JPH11319885A - 水系におけるアニオン性高分子電解質を含む処理剤濃度のオンストリーム監視装置及びそれを用いた処理剤注入量の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 水系における金属の腐食、スケール析出ない
し汚れを防止するためにアニオン性高分子電解質を含む
処理剤を添加している系において、測定セルの内壁の汚
れ付着防止手段を講じ、また、処理剤を標識化すること
なく直接に、監視できる装置、処理剤を適正な濃度に維
持する注入量を制御する方法を提供する。 【解決手段】 ピストン１３を挿入し、往復運動により
一定時間毎に試料水を吸入して試料水を留めている間に
光学的測定を行い、次いで試料水を排出する比色セル１
２を具備し、また第四級アンモニウム塩とキレート剤を
含む濃度測定用試薬と混合した形態で試料水を比色セル
へ供給する手段、比色セルにおける試料水の透過光を検
知する受光部及び透過光の強度を電気信号に変換して試
料水中の処理剤濃度を測定する測定手段を備えたオンス
トリーム監視装置並びに電気信号を処理剤濃度の設定値
と比較して、処理剤の注入量を制御する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】冷却水系、ボイラ水系、集塵
水系、紙パルプ工場・製鉄工場等の各種工程水等の各種
水系のアニオン性高分子電解質を含む処理剤を添加して
いる系において、該処理剤濃度をオンストリームで監視
する装置、さらに該処理剤が適正な濃度に維持できるよ
うに注入量を制御する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷却水系、ボイラ水系、集塵水系、紙パ
ルプ工場・製鉄工場等の各種工程水等の各種水系では、
金属の腐食、スケール析出ないし汚れを防止するために
アクリル酸系重合体、マレイン酸系重合体等のアニオン
性高分子電解質を含む処理剤が広く使用されている。こ
れら処理剤が十分な効果を発揮するためには、水中に一
定濃度維持されていることが必要であり、その水中濃度
を正確、かつ迅速にオンストリームで測定する方法が求
められている。

【０００３】工業用の水系システムでは、保有水量や水
の流量を正確に把握することが困難であり、また添加さ
れた処理剤の一部は系内における吸着、分解等によって
消費されるため、水中の処理剤濃度を直接測定する方法
が望まれている。

【０００４】アニオン性高分子電解質を含む処理剤の水
中濃度を直接そのままの形態で連続的にオンストリーム
で測定する方法として、処理剤に一定比率の蛍光物質を
トレーサーとして添加する方法（特開平５−１６３５９
１号公報）あるいはリチウム化合物をトレーサーとして
添加する方法（特公昭５５−３６６８号公報）が提案さ
れているが、これらの方法は処理剤の一部成分が系内で
吸着、分解等により消費すると、処理剤とトレーサーと
の濃度バランスが壊れ、トレーサー濃度から処理剤濃度
を追跡できなくなるという欠点がある。

【０００５】その改良として処理剤成分の一部を蛍光物
質で標識し、処理剤濃度とトレーサー濃度のバランスを
保とうとする方法（特開平５−１６３５９１号公報、特
許公報２５０９４０２号等）、あるいは紫外放射感受性
の部分を含有する重合体を水系に添加して紫外分光計を
用いて重合体の濃度を監視する方法（特開平７−８９９
５号公報）が提案された。蛍光物質で標識したポリマー
は、水処理用ポリマーと蛍光性物質との化学反応（縮合
反応や付加反応）により製造されるが、この際未反応の
蛍光性物質が残存することが多く、反応してポリマーに
結合した蛍光性物質と未反応蛍光性物質と区別すること
が困難であるため、未反応の蛍光性物質を除去する必要
がある。しかし未反応の蛍光性物質を除去するために
は、煩雑な工程が必要とされ実用的でない。また紫外線
感受性物質で標識化したポリマーは全般に低濃度では紫
外吸収強度が低く、通常の使用濃度範囲では使用できな
いという欠点がある。

