JP2003001256A - 循環冷却水の処理方法 - Google Patents
循環冷却水の処理方法Info
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- JP2003001256A JP2003001256A JP2001191223A JP2001191223A JP2003001256A JP 2003001256 A JP2003001256 A JP 2003001256A JP 2001191223 A JP2001191223 A JP 2001191223A JP 2001191223 A JP2001191223 A JP 2001191223A JP 2003001256 A JP2003001256 A JP 2003001256A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷却循環水に酸を添加してｐＨ３〜６の条件
下でＲＯ膜処理する循環冷却水の処理方法において、処
理水としてのＲＯ膜透過水を、アルカリ薬剤によるｐＨ
調整を行うことなく補給水として有効利用する。 【解決手段】 冷却塔のブロー水をｐＨ３〜６の条件下
でＲＯ膜装置５で脱イオン処理する。ＲＯ膜装置５から
の低ｐＨの透過水を循環冷却水系に供給し、補給水とし
て再利用する。
下でＲＯ膜処理する循環冷却水の処理方法において、処
理水としてのＲＯ膜透過水を、アルカリ薬剤によるｐＨ
調整を行うことなく補給水として有効利用する。 【解決手段】 冷却塔のブロー水をｐＨ３〜６の条件下
でＲＯ膜装置５で脱イオン処理する。ＲＯ膜装置５から
の低ｐＨの透過水を循環冷却水系に供給し、補給水とし
て再利用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は循環冷却水の処理方
法に係り、特に、循環冷却水系から取り出した水をｐＨ
３〜６の条件下で逆浸透膜（ＲＯ）処理する脱イオン工
程を有した方法に関する。
法に係り、特に、循環冷却水系から取り出した水をｐＨ
３〜６の条件下で逆浸透膜（ＲＯ）処理する脱イオン工
程を有した方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び先行技術】循環冷却水系においては、
系内のスケール成分の濃縮によるスケール障害を防止す
るために、冷却塔から系内の水をブロー水として排出
し、このブロー水量に見合う水量の水を補給水として補
給している。このブロー水は、循環冷却水系の６〜８倍
の高濃縮運転により、硬度成分やシリカ等のスケール成
分が既に析出限界にまで濃縮された水である。このた
め、一般的には、これを回収して再利用することはなさ
れていなかったが、逆浸透（ＲＯ）膜分離装置（以下
「ＲＯ膜装置」と言うことがある。）で脱塩して回収、
再利用する方法も提案されている（特開平２−９５４９
３号公報、特開平４−２５０８８０号公報）。
系内のスケール成分の濃縮によるスケール障害を防止す
るために、冷却塔から系内の水をブロー水として排出
し、このブロー水量に見合う水量の水を補給水として補
給している。このブロー水は、循環冷却水系の６〜８倍
の高濃縮運転により、硬度成分やシリカ等のスケール成
分が既に析出限界にまで濃縮された水である。このた
め、一般的には、これを回収して再利用することはなさ
れていなかったが、逆浸透（ＲＯ）膜分離装置（以下
「ＲＯ膜装置」と言うことがある。）で脱塩して回収、
再利用する方法も提案されている（特開平２−９５４９
３号公報、特開平４−２５０８８０号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、冷却塔
から排出されたブロー水を直接ＲＯ膜装置で処理する
と、ＲＯ膜装置内でのスケール成分の濃縮により、ＲＯ
膜面に直ちにスケールが発生し、運転を継続することが
できなくなる。
から排出されたブロー水を直接ＲＯ膜装置で処理する
と、ＲＯ膜装置内でのスケール成分の濃縮により、ＲＯ
膜面に直ちにスケールが発生し、運転を継続することが
できなくなる。
【０００４】この問題を解決するために、本出願人は先
に、循環冷却水系から取り出した水（以下単に「循環冷
却水」と称す場合がある。）をｐＨ３〜６の条件下で脱
炭酸処理した後、更にｐＨ３〜６の条件下で脱イオン処
理する循環冷却水の処理方法を提案した（特願２０００
−１３３６５８。以下「先願」という。）。この方法
は、具体的には、冷却塔のブロー水にＨＣｌ等の酸を添
加してｐＨ３〜６に調整し、脱炭酸塔で脱炭酸処理した
後、脱濾過装置で懸濁物質を除去し、その後ＲＯ膜装置
で脱イオン処理して濃縮水と透過水とに分離することに
より行われる。
に、循環冷却水系から取り出した水（以下単に「循環冷
却水」と称す場合がある。）をｐＨ３〜６の条件下で脱
炭酸処理した後、更にｐＨ３〜６の条件下で脱イオン処
理する循環冷却水の処理方法を提案した（特願２０００
−１３３６５８。以下「先願」という。）。この方法
は、具体的には、冷却塔のブロー水にＨＣｌ等の酸を添
加してｐＨ３〜６に調整し、脱炭酸塔で脱炭酸処理した
後、脱濾過装置で懸濁物質を除去し、その後ＲＯ膜装置
で脱イオン処理して濃縮水と透過水とに分離することに
