JPS5845795A - 下水処理制御装置 - Google Patents
下水処理制御装置Info
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- JPS5845795A JPS5845795A JP56143779A JP14377981A JPS5845795A JP S5845795 A JPS5845795 A JP S5845795A JP 56143779 A JP56143779 A JP 56143779A JP 14377981 A JP14377981 A JP 14377981A JP S5845795 A JPS5845795 A JP S5845795A
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- Japan
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- sludge
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- flow rate
- value
- controller
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- 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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、活性汚泥法で下水を4Mm1する下水処理場
において活性汚泥量を制御する下水部層制御装置に関す
る。
において活性汚泥量を制御する下水部層制御装置に関す
る。
活性汚泥法は、好気性または通性の細菌を主体とする多
種多様な微生物の集合体である活性汚′泥と下水を混合
接触させ、下水i“′の汚染有機物やその他の懸濁性物
質を除去する生物学的下水処理法の一種であg−0活性
汚泥法は生きている生物の生活活動を利用するため、そ
′の処理効率は活性汚泥が健全な状I!illζ維持さ
れている場合にのみ高くかつ安定に保つことができる。
種多様な微生物の集合体である活性汚′泥と下水を混合
接触させ、下水i“′の汚染有機物やその他の懸濁性物
質を除去する生物学的下水処理法の一種であg−0活性
汚泥法は生きている生物の生活活動を利用するため、そ
′の処理効率は活性汚泥が健全な状I!illζ維持さ
れている場合にのみ高くかつ安定に保つことができる。
仁の活性汚泥の状態は、活性汚泥が上記のように微生物
の複雑な集会体であるため1.下水の流入−量や汚染有
機物や汚染懸濁物゛などの外乱の変動(たいして非常に
^い適応能力を持っており、流入下水、の通常の変化に
たいしては実質的な変性を起こさないものである。
の複雑な集会体であるため1.下水の流入−量や汚染有
機物や汚染懸濁物゛などの外乱の変動(たいして非常に
^い適応能力を持っており、流入下水、の通常の変化に
たいしては実質的な変性を起こさないものである。
しかしながら、しばしば下水処理場で脅生ずる活性汚泥
の不全状態はそのほとんどの場合が上記の外乱に適合し
ない余剰汚泥引抜の操作の誤りに起因するものであると
言ってよい。すなわちその原因のひとつは、生物化学反
応を経た活性汚泥を曝気槽や沈殿池内に大量に蓄積させ
てしまうためである、。沈降濃縮した活性汚泥が長時間
にわたって嫌気的条件下に晒されてしまい好気的生活力
を低下させてしまう。この嫌気的条件がさらに長時間続
づくと、好気性菌は死滅し同時に適性菌は完全に嫌気性
菌として作用する一方、嫌気性菌の増殖を促進させ活性
汚泥の性質を顕るしく低下させる。したがって活性汚泥
を長時間にわたって嫌気的条件下晒らさないために、曝
気槽と沈殿池の濃縮汚泥をすばやく引抜く操作をおこな
い、余剰汚祥として系外へ排出する必要がある。
の不全状態はそのほとんどの場合が上記の外乱に適合し
ない余剰汚泥引抜の操作の誤りに起因するものであると
言ってよい。すなわちその原因のひとつは、生物化学反
応を経た活性汚泥を曝気槽や沈殿池内に大量に蓄積させ
てしまうためである、。沈降濃縮した活性汚泥が長時間
にわたって嫌気的条件下に晒されてしまい好気的生活力
を低下させてしまう。この嫌気的条件がさらに長時間続
づくと、好気性菌は死滅し同時に適性菌は完全に嫌気性
菌として作用する一方、嫌気性菌の増殖を促進させ活性
汚泥の性質を顕るしく低下させる。したがって活性汚泥
を長時間にわたって嫌気的条件下晒らさないために、曝
気槽と沈殿池の濃縮汚泥をすばやく引抜く操作をおこな
い、余剰汚祥として系外へ排出する必要がある。
また他の原因のひとつは、曝気槽と沈殿池とからなる二
次処理系の総汚泥保有量を見積る仕方が操作員の経験に
よっているためしばしば高く見積もられ、そのために余
剰汚泥の過多な引抜をおこなって活性汚泥の量が少なく
なることである。このような場合は当然に下水の流入量
や流入汚染有機物量や流入懸濁物量にたいして活性汚泥
量の不足をもたし一負荷過剰となって浄化は不十分とな
るO すなわち上記の諸原因を除くためには、前記総汚泥保有
