JP5703283B2 - Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 - Google Patents
Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5703283B2 JP5703283B2 JP2012288956A JP2012288956A JP5703283B2 JP 5703283 B2 JP5703283 B2 JP 5703283B2 JP 2012288956 A JP2012288956 A JP 2012288956A JP 2012288956 A JP2012288956 A JP 2012288956A JP 5703283 B2 JP5703283 B2 JP 5703283B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultraviolet
- radical
- liquid
- treated
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 102
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 71
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 51
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 23
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 5
- VCUVETGKTILCLC-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide Chemical compound CC1(C)CCC=[N+]1[O-] VCUVETGKTILCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- CDOWNLMZVKJRSC-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyterephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(O)=C1 CDOWNLMZVKJRSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229930182480 glucuronide Natural products 0.000 description 1
- 150000008134 glucuronides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- KUYNOZVWCFXSNE-BYNIDDHOSA-N inodxyl glucuronide Chemical compound O1[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1OC1=CNC2=CC=CC=C12 KUYNOZVWCFXSNE-BYNIDDHOSA-N 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000013319 spin trapping Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/631—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited using photolysis and investigating photolysed fragments
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/631—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited using photolysis and investigating photolysed fragments
- G01N2021/632—Predissociation, e.g. for fluorescence of transient excited radicals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
Description
本発明の実施形態は、ＯＨラジカル測定装置及び液体処理装置に関する。
従来、上下水道（水道水または地下水等）の処理水の殺菌・消毒、工業用水の脱臭・脱色、あるいはパルプの漂白、さらには医療機器の殺菌等を行うためにオゾンが用いられている。
しかしながら、オゾンによる酸化でも、親水化、低分子化はできても無機化することはできなかった。また、ダイオキシンや１，４−ジオキサン等の難分解性有機物はオゾンによる酸化では分解できなかった。
そこで、これらの物質を分解するに際しては、オゾンよりも酸化力の強いＯＨラジカル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｒａｄｉｃａｌ）を用い、酸化分解することが一般的になっている（例えば、特許文献１参照）。
そこで、これらの物質を分解するに際しては、オゾンよりも酸化力の強いＯＨラジカル（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｒａｄｉｃａｌ）を用い、酸化分解することが一般的になっている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、ＯＨラジカルの生成には、オゾン含有水に紫外線を照射する方法、過酸化水素含有水にオゾンを添加する方法、過酸化水素含有水に紫外線を照射する方法、過酸化水素、オゾン、紫外線全て併用する方法等が水処理において一般的に用いられている。
このように過酸化水素、オゾン、紫外線のうち２つ以上を併用することから、ＯＨラジカルの強い酸化力を利用した水処理装置は、初期コスト、運転コストが高いという問題がある。
従って、ＯＨラジカルを効率良く生成させ、生成したＯＨラジカルを効率良く反応に寄与させる装置の設計ができれば初期コストの低減が可能となる。また、処理にとって十分なＯＨラジカルを生成させるよう運転制御できることが望まれる。
従って、ＯＨラジカルを効率良く生成させ、生成したＯＨラジカルを効率良く反応に寄与させる装置の設計ができれば初期コストの低減が可能となる。また、処理にとって十分なＯＨラジカルを生成させるよう運転制御できることが望まれる。
このため、ＯＨラジカルの濃度を連続測定することができれば、効率的な運転制御が実現できるが、ＯＨラジカルは酸化力が強い反面、寿命が短いことから、生成したその場でしなければならなく、測定が難しいのが現状である。
ＯＨラジカル測定の技術として、特許文献２には、ＯＨラジカルの測定にＤＭＰＯなどのスピントラップ剤を用いてスピンアダクトを生成し、ＥＳＲにより測定する方法が提案されている。
