JP5631015B2 - 排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法及び検知方法並びに装置 - Google Patents
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Description
まず、COD自動分析装置は、1時間毎しか連続測定できないためリアルタイムな濃度の増加の検知が困難であり、また、薬品を使用するためによる廃液処分の問題やランニングコストが高い課題がある。TOC自動分析装置は、5〜10分間隔でしか連続測定できないため濃度の増加の検知に時間遅れが生じる。
(1) 特定の油又は特定の含油排水に特有の蛍光を用いて、原水中に混入している前記特定の油又は特定の含油排水の濃度測定を行う方法において、
前記特定の油が難燃性作動油又は水溶性切削油であり、前記特定の含油排水が難燃性作動油又は水溶性切削油を含む排水であって、
200〜800nmの励起波長全域における前記特定の油又は特定の含油排水を含む液体試料について蛍光スペクトルを測定し、前記特定の油又は特定の含油排水の蛍光スペクトル強度のピーク位置における励起波長と蛍光波長を記録したデータベースを作成し、かつ、当該ピーク位置における蛍光スペクトル強度と、前記特定の油又は特定の含油排水における溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めて検量線を作成するデータベース化工程と
前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料について、前記データベース化工程における、前記蛍光スペクトル強度と、前記溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係が得られるように、原水性状に応じて前記液体試料の希釈倍率を算出する希釈倍率設定工程と、
前記希釈倍率設定工程で算出された希釈倍率で、前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料に希釈用水を混合することで希釈済原水を得る希釈工程と、
前記希釈済原水において、前記ピーク位置の励起波長における蛍光スペクトル強度を測定する測定工程と、
前記データベース化工程における前記相関関係を用いて、前記測定工程での測定結果から、前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出し、さらに、前記希釈倍率を用いて前記原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する濃度計算工程と、
を備えることを特徴とする、排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
(2) 前記検量線の作成は、下記の式(1)に表される近似式を用いることを特徴とする、(1)に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
蛍光スペクトル強度=a{1−exp(−bC)}+d ・・・式(1)
(ここで、上記式(1)において、a、b、dは定数であり、Cは油又は含油排水の溶解性化学的酸素要求量である。)
(3) 前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する方法において、予め溶解性化学的酸素要求量の濃度と全化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めておくことで、算出して得られた溶解性化学的酸素要求量の濃度から全化学的酸素要求量の濃度を算出することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
(4) 前記原水又は希釈済原水に対して、固形物除去処理としてフィルターを設置するSS除去工程を備えることで、蛍光分析における固形物の影響、液体試料のバックグラウンドの影響の内、一つ又は二つの影響を軽減することを特徴とする、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
(5) 前記SS除去工程について、定期的な逆洗浄を行うことでフィルターの閉塞を防ぐことを特徴とする、(1)〜(4)のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
(6) 前記原水性状に応じて算出した適切な希釈倍率が、流量データを基に計算した実際の希釈倍率を用いることを特徴とする、(1)〜(5)のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
(7) 前記(1)〜(6)のいずれか1項に記載の濃度測定方法を用いて、事前に設定した基準値を超えた場合に警報を出す検知工程と、排水の供給の制限及び/又は排水の濃度調整を行う対処を行う対処工程と、を備えることを特徴とする排水中の特定の油又は特定の含油排水の検知方法。
(8) 特定の油又は特定の含油排水に特有の蛍光を用いて、原水中に混入している前記特定の油又は特定の含油排水の濃度測定を行う装置において、
前記特定の油が難燃性作動油又は水溶性切削油であり、前記特定の含油排水が難燃性作動油又は水溶性切削油を含む排水であって、
