JPH0756639A - 廃水処理設備のｐｈ制御装置 - Google Patents
廃水処理設備のｐｈ制御装置Info
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- JPH0756639A JPH0756639A JP19951493A JP19951493A JPH0756639A JP H0756639 A JPH0756639 A JP H0756639A JP 19951493 A JP19951493 A JP 19951493A JP 19951493 A JP19951493 A JP 19951493A JP H0756639 A JPH0756639 A JP H0756639A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、放流水を規定ＰＨ値内に確実に制御
すると共に、中和剤注入量の適切な注入により省エネ効
果を高められることを最も主要な目的とする。 【構成】本発明は、反応槽に流入する廃水流量と反応槽
におけるＰＨ値とに基づいて、廃水流量を加味した時間
系の反応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理手段
と、演算処理手段により算出された加重平均反応槽ＰＨ
値に基づいて、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量決定
関数により、酸性およびアルカリ性中和剤の最適注入量
を決定する中和剤注入量決定手段とを備え、中和剤注入
量決定手段により決定された最適注入量となるように酸
性およびアルカリ性中和剤の注入量を制御することを特
徴としている。
すると共に、中和剤注入量の適切な注入により省エネ効
果を高められることを最も主要な目的とする。 【構成】本発明は、反応槽に流入する廃水流量と反応槽
におけるＰＨ値とに基づいて、廃水流量を加味した時間
系の反応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理手段
と、演算処理手段により算出された加重平均反応槽ＰＨ
値に基づいて、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量決定
関数により、酸性およびアルカリ性中和剤の最適注入量
を決定する中和剤注入量決定手段とを備え、中和剤注入
量決定手段により決定された最適注入量となるように酸
性およびアルカリ性中和剤の注入量を制御することを特
徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強酸性や強アルカリ性
の廃水を連続流出する、半導体工場設備等の廃水処理設
備の反応槽における廃水のＰＨ値を、酸性およびアルカ
リ性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内に調整して放流す
るＰＨ制御装置に係り、特に放流水を規定ＰＨ値内に確
実に制御すると共に、中和剤注入量の適切な注入により
省エネ効果を高めるようにした廃水処理設備のＰＨ制御
装置に関するものである。
の廃水を連続流出する、半導体工場設備等の廃水処理設
備の反応槽における廃水のＰＨ値を、酸性およびアルカ
リ性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内に調整して放流す
るＰＨ制御装置に係り、特に放流水を規定ＰＨ値内に確
実に制御すると共に、中和剤注入量の適切な注入により
省エネ効果を高めるようにした廃水処理設備のＰＨ制御
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＰＨ値が一定しないような廃
水を処理する、例えば半導体工場設備等の廃水処理設備
においては、酸性中和剤とアルカリ性中和剤の両方を注
入する装置が設置されている。
水を処理する、例えば半導体工場設備等の廃水処理設備
においては、酸性中和剤とアルカリ性中和剤の両方を注
入する装置が設置されている。
【０００３】図３は、この種の廃水処理設備の構成例を
示す概要図である。図３において、強酸性や強アルカリ
性の廃水は、アルカリ性中和剤注入弁１０および酸性中
和剤注入弁１１を介してそれぞれ注入されるアルカリ性
中和剤および酸性中和剤と共に反応槽１２に流入し、反
応槽１２内の攪拌機１３により攪拌処理され、処理水と
して放水される。
示す概要図である。図３において、強酸性や強アルカリ
性の廃水は、アルカリ性中和剤注入弁１０および酸性中
和剤注入弁１１を介してそれぞれ注入されるアルカリ性
中和剤および酸性中和剤と共に反応槽１２に流入し、反
応槽１２内の攪拌機１３により攪拌処理され、処理水と
して放水される。
【０００４】ここで、アルカリ性中和剤および酸性中和
剤の注入量の調節は、フィードバック方式により行なっ
ている。すなわち、反応槽１２における廃水のＰＨ値を
