【書類名】 明細書
【発明の名称】 生物学的水処理装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、上記生物反応槽に流入するりんの量を検知する手段と、上記生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、上記流入りん量と上記目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項２】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、薬剤添加位置に流入するりんの量を推定する手段と、上記生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、上記流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項３】 下水が流入する生物反応槽の後工程に混和池を設けると共に、薬剤を添加する手段を設けた生物学的水処理装置であって、上記混和池に流入するりんの量を検知する手段と、上記混和池から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、上記流入りん量と上記目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項４】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、上記生物反応槽から流出するりんの量を検知する手段と、上記生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、上記流出りん量と上記目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項５】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、流入下水量を計測する手段と、上記生物反応槽における酸化還元電位を計測する手段と、上記酸化還元電位から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項６】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、流入下水量を計測する手段と、流入下水中のりん濃度を検出する手段と、上記生物反応槽におけるりん濃度を計測する手段と、上記流入下水中のりん濃度と上記生物反応槽におけるりん濃度との差から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項７】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、流入下水量を計測する手段と、上記生物反応槽のうちの嫌気槽におけるりん濃度を計測する手段と、好気槽におけるりん濃度を計測する手段と、上記嫌気槽におけるりん濃度と上記好気槽におけるりん濃度との差から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項８】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、上記生物反応槽に取付けられた曝気装置と、上記生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した汚泥を上記生物反応槽に返送する手段と、沈殿した余剰汚泥を引き抜くための手段とを有する生物学的水処理装置において、流入下水量を計測する手段と、上記曝気装置による曝気量、上記汚泥返送手段による返送汚泥量ならびに上記余剰汚泥引き抜き手段により引き抜かれた余剰汚泥引き抜き量のうちの少なくとも１つの情報から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項９】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、上記生物反応槽の嫌気槽におけるりん濃度を計測する手段と、上記りん濃度の下限値を設定する手段と、上記りん濃度が上記下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【請求項１０】 下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置において、上記生物反応槽の嫌気槽における酸化還元電位を計測する手段と、上記酸化還元電位の上限値を設定する手段と、上記酸化還元電位が上記上限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたことを特徴とする生物学的水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生物学的水処理装置に薬剤を添加する薬剤添加装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
下水中に含まれるりんが湖沼や閉鎖性の強い湾内に流入し続けると、やがて濃度が過剰となり、アオコや赤潮などの有害な植物性プランクトンが発生する。これを富栄養化現象といい、近年、深刻な社会問題となっている。
「水処理工学（井出哲夫編著、技法堂）」にも記載されているように、都市下水、有機性排水を処理する一般的な方法として、活性汚泥法がある。活性汚泥法とは、浄化機能を持つ微生物群（活性汚泥）を生物反応槽にたくわえ、これと下水とを十分混合・接触させつつ曝気することにより、下水中の主たる汚濁成分である有機物を酸化分解する方法である。曝気処理されたあとの混合液は、沈殿池において上澄水と活性汚泥とに分離され、上澄水は系外へ放流、濃縮活性汚泥は再び生物反応槽へ返送される。
【０００３】
活性汚泥法は、有機物を生物学的に酸化分解することを主たる目的とした処理法であり、そのままでは、りんを十分に除去することはできない。そこで、「高度処理施設設計マニュアル（案）（社団法人日本下水道協会、平成６年）」に記載されているように、化学反応やある種の微生物の機能を応用した活性汚泥変法が開発されている。
【０００４】
例えば、嫌気好気活性汚泥法は、活性汚泥中のりん蓄積菌が、酸素や硝酸性窒素などの酸化性物質のない状態、いわゆる嫌気状態に置かれると、体内から液相中にりん酸性りんを吐出し、逆に酸素のある状態、いわゆる好気状態に置くと、液相中に放出した以上のりん酸性りんを体内に摂取することを利用した生物学的りん除去法である。すなわち、活性汚泥法における生物反応槽を嫌気槽と好気槽の２つで構成し、嫌気槽においてはりん蓄積菌からのりんの吐出を、好気槽においてはりんの過剰摂取を行わせることにより、下水中のりんを低減させるものである。
【０００５】
一般的には、嫌気状態でのりん吐出量が多いほど好気状態での摂取量も多くなることが知られている。
嫌気好気活性汚泥法によるりん除去は生物学的現象を利用しているため、外的要因の影響を受けやすい。その代表的なものは降雨である。酸素や硝酸性窒素を含む雨水が流入し、必要な嫌気状態が保てなくなると、りん除去率が低下する。良好な水質を安定して保つためには、生物学的りん除去を補完する何らかの手段が必要である。
【０００６】
生物学的りん除去の補完法として最も一般的なのは、凝集剤添加法である。凝集剤添加法は化学反応に基づくりん除去法であり、３価金属イオンが下水中のりん酸イオンと反応すると難水溶性の物質を生成することを利用している。すなわち、中性付近で沈殿生成が可能なアルミニウム塩や鉄（３）塩を凝集剤として生物反応槽に添加し、りんの沈殿物と生物フロックとが渾然一体となったフロックを沈殿池で沈殿分離することにより、下水中のりんを除去するものである。凝集剤添加法は、化学反応に基づいてりんを除去するので、効果が確実に得られるという利点がある。
【０００７】
また、嫌気槽に酢酸を添加するという方法もある。これは、嫌気槽でのりん吐出に必要な脂肪酸系の有機物を補給することにより、生物学的りん除去を活性化しようというものである。
かかる生物学的りん除去の補完法においては、りん除去に必要な薬剤量を過不足なく投入する必要がある。従来、このような要求に応えるものとして次のような凝集剤添加装置があった。
図２９は、特開昭６３−２４２３９２号公報に記載された、活性汚泥法による生物水処理装置への凝集剤添加量を調整する装置を示す構成図である。
【０００８】
まず、活性汚泥法による生物学的水処理装置の構成ならびに動作について説明する。
図２９において、ａは下水を流入させるための配管であり、生物反応槽５１と接続されている。５２は生物反応槽５１に空気を供給するための曝気装置、５３は微生物を含む混合液を沈殿処理するための沈殿池であり、配管ｂを介して生物反応槽５１と接続されている。ｃは沈殿処理後の上澄水を放流するための配管であり、沈殿池５３に接続されている。
５４は余剰の微生物を系外へ排出するためのポンプであり、配管ｄを介して沈殿池５３と接続されている。配管ｅはポンプ５４に接続された配管である。
５５は微生物を生物反応槽５１に返送するためのポンプであり、配管ｄを介して沈殿池５３と、また配管ｆを介して生物反応槽５１と接続されている。
【０００９】
下水は配管ａを介して生物反応槽５１に導入される。生物反応槽５１では、曝気装置５２より供給される空気と下水並びに活性汚泥とを混合・攪拌することにより、下水中の汚濁物を生物学的に酸化分解する。下水と活性汚泥との混合液は配管ｂを介して沈殿池５３に送られる。
沈殿池５３では、活性汚泥を沈降分離した後、配管ｃを介して上澄水を放流する。活性汚泥の一部はポンプ５４、配管ｅを介して系外へ引き抜かれ、その他の余剰な汚泥はポンプ５５、配管ｆを介して生物反応槽５１へ返送される。
【００１０】
次に、凝集剤添加装置の構成ならびに動作について説明する。
図２９において、５６は凝集剤貯蔵槽、５７は注入ポンプであり、配管ｇを介して貯蔵槽５６と接続されている。ｈは凝集剤を生物反応槽５１へ導く配管であり、注入ポンプ５７と接続されている。５８はりん濃度計、５９は凝集剤注入量制御装置であり、信号線５８ａを介してりん濃度計５８と、信号線５９ａを介して注入ポンプ５７と接続されている。
【００１１】
ある時刻における沈殿池５３内のりん濃度Ｐ０ならびに一定時間ｔ１後のりん濃度Ｐ１は、それぞれりん濃度計５８で計測され、信号線５８ａを介して凝集剤注入量制御装置５９に伝えられる。凝集剤注入量制御装置５９では、りん濃度の変化率Ａ＝（Ｐ１−Ｐ０）／ｔ１を用いてさらに一定時間ｔ２後のりん濃度Ｐｃを、例えば、Ｐｃ＝Ｐ１＋Ａ×ｔ２と推定する。この算出値Ｐｃと処理りん濃度の目標値Ｓとの差Ｐｃ−Ｓに適合した凝集剤量を演算する。上記凝集剤量は信号線５９ａを介して凝集剤注入ポンプ５７に伝えられ、ポンプ５７は所定量の凝集剤を配管ｈを介して生物反応槽５１に注入する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の凝集剤添加装置は以上のように構成されているので、処理水中のりん濃度をもとに凝集剤添加量を決めていた。しかし、家庭排水を主とする一般下水は、流量が著しく変動する。処理水量を一定とみなして、りん濃度の値だけを用いて凝集剤添加量を決定するのでは、実際の水量が多いときは凝集剤量が不足し、逆に水量が少ないときは凝集剤量が過剰になるという問題点があった。
【００１３】
また、従来の凝集剤添加装置においては、処理水中のりん濃度を一定に保つことを目的としていた。しかし、降雨などの影響により流量が著しく増大した場合は、処理水のりん濃度を通常流量時の値に保ったとしても、河川などに流出するりんの絶対量が増大するので、環境へのダメージを防止できないという問題点があった。
【００１４】
また、凝集剤添加装置を嫌気好気活性汚泥法などの生物学的りん除去装置に適用する場合、生物学的りん除去の状況をいち早く検知し、それに応じて凝集剤添加量を決定しなければならない。従来の凝集剤添加装置では、処理水のりん濃度をもとに凝集剤添加量を決定するので、対応が遅れるという問題点があった。
さらに、酢酸添加に関しては、未だ実際の下水処理施設に適用された例はほとんどなく、当然ながら添加量の制御などは全く行われていなかった。
【００１５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、生物学的水処理装置への凝集剤添加量もしくは酢酸添加量を適切に制御することにより、下水中のりん成分を常に良好に除去し、良好な水質を確保することのできる、生物学的水処理装置への薬剤添加値を得ることを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽に流入するりんの量を検知する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００１７】
この発明の請求項２に係る生物学的水処理装置は、薬剤添加位置に流入するりんの量を推定する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００１８】
この発明の請求項３に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽の後工程に混和池を設けると共に、薬剤を添加する手段を設けた生物学的水処理装置であって、混和池に流入するりんの量を検知する手段と、混和池から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００１９】
この発明の請求項４に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽から流出するりんの量を検知する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流出りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００２０】
この発明の請求項５に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽における酸化還元電位を計測する手段と、酸化還元電位から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００２１】
この発明の請求項６に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、流入下水中のりん濃度を検出する手段と、生物反応槽におけるりん濃度を計測する手段と、流入下水中のりん濃度と生物反応槽におけるりん濃度との差から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００２２】
この発明の請求項７に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽のうちの嫌気槽におけるりん濃度を計測する手段と、好気槽におけるりん濃度を計測する手段と、嫌気槽におけるりん濃度と好気槽におけるりん濃度との差から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００２３】
この発明の請求項８に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽に取付けられた曝気装置と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した汚泥を生物反応槽に返送する手段と、沈殿した余剰汚泥を引き抜くための手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、曝気装置による曝気量、汚泥返送手段による返送汚泥量ならびに余剰汚泥引き抜き手段により引き抜かれた余剰汚泥引き抜き量のうちの少なくとも１つの情報から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたものである。
【００２４】
この発明の請求項９に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽の嫌気槽におけるりん濃度を計測する手段と、りん濃度の下限値を設定する手段と、りん濃度が下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたものである。
【００２５】
この発明の請求項１０に係る生物学的水処理装置は、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽の嫌気槽における酸化還元電位を計測する手段と、酸化還元電位の上限値を設定する手段と、酸化還元電位が上限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたものである。
もしくは下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施形態を図について説明する。
図１において、ａは下水を流入させるための配管であり、生物反応槽１と接続されており、この生物反応槽１は嫌気好気活性汚泥法においては後述する嫌気槽２と好気槽３から構成されているが、本実施形態においては他の生物反応槽においても適用可能である。４は生物反応槽１に空気を供給するための曝気装置、５は微生物を含む混合液を沈殿処理するための沈殿池であり、配管ｂを介して好気槽３と接続されている。ｃは沈殿処理後の上澄水を放流するための配管であり、沈殿池５に接続されている。
６は余剰の微生物を系外へ排出するためのポンプであり、配管ｄを介して沈殿池５と接続されている。配管ｅはポンプ６に接続された配管である。
７は微生物を生物反応槽１に返送するためのポンプであり、配管ｄを介して沈殿池５と、また配管ｆを介して生物反応槽１と接続されている。
【００２７】
下水は配管ａを介して生物反応槽１に導入される。生物反応槽１では、曝気装置４より供給される空気と下水並びに活性汚泥とを混合・攪拌することにより、下水中の汚濁物を生物学的に酸化分解する。下水と活性汚泥との混合液は配管ｂを介して沈殿池５に送られる。
沈殿池５では、活性汚泥を沈降分離した後、配管ｃを介して上澄水を放流する。活性汚泥の一部はポンプ６、配管ｅを介して系外へ引き抜かれ、その他の余剰な汚泥はポンプ７、配管ｆを介して嫌気槽２へ返送される。
８は薬剤である凝集剤の貯蔵槽、９は注入ポンプであり、配管ｇを介して貯蔵槽８と接続されている。ｈは薬剤である凝集剤を生物反応槽１へ導く配管であり、注入ポンプ９と接続されている。以下、生物反応槽１に注入する薬剤を凝集剤であるとして話を進める。
【００２８】
本実施形態においては、更に、凝集剤添加位置に流入するりんの量を、流入下水の流量とりん濃度から求めるように構成したものである。
１０は配管ａに取り付けられた流量計、１１は流入下水中のりん濃度を計測するりん濃度計である。１２は流量計１０ならびにりん濃度計１１の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を演算するための演算器であり、信号線１０ａを介して流量計１０と、また信号線１１ａを介してりん濃度計１１と接続されている。
【００２９】
１３は生物学的水処理装置から流出するりんの量の目標値として、沈殿池５から配管ｃを介して単位時間あたりに流出するりんの量の目標値を設定するための設定器である。１４は上記流入りん量と流出りん量の目標値との差に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線１２ａを介して演算器１２と、信号線１３ａを介して設定器１３とに接続されている。調節器１４は信号線１４ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。
【００３０】
なお、本実施形態においては、流量計１０とりん濃度計１１との位置関係について何ら限定するものではなく、りん濃度計１１が上流側、流量計１０が下流側に配置されていても全く問題ない。又、りん濃度計１１を別の場所に設置し、配管ａから採水するようにしてもよく、更に流量計１０を配管ｃに設置することももちろん可能である。
【００３１】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１に流入する下水の量は、流量計１０で計測され、計測値は信号線１０ａを介して演算器１２に送られる。下水中のりん濃度は、りん濃度計１１で計測され、計測値は信号線１１ａを介して演算器１２に送られる。
演算器１２では、流量計１０ならびにりん濃度計１１の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を、例えば式（１．１）に従って演算する。
【００３２】
Ｐｉｎ＝Ｑｉｎ×ＣＰｉｎ−Ｐｂｉｏ （１．１）ここに、
Ｐｉｎ ：単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量
Ｑｉｎ ：流量計１０の計測値
ＣＰｉｎ ：りん濃度計１１の計測値
Ｐｂｉｏ ：生物学的に除去されるりんの量
演算器１２の出力は、信号線１２ａを介して調節器１４に伝えられる。また、設定器１３に設定された単位時間あたりの流出りん量の目標値は、信号線１３ａを介して調節器１４に伝えられる。
【００３３】
調節器１４では、上記流入りん量と流出りん量の目標値との差に応じて、単位時間あたりの凝集剤添加量を例えば式（１．２）に従って出力する。
Ｑｃｇ＝Ｋｃｇ１（Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔ０） （１．２）ここに、
Ｑｃｇ ：単位時間あたりの凝集剤添加量
Ｋｃｇ１ ：定数
Ｐｏｕｔ０ ：単位時間あたりの流出りん量の目標値
【００３４】
調節器１４の出力は、信号線１４ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、凝集剤添加位置に流入するりんの量が増えたときはそれに応じて凝集剤添加量が増える。逆に、凝集剤添加位置に流入するりんの量が減ったときはそれに応じて凝集剤添加量が減る。すなわち、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の凝集剤をいちはやく添加することができるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００３５】
実施の形態２．
図２は、実施の形態２に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、凝集剤添加位置に流入するりんの量を、流入下水の流量と反応槽内のりん濃度から求めるように構成したものである。
１５は生物反応槽１内のりん濃度を計測するためのりん濃度計、１２は流量計１０ならびにりん濃度計１５の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を演算するための演算器であり、信号線１０ａを介して流量計１０と、また信号線１５ａを介してりん濃度計１５と接続されている。
【００３６】
なお、図２はりん濃度計１５の位置について何ら限定するものではなく、りん濃度計１５を別の場所に設置し、生物反応槽１から採水するようにしてもよい。また、流量計１０についても、配管ｃに設置してもよい。
【００３７】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１に流入する下水の量は、流量計１０で計測され、計測値は信号線１０ａを介して演算器１２に送られる。生物反応槽１中のりん濃度は、りん濃度計１５で計測され、計測値は信号線１５ａを介して演算器１２に送られる。
演算器１２では、流量計１０ならびにりん濃度計１５の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を、例えば式（２．１）に従って演算する。
Ｐｉｎ＝Ｑｉｎ×ＣＰｔｎｋ （２．１）ここに、
ＣＰｔｎｋ ：りん濃度計１５の計測値
以下、実施の形態１の場合と同様に動作する。
【００３８】
これにより、凝集剤添加位置に流入するりんの量が増えたときはそれに応じて凝集剤添加量が増える。逆に、凝集剤添加位置に流入するりんの量が減ったときはそれに応じて凝集剤添加量が減る。すなわち、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の凝集剤をいちはやく添加することができるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００３９】
実施の形態３．
図３は、実施の形態３に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、凝集剤添加位置に流入するりんの量を、流入下水の流量、下水中のりん濃度ならびに生物反応槽１内のりん濃度から求めるように構成したものである。
【００４０】
１１は流入下水中のりん濃度を計測するりん濃度計、１５は生物反応槽１内のりん濃度を計測するためのりん濃度計である。１２は流量計１０ならびにりん濃度計１１，１５の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を演算するための演算器であり、信号線１０ａを介して流量計１０と、信号線１１ａを介してりん濃度計１１と、信号線１５ａを介してりん濃度計１５と接続されている。その他は図１、２と同様である。
なお、本実施形態においては、りん濃度計１１，１５、また流量計１０の位置について何ら限定するものではないことは、実施の形態１、２の場合と同様である。
【００４１】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１に流入する下水の量は、流量計１０で計測され、計測値は信号線１０ａを介して演算器１２に送られる。下水中のりん濃度はりん濃度計１１で、生物反応槽１中のりん濃度はりん濃度計１５で計測され、それぞれの計測値は信号線１１ａならびに信号線１５ａを介して演算器１２に送られる。
演算器１２では、流量計１０ならびにりん濃度計１１，１５の計測値から、まず凝集剤添加位置におけるりん濃度を、例えば式（３．１）に従って推定する。
【００４２】
ＣＰｃｇ＝ＣＰｉｎ−ｘｂ（ＣＰｉｎ−ＣＰｔｎｋ）／ｘａ （３．１）ここに、
ｘａ:下水の流入位置からりん濃度計１１の設置位置までの距離
ｘｂ:りん濃度計１１の設置位置から凝集剤添加位置までの距離
このＣＰｃｇを用いて、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を、例えば式（３．２）に従って演算する。
Ｐｉｎ＝Ｑｉｎ×ＣＰｃｇ （３．２） 以下、実施の形態１の場合と同様に動作する。
【００４３】
これにより、実施の形態１と同様の効果に加え、例えば生物反応槽１内にりん濃度の分布が存在するような場合でも、凝集剤添加位置に流入するりんの量を精度よく推定できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【００４４】
実施の形態４．
実施の形態３では、流入下水中のりん濃度ならびに生物反応槽中のりん濃度から凝集剤添加位置におけるりん濃度を推定するように装置を構成したが、生物反応槽内に複数のりん濃度計を備え、この計測値を用いて凝集剤添加位置におけるりん濃度を推定するように装置を構成しても、同様の効果を奏する。
【００４５】
実施の形態５．
図４は実施の形態５に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図３と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、凝集剤添加位置を生物反応槽１のあとに設けられた混和池に構成したものである。
１６は沈殿処理後の上澄水と凝集剤とを混和するための混和池であり、配管ｃを介して沈殿池５と接続されている。ｉは凝集剤を混和した混合液を沈殿処理工程へ送るための配管であり、混和池１６と接続されている。
【００４６】
沈殿池５から排出された上澄水は、配管ｃを介して混和池１６に送られる。混和池１６では上澄水と凝集剤とを混合・攪拌する。凝集剤を混和したあとの混合液は配管ｉを介して、次の沈殿処理工程へ送られる。
１７は沈殿処理後の上澄水中のりん濃度を計測するりん濃度計、１８は配管ｃに取り付けられた流量計である。１２は流量計１８ならびにりん濃度計１７の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を演算するための演算器であり、信号線１８ａを介して流量計１８と、また信号線１７ａを介してりん濃度計１７と接続されている。その他は図１と同様である。
なお、本実施形態においては、りん濃度計１７、流量計１８の位置について何ら限定するものではないことは、上記実施形態と同様である。
【００４７】
次に、動作について説明する。
混和池１６に流入する下水の量は、流量計１８で計測され、計測値は信号線１８ａを介して演算器１２に送られる。上澄水中のりん濃度は、りん濃度計１７で計測され、計測値は信号線１７ａを介して演算器１２に送られる。
演算器１２では、流量計１８ならびにりん濃度計１７の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を、例えば式（５．１）に従って演算する。
Ｐｉｎ＝Ｑｉｎ×ＣＰｓｄ （５．１）
ここに、
ＣＰｓｄ ：りん濃度計１７の計測値
以下、実施の形態１の場合と同様に動作する。
【００４８】
これにより、凝集剤添加位置に流入するりんの量が増えたときはそれに応じて凝集剤添加量が増える。逆に、凝集剤添加位置に流入するりんの量が減ったときはそれに応じて凝集剤添加量が減る。すなわち、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の凝集剤をいちはやく添加することができるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
以上の説明で明らかなように、生物学的水処理装置に設置する凝集剤添加装置は、生物学的水処理装置の種類や凝集剤添加位置にかかわりなく適用することが可能である。
【００４９】
実施の形態６．
図５は実施の形態６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図４と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、りん濃度の分析に要する時間を考慮して、凝集剤添加位置に流入するりんの量を推定するように構成したものである。
１９は流入下水の流量ならびにりん濃度のデータを蓄積するための記憶回路であり、信号線１０ａを介して流量計１０と、信号線１１ａを介してりん濃度計１１と、信号線１９ａを介して演算器１２と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん濃度計１１、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことは、上記実施形態と同様である。
【００５０】
次に、動作について説明する。生物反応槽１に流入する下水の量は、流量計１０で計測され、計測値は信号線１０ａを介して記憶回路１９に送られる。下水中のりん濃度は、りん濃度計１１で計測され、計測値は信号線１１ａを介して記憶回路１９に送られる。
演算器１２では、まず、記憶回路１９に記憶されたデータを用いて凝集剤添加時の流入りん量Ｐｉｎｅｓｔを推定する。これは、最小二乗法などの統計的解析手法を用いて容易に行うことができる。この推定値Ｐｉｎｅｓｔを信号線１２ａを介して調節器１４に伝える。
以下、実施の形態１の場合と同様に動作する。
【００５１】
これにより、実施の形態１の場合と同様の効果に加え、りんの分析に時間を要する場合もこの間の変動を考慮して必要な凝集剤量を求めることができ、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【００５２】
実施の形態７．
