JP7209606B2 - water treatment equipment - Google Patents
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Description
本願は、水処理装置に関するものである。 The present application relates to water treatment equipment.
都市下水を処理する一般的な方法として、活性汚泥法（浄化機能をもつ活性汚泥を生物反応槽に蓄え、これと廃水とを混合および接触させることにより、廃水中の汚濁物を処理する）がある。
生物反応槽には槽内に空気の供給を行う好気領域と、空気を供給しない嫌気領域がある。好気領域では廃水中の窒素成分が生物反応により硝酸に酸化される反応（硝化反応）および廃水中の燐成分が活性汚泥の体内に蓄積される反応が進行する。
一方、嫌気領域では好気領域から返送された硝酸が窒素ガスに還元される反応（脱窒）および活性汚泥中に蓄積された燐が嫌気領域内に放出される反応が進行する。これら好気領域と嫌気領域の反応に基づいて、廃水中から窒素および燐が除去される。
As a general method for treating municipal sewage, the activated sludge method (activated sludge with a purification function is stored in a biological reaction tank, and mixed and contacted with wastewater to treat contaminants in the wastewater) is used. be.
The bioreactor has an aerobic zone in which air is supplied and an anaerobic zone in which air is not supplied. In the aerobic region, a reaction (nitrification reaction) in which the nitrogen component in the wastewater is oxidized to nitric acid by a biological reaction and a reaction in which the phosphorus component in the wastewater accumulates in the body of the activated sludge proceed.
On the other hand, in the anaerobic region, a reaction (denitrification) in which nitric acid returned from the aerobic region is reduced to nitrogen gas and a reaction in which phosphorus accumulated in the activated sludge is released into the anaerobic region proceed. Based on these aerobic and anaerobic reactions, nitrogen and phosphorus are removed from the wastewater.
散気量を過剰に供給すると好気領域の反応は加速されるが、嫌気領域に酸素が混入し、嫌気領域での反応が阻害される。一方、散気量が不足すると嫌気領域での反応は加速されるが、好気領域での反応が阻害される。したがって、適切な散気量を好気領域に供給する必要がある。 Supplying an excessive amount of aeration accelerates the reaction in the aerobic region, but oxygen enters the anaerobic region, inhibiting the reaction in the anaerobic region. On the other hand, when the amount of aeration is insufficient, the reaction in the anaerobic region is accelerated, but the reaction in the aerobic region is inhibited. Therefore, it is necessary to supply an appropriate amount of aeration to the aerobic region.
この問題を解決するため、脱水素酵素の補酵素であるニコチンアミドーアデニンージヌクレオチド（ＮＡＤＨ（ｎｉｃｏｔｉｎａｍｉｄｅ ａｄｅｎｉｎｅ ｄｉｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ））を測定するＮＡＤＨ計を用いて、散気量を制御する手法が開示されている（例えば、特許文献１）。 In order to solve this problem, a method of controlling the amount of aeration using an NADH meter that measures nicotinamide-adenine-dinucleotide (NADH), which is a coenzyme of dehydrogenase, has been disclosed. (For example, Patent Document 1).
特許文献１開示手法では、ＮＡＤＨ計は廃水中の汚濁物である窒素、燐を計測できないため、高負荷の被処理水が流入した場合、および活性汚泥の性状が悪化した場合、管理基準以上に汚濁物を排出してしまう恐れがある。
In the method disclosed in
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、散気量を適切に制御して処理水質を良好に保つことが可能な水処理装置を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-described problems, and aims to provide a water treatment apparatus that can appropriately control the amount of aeration to keep the treated water quality good. do.
本願に開示される水処理装置は、生物反応槽へ供給された被処理水に対して活性汚泥法を用いた水処理を行う水処理装置において、生物反応槽は、散気を行う好気領域と、好気領域の上流側に設置された好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、好気領域に散気を行う散気部とを備え、嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、散気の制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部を備え、汚濁物除去量に基づいて散気量の制御を行い、制御装置は、散気部から供給される散気量を算出する目標散気量算出部を有し、目標散気量算出部において目標散気量を決定し、ｎ回目に算出された汚濁物除去量をＲｎ、ｎ回目の目標散気量をＱｎとしたとき、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と（ｎ－１）回目の目標散気量Ｑｎ－１、およびｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとｎ回目の目標散気量Ｑｎとを比較し、Ｑｎ－１≧Ｑｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｑｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標散気量Ｑｎ－１より大きい値を設定し、Ｑｎ－１＜Ｑｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｑｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標散気量Ｑｎ－１より小さい値を設定し、Ｑｎ－１≧Ｑｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｑｎ＋１として、ｎ回目の目標散気量Ｑｎより小さい値を設定し、Ｑｎ－１＜Ｑｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｒｎ＋１として、ｎ回目の目標散気量Ｑｎより大きい値を設定し、
前記散気量の制御を行うものである。
本願に開示される水処理装置は、生物反応槽へ供給された被処理水に対して活性汚泥法を用いた水処理を行う水処理装置において、
生物反応槽は、散気を行う好気領域と、好気領域の上流側に設置された好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、好気領域に散気を行う散気部とを備え、嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、散気の制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部を備え、汚濁物除去量に基づいて散気量の制御を行い、好気領域の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度測定部を備え、制御装置は、好気領域の目標溶存酸素濃度を算出する目標溶存酸素濃度算出部を備え、目標溶存酸素濃度算出部において目標溶存酸素濃度を決定し、ｎ回目に算出された汚濁物除去量をＲｎ、ｎ回目の目標溶存酸素濃度をＤＯｎとしたとき、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と（ｎ－１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ－１、およびｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとｎ回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎとを比較し、ＤＯｎ－１≧ＤＯｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標散気量ＤＯｎ－１より大きい値を設定し、ＤＯｎ－１＜ＤＯｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ－１より小さい値を設定し、ＤＯｎ－１≧ＤＯｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、ｎ回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎより小さい値を設定し、ＤＯｎ－１＜ＤＯｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、ｎ回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎより大きい値を設定し、散気量の制御を行うものである。
本願に開示される水処理装置は、生物反応槽へ供給された被処理水に対して活性汚泥法を用いた水処理を行う水処理装置において、生物反応槽は、散気を行う好気領域と、好気領域の上流側に設置された好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、好気領域に散気を行う散気部とを備え、嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、散気の制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部を備え、汚濁物除去量に基づいて散気量の制御を行い、第一汚濁物濃度測定部は嫌気領域の窒素濃度を測定し、第二汚濁物濃度測定部は好気領域のアンモニア態窒素濃度を測定し、制御装置は、好気領域の目標アンモニア態窒素濃度を算出する目標アンモニア態窒素濃度算出部を備え、目標アンモニア態窒素濃度算出部において目標アンモニア態窒素濃度を決定し、ｎ回目に算出された汚濁物除去量をＲｎ、ｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度をＮＨｎとしたとき、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と（ｎ－１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ－１、およびｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎとを比較し、ＮＨｎ－１＜ＮＨｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ－１より小さい値を設定し、ＮＨｎ－１≧ＮＨｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ－１より大きい値を設定し、ＮＨｎ－１＜ＮＨｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、ｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎより大きい値を設定し、ＮＨｎ－１≧ＮＨｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、ｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎより小さい値を設定し、散気量の制御を行うものである。
The water treatment apparatus disclosed in the present application is a water treatment apparatus that performs water treatment using an activated sludge method on water to be treated supplied to a biological reaction tank, wherein the biological reaction tank is an aerobic region in which aeration is performed. and an anaerobic region, which is a region with a lower dissolved oxygen concentration than the aerobic region installed upstream of the aerobic region, and an air diffuser that diffuses air into the aerobic region. a first pollutant concentration measuring unit that measures the concentration of pollutants in the aerobic region; a second pollutant concentration measuring unit that measures the concentration of pollutants in the aerobic region; a pollutant removal amount calculation unit that calculates the pollutant removal amount based on the first pollutant concentration measured by the substance concentration measurement unit and the second pollutant concentration measured by the second pollutant concentration measurement unit; , the air diffusion amount is controlled based on the pollutant removal amount , the control device has a target air diffusion amount calculation unit for calculating the air diffusion amount supplied from the air diffusion unit, and the target air diffusion amount calculation unit , the pollutant removal amount calculated for the n-th time is Rn, and the target air diffusion amount for the n-th time is Qn. −1 and the (n−1)th target aeration amount Qn−1, and the pollutant removal amount Rn calculated at the nth time and the nth target aeration amount Qn are compared, and Qn−1≧Qn, And when Rn−1≧Rn, the (n+1)th target air diffusion amount Qn+1 is set to a value larger than the (n−1)th target air diffusion amount Qn−1, and Qn−1<Qn, and In the case of Rn−1≧Rn, the (n+1)th target air diffusion amount Qn+1 is set to a value smaller than the (n−1)th target air diffusion amount Qn−1, and Qn−1≧Qn and Rn If −1<Rn, the (n+1)-th target air diffusion amount Qn+1 is set to a value smaller than the n-th target air diffusion amount Qn, and if Qn-1<Qn and Rn-1<Rn , (n+1)-th target air diffusion amount Rn+1 is set to a value larger than the n-th target air diffusion amount Qn,
It controls the diffusion amount .
The water treatment apparatus disclosed in the present application is a water treatment apparatus that performs water treatment using an activated sludge method on water to be treated supplied to a biological reaction tank,
The biological reaction tank consists of an aerobic zone that performs aeration, an anaerobic zone that is a zone with a lower dissolved oxygen concentration than the aerobic zone installed upstream of the aerobic zone, and a diffuser that carries out aeration in the aerobic zone. a first contaminant concentration measurement unit for measuring the contaminant concentration in the anaerobic region; a second contaminant concentration measurement unit for measuring the contaminant concentration in the aerobic region; and a control for controlling aeration. and the control device removes contaminants based on the first contaminant concentration measured by the first contaminant concentration measurement unit and the second contaminant concentration measured by the second contaminant concentration measurement unit. The control device includes a pollutant removal amount calculation unit that calculates the amount of pollutants removed, controls the amount of aeration based on the pollutant removal amount, and has a dissolved oxygen concentration measurement unit that measures the dissolved oxygen concentration in the aerobic region. A target dissolved oxygen concentration calculation unit for calculating a target dissolved oxygen concentration in the aerobic region is provided, the target dissolved oxygen concentration calculation unit determines the target dissolved oxygen concentration, and the pollutant removal amount calculated for the nth time is Rn, When the target dissolved oxygen concentration is DOn, the pollutant removal amount Rn-1 calculated for the (n-1)th time and the target dissolved oxygen concentration DOn-1 for the (n-1)th time, and the target dissolved oxygen concentration DOn-1 for the nth time calculated The pollutant removal amount Rn and the n-th target dissolved oxygen concentration DOn are compared, and if DOn-1≧DOn and Rn-1≧Rn, the (n+1)-th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set as (n -1) When a value larger than the target aeration amount DOn-1 is set for the (n+1)th time and when DOn-1<DOn and Rn-1≧Rn, the (n+1)th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set as (n- 1) If a value smaller than the target dissolved oxygen concentration DOn-1 is set, and if DOn-1≧DOn and Rn-1<Rn, the (n+1)-th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set to the n-th target If a value smaller than the dissolved oxygen concentration DOn is set, and DOn−1<DOn and Rn−1<Rn, the (n+1)th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set to a value larger than the nth target dissolved oxygen concentration DOn. is set to control the diffusion amount.
The water treatment apparatus disclosed in the present application is a water treatment apparatus that performs water treatment using an activated sludge method on water to be treated supplied to a biological reaction tank, wherein the biological reaction tank is an aerobic region in which aeration is performed. and an anaerobic region, which is a region with a lower dissolved oxygen concentration than the aerobic region installed upstream of the aerobic region, and an air diffuser that diffuses air into the aerobic region. a first pollutant concentration measuring unit that measures the concentration of pollutants in the aerobic region; a second pollutant concentration measuring unit that measures the concentration of pollutants in the aerobic region; a pollutant removal amount calculation unit that calculates the pollutant removal amount based on the first pollutant concentration measured by the substance concentration measurement unit and the second pollutant concentration measured by the second pollutant concentration measurement unit; , the amount of aeration is controlled based on the amount of pollutants removed, the first pollutant concentration measurement unit measures the nitrogen concentration in the anaerobic region, and the second pollutant concentration measurement unit measures the ammonium nitrogen concentration in the aerobic region. The control device includes a target ammonia nitrogen concentration calculation unit that calculates the target ammonia nitrogen concentration in the aerobic region, the target ammonia nitrogen concentration calculation unit determines the target ammonia nitrogen concentration, and calculates the n-th time When the pollutant removal amount calculated is Rn, and the n-th target ammonia nitrogen concentration is NHn, the pollutant removal amount Rn-1 calculated for the (n-1) time and the target ammonia for the (n-1) time Comparing the nitrogen concentration NHn-1 and the pollutant removal amount Rn calculated for the n-th time with the target ammonia nitrogen concentration NHn for the n-th time, if NHn-1<NHn and Rn-1≧Rn, As the (n+1)th target ammonia nitrogen concentration NHn+1, a value smaller than the (n−1)th target ammonia nitrogen concentration NHn−1 is set, and if NHn−1≧NHn and Rn−1≧Rn, , (n+1)th target ammonia nitrogen concentration NHn+1 is set to a value larger than (n−1)th target ammonia nitrogen concentration NHn−1, and NHn−1<NHn and Rn−1<Rn sets a value larger than the n-th target ammonia nitrogen concentration NHn as the (n+1)th target ammonia nitrogen concentration NHn+1, and if NHn−1≧NHn and Rn−1<Rn, then (n+1) As the target ammonium nitrogen concentration NHn+1 for the first time, a value smaller than the target ammonium nitrogen concentration NHn for the nth time is set to control the diffusion amount.
本願に開示される水処理装置によれば、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる水処理装置が得られる。 According to the water treatment apparatus disclosed in the present application, the amount of contaminants removed is calculated, and the aeration amount is controlled so as to increase the amount of contaminants removed. can get.
実施の形態１．
実施の形態１は、生物反応槽は、散気を行う好気領域と、好気領域の上流側に設置された好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、好気領域に散気を行う散気部とを備え、嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、散気の制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部と、散気部から供給される散気量を算出する目標散気量算出部を備え、目標散気量算出部が算出する目標散気量に基づいて汚濁物除去量が増加するように散気量の制御を行う水処理装置に関するものである。
In
以下、実施の形態１に係る水処理装置の構成および動作について、水処理装置の構成図である図１、散気量制御のフロー図である図２、および汚濁物除去量と散気量との関係の説明図である図３に基づいて説明する。
Hereinafter, the configuration and operation of the water treatment apparatus according to
まず、実施の形態１の水処理装置１００の構成を図１に基づいて説明する。
水処理装置１００は、生物反応槽１、沈殿槽２、空気供給部４、第一汚濁物濃度測定部５、第二汚濁物濃度測定部６、および制御装置１１を備える。
なお、図１において、配管系統は実線で記載し、信号系統は点線で記載している。
First, the structure of the
The
In FIG. 1, a piping system is indicated by a solid line, and a signal system is indicated by a dotted line.
