特許 5848823 水処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5848823

(24)【登録日】2015年12月4日

(45)【発行日】2016年1月27日

(54)【発明の名称】水処理システム

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/34 20060101AFI20160107BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/34 101C

   C02F3/34 101B

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-519700(P2014-519700)

(86)(22)【出願日】2012年6月6日

(86)【国際出願番号】JP2012003705

(87)【国際公開番号】WO2013183087

(87)【国際公開日】20131212

【審査請求日】2014年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福本 康二

(72)【発明者】

【氏名】猪股 昭彦

(72)【発明者】

【氏名】安部 崇嗣

(72)【発明者】

【氏名】小山 優

(72)【発明者】

【氏名】山本 洋士

【審査官】 池田 周士郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５４−００７７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０５８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２４９５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５５６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１１４５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２８５４９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／００−３／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

活性汚泥法により対象水を処理する水処理システムであって、
前記対象水と活性汚泥の混合液から窒素を除去するための無酸素槽と、
前記無酸素槽から流出する混合液に曝気を行うための好気槽と、
前記好気槽から流出する混合液の一部を前記無酸素槽に戻す還流路と、
前記好気槽内の混合液中の硝酸性窒素濃度を測定するセンサと、
前記無酸素槽へ有機物を供給する供給手段と、
前記供給手段を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、一定の時間間隔ごとに前記センサの測定値に基づいて前記供給手段による有機物の供給量を変更すべきか否かを判定し、有機物の供給量を変更すべきと判定したときには有機物の供給量が所定量だけ変化するように前記供給手段を操作する、水処理システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記センサの測定値から硝酸性窒素濃度の目標値を差し引いて偏差を算出する偏差算出部と、有機物の供給量を規定する前記供給手段への操作信号を前記偏差に基づいて決定し、前記供給手段へ前記操作信号を出力する供給量演算部と、を有する、請求項１に記載の水処理システム。

【請求項3】

前記供給量演算部は、前記偏差が許容範囲内にある場合に前記操作信号を直前の値と同じ値に維持し、前記偏差が前記許容範囲外の場合に前記操作信号を直前の値から一定値だけ変化させる、請求項２に記載の水処理システム。

【請求項4】

前記センサは、前記混合液中の硝酸性窒素濃度を連続的に測定するものであり、
前記制御装置は、前記センサの測定値から高周波成分をカットするローパスフィルタを有する、請求項１〜３の何れか一項に記載の水処理システム。

【請求項5】

前記制御装置は、当該制御装置への入力により前記時間間隔を変更できるように構成されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の水処理システム。

【請求項6】

前記無酸素槽へ供給される前記有機物はメタノールである、請求項１〜５の何れか一項に記載の水処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、活性汚泥法により対象水を処理する水処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、生活排水や下水などの汚濁物質を含む対象水を活性汚泥を用いて生物学的に処理する水処理システムが知られている。このような水処理システムは、一般に、対象水と活性汚泥の混合液から窒素を除去するための無酸素槽と、無酸素槽から流出する混合液に曝気を行うための好気槽とを備えている（例えば、特許文献１参照）。好気槽から流出する混合液の一部は還流路により無酸素槽に戻される。

【0003】

好気槽では、硝化細菌が、対象水中のアンモニア態窒素（ＮＨ_４−Ｎ）と、有機態窒素から転換したアンモニア態窒素を、硝酸性窒素（ＮＯ_Ｘ−Ｎ、具体的には亜硝酸態窒素（ＮＯ_２−Ｎ）と硝酸態窒素（ＮＯ_３−Ｎ））に酸化する。無酸素槽では、脱窒細菌が、好気槽で生成された亜硝酸態窒素と硝酸態窒素を、亜硝酸呼吸あるいは硝酸呼吸により窒素ガスに還元する。これを脱窒という。脱窒細菌は、亜硝酸呼吸および硝酸呼吸のために有機物を必要とする。

【0004】

ところで、無酸素槽での脱窒において、対象水中の有機物の量が不足することがある。これを防止するために、無酸素槽に有機物を供給することが提案されている。しかし、有機物の供給量が過剰になると、無酸素槽で消費されなかった有機物によって好気槽に流れ込む混合液中の有機物の濃度が高くなる。一方、有機物の供給量が不足すると、還元されなかった硝酸性窒素が好気槽に流れ込む。これらの不具合を防止するために、特許文献１に開示された水処理システムでは、無酸素槽から流出する混合液中の硝酸性窒素濃度を連続的に測定して、無酸素槽への有機物の供給と停止をリアルタイムに切り替えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−１５４３９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