より行われる。
【０００５】上記先願の方法によれば、ＲＯ膜装置の前
段で、循環冷却水をｐＨ３〜６の弱酸性で脱炭酸処理す
ることにより、効果的に水中の炭酸イオン、重炭酸イオ
ンを炭酸ガスとして除去することができ、後段のＲＯ膜
装置でのスケール障害の最も大きな要因となる炭酸カル
シウム等の炭酸塩スケールの析出を有効に防止すること
が可能となる。更に、ＲＯ膜装置内では、なお残留する
シリカがＲＯ膜分離により濃縮されるが、ｐＨ３〜６の
弱酸性でＲＯ膜処理するため、シリカによるスケール障
害を防止して安定して長期間運転することが可能とな
る。また、膜濾過装置で懸濁物質を除去することによ
り、ＲＯ膜装置での目詰まりや閉塞も防止される。
段で、循環冷却水をｐＨ３〜６の弱酸性で脱炭酸処理す
ることにより、効果的に水中の炭酸イオン、重炭酸イオ
ンを炭酸ガスとして除去することができ、後段のＲＯ膜
装置でのスケール障害の最も大きな要因となる炭酸カル
シウム等の炭酸塩スケールの析出を有効に防止すること
が可能となる。更に、ＲＯ膜装置内では、なお残留する
シリカがＲＯ膜分離により濃縮されるが、ｐＨ３〜６の
弱酸性でＲＯ膜処理するため、シリカによるスケール障
害を防止して安定して長期間運転することが可能とな
る。また、膜濾過装置で懸濁物質を除去することによ
り、ＲＯ膜装置での目詰まりや閉塞も防止される。
【０００６】本発明は、この先願の方法を利用し、少な
い薬品使用量と簡易な処理設備で、冷却塔のブロー水を
安定かつ安価に処理し循環冷却水系の補給水として再利
用することを目的とする。
い薬品使用量と簡易な処理設備で、冷却塔のブロー水を
安定かつ安価に処理し循環冷却水系の補給水として再利
用することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の循環冷却水の処
理方法は、循環冷却水系から取り出した水に酸を添加し
てｐＨ３〜６とし、この水をｐＨ３〜６の条件下で逆浸
透膜装置に通水して脱イオン処理し、濃縮水と透過水と
に分離する循環冷却水の処理方法において、該逆浸透膜
装置の透過水を、冷却水との混合後のｐＨが中性ないし
アルカリ性となる供給量にて循環冷却水系に供給するこ
とを特徴とする。
理方法は、循環冷却水系から取り出した水に酸を添加し
てｐＨ３〜６とし、この水をｐＨ３〜６の条件下で逆浸
透膜装置に通水して脱イオン処理し、濃縮水と透過水と
に分離する循環冷却水の処理方法において、該逆浸透膜
装置の透過水を、冷却水との混合後のｐＨが中性ないし
アルカリ性となる供給量にて循環冷却水系に供給するこ
とを特徴とする。
【０００８】前述の如く、通常、循環冷却水系において
は６〜８倍の高濃縮運転が行われているため、循環冷却
水系内で補給水に含まれる塩類が濃縮され、数十ｐｐｍ
含まれる補給水中のアルカリ度（炭酸イオン、重炭酸イ
オン）も濃縮され、なおかつ大気中からの炭酸ガスの溶
解により循環冷却水のアルカリ度は更に上昇している。
従って、冷却塔のブロー水等の循環冷却水には数百ｐｐ
ｍのアルカリ度が含まれることになり、これはほぼ同等
の水酸化ナトリウムを含んでいることに相当する。
は６〜８倍の高濃縮運転が行われているため、循環冷却
水系内で補給水に含まれる塩類が濃縮され、数十ｐｐｍ
含まれる補給水中のアルカリ度（炭酸イオン、重炭酸イ
オン）も濃縮され、なおかつ大気中からの炭酸ガスの溶
解により循環冷却水のアルカリ度は更に上昇している。
従って、冷却塔のブロー水等の循環冷却水には数百ｐｐ
ｍのアルカリ度が含まれることになり、これはほぼ同等
の水酸化ナトリウムを含んでいることに相当する。
【０００９】従って、この循環冷却水のアルカリ成分を
利用し、低ｐＨのＲＯ膜透過水を容易に中和して補給水
ｐＨ基準値（ｐＨ７〜９）に調整することができる。こ
のため、本発明によれば、アルカリ剤は不要である。ま
た、循環冷却水系に供給するため、中和のための混合槽
等の新たな設備を新設する必要もない。
利用し、低ｐＨのＲＯ膜透過水を容易に中和して補給水
ｐＨ基準値（ｐＨ７〜９）に調整することができる。こ
のため、本発明によれば、アルカリ剤は不要である。ま
た、循環冷却水系に供給するため、中和のための混合槽
等の新たな設備を新設する必要もない。
【００１０】本発明の方法では、例えば、次の〜の
ような方法により逆浸透膜分離処理を行う。 循環冷却水をｐＨ３〜６の条件下で膜濾過処理した
後、逆浸透膜処理する。 循環冷却水をｐＨ３〜６の条件下で脱炭酸処理した
後、逆浸透膜処理する。 循環冷却水をｐＨ３〜６の条件下で脱炭酸処理した
後膜濾過処理し、次いで逆浸透膜処理する。
ような方法により逆浸透膜分離処理を行う。 循環冷却水をｐＨ３〜６の条件下で膜濾過処理した
後、逆浸透膜処理する。 循環冷却水をｐＨ３〜６の条件下で脱炭酸処理した
後、逆浸透膜処理する。 循環冷却水をｐＨ３〜６の条件下で脱炭酸処理した
後膜濾過処理し、次いで逆浸透膜処理する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明の循環冷却水の処理方法の実
施の形態を示す系統図である。図中、１はストレーナ、
２は脱炭酸手段としての脱炭酸塔であり、入口にｐＨ計
２Ａを備える。３は懸濁物質（ＳＳ）除去手段としての