実施の形態６では、下水の流入流量ならびに下水中のりん濃度を記憶回路に蓄積するように装置を構成したが、実施の形態２〜４で示した装置構成に同様の記憶回路を付加し、実施の形態６と同様の効果を奏するようにすることもできる。
【００５３】
実施の形態８．
上記実施の形態１〜７では、生物学的水処理装置から流出するりんの量の目標値を設定するように装置を構成したが、基準となる下水の流量ならびに目標とする処理水りん濃度を設定し、これらから流出りん量の目標値を求めるように装置を構成することも可能である。
【００５４】
実施の形態９．
図６は、実施の形態９に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図５と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物学的水処理装置から流出するりんの量を、流出水の流量とりん濃度から求めるように構成したものである。
２０は配管ｃに取り付けられた流量計、２１は配管ｃからの流出水中のりん濃度を計測するりん濃度計である。１２は流量計２０ならびにりん濃度計２１の計測値から、単位時間あたりに生物学的水処理装置から流出するりんの量を演算するための演算器であり、信号線２０ａを介して流量計２０と、また信号線２１ａを介してりん濃度計２１と接続されている。
【００５５】
１３は生物学的水処理装置から流出するりんの量の目標値として、沈殿池５から配管ｃを介して単位時間あたりに流出するりんの量の目標値を設定するための設定器である。
１４は上記流出りん量と流出りん量の目標値との差に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線１２ａを介して演算器１２と、信号線１３ａを介して設定器１３と接続されている。調節器１４は、信号線１４ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。
【００５６】
なお、本実施形態においては、流量計２０とりん濃度計２１との位置関係について何ら限定するものではなく、りん濃度計２１が下流側、流量計２０が上流側に配置されても全く問題ない。また、りん濃度計２１を別の場所に設置し、配管ｃから採水するようにしてもよく、更に流量計２０を配管ａに設置してもよい。
【００５７】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１から流出する処理水の量は、流量計２０で計測され、計測値は信号線２０ａを介して演算器１２に送られる。処理水中のりん濃度は、りん濃度計２１で計測され、計測値は信号線２１ａを介して演算器１２に送られる。
演算器１２では、流量計２０ならびにりん濃度計２１の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を、例えば式（９．１）に従って演算する。
Ｐｏｕｔ＝Ｑｏｕｔ×ＣＰｏｕｔ （９．１）
ここに、
Ｐｏｕｔ ：単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量
Ｑｏｕｔ ：流量計２０の計測値
ＣＰｏｕｔ ：りん濃度計２１の計測値
【００５８】
演算器１２の出力は、信号線１２ａを介して調節器１４に伝えられる。また、設定器１３に設定された単位時間あたりの流出りん量の目標値は、信号線１３ａを介して調節器１４に伝えられる。
調節器１４では、上記流出りん量と流出りん量の目標値との差に応じて、単位時間あたりの凝集剤添加量を例えば式（９．２）に従って出力する。
Ｑｃｇ＝Ｋｃｇ９（Ｐｏｕｔ−Ｐｏｕｔ０） （９．２）
ここに、
Ｑｃｇ ：単位時間あたりの凝集剤添加量
Ｋｃｇ９ ：定数
Ｐｏｕｔ０ ：単位時間あたりの流出りん量の目標値
調節器１４の出力は、信号線１４ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【００５９】
これにより、生物学的水処理装置から流出するりんの量が増えたときはそれに応じて凝集剤量が増える。逆に、生物学的水処理装置から流出するりんの量が減ったときはそれに応じて凝集剤添加量が減る。すなわち、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の凝集剤を過不足無く添加することができるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００６０】
実施の形態１０．
図７は、実施の形態１０に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図６と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、凝集剤添加位置への流入りん量を用いてフィードフォワード項を計算すると共に、生物学的水処理装置からの流出りん量を用いてフィードバック項を計算して、凝集剤添加量を調節するように構成したものである。
２０は配管ｃに取り付けられた流量計、２１は配管ｃからの流出水中のりん濃度を計測するりん濃度計、１１は流入下水中のりん濃度を計測するりん濃度計である。
【００６１】
１２は流量計２０、りん濃度計１１ならびに２１の計測値から単位時間あたりに凝集剤添加位置へ流入するりんの量ならびに生物学的水処理装置から流出するりんの量を演算するための演算器であり、信号線２０ａを介して流量計２０と、信号線１１ａを介してりん濃度計１１と、信号線２１ａを介してりん濃度計２１と接続されている。
【００６２】
１３は生物学的水処理装置から流出するりんの量の目標値として、沈殿池５から配管ｃを介して単位時間あたりに流出するりんの量の目標値を設定するための設定器、１４は上記流入りん量と流出りん量の目標値との差ならびに上記流出りん量と流出りん量の目標値との差に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線１２ａを介して演算器１２と、信号線１３ａを介して設定器１３と接続されている。又、調節器１４は、信号線１４ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。
【００６３】
なお、本実施形態においては、流量計２０、りん濃度計１１、２１の位置関係について何ら限定するものではなく、りん濃度計２１が下流側、流量計２０が上流側でも全く問題ない。又、りん濃度計１１を別の場所に設置し、配管ａから採水するようにしてもよく、同様にりん濃度計２１を別の場所に設置し、配管ｃから採水するようにしてもよい。更に、流量計２０は配管ａに設置してもよい。
【００６４】
次に動作について説明する。
生物反応槽１から流出する処理水の量は、流量計２０で計測され、計測値は信号線２０ａを介して演算器１２に送られる。流入下水中のりん濃度はりん濃度計１１で計測され、計測値は信号線１１ａを介して演算器１２に送られる。また、処理水中のりん濃度はりん濃度計２１で計測され、計測値は信号線２１ａを介して演算器１２に送られる。
【００６５】
演算器１２では、流量計２０、りん濃度計１１、２１の計測値から、単位時間あたりに凝集剤添加位置に流入するりんの量を、例えば式（１．１）に従って、また、単位時間あたりに生物学的水処理装置から流出するりんの量を、例えば式（９．１）に従って演算する。
演算器１２の出力は、信号線１２ａを介して調節器１４に伝えられる。また、設定器１３に設定された単位時間あたりの流出りん量の目標値は、信号線１３ａを介して調節器１４に伝えられる。
【００６６】
調節器１４では、上記流入りん量と流出りん量の目標値との差、ならびに上記流出りん量と流出りん量の目標値との差に応じて、単位時間あたりの凝集剤添加量を例えば式（１０．１）に従って出力する。
Ｑｃｇ＝Ｋｃｇ１０１（Ｐｉｎ−Ｐｏｕｔ０）＋Ｋｃｇ１０２（Ｐｏｕｔ− Ｐｏｕｔ０） （１０．１）
ここに、
Ｋｃｇ１０１ ：定数
Ｋｃｇ１０２ ：定数
【００６７】
調節器１４の出力は、信号線１４ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の凝集剤をいちはやく添加できるだけでなく、処理水のりん濃度に基づいて添加量を過不足無く調節することができるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【００６８】
実施の形態１１．
実施の形態９，１０では、凝集剤を生物反応槽１の末端に添加し、沈殿池５において沈殿処理する場合について説明したが、実施の形態５と同様に、凝集剤添加位置を生物反応槽１のあとに設けられた混和池１６に設けることもできる。この場合、流量計２０ならびにりん濃度計２１は、混和池１６の配管ｉにとりつけられることになる。
このように、生物学的水処理装置における凝集剤添加装置は、生物学的水処理装置の種類や凝集剤添加位置にかかわりなく、適用することが可能である。
【００６９】
実施の形態１２．
また、実施の形態９，１０においては、実施の形態６，７と同様に、処理水の流量ならびにりん濃度を蓄積するための記憶回路を備え、これらのデータを用いて生物学的水処理装置から流出するりんの量を推定するように装置を構成することもできる。この場合、りんの分析に時間を要する場合もこの間の変動を考慮して必要な凝集剤量を求めることができるので、実施の形態９，１０の効果に加え、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【００７０】
実施の形態１３．
上記実施の形態９〜１２では、生物学的水処理装置から流出するりんの量の目標値を設定するように装置を構成したが、基準となる処理水の流量ならびに目標とする処理水りん濃度を設定し、これらから上記流出りん量の目標値を求めるように装置を構成することもできる。
【００７１】
実施の形態１４．
図８は、実施の形態１４に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図７と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、嫌気槽２のりん濃度を計測するりん濃度計を備えたものである。
２は生物反応槽１のうちの嫌気槽、３は好気槽、２２は嫌気槽２のりん濃度を計測するりん濃度計である。２３は上記りん濃度計２２の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２２ａを介してりん濃度計２２と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
【００７２】
なお、本実施形態においては、りん濃度計２２、流量計１０の位置について何ら限定するものではなく、りん濃度計２２を別の場所に設置し、嫌気槽２から採水するようにしてもよい。更に流量計１０は配管ｃに取り付けてもよい。
【００７３】
次に、動作について説明する。
嫌気槽２中のりん濃度は、りん濃度計２２で計測され、計測値は信号線２２ａを介して調節器２３に伝えられる。また生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記りん濃度の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
凝集剤注入率は、例えば式（１４．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ１４／Ｐａｎａ （１４．１）
ここに、
Ｒｃｇ ：凝集剤注入率
Ｋｃｇ１４ ：定数
Ｐａｎａ ：嫌気槽２中のりん濃度
【００７４】
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
Ｑｃｇ＝Ｒｃｇ×Ｑｉｎ （１４．２）
調節器２３の出力、すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【００７５】
これにより、嫌気槽２中のりん濃度が低いとき、活性汚泥中のりん蓄積菌からのりん吐出量が少ない、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低い、とみなして凝集剤添加量を増やす。逆にりん濃度が高いとき、活性汚泥中のりん蓄積菌からのりん吐出が順調に行われている、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が正常である、とみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００７６】
実施の形態１５．
図９は、実施の形態１５に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図８と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、嫌気槽２中のりん蓄積菌中のりん含有量を計測する計測器を備えたものである。
【００７７】
２４は嫌気槽２のりん蓄積菌中のりん含有量を計測する計測器、２３は上記りん含有量の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２４ａを介してりん含有量計測器２４と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
【００７８】
なお、本実施形態においては、りん含有量計測器２４、流量計１０の位置について何ら限定するものではなく、りん含有量計測器２４を別の場所に設置し、嫌気槽２から採水するようにしてもよい。又、流量計１０は配管ｃに取り付けてもよい。
【００７９】
次に、動作について説明する。
嫌気槽２におけるりん蓄積菌中のりん含有量は、りん含有量計測器２４で計測され、計測値は信号線２４ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記りん含有量の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
【００８０】
凝集剤注入率は、例えば式（１５．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ１５×Ｐａｃｍ （１５．１）ここに、
Ｋｃｇ１５ ：定数
Ｐａｃｍ ：りん蓄積菌のりん含有量
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力、すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【００８１】
これにより、嫌気槽２におけるりん蓄積菌のりん含有量が多いとき、りん蓄積菌からのりん吐出量が少ない、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低いとみなして凝集剤添加量を増やす。逆にりん含有量が少ないとき、りん蓄積菌からのりん吐出が順調に行われている、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が正常であるとみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００８２】
実施の形態１６．
図１０は、実施の形態１６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図９と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、嫌気槽２に酸化還元電位計を備えたものである。
【００８３】
２５は嫌気槽２に取り付けられた酸化還元電位計、２３は上記酸化還元電位計２５の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２５ａを介して酸化還元電位計２５と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
【００８４】
なお、本実施形態においては、酸化還元電位計２５、流量計１０の位置について何ら限定するものではなく、酸化還元電位計２５を別の場所に設置し、嫌気槽２から採水するようにしてもよい。又、流量計１０は配管ｃに取り付けてもよい。
【００８５】
次に、動作について説明する。
嫌気槽２の酸化還元電位は、酸化還元電位計２５で計測され、計測値は信号線２５ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記酸化還元電位の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
【００８６】
凝集剤注入率は、例えば式（１６．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ１６×Ｖａｎａ （１６．１）
ここに、
Ｋｃｇ１６ ：定数
Ｖａｎａ ：酸化還元電位
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【００８７】
これにより、嫌気槽２における酸化還元電位が高いとき、りん蓄積菌からのりん吐出量が少ない、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低い、とみなして凝集剤添加量を増やす。逆に酸化還元電位が低いとき、りん蓄積菌からのりん吐出が順調に行われている、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が正常である、とみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００８８】
実施の形態１７．
図１１は実施の形態１７に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１０と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物反応槽１のりん除去活性を、嫌気槽２中のりん濃度から流入下水中のりん濃度を差し引いた値で検知するように装置を構成したものである。
【００８９】
１１は流入下水中のりん濃度を計測するりん濃度計、２２は嫌気槽２のりん濃度を計測するりん濃度計、２３は上記りん濃度計１１，２２の計測値の差に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線１１ａを介してりん濃度計１１と、信号線２２ａを介してりん濃度計２２と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん濃度計１１、２２、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態の場合と同様である。
【００９０】
次に、動作について説明する。
流入下水中のりん濃度は、りん濃度計１１で計測され、計測値は信号線１１ａを介して調節器２３に伝えられる。また、嫌気槽２中のりん濃度は、りん濃度計２２で計測され、計測値は信号線２２ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記りん濃度の計測値の差に応じて、まず凝集剤注入率を決定する。
【００９１】
凝集剤注入率は、例えば式（１７．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ１７／（Ｐａｎａ−ＣＰｉｎ） （１７．１）
ここに、
Ｋｃｇ１７ ：定数
Ｐａｎａ ：嫌気槽２中のりん濃度
ＣＰｉｎ ：流入下水中のりん濃度
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
【００９２】
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、実施の形態１４と同様の効果に加え、流入下水中のりん濃度が変動したときも実質的なりんの吐出量を正確に検知できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【００９３】
実施の形態１８．
図１２は、実施の形態１８に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１１と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、好気槽３のりん濃度を計測するりん濃度計を備えたものである。
【００９４】
２６は好気槽３のりん濃度を計測するりん濃度計、２３は上記りん濃度計２６の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２６ａを介してりん濃度計２６と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん濃度計２６、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことは、その他の実施形態と同様である。
【００９５】
次に、動作について説明する。
好気槽３中のりん濃度は、りん濃度計２６で計測され、計測値は信号線２６ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１における流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記りん濃度の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
凝集剤注入率は、例えば式（１８．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ１８×Ｐａｅｒ （１８．１）
ここに、
Ｋｃｇ１８ ：定数
Ｐａｅｒ ：好気槽３中のりん濃度
【００９６】
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、好気槽３中のりん濃度が高いとき、りん蓄積菌へのりん摂取量が少ない、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低い、とみなして凝集剤添加量を増やす。逆にりん濃度が低いとき、りん蓄積菌へのりん摂取が順調に行われている、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が正常である、とみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【００９７】
実施の形態１９．
図１３は、実施の形態１９に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１２と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、好気槽３のりん蓄積菌中のりん含有量を計測する計測器を備えたものである。
【００９８】
２７は好気槽３に取り付けられたりん蓄積菌中のりん含有量計測器、２３は上記りん含有量の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２７ａを介してりん含有量計測器２７と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａをして調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん含有量計測器２７、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【００９９】
次に、動作について説明する。
好気槽３におけるりん蓄積菌中のりん含有量は、りん含有量計測器２７で計測され、計測値は信号線２７ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
【０１００】
調節器２３では、上記りん含有量の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
凝集剤注入率は、例えば式（１９．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ１９／Ｐａｃｍａｅｒ （１９．１）
ここに、
Ｋｃｇ１９ ：定数
Ｐａｃｍａｅｒ ：りん蓄積菌のりん含有量
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【０１０１】
これにより、好気槽３におけるりん蓄積菌のりん含有量が少ないとき、りん蓄積菌へのりん摂取量が少ない、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低い、とみなして凝集剤添加量を増やす。逆にりん含有量が多いとき、りん蓄積菌へのりん摂取が順調に行われている、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が正常である、とみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１０２】
実施の形態２０．
図１４は、実施の形態２０に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１３と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、好気槽３に酸化還元電位計を備えたものである。
【０１０３】
２８は好気槽３に取り付けられた酸化還元電位計であり、２３は上記酸化還元電位の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２８ａを介して酸化還元電位計２８と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、酸化還元電位計２８、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１０４】
次に、動作について説明する。
好気槽３の酸化還元電位は、酸化還元電位計２８で計測され、計測値は信号線２８ａを介して調節器２３に伝えられる。また生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記酸化還元電位の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
【０１０５】
凝集剤注入率は、例えば式（２０．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２０／Ｖａｅｒ （２０．１）
ここに、
Ｋｃｇ２０ ：定数
Ｖａｅｒ ：酸化還元電位
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【０１０６】
これにより、好気槽３の酸化還元電位が低いとき、りん蓄積菌へのりん摂取量が少ない、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低い、とみなして凝集剤添加量を増やす。逆に酸化還元電位が高いとき、りん蓄積菌へのりん摂取が順調に行われている、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が正常である、とみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理蔵置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１０７】
実施の形態２１．
図１５は実施の形態２１に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１４と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を、好気槽３中のりん濃度から流入下水中のりん濃度を差し引いた値で検知するように装置を構成したものである。
【０１０８】
１１は流入下水のりん濃度を計測するりん濃度計、２６は好気槽３に取り付けられたりん濃度計である。２３は上記りん濃度計１１，２６の計測値の差に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線１１ａを介してりん濃度計１１と、信号線２６ａを介してりん濃度計２６と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん濃度計１１、２６、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１０９】
次に、動作について説明する。
流入下水中のりん濃度は、りん濃度計１１で計測され、計測値は信号線１１ａを介して調節器２３に伝えられる。また、好気槽３中のりん濃度は、りん濃度計２６で計測され、計測値は信号線２６ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
【０１１０】
調節器２３では、上記りん濃度の計測値の差に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（２１．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２１／（Ｐｉｎ−Ｐａｅｒ） （２１．１）
ここに、
Ｋｃｇ２１ ：定数
Ｐａｅｒ ：好気槽３中のりん濃度
Ｐｉｎ ：流入下水中のりん濃度
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
【０１１１】
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、実施の形態１８と同様の効果に加え、流入下水中のりん濃度が変動したときも実質的なりんの摂取量を正確に検知できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【０１１２】
実施の形態２２．
図１６は、実施の形態２２に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１５と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を、嫌気槽２中のりん濃度から好気槽３中のりん濃度を差し引いた値で検知するように装置を構成したものである。
【０１１３】
２２は嫌気槽２に取り付けられたりん濃度計、２６は好気槽３に取り付けられたりん濃度計である。２３は上記りん濃度計２２，２６の計測値の差に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２２ａを介してりん濃度計２２と、信号線２６ａを介してりん濃度計２６と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９とも接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん濃度計２２、２６、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１１４】
次に、動作について説明する。
嫌気槽２中のりん濃度は、りん濃度計２２で計測され、計測値は信号線２２ａを介して調節器２３に伝えられる。また、好気槽３中のりん濃度は、りん濃度計２６で計測され、計測値は信号線２６ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記りん濃度の計測値の差に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（２２．１）に従って出力する。
【０１１５】
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２２／（Ｐａｎａ−Ｐａｅｒ） （２２．１）
ここに、
Ｋｃｇ２２：定数
Ｐａｅｒ：好気槽３中のりん濃度
Ｐａｎａ：嫌気槽２中のりん濃度
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、実施の形態１４、１８の場合と同様の効果に加え、流入下水中のりん濃度が変動したときも、実質的なりんの摂取量を正確に検知できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【０１１６】