量を制御すれば^いことかわかる。しかし曝一槽め汚泥
量は混合液懸濁物渦−(以下ML851と略記する)の
測定によって容品に見積ることができ;Sか、沈殿池の
汚泥量を見積るこ、とは非常に困難モある。゛本発明の
特徴のひとつ6−沈IRjIlkに保有されているん#
!電をよ、り正確に見積ることができるどとに基づくも
のである。
次処理系の総汚泥保有量を見積る仕方が操作員の経験に
よっているためしばしば高く見積もられ、そのために余
剰汚泥の過多な引抜をおこなって活性汚泥の量が少なく
なることである。このような場合は当然に下水の流入量
や流入汚染有機物量や流入懸濁物量にたいして活性汚泥
量の不足をもたし一負荷過剰となって浄化は不十分とな
るO すなわち上記の諸原因を除くためには、前記総汚泥保有
量を制御すれば^いことかわかる。しかし曝一槽め汚泥
量は混合液懸濁物渦−(以下ML851と略記する)の
測定によって容品に見積ることができ;Sか、沈殿池の
汚泥量を見積るこ、とは非常に困難モある。゛本発明の
特徴のひとつ6−沈IRjIlkに保有されているん#
!電をよ、り正確に見積ることができるどとに基づくも
のである。
従来、二次処理系が保有している活性汚泥の量★制御す
る方法として、汚泥界面針を用いて沈殿池の汚泥界面の
高さを目標の値範■に保持するという方法が′あ゛る=
シかbながら、通常汚泥界面軒は沈殿池内の汚泥が一書
讐られる一所すな6s汚泥ホツパ一部分という1点のみ
に殴−8れモいるだ抄であるため、沈R池内の*0大部
分の場所すなわち汚泥が掻寄せら五る横滝部の汚泥の電
を正確に見積るには本方法によってはまったく園―で他
の従来方法に、沈殿池の水面下垂直方向または゛水平方
向または垂れら双方の方向に、複数の汚泥員度針または
汚泥濃度を計るための検体を欺込む採取装置を設け;沈
殿池各部分化存在している潰性廊泥の濃度を実測し、そ
れらめ値かち一沈−殿池全体に蓄積している活性汚泥の
量を求□め、その値を容菖−見積ることのr!きる曝−
気′槽の汚泥量と和L1その蝋か目的の値と゛なるよう
に余剰汚泥引抜め流量もしくは重iを9調節するという
制御方法かある。この方法を実施するためには、高価で
人手のかか′る一泥洟度計を多数使用したり、沈殿池内
に複雑な配管を施こさねばならずζ費用がかかると同時
#ヒそれら′投備の維持管理が煩雑となるため1“こ、
この方法”による′−御装置゛は下水処理場にとって好
ましいものでiない。
る方法として、汚泥界面針を用いて沈殿池の汚泥界面の
高さを目標の値範■に保持するという方法が′あ゛る=
シかbながら、通常汚泥界面軒は沈殿池内の汚泥が一書
讐られる一所すな6s汚泥ホツパ一部分という1点のみ
に殴−8れモいるだ抄であるため、沈R池内の*0大部
分の場所すなわち汚泥が掻寄せら五る横滝部の汚泥の電
を正確に見積るには本方法によってはまったく園―で他
の従来方法に、沈殿池の水面下垂直方向または゛水平方
向または垂れら双方の方向に、複数の汚泥員度針または
汚泥濃度を計るための検体を欺込む採取装置を設け;沈
殿池各部分化存在している潰性廊泥の濃度を実測し、そ
れらめ値かち一沈−殿池全体に蓄積している活性汚泥の
量を求□め、その値を容菖−見積ることのr!きる曝−
気′槽の汚泥量と和L1その蝋か目的の値と゛なるよう
に余剰汚泥引抜め流量もしくは重iを9調節するという
制御方法かある。この方法を実施するためには、高価で
人手のかか′る一泥洟度計を多数使用したり、沈殿池内
に複雑な配管を施こさねばならずζ費用がかかると同時
#ヒそれら′投備の維持管理が煩雑となるため1“こ、
この方法”による′−御装置゛は下水処理場にとって好
ましいものでiない。
また他の従来方法□にシ沈殿池に流入゛する活性汚泥の
゛重量流量と沈殿池から引抜かれる濃縮汚泥の重量流量
の差から沈殿池の汚泥量を推定して、これと容品に見積
′られる曝気槽の汚泥量と和し、その値によって汚泥引
抜流量を調節して総汚泥保有量を制御する方法がある。
゛重量流量と沈殿池から引抜かれる濃縮汚泥の重量流量
の差から沈殿池の汚泥量を推定して、これと容品に見積
′られる曝気槽の汚泥量と和し、その値によって汚泥引
抜流量を調節して総汚泥保有量を制御する方法がある。
この方法を実際の下水処理場で兵体的1c@用するため
には、沈jI池への木理的流量と沈殿池汚泥引抜流量を
欄定する手段のほかに、曝気槽から沈lR池に流入する
活性汚泥のMLS8機度と引抜汚泥の一員度をも欄定す
る計測器が必要となる。とくにML8.89度の岐器誤
差は一般に51あり、かつ活性汚泥の性質によって、す
なわち活性汚泥粒子の分散状態やその無機性徴・粒子の
相対組成によって、その耳翼性すなわち夷−の活性汚泥
濃度とのam係数がしばしば変動する。そのために沈I
Raに流入すると上記活性汚泥の重量流量の値には10
91 @の誤差を含み、さらに余剰汚泥の引抜重量流量
との差の値にはさらに高い誤差を含むものであり、この
誤差の蓄積によって嶋方法による総汚泥の制御装置では
、沈殿池汚泥蓄積量を目的の値j(制御することはきわ
めて困難なものである。
には、沈jI池への木理的流量と沈殿池汚泥引抜流量を
欄定する手段のほかに、曝気槽から沈lR池に流入する
