JPS588312B2 - 下水処理プロセスにおける汚泥濃度制御方法 - Google Patents
下水処理プロセスにおける汚泥濃度制御方法Info
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- JPS588312B2 JPS588312B2 JP51083719A JP8371976A JPS588312B2 JP S588312 B2 JPS588312 B2 JP S588312B2 JP 51083719 A JP51083719 A JP 51083719A JP 8371976 A JP8371976 A JP 8371976A JP S588312 B2 JPS588312 B2 JP S588312B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、下水中の有機物を吸収する能力を持つ活性汚
泥をばつ気槽で下水に混入させることにより、下水の浄
化をはかる活性汚泥処理プロセスにおいて、ばつ気槽の
汚泥濃度（ＭＬＳＳ）を目標値に保つ汚泥濃度制御方法
に関する。
泥をばつ気槽で下水に混入させることにより、下水の浄
化をはかる活性汚泥処理プロセスにおいて、ばつ気槽の
汚泥濃度（ＭＬＳＳ）を目標値に保つ汚泥濃度制御方法
に関する。
第１図はこの種装置の従来例を示すブロック線図で、１
は下水が流入するばつ気槽、２は最終沈殿池、２０はそ
こに沈殿した汚泥、３は汚泥返送ポンプ、４は汚泥引抜
ポンプ、５，６は流量調整弁、７はばつ気槽内の汚泥濃
度計１２の計測値Ｓとその目標値百とを比較する加算器
、８は加算器７の出力ΔＳに応じて汚泥返送率または量
を決定するための例えば比例積分計、１１は比例積分計
８の出力とばつ気槽１への流入量を測定する流量計１０
の出力とから返送汚泥量ＱＲ、または流量調整弁５の開
度を算出する掛算器、９は前記掛算器の出力に応じて調
整弁５を制御する流量制御装置である。
は下水が流入するばつ気槽、２は最終沈殿池、２０はそ
こに沈殿した汚泥、３は汚泥返送ポンプ、４は汚泥引抜
ポンプ、５，６は流量調整弁、７はばつ気槽内の汚泥濃
度計１２の計測値Ｓとその目標値百とを比較する加算器
、８は加算器７の出力ΔＳに応じて汚泥返送率または量
を決定するための例えば比例積分計、１１は比例積分計
８の出力とばつ気槽１への流入量を測定する流量計１０
の出力とから返送汚泥量ＱＲ、または流量調整弁５の開
度を算出する掛算器、９は前記掛算器の出力に応じて調
整弁５を制御する流量制御装置である。
このような装置において、下水はばっ気槽１において活
性汚泥によって浄化されるが、その際ばつ気槽の汚泥濃
度（ＭＬＳＳすなわち混合液浮遊物濃度）は下水浄化に
大きな影響を及ぼすので、その安定化が望まれている。
性汚泥によって浄化されるが、その際ばつ気槽の汚泥濃
度（ＭＬＳＳすなわち混合液浮遊物濃度）は下水浄化に
大きな影響を及ぼすので、その安定化が望まれている。
ばつ気槽汚泥濃度は返送汚泥量ＱＲと引抜汚泥量ＱＷに
よって制御調節される。
よって制御調節される。
一般には、第１図に示したように、汚泥濃度計１２によ
るＭＬＳＳの検出値Ｓとその目標値Ｓとの差ΔＳに応じ
て、その時の下水流入量ＱＯも参照して返送汚泥量ＱＲ
を決定し、流量調整弁５を制御することにより、ＭＬＳ
Ｓを目標値に合致させる方式が採用されている。
るＭＬＳＳの検出値Ｓとその目標値Ｓとの差ΔＳに応じ
て、その時の下水流入量ＱＯも参照して返送汚泥量ＱＲ
を決定し、流量調整弁５を制御することにより、ＭＬＳ
Ｓを目標値に合致させる方式が採用されている。
しかし、このような制御装置は、以下のような欠点をも
っている。
っている。
ばっ気槽１の入口におけるＭＬＳＳは、ばっ気槽１での
汚泥の収支から（１）式であらわされる。
汚泥の収支から（１）式であらわされる。
Ｓ＝Ｄン上籾ｔｌｌＲ （１）
ＱＯ＋ＱＢ，
ＳＯは流入汚水の汚泥濃度（ｍｇ／ｌ）
ＳＲは返送汚泥濃度（ｍｇ／ｌ）
