JP2018185257A - 水質測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水処理システムを流通する水の水質について、信頼性の高い測定値を得ることができ、かつ、低コストで連続的に測定できる水質測定装置を提供する。【解決手段】水処理部を備える水処理システムを流通する水の水質を測定する水質測定装置７であって、水処理システムを流通する水の水質を連続的に検出する電極式検出手段７１と、水処理システムを流通する水の水質を間欠的に検出する比色式検出手段７２と、所定のタイミングで、比色式検出手段７２により検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出手段７１を自動的に校正する動作を実行する校正実行部７３１と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、水処理システムに用いられる水質測定装置に関する。

従来、水処理システムを流通する水の水質を測定する塩素濃度計や硬度計などの水質計（水質測定装置）に関して、電極式のものや比色式のものが用いられている（例えば、特許文献１及び２参照）。

電極式水質計は、水処理システムに流通する水の水質を連続的に測定でき、かつ、試薬を必要とせずに、低コストで水質を測定可能であるという利点がある。しかし、電極式水質計は、電極の汚れやサンプル水の流量が不足することなどにより、測定値が不安定になりやすく、測定値の信頼性が低い。

一方、比色式水質計は、水処理システムを流通する水の水質を間欠的にしか測定できないが、測定値の信頼性が高いという利点がある。しかし、比色式水質計は、水の水質を測定する際に試薬を使用するため、比色式水質計の測定間隔を短くすると、試薬に要するコストが増大して、運転コストが高くなる。

ところで、電極式水質計を校正する技術として、塩素濃度測定装置の校正方法に関する発明が知られている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３には、電極式の塩素濃度測定装置の校正方法について、塩素濃度の校正を正確に行うためには、調製した標準液の塩素濃度を決定する必要があり、そのためには比色法などの他の分析法を用いることが必要であることが記載されている。また、電極式の塩素濃度計により測定された残留塩素を比色法で確認する場合に、比色法での確認作業が、手作業で行われることが知られている（例えば、特許文献４参照）。

特開２０１４−３０７８０号公報 特開２０１３−１８８７３０号公報 特開２００４−３４７３６６号公報 特開２０１６−１９１６０５号公報

特許文献３に記載の技術においては、水質を正確に測定する場合に、電極式の水質計を、例えば、比色法などの他の分析法を用いて校正する必要がある。電極式水質計の校正は、特許文献４に記載されるように、比色法での確認作業が手作業で行われることが知られている。そのため、電極式水質計を比色法で校正することを、水処理システム上において実現することは、現実的ではなかった。

しかし、上述したように、電極式水質計は、水質を低コストで連続的に測定可能であるいう利点があり、比色式水質計は、測定値の信頼性が高いという利点がある。そのため、低コストで連続的に測定可能な電極式水質計と、測定値の信頼性が高い比色式水質計との両者の利点を生かして、信頼性の高い測定値を得ることができ、かつ、低コストで測定できる水質測定装置が望まれている。

本発明は、水処理システムを流通する水の水質について、信頼性の高い測定値を得ることができ、かつ、低コストで連続的に測定できる水質測定装置を提供することを目的とする。

本発明は、水処理部を備える水処理システムを流通する水の水質を測定する水質測定装置であって、前記水処理システムを流通する水の水質を連続的に検出する電極式検出手段と、前記水処理システムを流通する水の水質を間欠的に検出する比色式検出手段と、所定のタイミングで、前記比色式検出手段により検出された水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を自動的に校正する動作を実行する校正実行部と、を備える水質測定装置に関する。

また、前記電極式検出手段において検出された水質の第１検出値が水質異常値であるか否かを判定する水質異常判定部と、前記水質異常判定部により前記第１検出値が水質異常値であると判定された場合に、前記水処理システムを流通する水の水質を前記比色式検出手段により第２検出値として強制的に検出する強制検出手段と、前記第１検出値と前記第２検出値との差が所定値以上の場合に、前記電極式検出手段により連続的に水質を検出する動作を実行する制御から、前記比色式検出手段により間欠的に水質を検出する動作を実行する制御に切り替える制御を実行し、前記第１検出値と前記第２検出値との差が所定値未満の場合に、水質異常を報知する制御を実行する水質異常時制御部と、を備えることが好ましい。