【０００６】一方、蛍光分光光度法や紫外部ならびに可
視部吸収分光光度法等の分光学的手法をオンストリーム
監視装置に用いる場合、測定セルに試料水からのスケー
ル析出物、微生物由来の汚れ、水中の懸濁性物質の付着
などがあり、正確な測定値が得られなくなるという欠点
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水系
における金属の腐食、スケール析出ないし汚れを防止す
るためにアニオン性高分子電解質を含む処理剤を添加し
ている系において、測定セルの内壁が試料水からのスケ
ール析出物、微生物由来の汚れ、水中の懸濁性物質の付
着等によって影響を受けないように汚れ付着防止手段を
講じた測定セルを具備したオンストリーム監視装置を提
供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、水系における金属の
腐食、スケール析出ないし汚れを防止するためにアニオ
ン性高分子電解質を含む処理剤を添加している系におい
て、該アニオン性高分子電解質を標識化することなく直
接に、高精度に監視できるオンストリーム監視装置を提
供することにある。

【０００９】本発明の他の目的はまた水系における金属
の腐食、スケール析出ないし汚れを防止するためにアニ
オン性高分子電解質を含む処理剤を添加している系にお
いて、該処理剤が水系における金属の腐食、スケール析
出ないし汚れを防止できる適正な濃度に維持できるよう
に注入量を制御する方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、水中のア
ニオン性高分子電解質の濃度を連続的かつリアルタイム
に長期間高精度で監視できる簡便なオンストリーム監視
装置を開発するため鋭意研究を重ねた結果、本発明に到
達した。

【００１１】すなわち、本請求項１の発明は、ピストン
を挿入し、その往復運動により一定時間毎に試料水を吸
入して試料水を留めている間に光学的測定を行い、次い
で該試料水を排出できるようにした比色セルを具備して
いることを特徴とする水系におけるアニオン性高分子電
解質を含む処理剤濃度のオンストリーム監視装置であ
り、請求項２の発明は、第四級アンモニウム塩とキレー
ト剤を含む濃度測定用試薬と混合した形態で試料水を比
色セルに供給する試料水供給手段、比色セル内の試料水
に対して照射する光源、比色セルにおける試料水の透過
光を検知する受光部及び検知した試料水の透過光の強度
を電気信号に変換して試料水中の処理剤濃度を測定する
測定手段が備えられている請求項１記載のオンストリー
ム監視装置であり、請求項３の発明は、水系におけるア
ニオン性高分子電解質を含む処理剤濃度のオンストリー
ム監視装置からの電気信号を、該処理剤の設定濃度に対
応する電気信号と比較する工程を含み、その比較に基づ
き該水処理剤の注入装置を操作する工程を含むことを特
徴とする水系におけるアニオン性高分子電解質を含む処
理剤注入量の制御方法である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の装置及び方法において
は、アニオン性高分子電解質を含む処理剤が、第四級ア
ンモニウム塩と反応し定量的に水に不溶性物質を作り試
料水が白濁することを利用したもので、その白濁を光学
的に測定して該処理剤の濃度を知ることに基礎を置いて
いる。

【００１３】本発明におけるアニオン性高分子電解質は
分子中に複数のカルボキシル基ないしスルホン酸基を有
する水溶性高分子化合物であり、アクリル酸、マレイン
酸、イタコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロ
パンスルホン酸、アリルヒドロキシプロパンスルホン酸
などの単一重合体、又はこれらを適宜組み合わせた共重
合体等が挙げられる。これらアニオン性高分子の重合度
は、本発明において限定するものではないが、通常分子
量５００〜２００００のものが用いられる。アニオン性
高分子電解質を含む処理剤と同時にその他既存の腐食防
止剤、スケール防止剤、スライムコントロール剤等を含
んだ成分系処理剤であってもよい。また２種以上のアニ
オン性高分子電解質を含んだ処理剤であってもよい。

【００１４】本発明におけるアニオン性高分子電解質を
含む処理剤濃度のオンストリーム監視装置は、前述した
ようにピストンを挿入し、その往復運動により一定時間
毎に試料水を吸入して試料水を留めている間に光学的測
定を行い、次いで該試料水を排出できるようにした比色
セルを具備していることを特徴として構成されている。

【００１５】オンストリーム監視装置は長期間に亙って
連続的にかつ安定して運転することが望まれるが、比色
セル内壁面に試料水からのスケール析出や微生物等によ
る汚染があると、受光部に達する透過光の強度に影響を
及ぼし、測定値が不正確となる。本発明の比色セルで
は、セル内部壁面をピストンの往復運動により擦ること
により、比色セルの汚染を効果的に防ぐことができ、測
定値への影響を除くことができる。