活性汚泥のMLS8機度と引抜汚泥の一員度をも欄定す
る計測器が必要となる。とくにML8.89度の岐器誤
差は一般に51あり、かつ活性汚泥の性質によって、す
なわち活性汚泥粒子の分散状態やその無機性徴・粒子の
相対組成によって、その耳翼性すなわち夷−の活性汚泥
濃度とのam係数がしばしば変動する。そのために沈I
Raに流入すると上記活性汚泥の重量流量の値には10
91 @の誤差を含み、さらに余剰汚泥の引抜重量流量
との差の値にはさらに高い誤差を含むものであり、この
誤差の蓄積によって嶋方法による総汚泥の制御装置では
、沈殿池汚泥蓄積量を目的の値j(制御することはきわ
めて困難なものである。
本発明は、前記諸従来法の特質に鎌み、より精度の高い
かつ安定な汚泥制御装置を提供するこ゛とを目的とした
ものである。
かつ安定な汚泥制御装置を提供するこ゛とを目的とした
ものである。
すなわち本発明は、前記曝気槽と沈殿池とからなる二次
処理系の総汚泥保有量の制御ループと、沈殿池に保有し
ている汚泥量の制御ループと、および曝気槽に流入する
下水の流量と返送汚泥流量との比すなわち返送汚泥率の
制御ループとの複数の制、御ループで制御し、かつこれ
らの複数の制御ループを上位の制御器によって相互の協
調を計り、全体的な観点から二次処理系の総汚泥保有量
制御を行うように構成したもの、である。 、すな
わち、第1図に示したように、曝気、槽の活性汚泥濃度
a)と沈殿池の蓄積汚泥量(b)との動的関係は相互に
密接に関係しており、そのバ、ランスの仕方は、上記2
変量の現在の値と外乱変数である流入下水、の流量と操
作変数である返送汚泥流量と余剰汚泥引抜流量と番こよ
って、時間的に刻々と変化する。したがって、活性汚泥
法による下水処理の管理制御の基本指針である「沈殿池
に汚泥を長時間蓄積させず1、かつ曝気槽のMLS8@
度の変動を小さくすること」のためには、操作量である
返送汚泥流量と余剰汚泥引抜流量とを相互に関係させ、
沈殿池汚泥蓄積量と返送汚泥率とを同時に目標値になる
ように、調節するという制御方法に依らねCシならない
。すなわち、返送汚泥流量の関節によつ−(ML881
I)度の変動中と沈殿池汚泥蓄積量の平均的値とを制御
し、かつ余剰汚泥引抜流量の調節によって曝気槽のM1
8811j!jの平均的値と沈殿池汚泥蓄積量の変動中
を制御するという、複数の制御を同時に行うことを目的
とした多目的制御でなければならない。
処理系の総汚泥保有量の制御ループと、沈殿池に保有し
ている汚泥量の制御ループと、および曝気槽に流入する
下水の流量と返送汚泥流量との比すなわち返送汚泥率の
制御ループとの複数の制、御ループで制御し、かつこれ
らの複数の制御ループを上位の制御器によって相互の協
調を計り、全体的な観点から二次処理系の総汚泥保有量
制御を行うように構成したもの、である。 、すな
わち、第1図に示したように、曝気、槽の活性汚泥濃度
a)と沈殿池の蓄積汚泥量(b)との動的関係は相互に
密接に関係しており、そのバ、ランスの仕方は、上記2
変量の現在の値と外乱変数である流入下水、の流量と操
作変数である返送汚泥流量と余剰汚泥引抜流量と番こよ
って、時間的に刻々と変化する。したがって、活性汚泥
法による下水処理の管理制御の基本指針である「沈殿池
に汚泥を長時間蓄積させず1、かつ曝気槽のMLS8@
度の変動を小さくすること」のためには、操作量である
返送汚泥流量と余剰汚泥引抜流量とを相互に関係させ、
沈殿池汚泥蓄積量と返送汚泥率とを同時に目標値になる
ように、調節するという制御方法に依らねCシならない
。すなわち、返送汚泥流量の関節によつ−(ML881
I)度の変動中と沈殿池汚泥蓄積量の平均的値とを制御
し、かつ余剰汚泥引抜流量の調節によって曝気槽のM1
8811j!jの平均的値と沈殿池汚泥蓄積量の変動中
を制御するという、複数の制御を同時に行うことを目的
とした多目的制御でなければならない。
本発明は、上記の汚泥量制御方法を^体内制御、装置と
したもので、従来ML8!一定制!または返赳汚泥率一
定制御など、ひとつの目的を持った単一制御装置では不
完全にしか行なえなかった制御砺法を、前記複数の制御
ループを相互tCS*させ調定することのできる上位制
御器を真値し、より完全で精度の高いかつ安定した汚泥
の制御装置を提供するものである。 。
したもので、従来ML8!一定制!または返赳汚泥率一
定制御など、ひとつの目的を持った単一制御装置では不
完全にしか行なえなかった制御砺法を、前記複数の制御
ループを相互tCS*させ調定することのできる上位制
御器を真値し、より完全で精度の高いかつ安定した汚泥
の制御装置を提供するものである。 。
つぎに第2図で本発明の一実施例につい工説明する。下
水処理場に流入した下水は流量計1と懸濁物濃度計2が
設置されている管路ムを通って8vされた濃縮活性汚泥
(以下汚泥と略記 する)と温合し生物花学反応と凝集反応を受ける。
水処理場に流入した下水は流量計1と懸濁物濃度計2が
設置されている管路ムを通って8vされた濃縮活性汚泥
(以下汚泥と略記 する)と温合し生物花学反応と凝集反応を受ける。
反応を受は終った一合液は沈殿池5に流入し沈降濃縮に
