JPS6018752A - 残留塩素測定装置 - Google Patents

残留塩素測定装置

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JPS6018752A
JPS6018752A JP58126130A JP12613083A JPS6018752A JP S6018752 A JPS6018752 A JP S6018752A JP 58126130 A JP58126130 A JP 58126130A JP 12613083 A JP12613083 A JP 12613083A JP S6018752 A JPS6018752 A JP S6018752A
Authority
JP
Japan
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electrode
residual chlorine
water
cylinder
detector
Prior art date
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Pending
Application number
JP58126130A
Other languages
English (en)
Inventor
Kyozo Kawachi
河内 恭三
Masao Kaneko
金子 政雄
Akio Matsumoto
松本 昭雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6018752A publication Critical patent/JPS6018752A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/4166Systems measuring a particular property of an electrolyte
    • G01N27/4168Oxidation-reduction potential, e.g. for chlorination of water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は゛電解分析形式の゛電極を用いて遊離有効塩素
(以下残留塩素と呼ぶ)を測定する残留塩素測定装置(
二関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
残留塩素測定装置は上水の残留塩素濃度の制御および監
視に広く用いられておシ、これは検知極と対極との間(
ニ一定電圧を印加し、酸化還元反応(二ともなう電流の
測定(二よシ残留塩素濃度を測定するものである。検知
極の表面ではぜ元(二ともない残留塩素の消費が生じる
ため、安定な境膜を形成しこれを維持するための施策が
必要である。現在広範(二用いられているものとしては
、検知極を気体透過性の半透膜(隔膜)で被覆隔離し、
内部の電解液中に対極および検知極を配した隔膜電極や
、検知極を一定速度で回転させる回転電極などを用いた
ものがある。
ここでは、隔膜磁極を用いたものを対象としている。こ
こで、隔膜醒極は実際C二は残留塩素濃度を測定するの
ではなく、水中の次亜塩Ha度を測定している。このた
め、残留塩素濃度を得るに)&水のpH値がほぼ一定で
あるものと仮定し、そのpH値を基(−シて計器の目盛
を残留塩素の値(二更正していた。一般に、水のpHは
大きく変動することはほとんどないが、それでもある範
囲内(二おける変動は生じる。このため、測定値もこれ
(=つれて変化してしまい、高精度の値を得ることは困
難であった。また、pFI値が大きく変動する異常時(
二は測定困難となってしまう。
近年浄水場(二おいては塩素注入設備の更νfおよび大
形計↓illの尋人が進められており、水盛ユ1工程ご
とのきめこまかな残留塩素一度の+fjlJ imI]
および浄水、場から配水さAする上水中のトリハロメタ
ンの低減化の施策などが検討されている。
ここで残留塩素とは前述した次亜塩素酸(f(OC7り
と次亜塩素酸イオン(OCZ−) との総illでるり
、水道法(二よれば上水の末端の給水栓で残留塩素とし
て0.I PPm 以上存仕することを義務づけている
したがってIfil述の/4棟の施策の実施(=当って
は■l0ClとOCfとの殺菌力、赦化刀および安定性
などにおける特性Q遅い(二層目した効率的なj厘系注
入が必要と考える。
浄水場(二おける塩素注入は遡冨2段階(二おこなわれ
る。これらは取水(一対しておこなう11J塩素注入と
、ろ過水(二対しておこなう陵塩素注入とである。前塩
素注入の役割9は取水中のアンモニア性窒素の除去、鉄
・マンガン那の1娑化およびffl、Nである。しかし
、過剰な注入は有機塩素化合物と力\トリハロメタンな
どの人体(二有害な物質を生じるため、適正な塩素注入
を実行しなければならない。
このため従来は凝集沈殿池の残留塩素濃度の管理目標値
を設定し、これを維持する方法がとられてきた。しかし
ながら本発明者らは残留塩素(すなわちHOClとOC
l″−の和)を指標とする従来方法では測定対象として
xlt力の弱いoce−*包含しているため殺菌効果の
把握がしにくいということおよび殺菌効果を維持するた
め(二残留塩素濃度の管理目、漂値を大きく設定し結果
的(二有機塩素化合物とかトリハロメタンなどの有害物
質の増加を生じているということ(=気付いた。したが
って、必要着の塩素注入を実行し7てかつ有害物質の発
生を抑制するためには殺菌力の強いHOCAを指標(二
加える新規な前塩素注入の方法が望まれる。また後塩素
注入の役割シは、上水配水・8内およびポンプ場などで
