JP2016144788A - 水処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＲＰセンサの感度低下を原因とする酸化型の殺菌剤の過剰投与を防止しつつ、酸化型の殺菌剤による薬注停止中も循環水の汚染を効果的に防止できる水処理システムを提供すること。
【解決手段】水処理システム１は、循環水Ｗ２に酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する第１薬注装置６０と、循環水Ｗ２の水質を検出するＯＲＰセンサ１３３と、循環水Ｗ２に非酸化型の殺菌剤Ｗ４を薬注する第２薬注装置６４と、ＯＲＰセンサ１３３の検出値に基づいて酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する第１薬注制御を行う第１薬注制御部１１１と、第１薬注装置６０による薬注継続時間が予め設定された第１時間を超えると第１薬注装置６０による薬注を停止する第１薬注停止部１１２と、第１薬注停止部１１２によって第１薬注装置６０による薬注が停止されたことを検出すると、非酸化型の殺菌剤Ｗ４を薬注する第２薬注制御を開始する第２薬注制御部１１３と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷却塔と被冷却装置との間で循環する循環水に薬注を行う水処理システムに関する。

商業ビル、工業プラント等においては、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置（冷却負荷装置）を冷却するために、冷却水が用いられる。冷却水は、その節約を図る観点から、冷却水を冷却する冷却塔と被冷却装置との間を循環して用いられる（以下、循環する冷却水を適宜に「循環水」という）。

循環水を継続的に循環させると循環水の水質が徐々に悪化するため、循環水に対して殺菌剤等の薬剤の供給が行われている。薬剤の供給方式として、循環水ラインを流通する循環水のＯＲＰ（酸化還元電位）値を測定し、酸化型のスライムコントロール剤からなる殺菌剤の供給量をＯＲＰ値に基づいて自動的に調整する方法が従来から知られている。この種の水処理システムを開示するものとして、例えば特許文献１がある。

特開２００２−２５４０８３号公報

ＯＲＰ値に基づいて薬剤の供給量を調節する水処理システムでは、経年劣化等によりＯＲＰセンサの感度が低下した場合、殺菌剤が過剰に供給されてしまうことがある。殺菌剤の過剰供給を防止する方法としては、殺菌剤の薬注時間が一定時間を超えると、ＯＲＰセンサの感度低下が生じていると判定し、殺菌剤の供給停止を行う制御が有効である。しかし、この方法では、管理者等が殺菌剤の供給停止を認識するまで、循環水に殺菌剤が供給されない状態が続くことになる。殺菌剤が注入されない状態が長時間になれば、循環水が許容できる範囲を超えて汚染されてしまうことになる。

本発明は、水質検出装置の感度低下を原因とする酸化型の殺菌剤の過剰投与を防止しつつ、酸化型の殺菌剤による薬注停止中も循環水の汚染を効果的に防止できる水処理システムを提供することを目的とする。

本発明は、被冷却装置に供給する循環水を冷却する冷却塔と、循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、循環水に酸化型の殺菌剤を薬注する第１薬注装置と、循環水の水質を検出する水質検出装置と、循環水に非酸化型の殺菌剤を薬注する第２薬注装置と、前記水質検出装置の検出値に基づいて酸化型の殺菌剤を薬注する第１薬注制御を行う第１薬注制御部と、前記第１薬注装置による薬注継続時間が予め設定された第１時間を超えると前記第１薬注装置による薬注を停止する第１薬注停止部と、前記第１薬注停止部によって前記第１薬注装置による薬注が停止されたことを検出すると、非酸化型の殺菌剤を薬注する第２薬注制御を開始する第２薬注制御部と、を備える水処理システムに関する。

前記第２薬注制御では、予め設定された時間間隔で前記第２薬注装置による薬注が行われることが好ましい。

前記水処理システムは、補給水の流量を検出する流量検出装置を更に備え、前記第２薬注制御では、前記流量検出装置の検出値に基づいて第２薬注装置による薬注が行われることが好ましい。

前記第２薬注制御では、ブローダウン処理の実行時間に基づいて前記第２薬注装置による薬注が行われることが好ましい。

前記第２薬注装置によって薬注される非酸化型の殺菌剤は、有機系殺菌剤であることが好ましい。

本発明の水処理システムによれば、水質検出装置の感度低下を原因とする酸化型の殺菌剤の過剰投与を防止しつつ、酸化型の殺菌剤による薬注停止中も循環水の汚染を効果的に防止できる。

本実施形態の水処理システムを示す概略構成図である。 水処理システムの薬注処理に係る機能ブロック図である。 第１薬注制御から第２薬注制御に移行する流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の水処理システムの好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の水処理システム１を示す概略構成図である。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。