よつ讐清澄な処理水と汚泥波が分離される。
よつ讐清澄な処理水と汚泥波が分離される。
NNは汚蒜引抜弁6を経て汚泥貯槽7に送られ、ついで
返送汚泥ポンプ8によって返送汚泥流量計9と流門調節
弁lOと返送汚泥濃度計11を設置した管路Bを通り曝
気槽4に戻されや。返送汚泥ポンプ8から社中した汚泥
の一部は余剰汚泥引抜流量計12と余剰汚泥引抜流量調
節昇口を設けた管路Cを通って汚泥処理設備(図中に記
載なし)などに送られる。 、 流量計1と懸濁物濃度計2からの信号は、返送i泥眸率
計9と返送汚−員度計11および゛余剰汚泥引抜流量計
りの信号とともに、電算機内の曝気槽シミュレーション
プログラム14に入力し一気槽内各部、分のMLa8濃
度を算出する。上記MLSS濃度の曝気槽から流出する
部分、ψ値は、流量計1とSv針3と返送汚泥流量計9
と余剰汚泥流量計12からの信号とともに電算機内の沈
IR池シミュレーションプログラムδに入力され、ここ
で沈殿池内各部分の汚泥滞留量を算出する。上記曝気槽
と沈殿池のシミュレーションは、上記計測器類の測定局
期毎に行ル1えるものである。
返送汚泥ポンプ8によって返送汚泥流量計9と流門調節
弁lOと返送汚泥濃度計11を設置した管路Bを通り曝
気槽4に戻されや。返送汚泥ポンプ8から社中した汚泥
の一部は余剰汚泥引抜流量計12と余剰汚泥引抜流量調
節昇口を設けた管路Cを通って汚泥処理設備(図中に記
載なし)などに送られる。 、 流量計1と懸濁物濃度計2からの信号は、返送i泥眸率
計9と返送汚−員度計11および゛余剰汚泥引抜流量計
りの信号とともに、電算機内の曝気槽シミュレーション
プログラム14に入力し一気槽内各部、分のMLa8濃
度を算出する。上記MLSS濃度の曝気槽から流出する
部分、ψ値は、流量計1とSv針3と返送汚泥流量計9
と余剰汚泥流量計12からの信号とともに電算機内の沈
IR池シミュレーションプログラムδに入力され、ここ
で沈殿池内各部分の汚泥滞留量を算出する。上記曝気槽
と沈殿池のシミュレーションは、上記計測器類の測定局
期毎に行ル1えるものである。
上記の曝−気槽と沈殿池のシミュレーション結果を第1
演算器16に送り二次部層系全体化保有されでいる総汚
泥保有量を算出する。また沈IRaシミュレーションの
結果は第2演算器17に送られ沈殿池に蓄積している汚
泥量を算出する。一方返送汚泥淡度計11の信号は、そ
の制御周期毎(1時間〜数時間の範H)の平均値(Xm
)を計算する$113演算器18に送られる。
演算器16に送り二次部層系全体化保有されでいる総汚
泥保有量を算出する。また沈IRaシミュレーションの
結果は第2演算器17に送られ沈殿池に蓄積している汚
泥量を算出する。一方返送汚泥淡度計11の信号は、そ
の制御周期毎(1時間〜数時間の範H)の平均値(Xm
)を計算する$113演算器18に送られる。
ツイテ、lsl演算器16め出力とjl13演算1)
18 O出力はMl制御器19に入力される◇$111
制御器19は総汚泥保有量の設定値をす動などで入力で
赤る接点を有し、たとえば次式に従って余剰汚泥引抜流
量の少なくとも1時間毎の増減補正量および修正値を計
算する。
18 O出力はMl制御器19に入力される◇$111
制御器19は総汚泥保有量の設定値をす動などで入力で
赤る接点を有し、たとえば次式に従って余剰汚泥引抜流
量の少なくとも1時間毎の増減補正量および修正値を計
算する。
j8=(K、(e、(リーe、(t−1))+に、jc
、e、(t))−a、 −−−−−−(1)S=8+
ΔS ・・・・・・・・・・・・
・・・ (2)ここに、ew(りとe、(t−i)はそ
れぞれ今回右よび前回の制御周期における総汚泥保有量
とその設定値との偏差、にと4は制御ゲイン、aWは不
感帯要素、へは修正値すなわち次制御周期の操作出力で
ある。
、e、(t))−a、 −−−−−−(1)S=8+
ΔS ・・・・・・・・・・・・
・・・ (2)ここに、ew(りとe、(t−i)はそ
れぞれ今回右よび前回の制御周期における総汚泥保有量
とその設定値との偏差、にと4は制御ゲイン、aWは不
感帯要素、へは修正値すなわち次制御周期の操作出力で
ある。
また第2演算器17の出力である現在の沈殿池汚泥蓄積
量の値は、目標の沈殿池汚泥蓄積量を手動などで入力で
きる接点を有し、かつ目標の値と現廣の値との偏差から
たとえば次式に従って返送汚泥流量の増減補正量を算出
する第2制御器茄に入力される。
量の値は、目標の沈殿池汚泥蓄積量を手動などで入力で
きる接点を有し、かつ目標の値と現廣の値との偏差から
たとえば次式に従って返送汚泥流量の増減補正量を算出
する第2制御器茄に入力される。
ΔQyx = (Ks (er(t)−er(t−1)
)+KsK+et(tす・a、 ・・・(4)ここに
、ΔQr1 は返送汚泥流量の補正量、Cr(t)と・
、(t−1)はそれぞれ今回および前回の制御周期にお
ける沈殿池汚泥蓄積量の設定値からの偏差、K、と狗は
制御ゲイン、arは不感帯要素である。
)+KsK+et(tす・a、 ・・・(4)ここに
、ΔQr1 は返送汚泥流量の補正量、Cr(t)と・
、(t−1)はそれぞれ今回および前回の制御周期にお