また、前記水処理システムは、前記水処理部の上流側に配置される前処理部と、前記前処理部における水質異常を検出する前処理部側異常検出部と、を備え、前記水質測定装置は、前記前処理部の下流側を流通する水の水質を検出し、前記前処理部側異常検出部により前記前処理部の水質異常が検出された場合に、前記水処理システムを流通する水の水質を前記比色式検出手段により強制的に検出する動作を実行する強制検出手段を備え、前記校正実行部は、前記強制検出手段において前記比色式検出手段により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を自動的に校正する動作を実行することが好ましい。

また、前記水処理システムは、前記水処理部の下流側に配置される後処理部と、前記後処理部における水質異常を検出する後処理部側異常検出部と、を備え、前記水質測定装置は、前記後処理部の上流側を流通する水の水質を検出し、前記後処理部側異常検出部により前記後処理部の水質異常が検出された場合に、前記水処理システムを流通する水の水質を前記比色式検出手段により強制的に検出する動作を実行する強制検出手段を備え、前記校正実行部は、前記強制検出手段において前記比色式検出手段により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を自動的に校正する動作を実行することが好ましい。

また、前記校正実行部において、前記電極式検出手段の感度を下げる側又は上げる側に所定回数連続して校正が実行された場合に、警報を報知するように制御する報知制御部を備えることが好ましい。

また、前記水処理システムは、前記水処理システムを流通する水の水質値を、前記電極式検出手段により測定される所定のターゲット水質値を挟む少なくとも２以上の水質値に変化させる水質変化手段を備え、前記校正実行部は、前記水質変化手段により変化された前記２以上の水質値それぞれにおける前記比色式検出手段による水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を校正する動作を実行することが好ましい。

本発明によれば、水処理システムを流通する水の水質について、信頼性の高い測定値を得ることができ、かつ、低コストで連続的に測定できる水質測定装置を提供することができる。

本発明の水処理システムの全体構成図である。 本実施形態の水質測定装置の構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る水処理システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の水処理システム１の全体構成図である。図２は、本実施形態の水質測定装置７の構成を示すブロック図である。

本実施形態の水処理システム１は、図１に示すように、水源２と、前処理部としての前処理装置３と、後処理部としての後処理装置５と、原水ラインＬ１と、前処理水ラインＬ２と、後処理水ラインＬ４と、水質変化手段としての薬剤添加装置６と、水質測定装置７と、制御部１０と、を備える。前処理装置３及び後処理装置５は、水処理部を構成する。また、水処理システム１は、第１濁度センサＴｂ１と、第２濁度センサＴｂ２と、第３濁度センサＴｂ３と、を備える。
「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。なお、制御部１０と被制御対象機器との電気的接続線の図示については、省略している。

原水ラインＬ１は、水源２の原水Ｗ１を前処理装置３に向けて供給するラインである。原水ラインＬ１の上流側の端部は、原水Ｗ１の水源２に接続されている。原水ラインＬ１の下流側の端部は、前処理装置３に接続されている。原水ラインＬ１には、薬剤添加装置６、第１濁度センサＴｂ１が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。

薬剤添加装置６は、前処理装置３に供給される原水Ｗ１に薬剤を添加する装置である。本実施形態においては、例えば、後述するように、薬剤添加装置６の下流側に配置される前処理装置３が除鉄除マンガン装置である場合に、薬剤として、原水Ｗ１中に溶存した重金属イオンを酸化析出させるために、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤が添加される。薬剤添加装置６における薬剤を添加する制御方法としては、例えば、前処理装置３に供給される原水Ｗ１の流量に比例して、薬剤を定率で添加する制御方法がある。

また、薬剤添加装置６は、原水ラインＬ１（水処理システム１）を流通する原水Ｗ１の水質値を、後述する水質測定装置７の電極式検出部７１により測定される所定のターゲット水質値を挟む少なくとも２以上の水質値に変化させる。これにより、後述する校正実行部７３１により実行される水質測定装置７の校正の動作を精度よく行うことができる。

第１濁度センサＴｂ１は、前処理装置３の上流側において、原水Ｗ１の濁度を検出する。濁度は、ＪＩＳ Ｋ０１０１「工業用水試験方法」において、「濁度とは水の濁りの程度を表すもので、視覚濁度、透過光濁度、散乱光濁度及び積分球濁度に区分し表示する」とされている。第１濁度センサＴｂ１としては、例えば、ＪＩＳ Ｋ０１０１に示されているような、試料水の濁り度合を透過光強度から判定する透過光式センサや、散乱光強度から判定する散乱光式光センサや、散乱光強度と透過光強度との比から判定する積分球式センサなどを用いることができる。

