JP7064304B2 - 脱陽イオン水の導電率の測定方法及び測定システム - Google Patents
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Description
本発明は脱陽イオン水の導電率の測定方法及び測定システムに関し、特に火力発電所における復水の導電率の測定方法に関する。
火力発電所では、ボイラで生成された高温高圧の水蒸気が蒸気タービンに導入され、蒸気タービンから排出された排蒸気が復水器で凝縮されて復水となり、復水がボイラに給水として供給されるという水循環が行われている。復水中には腐食生成物などの不純物が蓄積するため、火力発電所には定常運転時に復水からこれらの不純物を除去する復水脱塩装置が設置されている。復水器が海水冷却方式である場合、復水脱塩装置は復水に混入する可能性のある海水に含まれる塩化ナトリウム等を一定時間にわたり捕捉して復水系を保護する機能も有している。しかし、一定量を上回る量の海水が流入すると復水脱塩装置の運転許容範囲を超えるため、火力発電所には、復水中の海水成分を検出することを目的として導電率計が設けられている。
一方、火力発電所においては復水系の配管等の腐食を抑制するため、復水にアンモニア等のｐＨ調整剤を添加し、復水をアルカリ性にする運用が行われている。このため、復水は比抵抗が低く導電率が高い状態にあり、微量の海水が復水系に混入しても比抵抗ないし導電率の変化が少ない。従って、導電率計で海水の混入を精度よく検知することが難しい。この課題を解決するため、アンモニア等の陽イオンを予め電気式脱陽イオン装置で除去し、導電率の低下した復水を導電率計に供給する方法がとられることがある（特許文献１，２）。この方法によれば、海水に由来する陰イオンの検出精度が高められ、海水の混入を精度よく検知することができる。
火力発電所では、負荷の変動に対応するため日間起動停止（ＤＳＳ）、週末起動停止（ＷＳＳ）等の運用が行われ、頻繁に起動停止が繰り返されることがある。火力発電所の運転中は電気式脱陽イオン装置も稼動状態にあるが、運転が停止すると電気式脱陽イオン装置の運転も停止する。電気式脱陽イオン装置は停止中には電圧が印加されないため、電気式脱陽イオン装置内に滞留する復水中の陽イオンが電気式脱陽イオン装置内で拡散する。このため、電気式脱陽イオン装置の起動後しばらくの間は、通常より多い陽イオンを含む復水が電気式脱陽イオン装置から排出する可能性がある。その場合、導電率計には導電率の高い復水が供給されることとなり、海水に由来する陰イオンを正確に検出できなくなる。この状態は一定時間の経過後解消されるが、導電率計は測定可能な状態となるまでしばらく待機する必要がある。
本発明は、電気式脱陽イオン装置が起動されてから導電率計での導電率の測定が可能な状態となるまでの時間を短縮することが可能な脱陽イオン水の導電率の測定方法及び測定システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、脱陽イオン水の導電率の測定方法は、電気式脱陽イオン装置に第１の電圧を印加しながら陽イオンと陰イオンを含む被処理水を供給して、脱陽イオン水を生成することと、電気式脱陽イオン装置で生成された脱陽イオン水を導電率計に供給して、脱陽イオン水の導電率を測定することと、電気式脱陽イオン装置に第１の電圧を印加し、導電率計で脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前に、電気式脱陽イオン装置に被処理水が充填された状態で、電気式脱陽イオン装置に第１の電圧の１／８以下である第２の電圧を印加することと、を有する。また、脱陽イオン水の導電率の測定システムは、このように電気式脱陽イオン装置を制御する制御部を有している。
本発明によれば、電気式脱陽イオン装置が起動されてから導電率計での導電率の測定が可能な状態となるまでの時間を短縮することが可能な脱陽イオン水の導電率の測定方法及び測定システムを提供することができる。
