(57)【要約】【課題】流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行う水処理システムを得る。【解決手段】微生物による生物反応を行う曝気槽２で被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽２の出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２１と、曝気槽２の出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２０と、溶存酸素濃度の基準設定値を設定するＤＯ基準値設定器３２とを備え、ＤＯ計２１の検出値とＤＯ計２０の検出値との差に応じて前記基準設定値を補正するＤＯ増減計算部３１を設けるとともに、ＤＯ増減計算部３１による補正結果に応じて被処理水の溶存酸素濃度を調整するように曝気槽２への供給風量を調節するようにした。【選択図】図１
2006192382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物による生物反応を行う曝気槽で被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第１の溶存酸素濃度検出手段と、曝気槽出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第２の溶存酸素濃度検出手段と、溶存酸素濃度の基準設定値を設定する基準設定手段とを備え、前記第１の溶存酸素濃度検出手段の検出値と前記第２の溶存酸素濃度検出手段の検出値との差に応じて前記基準設定値を補正する設定値補正手段を設けるとともに、前記設定値補正手段による補正結果に応じて被処理水の溶存酸素濃度を調整するように曝気槽への供給風量を調節する風量調節手段を設けたことを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
微生物による生物反応を行う曝気槽で被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第１の溶存酸素濃度検出手段と、曝気槽出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第２の溶存酸素濃度検出手段と、溶存酸素濃度の基準設定値を設定する基準設定手段とを備え、前記第１の溶存酸素濃度検出手段の検出値と前記第２の溶存酸素濃度検出手段の検出値との差に応じて前記設定値を補正する設定値補正手段を設けるとともに、前記曝気槽出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第２の溶存酸素濃度検出手段により検出される溶存酸素濃度値を前記設定値補正手段による補正結果に応じて調整するように曝気槽への供給風量を調節する風量調節手段を設けたことを特徴とする水処理システム。
【請求項３】
微生物による生物反応を行う曝気槽で被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第１の溶存酸素濃度検出手段と、曝気槽出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第２の溶存酸素濃度検出手段と、溶存酸素濃度の基準設定値を設定する基準設定手段とを備え、前記第１の溶存酸素濃度検出手段の検出値と前記第２の溶存酸素濃度検出手段の検出値との差に応じて前記基準設定値を補正する設定値補正手段を設けるとともに、曝気槽出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第１の溶存酸素濃度検出手段により検出される溶存酸素濃度値を前記設定値補正手段による補正結果に応じて調整するように曝気槽への供給風量を調節する風量調節手段を設けたことを特徴とする水処理システム。
【請求項４】
被処理水の流量を計測する流量計測手段と、前記流量計測手段により計測された被処理水の流量に応じて基準設定値を導出する基準値計算手段とを備え、溶存酸素目標値の基準設定値を被処理水流量の関数として与えるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の水処理システム。
【請求項５】
