(57)【要約】【課題】生物処理槽の負荷の増大に曝気能力の変更が追いつかないことが原因で、処理水の水質を悪化させるようなことがなく、処理負荷の変動に対応できる排水処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】前段生物処理槽５にて処理された後の混合水を水質測定槽２６に導き、溶存酸素センサ３３の計測値を利用して後段生物処理槽１４の処理能力の後段生物処理槽１４に流入する混合水の負荷量に対する過不足度を判断し、前段生物処理槽５のブロア１０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水である排水と汚泥との混合水中の有機物を微生物により酸化分解する前段生物処理槽および後段生物処理槽とからなる生物処理槽と、前記前段生物処理槽および前記後段生物処理槽の微生物の活性度を調整することで有機物の処理量を制御する曝気手段と、前記前段生物処理槽にて処理された混合水を流入させ一定量貯留する計測槽と、前記計測槽の混合水を曝気する曝気手段と、前記計測槽の混合水の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度センサと、前記前段生物処理槽の曝気手段を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記前段生物処理槽にて処理された後の混合水を計測槽に流入させて一定量貯留し、貯留した計測槽の混合水を一定時間曝気した後、曝気を停止させて一定時間貯留後排出する被測定水導入手段と、貯留した計測槽の混合水の溶存酸素濃度の計測値を利用して前記後段生物処理槽の処理能力の前記後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量に対する過不足度を判断する負荷状態判断手段と、前記負荷状態判断手段の判断した前記後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前記前段生物処理槽の曝気手段を制御する機器制御手段で構成されたことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
貯留した計測槽の混合水の曝気停止後の溶存酸素濃度センサ計測値の変化度合いにより計測槽の混合水の酸素利用速度を演算する酸素利用速度演算手段と、前記酸素利用速度演算手段での酸素利用速度の演算値を記憶する酸素利用速度記憶手段を有し、負荷状態判断手段は、前記酸素利用速度演算手段で演算した酸素利用速度と前記酸素利用速度記憶手段に記憶された酸素利用速度を比較し、その差があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、その差があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
貯留した計測槽の混合水の曝気停止後の溶存酸素濃度センサ計測値の変化度合いにより計測槽の混合水の酸素利用速度を演算する酸素利用速度演算手段と、前記酸素利用速度演算手段での酸素利用速度の演算値を記憶する酸素利用速度記憶手段を有し、負荷状態判断手段は、酸素利用速度記憶手段に記憶された複数個の酸素利用速度から酸素利用速度を予測し、予測値があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、予測値があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項４】
貯留した計測槽の混合水が曝気されている時の溶存酸素濃度センサ計測値を記憶する溶存酸素濃度記憶手段を備え、負荷状態判断手段は、曝気中あるいは曝気停止直後の前記溶存酸素濃度センサの計測値があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、前記溶存酸素濃度センサの計測値があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項５】
貯留した計測槽の混合水が曝気されている時の溶存酸素濃度センサ計測値を記憶する溶存酸素濃度記憶手段を備え、負荷状態判断手段は、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持つか否か判断することを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項６】
負荷状態判断手段は、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持つ上昇曲線となる場合、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間が予め設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間が予め設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする請求項５に記載の排水処理装置。
【請求項７】
負荷状態判断手段は、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持たない上昇曲線となる場合、請求項２から４いずれか１項に記載の判断を行うことを特徴とする請求項５記載の排水処理装置。
【請求項８】
機器制御手段は、負荷状態判断手段により判断した後段生物処理槽の処理能力の過不足度により複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択して前段生物処理槽の曝気手段を制御することを特徴とする請求項２から４および６または７いずれか１項に記載の排水処理装置。
【請求項９】
機器制御手段は、負荷状態判断手段で後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断した場合は処理能力大側に運転モードを変更し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した場合は処理能力小側に運転モードを変更することを特徴とする請求項８に記載の排水処理装置。
【請求項１０】
曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間を曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値が予め設定した値（変曲点近似ＤＯ値）になるまでの時間で近似することを特徴とする請求項６に記載の排水処理装置。
【請求項１１】
変曲点近似ＤＯ値を、酸素利用速度演算手段で演算した酸素利用速度と前記酸素利用速度記憶手段に記憶された酸素利用速度を比較し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した時の曝気終了時の溶存酸素濃度センサの計測値とすることを特徴とする請求項１０に記載の排水処理装置。
【請求項１２】
前段生物処理槽の前段に、排水の懸濁成分を浮上させて分離する加圧浮上装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の排水処理装置。
【請求項１３】