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態を説明する。各実施形態において、被処理水は火力発電所の復水である。すなわち、本発明の各実施形態における導電率の測定システムは火力発電所が備えるシステムである。しかし、本発明はこれに限定されず、電気式脱陽イオン装置で生成される脱陽イオン水の導電率を測定する方法とシステムに適用することができる。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１（以下、システム１という）の概念図を示している。システム１は電気式脱陽イオン装置３と、導電率計４と、流量計２と、弁７とを有している。これらの装置は復水配管８から分岐する配管６上に設置されている。電気式脱陽イオン装置３は陽イオンと陰イオンを含む被処理水に第１の電圧Ｖ１を印加しながら脱陽イオン水を生成する。第１の電圧Ｖ１は例えば０．８Ｖである。導電率計４は、電気式脱陽イオン装置３で生成された脱陽イオン水の導電率を測定する。流量計２は電気式脱陽イオン装置３に流入する復水（被処理水）の流量を測定する。弁７は通常開かれているが、システム１を復水系から隔離する必要があるときに閉じられる。導電率計４の下流はドレン（図示せず）に接続されており、復水として再利用され、または廃棄される。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１（以下、システム１という）の概念図を示している。システム１は電気式脱陽イオン装置３と、導電率計４と、流量計２と、弁７とを有している。これらの装置は復水配管８から分岐する配管６上に設置されている。電気式脱陽イオン装置３は陽イオンと陰イオンを含む被処理水に第１の電圧Ｖ１を印加しながら脱陽イオン水を生成する。第１の電圧Ｖ１は例えば０．８Ｖである。導電率計４は、電気式脱陽イオン装置３で生成された脱陽イオン水の導電率を測定する。流量計２は電気式脱陽イオン装置３に流入する復水（被処理水）の流量を測定する。弁７は通常開かれているが、システム１を復水系から隔離する必要があるときに閉じられる。導電率計４の下流はドレン（図示せず）に接続されており、復水として再利用され、または廃棄される。
電気式脱陽イオン装置３は脱塩室３１と脱塩室３１の両側にカチオン交換膜３４，３５を介して配置された一対の濃縮室３２，３３と、を有している。濃縮室３２には正極３６が、濃縮室３３には負極３７が配置され、濃縮室３２，３３は電極室を兼ねている。正極３６と負極３７は直流電源３８に接続されている。脱塩室３１にはカチオン交換体３９が充填されている。カチオン交換体３９の構成はカチオン成分を捕捉、除去できる限り限定されないが、カチオン交換樹脂またはモノリス状多孔質陽イオン交換体（以下、単に「モノリス」という。）、繊維状多孔質陽イオン交換体、粒子凝集型多孔質イオン交換体を好適に用いることができる。
モノリスとしては、互いにつながっているマクロポアとマクロポアの壁内に平均径が１～１０００μｍ、好ましくは１０～１００μｍのメソポアを有する連続気泡構造を有し、全細孔容積が１～５０ｍｌ/ｇ、好ましくは４～２０ｍｌ/ｇであり、イオン交換基が均一に分布され、イオン交換容量が０．５ｍｇ当量/ｇ乾燥多孔質体以上のものが挙げられる。モノリスのその他の物性及びその製造方法は、例えば特開２００３－３３４５６０号公報に開示されている。
