JP2001041950A - Water analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、試料水中の窒素化
合物を硝酸イオンに、リン化合物をリン酸イオンに、又
は有機態炭素（ＴＯＣ）を直接又は二酸化炭素に変換し
て測定する水質分析計に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water analyzer for converting nitrogen compounds in sample water into nitrate ions, phosphorus compounds into phosphate ions, or converting organic carbon (TOC) directly or into carbon dioxide for measurement. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、水中の窒素化合物やリン化合物は
水質富栄養化成分として、ＴＯＣは有機汚濁成分とし
て、環境水質汚濁の指標とされ、それらの成分を低減す
るために、各種施策が施されている。また、近年、テト
ラクロロエチレンやトリクロロエチレンなどのＶＯＣは
大気や地下水汚染として注目されている。我が国におい
ては水中の窒素化合物、リン化合物及びＴＯＣの分析方
法は、ＪＩＳのＫ０１０２や環境庁告示１４０号によっ
て公的に規格化されている。2. Description of the Related Art Conventionally, nitrogen compounds and phosphorus compounds in water have been used as eutrophication components for water, and TOC has been used as an organic pollution component as an indicator of environmental water pollution. Various measures have been taken to reduce these components. Have been. In recent years, VOCs such as tetrachloroethylene and trichlorethylene have attracted attention as air and groundwater pollution. In Japan, methods for analyzing nitrogen compounds, phosphorus compounds and TOC in water are publicly standardized by JIS K0102 and Notification No. 140 of the Environment Agency.
【０００３】水中の窒素化合物は硝酸イオン、亜硝酸イ
オン、アンモニウムイオン又は有機態窒素として存在し
ている。これらの水中窒素を全て測定するＴＮ（全窒
素）分析方法では、全ての窒素化合物を硝酸イオンに変
えて測定するが、アンモニウムイオンや有機態窒素は硝
酸イオンに酸化されにくい。そこで、ＴＮ測定では試料
水にアルカリ性ペルオキソ二硫酸カリウム溶液を加えて
１２０℃で３０分間加熱し、全ての窒素化合物を硝酸イ
オンに酸化する。それを冷却した後、ｐＨを２〜３に調
整し、硝酸イオンによる波長２２０ｎｍでの紫外線吸光
度を測定している。[0003] Nitrogen compounds in water are present as nitrate ions, nitrite ions, ammonium ions or organic nitrogen. In the TN (total nitrogen) analysis method for measuring all of the nitrogen in water, all the nitrogen compounds are changed to nitrate ions for measurement. However, ammonium ions and organic nitrogen are hardly oxidized to nitrate ions. Therefore, in the TN measurement, an alkaline potassium peroxodisulfate solution is added to the sample water and heated at 120 ° C. for 30 minutes to oxidize all nitrogen compounds to nitrate ions. After cooling, the pH was adjusted to 2-3 and the UV absorbance at a wavelength of 220 nm due to nitrate ions was measured.
【０００４】一方、水中のリン化合物はリン酸イオン、
加水分解性リン、又は有機態リンとして存在している。
ＴＰ（全リン）測定では中性状態でペルオキソ二硫酸カ
リウムを酸化剤として添加し、１２０℃で３０分間加熱
することによって全てのリン化合物をリン酸イオンに酸
化する。リン酸イオンは特有の光吸収を持たないので、
リン酸イオンを測定するには、冷却後に発色剤としてモ
リブデン酸アンモニウム溶液とＬ−アスコルビン酸溶液
を添加して発色させ、波長８８０ｎｍでの吸光度を測定
している。On the other hand, phosphorus compounds in water are phosphate ions,
Present as hydrolysable phosphorus or organic phosphorus.
In the TP (total phosphorus) measurement, potassium peroxodisulfate is added as an oxidizing agent in a neutral state, and all phosphorus compounds are oxidized to phosphate ions by heating at 120 ° C. for 30 minutes. Since phosphate ions do not have a specific light absorption,
In order to measure phosphate ions, after cooling, an ammonium molybdate solution and an L-ascorbic acid solution are added as color formers to develop color, and the absorbance at a wavelength of 880 nm is measured.
【０００５】また、本発明者により、水中の窒素化合物
及びリン化合物を測定できる分析装置が提案されてい
る。その分析装置では、試料水を光触媒に接触させつつ
紫外線を照射して、窒素化合物を硝酸イオンに、リン化
合物をリン酸イオンに同時に酸化する。そして、硝酸イ
オンは、波長２２０ｎｍでの紫外線吸光度を測定し、リ
ン酸イオンは、冷却後に発色剤を添加して発色させ、波
長８８０ｎｍでの吸光度を測定している（特開平６−１
２３７６９号公報参照）。The present inventors have proposed an analyzer capable of measuring nitrogen compounds and phosphorus compounds in water. The analyzer irradiates sample water with ultraviolet light while contacting it with a photocatalyst to simultaneously oxidize nitrogen compounds into nitrate ions and phosphorus compounds into phosphate ions. The nitrate ion measures the ultraviolet absorbance at a wavelength of 220 nm, and the phosphate ion measures the absorbance at a wavelength of 880 nm by adding a color former after cooling to form a color.
No. 23969).
【０００６】また、我が国においては、水質環境保全の
ために、閉鎖性海域に流入する工場排水に対し、有機汚
濁物質についてはすでに総量規制が実施され、ＣＯＤ
計、ＴＯＣ計、ＵＶ計などが公定法として採用されてい
る。その中でもＵＶ計は構成の簡素さにより最も普及し
ている。ＴＯＣ測定の多くは、高温触媒反応（例えば白
金触媒を用いて７００℃で反応させる）においてＴＯＣ
をＣＯ2に変換し、赤外線吸収法で測定する方法（燃焼
式ＴＯＣ法）や、酸化剤を添加した試料に紫外線を照射
して酸化し、試料中に増加したイオン伝導度を測定する
方法（湿式ＴＯＣ法）が実用化され、ＪＩＳのＫ０１０
２にも採用されている。[0006] In Japan, the total amount of organic pollutants has already been regulated for factory effluent flowing into closed sea areas in order to protect the water quality environment.
Meters, TOC meters, UV meters and the like have been adopted as official methods. Among them, the UV meter is most popular due to its simple configuration. Many TOC measurements are based on TOC in a high temperature catalytic reaction (for example, reaction at 700 ° C.
Is converted to CO 2 and measured by an infrared absorption method (combustion TOC method), or a method in which a sample to which an oxidizing agent is added is irradiated with ultraviolet rays to be oxidized, and the increased ion conductivity in the sample is measured ( Wet TOC method) has been put into practical use and JIS K010
2
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】公定法での酸化剤によ
る酸化方法及び特開平６−１２３７６９号に記載の装置
では、バッチ酸化であるため測定に時間を要するという
問題があった。また、公定法での酸化剤による酸化方法
では水の沸点以上の１２０℃というような高温に加熱す
るため、耐圧構造の反応釜を必要とし、酸化装置の構造
や操作が複雑になり、高価格になる問題があった。さら
に、公定法での酸化剤による酸化方法及び湿式ＴＯＣ法
では、酸化剤は消耗するため頻繁に補充しなければなら
ず、ランニングコストが高くなる問題があった。さら
に、燃焼式ＴＯＣ法では、Ｐｔ触媒及び７００℃の高温
に耐え得る加熱炉を必要とし、酸化装置の構造や操作が
複雑になり、高価格になる問題があった。However, the conventional method of oxidizing with an oxidizing agent and the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-123769 have a problem that the measurement is time-consuming because of batch oxidation. In addition, the oxidizing method using an oxidizing agent in the official method heats to a high temperature of 120 ° C., which is higher than the boiling point of water, so a pressure-resistant reactor is required, and the structure and operation of the oxidizing apparatus become complicated, resulting in high cost. There was a problem. Furthermore, in the oxidation method using an oxidizing agent and the wet TOC method in the official method, the oxidizing agent is consumed and must be replenished frequently so that the running cost is increased. Furthermore, the combustion TOC method requires a Pt catalyst and a heating furnace capable of withstanding a high temperature of 700 ° C., and thus has a problem in that the structure and operation of the oxidizing apparatus are complicated and the price is high.
【０００８】本発明は、水中の窒素化合物測定、リン化
合物測定及びＴＯＣ測定について、常温、常圧で測定で
き、消耗品を必要とせず、測定時間を短縮することがで
きる水質分析計を提供することを目的とするものであ
る。The present invention provides a water quality analyzer capable of measuring nitrogen compounds, phosphorus compounds and TOC in water at normal temperature and pressure, requiring no consumables, and shortening the measurement time. The purpose is to do so.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
円筒状の反応管ケースの中心部に光源を配し、試料水が
前記反応管ケースの内壁側から前記光源側及び前記光源
側から前記反応ケースの内壁側に交互に段差状に流れる
ように、前記反応管ケースの軸に垂直な方向に複数の隔
壁が配置され、前記隔壁の表面に光触媒が形成されてい
る光触媒反応器と、前記光触媒反応器にキャリアー液を
供給するキャリアー液供給部と、前記キャリアー液供給
部から前記光触媒反応器に至るキャリアー液の流れに試
料水を注入して反応溶液を作成する試料水注入部と、前
記光触媒反応器を流通後の前記反応溶液中の硝酸イオン
及びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流通前又
は流通後の前記反応溶液中の炭素成分のうちの少なくと
も１つを検出する分析部とを備えた水質分析計である。According to a first aspect of the present invention, there is provided:
A light source is arranged at the center of the cylindrical reaction tube case, so that the sample water alternately flows from the inner wall side of the reaction tube case to the light source side and the light source side to the inner wall side of the reaction case in a stepped manner. A plurality of partitions are arranged in a direction perpendicular to the axis of the reaction tube case, a photocatalyst reactor in which a photocatalyst is formed on the surface of the partition, and a carrier liquid supply unit that supplies a carrier liquid to the photocatalyst reactor, A sample water injection section for injecting sample water into the flow of the carrier liquid from the carrier liquid supply section to the photocatalytic reactor to form a reaction solution, and nitrate ions in the reaction solution after flowing through the photocatalyst reactor and An analyzer for detecting phosphate ions and at least one of carbon components in the reaction solution before or after flowing through the photocatalytic reactor.
【００１０】本発明の第２の態様は、円筒状の反応管ケ
ースの中心部に光源を配し、試料水が前記光源の周囲を
螺旋状に流れるように、前記光源の周囲に螺旋状の隔壁
が配置され、前記隔壁の表面に光触媒が形成されている
光触媒反応器と、前記光触媒反応器にキャリアー液を供
給するキャリアー液供給部と、前記キャリアー液供給部
から前記光触媒反応器に至るキャリアー液の流れに試料
水を注入して反応溶液を作成する試料水注入部と、前記
光触媒反応器を流通後の前記反応溶液中の硝酸イオン及
びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流通前又は
流通後の前記反応溶液中の二酸化炭素のうちの少なくと
も１つを検出する分析部とを備えた水質分析計である。According to a second aspect of the present invention, a light source is disposed at a central portion of a cylindrical reaction tube case, and a spiral water is provided around the light source so that the sample water flows spirally around the light source. A partition is disposed, a photocatalyst reactor in which a photocatalyst is formed on the surface of the partition, a carrier liquid supply unit for supplying a carrier liquid to the photocatalyst reactor, and a carrier from the carrier liquid supply unit to the photocatalyst reactor. A sample water injection unit for injecting sample water into a liquid flow to create a reaction solution, and nitrate ions and phosphate ions in the reaction solution after flowing through the photocatalytic reactor, and before or after flowing through the photocatalytic reactor An analyzer for detecting at least one of carbon dioxide in the reaction solution after the circulation.
