JPS6377593A - 生物酸化槽風量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は浄水場における原水の生物酸化処理の曝気風量
制御装置に係り、特に生物酸化槽に供給される曝気風量
の最適化をはかった浄水場における生物酸化槽風量制御
装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、河川、湖沼等により供給される原水中の有機物
を生物酸化槽内に設置した濾材に生成させた生物膜に、
生物学的酸化分解を行なわせる生物接触酸を採用して生
物酸化処理を行わせる場合は、＠気がされている。かか
る生物酸化処理における曝気風景を制御する方式には、
大きく二つの方式が提案されている。その一つは、生物
酸化槽ら流入する原水の流量に一定の比率を乗じた値の
曝気風景を生物酸化槽内の、原水中に供給する方式であ
る。他の一つの方式は、生物酸化槽の原水の水質により
曝気風量を制御する方式である。

前者の曝気風量制御方式は、生物酸化膜に流入する原水
の水質に対応した制御を行なっていないため、水質の変
動に対応できず、変動する原水の生物学的酸化分解を安
定させる風量制御が困難であるという欠点があった。

また、後者の曝気風量御方式は、生物酸化槽における風
量制御を行なうための最適な指標が確立されておらず、
最適風−量制御ができないという欠点があった。

このような欠点を解消するものとして、特開昭６０−１
９３５８号公報に記載されているような曝気風量制御装
置が提案された。かかる制御装置は、その公報に記載さ
れているように、生物膜の活性度が温度に依存すること
に看目し、目標曝気風量を生物膜の面積酸素の拡散係数
等により理論上の曝気風量を算出し、この算出した曝気
風量に原水温度による補正を加えることにより目標曝気
風景をもとめ、これにより生物酸化槽に供給する曝気風
量を制御し、その曝気風量の最適化を図ったものである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の制御装置によれば。

原水の水質等の変動により理論上の一気風量と、実際に
生物酸化槽内の生物膜が十分活性化するための好気的条
件を保つ曝気風量との補正については考慮されていなか
った。また、上記従来の制御装置は、原水温度の補正に
関し原水温度が低い程、係数を高くシ曝気風量を増加さ
せるように制御するものであるが、ＣＯＤの除去率が原
水温度がある温度以下で曝気風量に影響されず一定とな
るという事実については配慮されておらず、原水温度が
ある温度以下では電力消費に対するＣＯＤ除去効率が悪
化するという問題があった。

本発明の目的は、生物酸化槽内の原水水温における飽和
溶存酸素量にある係数を乗せることにより目標溶存酸素
量を定め、曝気風量制御をすることにより生物膜が十分
活性化するために好気的条件を保ち、かつ維持管理費の
節減を図ってなる生物酸化槽風量制御装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成した本発明は、生物酸化槽内原水温度を
計測する水温検出計と、生物酸化槽の生物膜に酸素を供
給する送風機と、前記送風機の曝気風量を計測する曝気
風量検出計と、曝気風量を目標値になるよう制御する曝
気風量調節弁と、前記水温検出計からの検出温度及び曝
気風量検出計からの検出風量を取り込みこれらに基づい
て前記５１節丼の調節をする演算手段とを何えてなる生
物酸化槽ａ量制御装置において、上記生物酸化槽内の原
水の溶存酸素量を測定する溶存酸素量検出計を設け、前
記演算手段は、前記温度検出計により検出した温度から
生物酸化槽内の飽和溶存酸素量を求め、この求めた飽和
溶存ｌ１ｉ２素量に原水温度にともない変化させた係数
を乗することにより目標溶存酸素域を算出し、この算出
した目標溶存酸素量に対して溶存酸素検出計により検出
した生物酸化槽内の溶存酸素量で補正を行ない目標曝気
風量を求め、この目標曝気風量で前記調節弁制御を行う
ように構成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

まず水温検出計により測定された原水温度は、演算手段
に入力され、その温度における飽和溶存酸素量を出力す
る。この出力された値は、蒸留水における飽和溶存酸素
量と表わすため、ある比率を乗じて補正することにより
、目標飽和溶存酸素量を算出する。ここである比率とは
一定ではなく、原水温度により異なった数値とする。す
なわち、原水温度がある温度以下ではＣＯＤ除去率は曝
気風量にはほとんど影響されないことにより飽和溶存酸
素量に乗する係数を原水温度が高い場合には高く設定し
、ある温度以下では低い値に設定する。