加圧浮上装置の排水流入側に切換弁を設けたことを特徴とする請求項１２に記載の排水処理装置。
【請求項１４】
機器制御手段は、負荷状態判断手段により求めた後段生物処理槽の処理能力の過不足度により複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択して前段生物処理槽の曝気手段および切換弁を制御することを特徴とする請求項１３に記載の排水処理装置。
【請求項１５】
機器制御手段は、負荷状態判断手段で後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断した場合は処理能力大側に運転モードを変更し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した場合は処理能力小側に運転モードを変更することを特徴とする請求項１４に記載の排水処理装置。
【請求項１６】
加圧浮上装置に流入した排水の懸濁成分の浮上を促進させる薬剤を供給する薬注ポンプを有することを特徴とする請求項１２に記載の排水処理装置。
【請求項１７】
機器制御手段は、負荷状態判断手段により求めた後段生物処理槽の処理能力の過不足度により複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択して前段生物処理槽の曝気手段、切換弁および薬注ポンプを制御することを特徴とする請求項１６に記載の排水処理装置。
【請求項１８】
機器制御手段は、負荷状態判断手段で後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断した場合は処理能力大側に運転モードを変更し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した場合は処理能力小側に運転モードを変更することを特徴とする請求項１７に記載の排水処理装置。
【請求項１９】
前段および後段の少なくとも２つの生物処理槽からなる排水処理装置における制御方法であって、前段生物処理槽にて処理された後の混合水の溶存酸素濃度の計測値を利用して、後段生物処理槽における処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量が後段生物処理槽の処理能力を超えない範囲で処理能力近くになるように前段生物処理槽の曝気量を制御することを特徴とする排水処理装置の制御方法。
【請求項２０】
後段生物処理槽の処理能力の過不足度は、前段生物処理槽にて処理された後の混合水の酸素利用速度の演算を所定時間間隔で複数回行い、複数の酸素利用速度の演算値から判断することを特徴とする請求項１９に記載の排水処理装置の制御方法。
【請求項２１】
後段生物処理槽の処理能力の過不足度は、前段生物処理槽にて処理された後の混合水の曝気中あるいは曝気停止直後の前記溶存酸素濃度センサの計測から予測することを特徴とする請求項１９に記載の排水処理装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場や他の施設などから排出される被処理水である排水と汚泥との混合水を生物処理槽に貯留し、生物処理槽の混合水の溶存酸素濃度を測定し、検出した溶存酸素濃度により混合水の処理を最適な条件に制御する排水処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生物処理槽の被処理水である排水と汚泥との混合水の水質を測定し、その検出値に基づき混合水の処理を最適な条件に制御する排水処理装置として、生物処理槽の混合水に直接、溶存酸素濃度検出器を位置させて溶存酸素濃度（以下ＤＯと記述する）を検出し、この検出値に基づき生物処理槽の曝気手段の曝気能力を制御するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載のものは、単一の生物処理槽内において汚水を間欠的に曝気することにより嫌気状態と好気状態を交互に行う汚水の活性汚泥処理方法において、曝気装置停止直後からＤＯの降下を時系列的に採取しＤＯの降下の傾きを示す酸素利用速度（以下Ｒｒと記述する）を各曝気サイクル毎に計測し、計測したＲｒに応じて曝気インターバル時間を自動設定し、曝気インターバル時間において硝化反応が進行するＤＯ値を上回る好気時間Ｔｏｘと酸素の供給を停止している時間の内脱窒反応が進行する槽内ＤＯが０近傍の嫌気時間Ｔａｎとの好気嫌気時間比ＲＡＯを計測したＲｒに応じて自動設定し、曝気インターバル時間においてＲＡＯが設定値通りとなるよう曝気装置停止時間を前回のサイクルにおいて計測したＲｒから予測することにより制御するというものである。
【特許文献１】特開平１１−１２８９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の特許文献１に記載のものは、単一の生物処理槽内において各曝気サイクル毎に計測したＲｒを用いて曝気手段の曝気能力を制御しているが、制御した結果が生物処理槽の状態に影響を及ぼすのには数時間の時間遅れがあり、生物処理槽の負荷の増大に対し曝気能力の変更が追いつかず処理水の水質が悪化することがある。
【０００５】
したがって、各曝気サイクル毎に計測したＲｒを用いて単一の生物処理槽の曝気能力を制御する方式では過曝気せずに処理負荷の変動に対応することは困難である。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、過曝気せずに処理負荷の変動に対応できる排水処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、被処理水である排水と汚泥との混合水中の有機物を微生物により酸化分解する前段生物処理槽および後段生物処理槽とからなる生物処理槽と、前記前段生物処理槽および前記後段生物処理槽の微生物の活性度を調整することで有機物の処理量を制御する曝気手段と、前記前段生物処理槽にて処理された混合水を流入させ一定量貯留する計測槽と、前記計測槽の混合水を曝気する曝気手段と、前記計測槽の混合水の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度センサと、前記前段生物処理槽の曝気手段を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記前段生物処理槽にて処理された後の混合水を計測槽に流入させて一定量貯留し、貯留した計測槽の混合水を一定時間曝気した後、曝気を停止させて一定時間貯留後排出する被測定水導入手段と、貯留した計測槽の混合水の溶存酸素濃度の計測値を利用して前記後段生物処理槽の処理能力の前記後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量に対する過不足度を判断する負荷状態判断手段と、前記負荷状態判断手段の判断した前記後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前記前段生物処理槽の曝気手段を制御する機器制御手段で構成されたことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、貯留した計測槽の混合水の溶存酸素濃度の計測値を利用して後段生物処理槽の処理能力が後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量よりも不足しているかあるいは過剰であるかを判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することにより、処理負荷の変動に対してもエネルギーを無駄にせず処理水質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、従来の排水処理装置における「過曝気することなく処理負荷の変動に対応した制御を行うことができない」という課題を解決するために、処理槽を前後段の複数の処理槽に分割し、後段への流入負荷量を検知し前段を制御、制御しない後段は最大の処理能力を発揮できるよう常時連続曝気する。
