JP2000167582A - 曝気装置の運転制御方法 - Google Patents

曝気装置の運転制御方法

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JP2000167582A
JP2000167582A JP10347682A JP34768298A JP2000167582A JP 2000167582 A JP2000167582 A JP 2000167582A JP 10347682 A JP10347682 A JP 10347682A JP 34768298 A JP34768298 A JP 34768298A JP 2000167582 A JP2000167582 A JP 2000167582A
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aeration
automatic control
sewage
control operation
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JP10347682A
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Hideaki Hamada
英明 浜田
Teruhisa Yoshida
輝久 吉田
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力因子を測定するセンサの信頼性が低下す
る等により、曝気装置の自動制御運転が困難になった場
合に、直ちに運転方式を切り替えることによって、安定
した汚水処理を続行できるようにした曝気装置の運転制
御方法を提供すること。 【解決手段】 有機性汚水を活性汚泥で処理し、溶存酸
素値(DO値)、酸化還元電位値(ORP値)、pH値
の少なくとも1つを入力因子として、曝気装置を自動制
御運転する運転制御方法において、前記入力因子を測定
するセンサの信頼性が低下する等により、曝気装置の自
動制御運転が困難になった場合、汚水の負荷量を考慮し
て予め設定したタイマ運転に切り替えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、曝気装置の運転制
御方法に関し、特に、下水等の有機性汚水を活性汚泥に
より生物処理する設備であって、溶存酸素値(本明細書
において、「DO値」という場合がある。)、酸化還元
電位値(本明細書において、「ORP値」という場合が
ある。)、pH値の1つ又はこれらを組み合わせた計測
値を入力因子とし、この入力因子を判断して曝気装置を
自動制御運転する方法において、入力因子を測定するセ
ンサの信頼性が低下する等により、曝気装置の自動制御
運転が困難になった場合に、直ちに運転方式を切り替え
ることによって、安定した汚水処理を続行できるように
した曝気装置の運転制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、活性汚泥法における汚水の曝気処
理は、汚水の曝気処理工程において経時的に、あるいは
運転環境、各種条件等により、DO値、ORP値、pH
値が変化することに着目して、この逐次変化するDO
値、ORP値、pH値の1つ又はこれらを組み合わせた
計測値を入力因子として、曝気装置の運転、停止等の運
転を自動制御するように設定し、これにより流入負荷量
に応じた曝気量で運転できるようにするとともに、併せ
て脱窒処理を行う等、高度な汚水処理が行えるようにし
ていた。ところで、この曝気装置の自動制御運転は、D
O値、ORP値、pH値を計測するセンサが正常に稼動
し、かつ、自動制御運転の運転環境が予め設定された適
正な条件の下で行うように設定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、曝気槽
の中に流入する汚水量は常に変動するとともに、流入汚
水中には、多種雑多な夾雑物が混入しており、場合によ
ってはこの夾雑物によりセンサが破損したり、汚水中の
汚泥や油分が付着して正確に計測できないことがあっ
た。さらに、最近、下水処理場等の汚水処理施設は小規
模化し、無人で運転され、1週間に1〜2回程度の頻度
で巡回点検される場合が多くなっている。ところが、従
来の曝気装置の運転制御方法では、センサのトラブルが
発生した場合においても、自動制御運転を行っているの
で、次の巡回点検時まで、適正な曝気処理が行えず、信