本実施形態の水処理システム１は、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置１３１を冷却するために、循環水Ｗ２（冷却水）を循環させる冷却システムである。

図１に示すように、水処理システム１は、冷却塔１２０と、被冷却装置１３１と、循環水ポンプ１３２と、ＯＲＰセンサ１３３と、電気伝導率センサ１３４と、第１薬注装置６０と、補給水バルブ１３６と、流量センサ５０と、排水バルブ７０と、第２薬注装置６４と、制御ユニット１００と、を主要な構成として備える。また、水処理システム１は、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、を主要なラインとして備える。以下、水処理システム１の各構成について説明する。

冷却塔１２０は、被冷却装置に供給する循環水を冷却する設備である。冷却塔１２０に供給された補給水Ｗ１は、循環水Ｗ２として被冷却装置１３１へ供給される。被冷却装置１３１から回収（返送）された循環水Ｗ２は、冷却塔１２０で再び冷却される。

本実施形態の冷却塔１２０は、いわゆる開放式冷却塔である。図１に示すように、冷却塔１２０は、塔本体１２１と、貯留部１２２と、を備える。冷却塔１２０は、循環水ラインＬ１１０と共に循環水系を構成する。水処理システム１の運転中、循環水Ｗ２は、冷却塔１２０で冷却されながら循環して用いられる。

塔本体１２１は、冷却塔１２０の外郭を形成する筐体である。塔本体１２１は、散水部、ファン、開口部、ルーバー、充填材等からなる循環水冷却部（不図示）を有する。循環水Ｗ２は、循環水冷却部により冷却され、貯留部１２２に落下する。

貯留部１２２は、循環水冷却部で冷却された循環水Ｗ２を貯留する部位である。貯留部１２２は、塔本体１２１の下部に設けられている。貯留部１２２の底部には、循環水ラインＬ１１０の循環水供給ラインＬ１１１（後述）が接続されている。貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１へ供給される。なお、貯留部１２２には、補給水Ｗ１の供給に使用される給水栓１３７、及び循環水Ｗ２のブローダウンに使用されるオーバーフロー口１３８が設けられている。

循環水ラインＬ１１０は、冷却塔１２０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ２を循環させるラインである。循環水ラインＬ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１と、循環水回収ラインＬ１１２と、を有する。

循環水供給ラインＬ１１１は、貯留部１２２と被冷却装置１３１との間を接続する。貯留部１２２内の循環水Ｗ２は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１に供給される。

循環水供給ラインＬ１１１の途中には、循環水ポンプ１３２が設けられている。循環水ポンプ１３２は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）の上流側から下流側へ向けて、循環水Ｗ２を送り出すことができる。循環水ポンプ１３２は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。循環水ポンプ１３２の運転（駆動及び停止）は、制御ユニット１００から出力されるポンプ運転信号により制御される。

循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１と塔本体１２１との間を接続するラインである。被冷却装置１３１において熱交換により加温された循環水Ｗ２は、循環水回収ラインＬ１１２を介して塔本体１２１の循環水冷却部（不図示）に回収される。

被冷却装置１３１は、循環水Ｗ２による冷却が必要な熱交換器等の各種装置である。被冷却装置１３１は、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機等である。

被冷却装置１３１において、循環水流路の一方の端部には、循環水供給ラインＬ１１１の下流側の端部が接続されている。また、被冷却装置１３１において、循環水流路の他方の端部には、循環水回収ラインＬ１１２の上流側の端部が接続されている。

ＯＲＰセンサ１３３は、循環水Ｗ２のＯＲＰ（酸化還元電位）値を測定する水質検出装置である。本実施形態のＯＲＰセンサ１３３は、貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２のＯＲＰ値を測定するように設置される。ＯＲＰセンサ１３３は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。制御ユニット１００は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）でＯＲＰセンサ１３３によって測定されたＯＲＰ値を取得する。

電気伝導率センサ１３４は、貯留部１２２内の循環水Ｗ２の水質を測定して、検出電気伝導率値として出力する装置である。本実形態の電気伝導率センサ１３４は、貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２の電気伝導率値を測定するように設置される。電気伝導率センサ１３４は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。制御ユニット１００は、リアルタイム（又は所定の時間間隔）で循環水Ｗ２の電気伝導率値を取得する。

第１薬注装置６０は、循環水Ｗ２に酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する。本実施形態の第１薬注装置６０は、第１薬注タンク６１と、第１薬注ポンプ６２と、を備える。