まず、生物反応槽１および沈殿槽２について説明する。
生物反応槽１は、散気部３、嫌気領域５１、好気領域５２、および仕切り板５０を備える。
活性汚泥を蓄えた生物反応槽１は、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に含まれる活性汚泥を沈殿槽２に沈殿させる。沈殿処理したあとの上澄水は配管ｃを介して排出される。また、沈殿処理によって分離した活性汚泥は、配管ｄを介して生物反応槽１へ返送されるが、余剰分は配管ｅを介して外部に排出される。
First, the
The
The
Activated sludge contained in the effluent discharged from the
生物反応槽１において、生物反応槽１の上流には散気を実施しない嫌気領域５１が存在する。嫌気領域５１を通過したのち、散気部３から散気された空気と活性汚泥が混合される好気領域５２になる。
In the
嫌気領域５１では硝酸が窒素ガスに還元される反応（脱窒）、および活性汚泥中に蓄積された燐が槽内に放出される反応が進行する。これらの反応は活性汚泥が酸素を必要としない反応であるため、通常の場合、嫌気領域５１は散気部３又は散気部３に相当する構成要素を備えない。
仮に散気部３に相当する構成要素を備えても好気領域５２と比べて単位体積あたりの散気量は少ない。
また、溶存酸素濃度が小さい場合には、散気を実施しない場合と同等の反応が起こり、このような場合には、嫌気領域とみなすことができる。
In the
Even if a component corresponding to the
Also, when the dissolved oxygen concentration is low, the same reaction occurs as in the case where aeration is not carried out, and such a case can be regarded as an anaerobic region.
一方、好気領域５２では被処理水中の窒素成分が生物反応により硝酸に酸化される反応（硝化反応）、および廃水中の燐成分が活性汚泥の体内に蓄積される反応が進行する。これらの反応は活性汚泥が酸素を必要とするため、通常の場合、好気領域５２は散気部３を備える。
On the other hand, in the
実施の形態１に係る水処理装置１００においては、嫌気領域５１と好気領域５２間は仕切り板５０が設けられている。仕切り板５０を設けることで、散気部３からの空気が嫌気領域５１に混入することを確実に防ぎ、嫌気領域５１の嫌気度を良好に保つことが期待できる。
本実施の形態１の一実施例に限定されず、仕切り板５０を省略してもよい。また、仕切り板５０に替えて、異なる水槽、或いは回路構造によって分けられるように構成してもよい。
In the
The
次に、散気部３から供給される散気量の制御に関係する空気供給部４、第一汚濁物濃度測定部５、第二汚濁物濃度測定部６、および制御装置１１について、配管系統、信号系統も含めて説明する。
Next, regarding the
嫌気領域５１の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部５は、嫌気領域５１内に設置されている。また、好気領域５２の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部６は、好気領域５２内の流出口側に設置されている。
第一汚濁物濃度測定部５と第二汚濁物濃度測定部６とにはそれぞれ、アンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、硝酸態窒素濃度計、亜硝酸態窒素濃度計、全燐濃度計、燐酸態燐濃度計の内少なくとも１つ以上の測定器を設ける。
また、季節等の影響を考慮するために、水温計を設けていてもよい。さらに、測定時間と関連付けて測定値を記録する機能を有するか、測定値を記録するための記録装置を測定器とは別に備えていてもよい。
A first contaminant
Ammonia nitrogen concentration meter, total nitrogen concentration meter, nitrate nitrogen concentration meter, nitrite nitrogen concentration meter, and total phosphorus concentration meter are provided in the first pollutant
In addition, a water temperature gauge may be provided in order to take into consideration the effects of seasons and the like. Furthermore, it may have a function of recording the measured value in association with the measurement time, or may be provided with a recording device for recording the measured value separately from the measuring device.
第一汚濁物濃度測定部５は好気領域５２へ流入する汚濁物濃度を測定するため、被処理水の流下方向に対して好気領域５２よりも上流側に設置する必要がある。第一汚濁物濃度測定部５は配管ａに接続することもできるが、その場合には、沈殿槽２から配管ｄを介して返送される活性汚泥の影響を測定することができない。
したがって、第一汚濁物濃度測定部５は嫌気領域５１内に設置することが望ましい。また、第二汚濁物濃度測定部６は好気領域５２において処理された後の汚濁物濃度を測定する目的で設置するため、配管ｂ又は沈殿槽２内に設置することもできる。しかし、生物反応槽１内で完全に汚濁物を除去するためには、第二汚濁物濃度測定部６は好気領域５２内に設置することが望ましい。
Since the first contaminant
Therefore, it is desirable to install the first contaminant
第一汚濁物濃度測定部５で測定された嫌気領域の汚濁物濃度（第一汚濁物濃度）と第二汚濁物濃度測定部６で測定された好気領域の第二汚濁物濃度（第二汚濁物濃度）は制御装置１１へ出力され、目標散気量が算出される。
Contaminant concentration in the anaerobic region (first contaminant concentration) measured by the first contaminant
次に、制御装置１１の構成および動作について説明する。
制御装置１１は、汚濁物除去量算出部７、記録部８、汚濁物除去量比較部９、および目標散気量算出部１０を備える。
第一汚濁物濃度測定部５から信号線５ａを介して送信された第一汚濁物濃度と、第二汚濁物濃度測定部６から信号線６ａを介して送信された第二汚濁物濃度に基づいて、汚濁物除去量算出部７において汚濁物除去量が算出される。
Next, the configuration and operation of the
The
Based on the first pollutant concentration transmitted from the first pollutant
記録部８は、汚濁物除去量算出部７で算出された汚濁物除去量と、汚濁物除去量を算出したときの目標散気量算出部１０によって散気制御されている散気量とを互いに関連付けて記録する。汚濁物除去量は信号線７ａを介して、散気量は信号線１０ｂを介して記録部８に送信される。
The
汚濁物除去量比較部９は、記録部８に記録されている汚濁物除去量である第一汚濁物除去量と、汚濁物除去量算出部７で第一汚濁物除去量より後に算出された汚濁物除去量である第二汚濁物除去量とを信号線８ａを介して受信し、比較する。
汚濁物除去量比較部９は、散気量算出司令を生成し、この散気量算出司令は信号線９ａを介して目標散気量算出部１０へ出力される。
散気量算出司令とは、目標散気量算出部１０が散気量を算出するための、汚濁物除去量比較部９で生成した汚濁物除去量の比較結果を含む情報である。
The pollutant removal
The contaminant removal
The air diffusion amount calculation command is information including the comparison result of the pollutant removal amount generated by the pollutant
目標散気量算出部１０は、汚濁物除去量比較部９からの散気量算出司令に基づいて目標散気量を算出し、この目標散気量は信号線１０ａを介して空気供給部４に出力される。
空気供給部４は、散気に必要な空気を配管４ａを介して、散気部３に送る。
The target air diffusion
The
次に、制御装置１１における散気量制御方法について、散気量制御のフロー図である図２に基づいて説明する。
なお、図２のフロー図では、停止を省略しているが、水処理装置１００が外部から停止指令を受信した場合、散気量制御の処理を停止する。
Next, a diffusion amount control method in the
In addition, in the flowchart of FIG. 2, the stop is omitted, but when the
制御装置１１での制御が開始されると、初期ステップＳ１ａでは、制御装置１１はｎ＝１と設定する。
When control by the
散気ステップＳ２ａでは、目標散気量算出部１０は、第一目標散気量として、予め設定された散気量Ｑ１での散気を実行する。第一目標散気量Ｑ１は、汚濁物を除去できる散気量として妥当な範囲から任意の値が採用される。例えば、好気領域の溶存酸素濃度が２ｍｇ／Ｌ以上に維持されるのに必要な散気量を設定する。
In the air diffusion step S2a, the target air
汚濁物除去量算出ステップＳ３ａでは、散気ステップＳ２ａ開始から時間Ｔ１が経過すると、目標散気量算出部１０は、汚濁物除去量算出司令を汚濁物除去量算出部７へ信号線１０ｃを介して出力する。
汚濁物除去量算出部７は、汚濁物除去量算出司令を受信して、汚濁物除去量Ｒ１を算出する。汚濁物除去量Ｒ１の算出は、散気ステップＳ２ａ開始時から時間Ｔ１が経過した間に測定された第一汚濁物濃度の平均値Ｍａ１と、散気ステップＳ２ａ開始時から時間Ｔ１が経過した間に測定された第二汚濁物濃度の平均値Ｍａ２とを用いて、式（１）に基づき算出される。
In the contaminant removal amount calculation step S3a, when the time T1 has elapsed from the start of the aeration step S2a, the target aeration
The pollutant removal
Ｒ１＝Ｍａ１－Ｍａ２ （１） R 1 =Ma1−Ma2 (1)
なお、時間Ｔ１は１分から１時間、さらには１日から１週間のいずれの期間でもよいが、生物反応槽１の水理学的滞留時間（標準活性汚泥法による都市下水の処理では５時間から１５時間程度が一般的）より長い時間が望ましい。
また、時間Ｔ１は一定の期間である必要はなく、汚濁物除去量算出ステップを実行する毎に変更する構成としてもよい。
The time T1 may be any period from 1 minute to 1 hour, or from 1 day to 1 week. A longer time is desirable.
Also, the time T1 does not have to be a fixed period, and may be changed each time the contaminant removal amount calculation step is executed.
さらに、汚濁物除去量として式（２）のように、第一汚濁物濃度の平均値Ｍａ１に対する除去された汚濁物量の比率として求めても同様の効果を奏する。 Furthermore, the same effect can be obtained by calculating the amount of removed contaminants as a ratio of the amount of removed contaminants to the average value Ma1 of the first concentration of contaminants, as in Equation (2).
Ｒ１＝（Ｍａ１－Ｍａ２）／Ｍａ１ （２） R 1 = (Ma1-Ma2)/Ma1 (2)
記録ステップＳ４ａでは、記録部８は、汚濁物除去量Ｒ１及び第一目標散気量Ｑ１を互いに関連付けて記録する。
In the recording step S4a, the
汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでは、汚濁物除去量比較部９は、記録部８に記録されている汚濁物除去量算出ステップＳ３ａで（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と、汚濁物除去量算出ステップＳ３ａでｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとを比較する。
つまり、ｎ＝２の場合には、汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでは、汚濁物除去量比較部９は、第一汚濁物除去量Ｒ１と、第二汚濁物除去量Ｒ２とを比較する。
In the contaminant removal amount comparison step S5a, the contaminant removal
That is, when n=2, in the pollutant removal amount comparison step S5a, the pollutant removal
具体的には、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と第（ｎ－１）目標散気量Ｑｎ－１、ｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎと第ｎ目標散気量Ｑｎを（ａ）～（ｄ）の条件に分類する。 Specifically, the (n−1)-th calculated contaminant removal amount Rn−1 and the (n−1)th target aeration amount Qn−1, the n-th calculated contaminant removal amount Rn and the The n target air diffusion amount Qn is classified into conditions (a) to (d).
（ａ）Ｑｎ－１≧Ｑｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合
（ｂ）Ｑｎ－１＜Ｑｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合
（ｃ）Ｑｎ－１≧Ｑｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合
（ｄ）Ｑｎ－１＜Ｑｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合
(a) When Qn-1≧Qn and Rn-1≧Rn (b) When Qn-1<Qn and Rn-1≧Rn (c) When Qn-1≧Qn and Rn-1<Rn Case (d) Qn-1<Qn and Rn-1<Rn
汚濁物除去量比較部９は、散気量算出司令を生成し、この散気量算出司令を目標散気量算出部１０へ出力する。
なお、ｎ＝１回目の場合は、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量である汚濁物除去量Ｒｎ－１が存在しないため、汚濁物除去量を比較することなく散気量決定ステップＳ６ａへ進む。
The contaminant removal
In the case of n=1, there is no contaminant removal amount Rn-1, which is the contaminant removal amount calculated for the (n-1)th time. Go to decision step S6a.
散気量決定ステップＳ６ａでは、目標散気量算出部１０は、汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでの比較結果に基づいて（ｎ＋１）回目のステップにおける目標散気量Ｑｎ＋１を算出する。
具体的には、汚濁物除去量比較ステップＳ５ａにおける（ａ）～（ｄ）の各場合につき、散気量決定ステップＳ６ａではＱｎ＋１を下記の通り算出する。
In the air diffusion amount determination step S6a, the target air
Specifically, for each of the cases (a) to (d) in the contaminant removal amount comparison step S5a, Qn+1 is calculated as follows in the aeration amount determination step S6a.
（ａ）の場合、Ｑｎ―１よりも所定量又は所定割合大きい値をＱｎ＋１に設定
（ｂ）の場合、Ｑｎ―１よりも所定量又は所定割合小さい値をＱｎ＋１に設定
（ｃ）の場合、Ｑｎよりも所定量又は所定割合小さい値をＱｎ＋１に設定
（ｄ）の場合、Ｑｎよりも所定量又は所定割合大きい値をＱｎ＋１に設定
In the case of (a), set Qn+1 to a value larger than Qn-1 by a predetermined amount or a predetermined ratio. If a value smaller than Qn by a predetermined amount or a predetermined ratio is set to Qn+1 (d), a value larger than Qn by a predetermined amount or by a predetermined ratio is set to Qn+1
なお、ｎ＝１回目の場合は、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量である汚濁物除去量Ｒｎ－１が存在しないが、Ｑ２として、Ｑ１よりも所定量又は所定割合大きい値を設定しても、Ｑ１よりも所定量又は所定割合小さい値を設定してもよい。 In the case of n = 1st time, the pollutant removal amount Rn-1, which is the pollutant removal amount calculated for the (n-1)th time, does not exist, but Q 2 is a predetermined amount or a predetermined amount larger than Q 1 A value that is relatively large may be set, or a value that is smaller than Q1 by a predetermined amount or a predetermined percentage may be set.
しかし、散気量不足を防ぐために、Ｑ２としてはＱ１よりも所定量又は所定割合大きい値を設定することが望ましい。
Ｑｎ＋１を設定するときの散気量を増減させる所定量は処理水量１ｍ３あたりに換算して０．０１～１０ｍ３／ｈｒの範囲であることが望ましく、散気量を増減させる所定割合は５～５０％の範囲であることが望ましい。
However, in order to prevent insufficient air diffusion, it is desirable to set Q2 to a value larger than Q1 by a predetermined amount or by a predetermined ratio.
The predetermined amount for increasing or decreasing the aeration amount when setting Qn+1 is preferably in the range of 0.01 to 10 m 3 /hr in terms of 1 m 3 of treated water, and the predetermined rate for increasing or decreasing the aeration amount is 5 A range of ~50% is desirable.
加算ステップＳ７ａでは、制御装置１１は、ｎを１加算して（ｎ＋１）として散気ステップＳ２ａに戻る。
In the addition step S7a, the
次に、汚濁物除去量と散気量との関係を図３に基づいて説明する。
汚濁物として全窒素、又は全燐を想定した場合、汚濁物と散気量には図３のような関係が成立すると想定される。
図３において、縦軸は汚濁物除去量（ｍｇ／Ｌ）、横軸は散気量（ｍ３／ｈｒ）である。
図３に示すように、汚濁物除去量は散気量に対して上に凸の傾向が見られ、汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊が存在すると想定される。
Next, the relationship between the amount of contaminants removed and the amount of aeration will be described with reference to FIG.