反応槽ＰＨ計１により測定し、この反応槽ＰＨ値が目標
とする規定ＰＨ値に近づくように、アルカリ性中和剤お
よび酸性中和剤の注入量の増減を決定しており、通常
は、フィードバック制御の中で最も代表的なＰＩＤ制御
アルゴリズムを採用している。
剤の注入量の調節は、フィードバック方式により行なっ
ている。すなわち、反応槽１２における廃水のＰＨ値を
反応槽ＰＨ計１により測定し、この反応槽ＰＨ値が目標
とする規定ＰＨ値に近づくように、アルカリ性中和剤お
よび酸性中和剤の注入量の増減を決定しており、通常
は、フィードバック制御の中で最も代表的なＰＩＤ制御
アルゴリズムを採用している。
【０００５】ところで、一般に、ＰＨ等の濃度制御系
は、時定数が大きく、単純フィードバック制御による中
和剤の注入量の決定では、反応槽ＰＨ値の最適な調整を
実行することが困難である。
は、時定数が大きく、単純フィードバック制御による中
和剤の注入量の決定では、反応槽ＰＨ値の最適な調整を
実行することが困難である。
【０００６】すなわち、単一ループで制御装置を構成し
た場合、アルカリ性中和剤および酸性中和剤の両方が反
応槽１２内に注入され、極端な場合には、アルカリ性中
和剤と酸性中和剤同志で中和反応が生じ、被処理廃水は
いっこうに処理されず、そのまま放流されてしまうこと
になりかねない。その結果、放流水を規定ＰＨ値内に確
実に制御することが困難である。
た場合、アルカリ性中和剤および酸性中和剤の両方が反
応槽１２内に注入され、極端な場合には、アルカリ性中
和剤と酸性中和剤同志で中和反応が生じ、被処理廃水は
いっこうに処理されず、そのまま放流されてしまうこと
になりかねない。その結果、放流水を規定ＰＨ値内に確
実に制御することが困難である。
【０００７】また、中和目標ＰＨ値の近傍では、微量の
中和剤注入によってＰＨ値が大きく変動する特徴（中和
滴定曲線の特徴）を有することから、フィードバック制
御ではゲイン調整が非常に難しい。その結果、中和剤が
余分に消費されてしまい、省エネの点で好ましいとはい
えない。
中和剤注入によってＰＨ値が大きく変動する特徴（中和
滴定曲線の特徴）を有することから、フィードバック制
御ではゲイン調整が非常に難しい。その結果、中和剤が
余分に消費されてしまい、省エネの点で好ましいとはい
えない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
フィードバック制御によるＰＨ制御系においては、放流
水を規定ＰＨ値内に制御できないばかりでなく、省エネ
上好ましくないという問題があった。
フィードバック制御によるＰＨ制御系においては、放流
水を規定ＰＨ値内に制御できないばかりでなく、省エネ
上好ましくないという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、放流水を規定ＰＨ値内に
確実に制御すると共に、中和剤注入量の適切な注入によ
り省エネ効果を高めることが可能な極めて信頼性の高い
廃水処理設備のＰＨ制御装置を提供することにある。
確実に制御すると共に、中和剤注入量の適切な注入によ
り省エネ効果を高めることが可能な極めて信頼性の高い
廃水処理設備のＰＨ制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明では、強酸性や強アルカリ性の廃水を連続流
出する廃水処理設備の反応槽における廃水のＰＨ値を、
酸性およびアルカリ性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内
に調整して放流するＰＨ制御装置において、反応槽に流
入する廃水流量と反応槽におけるＰＨ値とに基づいて、
廃水流量を加味した時間系の反応槽ＰＨ値の加重平均値
を算出する演算処理手段と、演算処理手段により算出さ
れた加重平均反応槽ＰＨ値に基づいて、中和滴定曲線に
基づく中和剤注入量決定関数により、酸性およびアルカ
リ性中和剤の最適注入量を決定する中和剤注入量決定手
段とを備え、中和剤注入量決定手段により決定された最
適注入量となるように酸性およびアルカリ性中和剤の注
入量を制御するようにしている。
めに本発明では、強酸性や強アルカリ性の廃水を連続流
出する廃水処理設備の反応槽における廃水のＰＨ値を、
酸性およびアルカリ性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内
に調整して放流するＰＨ制御装置において、反応槽に流
入する廃水流量と反応槽におけるＰＨ値とに基づいて、
廃水流量を加味した時間系の反応槽ＰＨ値の加重平均値
を算出する演算処理手段と、演算処理手段により算出さ
れた加重平均反応槽ＰＨ値に基づいて、中和滴定曲線に
基づく中和剤注入量決定関数により、酸性およびアルカ
リ性中和剤の最適注入量を決定する中和剤注入量決定手
段とを備え、中和剤注入量決定手段により決定された最
適注入量となるように酸性およびアルカリ性中和剤の注
入量を制御するようにしている。
【００１１】ここで、特に上記演算処理手段としては、