生じる、残留塩素の減衰(二対して末端の給水栓の残留
塩素濃度を0.1 ppm i−維持することである。
しかし、過剰の注入は塩素臭を伴い、飲料水としての質
の低下をもたらすため、前塩素注入と同様(二適正な塩
素注入を実行しなければならない。従来方法(二よる後
塩素注入の管理は、配水池の残留塩素濃度を管理目標値
に維持するものであり、測定対象として不安定なHOC
lを包含していた。このため、配水管内での残留塩素の
減衰を別置的かつ正確(=把握することが困難であり、
残留塩素濃度の低下事故を防止する観点から、過剰気味
の塩素注入が実行されてきた。本発明者らは安定性の高
いOCl″″を指標(=加えることにより、配水管内で
の残留塩素の減秋盪の予測精度が向上し、適正な後塩素
注入が実行されるものと考える。
以上の説明から浄水場(−おける塩素注入の管理および
上水配水管内の残留塩素の・U埋にはHOC7およびO
CI″″を個別に測定しうる残留塩素測定装置が望まれ
る。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、高n度の残留塩素濃度を測定し、かつ
HOCJおよびOCl″″全個別測定し得、しかも水中
のpf(値の急激な変化シニよっても誤差を生じること
のない残留塩素測定装置を提供することである。
〔発明の概要〕
本発明(−よる残留塩素測定装置は、筒体内(二階膜電
極と攪拌器とをそれらの感応部および撹拌翼が間隔を保
って互いに対向する如く配置しかつ上記間隔の周面とな
る筒外周面(二回目を設りた検出器と、内部(二PH電
極を有しかつその感応面より軸方向(二突出した位置に
開口を設けた防波管とを備え、上記検出器と防波管とを
、前記隔膜電極およびpH覗極の各感応面が水中(二浸
漬する如く設置しており、前記防波管により検出器とp
H4極との時定数を合せてpfI急変時の過渡特性を防
止したものである。
〔発明の実施例〕
第1図(1不発明(二よる残留塩素測定装置の一実施例
を示す。検出器1およびpi(4極2を、測定槽3(二
着脱自在C;挿入配置して検出部4を形成する。
5は試料水面である。検出器1の出力X1を入力する変
換器6、pH電極2の出力pH+を入力する変換器7、
この変換器7の出力pHを入力する一$1の演算器8お
よびこの第lの演算器8の出力G (pH)と変換器6
の出力Xとを入力する第2の演算器9などで演算部10
を形成する。指示部11をま第2のυ(算器9の出力全
表示する指示計12からなる。
本発明の検出部4の一笑施例全第2図を用いて説明する
。検出器1は′riii14−茄(二1)111健−使
21および攪拌器22を上下に対同配置したものご、隔
j換電極21の感応同温と、」祉拌器22との間の自体
200μli囲(二は、開口部24ヲ設ける。25は支
持体で、その丸穴26(5顯吊器lを挿入して7d脱自
任(二固定−j−る。
まだもう1つの丸穴27には、下端i1+ 28が、検
出器LL/)開口部列とほぼ同レベルになる防波管29
を挿入固層する。前i己pH嘔他2はこの防波管29内
く二着脱自在(二固定する。pH′嘔極2の固定に際し
ては、その感応面間を水面用と防波管29の端部28と
の間の任意の位置(二配直可能C二しておく。検出器1
のリード732a ′#?よびplI電4a 2のリー
ドd 32bは共通のリード、尿32として支持体25
のカバー33に設けた貫通孔34を通し第1図の演算、
1flS]0に接続する。
前記の検出器1、pH市他極2よびカバー33などを配
設した支持体5を側面(二試料水の出口部とこれよりも
わずかに上位試料水の入口36を配した測定槽37にポ
ル)38を用いて固定して検出一部4を構成する。
次に本発明の詳細な説明する。水中(二おいて残留塩素
はHOClおよび0C1−の形で存在してお9式(1)
の解離平衡にある。KはpyI離定数である。
式(1)の〔イ〕は水素・イオン濃度であり試料水のp
f(を用いて10 と衆わせる。(HOCA)は次亜塩
素酸磯度〔0Cl−〕は次亜塩素ばイオン濃度である。
また残留塩素とは(HOC1)と〔OCl′−〕との和
でろり、(HOCIJおよびpHを用いて式(2)で表
わせる。
残留塩! = (HOcz) + (oce−)= (
HOCl)・(1+1opH−K) 式(2)隔膜電極
は、前述のよう(二[HOCl) −二感応するもので
あシ、(oca”−)は隔膜を透過しないため感応しな
い。したがって隔膜電極の測定値Xは[HOC#Jとい
える。残留塩素をX。、(ocz)をY、1 + 10
”’・Kf、G(pl−I)とおくとこれらはXおよび
pHを用いて式(3)のように衣わぜる。
以上(二よりpi(這、富と隔膜′磁極とを用いると、
残留塩素、(HOCl)および(ocl−)を個々(−
求めることが可自七(−なる。
上記の原理は第1図(−示した残留塩素測定装置6二お
いて次のよう(二作用する。検出器1の出力X1は通常
数マイクロアンペアのレベルであり変換器6において公
知の電流パ屯圧変換、インピーダンス変換などを実行し
所定レベルし1藍した測定出力Xを得る。出力Xは(H
OCl)である。pH472(二おいても出力Putに
対して変換器7を用いてインピーダンス変換を実行し所
定レベル(=調整した測定出力pHを得る。第1の演算
器8では入力pHに対してG (pI()なる演算を実
行する。第2の演算器9では変換器6の出力Xおよび第
1の演算器8の出力G(pH)を用いて式(3)のXO
,X、Yを個別に出力し、指示計121=表示する。
以上残留塩素測定装置の作用の概要を述べた。
実際の試料(二おいては試料のpi(が急変する場合が
あシ、このような時シニ人力X1と入力pLとの間に時
間的なずれが生じると第2の演算器9では多大な演算誤
差を生じる。したがって人力X1と入力pH1との間の
時間的ずれの防止、すなわち検出器1とpi(磁極2と
の画定の時定数を一致しておく必要がある。
本発明の作用を第2図(二よって説明する。検出器1に
おいては攪拌器22の駆BIJ+二ともない開口部列を
出入する試料水流39が生じる。この際攪拌器nを筒体
回内に収納し同定配置しているため、感応同温では時間
変化することなくかつ十分大きい試料水流39を得て第
1図のXlを出力する。ここで検出器1の測定の時定数
をτ、とする。次(二pH市極2C二おいては端部あで
、試料水流39、ui1口部24と端部あとの距離、測
定槽37の形状および試料水の入口36からの試料水の
流入世なと(二よって一義的(二定まる試料水流40が
生じるこの試料水流40(−よって防波管29内の感応
面30と端部あとの間の試料水が時定数τ2で置換する
。また感応面300個有の時定数をτ3とするとpi(
測定の時定数はτ2+τ3である。τ1およびτ、は、
 感応同温および感応向30の特性(−よって定まり、
調整できなく、両者の関係はτ1〉τ3である。τ2は
概略式(4)で記述できる。
ここでFは試料水流40の流速、■は感応面30と端部
あとの間の防波管29内の庫槍、Cは定数である。
式(4)はVの選定(−よシτ2が調整可能であること
を示している。したがって■をで・(τ1−τ3)(二
設定しておくと検出器1の時定数とpH測定の時定数が
一致する。
試料水の入口36からの試料水の供給は節水および試料
水流40への外乱の防止の観点から小流量(二設定する
ことが望ましい。
本発明は第2図の実施例に限定されるものではなく次の
ような実施形態が可能である。
(1)第2図の防波管29は直管であるが、第3図のよ
う)二、支持体25の開口27に、曲部50を持ちかつ
端部51を開口したL字状の防波管52を下側から挿入
固着し、6リング53を介してI)H=極2を上側から
挿入する。このような防波管52は置換の時定数を大き
くする場合(二有効である。
(2)防波管29の水面31下での開口を端部28(一
般けているが側面(=切υ込みまたは穴を設けて開口し
てても同様の結果を得る。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明(二よると試料水のpH急変時(二も
演算誤差を生じることなくかつ広範囲のpHに対して高
精度で遊離有効塩素、次亜塩素酸および次亜塩素酸イオ
ンのMUを1−々(二測定し得る残留塩素測定装置が提
供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明(二よる残留塩素測定装置の一英施例を
示す構成図、第2図は本発明(二もとづく検出部の構成
を示す断面図、第3図は本発明(二剤いる防波管の他の
構成例を示す断面図である。 1・・・・・・・・・検出器 2・・・・・・・・・pH″市極 3.37・・・測定槽 4・・・・・・・・・検出部 6.7・・・変換器 8.9・・・演算器 加・・・・・・・・・尚庫 21・・・・・・・・・隔j摸磁極 四・・・・・・・・・攪拌器 乙、30・・・感応面 U・・・・・・・・・開口 29.52・・・防波管 39.40・・・試料水流 (7317) 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか
1名)第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 筒体内(二噛膜″嘔極と攪拌器とをそれらの感応部およ
    び攪拌翼が間隔を保って互い(二対向する如く配置しか
    つ上記間隔の周面となる筒体局面(二開口を設けた検出
    器と、内部にpH4極を有しかつその感応面よp軸方向
    ζ二突出した位置に開口を設けた防波管とを備え、上記
    検出器と防波管とを前記隔[電極およびpH屯電極′I
    !r感応面が水中(二浸漬する如く設置した残留塩素測
    定装置。
JP58126130A 1983-07-13 1983-07-13 残留塩素測定装置 Pending JPS6018752A (ja)

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JP58126130A JPS6018752A (ja) 1983-07-13 1983-07-13 残留塩素測定装置

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JP58126130A JPS6018752A (ja) 1983-07-13 1983-07-13 残留塩素測定装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027210A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-05 Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg Elektrochemischer sensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027210A1 (de) * 2007-08-30 2009-03-05 Endress+Hauser Conducta Gesellschaft Für Mess- Und Regeltechnik Mbh+Co. Kg Elektrochemischer sensor

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