第１薬注タンク６１は、循環水Ｗ２の水質を改善するための薬剤として、酸化型のスライムコントロール剤を殺菌剤Ｗ３として貯留する容器である。スライムコントロール剤は、循環水Ｗ２中での菌類や藻類等の微生物の繁殖を抑制するための殺菌剤Ｗ３である。本実施形態では、第１薬注ラインＬ１４０を介して貯留部１２２に接続される。

酸化型の殺菌剤Ｗ３として、例えば、次亜塩素酸塩（次亜塩素酸ナトリウム）や次亜臭素酸塩等のハロゲン系酸化剤や過酸化水素等の酸素系酸化剤が使用される。ハロゲン系酸化剤としては、次亜ハロゲン酸塩とスルファミン酸塩とを反応させて得られる安定化ハロゲン酸塩や、トリクロロイソシアヌル酸塩などを使用することもできる。なお、トリクロロイソシアヌル酸塩は、市販の錠剤を溶解容器に収容し、一定流量の水で溶解しながら薬注する。

第１薬注ポンプ６２は、第１薬注タンク６１に貯留された薬剤を、第１薬注ラインＬ１４０を介して、冷却塔１２０の貯留部１２２へ送り出す。第１薬注ポンプ６２は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。第１薬注ポンプ６２の運転（駆動及び停止）は、制御ユニット１００からの駆動信号により制御される。第１薬注ポンプ６２としては、例えば、電磁駆動ダイアフラム式の定量ポンプ又はプランジャーポンプ、ベローズポンプ等の定量吐出ポンプを用いることができる。

このように、本実施形態の第１薬注装置６０は、第１薬注ラインＬ１４０を通じて貯留部１２２内の循環水Ｗ２に酸化型の殺菌剤Ｗ３を供給する薬注処理を行う。この薬注処理によって、循環水Ｗ２中での菌類や藻類等の微生物の繁殖が抑制される。

補給水ラインＬ１２０について説明する。補給水ラインＬ１２０は、補給水Ｗ１を冷却塔１２０の貯留部１２２へ補給するラインである。補給水ラインＬ１２０は、上流側に第１補給水ラインＬ１２１を備え、下流側に第２補給水ラインＬ１２２及び第３補給水ラインＬ１２３を備える。第１補給水ラインＬ１２１は、水道水や工業用水等の補給水Ｗ１の供給源（不図示）に接続されている。補給水ラインＬ１２０は、分岐部Ｊ１において、第２補給水ラインＬ１２２及び第３補給水ラインＬ１２３に分岐している。分岐部Ｊ１は、補給水Ｗ１の供給源と冷却塔１２０との間に配置されている。

第２補給水ラインＬ１２２の下流側の端部は、塔本体１２１に接続されている。第２補給水ラインＬ１２２において、分岐部Ｊ１と冷却塔１２０との間には、補給水バルブ１３６が設けられている。

補給水バルブ１３６は、第２補給水ラインＬ１２２を開閉する給水設備である。第２補給水ラインＬ１２２を開くことにより、補給水Ｗ１を貯留部１２２に強制的に供給することができる。補給水バルブ１３６は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。補給水バルブ１３６の開閉状態は、制御ユニット１００から出力される駆動信号により制御される。

第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部は、塔本体１２１に接続されている。第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部には、給水栓１３７が設けられている。給水栓１３７は、貯留部１２２内の循環水Ｗ２の水位（すなわち、水量）を管理するボールタップ式の給水設備である。循環水Ｗ２の蒸発及び飛散等により貯留部１２２の水位が低下すると、給水栓１３７のボールタップが作動し、第３補給水ラインＬ１２３を流通する補給水Ｗ１が貯留部１２２に補給される。

流量センサ５０は、補給水Ｗ１の流量を検出する。本実施形態の流量センサ５０は、第１補給水ラインＬ１２１に配置されており、分岐部Ｊ１で分岐する前の補給水Ｗ１の流量を検出する。流量センサ５０は、制御ユニット１００に電気的に接続されている。制御ユニット１００は、流量センサ５０からの測定信号に基づいて補給水Ｗ１の流量を取得する。流量センサ５０としては、例えば羽根車式のものを採用し、羽根車の回転数に基づいてパルス信号を送信するものを用いることができる。この場合、制御ユニット１００は、バルス信号のカウント数に基づいて流量を算出することができる。

排水ラインＬ１３０は、貯留部１２２の底部に接続され、下方に延びている。排水ラインＬ１３０は、後述するブローダウン処理において、冷却塔１２０の貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ１１０を、水処理システム１の系外に排出するラインである。

