JPS6221599B2 - - Google Patents
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- JPS6221599B2 JPS6221599B2 JP5001378A JP5001378A JPS6221599B2 JP S6221599 B2 JPS6221599 B2 JP S6221599B2 JP 5001378 A JP5001378 A JP 5001378A JP 5001378 A JP5001378 A JP 5001378A JP S6221599 B2 JPS6221599 B2 JP S6221599B2
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- aeration tank
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- aeration
- exhaust gas
- sludge
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
本発明は活性汚泥水処理装置における曝気槽混
合液中の溶存酸素濃度測定方法に関する。 活性汚泥水処理装置は都市下水ならびに産業廃
水中の有機性物質の除去に広く用いられている。 この活性汚泥水処理装置は、空気吹込みによつ
て酸素が供給される曝気槽において活性汚泥と呼
ばれる微生物群の同化作用により汚水中の有機性
物質を汚泥に変換する。そして曝気槽混合液を最
終沈殿池に導いて汚泥を濃縮分離し、濃縮された
汚泥の大部分を曝気槽に返送すると共に残り汚泥
を余剰汚泥として系外に引抜くものである。 第１図はこのような活性汚泥水処理装置の基本
的な構成図である。 第１図において、流入汚水１は沈殿池４から還
流された返送汚泥７と曝気槽２において混合さ
れ、送風機８から送られる空気９によつて撹拌さ
れつつ酸素を供給される。流入汚水１中の有機性
物質は曝気槽２において、微生物の同化作用によ
つて汚泥に変換される。曝気槽２の混合液３は沈
殿池４に導かれる。沈殿池４において上澄水と活
性汚泥とを沈降分離し、上澄水を処理水５として
放出する。沈殿池４に沈殿した汚泥の大部分は返
送汚泥ポンプ６により引抜かれ曝気槽２に返送さ
れ、残りの汚泥は排出汚泥ポンプにより排出され
る。 ところで、このような活性汚泥水処理装置にお
ける汚水処理を効率よく行なうためには、汚水中
の有機物をできるだけ多く活性汚泥に変換させる
こと、および沈殿池において活性汚泥を十分に沈
降させ処理水中に流出させないことが要求され
る。 このことを効果的に運用する運転指標として曝
気槽混合液中の溶存酸素濃度（以下、DOと略称
する）を目標値にすれば良いことが広く認められ
ている。DO値を目標値とするよう曝気空気量を
制御するには曝気槽混合液中のDO値を測定する
必要がある。 従来、DO値を測定するには湿式化学分析によ
る方法と現在実用に供されている溶存酸素濃度計
を用いる方式とがある。 しかしながら、前者は手分析による測定であり
測定に長時間を要し、DO制御に利用することは
不可能である。 また、後者は良く知られているように、電解液
中に２本の電極（陽極と陰極）を通し、電解液中
の電極間に気体透過膜を通して混合液中の酸素を
拡散させ、この電気化学反応による両電極間の抵
抗値の変化を電極に流れる電流の大きさとして検
出し、この電流の大きさでDO値を測定するもの
である。ところが、電極は長時間使用するとその
表面が酸化膜で覆われてしまい抵抗が大きくな
る。その結果、DO値を精度良く測定することが
できなくなる。これを防止するには電極の酸化膜
を除去したり、さらには電解液や気体透過膜の交
換などの校正が月に数回程度必要となり、保守が
面倒になる。 本発明は上記点に対処して成されたもので、そ
の目的とするところは曝気槽混合液中の溶存酸素
濃度を精度良く測定できる溶存酸素濃度測定方法
を提供することにある。 本発明の特徴とするところは曝気槽排ガスを連
続して捕集し、この排ガス中の亜酸化窒素（以下
N2Oと称する）濃度を測定することによりDO値
を測定するようにしたことにある。 まず、本発明の基本理念を説明する。 本発明者達は第２図に示す実験装置により曝気
槽排ガス中のN2Oガスと曝気槽混合液中のDOの
関係を検討した。 第２図において、貯留槽１１に合成下水を貯
え、ポンプ１２によつて58.3c.c.／minの定流速で
合成下水を曝気槽１３に供給する。曝気槽１３に
は沈殿池１４からポンプ１５により活性汚泥が供
給される。２１は曝気槽１３の下部に設けた撹拌
