JPH06126293A - 曝気槽溶存酸素制御方法 - Google Patents
曝気槽溶存酸素制御方法Info
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- JPH06126293A JPH06126293A JP4274303A JP27430392A JPH06126293A JP H06126293 A JPH06126293 A JP H06126293A JP 4274303 A JP4274303 A JP 4274303A JP 27430392 A JP27430392 A JP 27430392A JP H06126293 A JPH06126293 A JP H06126293A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】原水の負荷変動に対する追従性を向上させ、適
正なるＤＯ制御を可能とする。 【構成】原水を受け入れて連続的に曝気処理する曝気槽
１内における溶存酸素濃度を、溶存酸素濃度計３または
酸化還元電位計４のうち少なくとも一方を用いて連続的
に測定し、他方で曝気槽１内に流入前の原水２の生物化
学的酸素要求量または化学的酸素要求量の測定値と流量
とを乗算して負荷量を求め、現溶存酸素濃度と負荷量と
に基づいて、曝気槽内溶存酸素濃度を予測しながら、目
標溶存酸素濃度となるように、曝気槽１内への空気吹込
み量を制御する。
正なるＤＯ制御を可能とする。 【構成】原水を受け入れて連続的に曝気処理する曝気槽
１内における溶存酸素濃度を、溶存酸素濃度計３または
酸化還元電位計４のうち少なくとも一方を用いて連続的
に測定し、他方で曝気槽１内に流入前の原水２の生物化
学的酸素要求量または化学的酸素要求量の測定値と流量
とを乗算して負荷量を求め、現溶存酸素濃度と負荷量と
に基づいて、曝気槽内溶存酸素濃度を予測しながら、目
標溶存酸素濃度となるように、曝気槽１内への空気吹込
み量を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下水や工場廃水等の曝
気に際し、曝気槽内の溶存酸素（以下、ＤＯという）濃
度の安定化を図る曝気槽溶存酸素制御方法に関する。
気に際し、曝気槽内の溶存酸素（以下、ＤＯという）濃
度の安定化を図る曝気槽溶存酸素制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機物を含む廃水を曝気していると、好
気性のバクテリヤや原生動物等の微生物が繁殖し、これ
らがゼラチン状の汚泥となって沈澱してくる。この汚泥
は、有機物を吸着し、また、その生物化学的な作用で有
機物の酸化を促進することから、活性汚泥と呼ばれてい
る。したがって、生成した汚泥の一部を原水に返送しな
がら曝気を行うと、原水中の有機物の一部は炭酸ガスや
水の状態まで分解され、また残りの部分は新しい汚泥と
なって沈澱する。かかる方法を用いて廃水中の有機物を
除去する方法が活性汚泥法である。
気性のバクテリヤや原生動物等の微生物が繁殖し、これ
らがゼラチン状の汚泥となって沈澱してくる。この汚泥
は、有機物を吸着し、また、その生物化学的な作用で有
機物の酸化を促進することから、活性汚泥と呼ばれてい
る。したがって、生成した汚泥の一部を原水に返送しな
がら曝気を行うと、原水中の有機物の一部は炭酸ガスや
水の状態まで分解され、また残りの部分は新しい汚泥と
なって沈澱する。かかる方法を用いて廃水中の有機物を
除去する方法が活性汚泥法である。
【０００３】活性汚泥方法は、当初下水処理法として普
及してきたが、今日では工場廃水の処理にも広く用いら
れている。
及してきたが、今日では工場廃水の処理にも広く用いら
れている。
【０００４】ところで、活性汚泥法による処理において
は、曝気槽内のＤＯ管理が最も重要な課題となる。すな
わち、曝気槽内のＤＯが不足すると、槽内の好気性微生
物の酸素呼吸および細胞合成が阻害され汚泥の死滅が進
み、有機物の分解能力が低下する。逆にＤＯが過剰にな
ると、曝気槽内の攪拌力が強まり、活性汚泥のフロック
を破壊するため、後処理設備である沈降槽においてフロ
ックの沈降性が悪くなり、フロックの系外流出の発生や