【００１６】本発明における比色セル内は、図１に示し
たようにセル１内にピストン２が挿入され、かつ試料水
の吸入口３と排出口４ならびに吸入・排出配管が備えら
れている。ピストン２の往復運動により試料水が吸入・
排出されるようになっており、ピストン２をセル１底部
に押し込むと、セル１内の試料水は排出口４より排出さ
れ、セル１底部からピストン２を引き出すと、吸入口３
より試料水がセル１内に吸入される。ピストン２を引き
出して試料水でセル１内に満たした状態でピストン２を
停止させ、光を照射して受光部において比色セル１内に
おける試料水の透過光を検知する。

【００１７】試料水の逆流を防止するため、吸入配管と
排出配管にはそれぞれ吸入弁と排出弁を設置し、ピスト
ン２の運動に連動して開閉するようにする。すなわち試
料水吸入時には吸入弁が開くとともに排出弁が開じ、試
料水排出時には吸入弁が閉じるとともに排出弁が開くよ
うになっている。吸入弁ならびに排出弁の開閉には電磁
弁やモーター５駆動カム等によるチューブ締め付方式等
が利用できる。

【００１８】ピストンの材質は、プラスチック類、ゴム
類が好適で、具体的には、テフロン、シリコンゴムであ
る。

【００１９】ピストン運動の速度は、本発明において限
定されるものではなく適宜決められるが、一例を挙げる
と、ピストンをセル底部に押し込む下降に５秒、そこで
１０秒停止してセル内の試料水を排出し、ピストンのセ
ル底部からの上昇に５秒、次いで１０秒間停止し光照射
して測定が行われる。

【００２０】本発明の好適なオンストリーム監視装置
は、ピストンを挿入した上記の比色セルの他、濃度測定
用試薬である第四級アンモニウム塩とキレート剤を含む
試薬と混合した形態で試料水を比色セルに供給する試料
水供給手段、比色セル内の試料水に対して照射する光
源、比色セルにおける試料水の透過光を検知する受光部
及び検知した試料水の透過光の強度を電気信号に変換し
て試料水中の処理剤濃度を測定する測定手段よりなって
いる。

【００２１】まず、試料水に第四級アンモニウム塩とキ
レート剤を含む濃度測定用試薬を添加し、試料水にアニ
オン性高分子の濃度に比例した白濁を与える。

【００２２】本発明に用いる第四級アンモニウム塩は、
水中でアニオン性高分子電解質と定量的に反応して安定
な白濁を生じるものであればいかなるものでもよいが、
その具体例としてテトラアルキルアンモニウム塩、トリ
アルキルベンジルアンモニウム塩、ジアルキルジベンジ
ルアンモニウム塩、アルキルトリベンジルアンモニウム
塩、ベンゼトニウム塩、ベンザルコニウム塩、アルキル
ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、ポリ〔オキシエ
チレン（ジメチルイミノ）エチレン（ジメチルイミノ）
エチレンジクロライド〕、ポリジアリルジアルキルアン
モニウム塩等が挙げられる。

【００２３】第四級アンモニウム塩の塩としては塩化
物、臭化物、沃化物、硫酸塩等である。

【００２４】キレート剤は試料水に共存する金属イオン
が第四級アンモニウム塩とアニオン性高分子電解質との
定量的反応を妨害するのをマスキングするとともに、第
四級アンモニウム塩とアニオン性高分子電解質との沈澱
反応に影響を及ぼし、アニオン性高分子電解質の高濃度
域での検量線の直線性を確保する作用を有する。またキ
レート剤を塩として添加することにより反応時のｐＨ緩
衝剤として作用させることもできる。キレート剤として
はエチレンジアミン４酢酸塩、ニトリロ３酢酸塩、ジエ
チレントリアミン５酢酸塩等のアミノカルボン酸類、ク
エン酸塩、リンゴ酸塩、酒石酸塩、グリコール酸塩等の
ヒドロキシ酸類が挙げられ、それらの塩としてはナトリ
ウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、ア
ミン塩等である。

