JP5895626B2 - 水処理システム - Google Patents

Description

本発明は、冷却塔と被冷却装置との間で循環水を循環させる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、冷却塔で冷却しながら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）。循環水は、循環水ラインを介して、冷却塔と被冷却装置との間を循環する。

循環水は、冷却塔で冷却される際にその一部が蒸発して、濃縮度（濃縮倍率）が高くなる。循環水の濃縮度が高くなると、循環系で腐食やスケールが発生しやすくなるため、定期的にブロー処理を実施する必要がある。ブロー処理は、外部から新鮮な水（補給水）を冷却塔に補給して循環水を希釈すると共に、循環水の一部を冷却塔から外部に排出する処理である。なお、冷却塔の運転中においては、蒸発や飛散により循環水の水量が徐々に減少するため、上記ブロー処理の場合だけでなく、冷却塔の水位に応じて適宜に補給水が補給される。

冷却塔に補給される補給水には、配管や機器の内部にスケールが堆積するのを抑制するため、硬度成分の低い軟化水が用いられることがある。軟化水は、硬水軟化装置において、原水（硬水）を軟化処理することにより製造される。

硬水軟化装置に用いられるイオン交換樹脂は、所定の採水量に達すると、イオン交換能力が低下する。このため、イオン交換樹脂のイオン交換能力を回復させる再生処理を定期的に実施する必要がある。この再生処理は、例えば、製造した軟化水の積算流量が所定量に達した時点で実施される。

１台の硬水軟化装置を設けた水処理システムでは、再生処理を実施している間、軟化処理を行うことができなくなる。そこで、２４時間稼動の冷却塔において、複数の硬水軟化装置を設け、１つの硬水軟化装置で再生処理を実施している間、他の硬水軟化装置で軟化処理を行うようにしたシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１５２６５号公報

上記システムにおいては、複数の硬水軟化装置を交代で使用することができるため、再生処理のために軟化処理を一時的に中断する必要がない。しかし、複数の硬水軟化装置を設けると、システムの構成が複雑になるうえ、設備コストが高くなる。

一方、１台の硬水軟化装置により軟化処理を行う水処理システムにおいて、硬水軟化装置の再生処理中に冷却塔のブロー処理が実施されると、この期間は、硬度の高い未処理の原水が冷却塔に補給される。このため、循環系においてスケールが発生しやすくなる。

従って、本発明は、システムを簡素化すると共に、循環系におけるスケールの発生を出来る限り抑制することが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、原水をイオン交換樹脂床により軟化処理して軟化水を製造する硬水軟化装置と、前記硬水軟化装置で製造された軟化水を循環水として冷却し、冷却した循環水を被冷却装置へ供給する冷却塔と、前記硬水軟化装置で製造された軟化水を補給水として前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、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、前記イオン交換樹脂床の再生処理を実行させる再生処理制御部と、循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブロー処理を実行させるブロー処理制御部と、前記再生処理と前記ブロー処理とが同一期間内に並行して実行されないように、前記再生処理制御部による前記再生処理の実行又は前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を制限する再生／ブロー処理実行制御部と、を備え、前記再生／ブロー処理実行制御部は、前記再生処理制御部による再生処理が実行されている間には前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を制限し、前記再生処理の終了後には前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を許容する、水処理システムに関する。

また、本発明は、原水をイオン交換樹脂床により軟化処理して軟化水を製造する硬水軟化装置と、前記硬水軟化装置で製造された軟化水を循環水として冷却し、冷却した循環水を被冷却装置へ供給する冷却塔と、前記硬水軟化装置で製造された軟化水を補給水として前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、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、前記イオン交換樹脂床の再生処理を実行させる再生処理制御部と、循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブロー処理を実行させるブロー処理制御部と、前記再生処理と前記ブロー処理とが同一期間内に並行して実行されないように、前記再生処理制御部による前記再生処理の実行又は前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を制限する再生／ブロー処理実行制御部と、を備え、前記再生／ブロー処理実行制御部は、前記ブロー処理制御部によるブロー処理が実行されている間には前記再生処理制御部による前記再生処理の実行を制限し、前記ブロー処理の終了後には前記再生処理制御部による前記再生処理の実行を許容する、水処理システムに関する。

本発明によれば、システムを簡素化すると共に、循環系におけるスケールの発生を出来る限り抑制することができる水処理システムを提供することができる。

第１実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。 第１実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。 第１実施形態の制御部１０２において軟化処理及び再生処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御部１０２においてブロー処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 第１実施形態の制御部１０２においてブロー処理の実行を制限する場合の処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の制御部１０２において軟化処理及び再生処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の制御部１０２においてブロー処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態の制御部１０２において再生処理の実行を制限する場合の処理手順を示すフローチャートである。

＜第１実施形態＞
図１を参照して、本発明の第１実施形態の水処理システム１００の概略構成について説明する。図１は、第１実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。図２は、水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。図３は、補給水制御部１０５及び再生制御部１０６において軟化処理及び再生処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図４は、補給水制御部１０５においてブロー処理を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図５は、再生／ブロー処理実行制御部１０８においてブロー処理の実行を制御する場合の処理手順を示すフローチャートである。

図１に示すように、第１実施形態の水処理システム１００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Ｗ１１０（冷却水）を循環させるシステムである。循環水Ｗ１１０は、その節約を図る観点から、冷却塔１１０で冷却しながら循環して用いられる。本実施形態における冷却塔１１０は、いわゆる開放式冷却塔である。

第１実施形態の水処理システム１００は、主な構成として、冷却塔１１０と、被冷却装置１３１と、電気伝導率測定装置１３３と、硬度測定装置１３４と、スケール防止剤供給装置１３５と、システム制御装置１０１と、を備える。また、水処理システム１００は、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、を備える。なお、「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。また、図１では、電気的な接続の経路を破線で示している。

冷却塔１１０は、被冷却装置１３１を冷却するための循環水Ｗ１１０を冷却する設備である。冷却塔１１０は、塔本体１１１と、散水部１１２と、貯留部１１６と、ルーバ１１８と、ファン１２０と、上部開口部１２１と、ファン駆動部１２２と、を備える。

塔本体１１１は、冷却塔１１０の外郭を形成する筐体である。塔本体１１１の上部には、複数の散水部１１２、ファン１２０、上部開口部１２１及びファン駆動部１２２が設けられている。塔本体１１１の下部には、貯留部１１６が設けられている。塔本体１１１の側部には、ルーバ１１８が設けられている。

散水部１１２は、被冷却装置１３１を冷却する循環水Ｗ１１０を冷却するために、循環水Ｗ１１０を散布する部位である。散水部１１２は、循環水回収ラインＬ１１２（後述）を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を、塔本体１１１の内部に散布（散水）する。

散水部１１２は、上部水槽１１３と、散水口１１４とを備える。上部水槽１１３には、循環水回収ラインＬ１１２（循環水ラインＬ１１０）が接続されている。上部水槽１１３は、循環水回収ラインＬ１１２を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を貯留する。散水口１１４は、上部水槽１１３に貯留された循環水Ｗ１１０を散布するために上部水槽１１３の下側に形成されたノズルからなる。