被処理水の流量を計測する流量計測手段と、被処理水の窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度を測定する濃度計測手段と、前記流量計測手段により計測された被処理水の流量と前記濃度計測手段により計測された被処理水の窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度とを演算して基準設定値を導出する演算手段とを備え、被処理水流量と被処理水窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度を演算して求まる被処理水窒素負荷量の関数として溶存酸素目標値の基準設定値を求めることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の水処理システム。
【請求項６】
被処理水の流量を計測する流量計測手段と、被処理水の窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度を測定する濃度計測手段とを備え、前記流量計測手段により計測された被処理水流量の関数として求めた基準設定値を、前記濃度計測手段により計測された被処理水窒素濃度の変化が曝気槽に伝達される時間遅れを考慮して、前記被処理水窒素濃度と被処理水窒素濃度基準値との差に応じて補正することにより溶存酸素目標値の基準設定値を求めることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の水処理システム。
【請求項７】
被処理水流量を予測する流量予測手段を備え、前記流量予測手段による被処理水流量予測値に基づいて溶存酸素目標値の基準設定値を求めることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の水処理システム。
【請求項８】
曜日に従って設定・保存された被処理水流量についての複数の２４時間変動パターンを選択する変動パターン選択手段を備え、前記変動パターン選択手段により選択された被処理水流量変動パターンの流量の関数として溶存酸素目標値の基準設定値を求めることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水処理システム、特に、下水やし尿あるいは産業排水など窒素を含有する有機性排水を生物学的に浄化する汚水処理における曝気槽の曝気風量制御装置を備えた水処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の曝気風量制御装置においては、曝気槽の流下方向の酸素利用速度分布と曝気槽入口における溶存酸素濃度（以下、ＤＯと略称する）を測定することにより硝化状況判断を行い、この硝化状況判断に従って曝気槽入口の曝気風量のみが増減するように風量配分弁を制御し、曝気槽出口ＤＯが一定となるように曝気槽全体の風量制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公平７−５７３５３号公報（第１−３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の曝気風量制御装置は以上のように構成されているので、硝化状況を判定するために曝気槽内の酸素利用速度分布の測定手段を設置しなければならず、多数の測定計器ないしサンプリング装置が必要であり、装置構成が複雑で維持管理費も高くなる。また、硝化状況判定により、曝気槽入口部における汚水中の有機物などのＢＯＤ成分の除去が硝化反応の律速とならないように曝気槽入口の風量の増減は行うが、曝気槽出口ＤＯは一定のままで曝気槽後半分の風量制御を行っている。
水温と曝気槽内微生物濃度が一定であれば、硝化速度は、主にＤＯにより左右されるため、曝気槽後半部での平均硝化速度はほぼ一定となるので、短時間の曝気槽窒素負荷量（流入量×流入窒素濃度）の変動に対応するためには、曝気槽出口におけるＤＯ設定値は最大流入窒素負荷にあわせた高い値に設定しなければならない。
このため、流入窒素負荷量が小さい場合は、曝気槽末端出口よりかなり上流側で硝化反応が終了するので、余分な曝気風量を供給することになり、送風機動力が必要以上にかかるなどの問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行う水処理システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る水処理システムでは、曝気槽で被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽出口の溶存酸素濃度を検出する第１の溶存酸素濃度検出手段と、曝気槽出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第２の溶存酸素濃度検出手段とを備え、前記第１の溶存酸素濃度検出手段の検出値と前記第２の溶存酸素濃度検出手段の検出値との差に応じて前記設定値を補正する設定値補正手段を設けるとともに、前記設定値補正手段による補正結果に応じて被処理水の溶存酸素濃度を調整するように曝気槽への供給風量を調節するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行う水処理システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１に基づいて説明する。図１は実施の形態１における構成を示すブロック図である。