排水バルブ７０は、排水ラインＬ１３０の経路途中に設けられる。排水バルブ７０は、排水ラインＬ１３０の開閉を行う。排水バルブ７０は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。排水バルブ７０の開閉状態は、制御ユニット１００からの駆動信号により制御される。

オーバーフローラインＬ１３１は、貯留部１２２の底部に略垂直に取り付けられており、冷却塔１２０の内部から貯留部１２２の底部を貫通して下方に延びている。オーバーフローラインＬ１３１は、その上流側の端部にオーバーフロー口１３８が形成される。オーバーフロー口１３８は、冷却塔１２０の内部であって給水栓１３７の管理水位よりも上方に開口する。また、オーバーフローラインＬ１３１は、その下流側の端部が、排水ラインＬ１３０における排水バルブ７０の下流側の接続部Ｊ２に接続されており、排水ラインＬ１３０を介して貯留部１２２の外部に通じている。

オーバーフローラインＬ１３１は、後述するブローダウン処理（強制補給）において、補給水バルブ１３６が開状態となり、補給水Ｗ１を強制的に供給した場合に、貯留部１２２から溢れた循環水Ｗ２をオーバーフロー口１３８から系外に排出するラインである。

第２薬注装置６４は、第１薬注装置６０のバックアップとして機能する薬注装置である。第２薬注装置６４は、第１薬注装置６０（第１薬注ポンプ６２）が薬注継続時間のタイムアウトによって停止した場合に（図３のＳ１０５，Ｓ１０６参照）、第１薬注装置６０に替わって循環水Ｗ２に非酸化型の殺菌剤Ｗ４を薬注する薬注処理を行う。本実施形態の第２薬注装置６４は、第２薬注タンク６５と、第２薬注ポンプ６６と、を備える。

第２薬注タンク６５は、循環水Ｗ２の水質を改善するための薬剤として、非酸化型の殺菌剤Ｗ４を貯留する容器である。本実施形態では、第２薬注ラインＬ１４１を介して貯留部１２２に接続される。

第２薬注タンク６５には、非酸化型の殺菌剤として、有機系殺菌剤が貯留される。有機系殺菌剤として、例えば、５−クロロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オンや２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン等のイソチアゾリン系殺菌剤、グルタルアルデヒドやオルトフタルアルデヒド等のアルデヒド系殺菌剤、２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１,３−ジオールや２，２−ジブロモ−３−ニトリロプロミオンアミド等の臭素系殺菌剤を用いることができる。

第２薬注ポンプ６６は、第２薬注タンク６５に貯留された薬剤を、第２薬注ラインＬ１４１を介して、冷却塔１２０の貯留部１２２へ送り出す。第２薬注ポンプ６６は、制御ユニット１００と電気的に接続されている。第２薬注ポンプ６６の運転（駆動及び停止）は、制御ユニット１００からの駆動信号により制御される。第２薬注ポンプ６６としては、電磁駆動ダイアフラム式の定量ポンプ又はプランジャーポンプ、ベローズポンプ等の定量吐出ポンプが用いられる。

このように、本実施形態の第２薬注装置６４は、第２薬注ラインＬ１４１を通じて貯留部１２２内の循環水Ｗ２に非酸化型の殺菌剤Ｗ４を供給する薬注処理を行う。この薬注処理によって、第１薬注装置６０の薬注が停止されている間も、循環水Ｗ２中での菌類や藻類等の微生物の繁殖が抑制される。第２薬注装置６４による薬注処理は、制御ユニット１００によって制御される。

制御ユニット１００は、水処理システム１の各部の動作を制御する。制御ユニット１００には、水処理システム１の各測定装置が電気的に接続される。そして、制御ユニット１００は、取得した各種の測定情報に基づいて循環水Ｗ２の補給、循環及び冷却等の各種制御が行われる。

本実施形態では、制御ユニット１００によって薬注処理及びブローダウン処理が制御される。薬注処理は、循環水Ｗ２に殺菌剤、スケール防止剤、防食剤等の薬剤を供給する処理である。ブローダウン処理は、外部から定期的に補給水Ｗ１を供給するとともに、濃縮度の高い循環水Ｗ２の一部を外部に排出して循環水を希釈する処理である。次に、薬注処理及びブローダウン処理に係る制御について説明する。図２は、水処理システム１の薬注処理に係る機能ブロック図である。

図２に示すように、制御ユニット１００は、各種の制御を実行する制御部１０１と、薬注処理やブローダウン処理等に関する各種のデータを記憶する記憶装置としてのメモリ１０２を備える。

