JP3385767B2 - ランゲリア指数の測定及び演算装置 - Google Patents
ランゲリア指数の測定及び演算装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は上水道の浄水工程水の腐
食性を示す指数であるランゲリア指数を測定及び演算す
る装置に関するものである。
食性を示す指数であるランゲリア指数を測定及び演算す
る装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、都市部での水環境の悪化に伴って
河川とか湖沼の水質汚濁が進んでおり、従来の凝集沈澱
とか砂濾過処理及び塩素処理との組み合わせだけでは、
水道用原水中の色度，臭気の除去作用に限界点が生じて
いる現状にある。特に我国の水道水として利用される水
源の約７０％は、地表水と呼ばれる湖沼水，ダム水及び
河川水に依存しており、これら湖沼水とかダムには富栄
養化に伴う生物活動が活発化することによるカビ臭とか
藻臭の発生があり、他方の河川水には各種排水に含まれ
ている有機物とかアンモニア性窒素が流入され、河川の
自然浄化作用によってこれらの流入物を完全に浄化する
ことは期待できない状況にある。
河川とか湖沼の水質汚濁が進んでおり、従来の凝集沈澱
とか砂濾過処理及び塩素処理との組み合わせだけでは、
水道用原水中の色度，臭気の除去作用に限界点が生じて
いる現状にある。特に我国の水道水として利用される水
源の約７０％は、地表水と呼ばれる湖沼水，ダム水及び
河川水に依存しており、これら湖沼水とかダムには富栄
養化に伴う生物活動が活発化することによるカビ臭とか
藻臭の発生があり、他方の河川水には各種排水に含まれ
ている有機物とかアンモニア性窒素が流入され、河川の
自然浄化作用によってこれらの流入物を完全に浄化する
ことは期待できない状況にある。
【０００３】一方、１９９３年１２月から施行された水
道水の新水質基準では、水道管の腐食対策としてランゲ
リア指数（ＬＩと呼称される）が加えられた。このラン
ゲリア指数とは水の腐食性を表わす指標であり、他にも
侵食性指数（ＡＩと呼称される）があるが、このＬＩと
ＡＩは、ｐＨ，水温，カルシウム（Ｃａ）硬度，アルカ
リ度，全固形物量から計算できる指数である。そして上
記ＬＩを−１．０以上で且つ極力０に近づけると防食効
果が期待できると言われている。
道水の新水質基準では、水道管の腐食対策としてランゲ
リア指数（ＬＩと呼称される）が加えられた。このラン
ゲリア指数とは水の腐食性を表わす指標であり、他にも
侵食性指数（ＡＩと呼称される）があるが、このＬＩと
ＡＩは、ｐＨ，水温，カルシウム（Ｃａ）硬度，アルカ
リ度，全固形物量から計算できる指数である。そして上
記ＬＩを−１．０以上で且つ極力０に近づけると防食効
果が期待できると言われている。
【０００４】上記のＬＩ値を求めるには、全固形物量
Ａ′［ｍｇ／ｌ］，水温Ｂ′［℃］，カルシウム硬度
Ｃ′［ＣａＣＯ3（ｍｇ／ｌ）］及びＭアルカリ度Ｄ′
［ＣａＣＯ3（ｍｇ／ｌ）］の４指標とｐＨ測定が必要
である。
Ａ′［ｍｇ／ｌ］，水温Ｂ′［℃］，カルシウム硬度
Ｃ′［ＣａＣＯ3（ｍｇ／ｌ）］及びＭアルカリ度Ｄ′
［ＣａＣＯ3（ｍｇ／ｌ）］の４指標とｐＨ測定が必要
である。
【０００５】上記の全固形物量は、１００ｍｌの検水を
蒸発皿に取り、１００℃で蒸発させた後の浮遊物イオン
の量をｍｇ単位で重量測定して求める。カルシウム硬度
は、イオンクロマトグラフを用いてＣａ2+イオン濃度を
測定し、これをカルシウム硬度に換算する方法が採ら
れ、又、Ｍアルカリ度は滴定法で測定する。
蒸発皿に取り、１００℃で蒸発させた後の浮遊物イオン
の量をｍｇ単位で重量測定して求める。カルシウム硬度
は、イオンクロマトグラフを用いてＣａ2+イオン濃度を
測定し、これをカルシウム硬度に換算する方法が採ら
れ、又、Ｍアルカリ度は滴定法で測定する。
【０００６】ＬＩは検水のｐＨ，水温，カルシウム硬
度，Ｍアルカリ度，全固形物量から演算によって求める
ことができるが、実際には表１に示したランゲリア指数
を計算する表に基づいてＬＩを求めている。
度，Ｍアルカリ度，全固形物量から演算によって求める
ことができるが、実際には表１に示したランゲリア指数
を計算する表に基づいてＬＩを求めている。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】水道水の新水質基準に
