JPH08211042A

JPH08211042A - 残留塩素測定方法

Info

Publication number: JPH08211042A
Application number: JP7039135A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Wakatsuki; 博若槻
Original assignee: ISOMURA KK
Current assignee: ISOMURA KK
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】短い時間で残留塩素濃度を把握することを可
能にする残留塩素測定方法を提供することにある。【構成】塩素を注入した処理水の一部を引き抜いてサ
ンプル水とし、該サンプル水にｐＨ制御を施すことによ
り、塩素と処理水中のアンモニア性窒素との反応時間を
短縮させ、その後サンプル水の残留塩素濃度を測定する
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、浄水場等にお
ける浄水プロセスにおいて、処理水に塩素を注入して処
理する塩素処理方法に係り、特に、アンモニア性窒素を
含む処理水に塩素を注入する場合に、アンモニア性窒素
と塩素との反応時間を短縮させて、正確な残留塩素濃度
を早期に把握することを可能にするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、浄水場における浄水プロセスは
概略次のようになっている。まず、河川水や伏流水を取
水し、これを沈殿処理させた後、急速又は緩速にて濾過
処理し、さらに必要な処理を施して浄水として供給する
ものである。この種の浄水プロセスにおいては、滅菌処
理等を目的として、いわゆる「塩素処理」が行われてい
る。この種の塩素処理の目的は、滅菌はもとより、ある
種の有機物質の酸化・分解、ある種の遊離金属イオンの
酸化等にあり、又、管末に至る間の持続的滅菌能力の保
持にある。このような目的のために、従来は、前塩素処
理、中塩素処理、後塩素処理の三段階にわたって塩素処
理を施していた。

【０００３】ところが、昨今、塩素処理によって生成さ
れるトリハロメタンが発癌性物質であるとして大きな問
題になっている。そこで、このようなトリハロメタンの
生成を抑制するために、従来、三段階にわたって行って
きた塩素処理を、中塩素処理と後塩素処理によって処理
を行う、つまり、トリハロメタン生成につながるトリハ
ロメタン前駆物質を凝集沈澱処理して大幅に除去した後
に塩素処理を行う方式が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、浄水プロセスにおけ
る塩素処理を考える場合には、処理水中のアンモニア性
窒素を考慮しなければならない。すなわち、処理水中に
おけるアンモニア性窒素の含有量が微小である場合には
問題はないが、これが、例えば、０．１mg／ｌを越えて
１．０mg／ｌになってくると、遊離有効塩素による管理
が極めて難しいものになってくる。つまり、処理水中の
アンモニア性窒素によって注入した塩素が大量に消費さ
れてしまい、本来の目的に寄与しなくなってしまうから
である。

【０００５】上記アンモニア性窒素についてさらに詳し
く述べれば、塩素とアンモニア性窒素の等量反応は、凡
そ（８〜９）：１の割合になっていて、アンモニア性窒
素との反応に大量の塩素が消費されてしまう。又、処理
水中のアンモニア性窒素の量は一定ではなく日々刻々変
化しており、それに対応することは極めて困難である。
そのため、アンモニア性窒素に対して有効に対応して所
望の塩素処理効果を得るためには、まず、処理水中のア
ンモニア濃度を連続的に測定することが必要であり、
又、処理水中に予め塩素を添加した後いわゆる「ブレー
クポイント」を見つけておき、塩素要求量を確定するこ
と、等が必要になってくる。

【０００６】しかしかながら、上記したようなことを実
現することは極めて困難なことである。又、従来のよう
に、塩素処理を前塩素処理、中塩素処理、後塩素処理の
三段階にわたって行っていれば、例えば、中塩素処理で
有効な結果を得られない場合には（注入した塩素の殆ど
がアンモニア性窒素との反応により消費されてしまうよ
うな場合）、後塩素処理でこれを補うということも可能
であったが、中塩素処理のみで対応しようとする場合に
は、そのような対応ができないからである。つまり、中
塩素処理だけの場合においては、そのようなブレークポ
イントを把握して処理するだけの時間的余裕がないから
である。つまり、中塩素処理は、通常、濾過池前で行う
ため、塩素とアンモニア性窒素との反応時間が浄水場内
では充分にとれず、後塩素の注入量が不明となる点が問
題になるものである。

【０００７】つまり、処理水中にアンモニア性窒素が大
量に含有されている場合には、処理水が塩素に接触して
から略２時間程度経過した後でなければ、既に説明した
ブレークポイントを正確に把握することができないから
である。それについてさらに詳しく説明すると、まず、
アンモニア性窒素と塩素の反応は概略次のような反応を
経るものと考えられる。