制御部１０１は、第１薬注制御部１１１と、第１薬注停止部１１２と、第２薬注制御部１１３と、ブロー処理部１１４と、を薬注処理に関わる主要な構成として備える。以下、各部が行う具体的な処理について説明する。

第１薬注制御部１１１は、ＯＲＰセンサ１３３の検出値に基づいて循環水Ｗ２に酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する第１薬注制御を行う。第１薬注制御では、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で測定されたＯＲＰ値に基づいて第１薬注ポンプ６２の駆動量が調整され、殺菌剤Ｗ３の供給量が調整される。ＯＲＰセンサ１３３の検出値と比較するために、酸化型の殺菌剤Ｗ３の供給及び停止を行う基準ＯＲＰ値が予め設定される。本実施形態では、基準ＯＲＰ値として、酸化型の殺菌剤Ｗ３の薬注を開始する基準である開始ＯＲＰ値と、酸化型の殺菌剤Ｗ３の薬注を停止する基準である停止ＯＲＰ値と、が設定されている。これらの基準ＯＲＰ値と循環水Ｗ２のＯＲＰ値を比較し、この比較結果に基づいて第１薬注ポンプ６２が駆動制御される。これによって、循環水Ｗ２における殺菌剤Ｗ３の濃度を適切な範囲に維持することが可能になっている。

第１薬注停止部１１２について説明する。第１薬注停止部１１２は、ＯＲＰセンサ１３３に感度不良が生じたおそれがある場合に、第１薬注装置６０による薬注を停止する制御を行う。ＯＲＰセンサ１３３に感度不良が生じた状態では、ＯＲＰ値に基づいて殺菌剤Ｗ３の供給量を正確に調整することができず、酸化型の殺菌剤Ｗ３が循環水Ｗ２に過剰供給されるおそれがあるからである。

本実施形態では、第１薬注装置６０による薬注継続時間が予め設定されたタイムアウト時間（第１時間）を超えると、第１薬注装置６０による薬注を停止するポンプ停止信号を第１薬注ポンプ６２に送信する。このタイムアウト時間は、例えば、薬剤の濃度範囲や水処理システム１の貯留部１２２の容量等によって適宜設定される。

第２薬注制御部１１３は、第１薬注装置６０の薬注処理が停止されている状態になると、第２薬注ポンプ６６の駆動を制御して有機酸系の殺菌剤Ｗ４による薬注処理を行う第２薬注制御を実行する。本実施形態では、第２薬注制御部１１３は、第１薬注停止部１１２によって第１薬注装置６０が停止されたことを検出すると、第２薬注ポンプ６６の駆動制御を開始する。

本実施形態の水処理システム１は、第２薬注装置６４の薬注方式として、インターバル薬注、流量比例薬注、ブロー同期薬注の何れかを選択可能に構成される。以下、各方式について説明する。

＜インターバル薬注＞
インターバル薬注が選択されている場合、第２薬注制御部１１３は、予め設定される時間間隔に基づいて薬注を行う。この時間間隔は、例えば、数時間に１回や１日に１回等、水処理システム１の用途等に応じて適宜設定することができる。なお、本実施形態では、インターバル薬注において、後述のブローダウンが実行されている間は薬注を行わないように設定されている。

＜流量比例薬注＞
流量比例薬注が選択されている場合、第２薬注制御部１１３は、流量センサ５０の測定情報に基づいて殺菌剤Ｗ４の供給量を調整する。即ち、流量比例薬注では、補給水Ｗ１の水量に比例して殺菌剤Ｗ４が循環水Ｗ２に供給されることになる。なお、本実施形態では、流量比例薬注においても、後述のブローダウンが実行されている間は薬注を行わないように設定されている。ブローダウン処理後には、ブローダウン中に供給された補給水Ｗ１の水量に比例して殺菌剤Ｗ４が供給される。

＜ブロー同期薬注＞
ブロー同期薬注が選択されている場合、第２薬注制御部１１３は、ブローダウン処理が終了したタイミングで薬注処理を行う。ブローダウン処理後の殺菌剤Ｗ４の供給量は、後述するブローダウン処理の実行時間に比例するように調整される。

ブローダウン処理を実行するブロー処理部１１４について説明する。ブロー処理部１１４は、電気伝導率センサ１３４によって検出された循環水Ｗ２の電気伝導率が、予め設定された上限閾値を上回って循環水Ｗ２の水質が悪化したと判定された場合にブローダウン処理を実行する。なお、この上限閾値は、例えば、薬注される薬剤の効果の持続性を担保できる濃縮倍数等を考慮して適宜設定される。