ＱＯは流入下水量（ｍ３／ｈ）
ＱＲは返送汚泥量（ｍ３／ｈ）
Ｐはばつ気槽での汚泥増殖量（ｍｇ／ｌ）一般に流入下
水量ＱＯが大きくなると、汚泥濃度Ｓは減少する。
水量ＱＯが大きくなると、汚泥濃度Ｓは減少する。
したがってＭＬＳＳを一定化するには返送汚泥量ＱＲを
増加する必要があるが、その量は返送汚泥濃度ＳＲが小
さいほど大きくする必要がある。
増加する必要があるが、その量は返送汚泥濃度ＳＲが小
さいほど大きくする必要がある。
このため、ＳＲの値によっては流入下水量ＱＯが増減し
た場合、それを補償するために必要なＱＲの変化幅が上
下限値を越えてしまい、結局ＭＬＳＳの安定化ができな
い場合がある。
た場合、それを補償するために必要なＱＲの変化幅が上
下限値を越えてしまい、結局ＭＬＳＳの安定化ができな
い場合がある。
本発明は、流入下水量の変化に対してばっ気槽の汚泥濃
度を常に目標値に保つことができる汚泥濃度制御方法を
提供するものである。
度を常に目標値に保つことができる汚泥濃度制御方法を
提供するものである。
汚泥濃度の１日以上の平均値を考えた場合、ばつ気槽１
および沈殿池２におけるプロセスの汚泥量の収支は、第
２図ａ，ｂのようになる。
および沈殿池２におけるプロセスの汚泥量の収支は、第
２図ａ，ｂのようになる。
すなわち、ばつ気槽１内に流入する汚泥量ＳＯＱＯ、返
送される汚泥量ＳＲＱＲおよびばつ気槽１内で増殖する
汚泥量ＰＱの総和が、ばつ気槽１における汚泥の増加分
であり、一方、ばっ気槽がら流出して沈殿池２に流入す
る汚泥量はＳ（ＱＯ＋ＱＲ）で表わされる。
送される汚泥量ＳＲＱＲおよびばつ気槽１内で増殖する
汚泥量ＰＱの総和が、ばつ気槽１における汚泥の増加分
であり、一方、ばっ気槽がら流出して沈殿池２に流入す
る汚泥量はＳ（ＱＯ＋ＱＲ）で表わされる。
また、沈殿池２における沈殿定数をαとすると、沈殿池
２に溜る汚泥量はαＳ（ＱＯ＋ＱＲ）であり、一方、沈
殿池２から流出する汚泥量は（１−α）Ｓ（ＱＯ＋ＱＲ
）である。
２に溜る汚泥量はαＳ（ＱＯ＋ＱＲ）であり、一方、沈
殿池２から流出する汚泥量は（１−α）Ｓ（ＱＯ＋ＱＲ
）である。
さらに、沈殿池２から引抜かれる汚泥量はＳＲ（ＱＲ＋
ＱＷ）となる。
ＱＷ）となる。
以上の結果から、汚泥濃度の値Ｓ，ＳＲは計算式（２）
および（３）で求められる。
および（３）で求められる。
ＳＲ＝αＳ（ＱＯ＋ＱＲ）／（ＱＲ＋ＱＷ）（３）ＱＷ
：引抜汚泥量（ｍ３／ｈ） α：定数（０．９≦α≦１．０） 上式を連立して解くと、汚泥濃度に関する操作量である
返送汚泥量ＱＲと引抜汚泥量ＱＷの関係式（４）が求め
られる。
：引抜汚泥量（ｍ３／ｈ） α：定数（０．９≦α≦１．０） 上式を連立して解くと、汚泥濃度に関する操作量である
返送汚泥量ＱＲと引抜汚泥量ＱＷの関係式（４）が求め
られる。
Ｐ、ＳＯが与えられた場合、ＱｗとＱＲとの関係は、汚
泥濃度Ｓをパラメータとして第３図のように示される。
泥濃度Ｓをパラメータとして第３図のように示される。
これから、汚泥濃度Ｓを一定に保つための返送汚泥量Ｑ
Ｒは、引抜汚泥量ＱＷによって大きく左右されることが
わかる。
Ｒは、引抜汚泥量ＱＷによって大きく左右されることが
わかる。
つまり、ＱＷが大きい時（これはＳＲが小さいことを意
味する）には、汚泥濃度を一定化するためには、ＱＲも
大きくする必要があり、ＱＷが小さい時には、ＱＲを小
さくしてもよいことになる。
味する）には、汚泥濃度を一定化するためには、ＱＲも
大きくする必要があり、ＱＷが小さい時には、ＱＲを小
さくしてもよいことになる。
本発明においては、この第３図の関係を用いて、汚泥濃
度を目標値にするためＱＲ、ＱＷの値を決定する。
度を目標値にするためＱＲ、ＱＷの値を決定する。
流入下水量ＱＯの１日内の変動に対して汚泥濃度を一定
に保つには、ＱＲをＱＯに比例させて変化させればよい
というのは良く知られている。
に保つには、ＱＲをＱＯに比例させて変化させればよい
というのは良く知られている。
ＱＲ＝β・ＱＯ （５）β＝
