WO2021192088A1 - 水処理装置および水処理方法 - Google Patents

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WO2021192088A1
WO2021192088A1 PCT/JP2020/013316 JP2020013316W WO2021192088A1 WO 2021192088 A1 WO2021192088 A1 WO 2021192088A1 JP 2020013316 W JP2020013316 W JP 2020013316W WO 2021192088 A1 WO2021192088 A1 WO 2021192088A1
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WO
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aeration
auxiliary
membrane
water
biological reaction
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PCT/JP2020/013316
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English (en)
French (fr)
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航 吉田
英二 今村
野田　清治
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三菱電機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • 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

Definitions

  • This application relates to a water treatment apparatus and a water treatment method.
  • wastewater to be treated As a method for treating wastewater containing organic substances and pollutants such as ammonia nitrogen (hereinafter referred to as "water to be treated"), microorganisms are used to decompose the organic substances in the water to be treated and solid-liquid separation is performed by a separation membrane.
  • the membrane separation activated sludge method MRR: Membrane Bioreactor
  • air is supplied to the activated sludge (hereinafter referred to as auxiliary aeration) in order to oxidize or decompose the pollutants in the water to be treated in the biological reaction tank in which the activated sludge is stored. ..
  • the aeration amount of the auxiliary aeration is controlled so that the dissolved oxygen concentration (DO: Dissolved Oxygen) of the biological reaction tank becomes constant with respect to a certain target value.
  • DO Dissolved Oxygen
  • solid-liquid separation is performed by membrane filtration in a membrane separation tank.
  • pollutants adhere to the surface and pores of the separation membrane, causing clogging (fouling).
  • auxiliary aeration amount and the membrane surface aeration amount Some methods have been proposed for controlling the auxiliary aeration amount and the membrane surface aeration amount (see, for example, Patent Document 1).
  • the amount of membrane surface aeration is controlled based on the target value of the intermembrane differential pressure after the start of filtration and the predicted value of the intermembrane differential pressure calculated based on the measured value regarding the clogging of the separation membrane.
  • the auxiliary aeration amount is controlled by PI control so that the DO of the biological reaction tank becomes the DO target value given by the operator of the water treatment device.
  • Membrane surface aeration not only prevents clogging of the filtration membrane, but also promotes biological treatment by supplying air to the water to be treated in the membrane separation tank. Therefore, when the auxiliary aeration is controlled only based on the DO of the biological reaction tank as in the prior art, there is a possibility that the auxiliary aeration is supplied more than necessary in the biological reaction tank when the amount of membrane surface aeration increases. was there.
  • the present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and water treatment capable of suppressing excessive aeration while appropriately controlling the amount of auxiliary aeration to maintain good treated water quality. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a water treatment method.
  • the water treatment device disclosed in the present application is In a water treatment device that solid-liquid separates treated water that has undergone a biological reaction on the water to be treated with a separation membrane and treats it with water.
  • a membrane aeration supply unit that supplies air to the membrane surface of the separation membrane to perform membrane aeration.
  • the auxiliary aeration supply unit that supplies and aerates the air used for the biological reaction, and the auxiliary aeration supply unit.
  • a control unit that controls the auxiliary aeration amount, which is the aeration amount supplied from the auxiliary aeration supply unit, according to the membrane surface aeration amount, which is the aeration amount supplied to the membrane surface by the membrane surface aeration supply unit. It is characterized by having.
  • the water treatment apparatus and water treatment method capable of suppressing excessive aeration while appropriately controlling the amount of auxiliary aeration to maintain good treated water quality. Can be provided.
  • FIG. 1-5 It is a block diagram of the water treatment apparatus which concerns on Embodiments 1-5. It is a block diagram of the water treatment apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a block diagram of the water treatment apparatus which concerns on Embodiment 3. It is a block diagram of the water treatment apparatus which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is a block diagram of the water treatment apparatus which concerns on Embodiment 5. It is a figure which shows an example of the hardware composition which concerns on the signal processing of the water treatment apparatus which concerns on Embodiments 1-5.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing the entire water treatment apparatus according to the first to fifth embodiments.
  • the solid line with an arrow indicates the pipe through which the fluid flows along with the direction of the flow
  • the dotted line with an arrow indicates the signal flow between the components constituting the water treatment apparatus of the present embodiment.
  • a signal line is shown together with the direction of its flow (the same applies to FIGS. 3 to 5 described below).
  • the water to be treated flows into the water treatment tank 100 through the pipe a.
  • the water to be treated is purified by a biological reaction to obtain treated water. That is, in the water treatment tank 100, treated water, which is a liquid purified as compared with the water to be treated, and solid matter containing activated sludge are produced.
  • a separation membrane 3 is installed in the water treatment tank 100, and the treated water and the solid matter produced are separated into solid and liquid by the separation membrane 3.
  • a filtration pump 4 is connected to the separation membrane 3 via a pipe c, and the filtration pump 4 sucks solid matter such as activated sludge in the water treatment tank 100 via the separation membrane 3. By doing so, solid-liquid separation is performed.
  • the filtrate after the solid-liquid separation is discharged from the filtration pump 4 through the pipe d. Further, the activated sludge separated in solid and liquid in the membrane separation tank 2 is returned to the water treatment tank 100 via the pipe e, but the surplus is discharged to the outside through the pipe f.
  • the first air diffuser 5 is installed in the water treatment tank 100, and the air supply (auxiliary aeration) from the auxiliary aeration supply unit 8 to the water treatment tank 100 via the first air diffuser 5 is provided. Will be done.
  • the air supply auxiliary aeration
  • the organic matter or nitrogen component in the water to be treated is oxidized or decomposed.
  • a second air diffuser 6 is installed in the water treatment tank 100, and air is supplied to the separation membrane 3 (membrane aeration) from the membrane surface aeration supply unit 10 via the second air diffuser 6. Will be done.
  • control unit 20 receives the pressure measurement value measured by the pressure measurement unit 12 via the signal line 12a, and transmits this value to the auxiliary aeration supply unit via the signal line 20a.
  • the auxiliary aeration supply unit changes the amount of auxiliary aeration to the first air diffuser 5 according to the pressure measurement value.
  • the pressure measurement value fluctuates under the influence of the amount of air supply (membrane aeration) supplied from the membrane aeration supply unit 10, and as a result, the control unit depends on the membrane aeration amount. , The amount of auxiliary aeration will be controlled.
  • the control unit may be provided with a target auxiliary aeration amount setting unit for setting a target auxiliary aeration amount for setting a target auxiliary aeration amount to be supplied to the auxiliary aeration supply unit.
  • a target auxiliary aeration amount setting unit for setting a target auxiliary aeration amount for setting a target auxiliary aeration amount to be supplied to the auxiliary aeration supply unit.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram showing the entire water treatment apparatus according to the second embodiment.
  • the description of the components of the water treatment apparatus common to those in FIG. 1 will be simplified.
  • the biological reaction tank 1 in which activated sludge is stored the water to be treated that flows in through the pipe a is purified by a biological reaction, and the outflow water after the purification treatment is discharged to the pipe b.
  • the effluent discharged from the biological reaction tank 1 via the pipe b flows into the membrane separation tank 2.
  • a separation membrane 3 is installed in the membrane separation tank 2.
  • the separation membrane 3 is connected to the filtration pump 4 via a pipe c, and the filtration pump 4 sucks the activated sludge in the membrane separation tank 2 through the separation membrane 3 to perform solid-liquid separation.
  • the filtrate after the solid-liquid separation is discharged from the filtration pump 4 through the pipe d.
  • the activated sludge separated in solid and liquid in the membrane separation tank 2 is returned to the biological reaction tank 1 via the pipe e, but the surplus is discharged to the outside through the pipe f.
  • the first aeration section 5 is installed in the biological reaction tank 1, and air is supplied from the auxiliary aeration supply section 8 to the biological reaction tank 1 via the first aeration section 5 (auxiliary aeration). Be told. By mixing air and activated sludge in the biological reaction tank 1, the organic matter or nitrogen component in the water to be treated is oxidized or decomposed.
  • the membrane separation tank 2 is provided with a second air diffuser 6, and air is supplied to the separation membrane 3 installed in the membrane separation tank 2 from the membrane surface aeration supply unit 10 via the second air diffuser 6. Supply (membrane aeration) is performed. Then, in order to suppress fouling caused by the continuous use of the separation membrane 3, air is supplied from the lower part of the separation membrane 3 and the deposits on the surface of the separation membrane 3 are peeled off by the rising flow of air bubbles and water to be treated. ..
  • the activated sludge in the membrane separation tank 2 and air are mixed, so that the organic matter or nitrogen component in the water to be treated is oxidized in the membrane separation tank 2 as in the biological reaction tank 1. Alternatively, the decomposition reaction proceeds.