【００１０】
すなわち、処理負荷の変動に対応して処理量を変化させるのは前段のみとし、後段の流入負荷を溶存酸素濃度（ＤＯ）を使った指標により推定し、曝気量を制御して前段の処理能力を変化させる。
【００１１】
そして、流入負荷の推定には酸素利用速度を使用するのが一般的であるが、それに加えてＤＯの上昇状況に着目し、発明を完成させた。
【００１２】
以下、説明で記載している、後段生物処理槽の処理能力の過不足度、とは、前段生物処理槽にて処理された処理水に残存している処理負荷と比較して後段生物処理槽の処理能力が大きい時には処理能力が過剰、小さい時には処理能力が不足、を意味している。
【００１３】
また、被処理水である排水と汚泥との混合水中の有機物の量を負荷量と記す。
【００１４】
本発明の第１の実施の形態による排水処理装置は、被処理水である排水と汚泥との混合水中の有機物を微生物により酸化分解する前段生物処理槽および後段生物処理槽とからなる生物処理槽と、前記前段生物処理槽および前記後段生物処理槽の微生物の活性度を調整することで有機物の処理量を制御する曝気手段と、前記前段生物処理槽にて処理された混合水を流入させ一定量貯留する計測槽と、前記計測槽の混合水を曝気する曝気手段と、前記計測槽の混合水の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度センサと、前記前段生物処理槽の曝気手段を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記前段生物処理槽にて処理された後の混合水を計測槽に流入させて一定量貯留し、貯留した計測槽の混合水を一定時間曝気した後、曝気を停止させて一定時間貯留後排出する被測定水導入手段と、貯留した計測槽の混合水の溶存酸素濃度の計測値を利用して前記後段生物処理槽の処理能力の前記後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量に対する過不足度を判断する負荷状態判断手段と、前記負荷状態判断手段の判断した前記後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前記前段生物処理槽の曝気手段を制御する機器制御手段で構成されたことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００１５】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで処理水の水質を最適な条件に制御することができる。
【００１６】
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による排水処理装置において、貯留した計測槽の混合水の曝気停止後の溶存酸素濃度センサ計測値の変化度合いにより計測槽の混合水の酸素利用速度を演算する酸素利用速度演算手段と、前記酸素利用速度演算手段での酸素利用速度の演算値を記憶する酸素利用速度記憶手段を有し、負荷状態判断手段は、前記酸素利用速度演算手段で演算した酸素利用速度と前記酸素利用速度記憶手段に記憶された酸素利用速度を比較し、その差があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、その差があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００１７】
本実施の形態によれば、酸素利用速度の変化量により後段生物処理槽の処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで処理水の水質を最適な条件に制御することができる。
【００１８】
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による排水処理装置において、貯留した計測槽の混合水の曝気停止後の溶存酸素濃度センサ計測値の変化度合いにより計測槽の混合水の酸素利用速度を演算する酸素利用速度演算手段と、前記酸素利用速度演算手段での酸素利用速度の演算値を記憶する酸素利用速度記憶手段を有し、負荷状態判断手段は、酸素利用速度記憶手段に記憶された複数個の酸素利用速度から酸素利用速度を予測し、予測値があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、予測値があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００１９】
本実施の形態によれば、酸素利用速度の予測値により後段生物処理槽の処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで処理水の水質を最適な条件に制御することができる。
【００２０】
本発明の第４の実施の形態は、第１の実施の形態による排水処理装置において、貯留した計測槽の混合水が曝気されている時の溶存酸素濃度センサ計測値を記憶する溶存酸素濃度記憶手段を備え、負荷状態判断手段は、曝気中あるいは曝気停止直後の前記溶存酸素濃度センサの計測値があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、前記溶存酸素濃度センサの計測値があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２１】
本実施の形態によれば、曝気中あるいは曝気停止直後の前記溶存酸素濃度センサの計測値から後段生物処理槽の処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで処理水の水質を最適な条件に制御することができる。
【００２２】
本発明の第５の実施の形態は、第１の実施の形態による排水処理装置において、貯留した計測槽の混合水が曝気されている時の溶存酸素濃度センサ計測値を記憶する溶存酸素濃度記憶手段を備え、負荷状態判断手段は、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持つか否か判断することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２３】
本実施の形態によれば、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持つか否かの判断により後段生物処理槽の処理能力の過不足度を判断することができる。
【００２４】