ＯＨラジカル測定の技術として、特許文献２には、ＯＨラジカルの測定にＤＭＰＯなどのスピントラップ剤を用いてスピンアダクトを生成し、ＥＳＲにより測定する方法が提案されている。
また、特許文献３には、医療応用として、尿中または血液中に存在する成分であるインドキシル−β−Ｄ−グルクロナイドとＯＨラジカルが容易に反応する性質を利用し、インドキシル−β−Ｄ−グルクロナイドの濃度を蛍光強度、または吸光度で測定する方法が提案されている。共に試薬を用いる方法である。
しかしながら、いずれの方法も装置内で生成したＯＨラジカルの連続測定は困難であった。
しかしながら、いずれの方法も装置内で生成したＯＨラジカルの連続測定は困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、実施形態の目的は、水処理施設等において、処理系の水質等に影響を与えることなく、ＯＨラジカルを連続的に測定することが可能なＯＨラジカル測定装置及び液体処理装置を提供することにある。
実施形態のＯＨラジカル測定装置は、紫外線ランプが配置された流路内を流れる処理対象液体に紫外線が照射されることにより生成されたＯＨラジカルを測定するＯＨラジカル測定装置である。
そして、分流手段は、流路から紫外線照射前の処理対象液体を分流するとともに、その一部が分流路内の処理対象液体に流路内の紫外線ランプによる紫外線を照射可能な位置に配置された分流路を有する。
そして、分流手段は、流路から紫外線照射前の処理対象液体を分流するとともに、その一部が分流路内の処理対象液体に流路内の紫外線ランプによる紫外線を照射可能な位置に配置された分流路を有する。
試薬添加手段は、分流した処理対象液体にＯＨラジカル測定用試薬を添加する。
これらにより、測定手段は、分流した処理対象液体に流路内の紫外線ランプにより紫外線を照射させて、ＯＨラジカル測定用試薬の紫外線照射前後の変化に基づいて、ＯＨラジカル生成量を測定する。
これらにより、測定手段は、分流した処理対象液体に流路内の紫外線ランプにより紫外線を照射させて、ＯＨラジカル測定用試薬の紫外線照射前後の変化に基づいて、ＯＨラジカル生成量を測定する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（平面図）である。
図２は、第１実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（正面図）である。
液体処理装置としての紫外線水処理装置１０の上流側には、処理対象液体である処理対象水が流入する流入側接続配管１１が接続され、下流側には、処理対象水が流出する流出側接続配管１２が接続されている。
図１は、第１実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（平面図）である。
図２は、第１実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（正面図）である。
液体処理装置としての紫外線水処理装置１０の上流側には、処理対象液体である処理対象水が流入する流入側接続配管１１が接続され、下流側には、処理対象水が流出する流出側接続配管１２が接続されている。
そして、紫外線水処理装置１０は、大別すると、流入口１１Ｘを有する流入側接続配管１１に接続される入口管１３と、流出口１２Ｘを有する流出側接続配管１２に接続される出口管１４と、入口管１３と出口管１４との間に接続された紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０と、ＯＨラジカル測定装置１００と、を備えている。
ＯＨラジカル測定装置１００は、ＯＨラジカル測定装置本体１０１と、ＯＨラジカル測定装置本体１０１に接続され、紫外線照射ユニット１５−１に一体に組み込まれた測定用分流管１０２と、を備えている。
ここで、流入側接続配管１１、入口管１３、出口管１４、紫外線照射ユニット１５−１０、紫外線照射ユニット１５−１及び流出側接続配管１２は、同軸状に配置されて、通水胴を構成している。
入口管１３は、流入側接続配管１１のフランジ１１Ａに対して、フランジ１３Ａにより取りつけられ、紫外線照射ユニット１５−１０のフランジ１５−１０Ａに対して、フランジ１３Ｂにより取りつけられている。
入口管１３は、流入側接続配管１１のフランジ１１Ａに対して、フランジ１３Ａにより取りつけられ、紫外線照射ユニット１５−１０のフランジ１５−１０Ａに対して、フランジ１３Ｂにより取りつけられている。
紫外線照射ユニット１５−１０のフランジ１５−１０Ｂには、紫外線照射ユニット１５−１のフランジ１５−１Ａが取りつけられている。
紫外線照射ユニット１５−１のフランジ１５−１Ｂには、出口管１４のフランジ１４Ａが取りつけられている。
出口管１４のフランジ１４Ｂには、流出側接続配管１２のフランジ１２Ａが取りつけられている。
紫外線照射ユニット１５−１のフランジ１５−１Ｂには、出口管１４のフランジ１４Ａが取りつけられている。
出口管１４のフランジ１４Ｂには、流出側接続配管１２のフランジ１２Ａが取りつけられている。
ここで、紫外線照射ユニットの構成について説明する。
紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０は、入口管１３や出口管１４の径より大きい箱型のケーシングを有し、それぞれ溶接で接続されており、その接続部周囲は、紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の強度を補強するためにリブ加工されている。
紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０は、入口管１３や出口管１４の径より大きい箱型のケーシングを有し、それぞれ溶接で接続されており、その接続部周囲は、紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の強度を補強するためにリブ加工されている。
そして、図１に示すように、紫外線照射ユニット１５−１０の上流側には入口管１３が接続され、紫外線照射ユニット１５−１の下流側には、出口管１４が接続されている。
また、紫外線照射ユニット１５−１の正面には、後述する紫外線照射モジュール１５−Ｘを設置できるように開口部が設けられており、紫外線照射ユニット１５−１０の正面には、後述する紫外線照射モジュール１５−Ｘ１を設置できるように開口部が設けられており、紫外線照射モジュール１５−Ｘあるいは紫外線照射モジュール１５−Ｘ１を、図示しない水密ゴムパッキン等で水密構造にした蓋がネジ固定されており、必要に応じて紫外線照射モジュール１５−Ｘあるいは紫外線照射モジュール１５−Ｘ１を取り外して、紫外線照射ユニット１５−１あるいは紫外線照射ユニット１５−１０の内部を開放できるようになっている。
また、紫外線照射ユニット１５−１の正面には、後述する紫外線照射モジュール１５−Ｘを設置できるように開口部が設けられており、紫外線照射ユニット１５−１０の正面には、後述する紫外線照射モジュール１５−Ｘ１を設置できるように開口部が設けられており、紫外線照射モジュール１５−Ｘあるいは紫外線照射モジュール１５−Ｘ１を、図示しない水密ゴムパッキン等で水密構造にした蓋がネジ固定されており、必要に応じて紫外線照射モジュール１５−Ｘあるいは紫外線照射モジュール１５−Ｘ１を取り外して、紫外線照射ユニット１５−１あるいは紫外線照射ユニット１５−１０の内部を開放できるようになっている。