  • the target auxiliary aeration amount setting unit 7 calculates the target value of the auxiliary aeration amount supplied from the first air diffuser 5, and sets the target value of the auxiliary aeration amount via the signal line 7a to the auxiliary aeration supply unit 8. Send to.
  • the auxiliary aeration supply unit 8 supplies an amount of air corresponding to the target value of the auxiliary aeration amount calculated by the target auxiliary aeration amount setting unit 7 to the first air diffuser unit 5 via the pipe g.
  • the target membrane surface aeration amount calculation unit 9 calculates the target value of the membrane surface aeration amount supplied from the second air diffuser 6, and sets the target value of the membrane surface aeration amount via the signal line 9a to the membrane surface aeration. It is transmitted to the supply unit 10.
  • the membrane surface aeration supply unit 10 supplies an amount of air corresponding to the target value of the membrane surface aeration amount calculated by the target membrane surface aeration amount calculation unit 9 to the second air diffuser unit 6 via the pipe h.
  • the DO measuring unit 11 is installed in the biological reaction tank 1.
  • the DO measuring unit 11 can be installed at any place in the biological reaction tank 1, but the DO at the time when the water to be treated flowing into the biological reaction tank 1 is processed in the biological reaction tank 1 is completed. It is desirable to install the DO measuring unit 11 at a position close to the pipe b in order to measure.
  • a pressure measuring unit 12 for measuring the pressure of the fluid is installed in the pipe c, and the pressure of the fluid at the position of the pipe c (differential pressure between membranes) when the water to be treated is filtered by the filtration pump 4. To measure.
  • the intermembrane differential pressure measured by the pressure measuring unit 12 is transmitted to the target membrane surface aeration amount calculating unit 9 via the signal line 12a.
  • the target water quality setting unit 13 calculates the DO target value of the biological reaction tank 1 based on the target value of the membrane surface aeration amount transmitted from the target membrane surface aeration amount calculation unit 9 via the signal line 9b.
  • the target value of DO calculated by the target water quality setting unit 13 is transmitted to the target auxiliary aeration amount setting unit 7 via the signal line 13a.
  • the DO measured by the DO measuring unit 11 is transmitted via the signal line 11a
  • the DO of the biological reaction tank 1 is the target value of the DO calculated by the target water quality setting unit 13.
  • the target value of the auxiliary aeration amount is calculated so as to be.
  • the control unit 20 controls the auxiliary aeration amount from the auxiliary aeration supply unit supplied to the biological reaction tank 1 by the target water quality setting unit 13 and the target auxiliary aeration amount setting unit 7. doing.
  • the target membrane surface aeration amount calculation unit 9 calculates the target value of the membrane surface aeration amount based on the intermembrane differential pressure measured by the pressure measurement unit 12.
  • the intermembrane differential pressure measured by the pressure measuring unit 12 is an index of the degree of progress of fouling of the separation membrane 3, and the intermembrane differential pressure increases as the fouling of the separation membrane 3 progresses.
  • this separation membrane is periodically washed with a chemical solution to eliminate fouling of the separation membrane.
  • the frequency of cleaning the separation membrane with a chemical solution (hereinafter, also referred to as the frequency of chemical solution cleaning for short) is about 1 week to 6 months in consideration of the characteristics of the separation membrane or the operating condition of the water treatment device. Is determined for each treatment plant. During that time, the membrane surface aeration supply unit 10 provides an appropriate membrane surface aeration so that the separation membrane 3 does not rapidly foul and the intermembrane differential pressure does not exceed the upper limit value (for example, 30 kPa) determined for each treatment plant. The quantity is supplied.
  • the upper limit value for example, 30 kPa
  • the target membrane surface aeration amount calculation unit 9 what if the target value of the membrane surface aeration amount is determined so that the intermembrane differential pressure does not reach the upper limit value within the period of washing with the chemical solution.
  • the target value of the membrane surface aeration amount may be determined by a method. For example, a method of adjusting the target value of the membrane surface aeration amount so that the intermembrane differential pressure rises at a predetermined rate, or a method of increasing the target value of the membrane surface aeration amount in proportion to the intermembrane differential pressure, etc. Conceivable.
  • the target value of the membrane surface exposure amount calculated by the target membrane surface exposure amount calculation unit 9 also continues the filtration. It is a value that changes with.
  • the target value of DO is based on the target value of the membrane surface aeration amount calculated by the target membrane surface aeration amount calculation unit 9, and when the target value of the membrane surface aeration amount increases, the target value of DO decreases and the membrane. When the target value of the surface aeration amount decreases, the target value of DO is determined to increase.
  • the target value of DO is determined based on the equation (1).
  • DO * A1 / Qm + D1 ...
  • DO * is the target value of DO in the biological reaction tank 1
  • A1 and D1 are positive constants
  • Qm is the amount of membrane surface aeration in the membrane separation tank 2.
  • the target value of DO By determining the target value of DO based on the above equation (1), when the target value of the membrane surface aeration amount increases, the target value of DO decreases, and when the target value of the membrane surface aeration amount decreases.
  • the DO target value is determined so that the DO target value increases.
  • the water quality (treated water quality) of the treated water discharged from the filtration pump 4 satisfies the control standard when the membrane surface aeration amount Qm is supplied to the membrane separation tank 2. It is a preset value so that the target value DO * of DO required for the purpose is calculated, and is calculated by statistical analysis of past operation data or simulation using an activated sludge model or the like.
  • the constant D1 in Eq. (1) be set to a value larger than the lower limit of DO of the biological reaction tank 1 in each treatment plant, whereby DO * surely exceeds the lower limit of DO. Good treated water quality can be obtained.
  • the target value of the auxiliary aeration amount is controlled by PI control based on the difference between the DO measured by the DO measuring unit 11 and the DO target value calculated by the target water quality setting unit 13. Is calculated. As a result, the target value of the auxiliary aeration amount is determined so that the DO measured by the DO measuring unit 11 becomes the target value of the DO calculated by the target water quality setting unit 13.
  • DO there is a positive correlation between DO and the amount of auxiliary aeration, and as the amount of auxiliary aeration increases, the amount of oxygen dissolved in the water to be treated in the biological reaction tank 1 increases, so DO increases. On the other hand, the DO decreases as the amount of auxiliary aeration decreases.
  • the target value of DO increases, so that the target value of the auxiliary aeration amount also increases accordingly. Since the biological treatment in the membrane separation tank 2 is decelerated due to the decrease in the amount of membrane surface aeration, the final treated water quality should be kept below the control standard by increasing the auxiliary aeration amount in the biological reaction tank 1. Can be done.
  • the target value of DO of the biological reaction tank 1 decreases, and the membrane surface aeration amount of the membrane separation tank 2 decreases.
  • the present invention is not limited to this, and the biological reaction region where the purification treatment by the biological reaction is performed in one tank and the biological reaction region. The same effect is obtained even when the membrane separation region in which the separation membrane 3 is installed coexists.
  • FIG. 3 is an overall configuration diagram of the water treatment apparatus according to the third embodiment.
  • the inflow load measuring unit 14 for measuring the inflow load of the water to be treated flowing into the biological reaction tank 1 is installed in the pipe a.
  • the inflow load measuring unit 14 is usually provided with one or more measuring instruments of a flow meter and a pollutant concentration meter (ammonia nitrogen concentration meter, total nitrogen concentration meter, BOD meter, COD meter, etc.). If the pollutant concentration can be predicted in advance from experience, only the flow meter may be installed.
  • BOD is an abbreviation for Biochemical Oxygen Demand
  • COD is an abbreviation for Chemical Oxygen Demand.
  • the product of the flow rate of the water to be treated flowing into the biological reaction tank 1 and the pollutant concentration can be calculated as the inflow load.
  • the opening degree of the inflow culvert may be used as an alternative to the flow meter.
  • a water temperature gauge may be provided in addition to the flow meter or the pollutant concentration gauge.
  • the inflow load measuring unit 14 is placed at a position close to the pipe a or the pipe e in the biological reaction tank. You may install it.
  • the inflow load measured by the inflow load measuring unit 14 is transmitted to the target water quality setting unit 13 via the signal line 14a. Since the other configurations are the same as those in the second embodiment, the same parts or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the target value of DO is calculated based on the target value of the membrane surface aeration amount calculated by the target membrane surface aeration amount calculation unit 9 and the inflow load measured by the inflow load measuring unit 14.
  • the target value of DO is determined based on the equation (2).
  • DO * A2 / Qm + B2 x Sin + D2 ... (2)
  • DO * is the target value of DO of the biological reaction tank 1
  • A2, B2, and D2 are positive constants
  • Qm is the amount of membrane surface aeration of the membrane separation tank 2
  • Sin is the inflow measured by the inflow load measuring unit 14. Means load.
  • the constants A2, B2, and D2 are controlled by the quality of the treated water (treated water quality) discharged from the filtration pump 4 when the membrane surface aeration amount Qm is supplied to the membrane separation tank 2. It is a preset value so that the target value DO * of DO required to satisfy the condition is calculated, and is calculated by statistical analysis of past operation data or simulation using an activated sludge model or the like.