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による排水処理装置において、負荷状態判断手段は、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持つ上昇曲線となる場合、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間が予め設定した値より大きい場合は後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断し、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間が予め設定した値より小さい場合は後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２５】
本実施の形態によれば、曝気中の溶存酸素濃度の上昇が変曲点を持つ上昇曲線となる場合、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間の大小により後段生物処理槽の処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで処理水の水質を最適な条件に制御することができる。
【００２６】
本発明の第７の実施の形態は、第５の実施の形態による排水処理装置において、負荷状態判断手段は、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持たない上昇曲線となる場合、請求項２から４いずれか１項に記載の判断を行うことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２７】
本実施の形態によれば、曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値の上昇が変曲点を持たない上昇曲線となる場合でも後段生物処理槽の処理能力の過不足度の判断を行うことができる。
【００２８】
本発明の第８の実施の形態は、請求項２から４および６または７いずれか１項の実施の形態による排水処理装置において、機器制御手段は、負荷状態判断手段により判断した後段生物処理槽の処理能力の過不足度により複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択して前段生物処理槽の曝気手段を制御することを特徴とする特徴とする排水処理装置としたものである。
【００２９】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前段生物処理槽の曝気手段の運転方法を的確に変更することができる。
【００３０】
本発明の第９実施の形態は、第８の実施の形態による排水処理装置において、機器制御手段は、負荷状態判断手段で後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断した場合は処理能力大側に運転モードを変更し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した場合は処理能力小側に運転モードを変更することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３１】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前段生物処理槽の曝気手段の運転方法を的確に変更することができる。
【００３２】
本発明の第１０実施の形態は、第６の実施の形態による排水処理装置において、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間を曝気中の溶存酸素濃度センサの計測値が予め設定した値（以下、変曲点近似ＤＯ値と記す）になるまでの時間で近似することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３３】
本実施の形態によれば、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間を簡単な方法で近似することができる。
【００３４】
本発明の第１１の実施の形態は、第１０の実施の形態による排水処理装置において、変曲点近似ＤＯ値を、酸素利用速度演算手段で演算した酸素利用速度と前記酸素利用速度記憶手段に記憶された酸素利用速度を比較し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した時の曝気終了時の溶存酸素濃度センサの計測値とすることを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３５】
本実施の形態によれば、曝気開始から前記変曲点が現れるまでの時間を簡単な方法で近似することができる。
【００３６】
本発明の第１２の実施の形態は、第１の実施の形態による排水処理装置において、前段生物処理槽の前段に、排水の懸濁成分を浮上させて分離する加圧浮上装置を設けたことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３７】
本実施の形態によれば、排水を加圧浮上装置でも処理することができる。
【００３８】
本発明の第１３の実施の形態は、第１２の実施の形態による排水処理装置において、加圧浮上装置の排水流入側に切換弁を設けたことを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００３９】
本実施の形態によれば、排水を加圧浮上装置を通して生物処理槽に流入させるか否かの切換を行うことができる。
【００４０】
本発明の第１４の実施の形態は、第１３の実施の形態による排水処理装置において、機器制御手段は、負荷状態判断手段により求めた後段生物処理槽の処理能力の過不足度により複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択して前段生物処理槽の曝気手段および切換弁を制御することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４１】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力が不足する時には排水を加圧浮上装置で処理することができる。
【００４２】
本発明の第１５の実施の形態は、第１４の実施の形態による排水処理装置において、機器制御手段は、負荷状態判断手段で後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断した場合は処理能力大側に運転モードを変更し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した場合は処理能力小側に運転モードを変更することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４３】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前段生物処理槽の槽曝気手段および切換弁の運転方法を的確に変更することができる。
【００４４】