反応槽におけるＰＨ値を入力し、むだ時間演算を施すむ
だ時間演算器と、むだ時間演算器からのＰＨ値と反応槽
に流入する廃水流量とを乗じる乗算器と、乗算器からの
乗算値を入力し、一定時間間隔の移動平均値を算出する
第１の移動平均演算器と、反応槽に流入する廃水流量を
入力し、一定時間間隔の移動平均値を算出する第２の移
動平均演算器と、第１の移動平均演算器からの移動平均
値を第２の移動平均演算器からの移動平均値で除算して
加重平均反応槽ＰＨ値を算出する除算器とからなる。ま
た、上記中和剤注入量決定手段としては、中和目標ＰＨ
近傍では、中和剤注入量決定関数にゲイン零のキャップ
を設けるようにしている。
反応槽におけるＰＨ値を入力し、むだ時間演算を施すむ
だ時間演算器と、むだ時間演算器からのＰＨ値と反応槽
に流入する廃水流量とを乗じる乗算器と、乗算器からの
乗算値を入力し、一定時間間隔の移動平均値を算出する
第１の移動平均演算器と、反応槽に流入する廃水流量を
入力し、一定時間間隔の移動平均値を算出する第２の移
動平均演算器と、第１の移動平均演算器からの移動平均
値を第２の移動平均演算器からの移動平均値で除算して
加重平均反応槽ＰＨ値を算出する除算器とからなる。ま
た、上記中和剤注入量決定手段としては、中和目標ＰＨ
近傍では、中和剤注入量決定関数にゲイン零のキャップ
を設けるようにしている。
【００１２】
【作用】従って、本発明の廃水処理設備のＰＨ制御装置
においては、反応槽に流入する廃水流量と反応槽ＰＨ値
とから、廃水流量を加味した時間系の反応槽ＰＨ値の加
重平均値が算出される。次に、この算出された加重平均
反応槽ＰＨ値から、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数によって、すなわち理論演算によって、酸性お
よびアルカリ性中和剤の最適な注入量が決定される。そ
して、この決定された最適注入量となるように、酸性お
よびアルカリ性中和剤の注入量が制御される。
においては、反応槽に流入する廃水流量と反応槽ＰＨ値
とから、廃水流量を加味した時間系の反応槽ＰＨ値の加
重平均値が算出される。次に、この算出された加重平均
反応槽ＰＨ値から、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数によって、すなわち理論演算によって、酸性お
よびアルカリ性中和剤の最適な注入量が決定される。そ
して、この決定された最適注入量となるように、酸性お
よびアルカリ性中和剤の注入量が制御される。
【００１３】よって、ＰＨ制御のような濃度調整特有の
むだ時間要素が、時間軸に対する加重平均によって均質
化されるため、ＰＨ調節部特有の反応遅れによる制御難
易性が軽減される。
むだ時間要素が、時間軸に対する加重平均によって均質
化されるため、ＰＨ調節部特有の反応遅れによる制御難
易性が軽減される。
【００１４】また、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数（理論演算）にて、中和剤の最適注入量が決定
されるため、ＰＨの過剰反応を抑制して、中和剤の余分
な消費が行なわれるのを防止することができる。
決定関数（理論演算）にて、中和剤の最適注入量が決定
されるため、ＰＨの過剰反応を抑制して、中和剤の余分
な消費が行なわれるのを防止することができる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。図１は、本発明による廃水処理設
備のＰＨ制御装置の構成例を示すブロック図である。
して詳細に説明する。図１は、本発明による廃水処理設
備のＰＨ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【００１６】すなわち、本実施例の廃水処理設備のＰＨ
制御装置は、図１に示すように、前記反応槽ＰＨ計１
と、廃水流量計２と、むだ時間演算器３と、乗算器４
と、第１の移動平均演算器５と、第２の移動平均演算器
６と、除算器７と、アルカリ性中和剤注入量決定関数発
生器８および酸性中和剤注入量決定関数発生器９とから
構成している。
制御装置は、図１に示すように、前記反応槽ＰＨ計１
と、廃水流量計２と、むだ時間演算器３と、乗算器４
と、第１の移動平均演算器５と、第２の移動平均演算器
６と、除算器７と、アルカリ性中和剤注入量決定関数発
生器８および酸性中和剤注入量決定関数発生器９とから
構成している。
【００１７】なお、むだ時間演算器３、乗算器４、第１
の移動平均演算器５、第２の移動平均演算器６、および
除算器７により、演算処理手段が構成されている。ま
た、アルカリ性中和剤注入量決定関数発生器８、および
酸性中和剤注入量決定関数発生器９により、中和剤注入
量決定手段が構成されている。
の移動平均演算器５、第２の移動平均演算器６、および
除算器７により、演算処理手段が構成されている。ま
た、アルカリ性中和剤注入量決定関数発生器８、および
酸性中和剤注入量決定関数発生器９により、中和剤注入
