CN110431110A - 水质测定装置 - Google Patents

Abstract

在测定放出水(H)、中间水(A)、(B)的水质时，使放出水(H)、中间水(A)或者(B)从各配管(40)、(50)或者(60)经由配管(37)、(80)、(83)流入测定柱(84)，通过传感器(85)进行水质测定。在测定原水(R)的水质的情况下，将放出水(H)与原水(R)从配管(40)、(70)导入，在线路混合器(38)内进行混合，通过传感器(85)进行水质测定。在水质测定后使放出水(H)(或者清水(S))流入来清洗传感器(85)等，并且测定放出水(H)(或者清水(S))的水质以检查传感器(85)的特性。

Description

水质测定装置

技术领域

本发明跟一种水质测定装置有关，特别涉及一种适合于对作为有机性排水的生物处理排水等被测定物质浓度高的水的水质进行测定的水质测定装置。

背景技术

在通过传感器测定排水处理设备的被处理水的水质的情况下，使用导电率计、吸光光度计、pH计、ORP计等(专利文献1)。

在测定多个试样水的水质的情况下，一般是在用于分别使各试样水流入测定部而设置的多条配管上分别设置开关阀，按顺序打开各开关阀，测定各试样水的水质(专利文献2)。

专利文献1：日本特开2014-4550号公报。

专利文献2：日本特开平8-82581号公报。

对于一边连续地切换多种被检测液一边测量其水质的连续测量装置，在各被检测液的浓度差异较大的情况下，例如在测量导电率为100mS/m左右的液体后再测量1mS/m左右的液体的情况下，因为导电率计的响应迟缓，所以必须预留一定的时间传感器的输出才能达到稳定。在连续地切换被检测液并连续地测量水质的情况下，如果上述的达到稳定输出工作之前的时间变长，则单是数个要切换的被检测液就会使采样周期延长。

为了减少测量部的检出特性随时间的变动所导致的测量误差，就需要以一定程度的间隔实施校正，而为了实施校正就需要暂时中断测量，这成为想要连续地测量多种被检测液的情况下的障碍。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种即使对被测定物质的浓度差异较大的多种试样水也能够有效地高精度地测定其水质的水质测定装置。

本发明的水质测定装置具有复数条试样水线、清洁水线、各试样水线与清洁水线经由切换机构相连而成的合流线、设置在各试样水线上的试样水用阀、设置在该清洁水线上的清洁水用阀、测定来自该合流线的水的性状的水质测定部、和控制机构，其控制该切换机构，以便在使任意一条试样水线连通至合流线而进行试样水的水质测定之前和/或之后(也就是说，在之前和之后的至少一个时间点)使该清洁水线连通至合流线。

在本发明的一个方式中，进一步具备监测装置，其对所述清洁水线连通至所述合流线而清洁水被供给至所述水质测定部时的清洁水的水质测定值进行监测。

发明效果

对于本发明的水质测定装置，在对将要供给至水质测定部的试样水进行切换时，在切换后的试样水的供给之前，首先将清洁水供给至水质测定部，让水质测定部暂时浸渍在清洁水(各种成分的浓度较低的液体)中一阵子，由此，将水质测定部初期化为一定的状态。

在本发明中，向水质测定部供给清洁水后，通过监测水质测定部回归至初期状态的动作，从而评价水质测定装置的响应性。基于此，在水质测定装置向初期状态的回归没有在预定时间内结束的情况下，执行表示该水质测定装置需要校正、修理或者更换等的信号的发送或者显示等。

附图说明

图1是实施方式的水质测定装置的构成图。

图2是水处理装置的构成图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

图1是实施方式的水质测定装置的构成图。该水质测定装置用于测定图2所示的排水处理装置10的原水、中间水A、B以及放出水的水质。

该排水处理装置10构成为：将原水由第一处理装置(例如好气性生物处理装置)11、第二处理装置(例如压力浮选装置)12以及第三处理装置(例如过滤装置)13进行处理，再放出。将从第一处理装置11流出的第一处理水作为中间水A而经由采集线14对其进行采集，将从第二处理装置12流出的第二处理水作为中间水B而经由采集线15对其进行采集。

图1的水质测定装置能测定放出水的水质，并且能用清水S对中间水A、B以及原水进行稀释再进行水质测定。该水质测定装置能通过清水S或者放出水H来清洗流路或传感器。作为清水S，能够使用自来水、井水、其他工业用水。

清水S能够经由配管30(稀释水线)、阀31、配管33、T字接头33a、配管34、T字接头34a、配管35、T字接头35a、配管36、T字接头36a、以及配管37供给至线路混合器38。在配管33以及37上设置有流量计39a以及39b。由配管34～37构成合流线。