膜濾過装置、４は中間槽であり、ｐＨ計４Ａを備える。
５はＲＯ膜装置である。６はｐＨ計、Ｖ１〜Ｖ７は開閉
弁を示す。１０は冷却塔、１１は冷却水槽、１２は熱交
換器であり、この循環冷却水系では、冷却水は、冷却塔
１０から冷却水槽１１を経てポンプＰ３により熱交換器
１２に送給され、戻り水が冷却塔１０に返送される。
施の形態を示す系統図である。図中、１はストレーナ、
２は脱炭酸手段としての脱炭酸塔であり、入口にｐＨ計
２Ａを備える。３は懸濁物質（ＳＳ）除去手段としての
膜濾過装置、４は中間槽であり、ｐＨ計４Ａを備える。
５はＲＯ膜装置である。６はｐＨ計、Ｖ１〜Ｖ７は開閉
弁を示す。１０は冷却塔、１１は冷却水槽、１２は熱交
換器であり、この循環冷却水系では、冷却水は、冷却塔
１０から冷却水槽１１を経てポンプＰ３により熱交換器
１２に送給され、戻り水が冷却塔１０に返送される。
【００１３】冷却塔からのブロー水は、ストレーナ１で
除塵された後、スライム防止剤とｐＨ調整のためのＨＣ
ｌ等の酸が添加され、その後脱炭酸塔２で脱炭酸処理さ
れる。なお、このブロー水は、系内のアルカリ度の蓄積
等を防止するために、場合により一部が系外へ放流され
る。
除塵された後、スライム防止剤とｐＨ調整のためのＨＣ
ｌ等の酸が添加され、その後脱炭酸塔２で脱炭酸処理さ
れる。なお、このブロー水は、系内のアルカリ度の蓄積
等を防止するために、場合により一部が系外へ放流され
る。
【００１４】冷却塔のブロー水に酸を添加する手段とし
ては、被処理水導入ラインやライン中に設けたラインミ
キサに直接或いは、別途設けたｐＨ調整槽に、酸を薬注
ポンプ等により添加することなどを挙げることができ
る。ここで使用される酸は特に限定されるものではな
く、ＨＣｌの他、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３などの無機酸を
好適に用いることができる。
ては、被処理水導入ラインやライン中に設けたラインミ
キサに直接或いは、別途設けたｐＨ調整槽に、酸を薬注
ポンプ等により添加することなどを挙げることができ
る。ここで使用される酸は特に限定されるものではな
く、ＨＣｌの他、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３などの無機酸を
好適に用いることができる。
【００１５】スライム防止剤としては、次亜塩素酸ナト
リウム（ＮａＣｌＯ）等の次亜塩素酸塩、塩素ガス、ク
ロラミン、塩素化イソシアヌル酸塩などの塩素剤、ジブ
ロモヒダントインなどの臭素剤、ＤＢＮＰＡ（２，２−
ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド）、ＭＩＴ
（メチルイソチアゾロン）などの有機剤が適用できる。
リウム（ＮａＣｌＯ）等の次亜塩素酸塩、塩素ガス、ク
ロラミン、塩素化イソシアヌル酸塩などの塩素剤、ジブ
ロモヒダントインなどの臭素剤、ＤＢＮＰＡ（２，２−
ジブロモ−３−ニトリロプロピオンアミド）、ＭＩＴ
（メチルイソチアゾロン）などの有機剤が適用できる。
【００１６】なお、冷却水には熱交換器由来の銅、鉄な
どの重金属イオンが含まれている。酸化作用を持つ次亜
塩素酸塩と重金属イオンの存在下で酢酸セルロース系Ｒ
Ｏ膜が促進劣化を受けることがある。また、ポリアミド
系ＲＯ膜は次亜塩素酸塩との接触で劣化する。従って、
スライム防止剤としては有機剤が好ましい。次亜塩素酸
塩は膜劣化の原因になる可能性が高いため、できる限り
適用を避け、適用する場合には残留塩素を除去した後、
ＲＯ膜装置に通水するのが好ましい。
どの重金属イオンが含まれている。酸化作用を持つ次亜
塩素酸塩と重金属イオンの存在下で酢酸セルロース系Ｒ
Ｏ膜が促進劣化を受けることがある。また、ポリアミド
系ＲＯ膜は次亜塩素酸塩との接触で劣化する。従って、
スライム防止剤としては有機剤が好ましい。次亜塩素酸
塩は膜劣化の原因になる可能性が高いため、できる限り
適用を避け、適用する場合には残留塩素を除去した後、
ＲＯ膜装置に通水するのが好ましい。
【００１７】スライム防止剤は一般に循環冷却水に添加
されていることから、スライム防止剤の添加は必ずしも
必要とされないが、処理系内のスライム障害を防止する
ためには、スライム防止剤を２〜１０ｍｇ／Ｌ程度添加
することが望ましい。
されていることから、スライム防止剤の添加は必ずしも
必要とされないが、処理系内のスライム障害を防止する
ためには、スライム防止剤を２〜１０ｍｇ／Ｌ程度添加
することが望ましい。
【００１８】脱炭酸塔２の入口でのｐＨ調整は、ｐＨが
３〜６、好ましくはｐＨが４．５〜５．５の範囲となる
ように行う。このような酸性条件とすることにより、ブ
ロー水中のＭアルカリ成分、即ち炭酸イオン（ＣＯ３
２−）や重炭酸イオン（ＨＣＯ ３ −）を炭酸ガスに変換
して脱炭酸塔２で効率的に除去し、後段のＲＯ膜装置５
での炭酸成分に起因するスケール障害を有効に防止する
ことができると共に、ＲＯ膜装置５を透過する炭酸成分
を低減して処理水の水質を向上することができる。この
脱炭酸効率の面からはｐＨが低い方が望ましいが、過度
にｐＨが低いと、脱炭酸塔２の流出水のｐＨが下がり過
ぎ、ＲＯ膜装置５の前段においてｐＨを再調整する必要