【０００８】（モノクロラミンの生成）

【化１】

【０００９】（ディクロラミンの生成）

【化２】

【００１０】（ディクロラミンの分解と窒素の生成）

【化３】

【００１１】（トリクロラミンの生成）

【化４】

【００１２】このように、アンモニア性窒素は、塩素と
反応して、最終的に窒素に迄分解され、又、その一部は
トリクロラミンになる。そして、窒素は処理水中から脱
窒されることになり、そこまでの全工程が終了するまで
に２時間を要してしまうことになる。つまり、処理水中
にアンモニア性窒素が大量に含有されてしまう場合に
は、処理水に塩素を注入してから略２時間程度経過した
後であなければ、ブレークポイントを把握することはで
きず、有効な塩素要求量を確定することができないもの
である。しかしながら、前述したように、トリハロメタ
ンの発生を抑制するために、中塩素処理のみで塩素処理
を済ませようとした場合には、ブレークポイントを把握
して正確な塩素要求量を確定するためにそれだけの時間
的余裕がなく（そのような時間が経過した時には、処理
水は既に配水池に送り込まれている）、結局、末端にお
いて、規定された残留塩素濃度を確保することができな
いような事態が発生してしまうことになる。

【００１３】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、アンモニア性窒素を含
んだ処理水に塩素を注入した場合に、アンモニア性窒素
と塩素との反応時間を短縮させ、処理水中の残留塩素濃
度を早期に把握することを可能にする残留塩素測定方法
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による残留塩素測定方法は、塩素を注入した処
理水の一部を引き抜いてサンプル水とし、該サンプル水
にｐＨ制御を施すことにより、塩素と処理水中のアンモ
ニア性窒素との反応時間を短縮させ、その後サンプル水
の残留塩素濃度を測定するようにしたことを特徴とする
ものである。その際、サンプル水をアルカリ性にするこ
とが考えられる。又、サンプル水のｐＨを８〜９にする
ことが考えられる。又、サンプル水を酸性として２〜１
０分経過後、更にアルカリ性とすることが考えられる。
さらに、サンプル水にｐＨ制御を施した後、２〜１５分
後に残留塩素濃度を連続式の残留塩素計により測定する
ことが考えられる。

【００１５】

【作用】すなわち、本発明による残留塩素処理方法の場
合には、塩素を注入した処理水の一部をサンプル水とし
て採取し、該サンプル水にｐＨ制御を施し、それによっ
て、アンモニア性窒素と塩素との反応速度を早め、その
上で、残留塩素濃度を早期に把握しようとするものであ
る。ｐＨ制御としては、例えば、アルカリ性にする方法
があり、又、まず、酸性にしてからアルカリ性にする場
合が考えられる。すなわち、従来例の説明で述べたアン
モニア性窒素と塩素との反応において、最初のモノクロ
ラミンの生成反応は比較的短時間で行われることがわか
っており、よって、残りの反応、すなわち、ディクロラ
ミンの生成反応、ディクロラミンの分解と窒素の生成反
応、トリクロラミンの生成反応を短時間で済むようにす
れば、アンモニア性窒素と塩素との反応時間を短縮させ
ることができる。

【００１６】そこで、本願出願人は、多くの実験により
あらゆる方法を試し、その結果、処理水を酸性にするこ
とにより、ディクロラミンの生成反応の時間を短縮させ
ることができ、又、処理水をアルカリ性にすることによ
り、ディクロラミンの分解と窒素の生成反応の時間を短
縮させることができることを把握した。本願発明による
塩素処理方法は、そのようなものに基づいてなされたも
のであり、上記したように、塩素を注入した処理水の一
部をサンプル水として採取し、該サンプル水にｐＨ制御
を施し、それによって、アンモニア性窒素と塩素との反
応速度を早め、その上で、残留塩素濃度を早期に把握し
ようとするものである。

【００１７】

【実施例】以下、図１乃至図１７を参照して本発明の第
１実施例を説明する。この第１実施例の場合には、ま
ず、塩素処理を施された処理水の一部をサンプル水とし
て採取し、該サンプル水を所定時間後にまず酸性にし、
次いで、所定時間後にアルカリ性にし、それによって、
反応時間を短縮させるとともに、そのような状態でサン
プル水中の残留塩素濃度を測定しようとするものであ
る。そこで、全体の構成を図１の系統図を参照して説明
する。本実施例による塩素処理装置は、大きく分けて、
サンプル水のｐＨを制御するためのｐＨ制御手段１と、
このｐＨ制御手段１によってｐＨを制御されたサンプル
水の残留塩素濃度を測定する残留塩素測定手段３とから
構成されている。