  • the constant D2 in Eq. (2) be set to a value larger than the lower limit of DO of the biological reaction tank 1 in each treatment plant, whereby DO * surely exceeds the lower limit of DO. Good treated water quality can be obtained.
  • a calculation formula (+ B2 ⁇ Sin) proportional to the inflow load is incorporated in the calculation formula of the target value of DO.
  • a certain pattern can be seen in the fluctuation of the inflow load during the day in fine weather.
  • the most well-known fluctuation pattern is the pattern in which the inflow load peaks in the morning and evening.
  • the factor that fluctuates the target value of DO in the equation (2) is often the target value (Qm *) of the membrane surface aeration amount. Therefore, when the membrane surface aeration amount of the membrane separation tank 2 increases in operation in fine weather, the target value of DO of the biological reaction tank 1 decreases, and when the membrane surface aeration amount of the membrane separation tank 2 decreases, The target value of DO in the biological reaction tank 1 increases.
  • the inflow load decreases sharply because the water to be treated is diluted with rainwater.
  • the average ammonia nitrogen concentration of the treated water in fine weather is about 20 to 30 mg-N / L
  • the inflow load is significantly reduced due to rainy weather in this way, the amount of auxiliary aeration required for the biological reaction tank is also significantly reduced accordingly.
  • the auxiliary aeration amount increases when the membrane surface aeration amount decreases regardless of the inflow load value.
  • the inflow load (Sin) in the calculation of the DO target value is performed.
  • Contribution increases and the DO target value decreases (calculation results are derived).
  • the target value of DO of the biological reaction tank 1 is calculated based on the aeration amount on the membrane surface of the membrane separation tank 2 and the inflow load of the water to be treated flowing into the biological reaction tank 1.
  • FIG. 4 is an overall configuration diagram of the water treatment apparatus according to the present embodiment.
  • the concentration measuring device of the pollutant concentration measuring unit 15 for measuring the pollutant concentration in the biological reaction tank 1 is installed in the biological reaction tank 1.
  • the concentration measuring device can be installed at any place in the biological reaction tank 1, but when the water to be treated that has flowed into the biological reaction tank 1 is processed in the biological reaction tank 1. Since the main role is to measure the pollutant concentration in the above, it is desirable to install the concentration measuring device of the pollutant concentration measuring unit 15 at a position closer to the pipe b. Further, the concentration measuring device of the pollutant concentration measuring unit 15 may be installed in the pipe b.
  • the pollutant concentration measuring unit 15 may be installed in the membrane separation tank 2, but in order to more accurately measure the pollutant concentration of the water to be treated in the biological reaction tank 1, the biological reaction tank 1 is used. It is desirable to install the pollutant concentration measuring unit 15 in 1 or in the pipe b.
  • the pollutant concentration meter included in the pollutant concentration measuring unit 15 is a measuring instrument for measuring the pollutant concentration in the water to be treated, and the pollutant concentration meter includes an ammonia nitrogen concentration meter and a total nitrogen concentration. Measuring instruments such as meters, BOD meters, and COD meters are examples.
  • the pollutant concentration measuring unit 15 is provided with one or more measuring devices among these pollutant concentration meters.
  • the pollutant concentration measured by the pollutant concentration measuring unit 15 is transmitted to the target auxiliary aeration amount setting unit 7 via the signal line 15a.
  • the target auxiliary aeration amount setting unit 7 calculates the target value of the auxiliary aeration amount so that the pollutant concentration of the biological reaction tank 1 becomes the target value of the pollutant concentration calculated by the target water quality setting unit 13. Since the other configurations are the same as those in the second embodiment, the same parts or the corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the target value of the pollutant concentration is calculated based on the target value of the membrane surface aeration amount calculated by the target membrane surface aeration amount calculation unit 9. As an example, the target value of the pollutant concentration is determined based on the following equation (3).
  • NH 4 * A3 x Qm + D3 ... (3)
  • NH 4 * is a target value of the ammonia nitrogen concentration in the biological reaction tank 1
  • A3 and D3 are positive constants
  • Qm is the membrane surface aeration amount of the membrane separation tank 2.
  • the constants A3 and D3 in the formula (3) are set so that the quality of the treated water discharged from the filtration pump 4 (treated water quality) satisfies the control standard when the membrane surface aeration amount Qm is supplied to the membrane separation tank 2. It is a preset value so that the target value NH 4 * of the required ammonia nitrogen concentration in the biological reaction tank 1 is calculated, and it is a statistical analysis of past operation data or a simulation using an activated sludge model or the like. Calculated by
  • auxiliary aeration is performed by PID control based on the difference between the ammonia nitrogen concentration measured by the pollutant concentration measuring unit 15 and the target value of ammonia nitrogen calculated by the target water quality setting unit 13. Calculate the target value of quantity. As a result, the target value of the auxiliary aeration amount is determined so that the ammonia nitrogen concentration measured by the pollutant concentration measuring unit 15 becomes the target value of the ammonia nitrogen concentration calculated by the target water quality setting unit 13.
  • the difference from the second embodiment is that the target water quality setting unit 13 calculates the target value of the ammonia nitrogen concentration (contaminant concentration) in the biological reaction tank 1. By directly measuring the pollutant concentration, it is possible to reduce the excessive amount of auxiliary aeration while keeping the treated water quality constant.
  • the target value of the ammonia nitrogen concentration is proportional to the target value of the membrane surface aeration amount.
  • the ammonia nitrogen concentration in the biological reaction tank 1 decreases.
  • the concentration of ammonia nitrogen in the biological reaction tank 1 increases.
  • the membrane surface aeration amount of the membrane separation tank 2 increases, the target value of the pollutant concentration of the biological reaction tank 1 is increased, and the membrane surface aeration amount of the membrane separation tank 2 increases. When it decreases, it is possible to suppress excessive auxiliary aeration while maintaining good treated water quality by reducing the target value of the pollutant concentration in the biological reaction tank 1.
  • Embodiment 5 The water treatment apparatus according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is an overall configuration diagram of the water treatment apparatus according to the fifth embodiment.
  • the pipe a is different from the above-described embodiments 2 to 4 in that the inflow load measuring unit 14 for measuring the inflow load of the water to be treated flowing into the biological reaction tank 1 is installed.
  • the inflow load measuring unit 14 is provided with one or more measuring instruments of a flow meter and a pollutant concentration meter (ammonia nitrogen concentration meter, total nitrogen concentration meter, BOD meter, COD meter, etc.).
  • a pollutant concentration meter ammonia nitrogen concentration meter, total nitrogen concentration meter, BOD meter, COD meter, etc.
  • the control unit 20 of the fifth embodiment does not include the target water quality setting unit.
  • the opening of the inflow culvert may be used as an alternative to the flow meter.
  • a water temperature gauge may be provided in addition to the flow meter or the pollutant concentration gauge.
  • the inflow load measuring unit 14 is placed closer to the pipe a or pipe e in the biological reaction tank. You may install it. The inflow load measured by the inflow load measuring unit 14 is transmitted to the target auxiliary aeration amount setting unit 7 via the signal line 14a.
  • the pollutant concentration meter of the pollutant concentration measuring unit 15 for measuring the pollutant concentration in the membrane separation tank 2 is installed in the membrane separation tank 2.
  • the place where the pollutant concentration meter is installed can be any place in the membrane separation tank 2.
  • the pollutant concentration meter of the pollutant concentration measuring unit 15 may be installed in the pipe c.
  • the pollutant concentration meter of the pollutant concentration measuring unit 15 may be installed in the pipe b and the biological reaction tank 1, but the pollutant concentration of the water to be treated in the biological reaction tank 1 and the membrane separation tank 2 can be measured. For measurement, it is desirable to install it in the membrane separation tank 2 or in the pipe c.
  • the pollutant concentration meter is a measuring instrument for measuring the pollutant concentration in the water to be treated, and is measured among measuring instruments such as an ammonia nitrogen concentration meter, a total nitrogen concentration meter, a BOD meter, and a COD meter. Multiple measuring instruments may be used in consideration of the purpose, required measurement accuracy, and the like.
  • the inflow load measured by the inflow load measuring unit 14 passes through the signal line 14a, and the pollutant concentration measured by the pollutant concentration measuring unit 15 passes through the signal line 15a to the target.
  • the target value of the membrane surface exposure amount calculated by the membrane surface exposure amount calculation unit 9 is transmitted via the signal line 9b, respectively, and the target value of the auxiliary air exposure amount of the biological reaction tank 1 is calculated. Since other configurations are substantially the same as those in the third embodiment, the same parts or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the target value of the auxiliary aeration amount in the target auxiliary aeration amount setting unit 7 will be described.
  • the target value of the auxiliary aeration amount is determined based on the target value of the membrane surface aeration amount calculated by the target membrane surface aeration amount calculation unit 9.