【０００９】
図１において、汚水処理システムは、脱窒を行う嫌気槽１と、好気条件でアンモニア性窒素（以下、ＮＨ４−Ｎと略称する）を硝酸性窒素（以下、ＮＯ３−Ｎと略称する）に硝化する曝気槽２と、曝気処理された被処理水から汚泥を沈降分離させ処理水として流出させる沈澱池３と、汚泥を嫌気槽１に返送させる返送汚泥ポンプ７と、汚泥のうち余剰汚泥として系外に引き抜く余剰汚泥ポンプ８と、曝気槽２に空気を送る送風機６と、曝気槽２の空気量を調節する調節弁４とで構成される。嫌気槽１と曝気槽２とは、微生物による生物反応を行う生物反応槽装置ＢＲを構成する。
曝気風量制御装置ＡＦは、曝気槽２の出口から時間最大流入量で１〜２時間程度上流側に設けた溶存酸素濃度計（以下、ＤＯ計と略称する）２０のＤＯ検出値ＤＯ２０を一定にするＤＯ一定制御部３０と、ＤＯ一定制御部３０のＤＯ目標値に対するＤＯ基準設定値ＳＶ０を設定するＤＯ基準設定器３２と、曝気槽２の出口に設置されたＤＯ検出値ＤＯ２１を出力するＤＯ計２１と、ＤＯ計２０とのＤＯ値の差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）に応じてＤＯ設定増減値ＳＶａを出力しＤＯ基準設定値ＳＶ０を補正してＤＯ一定制御部３０から実行設定値ＳＶ１を導出するＤＯ増減計算部３１とから構成される。
【００１０】
次に、動作について説明する。
処理対象としての流入水は嫌気槽１に流入し、ここで返送汚泥ポンプ７により最終沈澱池３から返送された返送汚泥と混合される。曝気槽２の硝化反応により返送汚泥中に含まれるＮＯ３−Ｎは、嫌気条件下の嫌気槽１において、生物により窒素ガスに還元され流入水に含まれるＮＨ４−Ｎが除去（脱窒）される。
嫌気槽１から出た混合液は曝気槽２に流入し、好気条件下でＮＯ３−Ｎに硝化される。曝気槽２から出た混合液は沈澱池３へ流入し、沈澱池３で固液分離され、上澄液は処理水として放流される。沈澱した汚泥の一部は、曝気槽２内の微生物濃度を一定に維持するために余剰汚泥ポンプ８で系外に引き抜かれ、残りは返送汚泥ポンプ７により嫌気槽１に返送される。
【００１１】
ＤＯ基準値設定器３２により設定されたＤＯ基準値ＳＶ０とＤＯ増減計算部３１から出力されるＤＯ設定増減値ＳＶａはＤＯ一定制御部３０に入力される。ＤＯ一定制御部３０は、ＤＯ基準値ＳＶ０とＤＯ設定増減値ＳＶａを加算し、この加算値ＳＶ０＋ＳＶａが所定上下限値の範囲にあれば加算値ＳＶ０＋ＳＶａをＤＯ実行設定値ＳＶ１とし、上限値を越える場合は上限値を、下限値を下回る場合は下限値をＤＯ実行設定値ＳＶ１として、ＤＯ計２０のＤＯ検出値がＤＯ実行設定値ＳＶ１となるように空気調節弁４の開度を操作して曝気槽２に供給される曝気風量計５の風量を調節する。
【００１２】
ＤＯ増減計算部３１は、ＤＯ計２１のＤＯ検出値ＤＯ２１が所定の上下限範囲内にある場合は、ＤＯ計２０とＤＯ計２１とのＤＯ検出値差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）が一定となるようにＤＯ設定値増減量ＳＶａを出力するが、ＤＯ計２１のＤＯ検出値ＤＯ２１が下限値を下回る場合は、ＤＯ計２１のＤＯ検出値ＤＯ２１が下限値となるようにＤＯ実行設定値ＳＶ１を増大させるようにし、またＤＯ計２１のＤＯ検出値ＤＯ２１が上限値を上回る場合はＤＯ実行設定値ＳＶ１を増大させる出力は出さないように動作する。
【００１３】
ＤＯ計２０，２１を設けた曝気槽２への流入窒素負荷量が増大すると、ＤＯ計２０のＤＯ検出値は設定値ＳＶ１に維持されるが、ＤＯ計２０とＤＯ計２１設置点間でＮＨ４−Ｎは高くなり酸素利用速度は大きくなるので、ＤＯ計２１のＤＯ検出値は減少し、ＤＯ差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）は減少することになり、ＤＯ増減計算部３１はＤＯ実行設定値ＳＶ１を高くするように動作する。
また、逆に曝気槽流入窒素負荷量が減少するとＤＯ差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）は増大するので、ＤＯ増減計算部３１はＤＯ実行設定値ＳＶ１を低くするように動作する。従って曝気槽流入窒素負荷量の変動に応じてＤＯ実行設定値ＳＶ１が変更されるので、適切に曝気槽２の空気量を制御する曝気風量制御装置ＡＦを得ることができる。
