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公開番号2025040013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146648
出願日2023-09-11
発明の名称水処理プラントシステム、水処理プラント運転支援システム及び水処理プラント運転支援装置
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類C02F 3/34 20230101AFI20250314BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】被処理水に対して並列処理を行う複数の水処理系列を備える水処理プラントにおいて、一部の水処理系列で代表水処理系列とは異なる運転を行う場合にも、水処理プラントを精度良く運転制御する。
【解決手段】本発明の水処理プラントシステムは、流入する被処理水に対して互いに異なる運転方針で並列処理を実行可能な第1の水処理系列及び第2の水処理系列を含む水処理プラントと、水処理プラントから放流された処理水の水質情報、及び、第1の水処理系列で処理した処理水の水質情報に基づいて、第1の水処理系列の運転条件を算出する水処理プラント運転支援装置部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流入する被処理水に対して互いに異なる運転方針で並列処理を実行可能な第１の水処理系列及び第２の水処理系列を含む水処理プラントと、
前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報、及び、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報に基づいて、前記第１の水処理系列の運転条件を算出する水処理プラント運転支援装置部と、を備える
水処理プラントシステム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報、及び、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報はともに、全窒素濃度である
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項３】
前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報は全窒素濃度であり、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報はアンモニア態窒素濃度である
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項４】
前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報、及び、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報はともに、全リン濃度である
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項５】
前記第１の水処理系列は、前記第１の水処理系列に流入する被処理水に対して並列処理を行う２つの水処理系列を含む水処理系列群であり、
前記水処理プラント運転支援装置部は、前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報、及び、前記２つの水処理系列の一方で処理した処理水の水質情報に基づいて、前記２つの水処理系列の各運転条件を算出する
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項６】
前記水処理プラント運転支援装置部は、前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報、並びに、前記第１の水処理系列及び前記第２の水処理系列のそれぞれに流入する被処理水の情報に基づいて、前記第１の水処理系列の運転条件を算出する
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項７】
前記水処理プラントから放流された処理水の水質情報及びその目標値、並びに、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報及びその目標値を表示する表示部をさらに備える
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項８】
前記第１の水処理系列及び前記第２の水処理系列が前記被処理水に対して互いに異なる運転方針で運転される場合、前記第１の水処理系列は、前記水処理プラント運転支援装置部で算出された運転条件で運転され、前記第２の水処理系列は、前記第２の水処理系列の運転方針に応じて予め設定された運転条件で運転される
請求項１に記載の水処理プラントシステム。
【請求項９】
前記第１の水処理系列の運転方針は硝化促進運転であり、前記第２の水処理系列の運転方針は硝化抑制運転である
請求項８に記載の水処理プラントシステム。
【請求項１０】
流入する被処理水に対して互いに異なる運転方針で並列処理を実行可能な第１の水処理系列及び第２の水処理系列を含む水処理プラントから放流された処理水の水質情報、及び、前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報に基づいて、前記第１の水処理系列の運転条件を算出する水処理プラント運転支援装置部と、
前記第１の水処理系列で処理した処理水の水質情報を計測する計測器と、を備える
水処理プラント運転支援システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理プラントシステム、水処理プラント運転支援システム及び水処理プラント運転支援装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、下水処理場等の水処理プラントでは、公共水域の水環境改善を目的として、排水中の有機物のみならず、窒素やリンなどの栄養塩類も除去する高度処理が行われる。しかしながら、過剰な栄養塩類の除去により栄養塩類が不足すると、例えば、海域で群生・栽培するノリ、海草及び海藻等の発育不良、一次生産である植物プランクトンの生育不良による動物プランクトンや魚類の減少、といった様々な問題が引き起こされる。
【０００３】
そこで、従来、これらの問題を解消するために、水処理プラントの年間の運転サイクルとして、季節に応じて運転管理を適宜変更する季節別運転管理（所謂、栄養塩類の能動的運転管理）を採用することが提案されている。従来の季節別運転管理では、年間の運転サイクルにおいて、「通常期」、「準備期」、「移行期」、「増加運転期」及び「回復期」と称する運転がこの順で行われ、各期間の運転方針が異なる。
【０００４】
通常期は夏季に相当し、この期間では、栄養塩類の削減運転が行われる。すなわち、通常期（夏季）は、全窒素の濃度を抑制し、硝化細菌の濃度を増大させる運転期間（硝化促進期）である。また、増加運転期は冬季に相当し、この期間では、栄養塩類の増加運転が行われる。すなわち、増加運転期（冬季）は、全窒素の濃度を増大させ、硝化細菌の濃度を減少させる運転期間（硝化抑制期）である。なお、準備期及び移行期では、通常期から増加運転期への移行運転が行われる。また、回復期では、増加運転期から通常期への移行運転が行われ、栄養塩類の放流濃度を徐々に低減させる。
【０００５】
しかしながら、全窒素の濃度を増大させる冬季（増加運転期、硝化抑制期）には、硝化細菌の濃度が減少しているので、その状態から全窒素の濃度を抑制して硝化細菌の濃度を増加させる夏季（通常期、硝化促進期）の運転に移行するには時間が掛かる。そこで、従来では、複数の水処理系列を備える水処理プラントにおいて、栄養塩類の増加運転が行われる冬季にもある程度の硝化細菌を確保するため、一部の水処理系列で夏季の運転を継続することが推奨されている。すなわち、一部の水処理系列を、硝化細菌を確保するためのバックアップ系列とすることが推奨されている。
【０００６】
また、従来、複数の水処理系列を備える水処理プラントの運転制御手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、硝化制御手法で演算した風量を同じ処理条件の並列系列に展開する手法として、流入流量に加え、ＭＬＳＳ（Mixed Liquor Suspended Solids）濃度の違いも考慮し、代表水処理系列の操作量を他の水処理系列に展開する手法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特許第６４９９９５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、従来では、複数の水処理系列を備える水処理プラントにおいて季節別運転管理を行う場合、冬季（硝化抑制期）にも、硝化細菌を確保するため、一部の水処理系列で夏季（硝化促進期）の運転を行うことが推奨されている。しかしながら、従来には、このような運転管理を精度良く行うための具体的な運転制御手法は記載されていない。また、特許文献１には、複数の水処理系列からなる水処理プラントの具体的な運転制御手法は記載されているが、例えば、一部の水処理系列の運転方針を、代表水処理系列のそれと異ならせるような構成は対象とされていない。
【０００９】
そこで、従来、栄養塩類を含む排水等を並列処理する複数の水処理系列を備える水処理プラントにおいて、一部の水処理系列で代表水処理系列とは異なる運転を行う場合にも、水処理プラントを精度良く運転制御可能とする技術の開発が求められている。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、排水等の被処理水に対して並列処理を行う複数の水処理系列を備える水処理プラントにおいて、一部の水処理系列で代表水処理系列とは異なる運転を行う場合にも、水処理プラントを精度良く運転制御可能とする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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