(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の試水を、取水量を調整する取水流量調整手段を介して加圧調整槽に導入し、導入した試水を２分してその主流は加圧調整槽に設けたマニホールド部から排水管を通して排出し、他の一部の試水は、検水として高感度濁度計のフローセルの入口側に送水し、フローセルの出口側から前記マニホールド部に設けたフローセルへの流量を調整するフローセル流量調整手段を通して前記主流と合流して排水管から排出するようになし、前記取水流量調整手段とフローセル流量調整手段で流量および圧力を調整してフローセル内の検水中の微細気泡を除去した状態で高感度濁度計で濁度を測定するようにしたことを特徴とする濁度測定装置。
【請求項２】
試水を加圧調整槽に導入する採水配管に取水流量調整手段と直列に試水用開閉バルブを設け、更に、加圧調整槽からフローセルに検水を送水する検水導入管に検水用開閉バルブを設け、前記検水用開閉バルブを閉じておき、試水用開閉バルブを開き、取水流量調整手段の調整により加圧調整槽内の圧力が所定圧となったとき検水用開閉バルブを開き、フローセル流量調整手段の調整により流量と圧力を所定値に設定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の濁度測定装置。
【請求項３】
ろ過池からの浄水管が配置されているろ過池管廊内に濁度測定装置を設置し、測定対象の試水を管廊内の浄水管から採水配管を介して直接採水し、採水した試水を濁度測定装置に送水し、該濁度測定装置に有する取水流量調整手段および試水用開閉バルブを介して加圧調整槽に導入し、導入した試水を２分してその主流は加圧調整槽に設けたマニホールド部から排水管を通じて排出し、他の一部の試水は、検水用開閉バルブを介し検水として高感度濁度計のフローセルの入口側に送水し、フローセルの出口側から前記マニホールド部に設けたフローセルへの流量を調整するフローセル流量調整手段を通じて前記主流と合流して排水管から排出するようになし、前記検水用開閉バルブを閉じておき、試水用開閉バルブを開き、取水流量調整手段の調整により加圧調整槽内の圧力が所定圧となったとき検水用開閉バルブを開き、フローセル流量調整手段の調整により流量と圧力を所定値に設定してフローセル内の検水中の微細気泡を除去した状態で高感度濁度計で濁度を測定するようにしたことを特徴とする濁度測定方法。
【請求項４】
ろ過池から浄水を取り出す浄水管に測定対象の試水を採水配管を接続して測定対象の試水を取り出すとともに、該採水配管に試水の水圧が所定圧力以下のときその圧力を上げる加圧手段を設け、採水した試水を濁度測定装置に送水し、該濁度測定装置に有する取水流量調整手段および試水用開閉バルブを介して加圧調整槽に導入し、導入した試水を２分してその主流は加圧調整槽に設けたマニホールド部から排水管を通して排出し、他の一部の試水は、検水用開閉バルブを介して検水として高感度濁度計のフローセルの入口側に送水し、フローセルの出口側から前記マニホールド部に設けたフローセルへの流量を調整するフローセル流量調整手段を通して前記主流と合流して排水管から排水するようになし、前記検水用開閉バルブを閉じておき、試水用開閉バルブを開き、取水流量調整手段の調整により加圧調整槽内の圧力が所定圧となったとき検水用開閉バルブを開き、フローセル流量調整手段の調整により流量と圧力を所定値に設定してフローセル内の検水中の微細気泡を除去した状態で高感度濁度計で濁度を測定するようにしたことを特徴とする濁度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水場等の水質制御に使用される濁度測定装置と測定方法に係り、特に、高感度濁度測定を連続して測定できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
浄水場でのクリプトスポリジウム等原虫の漏洩対策として、厚生省から「クリプトスポリジウム暫定対策指針」として通達が出されている。この通達には、ろ過池流水の濁度を０．１度以下になるよう常時監視を行うことが示されている。
【０００３】
濁度測定装置のメーカー各社はこれに対応し、従来の濁度計よりも１０倍以上感度の高い高感度濁度計（又は装置）を開発している。
【０００４】
高感度濁度計のおおよその測定範囲は、下限０．０００１〜０．００１度、上限１〜２度であり、上記の暫定対策指針の指針値は０．１度であるので、この指針値の０．１度近傍に焦点を合わせている。