さらに、目標飽和溶存酸素量に対して生物酸化槽内に設
置された溶存酸素検出計により求めた生物酸化槽内の実
溶存酸素量で補正することにより生物酸化槽に供給する
曝気風量を演算し、この演算して得た目標曝気風量指令
を受け、送風機、風量調節弁、曝気風量検出計により指
定された空気量を生物酸化槽に供給する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図である。

第１図において、１は生物酸化槽、２は生物酸化槽内の
原水の温度を測定する水温検出計、３は生物酸化槽内の
原水の溶存酸素を測定する溶存酸素検出計、４は飽和溶
存酸素演算回路、５は目標溶存酸素演算回路、６は差分
回路、７は曝気風量演算回路、８は送風機、９は調節弁
、１０は曝気風量検出計、１１は風量補正回路、１２は
沈殿池である。

このような構成の実施例の作用を説明する。

水温検出計２で検出温度は、飽和溶存酸素演算回路４に
入力される。飽和溶存酸素演算回路４は、原水の温度と
原水の飽和溶存酸素量との関係を示すマツプ等を記憶し
ていて、その水温検出計２で検出した原水の温度を前記
マツプに照して対応する飽和溶存酸素量を目標、溶存ａ
素演算回路５に出力する。

目標溶存Ｍ素演算回路５は、前記飽和溶存酸素量を取り
込み、これに原水の温度に対応した比率（例えば原水温
度が１０℃以上の場合は０．９　　を設定し、原水温度
が１０℃以下の場合は０．７　を設定）を乗算した値を
差分回路６に出力する。また、差分回路６は、上記目標
溶存酸素演算回路５からの目標溶存酸素と溶存酸素検出
計３により検出され出力される溶存酸素量との差分を求
め、＠低風量演算回路７に与える。

曝気風量演算回路７は、上記差分回路６で求めた差分を
取り込み、曝気風量を算出して風景補正回路１１に与え
る。風量補正回路１１は、曝気風量演算回路７からの曝
気風量を取り込み、曝気風景検出器１０により出力され
る実際の曝気風量が、前記曝気風量に一致するように曝
気風量調節弁９の開度制御を行う、この結果、送風機８
より送風される空気量は、目標曝気風量となる。

ここで、目標曝気風量をもとめる指標として飽和溶存酸
素量を選定する理由を述べる。

第２図は、水温と飽和溶存酸素量の関係を示す線図であ
る。この図によれば、飽和溶存酸素量は、温度が高くな
るにつれて減少していることがわかる。

また、第３図は生物酸化処理の主な目的の一つである臭
気の除去率と溶存酸素量の実験データを示す線図である
。第３図において、Ｔ１　、　Ｔｚ　。

Ｔａは水温であり、Ｔｌ　＜Ｔ２　＜Ｔａの関係を有し
ており、Ｐｌ、Ｐ２　、Ｐａはそれぞれの水温の時の飽
和溶存Ｍ宏量を示す。この第３図により。

各温度において、溶存酸素量が増加するにともない臭気
除去率が増加し、飽和溶存酸素付近で最大となることが
わかる。

以上のことから、曝気風量の目標値として原水水温にお
ける飽和溶存酸素を選ぶことにより水質の変化に対応し
た曝気風量制御が実現できる。しかし、飽和溶存酸素量
は蒸留水中の値であるため、原水に対しては飽和溶存酸
素はにある比率を乗じた値を目標曝気風量とする必要が
ある。

次に、目標曝気風量を算出するための比率設定について
述べる。

第４図は原水温度とＣＯＤ除去率の関係を示す８図であ
る。これによると原水温度がｌＯで以上の場合には、原
水温度が高くなるにつれてＣＯＤ除去率も高い値を示し
ているが、１０℃前後を境にＣＯＤ除去率はほとんど変
わらないという結果になっている。すなわち、１０℃以
下では曝気風量を増加してもＣＯＤ除去率は変わらず余
分な風量を供給していることを意味している。

