JPH08155451A - 塩素イオンの簡易モニター方法 - Google Patents

塩素イオンの簡易モニター方法

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JPH08155451A
JPH08155451A JP32967194A JP32967194A JPH08155451A JP H08155451 A JPH08155451 A JP H08155451A JP 32967194 A JP32967194 A JP 32967194A JP 32967194 A JP32967194 A JP 32967194A JP H08155451 A JPH08155451 A JP H08155451A
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JP
Japan
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exchange resin
water
treated water
anion exchange
cation exchange
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Pending
Application number
JP32967194A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kurobe
洋 黒部
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】水中の塩素イオンを陰イオン交換樹脂により除
去するに際して、陰イオン交換樹脂系からの流出水をH
+形陽イオン交換樹脂と接触させ、次いで気液接触処理
した後、処理水の電気伝導率を測定することを特徴とす
る塩素イオンの簡易モニター方法。 【効果】本発明方法によれば、陰イオン交換樹脂により
処理した水を、H+形陽イオン交換樹脂で処理し、さら
に気液接触処理することによって、陰イオン交換処理水
中の電気伝導率に影響を与えるイオンが排除され、塩素
イオンの濃度に応じた電気伝導率を測定することがで
き、陰イオン交換処理水中の塩素イオンを1mg/リット
ル程度の低濃度レベルで、簡易に管理することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塩素イオンの簡易モニ
ター方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、水中の
塩素イオンを陰イオン交換樹脂により除去する際に、流
出水中の微量の塩素イオンを簡易にモニターする方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】水中の塩素イオン濃度の測定法として
は、重量法、容量法、光分析法、分離法、イオンクロマ
トグラフ法、イオン電極法などが従来から知られてい
る。特に水中の低濃度の塩素イオンの定量法として、チ
オシアン酸水銀(II)吸光光度法、硝酸水銀(II)滴定法、
硝酸銀滴定法、イオン電極法及びイオンクロマトグラフ
法が日本工業規格の工業用水試験方法に採用されてい
る。これらの中で、硝酸銀滴定法は定量下限濃度が高
く、チオシアン酸水銀(II)吸光光度法、硝酸水銀(II)滴
定法及びイオンクロマトグラフ法は分析操作が複雑であ
り、迅速に測定を行うことができない。また、イオン電
極法は試料のpHを調節し、塩素イオン電極を指示電極と
して電位を測定し、検量線より塩素イオン濃度を求める
ものであり、迅速に測定を行うことは可能であるが、現
在の塩素イオン電極では定量範囲は塩素イオンとして5
〜1,000mg/リットルに限られ、より低濃度の塩素
イオンは定量することができない。イオン交換樹脂によ
る水処理においては、イオン交換樹脂塔から流出する処
理水にイオンが含まれるようになると、イオン交換樹脂
の再生工程に移るが、通常は、処理水の電気伝導率を測
定して、その上昇によってイオンが含まれると判断し、
再生工程に移る。しかし、電気伝導率は水中に存在する
全てのイオンによって影響をうけるものであり、特定イ
オンのみの量を判定することはできない。塩素イオンは
腐食性イオンであり、特に処理水中の塩素イオンの濃度
が問題とされることが多いので、塩素イオンを簡易にモ
ニターすることができれば腐食環境の小さい水を容易か
つ確実に得ることができる。そのため、水中の塩素イオ
ンを除去する際に、水処理ラインに接続して簡単に測定
することができる、1mg/リットル程度の塩素イオンの