機で、この撹拌機２１を駆動すると曝気槽内にあ
る撹拌板２１ａが磁気的な結合で回転し合成下水
と活性汚泥を撹拌混合する。曝気空気はバルブ１
８によつて流量を調節し、曝気槽１３内の下部に
位置する散気管２０から混合液中に散気する。曝
気槽混合液は導水管１０の上部先端以上のレベル
になると沈殿池１４に流下し、そこで、活性汚泥
を沈降分離する。清澄水は沈殿池１４の出口孔１
４のレベルになると放流する。沈降した活性汚泥
はポンプ１５により曝気槽１３に返送し、残りは
余剰汚泥として排出する。曝気槽１３は密閉構造
になつており、上部に設けた排気管１６から得ら
れる曝気槽排ガスを赤外線分光光度計２２に導き
N2Oガス濃度を測定する。 このような実験装置により表１に示す如き基質
組成比の合成下水を用い表３に示す条件で実験を
行つた。なお、表１のCODは重クロム酸法によ
るものである。また、表２は表１の無機塩類のＡ
〜Ｄ液の組成比を示す。
合液中の溶存酸素濃度測定方法に関する。 活性汚泥水処理装置は都市下水ならびに産業廃
水中の有機性物質の除去に広く用いられている。 この活性汚泥水処理装置は、空気吹込みによつ
て酸素が供給される曝気槽において活性汚泥と呼
ばれる微生物群の同化作用により汚水中の有機性
物質を汚泥に変換する。そして曝気槽混合液を最
終沈殿池に導いて汚泥を濃縮分離し、濃縮された
汚泥の大部分を曝気槽に返送すると共に残り汚泥
を余剰汚泥として系外に引抜くものである。 第１図はこのような活性汚泥水処理装置の基本
的な構成図である。 第１図において、流入汚水１は沈殿池４から還
流された返送汚泥７と曝気槽２において混合さ
れ、送風機８から送られる空気９によつて撹拌さ
れつつ酸素を供給される。流入汚水１中の有機性
物質は曝気槽２において、微生物の同化作用によ
つて汚泥に変換される。曝気槽２の混合液３は沈
殿池４に導かれる。沈殿池４において上澄水と活
性汚泥とを沈降分離し、上澄水を処理水５として
放出する。沈殿池４に沈殿した汚泥の大部分は返
送汚泥ポンプ６により引抜かれ曝気槽２に返送さ
れ、残りの汚泥は排出汚泥ポンプにより排出され
る。 ところで、このような活性汚泥水処理装置にお
ける汚水処理を効率よく行なうためには、汚水中
の有機物をできるだけ多く活性汚泥に変換させる
こと、および沈殿池において活性汚泥を十分に沈
降させ処理水中に流出させないことが要求され
る。 このことを効果的に運用する運転指標として曝
気槽混合液中の溶存酸素濃度（以下、DOと略称
する）を目標値にすれば良いことが広く認められ
ている。DO値を目標値とするよう曝気空気量を
制御するには曝気槽混合液中のDO値を測定する
必要がある。 従来、DO値を測定するには湿式化学分析によ
る方法と現在実用に供されている溶存酸素濃度計
を用いる方式とがある。 しかしながら、前者は手分析による測定であり
測定に長時間を要し、DO制御に利用することは
不可能である。 また、後者は良く知られているように、電解液
中に２本の電極（陽極と陰極）を通し、電解液中
の電極間に気体透過膜を通して混合液中の酸素を
拡散させ、この電気化学反応による両電極間の抵
抗値の変化を電極に流れる電流の大きさとして検
出し、この電流の大きさでDO値を測定するもの
である。ところが、電極は長時間使用するとその
表面が酸化膜で覆われてしまい抵抗が大きくな
る。その結果、DO値を精度良く測定することが
できなくなる。これを防止するには電極の酸化膜
を除去したり、さらには電解液や気体透過膜の交
換などの校正が月に数回程度必要となり、保守が
面倒になる。 本発明は上記点に対処して成されたもので、そ
の目的とするところは曝気槽混合液中の溶存酸素
濃度を精度良く測定できる溶存酸素濃度測定方法
を提供することにある。 本発明の特徴とするところは曝気槽排ガスを連
続して捕集し、この排ガス中の亜酸化窒素（以下
N2Oと称する）濃度を測定することによりDO値
を測定するようにしたことにある。 まず、本発明の基本理念を説明する。 本発明者達は第２図に示す実験装置により曝気
槽排ガス中のN2Oガスと曝気槽混合液中のDOの
関係を検討した。 第２図において、貯留槽１１に合成下水を貯
え、ポンプ１２によつて58.3c.c.／minの定流速で
合成下水を曝気槽１３に供給する。曝気槽１３に
は沈殿池１４からポンプ１５により活性汚泥が供
給される。２１は曝気槽１３の下部に設けた撹拌
機で、この撹拌機２１を駆動すると曝気槽内にあ
る撹拌板２１ａが磁気的な結合で回転し合成下水
と活性汚泥を撹拌混合する。曝気空気はバルブ１
８によつて流量を調節し、曝気槽１３内の下部に
位置する散気管２０から混合液中に散気する。曝