【００１１】本発明の第３の態様は、円筒状の反応管ケ
ースの中心部に光源を配し、試料水が前記反応管ケース
の内壁側から前記光源側及び前記光源側から前記反応ケ
ースの内壁側に交互に段差状に流れるように、前記反応
管ケースの軸に垂直な方向に複数の隔壁が配置され、前
記隔壁の表面に光触媒が形成されている光触媒反応器
と、前記光触媒反応器に試料水を供給する試料水供給手
段と、前記光触媒反応器を流通後の前記試料水中の硝酸
イオン及びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流
通前又は流通後の前記試料水中の炭素成分のうちの少な
くとも１つを検出する分析部とを備えた水質分析計であ
る。According to a third aspect of the present invention, a light source is provided at a central portion of a cylindrical reaction tube case, and sample water is supplied from the inner wall side of the reaction tube case to the light source side and from the light source side to the reaction case. A plurality of partitions are arranged in a direction perpendicular to the axis of the reaction tube case so as to flow alternately in steps on the inner wall side, and a photocatalyst reactor in which a photocatalyst is formed on a surface of the partition, and the photocatalytic reactor A sample water supply means for supplying sample water to the sample water after flowing through the photocatalytic reactor, nitrate ions and phosphate ions, and carbon components in the sample water before or after flowing through the photocatalytic reactor. A water quality analyzer comprising: an analysis unit for detecting at least one of them.
【００１２】本発明の第４の態様は、円筒状の反応管ケ
ースの中心部に光源を配し、試料水が前記光源の周囲を
螺旋状に流れるように、前記光源の周囲に螺旋状の隔壁
が配置され、前記隔壁の表面に光触媒が形成されている
光触媒反応器と、前記光触媒反応器に試料水を供給する
試料水供給手段と、前記光触媒反応器を流通後の前記試
料水中の硝酸イオン及びリン酸イオン、並びに前記光触
媒反応器を流通前又は流通後の前記試料水中の炭素成分
のうちの少なくとも１つを検出する分析部とを備えた水
質分析計である。According to a fourth aspect of the present invention, a light source is disposed at a central portion of a cylindrical reaction tube case, and a spiral water is provided around the light source so that sample water flows spirally around the light source. A photocatalyst reactor in which a partition is disposed, and a photocatalyst is formed on the surface of the partition; sample water supply means for supplying sample water to the photocatalyst reactor; and nitric acid in the sample water after flowing through the photocatalyst reactor. An analyzer for detecting at least one of ions and phosphate ions and a carbon component in the sample water before or after flowing through the photocatalytic reactor.
【００１３】いずれの態様においても、光触媒反応器に
ついて、隔壁表面に形成された全ての光触媒の表面に光
源からの光が照射される。これにより、光源からの光は
担体等に吸収されることなく光触媒に照射され、光触媒
効果が向上する。さらに、試料水は段差状の隔壁又は螺
旋状の隔壁に沿って、その隔壁表面に形成された光触媒
に接触しつつ流れるので、試料水と光触媒との接触面積
が増大する。さらに、流通式の光触媒反応器を用い、反
応管ケース内での流路が長くなっても担体等の充填物が
存在しないので、流体抵抗が少なく、測定時間が短くな
り、ポンプや配管の仕様が緩やかになり、コストも安価
になる。In any of the embodiments, in the photocatalytic reactor, light from a light source is applied to the surfaces of all the photocatalysts formed on the surface of the partition wall. Thereby, the light from the light source is irradiated on the photocatalyst without being absorbed by the carrier or the like, and the photocatalytic effect is improved. Furthermore, since the sample water flows along the step-shaped partition or the spiral partition while contacting the photocatalyst formed on the surface of the partition, the contact area between the sample water and the photocatalyst increases. In addition, a flow-type photocatalytic reactor is used, and even if the flow path in the reaction tube case becomes longer, there is no filler such as a carrier.Therefore, the fluid resistance is reduced, the measurement time is shortened, and the pump and piping specifications are reduced. And the cost is lower.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】第１の態様及び第２の態様につい
て、キャリアー液はアルカリ性であり、光触媒反応器を
流通後の反応溶液を酸性にする酸注入部をさらに備え、
分析部は硝酸イオンに特有の吸収波長を選択し、その波
長の光を硝酸イオンの試料光として窒素化合物濃度を測
定するものを含んでいるようにすれば、ＴＮ測定に適用
することができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION According to the first and second aspects, the carrier liquid is alkaline, and the apparatus further comprises an acid injection section for making the reaction solution acidic after flowing through the photocatalytic reactor,
The analyzer can be applied to TN measurement by selecting an absorption wavelength specific to nitrate ions and using the wavelength of the light as a sample light of nitrate ions to measure the concentration of nitrogen compounds.
【００１５】第１の態様及び第２の態様について、キャ
リアー液は中性であり、光触媒反応器を流通後の反応溶
液にリン酸イオンと選択的に反応する発色剤を添加する
発色剤注入部をさらに備え、分析部はリン酸イオンと反
応した発色剤に特有の吸収波長を選択し、その波長の光
をリン酸イオンの試料光としてリン化合物濃度を測定す
るものを含んでいるようにすれば、ＴＰ測定に適用する
ことができる。In the first and second embodiments, the carrier liquid is neutral, and a coloring agent injection section for adding a coloring agent that selectively reacts with phosphate ions to the reaction solution after flowing through the photocatalytic reactor. The analysis unit may further include a unit that selects an absorption wavelength specific to the color former that has reacted with the phosphate ion, and uses the light of the wavelength as a sample light of the phosphate ion to measure the concentration of the phosphorus compound. For example, it can be applied to TP measurement.
【００１６】第１の態様及び第２の態様について、キャ
リアー液は中性であり、分析部は光触媒反応器を流通後
のキャリアー液のイオン導電率により炭素成分を検出し
て炭素化合物濃度を測定するものを含んでいるようにす
れば、ＴＯＣ測定に適用することができる。第１の態様
及び第２の態様について、キャリアー液は酸性であり、
光触媒反応器を流通したキャリアー液を気相と液相に分
離する気液分離手段をさらに備え、分析部は、気液分離
手段により分離された気相中の二酸化炭素を検出するこ
とにより炭素化合物濃度を測定するものを含んでいるよ
うにすれば、ＴＯＣ測定に適用することができる。In the first and second embodiments, the carrier liquid is neutral, and the analyzer detects the carbon component based on the ionic conductivity of the carrier liquid after flowing through the photocatalytic reactor to measure the concentration of the carbon compound. If it includes one that performs the above, it can be applied to the TOC measurement. For the first and second aspects, the carrier liquid is acidic;
The apparatus further comprises gas-liquid separation means for separating the carrier liquid flowing through the photocatalytic reactor into a gas phase and a liquid phase, and the analyzing unit detects the carbon compound in the gas phase separated by the gas-liquid separation means to detect the carbon compound. If it includes the one for measuring the concentration, it can be applied to the TOC measurement.
【００１７】第３の態様及び第４の態様について、光触
媒反応器に導かれる試料水をアルカリ性にするアルカリ
注入部と、光触媒反応器から分析部に導かれる試料水を
酸性にする酸注入部をさらに備え、分析部は、硝酸イオ
ンに特有の吸収波長を選択し、その波長の光を硝酸イオ
ンの試料光として窒素化合物濃度を測定するものを含ん
でいるようにすれば、ＴＮ測定に適用することができ
る。In the third and fourth embodiments, an alkali injection section for making the sample water guided to the photocatalyst reactor alkaline and an acid injection section for acidifying the sample water guided to the analysis section from the photocatalyst reactor are provided. In addition, if the analysis unit selects an absorption wavelength specific to nitrate ions and includes light for measuring the concentration of nitrogen compounds as light of the sample light of nitrate ions, the analysis unit is applied to TN measurement. be able to.
【００１８】第３の態様及び第４の態様について、試料
水は中性であり、光触媒反応器から分析部に導かれる試
料水にリン酸イオンと選択的に反応する発色剤を添加す
る発色剤注入部をさらに備え、分析部は、リン酸イオン
と反応した発色剤に特有の吸収波長を選択し、その波長
の光をリン酸イオンの試料光としてリン化合物濃度を測
定するものを含んでいるようにすれば、ＴＰ測定に適用
することができる。In the third embodiment and the fourth embodiment, the sample water is neutral, and a color former that selectively reacts with phosphate ions is added to the sample water guided to the analysis unit from the photocatalytic reactor. The apparatus further includes an injection unit, and the analysis unit includes a unit that selects an absorption wavelength specific to the color former that has reacted with the phosphate ion, and measures the concentration of the phosphorus compound by using light of the wavelength as a sample light of the phosphate ion. By doing so, it can be applied to TP measurement.
【００１９】第３の態様及び第４の態様について、試料
水は中性であり、分析部は、増加したイオン導電率によ
り炭素成分を検出することにより炭素化合物濃度を測定
するものを含んでいるようにすれば、ＴＯＣ測定に適用
することができる。第３の態様及び第４の態様につい
て、光触媒反応器に導かれる試料水を酸性に調整する酸
注入部と、光触媒反応器を流通した試料水を気相と液相
に分離する気液分離手段をさらに備え、分析部は、気液
分離手段により分離された気相中の二酸化炭素を検出す
ることにより炭素化合物濃度を測定するものを含んでい
るようにすれば、ＴＯＣ測定に適用することができる。
また、炭素化合物濃度は、光触媒反応器を流通する前の
キャリアー液又は試料水の２５４ｍｎでの吸光度から炭
素成分を検出することにより測定することもできる。In the third and fourth embodiments, the sample water is neutral, and the analysis unit includes a unit for measuring a carbon compound concentration by detecting a carbon component based on the increased ionic conductivity. By doing so, it can be applied to TOC measurement. Regarding the third mode and the fourth mode, an acid injection section for adjusting the sample water guided to the photocatalytic reactor to be acidic, and a gas-liquid separation means for separating the sample water flowing through the photocatalytic reactor into a gas phase and a liquid phase If the analysis unit further includes a unit for measuring the concentration of the carbon compound by detecting carbon dioxide in the gas phase separated by the gas-liquid separation unit, the analysis unit can be applied to the TOC measurement. it can.
The carbon compound concentration can also be measured by detecting the carbon component from the absorbance at 254 mn of the carrier liquid or the sample water before flowing through the photocatalytic reactor.
