JPH02122898A - 冷却水の処理方法 - Google Patents
冷却水の処理方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は冷却水、特に火力発電所の冷却水を処理する方
法に関する。
法に関する。
火力発電所に蓄積される大量の廃熱は通常水で冷却する
ことにより捨てられている。水が十分に得られる場合は
常に、冷却塔を付加しまたは付加しないで水を一回だけ
通す冷却法が最も効率的な冷却法である。しかしこのよ
うな状態が得られない場所では、蒸発冷却を用いた循環
式冷却装置が備えられている。
ことにより捨てられている。水が十分に得られる場合は
常に、冷却塔を付加しまたは付加しないで水を一回だけ
通す冷却法が最も効率的な冷却法である。しかしこのよ
うな状態が得られない場所では、蒸発冷却を用いた循環
式冷却装置が備えられている。
比較的大きな火力発電所では、開放循環式冷却システム
の調合水としては表面水が用いられるが、これは予め機
械的に粗く透明化しておかなければならない。従来法に
従えば機械的方法で大雑把に精製を行った後に脱炭酸工
程を行う。
の調合水としては表面水が用いられるが、これは予め機
械的に粗く透明化しておかなければならない。従来法に
従えば機械的方法で大雑把に精製を行った後に脱炭酸工
程を行う。
石灰乳または石灰水を添加する最も広く使用されている
石灰による軟水化の方法においては、調合水の中のカル
７ウム及び炭酸水素イオンの濃度を減少させる。
石灰による軟水化の方法においては、調合水の中のカル
７ウム及び炭酸水素イオンの濃度を減少させる。
調合水中 石灰から
この脱炭酸工程の目的は冷却水中で炭酸カルシウムが過
飽和になるのを防ぐことである。過飽和の炭酸カルシウ
ムは冷却塔の中で濃縮され、ＣＯ２が除去されると炭酸
カルシウムの沈澱が例えば熱交換器の上に生じる。水の
軟化工程及びこれらに関連した詳細な説明はドイツ国、
エラセン（Ｅｓｓｅｎ）のフルカン・フェルラーク（Ｖ
ｕｌｋａｎ−Ｖｅｒｌａｇ）１９８４年発行、ハンス・
ディートリッヒ・ヘルド（ＨｎａｓＤｉｅｔｒｉｃｈ
Ｈｅ１ｄ）著、ゲー・ボーンザック（Ｇ、 Ｂｏｈｎｓ
ａｃｋ）修正「冷却水」第３版に記載されており、特に
その第１章「水による冷却法及び冷却装置」、第２章第
３節「沈澱の精製」、及び第３章第３節「脱炭酸工程」
を参照されたい。
飽和になるのを防ぐことである。過飽和の炭酸カルシウ
ムは冷却塔の中で濃縮され、ＣＯ２が除去されると炭酸
カルシウムの沈澱が例えば熱交換器の上に生じる。水の
軟化工程及びこれらに関連した詳細な説明はドイツ国、
エラセン（Ｅｓｓｅｎ）のフルカン・フェルラーク（Ｖ
ｕｌｋａｎ−Ｖｅｒｌａｇ）１９８４年発行、ハンス・
ディートリッヒ・ヘルド（ＨｎａｓＤｉｅｔｒｉｃｈ
Ｈｅ１ｄ）著、ゲー・ボーンザック（Ｇ、 Ｂｏｈｎｓ
ａｃｋ）修正「冷却水」第３版に記載されており、特に
その第１章「水による冷却法及び冷却装置」、第２章第
３節「沈澱の精製」、及び第３章第３節「脱炭酸工程」
を参照されたい。
調合水を石灰で軟化する従来実施されてきた公知の方法
の欠点は、大量の炭酸カルシウムのスラッジ（１０００
ＭＷの石炭火力発電所１ケ所当り約２０，０００〜３０
，０００ｔ／ａ）が蓄積され、大量の石灰を取扱わなけ
ればならなず、また大容量の調合水を軟化しなければな
らないことであった。これには調合水を軟化するための
工場の高額な設備投資と運営コストが必要である。しか
しこれによって調合水中のカルシウム及び炭酸水素イオ
ン含量が低水準にまで減少し、循環水の硬度を安定化す
る簡単な方法が得られるので、上記のような欠点も許容
されてきた。例えばｌｏ１ｇ／１２程度の低濃度の７オ
スフオン酸塩を用いるだけで適切なスケール防止効果が
得られるからである。
の欠点は、大量の炭酸カルシウムのスラッジ（１０００
ＭＷの石炭火力発電所１ケ所当り約２０，０００〜３０
，０００ｔ／ａ）が蓄積され、大量の石灰を取扱わなけ
ればならなず、また大容量の調合水を軟化しなければな
らないことであった。これには調合水を軟化するための
工場の高額な設備投資と運営コストが必要である。しか
しこれによって調合水中のカルシウム及び炭酸水素イオ
ン含量が低水準にまで減少し、循環水の硬度を安定化す
る簡単な方法が得られるので、上記のような欠点も許容
されてきた。例えばｌｏ１ｇ／１２程度の低濃度の７オ
スフオン酸塩を用いるだけで適切なスケール防止効果が
得られるからである。
他の軟化工程、個別的脱炭酸工程においては、酸（一般
には硫酸であるが、塩酸が用いられることも多い）を加
えて炭酸塩による硬度を非炭酸塩性の硬度に変える。
には硫酸であるが、塩酸が用いられることも多い）を加
えて炭酸塩による硬度を非炭酸塩性の硬度に変える。
Ｃａ” ＋２８ＣＯ３−＋ ２Ｈ”＋ ５ｏ４＝ −ａ
Ｃａ” ＋ ＣＯ２↑＋３０４：炭酸水素イオンは炭酸