頼性の低い運転を行うことになり、処理水質の悪化を招
くという問題があった。
【0004】本発明は、上記従来の曝気装置の運転制御
方法の有する問題点に鑑み、入力因子を測定するセンサ
の信頼性が低下する等により、曝気装置の自動制御運転
が困難になった場合に、直ちに運転方式を切り替えるこ
とによって、安定した汚水処理を続行できるようにした
曝気装置の運転制御方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の曝気装置の運転制御方法は、有機性汚水を
活性汚泥で処理し、溶存酸素値(DO値)、酸化還元電
位値(ORP値)、pH値の少なくとも1つを入力因子
として、曝気装置を自動制御運転する運転制御方法にお
いて、前記入力因子を測定するセンサの信頼性が低下す
る等により、曝気装置の自動制御運転が困難になった場
合、汚水の負荷量を考慮して予め設定したタイマ運転に
切り替えるようにしたことを特徴する。
【0006】この曝気装置の運転制御方法は、DO値、
ORP値、pH値の1つ又はこれらを組み合わせた計測
値を入力因子として、曝気装置の運転、停止等の運転を
自動制御する自動制御運転と、汚水の負荷量を考慮して
予め設定したタイマ運転とを組み合わせるようにしてい
るので、通常は、自動制御運転により高い信頼性の下で
曝気装置の運転を行うことができるとともに、入力因子
を測定するセンサの信頼性が低下する等により、曝気装
置の自動制御運転が困難になった場合、自動的にタイマ
運転に切り替えて、処理水質の悪化を招くことなく、安
定した汚水処理を行うことができる。
【0007】この場合において、タイマ運転を、正常な
運転条件で行われた自動制御運転の実績値に基づいて設
定するようにすることができる。ここで、自動制御運転
の実績値は、所定の期間分だけ保存しておくようにす
る。
【0008】これにより、自動制御運転により高い信頼
性の下で曝気装置の運転を行った実績値に基づいて、信
頼性の高いタイマ運転を行うことができ、一層安定した
汚水処理を行うことができる。
【0009】そして、この場合、自動制御運転の実績値
を、正常な運転条件で行われた自動制御運転の曝気時間
とすることができる。
【0010】これにより、汚水負荷量が変動した場合で
も、正常運転時のチャートをデータとして入力している
ので、汚水負荷量に見合った曝気時間で運転できるた
め、信頼性の高い安定した汚水処理を行うことができ
る。
【0011】また、自動制御運転の実績値を、正常な運
転条件で行われた自動制御運転の曝気動力とすることが
できる。
【0012】これにより、反応槽内に異なる容量の曝気
装置を複数台設置する場合にも、信頼性の高い安定した
汚水処理を行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の曝気装置の運転制
御方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】汚水処理における曝気装置の自動制御運転
は、反応槽内の汚水のDO値、ORP値、pH値などの
因子をセンサにて計測して、この計測値を曝気装置の制
御回路にフィードバックすることにより行い、これによ
り汚水負荷量に追従した安定的な処理が行われている。
ところで、最近、普及している汚水処理施設は、地方の
中小都市に多く、小形化しているが、その特徴は、週末
に観光人口が増えて、汚水量が急増することである。表
1に、過去4週間分の曝気装置の自動制御運転の記録と
タイマ運転の一例(本発明の曝気装置の運転制御方法の
第1実施例)を示す。
【0015】
【表1】
【0016】表1は、反応槽内に2台の曝気装置(曝気
機1、曝気機2)を設置し、汚水の曝気処理を自動的に
行う場合の1週間の自動制御運転とタイマ運転との関係
を示したもので、この曝気処理による自動制御運転は、
曝気と非曝気を繰返し行う間欠運転方式であり、運転時
間の実績は、週中より週末に曝気時間が多くなる傾向を
みせている。
【0017】ここでは、曝気装置の制御回路の中に、曝
気時間のデータを蓄積し、古いデータは、随時、新しい
データに更新していき、常に4週間分のデータを保有す
るようにする。この制御回路内に保有されたデータは、
反応槽内に設置したDOセンサ、ORPセンサ又はpH
センサによる計測が正常に作動している場合、運転環境
が正常な時の実績であり、信頼姓の高い運転結果となっ
ており、通常は曝気装置の自動制御運転を継続し、安定
的に汚水処理を行う。
【0018】このようにして、自動制御運転により曝気