モニター方法の開発が求められていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、1mg/リッ
トル程度の塩素イオンの濃度測定を、迅速かつ簡易に行
うことができる、塩素イオンの簡易モニター方法を提供
することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、陰イオン交換処理
水から陽イオンを除去したのち、さらにバブリングによ
り炭酸水素イオンを除去し、電気伝導率を測定すれば、
陰イオン交換処理水中の微量の塩素イオンをモニターし
得ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、水中の塩素イオン
を陰イオン交換樹脂により除去するに際して、陰イオン
交換樹脂系からの流出水をH+形陽イオン交換樹脂と接
触させ、次いで気液接触処理した後、処理水の電気伝導
率を測定することを特徴とする塩素イオンの簡易モニタ
ー方法を提供するものである。
【0005】本発明方法は、陰イオン交換樹脂を用いて
水中の陰イオンを除去する場合に適用することができ、
また、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂とを用いて
水中の陰イオン及び陽イオンを除去し純水を得る場合に
も適用することができる。陰イオン交換樹脂は、スチレ
ン−ジビニルベンゼン共重合体をクロロメチル化したの
ちアミノ化することにより得ることができる。アミンと
してトリメチルアミンなどを用いて第四級アンモニウム
基を導入した強塩基性I形陰イオン交換樹脂、ジメチル
エタノールアミンなどを用いて四級化した強塩基性II形
陰イオン交換樹脂、第一級ないし第三級アミンを導入し
た弱塩基性陰イオン交換樹脂のいずれを使用する水処理
工程においても、本発明方法を適用することができる。
また、陰イオン交換樹脂のイオン形は、OH-形、HC
3 -形又はCO3 2-形であることが好ましい。陰イオン
交換樹脂と接触することにより、原水中のHCO3 -、C
-、SO4 2-などの陰イオンが除去される。これらの陰
イオンの陰イオン交換樹脂系からのリーク順位はこの順
序であって、例えば、SO4 2-がCl-より先にリークす
ることはない。イオン交換樹脂は、通常イオン交換樹脂
塔に充填して使用する。この際、処理水の流し方には、
塔の上から下に流す下向流方式と、下から上へ流す上向
流方式があり、樹脂の充填方法には、単一の樹脂を充填
した単床式、異種樹脂を混合して充填した混床式、異種
樹脂を上下に分けて充填した複層床式などがあるが、本
発明方法はこれらのいずれにも適用することができる。
本発明方法において、陰イオン交換樹脂系から流出した
処理水は、H+形陽イオン交換樹脂と接触せしめる。使
用するH+形陽イオン交換樹脂の種類には特に制限はな
く、強酸形であっても弱酸形であってもよく、またゲル
形であってもマイクロポーラス形であってもよいが、強
酸形陽イオン交換樹脂はすべてのpH領域において確実に
陽イオンを捕捉することができるので特に好適に使用す
ることができる。処理水を陽イオン交換樹脂と接触する
ことにより、Na+、Ca2+、Mg2+などの陽イオンが
除去され、かつ処理水のpHは3〜4となる。
【0006】本発明方法において、H+形陽イオン交換
樹脂と接触し陽イオンを除去した処理水は、次いで気液
接触処理を行う。気液接触処理の方法には特に制限はな
いが、電気伝導率の測定に要する試料は通常数十ml程度
で十分なので、適当な容器に入れた試料の中へ窒素ガス
又は空気を細管を通じて吹き込み、バブリングすること
により気液接触処理を行うことができる。バブリングの
時間は、通常5分程度で十分である。あるいは、曝気塔
の上部から処理水を流下させ、下部から窒素ガス又は空
気を吹き込んで、塔内で連続的に気液接触処理を行うこ
とができる。処理水はH+形陽イオン交換樹脂との接触
処理により酸性となっているので、気液接触処理によ
り、水中に溶解しているHCO3 -イオンは容易に二酸化
炭素として大気中へ揮散する。原水に含まれるSiO2
は、この処理によっては除去されないが、SiO2が電
気伝導率に与える影響は大きくない。本発明方法におい
て、H+形陽イオン交換樹脂との接触及び気液接触処理
を終えた処理水は、次いで電気伝導率を測定する。電気
伝導率の測定は、例えば、白金電極面に白金黒めっきを
行った電極を組み入れたセルからなる検出部と、ホイー
トストーンブリッジ回路を組み入れた指示部を有する電
気伝導度計を用いて行うことができる。処理水中の塩素
イオンの量が1mg/リットル以下であると、電気伝導率
は30μS/cm以下であるが、処理水中の塩素イオンの
量が1mg/リットルを超えると、電気伝導率は30μS
/cmを超え急激に上昇するので、処理水中の塩素イオン