よれば、ランゲリア指数（ＬＩ，腐食性指数）を−１程
度以上にするとともに極力０に近づけるようにし、又、
ｐＨ値を７．５程度にするように目標値が示されてい
る。ＬＩを演算によって求めるには、検水の水温とｐＨ
以外の前記３指標Ａ′Ｂ′Ｃ′は手分析によって測定せ
ざるを得ないが、これは多くの手間と時間を要する上、
プロセス用の水質計器を用いた測定は多額の費用がかか
ってしまい、しかも連続的に算出するには測定精度上で
必ずしも満足できないという問題がある。
よれば、ランゲリア指数（ＬＩ，腐食性指数）を−１程
度以上にするとともに極力０に近づけるようにし、又、
ｐＨ値を７．５程度にするように目標値が示されてい
る。ＬＩを演算によって求めるには、検水の水温とｐＨ
以外の前記３指標Ａ′Ｂ′Ｃ′は手分析によって測定せ
ざるを得ないが、これは多くの手間と時間を要する上、
プロセス用の水質計器を用いた測定は多額の費用がかか
ってしまい、しかも連続的に算出するには測定精度上で
必ずしも満足できないという問題がある。
【０００９】現状では、手分析によってｐＨ、水温、カ
ルシウム硬度、Ｍアルカリ度、全固形物量を測定してか
ら演算によってＬＩを求める方法が主に採用されている
が、測定時間が約半日もかかってしまうため、迅速性に
欠けるという難点がある。
ルシウム硬度、Ｍアルカリ度、全固形物量を測定してか
ら演算によってＬＩを求める方法が主に採用されている
が、測定時間が約半日もかかってしまうため、迅速性に
欠けるという難点がある。
【００１０】更に手分析による測定時においても以下の
ような問題点が生じる。即ち、カルシウム硬度はイオン
クロマトグラフにより測定できるが、この分析装置は高
価であり、連続測定するには装置の維持管理を十分に行
う必要がある。又、全固形物量は１リットルの水道水中
に何ｍｇの固形物があるかを求める必要があり、一般に
は蒸発法による手分析で行われているため多くの時間を
要し、しかも手分析による測定では連続測定は困難であ
る。
ような問題点が生じる。即ち、カルシウム硬度はイオン
クロマトグラフにより測定できるが、この分析装置は高
価であり、連続測定するには装置の維持管理を十分に行
う必要がある。又、全固形物量は１リットルの水道水中
に何ｍｇの固形物があるかを求める必要があり、一般に
は蒸発法による手分析で行われているため多くの時間を
要し、しかも手分析による測定では連続測定は困難であ
る。
【００１１】そこで本発明は上記に鑑みてなされたもの
であり、水道水のＬＩを簡易な手段で連続的に測定して
上水道の水質モニタとして利用することができるランゲ
リア指数の測定及び演算装置を提供することを目的とす
るものである。
であり、水道水のＬＩを簡易な手段で連続的に測定して
上水道の水質モニタとして利用することができるランゲ
リア指数の測定及び演算装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１２】
【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、浄水工程水の腐食性を示す指数であるラ
ンゲリア指数を測定及び演算する装置であって、検水の
ｐＨ，水温，濁度，色度，導電率を測定する水質計器
と、水質相関試験によって演算式の係数を決定する決定
回路と、水質の測定値から全固形物量，カルシウム硬
度，Ｍアルカリ度を推定する推定回路と、全固形物量、
温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカリ度を決定する
決定回路と、上記推定及び決定に基づいて演算式により
ランゲリア指数を求めるための演算回路とを具備して成
るランゲリア指数の測定及び演算装置を提供する。
成するために、浄水工程水の腐食性を示す指数であるラ
ンゲリア指数を測定及び演算する装置であって、検水の
ｐＨ，水温，濁度，色度，導電率を測定する水質計器
と、水質相関試験によって演算式の係数を決定する決定
回路と、水質の測定値から全固形物量，カルシウム硬
度，Ｍアルカリ度を推定する推定回路と、全固形物量、
温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカリ度を決定する
決定回路と、上記推定及び決定に基づいて演算式により
ランゲリア指数を求めるための演算回路とを具備して成
るランゲリア指数の測定及び演算装置を提供する。
【００１３】更に請求項３により、水道水の浄水池に後
アルカリ注入制御装置を配備するとともに、該浄水池の