  • the target value of the auxiliary aeration amount is determined based on the following equation (4).
  • the target water quality setting unit is not shown in FIG.
  • the PI control calculation is performed by the processor or the like built in the target auxiliary aeration amount setting unit 7, and the processing is substantially the same as when the target water quality setting unit exists.
  • Qa * A4 x Qm + B4 x Sin + C4 x [(NH 4- NH 4 *) + ⁇ (NH 4- NH 4 *) ⁇ / Ti] + D4 ⁇ ⁇ ⁇ (4)
  • Qa * is the target value of the auxiliary aeration amount of the biological reaction tank 1
  • A4 is a negative constant
  • B4, C4 and D4 are positive constants
  • Ti is a value indicating the integration time (unit is seconds)
  • Qm is a membrane.
  • NH 4 is the ammonia nitrogen concentration measured by the pollutant concentration measuring unit 15
  • NH 4 * is the target value of the ammonia nitrogen concentration in the membrane separation tank 2.
  • ⁇ means the total of the measured values of (NH 4- NH 4 *) after the calculation of the target auxiliary aeration amount by Eq. (4) is started.
  • the value of ⁇ (NH 4- NH 4 *) after 1 hour is the target according to the equation (4). It is the total value of 60 measurements of (NH 4- NH 4 *) every minute immediately after the calculation of the auxiliary aeration amount is started.
  • the reciprocal of Ti (1 / Ti) is a constant related to ⁇ (NH 4- NH 4 *), so that the ammonia nitrogen concentration NH 4 measured by the pollutant concentration measuring unit 15 becomes NH 4 *.
  • Ti is adjusted in the range of 1 second to 3600 seconds.
  • the target value of the auxiliary aeration amount is calculated by the sum of the following four (a) to (d).
  • a negative value is set for A4, which is a proportionality constant.
  • control proportional to the inflow load is incorporated.
  • the inflow load is significantly reduced due to rain or the like, the amount of air required for the biological reaction tank 1 is also significantly reduced.
  • the target value of the membrane surface aeration amount decreases, it may not always be necessary to increase the target value of the auxiliary aeration amount. Therefore, by adding the calculation formula (b), the target value of the auxiliary aeration amount can be lowered when the inflow load is remarkably lowered, so that the supply of excessive auxiliary aeration in the biological reaction tank 1 is suppressed. be able to.
  • (c) a PI control calculation based on the difference between the ammonia nitrogen concentration measured by the pollutant concentration measuring unit 15 and the target value of the ammonia nitrogen is incorporated.
  • the target value of ammonia nitrogen may be fixed throughout the period of water treatment, or may be changed depending on the time or season, but a value below the control standard set by each treatment plant is set.
  • the target value of the auxiliary aeration amount By calculating the target value of the auxiliary aeration amount by the above four calculations (a) to (d), not only the biological treatment progressing in the membrane separation tank 2, but also the inflow load to the biological reaction tank 1 or the treatment. Since the target value of the auxiliary aeration amount is determined in consideration of the water quality, the amount of air required for treating the amount of pollutants in the water to be treated flowing into the biological reaction tank 1 can be supplied in just proportion. Therefore, excessive aeration to the biological reaction tank 1 can be suppressed.
  • the target value of the membrane surface aeration amount decreases so that the target value of the auxiliary aeration amount decreases when the target value of the membrane surface aeration amount increases.
  • it is based on the inflow load flowing into the biological reaction tank 1 and the concentration of pollutants in the membrane separation tank 2.
  • the amount of auxiliary aeration in the biological reaction tank is determined in consideration of the biological treatment that progresses due to the membrane surface aeration in the membrane separation tank, so that the auxiliary aeration amount in the membrane separation tank is determined.
  • the amount of membrane surface aeration increases, excessive aeration in the biological reaction tank is suppressed.
  • the membrane surface aeration in the membrane separation tank decreases, the amount of aeration in the biological reaction tank increases to compensate for the suppression of biological treatment in the membrane separation tank, and the treated water quality is maintained good. Is done.
