KR19980042628A - 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법 - Google Patents

간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR19980042628A
KR19980042628A KR1019970061459A KR19970061459A KR19980042628A KR 19980042628 A KR19980042628 A KR 19980042628A KR 1019970061459 A KR1019970061459 A KR 1019970061459A KR 19970061459 A KR19970061459 A KR 19970061459A KR 19980042628 A KR19980042628 A KR 19980042628A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
time
aeration
value
anaerobic
peak
Prior art date
Application number
KR1019970061459A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100235588B1 (ko
Inventor
나가후지마사노리
마에조노겐지
가나모리세이이치
오카하라히로아키
Original Assignee
야마오카요지로
닛폰고칸가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 야마오카요지로, 닛폰고칸가부시키가이샤 filed Critical 야마오카요지로
Publication of KR19980042628A publication Critical patent/KR19980042628A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100235588B1 publication Critical patent/KR100235588B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

부하의 대소의 변동에도 불구하고 블로워 운전시간이나 호기(好氣)시간과 혐기(嫌氣)시간의 비를 수동조절함이 없이 부하변동에 충분히 대응할 수 있도록 한다.
즉, 단일 반응조내에서 오수(汚水)를 간헐적으로 폭기함으로써 혐기상태와 호기상태를 교대로 하는 오수의 활성 오니 처리방법에 있어서, 폭기장치 정지 직후부터 DO(용존산소 농도)의 강하를 시계열적으로 채취하고, DO의 강하의 기울기를 나타내는 Rr(활성오니의 산소이용 속도)를 각 폭기 사이클 마다 계측하며, 계측한 Rr에 따라 폭기 인터발 시간을 자동설정하고, 폭기 인터발 시간에 있어서 질화반응이 진행하는 DO값을 상회하는 호기 시간 Tox와 산소의 공급을 정지하고 있는 시간 사이에 탈질반응이 진행하는 반응조내 DO가 0 근방인 혐기 시간 Tan과의 호기 혐기 시간비 RA0를 계측한 Rr에 따라 자동설정하고, 폭기 인터발 시간에 있어서 RA0가 설정치와 같이 되도록 폭기장치 정지시간을 전번회의 사이클에서 계측한 Rr로부터 예측함으로써 제어한다.

Description

간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법
본 발명은 하수 및 산업배수 등의 소규모 오수(汚水)의 질화(窒化)-탈질(脫窒) 처리를 하는 폭기식 활성 오니법, 예컨대 옥시데이션 딧치법, 단조식(單槽式) 혐기 호기법(嫌氣好氣法), 회분법 등에 의한 간헐 폭기식 활성 오니법에 있어서의 제어방법에 관한 것이다.
이러한 종류의 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법에 관한 종래기술로서는 일본국 특허공개 평5-50092호 공보(종래예 1이라 함) 및 일본국 특허공개 평7-136682호 공보(종래예 2라 함)에 개시된 것이 있다.
이하, 그 요점의 개요를 도 10∼도 13에 따라 설명한다.
종래예 1의 방법은 도 10에 나온 장치구성에 있어서 도 11에 나온 DO(용존산소 농도)값에 대한 시간(횡축)의 제어곡선에 있어서 호기(好氣)시간 B와 혐기(嫌氣)시간 A의 A/B의 비가 0.6∼1.0이 되도록 A의 시간을 제어하는 방법이다. 도 10에서 21은 간헐 폭기조이고 22는 침전지, 23은 수중 에어레이터, 24는 콤프레서, 25는 DO계(計)이다. 그리고 도 11에서 T는 폭기 사이클 시간, A는 혐기 시간, B는 호기 시간, C는 공기공급 시간, D는 공기공급 정지 시간이다.
종래예 2의 방법은 도 12에 나온 장치구성에 있어서 도 13에 나온 DO값에 대한 시간의 제어곡선에서의 호기 시간 τ를 계측하고, 이 시각으로부터 τ-αt 만큼 경과한 후에 폭기를 재개하도록 1 사이클의 운전을 하는 제어방법이다. 도 12에서 11은 옥시데이션 딧치이고, 12는 침전지, 13은 폭기기, 14는 DO계, 15는 제어반, 16은 연산장치이다.
이상과 같은 종래의 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 종래예 1에 있어서는 콤프레서 운전 타이머를 40분으로 고정하고, 이 결과로부터 호기 시간 B를 측정하며, 그리고 혐기 시간 A를 확보하는 것이고, 다음에 종래예 2에 있어서는 DO의 피이크가 상한치 C2 레벨(=2∼3mg/l)로 된 시점에서 폭기를 정지하고 호기 시간 τ를 측정하며, 그리고 혐기 시간 T를 확보하도록 되어 있다.