ｐＨ値に基づいて全固形物量、カルシウム硬度、アルカ
リ度を推論し、ランゲリア指数の測定及び演算に基づい
て浄水池の目標とするｐＨを決定して、前記後アルカリ
注入制御装置のアルカリ注入率を制御するようにしてい
る。
アルカリ注入制御装置を配備するとともに、該浄水池の
ｐＨ値に基づいて全固形物量、カルシウム硬度、アルカ
リ度を推論し、ランゲリア指数の測定及び演算に基づい
て浄水池の目標とするｐＨを決定して、前記後アルカリ
注入制御装置のアルカリ注入率を制御するようにしてい
る。
【００１４】
【作用】かかるランゲリア指数の測定及び演算装置によ
れば、水質計器によって検水の水質であるｐＨ，水温，
濁度，色度，導電率が測定され、水質相関試験によって
演算式における係数ａ1〜ａ5及びｂ1〜ｂ3が決定され
る。この水質計器で測定された濁度，色度，導電率が推
定回路に入力され、更に水質計器によって測定されたｐ
Ｈ値と水温値が全固形物量、温度係数、カルシウム硬度
及びＭアルカリ度の決定回路に入力される。すると推定
回路は検水の濁度，色度，導電率に基づいて全固形物
量，カルシウム硬度，Ｍアルカリ度を推定して決定回路
に送り込み、これにより演算装置によって全固形物量、
温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカリ度の各係数が
決定され、この係数に基づいて演算回路により前記
（４）式、（５）式を用いてランゲリア指数ＬＩが求め
られる又、水道水の浄水池に後アルカリ注入制御装置を
配備するとともに、該浄水池のｐＨ値に基づいて全固形
物量、カルシウム硬度、アルカリ度を推論し、本実施例
にかかるランゲリア指数の測定及び演算に基づいて浄水
池の目標とするｐＨを決定して、前記後アルカリ注入制
御装置のアルカリ注入率を制御することにより、ランゲ
リア指数ＬＩを指標として水道施設の配水管とか給水管
の腐食状況を常時監視することができる。
れば、水質計器によって検水の水質であるｐＨ，水温，
濁度，色度，導電率が測定され、水質相関試験によって
演算式における係数ａ1〜ａ5及びｂ1〜ｂ3が決定され
る。この水質計器で測定された濁度，色度，導電率が推
定回路に入力され、更に水質計器によって測定されたｐ
Ｈ値と水温値が全固形物量、温度係数、カルシウム硬度
及びＭアルカリ度の決定回路に入力される。すると推定
回路は検水の濁度，色度，導電率に基づいて全固形物
量，カルシウム硬度，Ｍアルカリ度を推定して決定回路
に送り込み、これにより演算装置によって全固形物量、
温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカリ度の各係数が
決定され、この係数に基づいて演算回路により前記
（４）式、（５）式を用いてランゲリア指数ＬＩが求め
られる又、水道水の浄水池に後アルカリ注入制御装置を
配備するとともに、該浄水池のｐＨ値に基づいて全固形
物量、カルシウム硬度、アルカリ度を推論し、本実施例
にかかるランゲリア指数の測定及び演算に基づいて浄水
池の目標とするｐＨを決定して、前記後アルカリ注入制
御装置のアルカリ注入率を制御することにより、ランゲ
リア指数ＬＩを指標として水道施設の配水管とか給水管
の腐食状況を常時監視することができる。
【００１５】
【実施例】以下本発明にかかるランゲリア指数の測定及
び演算装置の具体的な実施例を説明する。前記したよう
に従来は検水の水温，カルシウム硬度，Ｍアルカリ度，
全固形物量から表１に基づいてランゲリア指数を求めて
いるが、この表１を図形化すると、図５〜図８に示すグ
ラフが得られる。ここで図５，図７，図８の全固形物量
［ｍｇ／ｌ］，カルシウム硬度［ｍｇ／ｌ］及びＭアル
カリ度［ｍｇ／ｌ］の３指標は水中の基本水質である温
度（ＴＢ）、色度（Ｃｏ）、導電率（Ｃｏｎｄ）からあ
る程度の精度で相関式を求めて推定することができる。
推定式は 全固形物量＝ａ1ＴＢ＋ａ2Ｃｏ＋ａ3Ｃｏｎｄ＋ｂ1 ・・・・・・（１） カルシウム硬度＝ｋ（ａ4Ｃｏｎｄ＋ｂ2） ・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｍアルカリ度＝ａ5Ｃｏｎｄ＋ｂ3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） ここでａ1〜ａ5及びｂ1〜ｂ3は相関関係から求まる係
数、ｋは換算係数であり、これらの係数は水質相関試験
によって決定される。
