JP2003285065A - 冷却水系の水処理方法及び装置 - Google Patents

冷却水系の水処理方法及び装置

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JP2003285065A
JP2003285065A JP2002088849A JP2002088849A JP2003285065A JP 2003285065 A JP2003285065 A JP 2003285065A JP 2002088849 A JP2002088849 A JP 2002088849A JP 2002088849 A JP2002088849 A JP 2002088849A JP 2003285065 A JP2003285065 A JP 2003285065A
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cooling water
water
cooling
chlorine
water system
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JP2002088849A
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Kazuhiko Tsunoda
和彦 角田
Akira Iimura
晶 飯村
Masanori Oishi
正典 大石
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AGC Engineering Co Ltd
Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
Asahi Glass Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷却水を電解処理して塩素系酸化剤を含ませ
るようにした電解処理水を冷却水系に供給し、系内のス
ライムの発生を防止する冷却水系の水処理方法及び装置
において、電解処理効率及び塩素系酸化剤の発生効率を
高め、必要量の塩素系酸化剤を効率的に冷却水系に供給
する。 【解決手段】 冷却水中に浸漬した電極3に通電して、
該水中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を発生
させた電解処理水を冷却水系に含有させる冷却水系の水
処理方法及び装置において、電極3と接触する冷却水を
加温する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷却水系の水処理方
法及び装置に係り、詳しくは、冷却水を電解処理するこ
とにより冷却水中の塩化物イオンから次亜塩素酸等の塩
素系酸化剤を生成させ、この塩素系酸化剤により冷却水
系のスライム障害を防止する冷却水系の水処理方法及び
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】冷却水系では、微生物によりスライムが
発生し易い。特に、循環冷却水系の高濃縮運転では、冷
却水の水質が悪化し、細菌、黴、藻類などの微生物群に
土砂、塵埃などが混ざり合って形成されるスライムが発
生し易くなり、熱交換器における熱効率の低下や通水の
悪化を引き起こす。また、スライム付着部において、機
器や配管の局部腐食を誘発する。
【0003】このようなスライムによる障害を防止する
ために、酸化剤が用いられている。スライム防止のため
の酸化剤は薬品タンクにストックされ、薬注ポンプによ
り冷却水系に注入される。この薬品タンクには定期的に
薬品を補充する必要があり、薬品運搬の労力(ローリー
運搬、コンテナ移動、キュービの高所への移動等)を要
する。また、薬品の管理、発注等の手間もかかる。
【0004】スライムを防止する別の方法として、冷却
水中に含まれる塩化物イオンを電解酸化により次亜塩素
酸などの塩素系酸化剤に変換し、この塩素系酸化剤を冷
却水中に存在させる方法が知られている。
【0005】冷却水系の補給水として用いられる水道水
や工業用水には、通常数mg−Cl /L〜10mg−
Cl/L程度の塩化物イオンが含まれており、循環冷
却水系の冷却水には、補給水中の塩化物イオンが6〜8
倍程度に濃縮して存在している。このため、この冷却水
を電解処理することにより、冷却水中の塩化物イオンか
らスライム防止効果のある残留塩素(遊離塩素)を発生
させることができる。この残留塩素を含む電解処理水を
冷却水系に戻すことにより、スライム障害を防止するこ
とができる。
【0006】この塩素系酸化剤を発生させるための電解
処理装置では、陽極と陰極との間に外部電源を用いて直
流電圧を印加すると共に、両極間に冷却水を通水する。
これにより、陽極の表面において冷却水中の塩化物イオ
ンが酸化され、次亜塩素酸などの強い酸化力を有する残
留塩素が生成する。生成した残留塩素は、スライムの原
因となる微生物を殺菌し、あるいは増殖を抑制するの
で、循環冷却水系のスライム発生を効果的に防止するこ
とができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、冷却水を電
解処理して塩素系酸化剤を含ませるようにした電解処理
水を冷却水系に供給し、系内のスライムの発生を防止す
る冷却水系の水処理方法及び装置において、電解処理効
率及び塩素系酸化剤の発生効率を高め、塩素系酸化剤を
効率的に冷却水系に供給することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の冷却水系の水
処理方法は、冷却水中に浸漬した電極に通電して、該水
中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させ