固液分離が十分にできなくなる。このため、曝気槽への
返送汚泥濃度が下がり、結果として有機物の分解能力の
低下に繋がる。
は、曝気槽内のＤＯ管理が最も重要な課題となる。すな
わち、曝気槽内のＤＯが不足すると、槽内の好気性微生
物の酸素呼吸および細胞合成が阻害され汚泥の死滅が進
み、有機物の分解能力が低下する。逆にＤＯが過剰にな
ると、曝気槽内の攪拌力が強まり、活性汚泥のフロック
を破壊するため、後処理設備である沈降槽においてフロ
ックの沈降性が悪くなり、フロックの系外流出の発生や
固液分離が十分にできなくなる。このため、曝気槽への
返送汚泥濃度が下がり、結果として有機物の分解能力の
低下に繋がる。
【０００５】一般には、たとえば散気管方式やエジェク
ター方式等の空気供給装置を設置し、原水の最大汚濁負
荷量に合わせて空気を供給しているため、通常の操業状
態では、曝気槽内のＤＯ濃度は高くなり、過曝気状態と
なる。これが、曝気槽の操業不安定化および動力費のア
ップを招いている。
ター方式等の空気供給装置を設置し、原水の最大汚濁負
荷量に合わせて空気を供給しているため、通常の操業状
態では、曝気槽内のＤＯ濃度は高くなり、過曝気状態と
なる。これが、曝気槽の操業不安定化および動力費のア
ップを招いている。
【０００６】そこで、曝気槽の操業安定化およびエネル
ギーコストの低減を図るために、従来は、溶存酸素濃度
計（以下、ＤＯ濃度計という）または酸化還元電位計
（以下、ＯＲＰ計という）等を用いて槽内状況を測定
し、ＰＩＤ制御やフィードバック制御を用いて、ブロワ
ーの回転数を変化させ、ＤＯ濃度を制御している。
ギーコストの低減を図るために、従来は、溶存酸素濃度
計（以下、ＤＯ濃度計という）または酸化還元電位計
（以下、ＯＲＰ計という）等を用いて槽内状況を測定
し、ＰＩＤ制御やフィードバック制御を用いて、ブロワ
ーの回転数を変化させ、ＤＯ濃度を制御している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、原水の負荷変動が考慮されていないために、原
水の負荷変動に対する追従性の遅れがあり、安定したＤ
Ｏ管理ができない。
術では、原水の負荷変動が考慮されていないために、原
水の負荷変動に対する追従性の遅れがあり、安定したＤ
Ｏ管理ができない。
【０００８】そこで、本発明の課題は、原水の負荷変動
に対する追従性を向上させ、適正なるＤＯ制御を可能と
することにある。
に対する追従性を向上させ、適正なるＤＯ制御を可能と
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、原水を受け
入れて連続的に曝気処理する曝気槽内における溶存酸素
濃度を、溶存酸素濃度計または酸化還元電位計のうち少
なくとも一方を用いて連続的に測定し、他方で曝気槽内
に流入前の原水の生物化学的酸素要求量または化学的酸
素要求量の測定値と流量とを乗算して負荷量を求め、前
記現溶存酸素濃度と負荷量とに基づいて、曝気槽内溶存
酸素濃度を予測しながら、目標溶存酸素濃度となるよう
に、曝気槽内への空気吹込み量を制御することで解決で
きる。
入れて連続的に曝気処理する曝気槽内における溶存酸素
濃度を、溶存酸素濃度計または酸化還元電位計のうち少
なくとも一方を用いて連続的に測定し、他方で曝気槽内
に流入前の原水の生物化学的酸素要求量または化学的酸
素要求量の測定値と流量とを乗算して負荷量を求め、前
記現溶存酸素濃度と負荷量とに基づいて、曝気槽内溶存
酸素濃度を予測しながら、目標溶存酸素濃度となるよう
に、曝気槽内への空気吹込み量を制御することで解決で
きる。
【００１０】
【作用】本発明によれば、ＤＯ計またはＯＲＰ計による
曝気槽内における現在の溶存酸素濃度に対して、流入す
る原水の生物化学的酸素要求量測定値または化学的酸素
要求量測定値と流量測定値とを乗算して得られた原水の
負荷量を反映させて、曝気槽内の溶存酸素濃度を予測
し、その予測値に基づいて、目標溶存酸素濃度となるよ
うに空気投入量を制御するので、原水の負荷変動に対し
ても、安定したＤＯ管理を行うことができ、操業の安定
化およびエネルギーコストの低減を図ることができる。
曝気槽内における現在の溶存酸素濃度に対して、流入す
る原水の生物化学的酸素要求量測定値または化学的酸素