水処理システムでは、最終的に得られる処理水中の窒素含有量を所望値以下に抑えることが望ましい。しかしながら、本発明の発明者らは、実証実験により、連続的に測定された硝酸性窒素濃度に基づいてリアルタイムに有機物の供給量を変更したのでは、好気槽におけるアンモニア態窒素の濃度の変動を抑制できないことを突き止めた。それ故に、処理水中の窒素含有量を低く抑えることは困難である。

【0007】

そこで、本発明は、好気槽におけるアンモニア態窒素の濃度の変動を抑制することができる水処理システム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】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明の発明者らは、鋭意研究の結果、無酸素槽から流出する混合液中の硝酸性窒素濃度が増加したからといって無酸素槽への有機物の供給量を大きく増大させると、その数時間後に好気槽におけるアンモニア態窒素の濃度が大きく増加することを見出した。本発明は、このような観点からなされたものである。

【0009】

すなわち、本発明の水処理システムは、活性汚泥法により対象水を処理する水処理システムであって、前記対象水と活性汚泥の混合液から窒素を除去するための無酸素槽と、前記無酸素槽から流出する混合液に曝気を行うための好気槽と、前記好気槽から流出する混合液の一部を前記無酸素槽に戻す還流路と、前記無酸素槽内もしくは前記好気槽内の混合液または前記無酸素槽と前記好気槽の間を流れる混合液中の硝酸性窒素濃度を測定する測定手段と、前記無酸素槽へ有機物を供給する供給手段と、前記供給手段を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、一定の時間間隔ごとに前記測定手段の測定値に基づいて前記供給手段による有機物の供給量を変更すべきか否かを判定し、有機物の供給量を変更すべきと判定したときには有機物の供給量が所定量だけ変化するように前記供給手段を操作する。

【0010】

ここで、「無酸素槽と好気槽の間を流れる混合液」とは、無酸素槽から好気槽に向かって流れる混合液だけでなく、還流路を通じて好気槽から無酸素槽に戻る混合液を含む概念である。

【0011】

上記の構成によれば、無酸素槽に適切な量の有機物が供給されるために、無酸素槽における脱窒が良好に行われる。しかも、有機物の供給量を一定の時間間隔（time interval）ごとに所定量ずつ変化させることにより、好気槽におけるアンモニア態窒素濃度の変動を抑制することができる。

【0012】

前記制御装置は、前記測定手段の測定値から硝酸性窒素濃度の目標値を差し引いて偏差を算出する偏差算出部と、有機物の供給量を規定する前記供給手段への操作信号を前記偏差に基づいて決定し、前記供給手段へ前記操作信号を出力する供給量演算部と、を有してもよい。この構成によれば、好気槽における硝酸性窒素の濃度を目標値に近づけるような制御を行うことができる。

【0013】

前記供給量演算部は、前記偏差が許容範囲内にある場合に前記操作信号を直前の値と同じ値に維持し、前記偏差が前記許容範囲外の場合に前記操作信号を直前の値から一定値だけ変化させてもよい。この構成によれば、操作信号を単純な演算で決定することができる。

【0014】

前記測定手段は、前記混合液中の硝酸性窒素濃度を連続的に測定するものであり、前記制御装置は、前記測定手段の測定値から高周波成分をカットするローパスフィルタを有してもよい。この構成によれば、ローパスフィルタにより測定値が平滑化されるため、制御精度を向上させることができる。

【0015】

前記制御装置は、当該制御装置への入力により前記時間間隔を変更できるように構成されていてもよい。この構成によれば、対象水の水質が変化しても、有機物の供給量を更新する時間間隔の変更により、好気槽におけるアンモニア態窒素の濃度の変動を抑制することができる。

【0016】

前記無酸素槽へ供給される前記有機物はメタノールであってもよい。この構成によれば、安価な材料で脱窒を促進させることができる。

【0017】

前記測定手段は、前記好気槽に設けられていてもよい。この構成によれば、測定手段への汚泥の付着を抑制することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、好気槽におけるアンモニア態窒素の濃度の変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る水処理システムの概略構成を示す図