따라서 이들 종래예와 각 사이클의 인터발 시간은 부정(不定)이고 정각(定刻)에 처리를 개시하는 것으로 되어있지 않아 유지관리상 바람직하지 않다.
이어서 옥시데이션 딧치법, 단조식 혐기 호기법, 회분법 등에 의한 간헐 폭기식 활성 오니법의 적용시설은 소규모 시설이 주체인데, 예컨대 소규모 하수 처리의 특질로서 하수의 공용(供用)개시때에는 극히 소량의 오수밖에 들어가지 않고, 또한 반응조내의 활성오니 농도도 적은 과도한 저부하로부터 시작하여 정격부하가 되기까지 긴 세월이 경과하는 경우가 많다. 따라서 간헐 폭기식 활성 오니법의 자동제어는 과도한 저부하로부터 정격부하에 이르기까지 수동조절없이 제어할 수 있는 것이 바람직하다.
그러나 종래예 1의 방법에서는 과도한 저부하의 경우, Rr(활성오니의 산소이용 속도)는 극히 적음에도 불구하고 블로워의 운전시간을 40분으로 고정하고 있기때문에 40분 경과후에 DO값은 8.0mg/l 정도의 포화값에 도달하는 것이 아래의 (1)식으로부터 용이하게 예상되어 블로워의 소비동력의 낭비가 될 뿐만 아니라 폭기정지 직후의 DO값이 8mg/l이면 DO가 0으로 저하하기까지의 시간은 극히 크고, 이것과 동일한 혐기시간을 설정하면 인터발 시간이 과대하게 되며, 이 동안에는 BOD 제거반응이 적기 때문에 수질이 악화하게 된다.
dC/dt=kLa·(Cs-C)-Rr ------ (1)식
여기서 dC/dt : 반응조내의 용존산소 농도의 시간변화(mg/l/Hr)
Rr : 활성 오니의 산소이용 속도(mg/l/Hr)
Cs : 포화 용존산소 농도(mg/l) --- 20℃, 1기압의 물속에서 8.84
C : 반응조내의 용존산소 농도(mg/l)
kLa: 총괄물질 산소이동 용량(容量) 계수(l/Hr) --- 폭기장치의 산소
공급 능력에 비례하는 계수
따라서 종래예 1에서는 유입부하의 시간변동·주간변동은 대응 가능하지만, 공용개시 직후에 활성오니 농도, 유입부하가 모두 적은 과도한 저부하로부터 정격부하까지의 폭넓은 부하변동에는 대응할 수 없으므로 부하상황에 따라 블로워의 운전시간 및 호기시간과 혐기시간의 비를 수동조절할 필요가 있게 된다.
그리고 종래예 2의 방법에서는 DO값이 상한치 C2(=2∼3mg/l)에 도달했을 때에 폭기장치를 정지하므로 폭기정지 직후의 DO값이 과대해지는 문제점은 방지할 수가 있다. 그러나 양호한 질소제거를 달성하기 위해서는 호기처리에 의한 켈다알(Kjeldahl)성 질소의 거의 전량의 질화와 이것에 의해 생성한 질산의 혐기처리에 의한 거의 전량의 탈질이 필요하며, 정격부하에 있어서는 질화속도와 탈질속도가 거의 같고 호기시간과 혐기시간은 1:1로서 좋지만, 저부하에 있어서는 호기시간을 혐기시간에 비하여 적게하지 않으면 탈질에 필요한 수소 공여체(오수중의 유기물 등)까지 산화하므로 탈질이 충분히 일어나지 않는다. 따라서 호기시간과 혐기시간의 비를 부하의 대소에 따라 조정할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 된 것으로서 부하의 대소의 변동에 불구하고 블로워 운전시간이나 호기시간과 혐기시간의 비를 수동조절함이 없이 부하변동에 충분히 대응할 수 있는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법을 제공함을 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 제어방법의 기본구성을 나타내는 플로우 차아트.
도 2는 본 발명에서 사용하는 간헐 폭기 활성오니 장치의 일예를 나타내는 모식 구성도.
도 3은 본 발명의 제어방법을 나타내는 DO선도.
도 4는 도 1의 설정치 입력 처리의 플로우 차아트.
도 5는 도 1의 초기운전 모우드의 플로우 차아트.
도 6은 도 1의 예측 운전 모으드의 플로우 차아트.
도 7은 도 1의 폭기량 조절 처리의 플로우 차아트.
도 8은 본 발명방법의 제2의 실시형태에서의 설정치 입력 처리의 플로우 차아트.
도 9는 본 발명방법의 제2의 실시형태에서의 예측 운전 모우드의 플로우 차아트.
도 10은 종래예 1의 장치 구성도.
도 11은 종래예 1의 제어방법의 설명도.
도 12는 종래예 2의 장치 구성도.