【００１８】ｐＨ制御手段１は、酸性調整槽５とアルカ
リ調整槽７を備えていて、これら酸性調整槽５及びアル
カリ調整槽７は、下部に設けられた連通管９を介して連
結されている。又、この連通管９にはｐＨ電極１１が介
挿されている。上記酸性調整槽５の上端には、オーバー
フロー槽１３が設置されていて、塩素処理された処理水
の一部がサンプル水として採取され、このサンプル水が
このオーバーフロー槽１３内に供給される。すなわち、
オーバーフロー槽１３には、サンプル水供給配管１５が
接続されていて、このサンプル水供給配管１５には、開
閉弁１７を介して、別のサンプル水供給配管１９が接続
されている。このサンプル水供給配管１９には開閉弁２
１が介挿されているとともに、圧力計２３が取付けられ
ている。又、上記サンプル水供給配管１９には別の開閉
弁２５が分岐接続されている。そして、上記サンプル水
供給配管１９、１５を介して、オーバーフロー槽１３内
に、サンプル水が、例えば、３００〜５００ml／min で
供給される。又、上記オーバーフロー槽１３には、オー
バーフロー管２７が設置されていて、オーバーフロー槽
１３内でオーバーフローしたサンプル水は、上記オーバ
ーフロー管２７、配管２９、排水槽３１を介して排水さ
れる。

【００１９】又、酸性材貯槽３３が配置されていて、こ
の酸性材貯槽３３内には、酸性剤としての所定濃度の希
釈硫酸溶液３５が貯留されている。そして、この希釈硫
酸溶液３５を注入ポンプ３７によって酸性調整槽５内の
上部に注入する。上記注入ポンプ３７の吸込側には吸込
配管３９が接続されていて、又、吐出側には吐出配管４
１が接続されている。そして、吸込配管３９は酸性剤貯
槽３３内に浸漬されていて、又、吐出配管４１は酸性調
整槽５内の上部に取付けられたディフューザ装置４３に
接続されている。そして、吸込配管３９を介して酸性剤
酸槽３３内の希釈硫酸溶液３５を吸い込み、それを吐出
配管４１を介して、ディフューザ装置４３内に吐出する
ものである。そして、希釈硫酸溶液３５をサンプル水中
に注入し、サンプル水のｐＨを制御して酸性にするもの
である。

【００２０】アルカリ調整槽７の近傍には、アルカリ剤
貯槽４５が設置されている。このアルカリ剤貯槽４５内
には、アルカリ剤としての重炭酸ナトリウム（Ｎa ＨＣ
Ｏ₃）溶液４７が貯留されているとともに、アルカリ剤
貯槽４５の上には注入ポンプ４９が設置されている。上
記注入ポンプ４９の吸込側には吸込配管５１が接続され
ていて、又、吐出側には吐出配管５３が接続されてい
る。そして、吸込配管５１を介してアルカリ剤貯槽４５
内の重炭酸ナトリウム溶液４７を吸い込み、それを吐出
配管５３を介して、アルカリ調整槽７内の下部に設置さ
れているディフューザ５５に注入するものである。それ
によって、サンプル水のｐＨを制御してアルカリ性にす
るものである。

【００２１】そして、酸性調整槽５にて酸性にされ、次
いで、アルカリ調整槽７にてアルカリ性にされたサンプ
ル水は、アルカリ調整槽７の上部に接続されている配管
５７を介して、残留塩素濃度測定手段３側に移送される
ことになる。又、アルカリ調整槽７の上端部には、ｐＨ
電極５９が設置されているとともに、オーバーフロー管
６１が設置されていて、上記配管５７はこのオーバーフ
ロー管６１に接続されているものである。

【００２２】次に、残留塩素濃度測定手段３側の構成に
ついて説明する。前記配管５７は、オーバーフロー槽６
３に接続されている。このオーバーフロー槽６３には、
供給配管６５が接続されていて、配管５７を介してオー
バーフロー槽６３内に供給されたサンプル水は、供給配
管６５を介して電極装置６７に供給される。又、上記オ
ーバーフロー槽６３には、オーバーフロー配管６９が接
続されていて、オーバーフロー槽６３にてオーバーフロ
ーしたサンプル水は、オーバーフロー配管６９を介して
排水される。又、上記オーバーフロー槽６３には、ｐＨ
緩衝溶液供給装置７１が接続されている。ｐＨ緩衝溶液
供給装置７１は、タンク７３と、タンク７３の上に設置
された注入ポンプ７５とから構成されている。上記タン
ク７３内には、ｐＨ７緩衝溶液７７が収容されている。
又、注入ポンプ７５の吸込側には、吸込配管７７が接続
されていて、吐出側には吐出配管７９が接続されてい
る。上記吐出配管７９がオーバーフロー槽６３に接続さ
れている。そして、オーバーフロー槽６３内のサンプル
水にｐＨ緩衝溶液７７を注入して、アルカリ性になって
いるサンプル水を中性にするものである。