陽イオン交換体としてモノリスを用いれば、細孔容積や比表面積を格段に大きくすることができる。このため、電気再生式脱陽イオン装置の脱イオン効率が著しく向上し非常に有利である。また、モノリスの全細孔容積が１ｍｌ/ｇ未満であると、単位断面積当りの通水量が小さくなってしまい、処理能力が低下してしまうため好ましくない。一方、全細孔容積が５０ｍｌ/ｇを超えると、骨格部分の占める割合が低下し、多孔質体の強度が著しく低下してしまうため好ましくない。全細孔容積が１～５０ｍｌ/ｇであるモノリスを電気再生式脱陽イオン装置のイオン交換体として使用した場合、多孔質体の強度と脱イオン効率を共に満足したものとすることができる点で好ましい。また、モノリスのイオン交換容量が０．５ｍｇ当量/ｇ乾燥多孔質体未満であると、イオン吸着容量が不足して好ましくない。また、イオン交換基の分布が不均一であると、多孔質陽イオン交換体内のイオン移動が不均一となり、吸着されたイオンの迅速な排除が阻害されるので好ましくない。
繊維状多孔質イオン交換体としては、例えば特開平５－６４７２６号公報に記載の単繊維や単繊維の集合体である織布及び不織布、さらにこれらの加工品に放射線グラフト重合を利用してイオン交換基を導入し、加工成形したものが挙げられる。また、粒子凝集型多孔質イオン交換体としては、例えば特開平１０－１９２７１６号公報、特開平１０－１９２７１７号公報に記載の熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマーの混合ポリマー、あるいは架橋性ポリマーを用いてイオン交換樹脂粒子を結合し、加工成形したものが挙げられる。
本実施形態の電気式脱陽イオン装置３は電気再生式脱陽イオン装置（ＥＤＩ）である。ＥＤＩでは、カチオン交換体３９によってカチオン成分（ＮＨ４
＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等）が捕捉されるのと同時に、脱塩室３１内で水の解離反応が起こり、水素イオンと水酸化物イオンが発生する。カチオン交換体３９に捕捉されたカチオン成分は、水素イオンと交換されてカチオン交換体３９から遊離する。遊離したカチオン成分はカチオン交換体３９を伝って負極３７側のカチオン交換膜３５まで電気泳動し、カチオン交換膜３５で電気透析されて濃縮室３３へ移動する。濃縮室３３に移動したカチオン成分は、濃縮室３３を流れる濃縮水と共に排出される。カチオン交換体３９の交換基はカチオン成分と結合後、カチオン成分を遊離させて水素イオンと再結合するため、カチオン交換体３９は連続的に再生されることとなる。このように、ＥＤＩにおいては、カチオン成分の除去とカチオン交換体３９の再生が自動的かつ連続的に行われるため、基本的にカチオン交換体３９の再生を別工程で行う必要がない。なお、電気式脱陽イオン装置３はＥＤＩに限定されず、カチオン交換体３９が充填されない電気透析装置（ＥＤ）であってもよい。
システム１はさらに電気式脱陽イオン装置３を制御する制御部５を有している。制御部５は、流量計２と電気式脱陽イオン装置３の電源３８とに接続されている。以下、システム１の運転方法と制御部５の機能について述べる。発電所の運転中は、復水配管８を復水が流れている。弁７は開かれ、復水の一部が配管６を通って電気式脱陽イオン装置３に導入される。配管６を流れる復水の流量、すなわち電気式脱陽イオン装置３に導入される被処理水の流量は電気式脱陽イオン装置３の上流に設置された流量計２で測定される。
復水（被処理水）には、復水系の配管や設備の腐食を防止するため、アンモニアやヒドラジンが含まれている。これらは復水のｐＨを調整するために復水に添加されるｐＨ調整剤である。復水のｐＨは従来の火力発電所では８．５～９．８程度とされていたが、近年では１０以上で運用されることもある。ｐＨ調整剤は通常陽イオン（カチオン成分）の形態で復水中に存在している。例えば、アンモニアはＮＨ４
＋の形態で復水中に存在している。被処理水中の陽イオンは電気式脱陽イオン装置３のカチオン交換体３９に捕捉され、カチオン交換膜３５を通って負極３７側の濃縮室３３に排出される。電気式脱陽イオン装置３でカチオン成分を除去された処理水はほぼ純水の状態となる。このため、導電率計４で測定される処理水の導電率は０．０６μＳ／ｃｍ程度となる。