ける沈殿池汚泥蓄積量の設定値からの偏差、K、と狗は
制御ゲイン、arは不感帯要素である。
さらに第2演算器17の出力は、沈殿池汚泥蓄積量の許
容上下限値を手動などで設定できる接点を有する第6演
算器214ζも送られ、上記汚泥蓄積量が上記上下限値
を越えた場合、警報信号が出され第1表示622を作動
させる。
容上下限値を手動などで設定できる接点を有する第6演
算器214ζも送られ、上記汚泥蓄積量が上記上下限値
を越えた場合、警報信号が出され第1表示622を作動
させる。
さらに、流量計1と返送汚泥流量計9からの信号(それ
ぞれQs、 Qrと記号化する)はJIIls演算器ム
演算カムれ、返送汚泥″* r (=QrlQ畠)を計
算し第3制御器スに送られる。第3制御1624は返送
汚泥率の目標値を一手動などで入力できる接点を有し、
その設定値と現在の返送率との偏差からたとえば次式に
従って返送汚泥流量の増減補正量を算出する。
ぞれQs、 Qrと記号化する)はJIIls演算器ム
演算カムれ、返送汚泥″* r (=QrlQ畠)を計
算し第3制御器スに送られる。第3制御1624は返送
汚泥率の目標値を一手動などで入力できる接点を有し、
その設定値と現在の返送率との偏差からたとえば次式に
従って返送汚泥流量の増減補正量を算出する。
ΔQrt= (Ks (ep(t)7 ep(t−x)
)+14に、 @、(t))−a、−(5)ここに、Δ
Qr−上記Is3制御器々による返送汚泥゛流量の補正
量、K、とへは制御ゲインs ep(t)とap(t−
1) はそれぞれ前回詔よび今回の制御−期に自ける
返送汚泥率の偏差s apは不感帯要素である。
)+14に、 @、(t))−a、−(5)ここに、Δ
Qr−上記Is3制御器々による返送汚泥゛流量の補正
量、K、とへは制御ゲインs ep(t)とap(t−
1) はそれぞれ前回詔よび今回の制御−期に自ける
返送汚泥率の偏差s apは不感帯要素である。
また第5演算器器の出力は、返送汚泥率の許容上下限値
と非許容上下限値が手動などで入力できる接点を有する
第4制御器3に送られ、現在の返送汚泥率が許容下限値
より低(非許容下限値より高い場合は、たとえば式(6
)に従って余剰汚泥引抜流量の割引率を算出し、また上
記返送汚泥率が許容上限値より高くかつ非許容上限値よ
り低い場合は、たとえば式(7)に従って余剰汚泥引抜
流量の加重率を算出し、これらの算出値を第1制御器鱒
の出力とともKJIIEI上位制御器加に出力する。
と非許容上下限値が手動などで入力できる接点を有する
第4制御器3に送られ、現在の返送汚泥率が許容下限値
より低(非許容下限値より高い場合は、たとえば式(6
)に従って余剰汚泥引抜流量の割引率を算出し、また上
記返送汚泥率が許容上限値より高くかつ非許容上限値よ
り低い場合は、たとえば式(7)に従って余剰汚泥引抜
流量の加重率を算出し、これらの算出値を第1制御器鱒
の出力とともKJIIEI上位制御器加に出力する。
ξこに、bLとす、Iはそれぞれ余剰汚泥引抜流量の割
引率と加重率、rは現在の返送汚泥率、rM@とr、@
は右のおの返送汚泥率の許容上下限値srmとrX、は
返送汚泥率の非許容上下限値である。
引率と加重率、rは現在の返送汚泥率、rM@とr、@
は右のおの返送汚泥率の許容上下限値srmとrX、は
返送汚泥率の非許容上下限値である。
また、返送汚泥率が非許容の上下限値を越した場合は、
blまたはbHの暫定値が第4制御器δから上記第1上
位制御器に出力されると同時に、警報信号が出され第2
制御器茄が作動するようになっている。
blまたはbHの暫定値が第4制御器δから上記第1上
位制御器に出力されると同時に、警報信号が出され第2
制御器茄が作動するようになっている。
前記第1上位制御器謳は、余剰汚泥引抜流量の割引率と
加重重重たはそれらの暫定値を手動などで入力できる接
点を有し、前記11x制御器、19と上記第4制御11
25の出方値から金刹f91!引#LIIL量の操作値
を設定*(aa中に記職なし)を通して余剰汚泥引抜弁
口に伝達する。第1上位制御器瀝が行う前記制御動作の
特徴は、返送1g泥率が低い時は、外乱入力の増大時で
返送汚泥の量を確保しなければならない場合であるから
、余剰汚泥引抜流量を割引き、これとは反対に返送汚泥
率が轟い時は、外乱入力の減少時で返送汚泥の量が過剰
になっている場合であるから、余剰汚泥引抜量を加重す
る、というよ−うにしたことである。な右この第1上位
制御器瀝は、前記jlI2III示器!が作動状態であ
る場合もまた作動していない場合でも、随時操作員によ
って前記の設定値を変更したり、またそれらの一定値を
特定の時間長井m統さ昔たり、さらに特定の余剰汚泥引
抜弁口の値を特定の時間長−統させる、ということも°
可能にするものである。
加重重重たはそれらの暫定値を手動などで入力できる接
点を有し、前記11x制御器、19と上記第4制御11
25の出方値から金刹f91!引#LIIL量の操作値
を設定*(aa中に記職なし)を通して余剰汚泥引抜弁
口に伝達する。第1上位制御器瀝が行う前記制御動作の
特徴は、返送1g泥率が低い時は、外乱入力の増大時で
返送汚泥の量を確保しなければならない場合であるから