도 13은 종래예 2의 제어방법의 설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반응조 2, 12, 22 : 침전지
3 : 폭기장치 4, 14, 25 : DO계(計)
5 : 산소공급 장치 제어반 6 : 수중 교반 장치
11 : 옥시데이션 딧치 13 : 폭기기
15 : 제어반 16 : 연산 장치
21 : 간헐 폭기조 23 : 수중 에어레이터
24 : 콤프레서
본 발명에 의한 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법은 단일 반응조내에서 오수를 연속적으로 교반하여 간헐적으로 폭기(산소공급)함으로써 반응조내를 시간적으로 혐기상태와 호기상태를 교대로 하는 오수의 활성오니 처리방법에 있어서 아래의 (1), (2)의 두가지 공정 또는 (1)∼(3)의 세가지 공정을 가진 것이다.
(1) 반응조내에 있어서 폭기장치 정지 직후부터 DO의 강하를 시계열적(時系列的)으로 채취하고, 오니의 호흡속도 Rr를 각 간헐 폭기 사이클 마다 계측하며, 계측한 Rr에 따라 간헐 폭기 인터발 시간을 자동설정하는 공정,
(2) 간헐 폭기 인터발 시간에 있어서, 반응조내 DO가 질화반응이 진행하는 DO값을 상회하는 호기 시간 Tox와 산소의 공급을 정지하고 있는 시간 사이에 탈질반응이 진행하는 반응조내 DO가 0 근방인 혐기 시간 Tan과의 호기 혐기 시간비 RA0(=Tox/[Tox+Tan])가 설정치와 같이 되도록 전번회의 사이클에서 계측한 Rr로부터 폭기장치 정지시간을 예측하는 공정,
(3) 폭기장치가 변속이 가능한 경우에는 폭기정지 직후에 나오는 DO의 피이크값이 질화가 충분히 이루어지는 목표 피이크 DO값의 전후의 값(피이크 DO 허용범위) 이내에 들어가도록 각 사이클 마다 상기 DO의 피이크값이 피이크 DO 허용범위 밖이 되었을 경우에 목표 피이크 DO값과의 편차에 비례한 산소 공급량을 자동적으로 조절하는 공정.
그리고 본 발명에 의한 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법은 단일 반응조내에서 오수를 연속적으로 교반하여 간헐적으로 폭기(산소공급)함으로써 반응조내를 시간적으로 혐기상태와 호기상태를 교대로 하는 오수의 활성오니 처리방법에 있어서 아래의 (1)∼(3)의 세가지 공정 또는 (1)∼(4)의 네가지 공정을 가진 것이다.
(1) 반응조내에 있어서 폭기장치 정지 직후부터 DO의 강하를 시계열적으로 채취하고, 오니의 호흡속도 Rr를 각 간헐 폭기 사이클 마다 계측하며, 계측한 Rr에 따라 간헐 폭기 인터발 시간을 자동설정하는 공정,
(2) 간헐 폭기 인터발 시간에 있어서, 반응조내 DO가 질화반응이 진행하는 DO값을 상회하는 호기 시간 Tox와 산소의 공급을 정지하고 있는 시간 사이에 탈질반응이 진행하는 반응조내 DO가 0 근방인 혐기 시간 Tan과의 호기 혐기 시간비 RA0(=Tox/[Tox+Tan])를 전회의 사이클에서 계측한 Rr에 따라 자동설정하는 공정,
(3) 간헐 폭기 인터발 시간에 있어서 호기 혐기 시간비 RA0가 설정치와 같이 되도록 전번회의 사이클에서 계측한 상기 Rr로부터 폭기장치 정지시간을 예측하는 공정의 세가지 공정,
(4) 폭기장치가 변속이 가능한 경우에는 폭기정지 직후에 나오는 DO의 피이크값이 질화가 충분히 이루어지는 목표 피이크 DO값의 전후의 값(피이크 DO 허용범위) 이내에 들어가도록 각 사이클 마다 DO의 피이크값이 피이크 DO 허용범위 밖이 되었을 경우에 목표 피이크 DO값과의 편차에 비례한 산소 공급량을 자동적으로 조절하는 공정.
여기서 질화반응이 진행하는 DO값(DOox)은 0.5∼1.0mg/l 이상이고, 탈질반응이 진행하는 반응조내 DO값(DOo)은 0 근방인 0.1∼0.2mg/l이며, 호기 혐기 시간비 RA0의 설정값은 전번회의 사이클에서 계측한 Rr에 비례시켜 0.2 이상 0.5 미만의 범위로 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기의 목표 피이크 DO값은 1.5∼3mg/l로 하는 것이 좋다.
본 발명에 있어서는 아래의 (가)∼(바)에 나온 바와 같은 우수한 특징이 얻어진다.
