JP6866055B2 - 水処理装置および水処理方法 - Google Patents
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Description
水処理槽に流入する被処理水に処理剤を供給して水処理を行う水処理装置において、
第一時点において前記水処理槽に流入する前記被処理水の負荷値を第一負荷値として測定する負荷測定部と、
前記負荷測定部が測定した前記第一負荷値に基づいて、前記第一時点の後の第二時点における前記水処理槽に流入する前記被処理水の負荷値を第二負荷値として予測する予測部と、
前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも増加している場合は、前記第二負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも減少している場合は、前記第一負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、当該算出した供給量の前記処理剤を前記第一時点と前記第二時点との間の第三時点に前記水処理槽内の前記被処理水に供給する供給部とを備えるものである。
また、本願に開示される水処理方法は、
被処理水に処理剤を供給して水処理を行う水処理方法において、
第一時点における前記被処理水の負荷値を第一負荷値として測定する第一工程と、
前記第一工程にて測定した前記第一負荷値に基づいて、前記第一時点の後の第二時点における前記被処理水の負荷値を第二負荷値として予測する第二工程と、
前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも増加している場合は、前記第二負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも減少している場合は、前記第一負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、当該算出した供給量の前記処理剤を前記第一時点と前記第二時点との間の第三時点に前記被処理水に供給する第三工程とを備えるものである。
被処理水が水処理された処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減を達成できる。
図1は実施の形態1による水処理装置の構成を示す図である。図において、水処理装置は、水処理槽1と、供給部としての第一算出部91、第一供給部41および第一散気部31、第二算出部92、第二供給部42および第二散気部32、第三算出部93、第三供給部43および第三散気部33と、負荷測定部5、記録部6、予測部7および沈殿槽2とを備える。尚、第一算出部91、第一供給部41および第一散気部31にて1つの供給部が形成される。
(A)負荷測定部5で測定された水処理槽1に流入する被処理水の負荷値に、各散気部31〜33に予め定められた係数を乗じた供給量
(B)定数
尚、前記係数は、水処理槽1に流入する負荷値の変動に対して素早く散気量を追従させるために最適な散気量を、上記演算において得ることができるように予め設定された値であり、各散気部31〜33の位置あるいは個数によって値を設定できる。
G1=k11・SIN,N・QIN+k13・・・(1)
SIN,N;水処理槽1へ流入する被処理水のアンモニア態窒素濃度[mg/L]
QIN;水処理槽1へ流入する被処理水の流量[m3/hr]
k11,k13;定数
G2=k21・SIN,N・QIN+k23・・・(2)
k21、k23;定数
G3=k31・SIN,N・QIN+k33・・・(3)
k31、k33;定数
水処理槽に流入する被処理水に処理剤を供給して水処理を行う水処理装置において、
第一時点において前記水処理槽に流入する前記被処理水の負荷値を第一負荷値として測定する負荷測定部と、
前記負荷測定部が測定した前記第一負荷値に基づいて、前記第一時点の後の第二時点における前記水処理槽に流入する前記被処理水の負荷値を第二負荷値として予測する予測部と、
前記予測部が予測した前記第二負荷値に対応した前記処理剤の供給量を前記第一時点と前記第二時点との間の第三時点に前記水処理槽内の前記被処理水に供給する供給部とを備え、
また、
被処理水に処理剤を供給して水処理を行う水処理方法において、
第一時点における前記被処理水の負荷値を第一負荷値として測定する第一工程と、
前記第一工程にて測定した前記第一負荷値に基づいて、前記第一時点の後の第二時点における前記被処理水の負荷値を第二負荷値として予測する第二工程と、
前記第二工程にて予測した前記第二負荷値に対応した前記処理剤の供給量を前記第一時点と前記第二時点との間の第三時点に前記被処理水に供給する第三工程とを備えるので、
第二負荷値に対応する処理剤の供給量を第三時点にて供給するため、被処理水が水処理された処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減ができる。
被処理水が水処理された処理水の水質の変動を確実に抑制できる。
被処理水が水処理された処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減ができる。