【００１４】
なお、曝気槽出口から上流側に設置するＤＯ計２１は、曝気槽出口から離れすぎて入口側に近くなると、曝気風量に対するＤＯ変化量は非常に小さくなること、また逆に曝気槽出口に近すぎると、ＤＯ差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）がつきにくくなるとともに、滞留時間が非常に小さくなるため上流点のＮＨ４−Ｎが曝気槽出口まで到達する間に所定値まで除去することが難しくなり制御が困難となる。上流側ＤＯ計設置点は、曝気槽出口から時間最大流入量の１〜２時間程度上流側に設置するのがよい。
【００１５】
この発明による実施の形態１によれば、微生物による生物反応を行う生物反応槽装置ＢＲを構成する曝気槽２で排水等の被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽２の出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２１からなる第１の溶存酸素濃度検出手段と、曝気槽２の出口から時間最大流量で所要処理時間１〜２時間に相当する所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２０からなる第２の溶存酸素濃度検出手段と、溶存酸素濃度の基準設定値ＳＶ０を設定するＤＯ基準値設定器３２からなる基準設定手段と、前記ＤＯ基準値設定器３２からなる基準設定手段により設定される基準値ＳＶ０を補正する設定増減値ＳＶａを出力するＤＯ増減計算部３１からなる設定値補正手段とを備え、前記ＤＯ計２１からなる第１の溶存酸素濃度検出手段のＤＯ検出値ＤＯ２１と前記ＤＯ計２０からなる第２の溶存酸素濃度検出手段のＤＯ検出値ＤＯ２０との差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）に応じて前記設定値を補正するＤＯ増減計算部３１からなる設定値補正手段を設けるとともに、前記曝気槽２の出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２０からなる第２の溶存酸素濃度検出手段により検出される溶存酸素濃度値を前記ＤＯ増減計算部３１からなる設定値補正手段による補正結果としての実行設定値ＳＶ１＝ＳＶ０＋ＳＶａに応じて調整するように曝気槽２への供給風量を調節する曝気風量制御装置ＡＦからなる風量調節手段を設けたので、曝気槽の出口から所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第２の溶存酸素濃度検出手段により検出される溶存酸素濃度値を前記設定値補正手段による補正結果に応じて調整するように曝気槽への供給風量を調節することによって、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行う水処理システムを得ることができる。
【００１６】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図２に基づいて説明する。図２は実施の形態２における構成を示すブロック図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１７】
上記実施の形態１では、ＤＯ一定制御部３０の制御点をＤＯ計２０の設置点とする場合について述べたが、この実施の形態２では、図２に示すように、制御点をＤＯ計２１の設置点として、ＤＯ増減計算部３１ａを設けて、ＤＯ検出値差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）が所定値より大きくなるとＤＯ一定制御部３０から導出されるＤＯ実行設定値ＳＶ１を増加させ、所定値より小さくなるとＤＯ一定制御部３０から導出されるＤＯ設定値ＳＶ１を減少させるようにしており、上記実施の形態１と同様な効果を得ることができる。
この場合は、曝気槽２の出口におけるＤＯを制御点としているので、ＤＯ増減計算部３１ａにおいては実施の形態１のＤＯ増減計算部３１のようにＤＯ計２１のＤＯ検出値ＤＯ２１が上下限範囲外となった時の計算は必要でなくなり、ＤＯ増減計算部３１ａの計算を簡単化できる利点がある。
【００１８】