200〜800nmの励起波長全域における前記特定の油又は特定の含油排水を含む液体試料について蛍光スペクトルを測定し、前記特定の油又は特定の含油排水の蛍光スペクトル強度のピーク位置における励起波長と蛍光波長を記録したデータベースを作成し、かつ、当該ピーク位置における蛍光スペクトル強度と、前記特定の油又は特定の含油排水における溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めて検量線を作成するデータベース化手段と、
前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料について、前記データベース化
手段における、前記蛍光スペクトル強度と、前記溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係が
得られるように、原水性状に応じて前記液体試料の希釈倍率を算出する希釈倍率設定手段
と、
前記希釈倍率設定手段で算出された希釈倍率で、前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料に希釈用水を混合することで希釈済原水を得る希釈手段と、
前記希釈済原水において、前記ピーク位置の励起波長における蛍光スペクトル強度を測定する測定手段と、
前記データベース化手段における前記相関関係を用いて、前記測定手段での測定結果から、前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出し、さらに、前記希釈倍率を用いて前記原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する濃度計算手段と、
を備えることを特徴とする、排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
(9) 前記検量線の作成は、下記の式(1)に表される近似式を用いることを特徴とする、(8)に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
蛍光スペクトル強度=a{1−exp(−bC)}+d ・・・式(1)
(ここで、上記式(1)において、a、b、dは定数であり、Cは油又は含油排水の溶解性化学的酸素要求量である。)
(10) 前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する装置において、予め溶解性化学的酸素要求量の濃度と全化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めておくことで、算出して得られた溶解性化学的酸素要求量の濃度から全化学的酸素要求量の濃度を算出することを特徴とする、(8)又は(9)に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
(11) 前記原水又は希釈済原水に対して、固形物除去処理としてフィルターを設置するSS除去手段を備えることで、蛍光分析における固形物の影響、液体試料のバックグラウンドの影響の内、一つ又は二つの影響を軽減することを特徴とする、(8)〜(10)のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
(12) 前記SS除去手段について、定期的な逆洗浄を行うことでフィルターの閉塞を防ぐ手段を有することを特徴とする、(8)〜(11)のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
(13) 前記原水性状に応じて算出した適切な希釈倍率が、流量データを基に計算した実際の希釈倍率を用いることを特徴とする、(8)〜(12)のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
(14) 前記(8)〜(13)のいずれか1項に記載の濃度測定装置を用いて、事前に設定した基準値を超えた場合に警報を出す検知手段と、排水の供給の制限及び/又は排水の濃度調整を行う対処を行う対処手段と、を備えることを特徴とする排水中の特定の油又は特定の含油排水の検知装置。
キセノンランプ1を光源として発生した光2(以下、励起光2)は、ビームスプリッタ3によりモニタ側検知器4と測定の対象となる排水等の液体試料が入った試料セル5に分かれる。モニタ側検知器4へ入った励起光2は、比測光として用いられる。一方、液体試料の入った試料セル5に、ある波長の励起光2が照射されると、液体試料に含まれる成分に応じた蛍光6が発生し、それを光電子倍増管7で検知し、蛍光スペクトル強度(測光値)を読み取る。この場合、液体試料中に複数の成分が混在し、同じ励起波長で蛍光を発するとしても、蛍光波長が異なれば、最適な蛍光波長を選択することにより、複数の成分を分離して測定することが可能となる(蛍光スペクトル測定)。
液体試料に200nm〜800nm程度の光を当て、その光が液体試料を通過する際の、液体試料中の対象となる成分による光の吸収の程度、即ち吸光度を測定することにより、その成分の濃度を定量的に分析する方法である。