前記供給部は、前記処理剤として空気を前記水処理槽に供給するので、
被処理水の空気と活性汚泥とによる水処理における運転コストを確実に低減できる。
水処理されたる被処理水の負荷値を確実に測定できるため、処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減ができる。
図7は実施の形態2における水処理装置の構成を示す図である。図において、上記実施の形態1と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。水処理槽1から排出される処理水を配管102から取得し、当該処理水の汚濁物濃度を測定する濃度測定部8を備える。
(A)負荷測定部5で測定された水処理槽1に流入する被処理水の負荷値に、各散気部31〜33に予め定められた第一係数を乗じた供給量
(B)定数
(C)濃度測定部8で測定された処理水の汚濁物濃度を、予め定められた処理水の汚濁物濃度の目標値にフィードバック制御する演算量に、各散気部31〜33に予め定められた第二係数を乗じた供給量
G1=k11・SIN,N・QIN+k12・(GP+GI+GD)+k13・・・(4)
SIN,N:水処理槽1へ流入する被処理水のアンモニア態窒素濃度[mg/L]
QIN:水処理槽1へ流入する被処理水の流量[m3/hr]
k11,k12,k13:定数 尚、k11は第一係数、k12は第二係数である。
GP=KP・(SOUT,N−S0,N)・・・(5)
GI=KP/TI・∫(SOUT,N−S0,N)dt・・・(6)
GD=KP・TD・d(SOUT,N−S0,N)/dt・・・(7)
SOUT,N;処理水のアンモニア態窒素濃度[mg/L]
S0,N;処理水のアンモニア態窒素濃度の目標値[mg/L]
KP;比例ゲイン
TI;積分時間
TD;微分時間
G2=k21・SIN,N・QIN+k22・(GP+GI+GD)+k23・・・(8)
k21、k22、k23;定数 尚、k21は第一係数、k22は第二係数である。
G3=k31・SIN,N・QIN+k32・(GP+GI+GD)+k33・・・(9)
k31、k32、k33;定数 尚、k31は第一係数、k32は第二係数である。
前記水処理槽にて前記被処理水が水処理された処理水の汚濁物濃度を測定する濃度測定部を備え、
前記供給部は、前記濃度測定部にて測定された前記水処理槽にて水処理された前記処理水の汚濁物濃度を加味して前記処理剤の供給量を供給するので、
処理剤の供給量を、水処理槽にて水処理された処理水の汚濁物濃度を加味するので、被処理水が水処理された処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減をさらに達成できる。
図8は実施の形態3における水処理装置の構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態3は、水処理装置として、被処理水に処理剤としてオゾンガスを供給し、被処理水の汚濁物質を酸化分解する水処理装置について示す。本実施の形態3では、処理剤としてオゾンガスを用いるため、上記各実施の形態と異なり、水処理槽1には活性汚泥が必要無く、沈殿槽2および沈殿槽2に付随する構成が存在しない。
(A)負荷測定部5で測定された水処理槽1に流入する被処理水の負荷値に、予め定めされた第一係数を乗じた供給量
(B)定数
(C)濃度測定部8で測定された処理水の汚濁物濃度を予め定められた処理水の汚濁物濃度の目標値にフィードバック制御する演算量に、予め定められた第二係数を乗じた供給量
SO3=k1・SIN,TOC・QIN+k2・(GP+GI+GD)+k3・・・(10)
SIN,TOC;水処理槽へ流入する被処理水の有機物濃度測定値[mg/L]
QIN;流量測定値[m3/hr]
k1,k2,k3;定数 尚、k1は第一係数、k2は第二係数である。
GP=KP・(SOUT,TOC−S0,TOC)・・・(11)
GI=KP/TI・∫(SOUT,TOC−S0,TOC)dt・・・(12)
GD=KP・TD・d(SOUT,TOC−S0,TOC)/dt・・・(13)
SOUT,TOC;処理水の有機物濃度測定値[mg/L]
S0,TOC;処理の有機物濃度の目標値[mg/L]
KP;比例ゲイン
TI;積分時間
TD;微分時間係数
前記被処理水の前記水処理として、有機物除去、臭気物除去、ウイルス除去、および、脱色の少なくともいずれか1つを行う場合、
前記供給部は、前記処理剤としてオゾンガスを前記水処理槽に供給するので、
被処理水の有機物除去、臭気物除去、ウイルス除去、および、脱色等の水処理における処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減を達成できる。
図9は実施の形態4における水処理装置の構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態4は、水処理装置として、被処理水に処理剤として凝集剤を供給し、被処理水の汚濁物と凝集剤とを反応させることにより、金属塩、カルシウム塩として汚濁物を沈殿させ、浄化処理する水処理装置について示す。本実施の形態4では、処理剤として凝集剤を用いるため、上記各実施の形態とは異なり、各散気部31〜33および各散気部31〜33に付随する構成が存在しない。本実施の形態4での供給部は、処理剤タンク45、供給部46および算出部95から構成される。