び演算装置の具体的な実施例を説明する。前記したよう
に従来は検水の水温，カルシウム硬度，Ｍアルカリ度，
全固形物量から表１に基づいてランゲリア指数を求めて
いるが、この表１を図形化すると、図５〜図８に示すグ
ラフが得られる。ここで図５，図７，図８の全固形物量
［ｍｇ／ｌ］，カルシウム硬度［ｍｇ／ｌ］及びＭアル
カリ度［ｍｇ／ｌ］の３指標は水中の基本水質である温
度（ＴＢ）、色度（Ｃｏ）、導電率（Ｃｏｎｄ）からあ
る程度の精度で相関式を求めて推定することができる。
推定式は 全固形物量＝ａ1ＴＢ＋ａ2Ｃｏ＋ａ3Ｃｏｎｄ＋ｂ1 ・・・・・・（１） カルシウム硬度＝ｋ（ａ4Ｃｏｎｄ＋ｂ2） ・・・・・・・・・・・・・・（２） Ｍアルカリ度＝ａ5Ｃｏｎｄ＋ｂ3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３） ここでａ1〜ａ5及びｂ1〜ｂ3は相関関係から求まる係
数、ｋは換算係数であり、これらの係数は水質相関試験
によって決定される。
【００１６】上記の式（１）〜（３）により図５，図
７，図８のＸ軸を決定し、図６の水温は直接測定して求
める。そしてこの図５〜図８を用いて下記の係数Ａ〜Ｄ
を決定して（４）式、（５）式によってランゲリア指数
ＬＩを求める。
７，図８のＸ軸を決定し、図６の水温は直接測定して求
める。そしてこの図５〜図８を用いて下記の係数Ａ〜Ｄ
を決定して（４）式、（５）式によってランゲリア指数
ＬＩを求める。
【００１７】
ＬＩ＝ｐＨ−ｐＨｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
ｐＨｓ＝９.３＋Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
ここでＡ：全固形物量、Ｂ：温度係数、Ｃ：カルシウム
硬度、 Ｄ：Ｍアルカリ度、ｐＨｓ：水道水のｐＨ である。
硬度、 Ｄ：Ｍアルカリ度、ｐＨｓ：水道水のｐＨ である。
【００１８】前記式（１）〜（３）における全固形物
量，カルシウム硬度及びＭアルカリ度が一定の範囲内の
値であれば、Ｙ軸の各Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ値も一定の値をと
るので、Ｘ軸の値の推定によって精度が低下してもＹ軸
の値の決定は可能である。上記式（１）〜（３）の係数
を水質相関試験（データ数２０程度）から決定する。こ
の相関係数は０.６程度あればよい。それは全固形物
量，カルシウム硬度及びＭアルカリ度がどの範囲に入っ
ているかを求めるからであり、多少ずれても得られたＬ
Ｉの誤差は０．１程度である。
量，カルシウム硬度及びＭアルカリ度が一定の範囲内の
値であれば、Ｙ軸の各Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ値も一定の値をと
るので、Ｘ軸の値の推定によって精度が低下してもＹ軸
の値の決定は可能である。上記式（１）〜（３）の係数
を水質相関試験（データ数２０程度）から決定する。こ
の相関係数は０.６程度あればよい。それは全固形物
量，カルシウム硬度及びＭアルカリ度がどの範囲に入っ
ているかを求めるからであり、多少ずれても得られたＬ
Ｉの誤差は０．１程度である。
【００１９】図１は上記の測定原理に基づいて得られた
ランゲリア指数の測定及び演算装置の概要図であり、図
中の２は水質計器であって、この水質計器２によって検
水のｐＨ，水温，濁度，色度，導電率等が測定される。
３は前記式（１）〜（３）における係数ａ1〜ａ5及びｂ
1〜ｂ3の決定回路、４は全固形物量，カルシウム硬度，
Ｍアルカリ度の推定回路、５は演算装置に内蔵したＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ決定回路、６は前記（４）式、（５）式によ
ってランゲリア指数ＬＩを求めるための演算回路であ
る。
ランゲリア指数の測定及び演算装置の概要図であり、図
中の２は水質計器であって、この水質計器２によって検
水のｐＨ，水温，濁度，色度，導電率等が測定される。
３は前記式（１）〜（３）における係数ａ1〜ａ5及びｂ
1〜ｂ3の決定回路、４は全固形物量，カルシウム硬度，
Ｍアルカリ度の推定回路、５は演算装置に内蔵したＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ決定回路、６は前記（４）式、（５）式によ
ってランゲリア指数ＬＩを求めるための演算回路であ