(가) 오수를 연속적으로 교반하여 간헐적으로 폭기하는 간헐 폭기식 활성 오니법에 의한 시스템에 있어서, Rr 계측은 폭기장치 정지 직후의 DO값의 강하를 시계열적으로 채취하고, 이것을 최소 2승법에 의해 계산처리함으로써 구해지며, DO계(計)와 계산기만으로 구성함으로써 목적을 달성할 수 있으므로 새로운 장치가 필요없게 된다.
(나) Rr을 계측함으로써 부하의 상황을 정량화할 수 있고, 여기에 상응한 폭기 인터발을 설정할 수 있다. 즉, Rr이 커다는 것은 반응조내의 활성오니 농도 MLSS가 커고, 또한 유입오수의 부하(유입량×BOD 농도)가 크다는 것을 나타낸다. 이 경우에는 BOD 제거속도가 크므로 폭기 인터발 시간을 짧게 할 필요가 있다. 그 이유는 인터발 시간을 과대하게 하면 폭기 정지시에는 BOD 제거반응은 적음에도 불구하고 BOD 성분이 유입되므로 반응조내의 미처리 BOD 농도가 증대하여, 결과적으로 처리수질이 악화하기 때문이다.
따라서 측정된 Rr에 따라 적절한 폭기 인터발을 아래와 같이 자동조절하여 수동에 의한 조정을 필요로 하지 않게 할 필요가 있다.
여기서 Rr과 폭기 인터발 시간의 관계는 도 3에서 아래의 식으로 치환할 수 있다.
TI=(Tox+Tan)×(1+α)
여기서 TI : 폭기 인터발 시간(Hr)
Tox : 호기시간(Hr)
Tan : 혐기시간 (Hr)
α : 여유율(0.1∼0.4)
RA0=0.5로 하면, Tan=Tox
t1=t2로 하면, Tox=2×t2
DOpeak=2.0mg/l, DOmin=0.5mg/l로 하면, t2=1.5/Rr
∴ TI=2×Tox×(1+α)
=2×2×t2×(1+α)
=2×2×1.5/Rr×(1+α)
TI=6.6/Rr∼8.4/Rr → 8.0/Rr ------ (2)식
이상의 결과로부터 폭기 인터발 시간 TI은 Rr의 역수에 비례하는 것이 된다. 따라서 폭기 인터발 시간 TI의 최소단위는 1시간으로 하고, 그 배수 마다 증가시키는 것으로 하면 (2)식으로부터 Rr과 폭기 인터발의 관계는 아래의 표 1과 같이 된다.
Rr(mg/l/Hr) 폭기 인터발 시간(Hr)
Rr≥8 1.0
4≤Rr＜8 2.0
2≤Rr＜4 4.0
Rr＜2 8.0
(다) 폭기 사이클 마다 계측된 Rr로써 자동설정된 인터발 시간에 있어서, 설정된 RA0가 되도록 폭기정지 시간을 제어하고 있기 때문에 매사이클은 반드시 정각(定刻)에 처리를 개시한다. 이렇게 함으로써 폭기장치의 다음회의 운전개시 시각을 알 수 있게 되므로 유지관리의 면에서 유리해진다.
그리고 반응조가 복수계열인 경우, 1계(系)는 0:00분 개시, 2계는 0:30분 개시가 되도록 폭기장치의 운전 타이밍을 겹치지 않게 함으로써 전력소비의 불균형을 평활화할 수 있기 때문에 전력요금을 절감할 수 있다.
(라) 정격부하에서는 질화속도와 탈질속도가 거의 같고, 호기시간과 혐기시간은 1:1로서 좋지만, 저부하시에 이것을 적용하면 호기시간이 과대해져서 탈질에 필요한 수소 공여체(오수중의 유기물 등)까지 산화하므로 탈질 속도는 저하하여 충분한 탈질이 되지 않는다. 따라서 호기시간과 혐기시간의 비는 부하의 대소에 따라 조정할 필요가 있다. 본 발명에서는 Rr에서 부하의 정량화를 하고 있으며 호기 혐기 시간비 RA0와 Rr은 아래의 관계식으로 주어진다.
RA0=a+b×Rr
(마) Rr은 전번회와 다음회의 사이클에서는 계측치는 거의 변동하지 않으므로 전번회의 Rr값으로부터 목표 혐기시간 Tan을 확보하는 폭기장치 정지 타이밍을 정확히 산출할 수 있다.
(바) 폭기의 조작인자는 운전시간과 산소 공급량(속도)의 두가지이다. 전자는 상기한 (마)에서 이론대로 설정할 수 있으므로 후자는 DO의 피이크값이 목표치 전후가 되도록 그 가감을 독림하여 제어할 수 있다. 따라서 보다 정확한 DO의 피이크값의 목표관리를 할 수 있다.