この発明による実施の形態２によれば、微生物による生物反応を行う生物反応槽装置ＢＲを構成する曝気槽２で排水等の被処理水におけるアンモニア性窒素を硝酸性窒素に酸化させる水処理システムにおいて、曝気槽２の出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２１からなる第１の溶存酸素濃度検出手段と、曝気槽２の出口から時間最大流量で所要処理時間１〜２時間に相当する所定の処理過程を遡った上流側における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２０からなる第２の溶存酸素濃度検出手段と、溶存酸素濃度の基準設定値ＳＶ０を設定するＤＯ基準値設定器３２からなる基準設定手段と、前記ＤＯ基準値設定器３２からなる基準設定手段により設定される基準値ＳＶ０を補正する設定増減値ＳＶａを出力するＤＯ増減計算部３１からなる設定値補正手段とを備え、前記ＤＯ計２１からなる第１の溶存酸素濃度検出手段のＤＯ検出値ＤＯ２１と前記ＤＯ計２０からなる第２の溶存酸素濃度検出手段のＤＯ検出値ＤＯ２０との差（ＤＯ２１−ＤＯ２０）に応じて前記設定値を補正するＤＯ増減計算部３１からなる設定値補正手段を設けるとともに、前記曝気槽２の出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出するＤＯ計２１からなる第１の溶存酸素濃度検出手段により検出される溶存酸素濃度値を前記ＤＯ増減計算部３１からなる設定値補正手段による補正結果としての実行設定値ＳＶ１＝ＳＶ０＋ＳＶａに応じて調整するように曝気槽２への供給風量を調節する曝気風量制御装置ＡＦからなる風量調節手段を設けたので、曝気槽出口における被処理水の溶存酸素濃度を検出する第１の溶存酸素濃度検出手段により検出される溶存酸素濃度値を前記設定値補正手段による補正結果に応じて調整するように曝気槽への供給風量を調節することによって、流入窒素負荷変動に関わらず、簡潔な構成で適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行う水処理システムを得ることができる。
【００１９】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図３に基づいて説明する。図３は実施の形態３における構成を示すブロック図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２０】
実施の形態１では、ＤＯ基準設定値はＤＯ基準値設定器３２（図１参照）で一定値を設定する場合について述べたが、この実施の形態２では、図３に示すように、被処理水流量計２２とＤＯ基準値計算部３４を設け、ＤＯ基準値計算部３４において、被処理水流量が大きくなるとＤＯ基準設定値ＳＶ０が高くなるように被処理水流量に応じてＤＯ基準設定値ＳＶ０を計算するようにしたので、実施の形態１より被処理水流量の変動に対する制御応答が良くなり安定した曝気風量制御装置ＡＦを得ることができる。
【００２１】
この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１または実施の形態２における構成において、被処理水の流量を計測する被処理水流量計２２からなる流量計測手段と、前記被処理水流量計２２からなる流量計測手段により計測された被処理水の流量に応じて基準設定値を導出するＤＯ基準値計算部３４からなる基準値計算手段を備え、溶存酸素目標値の基準設定値を被処理水流量の関数として与えるようにしたので、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行うとともに、被処理水流量の変動に対する制御応答性が良くなり安定性を向上できる水処理システムを得ることができる。
【００２２】
実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図４に基づいて説明する。図４は実施の形態４における構成を示すブロック図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２３】
上記実施の形態３では、被処理水流量計２２で計測された被処理水流量によりＤＯ基準設定値をＤＯ基準値計算部３４で求める場合について述べたが、この実施の形態４では、図４に示すように被処理水窒素計２３を設けて、被処理水流量計２２で計測された被処理水流量と被処理水窒素計２３で計測された窒素濃度を乗算器３３で乗算して被処理水窒素負荷量を求めて、ＤＯ基準値計算部３４ａで、この被処理水窒素負荷量の関数としてＤＯ基準設定値を求めるようにしたので、被処理水の流量と窒素濃度がともに変動する場合、実施の形態３より制御性が良くなる。なお被処理水窒素計２３は、被処理水アンモニア性窒素計を使用してもよい。
【００２４】