前処理装置３は、後述する後処理装置５の上流側に配置される。前処理装置３は、水源２から供給される原水Ｗ１を、後処理装置５の上流側において、前処理する装置である。前処理装置３は、原水Ｗ１に含まれる汚濁物質を除去して前処理水Ｗ２を製造する。汚濁物質としては、例えば、濁質（例えば、微粒子、溶存鉄の酸化析出物等の懸濁物質）や、全有機物炭素（以下「ＴＯＣ」ともいう）として把握される有機物が挙げられる。

前処理装置３は、前処理部側異常検出部３１を備える。前処理部側異常検出部３１は、前処理装置３における水質異常を検出する。水質異常が前処理部側異常検出部３１により検知される場合としては、例えば、第１濁度センサＴｂ１により検知された水質値が所定範囲外である場合や、水質異常により前処理装置３に詰まりが生じた場合などが挙げられる。

前処理装置３としては、例えば、砂濾過装置、除鉄除マンガン装置などを挙げることができる。

前処理装置３が砂濾過装置の場合には、砂濾過装置は、原水Ｗ１に含まれる微粒子等の懸濁物質を濾材床（図示せず）により捕捉して除去するものである。砂濾過装置としては、例えば、硅石等の粗粒濾材と、アンスラサイト、濾過砂等の細粒濾材と、から形成された濾材床（図示せず）を有する塔式のものが挙げられる。前処理装置３として、砂濾過装置が使用される場合には、原水Ｗ１に含まれる懸濁物質を凝集（フロック化）させて除去し易くする必要がある。そのため、濾過塔の上流側に配置された薬剤添加装置６によって、凝集剤を添加する。凝集剤としては、例えば、無機系凝集剤を用いることができ、具体的には、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）や硫酸アルミニウム等が挙げられる。

前処理装置３が除鉄除マンガン装置の場合には、除鉄除マンガン装置は、原水Ｗ１に含まれる微粒子等の懸濁物質と共に、溶存鉄及び溶存マンガンを濾材床（図示せず）により捕捉して除去するものである。除鉄除マンガン装置は、この濾材床が充填された濾過塔を備えている。濾材床には、通常、粒子状のマンガンシャモットやマンガンゼオライト等のマンガン砂（二酸化マンガン担持の細粒）が使用される。また、前処理装置３として、除鉄除マンガン装置が使用される場合には、原水Ｗ１に含まれる溶存鉄及び溶存マンガンを酸化してから除去する。そのため、濾過塔の上流側に配置された薬剤添加装置６によって、酸化剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム）を添加する。

前処理水ラインＬ２は、前処理装置３により処理された前処理水Ｗ２を後処理装置５に向けて供給するラインである。前処理水ラインＬ２の上流側の端部は、前処理装置３に接続されている。前処理水ラインＬ２の下流側の端部は、後処理装置５に接続されている。

前処理水ラインＬ２には、第２濁度センサＴｂ２、水質測定装置７が、上流側から下流側に向けてこの順で設けられる。

第２濁度センサＴｂ２は、前処理装置３の下流側において、前処理水Ｗ２の濁度を検出する。第２濁度センサＴｂ２としては、第１濁度センサＴｂ１と同様のものを用いることができる。

水質測定装置７は、前処理水ラインＬ２を流通する前処理水Ｗ２の水質を検出（測定）する機器である。水質測定装置７は、前処理装置３の下流側を流通する水の水質を検出すると共に、後処理装置５（後述）の上流側を流通する水の水質を検出する。水質測定装置７により検出された水質の検出値は、制御部１０へ送信される。本実施形態においては、水質測定装置７は、例えば、被測定水中の残留塩素濃度（溶存塩素濃度）を検出する機器である。
なお、水質測定装置７の詳細については後述する。

後処理装置５は、前処理装置３の下流側に配置される。後処理装置５は、前処理装置３から排出された前処理水Ｗ２を、前処理装置３の下流側において、後処理する装置である。後処理装置５は、後処理部側異常検出部５１を備える。後処理部側異常検出部５１は、後処理装置５における水質異常を検出する。水質異常が後処理部側異常検出部５１により検知される場合としては、例えば、後処理装置５の上流側において第２濁度センサＴｂ２により検知された水質値が所定範囲外である場合や、後処理装置５の下流側において第３濁度センサＴｂ３により検知された水質値が所定範囲外である場合や、水質異常により後処理装置５に詰まりが生じた場合などが挙げられる。後処理装置５としては、例えば、中空糸膜を用いた高精度の膜濾過装置等が用いられる。膜濾過装置に用いられる中空糸膜には、逆浸透膜（「ＲＯ膜」ともいう）よりも細孔が粗い膜が用いられる。中空糸膜を使用した膜モジュールとして、限外濾過膜を有するＵＦ膜モジュールや、精密濾過膜を有するＭＦ膜モジュール等を適用することができる。中空糸膜を用いた高精度の膜濾過装置を用いることで、例えば、クリプトスポリジウム（塩素で死滅し難い原虫）の除去を行うことができる。
後処理装置５により処理された後処理水Ｗ４は、後処理水ラインＬ４を介して、需要箇所へ供給される。