海水冷却方式の復水器に接続された復水系には海水が混入する可能性がある。すなわち、復水器内では蒸気側が減圧されているため、復水器内の海水が流れる細管にピンホールなどが生じると、海水が細管から蒸気側に侵入し、復水の塩類濃度が著しく上昇する。海水に含まれる塩としてはＮａＣｌ，Ｎａ２ＳＯ４などが挙げられる。これらの塩が混入した復水が電気式脱陽イオン装置３に導入されると、カチオン交換体３９でＮＨ４
＋、Ｎａ＋が捕捉され、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４などを含む処理水が電気式脱陽イオン装置３から排出される。導電率計４はＣｌ－、ＳＯ４
－２等の形態で処理水中に存在する陰イオンを検出する。このため、導電率計４で測定される処理水の導電率は通常よりも大きな値（例えば０．１μＳ／ｃｍ以上）となる。このように、陽イオンがほとんど除去され、塩素イオン等の海水由来の陰イオンを含む処理水の導電率を導電率計４で測定することによって、海水の復水への混入を検出することができる。このような導電率計４は酸導電率計と呼ばれることもある。
次に、火力発電所が停止後に再起動するときのシステム１の作動を述べる。火力発電所が停止すると復水の流れも止まるため、電気式脱陽イオン装置３に導入される復水の流量もゼロとなる。流量計２の出力信号は制御部５に伝送され、制御部５は流量がゼロ、すなわち火力発電所が停止したと判断する。制御部５は正極３６に印加される電圧を下げるように電源３８を制御する。正極３６には第１の電圧Ｖ１より低い第２の電圧Ｖ２が印加される。
図２は、本実施形態と比較例の脱塩室３１における陽イオンＣの分布を示す概念図である。脱塩室３１のカチオン交換体３９の交換基は陽イオンを保持しており、電源３８を停止する前はこの交換基は負極３７側に偏在している。すなわち、陽イオンＣは図２（ａ）に示すように負極３７側に偏在している。この状態は本実施形態、比較例で共通である。電気式脱陽イオン装置３の出口側にほとんど陽イオンＣが存在しておらず、電気式脱陽イオン装置３から排出される処理水は陽イオンが除去された脱陽イオン水となっている。図示は省略するが、濃縮室３３にも陽イオンＣが存在している。なお、脱陽イオン水は完全に陽イオンが除去された水に限らず、微量の陽イオンを含んでいてよい。
比較例では、制御部５は、電気式脱陽イオン装置３に導入される復水の流量がゼロ、すなわち火力発電所が停止したと判断すると電源３８を停止し、電気式脱陽イオン装置３の正極３６～負極３７間の電圧をゼロにする。その後、陽イオンＣは図２（ｂ）に示すように脱塩室３１内を拡散しほぼ均一に分布する。濃縮室３３の陽イオンＣの一部もカチオン交換膜３５を通って脱塩室３１に侵入する。その後火力発電所の運転が再開され電気式脱陽イオン装置３が起動されると、陽イオンＣが徐々に負極３７側に偏在していき、再び図２（ａ）に示す状態となる。濃縮室３３から脱塩室３１に侵入した陽イオンＣもカチオン交換膜３５を通って濃縮室３３に戻る。
これに対し本実施形態では、火力発電所が停止しても電気式脱陽イオン装置３には第１の電圧Ｖ１より小さい第２の電圧Ｖ２が印加される。第２の電圧Ｖ２はカチオン交換体３９が保持している陽イオンが脱塩室３１内で拡散せず、かつ濃縮室３３に移動した陽イオンがカチオン交換膜３５を通って脱塩室３１に侵入（逆流）しない程度であればよい。第２の電圧Ｖ２は第１の電圧Ｖ１と同程度でもよいが、あまり大きくても効果に差はない（実施例１－１，１－２参照）。また、水の電気分解により水が減り、イオン交換体が乾燥するおそれがあることから、第２の電圧Ｖ２は上記の条件が満たされる限りできるだけ小さいことが好ましい。第２の電圧Ｖ２は例えば０．０５Ｖである。この程度の第２の電圧Ｖ２を印加することで、濃縮室３３の陽イオンＣがカチオン交換膜３５を通って脱塩室３１に侵入することを実質的に防止することができる。