【図2】図１に示す水処理システムの制御装置を含むブロック図

【図3】制御装置の主な構成要素を示す図

【図4】硝酸性窒素濃度、偏差および操作信号の継時的変化を示すグラフ

【図5】（ａ）および（ｂ）は、好気槽におけるアンモニア態窒素濃度、好気槽における硝酸性窒素濃度および操作信号の時間的変化を示すグラフであり、（ａ）は連続制御を行ったときの結果のグラフ、（ｂ）はバッチ処理を行ったときの結果のグラフ

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

【0021】

図１に、本発明の一実施形態に係る水処理システム１を示す。この水処理システム１は、膜分離槽２５を備えた、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ：Membrane Bio-Reactor）を用いて対象水を浄化する再生水製造装置である。ただし、本発明の水処理システムは、必ずしも膜分離活性汚泥法を用いたものである必要はなく、膜分離槽２５の代わりに沈殿槽を備えていてもよい。

【0022】

具体的に、水処理システム１は、上流側から順に、原水槽２１、嫌気槽２２、無酸素槽２３、好気槽２４、膜分離槽２５および濾過水槽２７を備えている。嫌気槽２２、無酸素槽２３、好気槽２４は、活性汚泥中の微生物を働かせる一連の生物反応槽を構成する。

【0023】

原水槽２１は、水処理システム１に供給される対象水を一時的に貯えるバッファタンクとして機能する。原水槽２１は、第１経路３１を介して嫌気槽２２と接続されている。第１経路３１には第１操業ポンプ３２が設けられており、第１操業ポンプ３２の稼働により、原水槽２１から嫌気槽２２へ対象水が送り込まれる。

【0024】

嫌気槽２２では、送り込まれた対象水が活性汚泥と混合して混合液となる。嫌気槽２２は、活性汚泥中の微生物からリンを放出させるための槽である。本実施形態では、嫌気槽２２および無酸素槽２３が、一つのタンクが二つに仕切られることにより形成されている。混合液は、嫌気槽２２から無酸素槽２３に流れ込む。

【0025】

無酸素槽２３は、混合液から窒素を除去するための槽である。無酸素槽２３は、第２経路３３を介して好気槽２４と接続されている。第２経路３３は、無酸素槽２３からオーバーフローした混合液を好気槽２４へ導く。

【0026】

好気槽２４には、混合液に曝気を行う曝気装置５Ａが設けられている。曝気装置５Ａは、好気槽２４内に配置された、混合液中に微細気泡を吹き出す排気部５１と、排気部５１に空気を供給するブロア５２とからなる。曝気装置５Ａによる曝気より、混合液が撹拌されるとともに、活性汚泥中の微生物に酸素が送られ、微生物による有機物の分解およびリンの除去などが行われる。好気槽２４は、第３経路３４を介して膜分離槽２５と接続されている。第３経路３４は、好気槽２４からオーバーフローした混合液を膜分離槽２５へ導く。

【0027】

膜分離槽２５には、上述した曝気装置５Ａと同様の構成の曝気装置５Ｂが設けられている。この曝気装置５Ｂによる作用は、好気槽２４と同様である。また、膜分離槽２５内には、分離膜により混合液から汚泥を分離して濾過水を生成する分離装置２６が配置されている。分離装置２６は、第４経路３５を介して濾過水槽２７と接続されている。第４経路３５には第２操業ポンプ３６が設けられており、第２操業ポンプ３６の稼働により、分離装置２６から濾過水槽２７へ濾過水が送り込まれる。

【0028】

一方、分離装置２６で分離された汚泥の一部は、第３操業ポンプ４４が設けられた第１還流路４３により、嫌気槽２２に戻される。余剰の汚泥は、膜分離槽２５に接続された排出路３７を通じて系外に排出される。また、膜分離槽２５内の混合液の一部は、第４操業ポンプ４２が設けられた第２還流路（本発明の還流路に相当）４１により無酸素槽２３に戻される。

【0029】

ここで、活性汚泥中の微生物の働きを詳しく説明する。

【0030】

１）窒素の除去
原水槽２１から嫌気槽２２に送り込まれる対象水には、アンモニア態窒素と有機態窒素が含まれている。有機態窒素は、嫌気槽２２、無酸素槽２３、好気槽２４および膜分離槽２５を通過する間にアンモニア態窒素に転換する。好気槽２４および膜分離槽２５では、アンモニア態窒素が、硝化細菌により亜硝酸態窒素と硝酸態窒素に酸化される。生成された亜硝酸態窒素および硝酸態窒素は、第２還流路４１を通じて混合液の一部と共に無酸素槽２３に送られる。無酸素槽２３では、亜硝酸態窒素および硝酸態窒素が、無酸素条件下で有機物を栄養源とする脱窒細菌の亜硝酸呼吸あるいは硝酸呼吸により窒素ガスに還元される。生成された窒素ガスは、無酸素槽２２から系外に排出される。