【０００５】
また、検出可能な最小粒径は、０．１μｍ〜０．５μｍである。このような高感度濁度計は、通常ろ過池管廊内や水質試験室に設置され、ろ過池流出水の濁度を常時監視するように連続測定している。
【０００６】
図５は従来の高感度濁度測定システムの概念図で、水質試験室でろ過池流出水の濁度を常時監視する場合を示している。同図において、３はろ過池、３０はろ過池３でろ過された浄水を送水する浄水管、３１は浄水管３０内の浄水の一部を試料水（以下、試水と略称する）として分取するポンプ、３２は水質試験室を示し、水質試験室３２は、調整槽３３、高感度濁度計３４からなる。
【０００７】
濁度の測定は、浄水管３０内の浄水の一部を試水としてポンプ３１により調整槽３３内に汲み上げて採水する。この汲み上げた測定対象の試水をパイプ３５を介して検水として高感度濁度計３４の検知部としてフローセル３４ａ内を通し、排出管３６から排出する。
【０００８】
フローセル３４ａ内では、例えば、レーザダイオードからパルス光束を検水中に投射し、その光束内に存在する微粒子から反射・散乱した光を光束と直角方向に装備された検出器で検知して電気量に変換し、演算・表示部３４ｂで濁度を演算・表示する。
【０００９】
なお、調整槽３３は、採水量が所定の水位以上になると溢水し、一定の水位を保つようにし、また、排水管３６は調整槽３３の水位よりＬ寸法低い位置に設置し、その圧力差により、検水が流れるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように高感度濁度計は、メンテナンスの際に手間を取らないように、水質試験室３２に調整槽３３や高感度濁度計３４を一括して設置されることが多い。一括設置すると、高感度濁度計３４で濁度を連続測定する場合、ろ過池３の出口の浄水管３０から水質試験室３まで試水を送水する必要がある。
【００１１】
ろ過池から送られてきた試水は、高感度濁度計３４に流れ込む水量を一定に保つためと、簡単な脱泡の目的で、水質試験室３２に設置している調整槽３３を一旦通過し、その後、高感度濁度計３４に送られる。
【００１２】
従来の低感度の濁度計による測定の場合は問題とはならなかったが、高感度で濁度を測定する場合には、従来の調整槽では脱泡できない非常に微細な気泡を検出してしまい、精密な濁度の測定ができないという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、微細な気泡による濁度測定値に与える影響を少なくし、高感度濁度測定を可能とする装置及び方法を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を解決するための手段は、測定対象の試水を、取水量を調整する取水流量調整手段を介して加圧調整槽に導入し、導入した試水を２分してその主流は加圧調整槽に設けたマニホールド部から排水管を通して排出し、他の一部の試水は、検水として高感度濁度計のフローセルの入口側に送水し、フローセルの出口側から前記マニホールド部に設けたフローセルへの流量を調整するフローセル流量調整手段を通して前記主流と合流して排水管から排出するようになし、前記取水流量調整手段とフローセル流量調整手段で流量および圧力を調整してフローセル内の検水中の微細気泡を除去した状態で高感度濁度計で濁度を測定するように濁度測定装置を構成する。
【００１５】
そして、試水の圧力（水圧）は、０．０５〜０．１ＭＰａ程度が望ましいが、それより高い場合は、取水流量調整手段で調整する。この試水の調圧およびフローセル内の検水の流量、調圧は次のように行う。
【００１６】
試水を加圧調整槽に導入する採水配管に取水流量調整手段と直列に試水用開閉バルブを設け、更に、加圧調整槽からフローセルに検水を送水する検水導入管に検水用開閉バルブを設け、前記検水用開閉バルブを閉じておき、試水用開閉バルブを開き、取水流量調整手段の調整により加圧調整槽内の圧力が所定圧となったとき検水用開閉バルブを開き、フローセル流量調整手段の調整により流量と圧力を所定値に設定する。この圧力は微細な気泡を除去する圧力、例えば０．０２〜０．０５ＭＰａを好適とする。
【００１７】
また、流量調整手段は、ニードルバルブを、また開閉バルブはボールバルブを好適とする。
【００１８】
この本発明による濁度測定装置を、ろ過や管廊内に設置するときは、管廊内はろ過池水面から５ｍ程度下にあるため、この水圧を利用し浄水管から直接採水して濁度測定装置に送水する。このようにすることで、微細気泡の影響を受けずに高感度の濁度測定ができる。
【００１９】
また、濁度測定装置に採水配管を介して試水を取り込む場合、採水配管に圧力が無い場合、又は少ない場合がある。かかる場合は、採水配管に少なくとも０．０３ＭＰａ程度の加圧ができる加圧手段を設ける。この加圧手段は、揚水ポンプ、又は放水検水槽等で実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００２１】
図１は本発明の濁度測定装置の概念図で、加圧調整部１と、従来と同様の機能を有する高感度濁度計２とで構成されている。
【００２２】
加圧調整部１は、加圧調整槽１１と、測定対象の試料水（以下、試水と略称する）を導入する採水配管１２と、加圧調整槽１１の下部から高感度濁度計２の検知部であるフローセル２１の入口に送水する検水導入管１３と、該フローセル２１の出口から加圧調整槽１１の上部に送水する検水導出管１４と、排水管１５とからなる。
【００２３】
そして、採水配管１２には、取水量を調整する手段としての取水流量調整バルブ１２ａと、試水用開閉バルブ１２ｂが設けられており、また検水導入管１３には検水用開閉バルブ１３ａが設けられている。
【００２４】
加圧調整槽１１は、下部に水槽１１Ａと、上部にマニホールド部１１Ｂから成り、マニホールド部１１Ｂはフローセル２１への流量を調整する機能を有する。
【００２５】
このマニホールド部１１Ｂは点線の部分で螺合され、取り外しが可能となっている。図２は取り外して螺合部分から見た底面図で、内部に配管の役目をなす通路となる孔と接続口を有する。
【００２６】
図２において１４′は検水導出管１４に接続された検水通路、１５′は排水管１５に接続される排水通路で、この排水通路１５′と検水通路１４′とは連通されている。１１ａは加圧調整槽１１の下部の水槽１１Ａと連通する連通孔で、下部の水槽１１Ａからの試水を通し排水通路１５′を介して排水管１５に排出される。
【００２７】
１１ｂはフローセル２１の流量を調整する手段としてのフローセル流量調整バルブで、検水通路１４′の流路内に設けられ、一点鎖線で示した部分でオリフェスを形成するようにしてある。
【００２８】
１６は圧力計で、連通孔１１ｄで下部の水槽１１Ａと連通し、水槽内の圧力を指示する。
【００２９】
なお、上記の取水およびフローセル流量調整バルブはニードルバルブが適し、開閉バルブはボールバルブが適する。
【００３０】
高感度濁度計２は、図５の高感度濁度計３４と同じで、検水を通して濁度を検知するフローセル２１と演算・表示部２２とからなる。
【００３１】
試水は採水配管１２より導入し、取水流量調整バルブ１２ａおよび試水用開閉バルブ１２ｂを介して加圧調整槽１１の水槽１１Ａに送水される。水槽１１Ａに入った試水は２方に別れ、主流は上部のマニホールド部１１Ｂの連通孔１１ａ（図２）を通って排出管１５から排出される。
【００３２】
他方は水槽１１Ａの下部から検水用開閉バルブ１３ａ、検水導入管１３を介してフローセル２１の入口から検水として流入し、フローセル２１の出口からマニホールド部１１Ｂに入り、フローセル流量調整バルブ１１ｂを通り、排水通路１５′で主流と合流して排水管１５より排出される。
【００３３】
濁度の測定には、フローセル２１内の流量および圧力を一定にする必要があり、特に、本発明ではこの圧力を微細な気泡を水中に溶解する所定の圧力に調整して保持し、微細な気泡を除去することに特徴を有する。その手段は次のように行う。
【００３４】
まず、検水用開閉バルブ１３ａを閉じておき、試水用開閉バルブ１２ｂを開いて徐々に取水流量調整バルブ１２ａをゆるめ（開き）、圧力計１６の圧力指示が０．０３〜０．０５Ｍｐを示すように調整する。水槽１１Ａおよびフローセル内はこの圧力となる。
【００３５】
次に、フローセル２１の入口側の検水用開閉バルブ１３ａを開き、マニホールド部１１Ｂのフローセル流量調整バルブ１１ｂをゆるめる。このフローセル流量調整バルブがゆるめられると、検水流路１４′部でオリフェースが形成され、連通孔１１ａからの主流と合流することでこの部分が減圧され検水が流れる。
【００３６】
このように、フローセル流量調整バルブ１１ｂがゆるめられると、フローセル２１に検水が流入して圧力が下がる。
【００３７】
このときの圧力と流量の関係を、例えば、表１のように設定する。
【００３８】
【表１】
0003911907.tif 000002
【００３９】
この設定は、製作段階で、例えば、フローセル流量調整バルブ１１ｂは、設定圧力０．０３ＭＰａで、フローセル２１内の流量が１５０ｍｌ／ｍｉｎ程度に設定し、実際の設置場所で、状況に応じて更に調整するようにすれば良い。
【００４０】
この加圧調整槽１１内の圧力は、そのままフローセル２１へと伝えられるため、フローセル２１内に圧力がかかった状態となる。圧力が上がると、気泡の溶解度が上がるため、ごく微細な気泡は水中へ溶解し、濁度測定の際、微細気泡の影響を受けることなく高感度濁度測定が可能となる。
【００４１】
図３は上記の高感度濁度測定装置を浄水施設に設置して濁度を測定する濁度測定方法の説明図である。
【００４２】
濁度測定装置は、加圧調整槽およびフローセル内の圧力を所定の圧力に保持するためには、試水の送水圧力がそれより高くする必要がある。急速ろ過池においては、管類、弁、流量調節器等を収めるための管廊が設けられ、管廊内は、ろ過池水面から一般に５ｍ程度下にあるため、最大圧力０．０５ＭＰａをかけることができる。従って、ろ過池管廊内に設置するときは、図３に示すように浄水管３０に採水配管１２を接続して直接採水する。
【００４３】
このように直線採水することで、ポンプ等の加圧手段を用いることなく、自然の圧力を利用して微細な気泡を除去した高感度の濁度測定が可能となる。
【００４４】
濁度測定装置の設置場所はいろいろあり、上記のように水質試験室や、ろ過池管廊内に設置される。この設置場所によっては、試水の圧力が無いか、不足する場合がある。例えば、水質試験室がろ過池の水面とあまり変わらなかったり、又はろ過池管廊内がろ過池水面からあまり下がっていない場合等である。この状況下でも濁度測定ができるようにする必要がある。
【００４５】
図４はかかる状況下でも測定ができる濁度測定方法の他の実施の形態の説明図で、検水配管１２に切換弁Ｖを設け、この切換弁Ｖを介して採水配管１２と並列的に加圧手段、例えば揚水ポンプＰを設け、切換弁Ｖの操作により、浄水管３０からの試水を直接加圧調整槽１１に流入するようにし、また、切換弁Ｖを切り替えてポンプＰを運転することにより、加圧された試水を加圧調整槽１１に送水するようにする。
【００４６】
水質試験室に検水を導入して濁度を測定する場合、一般的には採水用のポンプにより採水するが、この時点で圧力が０．０５ＭＰａ程度であれば、そのまま採水すれば微細気泡の影響を受けにくい状態で濁度の測定ができるので切換弁Ｖを介して直接採水するようにする。しかし、何等かの事由で０．０５ＭＰａ以下の場合がある。同様にろ過池管廊内に設置した場合でも、最大圧力が０．０５ＭＰａに達しない場合がある。
【００４７】
かかる場合は、切換弁Ｖを切り替えてポンプＰを運転し、採水圧を上げて加圧調整槽１１に送水するようにする。
【００４８】
このようにすることで、濁度測定装置をいかなる場所に設置しても微細気泡の影響を受けない濁度測定が実現できる。
【００４９】
この加圧手段は、揚水ポンプに限らず、放流検水槽を設けてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の濁度測定装置においては、加圧調整槽を用いて流量、圧力の調整ができるようにし、フローセル内の流量および圧力を微細気泡の溶解する所定の流量、圧力に保持するようにしたので、気泡の溶解度が上がり、微細な気泡は水中に溶解されて無くなり、気泡の影響を受けない高感度濁度の測定が可能となった。また、この濁度測定装置をろ過池管廊内に設置して使用する場合は、自然の圧力を利用して気泡の影響を受けない高感度の濁度測定ができる。
【００５１】
また、採水配管に採水加圧手段を設けることにより、本発明の濁度測定装置をいかなる設置場所に設置しても、気泡の影響を受けない高感度温度測定が可能となる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の濁度測定装置の概念図。
【図２】本発明の加圧調整槽の上部説明図。
【図３】本発明の濁度測定システムの概念図。
【図４】本発明の他の濁度測定システムの概念図。
【図５】従来の高感度濁度測定システムの概念図。
【符号の説明】
１…加圧調整部
２…高感度濁度計
３…ろ過池
１１…加圧調整槽
１２…採水配管
１３…検水導入管
１４…検水導出管
１５…排水管
１６…圧力計
２１…フローセル
２２…演算・表示部
３０…浄水管
【図１】
0003911907.tif 000003
【図２】
0003911907.tif 000004
【図３】
0003911907.tif 000005
【図４】
0003911907.tif 000006
【図５】
0003911907.tif 000007