第１の電圧Ｖ１から第２の電圧Ｖ２に切り替えるタイミングは限定されないが、例えば流量計２で測定した流量がゼロになった時点とすることができる。このとき、脱塩室３１内の被処理水は流動していないため、陽イオンＣは脱塩室３１の上流側（入口側）から下流側（出口側）にかけて、負極３７側のほぼ一定幅（正極３６及び負極３７と直交する方向の寸法）の領域に分布する。すなわち、脱塩室３１の出口において、陽イオンＣは図２（ａ）のように全く存在していないわけではなく、負極３７側の一定の領域に存在する。しかし、図２（ｂ）と比べると明らかなように、脱塩室３１の出口において陽イオンＣが存在する領域は限定的である。このため、火力発電所が再起動し復水が脱塩室３１に再び流入したときに、短時間で図２（ａ）の状態に復旧できることができる。なお、火力発電所の停止中は復水の配管６への流入は基本的に発生しないため、弁７は開けておいてもよいが、復水の不測の流入を防止するため閉じておいてもよい。
第２の電圧Ｖ２は火力発電所の停止期間中連続的、または断続的に印加してもよいが、必ずしもそのようにする必要はない。例えば火力発電所の停止後に電気式脱陽イオン装置３への電圧の印加を停止し（これによって図２（ｂ）に示す状態となる）、その後火力発電所が再起動する少し前に第２の電圧Ｖ２を印加してもよい（これによって図２（ｃ）に示す状態となる）。また、火力発電所が起動した後でも導電率計４による測定が行われないときは、第２の電圧Ｖ２を印加する必要はない。第２の電圧Ｖ２は、導電率計４による測定が行われる少し前に印加することができる。つまり、本実施形態では、導電率計４で脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前に、電気式脱陽イオン装置３に被処理水が充填された状態で、電気式脱陽イオン装置３に第１の電圧Ｖ１より低い第２の電圧Ｖ２を印加すればよい。
また、電気式脱陽イオン装置３への電圧の印加を停止する際、濃縮室３２、３３に移動したイオン成分が脱塩室３１に拡散するが、その際、正極３６と負極３７の間に微弱な逆電流が流れていることが知られている。即ち、逆電流を阻止することによって、濃縮室３２、３３から脱塩室３１へのイオン成分の拡散を抑制することができ、運転再開時の水質の立ち上がりを速くできると考えられる。したがって、直流電源を正極３６及び負極３７に接続する回路に、逆電流を阻止するための電子素子を挿入することにより、運転再開時の水質の立ち上がりを速くできることになる。逆電流を阻止するための電子素子としては、例えば、整流作用を有する半導体ダイオードを用いることができる。
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１０１（以下、システム１０１という）の概念図を示している。以下の説明では主に第１の実施形態と異なる構成について述べる。説明を省略した構成については第１の実施形態と同様である。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１０１（以下、システム１０１という）の概念図を示している。以下の説明では主に第１の実施形態と異なる構成について述べる。説明を省略した構成については第１の実施形態と同様である。
本実施形態のシステム１０１は、火力発電所の停止前ないし電気式脱陽イオン装置３の停止前に電気式脱陽イオン装置３に純水を供給する水供給手段１１０を有している。水供給手段１１０は、純水を貯蔵する容器１１１と、容器１１１を電気式脱陽イオン装置３の入口に接続する水供給ライン１１２と、水供給ライン１１２上に設けられた移送ポンプ１１３と、を有する。導電率計４の出口は配管１１４によって容器１１１に接続されており、配管１１４を流れる処理水は排水されることなく容器１１１に貯蔵される。従って、純水は電気式脱陽イオン装置３で生成された脱陽イオン水である。水供給手段１１０は、さらに、配管１１６，６を介して電気式脱陽イオン装置３の入口に接続された純水供給源１１５を有している。純水供給源１１５としては専用の設備を設けることもできるが、火力発電所の純水供給系を用いることができる。純水供給源１１５の供給配管１１６は配管６に合流している。供給配管１１６には弁１１７が設けられている。このように水供給手段１１０は独立した２つの水供給源を有しているが、いずれか１つを省略することもできる。