Assuming total nitrogen or total phosphorus as contaminants, it is assumed that the relationship shown in FIG.
In FIG. 3, the vertical axis is the pollutant removal amount (mg/L), and the horizontal axis is the aeration amount (m 3 /hr).
As shown in FIG. 3, the amount of contaminants removed tends to be upwardly convex with respect to the amount of diffusion, and it is assumed that there is an amount of diffusion Q * that maximizes the amount of contaminants removed.
具体的には、汚濁物が全窒素の場合、Ｑ＊よりも小さな散気量では好気領域への酸素供給が不足して硝化反応が促進されず、Ｑ＊よりも大きな散気量では嫌気領域への酸素混入により脱窒反応が促進されないため、汚濁物除去量は低下する。
一方、汚濁物が全燐の場合、Ｑ＊よりも小さな散気量では好気領域への酸素供給が不足して活性汚泥の体内へ燐が蓄積される反応が促進されず、Ｑ＊よりも大きな散気量では嫌気領域への酸素混入により活性汚泥中に蓄積された燐が放出される反応が促進されないため、汚濁物除去量は低下する。
したがって、汚濁物除去量が最大となるＱ＊の散気量で散気をすることで、処理水質を最も良好に保つことができる。
Specifically, when the pollutant is total nitrogen, if the amount of air diffusion is smaller than Q * , the oxygen supply to the aerobic region is insufficient and the nitrification reaction is not promoted . The denitrification reaction is not promoted by oxygen entrainment into the zone, so pollutant removal rate is reduced.
On the other hand, when the pollutant is total phosphorus, the oxygen supply to the aerobic region is insufficient if the amount of aeration is smaller than Q * , and the reaction of accumulating phosphorus in the activated sludge is not promoted . A large amount of aeration does not promote the release of phosphorous accumulated in the activated sludge due to the introduction of oxygen into the anaerobic region, resulting in a lower pollutant removal amount.
Therefore, the quality of the treated water can be maintained in the best condition by performing aeration with Q * , which maximizes the amount of contaminants removed.
散気量決定ステップＳ６ａにおける散気量の決定プロセスを説明する。
ｎ回目に算出された散気量Ｑｎと汚濁物除去量Ｒｎのデータセットを（Ｑｎ、Ｒｎ）と記載すると、（Ｑｎ、Ｒｎ）は図３における汚濁物除去量と散気量との関係を示す曲線上に存在する。
The process of determining the diffusion amount in the diffusion amount determination step S6a will be described.
If the data set of the air diffusion amount Qn and the pollutant removal amount Rn calculated for the nth time is expressed as (Qn, Rn), (Qn, Rn) represents the relationship between the pollutant removal amount and the air diffusion amount in FIG. present on the curve shown.
ここで、（Ｑｎ－１、Ｒｎ－１）がｘ、（Ｑｎ、Ｒｎ）がｗの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでは（ａ）の条件に分類される。この時、散気量を汚濁物除去量が最大となるＱ＊に近づけるためには、ｘでの散気量であるＱｎ－１よりも大きな散気量を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、散気量決定ステップＳ６ａではＱｎ―１よりも所定量又は所定割合大きい値をＱｎ＋１に設定する。
Here, when (Qn-1, Rn-1) exists at the position of x and (Qn, Rn) exists at the position of w, this is classified as the condition (a) in the contaminant removal amount comparison step S5a. At this time, in order to bring the amount of air diffusion closer to Q * , which maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set the amount of air diffusion larger than Qn-1, which is the amount of air diffusion at x, at the (n+1)th time. be.
Therefore, in the diffusion amount determination step S6a, Qn+1 is set to a value larger than Qn-1 by a predetermined amount or by a predetermined ratio.
（Ｑｎ－１、Ｒｎ－１）がｚ、（Ｑｎ、Ｒｎ）がｙの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでは（ｂ）の条件に分類される。この時、散気量を汚濁物除去量が最大となるＱ＊に近づけるためには、ｚでの散気量であるＱｎ－１よりも小さな散気量を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、散気量決定ステップＳ６ａではＱｎ―１よりも所定量又は所定割合小さい値をＱｎ＋１に設定する。
If (Qn-1, Rn-1) exists at the position of z and (Qn, Rn) exists at the position of y, this is classified as the condition (b) in the contaminant removal amount comparison step S5a. At this time, in order to bring the amount of aeration closer to Q * , which maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set the amount of aeration smaller than Qn−1, which is the amount of aeration at z, at the (n+1)th time. be.
Therefore, in the diffusion amount determination step S6a, a value smaller than Qn-1 by a predetermined amount or a predetermined ratio is set to Qn+1.
（Ｑｎ－１、Ｒｎ－１）がｙ、（Ｑｎ、Ｒｎ）がｚの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでは（ｃ）の条件に分類される。この時、散気量を汚濁物除去量が最大となるＱ＊に近づけるためには、ｚでの散気量であるＱｎよりも小さな散気量を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、散気量決定ステップＳ６ａではＱｎよりも所定量又は所定割合小さい値をＱｎ＋１に設定する。
If (Qn-1, Rn-1) exists at the position of y and (Qn, Rn) exists at the position of z, this is classified as the condition (c) in the contaminant removal amount comparison step S5a. At this time, in order to bring the amount of air diffusion closer to Q * , which maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set the amount of air diffusion smaller than Qn, which is the amount of air diffusion at z, at the (n+1)th time.
Therefore, in the diffusion amount determination step S6a, a value smaller than Qn by a predetermined amount or a predetermined ratio is set to Qn+1.
（Ｑｎ－１、Ｒｎ－１）がｗ、（Ｑｎ、Ｒｎ）がｘの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ａでは（ｄ）の条件に分類される。この時、散気量を汚濁物除去量が最大となるＱ＊に近づけるためには、ｘでの散気量であるＱｎよりも大きな散気量を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、散気量決定ステップＳ６ａではＱｎよりも所定量又は所定割合大きい値をＱｎ＋１に設定する。
If (Qn-1, Rn-1) exists at the position of w and (Qn, Rn) exists at the position of x, this is classified as condition (d) in the contaminant removal amount comparison step S5a. At this time, in order to bring the amount of air diffusion closer to Q * , which maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set the amount of air diffusion larger than Qn, which is the amount of air diffusion at x, at the (n+1)th time.
Therefore, in the diffusion amount determination step S6a, Qn+1 is set to a value larger than Qn by a predetermined amount or by a predetermined ratio.
上記の操作を繰り返し行うことで、Ｑ＊付近の散気量が設定されることになるため、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を常に良好に保つことかできる。 By repeating the above operation, the aeration amount near Q * is set, so that the amount of contaminants removed can be maximized and the treated water quality can be maintained at a good level at all times.
以上説明した水処理装置１００の処理を一般化して説明する。
目標散気量算出部１０において目標散気量として第一目標散気量を決定する。
第一目標散気量で散気を行ったときに汚濁物除去量算出部７で算出された第一汚濁物除去量と、第一目標散気量よりも大きな散気量である第二目標散気量で散気を行ったときの第二汚濁物除去量とを比較する。
第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも大きい場合に、第三目標散気量として第一目標散気量よりも小さな値を設定し、第一汚濁物除去量が前記第二汚濁物除去量よりも小さい場合に、第三散気量として第二目標散気量よりも大きな値を設定する。
The processing of the
The target air
The first target air diffusion amount calculated by the pollutant removal
When the first pollutant removal amount is greater than the second pollutant removal amount, the third target air diffusion amount is set to a value smaller than the first target air diffusion amount, and the first pollutant removal amount is equal to the second If it is smaller than the contaminant removal amount, a value larger than the second target air diffusion amount is set as the third air diffusion amount.
第一目標散気量で散気を行ったときに汚濁物除去量算出部７で算出された第一汚濁物除去量と、第一目標散気量よりも小さな散気量である第二目標散気量で散気を行ったときの第二汚濁物除去量とを比較し、第一汚濁物除去量が前記第二汚濁物除去量よりも大きい場合に、第三目標散気量として第一目標散気量よりも大きな値を設定し、第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも小さい場合に、第三散気量として前記第二目標散気量よりも小さな値を設定する。
The first target air diffusion amount calculated by the pollutant removal
以上説明したように、実施の形態１では汚濁物除去量が増加するように散気量を所定量又は所定割合で変動させるため、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
As described above, in
上記説明のように、実施の形態１の水処理装置は、生物反応槽は、散気を行う好気領域と、好気領域の上流側に設置された好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、好気領域に散気を行う散気部とを備え、嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、散気の制御を行う制御装置とを備え、制御装置は、第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部と、散気部から供給される散気量を算出する目標散気量算出部を備え、目標散気量算出部が算出する目標散気量に基づいて汚濁物除去量が増加するように散気量の制御を行うものである。
このため、実施の形態１の水処理装置は、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる。
As described above, in the water treatment apparatus of
Therefore, the water treatment apparatus according to
実施の形態２．
実施の形態２の水処理装置は、実施の形態１の水処理装置に、流入水量測定部と返送汚泥流量測定部とを追加する構成としたものである。
A water treatment apparatus according to
以下、実施の形態２に係る水処理装置の構成、動作について、水処理装置の構成図である図４、および水処理装置の構成の一部詳細図である図５に基づいて、実施の形態１との差異を中心に説明する。
実施の形態２の水処理装置の構成図である図４において、実施の形態１と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
また、実施の形態１と区別するために、水処理装置２００としている。
Hereinafter, the configuration and operation of the water treatment apparatus according to
In FIG. 4, which is a configuration diagram of the water treatment apparatus of
Moreover, in order to distinguish from
実施の形態２の水処理装置２００は、実施の形態１の水処理装置１００に対して、流入水量測定部２１と返送汚泥流量測定部２２とを追加している。
The
まず実施の形態２の水処理装置２００の構成および動作について、図４に基づいて説明する。
配管ａには流入水量を測定するための流入水量測定部２１が設置されており、配管ｄには返送汚泥流量を測定するための返送汚泥流量測定部２２が設置されている。
流入水量測定部２１と返送汚泥流量測定部２２は測定時間と関連付けて測定値を記録する機能を有するか、測定値を記録するための記録装置を測定器とは別に備えていてもよい。
First, the configuration and operation of the
An inflow water
The
流入水量測定部２１で測定された流入水量は、信号線２１ａを介して汚濁物除去量算出部７に送信される。返送汚泥流量測定部２２で測定された返送汚泥流量は、信号線２２ａを介して汚濁物除去量算出部７に送信される。
The inflow water amount measured by the inflow water
実施の形態２の制御装置１１における散気量制御方法について、図２に示すフロー図を参照しながら、水処理装置の構成図の一部詳細図である図５に基づいて説明する。
実施の形態２において、実施の形態１と異なる点は、図２の汚濁物除去量算出ステップＳ３ａでの汚濁物除去量算出方法である。
A diffusion amount control method in the
実施の形態２における汚濁物除去量算出ステップＳ３ａでの汚濁物除去量算出方法を図５に基づいて説明する。 A method of calculating the amount of removed contaminants in step S3a for calculating the amount of removed contaminants in the second embodiment will be described with reference to FIG.
実施の形態２における汚濁物除去量算出ステップＳ３ａでは、第一汚濁物濃度測定部５と第二汚濁物濃度測定部６との間の距離Ｌ、生物反応槽１において被処理水の流下方向に対して垂直な面の断面積Ａ、散気ステップＳ２ａ開始時からＴ１が経過した時間の間に測定された流入水量の平均値Ｑｉｎと、返送汚泥流量の平均値Ｑｒに基づいて、式（３）により被処理水が第一汚濁物濃度測定部５から第二汚濁物濃度測定部６へ移動するときの移動時間ｔｎを算出する。
In the contaminant removal amount calculation step S3a in
ｔｎ＝Ｌ／（（Ｑｉｎ＋Ｑｒ）／Ａ） （３） tn=L/((Qin+Qr)/A) (3)
その後、散気ステップＳ２ａ開始時からＴ１が経過後に測定された第二汚濁物濃度Ｍｂ２と、散気ステップＳ２ａ開始時からＴ１が経過した時刻から、移動時間ｔｎ遡った時刻の第一汚濁物濃度Ｍｂ１とを用いて、式（４）に基づき汚濁物除去量Ｒ１が算出される。 After that, the second contaminant concentration Mb2 measured after T1 has passed since the start of the aeration step S2a, and the first contaminant concentration at the time after the movement time tn before the time T1 has passed since the start of the aeration step S2a. Mb1 is used to calculate the contaminant removal amount R1 based on the equation (4).
Ｒ１＝Ｍｂ１－Ｍｂ２ （４） R 1 =Mb1−Mb2 (4)
なお、時間Ｔ１は１分から１時間、さらには１日から１週間のいずれの期間でもよいが、移動時間ｔｎ以上の時間であることが望ましい。また、時間Ｔ１は一定の期間である必要はなく、汚濁物除去量算出ステップを実行する毎に変更する構成としてもよい。さらに、汚濁物除去量を式（５）のように、Ｍｂ１に対する除去された汚濁物量の比率として求めても同様の効果を奏する。 The time T1 may be one minute to one hour, or one day to one week, but is preferably longer than the travel time tn. Also, the time T1 does not have to be a fixed period, and may be changed each time the contaminant removal amount calculation step is executed. Further, the same effect can be obtained by obtaining the amount of pollutants removed as a ratio of the amount of pollutants removed to Mb1, as in Equation (5).
Ｒ１＝（Ｍｂ１－Ｍｂ２）／Ｍｂ１ （５） R 1 = (Mb1-Mb2)/Mb1 (5)
式（４）、または式（５）により、第一汚濁物濃度測定部５で測定された第一汚濁物濃度と、第一汚濁物濃度測定部５で第一汚濁物濃度を測定された被処理水が生物反応槽内１を水の流下方向に沿って移動して第二汚濁物濃度測定部６の位置に到達した時刻での第二汚濁物濃度との差から汚濁物除去量が算出される。
例えば、都市下水では、被処理水に含まれる汚濁物濃度は１日の中で時間変動することが知られているが、式（４）または式（５）によれば、生物反応槽１を流下する被処理水の時間遅れを考慮して汚濁物除去量を算出することができる。このため、正確な汚濁物除去量を算出することができる。
したがって、汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊に対して散気量をより正確に制御できる。
The first contaminant concentration measured by the first contaminant
For example, in urban sewage, it is known that the concentration of contaminants contained in the water to be treated fluctuates over the course of a day. The pollutant removal amount can be calculated by considering the time delay of the water to be treated that flows down. Therefore, it is possible to calculate an accurate pollutant removal amount.
Therefore, the diffusion amount can be controlled more accurately with respect to the diffusion amount Q * that maximizes the pollutant removal amount.