後処理水ラインＬ４は、後処理装置５を透過した後処理水Ｗ４を装置外へ導出するラインである。後処理水ラインＬ４は、上流側が後処理装置５に接続され、後処理装置５により処理された後処理水Ｗ４を需要箇所へ供給（導出）する。後処理水ラインＬ４には、第３濁度センサＴｂ３が設けられる。

第３濁度センサＴｂ３は、後処理装置５の下流側において、後処理水Ｗ４の濁度を検出する。第３濁度センサＴｂ３は、例えば、薬剤添加装置６において次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤の添加が行われなかった場合に、マンガンなどの沈殿を検知することができる。第３濁度センサＴｂ３としては、第１濁度センサＴｂ１と同様のものを用いることができる。

制御部１０は、前処理装置３、後処理装置５、薬剤添加装置６、水質測定装置７に電気的に接続されている。制御部１０は、前処理装置３、後処理装置５、薬剤添加装置６及び水質測定装置７の制御を実行する。

水質測定装置７について説明する。水質測定装置７は、図２に示すように、電極式検出部７１（電極式検出手段）と、比色式検出部７２（比色式検出手段）と、水質検出制御部７３と、を備える。

電極式検出部７１は、前処理水ラインＬ２を流通する前処理水Ｗ２の残留塩素濃度（水質）を連続的に検出するセンサである。電極式検出部７１は、電極式の連続測定式（例えば、ポーラログラフ電極式）の残留塩素計である。電極式検出部７１は、水処理システム１の運転中において、検出信号として、連続的に、例えば、４〜２０ｍＡの伝送信号を制御部１０へ出力する。

比色式検出部７２は、前処理水ラインＬ２を流通する前処理水Ｗ２の残留塩素濃度（水質）を間欠的に検出するセンサである。比色式検出部７２としては、例えば、呈色試薬を添加したときの発色により残留塩素濃度を検出する比色式センサが用いられる。比色式検出部７２は、前処理水Ｗ２の一部を採取し、採取した前処理水Ｗ２に呈色試薬を添加して反応させ、この反応による前処理水の吸光度（発色強度）を測定することで、前処理水Ｗ２の残留塩素濃度を測定する。そして、比色式検出部７２は、測定された吸光度に基づいて、試料水中の残留塩素濃度を測定（検出）する。

水質検出制御部７３は、水質測定装置７を制御する。水質検出制御部７３は、図２に示すように、校正実行手段としての校正実行部７３１と、水質異常判定部７３２と、強制検出手段としての強制検出部７３３と、水質異常時制御部７３４と、報知制御部７３５と、を有する。

校正実行部７３１は、所定のタイミングで、比色式検出部７２により検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する。水処理システム１において後処理水Ｗ４を製造する通常時において、校正実行部７３１が校正の動作を実行する所定のタイミングは、定期的なタイミングであり、例えば、３０分ごとである。また、校正実行部７３１が校正の動作を実行する所定のタイミングの頻度は、水質測定装置７により検出される水質の種類や後処理水Ｗ４の用途などに応じて決定される。

校正実行部７３１は、水処理システム１において後処理水Ｗ４を製造する通常時以外の校正動作として、後述する強制検出部７３３により、前処理部側異常検出部３１により前処理装置３の水質異常が検出された場合や、後処理部側異常検出部５１により後処理装置５の水質異常が検出された場合において、後述する強制検出部７３３において水処理システム１を流通する水の水質を比色式検出部７２により強制的に検出する動作を実行した場合に、後述する強制検出部７３３において比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する。

校正実行部７３１は、例えば、薬剤添加装置６により変化された２以上の水質値それぞれにおける比色式検出部７２による水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を校正する動作を実行する。具体的には、校正実行部７３１は、薬剤添加装置６により、例えば、測定目標となるターゲット水質値を挟む２点（低濃度での１点、高濃度での１点）における塩素濃度の検出値に基づいて、変化させた２点の塩素濃度それぞれにおいて検量線を取って、変化された２点による検量線を用いて校正を行うことができる。なお、３点以上の検量線を用いて校正してもよい。