【００２３】電極装置６７は、ハウジング８１と、ハウ
ジング８１内に設置された電極部８３とから構成されて
いる。上記ハウジング８１の下端にはサンプル水供給部
８５が形成されていて、又、上部にはサンプル水排出部
８７が形成されている。そして、供給配管６５はサンプ
ル水供給部８５に接続されていて、排水配管８９がサン
プル水排出部８７に接続されている。そして、供給配管
６５、サンプル水供給部８５を介して供給されたサンプ
ル水は、電極部８３を通って、サンプル水排出部８７及
び排水配管８９を介して排水槽９１に排水される。その
際、電極部８３にてサンプル水中の残留塩素濃度が測定
され、指示計９３によって指示されることになる。

【００２４】又、図１に示したｐＨ制御手段１と、残留
塩素濃度測定手段３は、図２に示すような状態で装置と
して組立てられている。尚、図２及び図３中符号９５、
９７はそれぞれ枠体を示していて、それら枠体９５、９
７に、図１で説明した各構成部品が組み込まれているも
のである。

【００２５】次に、ｐＨ制御手段１の酸性調整槽５内に
設置されているディフューザ４３の構成について、図４
乃至図９を参照して説明する。まず、芯体１０１があ
り、この芯体１０１は、図８及び図９に示すような構成
になっている。上記芯体１０１は、鍔部１０１ａと、該
鍔部１０１ａより下方に延長された円筒部１０１ｂから
構成されている。上記円筒部１０１ｂの先端部には雄ね
じ部１０３が形成されている。又、円筒部１０１ｂに
は、直行する方向に孔１０５が十字状に形成されてい
て、そのようなものが二段にわたって形成されている。
そして、円筒部１０１ｂには、円板状のフェルト材１０
７が４段にわたって装着されていて、その状態で、雄ね
じ部１０３にナット１０９が螺合されている。又、芯体
１０１の上側には、ガイド１１１が配置されていて、こ
のガイド１１１の中心位置には貫通孔１１１ａが穿孔さ
れている。上記ガイド１１１は、図６及び図７に示すよ
うな形状になっている。一方、鍔部１０１ａの中心位置
には突起１１３が突設されていて、この突起１１３が上
記貫通孔１１１ａに嵌合されている。そして、上記突起
１１３には接続チューブ１１５が接続されている。すな
わち、突起１１３及び円筒部１０１ｂの中心位置には上
記孔１０５に連通する孔１１４が形成されていて、上記
接続チューブ１１５はその孔１１４内に挿入されてい
る。そして、接続チューブ１１５を介して供給された希
釈硫酸溶液３５は、孔１１４及び孔１０５を介して、外
周に配置されたフェルト材１０７にしみ込んでいき、そ
こから、外周部に流出していって、酸性調整槽５内のサ
ンプル水中に混入される。

【００２６】次に、アルカリ調整槽７内の下端部に設置
されたディフューザ５５の構成を、図１０乃至図１４を
参照して説明する。まず、芯体１２１があり、この芯体
１２１は図１３に示すような形状になっている。上記芯
体１２１は、鍔部１２１ａと、円筒部１２１ｂとから構
成されている。上記鍔部１２１ａの図中下方にはさらに
大径の鍔部１３５が形成されている。上記鍔部１２１ａ
には雄ねじ部１２３が形成されている。一方、アルカリ
調整槽７の下端には開口部７ａが形成されていて、その
開口部７ａには雌ねじ部１２５が形成されている。そし
て、上記雄ねじ部１２３を雌ねじ部１２５に螺合されて
いて、それによって、芯体１２１はアルカリ調整槽７に
固定されている。上記円筒部１２１ｂの上端部には雄ね
じ部１２７形成されている。又、円筒部１２１ｂには、
直行する方向に孔１２９が十字状に形成されていて、そ
のようなものが二段にわたって形成されている。そし
て、上記円筒部１２１ｂには、円板状のフェルト材１３
１が４段にわたって装着されていて、その状態で、雄ね
じ部１２７にナット１３３が螺合されている。上記ナッ
ト１２７は、図１２に示すような形状になっている。そ
して、芯体１２１の下端の鍔部１３５の中心部には接続
チューブ１３７が接続されている。この接続チューブ１
３７は、図１４に示すような形状になっている。そし
て、図１３に示すように、芯体１２１の中心位置には孔
１３８が形成されていて、この孔１３８は既に述べた孔
１２９に連通する所まで延長されている。そして、上記
接続チューブ１３７は上記孔１３８内に挿入されてい
る。