要求量測定値と流量測定値とを乗算して得られた原水の
負荷量を反映させて、曝気槽内の溶存酸素濃度を予測
し、その予測値に基づいて、目標溶存酸素濃度となるよ
うに空気投入量を制御するので、原水の負荷変動に対し
ても、安定したＤＯ管理を行うことができ、操業の安定
化およびエネルギーコストの低減を図ることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図面に基づきさらに具体的に
説明する。図１は本発明による曝気槽ＤＯ制御フローを
示す図で、１は曝気槽、２はこの曝気槽に流入する原水
である。
説明する。図１は本発明による曝気槽ＤＯ制御フローを
示す図で、１は曝気槽、２はこの曝気槽に流入する原水
である。
【００１２】曝気槽１内には、ＤＯ計３およびＯＲＰ計
４が設けられており、曝気槽１内の溶存酸素濃度を連続
的に測定するようになっている。溶存酸素濃度はＤＯ計
３またはＯＲＰ計４の一方のみを用いて測定することも
できる。
４が設けられており、曝気槽１内の溶存酸素濃度を連続
的に測定するようになっている。溶存酸素濃度はＤＯ計
３またはＯＲＰ計４の一方のみを用いて測定することも
できる。
【００１３】一方、曝気槽１流入前の原水２に対して
は、生物化学的酸素要求量連続測定器５（以下、ＢＯＤ
計という）および流量計６が設けられており、これらの
測定値は乗算器７により乗算されてファジィコントロー
ラー８にアナログ信号で入力するようになっている。乗
算器７では、ＢＯＤ計５により測定されたＢＯＤ濃度と
流量計６により測定された流量とを乗算することによ
り、原水の負荷量が求められる。
は、生物化学的酸素要求量連続測定器５（以下、ＢＯＤ
計という）および流量計６が設けられており、これらの
測定値は乗算器７により乗算されてファジィコントロー
ラー８にアナログ信号で入力するようになっている。乗
算器７では、ＢＯＤ計５により測定されたＢＯＤ濃度と
流量計６により測定された流量とを乗算することによ
り、原水の負荷量が求められる。
【００１４】なお、ＢＯＤ計５としては、ダイオーエン
ジニアリング社製「ＢＯＤ−Ｍ３」を用いることがで
き、この場合におけるＢＯＤの測定方法は下記の通りで
ある。 （１）２つのＤＯ計２０，２１を用いて、バイオリアク
ター２２の入側と出側の溶存酸素濃度を測定する。 （２）その差（ＤＯ２０−ＤＯ２１）がたとえば３ppm
となるように、コンピューター２３により希釈水ポンプ
２４と原水ポンプ２５を制御し、それぞれの量を調節す
る。 （３）以上の制御を行い、バイオリアクター２２の微生
物の活性を一定の状態にし、保持することにより、原水
希釈率ならびに測定した溶存酸素消費量の差および温度
から、原水の生物化学的に分解可能な成分に関する汚濁
度が求められる。
ジニアリング社製「ＢＯＤ−Ｍ３」を用いることがで
き、この場合におけるＢＯＤの測定方法は下記の通りで
ある。 （１）２つのＤＯ計２０，２１を用いて、バイオリアク
ター２２の入側と出側の溶存酸素濃度を測定する。 （２）その差（ＤＯ２０−ＤＯ２１）がたとえば３ppm
となるように、コンピューター２３により希釈水ポンプ
２４と原水ポンプ２５を制御し、それぞれの量を調節す
る。 （３）以上の制御を行い、バイオリアクター２２の微生
物の活性を一定の状態にし、保持することにより、原水
希釈率ならびに測定した溶存酸素消費量の差および温度
から、原水の生物化学的に分解可能な成分に関する汚濁
度が求められる。
【００１５】そして、この汚濁度はＪＩＳで規定された
ＢＯＤ5 （５日間の溶存酸素消費量）と比較測定および
装置の検定を行うことにより、コンピューター２３で直
接ＢＯＤ5 値として求めることができるとともにその値
をプリンター２６から出力することができる。この基本
的な考えは、特公平２−52825 号公報に開示されてい
る。本発明では、この方式を採用することにより、原水
のＢＯＤ濃度を短時間に測定し、その原水の負荷変動を
把握できる。
ＢＯＤ5 （５日間の溶存酸素消費量）と比較測定および
装置の検定を行うことにより、コンピューター２３で直
接ＢＯＤ5 値として求めることができるとともにその値
をプリンター２６から出力することができる。この基本