が生じたり、腐食の問題が生じるため、調整ｐＨはｐＨ
３〜６、好ましくは４．５〜５．５とする。
３〜６、好ましくはｐＨが４．５〜５．５の範囲となる
ように行う。このような酸性条件とすることにより、ブ
ロー水中のＭアルカリ成分、即ち炭酸イオン（ＣＯ３
２−）や重炭酸イオン（ＨＣＯ ３ −）を炭酸ガスに変換
して脱炭酸塔２で効率的に除去し、後段のＲＯ膜装置５
での炭酸成分に起因するスケール障害を有効に防止する
ことができると共に、ＲＯ膜装置５を透過する炭酸成分
を低減して処理水の水質を向上することができる。この
脱炭酸効率の面からはｐＨが低い方が望ましいが、過度
にｐＨが低いと、脱炭酸塔２の流出水のｐＨが下がり過
ぎ、ＲＯ膜装置５の前段においてｐＨを再調整する必要
が生じたり、腐食の問題が生じるため、調整ｐＨはｐＨ
３〜６、好ましくは４．５〜５．５とする。
【００１９】なお、脱炭酸処理手段としては、通常の炭
酸ガス除去手段を用いることができ、脱炭酸塔等の他、
脱気膜や曝気塔などを採用することもできる。
酸ガス除去手段を用いることができ、脱炭酸塔等の他、
脱気膜や曝気塔などを採用することもできる。
【００２０】脱炭酸塔２の流出水は、ポンプＰ１により
ＳＳ除去手段としての膜濾過装置３に導入され、膜濾過
により、水中のＳＳが除去される。この膜濾過装置３
は、ＲＯ膜装置５の膜汚染の原因となる水中の濁質やコ
ロイダル成分を除去するためのものであり、ＭＦ（精密
濾過）膜、ＵＦ（限界濾過）膜等を用いることができ、
特にＵＦ膜は目詰まりによるファウリングが生じにく
く、薬洗頻度を低く抑えることができるため好適に使用
することができる。その膜型式にも特に制限はなく、中
空糸型、スパイラル型等の膜濾過装置を採用することが
でき、また、濾過方式にも制限はなく、内圧濾過、外圧
濾過、クロスフロー濾過、全量濾過のいずれの方式も適
用可能である。特に外圧型中空糸膜は、比較的濁質の多
い原水にも対応できるため、前段にストレーナを設ける
ことなく適用することが可能である。
ＳＳ除去手段としての膜濾過装置３に導入され、膜濾過
により、水中のＳＳが除去される。この膜濾過装置３
は、ＲＯ膜装置５の膜汚染の原因となる水中の濁質やコ
ロイダル成分を除去するためのものであり、ＭＦ（精密
濾過）膜、ＵＦ（限界濾過）膜等を用いることができ、
特にＵＦ膜は目詰まりによるファウリングが生じにく
く、薬洗頻度を低く抑えることができるため好適に使用
することができる。その膜型式にも特に制限はなく、中
空糸型、スパイラル型等の膜濾過装置を採用することが
でき、また、濾過方式にも制限はなく、内圧濾過、外圧
濾過、クロスフロー濾過、全量濾過のいずれの方式も適
用可能である。特に外圧型中空糸膜は、比較的濁質の多
い原水にも対応できるため、前段にストレーナを設ける
ことなく適用することが可能である。
【００２１】なお、ＳＳ除去手段としては、特に制限は
なく、膜濾過装置の他、カートリッジフィルタ等を用い
ることもできる。
なく、膜濾過装置の他、カートリッジフィルタ等を用い
ることもできる。
【００２２】この膜濾過装置３の濃縮水は脱炭酸塔２に
返送され、透過水は必要に応じてｐＨ調整剤、スケール
防止剤が添加された後、中間槽４に貯留される。
返送され、透過水は必要に応じてｐＨ調整剤、スケール
防止剤が添加された後、中間槽４に貯留される。
【００２３】この膜濾過装置３では、膜の目詰りによる
膜性能の低下を防止するために定期的に逆洗を行う必要
がある。膜濾過時には、弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５を開、弁Ｖ
２，Ｖ４を閉として脱炭酸処理水を導入し、濃縮水及び
透過水を取り出すが、逆洗時には、弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５
を閉、弁Ｖ２，Ｖ４を開として、逆洗空気を膜濾過装置
３の膜の透過側から逆流させる。この逆洗の間、ポンプ
Ｐ１からの脱炭酸処理水は脱炭酸塔２に返送する。
膜性能の低下を防止するために定期的に逆洗を行う必要
がある。膜濾過時には、弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５を開、弁Ｖ
２，Ｖ４を閉として脱炭酸処理水を導入し、濃縮水及び
透過水を取り出すが、逆洗時には、弁Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５
を閉、弁Ｖ２，Ｖ４を開として、逆洗空気を膜濾過装置
３の膜の透過側から逆流させる。この逆洗の間、ポンプ
Ｐ１からの脱炭酸処理水は脱炭酸塔２に返送する。
【００２４】逆洗排水は、低ｐＨの酸性水であるため、
中和した後放流するが、この逆洗排水の中和には、図１
に示す如く、冷却塔のブロー水等の循環冷却水のアルカ
リ度を利用し、ブロー水を混合して放流するのが好まし
い。
中和した後放流するが、この逆洗排水の中和には、図１
に示す如く、冷却塔のブロー水等の循環冷却水のアルカ
リ度を利用し、ブロー水を混合して放流するのが好まし
い。
【００２５】ＲＯ膜装置５の入口側でのｐＨ調整は、シ
リカによるスケール障害を防止するために、ｐＨ３〜
６、好ましくは４．５〜５．５となるように行う。脱炭