【0031】

２）リンの除去
嫌気槽２２では、リン蓄積細菌が、酢酸などの対象水中の有機物を体内に取り込んで、保持していたリン酸（ＰＯ_４）を放出する。好気槽２４では、好気条件下でリンを過剰に摂取するリン蓄積細菌が、嫌気槽２２で放出した以上のリン酸態のリンを取り込む。

【0032】

さらに、本実施形態の水処理システム１では、無酸素槽２３に有機物を供給する構成が採用されている。具体的には、無酸素槽２３が、有機物を保持する有機物槽６１と供給路６２を介して接続されている。供給路６２には、投入ポンプ６３が設けられている。すなわち、投入ポンプ６３は、無酸素槽２３へ有機物を供給する本発明の供給手段に相当する。

【0033】

無酸素槽２３に供給される有機物としては、特に制限されるものではないが、脱窒細菌が消費し易いという観点から、低分子のアルコールや低分子の有機酸を用いることが望ましい。中でも、メタノールは、安価な材料で脱窒を促進させることができるという点で望ましい。

【0034】

さらに、水処理システム１は、操業ポンプ３２，３６，４２，４４、投入ポンプ６３および曝気装置５Ａ，５Ｂを統括的に制御する制御装置７を備えている。図２に示すように、制御装置７には、各種のセンサ８１〜８３，９１〜９３が接続されている。

【0035】

具体的に、原水槽２１には、対象水中のアンモニア態窒素濃度を測定する第１アンモニア態窒素センサ８１と、対象水中の硝酸性窒素濃度を測定する第１硝酸性窒素センサ９１が設けられている。また、好気槽２４には、好気槽２４内の混合液中のアンモニア態窒素濃度を測定する第２アンモニア態窒素センサ８２と、混合液中の硝酸性窒素濃度を測定する第２硝酸性窒素センサ（本発明の測定手段に相当）９２が設けられている。さらに、濾過水槽２５には、濾過水中のアンモニア態窒素濃度を測定する第３アンモニア態窒素センサ８３と、濾過水中の硝酸性窒素濃度を測定する第３硝酸性窒素センサ９３が設けられている。

【0036】

そして、制御装置７は、それらのセンサ８１〜８３，９１〜９３の測定値に基づいて、操業ポンプ３２，３６，４２，４４、投入ポンプ６３および曝気装置５Ａ，５Ｂを操作する。なお、硝酸性窒素センサ９１〜９３としては、硝酸態窒素濃度を測定するセンサを用いることが望ましいが、亜硝酸態窒素濃度を測定するセンサを用いてもよいし、硝酸態窒素濃度と亜硝酸態窒素濃度の双方を測定するセンサを用いてもよい。

【0037】

特に、制御装置７は、第２硝酸性窒素センサ９２の測定値に基づいて投入ポンプ６３を間欠的に操作し、操作しない間は投入ポンプ６３の稼働状態を一定に維持する。具体的に、制御装置７は、一定の時間間隔Ｔごとに第２硝酸性窒素センサ９２の測定値に基づいて投入ポンプ６３による有機物の供給量を変更すべきか否かを判定する。有機物の供給量を変更すべきと判定したときには、制御装置７は、有機物の供給量が所定量だけ変化するように投入ポンプ６３を操作する。以下、この制御を詳しく説明する。

【0038】

制御装置７には、上記の時間間隔Ｔが予め格納されている。さらに、制御装置７には、図３に示すように、硝酸性窒素濃度の目標値ＳＶと、後述する偏差（deviation）ΔＥの許容範囲を決定する許容上限値ＴＨ_Ｈおよび許容下限値ＴＨ_Ｌと、後述する操作信号ＭＶを演算するための供給ゲインＫｍが予め格納されている。

【0039】

時間間隔Ｔは、無酸素槽２３への有機物の供給量を更新する時間である。例えば、対象水が生活排水である場合には、一日における対象水中の成分濃度の変化は日が変わるごとに同じパターンを繰り返すことが多い。そこで、時間間隔Ｔは、例えば０〜２４時間の範囲内で対象水の水質に応じて適切に設定してもよい。