強制検出部７３３は、前処理部側異常検出部３１により前処理装置３の水質異常が検出された場合や、後処理部側異常検出部５１により後処理装置５の水質異常が検出された場合に、水処理システム１を流通する水の水質を比色式検出部７２により強制的に検出する動作を実行する。

強制検出部７３３は、水質異常判定部７３２により電極式検出値（第１検出値）が水質異常値であると判定された場合に、電極式検出部７１により検出された電極式検出値（第１検出値）に代えて、水処理システム１を流通する水の水質を比色式検出部７２により比色式検出値（第２検出値）として強制的に検出する。水質異常判定部７３２は、電極式検出部７１において検出された水質の電極式検出値（第１検出値）が水質異常値であるか否かを判定する。例えば、水質異常判定部７３２は、電極式検出部７１において検出された水質の電極式検出値（第１検出値）が、所定の範囲外である場合に、水質異常値であることを判定する。

水質異常時制御部７３４は、電極式検出部７１により検出された検出値が水質異常値である場合において、電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）との差が所定値以上の場合に、電極式検出部７１により連続的に水質を検出する動作を実行する制御から、比色式検出部７２により間欠的に水質を検出する動作を実行する制御に切り替える制御を実行する。また、水質異常時制御部７３４は、電極式検出部７１により検出された検出値が水質異常値である場合において、電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）との差が所定値未満の場合に、報知制御部７３５（後述）を制御することで、水質異常を報知する制御を実行する。水質異常の報知としては、例えば、表示、音声、発光などのうちの一つ以上を挙げることができる。

報知制御部７３５は、校正実行部７３１において、電極式検出部７１の感度を下げる側又は上げる側に所定回数連続（例えば、１０回連続）して校正が実行された場合に、警報を報知するように制御する。警報の報知としては、例えば、表示、音声、発光などのうちの一つ以上を挙げることができる。電極式検出部７１の感度を下げる側又は上げる側に所定回数連続して校正が実行された場合には、電極式検出部７１の故障の可能性が想定される。そのため、警報を報知することで、電極式検出部７１を修理したり交換できる。

次に、水質測定装置７の動作について説明する。
水質測定装置７は、水処理システム１において後処理水Ｗ４を製造する通常時において、電極式検出部７１により、前処理水ラインＬ２を流通する前処理水Ｗ２の残留塩素濃度（水質）を連続的にリアルタイムに検出している。

水質測定装置７の校正実行部７３１は、水処理システム１において後処理水Ｗ４を製造する通常時において、所定のタイミングごとに、例えば、３０分ごとに、比色式検出部７２により検出された残留塩素濃度（水質）の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する（クロスチェックを実行する）。これにより、電極式検出部７１の校正が、比色式検出部７２の検出値に基づいて行われるため、電極式検出部７１において連続して測定される前処理水Ｗ２の残留塩素濃度について、信頼性の高い測定値を得ることができる。

ここで、校正実行部７３１により、比色式検出部７２により検出された残留塩素濃度（水質）の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行するように構成した理由について説明する。
電極式検出部７１は、水処理システム１に流通する水の水質を連続的に測定でき、かつ、試薬を必要とせずに、低コストで水質を測定可能であるという利点がある。そのため、電極式検出部７１は、水処理システム１に流通する水の水質を連続的に測定することで、水の流れや水温などにより変動する水の水質をリアルタイムで測定できる。しかし、電極式検出部７１は、電極の汚れやサンプル水の流量が不足することなどにより、測定値が不安定になりやすく、測定値の信頼性が低くなりがちである。

一方、比色式検出部７２は、水処理システム１を流通する水の水質を間欠的にしか測定できないが、測定値の信頼性が高いという利点がある。しかし、比色式検出部７２は、水の水質を測定する際に試薬を使用するため、測定間隔を短くすると、試薬に要するコストが増大して、運転コストが高くなりがちである。

これに対して、本発明においては、水質測定装置７に校正実行部７３１を設けることにより、比色式検出部７２により検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行するように構成した。これにより、電極式検出部７１の利点を生かしつつ、比色式検出部７２の利点により電極式検出部７１の欠点を補うことで、電極式検出部７１及び比色式検出部７２の両方の利点を得ることができる。つまり、水質測定装置７は、水処理システム１を流通する水の水質について、比色式検出部７２の利点である信頼性の高い測定値を得ることができ、かつ、電極式検出部７１の利点である低コストで連続的に測定できる。

