JP5835967B2 - スライム剥離剤およびスライム剥離方法 - Google Patents
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Description
Cl2+H2O=HClO+HCl
NH3+HClO=NH2Cl+H2O
HO3S−NH2+HClO=HO3S−NHCl+H2O
このことはN−モノクロロスルファミン酸はジクロラミンと同程度の酸化力を有することを意味する。
(1/2)NH3+(1/2)HO3S−NH2+HClO
=(1/2)NH2Cl+(1/2)HO3S−NHCl+H2O
N,N−ジエチル−p−フェニレンジアミン硫酸塩の1.0gとエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム・二水和物の1.0gとリン酸一水素カリウムの38.2gとリン酸二水素カリウムの59.8gを乳鉢で混合してDPD希釈粉末とする。
(1)200mLトールビーカーに0.5gのDPD希釈粉末を加える。
(2)100mLの試験水を加え、攪拌してDPD希釈粉末を溶解させる。
(3)速やかに2.82mM硫酸第一鉄溶液で滴定する。赤色が無色になった点を終点とする。このときの滴定量をA(mL)する。
(4)更に0.5%ヨウ化カリウム溶液0.1mLを加えて、速やかに2.82mM硫酸第一鉄溶液で滴定し、赤色が無色になった点を終点とする。このときの滴定量をB(mL)する。
(5)更にヨウ化カリウム1gを加えて溶かし、約2分間静置して赤に発色させる。速やかに2.82mM硫酸第一鉄溶液で滴定し、赤色が無色になった点を終点とする。このときの滴定量をC(mL)する。
(6)次式により各成分の濃度が示される。
遊離残留塩素(mgCl2/L)=A
モノクロラミン性結合塩素(mgCl2/L)=B
ジクロラミン性結合塩素(mgCl2/L)=C
全結合塩素(mgCl2/L)=B+C
全残留塩素(mgCl2/L)=A+B+C
実機の冷却塔より採取した藻類を主体としたスライムを純水で洗浄し、200メッシュスクリーン(JIS Z8801、75μm)にてろ過して大きな塊を取り除いた。一方、四日市水を一昼夜放置して残留塩素を除去して試験水とした。三角フラスコに前記スライムの3mlと試験水100mL加えシリコン栓にて蓋をして、窓際に約1ヶ月静置し、スライムをフラスコ底部に固着させた。
(腐食試験)
JIS K0100−1990 工業用水腐食試験方法(回転法)に従って、寸法50×30×1mm、表面積0.316dm2の 低炭素鋼試験片(JIS G 3141:SPCC−SB)と銅試験片(JIS C1201)をアセトンで脱脂し、乾燥して重量を測定した。次に表3に示す化合物を全残留塩素濃度が100mgCl2/Lになるように試験水に添加した。
腐食速度(mdd)=(試験片の重量減:mg)/〔(試験片表面積:dm2)×(試験日数:日)〕
結果を表3に示した。
ここで用いた試験装置ならびに試験方法はJIS G0593‐2002『水処理剤の腐食及びスケール防止評価試験方法』のオンサイト試験法.に準拠した。試験装置の概略を図1に示す。試験用伝熱管として外径12.7mm、長さ510mmの炭素鋼鋼管STKM11A(JIS G3445)と、銅合金としてアルミニウム黄銅管C6871(JIS H3300)、及びステンレス鋼管(SUS304)を用いた。水槽2及び配管を含む系全体の水容量は62Lとし、水槽2の水温が一定になるように水温制御装置9で制御した。試験用伝熱管評価部の線流速0.3m/sに相当する流量210L/hとなるように流量調整バルブ5で制御しながら循環ポンプ3で通水し、熱交換器7の熱流束は0〜70kW/m2とした。冷却塔1は冷却能力1.8冷却トンの誘引通風向流接触型のものを使用した。通常の熱負荷条件では、冷却塔入口・出口の循環水の温度はそれぞれ50℃と35℃、冷却塔1の入口と出口の循環水の温度差は15℃であった。このとき、蒸発水量は4.4L/h、補給水量は5.87L/h、ブローダウン水量は1.47L/h、濃縮度は4倍であった。循環水の電気伝導率は電気伝導率測定セル4で連続的に測定され、その電気伝導率の入力信号に基づき電気伝導率制御装置11を用いて濃縮度4倍に相当する電気伝導率になるようにブローダウンポンプ10を制御した。
熱負荷開始2週間後に冷却塔入口・出口の循環水の温度はそれぞれ37℃と30℃にそれぞれ設定し、実機の冷却塔より採取したズーグレア状細菌、糸状細菌、鉄バクテリア、イオウ細菌、硝化細菌、硫酸塩還元細菌、真菌類、藍藻、緑藻、珪藻が混合されたスライムの一定量(1.2g)を200メッシュのナイロン製ネットに入れて、冷却塔内受水槽8に設置した。アクアフィルムZP−15の12.5gを水槽2に加えた後、28%アンモニア水の4.6重量部とスルファミン酸の5.7重量部とベンゾトリアゾールの1.2重量部と水88.5重量部を含む組成物21.5gを水槽2に加え、次いでCl2換算で12%の次亜塩素酸ナトリウムの16.7gを水槽2に加え、直ちに残留塩素の測定を行ったところ、遊離残留塩素は1.5mg/L、モノクロラミン性結合塩素は5.7mg/L、ジクロラミン性結合塩素は3.0mg/Lであった。即ち、遊離残留塩素、モノクロラミン性結合塩素、及びジクロラミン性結合塩素の合計である全残留塩素濃度は10.2mg/Lであり、系に添加した塩素濃度32mg/L(=16.7g×12%/62L)に対する収率は(10.2/32)×100=31.9%であった。この条件下で、24時間ノンブローで循環後、スライムの重量を測定したところスライムの減少率は13%であった。