  • FIG. 6 shows an example of the hardware 30 related to the signal processing of the water treatment apparatus of the present application.
  • the hardware 30 related to the signal processing of the present device includes the processor 31 and the storage device 32.
  • the storage device 32 includes a volatile storage device such as a random access memory (not shown) and a non-volatile auxiliary storage device such as a flash memory. Further, an auxiliary storage device of a hard disk may be provided instead of the flash memory.
  • the processor 31 executes the program input from the storage device 32. In this case, a program is input from the auxiliary storage device to the processor 31 via the volatile storage device. Further, the processor 31 may output data such as a calculation result to the volatile storage device of the storage device 32, or may store the data in the auxiliary storage device via the volatile storage device.
  • Biological reaction tank 2 Membrane separation tank 3: Separation membrane 5: First aeration part, 6: Second aeration part, 7: Target auxiliary aeration amount setting part, 7a, 9a, 9b, 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 20a Signal line, 8: Auxiliary aeration supply unit, 9 Target membrane surface aeration amount calculation unit, 10: Membrane surface aeration supply unit, 11 DO measurement unit, 12 Pressure measurement unit, 13 Target water quality setting Unit, 14 Inflow load measurement unit, 15 Pollution concentration measurement unit, 20 Control unit, 30 Hardware, 31 Processor, 32 Storage device, 100 Water treatment tank, a, b, c, d, e, f, g, h Plumbing

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Abstract

被処理水に生物反応を行った処理水を分離膜（３）により固液分離して水処理する水処理装置において、前記分離膜（３）の膜面に空気を供給して膜面曝気を行う膜面曝気供給部（１０）と、前記膜面曝気供給部（１０）とは異なる、前記生物反応に用いる空気を供給して曝気する補助曝気供給部（８）と、前記膜面曝気供給部（１０）によって前記膜面に供給される曝気量である膜面曝気量に応じて、前記補助曝気供給部（８）から供給される曝気量である補助曝気量を制御する制御部（２０）と、を備えた。

Description

水処理装置および水処理方法
　本願は、水処理装置及び水処理方法に関する。
　有機物及びアンモニア態窒素などの汚濁物を含有する排水（以下「被処理水」という）を処理する方法として、微生物を用いて被処理水中の有機物を分解するとともに、分離膜による固液分離を行う膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ　Ｂｉｏ　Ｒｅａｃｔｏｒ）が用いられている。
　膜分離活性汚泥法の前段の処理では、活性汚泥を蓄えた生物反応槽において被処理水中の汚濁物を酸化、あるいは分解するために、活性汚泥へ空気供給（以降、補助曝気と呼ぶ）を行う。この時、補助曝気の曝気量は生物反応槽の溶存酸素濃度（ＤＯ：Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ　Ｏｘｙｇｅｎ）がある目標値に対して一定となるように制御される。
　膜分離活性汚泥法の後段の処理では、膜分離槽において膜ろ過により固液分離を行う。分離膜を用いたろ過処理では、分離膜の継続的な使用に伴い、分離膜の表面と孔中に汚濁物質が付着して目詰まり（ファウリング）が生じる。よって、分離膜の下部（ここでは、重力方向を基準にした上下で区分した場合の下部のこと）から空気を供給（膜面曝気）し、気泡および被処理水の上昇流によって分離膜表面の付着物を剥離させてファウリングを抑制する。分離膜の目詰まりの進行に伴い分離膜の膜間差圧が上昇することから、膜面曝気量は膜間差圧に基づいて制御される。
　補助曝気量と膜面曝気量の制御方法が提案されているものがある（例えば、特許文献１参照）。膜面曝気量は、ろ過開始以降の膜間差圧の目標値と、分離膜の目詰まりに関する測定値に基づいて算出された膜間差圧の予測値とに基づき制御される。補助曝気量は、生物反応槽のＤＯが水処理装置の操作者によって与えられたＤＯ目標値となるようにＰＩ制御で制御する。
特開２０１７－１８９４０号公報
　膜面曝気は、ろ過膜の目詰まり防止だけでなく、膜分離槽内の被処理水に空気が供給されることにより生物処理も促進される。よって、先行技術のように、補助曝気を生物反応槽のＤＯにのみ基づいて制御する場合、膜面曝気量が増加する際には生物反応槽で必要以上に補助曝気が供給されている可能性があった。
　本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、補助曝気量を適切に制御して処理水質を良好に保ちつつ、過剰な曝気を抑制することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供することを目的とする。
　本願に開示される水処理装置は、
　被処理水に生物反応を行った処理水を分離膜により固液分離して水処理する水処理装置において、
　前記分離膜の膜面に空気を供給して膜面曝気を行う膜面曝気供給部と、
　前記膜面曝気供給部とは異なり、前記生物反応に用いる空気を供給して曝気する補助曝気供給部と、
　前記膜面曝気供給部によって前記膜面に供給される曝気量である膜面曝気量に応じて、前記補助曝気供給部から供給される曝気量である補助曝気量を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするものである。
　本願に開示される水処理装置および水処理方法によれば、補助曝気量を適切に制御して処理水質を良好に保ちつつ、過剰な曝気を抑制することが可能な水処理装置及び水処理方法を提供することができる。
実施の形態１～５に係る水処理装置の構成図である。 実施の形態２に係る水処理装置の構成図である。 実施の形態３に係る水処理装置の構成図である。 実施の形態４に係る水処理装置の構成図である。 実施の形態５に係る水処理装置の構成図である。 実施の形態１～５に係る水処理装置の信号処理に係るハードウエア構成の一例を示す図である。
実施の形態１．
　実施の形態１に係る水処理装置について、図１に基づいて説明する。図１は本実施の形態１～５に係る水処理装置全体を示す全体構成図である。図中、矢印付きの実線は、その内部を流体が流れる配管をその流れの方向とともに示し、矢印付きの点線は、本実施の形態の水処理装置を構成する各構成要素間の信号の流れである信号線をその流れの方向とともに示している（以下に説明する図３～図５でも同様）。
　図１において、配管ａを介して被処理水が水処理槽１００に流入する。この水処理槽１００中では、被処理水を生物反応によって浄化処理して処理水を得る。すなわち、水処理槽１００中では、被処理水に比べて浄化された液体である処理水と活性汚泥を含む固形物とが生成される。
　また、水処理槽１００中には、分離膜３が設置されており、この分離膜３により、生成された処理水と固形物は固液分離される。
　また、この分離膜３には、配管ｃを介して、ろ過ポンプ４が接続されており、このろ過ポンプ４が分離膜３を介して水処理槽１００内の活性汚泥等の固形物を吸引することで固液分離を行う。固液分離された後のろ液は、ろ過ポンプ４から配管ｄを介して排出される。
　さらに、膜分離槽２内で固液分離された活性汚泥は、配管ｅを介して水処理槽１００へ返送されるが、余剰分は配管ｆを介して外部に排出される。
　ここで、水処理槽１００には、第一散気部５が設置されており、補助曝気供給部８から第一散気部５を介して水処理槽１００への空気供給（補助曝気）が行われる。水処理槽１００内で空気と活性汚泥が混合されることで、被処理水中の有機物、あるいは窒素成分が、酸化、あるいは分解される。
　また、水処理槽１００には、第二散気部６が設置されており、膜面曝気供給部１０から第二散気部６を介して、分離膜３に空気供給（膜面曝気）が行われる。
　そして、分離膜３の継続的な使用に伴い生じるファウリングを抑制するため、分離膜３の下部から空気を供給し、気泡および水処理槽１００中の流体の上昇流によって分離膜３表面の付着物を剥離させる。