原水11には、特定化学物質又は特定排水12が混入している。特定化学物質又は特定排水12については、予め希釈倍率設定工程16では、蛍光光度法及び/又は紫外・可視吸光光度法におけるデータベース化を行う。データベース化工程13を基に希釈倍率設定工程16では、原水性状に応じた適切な希釈倍率を決定する。得られた希釈倍率を基に、希釈工程17では、原水11と希釈用水15を混合し、希釈済原水19を得る。得られた希釈済原水19は、必要に応じて、SS除去工程18で固形物が除去される。SS除去工程を経た希釈済原水19は、測定工程20にて、蛍光光度法及び/又は紫外・可視吸光光度法により測定される。データベース化工程13を基に相関関係14で検量線等が得られ、測定工程20と相関関係14から濃度計算工程21にて原水11のCOD濃度等が計算される。得られたCOD濃度等が予め設定した目標レベルを超えた場合には検知工程23でアラームを出し、対処工程24では、現場にて流路の遮断等の措置を行う。
以下、含油排水を対象としたCOD濃度、混入濃度及び成分濃度の推定方法について説明をする。
以下、実施例1において、含油排水を対象とした溶解性COD濃度を求めた後に、全COD濃度を推定する方法について説明をする。
以下、実施例1において、前記希釈工程17の後に、SS除去工程18を追加し、含油排水を対象とした溶解性COD濃度を推定する方法について説明をする。
以下、実施例1において、前記特定化学物質が水溶性切削油である時、水溶性切削油を含む排水中の水溶性切削油濃度推定をする方法について説明をする。
以下、実施例1における含油排水を用いて、バッチ試験を行うことで、希釈によるpH影響の軽減効果を説明する。
以下、実施例1における含油排水を用いて、バッチ試験を行うことで、希釈による固形物の影響の軽減効果を説明する。
以下、実施例1における含油排水を用いて、バッチ試験を行うことで、希釈による共存塩の影響の軽減効果を説明する。
2 励起光
3 ビームスプリッタ
4 モニタ側検知器
5 試料セル
6 蛍光
7 光電子倍増管
8 プロセッサ
11 原水
12 特定化学物質又は特定排水
13 データベース化工程
14 相関関係
15 希釈用水
16 希釈倍率設定工程
17 希釈工程
18 SS除去工程
19 希釈済原水
20 測定工程
21 濃度計算工程
22 放流水
23 検知工程
24 対処工程
25 濃度測定方法
26 対処方法
Claims (14)
- 特定の油又は特定の含油排水に特有の蛍光を用いて、原水中に混入している前記特定の油又は特定の含油排水の濃度測定を行う方法において、
前記特定の油が難燃性作動油又は水溶性切削油であり、前記特定の含油排水が難燃性作動油又は水溶性切削油を含む排水であって、
200〜800nmの励起波長全域における前記特定の油又は特定の含油排水を含む液体試料について蛍光スペクトルを測定し、前記特定の油又は特定の含油排水の蛍光スペク
ル強度のピーク位置における励起波長と蛍光波長を記録したデータベースを作成し、かつ、当該ピーク位置における蛍光スペクトル強度と、前記特定の油又は特定の含油排水における溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めて検量線を作成するデータベース化工程と
前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料について、前記データベース化工程における、前記蛍光スペクトル強度と、前記溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係が得られるように、原水性状に応じて前記液体試料の希釈倍率を算出する希釈倍率設定工程と、
前記希釈倍率設定工程で算出された希釈倍率で、前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料に希釈用水を混合することで希釈済原水を得る希釈工程と、
前記希釈済原水において、前記ピーク位置の励起波長における蛍光スペクトル強度を測定する測定工程と、
前記データベース化工程における前記相関関係を用いて、前記測定工程での測定結果から、前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出し、さらに、前記希釈倍率を用いて前記原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する濃度計算工程と、
を備えることを特徴とする、排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。 - 前記検量線の作成は、下記の式(1)に表される近似式を用いることを特徴とする、請求項1に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
蛍光スペクトル強度=a{1−exp(−bC)}+d ・・・式(1)
(ここで、上記式(1)において、a、b、dは定数であり、Cは油又は含油排水の溶
解性化学的酸素要求量である。) - 前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する方法において、
予め溶解性化学的酸素要求量の濃度と全化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めておくことで、算出して得られた溶解性化学的酸素要求量の濃度から全化学的酸素要求量の濃度を算出することを特徴とする、請求項1又は2に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。 - 前記原水又は希釈済原水に対して、固形物除去処理としてフィルターを設置するSS除去工程を備えることで、蛍光分析における固形物の影響、液体試料のバックグラウンドの影響の内、一つ又は二つの影響を軽減することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