以上説明したように、実施の形態２の水処理装置２００では生物反応槽１内での被処理水流下に伴う汚濁物濃度測定の時間遅れを考慮した上で、汚濁物除去量が増加するように散気量を所定量又は所定割合で変動させるため、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
As described above, in the
実施の形態２の水処理装置は、実施の形態１の水処理装置に流入水量測定部と返送汚泥流量測定部とを追加する構成としたものである。
したがって、実施の形態２の水処理装置は、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる。さらに、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
The water treatment apparatus of
Therefore, the water treatment apparatus of
実施の形態３．
実施の形態３の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置に溶存酸素濃度測定部を追加し、制御装置内の目標散気量算出部を目標溶存酸素濃度算出部に変更した構成としたものである。
The water treatment apparatus of
以下、実施の形態３に係る水処理装置の構成、動作について、水処理装置の構成図である図６、および水処理装置の散気制御のフロー図である図７に基づいて、実施の形態２との差異を中心に説明する。
実施の形態３の水処理装置の構成図である図６において、実施の形態２と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
また、実施の形態２と区別するために、水処理装置３００としている。
なお、以下の説明および図６、７において、溶存酸素濃度測定部をＤＯ（ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ）測定部と記載し、目標溶存酸素濃度算出部を目標ＤＯ算出部と記載している。
Hereinafter, the configuration and operation of the water treatment device according to
In FIG. 6, which is a configuration diagram of the water treatment apparatus of
Moreover, in order to distinguish from
In the following description and FIGS. 6 and 7, the dissolved oxygen concentration measurement unit is referred to as DO (dissolved oxygen) measurement unit, and the target dissolved oxygen concentration calculation unit is referred to as target DO calculation unit.
実施の形態３の水処理装置３００は、実施の形態２の水処理装置２００に対して、ＤＯ測定部３１を追加し、制御装置１１内に目標散気量算出部１０の代わりに目標ＤＯ算出部３２を備えている。
The
まず、実施の形態２の水処理装置３００の構成および動作について、図６に基づいて説明する。
First, the configuration and operation of the
実施の形態３に係る水処理装置３００では、好気領域５２の溶存酸素濃度を測定するＤＯ測定部３１が好気領域５２内に設けられている。制御装置１１内に目標溶存酸素濃度を算出する目標ＤＯ算出部３２が設けられている。
好気領域５２の溶存酸素濃度を目標ＤＯ算出部３２で算出された目標溶存酸素濃度とするように、目標ＤＯ算出部３２から空気供給部４に信号線３２ａを介して送信される。
空気供給部４は、送信された目標溶存酸素濃度に基づいて空気を散気部３に供給する。
ＤＯ測定部３１は測定時間と関連付けて測定値を記録する機能を有するか、測定値を記録するための記録装置を測定器とは別に備えていてもよい。ＤＯ測定部３１で測定された溶存酸素濃度は信号線３１ａを介して空気供給部４に送信される。
In the
A signal is transmitted from the target
The
The
記録部８は、汚濁物除去量算出部７で算出された汚濁物除去量と、汚濁物除去量を算出したときの目標ＤＯ算出部３２によって算出された目標溶存酸素濃度とを互いに関連付けて記録する。汚濁物除去量は信号線７ａを介して、目標溶存酸素濃度は信号線３２ｂを介して記録部８に送信される。
The
汚濁物除去量比較部９は、記録部８に記録されている汚濁物除去量である第一汚濁物除去量と、汚濁物除去量算出部７で第一汚濁物除去量より後に算出された汚濁物除去量である第二汚濁物除去量とを比較する。
汚濁物除去量比較部９は、目標溶存酸素濃度算出司令を生成し、この目標溶存酸素濃度算出司令は信号線９ａを介して目標ＤＯ算出部３２へ出力される。
目標溶存酸素濃度算出司令とは、目標ＤＯ算出部３２が目標溶存酸素濃度を算出するための、汚濁物除去量比較部９で生成した汚濁物除去量の比較結果を含む情報である。
The pollutant removal
The pollutant removal
The target dissolved oxygen concentration calculation command is information including the comparison result of the pollutant removal amount generated by the pollutant
目標ＤＯ算出部３２は、汚濁物除去量比較部９の除去量の比較結果に基づいて目標標溶存酸素濃度を算出し、信号線３２ａを介して空気供給部４に送信する。
空気供給部４ではＤＯ測定部３１で測定される溶存酸素濃度を目標ＤＯ算出部３２で算出された目標溶存酸素濃度とするように散気量を調整する。
散気量はブロワーのインバーター制御、および風量調節弁の開度調節によるＰＩＤ制御など、ＤＯ測定部３１で測定される溶存酸素濃度を目標溶存酸素濃度にするように制御されればよい。
The target
The
The diffusion amount may be controlled so that the dissolved oxygen concentration measured by the
次に、実施の形態３の水処理装置３００における散気量制御方法について、散気量制御のフロー図である図７に基づいて説明する。
Next, a diffusion amount control method in the
制御装置１１における制御が開始されると、初期ステップＳ１ｂでは、制御装置１１はｎ＝１と設定する。
When the control in the
散気ステップＳ２ｂでは、目標ＤＯ算出部３２は、第一目標溶存酸素濃度として予め設定された目標溶存酸素濃度であるＤＯ１を設定し、空気供給部４はＤＯ測定部３１の測定値をＤＯ１とするように散気を実行する。
第一目標溶存酸素濃度であるＤＯ１は、汚濁物を除去できる溶存酸素濃度として妥当な範囲から任意の値が採用される。例えば、１～２ｍｇ／Ｌの範囲内の値である。
In the aeration step S2b, the target
As DO 1 , which is the first target dissolved oxygen concentration, an arbitrary value is adopted from a reasonable range as a dissolved oxygen concentration that can remove contaminants. For example, values in the range of 1-2 mg/L.
汚濁物除去量算出ステップＳ３ｂでは、散気ステップＳ２ｂ開始から時間Ｔ１が経過すると、目標ＤＯ算出部３２は、汚濁物除去量算出司令を汚濁物除去量算出部７へ信号線３２ｃを介して出力する。
汚濁物除去量算出部７は、汚濁物除去量算出司令を受信して汚濁物除去量Ｒ１を算出する。汚濁物除去量Ｒ１の算出方法は、実施の形態２と同様である。
In the contaminant removal amount calculation step S3b, when the time T1 has elapsed from the start of the aeration step S2b, the target
The pollutant removal
記録ステップＳ４ｂでは、記録部８は、汚濁物除去量Ｒ１及び第一目標溶存酸素濃度であるＤＯ１を互いに関連付けて記録する。
In the recording step S4b, the
汚濁物除去量比較ステップＳ５ｂでは、汚濁物除去量比較部９は、記録部８に記録されている汚濁物除去量算出ステップＳ３ｂにおいて（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と、汚濁物除去量算出ステップＳ３ｂにおいてｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとを比較する。
つまり、ｎ＝２の場合に汚濁物除去量比較ステップＳ５ｂでは、汚濁物除去量比較部９は、第一汚濁物除去量Ｒ１と、第二汚濁物除去量Ｒ２とを比較する。
In the contaminant removal amount comparison step S5b, the contaminant removal
That is, when n=2, in the pollutant removal amount comparison step S5b, the pollutant removal
具体的には、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と第ｎ－１目標溶存酸素濃度であるＤＯｎ－１、ｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎと第ｎ目標溶存酸素濃度であるＤＯｎを下記の（ａ）～（ｄ）の条件に分類する。 Specifically, the pollutant removal amount Rn-1 calculated for the (n-1)th time and the n-1 target dissolved oxygen concentration DOn-1, the pollutant removal amount Rn calculated for the n-th time and the DOn, which is the n target dissolved oxygen concentration, is classified into the following conditions (a) to (d).
（ａ）ＤＯｎ－１≧ＤＯｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合
（ｂ）ＤＯｎ－１＜ＤＯｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合
（ｃ）ＤＯｎ－１≧ＤＯｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合
（ｄ）ＤＯｎ－１＜ＤＯｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合
(a) DOn-1≧DOn and Rn-1≧Rn (b) DOn-1<DOn and Rn-1≧Rn (c) DOn-1≧DOn and Rn-1<Rn Case (d) DOn−1<DOn and Rn−1<Rn
汚濁物除去量比較部９は、目標溶存酸素濃度算出司令を生成し、この目標溶存酸素濃度算出司令を目標ＤＯ算出部３２へ出力する。なお、ｎ＝１回目の場合は、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量である汚濁物除去量Ｒｎ－１が存在しないため、汚濁物除去量を比較することなく目標溶存酸素濃度決定ステップＳ６ｂへ進む。
The pollutant removal
目標溶存酸素濃度決定ステップＳ６ｂでは、目標ＤＯ算出部３２は、汚濁物除去量比較ステップＳ５ｂでの比較結果に基づいて（ｎ＋１）回目のステップにおける目標溶存酸素濃度であるＤＯｎ＋１を算出する。
具体的には、汚濁物除去量比較ステップＳ５ｂにおける（ａ）～（ｄ）の各場合につき、目標溶存酸素濃度決定ステップＳ６ｂではＤＯｎ＋１を下記の通り算出する。
In the target dissolved oxygen concentration determination step S6b, the
Specifically, for each of the cases (a) to (d) in the contaminant removal amount comparison step S5b, DOn+1 is calculated as follows in the target dissolved oxygen concentration determination step S6b.
（ａ）の場合、ＤＯｎ―１よりも所定量又は所定割合大きい値をＤＯｎ＋１に設定
（ｂ）の場合、ＤＯｎ―１よりも所定量又は所定割合小さい値をＤＯｎ＋１に設定
（ｃ）の場合、ＤＯｎよりも所定量又は所定割合小さい値をＤＯｎ＋１に設定
（ｄ）の場合、ＤＯｎよりも所定量又は所定割合大きい値をＤＯｎ＋１に設定
In the case of (a), DOn+1 is set to a value larger than DOn-1 by a predetermined amount or a predetermined ratio. If DOn+1 is set to a value smaller than DOn by a predetermined amount or a predetermined ratio (d), DOn+1 is set to a value larger than DOn by a predetermined amount or a predetermined ratio.
なお、ｎ＝１回目の場合は、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量である汚濁物除去量Ｒｎ－１が存在しないが、第二目標溶存酸素濃度ＤＯ２として、第一目標溶存酸素濃度ＤＯ１よりも所定量又は所定割合大きい値を設定しても、第一目標溶存酸素濃度ＤＯ１よりも所定量又は所定割合小さい値を設定してもよい。 In the case of n = 1st time, the pollutant removal amount Rn-1, which is the pollutant removal amount calculated for the (n-1)th time, does not exist, but the second target dissolved oxygen concentration DO 2 is the first A predetermined amount or a predetermined ratio larger than the target dissolved oxygen concentration DO1 may be set, or a predetermined amount or a predetermined ratio smaller than the first target dissolved oxygen concentration DO1 may be set.
しかし、散気量不足を防ぐために、第二目標溶存酸素濃度ＤＯ２としては第一目標溶存酸素濃度ＤＯ１よりも所定量又は所定割合大きい値を設定することが望ましい。
ＤＯｎ＋１を設定するときの目標溶存酸素濃度を増減させる所定量は０．０１～０．５ｍｇ／Ｌの範囲であることが望ましく、目標溶存酸素濃度を増減させる所定割合は５～５０％の範囲であることが望ましい。
However, in order to prevent insufficient air diffusion, it is desirable to set the second target dissolved oxygen concentration DO2 to a value larger than the first target dissolved oxygen concentration DO1 by a predetermined amount or by a predetermined ratio.
The predetermined amount for increasing or decreasing the target dissolved oxygen concentration when setting
加算ステップＳ７ｂでは、制御装置１１は、ｎを１加算して（ｎ＋１）として散気ステップＳ２ｂに戻る。
In the addition step S7b, the
次に、汚濁物除去量と溶存酸素濃度との関係を説明する。溶存酸素濃度と散気量は一般に正の相関があり、散気量が増加するほど溶存酸素濃度も増加し、散気量が減少するほど溶存酸素濃度も減少する。
したがって、汚濁物除去量と溶存酸素濃度との関係は図３に示した汚濁物除去量と散気量との関係と同じ傾向を示す。
Next, the relationship between the amount of contaminants removed and the dissolved oxygen concentration will be described. There is generally a positive correlation between the dissolved oxygen concentration and the amount of aeration.
Therefore, the relationship between the amount of pollutants removed and the dissolved oxygen concentration shows the same tendency as the relationship between the amount of pollutants removed and the amount of aeration shown in FIG.
すなわち、縦軸に汚濁物除去量（ｍｇ／Ｌ）、横軸に溶存酸素濃度（ｍｇ／Ｌ）をとると、汚濁物除去量は溶存酸素濃度に対して上に凸の傾向が見られ、汚濁物除去量が最大となる溶存酸素濃度であるＤＯ＊が存在すると想定される。 That is, if the vertical axis is the amount of pollutants removed (mg/L) and the horizontal axis is the dissolved oxygen concentration (mg/L), the amount of pollutants removed tends to be convex with respect to the dissolved oxygen concentration. It is assumed that there exists DO * , the dissolved oxygen concentration at which the amount of contaminant removal is maximized.
したがって、制御装置１１の散気量制御を行うことで、好気領域の溶存酸素濃度がＤＯ＊付近に設定されることになる。
したがって、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を常に良好に保つことかできる。さらに、散気量ではなく溶存酸素濃度を目標値として設定すると、被処理水の汚濁物濃度の変動に対して溶存酸素濃度が一定値に制御させることになるため、生物反応槽１内の活性汚泥の性状を安定化させることができる。
Therefore, by controlling the diffusion amount of the
Therefore, the amount of contaminants removed can be maximized, and the quality of the treated water can be always maintained in good condition. Furthermore, if the dissolved oxygen concentration is set as the target value instead of the aeration amount, the dissolved oxygen concentration is controlled to a constant value with respect to the fluctuation of the contaminant concentration of the water to be treated. The properties of sludge can be stabilized.
実施の形態３では汚濁物除去量が増加するように好気領域の溶存酸素濃度を所定量又は所定割合で変動させるため、生物反応槽１内の活性汚泥の性状を安定化させつつ汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
In the third embodiment, the dissolved oxygen concentration in the aerobic region is varied by a predetermined amount or at a predetermined rate so as to increase the amount of contaminants removed, so that the properties of the activated sludge in the
実施の形態１と同様に、水処理装置３００の処理を一般化して説明する。
目標ＤＯ算出部３２において目標溶存酸素濃度として第一目標溶存酸素濃度を決定する。
好気領域の溶存酸素濃度を第一目標溶存酸素濃度とするように散気を行ったときに汚濁物除去量算出７部で算出された第一汚濁物除去量と、好気領域の溶存酸素濃度を第一目標溶存酸素濃度よりも大きな溶存酸素濃度である第二目標溶存酸素濃度とするように散気を行ったときの第二汚濁物除去量とを比較する。
第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも大きい場合に、第三目標溶存酸素濃度として第一目標溶存酸素濃度よりも小さな値を設定し、第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも小さい場合に、第三目標溶存酸素濃度として第二目標溶存酸素濃度よりも大きな値を設定する。
As in
The
The first pollutant removal amount calculated in the pollutant removal
When the first pollutant removal amount is greater than the second pollutant removal amount, the third target dissolved oxygen concentration is set to a value smaller than the first target dissolved oxygen concentration, and the first pollutant removal amount is the second pollutant If it is smaller than the substance removal amount, a value larger than the second target dissolved oxygen concentration is set as the third target dissolved oxygen concentration.
