JPS6044039B2 - 溶存酸素自動制御装置 - Google Patents

溶存酸素自動制御装置

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JPS6044039B2
JPS6044039B2 JP51089045A JP8904576A JPS6044039B2 JP S6044039 B2 JPS6044039 B2 JP S6044039B2 JP 51089045 A JP51089045 A JP 51089045A JP 8904576 A JP8904576 A JP 8904576A JP S6044039 B2 JPS6044039 B2 JP S6044039B2
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JP
Japan
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dissolved oxygen
motor
control signal
level
aeration tank
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JP51089045A
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JPS5314669A (en
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進 舘川
順次郎 野神
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は活性汚泥を含む暖気槽内の潜在酸素濃度を一
定に維持するための自動制御装置に関するものである。
一般に、活性汚泥を利用して水の清澄化を行なう暖気
システムには、暖気槽内に空気を吹き込む敢無式と、暖
気槽内の液を攪拌する機械式とがある。これらいずれの
場合においても、暖気槽内に流入する汚濁物の負荷量に
応じて酸素を補給し、暖気槽内の潜在酸素濃度を一定に
維持することにより、活性汚泥の性状を常時最適な状態
に保つ必要がある。 従来、暖気槽内の潜在酸素濃度を
一定にするために、敢無式ではブロアから暖気槽へ吹き
込まれる風量を調節弁の開度調節により制御する方法が
採用されており、他方、機械式ては暖気槽内の液を攪拌
するエアレータを間欠的に運転する方法が提案されてい
る(特開昭48−24565号参照)。
これらの方法はブロアあるいはエアレータを駆動する”
電動機が実質上定速回転しか期待できないという認識に
基づいている。 一方、本発明者等は先に、ブロアある
いはエアレータを駆動する電動機として直流電動機を使
用し、この直流電動機そのものを速度制御することによ
り、プロアの吐出量あるいはエアレータの回転数を制御
する方式を提案した(特願昭51−5893号、特開昭
52−8979汚公報参照)。
この方式では広い範囲に亘つて速度制御を行なえる直流
電動機を使用しているため、汚濁負荷量の急変にリアル
タイムに追随できると共に、各時点における酸素補給量
に応じて直接的に電動機を制御するため、無駄な電力消
費がなく、したがつて、電力消費量を著しく低減できる
という利点がある。このように、直流電動機を使用した
溶存酸素自動制御装置においても、曝気槽内に流入する
汚濁物の負荷量が低い場合、即ち、直流電動機の回転速
度が遅い場合には、曝気槽内に汚泥が沈積し、散気管等
の目詰りあるいは処理水質の悪化等の悪影響が発生する
。汚泥の沈積による悪影響を防止するために、散気式曝
気においては、風量の下限を規定するりミッタを設け、
汚濁負荷量の減少の如何に拘らず、曝気槽内の汚泥が沈
積しない程度の風量を確保するように、直流電動機を制
御することが考えられる。
しかしながら、りミッタを使用した場合、りミッタで風
量を制限されてい時間中における曝気槽内の溶存酸素濃
度は最適な状態から大きく外れたものとなる。本発明の
目的は直流電動機を用いた溶存酸素自動制御装置におい
て、低い汚濁負荷量のときにも、溶存酸素濃度を最適値
に近く維持てき、且つ、汚泥の沈積による悪影響をも防
止できる溶存酸素自動制御装置を提供することができる
本発明の他の目的は予め定められた時間、直流電動機に
対して強制駆動信号を送出するように構成されたカスケ
ード制御方式の制御装置を提供することである。本発明
のより他の目的はりミッタのレベル制限値をより低く設
定して、広い範囲に亘る制御を行なえる溶存酸素自動制
御装置を提供することである。
本発明によれは、直流電動機を速度制御することにより