実施の形態２３．
上記実施の形態２２では、生物学的水処理装置の生物反応槽１におけるりん蓄積菌の活性を、嫌気槽２中のりん濃度から好気槽３中のりん濃度を差し引いた値で検知するように装置を構成したが、実施の形態１５，１６あるいは１９，２０と同様に、りん蓄積菌中のりん含有量、酸化還元電位などの差で検知するように構成しても、同様の効果を奏する。
【０１１７】
実施の形態２４．
図１７は、実施の形態２４に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１６と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を検知する手段として、生物反応槽１に微生物濃度計を備えたものである。
【０１１８】
２９は生物反応槽１に取り付けられた微生物濃度計、２３は上記微生物濃度計２９の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線２９ａを介して微生物濃度計２９と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、微生物濃度計２９、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１１９】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１の微生物濃度は、微生物濃度計２９で計測され、計測値は信号線２９ａを介して調節器２３に伝えられる。また生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記微生物濃度計２９の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（２４．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２４／Ｃｂｉｏ （２４．１）
ここに、
Ｋｃｇ２４ ：定数
Ｃｂｉｏ ：生物反応槽１の微生物濃度
【０１２０】
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、生物反応槽１の微生物濃度が低いとき、活性汚泥微生物のりん除去活性が低いとみなして凝集剤添加量を増やす。逆に微生物濃度が高いとき、活性汚泥微生物のりん除去活性が正常であるとみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１２１】
実施の形態２５．
上記実施の形態２４では、生物反応槽１における微生物のりん除去活性を生物反応槽１内の微生物濃度により検知するように装置を構成したが、微生物濃度の代わりに、汚泥令、汚泥滞留時間といった指標を用いるように装置を構成しても同様の効果を奏する。
【０１２２】
汚泥令は次式により求められる。
Ｔ１ ＝ Ｖ×Ｃｂｉｏ／Ｑｉｎ×Ｃｂｉｏｉｎ
ここに
Ｔ１ ：汚泥令
Ｖ ：生物反応槽１の容積
Ｑｉｎ ：生物反応槽１への流入流量
Ｃｂｉｏｉｎ：流入下水中の微生物濃度
【０１２３】
また、汚泥滞留時間は次式により求められる。
Ｔ２ ＝ Ｖ×Ｃｂｉｏ／（Ｑｄｒｗ×Ｃｂｉｏｄｒｗ＋Ｑｏｕｔ×Ｃｂｉｏｏｕｔ）
ここに
Ｔ２ ：汚泥滞留時間
Ｑｄｒｗ ：余剰汚泥引き抜き量
Ｃｂｉｏｄｒｗ：余剰汚泥濃度
Ｑｏｕｔ ：処理水量
Ｃｂｉｏｏｕｔ：処理水中の微生物濃度
いずれの指標も、値が大きいとき生物反応槽１内に保持される微生物量が多いことを示し、逆に値が小さいとき生物反応槽１内に保持される微生物量が少ないことを示すので、実施の形態２４で用いた微生物濃度と同様に運用することができる。
【０１２４】
実施の形態２６．
図１８は実施の形態２６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１７と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、りん除去活性に影響を与える被処理水の性状を検知する手段として、流入下水量を計測する流量計を備えたものである。
【０１２５】
１０は配管ａに取り付けられた流量計、２３は上記流量計１０の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線１０ａを介して流量計１０と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。
なお、本実施形態においては、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１２６】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記流量計の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
凝集剤注入率は、例えば式（２６．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２６×Ｑｉｎ （２６．１）
ここに、
Ｋｃｇ２６ ：定数
Ｑｉｎ ：流入下水量
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
【０１２７】
調節器２３の出力、すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、生物反応槽１への流入下水量が多いとき、溶存酸素を含んだ雨水が流入している、すなわち活性汚泥微生物のりん除去活性が低下する、とみなして凝集剤添加量を増やす。逆に、生物反応槽１への流入下水量が少ないとき、雨水の流入はなく、活性汚泥微生物のりん除去活性が正常である、とみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１２８】
実施の形態２７．
図１９は実施の形態２７に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１８と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、りん除去活性に影響を与える被処理水の性状を検知する手段として、流入下水中の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計を備えたものである。
３０は配管ａに取り付けられた溶存酸素濃度計、１０は同じく配管ａに取り付けられた流量計である。
【０１２９】
２３は上記流量計１０の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３０ａを介して溶存酸素濃度計３０と、信号線１０ａを介して流量計１０と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。
なお、本実施形態においては、溶存酸素濃度計３０、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１３０】
次に、動作について説明する。
流入下水中の溶存酸素濃度は溶存酸素濃度計３０で計測され、信号線３０ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記溶存酸素濃度計３０の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
凝集剤注入率は、例えば式（２７．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２７×ＣＤＯｉｎ （２７．１）
ここに、
Ｋｃｇ２７ ：定数
ＣＤＯｉｎ ：流入下水中の溶存酸素濃度
【０１３１】
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、流入下水中の溶存酸素濃度が多いとき、嫌気槽２でのりん吐出が滞ってりん除去活性が低下すると見なし、凝集剤添加量を増やす。逆に、流入下水中の溶存酸素濃度が低いときは、りん除去活性が正常であるとみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１３２】
実施の形態２８．
図２０は、実施の形態２８に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図１９と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、りん除去活性に影響を与える被処理水の性状を検知する手段として、流入下水の酸化還元電位を計測する酸化還元電位計を備えたものである。
【０１３３】
３１は配管ａに取り付けられた酸化還元電位計、１０は同じく配管ａに取り付けられた流量計である。２３は上記酸化還元電位計３１ならびに上記流量計１０の計測値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３１ａを介して酸化還元電位計３１と、信号線１０ａを介して流量計１０と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。
なお、本実施形態においては、酸化還元電位計３１、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことはその他の実施形態と同様である。
【０１３４】
次に、動作について説明する。
流入下水の酸化還元電位は酸化還元電位計３１で計測され、信号線３１ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記酸化還元電位計３１の計測値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（２８．１）に従って演算する。
【０１３５】
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ２８×Ｖｉｎ （２８．１）
ここに、
Ｋｃｇ２８ ：定数
Ｖｉｎ ：流入下水の酸化還元電位
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力すなわち凝集剤添加量は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【０１３６】
これにより、流入下水の酸化還元電位が高いとき、嫌気槽２でのりん吐出が滞ってりん除去活性が低下すると見なし、凝集剤添加量を増やす。逆に、流入下水中の酸化還元電位が低いときは、りん除去活性が正常であるとみなして凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的りん除去の状況に応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１３７】
実施の形態２９．
上記実施の形態１４〜２８においては、実施の形態６，７と同様に、計測値を蓄積するための記憶回路を備え、これらのデータを用いてりん蓄積菌の活性を推定するように装置を構成することもできる。この場合、りんの分析などに時間を要する場合もこの間の変動を考慮して必要な凝集剤量を求めることができるので、実施の形態１４〜２８の効果に加え、生物学的水処理装置から流出するりんの量をより確実に低減できるという効果を奏する。
【０１３８】
実施の形態３０．
図２１は、実施の形態３０に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図２１において、図１〜図２０と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物学的水処理装置の曝気量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したものである。
【０１３９】
３２は曝気装置４の曝気量を設定するための設定器であり、信号線３２ａを介して曝気装置４と接続されている。２３は好気槽３への曝気量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３２ｂを介して曝気量の設定器３２と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことは、その他の実施形態と同様である。
【０１４０】
次に、動作について説明する。
曝気装置４の曝気量は設定器３２に設定され、設定値は信号線３２ｂを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記曝気量の設定値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。
【０１４１】
凝集剤注入率は、例えば式（３０．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ３０／Ｑａｉｒ （３０．１）
ここに、
Ｋｃｇ３０ ：定数
Ｑａｉｒ ：曝気量
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
【０１４２】
調節器２３の出力は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、曝気量が少ないとき、生物学的に除去されるりんの量が少ないとみなして凝集剤添加量を増やす。逆に、曝気量が多いときは、生物学的に除去されるりんの量が多いとみなして、凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１４３】
実施の形態３１．
上記実施の形態３０では、生物学的水処理装置の曝気量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したが、流入下水量に対する曝気量の比率、すなわち送気倍率の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成しても同様の効果を奏する。この場合、送気倍率が大きくなる程、凝集剤添加量が増えることとなる。
【０１４４】
実施の形態３２．
上記実施の形態３０では、生物学的水処理装置の曝気量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したが、曝気量の実測値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成しても同様の効果を奏する。この場合、曝気装置もしくは曝気装置と散気装置を接続する配管に取り付けられた流量計から信号を取り出し、凝集剤添加量の演算に用いる。
【０１４５】
実施の形態３３．
図２２は、実施の形態３３に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２１と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物学的水処理装置の返送汚泥量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したものである。
【０１４６】
３３は返送汚泥ポンプの流量を設定するための設定器であり、信号線３３ａを介して返送汚泥ポンプ７と接続されている。２３は返送汚泥量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３３ｂを介して設定器３３と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。また、１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
なお、本実施形態においては、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことは、その他の実施形態と同様である。
【０１４７】
次に、動作について説明する。
返送汚泥量は設定器３３に設定される。設定値は信号線３３ｂを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記返送汚泥量の設定値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（３３．１）に従って演算する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ３３×Ｑｒｅｔ （３３．１）
ここに、
Ｋｃｇ３３：定数
Ｑｒｅｔ ：返送汚泥量
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
【０１４８】
調節器２３の出力は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、返送汚泥量が多いとき、好気槽３で生成した酸化性物質の返送により嫌気槽２でのりんの吐出量が少なくなる、すなわち生物学的に除去されるりんの量が少なくなるとみなして凝集剤添加量を増やす。逆に、返送汚泥量が少ないとき、生物学的に除去されるりんの量が多くなるとみなして、凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１４９】
実施の形態３４．
上記実施の形態３３では、生物学的水処理装置の返送汚泥量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したが、流入下水量に対する返送汚泥量の比率、すなわち返送率の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成しても同様の効果を奏する。
【０１５０】
実施の形態３５．
又、上記実施の形態３３では、生物学的水処理装置の返送汚泥量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したが、返送汚泥量の実測値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成しても同様の効果を奏する。この場合、返送汚泥ポンプ７もしくは配管ｆに取り付けられた流量計から信号を取り出し、凝集剤添加量の演算に用いる。
【０１５１】
実施の形態３６．
図２３は、実施の形態３６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２２と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物学的水処理装置の余剰汚泥引き抜き量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したものである。
【０１５２】
３４は余剰汚泥引き抜き量を設定するための設定器であり、信号線３４ａを介して引き抜きポンプ６と接続されている。２３は余剰汚泥引き抜き量に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３４ｂを介して設定器３４と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
【０１５３】
次に、動作について説明する。
余剰汚泥引き抜き量は設定器３４に設定される。設定値は信号線３４ｂを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記余剰汚泥引き抜き量の設定値に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（３６．１）に従って演算する。
【０１５４】
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ３６×Ｑｄｒｗ （３６．１）
ここに、
Ｋｃｇ３６：定数
Ｑｄｒｗ ：余剰汚泥引き抜き量
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【０１５５】
これにより、余剰汚泥引き抜き量が多いとき、装置内に保持される生物量が少なく生物学的に除去されるりんの量も少ないとみなして、凝集剤添加量を増やす。逆に、余剰汚泥引き抜き量が少ないとき、装置内に保持される生物量が多く生物学的に除去されるりんの量も多いとみなして、凝集剤添加量を減らす。すなわち、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて凝集剤添加量を適切に調節できるので、流出するりんの量を確実に低減できるという効果を奏する。
【０１５６】
実施の形態３７．
上記実施の形態３６では、生物学的水処理装置の余剰汚泥引き抜き量の設定値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したが、余剰汚泥引き抜き量の実測値に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成しても同様の効果を奏する。この場合、余剰汚泥引き抜きポンプ６もしくは配管ｅに取り付けられた流量計から信号を取り出し、凝集剤添加量の演算に用いる。
【０１５７】
実施の形態３８．
図２４は、実施の形態３８に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２３と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物学的水処理装置の曝気量、返送汚泥量ならびに余剰汚泥引き抜き量に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したものである。
【０１５８】
３５は上記各設定値を設定するための設定器であり、信号線３５ａを介して曝気装置４と、信号線３５ｂを介して返送汚泥ポンプ７と、信号線３５ｃを介して引き抜きポンプ６と接続されている。２３は上記各設定値に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３５ｄ、３５ｅ、３５ｆを介して設定器３５と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
【０１５９】
次に、動作について説明する。
上記各設定値は設定器３５に設定され、信号線３５ｄ、３５ｅ、３５ｆを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３では、上記曝気量、返送汚泥量ならびに余剰汚泥引き抜き量に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（３８．１）に従って出力する。
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ３８１／Ｑａｉｒ＋Ｋｃｇ３８２×Ｑｒｅｔ＋Ｋｃｇ３８３× Ｑｄｒｗ （３８．１）
ここに、
Ｋｃｇ３８１：定数
Ｋｃｇ３８２：定数
Ｋｃｇ３８３：定数
【０１６０】
次に、上記注入率ならびに上記流入水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
調節器２３の出力は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、実施の形態３０〜３７と同様の効果に加え、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて凝集剤添加量をより適切に調節できるという効果を奏する。
尚、上記説明では、曝気量、返送汚泥量及び余剰汚泥引き抜き量の３者に応じて注入率を求めたが、上記３者のうちの２つずつの組合わせに応じて注入率を求めてもよく、更には単独の情報に応じて注入率を求めてもよい。
【０１６１】
実施の形態３９．
図２５は、実施の形態３９に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２４と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施の形態においては、生物学的水処理装置の曝気量と嫌気槽２の酸化還元電位に応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したものである。
【０１６２】
２３は好気槽３への曝気量と嫌気槽２の酸化還元電位に応じて凝集剤添加量を調節するための調節器であり、信号線３２ｂを介して曝気量の設定器３２と、信号線２５ａを介して酸化還元電位計２５と、信号線２３ａを介して注入ポンプ９と接続されている。１０は配管ａに取り付けられた流量計であり、信号線１０ａを介して調節器２３と接続されている。
【０１６３】
次に、動作について説明する。
設定器３２に設定された曝気量は信号線３２ｂを介して調節器２３に伝えられる。また、嫌気槽２の酸化還元電位は信号線２５ａを介して調節器２３に伝えられる。また、生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、信号線１０ａを介して調節器２３に伝えられる。
調節器２３は、上記曝気量ならびに酸化還元電位に応じて、まず、凝集剤注入率を決定する。凝集剤注入率は、例えば式（３９．１）ならびに（３９．２）に従って出力する。
【０１６４】
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ３９１／Ｑａｉｒ （Ｖａｎａ ＜ Ｖａｎａ１） （３９．１）
Ｒｃｇ＝Ｋｃｇ３９２×Ｑａｉｒ （Ｖａｎａ ＞ Ｖａｎａ２） （３９．２）
ここに、
Ｋｃｇ３９１：定数
Ｋｃｇ３９２：定数
Ｑａｉｒ ：曝気量
Ｖａｎａ ：嫌気槽２の酸化還元電位
Ｖａｎａ１ ：酸化還元電位の基準値
Ｖａｎａ２ ：酸化還元電位の基準値
次に、上記注入率ならびに上記流入下水量より、凝集剤添加量を求める。凝集剤添加量は、例えば式（１４．２）に従って出力する。
【０１６５】
調節器２３の出力は、信号線２３ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
すなわち、嫌気槽２の酸化還元電位が予め定めた基準値よりも低いときは、好気槽３でのりん摂取が不足しているとみなして、式（３９．１）に従って凝集剤添加量を調節する。逆に、嫌気槽２の酸化還元電位が予め定めた基準値よりも高いときは、嫌気槽２でりんの吐出が不足しているとみなして、式（３９．２）に従って凝集剤添加量を調節する。よって、実施の形態３０と同様の効果に加え、生物学的水処理装置への曝気量に応じて凝集剤添加量をより適切に調節できるという効果を奏する。
【０１６６】
上記説明においては、嫌気槽２の酸化還元電位によって曝気量に対する凝集剤添加量の算出式を変更するように装置を構成したが、返送汚泥量に対する凝集剤添加量の算出式や余剰汚泥引き抜き量に対する凝集剤添加量の算出式を変更するように装置を構成しても、同様の効果を奏する。
【０１６７】
又、上記説明においては、嫌気槽２の酸化還元電位によって凝集剤添加量の算出式を変更するように装置を構成したが、好気槽３の酸化還元電位によって凝集剤添加量の算出式を変更するように装置を構成しても、同様の効果を奏する。
【０１６８】
又、上記説明においては、酸化還元電位によって凝集剤添加量の算出式を変更するように装置を構成したが、嫌気槽もしくは好気槽のりん濃度、りん蓄積菌中のりん含有量などによって凝集剤添加量の算出式を変更するように装置を構成しても、同様の効果を奏する。
【０１６９】
実施の形態４０．
上記実施の形態３０〜３９においては、嫌気好気活性汚泥法による生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて凝集剤添加量を調節するように装置を構成したが、その他の生物学的水処理装置を対象として同様に凝集剤添加量を調節するように装置を構成することも、もちろん可能である。
【０１７０】
実施の形態４１．
図２６は実施の形態４１に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２５と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、活性汚泥微生物のりん除去活性の低下を検知する手段として、嫌気槽２のりん濃度を計測するりん濃度計を備え、この計測値に基づいて凝集剤の添加開始を指令するように装置を構成したものである。
【０１７１】
３６は凝集剤添加開始を指令するコントローラであり、信号線３６ａを介して凝集剤注入ポンプ９と接続されている。２２は嫌気槽２のりん濃度を計測するためのりん濃度計、３７は嫌気槽２のりん濃度の下限値を設定するための設定器であり、それぞれ信号線２２ａ、信号線３７ａを介してコントローラ３６と接続されている。
なお、本実施形態においては、りん濃度計２２の位置について何ら限定するものではなく、りん濃度計２２を別の場所に設置し、嫌気槽２から採水するようにしてもよい。
【０１７２】
次に、動作について説明する。
嫌気槽２中のりん濃度は、りん濃度計２２で計測され、計測値は信号線２２ａを介してコントローラ３６に伝えられる。コントローラ３６では、上記りん濃度の計測値が設定器３７に設定された下限値に達したとき、凝集剤添加開始信号を出力する。設定器３７に設定された下限値は信号線３７ａを介してコントローラ３６に伝えられる。また、凝集剤添加開始信号は、信号線３６ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
【０１７３】
これにより、嫌気槽２でのりんの吐出の低減、すなわち生物学的なりん除去活性の低下を自動的に検知して凝集剤の添加を開始するので、効率的に凝集剤を添加できるという効果を奏する。
又、上記説明においては、りん蓄積菌の活性を検知する手段として、嫌気槽２のりん濃度を計測するりん濃度計を備えるように装置を構成したが、実施の形態１５〜２９に示したようなその他の検知手段、例えばりん蓄積菌中のりん含有量を計測する計測器、酸化還元電位計、微生物濃度計等を備えるように装置を構成しても同様の効果を奏する。この場合、りん含有量計測器及び酸化還元電位計を使用した場合には、下限値の代わりに上限値を設定することとなる。
【０１７４】
実施の形態４２．
図２７は実施の形態４２に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２６と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、活性汚泥微生物のりん除去活性に影響を与える被処理水の性状の変化を検知する手段として、生物反応槽１への流入下水量を計測する流量計を備え、この計測値に基づいて凝集剤の添加開始を指令するように装置を構成したものである。
【０１７５】
３８は凝集剤添加開始を指令するコントローラであり、信号線３８ａを介して凝集剤注入ポンプ９と接続されている。１０は配管ａに取り付けられた流量計、３９は流入下水量の上限値を設定するための設定器であり、それぞれ信号線１０ａ、信号線３９ａを介してコントローラ３８と接続されている。
なお、本実施形態においては、流量計１０の位置について何ら限定するものでないことは、その他の実施形態と同様である。
【０１７６】
次に、動作について説明する。
生物反応槽１への流入下水量は流量計１０で計測され、計測値は信号線１０ａを介してコントローラ３８に伝えられる。コントローラ３８では、上記流入下水量が設定器３９に設定された上限値に達したとき、凝集剤添加開始信号を出力する。設定器３９に設定された上限値は信号線３９ａを介してコントローラ３８に伝えられる。また、凝集剤添加開始信号は、信号線３８ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、雨水の流入による生物学的なりん除去活性の低下を自動的に検知して凝集剤の添加を開始するので、効率的に凝集剤を添加できるという効果を奏する。
【０１７７】
実施の形態４３．
上記実施の形態４１，４２では、凝集剤添加開始信号を注入ポンプ９に伝えるように装置を構成したが、実施の形態１〜４０に示した各凝集剤添加量の調節器に伝えるように装置を構成しても、同様の効果を奏する。
【０１７８】