また、保護管２６は、蓋３１及び紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の背面側において、固定具３５により固定されている。同様に、清掃装置２８を駆動するネジ状の清掃装置駆動軸２９Ｄは、蓋３１及び紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の背面側に固定具３６により固定され、ガイドレール２９Ｇは、蓋３１及び紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の背面側においてガイドレール固定具４２により固定されている。
この場合において、保護管２６、清掃装置駆動軸２９Ｄ及びガイドレール２９Ｇは、互いに平行に配置されているとともに、流入側接続配管１１及び流出側接続配管１２の中心軸と垂直な方向に延在するように配置されている。ここで、紫外線照射ユニット１５−１０、紫外線照射ユニット１５−１においては、促進酸化のために、紫外線の受光量が稼げるように、紫外線ランプの近傍のみを非処理水が通るような形状とすることが可能である。
次に、ＯＨラジカル測定装置１００の構成について説明する。
図３は、第１実施形態のＯＨラジカル測定装置の概要構成説明図である。
ＯＨラジカル測定装置１００を構成しているＯＨラジカル測定装置本体１０１は、通水胴内を流れる処理対象液体である処理対象水を紫外線が照射される前に取込管１０３を介して分流して取り込むためのポンプ１０４と、ポンプ１０４による処理対象水の取り込みをメンテナンスなどの必要に応じて遮断するための遮断弁１０５と、取り込んだ処理対象水にＯＨラジカル測定用の試薬を添加するための試薬添加装置１０６と、ＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水が測定用分流管１０２内を流れて紫外線が照射された後に流入し、ＯＨラジカルの生成量（生成濃度）を分光光学的に分析する分光分析装置１０７と、分光光学的分析後の試薬が添加された処理対象水を排出する排出管１０８と、を備えている。上記説明において、処理対象水を紫外線が照射される前に取込管１０３を介して分流して取り込んでいるのは、処理対象水が測定用試薬の添加前に紫外線照射を受けてＯＨラジカルが生成してしまうのを避けるためである。
上記構成において、測定用分流管１０２は、石英ガラスなどの紫外線透過性の材料で形成されている。
図３は、第１実施形態のＯＨラジカル測定装置の概要構成説明図である。
ＯＨラジカル測定装置１００を構成しているＯＨラジカル測定装置本体１０１は、通水胴内を流れる処理対象液体である処理対象水を紫外線が照射される前に取込管１０３を介して分流して取り込むためのポンプ１０４と、ポンプ１０４による処理対象水の取り込みをメンテナンスなどの必要に応じて遮断するための遮断弁１０５と、取り込んだ処理対象水にＯＨラジカル測定用の試薬を添加するための試薬添加装置１０６と、ＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水が測定用分流管１０２内を流れて紫外線が照射された後に流入し、ＯＨラジカルの生成量（生成濃度）を分光光学的に分析する分光分析装置１０７と、分光光学的分析後の試薬が添加された処理対象水を排出する排出管１０８と、を備えている。上記説明において、処理対象水を紫外線が照射される前に取込管１０３を介して分流して取り込んでいるのは、処理対象水が測定用試薬の添加前に紫外線照射を受けてＯＨラジカルが生成してしまうのを避けるためである。
上記構成において、測定用分流管１０２は、石英ガラスなどの紫外線透過性の材料で形成されている。
次に、通水胴（反応槽）内でＯＨラジカルが生成される機構について説明する。
通水胴（反応槽）の上流側で、過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤のうち少なくとも一種類の酸化促進薬剤を予め添加する。このための添加機構については、一般的な構成を有すれば良いため、説明を省略する。この添加機構により予め添加された酸化促進薬剤は、適切な接触時間の後、紫外線ランプが設置された紫外線水処理装置１０の通水胴（反応槽）内に流入される。
通水胴（反応槽）の上流側で、過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤のうち少なくとも一種類の酸化促進薬剤を予め添加する。このための添加機構については、一般的な構成を有すれば良いため、説明を省略する。この添加機構により予め添加された酸化促進薬剤は、適切な接触時間の後、紫外線ランプが設置された紫外線水処理装置１０の通水胴（反応槽）内に流入される。
これにより、紫外線水処理装置１０の通水胴（反応槽）内で紫外線ランプからの紫外線照射を受け、ＯＨラジカルが生成し、被処理水中に含有されている有機物質などの物質を酸化分解する。
オゾンと紫外線との反応によるＯＨラジカルの生成は、以下の反応式による。
オゾンと紫外線との反応によるＯＨラジカルの生成は、以下の反応式による。
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ＋ｈν（紫外線）→Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２
Ｈ２Ｏ２＋ｈν（紫外線）→２ＯＨ・（ＯＨラジカル）
Ｈ２Ｏ２＋ｈν（紫外線）→２ＯＨ・（ＯＨラジカル）
また、過酸化水素と紫外線との反応によるＯＨラジカルの生成は、以下の反応式による。
Ｈ２Ｏ２＋ｈν（紫外線）→２ＯＨ・（ＯＨラジカル）
Ｈ２Ｏ２＋ｈν（紫外線）→２ＯＨ・（ＯＨラジカル）
次に試薬添加装置１０６で添加されるＯＨラジカル測定用の試薬について説明する。
ＯＨラジカル測定用の試薬としては、紫外線、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤、各々単独には反応せず、ＯＨラジカルのみに選択的に反応する試薬が望ましい。
例えば、テレフタル酸溶液、ジメチルスルホキシド溶液（以下、ＤＭＳＯとする）、ＤＭＰＯ（５，５−ジメチル−１−ピロリンＮ−オキシド）等が挙げられる。
ＯＨラジカル測定用の試薬としては、紫外線、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤、各々単独には反応せず、ＯＨラジカルのみに選択的に反応する試薬が望ましい。
例えば、テレフタル酸溶液、ジメチルスルホキシド溶液（以下、ＤＭＳＯとする）、ＤＭＰＯ（５，５−ジメチル−１−ピロリンＮ−オキシド）等が挙げられる。
ところで、テレフタル酸溶液の場合、ＯＨラジカルによりヒドロキシテレフタル酸に変化し、分光光学分析としての蛍光分析により測定できる（励起３１０ｎｍ、蛍光４２５ｎｍ）。
これに対し、ＤＭＳＯの場合は、ＯＨラジカルによりメタンスルホン酸に変化する。メタンスルホン酸はイオンクロマトグラフィーなどにより測定を行う必要がある。また、ＤＭＰＯの場合は、ＯＨラジカルと反応し、ＤＭＰＯ−ＯＨというスピンアダクトを生成し、ＤＭＰＯ−ＯＨはＥＳＲにより測定を行う必要がある。
