JPH11337545A - 水中の遊離残留塩素計測装置 - Google Patents
水中の遊離残留塩素計測装置Info
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- JPH11337545A JPH11337545A JP10148759A JP14875998A JPH11337545A JP H11337545 A JPH11337545 A JP H11337545A JP 10148759 A JP10148759 A JP 10148759A JP 14875998 A JP14875998 A JP 14875998A JP H11337545 A JPH11337545 A JP H11337545A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 上下水道とか食品加工産業で用いる水中に存
在する残留塩素、特に大きな殺菌力を持つ次亜塩素酸
(HOCl)のみを選択的に分離測定することができる
遊離残留塩素計測装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 純水中に存在する遊離有効残留塩素とp
H及び水温を求めて、文中の(5)式により純水中の次
亜塩素酸の存在比R(pH,T)を算出する。算出後に
演算によりHOCl濃度/OCl-(次亜塩素酸イオ
ン)濃度を求める。又、水道水等の検水中に存在する遊
離有効残留塩素とpH,水温,導電率を求めて、演算式
を用いて検水中の次亜塩素酸の存在比を算出することを
特徴とする水中の遊離残留塩素計測装置を提供する。更
に純水中に存在する遊離有効残留塩素から求めた次亜塩
素酸の存在比を算出するとともに検水中の次亜塩素酸の
存在比を算出する機構を組み込んだ水中の遊離残留塩素
計測装置の構成にしてある。
在する残留塩素、特に大きな殺菌力を持つ次亜塩素酸
(HOCl)のみを選択的に分離測定することができる
遊離残留塩素計測装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 純水中に存在する遊離有効残留塩素とp
H及び水温を求めて、文中の(5)式により純水中の次
亜塩素酸の存在比R(pH,T)を算出する。算出後に
演算によりHOCl濃度/OCl-(次亜塩素酸イオ
ン)濃度を求める。又、水道水等の検水中に存在する遊
離有効残留塩素とpH,水温,導電率を求めて、演算式
を用いて検水中の次亜塩素酸の存在比を算出することを
特徴とする水中の遊離残留塩素計測装置を提供する。更
に純水中に存在する遊離有効残留塩素から求めた次亜塩
素酸の存在比を算出するとともに検水中の次亜塩素酸の
存在比を算出する機構を組み込んだ水中の遊離残留塩素
計測装置の構成にしてある。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は上下水道とか食品加
工産業,プール等で用いる水から採取した検水中に存在
する残留塩素を計測するための、遊離残留塩素計測装置
に関するものである。
工産業,プール等で用いる水から採取した検水中に存在
する残留塩素を計測するための、遊離残留塩素計測装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に上水道では、水道法により需要家
の末端供給栓で残留塩素を保持するように規定されてい
る。この残留塩素量は遊離残留塩素が0.1(mg/
l)以上、又は結合残留塩素が0.4(mg/l)以上
となっている。
の末端供給栓で残留塩素を保持するように規定されてい
る。この残留塩素量は遊離残留塩素が0.1(mg/
l)以上、又は結合残留塩素が0.4(mg/l)以上
となっている。
【0003】遊離残留塩素は、次亜塩素酸(HOCl)
と次亜塩素酸イオン(OCl-)とから構成されてい
る。
と次亜塩素酸イオン(OCl-)とから構成されてい
る。
【0004】一方、水道水の浄水過程で消毒のために水
中に塩素ガスを注入すると、速やかに下記の不活化反応
が生じる。 Cl2 + 2H2O ←→ H2O + Cl- + HOCl ・・・・(1) その結果、大概pH3以上で塩素イオン濃度が1000
(mg/l)以下の水中には遊離の塩素ガスがほとんど
存在しない。
中に塩素ガスを注入すると、速やかに下記の不活化反応
が生じる。 Cl2 + 2H2O ←→ H2O + Cl- + HOCl ・・・・(1) その結果、大概pH3以上で塩素イオン濃度が1000
(mg/l)以下の水中には遊離の塩素ガスがほとんど
存在しない。
【0005】(1)式の反応に引き続いて下記の(2)
式の反応が発生する。 HOCl + H2O ←→ H3O+ + OCl- ・・・・・・・・・・・・(2) (2)式によれば、次亜塩素酸(HOCl)から次亜塩
素酸イオン(OCl-)を生じることがわかる。
式の反応が発生する。 HOCl + H2O ←→ H3O+ + OCl- ・・・・・・・・・・・・(2) (2)式によれば、次亜塩素酸(HOCl)から次亜塩
素酸イオン(OCl-)を生じることがわかる。
【0006】検水中のHOClとOCl-の存在比は、
pH,水温,全固形物濃度(TDS)によっても大きく
左右される。
pH,水温,全固形物濃度(TDS)によっても大きく
左右される。
【0007】塩素ガスに代えて次亜塩素酸ナトリウムを
溶解した場合でも、次亜塩素酸イオンは(2)式の左か
ら右への反応により発生する。次亜塩素酸イオン(OC
l-)に比較して次亜塩素酸(HOCl)は殺菌力が数
十倍〜数百倍も強いため、遊離残留塩素中のHOClと
OCl-の分離測定やHOClのみの測定が可能であれ
ば、検水の衛生学的安全性が向上し、残留塩素計の有効