る。
【００２０】図１の基本的な動作を図２のランゲリア指
数算出フロー図を併用して説明すると、先ず水質計器２
によって検水の水質であるｐＨ，水温，濁度，色度，導
電率が測定され（図２のステップ101）、水質相関試験
によって前記式（１）〜（３）における係数ａ1〜ａ5及
びｂ1〜ｂ3が決定される（同ステップ102）。この水質
計器２で測定された濁度，色度，導電率が推定回路４に
入力され、更に水質計器２によって測定されたｐＨ値と
水温値がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ決定回路５に入力される。推定
回路４は検水の濁度，色度，導電率に基づいて全固形物
量，カルシウム硬度，Ｍアルカリ度を推定して（同ステ
ップ103）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ決定回路５に送り込み、これ
によって演算装置５によってＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各係数が
決定され（同ステップ104）、この係数に基づいて演算
回路６により前記（４）式、（５）式を用いてランゲリ
ア指数ＬＩが求められる（同ステップ105）。
数算出フロー図を併用して説明すると、先ず水質計器２
によって検水の水質であるｐＨ，水温，濁度，色度，導
電率が測定され（図２のステップ101）、水質相関試験
によって前記式（１）〜（３）における係数ａ1〜ａ5及
びｂ1〜ｂ3が決定される（同ステップ102）。この水質
計器２で測定された濁度，色度，導電率が推定回路４に
入力され、更に水質計器２によって測定されたｐＨ値と
水温値がＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ決定回路５に入力される。推定
回路４は検水の濁度，色度，導電率に基づいて全固形物
量，カルシウム硬度，Ｍアルカリ度を推定して（同ステ
ップ103）Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ決定回路５に送り込み、これ
によって演算装置５によってＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各係数が
決定され（同ステップ104）、この係数に基づいて演算
回路６により前記（４）式、（５）式を用いてランゲリ
ア指数ＬＩが求められる（同ステップ105）。
【００２１】前記水質相関試験を実施するには、図３に
示した配水水質モニタ局１０が使用される。この配水水
質モニタ局１０は、水質測定部とコントロールユニット
部及びデータ伝送部を備えており、水質測定部において
配水の濁度，色度，残塩量，ｐＨ，ＵＶ値（紫外線吸光
度），導電率，水温，水圧が測定され、コントロールユ
ニット部で符号化処理されて、データ伝送部からモニタ
信号Ｆが出力される。本実施例のランゲリア指数の測定
及び演算装置には上記配水水質モニタ局１０が内蔵され
ている。
示した配水水質モニタ局１０が使用される。この配水水
質モニタ局１０は、水質測定部とコントロールユニット
部及びデータ伝送部を備えており、水質測定部において
配水の濁度，色度，残塩量，ｐＨ，ＵＶ値（紫外線吸光
度），導電率，水温，水圧が測定され、コントロールユ
ニット部で符号化処理されて、データ伝送部からモニタ
信号Ｆが出力される。本実施例のランゲリア指数の測定
及び演算装置には上記配水水質モニタ局１０が内蔵され
ている。
【００２２】本実施例によれば、水道施設の配水管とか
給水管の腐食状況を、ランゲリア指数ＬＩを指標として
常時監視することができる。又、浄水工程水で苛性ソー
ダ等のアルカリ剤を注入することにより、ランゲリア指
数ＬＩの制御が可能となる。図４に基づいてＬＩを上水
道の配水水質モニタとして実施する実際例を説明する
と、沈澱池の沈澱水１１が砂濾過池１２に流入して砂濾
過が行われ、この砂濾過池１２の濾過水１３の水質（ｐ
Ｈ，水温，濁度，色度，導電率）が水質計器２によって
測定されて本実施例にかかるＬＩ測定及び演算装置１に
入力される。
給水管の腐食状況を、ランゲリア指数ＬＩを指標として
常時監視することができる。又、浄水工程水で苛性ソー
ダ等のアルカリ剤を注入することにより、ランゲリア指
数ＬＩの制御が可能となる。図４に基づいてＬＩを上水
道の配水水質モニタとして実施する実際例を説明する