本発明の第１６の実施の形態は、第１２の実施の形態による排水処理装置において、加圧浮上装置に流入した排水の懸濁成分の浮上を促進させる薬剤を供給する薬注ポンプを有することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４５】
本実施の形態によれば、加圧浮上装置における懸濁成分の浮上を促進させ、加圧浮上能力を高めることができる。
【００４６】
本発明の第１７の実施の形態は、第１６の実施の形態による排水処理装置において、機器制御手段は、負荷状態判断手段により求めた後段生物処理槽の処理能力の過不足度により複数の運転モードの中から１つの運転モードを選択して前段生物処理槽の曝気手段、切換弁および薬注ポンプを制御することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４７】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力が不足となり、さらに加圧浮上装置の能力を高める必要があるときに薬剤を加圧浮上装置に投入することができる。
【００４８】
本発明の第１８の実施の形態は、第１７の実施の形態による排水処理装置において、機器制御手段は、負荷状態判断手段で後段生物処理槽の処理能力が不足すると判断した場合は処理能力大側に運転モードを変更し、後段生物処理槽の処理能力が過剰になると判断した場合は処理能力小側に運転モードを変更することを特徴とする排水処理装置としたものである。
【００４９】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度により前段生物処理槽の槽曝気手段、切換弁および薬注ポンプの運転方法を的確に変更することができる。
【００５０】
本発明の第１９の実施の形態は、前段および後段の少なくとも２つの生物処理槽からなる排水処理装置における制御方法であって、前段生物処理槽にて処理された後の混合水の溶存酸素濃度の計測値を利用して、後段生物処理槽における処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽の曝気手段を制御することで後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量が後段生物処理槽の処理能力を超えない範囲で処理能力近くになるように前段生物処理槽の曝気量を制御することを特徴とする排水処理装置の制御方法としたものである。
【００５１】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽に流入する混合水の負荷量が後段生物処理槽にて処理可能な負荷量となるように制御し、処理負荷の変動に対してもエネルギーを無駄にせず処理水質を維持できる。
【００５２】
本発明の第２０の実施の形態は、第１９実施の形態による排水処理装置の制御方法において、後段生物処理槽の処理能力の過不足度は、前段生物処理槽にて処理された後の混合水の酸素利用速度の演算を所定時間間隔で複数回行い、複数の酸素利用速度の演算値から判断することを特徴とする排水処理装置の制御方法としたものである。
【００５３】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度を前段生物処理槽にて処理された後の混合水の酸素利用速度を用いて予測することができる。
【００５４】
本発明の第２１実施の形態は、第１９の実施の形態による排水処理装置の制御方法において、後段生物処理槽の処理能力の過不足度は、前段生物処理槽にて処理された後の混合水の曝気中あるいは曝気停止直後の前記溶存酸素濃度センサの計測から予測することを特徴とする排水処理装置の制御方法としたものである。
【００５５】
本実施の形態によれば、後段生物処理槽の処理能力の過不足度を前段生物処理槽にて処理された後の混合水の曝気中あるいは曝気停止直後の溶存酸素濃度センサの計測値から予測することができる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明による実施例の排水処理装置について、図面を参照して説明する。
【００５７】
図１は本発明による一実施例の排水処理装置を示す構成図、なお、図中の矢印は排水の流れを示す。
【００５８】
まず、生物処理手段１の構成について説明する。流入管２から被処理水である排水は切換弁３により直接あるいは加圧浮上装置４を介して前段生物処理槽５に流入し、一定量貯留される。
【００５９】
加圧浮上装置４には薬注ポンプ６から薬注入管７を通して排水の懸濁成分の浮上を促進させる薬剤が供給される。
【００６０】
加圧浮上装置４にて浮上した排水の懸濁成分は排出管８から排出され廃棄物として処理される。浮上した懸濁成分が取り除かれた排水は供給管９から前段生物処理槽５に流入する。
【００６１】
前段生物処理槽５にはブロア１０と多数の噴出孔を有した散気管１１及びブロア１０と散気管１１を接続する供給管１２で構成された曝気手段が設けられている。被処理水である排水と汚泥との混合水に対してはブロア１０から供給管１２、散気管１１へと空気を供給することで曝気が行われる。この曝気によって溶存酸素濃度を高めて好気性化し、微生物による分解を促進する。
【００６２】
前段生物処理槽５で浄化処理された混合水は、接続管１３を介して後段生物処理槽１４に流入する。
【００６３】
後段生物処理槽１４にはブロア１５と多数の噴出孔を有した散気管１６で構成された曝気手段が設けられており、ブロア１５と散気管１６は供給管１７により接続されている。被処理水である排水と汚泥との混合水に対してはブロア１５から供給管１７、散気管１６へと空気を供給することで曝気が行われる。
【００６４】
この曝気によって、溶存酸素濃度を高めて好気性化し、微生物による分解を促進する。
【００６５】
後段生物処理槽１４で浄化処理された混合水は、接続管１８を介して沈殿槽１９に供給され、汚泥分が沈降することでこれを分離し、排出管２０、開閉弁２１を介して排出し、活性汚泥として前段生物処理槽５に返送する（図示なし）。汚泥分が除かれた処理水は、排出管２２より排出し、放流または再利用するものである。
【００６６】
次に、水質測定手段２３の構成について説明する。後段生物処理槽１４側の接続管１３の出口付近に設置されたポンプ２４は前段生物処理槽５の処理水に近い性状の混合水を流入管２５より水質測定槽２６に流入させる。流入管２５には流入する被測定水の流量を測定する流量計２７と流入する被測定水の流量を調整する導入弁２８が設けられている。
【００６７】
水質測定槽２６の上部には、上部排出口２９が、水質測定槽２６の底部には底部排出口３０が備えてあり、被測定水は上部排出口２９からオーバーフローすることで排出管３１を通り後段生物処理槽１４へと還流させることができるようになっている。また、排出弁３２を開くことで底部排出口３０から排出管３１を通り後段生物処理槽１４へと還流させることができるようにもなっている。
【００６８】
また水質測定槽２６には溶存酸素濃度を検出する溶存酸素濃度センサ３３が設けられている。
【００６９】
さらに水質測定槽２６にはブロア３４と多数の噴出孔を有した散気管３５で構成された曝気手段が設けられており、ブロア３４と散気管３５は供給管３６により接続されている。水質測定槽２６の被測定水に対してはブロア３４から供給管３６、散気管３５へと空気を供給することで曝気が行われる。
【００７０】