酸処理して得られる脱炭酸処理水は、脱炭酸処理前に比
較してｐＨが変動する。このため、この中間槽４の入口
側では必要に応じてｐＨ調整剤としてＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ
４、ＨＮＯ３などの酸やＮａＯＨ、ＫＯＨなどのアルカ
リを添加する。ＲＯ膜装置５におけるスケール障害防止
の面からは、この調整ｐＨは酸性にすることが好ましい
が、過度に調整ｐＨが低いと機器や配管材質の腐食の原
因となるので、上記ｐＨ範囲とする必要がある。
リカによるスケール障害を防止するために、ｐＨ３〜
６、好ましくは４．５〜５．５となるように行う。脱炭
酸処理して得られる脱炭酸処理水は、脱炭酸処理前に比
較してｐＨが変動する。このため、この中間槽４の入口
側では必要に応じてｐＨ調整剤としてＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ
４、ＨＮＯ３などの酸やＮａＯＨ、ＫＯＨなどのアルカ
リを添加する。ＲＯ膜装置５におけるスケール障害防止
の面からは、この調整ｐＨは酸性にすることが好ましい
が、過度に調整ｐＨが低いと機器や配管材質の腐食の原
因となるので、上記ｐＨ範囲とする必要がある。
【００２６】スケール防止剤としては、例えばホスホン
酸系、ポリリン酸系、ポリアクリル酸系、ポリアクリル
アミド系等のスケール防止剤を用いることができるが、
有機高分子系のスケール防止剤はＲＯ膜装置でのファウ
リングの原因となることがあるため、ホスホン酸系、ポ
リリン酸系のスケール防止剤が好適に用いられる。
酸系、ポリリン酸系、ポリアクリル酸系、ポリアクリル
アミド系等のスケール防止剤を用いることができるが、
有機高分子系のスケール防止剤はＲＯ膜装置でのファウ
リングの原因となることがあるため、ホスホン酸系、ポ
リリン酸系のスケール防止剤が好適に用いられる。
【００２７】ブロー水等の循環冷却水には、既にスケー
ル防止剤が添加されていることから、このスケール防止
剤の添加は必ずしも必要とされないが、１〜２０ｍｇ／
Ｌ程度の添加により、ＲＯ膜装置５内でのスケール生成
をより確実に防止することができ好ましい。なお、スケ
ール防止剤は、ＲＯ膜装置５の前段で添加されていれば
良く、ＲＯ膜装置５の入口部に限らず、脱炭酸塔２の入
口側又は出口側その他、その添加箇所には特に制限はな
い。
ル防止剤が添加されていることから、このスケール防止
剤の添加は必ずしも必要とされないが、１〜２０ｍｇ／
Ｌ程度の添加により、ＲＯ膜装置５内でのスケール生成
をより確実に防止することができ好ましい。なお、スケ
ール防止剤は、ＲＯ膜装置５の前段で添加されていれば
良く、ＲＯ膜装置５の入口部に限らず、脱炭酸塔２の入
口側又は出口側その他、その添加箇所には特に制限はな
い。
【００２８】中間槽４内の水はポンプＰ２によりＲＯ膜
装置５に導入され、ＲＯ膜処理される。ＲＯ膜装置５か
らの低ｐＨの濃縮水の一部は中間槽４に循環され、残部
はｐＨ中性に調整された後、放流される。この濃縮水の
循環水量と放流水量は、弁Ｖ ６とＶ７の開度で調整され
る。
装置５に導入され、ＲＯ膜処理される。ＲＯ膜装置５か
らの低ｐＨの濃縮水の一部は中間槽４に循環され、残部
はｐＨ中性に調整された後、放流される。この濃縮水の
循環水量と放流水量は、弁Ｖ ６とＶ７の開度で調整され
る。
【００２９】図１では、このＲＯ膜装置５の濃縮水のｐ
Ｈ調整も冷却塔のブロー水を混合することにより行う。
Ｈ調整も冷却塔のブロー水を混合することにより行う。
【００３０】このように、冷却塔のブロー水等の循環冷
却水のアルカリ成分を利用して、膜濾過装置３の逆洗排
水やＲＯ膜装置５の濃縮水のｐＨ調整を行うことによ
り、アルカリ薬剤を用いることなく、容易にこれらの水
を放流基準値（ｐＨ５〜９）に調整することができる。
却水のアルカリ成分を利用して、膜濾過装置３の逆洗排
水やＲＯ膜装置５の濃縮水のｐＨ調整を行うことによ
り、アルカリ薬剤を用いることなく、容易にこれらの水
を放流基準値（ｐＨ５〜９）に調整することができる。
【００３１】ＲＯ膜装置５の低ｐＨの透過水は循環冷却
水系に供給される。図１では、この透過水を冷却塔１０
の散水管に導入しているが、透過水は循環冷却水系に供
給されれば良く、従って、透過水は図１で示される冷却
塔１０、冷却塔１０から冷却水槽１１までの配管、冷却
水槽１１、冷却水槽１１から熱交換器１２までの配管、
熱交換器１２から冷却塔１０までの配管（散水管を含
む）のいずれの箇所に供給されても良い。
水系に供給される。図１では、この透過水を冷却塔１０
の散水管に導入しているが、透過水は循環冷却水系に供
給されれば良く、従って、透過水は図１で示される冷却
塔１０、冷却塔１０から冷却水槽１１までの配管、冷却
水槽１１、冷却水槽１１から熱交換器１２までの配管、
熱交換器１２から冷却塔１０までの配管（散水管を含
む）のいずれの箇所に供給されても良い。
【００３２】なお、上水等が補給される補給水配管は、
循環系を形成しておらず、本発明で言う循環冷却水系に
は該当しない。
循環系を形成しておらず、本発明で言う循環冷却水系に
は該当しない。
【００３３】この循環冷却水系に供給される低ｐＨの透
