JPH07167850A - オゾン処理水の紫外線吸光度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オゾン処理水中に溶存オゾンが存在していて
も、簡易な前処理を実施することによって有機物の吸収
に基づく紫外線吸光度を正確且つ連続的に測定できる紫
外線吸光度測定装置を提供することを目的とする。 【構成】 原水４中にオゾンガスを放散するオゾン処理
槽１と、オゾン処理水中の有機性汚濁物質に基づく紫外
線吸光度を連続的に測定する紫外線吸光度測定部７とを
具備してなる紫外線吸光度測定装置において、前記オゾ
ン処理槽１と紫外線吸光度測定部７との間に、オゾン処
理水を連続的にサンプリングするポンプ５と、該サンプ
リングされたオゾン処理水を受け入れる前処理部６と、
該前処理部６内のオゾン処理水に所定量の炭酸塩を添加
する炭酸塩添加機構６ａとを配備したオゾン処理水の紫
外線吸光度測定装置の構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上水の高度浄水処理及
び屎尿とか下水処理に利用されるオゾン処理において、
オゾン処理水中の有機性汚濁物質に基づく紫外線吸光度
を測定する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に河川などから取水した原水とか下
水２次処理水を浄化するには、凝集沈殿池で原水中に凝
集剤を注入，混合し、撹拌及び滞留処理により原水中の
懸濁物質（砂，粘土，藻類等の有機物等）を凝集して沈
澱，分離する。このプロセスでは殺藻処理や鉄，マンガ
ンなどの色度成分の除去を目的とした塩素処理が組み込
まれている。

【０００３】特に大都市近郊においては、河川の汚濁が
著しいため、アンモニアや、発ガン性物質のＴＨＭ（ト
リハロメタン）の前駆物質であるフミン質を含む色度成
分の含有率が高く、塩素処理により塩素とアンモニアが
反応してクロラミンを生成し、必要以上の塩素を消費し
てしまう結果、塩素注入率が高くなってＴＨＭ生成能
（ＴＨＭＦＰ）が増大する。

【０００４】このような背景から、近年上述した物質の
除去を目的として高度浄水処理システムを浄水プロセス
に組み込む方式が行われるようになってきた。この高度
浄水処理方法には、オゾン処理や生物活性炭処理があ
り、例えば塩素処理の代替としてオゾン処理塔によりオ
ゾン処理を行い、更に活性炭処理塔もしくは生物濾過塔
により色度成分などを除去した後、砂濾過池等で濾過し
て浄水池に送水する。特に生物活性炭処理の前にオゾン
処理を行うことにより、負荷変動に対する許容度や活性
炭の寿命の向上をはかることができる。

【０００５】現在、下水の高度処理水及びその他の排出
水の有機性汚濁物質量の連続計測用として使用されてい
る紫外線吸光光度計（ＵＶ計）は、連続流通形吸光光度
法を測定原理としている。この測定原理は、無機物の紫
外線吸光度は２５０ｎｍ以上の波長ではほとんど認めら
れないが、有機物は２５４ｎｍ程度の波長でもある程度
の吸収を示すことを利用しており、従って２５４ｎｍ以
上の波長での吸収はほとんど有機物に基づいている。こ
の原理を利用して前記有機性汚濁物質の濃度を測定する
ことができる。上記の波長２５４ｎｍは、Ｃ＝Ｃで表わ
される二重結合を有する生物分解性の低い有機物量の目
安となる指標ともなっている。

【０００６】尚、一般に紫外線吸光度（ＵＶ）とは紫外
線の波長領域である２００〜４００ｎｍの範囲で光が物
質に吸収されることを利用した分析方法であり、通常は
波長が２６０ｎｍにおける吸光度（Ｅ２６０）と、波長
が３７０ｎｍにおける吸光度（Ｅ３７０）を用いて実施
される。上記Ｅ２６０は過マンガン酸消費量（ｍｇ／
ｌ）との相関が高く、Ｅ３７０は色度との相関が高いこ
とが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の高
度浄水処理システムに用いられるオゾン処理水に紫外線
吸光光度計による測定を適用する際の問題点は、オゾン
の最大吸収帯が波長２５４ｎｍにあることであり、その
ためＵＶ計で測定する検水中にオゾンが溶存オゾンとし
て存在している場合には、ＵＶ計の指示値は有機物の吸
収に基づく波長２５４ｎｍでの紫外線吸収に溶存オゾン
による吸収分が加わってしまうことになり、測定値が高
めになってしまうという難点があった。

【０００８】即ち、オゾン処理水中に溶存オゾンがある
場合には、有機物の吸収に基づく紫外線吸光度の正確な
測定を行うことが出来ない。他方で水中のオゾンは分解
及び気相への気散速度が非常に速いことから、オゾン処
理後のオゾン処理水を一旦貯留放置して、溶存オゾンが
消失した時点でＵＶ計による測定を実施することも可能
であるが、この方法は測定までに余分な時間を要するた
め、オゾン処理用原水の水質変動とか、オゾン処理条件
変化に対するオゾン処理水の水質変化に対して迅速な対
応が出来ず、正確な測定値が得られないという問題点が
ある。