、曝気槽内の溶存酸素濃度を実質上一定に保存するため
の溶存酸素自動制御装置において、曝気槽内の溶存酸素
濃度を検出して設定値と比較し、比較結果に応じた制御
信号により直流電動機の速度制御を行なう手段と、制御
信号レベルを観視し、制御信号が予め定められたレベル
以下の状態を所定時間上となる場合に、直流電動機に対
し制御信号に代えて強制駆動信号を与える手段とを有す
る溶存酸素自動制御装置が得られる。
本発明では、直流電動機の速度制御を行なうことにより
、プロアあらの風量あるいはエアレータの攪拌速度を変
化させせる一方、低汚濁負荷量の際には、強制的に曝気
あるいか攪拌を行なうために、強制駆動信号を直流電動
機に供給するように構成されている。また、本発明に係
る強制曝気あるいか強制攪拌は低汚濁負荷量の状態にあ
る時間に比べて短い時間内に行なわれ、且つ、低汚泥負
荷量の状態にある間、繰り返し行なわれるから、溶存酸
素濃度のレベル変動を極めて小さくできると共に、汚泥
の沈積等をも防止できる。以下、図面を参照して説明す
る。
第1図A,b,cは従来提案されている散気式曝気方法
を説明するための図であり、ここでは、低汚濁負荷量の
ときも、曝気槽内の汚泥が沈積しない程度の風量を確保
する場合を示している。
第1図aは汚濁負荷量(BODk9/Kg・■,SS/
Day)と時間Tとの関係、第1図bはプロアからの風
量(d/Minute)と時間Tとの関係、並びに、第
1図cは溶存酸素濃度(Ppm)と時間Tとの関係をそ
れぞれ示している。ここで、風量には第1図bで示すよ
うにりミッタにより下限値Bしが設定されている。まず
、第1図a及びbを参照すると、汚濁負荷量が大きくな
れば、曝気槽内に吹き込まれる風量も増加し、この結果
、第1図cに示すように、曝気槽内の溶存酸素濃度は設
定値Csに保存される。また、汚濁負荷量の低下と共に
風量も減少して、風量のレベルがりミッタによる下限値
Bしに達すると、このレベル以下には変化せずりミッタ
によつて定まる風量が曝気槽へ供給されることとなる。
これによつて、曝気槽内の汚泥の沈積を防止することが
できるが、りミッタで定まる風量が供給されている間、
溶存酸素濃度は設定値Csから大きく外れ、処理水質等
に悪影響が生じる。更に、りミッタによつて制御範囲が
制限されるため、広い範囲に亘る制御が行なえないとい
う欠点がある。第2図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図である。
第2図を参照すると、この実施例は曝気槽1に設けられ
た溶存酸素検出器(以下DOセンサと呼ぶ)10、この
DOセンサ10からの検出値を増幅器11、フィルタ1
2及び(1)センサ10からの信号の上下限値をチェッ
クするりミッタ13を介して、受信する比較器14を有
している。比較器14には、手動設定用設定器又は自動
設定用端子16から与えられる設定値が切換スイッチ1
7及び設定値りミッタ18を介して供給されているから
、比較器14ではこの設定値とDOセンサ10からの検
出値とが比較される。比較結果はPIコントローラ19
に与えられ、比較結果に応じた制御信号が出力値りミッ
タ20及び直流モータコントローラユニット21を介し
て、直流電動機22に与えられる。この例では、出力値
りミッタ20に設定されているレベルは第1図を参照し
て説明した下限値BLより著しく低いレベルに選ばれて
いる。直流電動機22は制御信号に応じて速度制御され
、プロア又はエアレータ等の曝気用駆動装置23を直接
駆動する。このように、直流電動機22により、風量又
は攪拌をリアルタイムに制御できるため、風量調節弁を
制御する方式等に比べて、電力消費の面並びに溶存酸素
濃度の最適値保持の面で極めて有効である。更に、この
実施例ではP1コントローラ19から送出される制御信
号のレベルを監視、検出するレベル検出器30、このレ
ベル検出器30からの出力が一定時間以上連続した場合
に、出力信号を発生するプリセットタイマー31及びタ
イマ31からの出力信号を受けると予め定められた時間
(例えば1分間)、スイッチ32に切換信号を与えるワ
ンショット回路33とを備えている。
レベル検出器30に設定されているレベルは第1図に示
された下限値に等しいものとする。また、ワンショット
回路33により切換信号がスイッチ32に与えられた場
合、直流電動機22にはコントローラ19からの制御信
号の代りに、別に設けられている強制駆動設定器34か
らの強制駆動信号が与えられる。この強制駆動設定器3
4は駆動信号レベルを手動的に任意に設定できるように
構成されているから、ワンショット回路33によりスイ