【００２０】光触媒の好ましい例は二酸化チタン又は貴
金属を混入させた二酸化チタンであり、光源は４００ｎ
ｍ以下の波長の紫外光を照射するものであることが好ま
しい。そのような紫外線を発生する光源は、光触媒に広
く利用されているブラックライトでもよいが、より効果
的にするにはオゾン発生の可能な低圧水銀灯が好まし
い。試料水に紫外線を照射すると、次のような反応が起
こり、試料水中に酸素原子やオゾンが発生する。この酸
素原子やオゾンが二酸化チタンからなる光酸化触媒の作
用とともに、汚染物質の酸化を促す。 Ｏ2＋ＵＶ（１８５ｎｍ） → ２Ｏ Ｏ＋Ｏ2 → Ｏ3 Ｏ3＋ＵＶ（２５４ｎｍ） → Ｏ＋Ｏ2 光触媒の酸化作用とともに、酸素原子やオゾンも酸化力
をもっているので、光化学酸化分解効率をさらに向上さ
せることができる。このように、オゾンを発生させるべ
く、キャリアー液又は試料水は酸素が注入されたもので
あることが好ましい。A preferred example of the photocatalyst is titanium dioxide or titanium dioxide mixed with a noble metal.
It is preferable to irradiate ultraviolet light having a wavelength of m or less. The light source that generates such ultraviolet light may be a black light widely used for a photocatalyst, but a more efficient low-pressure mercury lamp capable of generating ozone is preferable. When the sample water is irradiated with ultraviolet rays, the following reaction occurs, and oxygen atoms and ozone are generated in the sample water. The oxygen atoms and ozone promote the oxidation of pollutants together with the action of the photo-oxidation catalyst comprising titanium dioxide. O 2 + UV (185 nm) → 2O O + O 2 → O 3 O 3 + UV (254 nm) → O + O 2 Oxygen atoms and ozone have oxidizing power together with the oxidizing action of the photocatalyst, so that the photochemical oxidative decomposition efficiency can be further improved. . Thus, in order to generate ozone, the carrier liquid or the sample water is preferably one into which oxygen has been injected.
【００２１】反応管ケースの内壁の少なくとも一部は、
光の反射面であることが好ましい。その結果、光源から
の光は光触媒に吸収されるまで有効に活用され、光触媒
効果が最大限に発揮される。隔壁の表面が凹凸状に形成
さていることが好ましい。その結果、光触媒の表面積が
増大し、さらに光触媒効果が向上する。At least a part of the inner wall of the reaction tube case is
It is preferably a light reflecting surface. As a result, the light from the light source is effectively used until it is absorbed by the photocatalyst, and the photocatalytic effect is maximized. It is preferable that the surface of the partition is formed in an uneven shape. As a result, the surface area of the photocatalyst increases, and the photocatalytic effect is further improved.
【００２２】[0022]
【実施例】図１は、第１の態様及び第３の態様における
光触媒反応器の一例を示す断面図である。ステンレスか
らなり、両端が封止された円筒状の反応管ケース１が軸
方向を垂直方向にして設けられており、反応管ケース１
の側壁には、下端側に試料水入口３が設けられ、上端側
に試料水出口５が設けられている。反応管ケース１の寸
法は、内径が５０ｍｍ、長さが２５０ｍｍである。反応
管ケース１の中心軸上の周りに石英ガラスからなる保護
管７が配置され、保護管７の内部の中心軸上には低圧水
銀灯９が配置されている。低圧水銀灯９の出力は２０Ｗ
であり、安定器１１を介して、１００Ｖ交流電源に電気
的に接続されている。低圧水銀灯９は、１８５ｎｍ及び
２５４ｎｍの波長の紫外光を発し、その紫外光により酸
素からオゾンを生成する。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a photocatalyst reactor according to the first and third embodiments. A cylindrical reaction tube case 1 made of stainless steel and sealed at both ends is provided so that the axial direction is vertical.
The sample water inlet 3 is provided at the lower end and the sample water outlet 5 is provided at the upper end. The dimensions of the reaction tube case 1 are 50 mm in inner diameter and 250 mm in length. A protective tube 7 made of quartz glass is arranged around the central axis of the reaction tube case 1, and a low-pressure mercury lamp 9 is arranged on the central axis inside the protective tube 7. Output of low pressure mercury lamp 9 is 20W
And is electrically connected to a 100 V AC power supply via the ballast 11. The low-pressure mercury lamp 9 emits ultraviolet light having wavelengths of 185 nm and 254 nm, and generates ozone from oxygen using the ultraviolet light.
【００２３】反応管ケース１の内部には、円盤状の隔壁
１３ａ，１３ｂが複数枚配置されている。隔壁１３ａ
は、その中心部に保護管７の外径寸法よりも大きな寸法
の開口が形成されており、反応管ケース１の内壁に固定
され、保護管７との間に間隔をもって配置されている。
隔壁１３ｂは、反応管ケース１の内径寸法よりも小さな
寸法で形成されており、保護管７の周囲に固定され、反
応管ケース１の内壁と間隔をもって配置されている。隔
壁１３ａと１３ｂは交互に配置されており、隔壁１３
ａ，１３ｂの間隔は６ｍｍである。Inside the reaction tube case 1, a plurality of disk-shaped partitions 13a, 13b are arranged. Partition wall 13a
An opening having a size larger than the outer diameter of the protection tube 7 is formed at the center thereof, is fixed to the inner wall of the reaction tube case 1, and is arranged at a distance from the protection tube 7.
The partition wall 13b is formed with a size smaller than the inner diameter of the reaction tube case 1, is fixed around the protective tube 7, and is arranged at an interval from the inner wall of the reaction tube case 1. The partitions 13a and 13b are arranged alternately, and
The distance between a and 13b is 6 mm.
【００２４】試料水入口３から反応管ケース１内に導入
された試料水は、隔壁１３ａに沿って保護管７側に導か
れ、保護管７で折り返して隔壁１３ａ，１３ｂ間を反応
管ケース１の内壁側に導かれ、さらに、反応管ケース１
の内壁で折り返して次の隔壁１３ａ，１３ｂ間を保護管
７側に導かれる。このように、試料水は、隔壁１３ａ，
１３ｂにより形成された段差状の流路に沿って反応管ケ
ース１内を蛇行しながら流通した後、試料水出口５から
排出される。The sample water introduced from the sample water inlet 3 into the reaction tube case 1 is guided to the protection tube 7 side along the partition 13a, is turned back by the protection tube 7, and passes between the partitions 13a and 13b. Of the reaction tube case 1
And the space between the next partition 13a and 13b is guided to the protective tube 7 side. Thus, the sample water is supplied to the partition walls 13a,
After flowing while meandering inside the reaction tube case 1 along the stepped flow path formed by 13b, the sample water is discharged from the sample water outlet 5.
【００２５】隔壁１３ａ，１３ｂは、線径が０．３ｍ
ｍ、ピッチが０．５ｍｍのチタン金網表面に光触媒とし
ての二酸化チタンが塗布されたものである。隔壁１３
ａ，１３ｂの製造方法としては、チタン金網を加熱炉を
用いて８００℃、３０分間の条件で焼き、チタン金網の
表面に酸化チタンの薄膜を形成した後、二酸化チタンを
塗布する方法を用いた。チタン金網に直接光触媒を塗布
した場合には光触媒が剥離するおそれがあるが、チタン
金網表面に酸化チタンの薄膜を形成することにより光触
媒の剥離を防止することができる。このようにして形成
された隔壁１３ａ，１３ｂの表面は凹凸状になる。The partition walls 13a and 13b have a wire diameter of 0.3 m.
The titanium dioxide mesh having a m and a pitch of 0.5 mm is coated with titanium dioxide as a photocatalyst. Partition 13
As a method for producing a and 13b, a method was used in which a titanium wire mesh was baked in a heating furnace at 800 ° C. for 30 minutes, a titanium oxide thin film was formed on the surface of the titanium wire mesh, and titanium dioxide was applied. . When the photocatalyst is directly applied to the titanium wire mesh, the photocatalyst may peel off. However, by forming a titanium oxide thin film on the surface of the titanium wire mesh, the peeling of the photocatalyst can be prevented. The surfaces of the partition walls 13a and 13b formed in this manner have irregularities.
【００２６】低圧水銀灯９を点灯して隔壁１３ａ，１３
ｂに塗布された光触媒に紫外線が照射されると、試料水
中の窒素化合物、リン化合物及び有機態炭素が酸化され
るとともに、試料水中の酸素からオゾンが生成し、その
オゾンによっても窒素化合物、リン化合物及び有機態炭
素が酸化される。さらにオゾンは光触媒の還元種も酸化
するので、光触媒の酸化作用が促進される。このように
して、試料水中の窒素化合物を硝酸イオンに、リン化合
物をリン酸イオンに、有機態炭素を二酸化炭素に変換す
ることができる。When the low-pressure mercury lamp 9 is turned on, the partition walls 13a, 13
When the photocatalyst applied to b is irradiated with ultraviolet light, the nitrogen compound, the phosphorus compound and the organic carbon in the sample water are oxidized, and ozone is generated from oxygen in the sample water. The compound and organic carbon are oxidized. Further, ozone also oxidizes the reduced species of the photocatalyst, thereby promoting the oxidizing action of the photocatalyst. Thus, the nitrogen compound in the sample water can be converted into nitrate ions, the phosphorus compound into phosphate ions, and the organic carbon into carbon dioxide.
【００２７】図２は、第２の態様及び第４の態様におけ
る光触媒反応器の一例を示す断面図である。図１と同様
に、側壁の下端側に試料水入口３が設けられ、上端側に
試料水出口５が設けらた反応管ケース１の中心部に保護
管７が配置され、保護管７の内部に低圧水銀灯９が配置
されている。低圧水銀灯９は安定器１１を介して１００
Ｖ交流電源に電気的に接続されている。FIG. 2 is a sectional view showing an example of the photocatalyst reactor in the second and fourth embodiments. As in FIG. 1, a sample water inlet 3 is provided at the lower end of the side wall, and a protective tube 7 is arranged at the center of the reaction tube case 1 provided with a sample water outlet 5 at the upper end. Is provided with a low-pressure mercury lamp 9. The low-pressure mercury lamp 9 is set to 100
It is electrically connected to a V AC power supply.
【００２８】この実施例では、反応管ケース１、保護管
７間の空間には、螺旋状の隔壁１５が設けられており、
試料水入口３から反応管ケース１内に導入された試料水
は、隔壁１５に沿って低圧水銀灯９の周囲を巡りながら
試料水出口５に導かれるようになっている。反応ケース
１の軸方向における隔壁１５の面と面の間隔は６ｍｍで
ある。隔壁１５は、線径が０．３ｍｍ、ピッチが０．５
ｍｍのチタン金網表面に光触媒としての二酸化チタンが
塗布されたものである。隔壁１５は、実施例１の隔壁１
３ａ，１３ｂと同様の製造方法によって、表面が凹凸状
に形成されるとともに、光触媒の剥離が抑制されてい
る。低圧水銀灯９を点灯して隔壁１５に塗布された光触
媒に紫外線が照射されると、実施例１と同様にして、試
料水中の窒素化合物を硝酸イオンに、リン化合物をリン
酸イオンに、有機態炭素を二酸化炭素に変換することが
できる。In this embodiment, a spiral partition 15 is provided in the space between the reaction tube case 1 and the protection tube 7.
The sample water introduced from the sample water inlet 3 into the reaction tube case 1 is guided to the sample water outlet 5 while traveling around the low-pressure mercury lamp 9 along the partition wall 15. The distance between the surfaces of the partition walls 15 in the axial direction of the reaction case 1 is 6 mm. The partition 15 has a wire diameter of 0.3 mm and a pitch of 0.5
In this example, titanium dioxide as a photocatalyst was applied to the surface of a titanium wire mesh having a thickness of 1 mm. The partition 15 is the partition 1 of the first embodiment.