【０００９】特にオゾン処理の前後で有機物に基づくＵ
Ｖ値が変化することを利用して、この値によりオゾン処
理条件の管理とか制御を実施することが可能であると考
えられるので、オゾン処理前後での有機物に基づくＵＶ
値を正確に測定することができる装置の実現が望まれて
いる現状にある。

【００１０】本発明は上記の問題点に鑑み、オゾン処理
水中に溶存オゾンが存在していても、簡易な前処理を実
施することによって有機物の吸収に基づく紫外線吸光度
を正確且つ連続的に測定できる紫外線吸光度測定装置を
提供することを目的とするものである。

【００１１】

【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、原水中にオゾンガスを放散するオゾン処
理槽と、オゾン処理水中の有機性汚濁物質に基づく紫外
線吸光度を連続的に測定する紫外線吸光度測定部とを具
備してなる紫外線吸光度測定装置において、前記オゾン
処理槽と紫外線吸光度測定部との間に、オゾン処理水を
連続的にサンプリングするポンプと、該サンプリングさ
れたオゾン処理水を受け入れる前処理部と、該前処理部
内のオゾン処理水に所定量の炭酸塩を添加する炭酸塩添
加機構とを配備したオゾン処理水の紫外線吸光度測定装
置の構成にしてある。

【００１２】そして前記炭酸塩添加機構からオゾン処理
水に炭酸イオン又は重炭酸イオンを添加することによ
り、オゾンの分解物であるＯＨラジカルを消費してオゾ
ン処理水中からオゾンだけを除去するようにしてある。

【００１３】

【作用】かかるオゾン処理水の紫外線吸光度測定装置に
よれば、オゾン処理槽内の原水にオゾン発生機で得られ
るオゾンガスが放散されるのと同時に、サンプリングポ
ンプを稼働してオゾン処理槽内のオゾン処理水を連続的
にサンプリングして前処理部に送り込み、炭酸塩添加機
構から被処理水にスカベンジャーとして炭酸イオン又は
重炭酸イオンを添加する。これら炭酸イオン又は重炭酸
イオンは、オゾンの分解物であるＯＨラジカルと反応し
て該ＯＨラジカルを消費する機能を有しているので、オ
ゾン処理水中の有機物濃度を変化させることなくオゾン
のみが除去され、この被処理水が紫外線吸光度測定部に
送り込まれて有機物の吸収に基づく紫外線吸光度（Ｕ
Ｖ）が計測される。

【００１４】従って本実施例によれば、オゾン処理水中
での溶存オゾンの影響をなくして該オゾン処理水の有機
物の吸収に基づく紫外線吸光度を精度良く測定すること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明にかかるオゾン処理水の紫外線
吸光度測定装置の具体的な実施例を説明する。図１に示
した本実施例の概略図において、１はオゾン処理槽、２
はオゾン発生機であり、このオゾン発生機２で得られる
オゾンガスが散気管３を介してオゾン処理槽１内の原水
４中に放散される。

【００１６】５はサンプリングポンプ、６は前処理部、
７は紫外線吸光度測定部、８は排ガス処理器である。上
記前処理部６には、スカベンジャーとしての炭酸塩添加
機構６ａが付設されている。

【００１７】上記スカベンジャーとは、混合物中よりあ
る物質または物質群を除去する目的で加える物質を指
す。

【００１８】かかるオゾン処理水の紫外線吸光度測定装
置の動作を以下に説明する。先ずオゾン処理槽１内に原
水４を入れてオゾン発生機２を起動することにより、該
オゾン発生機２で得られるオゾンガスが散気管３を介し
て原水４中に放散される。同時にサンプリングポンプ５
を稼働することにより、オゾン処理槽１内のオゾン処理
水が連続的にサンプリングされて前処理部６に送り込ま
れる。

【００１９】そして前処理部６において、炭酸塩添加機
構６ａからオゾン処理水にスカベンジャーとして炭酸イ
オン又は重炭酸イオンが添加される。これら炭酸イオン
又は重炭酸イオンは、オゾンの分解物であるＯＨラジカ
ルと反応して該ＯＨラジカルを消費する機能を有してい
る。

【００２０】このようにしてオゾン処理水中の有機物濃
度を変化させることなくオゾンのみが除去された後、こ
の被処理水が紫外線吸光度測定部７に送り込まれて有機
物の吸収に基づく紫外線吸光度（ＵＶ）が計測される。
又、上記紫外線吸光度測定部７における計測信号は、外
部に出力信号９として出力されて、オゾン処理状態の監
視とオゾン注入量の制御用データとして利用される。