ッチ32が強制駆動設定器34を選択している期間、設
定器34で設定されているレベルの強制駆動信号が直流
電動機22に供給される。直流電動機22は強制駆動信
号が与えられている期間中、そのレベルに応じた速度で
回転し、曝気用駆動装置23が制御される。次に、この
自動制御装置の動作を説明すると、通常の状態ではスイ
ッチ32はPIコントローラ19側に接続され、このP
Iコントローラ19からの制御信号が出力値りミッタ2
0及び直流モータコントロールユニット21を介して直
流電動機22に与えられている。
また、この制御信号は出力値りミッタ20を通してレベ
ル検出器30に供給され、レベル検出器30において制
御信号のレベルが観視されている。制御信号のレベルが
予め定められている設定レベル以下まで低下すると、レ
ベル検出器30はプリセットタイマ31に起動信号を送
り、このタイマ31により制御信号の設定レベル以下の
状態の継続を観視する。制御信号のレベルがタイマ31
に説定された時間以上、設定レベル以下の状態をとると
、タイマ31はワンショット回路33を起動する。この
ワンショット回路33は一定時間動作状態を保持するか
ら、スイッチ32はこのワンショット回路33の動作期
間、PIコントローラ19側から強制駆動設定器34側
に切り換えられる。強制駆動設定器34には活性汚泥の
沈降、沈積を防止できる風量又は回転速度に相当するレ
ベルが予め設定されている。強制駆動設定器34の設定
レベルは例えば第1図の下限値BLに等しい。したがつ
て、強制駆動設定器34にスイッチ32が切り換えられ
ると、強制駆動設定器34から供給される一定振幅の強
制駆動信号により直流電動機22の回転数は上昇し、こ
の状態はワンショット回路33が動作している時間中継
続し、汚泥の沈降、沈積を防止する。このように、汚泥
の沈積をレベル検出器30、タイマ31を含むループの
動作により防止しているため、前述したように出力値り
ミッタ20の下限値を低くすることができる。尚、出力
値りミッタ20は除去されてもよい。1回の強制駆動動
作が終了すると、スイッチ32は再びPIコントローラ
19側に接続され、PIコントローラ19かれの制御信
号のレベルがレベル検出器30で観視される。
強制駆動動作後、制御・信号がタイマ31の設定時間以
上設定レベル以下の状態を継続している場合には、再び
ワンショット回路33が動作して、強制駆動設定器34
からの信号が直流電動機22に与えられ、強制曝気、強
制攪拌が行なわれる。したがつて、この実施例では低汚
濁負荷量の状態が継続している間、タイマ31に設定さ
れている時間間隔(数分乃至3紛間隔)て強制駆動動作
が実行される。強制駆動している時間中、直流電動機2
2の回転数が上昇するため、曝気槽1内の溶存酸素濃度
も一時的に上昇する。しかし、この強制駆動期間は低汚
濁負荷量の状態にある時間全体に比較して著しく短いか
ら、溶存酸素濃度の平均的な変化は極めて小さく、汚泥
の状態を最適に近い状態に維持することができる。第3
図A,b及びcは本発明の詳細な説明するための図であ
り、第3図aは汚濁負荷量(BODkg/K9・■7S
S/Day)、第3図bは直流電動機に与えられる信号
のレベル(VOLT)及び第3図cは溶存酸素濃度(P
pm)の各時間変化をそれぞれ示している。
まず、第3図a及びbを参照すると、汚濁負荷量の増大
とともに、直流電動機に与えられる信号のレベルも増加
し、強制曝気の風量、強制攪拌の回転数が増加し、これ
によつて、第3図cに示すように、曝気槽内の溶存酸素
濃度は実質上一定に保たれている。また、汚濁負荷量の
減少とともに、直流電動機に与えられる信号のレベルも
低下するが、第3図bに示すように例えばレベルBしよ
り低くなると、曝気槽内の汚泥が沈積し、処理水質に悪
影響を及ぼす。このため、本発発明では汚泥が沈積しな
い程度の風量あるいは回転数を保持できる信号レベルB
しをレベル検出器で観視し、このレベルBL以下の状態
になつたときには、強制駆動動作を間欠的に繰り返し行
なつていることがわかる。この強制駆動動作は1分間程
度と短いため、低汚濁負荷量時間全体でみると、第3図
cに示すように、強制駆動による溶存酸素の変動はりミ
ッタによるものに比べて著しく小さに。上に述べた実施
例では直流電動機を直接制御する場合についてのみ説明
したが、風量調節器等を制御するような曝気システムに
適用しても、ある程度の効果を上げうることは明らかで
あろう。
以上述べたように、本発明では、低負荷時における溶存
酸素の一定制御性能が著しく向上し、処理水質も安定に
なるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図A,b及びcは従来提案されているシステムの制
御動作を説明するための図、第2図は本発明の一実施例
を示すブロック図、第3図A,b及びcは本発明の制御
動作を説明するための図である。 記号の説明、1・・・・・・曝気槽、10・・・・・・
DOセンサ、11・・・・・・増幅器、12・・・・フ
ィルタ、13・・・・・りミッタ、14・・・・・・比
較器、15・・・・・手動設定用設定器、16・・・・
・・自動設定用端子、17・・・・・・切換スイッチ、
18・・・・・設定値りミッタ、19・・PIコントロ
ーラ、20・・・・・・出力値りミッタ、21・・・・
直流モータコントローラ、22・・・・・・直流電動機
、23・・・・・・曝気用駆動装置、30・・・・・ル
ベル検出器、31・・・・・・タイマ、32・・・・・
スイッチ、33・・・・ワンショット回路、34・・・
・・・強制駆動設定器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 活性汚泥を含む曝気槽内に汚濁物を流入させ、該汚
    濁物をの負荷量に応じて、直流電動機を回転させ、前記
    直流電動機の回転に依存した形で、前記曝気槽内の溶存
    酸素濃度を制御する溶存酸素自動制御装置において、前
    記曝気槽内の溶存酸素濃度を検出する手段と、該検出さ
    れた溶存酸素濃度を予め設定されている設定値と比較し
    、該比較結果に応じた制御信号を前記直流電動機に供給
    する制御手段と、前記制御信号に応答し、該制御信号の
    状態が予め定められたレベル以下になることを検出する
    手段と、前記予め定められたレベル以下の状態が一定時
    間以上連続するのを監視する手段と、前記一定時間以上
    、制御信号の状態が予め定められたレベル以下の状態を
    とる場合、前記制御信号に代えて、前記直流電動機を前
    記一定時間より短い時間、間欠的且つ強制的に駆動する
    ための所定振幅の強制駆動信号を送出する手段及び、前
    記制御信号及び前記強制駆動信号とを受け、前記曝気槽
    内の溶存酸素濃度を実質的に一定に維持すると共に、前
    記活性汚泥の沈積を防止するための手段とを有すること
    ご特徴とする溶存酸素自動制御装置。
JP51089045A 1976-07-28 1976-07-28 溶存酸素自動制御装置 Expired JPS6044039B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP51089045A JPS6044039B2 (ja) 1976-07-28 1976-07-28 溶存酸素自動制御装置

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JP51089045A JPS6044039B2 (ja) 1976-07-28 1976-07-28 溶存酸素自動制御装置

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Publication Number Publication Date
JPS5314669A JPS5314669A (en) 1978-02-09
JPS6044039B2 true JPS6044039B2 (ja) 1985-10-01

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ID=13959909

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JP51089045A Expired JPS6044039B2 (ja) 1976-07-28 1976-07-28 溶存酸素自動制御装置

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3557954A (en) * 1969-07-16 1971-01-26 Allis Chalmers Mfg Co Sewage treatment apparatus and method
JPS5648231B2 (ja) * 1974-03-15 1981-11-14

Also Published As

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JPS5314669A (en) 1978-02-09

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