水处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水处理装置，该装置主要具有对下水处理厂的处理水的水质进行控 制的水处理控制系统。
【背景技术】
[0002] 在必须应对环境问题及降低成本的当今，即使在下水处理厂中，要求提高向公共 水域排放的处理水水质，更加节能，提高活用ICT的维护管理性。
[0003] 在下水处理厂，通过称作活性污泥的微生物悬浊液，除去下水中的有机物及氮 等。通过鼓风机，向活性污泥吹入空气的反应槽称作好气槽，在好气槽中，有机物通过微 生物的作用发生同化、异化反应被摄取、消耗，被除去。流入下水中的氮大多，W氨性氮的 形态存在，其在氧存在下，被硝化菌氧化为硝酸性氮。该硝酸性氮的一部分残留在返送污 泥中，返送至上游侧。此时，产生还原成氮气的脱氮反应，除去氮成分。另一方面，当因 硝化不足，氨性氮残留在排放水中时，由于存在对排放水域的水生生物的影响及消耗溶解 氧值0)的担忧，为了对排放地区的环境保护，要求对硝化反应进行适当的管理。因此，对 采用耗电大的鼓风机的风量供给必需进行适当控制。当风量供给量不充分时，因硝化不足 而对环境产生不良影响。或者，当风量供给量过剩时，硝化完成后，还无用地供给风量， 使电力消耗增大。
[0004] 为了进行下水处理的控制，采用好气槽的下游侧末端设置的DO计的DO作为控制 指标进行DO控制。通过控制鼓风机风量，使好气槽下游侧末端的DO保持恒定，保持微生 物的活性，控制有机物的除去及硝化反应（例如，[非专利文献1])。
[0005] 近年来，由于计测活性污泥中的氨性氮浓度的测氨计精度的提高，W及适于个别 的生物反应槽的小容量鼓风机控制性的提高，在控制生物反应槽的鼓风机风量时，研究了 采用测氨计的控制方式（[非专利文献2]、[非专利文献3])。
[0006] 在专利文献1的方法中，从流入生物反应槽的下水的流量，吹入各个好气槽的风 量，W及各个好气槽中设置的测氨计的测定值，演算向各好气槽供给的对预先设定的各好 气槽间的硝化量所必需的风量，用过量不大的风量进行硝化。
[0007] 【现有技术文献】 阳00引【专利文献】
[0009]【专利文献1】特开2012-170883号公报
[0010] 【非专利文献】 W11]【非专利文献1】"下水道设施计划?设计指南与说明"2009年版，发行所日本下 水道协会
[0012] 【非专利文献2】远藤和广：采用氨计与DO计的送风量控制系统的开发，第47次 下水道研究发表会讲演集，PP. 918-920 (2010)
[0013] 【非专利文献3】奥大典：通过有效的散气风量控制所致电量的削减-第2报实际 设备中效果验证，第50回下水道研究发表会讲演集，PP. 799-802 (2013)
【发明内容】
[0014] 发明要解决的课题
[0015] 在[非专利文献1]的方法中，DO是设及微生物反应活性的参数，并非硝化反应 中应考虑的氨性氮本身。因此，通过流入流量及流入水质的变动，存在因风量不足引起处 理水质的恶化或过剩风量的问题。
[0016] 其次，对于采用氨计进行控制的课题进行介绍。还有，一般情况下，离子电极式 的氨计，当氨浓度降低时，由于作为消耗品的电极寿命缩短，故不在好气槽的最后段设 置，而在稍上游侧的中段设置。
[0017] [非专利文献2]的方法，设及基于在好气槽的中段设置的氨计，控制设定在好气 槽的后段的DO值目标值的级联型反馈（FB)。由于是基于处理途中或处理过的水质的控制， 当流入水质变动时，其影响直到到达传感器位置前不考虑变动，故存在因风量不足所致处 理水质的恶化或产生过剩风量的问题。详细地说，例如，当白天变动大或紧急降雨时，则 往往发生一时氨被稀释的下水流入。当用中段的氨计计测的浓度大时，增加全体风量。此 时，在稀释的上游侧，形成过剩处理，在到达下游侧前，往往达到处理水的目标值。结果 可W认为是，在其后流下的下游侧，即使用最小风量也成为过剩处理，有可能产生过剩曝 气。当一旦从中段的氨计位置的目标值偏离很大时，其后风量发生振动，还存在处理不稳 定的可能性。另一课题是设及维护管理性的课题。用于控制的中段地点的氨浓度与DO目 标值的关系式，在操作人员侧，与处理特性一致，当运行错误时，而且为了与活性污泥性 状的季节变动一致，必须继续调整，维护管理未必容易。
