(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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。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、その一部が流路内の処理対象液体に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。測定手段は、分流した処理対象液体に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。【選択図】図１
2014130105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、その一部が流路内の前記処理対象液体に前記紫外線を照射可能な位置に配置された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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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、その一部が前記流路内に前記処理対象液体に前記紫外線を照射可能に配置された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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２７９９７７号公報
【特許文献２】特開平４−３２０６９６号公報
【特許文献３】特開平１０−３３２６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、その一部が流路内の処理対象液体に紫外線を照射可能な位置に配置された分流路を有する。
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】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】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。
【図３】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。
【図４】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５】図５は、紫外線照射モジュールの概要構成斜視図である。
【図６】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７】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。
【図８】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】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。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
Ｏ３＋Ｈ２Ｏ＋ｈν（紫外線）→Ｈ２Ｏ２＋Ｏ２
Ｈ２Ｏ２＋ｈν（紫外線）→２ＯＨ・（ＯＨラジカル）
【００２６】
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）
【００２７】
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。
【００２８】
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）。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
［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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
［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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
［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。
【００６２】
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。
【００６３】
［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。
【００６４】
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。
【実施例】
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【符号の説明】
【００６８】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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