【００２５】第四級アンモニウム塩とキレート剤は、試
料水に一定量添加するものであるが、第四級アンモニウ
ム塩とキレート剤を別々の濃度測定用試薬供給装置で添
加してもよく、また第四級アンモニウム塩とキレート剤
を適当な割合で混合しておきこれを供給してもよい。濃
度測定用試薬供給装置は該試薬の一定量を微量供給でき
るものであれば何でもよく、マイクロチューブポンプ、
マイクロシリンジポンプ、ダイヤフラムポンプ、プラン
ジャーポンプ、電磁ポンプ、モーター駆動カム方式等が
利用できる。

【００２６】第四級アンモニウム塩ならびにキレート剤
は試料水に添加して安定な白濁を生じるのに十分な量を
添加する必要があるが、試料水に対して第四級アンモニ
ウム塩を好ましくは５０〜２０００ｍｇ／Ｌ、さらに好
ましくは１００〜１０００ｍｇ／Ｌ、キレート剤を好ま
しくは３０００〜３００００ｍｇ／Ｌ、さらに好ましく
は５０００〜１５０００ｍｇ／Ｌの範囲で添加する。

【００２７】第四級アンモニウム塩の添加量が低くなっ
たり、キレート剤の添加量が多くなると分析精度が低下
する。一方、第四級アンモニウム塩の添加量が多すぎた
り、キレート剤の添加量が低くなるとアニオン性高分子
電解質の高濃度域での検量線の直線性が悪くなる。第四
級アンモニウム塩とキレート剤の添加量がばらつくと測
定値の再現性が悪くなるため、これらの濃度測定用試薬
の添加量は可能な限り一定量を加える必要がある。

【００２８】濃度測定用試薬添加後の試料水のｐＨは、
好ましくは７〜１２、さらに好ましくはｐＨ８〜１１で
ある。このｐＨ範囲は安定な白濁を生じさせるため選ば
れたものである。必要であれば水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、アンモニア、アミン等のアルカリ剤やリン
酸塩、硼酸塩等の緩衝剤を添加してｐＨを調整すること
ができる。

【００２９】試料水に第四級アンモニウム塩とキレート
剤を含む濃度測定用試薬を添加し、通常１０秒から５分
間接触することにより試料水に安定したアニオン性高分
子の濃度に比例した濁りを与えることができる。そのた
めには一定容量の反応槽を設置し、反応濃度測定用試薬
を添加した試料水を一定時間、撹拌するのが好ましい。

【００３０】次いで、比色セル内に挿入したピストンの
往復運動により試料水をセル内に吸入して、一定時間毎
に一定量の試料水を比色セルに留め、比色セル内におけ
る試料水の透過光の強度を電気信号として取り出す。

【００３１】比色セル内における試料水と第四級アンモ
ニウム塩とキレート剤を含む濃度測定用試薬は、測定に
あたっては、第四級アンモニウム塩とキレート剤を含む
濃度測定用試薬を添加する前の試料水の透過光(Ｉ'）
と、濃度測定用試薬添加後の試料水の透過光強度（Ｉ）
を測定して、両者を比較して電気信号として取り出すこ
とにより、試料水そのものに由来する濁りや着色の妨害
をなくすことができるので好ましい。測定波長は試料水
を透過するものであれば特に限定されないが、試料水が
着色している場合は着色物質に由来する吸収波長は避け
るべきである。

【００３２】光源は、比色セル中の試料水に光照射する
ためのものであり、タングステンランプ、水銀放電管、
発光ダイオード、レーザー等が利用できる。

【００３３】受光部は、比色セル中の試料水に照射され
た光の透過光の強度を検知するものであり、この検知し
た光の強度を電気信号として取り出すことも含んでい
る。

【００３４】オンストリーム監視装置からの電流ないし
電圧出力は記録計や表示計にそのまま取り込んでもよい
が、スケーリング機能付きのデジタル表示器やマイクロ
プロセッサ等に取り込みデータ処理することによりアニ
オン性高分子電解質を含む処理剤濃度として直示させる
ことができる。