と、沈澱池の沈澱水１１が砂濾過池１２に流入して砂濾
過が行われ、この砂濾過池１２の濾過水１３の水質（ｐ
Ｈ，水温，濁度，色度，導電率）が水質計器２によって
測定されて本実施例にかかるＬＩ測定及び演算装置１に
入力される。
【００２３】次に濾過水１３は浄水池１５に流入し、浄
水１６として配水池１７を介して配水管網１８へ給水さ
れるが、この浄水池１５のｐＨ値がＬＩ測定及び演算装
置１に入力され、このＬＩ測定及び演算装置１の出力信
号がｐＨ制御装置１９に伝達される。そしてｐＨ制御装
置１９により濾過水１３に対する後アルカリ注入１４が
実施される。
水１６として配水池１７を介して配水管網１８へ給水さ
れるが、この浄水池１５のｐＨ値がＬＩ測定及び演算装
置１に入力され、このＬＩ測定及び演算装置１の出力信
号がｐＨ制御装置１９に伝達される。そしてｐＨ制御装
置１９により濾過水１３に対する後アルカリ注入１４が
実施される。
【００２４】ここで濾過水１３に注入されるアルカリ剤
（苛性ソーダ，消石灰）の注入前のランゲリヤ指数をＬ
0、ｐＨをｐＨ0とし、アルカリ剤注入後の目標ランゲリ
ヤ指数をＬＩset、目標ｐＨをｐＨsetとすると、 ＬＩset ＝ ｐＨset−ｐＨｓ＝−１〜０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６） ＬＩ ＝ ｐＨ−ｐＨｓ ＬＩ ≧ ＬＩset ⇒ ｐＨ ≧ ｐＨset・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） となる。この（７）を用いて注入前のＬＩ演算値
（Ｌ0），注入後の目標ＬＩ値（ＬＩset），注入前のｐ
Ｈ値（ｐＨ0）からアルカリ剤注入後の目標ｐＨ（ｐＨs
et）を求めることができる。従って浄水工程水で苛性ソ
ーダ等のアルカリ剤の注入処理を実施することでランゲ
リア指数の制御が可能である。
（苛性ソーダ，消石灰）の注入前のランゲリヤ指数をＬ
0、ｐＨをｐＨ0とし、アルカリ剤注入後の目標ランゲリ
ヤ指数をＬＩset、目標ｐＨをｐＨsetとすると、 ＬＩset ＝ ｐＨset−ｐＨｓ＝−１〜０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（６） ＬＩ ＝ ｐＨ−ｐＨｓ ＬＩ ≧ ＬＩset ⇒ ｐＨ ≧ ｐＨset・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７） となる。この（７）を用いて注入前のＬＩ演算値
（Ｌ0），注入後の目標ＬＩ値（ＬＩset），注入前のｐ
Ｈ値（ｐＨ0）からアルカリ剤注入後の目標ｐＨ（ｐＨs
et）を求めることができる。従って浄水工程水で苛性ソ
ーダ等のアルカリ剤の注入処理を実施することでランゲ
リア指数の制御が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるランゲリア指数の測定及び演算装置によれば、水質
計器によって検水の水質であるｐＨ，水温，濁度，色
度，導電率が測定され、水質相関試験によって演算式に
おける係数ａ1〜ａ5及びｂ1〜ｂ3が決定されてから水質
計器で測定された濁度，色度，導電率が推定回路に入力
され、更に水質計器によって測定されたｐＨ値と水温値
が全固形物量、温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカ
リ度の決定回路に入力されて、推定回路は検水の濁度，
色度，導電率に基づいて全固形物量，カルシウム硬度，
Ｍアルカリ度を推定して決定回路に送り込み、これによ
り演算装置によって全固形物量、温度係数、カルシウム
硬度及びＭアルカリ度の各係数が決定され、この係数に
基づいて演算回路によりランゲリア指数を求めることが
できる。
かるランゲリア指数の測定及び演算装置によれば、水質
計器によって検水の水質であるｐＨ，水温，濁度，色
度，導電率が測定され、水質相関試験によって演算式に
おける係数ａ1〜ａ5及びｂ1〜ｂ3が決定されてから水質
計器で測定された濁度，色度，導電率が推定回路に入力
され、更に水質計器によって測定されたｐＨ値と水温値
が全固形物量、温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカ
リ度の決定回路に入力されて、推定回路は検水の濁度，
色度，導電率に基づいて全固形物量，カルシウム硬度，
Ｍアルカリ度を推定して決定回路に送り込み、これによ