装置の運転中に、例えば、センサが破損したり、汚泥や
夾雑物が付着して正常な計測が不能となり、センサに異
常が発生したと判断された場合、自動制御運転の信頼性
が低下するため、運転方式を自動的にタイマ運転へ変更
する。このタイマ運転は、1週間の各曜日毎に設定され
るが、本実施例においては、過去の4週間分の自動制御
運転のデータを単純に平均化した値から計算される。例
えば、月曜日のタイマ運転の設定値は、正常な自動制御
運転の運転実績から、すなわち、過去4週の月曜日の運
転時間の平均値の数値から決定するようにする。
【0019】表1において、過去4週の月曜日の運転時
間の平均値は22時間である。この場合において、曝気
と非曝気の1サイクルのうち、1台、1回当たりの非曝
気時間をあらかじめ1時間と固定し、その非曝気時間に
対して、22時間(2台分)という数値から1台、1回
当たりの曝気時間を比例計算すると、0.85時間とい
う値を算出することができる。換言すれば、曝気と非曝
気の1サイクルが1.85時間となり、1日に約13回
のサイクルで曝気と非曝気が繰返し行われるが、1日の
曝気時間は、0.85時間と13回の積で11時間とな
り、2台分では22時間となって、自動制御運転を行っ
ていた実績値と同じ運転が行えるものとなる。
【0020】このようにして、自動制御運転の実績値か
ら、曜日毎に、タイマ運転の設定値を算出して、タイマ
設定を自動的に行い、自動制御運転が行えなくなった曜
日と同じ曜日の比較的信頼性の高い運転方式に移行させ
る。なお、タイマ運転を行って、次の巡回点検時に異常
現象を引き起こした原因を排除すれば、再度元の自動制
御運転に切り換えて汚水処理を行う。
【0021】次に、保有するデータ量について説明す
る。この場合、1週間又は2週間分のデータ量でもタイ
マ運転が可能であるが、データ量が少ないと突発的な汚
水の流入があり、流入負荷の変動があった場合、算出さ
れる設定値への影響が大きくなり、信頼性の高いタイマ
運転を行うことが困難になる。また、4週間以上の長期
間のデータとする場合は、負荷量に季節変動的要素が加
わるとともに、その間、新規に接続された管路からの汚
水量の増加等の変動要素が加わるため、タイマ運転の設
定値はこれらを考慮する必要がある。したがって、本実
施例に示したように、自動制御運転のデータ保有量は4
週間(1ヶ月)程度が現実的で、タイマ運転の設定値を
計算するに当たって、信頼性の高い値を算出できるもの
となる。
【0022】なお、本実施例では、曝気時間をデータと
して保有し、タイマ運転の設定値を算出したが、異なる
容量の曝気装置が複数台設置されている反応槽では、曝
気に使用した消費動力(曝気動力)をデータとして保有
し、その値からタイマ運転の設定値を設定することも可
能である。
【0023】次に、図1に示す、本発明の曝気装置の運
転制御方法の第2実施例について説明する。図1は、D
O値による自動制御運転が正常に運転された時のある1
日分の反応槽内に設置された2台の曝気装置(曝気機
1、曝気機2)の運転チャートを示す。汚水処理施設へ
の汚水の流入は、1日の内でも大きく変動する。通常、
炊飯の準備を行う朝夕の時間帯の使用水量と他の時間帯
の使用水量は異なり、図1に示すように使用水量に比例
して汚水処理施設への汚水の流入量も変動し、朝夕の時
間帯の汚水の流入量が最も多くなる。この時間帯には、
汚水の流入量の変動に追従して活性汚泥微生物の酸素消
費量も多くなり、曝気時間が長くなる。また、逆に、汚
水の流入量が少ない時間帯には曝気時間も短くなり、D
O値による自動制御運転では、汚水負荷量に曝気時間が
追従し、図1に示すような運転チャートになる。本実施
例は、このような、正常運転時のチャートを制御回路系
内にデータとして入力し、記憶して、随時、最新のデー
タに置換するようにしている。つまり、DO値による自
動制御運転の信頼性が低下した時に、最新のデータとし
て取り込んだ図1に示す1日の運転チャートと同じ運転
を実施することにより、汚水負荷量に見合った処理を行
うことができる。この場合において、汚水負荷量に週間
的な変動パターンがある時は、曝気装置の運転チャート
を1週間分保有し、DO値による自動制御運転の信頼性
が低下した時に、当該運転チャートを実施することで、
より信頼性の高い運転を行うことができるものとなる。
【0024】
【発明の効果】本発明の曝気装置の運転制御方法によれ
ば、DO値、ORP値、pH値の1つ又はこれらを組み
合わせた計測値を入力因子として、曝気装置の運転、停