【００３５】オンライン監視装置のキャリブレーション
を行う場合は、既知濃度のアニオン性高分子電解質を含
む処理剤の標準溶液を用意し、試料水の替わりに標準溶
液を比色セルに入れ、測定値の電気信号を電流値または
電圧値として取り出し、標準溶液の濃度対電気信号値の
関係を適当な関数式に回帰する。これにより未知濃度の
試料測定より得られた電気信号値よりアニオン性高分子
電解質を含む処理剤の濃度を求めることができる。また
フルレンジの０％と１００％の電気信号値における処理
剤の濃度をスケーリング機能付きのデジタル表示器に入
力するかマイクロプロセッサ等でデータ処理して、処理
剤濃度を表示器等に直示させることができる。

【００３６】上記操作により得られた測定値の電気信号
を、アニオン性高分子電解質濃度の設定値と比較する工
程、さらにその比較に基づきアニオン性高分子電解質を
含む処理剤の注入装置を操作する工程を組み合わせ、測
定値が設定下限値より低い場合は設定値に達するまで注
入装置を作動させ、測定値が設定上限値より高い場合は
設定値に達するまで注入装置を停止させることができ
る。具体的には本発明のオンストリーム監視装置からの
電気信号を指示調節計に入力して、指示調節計の制御出
力を処理剤添加用ポンプの電源に連動させることによ
り、アニオン性高分子電解質を含む処理剤の濃度を自動
的に制御することができる。

【００３７】

【実施例】以下に本発明を具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００３８】［実施例１］本発明のオンストリーム監視
装置の一例を図２に示す。水系システムの水路１から試
料水をストレーナー２により水中の粗大粒子が除去し、
あるいは、既知濃度の処理剤を含んだ標準液を試料水／
標準液切り替え４方バルブ３にて選択し測定に供される
液体の切り替えを行う。試料水／標準液切り替え４方バ
ルブ３は、試料水側、標準液側１、標準液側２のいずれ
かに設定でき、キャリブレーション時には標準液側１ま
たは標準液側２に、通常の測定時には試料水側に設定す
る。

【００３９】標準液側は純水タンク２０と標準液タンク
２１に接続し、それぞれのタンクには純水、標準液を貯
蔵する。

【００４０】濃度測定用試薬タンク６と濃度測定用試薬
タンク７には、第四級アンモニウム塩水溶液とキレート
剤水溶液がそれぞれ貯蔵されるが、第四級アンモニウム
塩水溶液とキレート剤水溶液を予め混合液として用いる
場合には、一方のみ使用すればよい。濃度測定用試薬タ
ンク６ならびに７より該試薬をそれぞれ一定速度で一定
時間対応する試薬注入ポンプ４ならびに５により試料
水、あるいは標準液に注入する。

【００４１】濃度測定用試薬を含んだ試料水、あるいは
標準液は、反応槽９に送られここで充分よく混合しかつ
反応時間を確保できるよう撹拌機１０により回転する磁
石を内蔵したテフロン製攪拌子１１により攪拌する。ま
た、反応槽９内部の汚れ付着を防止するため、反応槽９
には超音波洗浄装置１９を設置する。

【００４２】反応槽９から出た試料水、あるいは標準液
は、比色セル１２内に挿入したピストン１３の往復運動
により液体を定量的に比色セル１２に送り込み、濃度測
定される。

【００４３】ピンチバルブセクション８ならびに１７
は、２個のローラーとローラー間に挟んだ厚壁チューブ
から構成され、水路の開閉用バルブとして作用する。す
なわちローラーを厚壁チューブに圧着させることにより
水路が閉じられ、ローラーと厚壁チューブの間を離すこ
とにより水路が開かれる。

【００４４】ピンチバルブセクション８は“閉鎖”、ピ
ンチバルブセクション１７は“開放”の状態で、比色セ
ル１２内に挿入したピストン１３は下降して、セル内の
試料水が押し出されてシステム外に排出され、同時に濃
度測定用試薬注入ポンプ４ならびに５のポンプシリンダ
ー内に挿入したピストンが移動して、濃度測定用試薬タ
ンク６ならびに７に入った濃度測定用試薬をポンプシリ
ンダー内に吸引される。次いでピンチバルブセクション
８は“開放”、ピンチバルブセクション１７は“閉鎖”
の状態で比色セル１２内に挿入したピストン１３が上昇
して、既に濃度測定用試薬を添加した試料水がセル内に
吸引され、同時に濃度測定用試薬注入ポンプ４ならびに
５のポンプシリンダー内に挿入したピストンが先程と反
対の方向へ移動して、新たに導入された試料水に対して
濃度測定用試薬が添加される。

