JPH03272464A - 排水中のｃｏｄの自動連続分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、排水中の有機物汚濁指標の１つとしての化学
的酸素要求量（略称Ｃ０Ｄ）を自動的に連続して分析定
量するための新規な装置に関する。

従来の技術 従来から、工場排水などに含まれる有機物による汚濁の
日常管理は、ＣＯＤ値を指標として、日本工業規格ＪＩ
Ｓ　　Ｋ　　０１０２におけるｒｌ。

０℃における過マンガン酸カリウムによる酸素消費Ｉ」
試験によって測定し、許容限度内にあるかどうかを判定
している。この試験方法を簡単に述べると、液体試料を
、′ｒＬ酸酸性とし、酸化剤として過マンガン酸カリウ
ムを加え、沸騰水浴中で３０分間反応させ、そのとき消
費した過マンガン酸カリウムの量を求め、相当する酸素
の量で示すものである。

発明が解決すべき課題 このような先行技術では、熟練した分析技術者によって
高精度で分析される必要があり、熟練を要するとともに
、そのような技術者によって間欠的に試験が行われ、し
たがって連続的な試験が不可能である。

本発明の目的は、簡便な作業で、しかも高精度で連続的
にＣＯＤの自動分析を行うことができる排水中のＣＯＤ
の自動連続分析装置を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、液体試料と水とを管路に供給して混合して希
釈するとともに、空気を介在して空気分節する希釈手段
と、 希釈手段からの希釈された試料に酸および過マンガン酸
カリウムを混合して加熱し、酸化反応を行わせる反応手
段と、 反応手段からの反応液を吸光光度法で定量する吸光度測
定手段とを含むことを特徴とする排水中のＣＯＤの自動
連続分析装置である。

また本発明は、反応手段と吸光度測定手段との間に、反
応液を分節している空気を除去する手段を設けることを
特徴とする。

また本発明は、前記液体試料は、樋に流れており、さら
に、 洗浄液を収納した容器と、 樋に流れている液体試料と、 前記容器中の洗浄液とを切換えて希釈手段に供給する切
換え手段とを含むことを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、希釈手段において、液体試料と水とを
管路に供給して混合して希釈し、空気を介在して空気分
節し、さらに反応手段において、その希釈された試料に
酸および過マンガン酸カリウムを混合して加熱して酸化
反応を行わせ、その後、反応液を吸光度測定手段によっ
て吸光光度法で定量するようにしたので、連続的に排水
中のＣＯＤを自動分析することが可能になる。

希釈手段では、液体試料と水とを管路に供給して希釈す
る。

塩素イオンマスキング剤は、ＪＩＳ　　Ｋ　　０１０２
では、必要とされており、それは、硫酸銀粉末であり、
抽出剤としてのクロロホルムなどは使用されていない。

−殻内に、海水を含む排水中のＣＯＤを測定するときに
は、塩素イオンマスキング剤を用いて、過マンガン酸カ
リウムによるＣｏＤｔｃ分の酸化反応における妨害成分
となる塩素イオンをマスキングしている。測定されるべ
き排水中に、塩素イオンが少なく、たとえば２００ｐｐ
ｍ未満であるときには、本件発明者の実験によれば、塩
素イオンマスキング剤を使用しなくても、測定精度は高
精度に行われることが判った。

またさらに本発明に従えば、前記反応手段と吸光度測定
手段の間に、反応液を分節している空気を除去する手段
を設けたので、吸光度測定手段における吸光度値が空気
によって大きく変動することが防がれ、その吸光度値が
安定する。

さらに本発明に従えば、洗浄液、たとえばシュウ酸ナト
リウムと硫酸とを当ｌ混合した液などを容器中に貯留し
ておき、樋に流れている液体試料または容器中の洗浄液
を切換えて供給するようにしたので、反応手段および吸
光度測定手段５４のセルなどで管路の内壁に付着した二
酸化マンガン沈澱物などを除去して洗浄することが自動
的に可能になる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例の全体の系統図である。工
場排水などの排水は管路１から汚泥処理槽２において処
理されて、切換え弁３に与えられ、あるいはまたその汚
泥処理槽２からの排水は沈澱槽４を経て、切換え弁３に
与えられる。この排水である液体試料は、フィルタ５に
おいて固形物質が除去され、管路６から、切換え手段７
に導かれる。

第２図は、この切換え手段７付近の簡略化した斜視図で
ある。管路６の一部分は樋８となっており、この樋８に
は液体試料が常時一定流量で流されている。シュウ酸ナ
トリウム溶液を貯留した複数の容器９はモータ１０によ
って予め定める角度ずつ角変位駆動される。テーブル１
１に取付けられている。吸引ノズル１２は、アーム１３
に取付けられ、モータ１４によって角変位駆動される。