【００２７】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、サンプル水供給配管１９、１５を介して、オーバー
フロー槽１３内に塩素を注入されて所定時間だけ経過し
た処理水の一部がサンプル水として供給される。オーバ
ーフロー槽１３内に供給されたサンプル水は、そこから
酸性調整槽５内に入る。この酸性調整槽５の上部におい
て、酸性剤としての希釈硫酸溶液３５がデイフューザ４
３を介して注入される。これによってサンプル水が酸性
になる。酸性調整槽５にて酸性になったサンプル水は、
連通管９を介して、アルカリ調整槽７内に下方から流入
する。その際、ｐＨ電極１１によってサンプル水のｐＨ
が確認される。そこで、アルカリ剤としての重炭酸ナト
リウム溶液４７が、ディフューザ５５を介して注入され
る。それによって、サンプル水はアルカリ性になる。ア
ルカリ性になったサンプル水は、アルカリ調整槽７の上
端より配管５７を介して、残留塩素濃度測定手段３側に
供給され、そこで残留塩素濃度が測定されることにな
り、測定された残留塩素濃度は、指示計９３によって表
示される。又、その時にも、ｐＨ電極５９によってサン
プル水のｐＨが確認される。

【００２８】そこで、実際の実験例をいくつか示す。ま
ず、実験例１を図１５に示す。この場合には、試験水と
してアンモニア性窒素濃度が１．０mg／ｌのものを使用
し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、
８、９、１０の４種類を使用した。又、塩素を注入した
後１０分経過した後に、そのｐＨを制御するようにして
いる。すなわち、塩素を注入した後１０分経過した後
に、酸性剤としての希釈硫酸３５を注入してサンプル水
のｐＨを５とし、その後、２分経過した後に、アルカリ
性剤としての重炭酸ナトリウム溶液４７を注入してサン
プル水のｐＨを９とし、その後５分経過した後に、その
残留塩素濃度を測定した。又、比較例として、アンモニ
ア性窒素濃度が１．０mg／ｌのものであって、塩素／ア
ンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、８、９、１０の
４種類を用意し、それらを塩素注入後２時間経過した後
に残留塩素濃度を測定した。その結果、図１５に示すよ
うな結果を得ることができた。図中、●が実験例１の場
合の遊離塩素の濃度であり、■が実験例１の場合の結合
塩素の濃度である。又、○が比較例の場合の遊離塩素の
濃度であり、□が比較例の場合の結合塩素の濃度であ
る。図１５から明らかなように、本実施例のように、ｐ
Ｈを制御することにより、従来２時間経過しないと得ら
れなかった値を１７分程度で得ることができ、つまり、
ｐＨを制御することにより、アニモニア性窒素と塩素と
の反応時間を大幅に短縮させることができるものであ
る。

【００２９】次に、実験例２を図１６に示す。この場合
には、試験水としてアンモニア性窒素濃度が１．０mg／
ｌのものを使用し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ
比）が、８、９、１０の３種類を使用した。又、塩素を
注入した後１０分経過した後に、サンプル水のｐＨを制
御するようにしている。すなわち、塩素を注入した後１
０分経過した後に、酸性剤としての希釈硫酸溶液３５を
注入してｐＨを５とし、その後、５分経過した後に、ア
ルカリ性剤としての重炭酸ナトリウム溶液４７を注入し
てｐＨを８．２とし、その後５分経過した後に、その残
留塩素濃度を測定した。又、比較例として、アンモニア
窒素濃度が１．０mg／ｌのものであって、塩素／アンモ
ニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、８、９、１０の３種類を
用意し、それらを塩素注入後２時間経過した後に残留塩
素濃度を測定した。その結果、図１６に示すような結果
を得ることができた。図中、●が実験例２の場合の遊離
塩素の濃度であり、■が実験例２の場合の結合塩素の濃
度である。又、○が比較例の場合の遊離塩素の濃度であ
り、□が比較例の場合の結合塩素の濃度である。図１６
から明らかなように、本実施例のように、ｐＨを制御す
ることにより、従来２時間経過しないと得られなかった
値を２０分程度で得ることができ、つまり、ｐＨを制御
することにより、アニモニア性窒素と塩素との反応時間
を大幅に短縮させることができるものである。

【００３０】次に、実験例３を図１７に示す。この場合
には、試験水としてアンモニア性窒素濃度が１．０mg／
ｌのものを使用し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ
比）が、７、８、９、１０の４種類を使用した。又、塩
素を注入した後１０分経過した後に、そのｐＨを制御す
るようにしている。すなわち、塩素を注入した後１０分
経過した後に、酸性剤としての希釈硫酸溶液３５を注入
してｐＨを５とし、その後、５分経過した後に、アルカ
リ性剤としての重炭酸ナトリウム溶液４７を注入してｐ
Ｈを９とし、その後１０分経過した後に、その残留塩素
濃度を測定した。又、比較例として、アンモニア窒素濃
度が１．０mg／ｌのものであって、塩素／アンモニアの
比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、８、９、１０の４種類を用
意し、それらを塩素注入後２時間経過した後に残留塩素
濃度を測定した。その結果、図１７に示すような結果を
得ることができた。図中、●が実験例３の場合の遊離塩
素の濃度であり、■が実験例３の場合の結合塩素の濃度
である。又、○が比較例の場合の遊離塩素の濃度であ
り、□が比較例の場合の結合塩素の濃度である。図１６
から明らかなように、本実施例のように、ｐＨを制御す
ることにより、従来２時間経過しないと得られなかった
値を２０分程度で得ることができ、つまり、ｐＨを制御
することにより、アニモニア性窒素と塩素との反応時間
を大幅に短縮させることができるものである。