り演算装置によって全固形物量、温度係数、カルシウム
硬度及びＭアルカリ度の各係数が決定され、この係数に
基づいて演算回路によりランゲリア指数を求めることが
できる。
【００２６】従来は検水の水温とｐＨ以外の３指標は手
分析によって測定せざるを得ず、多くの手間と時間を要
する上、プロセス用の水質計器のように高価な設備を必
要としていたのに対して、本実施例では格別高価な施設
を要することなく、簡易な構成でランゲリア指数の連続
的な測定を可能とするとともに測定時間と測定精度上か
らも満足する結果が得られる。
分析によって測定せざるを得ず、多くの手間と時間を要
する上、プロセス用の水質計器のように高価な設備を必
要としていたのに対して、本実施例では格別高価な施設
を要することなく、簡易な構成でランゲリア指数の連続
的な測定を可能とするとともに測定時間と測定精度上か
らも満足する結果が得られる。
【００２７】更に水道水の浄水池に後アルカリ注入制御
装置を配備したケースであっても、本発明にかかる測定
及び演算装置を使用することによって後アルカリ注入制
御装置のアルカリ注入率が最適に制御され、且つ上水道
の水質モニタとして利用することができる外、該ランゲ
リア指数を指標として水道施設の配水管とか給水管の腐
食状況を常時監視することができる。
装置を配備したケースであっても、本発明にかかる測定
及び演算装置を使用することによって後アルカリ注入制
御装置のアルカリ注入率が最適に制御され、且つ上水道
の水質モニタとして利用することができる外、該ランゲ
リア指数を指標として水道施設の配水管とか給水管の腐
食状況を常時監視することができる。
【図１】本実施例の測定原理に基づいて得られたランゲ
リア指数の測定及び演算装置の概要図。
リア指数の測定及び演算装置の概要図。
【図２】本実施例におけるランゲリア指数算出フロー
図。
図。
【図３】水質相関試験を実施するための配水水質モニタ
局の概要図。
局の概要図。
【図４】本実施例にかかる測定及び演算装置を上水道の
配水水質モニタとして実施する実際例を説明する概要
図。
配水水質モニタとして実施する実際例を説明する概要
図。
【図５】ランゲリア指数の指標である全固形物量［ｍｇ
／ｌ］を表すグラフ。
／ｌ］を表すグラフ。
【図６】同水温［℃］を示すグラフ。
【図７】同カルシウム硬度［ｍｇ／ｌ］を示すグラフ。
【図８】同Ｍアルカリ度［ｍｇ／ｌ］を示すグラフ。
１…ランゲリア指数の測定及び演算装置
２…水質計器
３…係数決定回路
４…推定回路
５…決定回路
６…演算回路
１０…配水水質モニタ局
１２…砂濾過池
１３…濾過水
１４…後アルカリ注入
１５…浄水池
１６…浄水
１７…配水池
１９…ｐＨ制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 清水邦雄，配管系内水質の簡易診断方
法，設備と管理，日本，株式会社オーム
社，1976年10月 １日，第10巻 第11
号，38−39
Ｔ．Ｈ．ＭＯＲＴＯＮ，ＡＮ ＡＬＧ
ＯＲＩＴＨＭ ＦＯＲ ＴＨＥ ＬＡＮ
ＧＥＬＩＥＲ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＰＲ
ＯＣＥＳＳ ＷＡＴＲＥＲＳ，Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅ ｉｎｓｔｉｔｕ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｓ
ｔｓ，1977年 １月，Ｖｏｌ．31，Ｎ
ｏ．１，26−28
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 33/18
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 浄水工程水の腐食性を示す指数であるラ
ンゲリア指数を測定及び演算する装置であって、検水の
ｐＨ，水温，濁度，色度，導電率を測定する水質計器
と、水質相関試験によって演算式の係数を決定する決定
回路と、水質の測定値から全固形物量，カルシウム硬
度，Ｍアルカリ度を推定する推定回路と、全固形物量、
温度係数、カルシウム硬度及びＭアルカリ度を決定する
決定回路と、上記推定及び決定に基づいて演算式により
ランゲリア指数を求めるための演算回路とを具備して成
ることを特徴とするランゲリア指数の測定及び演算装
置。 - 【請求項２】 ランゲリア指数ＬＩを下記の（４）式