この曝気によって、水質測定槽２６の被測定水の溶存酸素濃度を、前段生物処理槽５の処理水に近い性状の混合水の溶存酸素濃度よりも高めるものである。
【００７１】
図２は制御装置３７の構成を示すブロック図である。制御装置３７は流量計２７の計測値、溶存酸素濃度センサ３３の計測値を入力とし、ポンプ２４への運転／停止指令、導入弁２８への開度指令、排出弁３２への開／閉指令、ブロア３４への運転／停止指令、ブロア１０への運転／停止指令、切換弁３への開／閉指令、薬注ポンプ６への運転／停止指令を出力制御する。
【００７２】
なお、ブロア１５に対しては常時運転指令が出力されている。
【００７３】
また、制御装置３７はポンプ２４への運転／停止指令、導入弁２８への開度指令、排出弁３２への開／閉指令、ブロア３４への運転／停止指令を制御し、水質測定槽２６に混合水を流量計２７の計測値が一定になるように流入させ、一定量貯留し、貯留した計測槽の混合水を一定時間曝気した後、曝気を停止させて一定時間貯留後排出する被測定水導入手段３８と、水質測定槽２６に貯留された被測定水がブロア３４で曝気されている時の溶存酸素濃度センサ３３の計測値を一定時間間隔で記憶する溶存酸素濃度記憶手段３９と、曝気停止後の溶存酸素濃度センサ３３の計測値の変化から酸素利用速度の演算を行う酸素利用速度演算手段４０と、酸素利用速度演算手段４０で演算した酸素利用速度を記憶する酸素利用速度記憶手段４１と、溶存酸素濃度記憶手段３９に記憶された曝気中の溶存酸素濃度の変化と、酸素利用速度演算手段４０で演算された酸素利用速度と、酸素利用速度記憶手段４１に記憶された酸素利用速度から後段生物処理槽１４の処理能力の過不足度を判断する負荷状態判断手段４２と、負荷状態判断手段４２で判断した後段生物処理槽１４の処理能力の過不足度によりブロア１０への運転／停止指令、切換弁３への開／閉指令、薬注ポンプ６への運転／停止指令を制御する機器制御手段４３を有している。
【００７４】
次に制御装置３７の動作について説明する。
【００７５】
図３は制御装置３７の制御動作を示すフローチャートである。
【００７６】
制御装置３７に電源が入れられると、被測定水導入手段３８は排出弁３２を開き水質計測槽２６内の被測定水を底部排出口３０から後段生物処理槽１４へと還流させ、終了後排出弁３２を閉じる（Ｓ１）。
【００７７】
次に被測定水導入手段３８はポンプ２４を運転し、後段生物処理槽１４の被処理水を被測定水として水質測定槽２６に流入させる。被測定水の流入流量は流量計２７で測定され、予め定められた流入流量（２Ｌ／分）となるように被測定水導入手段３８は導入弁２８の開度制御を行う（Ｓ２、Ｓ３）。
【００７８】
なお、被測定水の供給は水質測定槽２６内の被測定水の性状と後段生物処理槽１４の排水の性状が等しくなるように被測定水が上部排出口２９からオーバーフローして後段生物処理槽１４へと還流するまでの一定時間（１０分程度）行われる。
【００７９】
その後、被測定水導入手段３８はポンプ２４を停止、導入弁２８を閉じ、ブロア３４を運転することで水質測定槽２６内に貯留された被測定水の溶存酸素濃度を高める。溶存酸素濃度記憶手段３９はこの時の溶存酸素濃度を一定時間間隔（１０秒程度）で保存する。そして、一定時間（２０分程度）経過後被測定水導入手段３８はブロア３４を停止する（Ｓ４〜Ｓ７）。
【００８０】
そして、負荷状態判断手段４２は溶存酸素濃度記憶手段３９に記憶した溶存酸素濃度から溶存酸素濃度上昇が変曲点を持つか持たないかを解析し、変曲点を持つ場合はブロア３４の運転から変曲点が現れるまでの時間（Ｔｐ）を求める。
【００８１】
Ｔｐは例えば以下のステップ１〜４で求める。
【００８２】
（ステップ１）溶存酸素濃度記憶手段３９に記憶した溶存酸素濃度をＤＯ1、ＤＯ2・・・・ＤＯi・・・ＤＯnとした時、ＤＯの変化量ΔＤＯiを
ΔＤＯi＝ＤＯi+1−ＤＯi
で示す演算を行いΔＤＯ1、ΔＤＯ2・・・・ΔＤＯi・・・ΔＤＯn-1を求める。
（ステップ２）ΔＤＯ1、ΔＤＯ2・・・・ΔＤＯi・・・ΔＤＯn-1の値をΔＤＯ1から順次見ていき、その値が正の値から一度ゼロになり再び正の値になるΔＤＯiを求める。
（ステップ３）ＤＯiを記憶した時間をＴｐとする。
（ステップ４）ステップ２によりΔＤＯiが求められなかった場合は溶存酸素濃度上昇が変曲点を持たないと判断する。
【００８３】
溶存酸素濃度上昇が変曲点を持つ場合は、Ｔｐの値をもとにブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６の運転モードを決定し、決定した運転モードによってブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６を運転する（Ｓ８〜Ｓ９）。
【００８４】
また、溶存酸素濃度上昇が変曲点を持たない場合は、ブロア３４停止後の溶存酸素濃度の変化から酸素利用速度（Ｒｒ）を酸素利用速度演算手段４０で演算する。
【００８５】
Ｒｒの演算は例えば、溶存酸素濃度センサ３３の測定値が８．０ｍｇ／Ｌから３．０ｍｇ／Ｌに低下する時間Ｔを測定し、
Ｒｒ＝５／Ｔ
で演算する。
【００８６】
負荷状態判断手段４２は、酸素利用速度記憶手段４１に記憶されている前回のＲｒ演算結果Ｒｒ*から、Ｒｒの変化量ΔＲｒを
ΔＲｒ＝Ｒｒ−Ｒｒ*
で演算する。
【００８７】
そして、ΔＲｒの値をもとにブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６の運転モードを決定し、決定した運転モードによってブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６を運転する（Ｓ１０〜Ｓ１２）。
【００８８】
そして、一定時間（１時間）経過後Ｓ１に戻り、同様の動作を周期的に繰り返す。
【００８９】
次に、Ｔｐの値およびΔＲｒの値によるブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６の運転モード決定と運転方法について詳細に説明する。
【００９０】
表１は運転モードとブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６の運転方法を示しており、運転モードの数字が大きくなるほど加圧浮上装置４および前段生物処理槽５での処理能力が大きくなる運転方法となっている。
【００９１】
【表１】
2008161855.tif 000003
【００９２】
なお、ブロア１０のみで排水の処理を行う時は運転モード１〜４、ブロア１０、切換弁３で排水の処理を行う時は運転モード１〜８、ブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６で排水の処理を行う時は運転モード１〜９での運転となる。
【００９３】
制御装置３７に電源が入れられた時の運転モードは４であり、ブロア１０は運転、切換弁３は開、薬注ポンプ６は停止となっており、流入管２から被処理水である排水は切換弁３により直接、前段生物処理槽５に流入し、前段生物処理槽５をブロア１０で連続曝気することで、排水処理を行っている。
【００９４】
Ｔｐによって後段生物処理槽１４の負荷量が予測されており、  Ｔｐ＞Ｔｍａｘの時は後段生物処理槽１４の処理能力が不足したと判断し、Ｔｐ＜Ｔｍｉｎの時は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰となったと判断する。また、どちらの条件も満たさない時は負荷量は適切であると判断する。