이렇게 함으로써 거의 전체량의 질화와 탈질이 가능해지며, 동시에 폭기장치의 에너지 절감 운전이 가능해진다.
(실시의 형태 1)
본 발명의 제1실시형태에 의한 간헐 폭기식 활성 오니의 제어방법은 도 1로부터 도 7의 도면에 의거하여 설명한다.
간헐 폭기식 활성 오니 처리방법은 전술한 바와 같이 옥시데이션 딧치법, 단조식 혐기 호기법, 회분법 등이 일반적인데, 본 실시형태에서는 도 2에 나온 옥시데이션 딧치법, 단조식 혐기 호기법의 장치구성에 대하여 설명한다.
도 2에 있어서 단조식 혐기 호기법의 장치는 크게 나누어 오수와 활성오니를 혼합한 혼합액의 활성처리를 하는 반응조(1)와 혼합액을 저장하여 침전 정화 처리를 하는 침전지(沈澱池)(2)의 부분으로 되어 있다. 반응조(1)내에는 폭기장치(3)[도면중에서는 블로워와 산기(散氣)장치의 조합]와 수중교반 장치(6)를 구비하고 있다. 그리고 DO계(4)가 배치되며, DO계(4)와 폭기장치(3)는 산소공급 제어반(5)에 접속되어 있다.
오수의 일반적인 처리방법에 대해서는 주지하고 있는 바와 같으므로 여기서는 간결하게 설명하는데 그친다.
유입 오수는 반응조(1)내에서 수중교반 장치(6)에 의해 교반되면서 블로워로부터의 폭기에 의해 처리되어 거의 전체량의 질화와 탈질이 종료한후 침전지(2)로 이송된다.
여기서 잠시동안 정치되고 침전지의 바닥부에 침전물이 퇴적하며, 청정한 상징액(上澄液)은 위쪽으로부터 채취되어 처리수로서 방류된다.
한편, 침전지의 바닥에 침전한 퇴적물은 그 대부분이 반송 오니로서 반응조(1)에 환류되고, 그 나머지는 잉여 오니로서 폐기처리된다.
도 1은 본 발명의 제어방법의 기본구성을 나타내는 플로우 차아트, 도 3은 본 발명의 제어방법에 의한 DO선도이다. 그리고 도 4∼도 7은 도 1의 각 처리에서의 상세를 나타내는 플로우 차아트이고, 도 4는 설정치 입력처리의 플로우 차아트, 도 5는 초기운전 모우드의 플로우 차아트, 도 6은 예측운전 모우드 처리의 플로우 차아트, 도 7은 폭기량 조절처리의 플로우 차아트이다.
이하, 본 발명의 상세한 구성을 아래의 [1]∼[5]의 스텝순으로 도 1∼도 7을 사용하여 설명한다.
처리순서로서는 도 1에 나온 바와 같이 스텝 1은 설정치의 입력, 스텝 2는 초기운전 모우드, 스텝 3은 예측운전 모우드, 스텝 4는 예측운전 모우드에서의 폭기량의 조절이다.
[1] 처음에는 도 1 및 도 4에 나온 초기폭기 인터발 시간 등, 12항목의 설정치의 입력을 한다(스텝 1).
[2] 이어서 제어개시 명령을 내린다.
[3] 초기운전 모우드를 개시한다(스텝 3).
초기운전은 Rr을 간편하게 채취하기 위한 운전이며 최소 피이크 DO값 (DOpmin)에서 폭기장치(3)를 정지하고, 일정시간 대기후(폭기장치(3)와 DO계(4)의 거리가 생기는 타이밍을 고려)에 Rr계측을 위한 DO값의 기록을 한다. 폭기장치 정지조건으로서 최소 피이크 DO값을 사용하는 이유는 폭기장치 정지를 결정하는 DO값을 Rr채취 가능한 최소의 것으로 하여두면, 최단의 시간에서 Rr을 채취할 수 있어 빨리 예측운전에 들어갈 수 있기 때문이다.
Rr을 산정(算定)하면 다음회의 폭기 인터발 시간 TI을 아래의 [수학식 1]로부터 초기폭기 인터발 시간경과까지 대기하고, 다음회는 예측운전 (②)로 간다.
한편, Rr이 폭기장치(3)의 산소 공급량에 비하여 큰 경우, 폭기장치 운전 타임아웃 조건(초기폭기 인터발 시간 TI0에 초기운전 시간비 R0을 곱한 시간)을 경과하여도 DO값이 최소 피이크 DO값에 도달하지 않는 경우가 상정된다.