定数（０≦β≦１） この関係を満たせば、ＱＲの１日の平均値ＱＲとＱＲの
１日の最大値ＱＲｍａｘの関係は（６）式を満たす。
定数（０≦β≦１） この関係を満たせば、ＱＲの１日の平均値ＱＲとＱＲの
１日の最大値ＱＲｍａｘの関係は（６）式を満たす。
ＱＲ／ＱＲｍａｘ＝ＱＯ／ＱＯｍａｘ（６）ＱＯは１日
の平均流入量（ｍ３／ｈ） ＱＯｍａｘは１日の最大流入量（ｍ３／ｈ）ＱＲｍａＸ
はＱＲの最大値 このうち、ＱＲｍａｘは返送ポンプ３の容量から決まり
、ＱＯ、ＱＯｍａｘは過去のデータから推定でる。
の平均流入量（ｍ３／ｈ） ＱＯｍａｘは１日の最大流入量（ｍ３／ｈ）ＱＲｍａＸ
はＱＲの最大値 このうち、ＱＲｍａｘは返送ポンプ３の容量から決まり
、ＱＯ、ＱＯｍａｘは過去のデータから推定でる。
流入下水量ＱＯが１日のうち最大になった時、ＱＲがポ
ンプの容量内に納まるようにするためにはＱＲの１日の
平均値ＱＲは、（７）式から決定すればよい。
ンプの容量内に納まるようにするためにはＱＲの１日の
平均値ＱＲは、（７）式から決定すればよい。
ＱＲ＝ＱＲｍａｘ・ＱＯ／ＱＯｍａｘ（７）返送汚泥量
の１日の平均値ＱＲが決定されれば、第３図の関係を用
いて、第４図のように、１日の平均汚泥濃度を目標値百
にできる引抜汚泥量ＱＷを決定できる。
の１日の平均値ＱＲが決定されれば、第３図の関係を用
いて、第４図のように、１日の平均汚泥濃度を目標値百
にできる引抜汚泥量ＱＷを決定できる。
具体的には、ＱＷは（８）式で計算する。
第４図は、平均値ＱＲ、ＱＷの制御方法であるが、ＱＯ
の１日内の変化に対しては、ＱＲの操作可変量（ＱＲｍ
ａｘとＱＲの差）を用いて、汚泥濃度の一定化が行なえ
る。
の１日内の変化に対しては、ＱＲの操作可変量（ＱＲｍ
ａｘとＱＲの差）を用いて、汚泥濃度の一定化が行なえ
る。
このように、第４図のＱＲ，ＱＷの決定方法と従来のＱ
Ｒを操作するＭＬＳＳ制御方法を組合せることにより、
ＱＲを常に操作可能内にとどめながら汚泥濃度を目標値
に保つことができる。
Ｒを操作するＭＬＳＳ制御方法を組合せることにより、
ＱＲを常に操作可能内にとどめながら汚泥濃度を目標値
に保つことができる。
本発明の実施に適した装置例を第５図に示す。
図において第１図と同一符号は同一または同等部分をあ
らわす。
らわす。
１３は流入下水の汚泥濃度計、１４は流量制御装置、１
５は計算装置、１６は掛算器、１７は汚泥濃度の目標値
Ｓ、最大返送汚泥量ＱＲｍａｘおよびばつき槽における
汚泥増殖量Ｐを計算装置１５に入力するための操作コン
ソールである。
５は計算装置、１６は掛算器、１７は汚泥濃度の目標値
Ｓ、最大返送汚泥量ＱＲｍａｘおよびばつき槽における
汚泥増殖量Ｐを計算装置１５に入力するための操作コン
ソールである。
計算装置１５は、測定器１０，１３で測定された流入下
水量ＱＯ、汚泥濃度ＳＯおよび運転員により設定される
返送汚泥ポンプ容量ＱＲ汚泥増殖量Ｐを用いて第６図に
示す処理を行ない、流量制御装置１４へ引抜汚泥量ＱＷ
を、また掛算器１６に返送率βを出力する。
水量ＱＯ、汚泥濃度ＳＯおよび運転員により設定される
返送汚泥ポンプ容量ＱＲ汚泥増殖量Ｐを用いて第６図に
示す処理を行ない、流量制御装置１４へ引抜汚泥量ＱＷ
を、また掛算器１６に返送率βを出力する。
前記ＱＷ、βの計算は第６図のステップ０１〜０６に示
される手順に従って行なわれる。
される手順に従って行なわれる。
ステップ０１でＱＯ，ＳＯ，ＱＲｍａｘ、ＰおよびＳを
入力する。
入力する。
ステップ０２ではＱＯの１時間ごとの値を過去１週間分
記憶する。
記憶する。
それらの記憶データを用いて、平均流量ＱＯおよび１日
ごとのＱＯｍａｘ／ＱＯの１週間の平均値をステップ０
３で求める。
ごとのＱＯｍａｘ／ＱＯの１週間の平均値をステップ０
３で求める。
このように、１週間分のデータを用いるのは、雨天など
の場合の特異なデータを除くためである。
の場合の特異なデータを除くためである。
ステップ０４では、ＱＲｍａｘ，ＱＯｍａｘ、ＱＯから
、設定すべき平均返送汚泥量ＱＲを（７）式によって求