一方、第２図によれば、原水温度が１０℃以下において
も飽和溶存酸素量は温度の低下とともに増加を続けてい
ることになる。それゆえに、飽和溶存酸素量から目標曝
気風景を算出するための比率を一定しておく制御の場合
は、上述した理由から１０℃以下においても曝気風量は
増加を続けることになる。これでは、ＣＯＤ除去率が１
０℃以下では変らないことを考慮すると送風機の効率的
な制御とはいえないことになる。そこで、本発明では、
目標曝気風量を算出するための比率を原水温度が１０℃
以上においては設定値を高くし、１０℃以下では設定値
を低くすることにより、生物酸化槽内のＣＯＤ除去率を
一定に保ち、かつ維持／ｒ？理費の低減を図ったもので
ある。

第５図は、複数の生物酸化槽のある浄水場の風量制御の
実施例図を示すブロック図である。第５図において、４
つの生物酸化槽ＩＡ〜ＩＤがある場合、４池とも原水の
水温、溶存酸素は同じ傾向と考え、１池のみに水温検出
計２、溶存酸素検出計３を設置したものである。

演算回路１３は、第１図で述べた動作をして目標溶存酸
素より供給する空気量を算出し風量配分器１４に送られ
る。ここで４台の送風機設備１５Ａ〜１５０であれば、
あらかじめ定めた風量配分比をもとに１台ごとの送風機
設備１５の送風量と算出し各風量補正回路１１Ａ〜ＩＩ
Ｄに指令を出す。

この指令により各々の送風機設備１５Ａ〜１５０では送
風機８Ａ〜８Ｄ、調節弁９Ａ〜９Ｄ、＠気ｆｉ量調節弁
１０Ａ〜ＩＯＤにより指定された空気量を生物酸化槽に
供給する。

尚、第５図の実施例では、生物酸化槽内の水質は同一と
考え、水質検出計２．溶存酸素検出計３を１池に設置し
たが、より精度の高い制御を必要とする場合は各糟に水
質検出器２．溶存酸素検出計３を設置すればよい。

また、各生物酸化槽ＩＡ〜ＩＤに供給する空気量の配分
が均等であれば、１台の風景補正回路１１Ａ〜ＩＩＤの
うちの一つから共通に風量制御すれば、イニシャルコス
トの低減をはかることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、原水の水質の変動に
対しても安定した処理水質が得られ、以後の浄水過程を
容易に行なえるとともに、曝気風量のきめ細かな制御に
より、送風量を必要最少限に抑えることにより、電力の
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る生物酸化槽風景制御装置の実施例
を示す構成図、第２図は水温と飽和溶存酸素の関係を示
す線図、第３図は溶存酸素と臭気除去率を示す線図、第
４図は原水温度とＣＯＤ除去率を示す線図、第５図は生
物酸化槽が４池の場合の実施例を示す構成図である。 １・・・生物酸化槽、２・・・水温検出計、３・・・溶
存酸素検出計、４・・・飽和溶存酸素演算回路、５・・
・目標溶存酸素演算回路、６・・・差分回路、７・・・
曝気風量演算回路、８・・・送風機、９・・・調節弁、
１ｏ・・・曝気風量検出計、１１・・・風景補正回路、
１２・・・沈殿池、１３・・・演算回路、１４・・・風
量配分器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、生物酸化槽内原水温度を計測する水温検出計と、生
   物酸化槽の生物膜に酸素を供給する送風機と、前記送風
   機の曝気風量を計測する曝気風景検出計と、曝気風量を
   目標値になるよう制御する曝気風量調節弁と、前記水温
   検出計からの検出温度及び曝気風量検出計からの検出風
   量を取り込みこれらに基づいて前記調節弁の調節をする
   演算手段とを備えてなる生物酸化槽風量制御装置におい
   て、上記生物酸化槽内の原水の溶存酸素量を測定する溶
   存酸素量検出計を設け、前記演算手段は、前記温度検出
   計により検出した温度から生物酸化槽内の飽和溶存酸素
   量を求め、この求めた飽和溶存酸素量に原水温度にとも
   ない変化させた係数を乗することにより目標溶存酸素量
   を算出し、この算出した目標溶存酸素量に対して溶存酸
   素検出計により検出した生物酸化槽内の溶存酸素量で補
   正を行ない目標曝気風量を求め、この目標曝気風量で前
   記調節弁制御を行うように構成したことを特徴とする生
   物酸化槽風量制御装置。