이 경우에는 피이크 DO값이 낮으므로 Rr산정은 곤난하여 Rr산정은 불능으로 한다. 따라서 다음회의 초기운전에서는 폭기량을 최대로 하고, 초기폭기 인터발 시간 경과까지 대기하며, 다음회도 초기운전 (①)으로 되돌아 간다.
C=2×2×1.5×(1+α) α=0.1∼0.4
=6.6∼8.4 → 8로 한다.
∴ Rr≥8 TI=1Hr
4≤Rr＜8 TI=2Hr
2≤Rr＜4 TI=4Hr
Rr＜2 TI=8Hr
그리고 폭기장치 운전 타임아웃 조건을 설정하는 이유로서 먼저 폭기장치 운전시간은 폭기 인터발 시간보다 짧게 하지 않으면 정지후의 Rr을 채취하는 시간을 확보할 수 없다는 것과, 이어서 각 사이클에서 반드시 혐기시간을 확보해야 한다는 것과, 그리고 초기운전 시간비 R0을 0.5 보다 크게 취함으로써 폭기량을 중대시켜 다음회의 사이클에서는 Rr을 감소시키는 효과가 있다는 것이다.
[4] 예측운전 모우드를 개시한다(스텝 3).
예측운전은 호기시간(Tox)과 혐기시간(Tan)으로 설정한 호기 혐기 시간비
RA0(=Tox/[Tox+Tan])
가 설정치의 범위(0.2 이상 0.5 미만)와 같이 되도록 폭기장치 정지시간 t를 전번회의 사이클에서 계측한 Rr로부터 [수학식2]에 의해 예측하여 결정한다.
그리고 폭기장치 정지후의 Rr의 산정방법 및 폭기 인터발 시간의 결정방법은 스텝 2의 경우와 동일하다.
Tox(Tox+Tan)RA0 ------ ①
Tox=t1+t2 ------ ②
------ ③
------ ④
①식으로부터
------ ①'
①'식에 ②, ③식을 대입
------ ⑤
⑤식에 ④식을 대입
단, DO의 피이크값을 채취하여 다음 스텝 4에서 다음회의 폭기량의 조절을 한다. 그리고 이번회의 폭기 인터발 시간경과까지 대기하고, 다음회도 예측우전 (②)로 되돌아 간다.
한편, Rr이 산소 공급량에 비하여 커고 폭기장치 운전 타임아웃 조건(폭기 인터발 시간 TI에 초기운전 시간비 R0을 곱한 값)을 경과하여도 DO값이 예측 정지값에 도달하지 않을 경우에는 피이크 DO값이 낮으므로 Rr산정은 곤란하여 Rr산정은 불능으로 한다. 따라서 다음회는 폭기량을 최대로 하고 폭기 인터발 시간경과까지 대기하여 초기운전 (①)으로 되돌아 간다.
[5] 예측운전에 있어서 폭기량을 조절한다(스텝 4).
스텝 3(예측운전)에 있어서 폭기장치 정지후에 출현하는 DO값의 피이크값이 피이크 DO 허용범위[(1-K)×DOSV≤DO의 피이크값≤(1+K)×DOSV(도 3 및 도 7 참조)]내에 있을 때는 폭기량은 현상유지로 하고, 피이크 DO 허용범위 밖에 있을 때는 [수학식3]에 의해 폭기량을 조절한다. 단, 폭기량의 상한과 하한은 유지한다.
Qn+1 : 다음회의 폭기량(kgO2/Hr)
Qn : 이번회의 폭기량(kgO2/Hr)
α : 비례정수(-)
(실시의 형태 2)
이어서 본 발명의 제어방법의 제2의 실시형태를 앞서 나온 도 1, 도 5, 도 7 및 아래의 도 8, 도 9를 사용하여 설명한다.
본 실시형태에 의한 제어방법의 기본적인 처리순서는 도 1에 나온 바와 같다. 단, 스텝 1의 설정치의 입력에서는 도8에 나온 바와 같이 도 4의 호기 혐기 시간비 RA0 이외의 모든 항목을 설정한다. RA0를 설정하지 않는 이유는 아래에서 설명하는 바와 같이 [수학식4]에 의하여 RA0가 결정되어 자동설정되기 때문이다.
초기운전 모우드(스텝 2)에서의 처리 및 동작은 상기한 [3]과 동일하다.
예측 운전 모우드(스텝 3)에서의 처리 및 동작은 기본적으로 상기한 [4]와 동일하지만 호기 혐기 시간비 RA0(=Tox/[Tox+Tan])는 도 9에 나온 바와 같이 예측운전 모우드에 들어가기 전에 전번회의 사이클에서 계측한 Rr로부터 [수학식4]에 의해 결정된다. 더욱이 호기 혐기 시간비 RA0가 설정치와 같이 되도록 폭기장치 정지시간 t를 전번회의 사이클에서 계측한 Rr로부터 앞서 나온 [수학식2]에 의해 예측하여 결정한다.