本実施形態においては、連続的に自動でＯＨラジカル濃度を測定する必要があるため、蛍光分析など分光学的に測定できる方法が望ましく、ＯＨラジカル測定用の試薬として、テレフタル酸を用いている。なお、処理速度が十分であり、連続処理（連続的バッチ処理も含む）が可能であればこれに限定されるものではない。
次に紫外線照射ユニットの構成について説明する。
図４は、ＯＨラジカル測定装置の一部と一体化された紫外線照射ユニットの説明図である。
図４（ａ）は、紫外線照射ユニットの断面模式図（平面図）である。
図４（ｂ）は、紫外線照射ユニットの断面模式図（正面図）である。
紫外線照射ユニット１５−１は、２本の紫外線ランプ２５と、測定用分流管１０２を収納した１本の保護管２６と、紫外線ランプ２５をそれぞれ保護する保護管２６を有する２本の紫外線照射管２７と、全ての保護管２６を清掃する清掃装置２８と、この清掃装置２８を駆動する清掃装置駆動ユニット２９と、を備えている。
図４は、ＯＨラジカル測定装置の一部と一体化された紫外線照射ユニットの説明図である。
図４（ａ）は、紫外線照射ユニットの断面模式図（平面図）である。
図４（ｂ）は、紫外線照射ユニットの断面模式図（正面図）である。
紫外線照射ユニット１５−１は、２本の紫外線ランプ２５と、測定用分流管１０２を収納した１本の保護管２６と、紫外線ランプ２５をそれぞれ保護する保護管２６を有する２本の紫外線照射管２７と、全ての保護管２６を清掃する清掃装置２８と、この清掃装置２８を駆動する清掃装置駆動ユニット２９と、を備えている。
上記構成において、清掃装置２８は、保護管２６の表面を擦るように設置された清掃ブラシ６５と、この清掃ブラシ６５を固定するランプ保護管清掃板６６と、を備えている。清掃ブラシ６５及びランプ保護管清掃板６６は、清掃装置駆動軸２９Ｄ、ガイドレール２９Ｇを介して箱型の紫外線照射ユニット１５−１内に固定されている。
また、清掃装置駆動軸２９Ｄは、紫外線照射ユニット１５−１の正面側の蓋３１と紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の背面に、それぞれ固定具３５で、紫外線照射ユニット１５−１、１５−１０の水密を維持しながら回転可能に支持されており、その片端部に図示しない駆動モータが接続されている。同様にガイドレール２９Ｇが、ガイドレール固定具４２で紫外線照射ユニット１５−１に固定されており、図示しない駆動モータが、所定の時間間隔で清掃装置駆動軸２９Ｄを回転させて、ランプ保護管清掃板６６が保護管２６の軸方向（図４（ｂ）において紙面前後方向）に動作する。
図５は、紫外線照射モジュールの概要構成斜視図である。
ここで、紫外線ランプ２５、測定用分流管１０２を収納した保護管２６、紫外線照射管２７、清掃装置２８及び清掃装置駆動ユニット２９は、図５に示すように、一体化された紫外線照射モジュール１５−Ｘとして構成されている。
ここで、紫外線ランプ２５、測定用分流管１０２を収納した保護管２６、紫外線照射管２７、清掃装置２８及び清掃装置駆動ユニット２９は、図５に示すように、一体化された紫外線照射モジュール１５−Ｘとして構成されている。
次に他の紫外線ユニットの構成について説明する。
図６は、２本の紫外線ランプを収納した紫外線照射ユニットの説明図である。
図６において、図５と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図６は、２本の紫外線ランプを収納した紫外線照射ユニットの説明図である。
図６において、図５と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図６（ａ）は、他の紫外線照射ユニットである紫外線照射ユニット１５−１０の断面模式図（平面図）である。
図６（ｂ）は、他の紫外線照射ユニットである紫外線照射ユニット１５−１０の断面模式図（正面図）である。
図６（ｂ）は、他の紫外線照射ユニットである紫外線照射ユニット１５−１０の断面模式図（正面図）である。
紫外線照射ユニット１５−１０は、２本の紫外線ランプ２５と、これらの紫外線ランプ２５をそれぞれ保護する２本の保護管２６を有する紫外線照射管２７と、全ての保護管２６を清掃する清掃装置２８と、この清掃装置２８を駆動する清掃装置駆動ユニット２９と、を備えている。
図７は、他の紫外線照射モジュールの概要構成斜視図である。
ここで、紫外線ランプ２５、紫外線照射管２７、清掃装置２８及び清掃装置駆動ユニット２９は、図７に示すように、一体化された紫外線照射モジュール１５−Ｘ１として構成されている。
ここで、紫外線ランプ２５、紫外線照射管２７、清掃装置２８及び清掃装置駆動ユニット２９は、図７に示すように、一体化された紫外線照射モジュール１５−Ｘ１として構成されている。
次に実施形態の動作を説明する。
上流側で、過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤のうち少なくとも一種類の酸化促進薬剤が予め処理対象水に添加される。
そして、流入側接続配管１１から流入した処理対象水は、紫外線照射ユニット１５−１０、１５−１内に順次流れ込み、紫外線ランプ２５（保護管２６）に対して一様に接触する。
上流側で、過酸化水素、オゾン、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤のうち少なくとも一種類の酸化促進薬剤が予め処理対象水に添加される。
そして、流入側接続配管１１から流入した処理対象水は、紫外線照射ユニット１５−１０、１５−１内に順次流れ込み、紫外線ランプ２５（保護管２６）に対して一様に接触する。
これにより、紫外線水処理装置１０の通水胴（反応槽）内で紫外線ランプ２５からの紫外線照射を受け、ＯＨラジカルが生成し、処理対象水中に含有されている有機物質などの物質を酸化分解し、処理対象水の消毒（殺菌）又は酸化処理が効率的に行われることとなる。
そして、処理後の処理対象水は、流出側接続配管１２から流出することとなる。
これと並行してＯＨラジカル測定装置１００のポンプ１０４は、通水胴内を流れる処理対象水を取込管１０３を介して分流して取り込む。
取り込まれた処理対象水は、遮断弁１０５を介して、試薬添加装置１０６に流入する。
これと並行してＯＨラジカル測定装置１００のポンプ１０４は、通水胴内を流れる処理対象水を取込管１０３を介して分流して取り込む。
取り込まれた処理対象水は、遮断弁１０５を介して、試薬添加装置１０６に流入する。
これにより試薬添加装置１０６は、処理対象水にＯＨラジカル測定用の試薬を所定濃度となるように、添加する。
このＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、測定用分流管１０２内を流れて紫外線が照射されて、上述した反応式により、ＯＨラジカルが生成され、分光分析装置１０７に導かれることとなる。
このＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、測定用分流管１０２内を流れて紫外線が照射されて、上述した反応式により、ＯＨラジカルが生成され、分光分析装置１０７に導かれることとなる。