貯留部１１６は、散水部１１２から散布された循環水Ｗ１１０を貯留する部位である。貯留部１１６は、塔本体１１１の下部に設けられている。散水部１１２から下方に向けて散布された循環水Ｗ１１０は、塔本体１１１の内部を落下する過程において、温度の低い外気Ｅ１（後述）と熱交換することにより冷却される。貯留部１１６の底部には、循環水ラインＬ１１０の循環水供給ラインＬ１１１（後述）が接続される。貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０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。

ルーバ１１８は、塔本体１１１の内部へ外気（エア）Ｅ１を導入するための通気孔である。塔本体１１１の外部の外気Ｅ１は、ルーバ１１８を介して塔本体１１１の内部へ導入される。

上部開口部１２１は、塔本体１１１の上部に形成された開口部である。上部開口部１２１は、塔本体１１１の内部に位置する外気Ｅ１を塔本体１１１の外部に排出する。上部開口部１２１から排出されたエアを「排気Ｅ２」ともいう。

ファン１２０は、上部開口部１２１に配置されている。ファン１２０は、ファン駆動部１２２の回転軸（符号略）と連結されている。ファン１２０は、回転することにより内部に負圧を発生させ、ルーバ１１８から塔本体１１１の内部へ外気Ｅ１を導入すると共に、塔本体１１１の内部に導入された外気Ｅ１を、上部開口部１２１を介して塔本体１１１の外部に排出させる。

ファン駆動部１２２は、ファン１２０を回転させる駆動源である。ファン駆動部１２２は、モータ（不図示）により構成される。ファン駆動部１２２は、ファン１２０の上方に配置されている。ファン駆動部１２２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。ファン駆動部１２２の運転（駆動及び停止）、回転速度の調整（変速）等は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。

循環水ラインＬ１１０は、冷却塔１１０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるラインである。循環水ラインＬ１１０は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給する循環水供給ラインＬ１１１と、循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１から冷却塔１１０の散水部１１２へ回収する循環水回収ラインＬ１１２と、から構成される。

循環水供給ラインＬ１１１は、冷却塔１１０の貯留部１１６と被冷却装置１３１との間を接続するラインである。循環水供給ラインＬ１１１は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１に供給することができる。

循環水供給ラインＬ１１１の途中には、循環水ポンプ１３２が接続されている。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Ｗ１１０を送り出すことができる。循環水ポンプ１３２は、システム制御装置１０１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、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。循環水供給ラインＬ１１１の接続部Ｊ１１２には、測定ラインＬ１１３の上流側の端部が接続されている。

循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１と冷却塔１１０の散水部１１２との間を接続するラインである。循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１において熱交換により加温された循環水Ｗ１１０を、冷却塔１１０の散水部１１２へ回収することができる。循環水回収ラインＬ１１２の下流側は、分岐部Ｊ１１１において複数のラインに分岐している。分岐したラインは、複数の散水部１１２にそれぞれ接続されている。

被冷却装置１３１は、循環水Ｗ１１０による冷却が必要な熱交器機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は、内部に循環水流路（不図示）を備える。

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。従って、循環水流路は、循環水供給ラインＬ１１１及び循環水回収ラインＬ１１２と共に、冷却塔１１０の塔本体１１１と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるための循環経路を形成する。

電気伝導率測定装置１３３は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率を測定する装置である。電気伝導率測定装置１３３は、測定ラインＬ１１３を介して、接続部Ｊ１１２において循環水ラインＬ１１０に接続されている。また、電気伝導率測定装置１３３は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率は、システム制御装置１０１へ検出信号として送信される。電気伝導率測定装置１３３は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で電気伝導率を測定し、システム制御装置１０１へ送信する。循環水Ｗ１１０の電気伝導率は、補給水制御部１０５（図２参照）において、ブロー処理（後述）を実行するか否かを判定する際に用いられる。

硬度測定装置１３４は、循環水Ｗ１１０の硬度Ｈを測定する装置である。硬度測定装置１３４は、全硬度を測定できるものでもよく、カルシウム硬度のみを測定できるものでもよい。硬度測定装置１３４は、測定ラインＬ１１３を介して、接続部Ｊ１１２において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。

硬度測定装置１３４は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。硬度測定装置１３４で測定された硬度Ｈに関する情報は、システム制御装置１０１へ検出信号として送信される。硬度測定装置１３４は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で硬度Ｈを測定し、システム制御装置１０１へ送信する。循環水Ｗ１１０の硬度Ｈは、水質制御部１０７（図２参照）において、冷却塔１１０の貯留部１１６へスケール防止剤を供給するか否かを判定する際に用いる。

硬度測定装置１３４としては、例えば、カルマガイト、エリオクロムブラックＴ、ＮＮ試薬等の色素を含む試薬を試料水に添加したときの呈色反応により、硬度を検出する比色式センサが用いられる。比色式センサは、所定量の試料水を収容した透明容器へ試薬を添加し、硬度成分と色素の反応による試料水の色相変化を、特定波長の光を照射したときの吸光度から測定する。そして、比色式センサは、測定された吸光度に基づいて、試料水中の硬度を判定する。なお、硬度測定装置１３４は、比色式センサに制限されず、電極式センサ、滴定式センサ等でもよい。

スケール防止剤供給装置１３５は、冷却塔１１０の貯留部１１６へスケール防止剤を供給する装置である。スケール防止剤供給装置１３５は、スケール防止剤供給ラインＬ１４０を介して、冷却塔１１０の貯留部１１６に接続されている。スケール防止剤は、水中でのスケールの成長、或いは配管表面等へのスケールの堆積を防止するために用いられる薬品である。ここで利用可能なスケール防止剤としては、例えば、カルボン酸系ポリマー、アクリル酸系ポリマー、ホスホン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤等を挙げることができる。

スケール防止剤供給装置１３５は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。スケール防止剤供給装置１３５から貯留部１１６へスケール防止剤を供給するタイミング及び供給量は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。

一方、冷却塔１１０には、補給水ラインＬ１２０が接続されている。補給水ラインＬ１２０は、補給水を冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給するラインである。補給水ラインＬ１２０は、第１補給水ラインＬ１２１と、第２補給水ラインＬ１２２と、第３補給水ラインＬ１２３と、第４補給水ラインＬ１２４と、第５補給水ラインＬ１２５と、第６補給水ラインＬ１２６と、を備える。

第１補給水ラインＬ１２１の下流側は、分岐部Ｊ１２１において、第２補給水ラインＬ１２２及び第５補給水ラインＬ１２５に分岐している。第２補給水ラインＬ１２２及び第５補給水ラインＬ１２５の下流側は、集合部Ｊ１２２において、第３補給水ラインＬ１２３の上流側と接続されている。第３補給水ラインＬ１２３の下流側は、分岐部Ｊ１２３において、第４補給水ラインＬ１２４及び第６補給水ラインＬ１２６に分岐している。第４補給水ラインＬ１２４及び第６補給水ラインＬ１２６の下流側の端部には、それぞれ冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されている。