の量が1mg/リットルを超える点を的確に判定すること
ができる。測定する電気伝導率は通常数十μS/cmなの
で、電気伝導度計のセルはセル定数が0.1cm-1のもの
であることが好ましい。本発明方法においては、上記の
処理により電気伝導率に影響を与えるイオンを除去して
いるので、陰イオン交換処理水中の塩素イオンの量に応
じた電気伝導率の変化を求めることができる。本発明方
法の操作は、容易かつ簡便であり、陰イオン交換処理水
中の塩素イオンの濃度を連続的に、あるいは間欠的に測
定することができる。本発明方法により、陰イオン交換
樹脂により処理した水中の塩素イオン濃度が1mg/リッ
トルを超えたことが検出された場合には、陰イオン交換
樹脂系への通水を止め、水酸化ナトリウム水溶液などの
再生剤を陰イオン交換樹脂に供給して樹脂を再生する。
【0007】以下、図面により本発明方法を説明する。
図1は、本発明方法の一例を示す工程図である。原水は
陰イオン交換樹脂塔1へ導かれ、陰イオン交換樹脂塔を
通過することにより塩素イオンなどの陰イオンを除去し
た陰イオン交換処理水となる。陰イオン交換処理水の一
部はバイパスを通り、H+形陽イオン交換樹脂塔2へ導
かれる。H+形陽イオン交換樹脂塔はモニター用のカラ
ムであり、小型の装置で十分である。このカラムは陽イ
オン交換樹脂が飽和するまで使用することができ、した
がって、飽和する以前に塩酸、硫酸などにより再生して
おくことが望ましい。H+形陽イオン交換樹脂塔の再生
は、例えば、所定量の通水後に行うことができ、あるい
は、陰イオン交換樹脂塔の再生時に同時に行うことがで
きる。使用する再生剤の量は、イオン交換樹脂の容量よ
り過剰とすることが望ましい。このモニター用のH+
陽イオン交換樹脂は、陰イオン交換樹脂塔に付属して設
置することができ、あるいは、随時持ち運んで測定を行
うことができる。H+形陽イオン交換樹脂塔を出た処理
水は、次いで気液接触塔3へ導かれる。気液接触塔の形
式には特に制限はなく、例えば、泡鐘塔、多孔板塔、充
填塔などを使用することができる。本図の例において
は、処理水が上方より落下し、気体が下方より吹き込ま
れて、塔内での気液接触によりHCO3 -が除去される。
気液接触塔を出た処理水は、次いで電気伝導度計を用い
て電気伝導率を測定する。あるいは、本発明方法におい
ては、より簡便に、気液接触塔を設けることなく、H+
形陽イオン交換樹脂塔より流出する処理水を容器4に入
れ、細管5を通じて気体を送りバブリングすることによ
り、HCO3 -を除去し、電気伝導率を測定することがで
きる。
【0008】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。本実施例に用いた原水の水質を
第1表に示す。
【0009】
【表1】
【0010】なお、塩素イオン濃度は JIS K 01
01 32.5 イオンクロマトグラフ法に従って、ま
た、電気伝導率は JIS K 0101 12. 電気伝導
率に従って測定した。 実施例1 ダイヤイオンSA20A[三菱化学(株)製]100ml
を、直径28mm、長さ250mmのガラスカラムに充填し
た陰イオン交換樹脂塔と、ダイヤイオンSK1B[三菱
化学(株)製]100mlを、直径28mm、長さ250mmの
ガラスカラムに充填した陽イオン交換樹脂塔を連結し、
上記の原水を4リットル/時で通水し、一定時間ごとに
陰イオン交換樹脂塔から流出する処理水をサンプリング
し、塩素イオン濃度及び電気伝導率を測定した。また、
同時に陽イオン交換樹脂塔から流出する処理水をサンプ
リングし、容器に入れた処理水200mlに5リットル/
分の速度で5分間窒素ガスをバブリングしたのち、電気
伝導率を測定した。なお、陰イオン交換樹脂塔は、再生
レベルNaOH 500g/リットル−R(5%NaO
H溶液1リットルにて向流再生、再生流速0.3リット
ル/h)で再生し、陽イオン交換樹脂塔は、再生レベル
HCl 200g/リットル−R(5%HCl溶液0.4
リットルにて向流再生、再生流速0.3リットル/h)
で再生した。第2表に、陰イオン交換処理水の塩素イオ
ン濃度、電気伝導率、及び、さらに陽イオン交換樹脂塔
により処理した水の窒素ガスバブリング後の電気伝導率
の値を示す。
【0011】
【表2】
【0012】陰イオン交換樹脂塔から流出する処理水中
の塩素イオンの濃度は、通水開始直後の0.2mg/リッ
トルから徐々に増加し、280BVの通水で塩素イオン
濃度が1mg/リットルを超え、その後急速に処理水中の
塩素イオン濃度が増加している。この陰イオン交換樹脂
塔から流出する処理水の電気伝導率は、処理水中の塩素
イオン濃度が増加する通水量280BVを超える領域で
は、むしろ低下していて、陰イオン交換処理水中の塩素