この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１から実施の形態３までのいずれかの構成において、被処理水の流量を計測する被処理水流量計２２からなる流量計測手段と、被処理水の窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度を測定する被処理水窒素計２３からなる濃度計測手段と、前記被処理水流量計２２からなる流量計測手段により計測された被処理水の流量と前記被処理水窒素計２３からなる濃度計測手段により測定された被処理水の窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度とを乗算により演算して基準設定値を導出する乗算器３３からなる演算手段とを備え、被処理水流量と被処理水窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度を乗算により演算して求まる被処理水窒素負荷量の関数として溶存酸素目標値の基準設定値を求めるようにしたので、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行うとともに、制御性の良い水処理システムを得ることができる。
【００２５】
実施の形態５．
この発明による実施の形態５を図５および図６に基づいて説明する。図５は実施の形態５における構成を示すブロック図である。図６は実施の形態５におけるＤＯ基準値計算部の内部構成を示すブロック図である。
この実施の形態５において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２６】
上記実施の形態４では、ＤＯ基準値計算部３４ａにより被処理水窒素負荷量の関数としてＤＯ基準設定値を求めていたが、被処理水窒素変動が被曝気槽内の各点に伝達される速度は、実際に流入した水が曝気槽の各点を通過して初めて変動が伝わるために、処理水流量変動の伝達速度に比べて非常に遅くなるので、この実施の形態５では、図５に示すように、ＤＯ基準値計算部３４ｂに被処理水流量計２２により計測された被処理水流量と被処理水窒素計２３により計測された被処理水窒素濃度とを入力するとともに、ＤＯ基準値計算部３４ｂにおいて、図６に示すように、被処理水流量変動に対するＤＯ基準値と被処理水窒素変動に対するＤＯ基準値とを独立に求めた後、それぞれを加算してＤＯ基準設定値を求めるようにすることで、実施の形態４よりさらに制御性を良くすることができる。
【００２７】
実施の形態５におけるＤＯ基準値計算部３４ｂの内部構成を示す図６において、被処理水流量計２２により計測された被処理水流量が関数発生器１０１に入力され、関数発生器１０１から被処理水流量に対する基準ＤＯ値が導出される。
被処理水窒素計２３により計測された被処理水窒素濃度は時間遅れ補正器１０２に入力され、時間遅れ補正器１０２から時間遅れ（＝無駄時間＋１次遅れ）を補正するための時間遅れ補正出力が導出され、この時間遅れ補正出力と被処理水窒素濃度基準値とが減算器１０３で比較されて、減算器１０３から窒素濃度差が導出される。減算器１０３から導出された窒素濃度差は関数発生器１０４へ入力され、関数発生器１０４から前記窒素濃度差に対するＤＯ補正値が導出される。
関数発生器１０１から導出される被処理水流量に対する基準ＤＯ値と関数発生器１０４から導出される前記窒素濃度差に対するＤＯ補正値とは、加算器１０５で加算されて、加算器１０５からＤＯ基準設定値ＳＶ０として導出される。
【００２８】
この発明による実施の形態５によれば、実施の形態１から実施の形態４までのいずれかの構成において、被処理水の流量を計測する被処理水流量計２２からなる流量計測手段と、被処理水の窒素濃度またはアンモニア性窒素濃度を測定する被処理水窒素計２３からなる濃度計測手段とを備え、前記被処理水流量計２２からなる流量計測手段により計測された被処理水流量の関数として求めた基準設定値を、さらに被処理水窒素計２３からなる濃度計測手段により計測された被処理水窒素濃度の変化が曝気槽に伝達される時間遅れを考慮して、前記被処理水窒素濃度と被処理水窒素濃度基準値との差に応じて補正することにより溶存酸素目標値の基準設定値を求めるようにしたので、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行うとともに、さらに制御性の良い水処理システムを得ることができる。
【００２９】
実施の形態６．
この発明による実施の形態６を図７に基づいて説明する。図７は実施の形態６における構成を示すブロック図である。
この実施の形態６において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３０】
上記実施の形態３では、被処理水流量計２２の流量の関数としてＤＯ基準値計算部３４によりＤＯ基準値を求めていたが、被処理水流量計２２の変動が急増減する場合は、曝気風量を調節して曝気槽内ＤＯを増減させて硝化速度を調節するのに時間がかかるため、制御が遅れる場合がある。