また、実施の形態２９と同様に、計測値を蓄積するための記憶回路を備え、これらのデータを用いてりん蓄積菌の活性を推定するように装置を構成することもできる。この場合、りんの分析などに時間を要する場合もこの間の変動を考慮してりん蓄積菌の活性を推定することができるので、実施の形態４１，４２の効果に加え、凝集剤の添加をより適切に開始できるという効果を奏する。
【０１７９】
実施の形態４４．
図２８は、実施の形態４４に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。図において、図１〜図２７と同一符号は同一または相当部分を示している。本実施形態においては、生物学的水処理装置の曝気量が上限値もしくは下限値に達したときに凝集剤の添加開始を指令するように装置を構成したものである。
【０１８０】
４０は凝集剤添加開始を指令するコントローラであり、信号線４０ａを介して凝集剤注入ポンプ９と接続されている。３２は曝気装置４の曝気量を設定するための設定器であり、信号線３２ａを介して曝気装置４と、また信号線３２ｂを介してコントローラ４０と接続されている。４１は曝気量の上限値もしくは下限値を設定するための設定器であり、信号線４１ａを介してコントローラ４０と接続されている。
【０１８１】
次に、動作について説明する。
設定器３２に設定された曝気装置４の曝気量は、信号線３２ｂを介してコントローラ４０に伝えられる。コントローラ４０では、曝気量が設定器４１に設定された上限値もしくは下限値に達したとき、凝集剤添加開始信号を出力する。設定器４１に設定された上限値もしくは下限値は信号線４１ａを介してコントローラ４０に伝えられる。また、凝集剤添加開始信号は、信号線４０ａを介して注入ポンプ９に伝えられる。
これにより、曝気量を調節しても生物学的りん除去効果を改善できなくなったことを自動的に検知して凝集剤の添加を開始できるので、効率的に凝集剤を添加できるという効果を奏する。
【０１８２】
上記説明では、生物学的水処理装置の運転パラメータとして、曝気量の設定値から凝集剤添加の開始を指令するように装置を構成したが、実施の形態３１、３３、３４、３６、３８に示したように、その他の運転パラメータ、例えば返送汚泥量、余剰汚泥引き抜き量等を検知して凝集剤添加の開始を指令するように装置を構成しても、同様の効果を奏する。又、生物学的水処理装置として嫌気好気活性汚泥法に限るものでない。
【０１８３】
また、実施の形態３２、３５、３７に示したように、運転パラメータを計測器を用いて検知するように装置を構成しても、同様の効果を奏する。
【０１８４】
また、上記実施形態においては、凝集剤添加開始信号を、注入ポンプ９に伝えるように装置を構成したが、実施の形態１〜３１に示した各凝集剤添加量の調節器に伝えるように装置を構成しても同様の効果を奏する。
【０１８５】
実施の形態４５．
上記実施の形態１〜４４は、酢酸添加装置にも適用できる。すなわち、薬剤添加位置が嫌気槽となるだけで、あとは全く同様の装置構成、動作ならびに効果を得ることができる。
【０１８６】
また、上記各実施の形態においては、時間連続のアナログ式で構成した例を示したが、時間不連続のアナログ式（サンプル値式）やデジタル式で構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１８７】
また、上記各実施形態においては、制御回路を構成した場合を示したが、これを計算機内にプログラム化して実装しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【０１８８】
また、上記各実施の形態においては、制御回路を閉ループで構成した例を示したが、制御目標値をオペレータに示す運転支援システムとして構成することもできる。
【０１８９】
この出願の請求項以外に係る発明の効果．
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽に流入するりんの量を検知する手段と、生物反応槽から流出するりんの量を検知する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差、並びに流出りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の凝集剤をいちはやく添加できるだけでなく、処理水のりん濃度に基づいて添加量を過不足なく調節することができる。
【０１９０】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽におけるりん濃度を計測する手段と、りん濃度から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０１９１】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽におけるりん蓄積菌中のりん含有量を計測する手段と、りん含有量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０１９２】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽における微生物濃度を計測する手段と、微生物濃度から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節することができる。
【０１９３】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、流入下水量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節することができる。
【０１９４】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、流入下水中の溶存酸素濃度を計測する手段と、溶存酸素濃度から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節することができる。
【０１９５】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、流入下水中の酸化還元電位を計測する手段と、酸化還元電位から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節することができる。
【０１９６】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入すると共に曝気装置が取付けられた生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、曝気装置による曝気量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０１９７】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した汚泥を生物反応槽に返送する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、汚泥返送手段による返送汚泥量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０１９８】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した余剰汚泥を引き抜くための手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、余剰汚泥引き抜き手段により引き抜かれた余剰汚泥引き抜き量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０１９９】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入すると共に曝気装置が取付けられた生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽における酸化還元電位、りん濃度、りん蓄積菌中のりん含有量のうちのいずれか１つを計測する手段と、酸化還元電位、りん濃度、りん含有量のうちのいずれか１つと曝気装置による曝気量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置への曝気量に応じて薬剤添加量をより適切に調節できる。
【０２００】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した汚泥を生物反応槽に返送する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽における酸化還元電位、りん濃度、りん蓄積菌中のりん含有量のうちのいずれか１つを計測する手段と、酸化還元電位、りん濃度、りん含有量のうちのいずれか１つと汚泥返送手段による返送汚泥量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置への返送汚泥量に応じて薬剤添加量をより適切に調節できる。
【０２０１】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した余剰汚泥を引き抜くための手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽における酸化還元電位、りん濃度、りん蓄積菌中のりん含有量のうちのいずれか１つを計測する手段と、酸化還元電位、りん濃度、りん含有量のうちのいずれか１つと余剰汚泥引き抜き手段により引き抜かれた余剰汚泥引き抜き量から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置からの余剰汚泥引き抜き量に応じて薬剤添加量をより適切に調節できる。
【０２０２】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、流入下水量の上限値を設定する手段と、流入下水量が上限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、雨水の流入による生物学的なりん除去活性の低下を自動的に検知して薬剤の添加を開始するので、効率的に薬剤を添加することができる。
【０２０３】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、生物反応槽又は混和池に流入するそれぞれの計測値に基づいて薬剤添加時の計測値を推定する手段を設けたので、りん等の分析に時間を要する場合もこの間の変動を考慮して必要な薬剤量を求めることができる。
【０２０４】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽の嫌気槽における微生物濃度を計測する手段と、微生物濃度の下限値を設定する手段と、微生物濃度が下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、効率的に薬剤を添加することができる。
【０２０５】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽の嫌気槽におけるりん蓄積菌中のりん含有量を計測する手段と、りん含有量の上限値を設定する手段と、りん含有量が上限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、効率的に薬剤を添加することができる。
【０２０６】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入すると共に曝気装置が取付けられた生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、上記曝気装置による曝気量の上限値もしくは下限値を設定する手段と、曝気量が上限値もしくは下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、効率的に薬剤を添加することができる。
【０２０７】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した汚泥を生物反応槽に返送する手段とを有する生物学的水処理装置であって、汚泥返送手段による返送汚泥量の上限値もしくは下限値を設定する手段と、返送汚泥量が上限値もしくは下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、効率的に薬剤を添加することができる。
【０２０８】
この発明に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した余剰汚泥を引き抜くための手段とを有する生物学的水処理装置であって、余剰汚泥引き抜き手段により引き抜かれた余剰汚泥引き抜き量の上限値もしくは下限値を設定する手段と、余剰汚泥引き抜き量が上限値もしくは下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、効率的に薬剤を添加することができる。
【０２０９】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽に流入するりんの量を検知する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、被処理水の量やりん濃度が変動した場合も、必要量の薬剤をいちはやく添加することができ、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減することができる。
【０２１０】
この発明の請求項２に係る生物学的水処理装置によれば、薬剤添加位置に流入するりんの量を推定する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とにより構成したので、生物反応槽内にりん濃度の分布が存在するような場合でも、薬剤添加位置に流入するりんの量を精度よく推定することができる。
【０２１１】
この発明の請求項３に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽の後工程に混和池を設けると共に、薬剤を添加する手段を設けた生物学的水処理装置であって、混和池に流入するりんの量を検知する手段と、混和池から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流入りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減することができる。
【０２１２】
この発明の請求項４に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽から流出するりんの量を検知する手段と、生物反応槽から流出するりんの量の目標値を設定する手段と、流出りん量と目標値との差に応じて薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置から流出するりんの量を確実に低減することができる。
【０２１３】
この発明の請求項５に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽における酸化還元電位を計測する手段と、酸化還元電位から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的りん除去の状況に応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０２１４】
この発明の請求項６に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、流入下水中のりん濃度を検出する手段と、生物反応槽におけるりん濃度を計測する手段と、流入下水中のりん濃度と生物反応槽におけるりん濃度との差から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、流入下水中のりん濃度が変動したときも、実質的なりんの吐出量を正確に検知できる。
【０２１５】
この発明の請求項７に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、生物反応槽のうちの嫌気槽におけるりん濃度を計測する手段と、好気槽におけるりん濃度を計測する手段と、嫌気槽におけるりん濃度と好気槽におけるりん濃度との差から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、流入下水中のりん濃度が変動したときも、実質的なりんの摂取量を正確に検知することができる。
【０２１６】
この発明の請求項８に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段と、生物反応槽に取付けられた曝気装置と、生物反応槽から流出する混合液を沈殿処理するための沈殿池と、沈殿した汚泥を生物反応槽に返送する手段と、沈殿した余剰汚泥を引き抜くための手段とを有する生物学的水処理装置であって、流入下水量を計測する手段と、曝気装置による曝気量、汚泥返送手段による返送汚泥量ならびに余剰汚泥引き抜き手段により引き抜かれた余剰汚泥引き抜き量のうちの少なくとも１つの情報から注入率を求め、この注入率と流入下水量によって薬剤添加量を調節する手段とを設けたので、生物学的水処理装置の運転パラメータに応じて薬剤添加量を適切に調節できる。
【０２１７】
この発明の請求項９に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽の嫌気槽におけるりん濃度を計測する手段と、りん濃度の下限値を設定する手段と、りん濃度が下限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、生物反応槽でのりんの吐出の低減、すなわち生物学的なりん除去活性の低下を自動的に検知して薬剤の添加を開始することにより、効率的に薬剤を添加できる。
【０２１８】
この発明の請求項１０に係る生物学的水処理装置によれば、下水が流入する生物反応槽と、薬剤を添加する手段とを有する生物学的水処理装置であって、生物反応槽の嫌気槽における酸化還元電位を計測する手段と、酸化還元電位の上限値を設定する手段と、酸化還元電位が上限値に達したとき薬剤添加開始信号を出力する手段とを設けたので、効率的に薬剤を添加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態５に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態９に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態１０に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図８】 この発明の実施の形態１４に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図９】 この発明の実施の形態１５に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１１】 この発明の実施の形態１７に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１２】 この発明の実施の形態１８に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１３】 この発明の実施の形態１９に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１４】 この発明の実施の形態２０に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１５】 この発明の実施の形態２１に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１６】 この発明の実施の形態２２に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１７】 この発明の実施の形態２４に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１８】 この発明の実施の形態２６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図１９】 この発明の実施の形態２７に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２０】 この発明の実施の形態２８に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２１】 この発明の実施の形態３０に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２２】 この発明の実施の形態３３に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２３】 この発明の実施の形態３６に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２４】 この発明の実施の形態３８に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２５】 この発明の実施の形態３９に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２６】 この発明の実施の形態４１に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２７】 この発明の実施の形態４２に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２８】 この発明の実施の形態４４に係る生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【図２９】 従来の生物学的水処理装置における凝集剤添加装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 生物反応槽、２ 嫌気槽、３ 好気槽、４ 曝気装置、５ 沈殿池、
６ 余剰汚泥引き抜きポンプ、７ 返送汚泥ポンプ、１０，１８，２０ 流量計、
１１，１５，１７，２１，２２，２６ りん濃度計、１４，２３ 調節器、
１６ 混和池、２４，２７ りん含有量計測器、２５，２８，３１ 酸化還元電位計、
２９ 微生物濃度計、３０ 溶存酸素濃度計、３６，３８，４０ コントローラ、
３７，３９，４１ 設定器。
[Document name] Statement
[Title of invention] Biological water treatment device
[Claims]
[Claim 1] A biological water treatment system having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with a means for detecting the amount of phosphorus flowing into the biological reaction tank, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added in accordance with the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value.
[Claim 2] A biological water treatment system having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with a means for estimating the amount of phosphorus flowing into the chemical addition position, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value.
[Claim 3] A biological water treatment system having a mixing basin downstream of a biological reactor into which sewage flows and a means for adding chemicals, comprising: a means for detecting the amount of phosphorus flowing into the mixing basin;Mixing pondand a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of phosphorus flowing in and the target value.
[Claim 4] A biological water treatment system having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with a means for detecting the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of phosphorus flowing out and the target value.
[Claim 5] A biological water treatment system having a biological reactor into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the oxidation-reduction potential in the biological reactor, and a means for calculating an injection rate from the oxidation-reduction potential and adjusting the amount of chemicals added based on the injection rate and the amount of inflowing sewage.
[Claim 6] A biological water treatment system having a biological reactor into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with: a means for measuring the amount of influent sewage; a means for detecting the phosphorus concentration in the influent sewage; a means for measuring the phosphorus concentration in the biological reactor; and a means for calculating an injection rate from the difference between the phosphorus concentration in the influent sewage and the phosphorus concentration in the biological reactor, and for adjusting the amount of chemicals added based on the injection rate and the amount of influent sewage.
[Claim 7] A biological water treatment system having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that it is provided with: a means for measuring the amount of inflowing sewage; a means for measuring the phosphorus concentration in an anaerobic tank of the biological reaction tank; a means for measuring the phosphorus concentration in an aerobic tank; and a means for calculating an injection rate from the difference between the phosphorus concentrations in the anaerobic tank and the aerobic tank, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.
[Claim 8] aeration device attached to the biological reactor; a settling tank for settling the mixed liquid flowing out of the biological reactor; a means for adding chemicals; an aeration device attached to the biological reactor; a settling tank for settling the mixed liquid flowing out of the biological reactor; a means for returning the settled sludge to the biological reactor; and a means for withdrawing the settled excess sludge. The biological water treatment system is characterized by further comprising: a means for measuring the amount of inflowing sewage; and a means for calculating an injection rate from information on at least one of the amount of aeration by the aeration device, the amount of sludge returned by the sludge return means, and the amount of excess sludge withdrawn by the excess sludge withdrawal means, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.
[Claim 9] A biological water treatment system having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with a means for measuring the phosphorus concentration in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting a lower limit of the phosphorus concentration, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the phosphorus concentration reaches the lower limit.