める。
、設定すべき平均返送汚泥量ＱＲを（７）式によって求
める。
ステップ０５では、ＱＲ、ＱＯ，汚泥濃度目標値Ｓ，Ｐ
、ＳＯを用いて、第６図中にも示す前記（８）式で計算
する。
、ＳＯを用いて、第６図中にも示す前記（８）式で計算
する。
ステップ０６ではＱＲとＱＯから、汚泥濃度を目標値に
できる返送率β（＝ＱＲ／ＱＯ）を求める。
できる返送率β（＝ＱＲ／ＱＯ）を求める。
ステップ０７では、ステップ０５で求められたＱＷを流
量制御装置１４に、ステップ０６で求められた返送率β
を掛算器１６に出力する。
量制御装置１４に、ステップ０６で求められた返送率β
を掛算器１６に出力する。
流量制御装置１４では流量調整弁６の開度を調節して引
抜汚泥量をＱＷに一致させ、返送汚泥量ＱＲの日平均値
がＱＲとなった時、汚泥濃度の日平均値が目標と一致す
るようにする。
抜汚泥量をＱＷに一致させ、返送汚泥量ＱＲの日平均値
がＱＲとなった時、汚泥濃度の日平均値が目標と一致す
るようにする。
また、掛算器１６では、返送率がβとなるように返送汚
泥量ＱＲを調節することにより、反送汚泥量の日平均値
をＱＲに一致させ、かつＱＯの日内変動に対して汚泥濃
度の一定化をはかる。
泥量ＱＲを調節することにより、反送汚泥量の日平均値
をＱＲに一致させ、かつＱＯの日内変動に対して汚泥濃
度の一定化をはかる。
このように、引抜汚泥量ＱＷおよび返送率βを制御する
ことにより汚泥濃度の日平均値を目標値に制御でき、か
つ返送汚泥量の許容操作範囲内でＭＬＳＳの一定化がは
かれるので、ＭＬＳＳを常に目標値に保つことができ、
それにより水質の安定化がはかれる。
ことにより汚泥濃度の日平均値を目標値に制御でき、か
つ返送汚泥量の許容操作範囲内でＭＬＳＳの一定化がは
かれるので、ＭＬＳＳを常に目標値に保つことができ、
それにより水質の安定化がはかれる。
本発明の他の実施例を第７図に示す。
図において第１図、第５図と同一の符号は同一または同
等部分をあらわす。
等部分をあらわす。
第５図と異なるのは、計算装置１５からは引抜汚泥量Ｑ
Ｗのみを出力し、ＱＲの操作制御は、第１図に示した従
来の制御装置に任せるものである。
Ｗのみを出力し、ＱＲの操作制御は、第１図に示した従
来の制御装置に任せるものである。
この装置は、第５図の実施例に比べ、装置は複雑になる
が、１５の数式モデルに誤差があっても、汚泥濃度を目
標値に近づけることができるという利点を持つ。
が、１５の数式モデルに誤差があっても、汚泥濃度を目
標値に近づけることができるという利点を持つ。
本発明によれば、返送汚泥濃度が小さい場合でも、汚泥
濃度を一定に保つために必要な返送汚泥量ＱＲがポンプ
容量を越えてしまい、そのため汚泥濃度の一定化が達成
できなくなるという従来技術の欠点を除くことができ、
汚泥濃度一定化に必要なＱＲを常に操作可能範囲の中に
とどめておける。
濃度を一定に保つために必要な返送汚泥量ＱＲがポンプ
容量を越えてしまい、そのため汚泥濃度の一定化が達成
できなくなるという従来技術の欠点を除くことができ、
汚泥濃度一定化に必要なＱＲを常に操作可能範囲の中に
とどめておける。
このため、汚泥濃度を常に目標値に保つことができ、プ
ロセスの安定化をはかれる。
ロセスの安定化をはかれる。
第１図は従来例を説明するブロック線図、第２図は水処
理プロセス内の汚泥収支の説明図、第３図は返送汚泥量
、引抜汚泥量およびばっ気槽汚泥濃度間の関係を示す図
、第４図は本発明の原理の説明図、第５図は本発明の実
施に適した装置の１例のブロック図、第６図は本発明方
法を示す流れ図、第７図は他の実施例装置のブロック図
である。 １・・・・・・ばつ気槽、２・・・・・・最終沈殿池、
３・・・・・・汚泥返送ポンプ、４・・・・・・汚泥引
抜ポンプ、５，６・・・・・・流量調整弁、９，１４・
・・・・・流量制御装置、１０・・・・・・流量計、１
２，１３・・・・・・汚泥濃度計、１５・・・計算装置
、１６・・・・・・掛算器、１７・・・・・・操作卓。
理プロセス内の汚泥収支の説明図、第３図は返送汚泥量