好気領域の溶存酸素濃度を第一目標溶存酸素濃度とするように散気を行ったときに汚濁物除去量算出部７で算出された第一汚濁物除去量と、好気領域の溶存酸素濃度を第一目標溶存酸素濃度よりも小さな溶存酸素濃度である第二目標溶存酸素濃度とするように散気を行ったときの第二汚濁物除去量とを比較する。
第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも大きい場合に、第三目標溶存酸素濃度として第一目標溶存酸素濃度よりも大きな値を設定し、第一汚濁物除去量が前記第二汚濁物除去量よりも小さい場合に、第三目標溶存酸素濃度として第二目標溶存酸素濃度よりも小さな値を設定する。
The first pollutant removal amount calculated by the pollutant
When the first amount of pollutants removed is greater than the second amount of pollutants removed, the third target dissolved oxygen concentration is set to a value greater than the first target dissolved oxygen concentration, and the first amount of pollutants removed is set to the second If it is smaller than the pollutant removal amount, a value smaller than the second target dissolved oxygen concentration is set as the third target dissolved oxygen concentration.
実施の形態３の説明では、実施の形態２にＤＯ測定部を追加する構成として説明したが、実施の形態１にＤＯ測定部を追加し、目標散気量算出部を目標ＤＯ算出部とすることで同様の効果を奏することができる。 In the description of the third embodiment, the configuration in which the DO measurement unit is added to the second embodiment is described, but the DO measurement unit is added to the first embodiment, and the target air diffusion amount calculation unit is the target DO calculation unit. A similar effect can be obtained by doing so.
実施の形態３の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置に溶存酸素濃度測定部を追加し、制御装置内の目標散気量算出部を目標溶存酸素濃度算出部に変更したものである。
したがって、本実施の形態３の水処理装置は、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる。さらに、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。さらに、生物反応槽１内の活性汚泥の性状を安定化させることができる。
The water treatment apparatus of
Therefore, the water treatment apparatus of
実施の形態４．
実施の形態４の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置の第一、二汚濁物濃度測定部を窒素濃度測定部とアンモニア態窒素濃度測定部に変更するとともに、制御装置内の目標散気量算出部を目標アンモニア態窒素濃度算出部に変更した構成としたものである。
In the water treatment apparatus of
以下、実施の形態４に係る水処理装置の構成、動作について、水処理装置の構成図である図８、水処理装置の散気制御のフロー図である図９、および汚濁物除去量とアンモニア態窒素濃度との関係の説明図である図１０に基づいて、実施の形態２との差異を中心に説明する。
実施の形態４の水処理装置の構成図である図８において、実施の形態２と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
また、実施の形態２と区別するために、水処理装置４００としている。
The configuration and operation of the water treatment apparatus according to
In FIG. 8, which is a configuration diagram of the water treatment apparatus of
Moreover, in order to distinguish from
実施の形態４の水処理装置４００は、実施の形態２の水処理装置２００に対して、第一汚濁物濃度測定部５および第二汚濁物濃度測定部６の代わりに窒素濃度測定部４１とアンモニア態窒素濃度測定部４２を設置している。また、制御装置１１内に目標散気量算出部１０の代わりに目標アンモニア態窒素濃度算出部４３を備えている。
The
まず、実施の形態４の水処理装置４００の構成および動作について説明する。
First, the configuration and operation of the
実施の形態４に係る水処理装置４００では、嫌気領域５１の窒素濃度を測定する窒素濃度測定部４１は、嫌気領域５１内に設置されている。また、好気領域５２のアンモニア態窒素濃度を測定するアンモニア態窒素濃度測定部４２は、好気領域５２内の流出口側に設置されている。
また、制御装置１１内に目標アンモニア態窒素濃度を算出する目標アンモニア態窒素濃度算出部４３が設けられている。
In the
A target ammonia
好気領域５２のアンモニア態窒素濃度を目標アンモニア態窒素濃度算出部４３で算出された目標アンモニア態窒素濃度とするように、目標アンモニア態窒素濃度算出部４３から空気供給部４に信号線４３ａを介して送信される。空気供給部４は、送信された目標アンモニア態窒素濃度に基づいて空気を散気部３に供給する。
The
ここで、窒素濃度測定部４１には、アンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、硝酸態窒素濃度計、および亜硝酸態窒素濃度計の内少なくとも１つ以上の測定器を設ける。
また、季節等の影響を考慮するために、水温計を設けていてもよい。さらに、測定時間と関連付けて測定値を記録する機能を有するか、測定値を記録するための記録装置を測定器とは別に備えてもよい。
Here, the nitrogen
In addition, a water temperature gauge may be provided in order to take into consideration the effects of seasons and the like. Furthermore, it may have a function of recording the measured value in association with the measurement time, or may be provided with a recording device for recording the measured value separately from the measuring device.
窒素濃度測定部４１で測定された窒素濃度は信号線４１ａを介して汚濁物除去量算出部７に送信される。また、アンモニア態窒素濃度測定部４２で測定されたアンモニア態窒素濃度は信号線４２ａを介して汚濁物除去量算出部７に送信され、信号線４２ｂを介して空気供給部４に送信される。
The nitrogen concentration measured by the nitrogen
記録部８は、汚濁物除去量算出部７で算出された汚濁物除去量と、汚濁物除去量を算出したときの目標アンモニア態窒素濃度算出部４３によって算出された好気領域５２の目標アンモニア態窒素濃度とを互いに関連付けて記録する。汚濁物除去量は信号線７ａを介して、目標アンモニア態窒素濃度は信号線４３ｂを介して記録部８に送信される。
The
汚濁物除去量比較部９は、記録部８に記録されている汚濁物除去量である第一汚濁物除去量と、汚濁物除去量算出部７で第一汚濁物除去量より後に算出された汚濁物除去量である第二汚濁物除去量とを比較する。
汚濁物除去量比較部９は、目標アンモニア態窒素濃度算出司令を生成し、この目標アンモニア態窒素濃度算出司令は信号線９ａを介して目標アンモニア態窒素濃度算出部４３に出力される。
目標アンモニア態窒素濃度算出司令とは、目標アンモニア態窒素濃度算出部４３が目標アンモニア態窒素濃度を算出するための、汚濁物除去量比較部９で生成された汚濁物除去量の比較結果を含む情報である。
The pollutant removal
The pollutant removal
The target ammonia nitrogen concentration calculation command includes the comparison result of the pollutant removal amount generated by the pollutant
目標アンモニア態窒素濃度算出部４３は汚濁物除去量比較部９からの目標アンモニア態窒素濃度算出司令に基づいて目標アンモニア態窒素濃度を算出し、この目標アンモニア態窒素濃度は信号線４３ａを介して空気供給部４に出力される。
The target ammonia nitrogen
空気供給部４ではアンモニア態窒素濃度測定部４２で測定されるアンモニア態窒素濃度を目標アンモニア態窒素濃度算出部４３で算出された目標アンモニア態窒素濃度とするように散気量を調整する。
散気量はブロワーのインバーター制御、および風量調節弁の開度調節によるＰＩＤ制御など、アンモニア態窒素濃度測定部４２で測定されるアンモニア態窒素濃度を目標アンモニア態窒素濃度にするように制御されればよい。
The
The amount of diffusion is controlled by inverter control of the blower, PID control by adjusting the opening of the air volume control valve, etc., so that the ammonia nitrogen concentration measured by the ammonia nitrogen
次に、実施の形態４の水処理装置４００における散気量制御方法について、散気量制御のフロー図である図９に基づいて説明する。
Next, a diffusion amount control method in the
制御装置１１での制御が開始されると、初期ステップＳ１ｃでは、制御装置１１はｎ＝１と設定する。
When control by the
散気ステップＳ２ｃでは、目標アンモニア態窒素濃度算出部４３は、第一目標アンモニア態窒素濃度として予め設定された目標アンモニア態窒素濃度であるＮＨ１を設定し、空気供給部４はアンモニア態窒素濃度測定部４２の測定値をＮＨ１とするように散気を実行する。
第一目標アンモニア態窒素濃度は、各処理場が定めるアンモニア態窒素濃度の上限以内で任意の値が採用される。例えば、０．５～１ｍｇ／Ｌの範囲内の値である。
In the aeration step S2c, the target ammonia
Any value is adopted as the first target ammonia nitrogen concentration within the upper limit of the ammonia nitrogen concentration determined by each treatment plant. For example, values in the range of 0.5-1 mg/L.
汚濁物除去量算出ステップＳ３ｃでは、散気ステップＳ２ｃ開始から時間Ｔ１が経過すると、目標アンモニア態窒素濃度算出部４３は、汚濁物除去量算出司令を汚濁物除去量算出部７へ信号線４３ｃを介して出力する。汚濁物除去量算出部７は、汚濁物除去量算出司令を受信して汚濁物除去量Ｒ１を算出する。汚濁物除去量Ｒ１の算出方法は、実施の形態２と同様である。
In the pollutant removal amount calculation step S3c, when the time T1 has elapsed from the start of the aeration step S2c, the target ammonia
記録ステップＳ４ｃでは、記録部８は、汚濁物除去量Ｒ１及び第一目標アンモニア態窒素濃度であるＮＨ１を互いに関連付けて記録する。
In the recording step S4c, the
汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでは、汚濁物除去量比較部９は、記録部８に記録されている汚濁物除去量算出ステップＳ３ｃにおいて、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と、汚濁物除去量算出ステップＳ３ｃにおいてｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとを比較する。
つまり、ｎ＝２の場合に汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでは、汚濁物除去量比較部９は、第一汚濁物除去量Ｒ１と、第二汚濁物除去量Ｒ２とを比較する。
In the contaminant removal amount comparison step S5c, the contaminant removal
That is, when n=2, in the pollutant removal amount comparison step S5c, the pollutant removal
具体的には、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と第ｎ－１目標アンモニア態窒素濃度であるＮＨｎ－１、ｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎと第ｎ目標アンモニア態窒素濃度であるＮＨｎを下記の（ａ）～（ｄ）の条件に分類する。 Specifically, the pollutant removal amount Rn-1 calculated for the (n-1)th time, the n-1 target ammonia nitrogen concentration NHn-1, and the pollutant removal amount Rn calculated for the n-th time NHn, which is the n-th target ammonia nitrogen concentration, is classified into the following conditions (a) to (d).
（ａ）ＮＨｎ－１＜ＮＨｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合
（ｂ）ＮＨｎ－１≧ＮＨｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合
（ｃ）ＮＨｎ－１＜ＮＨｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合
（ｄ）ＮＨｎ－１≧ＮＨｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合
(a) When NHn-1<NHn and Rn-1≧Rn (b) When NHn-1≧NHn and Rn-1≧Rn (c) When NHn-1<NHn and Rn-1<Rn Case (d) NHn−1≧NHn and Rn−1<Rn
汚濁物除去量比較部９は、散気量算出司令を生成し、この散気量算出司令を目標アンモニア態窒素濃度算出部４３へ出力する。なお、ｎ＝１回目の場合は、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量である汚濁物除去量Ｒｎ－１が存在しないため、汚濁物除去量を比較することなく目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃへ進む。
The pollutant removal
目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃでは、目標アンモニア態窒素濃度算出部４３は、汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでの比較結果に基づいて（ｎ＋１）回目のステップにおける目標アンモニア態窒素濃度であるＮＨｎ＋１を算出する。具体的には、汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃにおける（ａ）～（ｄ）の各場合につき、目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃではＮＨｎ＋１を下記の通り算出する。
In the target ammonia nitrogen concentration determination step S6c, the target ammonia nitrogen
（ａ）の場合、ＮＨｎ―１よりも所定量又は所定割合小さい値をＮＨｎ＋１に設定
（ｂ）の場合、ＮＨｎ―１よりも所定量又は所定割合大きい値をＮＨｎ＋１に設定
（ｃ）の場合、ＮＨｎよりも所定量又は所定割合大きい値をＮＨｎ＋１に設定
（ｄ）の場合、ＮＨｎよりも所定量又は所定割合小さい値をＮＨｎ＋１に設定
In the case of (a), a value smaller than NHn-1 by a predetermined amount or a predetermined ratio is set to
なお、ｎ＝１回目の場合は、（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量である汚濁物除去量Ｒｎ－１が存在しないが、ＮＨ２として、ＮＨ１よりも所定量又は所定割合大きい値を設定しても、ＮＨ１よりも所定量又は所定割合小さい値を設定してもよい。 In the case of n=1, there is no contaminant removal amount Rn-1, which is the contaminant removal amount calculated for the (n-1)th time, but NH 2 is a predetermined amount or a predetermined amount more than NH 1 A value that is relatively large or a value that is smaller than NH 1 by a predetermined amount or a predetermined percentage may be set.
しかし、水質の悪化を防ぐために、ＮＨ２としてはＮＨ１よりも所定量又は所定割合小さい値を設定することが望ましい。ＮＨｎ＋１を設定するときのアンモニア態窒素濃度を増減させる所定量は０．０１～２ｍｇ／Ｌの範囲であることが望ましく、アンモニア態窒素濃度を増減させる所定割合は５～５０％の範囲であることが望ましい。
However, in order to prevent deterioration of water quality, it is desirable to set NH2 to a value smaller than NH1 by a predetermined amount or a predetermined ratio. The predetermined amount for increasing or decreasing the ammonia nitrogen concentration when setting
加算ステップＳ７ｃでは、制御装置１１は、ｎを１加算して（ｎ＋１）として散気ステップＳ２ｂに戻る。
In the addition step S7c, the
次に、汚濁物除去量と好気領域のアンモニア態窒素濃度との関係を説明する。好気領域５２のアンモニア態窒素濃度と散気量は一般に負の相関があり、散気量が増加するほど硝化反応が促進されるためにアンモニア態窒素濃度は減少する。
一方、散気量が減少するほど硝化反応の進行しないため、アンモニア態窒素濃度は増加する。
Next, the relationship between the amount of contaminants removed and the concentration of ammonium nitrogen in the aerobic region will be described. Generally, there is a negative correlation between the ammonium nitrogen concentration and the aeration amount in the
On the other hand, as the aeration amount decreases, the nitrification reaction does not proceed, so the concentration of ammonium nitrogen increases.
したがって、汚濁物除去量とアンモニア態窒素濃度との関係は図３に示した汚濁物除去量と散気量との関係と同じ傾向を示す。
すなわち、縦軸に汚濁物除去量（ｍｇ／Ｌ）、横軸に好気領域のアンモニア態窒素濃度（ｍｇ／Ｌ）をとると、汚濁物除去量はアンモニア態窒素濃度に対して上に凸の傾向が見られ、汚濁物除去量が最大となるアンモニア態窒素濃度であるＮＨ＊が存在すると想定される。
Therefore, the relationship between the amount of pollutants removed and the ammonia nitrogen concentration shows the same tendency as the relationship between the amount of pollutants removed and the amount of aeration shown in FIG.
That is, if the vertical axis is the amount of pollutants removed (mg/L) and the horizontal axis is the concentration of ammonium nitrogen in the aerobic region (mg/L), the amount of pollutants removed is projected upward with respect to the ammonia nitrogen concentration. , and it is assumed that NH * , which is the ammonia nitrogen concentration at which the pollutant removal amount is maximized, exists.
