDO濃度になるような応答する
実線(b)で示した実際のDO濃度の応答は外乱を受け
て破線のようにはスムースでない。しかし20分後には
ほぼ一定のDO濃度になっており、適正な制御が行なわ
れたことが分る0 第3図(B)は、今回の制御周期で(2)式i−よる制
御をしたところ、時点りで外乱が入りDO濃度C’pv
が上限値cHを越え、次回の制御周期において(1)式
の制御を行なった場合である。
前回の制御周期では曝気不足であり、今回の制御周期で
は過曝気となったので、適正な曝気の送風量は前回と今
回の制御周期の送風量の中間の値である筈である。
(1)式はこれらの送風量の値の平均値を次回の送風量
の目標値としたもので、過不足が無くなり制御はうまく
いっている。
しかしながら、従来方法であるPID詞節計ユニよる送
風量制御装置5二よると、制御周期が数秒から数分とい
う短いきめ細かな制御である感ユもかかわらず、外乱に
対する応答遅れを防止するためには制御ゲインを高めね
ばならず、従って急激な外乱があるとDO濃度のオーバ
ーシュートが生じ、またオーバーシュートを防止するた
め1:、制御ゲインを低くしなければならず、従って応
答遅れがはげしくなって制御が出来なくなるものであっ
た。
上述のように0本発明の水処理プラントの制御装置を活
性汚泥法の水処理プラントC−適用すると。
曝気槽のDO濃度が常Cユ目標の範囲i二保起れ、過曝
気や曝気不足がなくなり、健全な活性汚泥が増殖して処
理水質を良好5二保つことができる。
さらに、本発明の制御装置を上記実施例以外の汚水や還
元性物質を大量I千金くむ天然水の水処理プラント5二
適用すれば、酸化が遅滞なく進行t7、酸化生成物であ
る固形物の発生効率が改善され、曝気槽の次の水処理プ
關セスである沈殿池やf過池での浄化効率を高く維持し
て良質の処理水を生産でき、さらに過曝気を防止して送
風機の消費エネルギを節減する□ことができる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、DOg度針および
風量計の検出値を所定の周期で順次記憶し、前回および
今回のデータをもと5ニして次回の送風設定量を演算し
、これ6二よって一気槽のDo濃度を安定I:副制御き
る合理的な水処理プラントの制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施□例を示す系統図、第2図は第
1図5ニセける演算器12の演算動作を示すフローチャ
ート、第3図は本発明の制御動作の−例を示すタイムチ
ャートである。 1 曝気槽 2 風量計 3 送風弁 4 送風機 5 散気管 6 no1度計 9 判定器 lO判定メモリ回路 11 Qムメモリ回路 12 演算器 13 設定器 代理人 弁理士 猪 股 祥 晃(ほか1名)第 1 
図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 曝気槽を用いて原水を浄化する水処理プラント別 の制御装置C二おいて、曝気槽の■濃度を所定の伺期で
    検出し所定の上限値および下限値と比較して加濃度が上
    限値以上、上限値と下限値の間、または下限値以下の何
    れの範囲ζ二あるかを判別する判定器と、上記判定器の
    出力を順次記憶する判定メモリ回路と、曝気槽への送風
    量を検出し上記所定の周期で順次記憶する偽メモリ回路
    と、上記判定メモリ回路およびQムメモリ回路C二記憶
    された前回周期のDo濃度と送風量および今回周期のD
    O濃度と送風量から所定の演算式≦二よって次回周期に
    対する送風量の目標値を算出する演算器を備えたととを
    特徴とする水処理プラントの制御装置。
JP58139369A 1983-08-01 1983-08-01 水処理プラントの制御装置 Granted JPS6031890A (ja)

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JP58139369A JPS6031890A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 水処理プラントの制御装置

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JP58139369A JPS6031890A (ja) 1983-08-01 1983-08-01 水処理プラントの制御装置

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JPS6031890A true JPS6031890A (ja) 1985-02-18
JPH0438474B2 JPH0438474B2 (ja) 1992-06-24

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010253365A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd 制御装置
CN104925936A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 西安理工大学 一种自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010253365A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd 制御装置
CN104925936A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 西安理工大学 一种自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法

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