過水は、循環冷却水のアルカリ成分により直ちに中和さ
れて中性ないしアルカリ性（即ち、ｐＨ７以上）となる
ので、循環系の腐食は生じない。
過水は、循環冷却水のアルカリ成分により直ちに中和さ
れて中性ないしアルカリ性（即ち、ｐＨ７以上）となる
ので、循環系の腐食は生じない。
【００３４】なお、ＲＯ膜装置５からの透過水を循環冷
却水系に供給して混合する方法としては特に制限はな
く、混合水のｐＨを計測するｐＨ計を設け、透過水と循
環冷却水の流量を調節する自動弁を、このｐＨ計の計測
値に基いて制御することにより所定のｐＨの混合水が得
られるように調整しても良く、また、透過水は通常ｐＨ
３〜６の弱酸性であり、一方で循環冷却水系の水はｐＨ
８．６〜８．８であり、いずれも水質の変動の少ないも
のであることから、所定のｐＨ値（例えばｐＨ７〜６）
となるように、予め設定した混合比率に定流量弁で流量
調整して供給するようにしても良い。
却水系に供給して混合する方法としては特に制限はな
く、混合水のｐＨを計測するｐＨ計を設け、透過水と循
環冷却水の流量を調節する自動弁を、このｐＨ計の計測
値に基いて制御することにより所定のｐＨの混合水が得
られるように調整しても良く、また、透過水は通常ｐＨ
３〜６の弱酸性であり、一方で循環冷却水系の水はｐＨ
８．６〜８．８であり、いずれも水質の変動の少ないも
のであることから、所定のｐＨ値（例えばｐＨ７〜６）
となるように、予め設定した混合比率に定流量弁で流量
調整して供給するようにしても良い。
【００３５】このＲＯ膜装置５のＲＯ膜の種類として
は、特に制限はなく、処理する循環冷却水の水質（循環
冷却水系に供給される原水水質や循環冷却水系での濃縮
倍率）によって適宜決定されるが、脱塩率については８
５％以上、特に９０％以上のものが好ましい。脱塩率が
これよりも悪いと、脱イオン効率が悪く、良好な水質の
処理水（透過水）を得ることができない。
は、特に制限はなく、処理する循環冷却水の水質（循環
冷却水系に供給される原水水質や循環冷却水系での濃縮
倍率）によって適宜決定されるが、脱塩率については８
５％以上、特に９０％以上のものが好ましい。脱塩率が
これよりも悪いと、脱イオン効率が悪く、良好な水質の
処理水（透過水）を得ることができない。
【００３６】図１は本発明の実施の形態の一例を示すも
のであって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図
示のものに限定されるものではない。
のであって、本発明はその要旨を超えない限り、何ら図
示のものに限定されるものではない。
【００３７】図１では、脱炭酸塔２の入口に酸添加手段
を設け、脱炭酸塔２とＲＯ膜装置５との間にｐＨ調整剤
添加手段を設け、脱炭酸塔２入口側及びＲＯ膜装置５入
口側のそれぞれで、各薬剤の添加量を自動或いは手動に
よって調整することで実施しているが、ＲＯ膜装置５の
入口側のｐＨ調整剤添加手段を省略して、脱炭酸塔２の
入口側での酸添加のみにより、脱炭酸塔２の入口側及び
ＲＯ膜装置５の入口側のｐＨを共に前記ｐＨ範囲に収ま
るよう調整することも可能である。
を設け、脱炭酸塔２とＲＯ膜装置５との間にｐＨ調整剤
添加手段を設け、脱炭酸塔２入口側及びＲＯ膜装置５入
口側のそれぞれで、各薬剤の添加量を自動或いは手動に
よって調整することで実施しているが、ＲＯ膜装置５の
入口側のｐＨ調整剤添加手段を省略して、脱炭酸塔２の
入口側での酸添加のみにより、脱炭酸塔２の入口側及び
ＲＯ膜装置５の入口側のｐＨを共に前記ｐＨ範囲に収ま
るよう調整することも可能である。
【００３８】ＳＳ除去手段としての膜濾過装置３は、Ｒ
Ｏ膜装置５の前段に設ければ良く、脱炭酸塔２の前でも
後でも良い。図１に示す如く、脱炭酸処理手段である脱
炭酸塔２とＲＯ膜装置５との間に設けた場合には、スケ
ールの生成し易い循環冷却水がそのまま流入することに
よる膜濾過装置３等のＳＳ除去手段でのスケール障害の
問題が解消されるという利点がある。
Ｏ膜装置５の前段に設ければ良く、脱炭酸塔２の前でも
後でも良い。図１に示す如く、脱炭酸処理手段である脱
炭酸塔２とＲＯ膜装置５との間に設けた場合には、スケ
ールの生成し易い循環冷却水がそのまま流入することに
よる膜濾過装置３等のＳＳ除去手段でのスケール障害の
問題が解消されるという利点がある。
【００３９】また、脱炭酸処理手段の前段にＳＳ除去手
段を設けた場合には、膜濾過装置等のＳＳ除去手段の逆
洗排水等として系外へ排出される水のｐＨ調整が不要と
なる。また、ｐＨ調整前の水が導入されることで、ＳＳ
除去手段の構成材料を耐酸性のものにする必要がなくな
るという利点がある。
段を設けた場合には、膜濾過装置等のＳＳ除去手段の逆
洗排水等として系外へ排出される水のｐＨ調整が不要と
なる。また、ｐＨ調整前の水が導入されることで、ＳＳ
除去手段の構成材料を耐酸性のものにする必要がなくな
るという利点がある。
【００４０】このＳＳ除去手段は、被処理水中のＳＳが
少ない場合には、これを省略することができるが、通常
の場合、後段のＲＯ膜装置の安定運転のためには、これ
をＲＯ膜装置の前段側に設けてＳＳを除去するのが好ま
しい。
少ない場合には、これを省略することができるが、通常
の場合、後段のＲＯ膜装置の安定運転のためには、これ