性が高くなることが期待される。特に近時はO−157
等の細菌性食中毒が社会問題化しており、きめの細かい
水中の残留塩素管理を行うことは、水道水の安全性のみ
ならず、給食センタその他の食品加工分野でも重要性が
増大しているものと言える。
溶解した場合でも、次亜塩素酸イオンは(2)式の左か
ら右への反応により発生する。次亜塩素酸イオン(OC
l-)に比較して次亜塩素酸(HOCl)は殺菌力が数
十倍〜数百倍も強いため、遊離残留塩素中のHOClと
OCl-の分離測定やHOClのみの測定が可能であれ
ば、検水の衛生学的安全性が向上し、残留塩素計の有効
性が高くなることが期待される。特に近時はO−157
等の細菌性食中毒が社会問題化しており、きめの細かい
水中の残留塩素管理を行うことは、水道水の安全性のみ
ならず、給食センタその他の食品加工分野でも重要性が
増大しているものと言える。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】純水中に存在する遊離
残留塩素の2成分である次亜塩素酸(HOCl)と次亜
塩素酸イオン(OCl-)は、pHと水温の影響を大き
く受けやすく、特にpHが4〜5.5の範囲ではHOC
lとして存在する。又、pHが7.5の時は2成分の存
在比は50%づつである。
残留塩素の2成分である次亜塩素酸(HOCl)と次亜
塩素酸イオン(OCl-)は、pHと水温の影響を大き
く受けやすく、特にpHが4〜5.5の範囲ではHOC
lとして存在する。又、pHが7.5の時は2成分の存
在比は50%づつである。
【0009】実際の水道水のpHは6〜8程度の値であ
り、従って水道水のpHが7を超えて8に近づくほど次
亜塩素酸イオン(OCl-)の存在割合が増大し、水道
水の殺菌力が低下することになる。しかし大きな殺菌力
を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを選択的に分離測定
することができる残留塩素計は存在しない。
り、従って水道水のpHが7を超えて8に近づくほど次
亜塩素酸イオン(OCl-)の存在割合が増大し、水道
水の殺菌力が低下することになる。しかし大きな殺菌力
を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを選択的に分離測定
することができる残留塩素計は存在しない。
【0010】現在、次亜塩素酸(HOCl)だけを透過
可能なポーラロ電極は存在せず、仮に存在したとしても
その電極が次亜塩素酸イオン(OCl-)を透過しない
隔膜であることを証明することが困難である。
可能なポーラロ電極は存在せず、仮に存在したとしても
その電極が次亜塩素酸イオン(OCl-)を透過しない
隔膜であることを証明することが困難である。
【0011】特に連続測定用ポーラロ式残留塩素計は、
検水中に結合塩素が存在すると遊離塩素の測定値に結合
塩素分が10%程度追加されるケースが考えられ、正確
な遊離残留塩素を測定することができない。
検水中に結合塩素が存在すると遊離塩素の測定値に結合
塩素分が10%程度追加されるケースが考えられ、正確
な遊離残留塩素を測定することができない。
【0012】そこで本発明はこのような従来の上下水道
とか食品加工産業,プール等で採取した検水中に存在す
る残留塩素を煩瑣な手分析操作を必要とせず、大きな殺
菌力を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを選択的に分離
測定することができる遊離残留塩素計測装置を提供する
ことを目的とするものである。
とか食品加工産業,プール等で採取した検水中に存在す
る残留塩素を煩瑣な手分析操作を必要とせず、大きな殺
菌力を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを選択的に分離
測定することができる遊離残留塩素計測装置を提供する
ことを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、請求項1により、純水中に存在する遊離
有効残留塩素とpH及び水温を求めて、下記の(5)式
により純水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在比R(p
H,T)を算出する遊離残留塩素計測装置を提供する。 R(pH,T)={HOCl}/{HOCl}+{OCl-} =1/(1+Ki/{H+}) =1/〔1+10(pH+10・0686-0・0253T-3000/T)〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(5) ここでKi:イオン化定数={H+}・{OCl-}/
{HOCl} {H+}=10-pH 更に請求項2により、式(5)を用いて次亜塩素酸(H
OCl)の存在比Rを算出した後、演算によりHOCl
濃度/OCl-(次亜塩素酸イオン)濃度を求める遊離
残留塩素計測装置を提案する。
成するために、請求項1により、純水中に存在する遊離
有効残留塩素とpH及び水温を求めて、下記の(5)式
により純水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在比R(p
H,T)を算出する遊離残留塩素計測装置を提供する。 R(pH,T)={HOCl}/{HOCl}+{OCl-} =1/(1+Ki/{H+}) =1/〔1+10(pH+10・0686-0・0253T-3000/T)〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(5) ここでKi:イオン化定数={H+}・{OCl-}/
{HOCl} {H+}=10-pH 更に請求項2により、式(5)を用いて次亜塩素酸(H
OCl)の存在比Rを算出した後、演算によりHOCl
濃度/OCl-(次亜塩素酸イオン)濃度を求める遊離
残留塩素計測装置を提案する。
【0014】請求項3により、水道水等の検水中に存在
する遊離有効残留塩素とpH,水温,導電率を求めて、
前記(5)式と下記の(6)式及び(7)式を用いて検
水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在比R(pH,T,
TDS)を算出する。
する遊離有効残留塩素とpH,水温,導電率を求めて、
前記(5)式と下記の(6)式及び(7)式を用いて検
水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在比R(pH,T,
TDS)を算出する。
【0015】 Ki(TDS)={fH+{H+}}・{fOCl-{OCl-}}/{HOCl} ・・・・・・・・・・・・・・・(6) {fH+},{fOCl-}:H+,OCl-の活動度係数 −logfi=A・Zi2・I0・5/〔1+B・αi・I0・5〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(7) A,B:水温によって決まる定数 I:イオン強度(I=0.5・SUM(ni・Zi2)) Zi:iのイオン価数(H+で1,OCl-で−1) αi:水溶液中の有効イオン半径。
【0016】請求項4により、純水中に存在する遊離有
効残留塩素とpH及び水温から次亜塩素酸(HOCl)
の存在比R(pH,T)を算出する遊離残留塩素計測装
置と、検水中に存在する遊離有効残留塩素とpH,水
温,導電率から検水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在
比R(pH,T,TDS)を算出する遊離残留塩素計測
装置を組み込んだ水中の遊離残留塩素計測装置を提供す
る。
効残留塩素とpH及び水温から次亜塩素酸(HOCl)
の存在比R(pH,T)を算出する遊離残留塩素計測装
置と、検水中に存在する遊離有効残留塩素とpH,水
温,導電率から検水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在
比R(pH,T,TDS)を算出する遊離残留塩素計測
装置を組み込んだ水中の遊離残留塩素計測装置を提供す
る。
【0017】更に請求項5により、浄水場もしくは送配
水施設に設置した水質モニタに内蔵した残留塩素計と、
pH,水温,導電率の各測定信号を用いて検水中の次亜
塩素酸(HOCl)存在比Rを算出し、このHOCl存
在比Rから水質モニタに内蔵したシーケンサにより遊離
有効塩素の成分HOCl/OCl-を分離測定する装置
と、請求項6に記載したように水質モニタ内に結合塩素
影響除去装置を付加して、有試薬式残留塩素計を利用し
て結合塩素の影響を排除した遊離有効残留塩素濃度の信
号を入力信号とし、遊離有効塩素の成分HOCl/OC
l-を分離測定する遊離残留塩素計測装置を提供する。
水施設に設置した水質モニタに内蔵した残留塩素計と、
pH,水温,導電率の各測定信号を用いて検水中の次亜
塩素酸(HOCl)存在比Rを算出し、このHOCl存
在比Rから水質モニタに内蔵したシーケンサにより遊離
有効塩素の成分HOCl/OCl-を分離測定する装置
と、請求項6に記載したように水質モニタ内に結合塩素
影響除去装置を付加して、有試薬式残留塩素計を利用し
て結合塩素の影響を排除した遊離有効残留塩素濃度の信
号を入力信号とし、遊離有効塩素の成分HOCl/OC
l-を分離測定する遊離残留塩素計測装置を提供する。
【0018】請求項7により、遠隔地にある水質モニタ
に純水中と検水中のpH,水温,導電率及び遊離有効残
留塩素を入力し、回線を用いて中央に設置した水質情報
管理システム内で次亜塩素酸(HOCl)存在比Rを求
め、演算により遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-
濃度の出力表示を行うようにした水中の遊離残留塩素計
測装置の構成を実現している。
に純水中と検水中のpH,水温,導電率及び遊離有効残
留塩素を入力し、回線を用いて中央に設置した水質情報
管理システム内で次亜塩素酸(HOCl)存在比Rを求
め、演算により遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-
濃度の出力表示を行うようにした水中の遊離残留塩素計
測装置の構成を実現している。
【0019】かかる遊離残留塩素計測装置によれば、従
来遊離残留塩素の総量として計測している次亜塩素酸
(HOCl)と次亜塩素酸イオン(OCl-)を分離測
定することが可能となり、特に水中に存在する残留塩素
中の大きな殺菌力を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを
選択的に分離測定することができるため、上下水道とか
食品加工産業で使用する水中の遊離残留塩素の計測に利
用して有用である。
来遊離残留塩素の総量として計測している次亜塩素酸
(HOCl)と次亜塩素酸イオン(OCl-)を分離測
定することが可能となり、特に水中に存在する残留塩素
中の大きな殺菌力を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを
選択的に分離測定することができるため、上下水道とか
食品加工産業で使用する水中の遊離残留塩素の計測に利
用して有用である。
【0020】又、浄水場もしくは送配水施設に設置した
水質モニタに内蔵した残留塩素計とシーケンサを用いて
遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-を分離測定する
ことが可能となり、水質モニタの有効利用をはかること
ができるとともに、遠隔地にある水質モニタから回線を
用いて中央に設置した水質情報管理システム内で遊離有
効塩素の成分出力表示を行うことにより、中央集中型管
理システムが実現されてきめの細かい計測管理を行うこ
とができる。
水質モニタに内蔵した残留塩素計とシーケンサを用いて
遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-を分離測定する
ことが可能となり、水質モニタの有効利用をはかること
ができるとともに、遠隔地にある水質モニタから回線を
用いて中央に設置した水質情報管理システム内で遊離有
効塩素の成分出力表示を行うことにより、中央集中型管
理システムが実現されてきめの細かい計測管理を行うこ
とができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下本発明にかかる水中の遊離残
留塩素計測装置の各種実施形態を詳述する。通常の浄水
場で処理された処理水に液化塩素又は次亜塩素酸ナトリ
ウムを注入すると、以下に記す塩素の反応が行われる。
留塩素計測装置の各種実施形態を詳述する。通常の浄水
場で処理された処理水に液化塩素又は次亜塩素酸ナトリ
ウムを注入すると、以下に記す塩素の反応が行われる。
【0022】先ずイオン化定数Kiは、HOCl ←→
H+ + OCl-の解離式により次式で与えられる。
H+ + OCl-の解離式により次式で与えられる。
【0023】 Ki={H+}・{OCl-}/{HOCl} ・・・・・・・・・・・・・・・(3) ここでKi:イオン化定数 {H+}=10-pH pKa=−LogKi=3000/T−10.0686+0.0253T ・・・・・・・・・・・・・・・(4) (1)純水中のHOClの存在比Rの算出 純水中のHOClの存在比R(pH,T)は次式で求め
られる。 R(pH,T)={HOCl}/{HOCl}+{OCl-} =1/(1+Ki/{H+}) =1/〔1+10(pH+10・0686-0・0253T-3000/T)〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(5) 図1は純水中のHOClの存在比R(pH,T)を算出
するためのブロック図であり、図示したようにステップ
1で遊離有効残留塩素を、ステップ2でpHと水温を求
めて演算装置3に入力し、式(5)を用いてHOCl存
在比Rを算出して、ステップ4でHOCl濃度/OCl
-濃度を求める。
られる。 R(pH,T)={HOCl}/{HOCl}+{OCl-} =1/(1+Ki/{H+}) =1/〔1+10(pH+10・0686-0・0253T-3000/T)〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(5) 図1は純水中のHOClの存在比R(pH,T)を算出
するためのブロック図であり、図示したようにステップ
1で遊離有効残留塩素を、ステップ2でpHと水温を求
めて演算装置3に入力し、式(5)を用いてHOCl存
在比Rを算出して、ステップ4でHOCl濃度/OCl
-濃度を求める。
【0024】(2)実検水(水道水等)中のHOClの
存在比Rの算出 TDS(全固形物濃度)を考慮した実際の水道水等の場
合、イオン化定数は次式で算出される。 Ki(TDS)={fH+{H+}}・{fOCl-{OCl-}}/{HOCl} ・・・・・・・・・・・・・・・(6) ここで{fH+},{fOCl-}は、H+,OCl-の活動度
係数である。
存在比Rの算出 TDS(全固形物濃度)を考慮した実際の水道水等の場
合、イオン化定数は次式で算出される。 Ki(TDS)={fH+{H+}}・{fOCl-{OCl-}}/{HOCl} ・・・・・・・・・・・・・・・(6) ここで{fH+},{fOCl-}は、H+,OCl-の活動度
係数である。
【0025】fH+,fOCl-は次式(7)により計算でき
る。 −logfi=A・Zi2・I0・5/〔1+B・αi・I0・5〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(7) ここでA,B:水温によって決まる定数 I:イオン強度(I=0.5・SUM(ni・Zi2)) Zi:iのイオン価数(H+で1,OCl-で−1) αi:水溶液中の有効イオン半径。
る。 −logfi=A・Zi2・I0・5/〔1+B・αi・I0・5〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(7) ここでA,B:水温によって決まる定数 I:イオン強度(I=0.5・SUM(ni・Zi2)) Zi:iのイオン価数(H+で1,OCl-で−1) αi:水溶液中の有効イオン半径。
【0026】従って式(6)によりKi(TDS)を求
め、式(5)に代入することにより実検水のHOCl存
在比R(pH,T,TDS)を算出することができる。
め、式(5)に代入することにより実検水のHOCl存
在比R(pH,T,TDS)を算出することができる。
【0027】例えばpH7.5,水温25℃(I=0.0
01:TDS=40mg/lに相当する)におけるHO
Cl存在比は、I=0.01(TDS=400mg/l
に相当する)で50%から45%となり、5%低下する
結果が得られる。
01:TDS=40mg/lに相当する)におけるHO
Cl存在比は、I=0.01(TDS=400mg/l
に相当する)で50%から45%となり、5%低下する
結果が得られる。
【0028】(A)次に検水中に結合塩素を含まない場
合には、以下の実施形態(1)〜(4)が提供される。
合には、以下の実施形態(1)〜(4)が提供される。
【0029】〔実施形態(1)〕 HOCl/OCl-
分離演算測定システム 本HOCl/OCl-分離演算測定システムは、pH
計,水温計,導電率計で測定された各計測信号と、HO
ClとOCl-を測定できる残留塩素計及びHOCl/
OCl-演算装置から構成される。HOCl/OCl-演
算装置への入力信号として、測定対象実検水のpH,水
温,導電率を入力し、ポーラロ式残留塩素計の遊離塩素
の測定出力を入力して、演算式(5)等からHOCl存
在比Rを算出する。
分離演算測定システム 本HOCl/OCl-分離演算測定システムは、pH
計,水温計,導電率計で測定された各計測信号と、HO
ClとOCl-を測定できる残留塩素計及びHOCl/
OCl-演算装置から構成される。HOCl/OCl-演
算装置への入力信号として、測定対象実検水のpH,水
温,導電率を入力し、ポーラロ式残留塩素計の遊離塩素
の測定出力を入力して、演算式(5)等からHOCl存
在比Rを算出する。
【0030】図2は検水中のHOClの存在比Rを算出
するためのブロック図であり、ステップ5で遊離有効残
留塩素を、ステップ6でpH,水温,導電率を演算装置
7に入力し、式(5)〜(7)を用いてHOCl存在比
Rを算出して、ステップ8でHOCl濃度/OCl-濃
度を求める。図3に示したように演算装置7内にステッ
プ5で用いる遊離有効残留塩素計を内蔵させてもよい。
するためのブロック図であり、ステップ5で遊離有効残
留塩素を、ステップ6でpH,水温,導電率を演算装置
7に入力し、式(5)〜(7)を用いてHOCl存在比
Rを算出して、ステップ8でHOCl濃度/OCl-濃
度を求める。図3に示したように演算装置7内にステッ
プ5で用いる遊離有効残留塩素計を内蔵させてもよい。
【0031】〔実施形態(2)〕 導電率信号を省略し
たHOCl/OCl-分離演算測定システム 実施形態(1)の演算測定システムで、測定対象水の導
電率変化が小さい場合に、演算式でイオン強度を事前に
出しておくことで導電率の入力を省略したシステムであ
る。
たHOCl/OCl-分離演算測定システム 実施形態(1)の演算測定システムで、測定対象水の導
電率変化が小さい場合に、演算式でイオン強度を事前に
出しておくことで導電率の入力を省略したシステムであ
る。
【0032】〔実施形態(3)〕 水質モニタ内蔵型H
OCl/OCl-分離測定残留塩素計 実施形態(1)のHOCl/OCl-演算測定システム
を水質モニタに応用した例である。水道の浄水場の浄水
や送配水施設(排水場、排水管網内)に設置する水質モ
ニタ(測定項目:残留塩素,pH,水温,導電率)に内
蔵した残留塩素計を用いて、遊離有効塩素の成分HOC
l/OCl-を分離測定する機能を有する。
OCl/OCl-分離測定残留塩素計 実施形態(1)のHOCl/OCl-演算測定システム
を水質モニタに応用した例である。水道の浄水場の浄水
や送配水施設(排水場、排水管網内)に設置する水質モ
ニタ(測定項目:残留塩素,pH,水温,導電率)に内
蔵した残留塩素計を用いて、遊離有効塩素の成分HOC
l/OCl-を分離測定する機能を有する。
【0033】図4に示したステップ9でpHと水温(導
電率)の測定信号を、ステップ10で遊離有効残留塩素
を夫々水質モニタ11に内蔵された演算装置12に入力
して、式(5)により検水中のHOCl存在比Rを算出
する。次に導電率からイオン強度を推定演算して、検水
のHOCl存在比Rを水質モニタに内蔵したシーケンサ
で算出する。この時、残留塩素計はポーラロ式電極によ
るHOClとOCl-を総量で測定する機能を有し、ス
テップ13でHOCl濃度/OCl-濃度を求める。
電率)の測定信号を、ステップ10で遊離有効残留塩素
を夫々水質モニタ11に内蔵された演算装置12に入力
して、式(5)により検水中のHOCl存在比Rを算出
する。次に導電率からイオン強度を推定演算して、検水
のHOCl存在比Rを水質モニタに内蔵したシーケンサ
で算出する。この時、残留塩素計はポーラロ式電極によ
るHOClとOCl-を総量で測定する機能を有し、ス
テップ13でHOCl濃度/OCl-濃度を求める。
【0034】〔実施形態(4)〕 導電率信号を省略し
た水質モニタ内蔵型HOCl/OCl-分離測定残留塩
素計 実施形態(3)のHOCl/OCl-分離測定残留塩素
計で、測定対象水の導電率変化が小さい場合に演算式で
イオン強度を事前に出しておくことで導電率の入力を省
略した残留塩素計である。
た水質モニタ内蔵型HOCl/OCl-分離測定残留塩
素計 実施形態(3)のHOCl/OCl-分離測定残留塩素
計で、測定対象水の導電率変化が小さい場合に演算式で
イオン強度を事前に出しておくことで導電率の入力を省
略した残留塩素計である。
【0035】(B)次に検水中に結合塩素が存在する場
合に、遊離有効塩素を正確に計測する機構を追加した下
記の実施形態(5)〜(8)が提供される。
合に、遊離有効塩素を正確に計測する機構を追加した下
記の実施形態(5)〜(8)が提供される。
【0036】〔実施形態(5)〜(8)〕 結合塩素影
響除去装置付きHOCl/OCl-分離測定残留塩素計
測システム又は水質モニタ型残留塩素計測システム 有試薬式残留塩素計等を利用して、結合塩素の影響を排
除した遊離有効残留塩素濃度の信号を入力信号として、
即ち、図5に示したように、水質モニタ11内に結合塩
素影響除去装置14を付加して前記(1)〜(4)の実
施形態を実現するHOCl/OCl-分離測定機能を有
する残留塩素計測システムである。
響除去装置付きHOCl/OCl-分離測定残留塩素計
測システム又は水質モニタ型残留塩素計測システム 有試薬式残留塩素計等を利用して、結合塩素の影響を排
除した遊離有効残留塩素濃度の信号を入力信号として、
即ち、図5に示したように、水質モニタ11内に結合塩
素影響除去装置14を付加して前記(1)〜(4)の実
施形態を実現するHOCl/OCl-分離測定機能を有
する残留塩素計測システムである。
【0037】有試薬式残留塩素計15はポーラログラフ
法(有試薬法)を採用し、添加した試薬により検水中の
遊離塩素及び残留塩素から電気分解しやすいヨウ素や臭
素または分子状塩素として回転白金微小電極(カソー
ド:−極)と白金対極(アノード:+極)間に適当な電
圧を加え、その時に流れる拡散電流から遊離有効塩素濃
度16と全残留塩素濃度17を求め、水質モニタ11に
より結合塩素の影響を受けない遊離有効残留塩素出力を
得て遊離塩素量を測定する。本測定法を用いることによ
り、遊離塩素測定に結合塩素の影響を除去することがで
きる。
法(有試薬法)を採用し、添加した試薬により検水中の
遊離塩素及び残留塩素から電気分解しやすいヨウ素や臭
素または分子状塩素として回転白金微小電極(カソー
ド:−極)と白金対極(アノード:+極)間に適当な電
圧を加え、その時に流れる拡散電流から遊離有効塩素濃
度16と全残留塩素濃度17を求め、水質モニタ11に
より結合塩素の影響を受けない遊離有効残留塩素出力を
得て遊離塩素量を測定する。本測定法を用いることによ
り、遊離塩素測定に結合塩素の影響を除去することがで
きる。
【0038】以下〔実施形態3〕と同様にステップ9で
pHと水温(導電率)の測定信号を、ステップ10で遊
離有効残留塩素を水質モニタ11に内蔵された演算装置
12に入力して、式(5)〜(7)により検水中のHO
Cl存在比Rを算出し、次に導電率からイオン強度を推
定演算して検水のHOCl存在比Rをシーケンサで算出
し、ステップ13でHOCl濃度/OCl-濃度を求め
る。
pHと水温(導電率)の測定信号を、ステップ10で遊
離有効残留塩素を水質モニタ11に内蔵された演算装置
12に入力して、式(5)〜(7)により検水中のHO
Cl存在比Rを算出し、次に導電率からイオン強度を推
定演算して検水のHOCl存在比Rをシーケンサで算出
し、ステップ13でHOCl濃度/OCl-濃度を求め
る。
【0039】(C)次にHOCl/OCl-分離測定機
能を上位の水質情報管理システム内で実現する残留塩素
計測システムが下記の実施形態(9)により提供され
る。
能を上位の水質情報管理システム内で実現する残留塩素
計測システムが下記の実施形態(9)により提供され
る。
【0040】〔実施形態(9)〕 遠隔の水質モニタ設
置地点から回線を用いて中央にデータ伝送し、水質情報
管理システムでHOCl存在比Rを算出するシステム 図6に示したように、水質モニタ11にステップ18で
純水中と実検水中のpH,水温(導電率)及び遊離有効
残留塩素を入力し、制御装置・データ伝送装置19に供
給する。
置地点から回線を用いて中央にデータ伝送し、水質情報
管理システムでHOCl存在比Rを算出するシステム 図6に示したように、水質モニタ11にステップ18で
純水中と実検水中のpH,水温(導電率)及び遊離有効
残留塩素を入力し、制御装置・データ伝送装置19に供
給する。
【0041】遠隔地にある水質モニタ11の設置地点か
らNTT回線20等を用いて浄水場等の中央にデータ伝
送を行い、中央に設置した水質情報管理システム21内
でpH,水温(導電率)からHOCl存在比R(pH,
T)またはR(pH,T,TDS)を求め、HOCl存
在比Rを演算により算出してCRT22により遊離有効
塩素の成分HOCl/OCl-濃度の出力表示を行う。
らNTT回線20等を用いて浄水場等の中央にデータ伝
送を行い、中央に設置した水質情報管理システム21内
でpH,水温(導電率)からHOCl存在比R(pH,
T)またはR(pH,T,TDS)を求め、HOCl存
在比Rを演算により算出してCRT22により遊離有効
塩素の成分HOCl/OCl-濃度の出力表示を行う。
【0042】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる水中の遊離残留塩素計測装置によれば、従来は遊離
残留塩素の総量としか計測できなかった次亜塩素酸(H
OCl)と次亜塩素酸イオン(OCl-)を分離測定す
ることができるため、特に大きな殺菌力を持つ次亜塩素
酸のみを選択的に分離測定して、上下水道とか食品加工
産業で使用する水中に存在する残留塩素中の大きな殺菌
力を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを選択的に分離測
定することができるため、各種分野における遊離残留塩
素の計測に利用して有用である。
かる水中の遊離残留塩素計測装置によれば、従来は遊離
残留塩素の総量としか計測できなかった次亜塩素酸(H
OCl)と次亜塩素酸イオン(OCl-)を分離測定す
ることができるため、特に大きな殺菌力を持つ次亜塩素
酸のみを選択的に分離測定して、上下水道とか食品加工
産業で使用する水中に存在する残留塩素中の大きな殺菌
力を持つ次亜塩素酸(HOCl)のみを選択的に分離測
定することができるため、各種分野における遊離残留塩
素の計測に利用して有用である。
【0043】又、次亜塩素酸(HOCl)に比して数十
分の1から数百分の1の殺菌力しかない次亜塩素酸イオ
ン(OCl-)を分離測定できることで、塩素殺菌処理
上の観点から、測定因子が遊離残留塩素でなく、次亜塩
素酸もしくは次亜塩素酸イオンによる濃度管理が可能と
なり、水道水の衛生学的な安全性を高めることができ
る。
分の1から数百分の1の殺菌力しかない次亜塩素酸イオ
ン(OCl-)を分離測定できることで、塩素殺菌処理
上の観点から、測定因子が遊離残留塩素でなく、次亜塩
素酸もしくは次亜塩素酸イオンによる濃度管理が可能と
なり、水道水の衛生学的な安全性を高めることができ
る。
【0044】更に従来のアオコ等によりpHが上昇して
水温の高い夏季では、配水管網末端での残塩消失のリス
クが高いという難点があるが、本発明を適用して遊離残
留塩素を次亜塩素酸による測定することにより、配水管
網末端での残塩消失のリスクを解消して水道水の管理上
からも有用である。
水温の高い夏季では、配水管網末端での残塩消失のリス
クが高いという難点があるが、本発明を適用して遊離残
留塩素を次亜塩素酸による測定することにより、配水管
網末端での残塩消失のリスクを解消して水道水の管理上
からも有用である。
【0045】本発明の実用的な実施形態として、浄水場
もしくは送配水施設に設置した水質モニタに内蔵した残
留塩素計と、pH,水温,導電率の各測定信号を用いて
検水中の次亜塩素酸の存在比を算出し、水質モニタに内
蔵したシーケンサにより遊離有効塩素の成分HOCl/
OCl-を分離測定することが可能となり、水質モニタ
の有効利用をはかることができる。又、通常検水中に結
合塩素が存在すると、遊離塩素の測定値に結合塩素分が
追加されて正確な遊離残留塩素を測定することができな
いという問題が生じるが、本発明によれば、水質モニタ
内に結合塩素影響除去装置を付加して、有試薬式残留塩
素計を利用して結合塩素の影響を排除した遊離有効残留
塩素濃度から遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-を
分離測定することが可能となり、測定精度を高めること
ができる。
もしくは送配水施設に設置した水質モニタに内蔵した残
留塩素計と、pH,水温,導電率の各測定信号を用いて
検水中の次亜塩素酸の存在比を算出し、水質モニタに内
蔵したシーケンサにより遊離有効塩素の成分HOCl/
OCl-を分離測定することが可能となり、水質モニタ
の有効利用をはかることができる。又、通常検水中に結
合塩素が存在すると、遊離塩素の測定値に結合塩素分が
追加されて正確な遊離残留塩素を測定することができな
いという問題が生じるが、本発明によれば、水質モニタ
内に結合塩素影響除去装置を付加して、有試薬式残留塩
素計を利用して結合塩素の影響を排除した遊離有効残留
塩素濃度から遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-を
分離測定することが可能となり、測定精度を高めること
ができる。
【0046】更に遠隔地にある水質モニタから回線を用
いて中央に設置した水質情報管理システム内で遊離有効
塩素の成分HOCl/OCl-濃度の出力表示を行うこ
とにより、計測上の操作が簡易化されるとともに中央集
中型管理システムが実現されてきめの細かい計測管理が
行えるという効果が得られる。
いて中央に設置した水質情報管理システム内で遊離有効
塩素の成分HOCl/OCl-濃度の出力表示を行うこ
とにより、計測上の操作が簡易化されるとともに中央集
中型管理システムが実現されてきめの細かい計測管理が
行えるという効果が得られる。
【図1】純水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在比R
(pH,T)を算出するためのブロック図。
(pH,T)を算出するためのブロック図。
【図2】実検水中の次亜塩素酸の存在比R(pH,T,
TDS)を算出するためのブロック図。
TDS)を算出するためのブロック図。
【図3】図2の変形例を示すブロック図。
【図4】本発明を水質モニタに内蔵した演算装置で実現
した遊離残留塩素計測装置のブロック図。
した遊離残留塩素計測装置のブロック図。
【図5】図4の遊離残留塩素計測装置に結合塩素除去装
置を付加したシステムのブロック図。
置を付加したシステムのブロック図。
【図6】遠隔の水質モニタ設置地点から回線を用いて中
央にデータ伝送して計測するブロック図。
央にデータ伝送して計測するブロック図。
1,10…遊離有効残留塩素測定ステップ 2…pHと水温測定ステップ 3,7,…演算装置 4,8,13…HOCl濃度/OCl-濃度計測ステッ
プ 6,9…pH,水温,導電率測定ステップ 11…水質モニタ 15…有試薬型残留塩素計 16…遊離有効塩素濃度 17…全残留塩素濃度 18…pH,水温,導電率,遊離有効残留塩素測定ステ
ップ 16…制御装置・データ伝送装置 20…回線 21…水質情報管理システム
プ 6,9…pH,水温,導電率測定ステップ 11…水質モニタ 15…有試薬型残留塩素計 16…遊離有効塩素濃度 17…全残留塩素濃度 18…pH,水温,導電率,遊離有効残留塩素測定ステ
ップ 16…制御装置・データ伝送装置 20…回線 21…水質情報管理システム
Claims (7)
- 【請求項1】 純水中に存在する遊離有効残留塩素とp
H及び水温を求めて、下記の(5)式により純水中の次
亜塩素酸(HOCl)の存在比R(pH,T)を算出す
ることを特徴とする水中の遊離残留塩素計測装置。 R(pH,T)={HOCl}/{HOCl}+{OCl-} =1/(1+Ki/{H+}) =1/〔1+10(pH+10・0686-0・0253T-3000/T)〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(5) ここでKi:イオン化定数={H+}・{OCl-}/
{HOCl} {H+}=10-pH - 【請求項2】 式(5)を用いて次亜塩素酸(HOC
l)の存在比Rを算出した後、演算によりHOCl濃度
/OCl-(次亜塩素酸イオン)濃度を求めることを特
徴とする請求項1に記載の水中の遊離残留塩素計測装
置。 - 【請求項3】 水道水等の検水中に存在する遊離有効残
留塩素とpH,水温,導電率を求めて、前記(5)式と
下記の(6)式及び(7)式を用いて検水中の次亜塩素
酸(HOCl)の存在比R(pH,T,TDS)を算出
することを特徴とする水中の遊離残留塩素計測装置。 Ki(TDS)={fH+{H+}}・{fOCl-{OCl-}}/{HOCl} ・・・・・・・・・・・・・・・(6) {fH+},{fOCl-}:H+,OCl-の活動度係数 −logfi=A・Zi2・I0・5/〔1+B・αi・I0・5〕 ・・・・・・・・・・・・・・・(7) A,B:水温によって決まる定数 I:イオン強度(I=0.5・SUM(ni・Zi2)) Zi:iのイオン価数(H+で1,OCl-で−1) αi:水溶液中の有効イオン半径。 - 【請求項4】 純水中に存在する遊離有効残留塩素とp
H及び水温から次亜塩素酸(HOCl)の存在比R(p
H,T)を算出する遊離残留塩素計測装置と、検水中に
存在する遊離有効残留塩素とpH,水温,導電率から検
水中の次亜塩素酸(HOCl)の存在比R(pH,T,
TDS)を算出する遊離残留塩素計測装置を組み込んだ
請求項1,2又は3の何れか1項に記載の水中の遊離残
留塩素計測装置。 - 【請求項5】 浄水場もしくは送配水施設に設置した水
質モニタに内蔵した残留塩素計と、pH,水温,導電率
の各測定信号を用いて検水中の次亜塩素酸(HOCl)
存在比Rを算出し、このHOCl存在比Rから水質モニ
タに内蔵したシーケンサにより遊離有効塩素の成分HO
Cl/OCl-を分離測定することを特徴とする水中の
遊離残留塩素計測装置。 - 【請求項6】 水質モニタ内に結合塩素影響除去装置を
付加して、有試薬式残留塩素計を利用して結合塩素の影
響を排除した遊離有効残留塩素濃度の信号を入力信号と
し、遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-を分離測定
することを特徴とする請求項5に記載の水中の遊離残留
塩素計測装置。 - 【請求項7】 遠隔地にある水質モニタに純水中と検水
中のpH,水温,導電率及び遊離有効残留塩素を入力
し、回線を用いて中央に設置した水質情報管理システム
内で次亜塩素酸(HOCl)存在比Rを求め、演算によ
り遊離有効塩素の成分HOCl/OCl-濃度の出力表
示を行うことを特徴とする水中の遊離残留塩素計測装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10148759A JPH11337545A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 水中の遊離残留塩素計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10148759A JPH11337545A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 水中の遊離残留塩素計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337545A true JPH11337545A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15460015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10148759A Pending JPH11337545A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 水中の遊離残留塩素計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11337545A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111051859A (zh) * | 2017-08-28 | 2020-04-21 | 松下知识产权经营株式会社 | 功能水浓度传感器和计算方法 |
| JP2021056005A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-08 | 大和ハウス工業株式会社 | 測定装置および測定方法 |
| JP2022187725A (ja) * | 2021-06-08 | 2022-12-20 | 東洋濾紙株式会社 | 次亜塩素酸濃度測定装置、次亜塩素酸濃度測定プログラム及び次亜塩素酸濃度測定方法 |
| CN120161001A (zh) * | 2025-05-19 | 2025-06-17 | 北京大学 | 基于紫外-可见吸收光谱定量水体中游离氯的方法及应用 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10148759A patent/JPH11337545A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111051859A (zh) * | 2017-08-28 | 2020-04-21 | 松下知识产权经营株式会社 | 功能水浓度传感器和计算方法 |
| JP2021056005A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-08 | 大和ハウス工業株式会社 | 測定装置および測定方法 |
| JP2022187725A (ja) * | 2021-06-08 | 2022-12-20 | 東洋濾紙株式会社 | 次亜塩素酸濃度測定装置、次亜塩素酸濃度測定プログラム及び次亜塩素酸濃度測定方法 |
| CN120161001A (zh) * | 2025-05-19 | 2025-06-17 | 北京大学 | 基于紫外-可见吸收光谱定量水体中游离氯的方法及应用 |
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