流量計２で測定された被処理水の流量がゼロになると、制御部１０５は移送ポンプ１１３を起動するかまたは弁１１７を開き、純水を電気式脱陽イオン装置３に供給する。純水が復水配管８に流れないように弁７は予め閉じておく。電気式脱陽イオン装置３の電源３８は通電したままとしておく。従って、正極３６と負極３７との間には所定の電圧が印加され続ける。電気式脱陽イオン装置３に新たな陽イオンが供給されないため、純水に切り替える前に脱塩室３１に存在していた陽イオンが徐々に除去され、ある程度の時間が経過すると、脱塩室３１に残留する陽イオンの量が十分に低下する。純水を流す時間は脱塩室３１の陽イオンが十分に排出されるように選択され、例えば１０～２０分程度である。通水量としては脱塩室３１の容積の２０倍程度が好ましく、３０倍以上としても効果は変わらない。制御部１０５は純水の通水時間を制御するためのタイマー１２０を備えている。制御部１０５は所定の通水時間が経過すると、電気式脱陽イオン装置３の電源３８を停止する。カチオン交換体３９の交換基のほとんどはＨ＋形となり（すなわちＮＨ４
＋形等の交換基はほとんどなくなり）、脱塩室３１はほぼ陽イオンを含まない状態が維持される。
次に火力発電所が起動すると、電気式脱陽イオン装置３も起動される。弁７が開かれ、復水配管８から復水が電気式脱陽イオン装置３に供給される。電気式脱陽イオン装置３の脱塩室３１に充填されていた純水が排出され、脱塩室３１は復水で置換される。元々脱塩室３１に充填されていた純水は海水成分を含まないため、導電率計４の測定対象とはならない。その後、復水が復水配管８から電気式脱陽イオン装置３に連続的に供給され、電気式脱陽イオン装置３で処理されて導電率計４に供給される。しばらくすると図２（ａ）に示す状態となり、導電率の測定が可能となる。この状態へはごく短時間で移行するため、導電率の測定を直ちに開始することができる。
容器１１１は通水時間分の容量の処理水（純水）が貯蔵できるものであればよく、それ以上の容量は不要である。必要な容量の処理水が容器１１１に溜まった後に導電率計４から排出される水は、オーバーフローさせてもよいし、容器１１１をバイパスする配管（図示せず）に流路を切り替え、容器１１１に流入させないようにしてもよい。
本実施形態によれば、電気式脱陽イオン装置３の脱塩室３１に残留した陽イオンは純水通水中に排出され、その後電気式脱陽イオン装置３が停止するため、火力発電所の起動後に脱塩室３１から排出される水に含まれる陽イオンの量が抑制される。純水を供給するタイミングは火力発電所の停止後でもよく、次回の起動後に導電率計４で脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前であればよい。また、残留陽イオンを排出するために供給する水はできるだけ陽イオンを含まないことが好ましいが、被処理水より陽イオン濃度の低い水（低陽イオン濃度水）であればよい。
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム２０１（以下、システム２０１という）の概念図を示している。以下の説明では主に第１の実施形態と異なる構成について述べる。説明されない構成については第１の実施形態と同様である。
図４は、本発明の第３の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム２０１（以下、システム２０１という）の概念図を示している。以下の説明では主に第１の実施形態と異なる構成について述べる。説明されない構成については第１の実施形態と同様である。