[Claim 10] A biological water treatment system having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, characterized in that the system is provided with a means for measuring the oxidation-reduction potential in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting an upper limit for the oxidation-reduction potential, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the oxidation-reduction potential reaches the upper limit.
[Detailed description of the invention]
0001
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a chemical addition device for adding chemicals to a biological water treatment device.
0002
[Prior Art]
When phosphorus contained in sewage continues to flow into lakes, ponds, and enclosed bays, the concentration eventually becomes excessive, leading to the growth of harmful phytoplankton such as blue-green algae and red tides. This phenomenon is called eutrophication, and has become a serious social problem in recent years.
As described in "Water Treatment Engineering" (edited by Ide Tetsuo, Gihodo), the activated sludge process is a common method for treating municipal sewage and organic wastewater. The activated sludge process involves storing a group of microorganisms with purification capabilities (activated sludge) in a biological reactor, thoroughly mixing and contacting this with the sewage while aerating it, thereby oxidizing and decomposing the organic matter that is the main pollutant in the sewage. After aeration, the mixed liquid is separated into supernatant water and activated sludge in a settling tank, with the supernatant water being discharged outside the system and the thickened activated sludge being returned to the biological reactor.
0003]
The activated sludge process is a treatment method whose main purpose is to biologically decompose organic matter through oxidation, and it is not able to sufficiently remove phosphorus as it is. Therefore, as described in the "Advanced Treatment Facility Design Manual (Draft) (Japan Sewage Works Association, 1994)," a modified activated sludge process has been developed that applies chemical reactions and the functions of certain microorganisms.
0004]
For example, the anaerobic-aerobic activated sludge process is a biological phosphorus removal method that utilizes the fact that when phosphorus-accumulating bacteria in activated sludge are placed in an anaerobic state, where there are no oxidizing substances such as oxygen or nitrate nitrogen, they excrete phosphate-phosphate from their bodies into the liquid phase. Conversely, when placed in an aerobic state, where there is oxygen, they ingest more phosphate-phosphate than they release into the liquid phase. In other words, the biological reaction tank in the activated sludge process is composed of an anaerobic tank and an aerobic tank, and phosphorus in the sewage is reduced by having the phosphorus-accumulating bacteria excrete phosphorus in the anaerobic tank and have them take up excess phosphorus in the aerobic tank.
0005]
It is generally known that the greater the amount of phosphorus excreted under anaerobic conditions, the greater the amount absorbed under aerobic conditions.
Since phosphorus removal using the anaerobic-aerobic activated sludge method utilizes biological phenomena, it is susceptible to the influence of external factors, a typical example being rainfall. When rainwater containing oxygen and nitrate nitrogen flows in and the necessary anaerobic conditions cannot be maintained, the phosphorus removal rate decreases. In order to maintain stable, good water quality, some means is needed to complement biological phosphorus removal.
0006]
The most common method to complement biological phosphorus removal is the coagulant addition method. Coagulant addition is a phosphorus removal method based on a chemical reaction, taking advantage of the fact that trivalent metal ions react with phosphate ions in sewage to produce water-insoluble substances. Specifically, aluminum salts or iron(III) salts, which can precipitate at near-neutral pH, are added to the biological reactor as coagulants, and the phosphorus precipitate and biological flocs are then separated in a settling tank, thereby removing phosphorus from the sewage. Because coagulant addition removes phosphorus based on a chemical reaction, it has the advantage of ensuring reliable results.
0007
Another method is to add acetic acid to the anaerobic tank. This is intended to stimulate biological phosphorus removal by supplying the fatty acid-based organic matter necessary for phosphorus excretion in the anaerobic tank.
In this complementary method for biological phosphorus removal, it is necessary to add just the right amount of chemical required for phosphorus removal. Traditionally, the following flocculant addition devices have been available to meet this requirement:
Figure 29 is a diagram showing the configuration of an apparatus for adjusting the amount of coagulant added to a biological water treatment device using the activated sludge method, as described in Patent Publication No. 63-242392.
0008]
First, we will explain the configuration and operation of a biological water treatment system using the activated sludge method.
In Figure 29, "a" denotes a pipe for introducing sewage water, and is connected to the biological reaction tank 51. "52" denotes an aeration device for supplying air to the biological reaction tank 51, and "53" denotes a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid containing microorganisms, and is connected to the biological reaction tank 51 via pipe "b." "c" denotes a pipe for discharging the supernatant water after sedimentation, and is connected to the sedimentation tank 53.
54 is a pump for discharging excess microorganisms outside the system, and is connected to the sedimentation tank 53 via pipe d. Pipe e is a pipe connected to pump 54.
55 is a pump for returning microorganisms to the biological reaction tank 51, and is connected to the sedimentation tank 53 via pipe d and to the biological reaction tank 51 via pipe f.
0009
Sewage is introduced into the biological reactor 51 via pipe a. In the biological reactor 51, the air supplied by the aeration device 52 is mixed and stirred with the sewage and activated sludge, resulting in biological oxidative decomposition of the pollutants in the sewage. The mixture of sewage and activated sludge is sent to the sedimentation tank 53 via pipe b.
In the sedimentation tank 53, the activated sludge is separated by settling, and the supernatant water is discharged through pipe c. A portion of the activated sludge is extracted from the system through pump 54 and pipe e, while the remaining excess sludge is returned to the biological reaction tank 51 through pump 55 and pipe f.
0010]
Next, we will explain the configuration and operation of the coagulant addition device.
In Figure 29, 56 is a flocculant storage tank, 57 is an injection pump, which is connected to storage tank 56 via pipe g. Pipe h directs the flocculant to biological reactor 51 and is connected to injection pump 57. 58 is a phosphorus concentration meter, and 59 is a flocculant injection amount control device, which is connected to phosphorus concentration meter 58 via signal line 58a and to injection pump 57 via signal line 59a.
0011]
The phosphorus concentration P0 in the sedimentation tank 53 at a certain time and the phosphorus concentration P1 after a certain time t1 are each measured by a phosphorus concentration meter 58 and transmitted to the flocculant injection amount control device 59 via signal line 58a. The flocculant injection amount control device 59 uses the rate of change of phosphorus concentration A = (P1 - P0)/t1 to estimate the phosphorus concentration Pc after a certain time t2, for example, as Pc = P1 + A × t2. The amount of flocculant appropriate for the difference Pc - S between this calculated value Pc and the target value S for the treatment phosphorus concentration is calculated. The amount of flocculant is transmitted to the flocculant injection pump 57 via signal line 59a, and the pump 57 injects a predetermined amount of flocculant into the biological reaction tank 51 via piping h.
0012]
[Problem the invention aims to solve]
Conventional coagulant addition devices are configured as described above, and the amount of coagulant added is determined based on the phosphorus concentration in the treated water. However, the flow rate of general sewage, which is mainly domestic wastewater, fluctuates significantly. If the amount of coagulant added is determined using only the phosphorus concentration value, assuming the amount of treated water to be constant, there is a problem in that the amount of coagulant is insufficient when the actual water volume is large, and conversely, excessive when the water volume is small.
0013]
Furthermore, conventional coagulant dosing devices were designed to maintain a constant phosphorus concentration in the treated water. However, when the flow rate increases significantly due to factors such as rainfall, even if the phosphorus concentration in the treated water is maintained at the normal flow rate, the absolute amount of phosphorus flowing into rivers and other streams increases, creating the problem of not being able to prevent damage to the environment.
0014]
In addition, when applying a coagulant addition device to a biological phosphorus removal device such as the anaerobic-aerobic activated sludge method, the status of biological phosphorus removal must be detected as quickly as possible and the amount of coagulant to be added must be determined accordingly. With conventional coagulant addition devices, the amount of coagulant to be added is determined based on the phosphorus concentration in the treated water, which can result in delayed response times.
Furthermore, there have been very few examples of acetic acid addition being applied to actual sewage treatment facilities, and naturally there has been no control of the amount added.
0015]
This invention was made to solve the problems mentioned above, and aims to obtain a chemical addition value for a biological water treatment system that can consistently and effectively remove phosphorus components from sewage and ensure good water quality by appropriately controlling the amount of coagulant or acetic acid added to the biological water treatment system.
0016]
[Means for solving the problem]
The biological water treatment device of claim 1 of this invention is a biological water treatment device having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for detecting the amount of phosphorus flowing into the biological reaction tank, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value.
0017]
The biological water treatment device of claim 2 of this invention is provided with a means for estimating the amount of phosphorus flowing into the chemical addition position, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemical addition depending on the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value.
0018]
The biological water treatment device according to claim 3 of this invention is a biological water treatment device that has a mixing basin downstream of the biological reaction tank into which sewage flows, and is equipped with a means for adding chemicals, and includes a means for detecting the amount of phosphorus flowing into the mixing basin;Mixing pondThe apparatus is provided with a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out from the treatment plant, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of phosphorus flowing in and the target value.
0019]
The biological water treatment device of claim 4 of this invention is a biological water treatment device having a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for detecting the amount of phosphorus flowing out from the biological reaction tank, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of phosphorus flowing out and the target value.
0020]
This inventionClaim 5The biological water treatment device according to the present invention has a biological reactor tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the oxidation-reduction potential in the biological reactor tank, and a means for calculating an injection rate from the oxidation-reduction potential and adjusting the amount of chemicals added based on the injection rate and the amount of inflowing sewage.
0021]
This inventionClaim 6The biological water treatment device according to the present invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for detecting the phosphorus concentration in the inflowing sewage, a means for measuring the phosphorus concentration in the biological reaction tank, and a means for calculating an injection rate from the difference between the phosphorus concentration in the inflowing sewage and the phosphorus concentration in the biological reaction tank, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.
0022]
This inventionClaim 7The biological water treatment device according to the present invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the phosphorus concentration in an anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for measuring the phosphorus concentration in an aerobic tank, and a means for calculating an injection rate from the difference between the phosphorus concentrations in the anaerobic tank and the aerobic tank, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.
0023]
This inventionClaim 8The biological water treatment device according to the present invention has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, an aeration device attached to the biological reaction tank, a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, a means for returning the settled sludge to the biological reaction tank, and a means for extracting the settled excess sludge, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, and a means for calculating an injection rate from at least one piece of information among the aeration amount by the aeration device, the amount of sludge returned by the sludge return means, and the amount of excess sludge extracted by the excess sludge extraction means, and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.
0024]
This inventionClaim 9The biological water treatment device according to the present invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the phosphorus concentration in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting a lower limit value for the phosphorus concentration, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the phosphorus concentration reaches the lower limit value.
0025]
This inventionClaim 10The biological water treatment device according to the present invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the oxidation-reduction potential in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting an upper limit for the oxidation-reduction potential, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the oxidation-reduction potential reaches the upper limit.
Or it is provided with a means for outputting a signal to start adding chemicals when the lower limit value is reached.
0026]
[Embodiment of the invention]
Embodiment 1.
One embodiment of the present invention is described below with reference to the figures.
In Figure 1, "a" denotes a pipe for introducing sewage water and is connected to the biological reactor 1. In the anaerobic-aerobic activated sludge method, this biological reactor 1 is composed of the anaerobic tank 2 and the aerobic tank 3 described below, but this embodiment can also be applied to other biological reactors. "4" denotes an aeration device for supplying air to the biological reactor 1, and "5" denotes a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid containing microorganisms, which is connected to the aerobic tank 3 via pipe "b." "c" denotes a pipe for discharging the supernatant water after sedimentation, which is connected to the sedimentation tank 5.
6 is a pump for discharging excess microorganisms outside the system, and is connected to the sedimentation tank 5 via pipe d. Pipe e is a pipe connected to pump 6.
7 is a pump for returning microorganisms to the biological reaction tank 1, and is connected to the sedimentation tank 5 via pipe d and to the biological reaction tank 1 via pipe f.
0027
Sewage is introduced into biological reactor 1 via pipe a. In biological reactor 1, air supplied by aeration device 4 is mixed with the sewage and activated sludge, and the pollutants in the sewage are biologically oxidized and decomposed by agitating them. The mixture of sewage and activated sludge is sent to sedimentation tank 5 via pipe b.
In the sedimentation tank 5, the activated sludge is separated by settling, and the supernatant water is discharged through pipe c. A portion of the activated sludge is extracted from the system through pump 6 and pipe e, while the remaining excess sludge is returned to the anaerobic tank 2 through pump 7 and pipe f.
8 is a storage tank for the chemical flocculant, and 9 is an injection pump, which is connected to storage tank 8 via pipe g. h is a pipe that leads the chemical flocculant to biological reactor 1, and is connected to injection pump 9. In the following, we will proceed assuming that the chemical injected into biological reactor 1 is a flocculant.
0028]
In this embodiment, the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position is further configured to be determined from the flow rate and phosphorus concentration of the inflowing sewage.
Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and reference numeral 11 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the inflowing sewage. Reference numeral 12 denotes a calculator that calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measurements of flow meter 10 and phosphorus concentration meter 11, and is connected to flow meter 10 via signal line 10a and to phosphorus concentration meter 11 via signal line 11a.
0029
Setting device 13 sets the target amount of phosphorus flowing out per unit time from sedimentation tank 5 via pipe c as the target amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment system. Regulator 14 adjusts the amount of coagulant added depending on the difference between the target amount of inflow phosphorus and the target amount of outflow phosphorus, and is connected to calculator 12 via signal line 12a and to setting device 13 via signal line 13a. Regulator 14 is also connected to injection pump 9 via signal line 14a.
0030]
In this embodiment, there are no limitations on the relative positions of the flow meter 10 and the phosphorus concentration meter 11; it is perfectly acceptable for the phosphorus concentration meter 11 to be located upstream and the flow meter 10 downstream. It is also possible to install the phosphorus concentration meter 11 in a different location and sample water from pipe a, and of course it is also possible to install the flow meter 10 on pipe c.
0031
Next, we will explain how it works.
The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and the measured value is sent to a calculator 12 via a signal line 10a. The phosphorus concentration in the sewage is measured by a phosphorus concentration meter 11, and the measured value is sent to a calculator 12 via a signal line 11a.
The calculator 12 calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measured values of the flow meter 10 and the phosphorus concentration meter 11, for example according to equation (1.1).
0032]
Pin = Qin x CPin - Pbio (1.1) where,
Pin: Amount of phosphorus flowing into the coagulant addition location per unit time
Qin: Measurement value of flow meter 10
CPin: Measurement value of phosphorus concentration meter 11
Pbio: Amount of biologically removed phosphorus
The output of the calculator 12 is transmitted to the regulator 14 via signal line 12a. The target value for the amount of phosphorus discharged per unit time set in the setter 13 is transmitted to the regulator 14 via signal line 13a.
0033]
The regulator 14 outputs the amount of coagulant to be added per unit time, for example according to equation (1.2), depending on the difference between the target amount of inflow phosphorus and the target amount of outflow phosphorus.
Qcg = Kcg1 (Pin - Pout0) (1.2) where,
Qcg: Amount of coagulant added per unit time
Kcg1: constant
Pout0: Target amount of phosphorus discharged per unit time
0034]
The output of the regulator 14 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 14a.
As a result, when the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition location increases, the amount of flocculant added increases accordingly. Conversely, when the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition location decreases, the amount of flocculant added decreases accordingly. In other words, even if the amount of water to be treated or the phosphorus concentration fluctuates, the required amount of flocculant can be added quickly, thereby ensuring a reduction in the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment system.
0035
Embodiment 2.
Figure 2 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 2. In the figure, the same symbols as in Figure 1 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition position is determined from the flow rate of inflowing sewage and the phosphorus concentration in the reaction tank.
15 is a phosphorus concentration meter for measuring the phosphorus concentration in the biological reaction tank 1, and 12 is a calculator for calculating the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measured values of the flow meter 10 and the phosphorus concentration meter 15, and is connected to the flow meter 10 via signal line 10a and to the phosphorus concentration meter 15 via signal line 15a.
0036
Note that Figure 2 does not impose any limitations on the location of the phosphorus concentration meter 15; the phosphorus concentration meter 15 may be installed in a different location and water may be collected from the biological reactor 1. The flow meter 10 may also be installed in pipe c.
0037
Next, we will explain how it works.
The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 10a. The phosphorus concentration in the biological reactor 1 is measured by a phosphorus concentration meter 15, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 15a.
The calculator 12 calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measured values of the flow meter 10 and the phosphorus concentration meter 15, for example, according to equation (2.1).
Pin = Qin x CPtnk (2.1) where,
CPtnk: Measurement value of phosphorus concentration meter 15
The following operation is the same as in embodiment 1.
0038]
As a result, when the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition location increases, the amount of flocculant added increases accordingly. Conversely, when the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition location decreases, the amount of flocculant added decreases accordingly. In other words, even if the amount of water to be treated or the phosphorus concentration fluctuates, the required amount of flocculant can be added quickly, thereby ensuring a reduction in the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment system.
0039
Embodiment 3.
Figure 3 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 3. In the figure, the same symbols as in Figure 1 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition position is determined from the flow rate of the inflowing sewage, the phosphorus concentration in the sewage, and the phosphorus concentration in the biological reaction tank 1.
0040]
Reference numeral 11 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the inflowing sewage, and 15 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the biological reactor 1. Reference numeral 12 denotes a calculator that calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measurements of the flow meter 10 and the phosphorus concentration meters 11 and 15, and is connected to the flow meter 10 via signal line 10a, to the phosphorus concentration meter 11 via signal line 11a, and to the phosphorus concentration meter 15 via signal line 15a. The rest is the same as in Figures 1 and 2.
In this embodiment, as in embodiments 1 and 2, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meters 11 and 15 or the flow meter 10.
0041
Next, we will explain how it works.
The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and the measured value is sent to a calculator 12 via signal line 10a. The phosphorus concentration in the sewage is measured by a phosphorus concentration meter 11, and the phosphorus concentration in the biological reactor 1 is measured by a phosphorus concentration meter 15, and the respective measured values are sent to the calculator 12 via signal lines 11a and 15a.
The calculator 12 first estimates the phosphorus concentration at the coagulant addition position from the measured values of the flow meter 10 and phosphorus concentration meters 11 and 15, for example, according to equation (3.1).
0042
CPcg = CPin - xb (CPin - CPtnk) / xa (3.1) where,
xa: Distance from the sewage inflow point to the installation location of the phosphorus concentration meter 11
xb: Distance from the location of the phosphorus concentration meter 11 to the location where the coagulant is added
Using this CPcg, the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition location per unit time is calculated, for example, according to equation (3.2).
Pin = Qin x CPcg (3.2) The following operation is the same as in embodiment 1.
0043
In addition to the same effects as in embodiment 1, this has the effect of enabling accurate estimation of the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position, even in cases where there is a distribution of phosphorus concentrations within the biological reaction tank 1, thereby more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0044
Embodiment 4.
In embodiment 3, the device is configured to estimate the phosphorus concentration at the coagulant addition location from the phosphorus concentration in the inflow sewage and the phosphorus concentration in the biological reactor. However, the same effect can be achieved by providing multiple phosphorus concentration meters in the biological reactor and configuring the device to estimate the phosphorus concentration at the coagulant addition location using the measured values.
0045
Embodiment 5.
Figure 4 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 5. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 3 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the flocculant addition location is configured in a mixing basin located after the biological reaction tank 1.
16 is a mixing basin for mixing the supernatant water after sedimentation with a flocculant, and is connected to sedimentation basin 5 via pipe c.
i is a pipe for sending the mixed liquid with the flocculant to the sedimentation process, and is connected to mixing basin 16.
0046
The supernatant water discharged from the settling tank 5 is sent to the mixing tank 16 via pipe c. In the mixing tank 16, the supernatant water and coagulant are mixed and stirred. After the coagulant is mixed, the mixed liquid is sent to the next sedimentation treatment process via pipe i.