【００３１】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、塩素を注入した処理水の一部
をサンプル水として採取し、該サンプル水にｐＨ制御を
施すことにより、塩素とサンプル水中のアンモニア性窒
素との反応時間を短縮させることができ、それによっ
て、従来２時間程度経過した後でなければ把握できなか
った正確な残留塩素濃度を数分後に把握することができ
るようになった。よって、トリハロメタンの生成を抑制
するべく、塩素処理を中塩素処理のみにした場合にも、
有効に対応することができるようになり、末端において
必要な残留塩素濃度を確保できないといった事態の発生
を未然に防止することができる。又、上記ｐＨ制御によ
る反応時間の短縮を具体的に説明すれば、まず、酸性に
することにより、塩素とアンモニア性窒素との反応の
内、ディクロラミンの生成反応に要する時間を短縮させ
ることができ、又、アルカリ性にすることにより、ディ
クロラミンの分解と窒素の生成反応に要する時間を短縮
させることができる。又、酸性調整槽５及びアルカリ調
整槽７において、夫々ディフューザ４３、５５を介し
て、酸性剤としての希釈硫酸溶液３５とアルカリ性剤と
しての重炭酸ナトリウム溶液４７を注入するようにして
いるので、それらをサンプル水中に早期に且つ確実に混
入させることができる。それによっても、塩素とアンモ
ニア性窒素との反応を早めることができる。又、ｐＨ電
極１１、５９によって、処理水のｐＨを常時監視するよ
うにしているので、所望の酸性状態又はアルカリ性状態
を確実に得ることができる。

【００３２】次に、図１８乃至図２２を参照して本発明
の第２実施例を説明する。前記第１実施例の場合には、
サンプル水のｐＨ制御として、まず、サンプル水を酸性
にし、次いで、アルカリ性にするようにしたが、この第
２実施例の場合には、サンプル水のｐＨ制御として、サ
ンプル水を酸性にすることなく直接アルカリ性にするよ
うにしたものである。その構成を図１８に示す。尚、図
１に示した第１実施例の構成と同一部分には同一符号を
付して示しその説明は省略する。この場合には、前記第
１実施例において酸性調整槽としてい機能していた槽が
アルカリ調整槽２０１として機能し、アルカリ調整槽と
して機能していた槽を流路として使用するようにしたも
のである。上記アルカリ調整槽２０１の上端部にはディ
フューザ２０５が取付けられている。このダィフューザ
２０５は、第１実施例におけるディフューザ４３と同じ
構成のものである。その他の構成は前記第１実施例の場
合と同じでありその説明は省略する。

【００３３】そこで、実際の実験例をいくつか示す。ま
ず、実験例４を図１９に示す。この場合には、試験水と
してアンモニア性窒素濃度が１．０mg／ｌのものを使用
し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、
８、９、１０の４種類を使用した。又、塩素を注入した
後１０分経過した後に、そのｐＨを制御するようにして
いる。すなわち、塩素を注入した後１０分経過した後
に、アルカリ性剤としての重炭酸ナトリウム溶液を注入
してｐＨを９とし、その後１５分経過した後に、その残
留塩素濃度を測定した。又、比較例として、アンモニア
性窒素濃度が１．０mg／ｌのものであって、塩素／アン
モニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、８、９、１０の４
種類を用意し、それらを塩素注入後２時間経過した後に
残留塩素濃度を測定した。その結果、図１９に示すよう
な結果を得ることができた。図中、●が実験例４の場合
の遊離塩素の濃度であり、■が実験例４の場合の結合塩
素の濃度である。又、○が比較例の場合の遊離塩素の濃
度であり、□が比較例の場合の結合塩素の濃度である。
図１９から明らかなように、本実施例のように、ｐＨを
制御することにより、従来２時間経過しないと得られな
かった値を１７分程度で得ることができ、つまり、ｐＨ
を制御することにより、塩素とアンニモニア性窒素との
反応時間を大幅に短縮させることができるものである。