なお、電極式検出部７１の表面をビーズ材の摩擦抵抗などにより自動洗浄を行った場合や、電極式検出部７１のメンテナンスを行った場合や、電極式検出部７１のセンサ部分の交換を行った場合などには、水質測定装置７の測定値のずれが大きくなりやすいため、校正実行部７３１による校正動作において、比色式検出部７２により検出する間隔を短くしてもよい。

このように、校正実行部７３１は、水処理システム１において後処理水Ｗ４を製造する通常時において、所定のタイミングで、校正の動作を実行している。しかし、校正実行部７３１は、水処理システム１において後処理水Ｗ４を製造する通常時以外の校正動作として、前処理部側異常検出部３１により前処理装置３の水質異常が検出された場合や、後処理部側異常検出部５１により後処理装置５の水質異常が検出された場合において、強制検出部７３３において水処理システム１を流通する水の水質を比色式検出部７２により比色式検出値（第２検出値）として強制的に検出する動作を実行して、強制検出部７３３において比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する（クロスチェックを実行する）。

前処理装置３又は後処理装置５の水質異常が検出された場合に電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する理由は、前処理装置３又は後処理装置５において水質異常が生じた場合には、水処理システム１において使用される水質測定装置７の電極式検出部７１の測定値にずれが生じる可能性があるためである。
例えば、前処理装置３において水質異常が生じた場合には、前処理装置３から水質測定装置７に水質異常の水が流れることで、電極式検出部７１の電極に異常が生じて測定値にずれが生じる可能性があるため、クロスチェックを実行する。
また、例えば、後処理装置５において水質異常が生じた場合には、後処理装置５の上流側において水質異常の水が流れているため、電極式検出部７１の電極に異常が生じて測定値にずれが生じる可能性があるため、クロスチェックを実行する。

本実施形態においては、校正実行部７３１は、電極式検出部７１を校正する実際の動作において、薬剤添加装置６により変化された測定目標となるターゲット水質値を挟む２点の水質値それぞれにおける比色式検出部７２による水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を校正する動作を実行する。具体的には、校正実行部７３１は、薬剤添加装置６により、例えば、測定目標となるターゲット水質値を挟む２点（低濃度での１点、高濃度での１点）における塩素濃度の検出値に基づいて、変化させた２点の塩素濃度それぞれにおいて検量線を取って、変化された２点による検量線を用いて校正を行うことができる。これにより、ターゲット水質値を挟む２点の水質値を用いて、電極式検出部７１を、比色式検出部７２による水質の検出値に基づいて精度よく校正できる。

また、水処理システム１を流通する水の水質異常時において、校正実行部７３１により電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行せずに、水質異常時制御部７３４は、次の制御を実行することもできる。

水質異常時制御部７３４は、電極式検出部７１により検出された検出値が水質異常値である場合において、電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）との差が所定値以上の場合に、電極式検出部７１により連続的に水質を検出する動作を実行する制御から、比色式検出部７２により間欠的に水質を検出する動作を実行する制御に切り替える制御を実行する。これにより、比色式検出部７２により前処理水Ｗ２の残留塩素濃度を検出することで、信頼性の高い測定値を得ることができる。なお、この場合に、比色式検出部７２による検出の間隔の長さを適宜調整できる。電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）との差が所定値以上の場合に、水質が悪化したとして、例えば、比色式検出部７２により比色式検出値（第２検出値）を検出する間隔を短縮してもよい。

また、水質異常時制御部７３４は、電極式検出部７１により検出された検出値が水質異常値である場合において、電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）の差が所定値未満の場合に、水質異常を報知する制御を実行する。電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）の差が所定値未満の場合には、電極式検出部７１により検出された検出値が正しく検出されていると看做せるため、電極式検出部７１により検出された検出値が正しいとして、水質異常時制御部７３４は、水質異常を外部に報知するように、報知制御部７３５を制御する。

上述した本実施形態に係る水質測定装置７によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態においては、水処理システム１を流通する水の水質を連続的に検出する電極式検出部７１と、水処理システム１を流通する水の水質を間欠的に検出する比色式検出部７２と、所定のタイミングで、比色式検出部７２により検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する校正実行部７３１と、を備える。