しかし、実施の形態３では散気量と溶存酸素濃度（ＤＯ）には正の相関が見られたのに対し、実施の形態４では散気量とアンモニア態窒素濃度には負の相関が見られるため、アンモニア態窒素濃度がＮＨ＊よりも小さい場合と大きい場合とでは、生物反応槽１で起こる反応が実施の形態３とは異なる。
However, while a positive correlation was observed between the diffusion amount and the dissolved oxygen concentration (DO) in the third embodiment, a negative correlation was observed between the diffusion amount and the ammonia nitrogen concentration in the fourth embodiment. Therefore, the reactions that occur in the
具体的には、アンモニア態濃度がＮＨ＊よりも小さい場合は好気領域への散気が過剰ということを意味し、嫌気領域への酸素混入により脱窒反応が促進されずに汚濁物除去量が低下する。
一方、アンモニア態濃度がＮＨ＊よりも大きい場合は散気不足ということを意味し、硝化反応が促進されずに汚濁物除去量が低下する。
Specifically, when the ammonium concentration is lower than NH * , it means that the aeration into the aerobic region is excessive. decreases.
On the other hand, if the ammonium concentration is higher than NH * , it means that aeration is insufficient, and the nitrification reaction is not promoted, resulting in a decrease in pollutant removal amount.
目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃにおける目標アンモニア態窒素濃度の決定プロセスを汚濁物除去量と好気領域のアンモニア態窒素濃度との関係を示す説明図である図１０に基づいて説明する。
図１０において、縦軸は汚濁物除去量（ｍｇ／Ｌ）、横軸はアンモニア態窒素濃度（ｍｇ／Ｌ）である。
図１０に示すように、汚濁物除去量はアンモニア態窒素濃度に対して上に凸の傾向が見られ、汚濁物除去量が最大となるアンモニア態窒素濃度ＮＨ＊が存在すると想定される。
The determination process of the target ammonia nitrogen concentration in the target ammonia nitrogen concentration determination step S6c will be described based on FIG.
In FIG. 10, the vertical axis is the pollutant removal amount (mg/L), and the horizontal axis is the ammonia nitrogen concentration (mg/L).
As shown in FIG. 10, the amount of contaminants removed shows an upward convex tendency with respect to the concentration of ammonia nitrogen, and it is assumed that there exists an ammonia nitrogen concentration NH * at which the amount of contaminants removed is maximum.
ｎ回目に算出された目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎと汚濁物除去量Ｒｎのデータセットを（ＮＨｎ、Ｒｎ）と記載すると、（ＮＨｎ、Ｒｎ）は図１０における汚濁物除去量とアンモニア態窒素濃度との関係を示す曲線上に存在する。 If the data set of the target ammonia nitrogen concentration NHn and the pollutant removal amount Rn calculated for the nth time is denoted as (NHn, Rn), (NHn, Rn) is the pollutant removal amount and the ammonia nitrogen concentration in FIG. exists on the curve showing the relationship between
ここで、（ＮＨｎ－１、Ｒｎ－１）がｚ、（ＮＨｎ、Ｒｎ）がｙの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでは（ａ）の条件に分類される。この時、アンモニア態窒素濃度を汚濁物除去量が最大となるＮＨ＊に近づけるためには、ｚでのアンモニア態窒素濃度であるＮＨｎ－１よりも小さな値を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃではＮＨｎ―１よりも所定量又は所定割合小さい値をＮＨｎ＋１に設定する。
Here, if (NHn-1, Rn-1) exists at the position z and (NHn, Rn) exists at the position y, this is classified as condition (a) in the contaminant removal amount comparison step S5c. At this time, in order to bring the ammonia nitrogen concentration closer to NH * , which maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set a value smaller than NHn−1, which is the ammonia nitrogen concentration at z, at the (n+1)th time. be.
Therefore, in the target ammonia nitrogen concentration determination step S6c, NHn+1 is set to a value smaller than NHn−1 by a predetermined amount or by a predetermined ratio.
（ＮＨｎ－１、Ｒｎ－１）がｘ、（ＮＨｎ、Ｒｎ）がｗの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでは（ｂ）の条件に分類される。この時、アンモニア態窒素濃度を汚濁物除去量が最大となるＮＨ＊に近づけるためには、ｘでのアンモニア態窒素濃度であるＮＨｎ－１よりも大きな値を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃではＮＨｎ―１よりも所定量又は所定割合大きい値をＮＨｎ＋１に設定する。
If (NHn-1, Rn-1) exists at x and (NHn, Rn) exists at position w, this is classified as condition (b) in the contaminant removal amount comparison step S5c. At this time, in order to bring the ammonia nitrogen concentration closer to NH * that maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set a value larger than NHn−1, which is the ammonia nitrogen concentration at x, at the (n+1)th time. be.
Therefore, in the target ammonia nitrogen concentration determination step S6c, NHn+1 is set to a value larger than NHn−1 by a predetermined amount or by a predetermined ratio.
（ＮＨｎ－１、Ｒｎ－１）がｗ、（ＮＨｎ、Ｒｎ）がｘの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでは（ｃ）の条件に分類される。この時、アンモニア態窒素濃度を汚濁物除去量が最大となるＮＨ＊に近づけるためには、ｘでのアンモニア態窒素濃度であるＮＨｎよりも大きな値を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃではＮＨｎよりも所定量又は所定割合大きな値をＮＨｎ＋１に設定する。
If (NHn-1, Rn-1) exists at the position of w and (NHn, Rn) exists at the position of x, this is classified as the condition (c) in the contaminant removal amount comparison step S5c. At this time, in order to bring the ammonium nitrogen concentration closer to NH * that maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set a value greater than NHn, which is the ammonium nitrogen concentration at x, at the (n+1)th time.
Therefore, in the target ammonia nitrogen concentration determination step S6c, a value larger than NHn by a predetermined amount or a predetermined ratio is set to
（ＮＨｎ－１、Ｒｎ－１）がｙ、（ＮＨｎ、Ｒｎ）がｚの位置に存在した場合、これは汚濁物除去量比較ステップＳ５ｃでは（ｄ）の条件に分類される。この時、アンモニア態窒素濃度を汚濁物除去量が最大となるＮＨ＊に近づけるためには、ｚでのアンモニア態窒素濃度であるＮＨｎよりも小さな値を（ｎ＋１）回目で設定する必要がある。
したがって、目標アンモニア態窒素濃度決定ステップＳ６ｃではＮＨｎよりも所定量又は所定割合小さい値をＮＨｎ＋１に設定する。
If (NHn-1, Rn-1) exists at the position y and (NHn, Rn) exists at the position z, this is classified as the condition (d) in the contaminant removal amount comparison step S5c. At this time, in order to bring the ammonia nitrogen concentration closer to NH * , which maximizes the amount of contaminant removal, it is necessary to set a value smaller than NHn, which is the ammonia nitrogen concentration at z, at the (n+1)th time.
Therefore, in the target ammonia nitrogen concentration determination step S6c, a value smaller than NHn by a predetermined amount or a predetermined ratio is set to
上記の操作を繰り返し行うことで、ＮＨ＊付近のアンモニア態窒素濃度が好気領域で設定されることになるため、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を常に良好に保つことかできる。さらに、好気領域のアンモニア態窒素濃度を目標値として設定することで、処理水質を一定に保つことができるため、安定した水処理が可能となる。 By repeating the above operation, the concentration of ammonium nitrogen near NH * is set in the aerobic region, so the amount of contaminants removed can be maximized and the quality of treated water can be maintained at a good level. Furthermore, by setting the concentration of ammonium nitrogen in the aerobic region as a target value, the quality of treated water can be kept constant, enabling stable water treatment.
実施の形態１、３と同様に、水処理装置４００の処理を一般化して説明する。
目標アンモニア態窒素濃度算出部において目標アンモニア態窒素濃度として第一目標アンモニア態窒素濃度を決定する。
好気領域のアンモニア態窒素濃度を第一目標アンモニア態窒素濃度とするように散気を行ったときに汚濁物除去量算出部７で算出された第一汚濁物除去量と、好気領域のアンモニア態窒素濃度を第一目標アンモニア態窒素濃度よりも大きなアンモニア態窒素濃度である第二目標アンモニア態窒素濃度とするように散気を行ったときの第二汚濁物除去量とを比較する。
第一汚濁物除去量が前記第二汚濁物除去量よりも大きい場合に、第三目標アンモニア態窒素濃度として第一目標アンモニア態窒素濃度よりも小さな値を設定し、第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも小さい場合に、第三目標アンモニア態窒素濃度として第二目標アンモニア態窒素濃度よりも大きな値を設定する。
As in the first and third embodiments, the treatment of the
The first target ammonia nitrogen concentration is determined as the target ammonia nitrogen concentration in the target ammonia nitrogen concentration calculation unit.
The first pollutant removal amount calculated by the pollutant removal
When the first pollutant removal amount is greater than the second pollutant removal amount, the third target ammonia nitrogen concentration is set to a value smaller than the first target ammonia nitrogen concentration, and the first pollutant removal amount is When it is smaller than the second pollutant removal amount, a value larger than the second target ammonia nitrogen concentration is set as the third target ammonia nitrogen concentration.
好気領域のアンモニア態窒素濃度を第一目標アンモニア態窒素濃度とするように散気を行ったときに汚濁物除去量算出部７で算出された第一汚濁物除去量と、好気領域のアンモニア態窒素濃度を前記第一目標アンモニア態窒素濃度よりも小さなアンモニア態窒素濃度である第二目標アンモニア態窒素濃度とするように散気を行ったときの第二汚濁物除去量とを比較する。
第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも大きい場合に、第三目標アンモニア態窒素濃度として第一目標アンモニア態窒素濃度よりも大きな値を設定し、第一汚濁物除去量が第二汚濁物除去量よりも小さい場合に、第三目標アンモニア態窒素濃度として第二目標アンモニア態窒素濃度よりも小さな値を設定する。
The first pollutant removal amount calculated by the pollutant removal
When the first pollutant removal amount is larger than the second pollutant removal amount, the third target ammonia nitrogen concentration is set to a value larger than the first target ammonia nitrogen concentration, and the first pollutant removal amount is the second When it is smaller than the second pollutant removal amount, a value smaller than the second target ammonia nitrogen concentration is set as the third target ammonia nitrogen concentration.
実施の形態４では、汚濁物除去量が増加するように好気領域のアンモニア態窒素濃度を所定量又は所定割合で変動させるため、汚濁物除去量を最大化しつつ処理水質の変動を抑制して良好な処理水質を保つことができる。 In the fourth embodiment, the concentration of ammonium nitrogen in the aerobic region is varied by a predetermined amount or at a predetermined rate so as to increase the amount of pollutants removed. Good quality of treated water can be maintained.
実施の形態４では、実施の形態２の水処理装置の第一、二汚濁物濃度測定部を窒素濃度測定部とアンモニア態窒素濃度測定部に変更した構成について説明した。しかし、実施の形態１において第一汚濁物濃度測定部において窒素濃度を測定し、第二汚濁物濃度測定部においてアンモニア態窒素濃度を測定する構成としても、実施の形態１で説明した方法で汚濁物除去量を算出できる。この場合、流入水量測定部および返送汚泥流量測定部は設ける必要はない。
In
実施の形態４の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置の第一、二汚濁物濃度測定部を窒素濃度測定部とアンモニア態窒素濃度測定部に変更するとともに、制御装置内の目標散気量算出部を目標アンモニア態窒素濃度算出部に変更した構成としたものである。
したがって、本実施の形態４の水処理装置は、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる。さらに、汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
In the water treatment apparatus of
Therefore, the water treatment apparatus of
実施の形態５．
実施の形態５の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置に流入負荷測定部を追加した構成としたものである。
A water treatment apparatus according to
以下、実施の形態５に係る水処理装置の構成、動作について、水処理装置の構成図である図１１に基づいて、実施の形態２との差異を中心に説明する。
実施の形態５の水処理装置の構成図である図１１において、実施の形態２と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
また、実施の形態２と区別するために、水処理装置５００としている。
Hereinafter, the configuration and operation of the water treatment apparatus according to
In FIG. 11, which is a configuration diagram of the water treatment apparatus of
Also, in order to distinguish it from the second embodiment, it is referred to as a
実施の形態５の水処理装置５００は、実施の形態２の水処理装置２００に対して、流入負荷測定部６１を追加している。
The
まず、実施の形態５の水処理装置５００の構成および動作について、図１１に基づいて説明する。
First, the configuration and operation of the
嫌気領域５１には生物反応槽１における流入負荷を測定するための流入負荷測定部６１が設置されている。
流入負荷測定部６１はアンモニア態窒素濃度計、全窒素濃度計、硝酸態窒素濃度計、亜硝酸態窒素濃度計、全燐濃度計、燐酸態燐濃度計、ＣＯＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ）計、ＢＯＤ（ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄ）計、有機物濃度計、およびＮＡＤＨ計の内少なくとも１つ以上の測定器を備える。
An inflow
The inflow
なお、流入負荷測定部６１と第一汚濁物濃度測定部５が共にアンモニア態窒素濃度計である場合など、同一の計測器を備える場合は流入負荷測定部６１と第一汚濁物濃度測定部５のどちらか一方のみを使用しても構わない。
また、季節等の影響を考慮するために、水温計を設けていてもよい。
さらに、測定時間と関連付けて測定値を記録する機能を有する。又は、測定値を記録するための記録装置を測定器とは別に備えていてもよい。
In addition, when the inflow
In addition, a water temperature gauge may be provided in order to take into consideration the effects of seasons and the like.
Furthermore, it has the function of recording the measured value in association with the measurement time. Alternatively, a recording device for recording measured values may be provided separately from the measuring device.
流入負荷測定部６１は生物反応槽１における流入負荷を測定するため、配管ａに接続することもできる。しかし、その場合には沈殿槽２から配管ｄを介して返送される活性汚泥の影響を測定することができない。したがって、流入負荷測定部６１は嫌気領域５１内に設置することが望ましい。
The inflow
流入負荷測定部６１で測定された流入負荷は信号線６１ａを介して、目標散気量算出部１０に送信される。
The inflow load measured by the inflow
制御装置１１における散気量制御方法について、図２のフロー図を参照して説明する。 実施の形態５の水処理装置５００において、実施の形態２と異なる点は、散気ステップＳ２ａでの第一散気量Ｑ１の算出方法である。
実施の形態５では第一散気量Ｑ１を式（６）により算出する。
A diffusion amount control method in the
In
Ｑ１＝ｋ１×ＭＬ
α１＋ｂ１ （６）
ここで、ｋ１、α１、ｂ１は定数、ＭＬは流入負荷測定部６１で測定された流入負荷の値である。
Q 1 =k1×M L α1 +b1 (6)
Here, k1, α1, and b1 are constants, and ML is the value of the inflow load measured by the inflow
一般に、流入負荷が大きい方が処理するべき汚濁物量が多いため、その分多くの散気を必要とする。したがって、流入負荷測定部６１で測定された流入負荷が大きい程汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊は大きくなり、流入負荷が小さい程汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊は小さくなると想定される。
したがって、Ｑ１を流入負荷の値に基づいて設定することにより、散気量をいち早くＱ＊付近に設定することができる。
In general, the larger the inflow load, the larger the amount of contaminants to be treated, and thus the larger amount of aeration required. Therefore, the larger the inflow load measured by the inflow
Therefore, by setting Q1 based on the value of the inflow load, the air diffusion amount can be quickly set near Q * .