【００３４】次に、実験例５を図２０に示す。この場合
には、試験水としてアンモニア性窒素濃度が１．０mg／
ｌのものを使用し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ
比）が、７、８、９、１０の４種類を使用した。又、塩
素を注入した後１０分経過した後に、そのｐＨを制御す
るようにしている。すなわち、塩素を注入した後１０分
経過した後に、アルカリ性剤としての重炭酸ナトリウム
溶液を注入してｐＨを９とし、その後２分経過した後
に、その残留塩素濃度を測定した。又、比較例として、
アンモニア性窒素濃度が１．０mg/1のものであって、塩
素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、８、９、
１０の４種類を用意し、それらを塩素注入後２時間経過
した後に残留塩素濃度を測定した。その結果、図２０に
示すような結果を得ることができた。図中、●が実験例
５の場合の遊離塩素の濃度であり、■が実験例５の場合
の結合塩素の濃度である。又、○が比較例の場合の遊離
塩素の濃度であり、□が比較例の場合の結合塩素の濃度
である。図２０から明らかなように、本実施例のよう
に、ｐＨを制御することにより、従来２時間経過しない
と得られなかった値を２０分程度で得ることができ、つ
まり、ｐＨを制御することにより、塩素とアンモニア性
窒素との反応時間を大幅に短縮させることができるもの
である。

【００３５】次に、実験例６を図２１に示す。この場合
には、試験水としてアンモニア性窒素濃度が１．０mg／
ｌのものを使用し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ
比）が、７、８、９、１０の４種類を使用した。又、塩
素を注入した後１０分経過した後に、そのｐＨを制御す
るようにしている。すなわち、塩素を注入した後１０分
経過した後に、アルカリ性剤としての重炭酸ナトリウム
溶液を注入してｐＨを８．２とし、その後２分経過した
後に、その残留塩素濃度を測定した。又、比較例とし
て、アンモニア性窒素濃度が１．０mg／ｌのものであっ
て、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、
８、９、１０の４種類を用意し、それらを塩素注入後２
時間経過した後に残留塩素濃度を測定した。その結果、
図２１に示すような結果を得ることができた。図中、●
が実験例６の場合の遊離塩素の濃度であり、■が実験例
６の場合の結合塩素の濃度である。又、○が比較例の場
合の遊離塩素の濃度であり、□が比較例の場合の結合塩
素の濃度である。図２１から明らかなように、本実施例
のように、ｐＨを制御することにより、従来２時間経過
しないと得られなかった値を２０分程度で得ることがで
き、つまり、ｐＨを制御することにより、塩素とアンモ
ニア性窒素との反応時間を大幅に短縮させることができ
るものである。

【００３６】次に、実験例７を図２２に示す。この場合
には、試験水としてアンモニア性窒素濃度が１．０mg／
ｌのものを使用し、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ
比）が、７、８、９、１０の４種類を使用した。又、塩
素を注入した後１０分経過した後に、そのｐＨを制御す
るようにしている。すなわち、塩素を注入した後１０分
経過した後に、アルカリ性剤としての重炭酸ナトリウム
溶液を注入してｐＨを８．２とし、その後１５分経過し
た後に、その残留塩素濃度を測定した。又、比較例とし
て、アンモニア性窒素濃度が１．０mg/1のものであっ
て、塩素／アンモニアの比率（ＣＬ／Ｎ比）が、７、
８、９、１０の４種類を用意し、それらを塩素注入後２
時間経過した後に残留塩素濃度を測定した。その結果、
図２２に示すような結果を得ることができた。図中、●
が実験例７の場合の遊離塩素の濃度であり、■が実験例
７の場合の結合塩素の濃度である。又、○が比較例の場
合の遊離塩素の濃度であり、□が比較例の場合の結合塩
素の濃度である。図２２から明らかなように、本実施例
のように、ｐＨを制御することにより、従来２時間経過
しないと得られなかった値を２０分程度で得ることがで
き、つまり、ｐＨを制御することにより、塩素とアンモ
ニア性窒素との反応時間を大幅に短縮させることができ
るものである。

【００３７】尚、本発明は前記第１及び第２実施例に限
定されるものではない。例えば、前記第１及び第２実施
例においては、酸性にした後アルカリ性にする場合、ア
ルカリ性にする場合を説明したが、酸性にするだけの方
法として構成することも考えられる。又、酸性剤やアル
カリ性剤の種類としては、公知の全てのものの使用が考
えられる。又、各実験例で示した時間、サンプル水の条
件、等は例であってそれに限定されるものではない。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による残留塩
素測定方法によると次のような効果を奏することができ
る。まず、塩素を注入した後所定時間経過した後の処理
水の一部をサンプル水として採取し、該サンプル水にｐ
Ｈ制御を施すことにより、塩素とアンモニア性窒素との
反応時間を短縮させることができ、それによって、サン
プル水の残留塩素濃度ひいては処理水の正確な残留塩素
濃度を早期に把握することができるようになった。例え
ば、塩素を注入した後所定時間経過した後に採取したサ
ンプル水をアルカリ性にすることにより、アンモニア性
窒素と塩素との反応におけるディクロラミンの分解と窒
素の生成反応に要する時間を短縮させることができ、そ
れによって、アンモニア性窒素と塩素との反応時間を短
縮させて、サンプル水中ひいては処理水の残留塩素濃度
を早期に把握することができる。よって、例えば、浄水
プロセスにおいて中塩素処理のみで行う場合にも容易に
対応することができる。又、塩素を注入した後所定時間
経過した後に採取したサンプル水を酸性にするととも
に、さらに所定時間後にアルカリ性にすることにより、
アンモニア性窒素と塩素との反応におけるディクロラミ
ンの生成に要する時間、ディクロラミンの分解と窒素の
生成反応に要する時間を短縮させることができ、それに
よって、アンモニア性窒素と塩素との反応時間を短縮さ
せて、サンプル水中ひいては処理水中の残留塩素濃度を
早期に把握することができる。よって、例えば、浄水プ
ロセスにおいて中塩素処理のみで行う場合にも容易に対
応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図で残留塩素測定方
法を実施するための残留塩素測定装置の構成を示す系統
図である。

【図２】本発明の第１実施例を示す図で残留塩素測定装
置の構成を示す正面図である。

【図３】本発明の第１実施例を示す図で残留塩素測定装
置の構成を示す側面図である。

【図４】本発明の第１実施例を示す図でディフューザの
構成を示す断面図である。

【図５】本発明の第１実施例を示す図でディフューザの
構成を示す上面図である。

【図６】本発明の第１実施例を示す図でディフューザの
ガイドの構成を示す断面図である。

【図７】本発明の第１実施例を示す図でディフューザの
ガイドの構成を示す上面図である。

【図８】本発明の第１実施例を示す図でディフューザの
芯体の構成を示す半裁断面図である。

【図９】本発明の第１実施例を示す図でディフューザの
芯体の構成を示す上面図である。

【図１０】本発明の第１実施例を示す図でディフューザ
の構成を示す断面図である。

【図１１】本発明の第１実施例を示す図でディフューザ
の構成を示す下面図である。

【図１２】本発明の第１実施例を示す図でディフューザ
のナットの構成を示す断面図である。

【図１３】本発明の第１実施例を示す図でディフューザ
の芯体の構成を示す半裁断面図である。

【図１４】本発明の第１実施例を示す図でディフューザ
の接続ピンの構成を示す正面図である。

【図１５】本発明の第１実施例を示す図で実験例１を示
す線図である。

【図１６】本発明の第１実施例を示す図で実験例２を示
す線図である。

【図１７】本発明の第１実施例を示す図で実験例３を示
す線図である。

【図１８】本発明の第２実施例による残留塩素測定方法
を実施するための残留塩素処理装置の構成を示す系統図
である。

【図１９】本発明の第２実施例を示す図で実験例４を示
す線図である。

【図２０】本発明の第２実施例を示す図で実験例５を示
す線図である。

【図２１】本発明の第２実施例を示す図で実験例６を示
す線図である。

【図２２】本発明の第２実施例を示す図で実験例７を示
す線図である。

【符号の説明】

１ｐＨ制御手段３残留塩素濃度測定手段５酸性調整槽７アルカリ調整槽３３酸性剤貯槽３５希釈硫酸（酸性剤）３７注入ポンプ４５アルカリ剤貯槽４７重炭酸ナトリウム溶液（アルカリ剤）４９注入ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩素を注入した処理水の一部を引き抜い
てサンプル水とし、該サンプル水にｐＨ制御を施すこと
により、塩素と処理水中のアンモニア性窒素との反応時
間を短縮させ、その後サンプル水の残留塩素濃度を測定
するようにしたことを特徴とする残留塩素測定方法。
【請求項２】請求項１記載の残留塩素測定方法におい
て、サンプル水をアルカリ性にすることを特徴とする残
留塩素測定方法。
【請求項３】請求項２記載の残留塩素測定方法におい
て、サンプル水のｐＨを８〜９にすることを特徴とする
残留塩素測定方法。
【請求項４】請求項１記載の残留塩素測定方法におい
て、サンプル水を酸性として２〜１０分経過後、更にア
ルカリ性とすることを特徴とする残留塩素測定方法。
【請求項５】請求項１又は請求項２又は請求項３又は
請求項４記載の残留塩素測定方法において、サンプル水
にｐＨ制御を施した後、２〜１５分後に残留塩素濃度を
連続式の残留塩素計により測定するようにしたことを特
徴とする残留塩素測定方法。