量決定手段が構成されている。
【００１８】ここで、反応槽ＰＨ計１は、前記反応槽１
２における廃水のＰＨ値を測定するものである。また、
廃水流量計２は、反応槽１２に流入する廃水の流量を測
定するものである。
２における廃水のＰＨ値を測定するものである。また、
廃水流量計２は、反応槽１２に流入する廃水の流量を測
定するものである。
【００１９】一方、むだ時間演算器３は、反応槽ＰＨ計
１により測定された反応槽ＰＨ値を入力し、むだ時間演
算を施すものである。また、乗算器４は、むだ時間演算
器３からのＰＨ値と、廃水流量計２により測定された廃
水流量とを乗じるものである。
１により測定された反応槽ＰＨ値を入力し、むだ時間演
算を施すものである。また、乗算器４は、むだ時間演算
器３からのＰＨ値と、廃水流量計２により測定された廃
水流量とを乗じるものである。
【００２０】さらに、第１の移動平均演算器５は、乗算
器４からの乗算値を入力し、一定時間間隔の移動平均値
を算出するものである。一方、第２の移動平均演算器６
は、廃水流量計２により測定された廃水流量を入力し、
一定時間間隔の移動平均値を算出するものである。
器４からの乗算値を入力し、一定時間間隔の移動平均値
を算出するものである。一方、第２の移動平均演算器６
は、廃水流量計２により測定された廃水流量を入力し、
一定時間間隔の移動平均値を算出するものである。
【００２１】また、除算器７は、第１の移動平均演算器
５からの移動平均値を第２の移動平均演算器６からの移
動平均値で除算して、加重平均反応槽ＰＨ値を算出する
ものである。
５からの移動平均値を第２の移動平均演算器６からの移
動平均値で除算して、加重平均反応槽ＰＨ値を算出する
ものである。
【００２２】さらに、アルカリ性中和剤注入量決定関数
発生器８は、除算器７により算出された加重平均反応槽
ＰＨ値を入力し、これに基づいて、中和滴定曲線に基づ
くアルカリ性中和剤注入量決定関数により、アルカリ性
中和剤の最適注入量を決定し、それに相当する調整信号
を、前記アルカリ性中和剤注入弁１０へ出力するもので
ある。
発生器８は、除算器７により算出された加重平均反応槽
ＰＨ値を入力し、これに基づいて、中和滴定曲線に基づ
くアルカリ性中和剤注入量決定関数により、アルカリ性
中和剤の最適注入量を決定し、それに相当する調整信号
を、前記アルカリ性中和剤注入弁１０へ出力するもので
ある。
【００２３】さらにまた、酸性中和剤注入量決定関数発
生器９は、除算器７により算出された加重平均反応槽Ｐ
Ｈ値を入力し、これに基づいて、中和滴定曲線に基づく
酸性中和剤注入量決定関数により、酸性中和剤の最適注
入量を決定し、それに相当する調整信号を、前記酸性中
和剤注入弁１１へ出力するものである。
生器９は、除算器７により算出された加重平均反応槽Ｐ
Ｈ値を入力し、これに基づいて、中和滴定曲線に基づく
酸性中和剤注入量決定関数により、酸性中和剤の最適注
入量を決定し、それに相当する調整信号を、前記酸性中
和剤注入弁１１へ出力するものである。
【００２４】図２は、上記中和滴定曲線に基づくアルカ
リ性中和剤注入量決定関数および酸性中和剤注入量決定
関数の一例を一括して示す特性図である。すなわち、図
２に示すように、中和目標ＰＨ近傍では、中和剤注入量
決定関数にゲイン零のキャップを設けている。
リ性中和剤注入量決定関数および酸性中和剤注入量決定
関数の一例を一括して示す特性図である。すなわち、図
２に示すように、中和目標ＰＨ近傍では、中和剤注入量
決定関数にゲイン零のキャップを設けている。
【００２５】次に、以上のように構成した本実施例の廃
水処理設備のＰＨ制御装置の動作について説明する。図
１において、反応槽ＰＨ計１により測定された反応槽Ｐ
Ｈ値は、むだ時間演算器３にてむだ時間演算が施され
る。
水処理設備のＰＨ制御装置の動作について説明する。図
１において、反応槽ＰＨ計１により測定された反応槽Ｐ
Ｈ値は、むだ時間演算器３にてむだ時間演算が施され
る。
【００２６】次に、このむだ時間演算を施したＰＨ値
と、廃水流量計２により測定された廃水流量とが、乗算
器４で乗算される。次に、乗算器４からの乗算値は、第
１の移動平均演算器５にて一定時間間隔の移動平均値、
すなわちＰＨ値×廃水流量の移動平均値が算出される。
と、廃水流量計２により測定された廃水流量とが、乗算
器４で乗算される。次に、乗算器４からの乗算値は、第
１の移動平均演算器５にて一定時間間隔の移動平均値、
すなわちＰＨ値×廃水流量の移動平均値が算出される。
【００２７】一方、廃水流量計２により測定された廃水
流量は、第２の移動平均演算器６にて一定時間間隔の移
動平均値、すなわち廃水流量のみの移動平均値が算出さ
れる。
流量は、第２の移動平均演算器６にて一定時間間隔の移
動平均値、すなわち廃水流量のみの移動平均値が算出さ
れる。
【００２８】次に、除算器７にて、第１の移動平均演算
器５からの移動平均値が、第２の移動平均演算器６から
の移動平均値で除算され、時間軸に対する反応槽ＰＨ値
の加重平均値（加重平均反応槽ＰＨ値）が算出される。