【００４５】比色セル１２内に挿入したピストン１３が
再び上段で停止した状態で、光源１４からの光を比色セ
ル１２に照射して、光学フィルター１５にて特定波長の
光を取り出して受光部１６で検出し、電気信号として取
り出す。以降同様の操作が繰り返され一定時間毎に測定
値が得られる。

【００４６】上記の一連の操作はシーケンス回路または
マイクロプロセッサーの働きにより自動的に制御するこ
とができる。

【００４７】また、比色セル１２は、超音波洗浄装置２
２を設置し、比色セル１２が汚れないように万全を期し
ている。

【００４８】［実施例２］本発明の処理剤注入量制御装
置の一例を図３に示す。水系システムの水路１からの試
料水は、液量調節用バルプ３０、ストレーナ２９を介し
て実施例１に挙げたオンライン監視装置２３に導入し、
ここからの電気信号は比較処理部２４に入力され、予め
設定された設定値と比較される。電気信号が下限設定値
よりも低い場合は電気信号が下限設定値を上回るまで処
理剤注入ポンプ２６を作動させ、処理剤貯蔵容器２５に
入れられた処理剤を水系システムに注入する。電気信号
が上限設定値よりも高い場合は電気信号が上限設定値を
下回るまで注入ポンプ２６を停止させる。処理剤注入ポ
ンプ２７は予め設定された注入速度で連続的に作動させ
るかまたは水系システムの水路１に設置したパルス流量
計２８からのパルス数の出力に比例して作動させる。

【００４９】ここで水系システムの水路１における試料
水導入部、処理剤注入部ならびにパルス流量計２８の位
置ならびに配置順序は一例を示したに過ぎず、水系シス
テムの形態や処理剤の使用目的等により変更することが
できる。例えば水系システムが循環水系の場合、試料水
導入部は循環水系の任意の箇所ないしブローダウンライ
ンに設置され、パルス流量計２８はブローダウンライン
に設置され、処理剤注入部は循環水系の任意の箇所に注
入されるのが好ましい。

【００５０】［実施例３］四日市市水に下記組成の処理
剤を適宜濃度添加した試験水を図２のオンストリーム監
視装置に通水した。

【００５１】処理剤組成：アクリル酸と２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体１０
重量部、２−ホスホノブタン−１，２，４−トリカルボ
ン酸５重量部、水８５重量部よりなる処理剤を調製し
た。 濃度測定用試薬Ａ：純水６６０ｍＬを攪拌しながらエチ
レンジアミン４酢酸４ナトリウム４水塩６００ｇを徐々
に加えて溶解した。 濃度測定用試薬Ｂ：純水約９００ｍＬに塩化ベンゼトニ
ウム２０ｇを加えて溶解し、溶液を静置して泡が無くな
ってから純水を加え全体を１Ｌとした。

【００５２】セル内に挿入したピストンを５秒間にわた
って上昇させ試料水３ｍＬをオンストリーム監視装置に
導入し、同時に試料水には下記に示す濃度測定用試薬Ａ
と濃度測定用試薬Ｂの分析試薬を各０．０５ｍＬづつ添
加し、反応槽内のスターラー攪拌子により攪拌混合した
後、比色セルに導入した。反応槽は容量１３ｍＬのもの
を用いた。ピストンが再上段で１０秒間停止し、４１０
ｎｍの光を照射して吸光度を測定した。次いでピストン
が５秒間にわたって下降するとともに、比色セル内の試
料水を排出した。ピストンが再下段で１０秒間停止した
後、同様の操作が繰り返され３０秒毎に測定値を得るよ
うにした。測定値は４〜２０ｍＡの電気信号に変換され
記録計に記録した。一方、試料水の全リン酸濃度を比色
分析法（モリブデン青法）により処理剤中の２−ホスホ
ノブタン−１，２，４−トリカルボン酸の濃度を測定
し、配合比より処理剤濃度を計算して求めた。リン酸濃
度換算の処理剤濃度とオンストリーム監視装置の電圧出
力値との関係を図４に示したように、直線回帰した場合
の寄与率は０．９９８６であり良好な直線関係を示すこ
とが分かる。