【００９５】
ここで、Ｔｍａｘは処理能力不足判断変曲点時間、Ｔｍｉｎは処理能力過剰判断変曲点時間で、後段生物処理槽１４の設計処理能力（ブロア１５を連続曝気した時に処理できる負荷量）から予め決定される定数である。
【００９６】
また、Ｒｒの変化量であるΔＲｒによって後段生物処理槽１４の負荷量が予測されており、  ΔＲｒ＞ＲｒＨの時（Ｒｒの値が急激に大きくなった時）は後段生物処理槽１４の処理能力が不足したと判断し、Ｒｒ（ｔ＋Δｔ）＜ＲｒＬの時（Ｒｒの値が急激に小さくなった時）は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰となったと判断する。また、どちらの条件も満たさない時は負荷量に変化はない（不足状態にあるときは不足状態のまま、過剰状態にある時は過剰状態のまま）と判断する。
【００９７】
ここで、ＲｒＨは処理能力不足判断Ｒｒ、ＲｒＬは処理能力過剰判断Ｒｒで、試運転調整時に計測したＲｒ変化の推移から予め決定される正の定数である。
【００９８】
そして、後段生物処理槽１４の処理能力が不足している時は、運転モードを加圧浮上装置４および前段生物処理槽５での処理能力が大きくなる側、４から５に変更する（生物処理槽曝気曝気手段１３は運転、切換弁３は１５分開、５分閉の間欠開閉、薬注ポンプ６は停止）。
【００９９】
後段生物処理槽１４の処理能力が過剰である時は運転モードを加圧浮上装置４および前段生物処理槽５での処理能力が小さくなる側、４から３に変更する（ブロア１０は１５分運転、５分停止の間欠運転、切換弁３は開、薬注ポンプ６は停止）。
【０１００】
後段生物処理槽１４の処理能力が過剰である時に運転モードを変更しなかった時には、ブロア１０は連続運転のままで、前段生物処理槽５は過曝気となり、エネルギーの無駄使いとなってしまうが、運転モード変更により省エネが図れる。
【０１０１】
このようにして、一定時間（例えば１時間）間隔でＴｐおよびΔＲｒによりブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６の運転モード決定され、決定された運転に従ってブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６が運転される。
【０１０２】
次に、ＴｐおよびΔＲｒから後段生物処理槽１４の処理能力の過不足を判断できる理由について説明する。
【０１０３】
図４はある排水処理施設における前段生物処理槽５にて処理された後の混合水の曝気時の溶存酸素濃度上昇、曝気停止後の溶存酸素濃度減少状況の典型的な３パターン（Ｇ１〜Ｇ３）を示したグラフで、図５は同施設を運転モード２に固定して運転を行った時の前段生物処理槽５にて処理された後の混合水のＲｒと放流水の濁りを示すＣＯＤの推移を示したグラフで、図６は同施設を運転モード２に固定して運転した時の前段生物処理槽５にて処理された後の混合水のＲｒの推移を示したグラフである。
【０１０４】
図４に示すように溶存酸素濃度の上昇下降は、
１）曝気により変曲点を持たずに上昇し、曝気停止後に溶存酸素濃度がゆっくり下降する（Ｒｒの値が低い）パターン（Ｇ１）
２）曝気により変曲点を持って上昇し、曝気停止後に溶存酸素濃度がゆっくり下降（Ｒｒの値が低い）パターン（Ｇ２）
３）曝気により変曲点を持たずに上昇し、曝気停止後に溶存酸素濃度がすばやく下降する（Ｒｒの値が高い）パターン（Ｇ３）
に分類される。
【０１０５】
また、図５に示すようにＲｒの値が高い状態では、放流水のＣＯＤ値も徐々に高くなってきており、後段生物処理槽１４の処理能力が不足しており後段生物処理槽１４で排水を完全に処理できなくなっていることがわかる。
【０１０６】
また、Ｒｒの値が低い状態では、放流水のＣＯＤ値も徐々に低くなっており、後段生物処理槽１４の処理能力が過剰であり後段生物処理槽１４で排水を完全に処理できていることがわかる。
【０１０７】
つまり、後段生物処理槽１４の負荷量はＧ１，Ｇ２，Ｇ３の順に高くなり、また、Ｇ２のパターンでは変曲点の現れる時間が遅くなるほど後段生物処理槽１４の負荷量は高くなり、やがて後段生物処理槽１４の負荷量は後段生物処理槽１４の処理能力を上回ることがわかる。
【０１０８】
このことから、後段生物処理槽１４の処理能力の過不足の判断は曝気により変曲点を持って上昇する場合は変曲点の現れる時間Ｔｐにより
１）Ｔｐがあらかじめ設定した値より大きくなった時は後段生物処理槽１４の処理能力が不足した。
２）Ｔｐがあらかじめ設定した値より小さくなった時は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰となった。
という判断を行えば、正しく判断できることがわかる。
【０１０９】
また、図６に示すようにＲｒの値は連続的に変化するのではなくある時に急激に上昇したり、急激に減少したりする。
【０１１０】
さらに、Ｒｒの値が高い状態にある時およびＲｒの値が低い状態にある時のＲｒの値は一定値ではなく変化することがわかる。
【０１１１】
このことから、後段生物処理槽１４の処理能力の過不足の判断はＲｒの絶対値ではなくＲｒの変化量であるΔＲｒから
１）ΔＲｒが急激に大きくなった時は後段生物処理槽１４の処理能力が不足した。
２）ΔＲｒが急激に小さくなった時は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰となった。      
という判断を行えば、正しく判断できることがわかる。
【０１１２】
以上のように、本実施例では前段生物処理槽５にて処理された後の混合水のＴｐおよびΔＲｒから後段生物処理槽１４における生物処理能力の過不足度を判断し、前段生物処理槽５のブロア１０、切換弁３、薬注ポンプ６を制御することで後段生物処理槽１４に流入する混合水の負荷量が後段生物処理槽１４の処理能力を超えない範囲で処理能力近くになるように制御し、処理水の水質を最適な条件に保っている。
【０１１３】
なお、本実施例ではＤＯの変化量ΔＤＯからＴｐを求めているがセンサ計測誤差やノイズ等の原因によりＤＯの変化が綺麗な上昇カーブとならないことが多々ある。
【０１１４】
この場合はΔＤＯからＴｐを求めるのは困難である。
【０１１５】
図４に示すとおりＧ１とＧ２での曝気による溶存酸素濃度上昇の収束値がほぼ同じであることと収束値に達するまでの時間がＧ２の方が遅くなるを利用してＴｐを溶存酸素濃度センサの計測値が予め設定した値（ＤＯ*）になるまでの時間（Ｔｅ）を計測し、
Ｔｐ＝Ｔｅ−ΔＴ
で近似することで行っても同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【０１１６】
ここで、ＤＯ*は変曲点近似ＤＯ、ΔＴは変曲点近似係数で、試運転調整時に計測したＤＯ変化の推移から予め決定される正の定数である。
【０１１７】
なお、ＤＯ*は曝気槽の性状や汚泥の活性状況によって変動するので、試運転調整時に決定した値に固定するのではなく、自動的に更新されるようにすればより正確にＴｐの近似が行える。
【０１１８】
図４に示すとおりＧ１とＧ２でのＲｒがほぼ同じであり、Ｇ３のＲｒはＧ１とＧ２に比べて大きいことから曝気終了直後の溶存酸素濃度を記憶しておき、その後Ｒｒを測定し、低負荷状態であると判断した時にその記憶しておいた溶存酸素濃度でＤＯ*の更新を行えばいいことはいうまでもない。