た電解処理水を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水系
の水処理方法において、該電極と接触する水を加温する
ことを特徴とする。
【0009】請求項2の冷却水系の水処理方法は、冷却
塔と熱交換器との間を冷却水が循環される冷却水系にお
いて該冷却水を処理する方法であって、冷却水中に浸漬
した電極に通電して、該水中に含まれる塩化物イオンか
ら塩素系酸化剤を生成させた電解処理水を冷却水系の冷
却水に含有させる冷却水系の水処理方法において、該熱
交換器からの戻り水であって且つ冷却塔に導入される前
の水を前記電極と接触させることを特徴とする。
【0010】請求項3の冷却水系の水処理装置は、冷却
水中に浸漬した電極に通電して、該水中に含まれる塩化
物イオンから塩素系酸化剤を生成させた電解処理水を冷
却水系の冷却水に含有させる冷却水系の水処理装置にお
いて、該電極と接触する冷却水を加温するための加温手
段を備えたことを特徴とする。
【0011】本発明によれば、電解処理する冷却水を加
温することにより、冷却水中のイオン移動が活性化さ
れ、電解処理による塩素系酸化剤の発生効率が高められ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の冷
却水系の水処理方法及び装置の実施の形態を詳細に説明
する。
【0013】図1は本発明の冷却水系の水処理装置の実
施の形態を示す断面図であり、図2は本発明の冷却水系
の水処理方法の実施の形態を示す系統図である。
【0014】図1の装置は、通水型の電解処理装置に加
温槽5で加温した冷却水を通水して電解処理する装置で
あり、円筒形の本体部1Aの両端部を円盤状の端面部材
1B,1Bで閉鎖することにより電解槽セル1が構成さ
れている。この電解槽セル1の側周面には冷却水の導入
口2Aと、電解処理水の排出口2Bが設けられている。
電解槽セル1内には1対の板状の電極3(3A,3B。
3Bは図示せず。)が板面を上下方向にして対面配置さ
れている。電極3(3A,3B)は接続線4により通電
される。
【0015】加温槽5はヒータ6を備え、導入された冷
却水がヒータ6で加温された後、ポンプ7により電解槽
セル1に導入されるように構成されている。このヒータ
6は、接続線8により通電される。
【0016】冷却水系から抜き出された冷却水は、加温
槽5で加温された後、導入口2Aから電解槽セル1内に
導入される。電解槽セル1内に導入された冷却水は、電
極3により電解処理され、電解処理により生成した塩素
系酸化剤を含む電解処理水は排出口2Bから排出され、
冷却水系に戻される。
【0017】図1に示す通水型の電解処理装置の場合、
冷却水系の冷却塔のピットから冷却水を引き抜き、これ
を加温して電解処理した後、電解処理水を冷却水系に戻
したり、循環冷却水の配管にバイパスラインを設け、循
環冷却水の一部を抜き出して加温した後電解処理し、電
解処理水を循環配管に戻したりすることができる。
【0018】電解槽セル1に導入する冷却水の加温温度
は低過ぎると加温による塩素系酸化剤の発生効率の向上
効果を十分に得ることができず、高過ぎると電解槽セル
1等の耐熱性が不足して部材の劣化等を引き起こすこと
があることから、20〜50℃、特に25〜35℃程度
とすることが好ましい。
【0019】電解処理装置の電極への印加電圧は、塩素
系酸化剤が発生し得る電圧であれば良く、特に制限はな
いが、人体への影響を考慮して40V以下であることが
好ましく、また、塩素系酸化剤の生成効率の面からは2
V以上であることが好ましい。電解処理のための電流値
にも特に制限はないが、導入される冷却水1L/hrに
対して0.01〜0.1Aであることが好ましい。
【0020】電極の材質としては特に制限はないが、陰
極の素材はステンレス、Al、Agなどが好ましく、ま
た、陽極の素材はPt、Irなどの次亜塩素酸発生効率
の良い素材が望ましい。陰極と陽極の素材は同一であっ
ても良い。
【0021】電解処理に際しては、電極に印加する電圧
の極性を定期的に反転することが、電極へのスケール付
着を防止して電解処理効率を維持する上で好ましい。こ
の場合、極性の反転の頻度は、スケールの防止効果の面
からは高い方が望ましいが、極性の反転を頻繁に行うと
電極素材が劣化することから、0.5〜6hrに1回の
頻度とするのが好ましい。
【0022】本発明において、電解処理に供する冷却水
の加温手段としては特に制限はなく、図1に示すような
ヒータによる加温槽を設ける他、電解槽セル内にヒータ
を配置してセル内の冷却水を直接加温することもでき
る。
【0023】また、冷却水系の熱交換器で加温され、冷
却塔に戻される高温の戻り水を電解処理しても良い。
【0024】図2は、この熱交換器で加温された戻り水
を電解処理する方法を示すものである。図2(a),
(b)において、10は冷却塔であり、冷却水がポンプ
11により配管12を経て熱交換器13で熱交換された
後、戻り水が配管14より戻される。15は補給水の導
入配管、16はブロー水の排出配管である。
【0025】図2(a)では、戻り水の配管14に直接
電解処理装置20を組み込み、熱交換器13で加温され
た冷却水を電解処理し、電解処理水を冷却塔10に戻
す。
【0026】図2(b)では、戻り水の配管14から分
岐配管を設け、熱交換器13で加温された戻り水の一部
を配管17で引き抜き、電解処理装置20で電解処理し
た後配管18より配管14に戻す。V,V,V
流量調整のためのバルブである。
【0027】いずれの場合であっても、熱交換器13で
加温された戻り水を電解処理することにより、塩素系酸
化剤を効率的に発生させて、十分量の塩素系酸化剤を含
む水を冷却水系に供給することができる。
【0028】なお、冷却水の塩化物イオン濃度は、当該
水系の濃縮倍率等によっても異なるが、一般的には、3
0〜100mg/L程度である。従って、本発明ではこ
のような塩化物イオン濃度の冷却水を加温して電解処理