【0040】

本実施形態では、第２硝酸性窒素センサ９２として硝酸性窒素濃度を連続的に測定するセンサが用いられている。そのため、制御装置７は、第２硝酸性窒素センサ９２の測定値ＰＶから高周波成分をカットするローパスフィルタ７１を有している。

【0041】

さらに、制御装置７は、偏差算出部７２と供給量演算部７３を有している。偏差算出部７２は、ローパスフィルタ７１を通過した測定値ＰＶから目標値ＳＶを差し引いて偏差ΔＥを算出する。供給量演算部７３は、時間間隔Ｔごとに、有機物の供給量を規定する操作信号ＭＶを偏差ΔＥに基づいて決定し、投入ポンプ６３へ操作信号ＭＶを出力する。

【0042】

本実施形態では、操作信号ＭＶは、投入ポンプ６３を稼働させる範囲の上限値を１００％、下限値（投入ポンプ６３を停止するとき）を０％とする百分率である。すなわち、操作信号ＭＶは、現在の有機物の供給量を表す数値でもある。

【0043】

具体的には、供給量演算部７３は、偏差ΔＥが許容上限値ＴＨ_Ｈと許容下限値ＴＨ_Ｌの間の許容範囲内にある場合に操作信号ＭＶを直前の値と同じ値に維持し、偏差ΔＥが許容範囲外の場合に操作信号ＭＶを直前の値から一定値（供給ゲインＫｍ）だけ変化させる。供給ゲインＫｍは、対象水の水質、供給する有機物の濃度、投入ポンプの特性に応じて、適切に設定することができる。

【0044】

例えば、図４に示すように、ある時刻から時間間隔Ｔがｎ回過ぎたｎ回目の更新では、供給量演算部７３は、偏差ΔＥを許容上限値ＴＨ_Ｈおよび許容下限値ＴＨ_Ｌと比較する。許容上限値ＴＨ_Ｈと許容下限値ＴＨ_Ｌは、例えば符号が異なるだけの等しい値である。偏差ΔＥが許容上限値ＴＨ_Ｈより大ければ、供給量演算部７３は、有機物の供給量を増やすべきと判定し、前回出力された操作信号ＭＶ（ｎ−１）に供給ゲインＫｍを足した値を今回の操作信号ＭＶ（ｎ）とする。偏差ΔＥが許容下限値ＴＨ_Ｌより小さければ、供給量演算部７３は、有機物の供給量を減らすべきと判定し、前回出力された操作信号ＭＶ（ｎ−１）から供給ゲインＫｍを引いた値を今回の操作信号ＭＶ（ｎ）とする。一方、偏差ΔＥが許容上限値ＴＨ_Ｈ以下であり許容下限値ＴＨ_Ｌ以上であれば、供給量演算部７３は、有機物の供給量を変更すべきでないと判定し、前回出力された操作信号ＭＶ（ｎ−１）を今回の操作信号ＭＶ（ｎ）とする。すなわち、供給量演算部７３は、偏差算出部７２から送られる偏差Δに基づいて、以下の何れかの演算を行う。

【0045】

・ΔＥ＞ＴＨ_Ｈ ＭＶ（ｎ）＝ＭＶ（ｎ−１）＋Ｋｍ
・ＴＨ_Ｌ≦ΔＥ≦ＴＨ_Ｈ ＭＶ（ｎ）＝ＭＶ（ｎ−１）
・ΔＥ＜ＴＨ_Ｌ ＭＶ（ｎ）＝ＭＶ（ｎ−１）−Ｋｍ
以上説明した本実施形態の水処理システム１では、無酸素槽２３に適切な量の有機物が供給されるために、無酸素槽２３における脱窒が良好に行われる。しかも、有機物の供給量を一定の時間間隔Ｔごとに所定量ずつ変化させることにより、好気槽２４におけるアンモニア態窒素濃度の変動を抑制することができる。

【0046】

ここで、本実施形態の水処理システム１による効果を確認するために行った実証実験の結果を説明する。図５（ａ）は、比較のために第２硝酸性窒素センサ９２の測定値に基づいて無酸素槽２３への有機物の供給量を連続的に変化させた連続制御を行ったときの結果であり、図５（ｂ）は、本実施形態のように無酸素槽２３への有機物の供給量を一定の時間間隔Ｔごとに所定量ずつ変化させたバッチ処理を行ったときの結果である。なお、図５（ａ）、（ｂ）の左側の縦軸（アンモニア態窒素濃度及び硝酸性窒素濃度を示す軸）は同一のスケールである。また、図５（ａ）の右側の縦軸（操作信号ＭＶ）は、図５（ｂ）の右側の縦軸の５倍のスケールである。また、図５（ｂ）のバッチ処理では、更新の時間間隔Ｔを６時間と設定した。