17 is a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the supernatant water after sedimentation, and 18 is a flow meter attached to pipe c. 12 is a calculator that calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measurements of flow meter 18 and phosphorus concentration meter 17, and is connected to flow meter 18 via signal line 18a and to phosphorus concentration meter 17 via signal line 17a. The rest is the same as in Figure 1.
In this embodiment, as with the above embodiment, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meter 17 and the flow meter 18.
0047
Next, we will explain how it works.
The amount of sewage flowing into the mixing basin 16 is measured by a flow meter 18, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 18a. The phosphorus concentration in the supernatant water is measured by a phosphorus concentration meter 17, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 17a.
The calculator 12 calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measured values of the flow meter 18 and the phosphorus concentration meter 17, for example, according to equation (5.1).
Pin=Qin×CPsd (5.1)
Here,
CPsd: Measurement value of phosphorus concentration meter 17
The following operation is the same as in embodiment 1.
0048
As a result, when the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition location increases, the amount of flocculant added increases accordingly. Conversely, when the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition location decreases, the amount of flocculant added decreases accordingly. In other words, even if the amount of water to be treated or the phosphorus concentration fluctuates, the required amount of flocculant can be added quickly, thereby ensuring a reduction in the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment system.
As is clear from the above explanation, the coagulant addition device installed in a biological water treatment device can be applied regardless of the type of biological water treatment device or the coagulant addition location.
0049
Embodiment 6.
Figure 5 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 6. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 4 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to estimate the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition position, taking into account the time required to analyze the phosphorus concentration.
19 is a memory circuit for storing data on the flow rate and phosphorus concentration of inflowing sewage, and is connected to the flow meter 10 via signal line 10a, the phosphorus concentration meter 11 via signal line 11a, and the calculator 12 via signal line 19a.
In this embodiment, as with the above embodiment, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meter 11 and the flow meter 10.
0050
Next, we will explain the operation. The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10, and the measured value is sent to the memory circuit 19 via signal line 10a. The phosphorus concentration in the sewage is measured by the phosphorus concentration meter 11, and the measured value is sent to the memory circuit 19 via signal line 11a.
The calculator 12 first estimates the inflow amount of phosphorus P inest when adding coagulant using the data stored in the memory circuit 19. This can be easily done using statistical analysis techniques such as the least squares method. This estimated value P inest is transmitted to the regulator 14 via signal line 12a.
The following operation is the same as in embodiment 1.
0051
This provides the same effect as in embodiment 1, and also makes it possible to determine the required amount of coagulant by taking into account fluctuations during phosphorus analysis, even when the analysis takes time, thereby more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0052
Embodiment 7.
In embodiment 6, the device is configured to store the inflow flow rate of sewage and the phosphorus concentration in the sewage in a memory circuit, but it is also possible to add a similar memory circuit to the device configuration shown in embodiments 2 to 4 to achieve the same effect as embodiment 6.
0053
Embodiment 8.
In the above embodiments 1 to 7, the device was configured to set a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device, but it is also possible to configure the device to set a reference sewage flow rate and a target treated water phosphorus concentration and determine a target amount of phosphorus flowing out from these.
0054
Embodiment 9.
Figure 6 is a diagram showing the configuration of a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 9. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 5 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device is determined from the flow rate and phosphorus concentration of the effluent water.
20 is a flow meter attached to pipe c, and 21 is a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the water flowing out of pipe c. 12 is a calculator that calculates the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment system per unit time from the measurements of flow meter 20 and phosphorus concentration meter 21, and is connected to flow meter 20 via signal line 20a and to phosphorus concentration meter 21 via signal line 21a.
0055
13 is a setting device for setting the target amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device, i.e., the target amount of phosphorus flowing out per unit time from the sedimentation tank 5 through pipe c.
Regulator 14 adjusts the amount of coagulant added depending on the difference between the amount of outflow phosphorus and the target amount of outflow phosphorus, and is connected to calculator 12 via signal line 12a and to setter 13 via signal line 13a. Regulator 14 is also connected to injection pump 9 via signal line 14a.
0056
In this embodiment, there are no limitations on the relative positions of the flow meter 20 and the phosphorus concentration meter 21; it is perfectly acceptable for the phosphorus concentration meter 21 to be located downstream and the flow meter 20 to be located upstream. Alternatively, the phosphorus concentration meter 21 may be installed in a different location and water may be sampled from pipe c, and the flow meter 20 may be installed on pipe a.
0057
Next, we will explain how it works.
The amount of treated water flowing out of the biological reactor 1 is measured by a flow meter 20, and the measured value is sent to the calculator 12 via signal line 20a. The phosphorus concentration in the treated water is measured by a phosphorus concentration meter 21, and the measured value is sent to the calculator 12 via signal line 21a.
The calculator 12 calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measured values of the flow meter 20 and the phosphorus concentration meter 21, for example, according to equation (9.1).
Pout=Qout×CPout (9.1)
Here,
Pout: Amount of phosphorus flowing into the coagulant addition location per unit time
Qout: Measurement value of flow meter 20
CPout: Measurement value of phosphorus concentration meter 21
0058
The output of the calculator 12 is transmitted to the regulator 14 via signal line 12a. The target value for the amount of phosphorus discharged per unit time set in the setter 13 is transmitted to the regulator 14 via signal line 13a.
The regulator 14 outputs the amount of coagulant to be added per unit time, for example according to equation (9.2), depending on the difference between the amount of phosphorus outflow and the target amount of phosphorus outflow.
Qcg=Kcg9(Pout-Pout0) (9.2)
Here,
Qcg: Amount of coagulant added per unit time
Kcg9: Constant
Pout0: Target amount of phosphorus discharged per unit time
The output of the regulator 14 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 14a.
0059
As a result, when the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device increases, the amount of coagulant increases accordingly. Conversely, when the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device decreases, the amount of coagulant added decreases accordingly. In other words, even if the amount of water to be treated or the phosphorus concentration fluctuates, the necessary amount of coagulant can be added, neither too much nor too little, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0060
Embodiment 10.
Figure 7 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 10. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 6 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the amount of flocculant addition is adjusted by calculating a feedforward term using the amount of phosphorus flowing into the flocculant addition position and calculating a feedback term using the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
20 is a flow meter attached to pipe c, 21 is a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the outflow water from pipe c, and 11 is a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the inflow sewage.
0061
12 is a calculator for calculating the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time and the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment system from the measured values of the flow meter 20, phosphorus concentration meters 11 and 21, and is connected to the flow meter 20 via signal line 20a, to the phosphorus concentration meter 11 via signal line 11a, and to the phosphorus concentration meter 21 via signal line 21a.
0062
Setter 13 is used to set the target amount of phosphorus flowing out per unit time from sedimentation tank 5 via pipe c as the target amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device. Regulator 14 adjusts the amount of coagulant added based on the difference between the inflow phosphorus amount and the target amount of outflow phosphorus, as well as the difference between the outflow phosphorus amount and the target amount of outflow phosphorus. Regulator 14 is connected to calculator 12 via signal line 12a and to setter 13 via signal line 13a. Regulator 14 is also connected to injection pump 9 via signal line 14a.
0063
In this embodiment, there are no limitations on the relative positions of the flow meter 20 and the phosphorus concentration meters 11 and 21; it is perfectly acceptable for the phosphorus concentration meter 21 to be downstream and the flow meter 20 to be upstream. Furthermore, the phosphorus concentration meter 11 may be installed in a different location and water may be sampled from pipe a, or similarly, the phosphorus concentration meter 21 may be installed in a different location and water may be sampled from pipe c. Furthermore, the flow meter 20 may be installed on pipe a.
0064
Next, we will explain how it works.
The amount of treated water flowing out of the biological reactor 1 is measured by a flow meter 20, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 20a. The phosphorus concentration in the inflowing sewage is measured by a phosphorus concentration meter 11, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 11a. The phosphorus concentration in the treated water is measured by a phosphorus concentration meter 21, and the measured value is sent to the computer 12 via signal line 21a.
0065
The calculator 12 calculates the amount of phosphorus flowing into the coagulant addition position per unit time from the measured values of the flow meter 20 and phosphorus concentration meters 11 and 21, for example, according to equation (1.1), and the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device per unit time, for example, according to equation (9.1).
The output of the calculator 12 is transmitted to the regulator 14 via signal line 12a. The target value for the amount of phosphorus discharged per unit time set in the setter 13 is transmitted to the regulator 14 via signal line 13a.
0066
The regulator 14 outputs the amount of coagulant to be added per unit time, for example according to equation (10.1), based on the difference between the inflow phosphorus amount and the target value of the outflow phosphorus amount, and the difference between the outflow phosphorus amount and the target value of the outflow phosphorus amount.
Qcg=Kcg101(Pin-Pout0)+Kcg102(Pout-Pout0) (10.1)
Here,
Kcg101: Constant
Kcg102: Constant
0067
The output of the regulator 14 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 14a.
This not only allows the required amount of coagulant to be added quickly even if the volume or phosphorus concentration of the water being treated fluctuates, but also allows the amount added to be adjusted appropriately based on the phosphorus concentration of the treated water, thereby achieving a more reliable reduction in the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0068
Embodiment 11.
In the ninth and tenth embodiments, we have described the case where the coagulant is added to the end of the biological reactor 1 and sedimentation is carried out in the sedimentation tank 5. However, as in the fifth embodiment, the coagulant addition position can also be set up in the mixing tank 16 provided after the biological reactor 1. In this case, the flow meter 20 and phosphorus concentration meter 21 are attached to the piping i of the mixing tank 16.
In this way, the coagulant addition device in a biological water treatment device can be applied regardless of the type of biological water treatment device or the coagulant addition location.
0069
Embodiment 12.
Furthermore, in embodiments 9 and 10, as in embodiments 6 and 7, the device can be configured to include a memory circuit for storing the flow rate and phosphorus concentration of treated water, and to use this data to estimate the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device. In this case, even if phosphorus analysis takes time, the required amount of coagulant can be determined by taking into account fluctuations during this time. This achieves the effects of embodiments 9 and 10, as well as the effect of more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0070
Embodiment 13.
In the above embodiments 9 to 12, the device was configured to set a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device, but the device can also be configured to set a reference treated water flow rate and a target treated water phosphorus concentration, and determine the target amount of phosphorus flowing out from these.
0071
Embodiment 14.
Figure 8 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 14. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 7 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a phosphorus concentration meter is provided to measure the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reaction tank 1.
2 denotes the anaerobic tank of the biological reactor 1, 3 denotes the aerobic tank, and 22 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2. 23 denotes a regulator that adjusts the amount of flocculant added based on the measurement value of the phosphorus concentration meter 22, and is connected to the phosphorus concentration meter 22 via signal line 22a and to the injection pump 9 via signal line 23a. 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
0072
In this embodiment, there are no limitations on the locations of the phosphorus concentration meter 22 and the flow meter 10; the phosphorus concentration meter 22 may be installed in a different location and water may be collected from the anaerobic tank 2. Furthermore, the flow meter 10 may be attached to the pipe c.
0073
Next, we will explain how it works.
The phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 is measured by a phosphorus concentration meter 22, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 22a. The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measured value of the phosphorus concentration.
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (14.1).
Rcg=Kcg14/Pana (14.1)
Here,
Rcg: Coagulant injection rate
Kcg14: Constant
Pana: Phosphorus concentration in anaerobic tank 2
0074
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
Qcg=Rcg×Qin (14.2)
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0075
As a result, when the phosphorus concentration in anaerobic tank 2 is low, it is assumed that the amount of phosphorus released from the phosphorus-accumulating bacteria in the activated sludge is low, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is low, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the phosphorus concentration is high, it is assumed that the phosphorus release from the phosphorus-accumulating bacteria in the activated sludge is proceeding smoothly, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, because the amount of coagulant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0076
Embodiment 15.
Figure 9 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 15. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 8 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a measuring instrument is provided to measure the phosphorus content in phosphorus-accumulating bacteria in the anaerobic tank 2 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reactor 1.
0077
24 is a measuring instrument that measures the phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria in the anaerobic tank 2, and 23 is a regulator that adjusts the amount of flocculant added based on the measured phosphorus content value. This regulator is connected to the phosphorus content measuring instrument 24 via signal line 24a and to the injection pump 9 via signal line 23a. Also, 10 is a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
0078
In this embodiment, there are no limitations on the locations of the phosphorus content meter 24 and the flow meter 10, and the phosphorus content meter 24 may be installed in a different location and water may be collected from the anaerobic tank 2. Also, the flow meter 10 may be attached to the pipe c.
0079
Next, we will explain how it works.
The phosphorus content of the phosphorus-accumulating bacteria in the anaerobic tank 2 is measured by a phosphorus content meter 24, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 24a. In addition, the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measured value of the phosphorus content.
0080
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (15.1).
Rcg = Kcg15 x Pacm (15.1) where,
Kcg15: Constant
Pacm: Phosphorus content of phosphorus-accumulating bacteria
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0081
As a result, when the phosphorus content of the phosphorus-accumulating bacteria in anaerobic tank 2 is high, the amount of phosphorus released from the phosphorus-accumulating bacteria is considered to be low, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is considered to be low, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the phosphorus content is low, the amount of phosphorus released from the phosphorus-accumulating bacteria is considered to be normal, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is considered to be normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, the amount of coagulant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0082
Embodiment 16.
Figure 10 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 16. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 9 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, an oxidation-reduction potentiometer is provided in the anaerobic tank 2 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reactor 1.
0083
25 is an oxidation-reduction potentiometer attached to the anaerobic tank 2, and 23 is a regulator for adjusting the amount of flocculant added based on the measurement value of the oxidation-reduction potentiometer 25. It is connected to the oxidation-reduction potentiometer 25 via signal line 25a and to the injection pump 9 via signal line 23a. Also, 10 is a flow meter attached to pipe a and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
0084
In this embodiment, there are no limitations on the locations of the oxidation-reduction potentiometer 25 and the flow meter 10, and the oxidation-reduction potentiometer 25 may be installed in a different location and water may be collected from the anaerobic tank 2. Furthermore, the flow meter 10 may be attached to the pipe c.
0085
Next, we will explain how it works.
The redox potential of the anaerobic tank 2 is measured by a redox potentiometer 25, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 25a. In addition, the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measured value of the oxidation-reduction potential.
0086
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (16.1).
Rcg=Kcg16×Vana (16.1)
Here,
Kcg16: Constant
Vana: Oxidation-reduction potential
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0087
As a result, when the redox potential in the anaerobic tank 2 is high, it is assumed that the amount of phosphorus released from the phosphorus-accumulating bacteria is low, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is low, and the amount of flocculant added is increased. Conversely, when the redox potential is low, it is assumed that the phosphorus release from the phosphorus-accumulating bacteria is proceeding smoothly, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is normal, and the amount of flocculant added is reduced. In other words, because the amount of flocculant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0088
Embodiment 17.
Figure 11 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 17. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 10 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to detect the phosphorus removal activity of the biological reaction tank 1 as the value obtained by subtracting the phosphorus concentration in the influent sewage from the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2.
0089
Reference numeral 11 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the inflowing sewage, 22 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2, and 23 denotes a regulator that adjusts the amount of coagulant added based on the difference between the measurements of the phosphorus concentration meters 11 and 22. This regulator is connected to the phosphorus concentration meter 11 via signal line 11a, to the phosphorus concentration meter 22 via signal line 22a, and to the injection pump 9 via signal line 23a. Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, which is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meters 11, 22 and the flow meter 10.
0090
Next, we will explain how it works.
The phosphorus concentration in the inflowing sewage is measured by a phosphorus concentration meter 11, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 11a. The phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 is measured by a phosphorus concentration meter 22, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 22a. The amount of inflowing sewage to the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the difference in the measured phosphorus concentration values.
0091
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (17.1).
Rcg=Kcg17/(Pana-CPin) (17.1)
Here,
Kcg17: Constant
Pana: Phosphorus concentration in anaerobic tank 2
CPin: Phosphorus concentration in influent sewage
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
0092
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
This provides the same effect as embodiment 14, and also allows the actual phosphorus discharge amount to be accurately detected even when the phosphorus concentration in the inflowing sewage fluctuates, thereby more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0093
Embodiment 18.
Figure 12 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 18. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 11 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a phosphorus concentration meter is provided to measure the phosphorus concentration in the aerobic tank 3 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reaction tank 1.
0094
26 is a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the aerobic tank 3, and 23 is a regulator that adjusts the amount of coagulant added based on the measurement value of the phosphorus concentration meter 26. It is connected to the phosphorus concentration meter 26 via signal line 26a and to the injection pump 9 via signal line 23a. Also, 10 is a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meter 26 and the flow meter 10.
0095
Next, we will explain how it works.
The phosphorus concentration in the aerobic tank 3 is measured by a phosphorus concentration meter 26, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 26a. The amount of sewage inflow into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measured value of the phosphorus concentration.
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (18.1).
Rcg=Kcg18×Paer (18.1)
Here,
Kcg18: Constant
Paer: Phosphorus concentration in aerobic tank 3
0096
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
As a result, when the phosphorus concentration in the aerobic tank 3 is high, it is assumed that the phosphorus uptake by the phosphorus-accumulating bacteria is low, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is low, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the phosphorus concentration is low, it is assumed that the phosphorus uptake by the phosphorus-accumulating bacteria is proceeding smoothly, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, because the amount of coagulant added can be appropriately adjusted according to the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus discharged from the biological water treatment device.
0097
Embodiment 19.
Figure 13 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 19. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 12 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a measuring device is provided to measure the phosphorus content in phosphorus-accumulating bacteria in the aerobic tank 3 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reaction tank 1.
0098
27 is a phosphorus content meter in phosphorus-accumulating bacteria attached to the aerobic tank 3, and 23 is a regulator for adjusting the amount of flocculant added according to the measured phosphorus content. It is connected to the phosphorus content meter 27 via signal line 27a and to the injection pump 9 via signal line 23a. Also, 10 is a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the phosphorus content measuring instrument 27 and the flow meter 10.
0099
Next, we will explain how it works.
The phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria in the aerobic tank 3 is measured by a phosphorus content meter 27, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 27a. The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
0100
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measured value of the phosphorus content.
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (19.1).
Rcg=Kcg19/Pacmaer (19.1)
Here,
Kcg19: Constant
Pacmaer: Phosphorus content of phosphorus-accumulating bacteria
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0101
As a result, when the phosphorus content of the phosphorus-accumulating bacteria in the aerobic tank 3 is low, it is assumed that the phosphorus uptake by the phosphorus-accumulating bacteria is low, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is low, and the amount of flocculant added is increased. Conversely, when the phosphorus content is high, it is assumed that the phosphorus uptake by the phosphorus-accumulating bacteria is proceeding smoothly, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is normal, and the amount of flocculant added is reduced. In other words, because the amount of flocculant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus discharged from the biological water treatment device.
0102
Embodiment 20.
Figure 14 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 20. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 13 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, an oxidation-reduction potentiometer is provided in the aerobic tank 3 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reactor 1.
0103
28 is an oxidation-reduction potentiometer attached to the aerobic tank 3, and 23 is a regulator for adjusting the amount of flocculant added according to the measured value of the oxidation-reduction potential. It is connected to the oxidation-reduction potentiometer 28 via signal line 28a and to the injection pump 9 via signal line 23a. Also, 10 is a flow meter attached to pipe a and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the redox potentiometer 28 and the flow meter 10.
0104
Next, we will explain how it works.
The redox potential of the aerobic tank 3 is measured by an redox potentiometer 28, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 28a. The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measured value of the oxidation-reduction potential.
0105
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (20.1).