イオン濃度と電気伝導率の間には対応する関係は認めら
れない。これに対して、さらに陽イオン交換樹脂塔によ
り処理した水に窒素ガスバブリングをした試料の電気伝
導率は、ほぼ塩素イオン濃度と対応して変化し、塩素イ
オン濃度が1mg/リットルを超えるとき約30μS/cm
を超え、その後は塩素イオン濃度とともに急激に増加し
ている。すなわち、さらに陽イオン交換樹脂塔により処
理した水に窒素ガスバブリングをした試料の電気伝導率
の値30μS/cmを指標として、陰イオン交換処理水中
の塩素イオン濃度が1mg/リットルに達する点を容易に
管理することができる。なお、さらに陽イオン交換樹脂
塔により処理した水に窒素ガスバブリングをした試料の
M−アルカリ度、硫酸イオン、ナトリウムイオン、カル
シウムイオン、マグネシウムイオンの濃度は、すべて0
mg/リットルで推移した。 実施例2 陰イオン交換樹脂塔の再生レベルを、NaOH 52g
/リットル−R(5%NaOH溶液0.11リットルに
て向流再生、再生流速0.3リットル/h)としたこと
以外は、実施例1と全く同じ操作を繰り返した。第3表
に、陰イオン交換処理水の塩素イオン濃度、電気伝導
率、及び、さらに陽イオン交換樹脂塔により処理した水
の窒素ガスバブリング後の電気伝導率の値を示す。
【0013】
【表3】
【0014】陰イオン交換樹脂塔から流出する処理水中
の塩素イオンの濃度は、通水開始直後の0.2mg/リッ
トルから徐々に増加し、通水量160BVで塩素イオン
濃度が1mg/リットルを超え、その後急速に処理水中の
塩素イオン濃度が増加している。この陰イオン交換処理
水の電気伝導率と塩素イオン濃度の間には、対応する関
係は認められない。これに対して、さらに陽イオン交換
樹脂塔により処理した水に窒素ガスバブリングをした試
料の電気伝導率は、ほぼ塩素イオン濃度と対応して変化
し、塩素イオン濃度が1mg/リットルを超えるとき約3
0μS/cmを超え、その後は塩素イオン濃度とともに急
激に増加していて、原水処理条件が実施例1と異なって
いても、実施例1の結果がほぼ再現されている。すなわ
ち、さらに陽イオン交換樹脂により処理した水に窒素ガ
スバブリングをした試料の電気伝導率の値30μS/cm
を指標として、陰イオン交換処理水中の塩素イオン濃度
が1mg/リットルに達する点を容易に管理することがで
きる。
【0015】
【発明の効果】本発明方法によれば、陰イオン交換樹脂
により処理した水を、H+形陽イオン交換樹脂で処理
し、さらに気液接触処理することによって、陰イオン交
換処理水中の電気伝導率に影響を与えるイオンが排除さ
れ、塩素イオンの濃度に応じた電気伝導率を測定するこ
とができ、陰イオン交換処理水中の塩素イオンを1mg/
リットル程度の低濃度レベルで、簡易に管理することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明方法の一例を示す工程図であ
る。
【符号の説明】
1 陰イオン交換樹脂塔 2 H+形陽イオン交換樹脂塔 3 気液接触塔 4 容器 5 細管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水中の塩素イオンを陰イオン交換樹脂によ
    り除去するに際して、陰イオン交換樹脂系からの流出水
    をH+形陽イオン交換樹脂と接触させ、次いで気液接触
    処理した後、処理水の電気伝導率を測定することを特徴
    とする塩素イオンの簡易モニター方法。
JP32967194A 1994-12-02 1994-12-02 塩素イオンの簡易モニター方法 Pending JPH08155451A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6911152B2 (en) * 2001-10-25 2005-06-28 Korea Electric Power Corporation High-sensitivity method and apparatus for monitoring impurities in water
JP2009250760A (ja) * 2008-04-04 2009-10-29 Nikkiso Co Ltd 地熱蒸気井用自動成分分析装置
JP2010277972A (ja) * 2009-06-01 2010-12-09 Japan Organo Co Ltd 燃料電池の水処理装置
CN114602298A (zh) * 2017-03-31 2022-06-10 三菱重工业株式会社 无排水化排气处理系统和无排水化排气处理方法

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