（５）式によって求めることを特徴とする請求項１記載
のランゲリア指数の測定及び演算装置。 ＬＩ＝ｐＨ−ｐＨｓ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４） ｐＨｓ＝９.３＋Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５） ここでＡ：全固形物量、Ｂ：温度係数、Ｃ：カルシウム
硬度、 Ｄ：Ｍアルカリ度、ｐＨｓ：水道水のｐＨ - 【請求項３】 水道水の浄水池に後アルカリ注入制御装
置を配備するとともに、該浄水池のｐＨ値に基づいて全
固形物量、カルシウム硬度、アルカリ度を推論し、ラン
ゲリア指数の測定及び演算に基づいて浄水池の目標とす
るｐＨを決定して、前記後アルカリ注入制御装置のアル
カリ注入率を制御することを特徴とする請求項１記載の
ランゲリア指数の測定及び演算装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01117195A JP3385767B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | ランゲリア指数の測定及び演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01117195A JP3385767B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | ランゲリア指数の測定及び演算装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201374A JPH08201374A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3385767B2 true JP3385767B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=11770613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01117195A Expired - Fee Related JP3385767B2 (ja) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | ランゲリア指数の測定及び演算装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385767B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011072830A1 (de) * | 2009-12-18 | 2011-06-23 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Feuchtmittel härteregelung |
| CN106768017A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-05-31 | 天津大学 | 一种便携型海洋水质集成监测装置 |
-
1995
- 1995-01-27 JP JP01117195A patent/JP3385767B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｔ．Ｈ．ＭＯＲＴＯＮ，ＡＮ ＡＬＧＯＲＩＴＨＭ ＦＯＲ ＴＨＥ ＬＡＮＧＥＬＩＥＲ ＩＮＤＥＸ ＯＦ ＰＲＯＣＥＳＳ ＷＡＴＲＥＲＳ，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅ ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓ，１９７７年 １月，Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．１，２６−２８ |
| 清水邦雄，配管系内水質の簡易診断方法，設備と管理，日本，株式会社オーム社，１９７６年１０月 １日，第１０巻 第１１号，３８−３９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08201374A (ja) | 1996-08-09 |
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