Rcg=Kcg20/Vaer (20.1)
Here,
Kcg20: Constant
Vaer: oxidation-reduction potential
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0106
As a result, when the redox potential of the aerobic tank 3 is low, it is assumed that the phosphorus uptake by the phosphorus-accumulating bacteria is low, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is low, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the redox potential is high, it is assumed that the phosphorus uptake by the phosphorus-accumulating bacteria is proceeding smoothly, i.e., the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, because the amount of coagulant added can be appropriately adjusted according to the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment storage facility.
0107
Embodiment 21.
Figure 15 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 21. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 14 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to detect the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reaction tank 1 by the value obtained by subtracting the phosphorus concentration in the influent sewage from the phosphorus concentration in the aerobic tank 3.
0108
Reference numeral 11 denotes a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration of influent sewage, and 26 denotes a phosphorus concentration meter attached to the aerobic tank 3. Reference numeral 23 denotes a regulator that adjusts the amount of coagulant added based on the difference between the measured values of the phosphorus concentration meters 11 and 26, and is connected to the phosphorus concentration meter 11 via signal line 11a, to the phosphorus concentration meter 26 via signal line 26a, and to the injection pump 9 via signal line 23a. Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meters 11, 26 and the flow meter 10.
0109
Next, we will explain how it works.
The phosphorus concentration in the inflowing sewage is measured by a phosphorus concentration meter 11, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 11a. The phosphorus concentration in the aerobic tank 3 is measured by a phosphorus concentration meter 26, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 26a. The amount of inflowing sewage to the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
0110
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the difference between the measured values of the phosphorus concentration. The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (21.1).
Rcg=Kcg21/(Pin-Paer) (21.1)
Here,
Kcg21: Constant
Paer: Phosphorus concentration in aerobic tank 3
Pin: Phosphorus concentration in influent sewage
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
0111
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
This provides the same effect as in embodiment 18, and also enables the actual amount of phosphorus intake to be accurately detected even when the phosphorus concentration in the inflowing sewage fluctuates, thereby more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0112
Embodiment 22.
Figure 16 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 22. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 15 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to detect the phosphorus removal activity of microorganisms in biological reactor 1 by the value obtained by subtracting the phosphorus concentration in aerobic tank 3 from the phosphorus concentration in anaerobic tank 2.
0113
22 is a phosphorus concentration meter attached to the anaerobic tank 2, and 26 is a phosphorus concentration meter attached to the aerobic tank 3. 23 is a regulator for adjusting the amount of flocculant added based on the difference in the measured values of the phosphorus concentration meters 22 and 26, and is connected to the phosphorus concentration meter 22 via signal line 22a, to the phosphorus concentration meter 26 via signal line 26a, and to the injection pump 9 via signal line 23a. 10 is a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the phosphorus concentration meters 22, 26 and the flow meter 10.
0114
Next, we will explain how it works.
The phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 is measured by a phosphorus concentration meter 22, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 22a. The phosphorus concentration in the aerobic tank 3 is measured by a phosphorus concentration meter 26, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 26a. The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the difference between the measured values of the phosphorus concentration. The coagulant injection rate is output, for example, according to equation (22.1).
0115
Rcg=Kcg22/(Pana-Paer) (22.1)
Here,
Kcg22: Constant
Paer: Phosphorus concentration in aerobic tank 3
Pana: Phosphorus concentration in anaerobic tank 2
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
This provides the same effects as in embodiments 14 and 18, and also enables the actual amount of phosphorus intake to be accurately detected even when the phosphorus concentration in the inflowing sewage fluctuates, thereby more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0116
Embodiment 23.
In the above-mentioned embodiment 22, the device was configured to detect the activity of phosphorus-accumulating bacteria in the biological reaction tank 1 of the biological water treatment device by the value obtained by subtracting the phosphorus concentration in the aerobic tank 3 from the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2. However, similar effects can be achieved by configuring the device to detect the activity based on the difference in the phosphorus content, oxidation-reduction potential, etc. of the phosphorus-accumulating bacteria, as in embodiments 15, 16, or 19, and 20.
0117
Embodiment 24.
Figure 17 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment system according to embodiment 24. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 16 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a microbial concentration meter is provided in the biological reactor 1 as a means for detecting the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reactor 1.
0118
29 is a microbial concentration meter attached to the biological reactor 1, and 23 is a regulator for adjusting the amount of flocculant added according to the measurement value of the microbial concentration meter 29. It is connected to the microbial concentration meter 29 via signal line 29a and to the injection pump 9 via signal line 23a.
10 is a flow meter attached to the pipe a and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the microbial concentration meter 29 and the flow meter 10.
0119
Next, we will explain how it works.
The microbial concentration in the biological reactor 1 is measured by a microbial concentration meter 29, and the measured value is transmitted to the regulator 23 via signal line 29a. The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10, and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measurement value of the microbial concentration meter 29. The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (24.1).
Rcg=Kcg24/Cbio (24.1)
Here,
Kcg24: Constant
Cbio: Microbial concentration in biological reactor 1
0120
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
As a result, when the microbial concentration in the biological reactor 1 is low, the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is deemed low and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the microbial concentration is high, the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is deemed normal and the amount of coagulant added is reduced. In other words, the amount of coagulant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0121
Embodiment 25.
In the above embodiment 24, the device was configured to detect the phosphorus removal activity of microorganisms in the biological reactor 1 based on the microbial concentration within the biological reactor 1, but the same effect can be achieved by configuring the device to use indicators such as sludge age and sludge retention time instead of microbial concentration.
0122
The sludge age can be calculated using the following formula.
T1 = V×Cbio/Qin×Cbioin
Here
T1: Sludge Order
V: Volume of biological reactor 1
Qin: Inflow flow rate into biological reactor 1
Cbioin: Microbial concentration in influent sewage
0123
The sludge retention time can be calculated using the following formula.
T2 = V×Cbio/(Qdrw×Cbiodrw+Qout×Cbioout)
Here
T2: Sludge retention time
Qdrw: Amount of excess sludge extracted
Cbiodrw: Excess sludge concentration
Qout: Volume of treated water
Cbioout: Microbial concentration in treated water
For both indicators, a large value indicates a large amount of microorganisms retained in the biological reactor 1, and conversely, a small value indicates a small amount of microorganisms retained in the biological reactor 1, so they can be used in the same way as the microbial concentration used in embodiment 24.
0124
Embodiment 26.
Figure 18 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 26. In the figure, the same symbols as those in Figures 1 to 17 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a flow meter is provided to measure the inflow sewage volume as a means of detecting the properties of the water to be treated that affect phosphorus removal activity.
0125
10 is a flow meter attached to pipe a, and 23 is a regulator for adjusting the amount of coagulant added according to the measurement value of the flow meter 10, and is connected to the flow meter 10 via signal line 10a and to the injection pump 9 via signal line 23a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the position of the flow meter 10.
0126
Next, we will explain how it works.
The amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measurement value of the flow meter.
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (26.1).
Rcg=Kcg26×Qin (26.1)
Here,
Kcg26: Constant
Qin: Inflow sewage volume
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
0127
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
As a result, when the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is high, it is assumed that rainwater containing dissolved oxygen is flowing in, meaning that the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is reduced, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is low, it is assumed that there is no rainwater flowing in and the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms is normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, because the amount of coagulant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0128
Embodiment 27.
Figure 19 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 27. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 18 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a dissolved oxygen concentration meter is provided to measure the dissolved oxygen concentration in the influent sewage as a means of detecting the properties of the water to be treated that affect phosphorus removal activity.
30 is a dissolved oxygen concentration meter attached to pipe a, and 10 is a flow meter also attached to pipe a.
0129
23 is a regulator for adjusting the amount of coagulant added according to the measurement value of the flow meter 10, and is connected to the dissolved oxygen concentration meter 30 via signal line 30a, to the flow meter 10 via signal line 10a, and to the injection pump 9 via signal line 23a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the dissolved oxygen concentration meter 30 and the flow meter 10.
0130
Next, we will explain how it works.
The dissolved oxygen concentration in the inflowing sewage is measured by a dissolved oxygen concentration meter 30 and transmitted to the regulator 23 via signal line 30a. The amount of inflowing sewage to the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measurement value of the dissolved oxygen concentration meter 30.
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (27.1).
Rcg=Kcg27×CDOin (27.1)
Here,
Kcg27: Constant
CDOin: Dissolved oxygen concentration in influent sewage
0131
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
As a result, when the dissolved oxygen concentration in the influent sewage is high, it is assumed that phosphorus discharge in the anaerobic tank 2 is stagnating, resulting in a decrease in phosphorus removal activity, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the dissolved oxygen concentration in the influent sewage is low, it is assumed that phosphorus removal activity is normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, because the amount of coagulant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, the effect is achieved of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0132
Embodiment 28.
Figure 20 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 28. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 19 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, an oxidation-reduction potentiometer is provided to measure the oxidation-reduction potential of the influent sewage as a means of detecting the properties of the water to be treated that affect phosphorus removal activity.
0133
Reference numeral 31 denotes an oxidation-reduction potentiometer attached to pipe a, and reference numeral 10 denotes a flow meter also attached to pipe a. Reference numeral 23 denotes a regulator for adjusting the amount of flocculant added in accordance with the measurements of the oxidation-reduction potentiometer 31 and the flow meter 10, and is connected to the oxidation-reduction potentiometer 31 via signal line 31a, to the flow meter 10 via signal line 10a, and to the injection pump 9 via signal line 23a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the positions of the redox potentiometer 31 and the flow meter 10.
0134
Next, we will explain how it works.
The redox potential of the inflowing sewage is measured by an redox potentiometer 31 and transmitted to the regulator 23 via signal line 31a. The amount of inflowing sewage to the biological reactor 1 is measured by a flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the measurement value of the oxidation-reduction potentiometer 31. The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (28.1).
0135
Rcg=Kcg28×Vin (28.1)
Here,
Kcg28: Constant
Vin: Oxidation-reduction potential of influent sewage
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23, i.e., the amount of coagulant added, is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0136
As a result, when the redox potential of the influent sewage is high, it is assumed that phosphorus discharge in the anaerobic tank 2 is stagnating, resulting in a decrease in phosphorus removal activity, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the redox potential of the influent sewage is low, it is assumed that phosphorus removal activity is normal, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, the amount of coagulant added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0137
Embodiment 29.
In the above-described embodiments 14 to 28, as in embodiments 6 and 7, the device can be configured to include a memory circuit for storing measured values and use this data to estimate the activity of phosphorus-accumulating bacteria. In this case, even if phosphorus analysis, etc., takes time, the necessary amount of coagulant can be determined taking into account fluctuations during this time. This provides the effect of embodiments 14 to 28, as well as the effect of more reliably reducing the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device.
0138
Embodiment 30.
Figure 21 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 30. In Figure 21, the same symbols as in Figures 1 to 20 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to adjust the amount of flocculant addition according to the set value of the aeration volume of the biological water treatment device.
0139
Reference numeral 32 denotes a setting device for setting the aeration volume of the aeration device 4, and is connected to the aeration device 4 via signal line 32a. Reference numeral 23 denotes a regulator for adjusting the amount of coagulant added according to the set value of the aeration volume to the aerobic tank 3, and is connected to the aeration volume setting device 32 via signal line 32b and to the injection pump 9 via signal line 23a. Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the position of the flow meter 10.
0140
Next, we will explain how it works.
The aeration volume of the aeration device 4 is set in the setting device 32, and the set value is transmitted to the regulator 23 via signal line 32b. The volume of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the set value of the aeration volume.
0141
The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (30.1).
Rcg=Kcg30/Qair (30.1)
Here,
Kcg30: Constant
Qair: Aeration volume
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
0142
The output of the regulator 23 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
As a result, when the aeration rate is low, the amount of phosphorus biologically removed is deemed to be small, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the aeration rate is high, the amount of phosphorus biologically removed is deemed to be large, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, the amount of coagulant added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment device, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0143
Embodiment 31.
In the above-mentioned embodiment 30, the device was configured to adjust the amount of flocculant added according to the set value of the aeration volume of the biological water treatment device. However, the same effect can be achieved by configuring the device to adjust the amount of flocculant added according to the ratio of the aeration volume to the inflow sewage volume, i.e., the set value of the aeration magnification. In this case, the larger the aeration magnification, the greater the amount of flocculant added.
0144
Embodiment 32.
In the above embodiment 30, the device was configured to adjust the amount of coagulant added according to the set value of the aeration volume of the biological water treatment device, but the same effect can be achieved by configuring the device to adjust the amount of coagulant added according to the actual measured value of the aeration volume. In this case, a signal is taken from a flow meter attached to the aeration device or the piping connecting the aeration device and the aeration device, and used to calculate the amount of coagulant added.
0145
Embodiment 33.
Figure 22 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 33. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 21 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to adjust the amount of flocculant addition according to the set value of the amount of returned sludge from the biological water treatment device.
0146
Reference numeral 33 denotes a setting device for setting the flow rate of the return sludge pump, and is connected to the return sludge pump 7 via signal line 33a. Reference numeral 23 denotes a regulator for adjusting the amount of coagulant added according to the set value of the return sludge amount, and is connected to the setting device 33 via signal line 33b and to the injection pump 9 via signal line 23a. Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the position of the flow meter 10.
0147
Next, we will explain how it works.
The amount of returned sludge is set in the setting device 33. The set value is transmitted to the regulator 23 via signal line 33b. In addition, the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the set value of the returned sludge volume. The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (33.1).
Rcg=Kcg33×Qret (33.1)
Here,
Kcg33: Constant
Qret: Returned sludge volume
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
0148
The output of the regulator 23 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
As a result, when the amount of returned sludge is large, the amount of phosphorus discharged from the anaerobic tank 2 decreases due to the return of oxidizing substances produced in the aerobic tank 3. In other words, it is assumed that the amount of phosphorus biologically removed will decrease, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when the amount of returned sludge is small, it is assumed that the amount of phosphorus biologically removed will increase, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, the amount of coagulant added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment system, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus that flows out.
0149
Embodiment 34.
In the above embodiment 33, the device is configured to adjust the amount of coagulant added according to the set value of the amount of returned sludge from the biological water treatment device, but the same effect can be achieved by configuring the device to adjust the amount of coagulant added according to the set value of the ratio of the amount of returned sludge to the amount of inflowing sewage, i.e., the return rate.
0150
Embodiment 35.
In addition, in the above-mentioned embodiment 33, the device was configured to adjust the amount of coagulant added according to the set value of the returned sludge volume of the biological water treatment device, but the same effect can be achieved by configuring the device to adjust the amount of coagulant added according to the actual measured value of the returned sludge volume. In this case, a signal is taken from the return sludge pump 7 or a flow meter attached to the piping f and used to calculate the amount of coagulant added.
0151
Embodiment 36.
Figure 23 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 36. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 22 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to adjust the amount of flocculant added according to the set value for the amount of excess sludge withdrawn from the biological water treatment device.
0152
Reference numeral 34 denotes a setting device for setting the amount of excess sludge extracted, and is connected to the extraction pump 6 via signal line 34a. Reference numeral 23 denotes a regulator for adjusting the amount of coagulant added according to the amount of excess sludge extracted, and is connected to the setting device 34 via signal line 34b and to the injection pump 9 via signal line 23a. Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
0153
Next, we will explain how it works.
The amount of excess sludge extracted is set in the setting device 34. The set value is transmitted to the regulator 23 via signal line 34b. In addition, the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the set value of the excess sludge extraction amount. The coagulant injection rate is calculated, for example, according to equation (36.1).
0154
Rcg=Kcg36×Qdrw (36.1)
Here,
Kcg36: Constant
Qdrw: Amount of excess sludge extracted
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
0155
As a result, when a large amount of excess sludge is removed, the amount of biomass retained in the equipment is assumed to be small and the amount of phosphorus biologically removed is also small, and the amount of coagulant added is increased. Conversely, when a small amount of excess sludge is removed, the amount of biomass retained in the equipment is assumed to be large and the amount of phosphorus biologically removed is also large, and the amount of coagulant added is reduced. In other words, the amount of coagulant added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment device, which has the effect of reliably reducing the amount of phosphorus that flows out.
0156
Embodiment 37.
In the above-mentioned embodiment 36, the device was configured to adjust the amount of coagulant added according to the set value of the amount of excess sludge extracted from the biological water treatment device, but the same effect can be achieved by configuring the device to adjust the amount of coagulant added according to the actual measured value of the amount of excess sludge extracted. In this case, a signal is taken from the flow meter attached to the excess sludge extraction pump 6 or piping e and used to calculate the amount of coagulant added.
0157
Embodiment 38.
Figure 24 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 38. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 23 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to adjust the amount of flocculant added according to the aeration volume of the biological water treatment device, the amount of returned sludge, and the amount of excess sludge extracted.
0158
Reference numeral 35 denotes a setting device for setting the above-mentioned set values, and is connected to the aeration device 4 via signal line 35a, to the return sludge pump 7 via signal line 35b, and to the withdrawal pump 6 via signal line 35c. Reference numeral 23 denotes a regulator for adjusting the amount of coagulant added according to the above-mentioned set values, and is connected to the setting device 35 via signal lines 35d, 35e, and 35f, and to the injection pump 9 via signal line 23a. Reference numeral 10 denotes a flow meter attached to pipe a, and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
0159
Next, we will explain how it works.
The above set values are set in the setting device 35 and transmitted to the regulator 23 via signal lines 35d, 35e, and 35f. In addition, the amount of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the aeration rate, the amount of returned sludge, and the amount of excess sludge extracted. The coagulant injection rate is output, for example, according to equation (38.1).
Rcg=Kcg381/Qair+Kcg382×Qret+Kcg383× Qdrw (38.1)
Here,
Kcg381: Constant
Kcg382: Constant
Kcg383: Constant
0160
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow water volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
The output of the regulator 23 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
This provides the same effects as embodiments 30 to 37, as well as the effect of more appropriately adjusting the amount of coagulant added depending on the operating parameters of the biological water treatment device.
In the above explanation, the injection rate was calculated based on the three factors of aeration volume, returned sludge volume, and excess sludge extraction volume, but the injection rate may also be calculated based on a combination of two of the three factors, or even based on a single piece of information.
0161
Embodiment 39.
Figure 25 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 39. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 24 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to adjust the amount of flocculant addition according to the aeration volume of the biological water treatment device and the oxidation-reduction potential of the anaerobic tank 2.
0162
23 is a regulator for adjusting the amount of flocculant added depending on the aeration rate to the aerobic tank 3 and the redox potential of the anaerobic tank 2. It is connected to the aeration rate setting device 32 via signal line 32b, the redox potential meter 25 via signal line 25a, and the injection pump 9 via signal line 23a. 10 is a flow meter attached to pipe a and is connected to the regulator 23 via signal line 10a.
0163
Next, we will explain how it works.
The aeration volume set in the setting device 32 is transmitted to the regulator 23 via signal line 32b. The redox potential of the anaerobic tank 2 is transmitted to the regulator 23 via signal line 25a. The volume of sewage flowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10 and transmitted to the regulator 23 via signal line 10a.
The regulator 23 first determines the coagulant injection rate based on the aeration rate and the redox potential. The coagulant injection rate is output, for example, according to equations (39.1) and (39.2).
0164
Rcg=Kcg391/Qair (Vana < Vana1) (39.1)
Rcg=Kcg392×Qair (Vana > Vana2) (39.2)
Here,
Kcg391: Constant
Kcg392: Constant
Qair: Aeration volume
Vana: Oxidation-reduction potential of anaerobic tank 2
Vana1: Reference value of redox potential
Vana2: Reference value of redox potential
Next, the amount of coagulant to be added is calculated from the injection rate and the inflow sewage volume. The amount of coagulant to be added is output, for example, according to equation (14.2).
0165
The output of the regulator 23 is transmitted to the injection pump 9 via signal line 23a.