本実施形態のシステム２０１は、配管によって直列に接続された第１の電気式脱陽イオン装置３ａと第２の電気式脱陽イオン装置３ｂとを有している。第１の電気式脱陽イオン装置３ａが第２の電気式脱陽イオン装置３ｂの上流にあり、第１の電気式脱陽イオン装置３ａの排出水が第２の電気式脱陽イオン装置３ｂに供給され、２段階で陽イオンが除去されるようにされている。第１の電気式脱陽イオン装置３ａと第２の電気式脱陽イオン装置３ｂの構造及び寸法は同一であってよい。陽イオンは第１の電気式脱陽イオン装置３ａでほぼ除去されるため、運転中の脱塩室３１内における陽イオンＣの分布は図４に示す通りとなる。
火力発電所の運転が停止されると、第１の電気式脱陽イオン装置３ａの電源３８ａと第２の電気式脱陽イオン装置３ｂの電源３８ｂも停止する。従って、第１及び第２の電気式脱陽イオン装置３ａ，３ｂにおいて、陽イオンは、図２（ｂ）に示すように脱塩室３１全体に拡散する。しかし、陽イオンのほとんどは第１の電気式脱陽イオン装置３ａで除去されるため、第２の電気式脱陽イオン装置３ｂに流入する陽イオンの量は少ない。このため、火力発電所を再起動した場合であっても、第２の電気式脱陽イオン装置３ｂから排出される陽イオンの量は、導電率計４が十分な精度で陰イオンに基づく導電率を測定する程度に抑えられる。第１の電気式脱陽イオン装置３ａの運転開始直後には、第１の電気式脱陽イオン装置３ａから第２の電気式脱陽イオン装置３ｂへ通常より多い量の陽イオンＣが流入するが、第２の電気式脱陽イオン装置３ｂで除去されるため、導電率の測定に与える影響は少ない。なお、直列に接続される電気式脱陽イオン装置３の数は２つに限定されず、任意の数の電気式脱陽イオン装置３を直列に接続することができる。導電率計４は最後段の電気式脱陽イオン装置の出口に接続され、最後段の電気式脱陽イオン装置から排出された脱陽イオン水の導電率が導電率計４で測定される。
（実施例）
アンモニア含有量１ｍｇ／Ｌの被処理水をＥＤＩで１０時間脱陽イオン処理し、その後ＥＤＩを５０時間停止した。ＥＤＩを再起動し、アンモニア含有量１ｍｇ／Ｌの被処理水を流量１０Ｌ／ｈで通水し、導電率計の指示値が０.１μＳ／ｃｍ以下となるまでの時間を測定した。ＥＤＩの印加電圧は特記ない場合０．８Ｖとした。結果を表１に示す。実施例１－１，１－２は第１の実施形態に対応し、実施例２は第２の実施形態に対応し、実施例３は第３の実施形に対応している。いずれの実施例でも比較例と比べて導電率計の指示値が０.１μＳ／ｃｍ以下となるまでの時間が短縮された。
アンモニア含有量１ｍｇ／Ｌの被処理水をＥＤＩで１０時間脱陽イオン処理し、その後ＥＤＩを５０時間停止した。ＥＤＩを再起動し、アンモニア含有量１ｍｇ／Ｌの被処理水を流量１０Ｌ／ｈで通水し、導電率計の指示値が０.１μＳ／ｃｍ以下となるまでの時間を測定した。ＥＤＩの印加電圧は特記ない場合０．８Ｖとした。結果を表１に示す。実施例１－１，１－２は第１の実施形態に対応し、実施例２は第２の実施形態に対応し、実施例３は第３の実施形に対応している。いずれの実施例でも比較例と比べて導電率計の指示値が０.１μＳ／ｃｍ以下となるまでの時間が短縮された。
１，１０１，２０１ 導電率測定システム
２ 流量計
３，３ａ，３ｂ 電気式脱陽イオン装置
４ 導電率計
５，１０５，２０５ 制御部
６ 配管
７ 弁
８ 復水配管
３１ 脱塩室
３２，３３ 濃縮室
３８，３８ａ，３８ｂ 電源
３９ カチオン交換体
２ 流量計
３，３ａ，３ｂ 電気式脱陽イオン装置
４ 導電率計
５，１０５，２０５ 制御部
６ 配管
７ 弁
８ 復水配管
３１ 脱塩室
３２，３３ 濃縮室
３８，３８ａ，３８ｂ 電源
３９ カチオン交換体
Claims (8)
- 電気式脱陽イオン装置に第１の電圧を印加しながら陽イオンと陰イオンを含む被処理水を供給して、脱陽イオン水を生成することと、