RA0=a+b×Rr
단, 0.2≤RA0＜0.5
그리고 BOD-SS 부하가 0.05kg BOD/kg SS·일(日)로 설계하고 있는 옥시데이션 딧치법에 있어서는, 연구 결과, 위에 나온 식의 최적치로서 a=0.2, b=0.02가 경험적으로 얻어졌다.
또한, 폭기량의 조절(스텝 4)에서의 처리 및 동작도 상기한 [5]와 동일하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 단일 반응조에서 호기 혐기를 반복하여 오수를 처리하는 간헐 폭기식 활성 오니법에 있어서, 산소공급 정지시간을 이용하여 Rr을 계측함으로써 반응조내의 부하를 정량적으로 파악하고, 여기에 상응한 적절한 인터발 시간을 설정할 수 있고, 또한 설정된 인터발 시간에서 거의 100%의 탈질을 확보할 수 있도록 설정된 호기 혐기 시간비가 되도록 폭기장치의 정지 타이밍을 제어할 수 있기 때문에 부하의 시간변동이나 주간변동에 대응할 수 있을 뿐만 아니라 공용개시 직후에 활성 오니 농도, 유입부하가 모두 적은 과도한 저부하로부터 정격부하까지 전혀 수동에 의한 조정없이 양호한 활성 오니 처리효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 단일의 반응조내의 오수를 연속적으로 교반하여 간헐적으로 폭기함으로써 반응조내를 시간적으로 혐기상태와 호기상태를 교대로 하는 오수의 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법으로서,
    (1) 상기 반응조내에 있어서 폭기장치 정지 직후부터 DO의 강하를 시계열적으로 채취하고, 오니의 호흡속도 Rr를 각 간헐 폭기 사이클 마다 계측하며, 계측한 상기 Rr에 따라 간헐 폭기 인터발 시간을 자동설정하는 공정과,
    (2) 상기 간헐 폭기 인터발 시간에 있어서, 반응조내 DO가 질화반응이 진행하는 DO값을 상회하는 호기 시간 Tox와 산소의 공급을 정지하고 있는 시간 사이에 탈질반응이 진행하는 반응조내 DO가 0 근방인 혐기 시간 Tan과의 호기 혐기 시간비 RA0(=Tox/[Tox+Tan])가 설정치와 같이 되도록 전번회의 사이클에서 계측한 Rr로부터 폭기장치 정지시간을 예측하는 공정의 두가지 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법.
  2. 청구항 1의 두가지 공정의 후에,
    (3) 상기 폭기장치가 변속이 가능한 경우에는 폭기정지 직후에 나오는 DO의 피이크값이 질화가 충분히 이루어지는 목표 피이크 DO값의 전후의 값(피이크 DO 허용범위) 이내에 들어가도록 각 사이클 마다 상기 DO의 피이크값이 상기 피이크 DO 허용범위 밖이 되었을 경우에 상기 목표 피이크 DO값과의 편차에 비례한 산소 공급량을 자동적으로 조절하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법.
  3. 단일의 반응조내의 오수를 연속적으로 교반하여 간헐적으로 폭기함으로써 반응조내를 시간적으로 혐기상태와 호기상태를 교대로 하는 오수의 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법으로서,
    (1) 상기 반응조내에 있어서 폭기장치 정지 직후부터 DO의 강하를 시계열적으로 채취하고, 오니의 호흡속도 Rr를 각 간헐 폭기 사이클 마다 계측하며, 계측한 상기 Rr에 따라 간헐 폭기 인터발 시간을 자동설정하는 공정과,
    (2) 상기 간헐 폭기 인터발 시간에 있어서, 반응조내 DO가 질화반응이 진행하는 DO값을 상회하는 호기 시간 Tox와 산소의 공급을 정지하고 있는 시간 사이에 탈질반응이 진행하는 반응조내 DO가 0 근방인 혐기 시간 Tan과의 호기 혐기 시간비 RA0(=Tox/[Tox+Tan])를 전번회의 사이클에서 계측한 상기 Rr에 따라 자동설정하는 공정과,
    (3) 상기 간헐 폭기 인터발 시간에 있어서 상기 호기 혐기 시간비 RA0가 설정치와 같이 되도록 전번회의 사이클에서 계측한 상기 Rr로부터 폭기장치 정지시간을 예측하는 공정의 세가지 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법.
  4. 청구항 3의 세가지 공정의 후에,
    (4) 상기 폭기장치가 변속이 가능한 경우에는 폭기정지 직후에 나오는 DO의 피이크값이 질화가 충분히 이루어지는 목표 피이크 DO값의 전후의 값(피이크 DO 허용범위)이내에 들어가도록 각 사이클 마다 상기 DO의 피이크값이 상기 피이크 DO 허용범위 밖이 되었을 경우에 상기 목표 피이크 DO값과의 편차에 비례한 산소 공급량을 자동적으로 조절하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법.