、余剰汚泥引抜流量を割引き、これとは反対に返送汚泥
率が轟い時は、外乱入力の減少時で返送汚泥の量が過剰
になっている場合であるから、余剰汚泥引抜量を加重す
る、というよ−うにしたことである。な右この第1上位
制御器瀝は、前記jlI2III示器!が作動状態であ
る場合もまた作動していない場合でも、随時操作員によ
って前記の設定値を変更したり、またそれらの一定値を
特定の時間長井m統さ昔たり、さらに特定の余剰汚泥引
抜弁口の値を特定の時間長−統させる、ということも°
可能にするものである。
さらに、前記szm御器Qとss**器篇からの出力で
ある返送汚泥流量の補正量AQr、とノQrlは、とも
に11142上位制御器四に入力される。1st上位制
御器器は、ΔQr、とノQr、とを重みづける分配比望
たは荷重率を手動などで入力できる接点を有し、つぎの
ような選択可能な制御モードを有するものである。ひと
つのモードは、入力された上記分配比を使いたとえば次
式に従って返送汚泥流量の補正量を算出するものである
。
ある返送汚泥流量の補正量AQr、とノQrlは、とも
に11142上位制御器四に入力される。1st上位制
御器器は、ΔQr、とノQr、とを重みづける分配比望
たは荷重率を手動などで入力できる接点を有し、つぎの
ような選択可能な制御モードを有するものである。ひと
つのモードは、入力された上記分配比を使いたとえば次
式に従って返送汚泥流量の補正量を算出するものである
。
ΔQr=15・ΔQr1+(i−Kv)’jQrz
曲−曲(a)また他のモードは、上記荷重率を用いた
とえば次式に従って返送汚泥流量の補正量を算出するも
のである。
曲−曲(a)また他のモードは、上記荷重率を用いた
とえば次式に従って返送汚泥流量の補正量を算出するも
のである。
ΔQr=y;、・ノQr、 +に、・ΔQrt
・・・・・曲(9)★だざらに他のモードは
、電算機内にある曝気槽と沈殿池のシミュレーションプ
ログラムを利用し、返送汚泥流量をΔQr、およびΔQ
r、だけ変化させたときの沈殿池汚泥蓄積量の変化分ノ
Z1およびA4を予測計算し、おのおのからっぎの感度
を求め、 これらの感度の値から、たとえば次式に従って分配比な
どを決定し、返送汚泥流量の補正量を算出するものであ
る。
・・・・・曲(9)★だざらに他のモードは
、電算機内にある曝気槽と沈殿池のシミュレーションプ
ログラムを利用し、返送汚泥流量をΔQr、およびΔQ
r、だけ変化させたときの沈殿池汚泥蓄積量の変化分ノ
Z1およびA4を予測計算し、おのおのからっぎの感度
を求め、 これらの感度の値から、たとえば次式に従って分配比な
どを決定し、返送汚泥流量の補正量を算出するものであ
る。
へ=8>/(8s+’*) 開−
・・ I′また、#I2上位制御1)2Bは上記のよう
な選択可能な制御モードの外に随意に任意の制御モード
を組込むことので舎るものである。
・・ I′また、#I2上位制御1)2Bは上記のよう
な選択可能な制御モードの外に随意に任意の制御モード
を組込むことので舎るものである。
つぎに、本発明の制御装置がいかなる^体内結果をもた
らすかについて、活性汚#!法下水部層プロセスの主要
な外乱である流入下水の流量変動にたいする応答性によ
って説−する。
らすかについて、活性汚#!法下水部層プロセスの主要
な外乱である流入下水の流量変動にたいする応答性によ
って説−する。
篤3図は、第2図の管路ムの途中に流入した下水の貯槽
を臨時に設け、曝気槽に流入する下水の流量をステップ
状に増加させた場合、曝気槽のMLS89度と沈殿池に
蓄積している汚泥量を、従来法であるMLS8−逆制御
て運転した場合と本発明の制御装置で運転した場合とを
比較し゛た輿験紬果のグラフである。183図中の組は
下水の流量、b、はに送fam率、C,iiML88@
g、4g11:#mll積汚泥量の変動をそれぞれ示し
、実線は従来法による結果であり、破線は本発−の制御
装置lζよる結果である。
を臨時に設け、曝気槽に流入する下水の流量をステップ
状に増加させた場合、曝気槽のMLS89度と沈殿池に
蓄積している汚泥量を、従来法であるMLS8−逆制御
て運転した場合と本発明の制御装置で運転した場合とを
比較し゛た輿験紬果のグラフである。183図中の組は
下水の流量、b、はに送fam率、C,iiML88@
g、4g11:#mll積汚泥量の変動をそれぞれ示し
、実線は従来法による結果であり、破線は本発−の制御
装置lζよる結果である。
従来方法による制御では、流入下水流量の増大に追随す
るため返送汚泥流量が増加して一時沈殿池汚泥蓄積量が
減少して、外jL#cよるMLa8 機度の急激な変動
は生じない。しかし、流入下水量の増大は沈殿池への汚
泥重量流入の増加となるので、その後時間遅れを伴って
沈殿池汚泥蓄積量の増大をもたらし、そのため化曝気槽
のML88濃度は急降下する。ところが本発明の制御装
置では、上位の制御器によって返送汚泥率と沈殿池汚泥
蓄積量とによる制御を協調させているので、返送汚泥率
の変動は従来方法による制御より激しいが、沈殿池汚泥
蓄積量は過剰にも過少にもならず、また曝気槽のML8
S濃度変動も低く保つという効果かな。