【０１１９】
なお、本実施例では後段生物処理槽１４の処理能力が不足しているときは運転モードを１アップし、後段生物処理槽１４の処理能力が過剰であるときは運転モードを１ダウンしているが、図４に示すＧ１〜Ｇ３のパターンにおいてＧ１からＧ３に変化した場合は負荷が急激に上昇したと考えられるので運転モードを２アップし、Ｇ３からＧ１に変化した場合は負荷が急激に下降したと考えられるので運転モードを２ダウンしたらより負荷変動に対応した制御となることはいうまでもない。
【０１２０】
なお、本実施例ではＲｒの変化量であるΔＲｒから後段生物処理槽１４の処理能力の過不足度の判断を行っているが、図５のＡに示すとおりΔＲｒが急激に上昇する少し前にはＲｒが上昇傾向にあり、図５のＢに示すとおりΔＲｒが急激に減少する少し前にはＲｒが下降傾向にあることがわかる。
【０１２１】
このことから、酸素利用速度記憶手段４１に記憶された複数個の酸素利用速度から酸素利用速度を予測し、予測値があらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽１４の処理能力が不足になると判断し、予測値があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰になると判断してもいい。
【０１２２】
Ｒｒの予測は例えば、現在時刻をｔとすると、酸素利用速度演算手段４０で演算された時刻ｔでのＲｒ演算結果であるＲｒ（ｔ）、酸素利用速度記憶手段４１に記憶されている時刻（ｔ−Δｔ）でのＲｒ演算結果であるＲｒ（ｔ−Δｔ）、時刻（ｔ−２×Δｔ）でのＲｒ演算結果であるＲｒ（ｔ−２×Δｔ）、時刻（ｔ−３×Δｔ）でのＲｒ演算結果であるＲｒ（ｔ−３×Δｔ）をもとに最小２乗法により時刻（ｔ＋Δｔ）でのＲｒであるＲｒ（ｔ＋Δｔ）を演算する方法で行われる。
【０１２３】
なお、本実施例ではＲｒの変化量であるΔＲｒから後段生物処理槽１４の処理能力の過不足度の判断を行っているが、図４に示すとおりＧ１とＧ３では曝気による溶存酸素濃度の飽和値が異なっている（後段生物処理槽１４の負荷量の低いＧ１では、溶存酸素濃度の飽和値が高く、後段生物処理槽１４の負荷量の高いＧ３では低くなっている）。
【０１２４】
このことからブロア３４運転開始から一定時間（１０分程度）経過後の溶存酸素濃度（ＤＯＭ）があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽１４の処理能力が不足になると判断し、ＤＯＭがあらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰になると判断するか、あるいはブロア３４停止直後の溶存酸素濃度（ＤＯＥ）があらかじめ設定した値より小さい場合は後段生物処理槽１４の処理能力が不足になると判断し、ＤＯＥがあらかじめ設定した値より大きい場合は後段生物処理槽１４の処理能力が過剰になると判断してもいい。
【０１２５】
なお、本実施例ではポンプ２４を後段生物処理槽１４における接続管１３の出口付近に設置したが、設置位置は前段生物処理槽５の処理水の性状にできるたけ近い混合水を水質測定槽２６に取り込めるように設置すればよく、前段生物処理槽５における接続管１３の入り口付近設置してもいい。あるいは接続管１３に流れる混合水の一部をバイパスさせて水質測定槽２６に取り込む方法を用いてもよい。
【０１２６】
なお、本実施例ではブロア１０の間欠運転時間を変更することで単位時間あたりの曝気風量を制御しているがインバータ等を設置し、曝気風量を調整しても同様の効果が得られるのはいうまでもない。
【０１２７】
なお、本実施例ではブロア１５は連続曝気で運転しているが、後段生物処理槽１４の負荷量の判断によって間欠運転あるいは曝気風量調整を行うようにすればさらに最適な運転が行えることはいうまでもない。特に運転モード１にて運転をしても後段生物処理槽１４の処理能力が過剰になる状況がたびたび発生する排水処理施設では効果的である。
【０１２８】
なお、本実施例では、Ｒｒを使用したが、水質測定槽２６にＭＬＳＳ計を設置し、ＲｒをＭＬＳＳ計の計測値で除した値（Ｋｒ）を使用してもいい。特に後段生物処理槽１４の活性汚泥量が変動する場合はＫｒを使用する方が望ましい。ＭＬＳＳとは、活性汚泥濃度を表す。
【０１２９】
また、本実施例では生物処理槽は２段であるが３段以上の生物処理槽がある場合でも、どの段の生物処理槽の処理水を被測定水として水質測定槽に流入させるかにより前段生物処理槽、後段生物処理槽に分類し制御することで同様の効果が得られることはいうまでもない。
【０１３０】
また、本実施例で記載した時間は、特に限定した説明がない場合は、標準的な時間であり、記載した時間に限定されるものではない。
【０１３１】
以上のように、本発明の排水処理装置によれば、前段生物処理槽５にて処理された後の混合水を水質測定槽２６に導き、曝気時および曝気停止後の溶存酸素センサ３３の変化から後段生物処理槽１４の処理能力の後段生物処理槽１４に流入する混合水の負荷量に対する過不足度を判断し、前段生物処理槽５のブロア１０を制御することにより、処理負荷の変動に対してもエネルギーを無駄にせず処理水質を維持することができる排水処理装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明による排水処理装置は、工場や、排水処理施設などから排出されるさまざまな排水に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施例における排水処理装置を示す構成図
【図２】制御装置の構成を示すブロック図
【図３】制御装置の制御動作を示すフローチャート
【図４】排水処理施設における前段生物処理槽の処理水の曝気時の溶存酸素濃度上昇、曝気停止後の溶存酸素濃度減少状況を示す図
【図５】同施設の前段生物処理槽の処理水のＲｒと放流水のＣＯＤの推移を示す図
【図６】同施設の前段生物処理槽の処理水のＲｒの推移を示す図
【符号の説明】
【０１３４】
１    生物処理手段
２，２５  流入管
３    切換弁
４    加圧浮上装置
５    前段生物処理槽
６    薬注ポンプ
７    薬注入管
８，２０，２２，３１  排出管
９，１２，１７，３６  供給管
１０，１５，３４  ブロア
１１，１６，３５  散気管
１３  接続管
１４  後段生物処理槽
１８  接続管
１９  沈殿槽
２１  開閉弁
２３  水質測定手段
２４  ポンプ
２６  水質測定槽
２７  流量計
２８  導入弁
２９  上部排出口
３０  底部排出口
３２  排出弁
３３  溶存酸素濃度センサ
３７  制御装置
３８  被測定水導入手段
３９  溶存酸素濃度記憶手段
４０  酸素利用速度演算手段
４１  酸素利用速度記憶手段
４２  負荷状態判断手段
４３  機器制御手段
【図１】
2008161855.tif 000004
【図２】
2008161855.tif 000005
【図３】
2008161855.tif 000006
【図４】
2008161855.tif 000007
【図５】
2008161855.tif 000008
【図６】
2008161855.tif 000009