また、ブロー処理部１１４は、ブローダウン処理を実行する際に、薬注処理を行っている第１薬注装置６０又は第２薬注装置６４に対して外部停止信号（インターロック信号）を出力する。これにより、ブローダウン処理が実行されている間は、循環水Ｗ２に薬剤が供給されなくなり、薬注したばかりの殺菌剤Ｗ３又は殺菌剤Ｗ４が系外に排出されて無駄になってしまう事態が防止されている。

ブローダウン処理は、循環水Ｗ２の電気伝導率が、予め設定された下限閾値を下回って循環水Ｗ２の水質が回復したと判定されるまで継続される。ブロー処理部１１４は、ブローダウン処理が終了すると、第１薬注装置６０又は第２薬注装置６４に対して外部停止信号の出力を停止する。なお、ブロー同期薬注が選択されている場合、ブローダウン処理が開始されてから終了するまでのブローダウン処理の実行時間がメモリ１０２にカウント（記憶）される。

本実施形態の水処理システム１は、強制補給方式と、強制排水方式と、の２種類のブローダウン処理を実行可能に構成される。ブローダウン処理では、強制補給方式と強制排水方式の何れかを選択して行う。各方式について説明する。

＜強制補給方式＞
強制補給方式では、ブロー処理部１１４は、補給水バルブ１３６の制御によってブローダウン処理を行う。そして、循環水Ｗ２の排水及び補給水Ｗ１の補給が同時に（又は連続して）行われる。より具体的には、補給水バルブ１３６を開状態として、第２補給水ラインＬ１２２を通じて新鮮な補給水Ｗ１を貯留部１２２に強制的に補給する。補給水Ｗ１が補給されると、貯留部１２２の水位が上昇するため、オーバーフロー口１３８から溢れた循環水Ｗ２がオーバーフローラインＬ１３１及び排水ラインＬ１３０を通じて外部に排出される。すなわち、ブローダウン処理が実行されると、濃縮の進んだ循環水Ｗ２の一部が補給水Ｗ１と入れ替わる。そのため、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ２は、全体として電気伝導率が低下する。

ブロー処理部１１４は、循環水Ｗ２の電気伝導率が下限閾値を下回ると、補給水バルブ１３６を閉状態に制御し、ブローダウン処理を終了する。従って、この強制補給方式では、補給水バルブ１３６の開時間がブローダウン処理の実行時間としてメモリ１０２に記憶される。即ち、ブロー同期薬注が第２薬注制御の薬注方式として選択され、かつ、強制補給方式でブローダウンが行われた場合は、第２薬注装置６４による非酸化型の殺菌剤Ｗ４の供給量は、補給水バルブ１３６の開時間に基づいて設定されることになる。

＜強制排水方式＞
強制排水方式では、ブロー処理部１１４は、排水バルブ７０の制御によってブローダウン処理を行う。より具体的には、排水バルブ７０を開状態として、貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２の一部を排水ラインＬ１３０から外部に排出する。循環水Ｗ２の一部が排出されると、貯留部１２２の水位が低下するため、給水栓１３７のボールタップが作動し、補給水Ｗ１が第３補給水ラインＬ１２３を通じて貯留部１２２に貯留される。なお、この強制排水方式では、補給水バルブ１３６は閉状態に制御される。

ブロー処理部１１４は、循環水Ｗ２の電気伝導率が下限閾値を下回ると、排水バルブ７０を閉状態に制御し、ブローダウン処理を終了する。従って、この強制排水方式では、排水バルブ７０の開時間がブローダウン実行処理時間としてメモリ１０２に記憶される。即ち、ブロー同期薬注が第２薬注制御の薬注方式として選択され、かつ、強制排水方式でブローダウンが行われた場合は、第２薬注装置６４による非酸化型の殺菌剤Ｗ４の供給量は、排水バルブ７０の開時間に基づいて設定されることになる。

本実施形態の水処理システム１の主要な構成は、以上の通りである。次に、第１薬注制御から第２薬注制御への移行について説明する。図３は、第１薬注制御から第２薬注制御への移行を示すフローチャートである。

本実施形態の水処理システム１は、通常時は第１薬注制御によって循環水Ｗ２に対して酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注している。図３に示すように、第１薬注制御が開始されると、第１薬注制御部１１１は、ＯＲＰセンサ１３３からＯＲＰ値を取得する（Ｓ１０１）。次に、このＯＲＰ値が殺菌剤Ｗ３を薬注する基準である開始ＯＲＰ値を下回っているか否かを判定する（Ｓ１０２）。