器５からの移動平均値が、第２の移動平均演算器６から
の移動平均値で除算され、時間軸に対する反応槽ＰＨ値
の加重平均値（加重平均反応槽ＰＨ値）が算出される。
【００２９】次に、除算器７からの加重平均反応槽ＰＨ
値は、アルカリ性中和剤注入量決定関数発生器８に入力
され、中和滴定曲線に基づくアルカリ性中和剤注入量決
定関数により、アルカリ性中和剤の最適注入量が決定さ
れ、それに相当する調整信号が、アルカリ性中和剤注入
弁１０に出力される。
値は、アルカリ性中和剤注入量決定関数発生器８に入力
され、中和滴定曲線に基づくアルカリ性中和剤注入量決
定関数により、アルカリ性中和剤の最適注入量が決定さ
れ、それに相当する調整信号が、アルカリ性中和剤注入
弁１０に出力される。
【００３０】また、同様に、除算器７からの加重平均反
応槽ＰＨ値は、酸性中和剤注入量決定関数発生器９にも
入力され、中和滴定曲線に基づく酸性中和剤注入量決定
関数により、酸性中和剤の最適注入量が決定され、それ
に相当する調整信号が、酸性中和剤注入弁１１に出力さ
れる。
応槽ＰＨ値は、酸性中和剤注入量決定関数発生器９にも
入力され、中和滴定曲線に基づく酸性中和剤注入量決定
関数により、酸性中和剤の最適注入量が決定され、それ
に相当する調整信号が、酸性中和剤注入弁１１に出力さ
れる。
【００３１】その結果、このアルカリ性中和剤注入量決
定関数発生器８および酸性中和剤注入量決定関数発生器
９により決定された最適注入量となるように、アルカリ
性中和剤注入弁１０および酸性中和剤注入弁１１にて、
アルカリ性および酸性中和剤の注入量が制御される。
定関数発生器８および酸性中和剤注入量決定関数発生器
９により決定された最適注入量となるように、アルカリ
性中和剤注入弁１０および酸性中和剤注入弁１１にて、
アルカリ性および酸性中和剤の注入量が制御される。
【００３２】これにより、ＰＨ制御のような濃度調整特
有のむだ時間要素が、時間軸に対する加重平均によって
均質化され、前述したようなＰＨ調節部特有の反応遅れ
による制御難易性が軽減されることになる。
有のむだ時間要素が、時間軸に対する加重平均によって
均質化され、前述したようなＰＨ調節部特有の反応遅れ
による制御難易性が軽減されることになる。
【００３３】また、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数（理論演算）にて、中和剤の最適注入量が直接
決定され、ＰＨの過剰反応が抑制されて、中和剤の余分
な消費がなくなる。
決定関数（理論演算）にて、中和剤の最適注入量が直接
決定され、ＰＨの過剰反応が抑制されて、中和剤の余分
な消費がなくなる。
【００３４】上述したように、本実施例では、強酸性や
強アルカリ性の廃水を連続流出する廃水処理設備の反応
槽１２における廃水のＰＨ値を、アルカリ性中和剤注入
弁１０および酸性中和剤注入弁１１によりアルカリ性お
よび酸性の中和剤を注入して、規定ＰＨ値内に調整して
放流するＰＨ制御装置において、反応槽１２における廃
水のＰＨ値を測定する反応槽ＰＨ計１、反応槽１２に流
入する廃水の流量を測定する廃水流量計２、反応槽ＰＨ
計１により測定された反応槽ＰＨ値を入力し、むだ時間
演算を施すむだ時間演算器３、むだ時間演算器３からの
ＰＨ値と、廃水流量計２により測定された廃水流量とを
乗じる乗算器４、乗算器４からの乗算値を入力し、一定
時間間隔の移動平均値を算出する第１の移動平均演算器
５、廃水流量計２により測定された廃水流量を入力し、
一定時間間隔の移動平均値を算出する第２の移動平均演
算器６、および第１の移動平均演算器５からの移動平均
値を第２の移動平均演算器６からの移動平均値で除算し
て、加重平均反応槽ＰＨ値を算出する除算器７よりな
り、廃水流量を加味した時間系の反応槽ＰＨ値の加重平
均値を算出する演算処理手段と、除算器７により算出さ
れた加重平均反応槽ＰＨ値を入力し、これに基づいて、
中和滴定曲線に基づくアルカリ性中和剤注入量決定関数
により、アルカリ性中和剤の最適注入量を決定し、それ
に相当する調整信号を、アルカリ性中和剤注入弁１０へ
出力するアルカリ性中和剤注入量決定関数発生器８、お
よび除算器７により算出された加重平均反応槽ＰＨ値を
入力し、これに基づいて、中和滴定曲線に基づく酸性中
和剤注入量決定関数により、酸性中和剤の最適注入量を
決定し、それに相当する調整信号を、前記酸性中和剤注
入弁１１へ出力する酸性中和剤注入量決定関数発生器９
よりなる中和剤注入量決定手段とから構成し、アルカリ
性中和剤注入量決定関数発生器８および酸性中和剤注入
量決定関数発生器９により決定された最適注入量となる
ように、アルカリ性および酸性中和剤の注入量を制御す
るようにしたものである。
強アルカリ性の廃水を連続流出する廃水処理設備の反応
槽１２における廃水のＰＨ値を、アルカリ性中和剤注入
弁１０および酸性中和剤注入弁１１によりアルカリ性お
よび酸性の中和剤を注入して、規定ＰＨ値内に調整して
放流するＰＨ制御装置において、反応槽１２における廃