このとき、測定用分流管１０２内を流れる処理対象水の単位時間当たりの流量と、ＯＨラジカル測定用の試薬の濃度と、は、予め分光分析装置１０７において設定されているので、分光分析装置１０７は、連続的にＯＨラジカルの生成量（生成濃度）を分光光学的に分析し、分析結果を図示しない管理装置に通知され、フィードバックされて、紫外線照射量の制御や処理対象水の流量制御等に用いられ、処理対象水の消毒（殺菌）又は酸化処理が所定通り行われるように制御することとなる。
その後、分光分析が完了したＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、通水胴側に戻されることなく、排出管１０８を介して、排出され、あるいは、必要に応じて廃液処理がなされて排出されることとなる。
以上の説明のように、本第１実施形態によれば、水処理施設等において、処理系の水質等に影響を与えることなく、ＯＨラジカルを連続的に測定することができる。
また、測定用分流管１０２は、保護管２６内に収納された構造を有しているため、交換あるいはメンテナンスを行う場合でも、紫外線水処理装置の運転を継続することができ、紫外線水処理装置の運用効率を向上させることができる。
また、測定用分流管１０２は、保護管２６内に収納された構造を有しているため、交換あるいはメンテナンスを行う場合でも、紫外線水処理装置の運転を継続することができ、紫外線水処理装置の運用効率を向上させることができる。
［２］第２実施形態
上記第１実施形態においては、保護管２６の内部に測定用分流管１０２を設ける構成を採っていたが、本第２実施形態は、保護管２６内を直接、ＯＨラジカル測定用の処理対象水を流す構成を採っている。
図８は、第２実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（平面図）である。
図９は、第２実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（正面図）である。
上記第１実施形態においては、保護管２６の内部に測定用分流管１０２を設ける構成を採っていたが、本第２実施形態は、保護管２６内を直接、ＯＨラジカル測定用の処理対象水を流す構成を採っている。
図８は、第２実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（平面図）である。
図９は、第２実施形態のＯＨラジカル測定装置が設置された紫外線水処理装置の断面模式図（正面図）である。
まず、第２実施形態のＯＨラジカル測定装置１００Ａの構成について説明する。
ＯＨラジカル測定装置１００Ａを構成しているＯＨラジカル測定装置本体１０１Ｘは、大別すると、第１本体１０１Ａと、第１本体１０１Ａと保護管２６を介して接続された第２本体１０１Ｂと、を備えている。
ＯＨラジカル測定装置１００Ａを構成しているＯＨラジカル測定装置本体１０１Ｘは、大別すると、第１本体１０１Ａと、第１本体１０１Ａと保護管２６を介して接続された第２本体１０１Ｂと、を備えている。
第１本体１０１Ａは、通水胴内を流れる処理対象液体である処理対象水を取込管１０３を介して分流して取り込むためのポンプ１０４と、ポンプ１０４による処理対象水の取り込みをメンテナンスなどの必要に応じて遮断するための遮断弁１０５と、取り込んだ処理対象水にＯＨラジカル測定用の試薬を添加するための試薬添加装置１０６と、を備えている。
一方、第２本体１０１Ｂは、ＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水が保護管２６内を流れて紫外線が照射された後に流入し、ＯＨラジカルの生成量（生成濃度）を分光光学的に分析する分光分析装置１０７と、分光光学的分析後の試薬が添加された処理対象水を排出する排出管１０８と、を備えている。
上記構成において、保護管２６は、石英ガラスなどの紫外線透過性の材料で形成されている。
上記構成において、保護管２６は、石英ガラスなどの紫外線透過性の材料で形成されている。
次に第２実施形態のＯＨラジカル測定装置１００Ａを構成している第１本体１０１Ａののポンプ１０４は、通水胴内を流れる処理対象水を取込管１０３を介して分流して取り込む。
取り込まれた処理対象水は、遮断弁１０５を介して、試薬添加装置１０６に流入する。
取り込まれた処理対象水は、遮断弁１０５を介して、試薬添加装置１０６に流入する。
これにより試薬添加装置１０６は、処理対象水にＯＨラジカル測定用の試薬を所定濃度となるように、添加する。
このＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、保護管２６内を流れて紫外線が照射されて、上述した反応式により、ＯＨラジカルが生成され、第２本体１０１Ｂの分光分析装置１０７に導かれることとなる。
このＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、保護管２６内を流れて紫外線が照射されて、上述した反応式により、ＯＨラジカルが生成され、第２本体１０１Ｂの分光分析装置１０７に導かれることとなる。
このとき、保護管２６内を流れる処理対象水の単位時間当たりの流量と、ＯＨラジカル測定用の試薬の濃度と、は、予め分光分析装置１０７において設定されているので、分光分析装置１０７は、連続的にＯＨラジカルの生成量（生成濃度）を分光光学的に分析し、分析結果を図示しない管理装置に通知され、フィードバックされて、紫外線照射量の制御や処理対象水の流量制御等に用いられ、処理対象水の消毒（殺菌）又は酸化処理が所定通り行われるように制御することとなる。
その後、分光分析が完了したＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、通水胴側に戻されることなく、排出管１０８を介して、排出され、あるいは、必要に応じて廃液処理がなされて排出されることとなる。
［３］第３実施形態
上記各実施形態は、紫外線ランプ２５の延在方向に沿ってＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水を流す構成を採っていたが、本第３実施形態は、紫外線ランプ２５の延在方向と交差する方向に沿ってＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水を流す構成を採った場合のものである。
上記各実施形態は、紫外線ランプ２５の延在方向に沿ってＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水を流す構成を採っていたが、本第３実施形態は、紫外線ランプ２５の延在方向と交差する方向に沿ってＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水を流す構成を採った場合のものである。
図１０は、第３実施形態のＯＨラジカル測定装置の概要構成説明図である。
図１０に示すように、第３実施形態のＯＨラジカル測定装置１００Ｂを構成するＯＨラジカル測定プローブ部１１０は、紫外線ランプ２５の延在方向と交差する方向に沿って通水胴内に突設されている。
図１０に示すように、第３実施形態のＯＨラジカル測定装置１００Ｂを構成するＯＨラジカル測定プローブ部１１０は、紫外線ランプ２５の延在方向と交差する方向に沿って通水胴内に突設されている。
このＯＨラジカル測定プローブ部１１０は、石英ガラスなどの紫外線透過性の材料で形成されており、内部には測定用分流管１０２Ｂが第１実施形態の測定用分流管１０２に代えて一体に組み込まれている。