　さらに、制御部２０は、圧力測定部１２で測定された圧力測定値を、信号線１２ａを介して受け取り、信号線２０ａを介して補助曝気供給部にこの値を伝える。補助曝気供給部は、この圧力測定値に応じて、第一散気部５への補助曝気量を変化させる。この場合において、上記圧力測定値は、膜面曝気供給部１０から供給される空気供給（膜面曝気）の量の影響を受けて変動するため、結果として、制御部は、膜面曝気量によって、補助曝気量を制御することになる。
　なお、上記制御部には、補助曝気供給部に目標としての供給する補助曝気量を設定するための目標補助曝気量を設定する目標補助曝気量設定部が設けられていてもよい。目標補助曝気量設定部を設けることで、圧力測定部の圧力測定値に応じて、さらに精度よく、補助曝気供給部の第一散気部５への補助曝気量を供給することができ、被処理水をさらに効率よく浄化できる。
　また、膜面曝気においても、水処理槽１００内の活性汚泥と空気が混合されるため、被処理水中に含まれる有機物、あるいは窒素成分が、酸化、あるいは分解される反応が進行する。
実施の形態２．
　次に、実施の形態２に係る水処理装置について、図２を用いて説明する。図２は本実施の形態２に係る水処理装置全体を示す全体構成図である。なお、図１と共通する水処理装置の構成要素については、説明を簡略化する。
　図２において、活性汚泥を蓄えた生物反応槽１で、配管ａを介して流入する被処理水を生物反応によって浄化処理し、浄化処理後の流出水を配管ｂに排出する。配管ｂを介して生物反応槽１から排出された流出水は膜分離槽２へ流入する。膜分離槽２には分離膜３が設置されている。分離膜３は配管ｃを介してろ過ポンプ４と接続されており、ろ過ポンプ４が分離膜３を介して膜分離槽２内の活性汚泥を吸引することで固液分離を行う。固液分離されたあとのろ液は、ろ過ポンプ４から配管ｄを介して排出される。
　また、膜分離槽２内で固液分離された活性汚泥は、配管ｅを介して生物反応槽１へ返送されるが、余剰分は配管ｆを介して外部に排出される。
　ここで、生物反応槽１には第一散気部５が設置されており、補助曝気供給部８から第一散気部５を介して生物反応槽１への空気供給（補助曝気）が行われる。生物反応槽１内で空気と活性汚泥が混合されることで、被処理水中の有機物、あるいは窒素成分が、酸化、あるいは分解される。
　一方、膜分離槽２には第二散気部６が設置されており、膜面曝気供給部１０から第二散気部６を介して、膜分離槽２に設置された分離膜３に空気供給（膜面曝気）が行われる。
　そして、分離膜３の継続的な使用に伴い生じるファウリングを抑制するため、分離膜３の下部から空気を供給し、気泡および被処理水の上昇流によって分離膜３表面の付着物を剥離させる。
　ただし、膜面曝気においても、膜分離槽２内の活性汚泥と空気が混合されるため、生物反応槽１と同様に膜分離槽２内でも被処理水中の有機物、あるいは窒素成分が、酸化、あるいは分解される反応が進行する。
　また、目標補助曝気量設定部７は、第一散気部５から供給される補助曝気量の目標値を算出し、信号線７ａを介して補助曝気量の目標値を上記補助曝気供給部８に送信する。この補助曝気供給部８では、目標補助曝気量設定部７で算出された補助曝気量の目標値に応じた分量の空気を、配管ｇを介して第一散気部５に供給する。
　また、目標膜面曝気量算出部９は、第二散気部６から供給される膜面曝気量の目標値を算出し、信号線９ａを介して膜面曝気量の目標値を膜面曝気供給部１０に送信する。膜面曝気供給部１０では、目標膜面曝気量算出部９で算出された膜面曝気量の目標値に応じた分量の空気を、配管ｈを介して第二散気部６に供給する。
　また、生物反応槽１内のＤＯ（溶存酸素濃度）を測定するため、ＤＯ測定部１１が、生物反応槽１内に設置されている。このＤＯ測定部１１は、生物反応槽１内のいずれの場所にも設置可能であるが、生物反応槽１に流入した被処理水が生物反応槽１内での処理が終了した時点でのＤＯを測定するためには、配管ｂに近い位置にＤＯ測定部１１を設置することが望ましい。
　また、流体の圧力を測定するための圧力測定部１２が配管ｃに設置されており、ろ過ポンプ４で被処理水をろ過する際の、配管ｃ位置での流体の圧力（膜間差圧）を測定する。圧力測定部１２で測定された膜間差圧は、信号線１２ａを介して目標膜面曝気量算出部９に送信される。
　さらに、目標水質設定部１３は目標膜面曝気量算出部９から信号線９ｂを介して送信された膜面曝気量の目標値に基づいて、生物反応槽１のＤＯの目標値を算出する。目標水質設定部１３で算出されたＤＯの目標値は、信号線１３ａを介して目標補助曝気量設定部７に送信される。この目標補助曝気量設定部７では、ＤＯ測定部１１で測定されたＤＯが信号線１１ａを介して送信され、生物反応槽１のＤＯが、目標水質設定部１３で算出されたＤＯの目標値となるように、補助曝気量の目標値が算出される。なお、本実施の形態においては、制御部２０は、上記目標水質設定部１３と上記目標補助曝気量設定部７により、生物反応槽１に供給される補助曝気供給部からの補助曝気量を制御している。
　次に、上記の目標膜面曝気量算出部９での膜面曝気量の目標値の算出方法について説明する。目標膜面曝気量算出部９では圧力測定部１２で測定された膜間差圧に基づいて膜面曝気量の目標値が算出される。上記の圧力測定部１２で測定される膜間差圧は、分離膜３のファウリングの進行度合いの指標であり、分離膜３のファウリングが進行するほど膜間差圧は増加する。一方、この分離膜は定期的に薬液により洗浄され、分離膜のファウリングが解消される。
　なお、分離膜を薬液で洗浄する頻度（以降、略して、薬液洗浄の頻度とも言う）は、分離膜の特性、あるいは水処理装置の運転状況を鑑みて、1週間～６か月ほどの間で各処理場ごとに決定される。その間、分離膜３が急速にファウリングして膜間差圧が各処理場ごとに決められた上限値（例えば３０ｋＰａ）を超えることがないよう、膜面曝気供給部１０から適切な膜面曝気量が供給される。
　ここで、目標膜面曝気量算出部９では、薬液で洗浄する期間内において、膜間差圧が上限値に到達しないように、膜面曝気量の目標値が決定されれば、どのような手法で膜面曝気量の目標値を決定しても良い。例えば、膜間差圧が所定の速度で上昇するように、膜面曝気量の目標値を調製する手法、あるいは膜間差圧に比例して膜面曝気量の目標値を増加させる手法などが考えられる。
　なお、圧力測定部１２で測定される膜間差圧は、ろ過の継続に伴って変化するため、目標膜面曝気量算出部９で算出される膜面曝気量の目標値も、ろ過の継続に伴って変化する値である。
　次に、目標水質設定部１３でのＤＯの目標値の算出方法について説明する。ＤＯの目標値は、目標膜面曝気量算出部９で算出された膜面曝気量の目標値に基づき、膜面曝気量の目標値が増加する場合にはＤＯの目標値は減少し、膜面曝気量の目標値が減少する場合にはＤＯの目標値は増加するように決定される。
　一例として、（１）式に基づいてＤＯの目標値は決定される。
ＤＯ＊　＝　Ａ１／Ｑｍ＋Ｄ１　・・・（１）
ここで、ＤＯ＊は生物反応槽１のＤＯの目標値、Ａ１、Ｄ１は正の定数、Ｑｍは膜分離槽２の膜面曝気量である。
　上記の（１）式に基づいてＤＯの目標値を決定することで、膜面曝気量の目標値が増加する場合にはＤＯの目標値は減少、膜面曝気量の目標値が減少する場合にはＤＯの目標値は増加するようにＤＯの目標値は決定される。
　また、（１）式の定数Ａ１、Ｄ１は、膜面曝気量Ｑｍが膜分離槽２に供給された場合に、ろ過ポンプ４から排出される処理水の水質（処理水質）が管理基準を満たすために必要なＤＯの目標値ＤＯ＊が算出されるように、予め設定された値であり、過去の運転データの統計解析、又は活性汚泥モデル等を使ったシミュレーションにより算出する。
　なお、（１）式の定数Ｄ１は、各処理場における生物反応槽１のＤＯの下限値よりも大きな値を設定することが望ましく、これによりＤＯ＊がＤＯの下限値を確実に上回るため、良好な処理水質を得ることができる。
　また、目標補助曝気量設定部７では、ＤＯ測定部１１で測定されたＤＯと目標水質設定部１３で算出されたＤＯの目標値との差分に基づいたＰＩ制御により、補助曝気量の目標値を算出する。これにより、ＤＯ測定部１１で測定されるＤＯが、目標水質設定部１３で算出されたＤＯの目標値となるように補助曝気量の目標値が決定される。
　一般にＤＯと補助曝気量との間には正の相関があり、補助曝気量が増加するほど生物反応槽１内の被処理水に溶解する酸素量が増加するため、ＤＯは増加する。一方、補助曝気量が減少するほどＤＯは減少する。
　上記の（１）式において、膜面曝気量が増加した場合はＤＯの目標値は減少するため、それに伴い補助曝気量の目標値も減少することになる。また、膜面曝気量が増加したことで膜分離槽２内での生物処理は加速されるため、生物反応槽１の補助曝気量を減少させても、最終的な処理水質は管理基準以下に抑えつつ、過剰な補助曝気を抑制することができる。
　また、（１）式において、膜面曝気量が減少した場合は、ＤＯの目標値は増加するため、それに伴い補助曝気量の目標値も増加することになる。膜面曝気量が減少したことで膜分離槽２内での生物処理は減速されるため、生物反応槽１の補助曝気量を増加させることで、最終的な処理水質を管理基準以下に抑えることができる。
　以上の構成によって、実施の形態２では膜分離槽２の膜面曝気量が増加する場合は生物反応槽１のＤＯの目標値を減少し、膜分離槽２の膜面曝気量が減少する場合は生物反応槽１のＤＯの目標値を増加することで処理水質を良好に保ちつつ過剰な補助曝気を抑制することができる。
　なお、以上においては、生物反応槽１と膜分離槽２が２槽に分割された場合について説明したが、これに限らず、１つの槽内で生物反応による浄化処理を行う生物反応領域と、分離膜３が設置された膜分離領域が共存する場合であっても同様の効果を奏する。
実施の形態３．
　実施の形態３に係る水処理装置について、図３に基づいて説明する。図３は実施の形態３に係る水処理装置の全体構成図である。
　この図に示したように、配管ａには生物反応槽１に流入する被処理水の流入負荷を測定するための流入負荷測定部１４が設置されている。流入負荷測定部１４には通常、流量計、及び汚濁物濃度計（アンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、ＢＯＤ計、ＣＯＤ計など）のうち１つ以上の計測機器を備える。なお、汚濁物濃度が経験により予め予想できる場合には流量計のみの設置でもよい。ここで、ＢＯＤはBiochemical Oxygen Demandの略称、ＣＯＤはChemical Oxygen Demandの略称である。 
　また、流量計と汚濁物濃度計をどちらも備える場合は、生物反応槽１に流入する被処理水の流量と汚濁物濃度の積を流入負荷として算出することが可能となる。また、流量計が備わっていない処理場では、流量計の代替として流入渠の開度などを使用しても良い。さらに、季節等の影響を考慮するために、流量計、あるいは汚濁物濃度計に加えて、水温計を備えていても良い。