【００５３】本オンストリーム監視装置を９０日間連続
運転した後のオンストリーム監視装置による測定濃度と
リン酸比色分析法による測定濃度との相関を表１に示し
た。表１から明らかなように、本発明のオンストリーム
監視装置では両者の誤差は極めて小さいのに対し、ピス
トンを使用しない場合にはセルの汚れのため、リン酸比
色分析法による濃度よりもかなり高い値となり、誤差が
大きくなった。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【本発明の効果】本発明によれば、水系における金属の
腐食、スケール析出ないし汚れを防止するために添加し
ているアニオン性高分子電解質を含む処理剤の濃度を、
監視装置の比色セルが試料水からのスケール析出物、微
生物由来の汚れ、水中の懸濁性物質などによる影響を受
けずに、測定可能であり、又、アニオン性高分子電解質
を標識化することなくそのままの形態でオンストリーム
で長期に亙って安定した高い精度で測定できる。この結
果、該処理剤濃度を制御することができ、該処理剤の効
果をいかんなく発揮して水系システムにおける金属の腐
食、スケール析出ないし汚れを効果的に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 比色セル内ピストンの動きの状態を示す概念
図。

【図２】 本発明のオンストリーム監視装置の実施様態
を例示する図面。

【図３】 本発明の処理剤注入量制御装置における実施
様態を例示する図面。

【図４】 実施例３におけるリン酸濃度換算の処理剤濃
度とオンストリーム監視装置の電流出力値との関係を示
す図面。

【符号の説明】

［図１中］ １ ガラスセル ２ ピストン ３ 試料水吸入口 ４ 試料水排出口 ５ モーター ［図２中］ １ 水系システムの水路 ２ ストレーナー ３ 試料水／標準液切り替え４方バルブ ４ 濃度測定用試薬注入ポンプ１ ５ 濃度測定用試薬注入ポンプ２ ６ 濃度測定用試薬タンク１ ７ 濃度測定用試薬タンク２ ８ ピンチバルブセクション１ ９ 反応槽 １０ 撹拌機 １１ 撹拌子 １２ 比色セル １３ ピストン １４ 光源 １５ 光学フィルター １６ 受光部 １７ ピンチバルブセクション２ １８ 厚壁チューブ １９ 超音波洗浄装置 ２０ 校正用純水タンク ２１ 校正用標準液タンク ２２ 超音波洗浄装置 ［図３中］ １ 水系システムの水路 ２３ オンストリーム監視装置 ２４ 比較処理部 ２５ 処理剤貯蔵容器 ２６ 処理剤注入ポンプ１ ２７ 処理剤注入ポンプ２ ２８ パルス式流量計 ２９ ストレーナ ３０ 液量調節用バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 33/18 Ｇ０１Ｎ 33/18 Ｃ (72)発明者 中嶋 淳一 三重県四日市市別名６−６−９ 伯東株式 会社四日市研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピストンを挿入し、その往復運動により
   一定時間毎に試料水を吸入して試料水を留めている間に
   光学的測定を行い、次いで該試料水を排出できるように
   した比色セルを具備していることを特徴とする水系にお
   けるアニオン性高分子電解質を含む処理剤濃度のオンス
   トリーム監視装置。
2. 【請求項２】 第四級アンモニウム塩とキレート剤を含
   む濃度測定用試薬と混合した形態で試料水を比色セルに
   供給する試料水供給手段、比色セル内の試料水に対して
   照射する光源、比色セルにおける試料水の透過光を検知
   する受光部及び検知した試料水の透過光の強度を電気信
   号に変換して試料水中の処理剤濃度を測定する測定手段
   が備えられている請求項１記載のオンストリーム監視装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のオンストリーム監視装置
   からの電気信号を、該処理剤の設定濃度に対応する電気
   信号と比較する工程を含み、その比較に基づき該水処理
   剤の注入装置を操作する工程を含むことを特徴とする水
   系におけるアニオン性高分子電解質を含む処理剤注入量
   の制御方法。