水のＰＨ値を測定する反応槽ＰＨ計１、反応槽１２に流
入する廃水の流量を測定する廃水流量計２、反応槽ＰＨ
計１により測定された反応槽ＰＨ値を入力し、むだ時間
演算を施すむだ時間演算器３、むだ時間演算器３からの
ＰＨ値と、廃水流量計２により測定された廃水流量とを
乗じる乗算器４、乗算器４からの乗算値を入力し、一定
時間間隔の移動平均値を算出する第１の移動平均演算器
５、廃水流量計２により測定された廃水流量を入力し、
一定時間間隔の移動平均値を算出する第２の移動平均演
算器６、および第１の移動平均演算器５からの移動平均
値を第２の移動平均演算器６からの移動平均値で除算し
て、加重平均反応槽ＰＨ値を算出する除算器７よりな
り、廃水流量を加味した時間系の反応槽ＰＨ値の加重平
均値を算出する演算処理手段と、除算器７により算出さ
れた加重平均反応槽ＰＨ値を入力し、これに基づいて、
中和滴定曲線に基づくアルカリ性中和剤注入量決定関数
により、アルカリ性中和剤の最適注入量を決定し、それ
に相当する調整信号を、アルカリ性中和剤注入弁１０へ
出力するアルカリ性中和剤注入量決定関数発生器８、お
よび除算器７により算出された加重平均反応槽ＰＨ値を
入力し、これに基づいて、中和滴定曲線に基づく酸性中
和剤注入量決定関数により、酸性中和剤の最適注入量を
決定し、それに相当する調整信号を、前記酸性中和剤注
入弁１１へ出力する酸性中和剤注入量決定関数発生器９
よりなる中和剤注入量決定手段とから構成し、アルカリ
性中和剤注入量決定関数発生器８および酸性中和剤注入
量決定関数発生器９により決定された最適注入量となる
ように、アルカリ性および酸性中和剤の注入量を制御す
るようにしたものである。
【００３５】従って、ＰＨ制御のような濃度調整特有の
むだ時間要素が、時間軸に対する加重平均によって均質
化されるため、前述したようなＰＨ調節部特有の反応遅
れによる制御難易性を軽減することが可能となる。
むだ時間要素が、時間軸に対する加重平均によって均質
化されるため、前述したようなＰＨ調節部特有の反応遅
れによる制御難易性を軽減することが可能となる。
【００３６】すなわち、反応槽ＰＨ値は、むだ時間演
算、移動平均、および反応槽流入廃水流量を基本とした
時間軸に対する反応槽ＰＨ値の加重平均値を採用してい
るため、過去、未来に渡っての時間系の補正が達成され
るため、ＰＨ調節部特有の反応遅れによる制御難易性を
軽減することが可能となる。
算、移動平均、および反応槽流入廃水流量を基本とした
時間軸に対する反応槽ＰＨ値の加重平均値を採用してい
るため、過去、未来に渡っての時間系の補正が達成され
るため、ＰＨ調節部特有の反応遅れによる制御難易性を
軽減することが可能となる。
【００３７】また、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数（理論演算）にて、中和剤の最適注入量が直接
決定されるため、ＰＨの過剰反応を抑制して、中和剤の
余分な消費を防止することが可能となる。
決定関数（理論演算）にて、中和剤の最適注入量が直接
決定されるため、ＰＨの過剰反応を抑制して、中和剤の
余分な消費を防止することが可能となる。
【００３８】すなわち、従来のようなフィードバック制
御によらず、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量決定関
数を導入したオープンループ制御系を構成することによ
り、中和点近傍でのアルカリ性および酸性中和剤の注入
量を最適に制御することができるため、ＰＨの過剰反応
を抑制することが可能となる。
御によらず、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量決定関
数を導入したオープンループ制御系を構成することによ
り、中和点近傍でのアルカリ性および酸性中和剤の注入
量を最適に制御することができるため、ＰＨの過剰反応
を抑制することが可能となる。
【００３９】さらに、中和目標ＰＨ近傍では、中和剤注
入量決定関数にゲイン零のキャップを設けているため、
中和点での制御難易性を解消することが可能となる。以
上により、放流水を規定ＰＨ値内に確実に制御すること
ができるばかりでなく、中和剤注入量の適切な注入によ
り、省エネ効果を著しく高めることができ、もって規定
ＰＨ値内に収まる安定した放流水の処理を実現すること
ができる。
入量決定関数にゲイン零のキャップを設けているため、
中和点での制御難易性を解消することが可能となる。以
上により、放流水を規定ＰＨ値内に確実に制御すること
ができるばかりでなく、中和剤注入量の適切な注入によ
り、省エネ効果を著しく高めることができ、もって規定
ＰＨ値内に収まる安定した放流水の処理を実現すること
ができる。
【００４０】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。 （ａ）上記実施例では、廃水流量を加味した時間系の反
応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理手段を、む
だ時間演算器３、乗算器４、第１の移動平均演算器５、
第２の移動平均演算器６、および除算器７の各手段を用
いて構成する場合について説明したが、これに限らず、
これら以外の手段を用いて構成してもよいことは言うま
でもない。
ではなく、次のようにしても同様に実施できるものであ
る。 （ａ）上記実施例では、廃水流量を加味した時間系の反
応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理手段を、む
だ時間演算器３、乗算器４、第１の移動平均演算器５、
第２の移動平均演算器６、および除算器７の各手段を用
いて構成する場合について説明したが、これに限らず、
これら以外の手段を用いて構成してもよいことは言うま
でもない。
【００４１】（ｂ）上記実施例では、中和目標ＰＨ近傍
では、中和剤注入量決定関数にゲイン零のキャップを設
ける場合について説明したが、これは本発明に必要不可
欠な要素ではない。
では、中和剤注入量決定関数にゲイン零のキャップを設
ける場合について説明したが、これは本発明に必要不可
欠な要素ではない。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、強
酸性や強アルカリ性の廃水を連続流出する廃水処理設備
の反応槽における廃水のＰＨ値を、酸性およびアルカリ
性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内に調整して放流する
ＰＨ制御装置において、反応槽に流入する廃水流量と反
応槽におけるＰＨ値とに基づいて、廃水流量を加味した
時間系の反応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理
手段と、演算処理手段により算出された加重平均反応槽
ＰＨ値に基づいて、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数により、酸性およびアルカリ性中和剤の最適注
入量を決定する中和剤注入量決定手段とを備え、中和剤
注入量決定手段により決定された最適注入量となるよう
に酸性およびアルカリ性中和剤の注入量を制御するよう
にしたので、放流水を規定ＰＨ値内に確実に制御すると
共に、中和剤注入量の適切な注入により省エネ効果を高
めることが可能な極めて信頼性の高い廃水処理設備のＰ
Ｈ制御装置が提供できる。
酸性や強アルカリ性の廃水を連続流出する廃水処理設備
の反応槽における廃水のＰＨ値を、酸性およびアルカリ
性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内に調整して放流する
ＰＨ制御装置において、反応槽に流入する廃水流量と反
応槽におけるＰＨ値とに基づいて、廃水流量を加味した
時間系の反応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理
手段と、演算処理手段により算出された加重平均反応槽
ＰＨ値に基づいて、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量
決定関数により、酸性およびアルカリ性中和剤の最適注
入量を決定する中和剤注入量決定手段とを備え、中和剤
注入量決定手段により決定された最適注入量となるよう
に酸性およびアルカリ性中和剤の注入量を制御するよう
にしたので、放流水を規定ＰＨ値内に確実に制御すると
共に、中和剤注入量の適切な注入により省エネ効果を高
めることが可能な極めて信頼性の高い廃水処理設備のＰ
Ｈ制御装置が提供できる。
【図１】本発明による廃水処理設備のＰＨ制御装置の一
実施例を示すブロック図。
実施例を示すブロック図。
【図２】同実施例における中和滴定曲線に基づくアルカ
リ性中和剤注入量決定関数および酸性中和剤注入量決定
関数の一例を示す特性図。
リ性中和剤注入量決定関数および酸性中和剤注入量決定
関数の一例を示す特性図。
【図３】廃水処理設備の構成例を示す概要図。
１…反応槽ＰＨ計、２…廃水流量計、３…むだ時間演算
器、４…乗算器、５…第１の移動平均演算器、６…第２
の移動平均演算器、７…除算器、８…アルカリ性中和剤
注入量決定関数発生器、９…酸性中和剤注入量決定関数
発生器、１０…アルカリ性中和剤注入弁、１１…酸性中
和剤注入弁、１２…反応槽、１３…攪拌機。
器、４…乗算器、５…第１の移動平均演算器、６…第２
の移動平均演算器、７…除算器、８…アルカリ性中和剤
注入量決定関数発生器、９…酸性中和剤注入量決定関数
発生器、１０…アルカリ性中和剤注入弁、１１…酸性中
和剤注入弁、１２…反応槽、１３…攪拌機。
Claims (3)
- 【請求項１】 強酸性や強アルカリ性の廃水を連続流出
する廃水処理設備の反応槽における廃水のＰＨ値を、酸
性およびアルカリ性の中和剤を注入して規定ＰＨ値内に
調整して放流するＰＨ制御装置において、 前記反応槽に流入する廃水流量と前記反応槽におけるＰ