　なお、配管ｅを介して生物反応槽１へ返送される活性汚泥分を考慮して流入負荷を測定するために、流入負荷測定部１４を生物反応槽内の配管ａあるいは配管ｅに近い位置に設置しても良い。流入負荷測定部１４で測定された流入負荷は、信号線１４ａを介して目標水質設定部１３に送信される。その他の構成は実施の形態２と同じにつき、同じ部分又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
　次に、目標水質設定部１３でのＤＯの目標値の算出方法について説明する。ＤＯの目標値は、目標膜面曝気量算出部９で算出された膜面曝気量の目標値と、流入負荷測定部１４で測定された流入負荷とに基づき算出される。例として、（２）式に基づいてＤＯの目標値は決定される。
　ＤＯ＊　＝　Ａ２／Ｑｍ＋Ｂ２×Ｓｉｎ＋Ｄ２　・・・（２）
ここで、ＤＯ＊は生物反応槽１のＤＯの目標値、Ａ２、Ｂ２、Ｄ２は正の定数、Ｑｍは膜分離槽２の膜面曝気量、Ｓｉｎは流入負荷測定部１４で測定された流入負荷を意味する。
　（２）式において、定数Ａ２、Ｂ２、Ｄ２は、膜面曝気量Ｑｍが膜分離槽２に供給された場合に、ろ過ポンプ４から排出される処理水の水質（処理水質）が管理基準を満たすために必要なＤＯの目標値ＤＯ＊が算出されるように、予め設定された値であり、過去の運転データの統計解析、又は活性汚泥モデル等を使ったシミュレーションにより算出する。
　なお、（２）式の定数Ｄ２は、各処理場における生物反応槽１のＤＯの下限値よりも大きな値を設定することが望ましく、これによりＤＯ＊がＤＯの下限値を確実に上回るため、良好な処理水質を得ることができる。
　また、実施の形態２との違いは、ＤＯの目標値の算出式の中に、流入負荷に比例する演算式（＋Ｂ２×Ｓｉｎ）が組み込まれている点である。一般的な都市下水処理場では、晴天時は１日の中で流入負荷の変動に一定のパターンが見られる。最もよく知られている変動パターンは朝方と夕方に流入負荷のピークが見られるパターンである。
　ここで、晴天時の流入負荷の変動幅は比較的小さいため、（２）式においてＤＯの目標値を変動させる要因は、膜面曝気量の目標値（Ｑｍ＊）となることが多い。よって、晴天時の運転では膜分離槽２の膜面曝気量が増加する場合は、生物反応槽１のＤＯの目標値が減少し、膜分離槽２の膜面曝気量が減少する場合は、生物反応槽１のＤＯの目標値が増加する。
　一方、雨天時は、被処理水が雨水で希釈されることで流入負荷が急激に減少する。例えば、一般的な都市下水において、晴天時における平均的な被処理水のアンモニア態窒素濃度が２０～３０ｍｇ－Ｎ／Ｌ程度である場合、雨天時には１ｍｇ－Ｎ／Ｌまで被処理水のアンモニア態窒素濃度が減少することもある。このように雨天により流入負荷が大幅に減少する場合は、それに伴って生物反応槽に必要な補助曝気量も大幅に減少することになる。
　実施の形態２に示したように、（１）式に基づいてＤＯの目標値を算出する場合、流入負荷の値に依らず膜面曝気量が減少すると補助曝気量は増加する。しかし、本実施の形態のように、（２）式に基づいてＤＯの目標値を算出することで、雨天時に流入負荷が急激に減少する場合は、ＤＯの目標値の算出における流入負荷（Ｓｉｎ）の寄与が増大し、ＤＯの目標値は減少する（演算結果が導き出される）。
　これにより、膜面曝気量が減少する場合であっても、生物反応槽のＤＯの目標値が必要以上に増大することがない。また、これにより、生物反応槽１での過剰な補助曝気の供給を抑制することができる。
　以上の構成によって、実施の形態３では、膜分離槽２の膜面曝気量と生物反応槽１に流入する被処理水の流入負荷に基づいて、生物反応槽１のＤＯの目標値を算出することにより、処理水質を良好に保ちつつ過剰な補助曝気を抑制することができる。
実施の形態４．
　実施の形態４に係る水処理装置について、図４に基づいて説明する。図４は本実施の形態に係る水処理装置の全体構成図である。
　生物反応槽１内の汚濁物濃度を測定する汚濁物濃度測定部１５の濃度測定器は、生物反応槽１内に設置されている。この濃度測定器の設置場所は、生物反応槽１内のいずれの場所にも設置可能であるが、生物反応槽１に流入した被処理水が生物反応槽１内での処理が終了した時点での汚濁物濃度を測定することが主たる役割であるため、配管ｂにより近い位置に汚濁物濃度測定部１５の濃度測定器を設置することが望ましい。また、汚濁物濃度測定部１５の濃度測定器は配管ｂに設置してもよい。
　なお、汚濁物濃度測定部１５は膜分離槽２内に設置しても良いが、生物反応槽１内で処理された被処理水の汚濁物濃度をより正確に測定するために、生物反応槽１内又は配管ｂに汚濁物濃度測定部１５を設置することが望ましい。ここで、汚濁物濃度測定部１５が有する汚濁物濃度計は、被処理水中の汚濁物濃度を測定するための計測器であり、汚濁物濃度計としては、アンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、ＢＯＤ計、ＣＯＤ計などの計測機器がその例である。汚濁物濃度測定部１５には、これらの汚濁物濃度計のうち、１つ以上の計測機器が備えられている。
　次いで、上記汚濁物濃度測定部１５で測定された汚濁物濃度が、信号線１５ａを介して目標補助曝気量設定部７に送信される。目標補助曝気量設定部７では、生物反応槽１の汚濁物濃度が、目標水質設定部１３で算出された汚濁物濃度の目標値となるように、補助曝気量の目標値を算出する。
　その他の構成は実施の形態２と同じにつき、同じ部分、又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
　次に、目標水質設定部１３での汚濁物濃度の目標値の算出方法について説明する。以下では、汚濁物濃度測定部１５としてアンモニア態窒素濃度計を備えている場合について説明するが、その他の計測器を備えている場合でも同様である。汚濁物濃度の目標値は目標膜面曝気量算出部９で算出された膜面曝気量の目標値に基づき算出される。例として、以下に示す（３）式に基づいて汚濁物濃度の目標値が決定される。
　ＮＨ４＊　＝　Ａ３×Ｑｍ＋Ｄ３　・・・（３）
ここで、ＮＨ４＊は生物反応槽１のアンモニア態窒素濃度の目標値であり、Ａ３、Ｄ３は正の定数、Ｑｍは膜分離槽２の膜面曝気量である。
　（３）式の定数Ａ３、Ｄ３は、膜面曝気量Ｑｍが膜分離槽２に供給された場合に、ろ過ポンプ４から排出される処理水の水質（処理水質）が管理基準を満たすために必要な生物反応槽１内のアンモニア態窒素濃度の目標値ＮＨ４＊が算出されるように、予め設定された値であり、過去の運転データの統計解析、又は活性汚泥モデル等を使ったシミュレーションにより算出する。
　目標補助曝気量設定部７では汚濁物濃度測定部１５で測定されたアンモニア態窒素濃度と目標水質設定部１３で算出されたアンモニア態窒素の目標値との差分に基づいたＰＩＤ制御により、補助曝気量の目標値を算出する。これにより、汚濁物濃度測定部１５で測定されるアンモニア態窒素濃度が目標水質設定部１３で算出されたアンモニア態窒素濃度の目標値となるように補助曝気量の目標値が決定される。
　実施の形態２との違いは、目標水質設定部１３において、生物反応槽１内のアンモニア態窒素濃度（汚濁物濃度）の目標値が算出される点である。汚濁物濃度を直接測定することにより、処理水質を一定に保ちつつ過剰な補助曝気量を削減することができる。
　実施の形態２とのもう一つの違いは、アンモニア窒素濃度の目標値は、膜面曝気量の目標値に対して比例する点である。一般にアンモニア態窒素濃度と補助曝気量との間には負の相関があり、補助曝気量が増加するほど生物反応槽１内のアンモニア態窒素濃度が減少する。一方、補助曝気量が減少するほど生物反応槽１内のアンモニア態窒素濃度は増加する。
　上記（３）式において、膜面曝気量が増加した場合は、膜分離槽２内で生物反応が促進されるため、生物反応槽１内のアンモニア態窒素濃度の目標値は高く設定される。よって、補助曝気量の目標値は減少することとなる。また、上記（３）式において、膜面曝気量が減少した場合は、生物反応槽１内のアンモニア態窒素濃度の目標値は減少するため、それに伴い補助曝気量の目標値は増加することになる。膜面曝気量が減少したことで膜分離槽２内での生物処理は減速されるため、生物反応槽１の補助曝気量を増加させることで、最終的な処理水質を管理基準以下に抑えることができる。
　以上の構成によって、本実施の形態４では膜分離槽２の膜面曝気量が増加する場合は生物反応槽１の汚濁物濃度の目標値を増加し、膜分離槽２の膜面曝気量が減少する場合は生物反応槽１の汚濁物濃度の目標値を減少することで処理水質を良好に保ちつつ過剰な補助曝気を抑制することができる。
実施の形態５．
　実施の形態５に係る水処理装置について、図５に基づいて説明する。図５は本実施の形態５に係る水処理装置の全体構成図である。
　配管ａには生物反応槽１に流入する被処理水の流入負荷を測定するための流入負荷測定部１４が設置されていることが、上述の実施の形態２～４とは異なる。流入負荷測定部１４には流量計、汚濁物濃度計（アンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、ＢＯＤ計、ＣＯＤ計など）のうち１つ以上の計測機器を備える。この場合、流量計だけを備える場合には、予め被処理水における汚濁物濃度が判かっている場合において流入負荷を求める場合であり、汚濁物濃度計だけを備える場合には、予め被処理水における流量が判明している場合において流入負荷を求める場合である。汚濁物濃度計濃度流量計と汚濁物濃度計をどちらも備える場合は、生物反応槽１に流入する被処理水の流量と汚濁物濃度の積を流入負荷として算出することができる。また、本実施の形態５の制御部２０は、実施の形態２～４と異なり、目標水質設定部は備えていない。
　また、流量計が備わっていない処理場では、流量計の代替として流入渠の開度などを使用しても良い。さらに、季節等の影響を考慮するために、流量計、あるいは汚濁物濃度計に加えて、水温計を備えていても良い。また、配管ｅを介して生物反応槽１へ返送される活性汚泥分を考慮して流入負荷を測定するために、流入負荷測定部１４を生物反応槽内の配管ａあるいは配管ｅにより近い位置に設置しても良い。流入負荷測定部１４で測定された流入負荷は信号線１４ａを介して目標補助曝気量設定部７に送信される。