気槽混合液は導水管１０の上部先端以上のレベル
になると沈殿池１４に流下し、そこで、活性汚泥
を沈降分離する。清澄水は沈殿池１４の出口孔１
４のレベルになると放流する。沈降した活性汚泥
はポンプ１５により曝気槽１３に返送し、残りは
余剰汚泥として排出する。曝気槽１３は密閉構造
になつており、上部に設けた排気管１６から得ら
れる曝気槽排ガスを赤外線分光光度計２２に導き
N2Oガス濃度を測定する。 このような実験装置により表１に示す如き基質
組成比の合成下水を用い表３に示す条件で実験を
行つた。なお、表１のCODは重クロム酸法によ
るものである。また、表２は表１の無機塩類のＡ
〜Ｄ液の組成比を示す。
【表】
【表】
【表】
この実験により次のような結果が得られた。
第３図はこの実験により測定した曝気槽排ガス
中のN2Oガス濃度と図示していないが、上述した
如き溶存酸素濃度計で測定したDO値との関係を
示す。 第３図から明らかなように、曝気槽排ガス中の
N2O濃度はDOが0.5ppm以下になると急激に増加
するが、DOが0.5ppmから5ppmの範囲では略々
直線関係にある。特に、DOが１〜4ppmの範囲
では約20〜60ppmと逆比例の関係となる。 ここで、N2O濃度は流入下水中のアンモニア態
窒素量の変化によつて若干変動するけれども、通
常の下水中に含まれるアンモニア態窒素はほぼ一
定であることが実測結果により知られている。し
たがつて、アンモニア態窒素量の影響は無視でき
る。 このように、N2O濃度とDOとの間に第３図の
ような対応関係が存在するということはDOを直
接測定することなくN2O濃度を測定することによ
つて間接的にDOを検知することが可能であるこ
とを示唆している。 ところで、通常の都市下水も上記表１，表２に
示すような組成になつている。また、都市下水や
産業廃水を処理する活性汚泥水処理装置における
曝気槽混合液のDOは２〜4ppmに維持するのが
普通である。DOが２〜4ppmの範囲ではN2O濃度
は直線となつている。したがつて、曝気槽排ガス
中のN2Oガス濃度を測定することにより曝気槽混
合液中の溶存酸素濃度を測定することができるこ
とになる。 本発明は、このような理念に基づいて成された
もので、その実施例を第４図において説明する。 第５図において第１図と同一記号のものは相当
物を示し、２３は排ガス採取筒、２４はN2Oガス
濃度計で、例えば赤外線分光光度計が用いられ
る。２５は曝気空気量を測定する流量計、２６は
DOを求める第１演算回路、２７は曝気空気量の
目標値を求める第２演算回路、２８は曝気空気量
を制御する調節弁２９の弁開度を制御する制御回
路である。 第５図は排ガス採取筒２３の具体的な構成図で
ある。採取筒２３は有蓋円筒で、その蓋２３ａの
中央に排気筒２３ｂが設けられている。この採取
筒２３は曝気槽混合液の液面を開口端で覆うよう
に支持棒３０に固定されている。採取筒２３内の
排ガスは排気筒２３ｂを通り排気管３２により
N2Oガス濃度計２４に導かれる。 なお、支持棒３０は曝気槽側壁３１に固定され
ている。 さて、第４図において、N2Oガス濃度計は採取
筒２３から導かれる排ガス中のN2O濃度ｎを連続
的に測定する。第１演算回路２６は第３図の関係
に従いDO値ｄを求め第２演算回路２７に与え
る。第２演算回路２７はDO目標値d0、曝気空気
量ｇとDO値ｄを入力として次式によつて曝気空
気量目標値g0を求める。 g0＝ｇ・ｄ／ｄ０………(1) このようにして求めた曝気空気量目標値g0と実
際値ｇの偏差Δｇを制御回路２８に与え、調節弁
２９の開度を制御して曝気空気量を制御する。そ
の結果、曝気槽混合液のDO値を目標値にでき
る。 このように、曝気槽排ガス中のN2Oガス濃度に
よりDO値を測定している。ガスの採取や分析は
赤外線分光光度計を用いることにより容易かつ信
頼度高く行える。したがつて、使用時間によつて
検出精度が低下するということがなく、DO制御
を精度良く行える。また、使用時間によつて感度
が低下するということもないので保守が極めて容
易となる。 次に、第６図は実機の押出し流れの曝気槽にお
いて、流入下水と返送汚泥の流入口から流下方向
に沿つて混合液中の排ガス中のN2Oガス濃度を測
定した結果である。N2Oガスは流入下水と返送汚
泥の流入口から10ｍ地点まで数十ppm検知で
き、５ｍ地点で最も高い値を示した。したがつ
て、曝気槽排ガスを採取してN2Oガスを測定する
場合、排ガス採取筒は配化反応が充分に行われて
いる５ｍ附近に設けるのが望ましい。 以上説明したように、本発明によれば曝気槽排
ガス中のN2Oガス濃度を測定するだけで曝気槽混