By the same manufacturing method as in 3a and 13b, the surface is formed in an uneven shape, and peeling of the photocatalyst is suppressed. When the low-pressure mercury lamp 9 is turned on and the photocatalyst applied to the partition wall 15 is irradiated with ultraviolet rays, the nitrogen compound in the sample water is converted to nitrate ions, the phosphorus compound is converted to phosphate ions, and Carbon can be converted to carbon dioxide.
【００２９】図３は、第１の態様及び第２の態様をＴＮ
測定に適用した一実施例を示す概略構成図である。キャ
リアー液を収容するキャリアー液容器１７ａが配置され
ている。キャリアー液は、蒸留水や超純水など窒素成分
を含まない水により調製された溶液であり、ｐＨ１０に
調整されている。キャリアー液には、予め酸素をバブリ
ングして溶存酸素濃度を高めておくことが好ましい。キ
ャリアー液容器１７ａからの流路は、送液ポンプ１９及
び試料水注入口２１を介して、光触媒反応器２３の試料
水入口３に接続されている。光触媒反応器２３は、第１
の態様では図１に示すものであり、第２の態様では図２
に示すものである。試料水注入口２１では、マイクロシ
リンジ等により計量された所定量の試料がキャリアー液
に注入される。第１の態様及び第２の態様のキャリアー
液供給部はキャリアー液容器１７ａ及びポンプ１９によ
り構成され、試料水注入部は試料水注入口２１及びマイ
クロシリンジ等により構成される。FIG. 3 shows the first mode and the second mode using TN.
It is a schematic structure figure showing one example applied to measurement. A carrier liquid container 17a for storing the carrier liquid is provided. The carrier liquid is a solution prepared from water containing no nitrogen component such as distilled water or ultrapure water, and is adjusted to pH 10. It is preferable that oxygen is previously bubbled into the carrier liquid to increase the dissolved oxygen concentration. The flow path from the carrier liquid container 17a is connected to the sample water inlet 3 of the photocatalytic reactor 23 via the liquid feed pump 19 and the sample water inlet 21. The photocatalyst reactor 23 has a first
1 is shown in FIG. 1, and in the second embodiment, FIG.
It is shown in FIG. At the sample water injection port 21, a predetermined amount of a sample measured by a micro syringe or the like is injected into the carrier liquid. In the first and second embodiments, the carrier liquid supply unit is configured by the carrier liquid container 17a and the pump 19, and the sample water injection unit is configured by the sample water injection port 21, a micro syringe, and the like.
【００３０】光触媒反応器２３の試料水出口５からの流
路は、硝酸イオンに特有の吸収波長である２２０ｎｍの
波長の光を選択し、その波長の光を硝酸イオンの試料光
として検出する分析部２５ａに接続されている。光触媒
反応器２３、分析部２５ａ間の流路には、ポンプ２７を
介して、塩酸容器２９につながる流路が合流しており、
光触媒反応器２３から分析部２５ａに導かれる反応溶液
（キャリアー液又はキャリアー液に試料水が注入された
もの。以下も同じ。）に塩酸が添加されて分析部２５ａ
に導かれる溶液のｐＨが２〜３に調整される。第１の態
様及び第２の態様の酸注入部は、ポンプ２７及び塩酸容
器２９により構成される。In the flow path from the sample water outlet 5 of the photocatalyst reactor 23, light having a wavelength of 220 nm, which is an absorption wavelength specific to nitrate ions, is selected, and the light having that wavelength is detected as sample light of nitrate ions. It is connected to the unit 25a. A flow path connected to the hydrochloric acid container 29 via the pump 27 joins a flow path between the photocatalytic reactor 23 and the analysis unit 25a,
Hydrochloric acid is added to a reaction solution (a carrier liquid or a solution obtained by injecting sample water into a carrier liquid; the same applies hereinafter) guided from the photocatalytic reactor 23 to the analysis unit 25a.
Is adjusted to 2-3. The acid injection section of the first embodiment and the second embodiment includes a pump 27 and a hydrochloric acid container 29.
【００３１】ポンプ１９を作動させて、キャリアー液を
キャリアー液容器１７ａから、試料水注入口２１及び光
触媒反応器２３を介して、分析部２５ａに送液する。キ
ャリアー液の送液量は通常０．１〜１０００ｍｌであ
り、１〜１００ｍｌが好ましい。また、ポンプ２７を作
動させて、分析部２５ａに流入する反応溶液のｐＨが２
〜３になるように、光触媒反応器２３から流出する反応
溶液に塩酸容器２９から塩酸を添加する。分析部２５ａ
が安定した後、試料水注入口２１から所定量の試料水を
キャリアー液に注入する。試料水はキャリアー液ととも
に光触媒反応器２３に送られ、試料水中の窒素化合物が
硝酸イオンに変換された後、分析部２５ａに送られる。
分析部２５ａにより硝酸イオンを検出し、試料水中の窒
素化合物濃度を算出する。By operating the pump 19, the carrier liquid is sent from the carrier liquid container 17a to the analysis section 25a via the sample water inlet 21 and the photocatalytic reactor 23. The flow rate of the carrier liquid is usually 0.1 to 1000 ml, preferably 1 to 100 ml. Further, the pump 27 is operated to adjust the pH of the reaction solution flowing into the analysis section 25a to 2
Hydrochloric acid is added from the hydrochloric acid container 29 to the reaction solution flowing out of the photocatalyst reactor 23 so that the reaction solution becomes ~ 3. Analysis unit 25a
After is stabilized, a predetermined amount of sample water is injected from the sample water inlet 21 into the carrier liquid. The sample water is sent to the photocatalytic reactor 23 together with the carrier liquid, and after the nitrogen compounds in the sample water are converted into nitrate ions, the sample water is sent to the analysis unit 25a.
The analysis unit 25a detects nitrate ions and calculates the concentration of nitrogen compounds in the sample water.
【００３２】図４は、第１の態様及び第２の態様をＴＰ
測定に適用した一実施例を示す概略構成図である。キャ
リアー液を収容するキャリアー液容器１７ｂが配置され
ている。キャリアー液は、蒸留水や超純水などリン成分
を含まない水により調製された溶液であり、ｐＨ４〜９
に調整されている。キャリアー液には、予め酸素をバブ
リングして溶存酸素濃度を高めておくことが好ましい。
キャリアー液容器１７ｂからの流路は、図３の実施例と
同様に、送液ポンプ１９及び試料水注入口２１を介し
て、光触媒反応器２３に接続されている。光触媒反応器
２３は、第１の態様では図１に示すものであり、第２の
態様では図２に示すものである。FIG. 4 shows the first mode and the second mode using TP
It is a schematic structure figure showing one example applied to measurement. A carrier liquid container 17b for storing the carrier liquid is arranged. The carrier liquid is a solution prepared from water containing no phosphorus component, such as distilled water or ultrapure water, and has a pH of 4 to 9.
Has been adjusted. It is preferable that oxygen is previously bubbled into the carrier liquid to increase the dissolved oxygen concentration.
The flow path from the carrier liquid container 17b is connected to the photocatalytic reactor 23 via the liquid feed pump 19 and the sample water inlet 21 as in the embodiment of FIG. The photocatalyst reactor 23 is as shown in FIG. 1 in the first embodiment, and is as shown in FIG. 2 in the second embodiment.
【００３３】光触媒反応器２３からの流路は、リン酸イ
オンと反応したモリブデン酸アンモニウム溶液とＬ−ア
スコルビン酸溶液に特有の吸収波長である８８０ｎｍの
波長の光を選択し、その波長の光をリン酸イオンの試料
光として検出する分析部２５ｂに接続されている。分析
部２５ｂには、ポンプ３１を介して、モリブデン酸アン
モニウム溶液を収容した発色剤容器３３とＬ−アスコル
ビン酸溶液を収容した発色剤容器３５も接続されてお
り、分析部２５ｂの吸光セルに供給された反応溶液にモ
リブデン酸アンモニウム溶液及びＬ−アスコルビン酸溶
液が添加される。第１及び第２の態様の発色剤注入部
は、ポンプ３１及び発色剤容器３３，３５により構成さ
れる。The flow path from the photocatalytic reactor 23 selects light having a wavelength of 880 nm, which is an absorption wavelength specific to the ammonium molybdate solution and the L-ascorbic acid solution reacted with phosphate ions, and transmits the light having that wavelength. It is connected to an analyzer 25b that detects phosphate ions as sample light. A color former container 33 containing an ammonium molybdate solution and a color former container 35 containing an L-ascorbic acid solution are also connected to the analyzer 25b via a pump 31 and supplied to the absorption cell of the analyzer 25b. An ammonium molybdate solution and an L-ascorbic acid solution are added to the reaction solution. The colorant injection sections of the first and second embodiments are constituted by a pump 31 and colorant containers 33 and 35.
【００３４】ポンプ１９を作動させて、キャリアー液を
キャリアー液容器１７ｂから、試料水注入口２１及び光
触媒反応器２３を介して、分析部２５ｂに送液する。分
析部２５ｂが安定した後、試料水注入口２１から所定量
の試料水をキャリアー液に注入する。試料水はキャリア
ー液とともに光触媒反応器２３に送られ、試料水中のリ
ン化合物がリン酸イオンに変換された後、分析部２５ｂ
に送られる。ポンプ３１を作動させて、分析部２５ｂの
吸光セルに供給された反応溶液にモリブデン酸アンモニ
ウム溶液及びＬ−アスコルビン酸溶液を添加して、分析
部２５ｂによりリン酸イオンと結合した発色剤の濃度を
検出し、試料水中のリン化合物濃度を算出する。By operating the pump 19, the carrier liquid is sent from the carrier liquid container 17b to the analysis section 25b via the sample water inlet 21 and the photocatalytic reactor 23. After the analysis unit 25b is stabilized, a predetermined amount of sample water is injected into the carrier liquid from the sample water inlet 21. The sample water is sent to the photocatalytic reactor 23 together with the carrier liquid, and the phosphorus compound in the sample water is converted into phosphate ions.
Sent to By operating the pump 31, the ammonium molybdate solution and the L-ascorbic acid solution are added to the reaction solution supplied to the light absorption cell of the analysis unit 25b, and the concentration of the color former bound to phosphate ions by the analysis unit 25b is reduced. Detect and calculate the concentration of phosphorus compound in the sample water.
【００３５】図５は、第１の態様及び第２の態様をＴＯ
Ｃ測定に適用した一実施例を示す概略構成図である。キ
ャリアー液を収容するキャリアー液容器１７ｃが配置さ
れている。キャリアー液は、蒸留水や超純水など炭素成
分を含まない水により調製された溶液であり、ｐＨ４〜
９に調整されている。キャリアー液には、予め酸素をバ
ブリングして溶存酸素濃度を高めておくことが好まし
い。キャリアー液容器１７ｃからの流路は、送液ポンプ
１９、試料水注入口２１及び三方電磁バルブ３７を介し
て、光触媒反応器２３に接続されている。光触媒反応器
２３は、第１の態様では図１に示すものであり、第２の
態様では図２に示すものである。FIG. 5 shows the first embodiment and the second embodiment in the TO
It is a schematic structure figure showing one example applied to C measurement. A carrier liquid container 17c for storing the carrier liquid is arranged. The carrier liquid is a solution prepared from water containing no carbon component such as distilled water or ultrapure water, and has a pH of 4 to
It has been adjusted to 9. It is preferable that oxygen is previously bubbled into the carrier liquid to increase the dissolved oxygen concentration. The flow path from the carrier liquid container 17c is connected to the photocatalyst reactor 23 via the liquid feed pump 19, the sample water inlet 21 and the three-way electromagnetic valve 37. The photocatalyst reactor 23 is as shown in FIG. 1 in the first embodiment, and is as shown in FIG. 2 in the second embodiment.
【００３６】光触媒反応器２３からの流路は、三方電磁
バルブ３９を介して、キャリアー液のイオン導電率を測
定すべく導電率測定電極を備えた分析部２５ｃに接続さ
れている。バルブ３７，３９には、バイパス流路４１も
接続されており、バルブ３７，３９は、流路を切り替え
て、キャリアー液を光触媒反応器２３又はバイパス流路
４１を介して分析部２５ｃに供給する。The flow path from the photocatalyst reactor 23 is connected via a three-way electromagnetic valve 39 to an analyzer 25c having a conductivity measuring electrode for measuring the ionic conductivity of the carrier liquid. A bypass passage 41 is also connected to the valves 37 and 39, and the valves 37 and 39 switch the passage to supply the carrier liquid to the analysis unit 25c via the photocatalytic reactor 23 or the bypass passage 41. .
【００３７】バルブ３７，３９を光触媒反応器２３側に
接続し、ポンプ１９を作動させて、キャリアー液をキャ
リアー液容器１７ｃから、試料水注入口２１、バルブ３
７、光触媒反応器２３及びバルブ３９を介して、分析部
２５ｃに送液する。分析部２５ｃが安定した後、試料水
注入口２１から所定量の試料水をキャリアー液に注入す
る。試料水はキャリアー液とともに光触媒反応器２３に
送られ、試料水中の炭素化合物が炭酸イオンに変換され
た後、分析部２５ｃに送られる。分析部２５ｃにより反
応溶液の導電率増加を検出し、試料水中の炭酸イオン濃
度（全炭素濃度、ＴＣ濃度）を算出する。同じ試料水に
ついて、バルブ３７，３９を切り替えて、光触媒反応器
２３を介さずに、分析部２５ｃにより導電率増加を検出
し、試料水中の炭酸イオン濃度（無機態炭素濃度、ＩＣ
濃度）を算出する。ＴＣ濃度からＩＣ濃度を差し引い
て、ＴＯＣ濃度を算出する。The valves 37 and 39 are connected to the photocatalyst reactor 23 side, and the pump 19 is operated to transfer the carrier liquid from the carrier liquid container 17c to the sample water inlet 21 and the valve 3
7. The solution is sent to the analysis unit 25c via the photocatalyst reactor 23 and the valve 39. After the analysis unit 25c is stabilized, a predetermined amount of sample water is injected into the carrier liquid from the sample water inlet 21. The sample water is sent to the photocatalytic reactor 23 together with the carrier liquid, and after the carbon compounds in the sample water are converted into carbonate ions, the sample water is sent to the analysis unit 25c. The analyzer 25c detects an increase in the conductivity of the reaction solution, and calculates the carbonate ion concentration (total carbon concentration, TC concentration) in the sample water. For the same sample water, the valves 37 and 39 are switched to detect an increase in conductivity by the analysis unit 25c without passing through the photocatalytic reactor 23, and the carbonate ion concentration (inorganic carbon concentration, IC
Concentration). The TOC concentration is calculated by subtracting the IC concentration from the TC concentration.
【００３８】この実施例の検出能を評価すべく、燃焼式
ＴＯＣ法との相関を調べた。図１１は、この実施例と燃
焼式ＴＯＣ法の相関を示すグラフである。縦軸はこの実
施例による検出濃度（ｐｐｍ）を示し、横軸は燃焼式Ｔ
ＯＣ法による検出濃度（ｐｐｍ）を示す。図１１に示す
ように、この実施例は燃焼式ＴＯＣ法と同等の検出能及
び精度を示し、ＴＯＣ測定に適用できることがわかる。In order to evaluate the detectability of this example, the correlation with the combustion TOC method was examined. FIG. 11 is a graph showing the correlation between this embodiment and the combustion TOC method. The vertical axis shows the detected concentration (ppm) according to this embodiment, and the horizontal axis shows the combustion type T
It shows the concentration (ppm) detected by the OC method. As shown in FIG. 11, this example shows the same detection power and accuracy as the combustion TOC method, and can be understood to be applicable to TOC measurement.
【００３９】図６は、第１の態様及び第２の態様をＴＯ
Ｃ測定に適用した他の実施例を示す概略構成図である。
キャリアー液を収容するキャリアー液容器１７ｄが配置
されている。キャリアー液は、蒸留水や超純水など炭素
成分を含まない水により調製された溶液であり、ｐＨ２
〜３に調整されている。キャリアー液には、予め酸素を
バブリングして溶存酸素濃度を高めておくことが好まし
い。キャリアー液容器１７ｄからの流路は、送液ポンプ
１９、試料水注入口２１及びバルブ３７を介して、光触
媒反応器２３に接続されている。光触媒反応器２３は、
第１の態様では図１に示すものであり、第２の態様では
図２に示すものである。FIG. 6 shows the first mode and the second mode of the TO mode.
It is a schematic structure figure showing other examples applied to C measurement.
A carrier liquid container 17d for storing the carrier liquid is provided. The carrier liquid is a solution prepared from water containing no carbon component, such as distilled water or ultrapure water, and has a pH of 2
Adjusted to ~ 3. It is preferable that oxygen is previously bubbled into the carrier liquid to increase the dissolved oxygen concentration. The flow path from the carrier liquid container 17d is connected to the photocatalytic reactor 23 via the liquid feed pump 19, the sample water inlet 21 and the valve 37. The photocatalytic reactor 23 is
The first embodiment is shown in FIG. 1, and the second embodiment is shown in FIG.
【００４０】光触媒反応器２３からの流路は、バルブ３
９を介して、キャリアー液を気相と液相に分離する気液
分離器４３に接続されている。気液分離器４３には、液
相を排出する排出流路４５と、気相を分析部２５ｄに導
く気体流路４７が接続されている。分析部２５ｄは、気
体流路４７から供給される気体中の二酸化炭素濃度を検
出するものであり、例えばＮＤＩＲ（非分散型赤外分析
計）である。バルブ３７，３９には、バイパス流路４１
も接続されている。The flow path from the photocatalyst reactor 23 is a valve 3
9 is connected to a gas-liquid separator 43 that separates the carrier liquid into a gas phase and a liquid phase. The gas-liquid separator 43 is connected to a discharge channel 45 for discharging the liquid phase and a gas channel 47 for guiding the gas phase to the analyzer 25d. The analyzer 25d detects the concentration of carbon dioxide in the gas supplied from the gas flow path 47, and is, for example, an NDIR (non-dispersive infrared analyzer). The valves 37 and 39 have bypass passages 41.
Is also connected.
【００４１】バルブ３７，３９を光触媒反応器２３側に
接続し、ポンプ１９を作動させて、キャリアー液をキャ
リアー液容器１７ｄから、試料水注入口２１、バルブ３
７、光触媒反応器２３及びバルブ３９を介して、気液分
離器４３に送液する。気液分離器４３は反応溶液を気相
と液相に分離し、分離後の気体を気体流路４７を介して
分析部２５ｄに供給し、液体を排出流路４５から排出す
る。分析部２５ｄが安定した後、試料水注入口２１から
所定量の試料水をキャリアー液に注入する。試料水はキ
ャリアー液とともに光触媒反応器２３に送られ、試料水
中の炭素化合物が炭酸イオンに変換された後、気液分離
器４３に送られる。キャリアー液は酸性に調整されてい
るので、気液分離器４３では、炭酸イオンが気化して二
酸化炭素となって気体流路４７に導かれる。分析部２５
ｄにより、気体流路４７から供給される気体中の二酸化
炭素濃度を検出し、試料水中のＴＣ濃度を算出する。同
じ試料水について、バルブ３７，３９を切り替えて、光
触媒反応器２３を介さずに、分析部２５ｃにより、気体
流路４７から供給される気体中の二酸化炭素濃度を検出
し、試料水中のＩＣ濃度を算出する。ＴＣ濃度からＩＣ
濃度を差し引いて、ＴＯＣ濃度を算出する。The valves 37 and 39 are connected to the photocatalyst reactor 23 side, and the pump 19 is operated to transfer the carrier liquid from the carrier liquid container 17 d to the sample water inlet 21 and the valve 3.
7. The liquid is sent to the gas-liquid separator 43 via the photocatalyst reactor 23 and the valve 39. The gas-liquid separator 43 separates the reaction solution into a gas phase and a liquid phase, supplies the separated gas to the analysis unit 25 d via the gas flow path 47, and discharges the liquid from the discharge flow path 45. After the analyzer 25d is stabilized, a predetermined amount of sample water is injected into the carrier liquid from the sample water inlet 21. The sample water is sent to the photocatalytic reactor 23 together with the carrier liquid, and after the carbon compounds in the sample water are converted into carbonate ions, the sample water is sent to the gas-liquid separator 43. Since the carrier liquid is adjusted to be acidic, in the gas-liquid separator 43, the carbonate ions are vaporized to become carbon dioxide and guided to the gas flow path 47. Analysis unit 25
Based on d, the concentration of carbon dioxide in the gas supplied from the gas flow path 47 is detected, and the TC concentration in the sample water is calculated. By switching the valves 37 and 39 for the same sample water, the concentration of carbon dioxide in the gas supplied from the gas flow path 47 is detected by the analysis unit 25c without passing through the photocatalytic reactor 23, and the IC concentration in the sample water is detected. Is calculated. IC from TC concentration
The TOC concentration is calculated by subtracting the concentration.
【００４２】図７は、第３の態様及び第４の態様をＴＮ
測定に適用した一実施例を示す概略構成図である。試料
水を供給する試料水供給部４９が配置されており、試料
水供給部４９からの流路は、送液ポンプ５１を介して、
光触媒反応器２３に接続されている。試料水供給部４９
から供給される試料水には、予め酸素をバブリングして
溶存酸素濃度を高めておくことが好ましい。光触媒反応
器２３は、第３の態様では図１に示すものであり、第４
の態様では図２に示すものである。第３及び第４の態様
の試料水供給手段は試料水供給部４９及びポンプ５１に
より構成される。試料水供給部４９、光触媒反応器２３
間の流路には、ポンプ５３を介して、アルカリ容器５５
につながる流路が合流しており、試料水供給部４９から
光触媒反応器２３に導かれる試料水にアルカリ溶液が添
加されてｐＨ１０に調整される。FIG. 7 shows the third mode and the fourth mode in the TN mode.
It is a schematic structure figure showing one example applied to measurement. A sample water supply unit 49 for supplying the sample water is arranged, and a flow path from the sample water supply unit 49 is provided via a liquid sending pump 51.
It is connected to a photocatalyst reactor 23. Sample water supply unit 49
It is preferable to increase the dissolved oxygen concentration by bubbling oxygen in advance to the sample water supplied from. The photocatalyst reactor 23 is the one shown in FIG.
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. The sample water supply means according to the third and fourth aspects includes a sample water supply unit 49 and a pump 51. Sample water supply unit 49, photocatalytic reactor 23
An alkaline container 55 is provided in a flow path between
Are connected to each other, and the pH is adjusted to 10 by adding an alkaline solution to the sample water guided from the sample water supply unit 49 to the photocatalytic reactor 23.
【００４３】図３の実施例と同様に、光触媒反応器２３
からの流路は、分析部２５ａに接続されており、光触媒
反応器２３、分析部２５ａ間の流路には、ポンプ２７を
介して、塩酸容器２９につながる流路が合流している。
第３及び第４の態様の酸注入部は、ポンプ２７及び塩酸
容器２９により構成される。As in the embodiment shown in FIG.
Is connected to the analysis section 25a, and a flow path connected to the hydrochloric acid container 29 via the pump 27 joins the flow path between the photocatalytic reactor 23 and the analysis section 25a.
The acid injection sections of the third and fourth embodiments are constituted by a pump 27 and a hydrochloric acid container 29.
【００４４】ポンプ５１を作動させて、試料水を試料水
供給部４９から、光触媒反応器２３を介して、分析部２
５ａに送液し、ポンプ５３を作動させて、試料水にアル
カリ容器５５からアルカリ溶液を添加して、光触媒反応
器２３に流入する試料水のｐＨを１０にする。試料水の
送液量は通常０．１〜１０００ｍｌであり、１〜１００
ｍｌが好ましい。また、ポンプ２７を作動させて、光触
媒反応器２３から流出する試料水に塩酸容器２９から塩
酸を添加して、分析部２５ａに流入する試料水のｐＨを
２〜３にする。試料水供給部４９からの試料水は、光触
媒反応器２３に送られ、試料水中の窒素化合物が硝酸イ
オンに変換された後、分析部２５ａに送られる。分析部
２５ａにより硝酸イオンを検出し、試料水中の窒素化合
物濃度を算出する。By operating the pump 51, the sample water is supplied from the sample water supply unit 49 via the photocatalytic reactor 23 to the analysis unit 2.
5a, the pump 53 is operated, and an alkaline solution is added from the alkaline container 55 to the sample water to adjust the pH of the sample water flowing into the photocatalytic reactor 23 to 10. The feed rate of the sample water is usually 0.1 to 1000 ml, and 1 to 100 ml.
ml is preferred. Further, the pump 27 is operated to add hydrochloric acid from the hydrochloric acid container 29 to the sample water flowing out of the photocatalytic reactor 23 so that the pH of the sample water flowing into the analysis unit 25a is adjusted to 2-3. The sample water from the sample water supply unit 49 is sent to the photocatalytic reactor 23, and after the nitrogen compound in the sample water is converted into nitrate ions, is sent to the analysis unit 25a. The analysis unit 25a detects nitrate ions and calculates the concentration of nitrogen compounds in the sample water.
【００４５】図８は、第３の態様及び第４の態様をＴＰ
測定に適用した一実施例を示す概略構成図である。試料
水供給部４９が配置されており、試料水供給部４９から
の流路は、送液ポンプ５１を介して、光触媒反応器２３
に接続されている。試料水供給部４９から供給される試
料水はｐＨ４〜９に調整されている。その試料水には予
め酸素をバブリングして溶存酸素濃度を高めておくこと
が好ましい。光触媒反応器２３は、第３の態様では図１
に示すものであり、第４の態様では図２に示すものであ
る。FIG. 8 shows the third mode and the fourth mode using TP
It is a schematic structure figure showing one example applied to measurement. A sample water supply unit 49 is provided, and a flow path from the sample water supply unit 49 is connected to the photocatalyst reactor 23 via a liquid sending pump 51.
It is connected to the. The sample water supplied from the sample water supply unit 49 is adjusted to pH 4-9. It is preferable that oxygen is previously bubbled into the sample water to increase the dissolved oxygen concentration. In the third embodiment, the photocatalyst reactor 23 is configured as shown in FIG.
In the fourth embodiment, it is shown in FIG.
【００４６】図４の実施例と同様に、光触媒反応器２３
からの流路は、分析部２５ｂに接続されており、分析部
２５ｂには、ポンプ３１を介して、発色剤容器３３と発
色剤容器３５が接続されている。第３及び第４の態様の
発色剤注入部は、ポンプ３１及び発色剤容器３３，３５
により構成される。ポンプ５１を作動させて、試料水を
試料水供給部４９から、光触媒反応器２３を介して、分
析部２５ｂに送液する。試料水は、試料水中のリン化合
物がリン酸イオンに変換された後、分析部２５ｂに送ら
れる。ポンプ３１を作動させて、分析部２５ｂの吸光セ
ルに供給された試料水にモリブデン酸アンモニウム溶液
及びＬ−アスコルビン酸溶液を添加して、分析部２５ｂ
によりリン酸イオンと結合した発色剤の濃度を検出し、
試料水中のリン化合物濃度を算出する。As in the embodiment shown in FIG.
Is connected to the analysis unit 25b, and the colorant container 33 and the colorant container 35 are connected to the analysis unit 25b via the pump 31. In the third and fourth embodiments, the colorant injection section includes a pump 31 and colorant containers 33 and 35.
It consists of. By operating the pump 51, the sample water is sent from the sample water supply unit 49 to the analysis unit 25b via the photocatalytic reactor 23. The sample water is sent to the analyzer 25b after the phosphorus compounds in the sample water have been converted to phosphate ions. The pump 31 is operated to add the ammonium molybdate solution and the L-ascorbic acid solution to the sample water supplied to the absorption cell of the analysis section 25b, and
Detects the concentration of the color former bound to phosphate ions,
Calculate the phosphorus compound concentration in the sample water.
【００４７】図９は、第３の態様及び第４の態様をＴＯ
Ｃ測定に適用した一実施例を示す概略構成図である。試
料水供給部４９が配置されており、試料水供給部４９か
らの流路は、送液ポンプ５１及びバルブ３７を介して、
光触媒反応器２３に接続されている。試料水供給部４９
から供給される試料水はｐＨ４〜９に調整されている。
その試料水には予め酸素をバブリングして溶存酸素濃度
を高めておくことが好ましい。光触媒反応器２３は、第
３の態様では図１に示すものであり、第４の態様では図
２に示すものである。図５の実施例と同様に、光触媒反
応器２３からの流路は、バルブ３９を介して、分析部２
５ｃに接続されており、バルブ３７，３９には、バイパ
ス流路４１も接続されている。FIG. 9 shows the third mode and the fourth mode according to TO.
It is a schematic structure figure showing one example applied to C measurement. A sample water supply unit 49 is provided, and a flow path from the sample water supply unit 49 is provided via a liquid sending pump 51 and a valve 37.
It is connected to a photocatalyst reactor 23. Sample water supply unit 49
Is adjusted to pH 4-9.
It is preferable that oxygen is previously bubbled into the sample water to increase the dissolved oxygen concentration. The photocatalyst reactor 23 is as shown in FIG. 1 in the third embodiment, and is as shown in FIG. 2 in the fourth embodiment. As in the embodiment of FIG. 5, the flow path from the photocatalytic reactor 23 is connected to the
The bypass passage 41 is also connected to the valves 37 and 39.
【００４８】バルブ３７，３９を光触媒反応器２３側に
接続し、ポンプ５１を作動させて、試料水を試料水供給
部４９から、試料水注入口２１、バルブ３７、光触媒反
応器２３及びバルブ３９を介して、分析部２５ｃに送液
する。試料水は光触媒反応器２３に送られ、試料水中の
炭素化合物が炭酸イオンに変換された後、分析部２５ｃ
に送られる。分析部２５ｃにより試料水の導電率増加を
検出し、試料水中のＴＣ濃度を算出する。同じ試料水に
ついて、バルブ３７，３９を切り替えて、光触媒反応器
２３を介さずに、試料水を分析部２５ｃに送り、分析部
２５ｃにより導電率増加を検出し、試料水中のＩＣ濃度
を算出する。ＴＣ濃度からＩＣ濃度を差し引いて、ＴＯ
Ｃ濃度を算出する。The valves 37 and 39 are connected to the photocatalytic reactor 23 side, and the pump 51 is operated to supply the sample water from the sample water supply unit 49 to the sample water inlet 21, the valve 37, the photocatalytic reactor 23 and the valve 39. Is sent to the analysis unit 25c via the. The sample water is sent to the photocatalyst reactor 23, and after the carbon compounds in the sample water are converted into carbonate ions, the analysis unit 25c
Sent to The analysis unit 25c detects an increase in the conductivity of the sample water, and calculates the TC concentration in the sample water. By switching the valves 37 and 39 for the same sample water, the sample water is sent to the analysis unit 25c without passing through the photocatalyst reactor 23, and the increase in the conductivity is detected by the analysis unit 25c, and the IC concentration in the sample water is calculated. . Subtract IC concentration from TC concentration and calculate TO
Calculate C concentration.
【００４９】図１０は、第３の態様及び第４の態様をＴ
ＯＣ測定に適用した他の実施例を示す概略構成図であ
る。試料水供給部４９が配置されており、試料水供給部
４９からの流路は、送液ポンプ５１を介して、光触媒反
応器２３に接続されている。試料水供給部４９から供給
される試料水には、予め酸素をバブリングして溶存酸素
濃度を高めておくことが好ましい。光触媒反応器２３
は、第３の態様では図１に示すものであり、第４の態様
では図２に示すものである。試料水供給部４９、光触媒
反応器２３間の流路には、ポンプ５７を介して、塩酸容
器５９につながる流路が合流しており、試料水供給部４
９から光触媒反応器２３に導かれる試料水に酸溶液が添
加されてｐＨ２〜３に調整される。FIG. 10 shows the third mode and the fourth mode by T
It is a schematic structure figure showing other examples applied to OC measurement. A sample water supply unit 49 is provided, and a flow path from the sample water supply unit 49 is connected to the photocatalytic reactor 23 via a liquid feed pump 51. It is preferable that oxygen is previously bubbled into the sample water supplied from the sample water supply unit 49 to increase the dissolved oxygen concentration. Photocatalytic reactor 23
Is shown in FIG. 1 in the third embodiment, and is shown in FIG. 2 in the fourth embodiment. A flow path connected to the hydrochloric acid container 59 via the pump 57 joins a flow path between the sample water supply unit 49 and the photocatalytic reactor 23.
The acid solution is added to the sample water guided from 9 to the photocatalytic reactor 23 to adjust the pH to 2-3.
【００５０】図６の実施例と同様に、光触媒反応器２３
からの流路は、バルブ３９を介して、気液分離器４３に
接続され、気液分離器４３には排出流路４５と気体流路
４７が接続され、気体流路４７には分析部２５ｄが接続
され、バルブ３７，３９には、バイパス流路４１も接続
されている。バルブ３７，３９を光触媒反応器２３側に
接続し、ポンプ５１を作動させて、試料水を試料水供給
部４９から、バルブ３７、光触媒反応器２３及びバルブ
３９を介して、気液分離器４３に送液する。このとき、
ポンプ５７を作動させて、試料水に塩酸容器５９から塩
酸を添加して、光触媒反応器２３に流入する試料水のｐ
Ｈを２〜３にする。気液分離器４３は試料水を気相と液
相に分離し、分離後の気体を気体流路４７を介して分析
部２５ｄに供給し、液体を排出流路４５から排出する。As in the embodiment shown in FIG.
Is connected to the gas-liquid separator 43 via a valve 39, the discharge passage 45 and the gas passage 47 are connected to the gas-liquid separator 43, and the gas channel 47 is connected to the analyzer 25d. Are connected to the valves 37 and 39, and a bypass flow path 41 is also connected to the valves 37 and 39. The valves 37 and 39 are connected to the photocatalyst reactor 23 side, the pump 51 is operated, and the sample water is supplied from the sample water supply unit 49 via the valve 37, the photocatalyst reactor 23 and the valve 39 to the gas-liquid separator 43. Solution. At this time,
The pump 57 is operated to add hydrochloric acid from the hydrochloric acid container 59 to the sample water, and p of the sample water flowing into the photocatalytic reactor 23 is added.
Set H to 2-3. The gas-liquid separator 43 separates the sample water into a gas phase and a liquid phase, supplies the separated gas to the analysis unit 25 d via the gas flow path 47, and discharges the liquid from the discharge flow path 45.
【００５１】試料水のは光触媒反応器２３に送られ、試
料水中の炭素化合物が炭酸イオンに変換された後、気液
分離器４３に送られる。試料水は酸性に調整されている
ので、気液分離器４３では、炭酸イオンが気化して二酸
化炭素となって気体流路４７に導かれる。分析部２５ｄ
により、気体流路４７から供給される気体中の二酸化炭
素濃度を検出し、試料水中のＴＣ濃度を算出する。同じ
試料水について、バルブ３７，３９を切り替えて、光触
媒反応器２３を介さずに、試料水を気液分離器４３に送
り、分析部２５ｃにより、気体流路４７から供給される
気体中の二酸化炭素濃度を検出し、試料水中のＩＣ濃度
を算出する。ＴＣ濃度からＩＣ濃度を差し引いて、ＴＯ
Ｃ濃度を算出する。The sample water is sent to the photocatalytic reactor 23, where the carbon compounds in the sample water are converted into carbonate ions, and then sent to the gas-liquid separator 43. Since the sample water is adjusted to be acidic, in the gas-liquid separator 43, the carbonate ions are vaporized to become carbon dioxide and guided to the gas flow path 47. Analysis unit 25d
Thus, the concentration of carbon dioxide in the gas supplied from the gas flow path 47 is detected, and the TC concentration in the sample water is calculated. With respect to the same sample water, the valves 37 and 39 are switched to send the sample water to the gas-liquid separator 43 without passing through the photocatalyst reactor 23, and the analyzer 25 c supplies the gaseous dioxide in the gas supplied from the gas channel 47. The carbon concentration is detected, and the IC concentration in the sample water is calculated. Subtract IC concentration from TC concentration and calculate TO
Calculate C concentration.
【００５２】このように、本発明によれば、水中の窒素
化合物測定、リン化合物測定及びＴＯＣ測定について、
光触媒を用いるので常温、常圧で測定でき、消耗品を必
要とせず、光源からの光を有効に利用でき、かつ試料水
と光触媒との接触面積が大きくなるので、酸化分解効率
を向上させることができる。さらに、流通式の反応管を
用いるので、、測定時間を短縮することができるAs described above, according to the present invention, the measurement of nitrogen compounds, the determination of phosphorus compounds, and the measurement of TOC in water
Use of photocatalyst enables measurement at normal temperature and normal pressure, does not require consumables, makes effective use of light from light source, and increases the contact area between sample water and photocatalyst, thus improving oxidative decomposition efficiency Can be. Furthermore, since a flow-type reaction tube is used, the measurement time can be reduced.
【００５３】本発明の光触媒反応器は、実施例に限定さ
れるものではなく、隔壁の形状及び構成は、隔壁により
形成される流路が段差状又は螺旋状になるものであれば
如何なるものでもよい。また、実施例の光触媒反応器で
は隔壁としてチタン金網を用いているが、これに限定さ
れるものではなく、形状としては、板状、多孔質状、薄
膜状等でもよいし、材料としては、金属、樹脂、セラミ
ック、繊維等、特に限定されるものではない。The photocatalyst reactor of the present invention is not limited to the examples, and the shape and configuration of the partition may be any as long as the flow path formed by the partition is stepped or spiral. Good. Further, in the photocatalyst reactor of the example, a titanium wire mesh is used as a partition, but the present invention is not limited to this, and the shape may be plate-like, porous, thin-film, or the like. There is no particular limitation on metals, resins, ceramics, fibers, and the like.
【００５４】[0054]
【発明の効果】本発明の水質分析計では、流通式の光触
媒反応器を備え、その光触媒反応器は、試料水が反応管
ケースの内壁側から光源側及び光源側から反応ケースの
内壁側に交互に段差状に流れるように複数の隔壁を配置
し、それらの隔壁の表面に光触媒を形成し、又は、試料
水が光源の周囲を螺旋状に流れるように螺旋状の隔壁を
配置し、隔壁の表面に光触媒を形成したので、常温、常
圧で測定でき、消耗品を必要とせず、さらに隔壁表面に
形成された全ての光触媒の表面に光源からの光を照射で
き、試料水と光触媒との接触面積が増大して、酸化分解
効率を向上させて流通式で測定を行なうことができ、測
定時間を短くすることができる。The water quality analyzer of the present invention is provided with a flow-through photocatalytic reactor. In the photocatalytic reactor, the sample water flows from the inner wall side of the reaction tube case to the light source side and from the light source side to the inner wall side of the reaction case. Arrange a plurality of partitions so that they alternately flow in steps, form a photocatalyst on the surface of those partitions, or arrange a spiral partition so that the sample water flows spirally around the light source. Since the photocatalyst is formed on the surface of the partition, it can be measured at normal temperature and normal pressure, does not require consumables, and can irradiate the light from the light source to the surface of all the photocatalysts formed on the partition wall surface, and the sample water The contact area increases, the efficiency of oxidative decomposition can be improved, the measurement can be performed by a flow-through method, and the measurement time can be shortened.
【図１】 第１の態様及び第３の態様における光触媒反
応器の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a photocatalytic reactor according to a first embodiment and a third embodiment.
【図２】 第２の態様及び第４の態様における光触媒反
応器の一例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a photocatalytic reactor according to a second embodiment and a fourth embodiment.
【図３】 第１の態様及び第２の態様をＴＮ測定に適用
した一実施例を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example in which the first mode and the second mode are applied to TN measurement.
【図４】 第１の態様及び第２の態様をＴＰ測定に適用
した一実施例を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example in which the first mode and the second mode are applied to TP measurement.
【図５】 第１の態様及び第２の態様をＴＯＣ測定に適
用した一実施例を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example in which the first mode and the second mode are applied to TOC measurement.
【図６】 第１の態様及び第２の態様をＴＯＣ測定に適
用した他の実施例を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment in which the first mode and the second mode are applied to TOC measurement.
【図７】 第３の態様及び第４の態様をＴＮ測定に適用
した一実施例を示す概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an example in which the third mode and the fourth mode are applied to TN measurement.
【図８】 第３の態様及び第４の態様をＴＰ測定に適用
した一実施例を示す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an example in which the third mode and the fourth mode are applied to TP measurement.
【図９】 第３の態様及び第４の態様をＴＯＣ測定に適
用した一実施例を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an example in which the third mode and the fourth mode are applied to TOC measurement.
【図１０】 第３の態様及び第４の態様をＴＯＣ測定に
適用した他の実施例を示す概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing another embodiment in which the third mode and the fourth mode are applied to TOC measurement.
【図１１】 図５の実施例と燃焼式ＴＯＣ法の相関を示
すグラフである。11 is a graph showing the correlation between the embodiment of FIG. 5 and the combustion TOC method.
１ 反応管ケース ３ 試料水入口 ５ 試料水出口 ７ 保護管 ９ 低圧水銀灯 １１ 安定器 １３ａ，１３ｂ，１５ 隔壁 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ キャリアー液容
器 １９，２７，３１，５３，５７ 送液ポンプ ２１ 試料水注入口 ２３ 光触媒反応器 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ 分析部 ２９，５９ 塩酸容器 ３３，３５ 発色剤容器 ３７，３９ 三方電磁バルブ ４１ バイパス流路 ４３ 気液分離器 ４５ 排出流路 ４７ 気体流路 ４９ 試料水供給部 ５５ アルカリ容器Reference Signs List 1 reaction tube case 3 sample water inlet 5 sample water outlet 7 protective tube 9 low pressure mercury lamp 11 ballast 13a, 13b, 15 partition wall 17a, 17b, 17c, 17d carrier liquid container 19, 27, 31, 53, 57 liquid transfer pump 21 Sample water inlet 23 Photocatalyst reactor 25a, 25b, 25c, 25d Analyzing unit 29, 59 Hydrochloric acid container 33, 35 Color former container 37, 39 Three-way electromagnetic valve 41 Bypass channel 43 Gas-liquid separator 45 Discharge channel 47 Gas flow Road 49 Sample water supply unit 55 Alkaline container
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 21/33 Ｇ０１Ｎ 21/33 27/06 27/06 Ａ 31/00 31/00 Ｄ Ｊ Ｎ 31/10 31/10 Ｆターム(参考） 2G042 AA01 BA01 BB05 BB08 BB16 CA02 CB03 DA07 DA08 DA09 FA07 FA11 FB02 GA05 HA02 2G059 AA01 BB05 CC04 CC05 CC08 CC13 CC20 DD03 EE01 FF05 HH03 HH06 2G060 AA06 AC05 AD03 AE17 AF08 FA15 FA16 FB01 KA06 4G069 AA15 BA04A BA04B BA48A CD10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01N 21/33 G01N 21/33 27/06 27/06 A 31/00 31/00 DJ N 31/10 31/10 F-term (reference) 2G042 AA01 BA01 BB05 BB08 BB16 CA02 CB03 DA07 DA08 DA09 FA07 FA11 FB02 GA05 HA02 2G059 AA01 BB05 CC04 CC05 CC08 CC13 CC20 DD03 EE01 FF05 HH03 HH06 2G060 AA06 A05 FA03 A08 AF08 FA08 BA04B BA48A CD10
Claims (16)
配し、試料水が前記反応管ケースの内壁側から前記光源
側及び前記光源側から前記反応ケースの内壁側に交互に
段差状に流れるように、前記反応管ケースの軸に垂直な
方向に複数の隔壁が配置され、前記隔壁の表面に光触媒
が形成されている光触媒反応器と、 前記光触媒反応器にキャリアー液を供給するキャリアー
液供給部と、 前記キャリアー液供給部から前記光触媒反応器に至るキ
ャリアー液の流れに試料水を注入して反応溶液を作成す
る試料水注入部と、 前記光触媒反応器を流通後の前記反応溶液中の硝酸イオ
ン及びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流通前
又は流通後の前記反応溶液中の炭素成分のうちの少なく
とも１つを検出する分析部とを備えたことを特徴とする
水質分析計。1. A light source is arranged at the center of a cylindrical reaction tube case, and sample water is alternately stepped from the inner wall side of the reaction tube case to the light source side and from the light source side to the inner wall side of the reaction case. A plurality of partitions are arranged in a direction perpendicular to the axis of the reaction tube case, and a photocatalyst reactor in which a photocatalyst is formed on the surface of the partition; a carrier for supplying a carrier liquid to the photocatalyst reactor A liquid supply unit, a sample water injection unit for injecting sample water into a flow of the carrier liquid from the carrier liquid supply unit to the photocatalytic reactor to form a reaction solution, and the reaction solution after flowing through the photocatalytic reactor An analysis unit for detecting at least one of nitrate ions and phosphate ions in the reaction solution and carbon components in the reaction solution before or after flowing through the photocatalytic reactor. Analyzer.
配し、試料水が前記光源の周囲を螺旋状に流れるよう
に、前記光源の周囲に螺旋状の隔壁が配置され、前記隔
壁の表面に光触媒が形成されている光触媒反応器と、 前記光触媒反応器にキャリアー液を供給するキャリアー
液供給部と、 前記キャリアー液供給部から前記光触媒反応器に至るキ
ャリアー液の流れに試料水を注入して反応溶液を作成す
る試料水注入部と、 前記光触媒反応器を流通後の前記反応溶液中の硝酸イオ
ン及びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流通前
又は流通後の前記反応溶液中の炭素成分のうちの少なく
とも１つを検出する分析部とを備えたことを特徴とする
水質分析計。2. A light source is disposed in the center of a cylindrical reaction tube case, and a spiral partition is arranged around the light source so that sample water flows spirally around the light source. A photocatalyst reactor having a photocatalyst formed on the surface thereof; a carrier liquid supply unit for supplying a carrier liquid to the photocatalyst reactor; and a sample water flowing into the carrier liquid from the carrier liquid supply unit to the photocatalyst reactor. A sample water injection section for injecting and preparing a reaction solution, nitrate ions and phosphate ions in the reaction solution after flowing through the photocatalytic reactor, and in the reaction solution before or after flowing through the photocatalytic reactor And an analyzer for detecting at least one of the carbon components.
配し、試料水が前記反応管ケースの内壁側から前記光源
側及び前記光源側から前記反応ケースの内壁側に交互に
段差状に流れるように、前記反応管ケースの軸に垂直な
方向に複数の隔壁が配置され、前記隔壁の表面に光触媒
が形成されている光触媒反応器と、 前記光触媒反応器に試料水を供給する試料水供給手段
と、 前記光触媒反応器を流通後の前記試料水中の硝酸イオン
及びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流通前又
は流通後の前記試料水中の炭素成分のうちの少なくとも
１つを検出する分析部とを備えたことを特徴とする水質
分析計。3. A light source is disposed at the center of a cylindrical reaction tube case, and sample water is alternately stepped from the inner wall side of the reaction tube case to the light source side and from the light source side to the inner wall side of the reaction case. A plurality of partitions are arranged in a direction perpendicular to the axis of the reaction tube case so that a photocatalyst is formed on the surface of the partitions; and a sample for supplying sample water to the photocatalytic reactor. Water supply means, detecting at least one of nitrate ions and phosphate ions in the sample water after flowing through the photocatalytic reactor, and carbon components in the sample water before or after flowing through the photocatalytic reactor. A water quality analyzer, comprising:
配し、試料水が前記光源の周囲を螺旋状に流れるよう
に、前記光源の周囲に螺旋状の隔壁が配置され、前記隔
壁の表面に光触媒が形成されている光触媒反応器と、 前記光触媒反応器に試料水を供給する試料水供給手段
と、 前記光触媒反応器を流通後の前記試料水中の硝酸イオン
及びリン酸イオン、並びに前記光触媒反応器を流通前又
は流通後の前記試料水中の炭素成分のうちの少なくとも
１つを検出する分析部とを備えたことを特徴とする水質
分析計。4. A light source is disposed at a central portion of a cylindrical reaction tube case, and a spiral partition is arranged around the light source so that sample water flows spirally around the light source. A photocatalyst reactor having a photocatalyst formed on the surface thereof; sample water supply means for supplying sample water to the photocatalyst reactor; nitrate ions and phosphate ions in the sample water after flowing through the photocatalyst reactor; and An analyzer for detecting at least one of carbon components in the sample water before or after flowing through the photocatalytic reactor.
前記光触媒反応器を流通後の前記反応溶液を酸性にする
酸注入部をさらに備え、前記分析部は硝酸イオンに特有
の吸収波長を選択し、その波長の光を硝酸イオンの試料
光として窒素化合物濃度を測定するものを含んでいる請
求項１又は２に記載の光触媒反応器。5. The carrier liquid is alkaline,
The photocatalyst reactor further includes an acid injecting section for acidifying the reaction solution after flowing through the photocatalyst reactor, wherein the analyzing section selects an absorption wavelength specific to nitrate ions, and uses the light having the wavelength as a sample light of nitrate ions as a nitrogen compound. 3. The photocatalytic reactor according to claim 1, further comprising a device for measuring a concentration.
触媒反応器を流通後の前記反応溶液にリン酸イオンと選
択的に反応する発色剤を添加する発色剤注入部をさらに
備え、前記分析部はリン酸イオンと反応した発色剤に特
有の吸収波長を選択し、その波長の光をリン酸イオンの
試料光としてリン化合物濃度を測定するものを含んでい
る請求項１又は２に記載の光触媒反応器。6. The method according to claim 6, wherein the carrier liquid is neutral, and further comprises a color former injection part for adding a color former that selectively reacts with phosphate ions to the reaction solution after flowing through the photocatalytic reactor, The part according to claim 1 or 2, wherein the part includes one that selects an absorption wavelength specific to the color former that has reacted with the phosphate ion, and uses the light of that wavelength as a sample light of the phosphate ion to measure the concentration of the phosphorus compound. Photocatalytic reactor.
析部は前記光触媒反応器を流通後の前記キャリアー液の
イオン導電率により炭素成分を検出して炭素化合物濃度
を測定するものを含んでいる請求項１又は２に記載の光
触媒反応器。7. The method according to claim 1, wherein the carrier liquid is neutral, and the analyzing unit detects a carbon component based on an ionic conductivity of the carrier liquid after flowing through the photocatalytic reactor to measure a carbon compound concentration. The photocatalytic reactor according to claim 1.
触媒反応器を流通した前記キャリアー液を気相と液相に
分離する気液分離手段をさらに備え、前記分析部は、前
記気液分離手段により分離された気相中の二酸化炭素を
検出することにより炭素化合物濃度を測定するものを含
んでいる請求項１又は２に記載の光触媒反応器。8. The method according to claim 8, wherein the carrier liquid is acidic, and further includes a gas-liquid separation unit that separates the carrier liquid flowing through the photocatalytic reactor into a gas phase and a liquid phase. The photocatalyst reactor according to claim 1 or 2, which includes a device for measuring a carbon compound concentration by detecting carbon dioxide in a gas phase separated by the method.
のである請求項１、２、又は５から８のいずれかに記載
の光触媒反応器。9. The photocatalytic reactor according to claim 1, wherein the carrier liquid is one into which oxygen has been injected.
水をアルカリ性にするアルカリ注入部と、前記光触媒反
応器から前記分析部に導かれる前記試料水を酸性にする
酸注入部をさらに備え、前記分析部は、硝酸イオンに特
有の吸収波長を選択し、その波長の光を硝酸イオンの試
料光として窒素化合物濃度を測定するものを含んでいる
請求項３又は４に記載の光触媒反応器。10. The apparatus according to claim 1, further comprising: an alkali injecting unit that makes the sample water guided to the photocatalytic reactor alkaline, and an acid injecting unit that acidifies the sample water guided from the photocatalytic reactor to the analysis unit. The photocatalytic reactor according to claim 3, wherein the analysis unit includes a unit that selects an absorption wavelength specific to the nitrate ion, and uses the light of the wavelength as a sample light of the nitrate ion to measure the concentration of the nitrogen compound.
反応器から前記分析部に導かれる前記試料水にリン酸イ
オンと選択的に反応する発色剤を添加する発色剤注入部
をさらに備え、前記分析部は、リン酸イオンと反応した
発色剤に特有の吸収波長を選択し、その波長の光をリン
酸イオンの試料光としてリン化合物濃度を測定するもの
を含んでいる請求項３又は４に記載の光触媒反応器。11. The sample water is neutral, and further includes a coloring agent injection unit for adding a coloring agent that selectively reacts with phosphate ions to the sample water guided to the analysis unit from the photocatalytic reactor. 4. The method according to claim 3, wherein the analysis unit selects an absorption wavelength specific to the color former that has reacted with the phosphate ion, and measures the concentration of the phosphorus compound using the light of the wavelength as a sample light of the phosphate ion. 5. The photocatalytic reactor according to 4.
は、増加したイオン導電率により炭素成分を検出して炭
素化合物濃度を測定するものを含んでいる請求項３又は
４に記載の光触媒反応器。12. The method according to claim 3, wherein the sample water is neutral, and the analysis unit includes a unit for detecting a carbon component based on the increased ionic conductivity to measure a carbon compound concentration. Photocatalytic reactor.
水を酸性に調整する酸注入部と、前記光触媒反応器を流
通した前記試料水を気相と液相に分離する気液分離手段
をさらに備え、前記分析部は、前記気液分離手段により
分離された気相中の二酸化炭素を検出することにより炭
素化合物濃度を測定するものを含んでいる請求項３又は
４に記載の光触媒反応器。13. An acid injection section for adjusting the sample water guided to the photocatalytic reactor to be acidic, and a gas-liquid separation means for separating the sample water flowing through the photocatalytic reactor into a gas phase and a liquid phase. 5. The photocatalytic reactor according to claim 3, wherein the analysis unit includes a unit that measures a carbon compound concentration by detecting carbon dioxide in a gas phase separated by the gas-liquid separation unit. 6.
ある請求項３、４、又は１０から１３のいずれかに記載
の光触媒反応器。14. The photocatalytic reactor according to claim 3, wherein the sample water is injected with oxygen.
を混入させた二酸化チタンであり、前記光源は４００ｎ
ｍ以下の波長の紫外光を照射するものである請求項１か
ら１４のいずれかに記載の水質分析計。15. The photocatalyst is titanium dioxide or titanium dioxide mixed with a noble metal, and the light source is 400 n.
The water quality analyzer according to any one of claims 1 to 14, wherein the water quality analyzer irradiates ultraviolet light having a wavelength of m or less.
する前のキャリアー液又は試料水の２５４ｍｎでの吸光
度から炭素成分を検出することにより炭素化合物濃度を
測定するものを含んでいる請求項１から６，９，１０，
１１，１４，１５のいずれかに記載の光触媒反応器。16. The analyzer according to claim 1, wherein the analyzer detects a carbon compound concentration by detecting a carbon component from an absorbance at 254 mn of the carrier liquid or the sample water before flowing through the photocatalytic reactor. From 6,9,10,
The photocatalytic reactor according to any one of 11, 14, and 15.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213434A JP2001041950A (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Water analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213434A JP2001041950A (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Water analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041950A true JP2001041950A (en) | 2001-02-16 |
Family
ID=16639175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11213434A Pending JP2001041950A (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Water analyzer |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001041950A (en) |
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1999
- 1999-07-28 JP JP11213434A patent/JP2001041950A/en active Pending
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