　膜分離槽２内の汚濁物濃度を測定する汚濁物濃度測定部１５の汚濁物濃度計は、膜分離槽２内に設置されている。この汚濁物濃度計の設置場所は、膜分離槽２内のいずれの場所でも可能である。また、汚濁物濃度測定部１５の汚濁物濃度計は配管ｃに設置しても良い。汚濁物濃度測定部１５の汚濁物濃度計は、配管ｂ、生物反応槽１内に設置しても良いが、生物反応槽１及び膜分離槽２で処理された被処理水の汚濁物濃度を測定するため、膜分離槽２内または配管ｃに設置されることが望ましい。なお、上記汚濁物濃度計は、被処理水中の汚濁物濃度を測定するための計測器であり、アンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、ＢＯＤ計、ＣＯＤ計などの計測機器のうち、測定目的、要求される測定精度などを考慮して、複数の計測機器が使用されることもある。
　目標補助曝気量設定部７では、流入負荷測定部１４で測定された流入負荷が信号線１４ａを介して、汚濁物濃度測定部１５で測定された汚濁物濃度が信号線１５ａを介して、目標膜面曝気量算出部９で算出された膜面曝気量の目標値が信号線９ｂを介して、それぞれ送信され、生物反応槽１の補助曝気量の目標値を算出する。
　その他の構成は実施の形態３とほぼ同様であるため、同じ部分、又は相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
　次に、目標補助曝気量設定部７での補助曝気量の目標値の算出方法について説明する。以下、汚濁物濃度測定部１５が汚濁物濃度計としてアンモニア態窒素濃度計を備えている場合について説明するが、その他の計測器を備えている場合でも同様である。補助曝気量の目標値は目標膜面曝気量算出部９で算出された膜面曝気量の目標値に基づいて決定される。具体例としては、以下に示す（４）式に基づいて補助曝気量の目標値は決定される。なお、実施の形態２～４で説明した制御部の構成要素のうち、目標水質設定部については、本実施の形態５に係る図である図５には図示されていないが、以下に説明するように、目標補助曝気量設定部７に内蔵したプロセッサ等により、ＰＩ制御演算がなされ、実質上、目標水質設定部が存在する場合と同様の処理がなされている。
　Ｑａ＊　＝　Ａ４×Ｑｍ＋Ｂ４×Ｓｉｎ＋Ｃ４×［（ＮＨ４－ＮＨ４＊）＋
｛Σ（ＮＨ４－ＮＨ４＊）｝／Ｔｉ］＋Ｄ４　・・・（４）
ここで、Ｑａ＊は生物反応槽１の補助曝気量の目標値、Ａ４は負の定数、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ４は正の定数、Ｔｉは積分時間（単位は秒）を示す値、Ｑｍは膜分離槽２の膜面曝気量、ＮＨ４は汚濁物濃度測定部１５で測定されるアンモニア態窒素濃度、ＮＨ４＊は膜分離槽２内のアンモニア態窒素濃度の目標値である。また、Σは、（４）式による目標補助曝気量の算出が開始されて以降の（ＮＨ４－ＮＨ４＊）の測定値の合計を意味する。例えば、（４）式に基づいた目標補助曝気量の算出が１分間隔で行われるケースを考えると、１時間後のΣ（ＮＨ４－ＮＨ４＊）の値は、（４）式による目標補助曝気量の算出を開始した直後からの１分ごとの（ＮＨ４－ＮＨ４＊）の測定値６０回分の合計値となる。また、Ｔｉの逆数（１／Ｔｉ）は、Σ（ＮＨ４－ＮＨ４＊）に係る定数であり、汚濁物濃度測定部１５で測定されるアンモニア態窒素濃度ＮＨ４がＮＨ４＊となるように、１秒から３６００秒の範囲でＴｉは調整される。
　（４）式では以下の（ａ）～（ｄ）の４つの総和により補助曝気量の目標値が算出される。
（ａ）膜面曝気量の目標値に対する比例制御
（ｂ）流入負荷に対する比例制御
（ｃ）膜分離槽２内のアンモニア態窒素濃度を目標値に制御するためのＰＩ制御
（ｄ）定数
　（ａ）において、比例定数であるＡ４には負の値が設定される。これにより、膜面曝気量の目標値が増加する場合には補助曝気量の目標値は減少、膜面曝気量の目標値が減少する場合には補助曝気量の目標値は増加する。
　（ｂ）において、流入負荷に比例する制御が組み込まれている。雨天等で流入負荷が大幅に減少する場合、生物反応槽１に必要な空気量も大幅に減少する。このような時は、仮に膜面曝気量の目標値が減少するケースであっても必ずしも補助曝気量の目標値を増加させる必要はない場合がある。よって、（ｂ）の演算式を加えることで、流入負荷が著しく低下する場合に補助曝気量の目標値を低下させることができるため、生物反応槽１での過剰な補助曝気の供給を抑制することができる。
　（ｃ）において、汚濁物濃度測定部１５で測定されたアンモニア態窒素濃度とアンモニア態窒素の目標値との差分に基づいたＰＩ制御の演算が組み込まれている。これにより、処理水質を一定に保つことができ、良好な処理水質を安定的に得ることができる。アンモニア態窒素の目標値は水処理の期間を通じて固定であっても、時間、あるいは季節に応じて変更してもよいが、各処理場が定める管理基準以下の値を設定する。
　（ｄ）において、定数Ｄ４は、各処理場における生物反応槽１の補助曝気量の下限値よりも大きな値を設定することが望ましく、これにより補助曝気量が下限値を確実に上回るため、良好な処理水質を得ることができる。
　上記（ａ）～（ｄ）の４つの演算により補助曝気量の目標値を算出することで、膜分離槽２内で進行する生物処理だけでなく、生物反応槽１への流入負荷、あるいは処理水質も考慮して補助曝気量の目標値が決定されるため、生物反応槽１へ流入する被処理水の汚濁物量を処理するために、必要な空気量を過不足なく供給することができる。よって、生物反応槽１への過剰な曝気を抑制することができる。
　以上の構成によって、膜面曝気量の目標値に基づき、膜面曝気量の目標値が増加する場合には補助曝気量の目標値は減少するように、膜面曝気量の目標値が減少する場合には補助曝気量の目標値は増加するように、補助曝気量の目標値を算出することに加え、生物反応槽１へ流入する流入負荷と膜分離槽２内の汚濁物濃度に基づいて補助曝気量の目標値を算出することで、処理水質を良好に保ちつつ過剰な補助曝気を抑制することができる。
　以上説明したように、いずれの実施の形態においても、膜分離槽での膜面曝気により進行する生物処理を考慮して生物反応槽での補助曝気量が決定されるため、膜分離槽での膜面曝気量が増加する場合は生物反応槽での過剰な曝気が抑制される。一方、膜分離槽での膜面曝気が減少する場合は、膜分離槽での生物処理が抑制されることを補うため、生物反応槽での曝気量が増加し、処理水質が良好に保たれる。
　なお、本願の水処理装置の信号処理に係るハードウエア３０の一例を図６に示す。この図に示すように、本装置の信号処理に係るハードウエア３０にはプロセッサ３１と記憶装置３２が含まれる。この記憶装置３２は、図示していないランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ３１は、記憶装置３２から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ３１にプログラムが入力される。また、プロセッサ３１は、演算結果等のデータを記憶装置３２の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
　また、本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　１：生物反応槽、２：膜分離槽、３：分離膜、５：第一散気部、６：第二散気部、７：目標補助曝気量設定部、７ａ、９ａ、９ｂ、１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、２０ａ　信号線、８：補助曝気供給部、９　目標膜面曝気量算出部、１０：膜面曝気供給部、１１　ＤＯ測定部、１２　圧力測定部、１３　目標水質設定部、１４　流入負荷測定部、１５　汚濁物濃度測定部、２０　制御部、３０　ハードウエア、３１　プロセッサ、３２　記憶装置、１００　水処理槽、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ　配管

Claims (6)

  1. 　被処理水に生物反応を行った処理水を分離膜により固液分離して水処理する水処理装置において、
    　前記分離膜の膜面に空気を供給して膜面曝気を行う膜面曝気供給部と、
    　前記膜面曝気供給部とは異なり、前記生物反応に用いる空気を供給して曝気する補助曝気供給部と、
    　前記膜面曝気供給部によって前記膜面に供給される曝気量である膜面曝気量に応じて、前記補助曝気供給部から供給される曝気量である補助曝気量を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする水処理装置。
  2. 　前記補助曝気量の目標値である補助曝気量目標値を設定する目標補助曝気量設定部を更に備え、
    　前記目標補助曝気量設定部は、前記膜面曝気量が増加した場合に前記補助曝気量目標値を減少させ、前記膜面曝気量が減少した場合には前記補助曝気量目標値を増加させることを特徴とする請求項１に記載の水処理装置。
  3. 　前記生物反応を行う生物反応槽と、
    　前記被処理水の水質を測定して水質測定値を取得する水質測定部と、
    　前記生物反応槽における水質の目標値である生物反応槽水質目標値を設定する目標水質設定部と、を更に備え、
    　前記制御部は、前記目標水質設定部が設定した前記生物反応槽水質目標値と、前記水質測定部が取得した前記水質測定値とに基づき、前記補助曝気供給部による前記補助曝気量を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の水処理装置。
  4. 　前記生物反応槽とは異なり、前記分離膜が配置される膜分離槽を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の水処理装置。
  5. 　前記水質測定部は、前記被処理水中の溶存酸素濃度を前記水質とする前記水質測定値を取得するよう構成されており、
    　前記目標水質設定部は、前記生物反応槽における前記溶存酸素濃度を前記水質とする前記生物反応槽水質目標値を設定するよう構成されている、
    ことを特徴とする請求項３または４に記載の水処理装置。
  6. 　被処理水に生物反応を行った処理水に対し、分離膜により水処理を行う水処理方法において、
    　前記分離膜の膜面に空気を供給して膜面曝気を行う膜面曝気供給工程と、
    　前記膜面曝気供給工程とは異なり、前記生物反応に用いる空気を供給して曝気を行う補助曝気供給工程と、
    　前記膜面曝気供給工程によって前記膜面に供給される曝気量である膜面曝気量に応じて、前記補助曝気供給工程において供給される曝気量である補助曝気量を制御する制御工程と、
    を備えることを特徴とする水処理方法。
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