るため返送汚泥流量が増加して一時沈殿池汚泥蓄積量が
減少して、外jL#cよるMLa8 機度の急激な変動
は生じない。しかし、流入下水量の増大は沈殿池への汚
泥重量流入の増加となるので、その後時間遅れを伴って
沈殿池汚泥蓄積量の増大をもたらし、そのため化曝気槽
のML88濃度は急降下する。ところが本発明の制御装
置では、上位の制御器によって返送汚泥率と沈殿池汚泥
蓄積量とによる制御を協調させているので、返送汚泥率
の変動は従来方法による制御より激しいが、沈殿池汚泥
蓄積量は過剰にも過少にもならず、また曝気槽のML8
S濃度変動も低く保つという効果かな。
ることがわかる。
本発明の汚泥制御装置は、電算機による活性汚泥処理プ
ロセスのシミュレーションを活用するものであり、使用
する活性汚泥処理プロセスモデルの精度を常に高く維持
する必要がある。すなわち電算機シミュレーションに使
かわれているプロセスパラメーターを適宜最適化しなけ
ればならない。
ロセスのシミュレーションを活用するものであり、使用
する活性汚泥処理プロセスモデルの精度を常に高く維持
する必要がある。すなわち電算機シミュレーションに使
かわれているプロセスパラメーターを適宜最適化しなけ
ればならない。
このため上記実施例においては、過去24時間の返送汚
泥濃度の実測値と上記モデル化よるシミュレーション結
果とを比較し、返送汚泥1llljl!計の信号誤差な
ども考慮してその差が有意な値になったとき、つぎのよ
うなプロセスパラメーターの最適化を電算機内の最適化
プログラムを用いて行う@この最適化は、少なくとも過
去1遍間の流入下水の流量と返送汚泥流量と余剰汚泥引
抜流量と曝気槽出口部分の8vまた8vgIと曝気槽に
流入する下の懸濁物濃度とおよび返送汚泥濃度の少な(
とも1時間毎の実績データを活用し、前記電算機内の一
プロセスモデルのシミュレーシヨンによって返送汚泥濃
度を算出し、この時系列値とその実績時系列−データと
の時系列誤差が最小になるように、右のおののプロセス
パラメーターを探索することによって怠ζなうことがで
きる。
泥濃度の実測値と上記モデル化よるシミュレーション結
果とを比較し、返送汚泥1llljl!計の信号誤差な
ども考慮してその差が有意な値になったとき、つぎのよ
うなプロセスパラメーターの最適化を電算機内の最適化
プログラムを用いて行う@この最適化は、少なくとも過
去1遍間の流入下水の流量と返送汚泥流量と余剰汚泥引
抜流量と曝気槽出口部分の8vまた8vgIと曝気槽に
流入する下の懸濁物濃度とおよび返送汚泥濃度の少な(
とも1時間毎の実績データを活用し、前記電算機内の一
プロセスモデルのシミュレーシヨンによって返送汚泥濃
度を算出し、この時系列値とその実績時系列−データと
の時系列誤差が最小になるように、右のおののプロセス
パラメーターを探索することによって怠ζなうことがで
きる。
上述のとと(の本発明の汚泥制御装置によって、二次処
理系内の総汚泥量は外乱が加えられた時にもすばやく応
答し、汚泥の過剰な蓄積と不足を防止し、活゛性汚泥の
性質を悪化させることなく健康な生活力を維持すること
ができるので、処理水質と安定し下水処理運転を高い効
率で行うことができる。
理系内の総汚泥量は外乱が加えられた時にもすばやく応
答し、汚泥の過剰な蓄積と不足を防止し、活゛性汚泥の
性質を悪化させることなく健康な生活力を維持すること
ができるので、処理水質と安定し下水処理運転を高い効
率で行うことができる。
第1図は曝気槽と沈殿池の汚泥量の相互変化を示すグラ
フ、第2図は本発明のl実施例の構成図、およびIs3
図は上記実施例に2ける実験の結果を示すグラフである
。 l・・・下水、流量計 4・・・曝気槽 5・・・
沈殿池7・・・汚泥貯槽 8・・・汚泥ポンプ 9・・
・返送汚泥流量計 lO・・・返送汚泥流量調節
弁11・・・返送汚泥濃度針 稔・・・余剰汚泥引抜流
量−十13・・・余剰汚泥引抜流量調節弁 14.15・・・プロセスシミュレーションモデル16
〜19および4.23・・・演算善美$ 24e ”
e高部・・・制御器n、27・・・表示□器
−(7317)代理人弁理士 則近憲佑(′(より
)1名)第2図 第3図 一峙鶴 515−
フ、第2図は本発明のl実施例の構成図、およびIs3
図は上記実施例に2ける実験の結果を示すグラフである
。 l・・・下水、流量計 4・・・曝気槽 5・・・
沈殿池7・・・汚泥貯槽 8・・・汚泥ポンプ 9・・
・返送汚泥流量計 lO・・・返送汚泥流量調節
弁11・・・返送汚泥濃度針 稔・・・余剰汚泥引抜流
量−十13・・・余剰汚泥引抜流量調節弁 14.15・・・プロセスシミュレーションモデル16
〜19および4.23・・・演算善美$ 24e ”
e高部・・・制御器n、27・・・表示□器
−(7317)代理人弁理士 則近憲佑(′(より
)1名)第2図 第3図 一峙鶴 515−
Claims (1)
- 曝気槽と沈殿池から成り、曝気槽jc#l入する下水の
流量と、曝気槽から沈IRfllKILmする楓合波(
MLS8)の汚泥容量(8v)または−概容指標(8V
I)と、沈殿池の沈M!濃纏汚沈を―肥曝気槽に返送さ
れる返送汚泥流量とその汚泥織度とを、欄定する手段を