この吸引ノズル１２は樋８を流れている液体試料を吸引
してＣＯＤの分析が行われ、あるいはまたその吸引ノズ
ル中に容器９内に参照符１５で示すように移動されて、
その容器９中の洗浄液が吸引される。各容器９内には１
回分の洗浄のために必要な洗浄液が貯留されており、し
たがってその容器９内に貯留されている洗浄液が、液体
試料によって汚損されることはない。吸引ノズル１２は
、管路１６を経て、ポンプ１７に導かれる。

ポンプ１７の具体的な構成は、第３図に簡略化して示さ
れている。このポンプ１７は、液体試料または洗浄液が
導かれる可撓性管路１６が、固定位置に設けられた押え
部材１８と、回転部材１９に取付けられてモータによっ
て矢符２０の方向に回転駆動される複数の押え部材２１
とによって、挟まれて押圧され、こうして液体試料また
は洗浄液が脈動して吸引されて、後続の管路２２に導か
れる。この管路２２内の液体試料を希釈するために管路
２３からポンプ２４を経て、蒸留水が供給される。液体
試料と水とが混合され、コイル状の希釈管路２５．２６
を流れるうちに、希釈される。

管路２２では空気分節は未だなされていない、第１図に
おいて、ポンプ２４からの蒸留水がポンプ２９からの空
気によって接続点Ａにおいて空気分節され、さらに接続
点Ｂでその空気分節されている蒸留水に液体試料が混合
される。この液体試料と水との混合液を空気分節するた
めに、管路２８からポンプ２９によって空気が供給され
る。ポンプ２４．２９は前述のポンプ１７と同様な構成
を有し、ポンプ１７の流量は、たとえば７４μｍ／分で
あり、ポンプ２４は５６８μｍ／分であり、ポンプ２９
は７４μｍ／分である。こうして空気分節され希釈され
た液体試料は、管路３１を経て、連続的に動いている。

ポンプ１７．２４．２９および希釈管路２５．２６は希
釈手段３２を構成する。

管路３１からの希釈された液体試料は、反応手段３３に
おいて、ポンプ３４によって、たとえば１１８μｍ／分
で管路３５を経て、接続点３６から混合管路３７に導か
れ、この管路３１における余分の希釈された液体試料と
、その液体試料を分節している全ての空気とは、ポンプ
３８から管路３９を経て、外部に排出される。このボン
１３８は、希釈された液体試料を、５２４μｍ／分で、
また液体試料を分節している空気を７４μｍ／分で管路
３９に排出する。接続点３６から混合管路３７には、硫
酸を含む混酸の管路６３から流量１１８μｍ／分でポン
プ４２によって注入される。

こうして酸が、希釈された試料と、混合管路３７におい
て混合される。混合管路３７に接続された管路４３には
、試薬である過マンガン酸カリウムＫＭｎ○、が管路４
１から流量７４μｍ７分でポンプ４４によって供給され
、こうして混合管路４５では、希釈された液体試料およ
び過マンガン酸カリウムが混合される。なお、管路４６
から流量１１８μｍ７分でポンプ４７によって空気が供
給されて、管路６３および混合管路３７では空気分節さ
れる。混合管路４５において混合された希釈試料と過マ
ンガン酸カリウムとは、たとえば９５℃の液体が貯留さ
れた槽４８に浸漬された管路４９に導かれて加熱され、
ここで酸化反応が行われる。

なお、前述のポンプ２９によって供給される管路２８か
らの空気は、第４図に示されるように水によって希釈さ
れた液体試料５０は、空気２８ａによって空気分節され
、また同様にして、ポンプ４７による管路４６からの空
気によって、同様な空気分節が行われる。

前述のポンプ３８においては、空気分節を行うための空
気と、余分に希釈された液体試料とともに管路３９に排
出されるけれども、ポンプ３４および管路３５の距離は
比較的短く、したがって間欠的に供給される希釈された
試料が不所望に混合されてしまうことはなく、ポンプ４
７からの空気によって再び正確な空気分節が行われ、こ
うして、希釈手段３２と反応手段３３との交換が可能で
あり、メンテナンスなどが容易に実現される。

ポンプ１７，２４によって混合管路２５．２６に供給さ
れる希釈された試料は、同期的に動作するポンプ３４．
３８によって吸引されるので、管路２５，２６などにお
ける圧力がむやみに高くなることが防がれ、したがって
液漏れを防ぐことができ、希釈された試料を円滑に輸送
することができる。

反応手段３３において酸化反応を生じた反応液は管路５
１から冷却用のコイル状管路５２に導がれ、ここで冷却
され、したがって後続の管路５３から吸光度測定手段５
４において、安定した測定結果を得ることができる。