、引抜汚泥量およびばっ気槽汚泥濃度間の関係を示す図
、第４図は本発明の原理の説明図、第５図は本発明の実
施に適した装置の１例のブロック図、第６図は本発明方
法を示す流れ図、第７図は他の実施例装置のブロック図
である。 １・・・・・・ばつ気槽、２・・・・・・最終沈殿池、
３・・・・・・汚泥返送ポンプ、４・・・・・・汚泥引
抜ポンプ、５，６・・・・・・流量調整弁、９，１４・
・・・・・流量制御装置、１０・・・・・・流量計、１
２，１３・・・・・・汚泥濃度計、１５・・・計算装置
、１６・・・・・・掛算器、１７・・・・・・操作卓。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ばつ気槽に流入する下水に返送汚泥を混合し、得ら
れた混合汚水を沈殿池に移送し、そこで沈殿させられた
汚泥の一部を再びばつ気槽に返送すると共に、他の一部
を引抜き排出する下水処理プロセスにおいて、返送汚泥
量の最大値とその平均値との比が流入下水量の最大値と
その平均値との比に等しくなるような返送汚泥量の平均
値を設定し、返送汚泥量の平均値と引抜汚泥量との関係
からばつ気槽内の目標汚泥濃度に対する引抜汚泥量の平
均値を算出設定し、前記引抜汚泥量平均値と返送汚泥量
平均値に基づいて引抜汚泥量および返送汚泥量を制御し
、これによってばつ気槽内汚泥濃度を目標値に保持する
ことを特徴とする下水処理プロセスにおける汚泥濃度制
御方法。 ２ ばつ気槽に流入する下水に返送汚泥を混合し、得ら
れた混合汚水を沈殿池に移送し、そこで沈殿させられた
汚泥の一部を再びばつ気槽に返送すると共に、他の一部
を引抜き排出する下水処理プロセスにおいて、返送汚泥
量の最大値とその平均値との比が流入下水量の最大値と
その平均値との比に等しくなるような返送汚泥量の平均
値を設定し、返送汚泥量と引抜汚泥量との関係からばつ
気槽内の目標汚泥濃度に対する引抜汚泥量の平均値を算
出設定し、これに基づいて引抜汚泥量を制御すると共に
、平均返送汚泥量と平均流入下水量の比から返送率を設
定し、これに基づいて返送汚泥量を制御することを特徴
とする下水処理プロセスにおける汚泥濃度制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51083719A JPS588312B2 (ja) | 1976-07-14 | 1976-07-14 | 下水処理プロセスにおける汚泥濃度制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51083719A JPS588312B2 (ja) | 1976-07-14 | 1976-07-14 | 下水処理プロセスにおける汚泥濃度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS539059A JPS539059A (en) | 1978-01-27 |
| JPS588312B2 true JPS588312B2 (ja) | 1983-02-15 |
Family
ID=13810311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51083719A Expired JPS588312B2 (ja) | 1976-07-14 | 1976-07-14 | 下水処理プロセスにおける汚泥濃度制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588312B2 (ja) |
-
1976
- 1976-07-14 JP JP51083719A patent/JPS588312B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS539059A (en) | 1978-01-27 |
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