合液中のDO値を検出できる。したがつて、長時
間使用しても測定精度が低下することなく、かつ
保守も極めて容易となる。 なお、以上の説明は連続的に測定する場合につ
いて述べたが、サンプリング測定してもよいのは
勿論である。また、曝気槽の曝気は空気でなく酸
素で行うものにも本発明を用いることができるの
は明らかである。
中のN2Oガス濃度と図示していないが、上述した
如き溶存酸素濃度計で測定したDO値との関係を
示す。 第３図から明らかなように、曝気槽排ガス中の
N2O濃度はDOが0.5ppm以下になると急激に増加
するが、DOが0.5ppmから5ppmの範囲では略々
直線関係にある。特に、DOが１〜4ppmの範囲
では約20〜60ppmと逆比例の関係となる。 ここで、N2O濃度は流入下水中のアンモニア態
窒素量の変化によつて若干変動するけれども、通
常の下水中に含まれるアンモニア態窒素はほぼ一
定であることが実測結果により知られている。し
たがつて、アンモニア態窒素量の影響は無視でき
る。 このように、N2O濃度とDOとの間に第３図の
ような対応関係が存在するということはDOを直
接測定することなくN2O濃度を測定することによ
つて間接的にDOを検知することが可能であるこ
とを示唆している。 ところで、通常の都市下水も上記表１，表２に
示すような組成になつている。また、都市下水や
産業廃水を処理する活性汚泥水処理装置における
曝気槽混合液のDOは２〜4ppmに維持するのが
普通である。DOが２〜4ppmの範囲ではN2O濃度
は直線となつている。したがつて、曝気槽排ガス
中のN2Oガス濃度を測定することにより曝気槽混
合液中の溶存酸素濃度を測定することができるこ
とになる。 本発明は、このような理念に基づいて成された
もので、その実施例を第４図において説明する。 第５図において第１図と同一記号のものは相当
物を示し、２３は排ガス採取筒、２４はN2Oガス
濃度計で、例えば赤外線分光光度計が用いられ
る。２５は曝気空気量を測定する流量計、２６は
DOを求める第１演算回路、２７は曝気空気量の
目標値を求める第２演算回路、２８は曝気空気量
を制御する調節弁２９の弁開度を制御する制御回
路である。 第５図は排ガス採取筒２３の具体的な構成図で
ある。採取筒２３は有蓋円筒で、その蓋２３ａの
中央に排気筒２３ｂが設けられている。この採取
筒２３は曝気槽混合液の液面を開口端で覆うよう
に支持棒３０に固定されている。採取筒２３内の
排ガスは排気筒２３ｂを通り排気管３２により
N2Oガス濃度計２４に導かれる。 なお、支持棒３０は曝気槽側壁３１に固定され
ている。 さて、第４図において、N2Oガス濃度計は採取
筒２３から導かれる排ガス中のN2O濃度ｎを連続
的に測定する。第１演算回路２６は第３図の関係
に従いDO値ｄを求め第２演算回路２７に与え
る。第２演算回路２７はDO目標値d0、曝気空気
量ｇとDO値ｄを入力として次式によつて曝気空
気量目標値g0を求める。 g0＝ｇ・ｄ／ｄ０………(1) このようにして求めた曝気空気量目標値g0と実
際値ｇの偏差Δｇを制御回路２８に与え、調節弁
２９の開度を制御して曝気空気量を制御する。そ
の結果、曝気槽混合液のDO値を目標値にでき
る。 このように、曝気槽排ガス中のN2Oガス濃度に
よりDO値を測定している。ガスの採取や分析は
赤外線分光光度計を用いることにより容易かつ信
頼度高く行える。したがつて、使用時間によつて
検出精度が低下するということがなく、DO制御
を精度良く行える。また、使用時間によつて感度
が低下するということもないので保守が極めて容
易となる。 次に、第６図は実機の押出し流れの曝気槽にお
いて、流入下水と返送汚泥の流入口から流下方向
に沿つて混合液中の排ガス中のN2Oガス濃度を測
定した結果である。N2Oガスは流入下水と返送汚
泥の流入口から10ｍ地点まで数十ppm検知で
き、５ｍ地点で最も高い値を示した。したがつ
て、曝気槽排ガスを採取してN2Oガスを測定する
場合、排ガス採取筒は配化反応が充分に行われて
いる５ｍ附近に設けるのが望ましい。 以上説明したように、本発明によれば曝気槽排
ガス中のN2Oガス濃度を測定するだけで曝気槽混
合液中のDO値を検出できる。したがつて、長時
間使用しても測定精度が低下することなく、かつ
保守も極めて容易となる。 なお、以上の説明は連続的に測定する場合につ
いて述べたが、サンプリング測定してもよいのは
勿論である。また、曝気槽の曝気は空気でなく酸
素で行うものにも本発明を用いることができるの
は明らかである。
第１図は活性汚泥水処理装置の基本構成図、第
２図は曝気槽排ガス中のN2O濃度とDOの関係を