実施の形態６では、このような場合、図７に示すように、被処理水流量の流入量予測計算部４０を設けて、数時間から２４時間後の流入量予測値を計算し、ＤＯ基準値計算部３４ｃにおいて、この流入量予測値に基づいて、ＤＯ基準設定値ＳＶ０を求めるようにしたので、被処理水流量計２２の変動が急増減する場合も制御性の良い曝気風量制御装置を得ることができる。
流入量予測計算部４０の予測手法は、例えば過去の実績流入量を天候・気温、曜日・時刻の予測要因とともに保存しておき、予測期間における予測要因を設定し、この予測要因に一番近い過去の予測要因における過去の実績流入量を予測値とするものとする。ＤＯ基準値計算部３４ｃでは被処理水流量の予測値に対して数時間分の移動平均値を計算し、ＤＯ基準設定値ＳＶ０は、この移動平均値を流入量として、流入量−ＤＯ基準値関数より求める。
【００３１】
この発明による実施の形態６によれば、実施の形態１から実施の形態５までのいずれかの構成において、被処理水流量を予測する流入量予測計算部４０からなる流量予測手段を備え、前記流入量予測計算部４０からなる流量予測手段による被処理水流量予測値に基づいて溶存酸素目標値の基準設定値ＳＶ０を求めるようにしたので、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行うとともに、被処理水流量が急変する場合にも制御性の良い水処理システムを得ることができる。
【００３２】
実施の形態７．
この発明による実施の形態７を図８に基づいて説明する。図８は実施の形態７における構成を示すブロック図である。
この実施の形態７において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３３】
実施の形態６では、流入量予測計算部４０を設けて、被処理水流量の流入量予測値に基づいてＤＯ基準値計算部３４ｃにおいてＤＯ基準値を求めるようにしたが、この実施の形態７のように、被処理水流量計２２により計測される被処理水流量が、日曜・祝日、月曜、平日（火曜から金曜）、土曜など曜日により曜日毎にほぼ一定の流入量変動パターンがある場合は、流入量予測計算部４０の代わりに、ＤＯ基準値パターン選択部４１を設けて、あらかじめ設定・保存手段により設定・保存されている複数のＤＯ基準値パターン（時刻単位で１日分のＤＯ基準値）から該当する曜日パターンを選択して、選択されたＤＯ基準値パターンによりＤＯ基準設定値ＳＶ０を求めるようにしても良い。
流入量予測計算部４０が必要でないので、ＤＯ基準設定値ＳＶ０を求める計算が簡略化でき、設計調整が容易で制作費が安価となる。
【００３４】
この発明による実施の形態７によれば、曜日に従って設定・保存された被処理水流量についての複数の２４時間変動パターンを選択するＤＯ基準値パターン選択部３５からなる変動パターン選択手段を備え、前記ＤＯ基準値パターン選択部３５からなる変動パターン選択手段により選択された被処理水流量変動パターンの流量の関数として溶存酸素目標値の基準設定値ＳＶ０を求めるようにしたので、流入窒素負荷変動に関わらず、適切な曝気風量の供給ができる曝気風量制御を行うとともに、設計調整が容易で安価な水処理システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明による実施の形態１における構成を示すブロック図である。
【図２】この発明による実施の形態２における構成を示すブロック図である。
【図３】この発明による実施の形態３における構成を示すブロック図である。
【図４】この発明による実施の形態４における構成を示すブロック図である。
【図５】この発明による実施の形態５における構成を示すブロック図である。
【図６】この発明による実施の形態５におけるＤＯ基準値計算部の動作に関するフロー図である。
【図７】この発明による実施の形態６における構成を示すブロック図である。
【図８】この発明による実施の形態７における構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  嫌気槽、２  曝気槽、３  沈澱池、４  調節弁、６  送風機、７  返送汚泥ポンプ、８  余剰汚泥ポンプ、２０  ＤＯ計、３０  ＤＯ一定制御部、３１  ＤＯ増減計算部、３２  ＤＯ基準設定器、３３  乗算器、３４，３４ａ，３４ｂ  ＤＯ基準値計算部、３５  ＤＯ基準値パターン選択部、４０  流入量予測計算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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