Ｈ値とに基づいて、前記廃水流量を加味した時間系の反
応槽ＰＨ値の加重平均値を算出する演算処理手段と、 前記演算処理手段により算出された加重平均反応槽ＰＨ
値に基づいて、中和滴定曲線に基づく中和剤注入量決定
関数により、酸性およびアルカリ性中和剤の最適注入量
を決定する中和剤注入量決定手段とを備え、 前記中和剤注入量決定手段により決定された最適注入量
となるように前記酸性およびアルカリ性中和剤の注入量
を制御するようにしたことを特徴とする廃水処理設備の
ＰＨ制御装置。 - 【請求項２】 前記演算処理手段としては、前記反応槽
におけるＰＨ値を入力し、むだ時間演算を施すむだ時間
演算器と、前記むだ時間演算器からのＰＨ値と前記反応
槽に流入する廃水流量とを乗じる乗算器と、前記乗算器
からの乗算値を入力し、一定時間間隔の移動平均値を算
出する第１の移動平均演算器と、前記反応槽に流入する
廃水流量を入力し、一定時間間隔の移動平均値を算出す
る第２の移動平均演算器と、前記第１の移動平均演算器
からの移動平均値を前記第２の移動平均演算器からの移
動平均値で除算して前記加重平均反応槽ＰＨ値を算出す
る除算器とからなることを特徴とする請求項１に記載の
廃水処理設備のＰＨ制御装置。 - 【請求項３】 前記中和剤注入量決定手段としては、中
和目標近傍では、中和剤注入量決定関数にゲイン零のキ
ャップを設けるようにしたことを特徴とする請求項１に
記載の廃水処理設備のＰＨ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19951493A JPH0756639A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | 廃水処理設備のｐｈ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19951493A JPH0756639A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | 廃水処理設備のｐｈ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0756639A true JPH0756639A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16409092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19951493A Pending JPH0756639A (ja) | 1993-08-11 | 1993-08-11 | 廃水処理設備のｐｈ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756639A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010253365A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 制御装置 |
| JP2012050947A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Tekken Constr Co Ltd | 濁水処理装置 |
| CN105116936A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-02 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种pH流水控制系统及方法 |
| CN106978618A (zh) * | 2017-04-04 | 2017-07-25 | 上饶市鸿基铝业有限公司 | 一种铝合金高效环保氧化工艺方法 |
-
1993
- 1993-08-11 JP JP19951493A patent/JPH0756639A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010253365A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd | 制御装置 |
| JP2012050947A (ja) * | 2010-09-02 | 2012-03-15 | Tekken Constr Co Ltd | 濁水処理装置 |
| CN105116936A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-02 | 中国水产科学研究院黄海水产研究所 | 一种pH流水控制系统及方法 |
| CN106978618A (zh) * | 2017-04-04 | 2017-07-25 | 上饶市鸿基铝业有限公司 | 一种铝合金高效环保氧化工艺方法 |
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