【0047】

図５（ａ）に示すように、連続制御を行った場合は、投入ポンプ６３への操作信号ＭＶが０〜１００％の間で大きく変動し、好気槽２４におけるアンモニア態窒素濃度が大きく変動する。さらには、好気槽２４における硝酸性窒素濃度も大きく変動する。その結果、濾過水槽２７における処理水中の窒素含有量も大きく変動する。なお、処理水中の窒素含有量は、アンモニア態窒素や硝酸性窒素だけでなく全ての態様の窒素の総量である。

【0048】

これに対し、図５（ｂ）に示すように、バッチ処理を行った場合は、好気槽２４におけるアンモニア態窒素濃度がほぼ直線的に推移する。しかも、好気槽２４における硝酸性窒素濃度の変動幅も連続制御を行った場合よりも小さくなる。すなわち、本実施形態のようにバッチ処理を行えば、処理水中の窒素含有量を所望値以下に抑えることが可能である。

【0049】

また、本実施形態では、制御装置７が、第２硝酸性窒素センサ９２の測定値ＰＶから硝酸性窒素濃度の目標値ＳＶを引いた偏差ΔＥを用いて投入ポンプ６３への操作信号ＭＶを決定している。この構成によれば、好気槽２４における硝酸性窒素の濃度を目標値ＳＶに近づけるような制御を行うことができる。

【0050】

さらに、制御装置７の供給量演算部７３は、偏差ΔＥが許容範囲外の場合に操作信号を直前の値から一定値だけ変化させる。この構成によれば、操作信号を単純な演算で決定することができる。

【0051】

また、本実施形態では、第２硝酸性窒素センサ９２の測定値がローパスフィルタ７１を通過して偏差算出部７２に送られる。この構成によれば、ローパスフィルタにより測定値が平滑化されるため、制御精度を向上させることができる。

【0052】

ところで、制御装置７は、当該制御装置７への入力により時間間隔Ｔを変更できるように構成されていてもよい。この構成であれば、対象水の水質が変化しても、有機物の供給量を更新する時間間隔Ｔの変更により、好気槽２４におけるアンモニア態窒素の濃度の変動を抑制することができる。

【0053】

＜変形例＞
なお、前記実施形態では、第２硝酸性窒素センサ９２が好気槽２４に設けられていたが、第２硝酸性窒素センサ９２は、無酸素槽２３内の混合液中の硝酸性窒素濃度を測定するように無酸素槽２３に設けられていてもよい。また、第２硝酸性窒素センサ９２は、無酸素槽２３と好気槽２４の間を流れる混合液中の硝酸性窒素濃度を測定するように、第２経路３３、第３経路３４、膜分離槽２５または第２還流路４１に設けられていてもよい。ただし、前記実施形態のように第２硝酸性窒素センサ９２が好気槽２４に設けられていれば、好気槽２４内では曝気により激しい対流が生じているために、第２硝酸性窒素センサ９２への汚泥の付着を抑制することができる。

【0054】

また、前記実施形態では、第２還流路４１の上流端が膜分離槽２５につながれているが、第２還流路４１は好気槽２４から流出する混合液の一部を無酸素槽２３に戻すことができればよい。例えば、膜分離槽２５の代わりに沈殿槽が設けられている場合は、第２還流路４１の上流端は好気槽２４につながれていてもよい。

【0055】

さらに、嫌気槽２２は必ずしも無酸素槽２３と別に設けられている必要はなく、無酸素槽２３が嫌気槽２２の機能を兼ね備えていてもよい。この場合、第１還流路４３を省略し、第２還流路４１を通じて汚泥を無酸素槽２３に戻してもよい。

【符号の説明】

【0056】

１ 水処理システム
２３ 無酸素槽
２４ 好気槽
４１ 還流路
６３ 供給ポンプ（供給手段）
７ 制御装置
７１ ローパスフィルタ
７２ 偏差算出部
７３ 供給量演算部
８１〜８３ アンモニア態窒素センサ
９１ 第１硝酸性窒素センサ
９２ 第２硝酸性窒素センサ（測定手段）
９３ 第３硝酸性窒素センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】