That is, when the redox potential of the anaerobic tank 2 is lower than a predetermined reference value, it is assumed that phosphorus uptake in the aerobic tank 3 is insufficient, and the amount of flocculant added is adjusted according to equation (39.1). Conversely, when the redox potential of the anaerobic tank 2 is higher than a predetermined reference value, it is assumed that phosphorus discharge from the anaerobic tank 2 is insufficient, and the amount of flocculant added is adjusted according to equation (39.2). Therefore, in addition to the same effects as in embodiment 30, it has the effect of being able to more appropriately adjust the amount of flocculant added depending on the aeration volume to the biological water treatment device.
0166
In the above explanation, the device is configured to change the calculation formula for the amount of coagulant to be added relative to the aeration volume based on the oxidation-reduction potential of the anaerobic tank 2. However, the same effect can be achieved by configuring the device to change the calculation formula for the amount of coagulant to be added relative to the amount of returned sludge or the amount of coagulant to be added relative to the amount of excess sludge extracted.
0167
Furthermore, in the above explanation, the device is configured to change the calculation formula for the amount of flocculant to be added depending on the redox potential of the anaerobic tank 2, but the same effect can be achieved even if the device is configured to change the calculation formula for the amount of flocculant to be added depending on the redox potential of the aerobic tank 3.
0168
In addition, in the above explanation, the device was configured to change the calculation formula for the amount of coagulant to be added based on the redox potential, but the same effect can be achieved by configuring the device to change the calculation formula for the amount of coagulant to be added based on the phosphorus concentration in the anaerobic or aerobic tank, the phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria, etc.
0169
Embodiment 40.
In the above embodiments 30 to 39, the device is configured to adjust the amount of coagulant added according to the operating parameters of the biological water treatment device using the anaerobic-aerobic activated sludge method, but it is of course also possible to configure the device to adjust the amount of coagulant added in a similar manner for other biological water treatment devices.
0170
Embodiment 41.
Figure 26 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 41. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 25 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a phosphorus concentration meter is provided to measure the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 as a means for detecting a decrease in the phosphorus removal activity of the activated sludge microorganisms, and the device is configured to issue a command to start adding a flocculant based on this measurement value.
0171
36 is a controller that issues a command to start adding flocculant and is connected to the flocculant injection pump 9 via signal line 36a. 22 is a phosphorus concentration meter for measuring the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2, and 37 is a setting device for setting the lower limit of the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2, and are connected to the controller 36 via signal lines 22a and 37a, respectively.
In this embodiment, there are no limitations on the location of the phosphorus concentration meter 22, and the phosphorus concentration meter 22 may be installed in a different location and water may be collected from the anaerobic tank 2.
0172
Next, we will explain how it works.
The phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 is measured by the phosphorus concentration meter 22, and the measured value is transmitted to the controller 36 via signal line 22a. The controller 36 outputs a coagulant addition start signal when the measured value of the phosphorus concentration reaches the lower limit set in the setter 37. The lower limit set in the setter 37 is transmitted to the controller 36 via signal line 37a. The coagulant addition start signal is also transmitted to the injection pump 9 via signal line 36a.
0173
This automatically detects a decrease in phosphorus discharge in anaerobic tank 2, i.e., a decrease in biological phosphorus removal activity, and starts the addition of coagulant, thereby achieving the effect of efficiently adding coagulant.
In the above explanation, the device was configured to include a phosphorus concentration meter that measures the phosphorus concentration in the anaerobic tank 2 as a means for detecting the activity of phosphorus-accumulating bacteria. However, similar effects can be achieved by configuring the device to include other detection means such as those described in embodiments 15 to 29, such as a measuring device that measures the phosphorus content in phosphorus-accumulating bacteria, an oxidation-reduction potentiometer, or a microbial concentration meter. In this case, when a phosphorus content measuring device and an oxidation-reduction potentiometer are used, an upper limit value is set instead of a lower limit value.
0174
Embodiment 42.
Figure 27 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 42. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 26 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, a flow meter is provided to measure the amount of sewage flowing into the biological reaction tank 1 as a means of detecting changes in the properties of the water to be treated that affect the phosphorus removal activity of activated sludge microorganisms, and the device is configured to issue a command to start adding flocculant based on this measurement value.
0175
38 is a controller that commands the start of coagulant addition and is connected to the coagulant injection pump 9 via signal line 38a. 10 is a flow meter attached to pipe a, and 39 is a setting device for setting the upper limit of the inflow sewage volume, and are connected to the controller 38 via signal lines 10a and 39a, respectively.
In this embodiment, as with other embodiments, there are no limitations on the position of the flow meter 10.
0176
Next, we will explain how it works.
The amount of sewage inflowing into the biological reactor 1 is measured by the flow meter 10, and the measured value is transmitted to the controller 38 via signal line 10a. The controller 38 outputs a coagulant addition start signal when the amount of sewage inflow reaches the upper limit set in the setter 39. The upper limit set in the setter 39 is transmitted to the controller 38 via signal line 39a. The coagulant addition start signal is also transmitted to the injection pump 9 via signal line 38a.
This automatically detects a decrease in biological phosphorus removal activity due to the inflow of rainwater and starts the addition of coagulant, thereby achieving the effect of efficiently adding coagulant.
0177
Embodiment 43.
In the above embodiments 41 and 42, the device is configured to transmit a signal to start adding coagulant to the injection pump 9, but the same effect can be achieved by configuring the device to transmit the signal to each coagulant addition amount regulator shown in embodiments 1 to 40.
0178
Furthermore, as in embodiment 29, the device can be configured to include a memory circuit for storing measurement values and use this data to estimate the activity of phosphorus-accumulating bacteria. In this case, even if phosphorus analysis, etc., takes time, the activity of phosphorus-accumulating bacteria can be estimated taking into account fluctuations during this time. This provides the effect of embodiments 41 and 42, as well as the effect of being able to start the addition of flocculant more appropriately.
0179
Embodiment 44.
Figure 28 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 44. In the figure, the same symbols as in Figures 1 to 27 indicate the same or corresponding parts. In this embodiment, the device is configured to issue a command to start adding flocculant when the aeration volume of the biological water treatment device reaches an upper or lower limit.
0180
40 is a controller that commands the start of coagulant addition and is connected to the coagulant injection pump 9 via signal line 40a. 32 is a setting device for setting the aeration volume of the aeration device 4 and is connected to the aeration device 4 via signal line 32a and to the controller 40 via signal line 32b. 41 is a setting device for setting the upper or lower limit of the aeration volume and is connected to the controller 40 via signal line 41a.
0181
Next, we will explain how it works.
The aeration volume of the aeration device 4 set in the setter 32 is transmitted to the controller 40 via signal line 32b. The controller 40 outputs a coagulant addition start signal when the aeration volume reaches the upper or lower limit set in the setter 41. The upper or lower limit set in the setter 41 is transmitted to the controller 40 via signal line 41a. The coagulant addition start signal is also transmitted to the injection pump 9 via signal line 40a.
This allows the system to automatically detect when adjusting the aeration volume no longer improves the biological phosphorus removal effect and start adding coagulant, thereby enabling the coagulant to be added efficiently.
0182
In the above explanation, the device was configured to command the start of coagulant addition based on the set aeration volume as an operating parameter of the biological water treatment device. However, as shown in embodiments 31, 33, 34, 36, and 38, the device can also be configured to detect other operating parameters, such as the amount of returned sludge or the amount of excess sludge extracted, and command the start of coagulant addition, achieving the same effect. Furthermore, biological water treatment devices are not limited to the anaerobic-aerobic activated sludge method.
0183
Furthermore, as shown in embodiments 32, 35, and 37, the same effect can be achieved by configuring the device to detect operating parameters using measuring instruments.
0184
In addition, in the above embodiment, the device is configured to transmit the coagulant addition start signal to the injection pump 9, but the same effect can be achieved by configuring the device to transmit the signal to each coagulant addition amount regulator shown in embodiments 1 to 31.
0185
Embodiment 45.
The above embodiments 1 to 44 can also be applied to an acetic acid addition device. In other words, the only difference is that the chemical addition location is an anaerobic tank, and the same device configuration, operation, and effects can be obtained.
0186
In addition, while the above embodiments show examples of a time-continuous analog configuration, the same effects as the above embodiments can be achieved even if the configuration is a time-discontinuous analog configuration (sample value configuration) or a digital configuration.
0187
In addition, while the above embodiments show the case where a control circuit is configured, the same effects as the above embodiments can be achieved by programming and implementing this in a computer.
0188
In addition, in each of the above embodiments, an example was shown in which the control circuit was configured as a closed loop, but it can also be configured as a driving assistance system that shows the control target value to the operator.
0189
Effects of inventions other than those claimed in this application.
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with means for detecting the amount of phosphorus flowing into the biological reaction tank, means for detecting the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, and means for adjusting the amount of chemicals added in accordance with the difference between the amount of inflow phosphorus and the target value, and the difference between the amount of outflow phosphorus and the target value.Therefore, even if the amount or phosphorus concentration of the water to be treated fluctuates, not only can the required amount of coagulant be added quickly, but the amount added can also be adjusted appropriately based on the phosphorus concentration of the treated water.
0190
The biological water treatment device of this invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with means for measuring the amount of inflowing sewage, means for measuring the phosphorus concentration in the biological reaction tank, and means for calculating an injection rate from the phosphorus concentration and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0191
The biological water treatment device of this invention has a biological reactor into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with means for measuring the amount of inflowing sewage, means for measuring the phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria in the biological reactor, and means for calculating an injection rate from the phosphorus content and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0192
The biological water treatment device of this invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with means for measuring the amount of inflowing sewage, means for measuring the microbial concentration in the biological reaction tank, and means for calculating an injection rate from the microbial concentration and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0193
The biological water treatment device of this invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage and a means for calculating an injection rate from the amount of inflowing sewage and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0194
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the dissolved oxygen concentration in the inflowing sewage, and a means for calculating an injection rate from the dissolved oxygen concentration and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0195
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the redox potential of the inflowing sewage, and a means for calculating the injection rate from the redox potential and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0196
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and to which an aeration device is attached, and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage and a means for calculating an injection rate from the aeration rate by the aeration device and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment device.
0197
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, and a means for returning the settled sludge to the biological reaction tank, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage and a means for calculating an injection rate from the amount of sludge returned by the sludge return means and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment device.
0198
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows in, a means for adding chemicals, a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, and a means for extracting the settled excess sludge.The biological water treatment device is also provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, and a means for calculating an injection rate from the amount of excess sludge extracted by the excess sludge extraction means, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment device.
0199
The biological water treatment device of this invention has a biological reaction tank into which sewage flows and to which an aeration device is attached, and a means for adding a chemical, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring one of the oxidation-reduction potential, phosphorus concentration, and phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria in the biological reaction tank, and a means for calculating an injection rate from one of the oxidation-reduction potential, phosphorus concentration, and phosphorus content and the aeration rate by the aeration device, and for adjusting the amount of chemical added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemical added can be more appropriately adjusted according to the aeration rate to the biological water treatment device.
0200
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, a settling tank for settling the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, and a means for returning the settled sludge to the biological reaction tank, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring one of the oxidation-reduction potential, phosphorus concentration, and phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria in the biological reaction tank, and a means for calculating an injection rate from one of the oxidation-reduction potential, phosphorus concentration, and phosphorus content and the amount of sludge returned by the sludge return means, and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be more appropriately adjusted depending on the amount of sludge returned to the biological water treatment device.
0201
The biological water treatment device of this invention has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, a settling tank for settling the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, and a means for withdrawing the settled excess sludge. The biological water treatment device is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring one of the oxidation-reduction potential, phosphorus concentration, and phosphorus content in the phosphorus-accumulating bacteria in the biological reaction tank, and a means for calculating an injection rate from one of the oxidation-reduction potential, phosphorus concentration, and phosphorus content and the amount of excess sludge withdrawn by the excess sludge withdrawal means, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage. Therefore, the amount of chemicals added can be more appropriately adjusted according to the amount of excess sludge withdrawn from the biological water treatment device.
0202
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for setting an upper limit for the amount of inflowing sewage, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the amount of inflowing sewage reaches the upper limit.Therefore, the device automatically detects a decrease in biological phosphorus removal activity due to the inflow of rainwater and starts adding chemicals, allowing for efficient addition of chemicals.
0203
According to the biological water treatment device of this invention, a means is provided for estimating the measurement value at the time of adding chemicals based on the respective measurement values flowing into the biological reactor or mixing tank. Therefore, even if analysis of phosphorus, etc. takes time, the required amount of chemicals can be determined taking into account fluctuations during this time.
0204
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the microbial concentration in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting a lower limit value for the microbial concentration, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the microbial concentration reaches the lower limit value, thereby enabling efficient addition of chemicals.
0205
The biological water treatment device of this invention has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the phosphorus content in phosphorus-accumulating bacteria in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting an upper limit for the phosphorus content, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the phosphorus content reaches the upper limit, thereby enabling efficient addition of chemicals.
0206
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and to which an aeration device is attached, and a means for adding chemicals, and is provided with a means for setting an upper or lower limit for the aeration amount by the aeration device, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the aeration amount reaches the upper or lower limit, so that chemicals can be added efficiently.
0207
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, and a means for returning the settled sludge to the biological reaction tank, and is provided with a means for setting an upper or lower limit for the amount of sludge returned by the sludge returning means, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the amount of returned sludge reaches the upper or lower limit, thereby enabling efficient addition of chemicals.
0208
According to the biological water treatment device of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, and a means for extracting the settled excess sludge, and is provided with a means for setting an upper or lower limit for the amount of excess sludge extracted by the excess sludge extraction means, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the amount of excess sludge extracted reaches the upper or lower limit, thereby enabling efficient addition of chemicals.
0209
[Effects of the invention]
According to claim 1 of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for detecting the amount of phosphorus flowing into the biological reaction tank, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out of the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value. Therefore, even if the amount of water to be treated or the phosphorus concentration fluctuates, the required amount of chemicals can be added quickly, and the amount of phosphorus flowing out of the biological water treatment device can be reliably reduced.
0210
According to the biological water treatment device of claim 2 of this invention, it is configured with a means for estimating the amount of phosphorus flowing into the chemical addition position, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemical addition depending on the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value. Therefore, even if there is a distribution of phosphorus concentrations within the biological reaction tank, the amount of phosphorus flowing into the chemical addition position can be accurately estimated.
0211
According to claim 3 of this invention, the biological water treatment system is provided with a mixing basin downstream of the biological reactor into which sewage flows, and is equipped with a means for adding chemicals, and includes a means for detecting the amount of phosphorus flowing into the mixing basin;Mixing pondThe system is provided with a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment system, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of inflowing phosphorus and the target value, thereby making it possible to reliably reduce the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment system.
0212
According to the biological water treatment device of claim 4 of this invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for detecting the amount of phosphorus flowing out from the biological reaction tank, a means for setting a target value for the amount of phosphorus flowing out from the biological reaction tank, and a means for adjusting the amount of chemicals added depending on the difference between the amount of phosphorus flowing out and the target value, thereby making it possible to reliably reduce the amount of phosphorus flowing out from the biological water treatment device.
0213
The claim for this inventionRequest 5According to the biological water treatment device of the present invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the redox potential in the biological reaction tank, and a means for calculating an injection rate from the redox potential and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted depending on the status of biological phosphorus removal.
0214
This inventionClaim 6According to the biological water treatment device of the above, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for detecting the phosphorus concentration in the inflowing sewage, a means for measuring the phosphorus concentration in the biological reaction tank, and a means for calculating an injection rate from the difference between the phosphorus concentration in the inflowing sewage and the phosphorus concentration in the biological reaction tank, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.Therefore, the actual amount of phosphorus discharged can be accurately detected even when the phosphorus concentration in the inflowing sewage fluctuates.
0215
This inventionClaim 7According to the biological water treatment device of the above, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, a means for measuring the phosphorus concentration in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for measuring the phosphorus concentration in the aerobic tank, and a means for calculating an injection rate from the difference between the phosphorus concentrations in the anaerobic tank and the aerobic tank, and for adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage.Therefore, the actual amount of phosphorus intake can be accurately detected even when the phosphorus concentration in the inflowing sewage fluctuates.
0216
This inventionClaim 8According to the biological water treatment device of the above, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows, a means for adding chemicals, an aeration device attached to the biological reaction tank, a sedimentation tank for sedimenting the mixed liquid flowing out from the biological reaction tank, a means for returning settled sludge to the biological reaction tank, and a means for extracting settled excess sludge, and is provided with a means for measuring the amount of inflowing sewage, and a means for calculating an injection rate from at least one piece of information on the aeration amount by the aeration device, the amount of sludge returned by the sludge return means, and the amount of excess sludge extracted by the excess sludge extraction means, and adjusting the amount of chemicals added based on this injection rate and the amount of inflowing sewage, so that the amount of chemicals added can be appropriately adjusted according to the operating parameters of the biological water treatment device.
0217
This inventionClaim 9According to the biological water treatment device of the present invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the phosphorus concentration in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting a lower limit of the phosphorus concentration, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the phosphorus concentration reaches the lower limit.Therefore, the device can efficiently add chemicals by automatically detecting a decrease in phosphorus discharge in the biological reaction tank, i.e., a decrease in biological phosphorus removal activity, and starting the addition of chemicals.
0218
This inventionClaim 10According to the biological water treatment device of the present invention, the biological water treatment device has a biological reaction tank into which sewage flows and a means for adding chemicals, and is provided with a means for measuring the redox potential in the anaerobic tank of the biological reaction tank, a means for setting an upper limit for the redox potential, and a means for outputting a signal to start adding chemicals when the redox potential reaches the upper limit, thereby enabling efficient addition of chemicals.
[Brief description of the drawing]
Figure 1 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 1 of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing a flocculant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 2 of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 3 of the present invention.
Figure 4 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 5 of the present invention.
Figure 5 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 6 of the present invention.
Figure 6 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 9 of the present invention.
Figure 7 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 10 of the present invention.
Figure 8 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 14 of the present invention.
Figure 9 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 15 of the present invention.
Figure 10 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 16 of the present invention.
Figure 11 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 17 of the present invention.
Figure 12 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 18 of the present invention.
Figure 13 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 19 of the present invention.
Figure 14 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 20 of the present invention.
Figure 15 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 21 of the present invention.
Figure 16 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 22 of the present invention.
Figure 17 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 24 of the present invention.
Figure 18 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 26 of the present invention.
Figure 19 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 27 of the present invention.
Figure 20 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 28 of the present invention.
Figure 21 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 30 of the present invention.
Figure 22 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 33 of the present invention.
Figure 23 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device according to embodiment 36 of the present invention.
Figure 24 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 38 of the present invention.
Figure 25 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 39 of the present invention.
Figure 26 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 41 of the present invention.
Figure 27 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 42 of the present invention.
Figure 28 is a schematic diagram showing a coagulant addition device in a biological water treatment device related to embodiment 44 of the present invention.
Figure 29 is a diagram showing the configuration of a coagulant addition device in a conventional biological water treatment device.
[Symbol explanation]
1. Biological reactor, 2. Anaerobic tank, 3. Aerobic tank, 4. Aeration device, 5. Sedimentation tank,
6 Excess sludge extraction pump, 7 Return sludge pump, 10, 18, 20 Flow meter,
11, 15, 17, 21, 22, 26 Phosphorus concentration meter, 14, 23 Regulator,
16 Mixing pond, 24, 27 Phosphorus content measuring instrument, 25, 28, 31 Oxidation-reduction potentiometer,
29 Microbial concentration meter, 30 Dissolved oxygen concentration meter, 36, 38, 40 Controller,
37, 39, 41 Setting device.