更に比較例9の冷水塔循環水系を、そのまま通常処理で運転継続し、2週間経過後に、前記と同じスライムの一定量をナイロン製ネットに入れて、冷却塔内受水槽8に設置した。アクアフィルムZP−15の12.5gを水槽2に加えた後、28%アンモニア水の6.9重量部とスルファミン酸の8.6重量部とベンゾトリアゾールの1.2重量部と水83.3重量部を含む組成物21.5gを水槽2に加え、次いでCl2換算で12%の次亜塩素酸ナトリウムの25.8gを水槽2に加え、直ちに残留塩素の測定を行ったところ、遊離残留塩素は2.2mg/L、モノクロラミン性結合塩素は8.7mg/L、ジクロラミン性結合塩素は4.5mg/Lであった。即ち、遊離残留塩素、モノクロラミン性結合塩素、及びジクロラミン性結合塩素の合計である全残留塩素濃度は15.4mg/Lであり、系に添加した塩素濃度50mg/L(=25.8g×12%/62L)に対する収率は(15.4/50)×100=30.8%であった。この条件下で、24時間ノンブローで循環後、スライムの重量を測定したところスライムの減少率は40%であった。
更に実施例14の冷水塔循環水系を、そのまま通常処理で運転継続し、2週間経過後に、前記と同じスライムの一定量をナイロン製ネットに入れて、冷却塔内受水槽8に設置した。アクアフィルムZP−15の12.5gを水槽2に加えた後、28%アンモニア水の6.9重量部 とスルファミン酸の8.6重量部とベンゾトリアゾールの1.2重量部と水83.3重量部を含む組成物を調製し、水500gにCl2 換算で12%の次亜塩素酸ナトリウム25.8gを混合した水溶液に前記組成物21.5gを添加して撹拌混合し、この混合液である本発明のスライム剥離剤を速やかに水槽2に加え、直ちに残留塩素の測定を行ったところ、遊離残留塩素は2.4mg/L、モノクロラミン性結合塩素は17.9mg/L、ジクロラミン性結合塩素は17.2mg/Lであった。即ち、このときの全残留塩素は37.5mg/Lより、実施例14と同様な計算により収率は75%であった。この条件下で、24時間ノンブローで循環後、スライムの重量を測定したところスライムの減少率は88%であった。
2 水槽
3 循環ポンプ
4 電気伝導率測定セル
5 流量調整バルブ
6 流量計
7 熱交換器
8 冷却塔内受水槽
9 水温制御装置
10 ブローダウンポンプ
11 電気伝導率制御装置
12 補給水
13 水処理剤注入装置
14 試験片保持器
Claims (2)
- (A)アンモニアおよび/またはアンモニウム塩(ただし、スルファミン酸アンモニウムを除く)と(B)スルファミン酸および/またはスルファミン酸塩(ただし、スルファミン酸アンモニウムを除く)と(C)次亜塩素酸の反応によって得られるモノクロラミン性結合塩素とジクロラミン性結合塩素を有効成分として含有するスライム剥離剤であって、(C)次亜塩素酸のCl2換算のモル濃度に対する(A)アンモニアおよび/またはアンモニウム塩と(B)スルファミン酸および/またはスルファミン酸塩の合計モル濃度の比が0.8〜1.2であり、かつ、(A)アンモニアおよび/またはアンモニウム塩と(B)スルファミン酸および/またはスルファミン酸塩のモル比が20:80〜80:20であり、かつ、モノクロラミン性結合塩素とジクロラミン性結合塩素が、Cl 2 換算濃度で10:90〜90:10の比率の範囲内で存在することを特徴とするスライム剥離剤。
- 被処理水中に、(A)アンモニアおよび/またはアンモニウム塩(ただし、スルファミン酸アンモニウムを除く)と(B)スルファミン酸および/またはスルファミン酸塩(ただし、スルファミン酸アンモニウムを除く)と(C)次亜塩素酸の反応によって得られるモノクロラミン性結合塩素とジクロラミン性結合塩素を存在させて処理するスライム剥離方法であって、被処理水に対する(A)〜(C)の各成分の添加比率が、(C)次亜塩素酸のCl2換算のモル濃度に対する(A)アンモニアおよび/またはアンモニウム塩と(B)スルファミン酸および/またはスルファミン酸塩の合計モル濃度の比として0.8〜1.2であり、かつ、(A)アンモニアおよび/またはアンモニウム塩と(B)スルファミン酸および/またはスルファミン酸塩のモル比として20:80〜80:20であって、剥離処理期間中の被処理水中の全残留塩素濃度をCl2換算で15〜300mg/Lの範囲に維持するとともに、被処理水中のモノクロラミン性結合塩素とジクロラミン性結合塩素が、Cl 2 換算濃度で10:90〜90:10の比率の範囲内で存在するように前記(A)〜(C)の各成分、又は(A)〜(C)の反応によって得られるモノクロラミン性結合塩素とジクロラミン性結合塩素を有効成分として含有する請求項1記載のスライム剥離剤を被処理水に添加することを特徴とするスライム剥離方法。
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