用于供给放出水H的配管(试样水线)40，经由阀41、配管42、三通阀43、与三通阀43的一个流出口相连的配管44而连接至T字接头33a。三通阀43的另一个流出口经由配管45、阀46、配管47与配管90相连。

用于供给中间水B的配管(试样水线)50，经由阀51、配管52、三通阀53、与三通阀53的一个流出口相连的配管54而连接至T字接头34a。三通阀53的另一个流出口经由配管55、阀56、配管57与配管(排水线)90相连。

用于供给中间水A的配管(试样水线)60，经由阀61、配管62、三通阀63、与三通阀63的一个流出口相连的配管64而连接至T字接头35a。三通阀63的另一个流出口经由配管65、阀66、配管67与配管90相连。

用于供给原水R的配管(试样水线)70，经由阀71、配管72、三通阀73、与三通阀73的一个流出口相连的配管74而连接至T字接头36a。三通阀73的另一个流出口经由配管75、阀76、配管77与配管90相连。

线路混合器38的流出侧经由配管80、三通阀81、以及与三通阀81的一个流出口相连的配管83而与测定柱84的流入口相连。在测定柱84上设置有由一个或两个以上的电传导度计、吸光光度计、pH计、ORP计等构成的水质传感器85。需要说明的是，作为此处的吸光光度计能够使用有机物监测器(UV计)，其是以紫外线的吸光度(光的吸收程度)来测定试样水中的有机污浊(有机物)的程度。并且，测定柱84的流出口与用于使排水a流出的配管86连接。

在使测定柱84内的水通过下述的配管88排出时，该配管86在测定柱84附近与用于使空气流入测定柱84内的吸气阀87连接。

三通阀81的另一个流出口与用于使排水b排出的所述配管88连接。

所述配管90分支为配管91、92，分别使排水c、d排出。在配管92上设置有阀93。

上述的阀71是流量调节用的阀，设定在规定的开度。其他的各阀、三通阀通过控制装置(图示略)按照规定顺序进行开关或者流路切换。并且，除了检查或维护等的情况，通常，上述的阀41、51、61为打开，阀46、56、66、76、93处于关闭，在以下也处于此状态。

针对通过该水质测定装置测定放出水H、中间水A、B以及原水R的水质的方法进行说明。

在初期状态下，阀31以及吸气阀87处于关闭。三通阀43、53、63、73、81使配管42、45、配管52、55、配管62、65、配管72、75、配管80、88连通。当按下控制装置的开始开关后，控制装置首先如以下地只让放出水H流入测定柱84来进行放出水的水质测定。

在该放出水的水质测定时，将三通阀43定为使配管42、44连通的状态，将阀31定为关闭，将三通阀53、63、73定为连通配管52、55、配管62、65、配管72、75。此外，将三通阀81定为使配管80、83连通的状态。由此，放出水H依次流过配管40、42、45、34～37、线路混合器38、配管80、83。测定柱84内的水全部成为放出水H，进一步地在经过规定的时间后由测定柱84的传感器85测定放出水H的水质。

因为放出水H中的溶解物质浓度非常地低，所以通过像这样地最先将放出水H导入测定柱84，从而使得传感器85被初期化为一定的状态。

在由传感器85进行水质测定的情况下，将三通阀81切换为使配管80、88连通，可以在将测定柱84内的水定为停止状态下，也可以在使放出水H一直流入测定柱84内的状态下，由传感器85对其进行测定。在下述的中间水B、A或者原水R的水质测定时也相同。

在放出水H的水质测定后，在将三通阀43定为连通配管42、45并停止放出水H的流入的状态下，将阀31定为打开。清水S依次流过配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86，以规定的时间清洗体系内，并且初期化传感器85。

此时，由监测装置监测传感器85的输出值随时间的变化，从而评价传感器85的响应性。传感器85向初期状态的回归没有在预定时间内结束的情况下(例如，在并未降低至过去的清水水质测定时的值的情况下)，执行表示该传感器85需要校正、修理或者更换等的信号的发送或者显示等。

在传感器85的输出值在规定的时间内返回到过去的清水水质值等的传感器85被评价为正常的情况下，此后，将阀31定为关闭，从而停止清水S流入配管33～37。

在此状态下，将吸气阀87定为打开，将三通阀81定为连通配管83、88，从而使测定柱84内的水作为排水b排出。在排水b的排出完成后，将吸气阀87定为关闭，并且将三通阀81定为配管80、83连通的状态。

接着，为了进行中间水B的水质测定，将三通阀53定为连通配管52、54。中间水B依次流过配管50、52、54、35～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86。以规定的时间流入中间水B，从而测定柱84内的水全部成为中间水B，进一步地在经过规定的时间后由测定柱84的传感器85测定中间水B的水质。