第１補給水ラインＬ１２１の上流側は、水道水や工業用水等の原水Ｗ１２０の供給源（図示せず）に接続されている。第１補給水ラインＬ１２１には、上流側から順に、原水ポンプ１４１及び原水バルブ１４２が設けられている。また、第２補給水ラインＬ１２２、第５補給水ラインＬ１２５及び第６補給水ラインＬ１２６には、それぞれ硬水軟化装置１４３、バイパスバルブ１４４及び補給水バルブ１４５が設けられている。

原水ポンプ１４１は、補給水ラインＬ１２０の上流側から下流側へ向けて、原水Ｗ１２０を送り出すことができる。原水ポンプ１４１は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。原水ポンプ１４１の運転（駆動及び停止）は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。

原水バルブ１４２は、原水ポンプ１４１の吐出側において、補給水ラインＬ１２０を開閉することができる。原水バルブ１４２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている（図示せず）。原水バルブ１４２における弁体の開閉は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。

硬水軟化装置１４３は、原水（硬水）Ｗ１２０を軟化処理し、軟化水Ｗ１２１を製造する装置である。硬水軟化装置１４３は、原水Ｗ１２０に含まれる硬度成分、具体的には、カルシウムイオン及びマグネシウムイオンを低減し、軟化水Ｗ１２１を製造することができる。

硬水軟化装置１４３は、軟化処理材の除去能力が低下した場合に再生処理を必要とするものであれば、特に制限されない。硬水軟化装置１４３としては、陽イオン交換樹脂からなる単床を利用してイオン交換を行うことにより、軟化処理を行う陽イオン交換装置が特に好ましい。また、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂からなる混床を利用してイオン交換を行うことにより、脱イオン処理を行うイオン交換装置を適用することもできる。

硬水軟化装置１４３は、陽イオン交換樹脂床塔としての圧力タンクと、プロセス制御バルブと、を備える（いずれも不図示）。プロセス制御バルブは、内部の流路を切り替える複数の弁（不図示）を有する。

プロセス制御バルブは、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。プロセス制御バルブにおける各弁の開閉は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。システム制御装置１０１は、プロセス制御バルブにおいて、各弁の開閉を制御することにより、内部の流路を切り替えることができる。システム制御装置１０１は、プロセス制御バルブの内部の流路を切り替えることにより、軟化処理又は再生処理（再生プロセス）のいずれかの処理を実行することができる。

軟化処理は、圧力タンクに原水Ｗ１２０を通過させることにより、軟化水Ｗ１２１を製造するプロセスである。再生処理は、圧力タンクに再生液（例えば、塩化ナトリウム水溶液）等を流通させることにより、陽イオン交換樹脂床塔のイオン交換能力を回復させるプロセスである。

また、硬水軟化装置１４３は、内部に設けられた流量計（不図示）により、軟化処理により製造された軟化水Ｗ１２１の積算流量（すなわち、採水量）を計測する。そして、硬水軟化装置１４３は、製造した軟化水Ｗ１２１の積算流量が所定量に達した場合には、システム制御装置１０１（制御部１０２）に再生要求信号を送信する。また、硬水軟化装置１４３は、再生処理の終了を再生終了信号としてシステム制御装置１０１（制御部１０２）へ送信する。

バイパスバルブ１４４は、硬水軟化装置１４３の軟化処理の実行時に、第５補給水ラインＬ１２５を閉鎖する（すなわち、硬水軟化装置１４３に通水する）ことにより、第２補給水ラインＬ１２２を介して軟化水Ｗ１２１を第３補給水ラインＬ１２３へ向けて供給する給水設備である。また、バイパスバルブ１４４は、硬水軟化装置１４３の再生処理の実行時に、第５補給水ラインＬ１２５を開放する（すなわち、硬水軟化装置１４３をバイパスする）ことにより、第５補給水ラインＬ１２５を介して原水Ｗ１２０を第３補給水ラインＬ１２３へ向けて供給する給水設備である。バイパスバルブ１４４は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。バイパスバルブ１４４における弁体の開閉は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。

補給水バルブ１４５は、第６補給水ラインＬ１２６を開閉することにより、貯留部１１６に対して原水Ｗ１２０又は軟化水Ｗ１２１を補給水として強制的に供給する給水設備である。補給水バルブ１４５は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。補給水バルブ１４５における弁体の開閉は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。

また、第４補給水ラインＬ１２４の下流側の端部には、給水栓１４６が設けられている。給水栓１４６は、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０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。給水栓１４６において、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０の水位が低下すると、ボールタップが作動し、第４補給水ラインＬ１２４を流通する原水Ｗ１２０又は軟化水Ｗ１２１が補給水として貯留部１１６へ補給される。

上記の補給水ラインＬ１２０の構成により、バイパスバルブ１４４を閉状態に設定し、且つ硬水軟化装置１４３の軟化処理を実行している場合には、第２補給水ラインＬ１２２、第３補給水ラインＬ１２３、第４補給水ラインＬ１２４及び第６補給水ラインＬ１２６は、軟化水補給水ラインとして機能する。一方、バイパスバルブ１４４を開状態に設定し、且つ硬水軟化装置１４３の再生処理を実行している場合には、第５補給水ラインＬ１２５、第３補給水ラインＬ１２３、第４補給水ラインＬ１２４及び第６補給水ラインＬ１２６は、原水補給水ラインとして機能する。

排水ラインＬ１３０は、貯留部１１６の底部に接続され、下方に延びている。排水ラインＬ１３０は、後述するブロー処理において、冷却塔１１０の貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を、水処理システム１００の系外に強制的に排出するラインである。排水ラインＬ１３０の途中には、排水バルブ１４７が接続されている。排水バルブ１４７は、排水ラインＬ１３０を開閉することができる。排水バルブ１４７は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。排水バルブ１４７における弁体の開閉は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。

更に、冷却塔１１０には、オーバーフローラインＬ１５０が接続されている。オーバーフローラインＬ１５０は、補給水バルブ１４５を開放して原水Ｗ１２０又は軟化水Ｗ１２１を強制的に供給した場合に、冷却塔１１０の貯留部１１６から溢れた循環水Ｗ１１０を、水処理システム１００の系外に排出するラインである。すなわち、オーバーフローラインＬ１５０は、後述するブロー処理において、排水バルブ１４７の開閉制御に替えて、補給水バルブ１４５を開閉制御することにより、冷却塔１１０の貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を、水処理システム１００の系外に強制的に排出するラインとして機能する。

次に、図２を参照して、第１実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能について説明する。

システム制御装置１０１は、第１実施形態の水処理システム１００における各部の動作を制御する。図２に示すように、システム制御装置１０１は、例えば、ファン駆動部１２２、循環水ポンプ１３２、原水ポンプ１４１、バイパスバルブ１４４、補給水バルブ１４５、排水バルブ１４７、硬水軟化装置１４３及びスケール防止剤供給装置１３５に電気的に接続される。