することにより、例えば、次亜塩素酸濃度1〜10mg
/L程度の電解処理水を効率的に得ることができる。
【0029】冷却水は、このように十分に高い塩化物イ
オン濃度を有し、従って、冷却水には特に塩化物イオン
を補給することなく電解処理装置で処理して十分量の残
留塩素濃度の電解処理水を得ることができるが、必要に
応じて冷却水に食塩(NaCl)等を添加して塩化物イ
オン濃度を100〜300mg/L程度にまで高めても
良い。
【0030】
【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。
【0031】実施例1 パイロット規模の熱交換器を有する冷却水系(濃縮倍率
10倍)において、冷却塔のピットから冷却水を30L
/minで抜き出し、図1に示す加温槽付き電解処理装
置で電解処理した後、冷却塔のピットに戻した。この冷
却水系には補給水として市水(塩化物イオン濃度10m
g/L、カルシウム硬度約40mg−CaCO/L)
を5L/minで補給した。
【0032】加温槽では、ヒータにより、電解槽セルに
流入する冷却水の温度が、表1に示す温度となるように
加温した。また、電極の極性は6時間毎に切り替えた。
【0033】用いた電解処理装置の仕様は下記の通りで
あり、電圧、電流値は表1に示す値とした。 電解処理装置:栗田工業(株)製「電解次亜塩素酸ナトリウム 発生装置」 陽極=Ti材(50dm、厚み1mm)の表 面にPtを担持したもの 陰極=Ti材(50dm、厚み1mm)の表 面にPtを担持したもの 極板間距離=3mm
【0034】各温度条件における残留塩素発生量は表1
に示す通りであり、冷却水を加温して電解処理すること
により、残留塩素の発生効率を高め、冷却水系に必要量
の残留塩素を効率的に供給することができることがわか
る。
【0035】
【表1】
【0036】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の冷却水系の
水処理方法及び装置によれば、冷却水を電解処理して塩
素系酸化剤を含ませるようにした電解処理水を冷却水系
に供給し、系内のスライムの発生を防止する冷却水系の
水処理方法及び装置において、電解処理効率及び塩素系
酸化剤の発生効率を高め、必要量の塩素系酸化剤を効率
的に冷却水系に供給することができる。このため、冷却
水系に所定量の塩素系酸化剤を安定に供給して、冷却水
系のスライム障害を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の冷却水系の水処理装置の実施の形態を
示す断面図である。
【図2】本発明の冷却水系の水処理方法の実施の形態を
示す系統図である。
【符号の説明】
1 電解槽セル 3 電極 5 加温槽 6 ヒータ 10 冷却塔 13 熱交換器 20 電解処理装置
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) C02F 1/50 560 C02F 1/50 560F F28F 19/01 F28F 19/00 501Z (72)発明者 飯村 晶 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 (72)発明者 大石 正典 千葉県千葉市美浜区中瀬二丁目6番地 W BGマリブウエスト19階 旭硝子エンジニ アリング株式会社内 Fターム(参考) 4D061 DA05 DB02 DB10 EA02 EB01 EB05 EB27 EB28 EB30 EB31 EB39 FA01 GC16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷却水中に浸漬した電極に通電して、該
    水中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成さ
    せた電解処理水を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水
    系の水処理方法において、 該電極と接触する水を加温することを特徴とする冷却水
    系の水処理方法。
  2. 【請求項2】 冷却塔と熱交換器との間を冷却水が循環
    される冷却水系において該冷却水を処理する方法であっ
    て、 冷却水中に浸漬した電極に通電して、該水中に含まれる
    塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させた電解処理水
    を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水系の水処理方法
    において、 該熱交換器からの戻り水であって且つ冷却塔に導入され
    る前の水を前記電極と接触させることを特徴とする冷却
    水系の水処理方法。
  3. 【請求項3】 冷却水中に浸漬した電極に通電して、該
    水中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成さ
    せた電解処理水を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水
    系の水処理装置において、 該電極と接触する冷却水を加温するための加温手段を備
    えたことを特徴とする冷却水系の水処理装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011528982A (ja) * 2008-07-24 2011-12-01 サムスン ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド バラスト水処理装置および方法

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