これにより、第１実施形態と同様に、ＯＨラジカル測定装置１００Ｂのポンプ１０４は、通水胴内を流れる処理対象水を取込管１０３を介して分流して取り込む。
これにより、第１実施形態と同様に、ＯＨラジカル測定装置１００Ｂのポンプ１０４は、通水胴内を流れる処理対象水を取込管１０３を介して分流して取り込む。
取り込まれた処理対象水は、遮断弁１０５を介して、試薬添加装置１０６に流入し、試薬添加装置１０６は、処理対象水にＯＨラジカル測定用の試薬を所定濃度となるように、添加する。
このＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、測定用分流管１０２Ｂ内を流れてＯＨラジカル測定プローブ部１１０において紫外線が照射されて、上述した反応式により、ＯＨラジカルが生成され、分光分析装置１０７に導かれることとなる。
このＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、測定用分流管１０２Ｂ内を流れてＯＨラジカル測定プローブ部１１０において紫外線が照射されて、上述した反応式により、ＯＨラジカルが生成され、分光分析装置１０７に導かれることとなる。
このとき、測定用分流管１０２Ｂ内を流れる処理対象水の単位時間当たりの流量と、ＯＨラジカル測定用の試薬の濃度と、は、予め分光分析装置１０７において設定されているので、分光分析装置１０７は、連続的にＯＨラジカルの生成量（生成濃度）を分光光学的に分析し、分析結果を図示しない管理装置に通知され、フィードバックされて、紫外線照射量の制御や処理対象水の流量制御等に用いられ、処理対象水の消毒（殺菌）又は酸化処理が所定通り行われるように制御することとなる。
その後、分光分析が完了したＯＨラジカル測定用の試薬が添加された処理対象水は、通水胴側に戻されることなく、排出管１０８を介して、排出され、あるいは、必要に応じて廃液処理がなされて排出されることとなる。
以上の説明のように、本第３実施形態によっても、水処理施設等において、処理系の水質等に影響を与えることなく、ＯＨラジカルを連続的に測定することができる。
また、測定用分流管１０２Ｂは、保護管２６内に収納された構造を有しているため、交換あるいはメンテナンスを行う場合でも、紫外線水処理装置の運転を継続することができ、紫外線水処理装置の運用効率を向上させることができる。
また、測定用分流管１０２Ｂは、保護管２６内に収納された構造を有しているため、交換あるいはメンテナンスを行う場合でも、紫外線水処理装置の運転を継続することができ、紫外線水処理装置の運用効率を向上させることができる。
［４］実施形態の効果
以上説明したように、各実施形態によれば、紫外線照射を利用した促進酸化水処理を行う紫外線水処理装置において、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤、などの紫外線照射によりＯＨラジカルを生成する酸化促進薬剤を予め添加した被処理水を、紫外線照射前に分取し、ＯＨラジカル測定用試薬を添加し、保護管に仕切られた状態で通水胴（反応槽）内の紫外線照射源からの紫外線を照射することにより、生成したＯＨラジカルを直ちに、かつ、処理を継続した状態で、試薬を用いたＯＨラジカル測定を、連続的に自動で実現できる。
以上説明したように、各実施形態によれば、紫外線照射を利用した促進酸化水処理を行う紫外線水処理装置において、オゾン、過酸化水素、次亜塩素酸ナトリウムなどの塩素剤、などの紫外線照射によりＯＨラジカルを生成する酸化促進薬剤を予め添加した被処理水を、紫外線照射前に分取し、ＯＨラジカル測定用試薬を添加し、保護管に仕切られた状態で通水胴（反応槽）内の紫外線照射源からの紫外線を照射することにより、生成したＯＨラジカルを直ちに、かつ、処理を継続した状態で、試薬を用いたＯＨラジカル測定を、連続的に自動で実現できる。
これにより、水処理を継続した状態でＯＨラジカル濃度を連続測定し、その結果により酸化促進薬剤添加量及び紫外線照射量等を調節することで必要十分な処理を実現でき、無駄な酸化促進薬剤添加、及び電力消費を防ぐことができる。
［５］実施形態の変形例
以上の各実施形態においては、ＯＨラジカル測定装置に流す処理対象水を紫外線照射装置内で分流していたが、例えば、流入側接続配管１１等の入口管１３よりも上流側から分流するように構成することも可能である。
以上の各実施形態においては、ＯＨラジカル測定装置に流す処理対象水を紫外線照射装置内で分流していたが、例えば、流入側接続配管１１等の入口管１３よりも上流側から分流するように構成することも可能である。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
次にＯＨラジカル測定用の試薬として、テレフタル酸溶液を用いた実施例について説明する。
テレフタル酸溶液は、粉末のテレフタル酸をｐＨ１１程度の水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、１ｍｍｏｌ／Ｌの水溶液とする。この溶液をＯＨラジカル測定用試薬とし、被処理水への添加量は、添加後の濃度が０．０１ｍｍｏｌ／Ｌとなるよう添加した。
また、紫外線照射によりＯＨラジカルを生成し、添加させるための酸化促進薬剤として、過酸化水素を０．０５％の濃度なるように予め添加した処理対象水（本実施例では、純水）に、上述のテレフタル酸溶液をＯＨラジカル測定用試薬として添加した。
テレフタル酸溶液は、粉末のテレフタル酸をｐＨ１１程度の水酸化ナトリウム水溶液に溶解し、１ｍｍｏｌ／Ｌの水溶液とする。この溶液をＯＨラジカル測定用試薬とし、被処理水への添加量は、添加後の濃度が０．０１ｍｍｏｌ／Ｌとなるよう添加した。
また、紫外線照射によりＯＨラジカルを生成し、添加させるための酸化促進薬剤として、過酸化水素を０．０５％の濃度なるように予め添加した処理対象水（本実施例では、純水）に、上述のテレフタル酸溶液をＯＨラジカル測定用試薬として添加した。
また、本実施例においては、過酸化水素及びテレフタル酸溶液を添加した溶液に紫外線強度２ｍＷ／ｃｍ２の紫外線を１分間照射し、紫外線照射量１２０ｍＪ／ｃｍ２となるよう処理した。
そして、照射後の処理水の蛍光強度を測定すると、励起波長３１０ｎｍ、蛍光波長４２５ｎｍで、蛍光強度５００（分析計出力値）となった。
紫外線単独の場合の４０００倍強、過酸化水素単独の場合の約５０００倍であり、ＯＨラジカルを選択的かつ連続的に測定できることが確認された。
紫外線単独の場合の４０００倍強、過酸化水素単独の場合の約５０００倍であり、ＯＨラジカルを選択的かつ連続的に測定できることが確認された。
１０ 紫外線水処理装置（液体処理装置）
１５−１、１５−１０ 紫外線照射ユニット
２５ 紫外線ランプ
２６ 保護管
２７ 紫外線照射管
１００ ＯＨラジカル測定装置
１００Ａ ＯＨラジカル測定装置
１００Ｂ ＯＨラジカル測定装置
１０１ ＯＨラジカル測定装置本体
１０１Ａ 第１本体
１０１Ｂ 第２本体
１０１Ｘ ＯＨラジカル測定装置本体
１０２ 測定用分流管（分流手段）
１０２Ｂ 測定用分流管（分流手段）
１０３ 取込管（分流手段）
１０４ ポンプ（分流手段）
１０５ 遮断弁（分流手段）
１０６ 試薬添加装置
１０７ 分光分析装置（測定手段）