有し、かつ前記曝気槽に劇ける混合状態と沈殿池に怠け
る活性汚泥の挙動の状態とをシミュレーションすること
ので會る電算機を有する下水処理場において、上記電算
機によるシミュレーションの結果を用いて、曝気槽と沈
IR龜を會む処理プロセス全体が保有する活性汚泥の1
量を算出する1111演算器と、沈殿池のみに蓄積して
いる汚泥の量を算出するJll演算器とを有し、かつ、
前記返送される汚泥のa度の針欄値の平場値を算出する
113演−器と、轟lN3演算−と前記Jll演算器の
出力とあらかじめ設定しておいた処置プロセス全体が保
有する前記活性汚泥の総量の値から小なくとも1時間毎
に余剰汚泥引抜流量の修正値を出力することのできる第
1制御器と、さらに、前記第2演算器の出力とあらかじ
め設定しておいた前記沈殿池汚泥蓄積量の値とから返送
、汚泥流量の操作補正量を出力することのできる第2制
御器と、および、前記流入する下水の流量と前記返送さ
れる汚泥の流量との比すなわち返送汚泥率を算出する第
5演算器と、当第5演算器の出力値とあらかじめ設定さ
れた返送汚泥率の値とから返送汚泥流量の操作補正量を
出力することのできる第3制御器とを有し、さらに、当
第3制御器と前記第2制御器との出力を調定し返送汚泥
流量の操作値を出力する仁とのできる第1上位制御器と
、前記第5演算器の出力値とあらかじめ設定された返握
汚泥率の許容限界域と非許容限界域との限界値から余剰
汚泥引抜量の割引率または加重率を計算する第4制御器
と、癲j114演算器と上記第1制御器との出力から余
剰汚泥引抜流!の操作値を出力することのできる第2上
位制御器とからなることを特徴とした下水処理制御装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56143779A JPS5845795A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 下水処理制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56143779A JPS5845795A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 下水処理制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5845795A true JPS5845795A (ja) | 1983-03-17 |
Family
ID=15346809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56143779A Pending JPS5845795A (ja) | 1981-09-14 | 1981-09-14 | 下水処理制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5845795A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5876189A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-09 | Yoshizumi Ogishima | 活性汚泥水処理方式 |
JPS6028889A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 活性汚泥量制御装置 |
US11850554B2 (en) | 2014-03-20 | 2023-12-26 | Bl Technologies, Inc. | Wastewater treatment with primary treatment and MBR or MABR-IFAS reactor |
-
1981
- 1981-09-14 JP JP56143779A patent/JPS5845795A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5876189A (ja) * | 1981-10-30 | 1983-05-09 | Yoshizumi Ogishima | 活性汚泥水処理方式 |
JPS6028889A (ja) * | 1983-07-27 | 1985-02-14 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 活性汚泥量制御装置 |
JPH0513720B2 (ja) * | 1983-07-27 | 1993-02-23 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | |
US11850554B2 (en) | 2014-03-20 | 2023-12-26 | Bl Technologies, Inc. | Wastewater treatment with primary treatment and MBR or MABR-IFAS reactor |
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