求めた実験装置の構成図、第３図はN2O濃度と
DO実測値を示す特性図、第４図は本発明の一実
施例を示す構成図、第５図は排ガス採取筒の一例
構成図、第６図は曝気槽流下距離に対するDOと
N2O濃度の関係の実測値を示す特性図である。 ２……曝気槽、３……曝気槽混合液、４……沈
殿池、８……送風機、２３……排ガス採取筒、２
４……赤外線分光光度計。
２図は曝気槽排ガス中のN2O濃度とDOの関係を
求めた実験装置の構成図、第３図はN2O濃度と
DO実測値を示す特性図、第４図は本発明の一実
施例を示す構成図、第５図は排ガス採取筒の一例
構成図、第６図は曝気槽流下距離に対するDOと
N2O濃度の関係の実測値を示す特性図である。 ２……曝気槽、３……曝気槽混合液、４……沈
殿池、８……送風機、２３……排ガス採取筒、２
４……赤外線分光光度計。
Claims (1)
- １ 汚水と活性汚泥と酸素を撹拌混合する曝気槽
において排ガスを捕集し、該排ガス中の亜酸化窒
素ガス濃度により前記曝気槽混合液中の溶存酸素
濃度を測定することを特徴とする溶存酸素濃度測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5001378A JPS54143196A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Dissolved oxygen concentration determination |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5001378A JPS54143196A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Dissolved oxygen concentration determination |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54143196A JPS54143196A (en) | 1979-11-08 |
| JPS6221599B2 true JPS6221599B2 (ja) | 1987-05-13 |
Family
ID=12847104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5001378A Granted JPS54143196A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Dissolved oxygen concentration determination |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54143196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281086U (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-22 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP5075907B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2012-11-21 | 株式会社日立製作所 | 水処理設備 |
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| JP2013039577A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-02-28 | Hitachi Ltd | 下水処理方法 |
| CN106316029A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-01-11 | 中国地质大学（武汉） | 污泥调理和气体采集集成装置及方法 |
-
1978
- 1978-04-28 JP JP5001378A patent/JPS54143196A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0281086U (ja) * | 1988-12-09 | 1990-06-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54143196A (en) | 1979-11-08 |
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