１０８ 排出管（分流手段）
１１０ ＯＨラジカル測定プローブ部
１５−１、１５−１０ 紫外線照射ユニット
２５ 紫外線ランプ
２６ 保護管
２７ 紫外線照射管
１００ ＯＨラジカル測定装置
１００Ａ ＯＨラジカル測定装置
１００Ｂ ＯＨラジカル測定装置
１０１ ＯＨラジカル測定装置本体
１０１Ａ 第１本体
１０１Ｂ 第２本体
１０１Ｘ ＯＨラジカル測定装置本体
１０２ 測定用分流管（分流手段）
１０２Ｂ 測定用分流管（分流手段）
１０３ 取込管（分流手段）
１０４ ポンプ（分流手段）
１０５ 遮断弁（分流手段）
１０６ 試薬添加装置
１０７ 分光分析装置（測定手段）
１０８ 排出管（分流手段）
１１０ ＯＨラジカル測定プローブ部
Claims (6)
- 紫外線ランプが配置された流路内を流れる処理対象液体に紫外線が照射されることにより生成されたＯＨラジカルを測定するＯＨラジカル測定装置であって、
前記流路から紫外線照射前の前記処理対象液体を分流するとともに、その一部が分流路内の前記処理対象液体に前記紫外線ランプにより前記紫外線を照射可能な位置に配置された前記分流路を有する分流手段と、
分流した前記処理対象液体にＯＨラジカル測定用試薬を添加する試薬添加手段と、
前記分流した前記処理対象液体に前記紫外線を照射させて、ＯＨラジカル測定用試薬の前記紫外線の照射前後の変化に基づいて、ＯＨラジカル生成量を測定する測定手段と、
を備えたＯＨラジカル測定装置。 - 前記測定手段は、前記処理対象液体の分光分析を連続的に行う分光分析装置を備えている、
請求項１記載のＯＨラジカル測定装置。 - 前記ＯＨラジカル測定用試薬として、テレフタル酸溶液を用いた、
請求項２記載のＯＨラジカル測定装置。 - 前記分流路は、前記紫外線ランプの前記流路内における延在方向に沿って前記分流した処理対象液体を流す、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＯＨラジカル測定装置。 - 前記分流路は、前記紫外線ランプの前記流路内における延在方向に交差する方向に前記分流した処理対象液体を流す、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＯＨラジカル測定装置。 - 処理対象液体が流れる外部の配管が接続され、前記処理対象液体の流路を構成して、前記処理対象液体が内部を流れる通水胴と、
前記処理対象液体に紫外線を照射する紫外線ランプを有し、前記通水胴に設けられる紫外線照射ユニットと、
前記流路から前記紫外線の照射前の前記処理対象液体を分流するとともに、その一部が分流路内の前記処理対象液体に前記紫外線ランプにより前記紫外線を照射可能に配置された前記分流路を有する分流手段と、
分流した前記処理対象液体にＯＨラジカル測定用試薬を添加する試薬添加手段と、
前記分流した前記処理対象液体に前記紫外線を照射させて、ＯＨラジカル測定用試薬の前記紫外線の照射前後の変化に基づいて、ＯＨラジカル生成量を測定する測定手段と、
を備えた液体処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012288956A JP5703283B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 |
| US14/758,046 US9873619B2 (en) | 2012-12-28 | 2013-09-12 | Apparatus for measuring hydroxyl radicals and liquid treatment apparatus |
| PCT/JP2013/074765 WO2014103440A1 (ja) | 2012-12-28 | 2013-09-12 | Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012288956A JP5703283B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014130105A JP2014130105A (ja) | 2014-07-10 |
| JP5703283B2 true JP5703283B2 (ja) | 2015-04-15 |
Family
ID=51020544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012288956A Active JP5703283B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9873619B2 (ja) |
| JP (1) | JP5703283B2 (ja) |
| WO (1) | WO2014103440A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11313803B2 (en) | 2017-02-23 | 2022-04-26 | Ihi Corporation | OH radical measurement device and method using an OH radical detection probe |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6703881B2 (ja) * | 2016-04-05 | 2020-06-03 | メタウォーター株式会社 | 促進酸化処理方法及び促進酸化処理装置 |
| CN108956921B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-06-11 | 安徽科创新能源科技有限责任公司 | 一种新型油田注水水质检测仪器 |
| EP3842790A4 (en) | 2018-08-23 | 2022-05-18 | IHI Corporation | DEVICE FOR MEASUREMENT OF OH RADICALS AND METHOD OF MEASUREMENT OF OH RADICALS |
| KR102292074B1 (ko) * | 2019-12-09 | 2021-08-23 | 한국건설기술연구원 | 실시간 다중 형광분석기와 병렬요인 분석장치를 이용한 수중의 수산화라디칼 요구량 지수 모니터링 시스템 및 그 방법 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4012321A (en) * | 1975-03-25 | 1977-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Oxidation of refractory organics in aqueous waste streams by hydrogen peroxide and ultraviolet light |
| JP2908898B2 (ja) | 1991-04-22 | 1999-06-21 | 日本電子株式会社 | 活性酸素を利用した物質の定量方法 |
| JPH10332667A (ja) | 1997-06-04 | 1998-12-18 | Koujinkai | ヒドロキシルラジカルの検出装置 |