的な考えは、特公平２−52825 号公報に開示されてい
る。本発明では、この方式を採用することにより、原水
のＢＯＤ濃度を短時間に測定し、その原水の負荷変動を
把握できる。
【００１６】なお、本実施例では、原水の負荷量を求め
るのに、ＢＯＤ濃度を測定したが、ＣＯＤ濃度であって
もよい。両者を併用することもできる。
るのに、ＢＯＤ濃度を測定したが、ＣＯＤ濃度であって
もよい。両者を併用することもできる。
【００１７】ファジィコントローラー８では、ファジィ
推論に基づいて、曝気槽１内に原水が流入する前に、次
の時点の曝気槽１内のＤＯ濃度を予測し、その予測値に
基づいて、曝気槽１内ＤＯ濃度が最適になるようブロワ
ーや循環ポンプなどの空気供給装置１１のモーター回転
数設定値を求め、変換器９を介してモーター回転数を制
御するインバーター１０に制御出力を与えて、空気供給
装置１１の回転数を制御するようになっている。
推論に基づいて、曝気槽１内に原水が流入する前に、次
の時点の曝気槽１内のＤＯ濃度を予測し、その予測値に
基づいて、曝気槽１内ＤＯ濃度が最適になるようブロワ
ーや循環ポンプなどの空気供給装置１１のモーター回転
数設定値を求め、変換器９を介してモーター回転数を制
御するインバーター１０に制御出力を与えて、空気供給
装置１１の回転数を制御するようになっている。
【００１８】ところで、一般に活性汚泥処理における酸
素の利用に際しては、次記の関係を有する。 Ｏ2 ＝a'Ｌｒ×b'Ｓ ……（２） ここに、Ｏ2 ：必要酸素量（kg／日） a' ：除去ＢＯＤのうち増殖エネルギー供給のために利
用される割合 Ｌｒ：除去ＢＯＤ量（kg／日） b' ：汚泥の自己酸化係数（kg／kg・日） Ｓ ：曝気槽内の活性汚泥量（kg） この（２）式において、現在の曝気槽内の活性汚泥量Ｓ
は曝気槽の容量と濃度測定によって求めることができ、
さらに係数ａおよびｂは汚泥の種類によって定まり、Ｌ
ｒは目標のＢＯＤ除去量であるために、必要な酸素量Ｏ
2 は、演算によって求めることができる。この必要酸素
量はブロワーの回転数と関係があるので、前述のよう
に、原水の負荷量および曝気槽内における現ＤＯ濃度に
基づいて、ブロワーの回転数制御を行うことにより、安
定した曝気槽での運転が可能となるとともに、最小限の
空気量によって、したがってブロワーの運転動力費を低
減した状態での曝気処理を行うことができる。
素の利用に際しては、次記の関係を有する。 Ｏ2 ＝a'Ｌｒ×b'Ｓ ……（２） ここに、Ｏ2 ：必要酸素量（kg／日） a' ：除去ＢＯＤのうち増殖エネルギー供給のために利
用される割合 Ｌｒ：除去ＢＯＤ量（kg／日） b' ：汚泥の自己酸化係数（kg／kg・日） Ｓ ：曝気槽内の活性汚泥量（kg） この（２）式において、現在の曝気槽内の活性汚泥量Ｓ
は曝気槽の容量と濃度測定によって求めることができ、
さらに係数ａおよびｂは汚泥の種類によって定まり、Ｌ
ｒは目標のＢＯＤ除去量であるために、必要な酸素量Ｏ
2 は、演算によって求めることができる。この必要酸素
量はブロワーの回転数と関係があるので、前述のよう
に、原水の負荷量および曝気槽内における現ＤＯ濃度に
基づいて、ブロワーの回転数制御を行うことにより、安
定した曝気槽での運転が可能となるとともに、最小限の
空気量によって、したがってブロワーの運転動力費を低
減した状態での曝気処理を行うことができる。
【００１９】ファジィコントローラー８に対しては、フ
ァジィ推論を行うための条件が、ルール関数・メンバー
関数として予め入力されている。
ァジィ推論を行うための条件が、ルール関数・メンバー
関数として予め入力されている。
【００２０】（実験例）本発明に係るファジィ制御を実
施した場合には、図２に示すように、安定したＤＯ制御
が可能となるが、ファジィ制御を実施しなかった場合に
は、図３から明らかなように、ＤＯ値にかなりのバラツ
キが生ずることとなる。
施した場合には、図２に示すように、安定したＤＯ制御
が可能となるが、ファジィ制御を実施しなかった場合に
は、図３から明らかなように、ＤＯ値にかなりのバラツ
キが生ずることとなる。
【００２１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、原水の負