第１薬注制御部１１１は、開始ＯＲＰ値を下回っている場合は第１薬注ポンプ６２を駆動して殺菌剤Ｗ３の薬注を開始する（Ｓ１０３）。それとともに、第１薬注ポンプ６２の駆動時間を薬注継続時間として計測する（Ｓ１０４）。

第１薬注停止部１１２は、第１薬注装置６０による薬注処理中、薬注継続時間を監視する（Ｓ１０５）。薬注継続時間が予め設定された第１時間（タイムアウト時間）を超えた場合、第１薬注停止部１１２は、タイムアウトを示す信号を第１薬注ポンプ６２に送信して第１薬注装置６０による薬注を停止する（Ｓ１０６）。

第２薬注制御部１１３は、第１薬注ポンプ６２が停止されたことを検出すると、上述の第２薬注制御を実行する（Ｓ１０７）。Ｓ１０７の第２薬注制御では、予め設定された薬注方式に従って有機系の殺菌剤Ｗ４による薬注が行われる。即ち、インターバル薬注、流量比例薬注又はブロー同期薬注の何れかの方式に基づいて非酸化型の有機系殺菌剤Ｗ４が薬注されるのである。各薬注方式の制御については、上述の通りである。本実施形態では、メンテナンス等によってＯＲＰセンサ１３３の不具合が解消されるまで第２薬注制御が継続される。

なお、薬注継続時間が第１時間（タイムアウト時間）を超えるまでに、ＯＲＰ値が停止ＯＲＰ値を下回った場合は、第１薬注ポンプ６２を停止する（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。そして、Ｓ１０１の処理にループする。ＯＲＰ値が停止ＯＲＰ値を下回る又は薬注継続時間が第１時間を超えるまで、１０３からＳ１０８の処理はループする。このように、第１薬注ポンプ６２の薬注継続時間が第１時間を超えるまで酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する第１薬注制御が継続される。ＯＲＰセンサ１３３の感度が低下し、第１薬注制御が適切に行われない状況になると、非酸化型の殺菌剤Ｗ４を薬注する第２薬注制御に移行するのである。

以上説明した本実施形態の水処理システム１によれば、以下のような効果を奏する。
本実施形態の水処理システム１は、循環水Ｗ２を冷却塔１２０と被冷却装置１３１との間で循環させる循環水ラインＬ１１０と、循環水Ｗ２に酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する第１薬注装置６０と、循環水Ｗ２の水質を検出するＯＲＰセンサ１３３と、循環水Ｗ２に非酸化型の殺菌剤Ｗ４を薬注する第２薬注装置６４と、ＯＲＰセンサ１３３の検出値に基づいて酸化型の殺菌剤Ｗ３を薬注する第１薬注制御を行う第１薬注制御部１１１と、第１薬注装置６０による薬注継続時間が予め設定された第１時間を超えると第１薬注装置６０による薬注を停止する第１薬注停止部１１２と、第１薬注停止部１１２によって第１薬注装置６０による薬注が停止されたことを検出すると、非酸化型の殺菌剤Ｗ４を薬注する第２薬注制御を開始する第２薬注制御部１１３と、を備える。

これにより、ＯＲＰセンサ１３３に感度不良が生じた場合は、第１薬注装置６０による薬注が停止されるので、酸化型の殺菌剤Ｗ３が過剰に薬注される事態を確実に防止できる。そして、第１薬注装置６０による薬注が停止されている間も、第２薬注装置６４によって非酸化型の殺菌剤Ｗ４が薬注される第２薬注制御が行われるので、第１薬注装置６０の停止中も、循環水Ｗ２の汚染を確実に防止できる。

第２薬注制御のインターバル薬注では、予め設定された時間間隔で第２薬注装置６４による薬注が行われる。

これにより、複雑な処理を行うことなく、循環水Ｗ２に非酸化型の殺菌剤Ｗ４を安定的に薬注することができる。

水処理システム１は、補給水の流量を検出する流量センサ５０を更に備え、第２薬注制御の流量比例制御では、流量センサ５０の検出値に基づいて第２薬注装置６４による薬注が行われる。

これにより、冷却塔１２０に供給される補給水Ｗ１の水量に応じて殺菌剤Ｗ４が注入されるので、実際の水量に応じて殺菌剤Ｗ４の濃度を適切に調整することができ、循環水Ｗ２の汚染を効率的に防止することができる。

第２薬注制御のブロー同期薬注では、ブローダウン処理の実行時間に基づいて第２薬注装置６４による薬注が行われる。

これにより、循環水Ｗ２における殺菌剤Ｗ４の濃度に大きく影響するブローダウン処理が考慮されるので、ブローダウン処理後の循環水Ｗ２における殺菌剤Ｗ４の濃度をより適切なものにすることができ、循環水Ｗ２の汚染を効果的に防止できる。