そのため、連続式の電極式検出部７１と比色式の比色式検出部７２とを組み合わせることで、水質を低コストで連続的に測定可能な電極式検出部７１の利点と、測定値の信頼性が高い比色式検出部７２の利点との両方を得ることができる。これにより、水処理システム１を流通する水の水質について、信頼性の高い測定値を得ることができ、かつ、低コストで連続的に測定できる。

また、本実施形態においては、電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）との差が所定値以上の場合に、電極式検出部７１により連続的に水質を検出する動作を実行する制御から、比色式検出部７２により間欠的に水質を検出する動作を実行する制御に切り替える制御を実行し、電極式検出値（第１検出値）と比色式検出値（第２検出値）との差が所定値未満の場合に、水質異常を報知する制御を実行する水質異常時制御部７３４と、を備える。

そのため、電極式検出部７１において水質異常であると判定された場合に、強制的に比色式検出部７２で水質を検出して、電極式検出部７１により検出された検出値と比色式検出部７２により検出された検出値とを比較できる。そして、電極式検出部７１が正常でない場合には、比色式検出部７２で検出する制御に切り替えることができる。また、電極式検出部７１が正常である場合には、電極式検出部７１による検出値が正しいとして、水質異常を報知できる。これにより、水処理システム１を流通する水の水質について、信頼性の高い測定を行うことができる。

また、本実施形態においては、水質測定装置７は、前処理装置３の下流側を流通する水の水質を検出し、前処理部側異常検出部３１により前処理装置３の水質異常が検出された場合に、水処理システム１を流通する水の水質を比色式検出部７２により強制的に検出する動作を実行する強制検出部７３３を備え、校正実行部７３１は、強制検出部７３３において比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する。

そのため、前処理装置３において膜の詰まりなどの水質異常が発生した場合に、前処理装置３の下流側の水質の測定値を検出する電極式検出部７１を、比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて校正できる。これにより、前処理装置３の下流側において水質が悪化したと想定される場合に、比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて校正できるため、水処理システム１を流通する水の水質について、信頼性の高い測定を行うことができる。

また、本実施形態においては、水質測定装置７は、後処理装置５の上流側を流通する水の水質を検出し、後処理部側異常検出部５１により後処理装置５の水質異常が検出された場合に、水処理システム１を流通する水の水質を比色式検出部７２により強制的に検出する動作を実行する強制検出部７３３を備え、校正実行部７３１は、強制検出部７３３において比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を自動的に校正する動作を実行する。

そのため、後処理装置５において膜の詰まりなどの水質異常が発生した場合に、後処理装置５の上流側の水質の測定値を検出する電極式検出部７１を、比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて校正できる。これにより、後処理装置５の上流側において水質が悪化したと想定される場合に、比色式検出部７２により強制的に検出された水質の検出値に基づいて校正できるため、水処理システム１を流通する水の水質について、信頼性の高い測定を行うことができる。

また、本実施形態においては、校正実行部７３１において、電極式検出部７１の感度を下げる側又は上げる側に所定回数連続して校正が実行された場合に、警報を報知するように制御する報知制御部７３５を備える。そのため、電極式検出部７１の感度を下げる側又は上げる側に所定回数連続して校正が実行された場合には、電極式検出部７１の故障の可能性が想定される。そのため、警報を外部に報知することで、メンテナンスの作業者は、電極式検出部７１を修理したり交換できる。

また、本実施形態においては、水処理システム１を流通する水の水質値を、電極式検出部７１により測定される所定のターゲット水質値を挟む少なくとも２以上の水質値に変化させる薬剤添加装置６を備え、校正実行部７３１は、薬剤添加装置６により変化された２以上の水質値それぞれにおける比色式検出部７２による水質の検出値に基づいて、電極式検出部７１を校正する動作を実行する。そのため、ターゲット水質値を挟む２以上の水質値を用いて、電極式検出部７１を、比色式検出部７２による水質の検出値に基づいて精度よく校正できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施形態では、水質測定装置が測定する水の水質を残留塩素濃度（溶存塩素濃度）としたが、これに限定されない。水質測定装置が測定する水の水質としては、例えば、溶存酸素濃度、ｐＨ濃度、カルシウム硬度、シリカ濃度、酸化還元電位値（ＯＲＰ値）、などを挙げることができる。この場合、水質測定装置における電極式検出部及び比色式検出部は、これらの水質を測定可能に構成される。例えば、比色式検出部は、これらの水質を測定するための呈色試薬を用いて水の水質を検出するように構成される。