第５図は、吸光度測定手段５４の入口付近の簡略化した
断面図である。空気分節されている反応液は、吸光度測
定手段５４の石英セルに導かれる直前において、分岐さ
れた管路５５からポンプ５６によって、１１８μｍ／分
で空気分節している空気５７が排出される。このポンプ
５６は前述のポンプ１７と同様な構成を有し、ポンプ１
７の対応する構成要素に添え字ａを付して示す。こうし
て吸光度測定手段５４には、管路５３内における反応液
を分節している空気５７を含まないので、吸光度測定手
段における測定値を安定して得ることができ、空気５７
による測定値の乱れを防ぐことができる。吸光度測定手
段５４は、反応液５９を、吸光光度法で定量し、これに
よってＣＯＤを測定する。

吸光度測定手段５４からの測定後の反応液は、管路６０
から流量３１０μｍ／分でポンプ６１を介して排出され
る。

ポンプ５６．６１を用いることによって、混合管路３７
，４５、反応管路４９、管路５１，５２５３．５５，６
０．およびフローセル５４内の圧力を一定圧力で圧力が
平衡となるように働く。そのため液漏れを防ぎ、かつ高
温下における空気分節の膨らみを防ぎ、円滑な輸送が可
能である。

このようにして、排水中のＣＯＤ測定を連続的に行って
いる途中において、反応過程で生成する二酸化マンガン
沈澱物を除去するために、１日１回程度の割合で、切換
え手段７によって、容器９からの洗浄液を供給する。こ
れによって管路の詰まりを皆無にし、安定した自動連続
測定を可能にする。この洗浄液投入後、予め定める時間
、たとえば２０分間は、酸および過マンガン酸カリウム
および空気などの供給のためのポンプ２４，２９゜３８
．４２，４４，４７．５６を停止し、洗浄動作を行う。

管路２２、混合管路２５，２６、管Ｎ３１，３５、混合
管路３７，４５、管路４９，５１．５２゜５３．５５．
６０などの内径および長さを適切に選び、またポンプ１
７，２４，２９，３４．３８゜４２．４４，４７，５６
．６１を同期的に動作させることによって、流量および
反応速度などの調整を行うことができる。

本件発明者の実験によれば、本発明によるＣＯＤ値の測
定誤差はＪＩＳ　　Ｋ　　０１０２に規定されている方
法による測定結果の約２％以内の誤差の範囲で、高精度
で測定を連続的に行うことができることが確認された。

発明の効果 以上のように本発明によれば、液体試料と水とを管路に
供給して希釈するとともに、空気分節して連続的な流れ
とし、この希釈された試料に酸および過マンガン酸カリ
ウムを混合して加熱し、酸化反応を反応手段で行わせ、
その後、その反応液を吸光光度法で吸光度測定手段によ
って定量するようにしたので、熟練した分析技術者を必
要とすることなく、連続分析を自動化することが可能に
なり、しかもその測定精度を向上することができる。

しかも本発明では、吸光度測定手段に反応液が入る前に
、空気分節している空気を除去するので、吸光度値を安
定化することができるようになり、空気分節している空
気に悪影響をされることがなくなる。

さらにまた切換え手段によって容器中の洗浄液を切換え
て希釈手段に与えて沈澱している二酸化マンガンを除去
して洗浄することができるようにしたので、長期間にわ
たって連続的な分析を自動的に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図は切
換え手段７付近の簡略化した斜視図、第３図はポンプ１
７の簡略化した断面図、第４図は管路２５の一部の空気
分節された状態を示す断面図、第５図は吸光度測定手段
５４付近の簡略化した断面図である。 ７・・・切換え手段、８・・・樋、９・・・洗浄液のた
めの容器、１７．２４，２９，３４，３８，４２．４４
．４７，５６．６１・・・ポンプ、２５，２６．３７．
４５・・・混合管路、３２・・・混合手段、３３・・・
反応手段、５４・・・吸光度測定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体試料と水とを管路に供給して混合して希釈す
   るとともに、空気を介在して空気分節する希釈手段と、
   希釈手段からの希釈された試料に酸および過マンガン酸
   カリウムを混合して加熱し、酸化反応を行わせる反応手
   段と、 反応手段からの反応液を吸光光度法で定量する吸光度測
   定手段とを含むことを特徴とする排水中のＣＯＤの自動
   連続分析装置。
2. （２）反応手段と吸光度測定手段との間に、反応液を分
   節している空気を除去する手段を設けることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の排水中のＣＯＤの自動連
   続分析装置。
3. （３）前記液体試料は、樋に流れており、さらに、洗浄
   液を収納した容器と、樋に流れている液体試料と、前記
   容器中の洗浄液とを切換えて希釈手段に供給する切換え
   手段とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の排水中のＣＯＤの自動連続分析装置。