荷変動に対する追従性に優れるため、最適なＤＯ制御が
可能となり、操業の安定化およびエネルギーコストの低
減が図れる。
荷変動に対する追従性に優れるため、最適なＤＯ制御が
可能となり、操業の安定化およびエネルギーコストの低
減が図れる。
【図１】本発明による曝気槽ＤＯ制御フローを示す図で
ある。
ある。
【図２】ＢＯＤの測定方法を説明する図である。
【図３】本発明に従ってファジィ制御を実施した場合の
ＤＯ値の変化を示す図である。
ＤＯ値の変化を示す図である。
【図４】ファジィ制御を実施しなかった場合のＤＯ値の
変化を示す図である。
変化を示す図である。
１…曝気槽、２…原水、３…ＤＯ計、４…ＯＲＰ計、５
…ＢＯＤ計、６…流量計、７…乗算器、８…ファジィコ
ントローラー、９…変換器、１０…インバーター、１１
…空気供給装置。
…ＢＯＤ計、６…流量計、７…乗算器、８…ファジィコ
ントローラー、９…変換器、１０…インバーター、１１
…空気供給装置。
Claims (1)
- 【請求項１】原水を受け入れて連続的に曝気処理する曝
気槽内における溶存酸素濃度を、溶存酸素濃度計または
酸化還元電位計のうち少なくとも一方を用いて連続的に
測定し、 他方で曝気槽内に流入前の原水の生物化学的酸素要求量
または化学的酸素要求量の測定値と流量とを乗算して負
荷量を求め、 前記現溶存酸素濃度と負荷量とに基づいて、曝気槽内溶
存酸素濃度を予測しながら、目標溶存酸素濃度となるよ
うに、曝気槽内への空気吹込み量を制御することを特徴
とする曝気槽溶存酸素制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274303A JPH06126293A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 曝気槽溶存酸素制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4274303A JPH06126293A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 曝気槽溶存酸素制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126293A true JPH06126293A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17539767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4274303A Pending JPH06126293A (ja) | 1992-10-13 | 1992-10-13 | 曝気槽溶存酸素制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126293A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002177980A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-25 | Meidensha Corp | 活性汚泥処理のファジィ制御装置及びその方法 |
| JP2009154060A (ja) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Fuji Clean Kogyo Kk | 水質監視システム |
| WO2020183577A1 (ja) | 2019-03-11 | 2020-09-17 | 株式会社 ゴーダ水処理技研 | 排水処理施設の試験方法 |
| CN115028258A (zh) * | 2022-06-28 | 2022-09-09 | 华自科技股份有限公司 | 一种生物曝气池溶解氧浓度控制方法及相关组件 |
-
1992
- 1992-10-13 JP JP4274303A patent/JPH06126293A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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