また、前記実施形態においては、水質測定装置７を、前処理水ラインＬ２を流通する前処理水Ｗ２の水質を測定するように構成したが、これに限定されない。水質測定装置は、水処理システム１を流通する水の水質を測定するように構成されていればよい。例えば、水質測定装置を、後処理水ラインＬ４を流通する後処理水Ｗ４の水質を検出（測定）するように構成してもよい。

また、前記実施形態においては、水質変化手段を薬剤添加装置６により構成したが、これに限定されない。例えば、水質測定装置が測定する水質が溶存酸素濃度の場合には、水質変化手段を脱酸素装置により構成してもよい。この場合には、脱炭素装置の中に通す流量を調整することで、溶存酸素の量を調整できる。なお、水質変化手段を脱酸素装置により構成する場合には、脱酸素装置の下流側には、溶存酸素濃度センサ（ＤＯセンサ）を配置する。

１ 水処理システム
３ 前処理装置（前処理部、水処理部）
５ 後処理装置（後処理部、水処理部）
６ 薬剤添加装置（水質変化手段）
７ 水質測定装置
３１ 前処理部側異常検出部
５１ 後処理部側異常検出部
７１ 電極式検出部（電極式検出手段）
７２ 比色式検出部（比色式検出手段）
７３１ 校正実行部
７３２ 水質異常判定部
７３３ 強制検出部（強制検出手段）
７３４ 水質異常時制御部
７３５ 報知制御部

Claims (6)

1. 水処理部を備える水処理システムを流通する水の水質を測定する水質測定装置であって、
   前記水処理システムを流通する水の水質を連続的に検出する電極式検出手段と、
   前記水処理システムを流通する水の水質を間欠的に検出する比色式検出手段と、
   所定のタイミングで、前記比色式検出手段により検出された水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を自動的に校正する動作を実行する校正実行部と、を備える水質測定装置。
2. 前記電極式検出手段において検出された水質の第１検出値が水質異常値であるか否かを判定する水質異常判定部と、
   前記水質異常判定部により前記第１検出値が水質異常値であると判定された場合に、前記水処理システムを流通する水の水質を前記比色式検出手段により第２検出値として強制的に検出する強制検出手段と、
   前記第１検出値と前記第２検出値との差が所定値以上の場合に、前記電極式検出手段により連続的に水質を検出する動作を実行する制御から、前記比色式検出手段により間欠的に水質を検出する動作を実行する制御に切り替える制御を実行し、前記第１検出値と前記第２検出値との差が所定値未満の場合に、水質異常を報知する制御を実行する水質異常時制御部と、を備える請求項１に記載の水質測定装置。
3. 前記水処理システムは、前記水処理部の上流側に配置される前処理部と、前記前処理部における水質異常を検出する前処理部側異常検出部と、を備え、
   前記水質測定装置は、前記前処理部の下流側を流通する水の水質を検出し、
   前記前処理部側異常検出部により前記前処理部の水質異常が検出された場合に、前記水処理システムを流通する水の水質を前記比色式検出手段により強制的に検出する動作を実行する強制検出手段を備え、
   前記校正実行部は、前記強制検出手段において前記比色式検出手段により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を自動的に校正する動作を実行する請求項１又は２に記載の水質測定装置。
4. 前記水処理システムは、前記水処理部の下流側に配置される後処理部と、前記後処理部における水質異常を検出する後処理部側異常検出部と、を備え、
   前記水質測定装置は、前記後処理部の上流側を流通する水の水質を検出し、
   前記後処理部側異常検出部により前記後処理部の水質異常が検出された場合に、前記水処理システムを流通する水の水質を前記比色式検出手段により強制的に検出する動作を実行する強制検出手段を備え、
   前記校正実行部は、前記強制検出手段において前記比色式検出手段により強制的に検出された水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を自動的に校正する動作を実行する請求項１から３のいずれかに記載の水質測定装置。
5. 前記校正実行部において、前記電極式検出手段の感度を下げる側又は上げる側に所定回数連続して校正が実行された場合に、警報を報知するように制御する報知制御部を備える請求項１から４のいずれかに記載の水質測定装置。
6. 前記水処理システムは、前記水処理システムを流通する水の水質値を、前記電極式検出手段により測定される所定のターゲット水質値を挟む少なくとも２以上の水質値に変化させる水質変化手段を備え、
   前記校正実行部は、前記水質変化手段により変化された前記２以上の水質値それぞれにおける前記比色式検出手段による水質の検出値に基づいて、前記電極式検出手段を校正する動作を実行する請求項１から５のいずれかに記載の水質測定装置。

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