ここで、ｋ１、α１、ｂ１は流入負荷測定部６１で測定された流入負荷の値と、その時の汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊の値を過去データから収集し、それらの統計解析結果から決定される。または、活性汚泥モデル等のシミュレーションにより流入負荷の値から汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊を算出するなどして決定される定数である。
また、ｋ１、α１、ｂ１は期間を通じて常に一定とは限らず、季節変動および活性汚泥の性状に応じて再設定してもよい。
Here, k1, α1, and b1 are values of the inflow load measured by the inflow
Also, k1, α1, and b1 are not always constant throughout the period, and may be reset according to seasonal fluctuations and properties of activated sludge.
本実施の形態５では実施の形態２に流入負荷測定部６１を追加した構成について説明したが、実施の形態１、実施の形態３及び実施の形態４に流入負荷測定部６１を追加する構成として同様の効果を奏する。
その場合、実施の形態１では第一目標散気量Ｑ１を式（６）により算出する。
実施の形態３では、第一目標溶存酸素濃度であるＤＯ１を式（７）により算出する。
実施の形態４では、第一目標アンモニア態窒素濃度であるＮＨ１を式（８）により算出する。
In the fifth embodiment, the configuration in which the inflow
In that case, in
In
In
ＤＯ１＝ｋ２×ＭＬ α２＋ｂ２ （７） DO 1 =k2×M L α2 +b2 (7)
ＮＨ１＝ｋ３×ＭＬ α３＋ｂ３ （８） NH 1 =k3×M L α3 +b3 (8)
ここで、ｋ２、α２、ｂ２は流入負荷測定部６１で測定された流入負荷の値と、その時の汚濁物除去量が最大となるＤＯ＊である。また、ｋ３、α３、ｂ３は流入負荷測定部６１で測定された流入負荷の値と、その時の汚濁物除去量が最大となるＮＨ＊の値である。
これら定数は過去データから収集し、それらの統計解析結果から決定される。または、活性汚泥モデル等のシミュレーションにより流入負荷の値から汚濁物除去量が最大となるＤＯ＊、ＮＨ＊を算出するなどして決定される。
Here, k2, α2, and b2 are the value of the inflow load measured by the inflow
These constants are collected from historical data and determined from their statistical analysis. Alternatively, it is determined by calculating DO * and NH * that maximize the amount of pollutants removed from the value of the inflow load by simulating an activated sludge model or the like.
実施の形態５では嫌気領域５１に設置した流入負荷測定部６１の測定値に基づいて第一散気量を設定するため、散気量をいち早く汚濁物除去量が最大となる散気量Ｑ＊付近に設定ことができる。これにより効率的に散気量を制御しつつ汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
In the fifth embodiment, since the first aeration amount is set based on the measurement value of the inflow
実施の形態５の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置に流入負荷測定部を追加した構成としたものである。
したがって、本実施の形態５の水処理装置は、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる。さらに、効率的に散気量を制御しつつ汚濁物除去量を最大化し、処理水質を良好に保つことができる。
A water treatment apparatus according to
Therefore, the water treatment apparatus of
実施の形態６．
実施の形態６の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置に混合液浮遊物濃度測定部と汚泥引抜量制御部を追加し、制御装置内に目標混合液浮遊物濃度算出部を追加した構成としたものである。
The water treatment apparatus of
以下、実施の形態６に係る水処理装置の構成、動作について、水処理装置の構成図である図１２に基づいて、実施の形態２との差異を中心に説明する。
実施の形態６の水処理装置の構成図である図１２において、実施の形態２と同一あるいは相当部分は、同一の符号を付している。
また、実施の形態２と区別するために、水処理装置６００としている。
なお、以下の説明および図１２において、混合液浮遊物濃度測定部をＭＬＳＳ（ｍｉｘｅｄ ｌｉｑｕｏｒ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｏｌｉｄ）測定部と記載し、目標混合液浮遊物濃度算出部を目標ＭＬＳＳ算出部と記載している。
Hereinafter, the configuration and operation of the water treatment apparatus according to
In FIG. 12, which is a configuration diagram of the water treatment apparatus of
Also, in order to distinguish it from the second embodiment, it is referred to as a
In the following description and FIG. 12, the mixed liquid suspended solids concentration measuring section is referred to as the MLSS (mixed liquor suspended solid) measuring section, and the target mixed liquid suspended solids concentration calculating section is referred to as the target MLSS calculating section.
実施の形態６の水処理装置６００は、実施の形態２の水処理装置２００に対して、ＭＬＳＳ測定部７１と汚泥引抜量制御部７２を追加し、制御装置１１内に目標ＭＬＳＳ算出部７３を追加している。
The
まず、実施の形態６の水処理装置６００の構成および動作について、図１２に基づいて説明する。
First, the configuration and operation of the
生物反応槽１には混合液浮遊物濃度を測定するためのＭＬＳＳ測定部７１が設置されている。
図１２ではＭＬＳＳ測定部７１は好気領域５２に設置されているが、生物反応槽１内であれば必ずしも好気領域５２に設置する必要はなく、嫌気領域５１内に設置しても同様の効果を奏する。
The
In FIG. 12, the
目標ＭＬＳＳ算出部７３は信号線７ｃを介して送信された汚濁物除去量に基づいて、生物反応槽１の目標混合液浮遊物濃度を算出する。目標ＭＬＳＳ算出部７３で算出された目標混合液浮遊物濃度は信号線７３ａを介して汚泥引抜量制御部７２に送信される。
The
汚泥引抜量制御部７２は配管ｅに設置されており、信号線７１ａを介してＭＬＳＳ測定部７１から送信された生物反応槽１の混合液浮遊物濃度を目標ＭＬＳＳ算出部７３で算出された目標混合液浮遊物濃度とするように、汚泥引抜量を制御する。
The sludge removal
汚泥引抜量の制御方法は生物反応槽１の混合液浮遊物濃度が目標混合液浮遊物濃度となればどのような手法でもよい。
例えば、汚泥引抜量をゼロとすると生物反応槽１内に活性汚泥が蓄積し、混合液浮遊物濃度は増加することになるため、最初は汚泥引抜量をゼロと設定しておき、生物反応槽１の混合液浮遊物濃度が目標混合液浮遊物濃度以上となった段階で汚泥引抜を開始する。そして、生物反応槽１の混合液浮遊物濃度が目標混合液浮遊物濃度になった段階で汚泥引抜を停止する制御を行ってもよい。
Any method for controlling the amount of sludge withdrawn may be used as long as the concentration of suspended solids in the mixed liquid in the
For example, if the sludge withdrawal amount is set to zero, activated sludge accumulates in the
この場合、汚泥引抜流量は水処理場で設置している活性汚泥引抜ポンプの最大流量以下の範囲で任意に設定可能である。
また、引抜汚泥濃度を測定している場合は、生物反応槽１の混合液浮遊物濃度が目標混合液浮遊物濃度以上となったとき、式（９）に基づいて汚泥引抜流量を算出し、式（９）で算出した汚泥引抜流量で活性汚泥を沈殿槽２から引き抜く制御を行ってもよい。
In this case, the sludge withdrawal flow rate can be arbitrarily set within a range not exceeding the maximum flow rate of the activated sludge withdrawal pump installed in the water treatment plant.
Further, when the sludge concentration withdrawn is measured, when the mixed liquid suspended matter concentration in the
Ｑｅｘ＝（ＭＬＳＳ－ＭＬＳＳｔ）×Ｖ／（ｃ×ｔｅｘ） （９） Qex=(MLSS−MLSSt)×V/(c×tex) (9)
ここで、Ｑｅｘは汚泥引抜流量、ＭＬＳＳは生物反応槽１の混合液浮遊物濃度、ＭＬＳＳｔは目標混合液浮遊物濃度、Ｖは生物反応槽１の容積、ｃは引抜汚泥濃度、ｔｅｘは汚泥引抜時間である。
Here, Qex is the sludge withdrawal flow rate, MLSS is the mixed liquid suspended solid concentration in the
次に、目標ＭＬＳＳ算出部７３における目標混合液浮遊物濃度の算出方法について説明する。
目標ＭＬＳＳ算出部７３では、汚濁物除去量の下限値が設定されており、汚濁物除去量算出部７で算出された汚濁物除去量と汚濁物除去量の下限値を比較する。
汚濁物除去量算出部７で算出された汚濁物除去量が下限値を上回っている場合には、目標ＭＬＳＳ算出部７３は目標混合液浮遊物濃度を変更しない。
しかし、汚濁物除去量算出部７で算出された汚濁物除去量が下限値を下回った場合には、目標ＭＬＳＳ算出部７３は目標混合液浮遊物濃度を所定量又は所定割合増加させる。
目標混合液浮遊物濃度を増加させる所定量は１０～５００ｍｇ／Ｌの範囲であることが望ましく、目標混合液浮遊物濃度を増加させる所定割合は５～５０％の範囲であることが望ましい。
Next, a method for calculating the target concentration of suspended solids in the mixed liquid in the target
In the target
When the pollutant removal amount calculated by the pollutant
However, when the pollutant removal amount calculated by the pollutant
The predetermined amount by which the target suspended solids concentration is increased is preferably in the range of 10 to 500 mg/L, and the predetermined rate by which the target suspended solids concentration is increased is preferably in the range of 5 to 50%.
一般に、混合液浮遊物濃度が高い方が生物反応槽１内の活性汚泥量が増加するため、汚濁物の除去量が増加させることができる。したがって、汚濁物除去量が下限値を下回っている場合には、目標混合液浮遊物濃度を増加させることにより生物反応槽１内の活性汚泥量を増加させ、処理水質を良好に保つことができる。
In general, the higher the concentration of suspended solids in the mixed liquid, the greater the amount of activated sludge in the
標準活性汚泥法での都市下水の処理においては、混合液浮遊物濃度は１０００ｍｇ／Ｌ～３０００ｍｇ／Ｌの範囲に保たれることが一般的であるが、十分な汚濁物除去性能を得るためには混合液浮遊物濃度は２０００ｍｇ／Ｌ以上とすることが望ましい。
したがって、目標ＭＬＳＳ算出部７３で算出する目標混合液浮遊物濃度は２０００ｍｇ／Ｌ以上であることが望ましい。
In the treatment of municipal sewage by the standard activated sludge method, the concentration of suspended solids in mixed liquid is generally kept in the range of 1000 mg/L to 3000 mg/L. It is desirable that the mixed liquid suspension concentration is 2000 mg/L or more.
Therefore, it is desirable that the target mixed liquid suspended matter concentration calculated by the target
混合液浮遊物濃度を増加させるために汚泥引抜量を減少または汚泥引抜を停止させていると、沈殿槽２に活性汚泥が堆積して沈殿槽２から活性汚泥が流出する可能性が考えられる。
したがって、沈殿槽２に界面計を設置し、沈殿槽２から活性汚泥が流出しない範囲で汚泥引抜量を制御する構成としてもよい。
If the amount of sludge withdrawn is reduced or sludge withdrawn is stopped in order to increase the concentration of suspended solids in the mixture, activated sludge may accumulate in the
Therefore, an interface meter may be installed in the
また、汚濁物除去量が下限値よりも大きい状態が１週間以上続く場合など、汚濁物が長期にわたって安定的に除去されている場合は、混合液浮遊物濃度を低下させても十分な汚濁物除去性能を得られる可能性が高い。したがって、このような場合には目標混合液浮遊物濃度を低下させる機能を有していても構わない。 In addition, when pollutants are stably removed for a long period of time, such as when the amount of pollutants removed is greater than the lower limit value for more than a week, sufficient pollutants can be obtained even if the concentration of suspended solids in the mixture is lowered. It is highly likely that removal performance can be obtained. Therefore, in such a case, it may have a function of lowering the target mixture suspension concentration.
汚濁物除去量の下限値は、各処理場ごとに定めている処理水質の規制値に基づいて算出する。例えば、平均的な被処理水のアンモニア態窒素濃度が２０ｍｇ／Ｌの処理場において、処理水のアンモニア態窒素濃度の規制値として２ｍｇ／Ｌと設定している場合、汚濁物除去量の下限値は１８ｍｇ／Ｌとなる。
汚濁物除去量の下限値を被処理水のアンモニア態窒素濃度に対する汚濁物除去量の比率として求める場合、下限値は９０％となる。
The lower limit of pollutant removal amount is calculated based on the regulation value of treated water quality set for each treatment plant. For example, in a treatment plant where the average ammonia nitrogen concentration of treated water is 20 mg / L, if the regulation value for the ammonia nitrogen concentration of treated water is set to 2 mg / L, the lower limit of the pollutant removal amount is 18 mg/L.
When the lower limit of the amount of contaminants removed is determined as the ratio of the amount of contaminants removed to the ammonia nitrogen concentration of the water to be treated, the lower limit is 90%.
実施の形態６では実施の形態２にＭＬＳＳ測定部、汚泥引抜量制御部、目標ＭＬＳＳ算出部を追加した構成について説明した。しかし、実施の形態１、実施の形態３、および実施の形態４にＭＬＳＳ測定部等を追加する構成としても同様の効果を奏する。 In the sixth embodiment, the configuration in which the MLSS measurement unit, the sludge removal amount control unit, and the target MLSS calculation unit are added to the second embodiment has been described. However, a configuration in which an MLSS measurement unit or the like is added to the first, third, and fourth embodiments also has the same effect.
実施の形態６では汚濁物除去量が下限値を下回った場合に目標混合液浮遊物濃度を上げるように汚泥引抜量を制御することにより、処理水質の規制値を遵守するために除去すべき量の汚濁物を確実に除去し、処理水質を良好に保つことができる。 In the sixth embodiment, when the amount of contaminants removed falls below the lower limit, the amount of sludge removed is controlled so as to increase the concentration of suspended solids in the mixed liquid, thereby reducing the amount to be removed in order to comply with the regulation value of treated water quality. It is possible to reliably remove pollutants and maintain good quality of treated water.
実施の形態６の水処理装置は、実施の形態２の水処理装置に混合液浮遊物濃度測定部と汚泥引抜量制御部を追加し、制御装置内に目標混合液浮遊物濃度算出部を追加した構成としたものである。
したがって、本実施の形態６の水処理装置は、汚濁物除去量を算出し、汚濁物除去量が増加するように散気量を制御するため、処理水質を良好に保つことができる。さらに、生物反応槽１内の活性汚泥量を増加させ、処理水質を良好に保つことができる。
The water treatment apparatus of
Therefore, the water treatment apparatus of
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。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願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。
While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations.
Therefore, countless modifications not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed in the present application. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.