をＲＯ膜装置の前段側に設けてＳＳを除去するのが好ま
しい。
【００４１】また、図１において、脱炭酸塔を省略し、
冷却塔のブロー水等の循環冷却水に酸を添加してｐＨ３
〜６に調整した後膜濾過装置３で直接膜濾過処理し、そ
の後ＲＯ膜装置５で脱イオン処理しても良い。
冷却塔のブロー水等の循環冷却水に酸を添加してｐＨ３
〜６に調整した後膜濾過装置３で直接膜濾過処理し、そ
の後ＲＯ膜装置５で脱イオン処理しても良い。
【００４２】即ち、酸添加等によってｐＨを３〜６とす
ることにより、水中の微生物代謝物や微細粒子、コロイ
ダル物質が凝集して比較的大きな粒子状となり、これが
膜濾過により効率的に除去される。このように、微生物
代謝物及びその他の粒子を酸性下で凝集させて膜濾過し
た後ＲＯ膜処理することにより、ＲＯ被処理水には微生
物代謝物やその他の微粒子が殆ど含有されないものとな
り、ＲＯ膜装置においてファウリングが防止され、ま
た、ｐＨ３〜６の酸性であることから、炭酸カルシウム
スケールの発生及びシリカスケールによる障害も抑制さ
れ、長期にわたり安定して膜濾過処理及びＲＯ膜処理す
ることが可能となる。
ることにより、水中の微生物代謝物や微細粒子、コロイ
ダル物質が凝集して比較的大きな粒子状となり、これが
膜濾過により効率的に除去される。このように、微生物
代謝物及びその他の粒子を酸性下で凝集させて膜濾過し
た後ＲＯ膜処理することにより、ＲＯ被処理水には微生
物代謝物やその他の微粒子が殆ど含有されないものとな
り、ＲＯ膜装置においてファウリングが防止され、ま
た、ｐＨ３〜６の酸性であることから、炭酸カルシウム
スケールの発生及びシリカスケールによる障害も抑制さ
れ、長期にわたり安定して膜濾過処理及びＲＯ膜処理す
ることが可能となる。
【００４３】この場合においても、ＲＯ膜装置からの酸
性の濃縮水及び膜濾過装置の逆洗排水は冷却塔のブロー
水で中和した後放流される。
性の濃縮水及び膜濾過装置の逆洗排水は冷却塔のブロー
水で中和した後放流される。
【００４４】なお、図１においては、冷却塔のブロー水
を原水として処理を行っているが、本発明で対象とする
被処理水はブロー水に限らず、本発明では循環冷却水系
の循環配管から循環冷却水の一部又は全部を引き抜いて
本発明に従って処理した後当該循環冷却水系に戻すよう
にしても良い。
を原水として処理を行っているが、本発明で対象とする
被処理水はブロー水に限らず、本発明では循環冷却水系
の循環配管から循環冷却水の一部又は全部を引き抜いて
本発明に従って処理した後当該循環冷却水系に戻すよう
にしても良い。
【００４５】また、膜濾過装置３の逆洗排水及びＲＯ膜
装置５の濃縮水の中和に用いる水も、冷却塔のブロー水
に限らず、循環冷却水系の循環配管等から引き抜いた水
であっても良い。
装置５の濃縮水の中和に用いる水も、冷却塔のブロー水
に限らず、循環冷却水系の循環配管等から引き抜いた水
であっても良い。
【００４６】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００４７】実施例１
図１に示す装置により、冷却塔のブロー水（ｐＨ８．
６，Ｍ−アルカリ度：１９４ｍｇ／Ｌ as ＣａＣＯ３，
電気伝導率：１２１ｍＳ／ｍ）を４００Ｌ／ｈｒの処理
量で処理した。
６，Ｍ−アルカリ度：１９４ｍｇ／Ｌ as ＣａＣＯ３，
電気伝導率：１２１ｍＳ／ｍ）を４００Ｌ／ｈｒの処理
量で処理した。
【００４８】各装置の仕様は次の通りであり、脱炭酸塔
の入口において、スライム防止剤として１２％ＮａＣｌ
Ｏ溶液を５ｍｇ／Ｌ添加すると共に、ＨＣｌを添加して
脱炭酸塔入口での被処理水をｐＨ４．９±０．２に調整
した。
の入口において、スライム防止剤として１２％ＮａＣｌ
Ｏ溶液を５ｍｇ／Ｌ添加すると共に、ＨＣｌを添加して
脱炭酸塔入口での被処理水をｐＨ４．９±０．２に調整
した。
【００４９】また、ＲＯ膜処理する水には必要に応じて
ＮａＯＨ等を添加してｐＨ４．９±０．２に調整すると
共にスケール防止剤としてホスホン酸系スケール防止剤
を２０ｍｇ／Ｌ添加した。なお、膜濾過装置は２０分に
１回の頻度で逆洗を行った。
ＮａＯＨ等を添加してｐＨ４．９±０．２に調整すると
共にスケール防止剤としてホスホン酸系スケール防止剤
を２０ｍｇ／Ｌ添加した。なお、膜濾過装置は２０分に
１回の頻度で逆洗を行った。
【００５０】ＲＯ膜装置の給水、濃縮水及び透過水（処
理水）の水質及び水量は表１に示す通りであり、補給水
として再利用可能な水を長時間安定して得ることができ
た。
理水）の水質及び水量は表１に示す通りであり、補給水
として再利用可能な水を長時間安定して得ることができ
た。
【００５１】
【表１】
【００５２】ＲＯ膜装置の透過水１Ｌ／ｍｉｎに、循環
冷却水（ｐＨ８．６，Ｍ−アルカリ度：１９４ｍｇ／Ｌ
as ＣａＣＯ３，電気伝導率：１２１ｍＳ／ｍ）を０．
８Ｌ／ｍｉｎの割合で混合したところ、混合水のｐＨは
７．０となり、補給水として支障なく使用可能な水質と
なった。
冷却水（ｐＨ８．６，Ｍ−アルカリ度：１９４ｍｇ／Ｌ
as ＣａＣＯ３，電気伝導率：１２１ｍＳ／ｍ）を０．
８Ｌ／ｍｉｎの割合で混合したところ、混合水のｐＨは
７．０となり、補給水として支障なく使用可能な水質と
なった。