また、システム制御装置１０１は、水処理システム１００の各測定装置と電気的に接続され、これら測定装置から測定情報を受信する。例えば、システム制御装置１０１は、電気伝導率測定装置１３３と電気的に接続され、電気伝導率測定装置１３３において測定された循環水Ｗ１１０の電気伝導率に関する情報を電気伝導率検出信号として受信する。また、システム制御装置１０１は、硬度測定装置１３４と電気的に接続され、硬度測定装置１３４において測定された循環水Ｗ１１０の硬度に関する情報を硬度検出信号として受信する。

システム制御装置１０１において、受信した電気伝導率及び硬度は、メモリ１０３（後述）に記憶される。また、電気伝導率及び硬度は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で最新の値に順次更新される。

システム制御装置１０１は、制御部１０２と、メモリ１０３と、を備える。また、制御部１０２は、濃縮度判定部１０４、ブロー処理制御部としての補給水制御部１０５、再生処理制御部としての再生制御部１０６、水質制御部１０７、及び再生／ブロー処理実行制御部１０８を備える。

濃縮度判定部１０４は、電気伝導率測定装置１３３により測定された循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上であるか否かを判定する。第１閾値ＥＣ１としては、例えば、循環系におけるスケールやスライムの発生の抑制を確保できる上限の電気伝導率が設定される。また、濃縮度判定部１０４は、電気伝導率測定装置１３３により測定された循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満であるか否かを判定する。第２閾値ＥＣ２としては、例えば、循環系における腐食の抑制を確保できる下限の電気伝導率が設定される。濃縮度判定部１０４は、上記判定結果を制御部１０２へ送信する。

本実施形態においては、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上となった場合には、冷却塔１１０のブロー処理が開始される。また、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満となった場合には、冷却塔１１０のブロー処理が終了する。従って、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１未満となった場合でも、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２以上の場合には、冷却塔１１０のブロー処理が継続される。

補給水制御部１０５は、濃縮度判定部１０４により循環水Ｗ１１０の電気伝導率が第１閾値ＥＣ１以上であると判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が高いため、ブロー処理を実行することにより、貯留部１１６へ原水Ｗ１２０又は軟化水Ｗ１２１のいずれかを補給水として補給させる。

ブロー処理では、循環水Ｗ１１０の排水及び補給を同時に実施する。循環水Ｗ１１０を排水する場合、次のいずれかの方法によって行われる。

（強制排水ブロー）
補給水制御部１０５は、排水バルブ１４７を開状態として、冷却塔１１０の貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０の一部を排水ラインＬ１３０から外部に排出する。循環水Ｗ１１０の一部が排出されると、貯留部１１６の水位が低下するため、給水栓１４６のボールタップが作動し、新たな補給水が第４補給水ラインＬ１２４を通じて補給される。なお、この強制排水ブローを実施する場合には、補給水バルブ１４５は閉状態のままとし、開閉操作は行わない。

（強制補水ブロー）
補給水制御部１０５は、補給水バルブ１４５を開状態として、第６補給水ラインＬ１２６を通じて新たな補給水を貯留部１１６に強制的に補給する。補給水が補給されると、貯留部１１６の水位が上昇するため、溢れた循環水Ｗ１１０がオーバーフローラインＬ１５０から外部に排出される。なお、この強制補水ブローを実施する場合には、排水バルブ１４７は閉状態のままとし、開閉操作は行わない。

補給水制御部１０５は、硬水軟化装置１４３の通常運転時（軟化処理時）においては、バイパスバルブ１４４を閉状態にして、貯留部１１６へ補給水を供給するラインとして軟化水補給水ライン（すなわち、第２補給水ラインＬ１２２、第３補給水ラインＬ１２３、第４補給水ラインＬ１２４及び第６補給水ラインＬ１２６）を設定する。そして、補給水制御部１０５は、濃縮度判定部１０４により循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ以上であると判定され、且つ再生／ブロー処理実行制御部１０８からブロー処理許可信号を受信した場合には、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７を制御して、貯留部１１６へ軟化水Ｗ１２１を補給水として補給させる（ブロー処理開始）。補給水制御部１０５において、ブロー処理を実行する場合の動作については後述する。

その後、補給水制御部１０５は、濃縮度判定部１０４により循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満である（循環水Ｗ１１０の濃縮度が低い；ＥＣ１＞ＥＣ２）と判定された場合には、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７を制御して、貯留部１１６への原水Ｗ１２０又は軟化水Ｗ１２１の補給を停止する（ブロー処理終了）。この結果、貯留部１１６における循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下する。

再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信することにより、原水Ｗ１２０を補給水として貯留部１１６へ供給する時間帯、すなわち、再生処理を実行する時間帯を検出する。再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信すると、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに弁制御のための駆動信号を送信して、所定の弁の開閉を制御する。これにより、プロセス制御バルブでは、内部の流路が再生処理のための流路に切り替えられる。この後、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３の圧力タンクに再生液等を流通させることにより、再生処理を開始させる。再生制御部１０６において、軟化処理及び再生処理を実行する場合の動作については後述する。

また、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３から再生終了信号を受信することにより、軟化水Ｗ１２１を補給水として貯留部１１６へ供給する時間帯、すなわち、軟化処理を実行する時間帯を検出する。再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３から再生終了信号を受信すると、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに駆動信号を送信して、所定の弁の開閉を制御する。これにより、プロセス制御バルブでは、内部の流路が軟化処理のための流路に切り替えられる。この後、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３の圧力タンクに原水Ｗ１２０を流通させることにより、軟化処理を開始させる。

水質制御部１０７は、硬水軟化装置１４３からの再生要求信号を再生制御部１０６が受信した場合、すなわち、再生制御部１０６において、再生処理を実行する時間帯が検出された場合には、スケール防止剤供給装置１３５に駆動信号を送信して、貯留部１１６へスケール防止剤を供給させる。本実施形態において、スケール防止剤は、再生処理が終了するまでの間、原水Ｗ１２０の補給量に比例して循環水Ｗ１１０に供給される。具体的には、例えば、第３補給水ラインＬ１２３に瞬間流量計を設けておき、検出される原水Ｗ１２０の瞬間流量に比例する量のスケール防止剤を、原水Ｗ１２０の補給に同期して供給することができる。また、例えば、第３補給水ラインＬ１２３に積算流量計を設けておき、再生処理中の原水Ｗ１２０の積算流量に比例する量のスケール防止剤を、再生処理の終了時点に一括して供給することもできる。

更に、本実施形態においては、スケール防止剤は、再生処理が終了するまでの間、原水Ｗ１２０の補給時間に比例して循環水Ｗ１１０に供給することもできる。なお、原水Ｗ１２０の補給時間に比例してスケール防止剤を供給する場合には、再生処理中に連続して供給してもよいし、所定のインターバルで断続的に供給してもよい。また、再生処理中の原水Ｗ１２０の補給時間に比例する量のスケール防止剤を、再生処理の終了時点に一括して供給してもよい。

再生／ブロー処理実行制御部１０８は、再生処理とブロー処理とが同一期間内に並行して実行されないように、補給水制御部１０５によるブロー処理の実行を制限する。具体的には、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、再生制御部１０６による再生処理が実行されている間には、補給水制御部１０５へのブロー処理許可信号の送信を停止して、補給水制御部１０５によるブロー処理の実行を制限する。また、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、再生処理の終了後には、補給水制御部１０５にブロー処理許可信号を送信して、補給水制御部１０５によるブロー処理の実行を許容する。再生／ブロー処理実行制御部１０８において、ブロー処理の実行を制限する場合の動作については後述する。

メモリ１０３は、水処理システム１００の制御に必要な制御プログラムや各種データ等を記憶する。具体的には、メモリ１０３には、水処理システム１００の制御に必要な各種機能を動作させる制御プログラム、電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率、硬度測定装置１３４で測定された硬度、各種閾値や各種計算値等が、それぞれに割り当てられた所定の記憶エリアに記憶される。

次に、水処理システム１００の制御部１０２において、軟化処理及び再生処理を実行する場合の動作について、図３を参照しながら説明する。図３に示すフローチャートの処理は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２の補給水制御部１０５及び再生制御部１０６により実行される。

図３に示すステップＳＴ１０１において、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに弁制御のための駆動信号を送信して、プロセス制御バルブの内部を軟化処理のための流路に切り替える動作を実行させる。プロセス制御バルブの流路を、軟化処理のための流路に切り替えることにより、再生処理が停止する。

ステップＳＴ１０２において、補給水制御部１０５は、バイパスバルブ１４４を閉状態に制御して、貯留部１１６へ補給水を供給するラインとして軟化水補給水ラインを設定する。

ステップＳＴ１０３において、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ１０３において、再生制御部１０６により、再生要求信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０４へ移行する。また、ステップＳＴ１０３において、再生制御部１０６により、再生要求信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０３へ戻る。

ステップＳＴ１０４（ステップＳＴ１０３：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５は、バイパスバルブ１４４を開状態に制御して、貯留部１１６へ補給水を供給するラインとして原水補給水ラインを設定する。

ステップＳＴ１０５において、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに弁制御のための駆動信号を送信して、プロセス制御バルブの内部を再生処理のための流路に切り替える動作を実行させる。プロセス制御バルブの流路を、再生処理のための流路に切り替えることにより、軟化処理が停止する。

ステップＳＴ１０６において、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに再生処理のための駆動信号を送信して、圧力タンクに再生液等を流通させることにより、再生処理を開始させる。

ステップＳＴ１０７において、再生制御部１０６は、硬水軟化装置１４３から再生終了信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ１０７において、再生制御部１０６により、再生終了信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ１０１へリターンする）。また、ステップＳＴ１０７において、再生制御部１０６により、再生終了信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ１０７へ戻る。そして、ステップＳＴ１０７において、再生制御部１０６により、再生終了信号を受信した（ＹＥＳ）と判定されるまで、再生処理が継続される。

次に、水処理システム１００の制御部１０２において、ブロー処理を実行する場合の動作について、図４を参照しながら説明する。図４に示すフローチャートの処理は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２の濃縮度判定部１０４及び補給水制御部１０５により実行される。

図４に示すステップＳＴ２０１において、濃縮度判定部１０４は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ２０１において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上である（ＹＥＳ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が上限に達したため、処理はステップＳＴ２０２へ移行する。

また、ステップＳＴ２０１において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１未満である（ＮＯ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が上限に達していないため、処理はステップＳＴ２０１へ戻る。そして、ステップＳＴ２０１において、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上である（ＹＥＳ）と判定されるまで、ブロー処理が停止される。

ステップＳＴ２０２（ステップＳＴ２０１：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５は、再生／ブロー処理実行制御部１０８からブロー処理許可信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ２０２において、補給水制御部１０５により、再生／ブロー処理実行制御部１０８からブロー処理許可信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ２０３へ移行する。また、ステップＳＴ２０２において、補給水制御部１０５により、再生／ブロー処理実行制御部１０８からブロー処理許可信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ２０２へ戻る。

なお、ステップＳＴ２０２において、再生／ブロー処理実行制御部１０８からブロー処理許可信号を受信しない場合には、硬水軟化装置１４３において再生処理が実行されている。このため、補給水制御部１０５は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上の場合でも、再生／ブロー処理実行制御部１０８からブロー処理許可信号を受信するまで冷却塔１１０のブロー処理を実行しない。

ステップＳＴ２０３（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５は、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７に弁制御のための駆動信号を送信して、貯留部１１６へ軟化水Ｗ１２１を補給水として補給させる。すなわち、補給水制御部１０５は、循環水Ｗ１１０のブロー処理を開始する。

ステップＳＴ２０４（ステップＳＴ２０１：ＮＯ）において、濃縮度判定部１０４は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満であるか否かを判定する。このステップＳＴ２０４において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満である（ＹＥＳ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下したため、処理はステップＳＴ２０５へ移行する。

また、ステップＳＴ２０４において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２以上である（ＮＯ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下していないため、処理はステップＳＴ２０４へ戻る。そして、ステップＳＴ２０４において、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満である（ＹＥＳ）と判定されるまで、ブロー処理が継続される。

ステップＳＴ２０５（ステップＳＴ２０４：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５は、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７に弁制御のための駆動信号を送信して、貯留部１１６への軟化水Ｗ１２１の補給を停止させる。すなわち、補給水制御部１０５は、循環水Ｗ１１０のブロー処理を終了する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ２０１へリターンする）。

次に、水処理システム１００の制御部１０２において、ブロー処理の実行を制限する場合の動作について、図５を参照しながら説明する。図５に示すフローチャートの処理は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２の再生／ブロー処理実行制御部１０８により実行される。

図５に示すステップＳＴ３０１において、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ３０１において、再生／ブロー処理実行制御部１０８により、再生要求信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０２へ移行する。また、ステップＳＴ３０１において、再生／ブロー処理実行制御部１０８により、再生要求信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０４へ移行する。

ステップＳＴ３０２（ステップＳＴ３０１：ＹＥＳ）において、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、補給水制御部１０５へのブロー処理許可信号の送信を停止する。すなわち、硬水軟化装置１４３において再生処理が実行された場合には、冷却塔１１０においてブロー処理が実行されないようにするため、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、補給水制御部１０５へのブロー処理許可信号の送信を停止する。

なお、再生／ブロー処理実行制御部１０８が、補給水制御部１０５へのブロー処理許可信号の送信を停止した時点において、冷却塔１１０のブロー処理が実行中の場合がある。その場合には、再生／ブロー処理実行制御部１０８が、補給水制御部１０５へのブロー処理許可信号の送信を停止しても、冷却塔１１０のブロー処理は中断されることなく、そのまま継続して実行される。

ステップＳＴ３０３において、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、硬水軟化装置１４３から再生終了信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ３０３において、再生／ブロー処理実行制御部１０８により、再生終了信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０４へ移行する。また、ステップＳＴ３０３において、再生／ブロー処理実行制御部１０８により、再生終了信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ３０３へ戻る。

ステップＳＴ３０４（ステップＳＴ３０３：ＹＥＳ，ステップＳＴ３０１：ＮＯ）において、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、補給水制御部１０５へブロー処理許可信号を送信する。すなわち、硬水軟化装置１４３において再生処理が終了した場合には、冷却塔１１０においてブロー処理が実行されるようにするため、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、補給水制御部１０５へブロー処理許可信号を送信する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ３０１へリターンする）。

上述した第１実施形態の水処理システム１００によれば、例えば、以下のような効果が奏される。

第１実施形態の水処理システム１００において、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、再生制御部１０６による再生処理が実行されている間には補給水制御部１０５によるブロー処理の実行を制限し、再生処理の終了後には補給水制御部１０５によるブロー処理の実行を許容する。

これによれば、硬水軟化装置１４３の再生処理中に冷却塔１１０のブロー処理が実行されることがなく、硬度の高い原水Ｗ１が通常よりも多く冷却塔１１０に補給されることがない。そのため、水処理システム１００においては、循環系におけるスケールの発生を出来る限り抑制することができる。また、冷却塔１１０を２４時間稼動する場合において、硬水軟化装置１４３を１台とすることができる。そのため、水処理システム１００においては、システムを簡素化できると共に、設備コストの低減が可能となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態の水処理システム１００Ａの全体的な構成は、第１実施形態の水処理システム１００と同じである。そのため、水処理システム１００Ａの構成については、第１実施形態と同じく図１及び図２を援用して説明する。図１及び図２において、第２実施形態の特徴を備えた構成要件には符号の後に「Ａ」を付している。また、第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。その際に、第１実施形態と同等部分については、同一符号を用いて説明する。

第２実施形態の水処理システム１００Ａは、制御部１０２における補給水制御部１０５Ａ、再生制御部１０６Ａ及び再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａ（いずれも図２参照）の機能が第１実施形態と異なる。その他の制御部１０２における他の機能は第１実施形態と同じであるため説明を省略する。

第２実施形態における補給水制御部１０５Ａは、硬水軟化装置１４３の通常運転時（軟化処理時）においては、バイパスバルブ１４４を閉状態にして、貯留部１１６へ補給水を供給するラインとして軟化水補給水ライン（すなわち、第２補給水ラインＬ１２２、第３補給水ラインＬ１２３、第４補給水ラインＬ１２４及び第６補給水ラインＬ１２６）を設定する。そして、補給水制御部１０５Ａは、濃縮度判定部１０４により循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上であると判定された場合には、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７を制御して、貯留部１１６へ軟化水Ｗ１２１を補給水として補給させる。補給水制御部１０５Ａのその他の機能は、第１実施形態の補給水制御部１０５と同じである。補給水制御部１０５Ａにおいて、ブロー処理を実行する場合の動作については後述する。

再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信し、且つ再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａから再生処理許可信号を受信した場合には、原水Ｗ１２０を補給水として貯留部１１６へ供給する時間帯、すなわち、再生処理を実行する時間帯を検出する。再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信し、且つ再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａから再生処理許可信号を受信すると、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに弁制御のための駆動信号を送信して、所定の弁の開閉を制御する。これにより、プロセス制御バルブでは、内部の流路が再生処理のための流路に切り替えられる。この後、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３の圧力タンクに再生液等を流通させることにより、再生処理を開始させる。再生制御部１０６Ａにおいて、軟化処理及び再生処理を実行する場合の動作については後述する。

第２実施形態における再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、再生処理とブロー処理とが同一期間内に並行して実行されないように、再生制御部１０６Ａによる再生処理の実行を制限する。具体的には、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、補給水制御部１０５Ａによるブロー処理が実行されている間には、再生制御部１０６Ａへの再生処理許可信号の送信を停止して、再生制御部１０６Ａによる再生処理の実行を制限する。また、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、ブロー処理の終了後には、再生制御部１０６Ａに再生許可信号を送信して、再生制御部１０６Ａによる再生処理の実行を許容する。再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａにおいて、再生処理の実行を制限する場合の動作については後述する。

次に、水処理システム１００Ａの制御部１０２において、軟化処理及び再生処理を実行する場合の動作について、図６を参照しながら説明する。図６に示すフローチャートの処理は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２の補給水制御部１０５Ａ及び再生制御部１０６Ａにより実行される。

図６に示すステップＳＴ４０１において、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに弁制御のための駆動信号を送信して、プロセス制御バルブの内部を軟化処理のための流路に切り替える動作を実行させる。プロセス制御バルブの流路を、軟化処理のための流路に切り替えることにより、再生処理が停止する。

ステップＳＴ４０２において、補給水制御部１０５Ａは、バイパスバルブ１４４を閉状態に制御して、貯留部１１６へ補給水を供給するラインとして軟化水補給水ラインを設定する。

ステップＳＴ４０３において、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ４０３において、再生制御部１０６Ａにより、再生要求信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０４へ移行する。また、ステップＳＴ４０３において、再生制御部１０６Ａにより、再生要求信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０３へ戻る。

ステップＳＴ４０４（ステップＳＴ４０３：ＹＥＳ）において、再生制御部１０６Ａは、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａから再生処理許可信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ４０４において、再生制御部１０６Ａにより、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａから再生処理許可信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０５へ移行する。また、ステップＳＴ４０４において、再生制御部１０６Ａにより、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａから再生処理許可信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０４へ戻る。

なお、ステップＳＴ４０４において、再生／ブロー処理実行制御部１０８から再生処理許可信号を受信しない場合には、冷却塔１１０においてブロー処理が実行されている。このため、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３から再生要求信号を受信した場合でも、再生／ブロー処理実行制御部１０８から再生処理許可信号を受信するまで硬水軟化装置１４３の再生処理を実行しない。

ステップＳＴ４０５（ステップＳＴ４０４：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５Ａは、バイパスバルブ１４４を開状態に制御して、貯留部１１６へ補給水を供給するラインとして原水補給水ラインを設定する。

ステップＳＴ４０６において、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに弁制御のための駆動信号を送信して、プロセス制御バルブの内部を再生処理のための流路に切り替える動作を実行させる。プロセス制御バルブの流路を、再生処理のための流路に切り替えることにより、軟化処理が停止する。

ステップＳＴ４０７において、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３のプロセス制御バルブに再生処理のための駆動信号を送信して、圧力タンクに再生液等を流通させることにより、再生処理を開始させる。

ステップＳＴ４０８において、再生制御部１０６Ａは、硬水軟化装置１４３から再生終了信号を受信したか否かを判定する。このステップＳＴ４０８において、再生制御部１０６Ａにより、再生終了信号を受信した（ＹＥＳ）と判定された場合に、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ４０１へリターンする）。また、ステップＳＴ４０８において、再生制御部１０６Ａにより、再生終了信号を受信していない（ＮＯ）と判定された場合に、処理はステップＳＴ４０８へ戻る。そして、ステップＳＴ４０８において、再生制御部１０６Ａにより、再生終了信号を受信した（ＹＥＳ）と判定されるまで、再生処理が継続される。