１ 生物反応槽、２ 沈殿槽、３ 散気部、４ 空気供給部、
５ 第一汚濁物濃度測定部、６ 第二汚濁物濃度測定部、７ 汚濁物除去量算出部、
８ 記録部、９ 汚濁物除去量比較部、１０ 目標散気量算出部、１１ 制御装置、
２１ 流入水量測定部、２２ 返送汚泥流量測定部、３１ ＤＯ測定部、
３２ 目標ＤＯ算出部、４１ 窒素濃度測定部、４２ アンモニア態窒素濃度測定部、
４３ 目標アンモニア態窒素濃度算出部、５１ 嫌気領域、５２ 好気領域、
５０ 仕切り板、６１ 流入負荷測定部、７１ ＭＬＳＳ測定部、
７２ 汚泥引抜量制御部、７３ 目標ＭＬＳＳ算出部、
１００，２００，３００，４００，５００，６００ 水処理装置、
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ 配管、
５ａ，６ａ，７ａ、８ａ，９ａ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ｂ，３２ｃ，４１ａ，４２ａ，４３ａ、４３ｂ，４３ｃ，６１ａ，７１ａ，７３ａ 信号線。
1 biological reaction tank, 2 sedimentation tank, 3 air diffusion section, 4 air supply section,
5 first contaminant concentration measurement unit, 6 second contaminant concentration measurement unit, 7 contaminant removal amount calculation unit,
8 recording unit, 9 contaminant removal amount comparison unit, 10 target air diffusion amount calculation unit, 11 control device,
21 inflow water measurement unit, 22 return sludge flow measurement unit, 31 DO measurement unit,
32 target DO calculation unit, 41 nitrogen concentration measurement unit, 42 ammonia nitrogen concentration measurement unit,
43 target ammonium nitrogen concentration calculator, 51 anaerobic region, 52 aerobic region,
50 partition plate, 61 inflow load measurement unit, 71 MLSS measurement unit,
72 sludge removal amount control unit, 73 target MLSS calculation unit,
100,200,300,400,500,600 water treatment equipment,
a, b, c, d, e piping,
5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a, 10b, 10c, 21a, 22a, 31a, 32b, 32c, 41a, 42a, 43a, 43b, 43c, 61a, 71a, 73a Signal lines.
Claims (8)
前記生物反応槽は、散気を行う好気領域と、前記好気領域の上流側に設置された前記好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、前記好気領域に散気を行う散気部とを備え、
前記嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、前記好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、前記散気の制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と前記第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部を備え、前記汚濁物除去量に基づいて散気量の制御を行い、
前記制御装置は、前記散気部から供給される前記散気量を算出する目標散気量算出部を有し、前記目標散気量算出部において目標散気量を決定し、
ｎ回目に算出された汚濁物除去量をＲｎ、ｎ回目の目標散気量をＱｎとしたとき、
（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と（ｎ－１）回目の目標散気量Ｑｎ－１、およびｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとｎ回目の目標散気量Ｑｎとを比較し、
Ｑｎ－１≧Ｑｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｑｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標散気量Ｑｎ－１より大きい値を設定し、
Ｑｎ－１＜Ｑｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｑｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標散気量Ｑｎ－１より小さい値を設定し、
Ｑｎ－１≧Ｑｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｑｎ＋１として、ｎ回目の目標散気量Ｑｎより小さい値を設定し、
Ｑｎ－１＜Ｑｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標散気量Ｒｎ＋１として、ｎ回目の目標散気量Ｑｎより大きい値を設定し、
前記散気量の制御を行う水処理装置。 In the water treatment equipment that performs water treatment using the activated sludge method on the water to be treated that is supplied to the biological reaction tank,
The biological reaction tank includes an aerobic zone in which aeration is carried out, an anaerobic zone which is a zone installed upstream of the aerobic zone and has a lower dissolved oxygen concentration than the aerobic zone, and diffusion in the aerobic zone. and an air diffuser for air,
A first pollutant concentration measuring unit for measuring the pollutant concentration in the anaerobic region, a second pollutant concentration measuring unit for measuring the pollutant concentration in the aerobic region, and a control device for controlling the aeration. prepared,
The control device determines the amount of pollutants removed based on the first pollutant concentration measured by the first pollutant concentration measuring unit and the second pollutant concentration measured by the second pollutant concentration measuring unit. comprising a pollutant removal amount calculation unit for calculating the amount of pollutants removed, controlling the air diffusion amount based on the pollutant removal amount ;
The control device has a target air diffusion amount calculation unit that calculates the air diffusion amount supplied from the air diffusion unit, the target air diffusion amount calculation unit determines the target air diffusion amount,
When the pollutant removal amount calculated for the n-th time is Rn and the target aeration amount for the n-th time is Qn,
(n-1) calculated pollutant removal amount Rn-1 and (n-1) target aeration amount Qn-1, and n-th calculated pollutant removal amount Rn and n-th target Compare with the amount of diffusion Qn,
When Qn−1≧Qn and Rn−1≧Rn, the (n+1)th target air diffusion amount Qn+1 is set to a value larger than the (n−1)th target air diffusion amount Qn−1,
When Qn−1<Qn and Rn−1≧Rn, the (n+1)th target air diffusion amount Qn+1 is set to a value smaller than the (n−1)th target air diffusion amount Qn−1,
When Qn−1≧Qn and Rn−1<Rn, the (n+1)-th target air diffusion amount Qn+1 is set to a value smaller than the n-th target air diffusion amount Qn,
When Qn−1<Qn and Rn−1<Rn, the (n+1)-th target air diffusion amount Rn+1 is set to a value larger than the n-th target air diffusion amount Qn,
A water treatment device that controls the amount of aeration .
前記生物反応槽は、散気を行う好気領域と、前記好気領域の上流側に設置された前記好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、前記好気領域に散気を行う散気部とを備え、
前記嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、前記好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、前記散気の制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と前記第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部を備え、前記汚濁物除去量に基づいて散気量の制御を行い、
前記好気領域の溶存酸素濃度を測定する溶存酸素濃度測定部を備え、
前記制御装置は、前記好気領域の目標溶存酸素濃度を算出する目標溶存酸素濃度算出部を備え、前記目標溶存酸素濃度算出部において目標溶存酸素濃度を決定し、
ｎ回目に算出された汚濁物除去量をＲｎ、ｎ回目の目標溶存酸素濃度をＤＯｎとしたとき、
（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と（ｎ－１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ－１、およびｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとｎ回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎとを比較し、
ＤＯｎ－１≧ＤＯｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標散気量ＤＯｎ－１より大きい値を設定し、
ＤＯｎ－１＜ＤＯｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ－１より小さい値を設定し、
ＤＯｎ－１≧ＤＯｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、ｎ回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎより小さい値を設定し、
ＤＯｎ－１＜ＤＯｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎ＋１として、ｎ回目の目標溶存酸素濃度ＤＯｎより大きい値を設定し、
前記散気量の制御を行う水処理装置。 In the water treatment equipment that performs water treatment using the activated sludge method on the water to be treated that is supplied to the biological reaction tank,
The biological reaction tank includes an aerobic zone in which aeration is carried out, an anaerobic zone which is a zone installed upstream of the aerobic zone and has a lower dissolved oxygen concentration than the aerobic zone, and diffusion in the aerobic zone. and an air diffuser for air,
A first pollutant concentration measuring unit for measuring the pollutant concentration in the anaerobic region, a second pollutant concentration measuring unit for measuring the pollutant concentration in the aerobic region, and a control device for controlling the aeration. prepared,
The control device determines the amount of pollutants removed based on the first pollutant concentration measured by the first pollutant concentration measuring unit and the second pollutant concentration measured by the second pollutant concentration measuring unit. comprising a pollutant removal amount calculation unit for calculating the amount of pollutants removed, controlling the air diffusion amount based on the pollutant removal amount;
A dissolved oxygen concentration measuring unit that measures the dissolved oxygen concentration in the aerobic region,
The control device includes a target dissolved oxygen concentration calculation unit that calculates a target dissolved oxygen concentration in the aerobic region, the target dissolved oxygen concentration calculation unit determines the target dissolved oxygen concentration ,
When the pollutant removal amount calculated for the n-th time is Rn and the target dissolved oxygen concentration for the n-th time is DOn,
(n-1) calculated pollutant removal amount Rn-1 and (n-1) target dissolved oxygen concentration DOn-1, and n-th calculated pollutant removal amount Rn and n-th target Compare with the dissolved oxygen concentration DOn,
When DOn−1≧DOn and Rn−1≧Rn, the (n+1)th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set to a value larger than the (n−1)th target aeration amount DOn−1,
When DOn−1<DOn and Rn−1≧Rn, the (n+1)th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set to a value smaller than the (n−1)th target dissolved oxygen concentration DOn−1,
When DOn−1≧DOn and Rn−1<Rn, the (n+1)-th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set to a value smaller than the n-th target dissolved oxygen concentration DOn,
When DOn−1<DOn and Rn−1<Rn, the (n+1)-th target dissolved oxygen concentration DOn+1 is set to a value larger than the n-th target dissolved oxygen concentration DOn,
A water treatment device that controls the amount of aeration.
前記生物反応槽は、散気を行う好気領域と、前記好気領域の上流側に設置された前記好気領域よりも溶存酸素濃度の低い領域である嫌気領域と、前記好気領域に散気を行う散気部とを備え、
前記嫌気領域の汚濁物濃度を測定する第一汚濁物濃度測定部と、前記好気領域の汚濁物濃度を測定する第二汚濁物濃度測定部と、前記散気の制御を行う制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記第一汚濁物濃度測定部で測定された第一汚濁物濃度と前記第二汚濁物濃度測定部で測定された第二汚濁物濃度とに基づいて、汚濁物除去量を算出する汚濁物除去量算出部を備え、前記汚濁物除去量に基づいて散気量の制御を行い、
前記第一汚濁物濃度測定部は前記嫌気領域の窒素濃度を測定し、前記第二汚濁物濃度測定部は前記好気領域のアンモニア態窒素濃度を測定し、
前記制御装置は、前記好気領域の目標アンモニア態窒素濃度を算出する目標アンモニア態窒素濃度算出部を備え、
前記目標アンモニア態窒素濃度算出部において目標アンモニア態窒素濃度を決定し、
ｎ回目に算出された汚濁物除去量をＲｎ、ｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度をＮＨｎとしたとき、
（ｎ－１）回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎ－１と（ｎ－１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ－１、およびｎ回目に算出された汚濁物除去量Ｒｎとｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎとを比較し、
ＮＨｎ－１＜ＮＨｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ－１より小さい値を設定し、
ＮＨｎ－１≧ＮＨｎ、かつＲｎ－１≧Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、（ｎ―１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ－１より大きい値を設定し、
ＮＨｎ－１＜ＮＨｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、ｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎより大きい値を設定し、
ＮＨｎ－１≧ＮＨｎ、かつＲｎ－１＜Ｒｎの場合は、（ｎ＋１）回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎ＋１として、ｎ回目の目標アンモニア態窒素濃度ＮＨｎより小さい値を設定し、
前記散気量の制御を行う水処理装置。 In the water treatment equipment that performs water treatment using the activated sludge method on the water to be treated that is supplied to the biological reaction tank,
The biological reaction tank includes an aerobic zone in which aeration is carried out, an anaerobic zone which is a zone installed upstream of the aerobic zone and has a lower dissolved oxygen concentration than the aerobic zone, and diffusion in the aerobic zone. and an air diffuser for air,
A first pollutant concentration measuring unit for measuring the pollutant concentration in the anaerobic region, a second pollutant concentration measuring unit for measuring the pollutant concentration in the aerobic region, and a control device for controlling the aeration. prepared,
The control device determines the amount of pollutants removed based on the first pollutant concentration measured by the first pollutant concentration measuring unit and the second pollutant concentration measured by the second pollutant concentration measuring unit. comprising a pollutant removal amount calculation unit for calculating the amount of pollutants removed, controlling the air diffusion amount based on the pollutant removal amount ;
The first pollutant concentration measurement unit measures the nitrogen concentration in the anaerobic region, the second pollutant concentration measurement unit measures the ammonia nitrogen concentration in the aerobic region,
The control device includes a target ammonia nitrogen concentration calculation unit that calculates a target ammonia nitrogen concentration in the aerobic region,
Determine the target ammonia nitrogen concentration in the target ammonia nitrogen concentration calculation unit,
When the pollutant removal amount calculated for the n-th time is Rn, and the target ammonia nitrogen concentration for the n-th time is NHn,
(n-1) calculated contaminant removal amount Rn-1 and (n-1) target ammonia nitrogen concentration NHn-1, and n-th calculated contaminant removal amount Rn and n-th Compare with the target ammonium nitrogen concentration NHn,
When NHn−1<NHn and Rn−1≧Rn, the (n+1)th target ammonia nitrogen concentration NHn+1 is set to a value smaller than the (n−1)th target ammonia nitrogen concentration NHn−1. ,
When NHn−1≧NHn and Rn−1≧Rn, the (n+1)th target ammonia nitrogen concentration NHn+1 is set to a value larger than the (n−1)th target ammonia nitrogen concentration NHn−1. ,
When NHn−1<NHn and Rn−1<Rn, the (n+1)-th target ammonia nitrogen concentration NHn+1 is set to a value larger than the n-th target ammonia nitrogen concentration NHn,
When NHn−1≧NHn and Rn−1<Rn, the (n+1)-th target ammonia nitrogen concentration NHn+1 is set to a value smaller than the n-th target ammonia nitrogen concentration NHn,
A water treatment device that controls the amount of aeration.
前記制御装置は、前記第一汚濁物濃度と前記第二汚濁物濃度に加え、前記流入水量と返送活性汚泥流量とに基づいて、前記汚濁物除去量を算出する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水処理装置。 A sedimentation tank for solid-liquid separation of the mixed liquid of the activated sludge and the water to be treated stored in the biological reaction tank, an inflow measuring unit for measuring the inflow of the water to be treated flowing into the biological reaction tank, and the sedimentation. a return sludge flow rate measuring unit that measures the flow rate of activated sludge returned from the tank to the biological reaction tank;
4. The method of claims 1 to 3 , wherein the control device calculates the pollutant removal amount based on the inflow water volume and the return activated sludge flow rate in addition to the first pollutant concentration and the second pollutant concentration. The water treatment device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御装置は、前記汚濁物除去量から前記生物反応槽の目標混合浮遊物質濃度を算出する目標混合浮遊物質濃度算出部を備え、前記生物反応槽の混合浮遊物質濃度を前記目標混合浮遊物質濃度とするように、前記汚泥引抜流量を制御する請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の水処理装置。 A sedimentation tank for solid-liquid separation of the mixed liquid of the activated sludge and the water to be treated stored in the biological reaction tank, a mixed suspended solids concentration measurement unit for measuring the concentration of mixed suspended solids in the biological reaction tank, and A sludge withdrawal amount control unit for controlling a sludge withdrawal flow rate for withdrawing surplus activated sludge,
The control device includes a target mixed suspended solid concentration calculation unit that calculates a target mixed suspended solid concentration of the biological reaction tank from the pollutant removal amount, and calculates the mixed suspended solid concentration of the biological reaction tank as the target mixed suspended solid concentration. The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the sludge withdrawal flow rate is controlled such that
前記制御装置は、前記汚濁物除去量から前記生物反応槽の目標混合浮遊物質濃度を算出する目標混合浮遊物質濃度算出部を備え、前記生物反応槽の混合浮遊物質濃度を前記目標混合浮遊物質濃度とするように、前記汚泥引抜流量を制御する請求項４に記載の水処理装置。 A mixed suspended solids concentration measurement unit for measuring the mixed suspended solids concentration in the biological reaction tank, and a sludge withdrawal amount control unit for controlling a sludge withdrawal flow rate for withdrawing surplus activated sludge from the sedimentation tank,
The control device includes a target mixed suspended solid concentration calculation unit that calculates a target mixed suspended solid concentration of the biological reaction tank from the pollutant removal amount, and calculates the mixed suspended solid concentration of the biological reaction tank as the target mixed suspended solid concentration. The water treatment apparatus according to claim 4 , wherein the sludge withdrawal flow rate is controlled such that
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