第２薬注装置６４によって薬注される非酸化型の殺菌剤Ｗ４は、有機系殺菌剤である。

これにより、保存性に優れる有機系殺菌剤Ｗ４が第２薬注装置６４に用いられることになる。従って、第１薬注装置６０の薬注が停止され、第２薬注装置６４による薬注が開始されるまでに長い時間が経過していたとしても、第２薬注装置６４による薬注を適切に行うことができる。

以上、本発明の水処理システム１の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

上記実施形態では、第２薬注制御における薬注方式を複数種類の中から選択できる構成であるが、この構成に限定されない。例えば、インターバル薬注のみを行うように構成したり、２種類の薬注方式から１つの薬注方式を選択するように構成したり、事情に応じて適宜変更することができる。また、上記実施形態の第２薬注制御に、所定時間、殺菌剤Ｗ４による薬注が行われていない場合に、強制薬注を行う制御を追加することもできる。例えば、流量比例薬注やブローダウン同期薬注において、補給水Ｗ１の供給が長期間行われない場合に、強制的に殺菌剤Ｗ４による薬注を行うのである。このように、第２薬注制御は、その薬注方式等を適宜変更することができる。

上記実施形態の水処理システム１は、強制補給方式と、強制排水方式と、の２種類のブローダウン処理が実行可能に構成されているが、１つの方式のみを採用することもできる。例えば、循環水Ｗ２を系外に排出するためのラインをオーバーフローラインＬ１３１のみとして、上記実施形態から排水ラインＬ１３０及び排水バルブ７０を省略した構成に変更することもできるし、オーバーフローラインＬ１３１を省略する構成に変更することもできる。また、循環水Ｗ２の一部を循環水ラインＬ１１０から系外に排出する構成に変更してもよい。更に、循環水Ｗ２の一部を冷却塔１２０及び循環水ラインＬ１１０の両方から系外に排出する構成に変更してもよい。このように、ブローダウン処理に係る構成についても、適宜変更することができる。

上記実施形態では、冷却塔１２０の貯留部１２２に貯留されている循環水Ｗ２の電気伝導率及びＯＲＰ値を測定しているが、循環水ラインＬ１１０で電気伝導率及びＯＲＰ値を測定する構成としてもよい。

上記実施形態では、冷却塔１２０を開放式冷却塔として構成した例について示した。この例に限らず、冷却塔１２０を密閉式冷却塔として構成してもよい。

１ 水処理システム
５０ 流量センサ（流量検出装置）
６０ 第１薬注装置
６４ 第２薬注装置
１１１ 第１薬注制御部
１１２ 第１薬注停止部
１１３ 第２薬注制御部
１２０ 冷却塔
１３１ 被冷却装置
１３３ ＯＲＰセンサ
Ｌ１１０ 循環水ライン
Ｗ１ 補給水
Ｗ２ 循環水
Ｗ３ 酸化型の殺菌剤
Ｗ４ 非酸化型の殺菌剤（有機系殺菌剤）

Claims (5)

1. 被冷却装置に供給する循環水を冷却する冷却塔と、
   循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、
   循環水に酸化型の殺菌剤を薬注する第１薬注装置と、
   循環水の水質を検出する水質検出装置と、
   循環水に非酸化型の殺菌剤を薬注する第２薬注装置と、
   前記水質検出装置の検出値に基づいて酸化型の殺菌剤を薬注する第１薬注制御を行う第１薬注制御部と、
   前記第１薬注装置による薬注継続時間が予め設定された第１時間を超えると前記第１薬注装置による薬注を停止する第１薬注停止部と、
   前記第１薬注停止部によって前記第１薬注装置による薬注が停止されたことを検出すると、非酸化型の殺菌剤を薬注する第２薬注制御を開始する第２薬注制御部と、
   を備える水処理システム。
2. 前記第２薬注制御では、予め設定された時間間隔で前記第２薬注装置による薬注が行われる請求項１に記載の水処理システム。
3. 補給水の流量を検出する流量検出装置を更に備え、
   前記第２薬注制御では、前記流量検出装置の検出値に基づいて第２薬注装置による薬注が行われる請求項１に記載の水処理システム。
4. 前記第２薬注制御では、ブローダウン処理の実行時間に基づいて前記第２薬注装置による薬注が行われる請求項１に記載の水処理システム。
5. 前記第２薬注装置によって薬注される非酸化型の殺菌剤は、有機系殺菌剤である請求項１から４までの何れかに記載の水処理システム。

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