[001引非专利文献3的方法，设及在流入侧与好气槽中段设置氨计，通过好气槽中段的 氨计进行FB控制，通过流入侧的氨计，进行正馈（FFO控制，由此提高对水质负荷变动的 追踪。然而，用流入侧的氨计计测的氨浓度，仅是现时刻之值，与既已流入好气槽的流体 中的氨浓度（过去的流入氨浓度）有不同。作为用于计算好气槽总的风量值是不充分的， 未必可W确保对水质负荷变动的追踪性，存在因风量不足而造成的处理水质的恶化或过 剩风量的课题。
[0019] 非专利文献1、非专利文献2及非专利文献3的方法，设及手动来控制的参数。由 于活性污泥的特性随时间发生变化，参数必须调整运行错误，则产生维护管理的劳力增大 向题。
[0020] 专利文献1的方法，设及在好气各槽设置氨计，计测各反应槽间处理过的氨浓度 与风量的关系，根据基于其处理性能，演算必要风量。从上游侧的氨浓度计测值演算必要 风量，连结FF控制，确保控制的稳定性，因此，必须如[专利文献1]那样在全部反应槽 设置氨计。除在通常的处理厂推荐设置的好气槽末端的DO计外，在所有反应槽均设置昂 贵的氨计，因此，存在成本不利，维护管理增大的问题。
[0021] 用于解决课题的手段
[0022] 为了解决上述课题，本发明的水处理装置，具有：作为被处理水的流入水、氧化 处理该流入水的好气槽、向上述好气槽送空气的鼓风机、推定上述好气槽中的流下流速的 流下流量推定部、推定上述流入水的水质的流入水水质推定部、计测上述鼓风机风量的鼓 风机风量计测部、W及演算上述鼓风机风量的鼓风机风量演算部；其特征在于，由上述流 入水质推定部推定的水质，通过从上述鼓风机吹入氧而改变的水质，上述鼓风机风量演算 部具有，至少将上述流入水水质推定部推定的水质与必要风量相关的水质-必要风量关系 进行描述的必要风量演算功能，采用基于上述流入水的水质推定部推定水质的现时刻之 值演算的必要风量与基于过去的值演算的必要风量，演算鼓风机风量。
[0023] 另外，本发明的水处理装置，其特征在于，由上述流入水水质推定部推定的水质 为氨性氮浓度。
[0024] 还有，本发明的水处理装置，其特征在于，该装置具有在上述好气槽中设置的好 气槽水质推定部，由上述好气槽水质推定部推定的水质为通过从上述鼓风机吹入氧而改 变的水质，上述鼓风机风量演算部演算鼓风机风量W使得上述好气槽水质推定部推定的 水质的值成为设定值。
[0025] 再有，本发明的水处理装置，其特征在于，由上述好气槽水质推定部推定的水质 为氨性氮浓度。
[00%] 还有，本发明的水处理装置，其特征在于，除上述推定的上述好气槽水质推定部 夕F，还具有推定溶解氧浓度的第二好气槽水质推定部。
[0027] 再有，本发明的水处理装置，其特征在于，上述鼓风机风量演算部，基于上述流 入水质推定部、上述好气槽水质推定部、根据上述必要风量演算功能演算的必要风量，更 新上述必要风量演算功能中的上述水质-必要风量关系。
[0028] 还有，本发明的水处理装置，其特征在于，具有处理特性显示部，把从上述水 质-必要风量关系提取的处理特性信息，由时间系列表示。
[0029] 发明效果
[0030] 按照本发明，能够提高维护管理性，能够适当控制下水处理的水质且抑制能量消 耗。
【附图说明】
[0031] 图1为实施例1的水处理装置构成图
[0032] 图2为流下流量与好气槽氨浓度目标值的关系
[0033] 图3为通过假想流体块演算的上游侧风量
[0034] 图4为处理特性函数
[0035] 图5为处理特性函数的更新样子
[0036] 图6为提取的处理特性的时间变化
[0037] 【符号的说明】
[0038] 1.最初沉淀池
[0039] 2.无氧槽
[0040] 3.好气槽
[0041]