【００５３】そこで、図１に示す如く、このＲＯ膜透過
水を０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で１Ｌ／ｍｉｎで流れてい
る循環冷却水系（ｐＨ８．６，Ｍ−アルカリ度：１９４
ｍｇ／Ｌ as ＣａＣＯ３，電気伝導率：１２１ｍＳ／
ｍ）の冷却塔の散水管に供給したところ、循環冷却水の
ｐＨは８．５となり、冷却水として何ら支障なく循環さ
せることができた。
水を０．１Ｌ／ｍｉｎの流量で１Ｌ／ｍｉｎで流れてい
る循環冷却水系（ｐＨ８．６，Ｍ−アルカリ度：１９４
ｍｇ／Ｌ as ＣａＣＯ３，電気伝導率：１２１ｍＳ／
ｍ）の冷却塔の散水管に供給したところ、循環冷却水の
ｐＨは８．５となり、冷却水として何ら支障なく循環さ
せることができた。
【００５４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の循環冷却水
の処理方法によれば、冷却循環水に酸を添加してｐＨ３
〜６の条件下でＲＯ膜処理する循環冷却水の処理方法に
おいて、低ｐＨのＲＯ膜透過水を循環冷却水系に供給す
ることにより、アルカリ薬剤によるｐＨ調整を行うこと
なく、従って、アルカリ薬剤及びｐＨ調整のための設備
を必要とすることなく、循環冷却水系に再利用すること
ができる。このため、設備負担の軽減、薬剤コストの削
減、薬剤及び装置管理作業の軽減が可能となる。
の処理方法によれば、冷却循環水に酸を添加してｐＨ３
〜６の条件下でＲＯ膜処理する循環冷却水の処理方法に
おいて、低ｐＨのＲＯ膜透過水を循環冷却水系に供給す
ることにより、アルカリ薬剤によるｐＨ調整を行うこと
なく、従って、アルカリ薬剤及びｐＨ調整のための設備
を必要とすることなく、循環冷却水系に再利用すること
ができる。このため、設備負担の軽減、薬剤コストの削
減、薬剤及び装置管理作業の軽減が可能となる。
【図１】本発明の循環冷却水の処理方法の実施の形態を
示す系統図である。
示す系統図である。
１ ストレーナ
２ 脱炭酸塔
３ 膜濾過装置
４ 中間槽
５ ＲＯ膜装置
１０ 冷却塔
１１ 冷却水塔
１２ 熱交換器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 魚住 昭彦
東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA06 GA07 HA01 HA61
KA03 KC03 KD12 KD30 PB07
4D037 AA08 AB11 BA23 BB05 CA03
Claims (4)
- 【請求項１】 循環冷却水系から取り出した水に酸を添
加してｐＨ３〜６とし、この水をｐＨ３〜６の条件下で
逆浸透膜装置に通水して脱イオン処理し、濃縮水と透過
水とに分離する循環冷却水の処理方法において、 該逆浸透膜装置の透過水を、冷却水との混合後のｐＨが
中性ないしアルカリ性となる供給量にて循環冷却水系に
供給することを特徴とする循環冷却水の処理方法。 - 【請求項２】 請求項１において、循環冷却水系から取
り出した水をｐＨ３〜６の条件下で膜濾過装置に通水し
て膜濾過処理した後逆浸透膜処理することを特徴とする
循環冷却水の処理方法。 - 【請求項３】 請求項１において、循環冷却水系から取
り出した水をｐＨ３〜６の条件下で脱炭酸処理した後逆
浸透膜処理することを特徴とする循環冷却水の処理方
法。 - 【請求項４】 請求項３において、脱炭酸処理後、膜濾
過装置に通水して膜濾過処理し、次いで逆浸透膜処理す
ることを特徴とする循環冷却水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001191223A JP3903746B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 循環冷却水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001191223A JP3903746B2 (ja) | 2001-06-25 | 2001-06-25 | 循環冷却水の処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2003001256A true JP2003001256A (ja) | 2003-01-07 |
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| JP2010253360A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd | 冷凍機・冷温水機の冷却水の処理方法及び装置 |
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-
2001
- 2001-06-25 JP JP2001191223A patent/JP3903746B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3729260B2 (ja) | 逆浸透膜を用いた水処理方法 |
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