在中间水B的水质测定后，在将三通阀53定为连通与配管52、55并停止中间水B的流入的状态下，将阀31定为打开。清水S依次流过配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86，以规定的时间清洗体系内，并且初期化传感器85。

此时，由监测装置监测传感器85的输出值随时间的变化，从而评价传感器85的响应性。传感器85向初期状态的回归没有在预定时间内结束的情况下(例如，在并未降低至过去的清水水质测定时的值的情况下)，执行表示该传感器85需要校正、修理或者更换等的信号的发送或者显示等。

在传感器85的输出值在规定的时间内返回到过去的清水水质值等的传感器85被评价为正常的情况下，此后，将阀31定为关闭，从而停止清水S流入配管33～37。

在此状态下，将吸气阀87定为打开，并且将三通阀81定为连通配管83、88，从而使测定柱84内的水作为排水b排出。在排水b的排出完成后，将吸气阀87定为关闭，并且将三通阀81定为配管80、83连通的状态。

接着，为了进行中间水A的水质测定，将三通阀63定为连通配管62、64。中间水A依次流过配管60、62、64、36、37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86。以规定的时间流入中间水A，测定柱84内的水全部成为中间水A，进一步地在经过规定的时间后由测定柱84的传感器85测定中间水A的水质。

在中间水A的水质测定后，在将三通阀63定为连通配管62、65并停止中间水A的流入的状态下，将阀31定为打开。清水S依次流过配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86，以规定的时间清洗体系内，并且初期化传感器85。

此时，由监测装置监测传感器85的输出值随时间的变化，从而评价传感器85的响应性。传感器85向初期状态的回归没有在预定时间内结束的情况下，执行表示该传感器85需要校正、修理或者更换等的信号的发送或者显示等。

在传感器85被评价为正常的情况下，此后，将阀31定为关闭，从而停止清水S流入配管33～37。在此状态下，将吸气阀87定为打开，并且将三通阀81定为连通配管83、88，从而使测定柱84内的水作为排水b排出。在排水b的排出完成后，将吸气阀87定为关闭，并且将三通阀81定为连通配管80、83的状态。

接着，进入原水R的水质测定。在测定原水R的水质的情况下，为了防止浓度高的原水与传感器85直接地接触而污染传感器或产生对灵敏度特性的影响，用清水S对原水R进行稀释再使其流入传感器柱。也就是说，将阀31定为打开，使清水S流过配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86。此外，将阀31定为打开，并且将三通阀73定为连通配管72、74，从而经由T字接头36a将原水R添加至配管37。由此，原水R以及清水S通过配管37在线路混合器38内被充分地混合而形成稀释原水。以规定的时间流入该稀释原水，测定柱84内的水全部成为稀释原水，进一步地在经过规定的时间后通过传感器85测定稀释原水的水质。

由流量计39a测出进行该稀释时的清水S的流量。由流量计39b测出清水S和原水R的合计流量。原水R的流量是流量计39b、39a的测出流量之差，因此，根据各测出流量可求出原水的流量以及稀释倍率。基于对清水S以及稀释原水的传感器85的测出值(清水的测出值使用过去的值)、和该稀释倍率，算出原水的水质。另外，能够基于流量计39b的测出值来监测各阀或配管的堵塞。此外，稀释倍率能够通过调节阀31的开度来进行调节。

在原水R的水质测定结束后，将三通阀73定为连通配管72、75，停止原水R流入配管37，只让清水S依次流过配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86，清洗这些流路以及传感器85，并且初期化传感器85。

此时，由监测装置监测传感器85的输出值随时间的变化，从而评价传感器85的响应性。传感器85向初期状态的回归没有在预定时间内结束的情况下，执行表示该传感器85需要校正、修理或者更换等的信号的发送或者显示等。在传感器85被评价为正常的情况下，此后，将阀31定为关闭，从而停止清水S流入配管33～37。

在此状态下，将吸气阀87定为打开，并且将三通阀81定为连通配管83、88，从而使测定柱84内的水作为排水b排出。在排水b的排出完成后，将吸气阀87定为关闭，并且将三通阀81定为连通配管80、83的状态。

接着，为了进行清水S的水质测定，将阀31定为打开。清水S依次流过配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86。以规定的时间流入清水S，测定柱84内的水全部成为清水S，进一步地在经过规定的时间后由测定柱84的传感器85测定清水S的水质。并且，在下次的水质测定之前待机。

在下次的水质测定之前进行待机的期间，可以使上述的清水S就原封不动地保留(滞留)在流路内，也可以让清水S继续在配管30、33～37、线路混合器38、配管80、83、测定柱84、配管86内流动。