(A)負荷測定部5で測定された水処理槽1に流入する被処理水の負荷値に、予め定められた第一係数を乗じた供給量
(B)定数
(C)濃度測定部8で測定された処理水の汚濁物濃度を予め定められた処理水の汚濁物濃度の目標値にフィードバック制御する演算量に、予め定められた第二係数を乗じた供給量
QF=k1・SIN,P・QIN+k2・(GP+GI+GD)+k3・・・(14)
SIN,P;水処理槽へ流入する被処理水のリン酸態リン濃度測定値[mg/L]
QIN;流量測定値[m3/hr]
k1,k2,k3;定数 尚、k1は第一係数、k2は第二係数である。
GP=KP・(SOUT,P−S0,P)・・・(15)
GI=KP/TI・∫(SOUT,P−S0,P)dt・・・(16)
GD=KP・TD・d(SOUT,P−S0,P)/dt・・・(17)
SOUT,P;流出水のリン酸態リン濃度測定値[mg/L]
S0,P;流出水のリン酸態リン濃度の目標値[mg/L]
KP;比例ゲイン
TI;積分時間
TD;微分時間係数
前記被処理水の前記水処理として、前記被処理水の汚濁物を化学的凝集反応により沈殿分離を行う場合、
前記供給部は、前記処理剤として凝集剤を前記水処理槽に供給するので、
被処理水の汚濁物と凝集剤との化学的凝集反応により沈殿分離の水処理における処理水の水質の変動抑制および運転コストの低減を達成できる。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらに、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (7)
- 水処理槽に流入する被処理水に処理剤を供給して水処理を行う水処理装置において、
第一時点において前記水処理槽に流入する前記被処理水の負荷値を第一負荷値として測定する負荷測定部と、
前記負荷測定部が測定した前記第一負荷値に基づいて、前記第一時点の後の第二時点における前記水処理槽に流入する前記被処理水の負荷値を第二負荷値として予測する予測部と、
前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも増加している場合は、前記第二負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも減少している場合は、前記第一負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、当該算出した供給量の前記処理剤を前記第一時点と前記第二時点との間の第三時点に前記水処理槽内の前記被処理水に供給する供給部とを備える水処理装置。 - 前記水処理槽に活性汚泥が蓄えられている場合、
前記供給部は、前記処理剤として空気を前記水処理槽に供給する請求項1に記載の水処理装置。 - 前記被処理水の前記水処理として、有機物除去、臭気物除去、ウイルス除去、および、脱色の少なくともいずれか1つを行う場合、
前記供給部は、前記処理剤としてオゾンガスを前記水処理槽に供給する請求項1に記載の水処理装置。 - 前記被処理水の前記水処理として、前記被処理水の汚濁物を化学的凝集反応により沈殿分離を行う場合、
前記供給部は、前記処理剤として凝集剤を前記水処理槽に供給する請求項1に記載の水処理装置。 - 前記負荷測定部は、前記負荷値を前記水処理槽に流入される前記被処理水の流量にて測定するか、または、前記負荷値を前記水処理槽に流入される前記被処理水の汚濁物濃度にて測定するか、または、前記負荷値を前記水処理槽に流入される前記被処理水の流量と前記水処理槽に流入される前記被処理水の汚濁物濃度との積にて測定する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の水処理装置。
- 前記水処理槽にて前記被処理水が水処理された処理水の汚濁物濃度を測定する濃度測定部を備え、
前記供給部は、前記濃度測定部にて測定された前記処理水の汚濁物濃度を加味して前記処理剤の供給量を供給する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の水処理装置。 - 被処理水に処理剤を供給して水処理を行う水処理方法において、
第一時点における前記被処理水の負荷値を第一負荷値として測定する第一工程と、
前記第一工程にて測定した前記第一負荷値に基づいて、前記第一時点の後の第二時点における前記被処理水の負荷値を第二負荷値として予測する第二工程と、
前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも増加している場合は、前記第二負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、前記第二負荷値が前記第一負荷値よりも減少している場合は、前記第一負荷値に対応した前記処理剤の供給量を算出し、当該算出した供給量の前記処理剤を前記第一時点と前記第二時点との間の第三時点に前記被処理水に供給する第三工程とを備える水処理方法。
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