  5. 청구항 1, 2, 3 또는 4에 있어서, 질화반응이 진행하는 DO값(DO0X)는 0.5∼1.0mg/l 이상이고, 탈질반응이 진행하는 반응조내의 DO값(DO0)은 0 근방인 0.1∼0.2mg/l이며, 호기 혐기 시간비 RA0의 설정치를 전번회의 사이클에서 계측한 Rr에 비례시켜 0.2 이상 0.5 미만의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법.
  6. 청구항 2 또는 4에 있어서, 상기 목표 피이크값이 1.5∼3mg/l인 것을 특징으로 하는 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법.
KR1019970061459A 1996-11-21 1997-11-20 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법 KR100235588B1 (ko)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP96-310524 1996-11-21
JP31052496 1996-11-21
JP97-231897 1997-08-28
JP23189797 1997-08-28
JP97-307525 1997-11-10
JP30752597A JP3397102B2 (ja) 1996-11-21 1997-11-10 間欠曝気式活性汚泥法の制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980042628A true KR19980042628A (ko) 1998-08-17
KR100235588B1 KR100235588B1 (ko) 1999-12-15

Family

ID=27331824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970061459A KR100235588B1 (ko) 1996-11-21 1997-11-20 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3397102B2 (ko)
KR (1) KR100235588B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430162B1 (ko) * 2000-12-20 2004-05-04 닛토고기 가부시키가이샤 정화조용 송풍기

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010091457A (ko) * 2000-03-15 2001-10-23 박기호 질소제거 효율향상을 도모한 하수처리방법 및 장치
KR100445012B1 (ko) * 2002-05-31 2004-08-21 대성산업가스 주식회사 공급 가스의 산소 농도 및 양 제어를 통한 폐수 처리 방법및 장치
JP4837267B2 (ja) * 2004-08-02 2011-12-14 住友重機械エンバイロメント株式会社 オキシデーションディッチの運転制御方法及びオキシデーションディッチの運転制御装置
JP7023608B2 (ja) * 2017-03-28 2022-02-22 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 汚水処理装置
JP7023609B2 (ja) * 2017-03-28 2022-02-22 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ 汚水処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430162B1 (ko) * 2000-12-20 2004-05-04 닛토고기 가부시키가이샤 정화조용 송풍기

Also Published As

Publication number Publication date
KR100235588B1 (ko) 1999-12-15
JP3397102B2 (ja) 2003-04-14
JPH11128976A (ja) 1999-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0854843B1 (en) Controlling wastewater treatment by monitoring oxygen utilisation rates
AU2010224478B2 (en) Method for controlling oxygen supply for treating wastewater, and facility for implementing same
CN104891655B (zh) 处理高氨氮废水的装置及方法
KR100235588B1 (ko) 간헐 폭기식 활성 오니법의 제어방법
CN107032498B (zh) 批次进水强化sbr工艺深度脱氮的方法
JPH07299495A (ja) 活性汚泥循環変法における硝化促進方法及び硝化速度予測方法
JPH07148496A (ja) 活性汚泥循環変法の運転制御方法
KR19980033489A (ko) 생물학적 폐수처리 공정에서 비산소소비율과 질산성 질소를실시간 자동측정하여 간헐회분식 반응조의 공정을 최적화시키는방법 및 장치
JPS6115793A (ja) 有機性廃水の処理方法
JP2001314892A (ja) 廃水の窒素除去の制御方法
JPH08117793A (ja) 循環式硝化脱窒法における硝化反応および脱窒反応の状態監視方法
JP3677811B2 (ja) 生物的脱窒方法
JP2005000715A (ja) 曝気攪拌機の運転制御方法
JPH09299987A (ja) 間欠曝気法
JPH08192179A (ja) 活性汚泥法における汚泥滞留時間設定装置
JP3690537B2 (ja) 間欠ばっ気法
Peter et al. Operation experiences with biological phosphorus removal at the sewage treatment plants of Berlin (West)
JP3303475B2 (ja) 活性汚泥循環変法の運転制御方法
JPS61287497A (ja) 嫌気性消化装置
Kayser Process control and expert systems for advanced wastewater treatment plants
JPH0312958B2 (ko)
JP2002346585A (ja) 廃水処理方法
JPH07116684A (ja) 間欠曝気式活性汚泥法の制御方法
KR970002626B1 (ko) 연속회분식 반응조에 의한 오,폐수처리방법 및 그 장치
JPH047097A (ja) 廃水処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20050926

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee