JPS6018753A - 残留塩素測定装置 - Google Patents
残留塩素測定装置Info
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- JPS6018753A JPS6018753A JP58126131A JP12613183A JPS6018753A JP S6018753 A JPS6018753 A JP S6018753A JP 58126131 A JP58126131 A JP 58126131A JP 12613183 A JP12613183 A JP 12613183A JP S6018753 A JPS6018753 A JP S6018753A
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- JP
- Japan
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- residual chlorine
- electrode
- water
- chlorine
- diaphragm
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4166—Systems measuring a particular property of an electrolyte
- G01N27/4168—Oxidation-reduction potential, e.g. for chlorination of water
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電解分析形式のｔ極を用１ハて遊離有効塩素（
以下残留塩素と呼ぶ）を測定する残留塩素測定装置に関
する。
以下残留塩素と呼ぶ）を測定する残留塩素測定装置に関
する。
残留塩素測定装置は上水の残留塩素濃度の制御および監
視に広く用いられており、これは検知極と、対極との間
に一定電圧を印加し、酸化還元反応にともなう電流の測
定によシ残留塩素濃度を測定するものである。検知極の
表向では還元にともない残留塩素の消費が生じるため、
安定な境膜を杉成し、これを維持するだめの施策が必要
である。
視に広く用いられており、これは検知極と、対極との間
に一定電圧を印加し、酸化還元反応にともなう電流の測
定によシ残留塩素濃度を測定するものである。検知極の
表向では還元にともない残留塩素の消費が生じるため、
安定な境膜を杉成し、これを維持するだめの施策が必要
である。
現在広範に用いられているものとしては、検知極を気体
透過性の半透膜（隔膜）で被ｆシ隔離し、内部の電解液
中に対極および検知極を配した隔膜電極や、検知極を一
定速度で回転させる回転電極などを用いたものがある。
透過性の半透膜（隔膜）で被ｆシ隔離し、内部の電解液
中に対極および検知極を配した隔膜電極や、検知極を一
定速度で回転させる回転電極などを用いたものがある。
ここでは、隔膜電極を用いたものを対象としている。こ
こで、隔膜電極は実際には残留塩素濃度を測定するので
はなく、水中の次亜塩酸濃度を測定している。このため
、残留塩素濃度を得るには、水ＯｐＨ値がほぼ一定であ
るものと仮定し、そのｐＨ値を基にして計器の目盛を残
留塩素の値に更正していた。一般に、水のｐＨは大きく
変動することはほとんどないが、それでもある範囲内に
おける変動は生じる。このため、測定値もこれにつれて
変化してしまい、鍋ｎ度の値を得ることは困難であった
。また、ｐＨ値が大きく変動する異常時には測定困難と
なってしまう。
こで、隔膜電極は実際には残留塩素濃度を測定するので
はなく、水中の次亜塩酸濃度を測定している。このため
、残留塩素濃度を得るには、水ＯｐＨ値がほぼ一定であ
るものと仮定し、そのｐＨ値を基にして計器の目盛を残
留塩素の値に更正していた。一般に、水のｐＨは大きく
変動することはほとんどないが、それでもある範囲内に
おける変動は生じる。このため、測定値もこれにつれて
変化してしまい、鍋ｎ度の値を得ることは困難であった
。また、ｐＨ値が大きく変動する異常時には測定困難と
なってしまう。
近年浄水場では、塩素注入設備の更新および大形計算機
の導入が進められており、水処理工程ごとのきめこまか
な残留塩素濃度の制御および浄水場から配水される上水
中のトリハロメタンの低減化の施策などが検討されてい
る。
の導入が進められており、水処理工程ごとのきめこまか
な残留塩素濃度の制御および浄水場から配水される上水
中のトリハロメタンの低減化の施策などが検討されてい
る。
ここで、残留塩素とは前述した次側塩素酸（ＨＯＯｌ）
と次加塩素酸イオ７ＣＯＯ１つとの総オロであり、水道
法によれば上水の末端の給水栓で、残留塩素として０．
１ ｐｐｍ以上存在することを義務づけている。したが
って前述の各種の施策の実施に当っては、ＦｊＯＣｊ！
！と００７−との殺菌力、酸化力および安定性などにお
ける特性の違いに層目した効率的な塩素注入が必要と考
える。
と次加塩素酸イオ７ＣＯＯ１つとの総オロであり、水道
法によれば上水の末端の給水栓で、残留塩素として０．
１ ｐｐｍ以上存在することを義務づけている。したが
って前述の各種の施策の実施に当っては、ＦｊＯＣｊ！
！と００７−との殺菌力、酸化力および安定性などにお
ける特性の違いに層目した効率的な塩素注入が必要と考
える。
浄水場における塩素注入は通常２段階におこなわれる。
これらは取水に対しておこなう前塩素注入と、ろ過水に
対しておこなう後塩素注入とである。前塩素注入の役割
りは取水中のアンモニア性窒素の除去、鉄・マンガン等
の酸化および殺菌でらる０しかし、過剰な注入は有機塩
素化合物とか、トリハロメタンなどの人体に有否な物質
を生じるため、適正な塩素注入を実行しなければならな
い。
対しておこなう後塩素注入とである。前塩素注入の役割
りは取水中のアンモニア性窒素の除去、鉄・マンガン等
の酸化および殺菌でらる０しかし、過剰な注入は有機塩
素化合物とか、トリハロメタンなどの人体に有否な物質
を生じるため、適正な塩素注入を実行しなければならな
い。
このため従来は凝集沈殿池の残留塩素濃度の管理目標匝
を設定し、これを維持する方法がとられてきた。しかし
ながら、本発明者らは、残留塩素（すなわちＨＯ（Ｊと
００１−のオロ）を指標とする従来方法では、測定対象
として殺菌力の弱い０Ｃｌ−を包含しているため、殺菌
効果の把握がしにくいということ、および殺菌効果を維
持するために残留塩素濃度の管理目標値を大きく設定し
、結果的に有機塩素化合物とかトリハロメタンなどの有
害物質の増加を生じているということに気付いた。した
がって、必要量の塩素注入を実行してかつ有害物質の発
生を抑制するためには殺菌力の強いＨＯＣｌｌを指標に
加える新規な前塩素注入の方法が望壕れる。また後塩素
注入の役割りは、上水配水管内およびポンプ場などで生
じる、残留塩素の減衰に対して、末端の給水栓の残留塩
素＃肛を０．ｌｐｐｍに維持することである。しかし過
剰な注入は塩素臭を伴い、飲料水としての質の低下をも
たらすだめ、前塩素注入と同様に適正な塩素注入を実行
しなければならない。従来方法による後塩素注入の管理
は、配水池の残留塩素濃度を管理目標値に維持するもの
であり、測定対象として不安定なＨＯＯｌを包含してい
た。このため、配水管内での残留塩素の減衰を、定量的
かつ正確に把握することが困難であり、残留塩素濃度の
低下事故を防止する観点から、過剰気味の塩素注入が実
行されてきた。本発明者らは安定性の為い００１−を指
標に加えることによシ配水管内での残留塩素の減狭量の
予測精度が向上し、適正な後塩素注入が実行されるもの
と考える。
を設定し、これを維持する方法がとられてきた。しかし
ながら、本発明者らは、残留塩素（すなわちＨＯ（Ｊと
００１−のオロ）を指標とする従来方法では、測定対象
として殺菌力の弱い０Ｃｌ−を包含しているため、殺菌
効果の把握がしにくいということ、および殺菌効果を維
持するために残留塩素濃度の管理目標値を大きく設定し
、結果的に有機塩素化合物とかトリハロメタンなどの有
害物質の増加を生じているということに気付いた。した
がって、必要量の塩素注入を実行してかつ有害物質の発
生を抑制するためには殺菌力の強いＨＯＣｌｌを指標に
加える新規な前塩素注入の方法が望壕れる。また後塩素
注入の役割りは、上水配水管内およびポンプ場などで生
じる、残留塩素の減衰に対して、末端の給水栓の残留塩
素＃肛を０．ｌｐｐｍに維持することである。しかし過
剰な注入は塩素臭を伴い、飲料水としての質の低下をも
たらすだめ、前塩素注入と同様に適正な塩素注入を実行
しなければならない。従来方法による後塩素注入の管理
は、配水池の残留塩素濃度を管理目標値に維持するもの
であり、測定対象として不安定なＨＯＯｌを包含してい
た。このため、配水管内での残留塩素の減衰を、定量的
かつ正確に把握することが困難であり、残留塩素濃度の
低下事故を防止する観点から、過剰気味の塩素注入が実
行されてきた。本発明者らは安定性の為い００１−を指
標に加えることによシ配水管内での残留塩素の減狭量の
予測精度が向上し、適正な後塩素注入が実行されるもの
と考える。
以上の説明から浄水場における塩素注入の管理および上
水配水管内の残留塩素の管理にはＨＯＯｌおよび００／
−を個別に測定しうる残留塩素測定装置が望まれる。
水配水管内の残留塩素の管理にはＨＯＯｌおよび００／
−を個別に測定しうる残留塩素測定装置が望まれる。
本発明の目的は、高精度の残留塩素濃度を測定し、かつ
ＨＯＯｌおよび０Ｏｌ−を個別に測定しうる残留塩素測
定装置が望まれる。
ＨＯＯｌおよび０Ｏｌ−を個別に測定しうる残留塩素測
定装置が望まれる。
本発明の目的は、高精度の残留塩素濃度を測定し、かつ
ＨＯＯｎおよびＯＣ１！−を個別測定し得る残留塩素測
定装置を提供することである。
ＨＯＯｎおよびＯＣ１！−を個別測定し得る残留塩素測
定装置を提供することである。
本発明による残留塩素測定装置は、水中の次亜塩素酸濃
度を測定する隔膜電極と、水中のｐＨを測定するｐＨ電
極と、このｐＨ電極により測定されたｐＨ値および水中
での解離定数から補正係数をめる第１の演算手段と、前
記隔膜電極にてめられた次亜塩素酸濃度と上記補正係数
とを入力し所定の演算にて残留塩素ａ度（遊離有効塩素
濃度）もしくは次亜塩素酸イオン濃度を得る第２の演算
手段とを備えており、水のｐＨ値の変化にかかわらず常
に高精度の残留塩素濃度を測定でき、しかも次亜塩素酸
イオン濃度等についても演算により個別にめることがで
きるものである。
度を測定する隔膜電極と、水中のｐＨを測定するｐＨ電
極と、このｐＨ電極により測定されたｐＨ値および水中
での解離定数から補正係数をめる第１の演算手段と、前
記隔膜電極にてめられた次亜塩素酸濃度と上記補正係数
とを入力し所定の演算にて残留塩素ａ度（遊離有効塩素
濃度）もしくは次亜塩素酸イオン濃度を得る第２の演算
手段とを備えており、水のｐＨ値の変化にかかわらず常
に高精度の残留塩素濃度を測定でき、しかも次亜塩素酸
イオン濃度等についても演算により個別にめることがで
きるものである。
第１図に本発明に基づく残留塩素測定装置の−実施例を
示す。隔膜電極１、ｐＨ軍極２および攪拌器３を支持体
４に着脱自在に挿入配置して検出部５を形成する。隔膜
′電極ｌの出力Ｘ、を入力する変換器６、ｐ）］′ＷＩ
Ｌ極２の出力ｐＨ１を入力する変換器７、変換器７０出
力ｐＨを入力する第１の演算手段８および第１の演算手
段８の出力Ｇ（ｐ’［（）と変換器Ａ６０出力Ｘとを入
力する第２の演算手段９などで変換部ＩＯを構成する。
示す。隔膜電極１、ｐＨ軍極２および攪拌器３を支持体
４に着脱自在に挿入配置して検出部５を形成する。隔膜
′電極ｌの出力Ｘ、を入力する変換器６、ｐ）］′ＷＩ
Ｌ極２の出力ｐＨ１を入力する変換器７、変換器７０出
力ｐＨを入力する第１の演算手段８および第１の演算手
段８の出力Ｇ（ｐ’［（）と変換器Ａ６０出力Ｘとを入
力する第２の演算手段９などで変換部ＩＯを構成する。
指示部１１は第２の演算手段９の出力を表示する指示計
１２からなる。
１２からなる。
１３は試料水である。
第１図で述べた検出部５の具体的構成例を第２図に示す
。支持体４に隔膜電極１およびｐＨ軍極２を着脱自在に
挿入する。また支持体４上のベース２０に回転機２１、
シャフト２２および攪拌翼２３からなる攪拌器３を取付
け、シャフト２２を支持体４の貫通孔２４に挿入して攪
拌翼２３を隔膜電極１の感応部２５とｐＨｍＨ２Ｏ２応
部２６との下側近傍に配置する。隔膜電極１のリード線
２７ａ１回転機２１のリード線２７ｂおよびｐＨ′ｌｔ
極２のリード線２７ｃは、共通のリード線２７として支
持体４に着脱自在に結合したカバー２８の貫通孔２９を
通し、外部にと９出す。実装に際しては、以上述べた検
出部５の支持体４を試料水槽３０にボルト３１を用いて
固定する。
。支持体４に隔膜電極１およびｐＨ軍極２を着脱自在に
挿入する。また支持体４上のベース２０に回転機２１、
シャフト２２および攪拌翼２３からなる攪拌器３を取付
け、シャフト２２を支持体４の貫通孔２４に挿入して攪
拌翼２３を隔膜電極１の感応部２５とｐＨｍＨ２Ｏ２応
部２６との下側近傍に配置する。隔膜電極１のリード線
２７ａ１回転機２１のリード線２７ｂおよびｐＨ′ｌｔ
極２のリード線２７ｃは、共通のリード線２７として支
持体４に着脱自在に結合したカバー２８の貫通孔２９を
通し、外部にと９出す。実装に際しては、以上述べた検
出部５の支持体４を試料水槽３０にボルト３１を用いて
固定する。
試料水槽３０には感応部２５．２６よりも上位に配した
試料水の出口３２とさらにわずかに上位に配した試料水
の入口３３とを設ける。
試料水の出口３２とさらにわずかに上位に配した試料水
の入口３３とを設ける。
次に本発明の詳細な説明する。水中において残留塩素は
ＨＯ（Ｊおよび００７−の形で存在しており、式（１）
の解離平衡にある。Ｋは解離定数である。
ＨＯ（Ｊおよび００７−の形で存在しており、式（１）
の解離平衡にある。Ｋは解離定数である。
式（１）の（Ｈ）は水素イオン濃度であり、試料水のｐ
Ｔ（を用いて１Ｏ−ｐＨと表わせる。（ＨＯＯｌ ）は
次亜塩素酸濃度、〔００１−〕は次亜塩素酸イオン＃度
である。また残留塩素とは（ＨＯＯｌ ）と（ｏｏｌ−
）との和であり、〔Ｈ００１〕およびｐＨを用いて式（
２）で表わせる。
Ｔ（を用いて１Ｏ−ｐＨと表わせる。（ＨＯＯｌ ）は
次亜塩素酸濃度、〔００１−〕は次亜塩素酸イオン＃度
である。また残留塩素とは（ＨＯＯｌ ）と（ｏｏｌ−
）との和であり、〔Ｈ００１〕およびｐＨを用いて式（
２）で表わせる。
残留塩素＝ （ＨＯＯｌ） ＋ ［００１−）＝ （Ｈ
ＯＯｌ）・（１＋、１０ｐＨ−Ｋ ） 式（２）隔膜電
極１は、前述のように［ｆ（００１）に感応するもので
あり、（０（Ｊ−）は隔膜を透過しないため感応しない
。したがって隔膜′電極ｌの測定値Ｘは（ＨＯＯｌ ）
であるといえる。残留塩素をＸ。、〔ＯＣｌ〕をＹｌｌ
＋１０ｐＨ−Ｋを補正係数としＧ（ｐＨ） とおくと
、これらはＸおよびｐＨを用いて式（３）のように表わ
せる。
ＯＯｌ）・（１＋、１０ｐＨ−Ｋ ） 式（２）隔膜電
極１は、前述のように［ｆ（００１）に感応するもので
あり、（０（Ｊ−）は隔膜を透過しないため感応しない
。したがって隔膜′電極ｌの測定値Ｘは（ＨＯＯｌ ）
であるといえる。残留塩素をＸ。、〔ＯＣｌ〕をＹｌｌ
＋１０ｐＨ−Ｋを補正係数としＧ（ｐＨ） とおくと
、これらはＸおよびｐＨを用いて式（３）のように表わ
せる。
以上によりｐＨｔ極２と隔膜電極１とを用いると、［Ｈ
ＯＣＪ）、［００１）および（ＨＯ（１）＋［０（Ｊ
）個々にめることが可能になる。
ＯＣＪ）、［００１）および（ＨＯ（１）＋［０（Ｊ
）個々にめることが可能になる。
次に第１図で示したものの作用を述べる。隔膜電極１の
出力Ｘ、は通常数マイクロアンペアのレベルであり変換
語６において公知の電流・′電圧変換、インピーダンス
変換などを実行し、所定レベルに調整した出力Ｘを得る
。Ｘは（ＨＯＯｌ）である。
出力Ｘ、は通常数マイクロアンペアのレベルであり変換
語６において公知の電流・′電圧変換、インピーダンス
変換などを実行し、所定レベルに調整した出力Ｘを得る
。Ｘは（ＨＯＯｌ）である。
ｐＨ’ｉｌ！極２においても出力１）Ｈ＋に対して変換
器７を用いてインピーダンス変換を実行し、所定レベル
に調整した出力ｐＨを得る。第１の演算手段８では入力
値ｐＨにより補正係数Ｇ （ｐＨ）をめる演算を実行す
る。第２の演算手段９では変換６Ａ６の出力Ｘおよび演
算１ｉＡ８の出力Ｇ（ｐＨ）を用いて式（３）のＸ。、
Ｘ、Ｙ を個別に出力する。このようにしてめたｘｏ、
ｘ、ｙを指示計１２に表示する０ 第１図で指示計１２にｘ 、 ｙ 、 ｘｏを表示する
としたが表示のパターンは何ら限定されるものではない
。また変換５Ｂ７の出力ｐＨを指示計１２に表示するこ
とも容易に可能である。
器７を用いてインピーダンス変換を実行し、所定レベル
に調整した出力ｐＨを得る。第１の演算手段８では入力
値ｐＨにより補正係数Ｇ （ｐＨ）をめる演算を実行す
る。第２の演算手段９では変換６Ａ６の出力Ｘおよび演
算１ｉＡ８の出力Ｇ（ｐＨ）を用いて式（３）のＸ。、
Ｘ、Ｙ を個別に出力する。このようにしてめたｘｏ、
ｘ、ｙを指示計１２に表示する０ 第１図で指示計１２にｘ 、 ｙ 、 ｘｏを表示する
としたが表示のパターンは何ら限定されるものではない
。また変換５Ｂ７の出力ｐＨを指示計１２に表示するこ
とも容易に可能である。
また検出部５は第２図で示した構成例の他に、第３図の
ような実施形態が可能である。これは中空の筒体４０内
に隔膜電極１と攪拌器４１とを上下に対向して配設し、
着脱自在に一体化したものである。攪拌器４１としては
水中投入形のボ／プの使用が可能であり、感応部２５と
攪拌器４１との間の筒体４０の側面には開口部４２を設
は試料水の置換を促進する。このようにすると感応部２
５の表面では一層安定した試料水流が得られ良好な測定
が期待できる。
ような実施形態が可能である。これは中空の筒体４０内
に隔膜電極１と攪拌器４１とを上下に対向して配設し、
着脱自在に一体化したものである。攪拌器４１としては
水中投入形のボ／プの使用が可能であり、感応部２５と
攪拌器４１との間の筒体４０の側面には開口部４２を設
は試料水の置換を促進する。このようにすると感応部２
５の表面では一層安定した試料水流が得られ良好な測定
が期待できる。
以上述べた本発明によれば高精度に遊離有効塩素を測定
でき、また次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの濃度も
面々に測定し得る残留塩素測定装置が提供される。この
ためより筒度な塩素処理が可能になる。
でき、また次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの濃度も
面々に測定し得る残留塩素測定装置が提供される。この
ためより筒度な塩素処理が可能になる。
第１図は本発明による残留塩素測定装置の一実施例を示
す構成図、第２図は第１図で示した検出部の具体的構成
例を示す＠遣口、第３１ヌ１は本発明で用いる検出部の
他の構成例を示す構造図である。 １・・隔膜電極、 ２・・・ｐｌ−１′市惟、４・・・
支持体、 ６，７・・・変換器、８．９・・・演算手段
、１２ ・・・指示計、３０ ・・試料水槽、 ３２
・・試料水の出口、３３ ・・・試料水の入口。 （７３１７）代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１
名）第１図 Ｏ 第２ス 第３図
す構成図、第２図は第１図で示した検出部の具体的構成
例を示す＠遣口、第３１ヌ１は本発明で用いる検出部の
他の構成例を示す構造図である。 １・・隔膜電極、 ２・・・ｐｌ−１′市惟、４・・・
支持体、 ６，７・・・変換器、８．９・・・演算手段
、１２ ・・・指示計、３０ ・・試料水槽、 ３２
・・試料水の出口、３３ ・・・試料水の入口。 （７３１７）代理人弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１
名）第１図 Ｏ 第２ス 第３図
Claims (1)
- 水中の次亜塩酸濃度を測定する隔膜′成極と、水中のｐ
Ｈを測定するｐＨ電極と、このｐ Ｈ電極により測定さ
れたｐＨ値および水中での解離定数から補正係数をめる
第１の演算手段と、前記隔膜電極にてめられた次亜塩素
酸濃度と上記補正係数とを入力し所定の演算にて遊離有
効塩度濃度もしくは次亜塩素酸イオン濃度を得る第２の
演算手段とを備えた残留塩素測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58126131A JPS6018753A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 残留塩素測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58126131A JPS6018753A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 残留塩素測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6018753A true JPS6018753A (ja) | 1985-01-30 |
Family
ID=14927430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58126131A Pending JPS6018753A (ja) | 1983-07-13 | 1983-07-13 | 残留塩素測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6018753A (ja) |
-
1983
- 1983-07-13 JP JP58126131A patent/JPS6018753A/ja active Pending
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