| JP2000180430A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Nippon Steel Corp | 水中の水酸化ラジカルの測定方法 |
| JP2000279977A (ja) | 1999-03-30 | 2000-10-10 | Shinko Pantec Co Ltd | 流体処理方法及び流体処理装置 |
| JP2001259666A (ja) * | 2000-03-21 | 2001-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 水処理装置および水処理方法 |
| US7452507B2 (en) * | 2002-08-02 | 2008-11-18 | Sandia Corporation | Portable apparatus for separating sample and detecting target analytes |
| US8652336B2 (en) * | 2006-06-06 | 2014-02-18 | Siemens Water Technologies Llc | Ultraviolet light activated oxidation process for the reduction of organic carbon in semiconductor process water |
| JP5740138B2 (ja) * | 2010-11-01 | 2015-06-24 | 国立大学法人 大分大学 | ヒドロキシラジカルの測定装置及び測定方法 |
| US8809064B2 (en) * | 2011-03-09 | 2014-08-19 | Empire Technology Development Llc | Sensing hydroxyl radicals in ozone washing systems |
-
2012
- 2012-12-28 JP JP2012288956A patent/JP5703283B2/ja active Active
-
2013
- 2013-09-12 US US14/758,046 patent/US9873619B2/en active Active
- 2013-09-12 WO PCT/JP2013/074765 patent/WO2014103440A1/ja active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11313803B2 (en) | 2017-02-23 | 2022-04-26 | Ihi Corporation | OH radical measurement device and method using an OH radical detection probe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014130105A (ja) | 2014-07-10 |
| US20150353382A1 (en) | 2015-12-10 |
| US9873619B2 (en) | 2018-01-23 |
| WO2014103440A1 (ja) | 2014-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5703283B2 (ja) | Ｏｈラジカル測定装置及び液体処理装置 | |
| US8742365B2 (en) | Ultraviolet water treatment apparatus | |
| KR100979268B1 (ko) | 고효율 고도산화공정에 의한 수처리 장치 | |
| JPH10511572A (ja) | 流体を処理するための方法及び装置 | |
| US20100206787A1 (en) | Control of oxidation processes in ultraviolet liquid treatment systems | |
| WO2007074669A1 (ja) | 流体浄化装置並びに流体浄化方法 | |
| US20110150708A1 (en) | Ultraviolet irradiation device | |
| KR102255048B1 (ko) | 분산 및 세척의 복합 기능을 갖는 분산구조를 구비한 세척장치를 포함하는 관로형 자외선소독장치 | |
| JP6058262B2 (ja) | 紫外線処理装置 | |
| JP2010069353A (ja) | 浄化装置 | |
| JP4538604B2 (ja) | 光反応管内蔵型光反応装置及びこれを用いる水質モニタリング装置 | |
| KR102330266B1 (ko) | 난분해성 유기물질 처리용 순환식 자외선 고도처리장치 및 방법 | |
| JP7129757B2 (ja) | 血液浄化装置及び滅菌方法 | |
| KR101438703B1 (ko) | 초고도처리 방법 및 이에 사용되는 장치 | |
| KR101318604B1 (ko) | 마이크로 버블 살균장치 | |
| JP5826667B2 (ja) | 洗浄排水の処理装置および洗浄排水の処理方法 | |
| JP2007007574A (ja) | 溶存オゾン分解装置 | |
| JP2014061462A (ja) | 液体処理装置 | |
| JP7188952B2 (ja) | 水処理装置と水処理装置用紫外線ランプの劣化検知装置 | |
| RU110084U1 (ru) | Фотохимический реактор для обработки воды и система очистки воды | |
| KR20200113726A (ko) | 자외선 고도산화 반응기 및 이를 포함하는 수처리 시스템 | |
| JP4909726B2 (ja) | 紫外線消毒装置 | |
| JP2008068203A (ja) | 紫外線消毒システム | |
| RU140860U1 (ru) | Комплекс очистки и обеззараживания жидкости | |
| KR102477181B1 (ko) | 오존미세기포 및 자외선을 이용한 고농도 유기성 폐수 전처리시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140610 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140811 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150127 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150223 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5703283 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |