JP6683008B2

JP6683008B2 - 水処理システム

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Publication number: JP6683008B2
Application number: JP2016097257A
Authority: JP
Inventors: 陽介菊池; 裕介濱田; 敦行真鍋; 慎一郎手嶋; 誠武内
Original assignee: Miura Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-05-13
Also published as: JP2017202475A

Description

本発明は、循環水を冷却塔と被冷却装置の間で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酸化還元電位（ＯＲＰ：ＯｘｉｄａｔｉｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎＰｏｔｅｎｔｉａｌ）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添加量を酸化還元電位に基づいて自動的に調整する水処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

一方で、酸化還元電位を測定する装置（以下、「ＯＲＰセンサ」ともいう）の測定用の電極表面に水素ガスが付着することで、測定値が変動する場合が指摘されている。そのため、ＯＲＰセンサの測定用の電極付近に上昇流を発生させ、上昇流により電極表面に付着する水素ガス（気泡）を分離しやすくすることで、測定値が変動することを防止する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に記載されたＯＲＰセンサを特許文献１に記載された水処理方法に用いることにより、循環水の酸化還元電位を正確に検出し、循環水に対する殺菌剤の添加量を調整できると考えられる。

特開２００２−２５４０８３号公報特開２００４−３４０７１７号公報

しかし、特許文献２に記載のＯＲＰセンサを用いても、冷却塔の循環水において、ＯＲＰセンサの感度が低下する場合がある。具体的には、外気から混入した砂塵や冷却塔内で発生したスライム等による汚れが、ＯＲＰセンサ又はその付近に付着すること等により、ＯＲＰセンサが感度低下を引き起こす場合がある。また、冷却塔内のＯＲＰセンサが故障する場合も想定される。

そのため、適切な手段で循環水の水質を検出し、循環水に対する殺菌剤の添加量を調整できる水処理システムが望まれている。

本発明は、適切な手段で循環水の水質を検出し、循環水に対する殺菌剤の添加量を調整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、被冷却装置へ供給するための循環水及び前記被冷却装置から返送され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、循環水に殺菌剤を添加する殺菌剤添加手段と、循環水の酸化還元電位を検出酸化還元電位として検出する酸化還元電位検出手段と、循環水の塩素濃度を検出塩素濃度として検出する塩素濃度検出手段と、検出酸化還元電位に基づいて前記殺菌剤添加手段を制御する酸化還元電位制御モードと、検出塩素濃度に基づいて前記殺菌剤添加手段を制御する塩素濃度制御モードとで、前記殺菌剤添加手段を制御する殺菌剤制御部と、を備え、前記殺菌剤制御部は、前記酸化還元電位制御モードで前記殺菌剤添加手段を制御する場合であっても、前記塩素濃度検出手段でバックアップ塩素濃度として塩素濃度を検出し、前記バックアップ塩素濃度が所定の値を上回る場合には、酸化還元電位制御モードから前記塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える、水処理システムに関する。

また、前記塩素濃度検出手段は、間欠的に循環水の塩素濃度を検出塩素濃度として検出することが好ましい。

本発明によれば、適切な手段で循環水の水質を検出し、循環水に対する殺菌剤の添加量を調整できる水処理システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。本実施形態の酸化還元電位制御モードと塩素濃度制御モードとの間の状態遷移図である。本発明の水処理システムの変形例の全体構成図である（図１対応図）。

以下、本発明の水処理システム１の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、本発明の水処理システム１の全体構成図である。

図１に示すように、第１実施形態に係る水処理システム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）を循環させるシステムである。循環水Ｗ２は、その節約を図る観点から、冷却塔１２０で冷却しながら循環して用いられる。本実施形態において、冷却塔１２０は、いわゆる開放式冷却塔である。

本実施形態の水処理システム１は、主な構成として、冷却塔１２０と、被冷却装置１３１と、殺菌剤添加手段としての殺菌剤添加装置１２５と、酸化還元電位検出手段としてのＯＲＰセンサ１２６と、塩素濃度検出手段としての塩素濃度センサ１３３と、制御部１００と、を備える。水処理システム１は、主なラインとして補給水ラインＬ１０と、循環水ラインＬ２０と、排水ラインＬ３０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において、制御部１００と被制御対象装置との電気的接続線の図示については、省略している。

冷却塔１２０は、被冷却装置１３１へ供給するための循環水Ｗ２及び被冷却装置１３１から返送される循環水Ｗ２を冷却する設備である。詳細には、冷却塔１２０は、補給水Ｗ１が供給されると共に、補給水Ｗ１を循環水Ｗ２として被冷却装置１３１へ供給し、被冷却装置１３１から返送される循環水Ｗ２を冷却する設備である。冷却塔１２０は、塔本体１２１と、貯留部１２２と、を備える。また、冷却塔１２０には、循環水ラインＬ２０と、補給水ラインＬ１０と、排水ラインＬ３０とが接続されている。

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（図示せず）を有する。塔本体１２１の下部には、貯留部１２２が設けられている。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Ｌ２０（詳細には、第１循環水ラインＬ２１）及び排水ラインＬ３０（詳細には、第２排水ラインＬ３２）が接続されている。貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２は、第１循環水ラインＬ２１を介して被冷却装置１３１へ供給される。また、貯留部１２２の内部には、排水ラインＬ３０（詳細には、第１排水ラインＬ３１）の上流側の端部としてのオーバフロー口１３８が配置されている。貯留部１２２には、給水栓１３７、殺菌剤添加装置１２５及びＯＲＰセンサ１２６が設けられている。

殺菌剤添加装置１２５は、循環水Ｗ２に殺菌剤を添加する装置である。殺菌剤添加装置１２５は、主な構成として、タンクと、ポンプと、逆止弁と、導入流路とを備える。また、殺菌剤添加装置１２５は、制御部１００と電気的に接続されている。なお、後述するように、制御部１００は、殺菌剤添加装置１２５の殺菌剤の添加（薬注）方式を選択可能に構成される。

殺菌剤添加装置１２５のタンクは、循環水Ｗ２の水質を改善するための殺菌剤を貯留する容器である。殺菌剤添加装置１２５のタンクは、導入流路を介して貯留部１２２に接続される。本実施形態においては、殺菌剤添加装置１２５のタンクには、液状の殺菌剤（例えば、次亜塩素酸ナトリウム、臭化ナトリウム等）又は固形の殺菌剤（例えば、塩素化イソシアヌル酸等の塩素固形剤）が貯留されている。殺菌剤添加装置１２５が循環水Ｗ２に塩素固形剤（塩素化イソシアヌル酸等）を添加する場合の変形例については、後述する（図３参照）。

殺菌剤添加装置１２５のポンプ（不図示）は、タンクに貯留された殺菌剤を、導入流路を介して、冷却塔１２０の貯留部１２２に向けて吐出する。殺菌剤添加装置１２５の運転（駆動及び停止）は、制御部１００からの駆動信号により制御される。

殺菌剤添加装置１２５の逆止弁（不図示）は、殺菌剤添加装置１２５の導入流路の所定箇所に配置される。逆止弁は、殺菌剤が吐出された場合には、タンクから貯留部１２２に向けて殺菌剤を流通させる。一方で、逆止弁は、循環水Ｗ２が意図せずにタンクに向けて逆流することを防ぐ。

ＯＲＰセンサ１２６は、循環水Ｗ２の酸化還元電位を検出酸化還元電位として検出する装置である。詳細には、冷却塔１２０（貯留部１２２）に貯留された循環水Ｗ２の酸化還元電位（以下、「酸化還元電位値ＯＲＰ」ともいう）を検出する装置である。ＯＲＰセンサ１２６は、制御部１００と電気的に接続されている。ＯＲＰセンサ１２６で検出された酸化還元電位値ＯＲＰは、制御部１００へ送信される。本実施形態においては、ＯＲＰセンサ１２６は、リアルタイムで酸化還元電位値ＯＲＰを検出し、制御部１００へ酸化還元電位値ＯＲＰを送信する。なお、「酸化還元電位」は、循環水Ｗ２の酸化力（殺菌作用）が強くなる程、正の値で大きい値を示す。つまり、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を増量するほど、酸化還元電位は正の値で大きい値を示す。

循環水ラインＬ２０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ラインである。循環水ラインＬ２０は、第１循環水ラインＬ２１と、第２循環水ラインＬ２２とを有する。

第１循環水ラインＬ２１は、冷却塔１２０の貯留部１２２と被冷却装置１３１とを接続する。貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２は、第１循環水ラインＬ２１を介して被冷却装置１３１に供給される。第１循環水ラインＬ２１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Ｌ２０（第１循環水ラインＬ２１、第２循環水ラインＬ２２）の上流側から下流側へ向けて、循環水Ｗ２を吐出する。循環水ポンプ１３２は、制御部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、制御部１００から出力されるポンプ運転信号により制御される。

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。

第２循環水ラインＬ２２は、被冷却装置１３１と冷却塔１２０と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、第２循環水ラインＬ２２を介して冷却塔１２０の循環水冷却部（図示せず）に回収される。本実施形態においては、第２循環水ラインＬ２２の途中には、塩素濃度センサ１３３が設けられている。

塩素濃度センサ１３３は、循環水Ｗ２の塩素濃度を検出塩素濃度として検出する装置である。詳細には、塩素濃度センサ１３３は、第２循環水ラインＬ２２を流通する循環水Ｗ２の塩素濃度（以下、「塩素濃度値ＣＬ」ともいう）を検出する装置である。塩素濃度センサ１３３は、制御部１００と電気的に接続されている。塩素濃度センサ１３３で検出された塩素濃度値ＣＬは、制御部１００へ送信される。本実施形態においては、塩素濃度センサ１３３は、所定の時間間隔で塩素濃度値ＣＬを検出し、制御部１００へ塩素濃度値ＣＬを送信する。なお、殺菌剤に含まれる塩素は、循環水Ｗ２において、酸化力（殺菌作用）を有する。循環水Ｗ２の塩素濃度が高い程、循環水Ｗ２の酸化力（殺菌作用）が強くなる。つまり、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を増量するほど、塩素濃度は高く検出される。

本実施形態においては、塩素濃度センサ１３３は、間欠的に循環水Ｗ２の塩素濃度を検出塩素濃度として検出する装置である。具体的には、塩素濃度センサ１３３は、第２循環水ラインＬ２２から循環水Ｗ２の一部を採取し、採取した循環水Ｗ２に呈色試薬を添加して反応させ、この反応による循環水Ｗ２の発色強度を測定することで循環水Ｗ２の残留塩素濃度を測定する比色式のセンサである。このような塩素濃度センサ１３３は、例えば、特開２００７−９３３９８号公報等に記載されたものであり、既に知られたものである。

水処理システム１は、補給水Ｗ１を供給源（図示せず）から冷却塔１２０に供給するラインとして、補給水ラインＬ１０を有する。補給水ラインＬ１０は、第１補給水ラインＬ１１と、第２補給水ラインＬ１２と、第３補給水ラインＬ１３を有する。

第１補給水ラインＬ１１は、補給水Ｗ１の供給源（図示せず）と、第２補給水ラインＬ１２及び第３補給水ラインＬ１３の上流側の端部（分岐部）とを接続するラインである。第１補給水ラインＬ１１の上流側は、補給水Ｗ１の供給源（図示せず）に接続される。一方、第１補給水ラインＬ１１の下流側は、第２補給水ラインＬ１２と第３補給水ラインＬ１３とに分岐している。第１補給水ラインＬ１１の途中には、流量センサＦＭが設けられている。

流量センサＦＭは、補給水Ｗ１の供給量を検出する装置である。流量センサＦＭは、制御部１００と電気的に接続されている。流量センサＦＭから出力されたパルス信号は、制御部１００へ送信される。

第２補給水ラインＬ１２の下流側の端部は、冷却塔１２０の貯留部１２２に接続されている。第２補給水ラインＬ１２の途中には、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Ｌ１２を開閉することにより、貯留部１２２に補給水Ｗ１を強制的に供給する給水設備である。補給水バルブ１３６は、制御部１００と電気的に接続されている。補給水バルブ１３６における弁体の開閉は、制御部１００から出力される補給水バルブ駆動信号により制御される。

第３補給水ラインＬ１３の下流側の端部は、冷却塔１２０の塔本体１２１に接続されている。第３補給水ラインＬ１３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に貯留される循環水Ｗ２の水位（即ち、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の蒸発や飛散損失により貯留部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Ｌ１３を経由して、貯留部１２２に補給水Ｗ１が供給される。

水処理システム１は、循環水Ｗ２を冷却塔１２０から系外に排出するラインとして排水ラインＬ３０を有する。排水ラインＬ３０は、第１排水ラインＬ３１と、第２排水ラインＬ３２と、を有する。

第１排水ラインＬ３１は、貯留部１２２内の循環水Ｗ２が所定の水位を上回った場合に、循環水Ｗ２の一部を冷却塔１２０から系外に排出するラインである。第１排水ラインＬ３１の上流側の端部は、循環水Ｗ２のオーバフロー口１３８を形成する。オーバフロー口１３８は、給水栓１３７の管理水位よりも上方に開口している。オーバフロー口１３８から、第１排水ラインＬ３１は、下方に延びている。第１排水ラインＬ３１の下流側の端部は、貯留部１２２の外部（系外）に通じている。

第２排水ラインＬ３２は、貯留部１２２内の循環水Ｗ２の一部（又は全部）を冷却塔１２０から系外に排出するラインである。第２排水ラインＬ３２の上流側の端部は貯留部１２２の底部に接続されている。第２排水ラインＬ３２の途中には、排水バルブ１３９が設けられている。第１排水ラインＬ３１の下流側の端部は、貯留部１２２の外部（系外）に通じている。

排水バルブ１３９は、第２排水ラインＬ３２を開閉することにより、貯留部１２２内の循環水Ｗ２の一部（又は全部）を冷却塔１２０から強制的に系外に排出する給水設備である。排水バルブ１３９における弁体の開閉は手動で行われる。

制御部１００は、水処理システム１における各部の動作を制御する。制御部１００の機能は、ＣＰＵ及び内部メモリ含むマイクロプロセッサ（図示せず）により実現される。以下、制御部１００の機能の一部について説明する。

制御部１００は、循環水Ｗ２に対する必要な添加量の殺菌剤を循環水Ｗ２に添加するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。また、制御部１００は、検出された水質に基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する殺菌剤制御部として機能する。

制御部１００は、殺菌剤添加装置１２５の殺菌剤の添加（薬注）方式を選択可能に構成される。以下、代表的な添加（薬注）方式について説明する。

＜タイマ薬注＞
タイマ薬注が選択された水処理システム１において、殺菌剤添加装置１２５は、予め設定された時間間隔に基づいて、循環水Ｗ２に殺菌剤を添加する。この場合、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する必要な殺菌剤の添加量に応じて、時間間隔を適宜に設定できる。

＜流量比例薬注＞
流量比例薬注が選択された水処理システム１において、殺菌剤添加装置１２５は、流量センサの測定情報（例えば、補給水Ｗ１の流量）に基づいて、循環水Ｗ２に殺菌剤を添加する。具体的には、殺菌剤添加装置１２５は、補給水Ｗ１の水量（流量）と予め設定された比例定数に基づいて、循環水Ｗ２に殺菌剤を添加する。この場合、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する必要な殺菌剤の添加量に応じて、比例定数を適宜に設定できる。

殺菌剤制御部としての制御部１００は、検出酸化還元電位に基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する酸化還元電位制御モードと、検出塩素濃度に基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する塩素濃度制御モードとで、殺菌剤添加装置１２５を制御する。殺菌剤制御部としての制御部１００の機能について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態の酸化還元電位制御モードと塩素濃度制御モードとの間の状態遷移図である。

まず、酸化還元電位制御モードについて説明する。
〔酸化還元電位制御モード〕
酸化還元電位制御モードは、制御部１００が酸化還元電位値ＯＲＰに基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する場合の制御モードである。詳細には、酸化還元電位制御モードは、制御部１００が酸化還元電位値ＯＲＰに基づいて循環水Ｗ２に対する必要な添加量の殺菌剤を循環水Ｗ２に添加するように殺菌剤添加装置１２５を制御することで、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整する制御モードである。より詳細には、酸化還元電位制御モードにおいて、制御部１００は、酸化還元電位値ＯＲＰが酸化還元電位目標上限値ＯＲＰｍａｘと酸化還元電位目標下限値ＯＲＰｍｉｎとにより規定される酸化還元電位目標範囲に収まるように、殺菌剤添加装置１２５を制御する。例えば、酸化還元電位値ＯＲＰが酸化還元電位目標上限値ＯＲＰｍａｘを上回る場合には、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を減量するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。反対に、酸化還元電位値ＯＲＰが酸化還元電位目標下限値ＯＲＰｍｉｎを下回る場合には、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を増量するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。そのため、酸化還元電位制御モードで殺菌剤添加装置１２５が適切に制御されている場合には、酸化還元電位値ＯＲＰが酸化還元電位目標範囲に収まる。

また、制御部１００は、酸化還元電位制御モードで殺菌剤添加装置１２５を制御する場合であっても、塩素濃度センサ１３３で塩素濃度値ＣＬを取得する。なお、酸化還元電位制御モードにおいて制御部１００が取得する塩素濃度値ＣＬを、バックアップ塩素濃度又はバックアップ塩素濃度値ＣＬともいう。酸化還元電位制御モードにおいて、制御部１００は、バックアップ塩素濃度値ＣＬが所定の値（塩素濃度閾値Ｔ）を上回るか否かを比較する。

続いて、塩素濃度制御モードについて説明する。
〔塩素濃度制御モード〕
塩素濃度制御モードは、制御部１００が塩素濃度値ＣＬに基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する場合の制御モードである。詳細には、塩素濃度制御モードは、制御部１００が塩素濃度値ＣＬに基づいて循環水Ｗ２に対する必要な添加量の殺菌剤を循環水Ｗ２に添加するように殺菌剤添加装置１２５を制御することで、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整する制御モードである。塩素濃度制御モードにおいて、制御部１００は、塩素濃度値ＣＬが塩素濃度目標上限値ＣＬｍａｘと塩素濃度目標下限値ＣＬｍｉｎとにより規定される塩素濃度目標範囲に収まるように、殺菌剤添加装置１２５を制御する。例えば、塩素濃度値ＣＬが塩素濃度目標上限値ＣＬｍａｘを上回る場合には、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を減量するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。反対に、塩素濃度値ＣＬが塩素濃度目標下限値ＣＬｍｉｎを下回る場合には、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を増量するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。そのため、塩素濃度制御モードで殺菌剤添加装置１２５が適切に制御されている場合には、塩素濃度値ＣＬが塩素濃度目標範囲に収まる。

なお、本実施形態においては、酸化還元電位目標範囲（酸化還元電位制御モードにおける目標範囲）、及び塩素濃度目標範囲（塩素濃度制御モードにおける目標範囲）は、循環水Ｗ２の水質条件（例えば、ｐＨ）や、循環水Ｗ２に対する必要な殺菌剤の添加量等に応じて適宜に設定される。具体的には、試運転時における塩素濃度値ＣＬと酸化還元電位値ＯＲＰとの相関を取り、例えば塩素濃度値ＣＬが０．１〜０．２［ｍｇ／Ｌ］のときの酸化還元電位値ＯＲＰが２９０〜３００［ｍＶ］であれば、酸化還元電位目標範囲は２９０〜３００［ｍＶ］に設定される。また、塩素濃度目標範囲も同様に、適宜に設定される。

続いて、酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える移行条件（イベントＥ１）について説明する。
図２に示すように、制御部１００は、イベントＥ１が発生すると酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える。以下に、イベントＥ１が発生してから、制御部１００が制御モードを酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに切り換えるまでの動作の一例について説明する。

酸化還元電位制御モードでは、制御部１００は、酸化還元電位値ＯＲＰに基づいて循環水Ｗ２に対する必要な添加量の殺菌剤を循環水Ｗ２に添加するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。そのため、酸化還元電位値ＯＲＰが正確に検出される状況では、制御部１００は、制御モードを塩素濃度制御モード切り換えることなく、酸化還元電位制御モードで、循環水Ｗ２に対する必要な添加量の殺菌剤を循環水Ｗ２に添加するように殺菌剤添加装置１２５を制御できる。

また、酸化還元電位値ＯＲＰが正確に検出される状況では、バックアップ塩素濃度値ＣＬは、塩素濃度閾値Ｔを上回らない範囲で、酸化還元電位値ＯＲＰの変動に対応するように変動している。具体的には、酸化還元電位値ＯＲＰが高く検出された場合には、バックアップ塩素濃度値ＣＬは高く検出される。一方で、酸化還元電位値ＯＲＰが低く検出された場合には、バックアップ塩素濃度値ＣＬは低く検出される。

本実施形態においては、塩素濃度閾値Ｔは、酸化還元電位目標上限値ＯＲＰｍａｘよりもさらに高い酸化還元電位に対応する塩素濃度に設定されている。酸化還元電位値ＯＲＰが正確に検出される状況では、制御部１００は、酸化還元電位目標範囲に収まるように、殺菌剤添加装置１２５を制御する。具体的には、酸化還元電位値ＯＲＰが酸化還元電位目標上限値ＯＲＰｍａｘを上回る場合には、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を減量するように殺菌剤添加装置１２５を制御する。そのため、酸化還元電位目標上限値ＯＲＰｍａｘよりもさらに高い酸化還元電位は検出されない。同様に、塩素濃度閾値Ｔよりもさらに高い塩素濃度は検出されない。つまり、酸化還元電位値ＯＲＰが正確に検出される状況では、バックアップ塩素濃度値ＣＬは、塩素濃度閾値Ｔを上回らない。

一方で、酸化還元電位値ＯＲＰが不正確に低く検出される場合には、酸化還元電位値ＯＲＰ（不正確に低く検出される値）に基づいて制御部１００が殺菌剤を増量するように殺菌剤添加装置１２５を制御しても、酸化還元電位値ＯＲＰ（不正確に低く検出される値）は増加せずに酸化還元電位目標下限値ＯＲＰｍｉｎを下回ることが想定される。また、酸化還元電位値ＯＲＰ（不正確に低く検出される値）に基づいて制御部１００が殺菌剤を増量するように殺菌剤添加装置１２５を制御することにより、バックアップ塩素濃度値ＣＬは、塩素濃度閾値Ｔを上回ることが想定される。

なお、酸化還元電位値ＯＲＰが不正確に低く検出されている状況として、例えば、外気から混入した砂塵や冷却塔内で発生したスライム等による汚れが、ＯＲＰセンサ１２６又はその付近に付着する場合が挙げられる。

本実施形態においては、イベントＥ１は、バックアップ塩素濃度値ＣＬが塩素濃度閾値Ｔを上回った場合に発生するように設定されている。言い換えれば、制御部１００は、バックアップ塩素濃度値ＣＬが塩素濃度閾値Ｔ（所定の値）を上回る場合には、酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える。

〔効果〕
上述した本実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
本実施形態の水処理システム１は、
被冷却装置１３１へ供給するための循環水Ｗ２及び被冷却装置１３１から返送される循環水Ｗ２を冷却する冷却塔１２０と、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Ｌ２０と、循環水Ｗ２に殺菌剤を添加する殺菌剤添加手段としての殺菌剤添加装置１２５と、循環水Ｗ２の酸化還元電位を検出酸化還元電位として検出する酸化還元電位検出手段としてのＯＲＰセンサ１２６と、循環水Ｗ２の塩素濃度を検出塩素濃度として検出する塩素濃度検出手段としての塩素濃度センサ１３３と、検出酸化還元電位に基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する酸化還元電位制御モードと、検出塩素濃度に基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御する塩素濃度制御モードとで殺菌剤添加装置１２５を制御する殺菌剤制御部としての制御部１００と、を備え、殺菌剤制御部としての制御部１００は、所定の移行条件に基づいて制御モードを切り換える。

そのため、ＯＲＰセンサ１２６と、塩素濃度センサ１３３とで循環水Ｗ２の水質を検出し、循環水Ｗ２の酸化還元電位に基づいた酸化還元電位制御モード又は循環水Ｗ２の塩素濃度に基づいた塩素濃度制御モードで、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。これにより、適切な手段（ＯＲＰセンサ１２６又は塩素濃度センサ１３３）で循環水Ｗ２の水質を検出し、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。

また、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量に応じて酸化還元電位値ＯＲＰは変動する。更に、塩素濃度値ＣＬは、酸化還元電位値ＯＲＰの変動に対応するように変動する。そのため、酸化還元電位値ＯＲＰ又は塩素濃度値ＣＬのいずれか一方が検出されなくても、塩素濃度値ＣＬ又は酸化還元電位値ＯＲＰのいずれか他方に基づいて、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。

また、ＯＲＰセンサ１２６はリアルタイムで酸化還元電位値ＯＲＰを検出できる。一方で、比色式の塩素濃度センサ１３３は、毎回ブランク測定を行うため、ＯＲＰセンサ１２６に比べて汚れの影響を受けずに、循環水Ｗ２の水質を高精度で検出できる。このような特徴の異なる２つの手段（ＯＲＰセンサ１２６又は塩素濃度センサ１３３）で循環水Ｗ２の水質を検出し、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。

また、殺菌剤制御部としての制御部１００は、酸化還元電位制御モードで殺菌剤添加装置１２５を制御する場合であっても、塩素濃度センサ１３３でバックアップ塩素濃度として塩素濃度を検出し、バックアップ塩素濃度が所定の値を上回る場合には、酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える。酸化還元電位値ＯＲＰが不正確に低く検出される場合には、バックアップ塩素濃度が所定の値を上回ることが想定される。そのため、殺菌剤制御部としての制御部１００は、酸化還元電位値ＯＲＰが不正確に低く検出された場合に、塩素濃度制御モードで循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。これにより、酸化還元電位値ＯＲＰが不正確に低く検出される場合であっても、適切な手段（塩素濃度センサ１３３）で循環水Ｗ２の水質を検出し、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。

また、塩素濃度検出手段としての塩素濃度センサ１３３は、間欠的に循環水Ｗ２の塩素濃度値ＣＬを検出する。塩素濃度センサ１３３が間欠的に循環水Ｗ２の塩素濃度ＣＬを検出することにより、塩素濃度ＣＬが高精度で検出される。また、ＯＲＰセンサ１２６は、リアルタイムで酸化還元電位値ＯＲＰを検出する。そのため、塩素濃度制御モードにおいて、制御部１００は、高精度で検出される塩素濃度値ＣＬに基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御できる。また、酸化還元電位制御モードにおいて、制御部１００は、リアルタイムで検出される酸化還元電位値ＯＲＰに基づいて殺菌剤添加装置１２５を制御できる。そのため、適切な手段（塩素濃度センサ１３３又はＯＲＰセンサ１２６）で循環水Ｗ２の水質を検出し、循環水Ｗ２に対する殺菌剤の添加量を調整できる。

〔変形例〕
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、制御部１００は、バックアップ塩素濃度値ＣＬが塩素濃度閾値Ｔ（所定の値）を上回る場合には、酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える例について説明したが、これに限定されない。制御部１００は、他の移行条件に基づいて、酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換えてもよい。具体的には、制御部１００は、ＯＲＰセンサ１２６から酸化還元電位値ＯＲＰを受信できない場合には、ＯＲＰセンサ１２６が故障していると判定して、酸化還元電位制御モードから塩素濃度制御モードに制御モードを切り換えてもよい。

また、移行条件によっては、制御部１００は、塩素濃度制御モードから酸化還元電位制御モードに制御モードを切り換えてもよい。

また、水処理システム１に対して、一つの制御部１００が、殺菌剤添加装置１２５等を制御する例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御部１００が他の制御部と協働して殺菌剤制御部として機能してもよい。具体的には、殺菌剤添加装置１２５の内部に設置される制御装置（図示しない）が制御部１００と協働して循環水Ｗ２に殺菌剤を供給する処理を実行してもよい。

また、塩素濃度センサ１３３は、間欠的ではなく、リアルタイムで循環水Ｗ２の塩素濃度を検出塩素濃度として検出してもよい。

また、殺菌剤添加装置１２５は、殺菌剤を貯留部１２２に向けて添加する例について説明したが、これに限定されない。殺菌剤添加装置１２５が循環水Ｗ２に殺菌剤を添加できるのであれば、殺菌剤添加装置１２５は、殺菌剤を循環水ラインＬ２０（第１循環水ラインＬ２１、第２循環水ラインＬ２２）に向けて添加してもよい。

また、ＯＲＰセンサ１２６は、貯留部１２２に設けられる例について説明したが、これに限定されない。ＯＲＰセンサ１２６は、循環水Ｗ２の酸化還元電位を検出できるのであれば、循環水ラインＬ２０（第１循環水ラインＬ２１、第２循環水ラインＬ２２）の途中に設けられてもよい。

また、塩素濃度センサ１３３は、第２循環水ラインＬ２２の途中に設けられる例について説明したが、これに限定されない。塩素濃度センサ１３３は、循環水Ｗ２の塩素濃度を検出できるのであれば、第１循環水ラインＬ２１の途中に設けられてもよい。

また、殺菌剤が塩素固形剤からなる場合、例えば、図３に示す構成とされる。図３は、本発明の水処理システムの変形例の全体構成図である（図１対応図）。

図３に示すように、変形例の水処理システム１Ａは、図１に示した全体構成に加えて、希釈水ラインＬ４０と、第３排水ラインＬ３３（排水ラインＬ３０）と、電磁弁１４１〜１４３と、を備える。

希釈水ラインＬ４０は、第２循環水ラインＬ２２と、殺菌剤添加装置１２５のタンクとを接続するラインである。第３循環水ラインＬ２３の途中には、上流側から下流側に向けて、電磁弁１４１と、電磁弁１４２とが設けられている。

第３排水ラインＬ３３は、第３循環水ラインＬ２３の電磁弁１４１と電磁弁１４２との間の位置から、循環水Ｗ２を系外に排出するラインである。第３排水ラインＬ３３の途中には、上流側から下流側に向けて、電磁弁１４３と、塩素濃度センサ１３３とが設けられている。なお、塩素濃度センサ１３３は、第２循環水ラインＬ２２には設けられていない。

電磁弁１４１〜１４３の開閉は、制御部１００によって制御されている。電磁弁１４１及び電磁弁１４２が開くことで希釈水ラインＬ４０が開き、循環水Ｗ２が第２循環水ラインＬ２２から希釈水ラインＬ４０を介して殺菌剤添加装置１２５のタンクに供給される。これにより、殺菌剤添加装置１２５のタンク内には、塩素固形剤を溶質として含んだ循環水Ｗ２が貯留される。また、電磁弁１４１及び電磁弁１４３が開くことで第３排水ラインＬ３３が開き、循環水Ｗ２が系外に排出される。塩素濃度センサ１３３は、第３排水ラインＬ３３（排水ラインＬ３０）を流通する循環水Ｗ２の塩素濃度を検出する。

１水処理システム
１００制御部（殺菌剤制御部）
１２０冷却塔
１２５殺菌剤添加装置（殺菌剤添加手段）
１２６ＯＲＰセンサ（酸化還元電位検出手段）
１３１被冷却装置
１３３塩素濃度センサ（塩素濃度検出手段）
Ｌ２０循環水ライン
Ｗ２循環水

Claims

被冷却装置へ供給するための循環水及び前記被冷却装置から返送され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、
循環水に殺菌剤を添加する殺菌剤添加手段と、
循環水の酸化還元電位を検出酸化還元電位として検出する酸化還元電位検出手段と、
循環水の塩素濃度を検出塩素濃度として検出する塩素濃度検出手段と、
検出酸化還元電位に基づいて前記殺菌剤添加手段を制御する酸化還元電位制御モードと、検出塩素濃度に基づいて前記殺菌剤添加手段を制御する塩素濃度制御モードとで、前記殺菌剤添加手段を制御する殺菌剤制御部と、を備え、
前記殺菌剤制御部は、前記酸化還元電位制御モードで前記殺菌剤添加手段を制御する場合であっても、前記塩素濃度検出手段でバックアップ塩素濃度として塩素濃度を検出し、前記バックアップ塩素濃度が所定の値を上回る場合には、酸化還元電位制御モードから前記塩素濃度制御モードに制御モードを切り換える、水処理システム。
前記塩素濃度検出手段は、間欠的に循環水の塩素濃度を検出塩素濃度として検出する、請求項１に記載の水処理システム。