止等の運転を自動制御する自動制御運転と、汚水の負荷
量を考慮して予め設定したタイマ運転とを組み合わせる
ようにしているので、通常は、自動制御運転により高い
信頼性の下で曝気装置の運転を行うことができるととも
に、入力因子を測定するセンサの信頼性が低下する等に
より、曝気装置の自動制御運転が困難になった場合、自
動的にタイマ運転に切り替えて、処理水質の悪化を招く
ことなく、安定した汚水処理を、新たにセンサ等を設け
ることなく、低コストで実施することができる。このた
め、無人で運転されることが多い小規模な下水処理場等
の汚水処理施設においても、安定した汚水処理が、巡回
点検時まで継続して行うことができる。
【0025】また、タイマ運転を、正常な運転条件で行
われた自動制御運転の実績値に基づいて設定するように
することにより、自動制御運転により高い信頼性の下で
曝気装置の運転を行った実績値に基づいて、信頼性の高
いタイマ運転を行うことができ、一層安定した汚水処理
を行うことができる。
【0026】また、自動制御運転の実績値を、正常な運
転条件で行われた自動制御運転の曝気時間とすることに
より、汚水負荷量が変動した場合でも、正常運転時のチ
ャートをデータとして入力しているので、汚水負荷量に
見合った曝気時間で運転できるため、信頼性の高い安定
した汚水処理を行うことができる。
【0027】また、自動制御運転の実績値を、正常な運
転条件で行われた自動制御運転の曝気動力とすることに
より、反応槽内に異なる容量の曝気装置を複数台設置す
る場合にも、信頼性の高い安定した汚水処理を行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の曝気装置の運転制御方法の第2実施例
を示し、DO値による自動制御運転による1日分の曝気
装置の運転チャートである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機性汚水を活性汚泥で処理し、溶存酸
    素値(DO値)、酸化還元電位値(ORP値)、pH値
    の少なくとも1つを入力因子として、曝気装置を自動制
    御運転する運転制御方法において、前記入力因子を測定
    するセンサの信頼性が低下する等により、曝気装置の自
    動制御運転が困難になった場合、汚水の負荷量を考慮し
    て予め設定したタイマ運転に切り替えるようにしたこと
    を特徴する曝気装置の運転制御方法。
  2. 【請求項2】 前記タイマ運転を、正常な運転条件で行
    われた自動制御運転の実績値に基づいて設定するように
    したことを特徴とする請求項1記載の曝気装置の運転制
    御方法。
  3. 【請求項3】 自動制御運転の実績値が、正常な運転条
    件で行われた自動制御運転の曝気時間であることを特徴
    とする請求項2記載の曝気装置の運転制御方法。
  4. 【請求項4】 自動制御運転の実績値が、正常な運転条
    件で行われた自動制御運転の曝気動力であることを特徴
    とする請求項2記載の曝気装置の運転制御方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002320990A (ja) * 2001-04-26 2002-11-05 Hitachi Kiden Kogyo Ltd 曝気機の自動運転制御方法
JP2019018170A (ja) * 2017-07-19 2019-02-07 株式会社東芝 送風量制御装置、送風量制御方法及びコンピュータプログラム
JP2019025413A (ja) * 2017-07-29 2019-02-21 株式会社大和電気製作所 排水処理設備におけるエアレーションシステムおよび排水処理方法

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JP2019018170A (ja) * 2017-07-19 2019-02-07 株式会社東芝 送風量制御装置、送風量制御方法及びコンピュータプログラム
JP7039201B2 (ja) 2017-07-19 2022-03-22 株式会社東芝 送風量制御装置、送風量制御方法及びコンピュータプログラム
JP2019025413A (ja) * 2017-07-29 2019-02-21 株式会社大和電気製作所 排水処理設備におけるエアレーションシステムおよび排水処理方法
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