【００２１】尚、オゾン処理槽１の気相中に残存するオ
ゾンガスは排ガス処理器８内に送り込まれて、無害化さ
れてから大気中へ放出される。

【００２２】以上の操作を実施することにより、オゾン
処理水はサンプリングポンプ５の稼働に基づいて前処理
部で炭酸塩が添加されることによってオゾンのみが除去
されてから紫外線吸光度測定部７に送出されて紫外線吸
光度が測定されるという実施態様が得られ、溶存オゾン
の有無に関係なく有機物の吸収に基づく紫外線吸光度
（ＵＶ値）を精度良く測定することができる。

【００２３】図２は脱オゾン処理による溶存オゾン濃度
の経時変化をプロットしたグラフであり、溶存オゾン濃
度が３（ｍｇ／ｌ）であるサンプルについて単にエアレ
ーションを施した場合の溶存オゾン濃度の変化を示すグ
ラフ（イ）と、同一のサンプルに対して本実施例を適用
して炭酸イオンＣＯ₃ ^2-を１００（ｍｇ／ｌ）添加した
場合の溶存オゾン濃度の変化を示すグラフ（ロ）とが開
示されている。

【００２４】同図によれば、グラフ（イ）では溶存オゾ
ン濃度が０（ｍｇ／ｌ）になるのに必要な時間が１０分
であるのに対して、グラフ（ロ）では同様に溶存オゾン
濃度が０（ｍｇ／ｌ）になるのに必要な時間が僅かに１
分で充分であることが判明した。

【００２５】図３は、３（ｍｇ／ｌ）濃度の溶存オゾン
を除去するに要する時間と炭酸イオン濃度との相関を示
すグラフであり、図示したように炭酸イオン濃度を１０
（ｍｇ／ｌ）以上にすれば１分以内に溶存オゾンが除去
可能であることが判明した。又、オゾン処理水（ｎ＝２
０）の有機物濃度を本発明に基づく紫外線吸光度測定装
置によって計測した回帰直線は、ｙ＝１．０２＋０．１
３９，相関係数はｒ＝０．９６３であり、従来の２５６
ｎｍの波長で分光光度計を用いて測定した場合に比較し
てもきわめて良好な値を示した。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればオゾン処理水にオゾンガスが放散されるのと同時に
サンプリングポンプによってオゾン処理槽内のオゾン処
理水が連続的にサンプリングされて前処理部に送り込ま
れ、炭酸塩添加機構からスカベンジャーとして炭酸イオ
ン又は重炭酸イオンが添加されることにより、オゾンの
分解物であるＯＨラジカルが消費されてオゾン処理水中
の有機物濃度を変化させることなくオゾンのみが除去さ
れ、この被処理水が次段の紫外線吸光度測定部に送り込
まれて有機物の吸収に基づく紫外線吸光度を測定するこ
とができる。

【００２７】従ってオゾン処理水中での溶存オゾンの影
響をなくして該オゾン処理水中の有機物の吸収に基づく
紫外線吸光度を精度良く測定することができる。特に本
発明によれば測定に余分な時間を要しないので、オゾン
処理用原水の水質変動とかオゾン処理条件変化に対する
水質変化に対して迅速な対応が可能であり、正確な測定
値を得ることができる。そして得られた測定値によって
オゾン処理条件の管理とか制御を精度高く実施すること
が可能となる。

【００２８】特に本発明では、オゾン処理水中に溶存オ
ゾンが存在していても、簡易な前処理を実施することに
よって有機物の吸収に基づく紫外線吸光度を正確且つ連
続的に測定可能な紫外線吸光度測定装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかるオゾン処理水の紫外線吸光度
測定装置の一実施例を示す概略図。

【図２】脱オゾン処理による溶存オゾン濃度の経時変化
をプロットしたグラフ。

【図３】被処理水の溶存オゾンを除去するに要する時間
と炭酸イオン濃度との相関を示すグラフ。

【符号の説明】

１…オゾン処理槽 ２…オゾン発生機 ３…散気管 ４…原水 ５…サンプリングポンプ ６…前処理部 ６ａ…炭酸塩添加機構 ７…紫外線吸光度測定部 ８…排ガス処理器 ９…出力信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水中にオゾンガスを放散するオゾン処
   理槽と、オゾン処理水中の有機性汚濁物質に基づく紫外
   線吸光度を連続的に測定する紫外線吸光度測定部とを具
   備してなる紫外線吸光度測定装置において、 前記オゾン処理槽と紫外線吸光度測定部との間に、オゾ
   ン処理水を連続的にサンプリングするポンプと、該サン
   プリングされたオゾン処理水を受け入れる前処理部と、
   該前処理部内のオゾン処理水に所定量の炭酸塩を添加す
   る炭酸塩添加機構とを配備したことを特徴とするオゾン
   処理水の紫外線吸光度測定装置。
2. 【請求項２】 前記炭酸塩添加機構からオゾン処理水に
   炭酸イオン又は重炭酸イオンを添加することにより、オ
   ゾンの分解物であるＯＨラジカルを消費してオゾン処理
   水中からオゾンだけを除去するようにした請求項１記載
   のオゾン処理水の紫外線吸光度測定装置。