- 前記SS除去工程について、定期的な逆洗浄を行うことでフィルターの閉塞を防ぐことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
- 前記原水性状に応じて算出した適切な希釈倍率が、流量データを基に計算した実際の希釈倍率を用いることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定方法。
- 前記請求項1〜6のいずれか1項に記載の濃度測定方法を用いて、事前に設定した基準値を超えた場合に警報を出す検知工程と、
排水の供給の制限及び/又は排水の濃度調整を行う対処を行う対処工程と、を備えることを特徴とする排水中の特定の油又は特定の含油排水の検知方法。 - 特定の油又は特定の含油排水に特有の蛍光を用いて、原水中に混入している前記特定の油又は特定の含油排水の濃度測定を行う装置において、
前記特定の油が難燃性作動油又は水溶性切削油であり、前記特定の含油排水が難燃性作動油又は水溶性切削油を含む排水であって、
200〜800nmの励起波長全域における前記特定の油又は特定の含油排水を含む液体試料について蛍光スペクトルを測定し、前記特定の油又は特定の含油排水の蛍光スペクトル強度のピーク位置における励起波長と蛍光波長を記録したデータベースを作成し、かつ、当該ピーク位置における蛍光スペクトル強度と、前記特定の油又は特定の含油排水における溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めて検量線を作成するデータベース化手段と、
前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料について、前記データベース化手段における、前記蛍光スペクトル強度と、前記溶解性化学的酸素要求量の濃度との相関関係が得られるように、原水性状に応じて前記液体試料の希釈倍率を算出する希釈倍率設定手段と、
前記希釈倍率設定手段で算出された希釈倍率で、前記原水を連続的にサンプリングして得られた液体試料に希釈用水を混合することで希釈済原水を得る希釈手段と、
前記希釈済原水において、前記ピーク位置の励起波長における蛍光スペクトル強度を測定する測定手段と、
前記データベース化手段における前記相関関係を用いて、前記測定手段での測定結果から、前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出し、さらに、前記希釈倍率を用いて前記原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する濃度計算手段と、
を備えることを特徴とする、排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。 - 前記検量線の作成は、下記の式(1)に表される近似式を用いることを特徴とする、請求項8に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
蛍光スペクトル強度=a{1−exp(−bC)}+d ・・・式(1)
(ここで、上記式(1)において、a、b、dは定数であり、Cは油又は含油排水の溶解性化学的酸素要求量である。) - 前記希釈済原水中における前記特定の油又は特定の含油排水の溶解性化学的酸素要求量の濃度を算出する装置において、
予め溶解性化学的酸素要求量の濃度と全化学的酸素要求量の濃度との相関関係を求めておくことで、算出して得られた溶解性化学的酸素要求量の濃度から全化学的酸素要求量の濃度を算出することを特徴とする、請求項8又は9に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。 - 前記原水又は希釈済原水に対して、固形物除去処理としてフィルターを設置するSS除去手段を備えることで、蛍光分析における固形物の影響、液体試料のバックグラウンドの影響の内、一つ又は二つの影響を軽減することを特徴とする、請求項8〜10のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
- 前記SS除去手段について、定期的な逆洗浄を行うことでフィルターの閉塞を防ぐ手段を有することを特徴とする、請求項8〜11のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
- 前記原水性状に応じて算出した適切な希釈倍率が、流量データを基に計算した実際の希釈倍率を用いることを特徴とする、請求項8〜12のいずれか1項に記載の排水中の特定の油又は特定の含油排水の濃度測定装置。
- 前記請求項8〜13のいずれか1項に記載の濃度測定装置を用いて、事前に設定した基準値を超えた場合に警報を出す検知手段と、
排水の供給の制限及び/又は排水の濃度調整を行う対処を行う対処手段と、
を備えることを特徴とする、排水中の特定の油又は特定の含油排水の検知装置。
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