前記電気式脱陽イオン装置で生成された脱陽イオン水を導電率計に供給して、前記脱陽イオン水の導電率を測定することと、
前記電気式脱陽イオン装置に前記第１の電圧を印加し、前記導電率計で前記脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前に、前記電気式脱陽イオン装置に被処理水が充填された状態で、前記電気式脱陽イオン装置に前記第１の電圧の１／８以下である第２の電圧を印加することと、を有する、脱陽イオン水の導電率の測定方法。 - 電気式脱陽イオン装置に陽イオンと陰イオンを含む被処理水を供給して、脱陽イオン水を生成することと、
前記電気式脱陽イオン装置で生成された脱陽イオン水を導電率計に供給して、前記脱陽イオン水の導電率を測定することと、
前記電気式脱陽イオン装置で脱陽イオン水を生成して、前記導電率計で前記脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前に、前記電気式脱陽イオン装置の脱塩室に陽イオンが実質的に残留しないように、前記電気式脱陽イオン装置に電圧を印加しながら前記被処理水より陽イオン濃度の低い低陽イオン濃度水を１０～２０分通水することと、
前記低陽イオン濃度水を通水した後、前記電気式脱陽イオン装置を停止することと、
を有する、脱陽イオン水の導電率の測定方法。 - 前記低陽イオン濃度水は、前記電気式脱陽イオン装置で予め生成された脱陽イオン水である、請求項２に記載の脱陽イオン水の導電率の測定方法。
- 前記被処理水は火力発電所の復水である、請求項１から３のいずれか１項に記載の脱陽イオン水の導電率の測定方法。
- 陽イオンと陰イオンを含む被処理水に第１の電圧を印加しながら脱陽イオン水を生成する電気式脱陽イオン装置と、
前記電気式脱陽イオン装置で生成された脱陽イオン水の導電率を測定する導電率計と、
前記電気式脱陽イオン装置に前記第１の電圧を印加し、前記導電率計で前記脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前に、前記電気式脱陽イオン装置に被処理水が充填された状態で、前記電気式脱陽イオン装置に前記第１の電圧の１／８以下である第２の電圧を印加するように前記電気式脱陽イオン装置を制御する制御部と、を有する、脱陽イオン水の導電率の測定システム。 - 陽イオンと陰イオンを含む被処理水から脱陽イオン水を生成する電気式脱陽イオン装置と、
前記電気式脱陽イオン装置で生成された脱陽イオン水の導電率を測定する導電率計と、
前記被処理水より陽イオン濃度の低い低陽イオン濃度水を前記電気式脱陽イオン装置に供給する水供給手段と、
前記電気式脱陽イオン装置で脱陽イオン水を生成して、前記導電率計で前記脱陽イオン水の導電率の測定を開始する前に、前記電気式脱陽イオン装置の脱塩室に陽イオンが実質的に残留しないように、電気式脱陽イオン装置に電圧を印加しながら前記低陽イオン濃度水を１０～２０分通水するように前記水供給手段を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記低陽イオン濃度水を通水した後、前記電気式脱陽イオン装置を停止する、脱陽イオン水の導電率の測定システム。 - 前記水供給手段は、前記電気式脱陽イオン装置で生成された脱陽イオン水を前記低陽イオン濃度水として貯蔵する容器と、前記容器を前記電気式脱陽イオン装置の入口に接続する水供給ラインと、前記水供給ライン上に設けられた移送ポンプと、を有し、前記制御部は前記電気式脱陽イオン装置に前記低陽イオン濃度水を通水する通水時間を制御するためのタイマーを有する、請求項６に記載の脱陽イオン水の導電率の測定システム。
- 前記被処理水は火力発電所の復水である、請求項５から７のいずれか１項に記載の脱陽イオン水の導電率の測定システム。
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