在上述说明中，只对原水R用清水S进行了稀释，但是有必要的话也可以对中间水A、B进行稀释。

在上述说明中，使用清水S作为清洁水，在放出水H、中间水B、A或者原水R的水质测定后，分别流入清水S进行了流路清洗、传感器85清洗、传感器85的初期化以及响应性评价，但也可以使用放出水H代替清水S，在中间水B、A或者原水R的水质测定后，分别流入放出水H来进行流路清洗、传感器85清洗、传感器85的初期化以及响应性评价。

在上述说明中，在使中间水B、A或原水R从各配管50、60或者70流入配管35、36或者37的情况下，只实施了将三通阀53、63、73切换成使配管52、54、配管62、64、配管72、74连通的操作，但也可以是在将中间水B、A或者原水R经由配管55、57、配管65、67或配管75、77从配管90、91以规定的时间排出后，再如上述地切换三通阀53、63、73而使其流入配管35、36或37。

为了进行该操作，基于三通阀53、63或者73使配管52、55、配管62、65或配管72、75连通，并且将阀56、66或76定为打开，从而使中间水B、A或者原水R从配管91流出。此时，也可以将阀51、61、71定为全部打开，以规定的时间流入中间水B、A或者原水R后，将阀51、61、71的开度变窄。此后，基于三通阀53、63或者73与配管52、54、配管62、64或者配管72、74连通，将阀56、66或者76定为关闭。通过这样地将阀51、61、71定为全部打开，从而能够使配管50、60、70中残留的中间水B、A或者原水R从配管90、91排出，使刚刚从水处理装置10采集的新鲜的中间水B、A或者原水R早早地被取入水处理装置。此外，如果将阀51、61、71定为全部打开而使流量增大，还能够防止配管或阀(特别是阀71)的堵塞。

在本发明中，也可以在对放出水H进行水质测定的期间将新鲜的中间水B以上述的方式取入配管50，也可以在对中间水B进行水质测定的期间将新鲜的中间水A以上述的方式取入配管60，也可以在对中间水A进行水质测定的期间将新鲜的原水R以上述的方式取入配管70。

在原水R的悬浊物质浓度高的情况下，优选使用全通径(フルボア)的阀作为阀71，以期实现防止阀71的堵塞。对于其他阀而言也可以使用全通径阀。

在上述说明中，通过四根配管40、50、60、70对原水、中间水A、B以及放出水H这四种类的水进行了水质测定，但其构成方式也可以是：通过增减配管的根数，对1、2、3或者5种类以上的水进行稀释而进行水质测定。

上述说明是用清水S进行稀释，但也可以是用放出水H进行稀释。在此情况下，将流量计39a设置于配管34而求出基于放出水H的稀释倍率。需要说明的是，在将放出水H作为稀释水或清洗水的情况下，能够节约自来水成本或者工业用水成本。

在图1的水质测定装置中，由于通过同一个传感器85测定放出水H、中间水A、B以及原水R的水质，因此，即使存在传感器85的测定灵敏度或零点等的变动，也能够通过在放出水H、中间水A、B以及原水R的水质测定值之间进行对比、或者将这些与清水S的水质测定值进行对比，从而进行放出水H、中间水A、B以及原水R的水质的相对评价。

图1的水质测定装置适用于食品工厂排水等的有机性排水处理设施的原水或最终处理水、从各处理工序排出的处理途中的水的水质测定。图1的水质测定装置特别适用于原水的BOD为200mg/L以上，例如1000～5000mg/L程度的有机物浓度高的排水以及其中间处理水的水质测定。

虽然使用特定的方式详细地说明了本发明，但本领域技术人员已知在不脱离本发明的意图和范围的条件下能够进行各种的变更。

本申请基于2017年3月27日申请的日本专利申请2017-061396，其全部内容通过引用援用于此。

符号的说明

11 第一处理装置

12 第二处理装置

13 第三处理装置

38 线路混合器

39a、39b 流量计

84 测定柱

85 水质传感器。

Claims (2)

1.一种水质测定装置，具有：

复数条试样水线，

清洁水线，

各试样水线与清洁水线经由切换机构相连而成的合流线，

设置在各试样水线上的试样水用阀，

设置在该清洁水线上的清洁水用阀，

测定来自该合流线的水的性状的水质测定部，和

控制机构，其控制该切换机构，以便在使任意一条试样水线连通至合流线而进行试样水的水质测定之前和/或之后使该清洁水线连通至合流线。

2.如权利要求1所述的水质测定装置，其特征在于，

进一步具备监测装置，其对所述清洁水线连通至所述合流线而清洁水被供给至所述水质测定部时的清洁水的水质测定值进行监测。