次に、水処理システム１００Ａの制御部１０２において、ブロー処理を実行する場合の動作について、図７を参照しながら説明する。図７に示すフローチャートの処理は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２の濃縮度判定部１０４及び補給水制御部１０５Ａにより実行される。

図７に示すステップＳＴ５０１において、濃縮度判定部１０４は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上であるか否かを判定する。このステップＳＴ５０１において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上である（ＹＥＳ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が上限に達したため、処理はステップＳＴ５０２へ移行する。

また、ステップＳＴ５０１において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１未満以上である（ＮＯ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が上限に達していないため、処理はステップＳＴ５０１へ戻る。そして、ステップＳＴ５０１において、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上である（ＹＥＳ）と判定されるまで、ブロー処理が停止される。

ステップＳＴ５０２（ステップＳＴ５０１：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５Ａは、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７に弁制御のための駆動信号を送信して、貯留部１１６へ軟化水Ｗ１２１を補給水として補給させる。すなわち、補給水制御部１０５Ａは、循環水Ｗ１１０のブロー処理を開始する。

ステップＳＴ５０３において、濃縮度判定部１０４は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満であるか否かを判定する。このステップＳＴ５０３において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満である（ＹＥＳ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下したため、処理はステップＳＴ５０４へ移行する。

また、ステップＳＴ５０３において、濃縮度判定部１０４により、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２以上である（ＮＯ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下していないため、処理はステップＳＴ５０３へ戻る。そして、ステップＳＴ５０３において、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満である（ＹＥＳ）と判定されるまで、ブロー処理が継続される。

ステップＳＴ５０４（ステップＳＴ５０３：ＹＥＳ）において、補給水制御部１０５Ａは、補給水バルブ１４５又は排水バルブ１４７に弁制御のための駆動信号を送信して、貯留部１１６への軟化水Ｗ１２１の補給を停止させる。すなわち、補給水制御部１０５Ａは、循環水Ｗ１１０のブロー処理を終了する。これにより本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ５０１へリターンする）。

次に、水処理システム１００Ａの制御部１０２において、再生処理の実行を制限する場合の動作について、図８を参照しながら説明する。図８に示すフローチャートの処理は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２の再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａにより実行される。

図８に示すステップＳＴ６０１において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上であるか否かを判定する。再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、濃縮度判定部１０４での判定結果に基づいてステップＳＴ６０１を判定する。このステップＳＴ６０１において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａにより、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上である（ＹＥＳ）と判定された場合には、冷却塔１１０においてブロー処理が実行されるため、処理はステップＳＴ６０２へ移行する。

また、ステップＳＴ６０１において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａにより、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１未満である（ＮＯ）と判定された場合には、処理はステップＳＴ６０１へ戻る。そして、ステップＳＴ６０１において、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上である（ＹＥＳ）と判定されるまで、再生処理許可信号の送信が継続される。

ステップＳＴ６０２（ステップＳＴ６０１：ＹＥＳ）において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、再生制御部１０６への再生処理許可信号の送信を停止する。冷却塔１１０においてブロー処理が実行された場合には、硬水軟化装置１４３において再生処理が実行されないようにするため、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、再生制御部１０６へのブ再生処理許可信号の送信を停止する。

なお、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａが、再生制御部１０６Ａへの再生処理許可信号の送信を停止した時点において、硬水軟化装置１４３の再生処理が実行されている場合がある。その場合には、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａが、再生制御部１０６Ａへの再生処理許可信号の送信を停止しても、硬水軟化装置１４３の再生処理は中断されることなく、そのまま継続して実行される。

ステップＳＴ６０３において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満であるか否かを判定する。再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、濃縮度判定部１０４での判定結果に基づいてステップＳＴ６０３を判定する。このステップＳＴ６０３において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａにより、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２未満である（ＹＥＳ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下したために、ブロー処理が終了する。このため、処理はステップＳＴ６０４へ移行する。

また、ステップＳＴ６０３において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａにより、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第２閾値ＥＣ２以上である（ＮＯ）と判定された場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮度が低下していないために、ブロー処理が継続される。このため、処理はステップＳＴ６０３へ戻る。

ステップＳＴ６０４（ステップＳＴ６０３：ＹＥＳ）において、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、再生制御部１０６Ａへ再生処理許可信号を送信する。このように、冷却塔１１０においてブロー処理が終了した場合には、硬水軟化装置１４３において再生処理が実行されるようにするため、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、再生制御部１０６Ａへ再生処理許可信号を送信する。これにより、本フローチャートの処理は終了する（ステップＳＴ６０１へリターンする）。

上述した第２実施形態の水処理システム１００Ａによれば、例えば、以下のような効果が奏される。

第２実施形態の水処理システム１００Ａにおいて、再生／ブロー処理実行制御部１０８Ａは、補給水制御部１０５Ａによるブロー処理が実行されている間には再生制御部１０６Ａによる再生処理の実行を制限し、ブロー処理の終了後には再生制御部１０６Ａによる再生処理の実行を許容する。

これによれば、冷却塔１１０のブロー処理中に硬水軟化装置１４３の再生処理が実行されることがなく、循環水Ｗ１１０の濃縮が必要以上に進行することがない。そのため、水処理システム１００Ａにおいては、循環系におけるスケールの発生を出来る限り抑制することができる。また、冷却塔１１０を２４時間稼動する場合においても、硬水軟化装置１４３を１台とすることができる。そのため、水処理システム１００Ａにおいては、システムを簡素化できると共に、設備コストの低減が可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。

例えば、第１実施形態では、硬水軟化装置１４３の再生処理が優先して実行される例について説明し、第２実施形態では、冷却塔１１０のブロー処理が優先して実行される例について説明した。これに限らず、硬水軟化装置１４３の再生処理が先に実行されている場合には、冷却塔１１０におけるブロー処理の実行を制限し、冷却塔１１０のブロー処理が先に実行されている場合には、硬水軟化装置１４３における再生処理の実行を制限するようにしてもよい。

また、再生／ブロー処理実行制御部１０８において、次の再生処理が開始される時期を予測して、硬水軟化装置１４３の再生処理が開始される直前に冷却塔１１０のブロー処理が終了するように制御してもよい。具体的には、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、（ｉ）次の再生処理が開始される時期を予測し、（ｉｉ）次の再生開始時刻から、少なくともブロー処理に要する時間の分だけ遡った時刻にブロー処理を開始する。

なお、ブロー処理時間は、ブロー処理時における循環水Ｗ１１０の排出流量に基づいて算出することができる。排出流量は、例えば、排水ラインＬ１３０に流量センサを設け、通常のブロー処理中に排出される循環水Ｗ１１０の積算流量を計測することにより求めることができる。ここで、冷却塔１１０の負荷が大きい場合には、ブロー処理中にも循環水Ｗ１１０の濃縮が行われるため、循環水Ｗ１１０の排出流量が変わることがある。そこで、通常のブロー処理中に計測した積算流量について、冷却塔１１０に返送される循環水Ｗ１１０の入口温度と冷却塔１１０から送出される循環水Ｗ１１０の出口温度との差に基づいて補正し、ブロー処理時間を変更するようにしてもよい。

ブロー処理に要する時間は、ブロー処理を開始する第１閾値ＥＣ１及びブロー処理を終了する第２閾値ＥＣ２の設定幅（ディファレンシャル）によっても変化する。例えば、設定幅を大きくすると、ブロー処理の間隔は延びる（回数は少なくなる）が、一回当たりのブロー処理に要する時間は長くなる。また、設定幅を小さくすると、ブロー処理の間隔は縮まる（回数は多くなる）が、一回当たりのブロー処理に要する時間は短くなる。

また、硬水軟化装置１４３の再生開始時刻は、例えば、硬水軟化装置１４３の流量計（不図示）で計測された軟化水Ｗ１２１の積算流量に基づいて予測することができる。更に、硬水軟化装置１４３の再生開始時刻は、通常運転時における再生処理の時間間隔を計測することによっても予測することができる。

このような制御によれば、冷却塔１１０のブロー処理が終了した後、停滞なく硬水軟化装置１４３の再生処理を実行することができる。このため、水処理システムにおいて、ブロー処理中に冷却塔１１０に補給される補給水として、硬度成分が十分に除去された軟化水Ｗ１２１を供給することができる。

また、再生／ブロー処理実行制御部１０８において、次のブロー処理が開始される時期を予測して、冷却塔１１０のブロー処理が開始される直前に硬水軟化装置１４３の再生処理が終了するように制御してもよい。具体的には、再生／ブロー処理実行制御部１０８は、（ｉ）次のブロー処理が開始される時期を予測し、（ｉｉ）次のブロー処理の予測開始時刻から、少なくとも再生処理に要する時間の分だけ遡った時刻に再生処理を開始する。

なお、冷却塔１１０において、ブロー処理が開始される時期は、例えば、循環水Ｗ１１０における電気伝導率ＥＣが許容値の８０％を超えた時点から、ブロー処理が開始されるまでの時間を予め計測することにより求めることができる。また、循環水Ｗ１１０における電気伝導率ＥＣの変化率を所定時間毎に算出し、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが第１閾値ＥＣ１以上となる時期を演算により求めてもよい。更に、システムの運転時間や補給水の水量等に基づいて判定することもできる。また、再生処理に要する時間は、例えば、硬水軟化装置１４３において予め設定されている再生液の導入時間や押出時間等から把握することができる。

このような制御によれば、硬水軟化装置１４３の再生処理が終了した後、停滞なく冷却塔１１０のブロー処理を実行することができる。このため、水処理システムにおいて、ブロー処理中に冷却塔１１０に補給される補給水として、硬度成分が十分に除去された軟化水Ｗ１２１を供給することができる。

また、本実施形態では、スケール防止剤を冷却塔１１０の貯留部１１６へ供給する例について説明したが、これに限らず、スケール防止剤を循環水ラインＬ１１０へ直接供給するようにしてもよい。すなわち、スケール防止剤を最終的に循環水ラインＬ１１０へ供給することができれば、スケール防止剤を供給する位置は、冷却塔１１０（散水部１１２、貯留部１１６）及び循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）のいずれであってもよい。更に、スケール防止剤は、循環水ラインＬ１１０に限らず、補給水ラインＬ１２０（例えば、第３補給水ラインＬ１２３又は第６補給水ラインＬ１２６）に供給してもよい。

また、本実施形態では、ブロー処理の実行と同期してスケール防止剤を供給する例について説明したが、これに限らず、原水補給水ラインが設定されている状態（すなわち、バイパスバルブ１４４が開状態）であれば、ブロー処理の実行に関らず、常にスケール防止剤を供給するようにしてもよい。

更に、本実施形態では、冷却塔１１０を開放式冷却塔として構成した例について説明したが、これに限らず、冷却塔１１０を密閉式冷却塔として構成してもよい。

１００，１００Ａ 水処理システム
１０１ システム制御装置
１０２ 制御部
１０３ メモリ
１０４ 濃縮度判定部
１０５，１０５Ａ 補給水制御部（ブロー処理制御部）
１０６，１０６Ａ 再生制御部（再生処理制御部）
１０７ 水質制御部
１０８，１０８Ａ 再生／ブロー処理実行制御部
１１０ 冷却塔
１１６ 貯留部
１３３ 電気伝導率測定装置
１３４ 硬度測定装置
１３５ スケール防止剤供給装置
１４３ 硬水軟化装置
１４４ バイパスバルブ
１４５ 補給水バルブ
１４７ 排水バルブ
Ｌ１１０ 循環水ライン
Ｌ１２０ 補給水ライン
Ｌ１２１ 第１補給水ライン
Ｌ１２２ 第２補給水ライン
Ｌ１２３ 第３補給水ライン
Ｌ１２４ 第４補給水ライン
Ｌ１２５ 第５補給水ライン
Ｌ１２６ 第６補給水ライン
Ｗ１１０ 循環水
Ｗ１２０ 原水
Ｗ１２１ 軟化水

Claims (2)

1. 原水をイオン交換樹脂床により軟化処理して軟化水を製造する硬水軟化装置と、
   前記硬水軟化装置で製造された軟化水を循環水として冷却し、冷却した循環水を被冷却装置へ供給する冷却塔と、
   前記硬水軟化装置で製造された軟化水を補給水として前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、
   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、
   前記イオン交換樹脂床の再生処理を実行させる再生処理制御部と、
   循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブロー処理を実行させるブロー処理制御部と、
   前記再生処理と前記ブロー処理とが同一期間内に並行して実行されないように、前記再生処理制御部による前記再生処理の実行又は前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を制限する再生／ブロー処理実行制御部と、
   を備え、
   前記再生／ブロー処理実行制御部は、前記再生処理制御部による再生処理が実行されている間には前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を制限し、前記再生処理の終了後には前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を許容する、水処理システム。
2. 原水をイオン交換樹脂床により軟化処理して軟化水を製造する硬水軟化装置と、
   前記硬水軟化装置で製造された軟化水を循環水として冷却し、冷却した循環水を被冷却装置へ供給する冷却塔と、
   前記硬水軟化装置で製造された軟化水を補給水として前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、
   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、
   前記イオン交換樹脂床の再生処理を実行させる再生処理制御部と、
   循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブロー処理を実行させるブロー処理制御部と、
   前記再生処理と前記ブロー処理とが同一期間内に並行して実行されないように、前記再生処理制御部による前記再生処理の実行又は前記ブロー処理制御部による前記ブロー処理の実行を制限する再生／ブロー処理実行制御部と、
   を備え、
   前記再生／ブロー処理実行制御部は、前記ブロー処理制御部によるブロー処理が実行されている間には前記再生処理制御部による前記再生処理の実行を制限し、前記ブロー処理の終了後には前記再生処理制御部による前記再生処理の実行を許容する、水処理システム。

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