を経て二酸化炭素に変わり、水から除去される。
Ｃａ” ＋ ＣＯ２↑＋３０４：炭酸水素イオンは炭酸
を経て二酸化炭素に変わり、水から除去される。
この脱炭酸方法の主な欠点は、大量の酸を取扱う必要と
は別に、炭酸水素イオンが除去されるにつれて、硫酸イ
オン（塩酸を使用した場合には塩素イオン）含量が同等
濃度だけ増加することである。
は別に、炭酸水素イオンが除去されるにつれて、硫酸イ
オン（塩酸を使用した場合には塩素イオン）含量が同等
濃度だけ増加することである。
本発明の目的は環境に害を及ぼさない簡単且つ廉価な方
法を提供することである。
法を提供することである。
本発明は調合水の脱炭酸を行わないかまたは部分的に脱
炭酸を行い冷却水、特に火力発電所の冷却水を処理する
方法において、調合水を機械的にほぼ透明化した後冷却
水の炭酸塩硬度をスケール防止剤で安定化し、該スケー
ル防止剤を流出水から除去しそして随時回収することを
特徴とする方法に関する。
炭酸を行い冷却水、特に火力発電所の冷却水を処理する
方法において、調合水を機械的にほぼ透明化した後冷却
水の炭酸塩硬度をスケール防止剤で安定化し、該スケー
ル防止剤を流出水から除去しそして随時回収することを
特徴とする方法に関する。
機械的に透明にした後、個別的脱炭酸方法による軟化を
行うことなく調合水を循環水に加える。
行うことなく調合水を循環水に加える。
水の硬度は７オスフオン酸、７オス７オノカルボン酸、
ポリカルボン酸により安定化させる。流出水を処理しス
ケール防止剤を除去する。流出水を処理する可能な方法
は鉄またはアルミニウム塩を用いる７０ツキユレーシヨ
ン／沈澱法、イオン交換剤上への吸着法である。
ポリカルボン酸により安定化させる。流出水を処理しス
ケール防止剤を除去する。流出水を処理する可能な方法
は鉄またはアルミニウム塩を用いる７０ツキユレーシヨ
ン／沈澱法、イオン交換剤上への吸着法である。
石灰による軟化法による調合水の処理方法に比較して、
本発明方法の利点は次の通りである。
本発明方法の利点は次の通りである。
処理すべき容積がかなり少なくてすみ、冷却水の濃度値
が３の場合調合水の容積の３３％程度である。使用する
沈澱剤、例えば塩化鉄（ＩＩ＋）溶液は容積が極めて少
なく、更に水和した石灰に比べ取扱いが便利である。沈
澱する固体分の量は石灰軟化法に比べ５％より少ない。
が３の場合調合水の容積の３３％程度である。使用する
沈澱剤、例えば塩化鉄（ＩＩ＋）溶液は容積が極めて少
なく、更に水和した石灰に比べ取扱いが便利である。沈
澱する固体分の量は石灰軟化法に比べ５％より少ない。
酸膜炭酸法に比べた場合の本発明方法の利点は、大量の
酸を取扱うこと、及び水の中の硫酸含量の望ましくない
増加を完全に避けることができるか、或いは部分的脱炭
酸の場合には著しく減少させることがでさることである
。
酸を取扱うこと、及び水の中の硫酸含量の望ましくない
増加を完全に避けることができるか、或いは部分的脱炭
酸の場合には著しく減少させることがでさることである
。
流出水からスケール防止剤を除去することは環境的な見
地から望ましいことである。またこのようにしてスケー
ル防止剤を回収し再使用することができる。スケール防
止剤を回収する方法は、イオン交換剤上に吸着させた場
合、水酸化ナトリウム／塩化ナトリウムで流出させる方
法である。
地から望ましいことである。またこのようにしてスケー
ル防止剤を回収し再使用することができる。スケール防
止剤を回収する方法は、イオン交換剤上に吸着させた場
合、水酸化ナトリウム／塩化ナトリウムで流出させる方
法である。
本発明方法には下記の種類のスケール防止剤を使用する
ことができる。フォスフオン酸塩、例えばｌ−ヒドロキ
シエタン−１，ｌｉジフオスフォン酸、アミノ−トリス
−メチレン７オス７オン酸、７オス７オノカルボン酸、
例えば２−７オス７オノブタンー１．２．４−トリカル
ボン酸（ＰＢＴＣ）、ポリカルボン酸、例えばポリマレ
イン酸、ポリアクリル酸、アクリル及び／又はマレイン
酸単位を含む共重合体、及び上記種類の化合物の一種ま
たはそれ以上の組合せ。ＰＢＴＣは炭酸カルシウムで過
飽和になった水の中における効果が著しいこと、及び化
学的安定性が高いこと（高度の酸化性殺菌剤、例えば塩
素に対しても）のために特に適しているように忠われる
。
ことができる。フォスフオン酸塩、例えばｌ−ヒドロキ
シエタン−１，ｌｉジフオスフォン酸、アミノ−トリス
−メチレン７オス７オン酸、７オス７オノカルボン酸、
例えば２−７オス７オノブタンー１．２．４−トリカル
ボン酸（ＰＢＴＣ）、ポリカルボン酸、例えばポリマレ
イン酸、ポリアクリル酸、アクリル及び／又はマレイン
酸単位を含む共重合体、及び上記種類の化合物の一種ま
たはそれ以上の組合せ。ＰＢＴＣは炭酸カルシウムで過
飽和になった水の中における効果が著しいこと、及び化
学的安定性が高いこと（高度の酸化性殺菌剤、例えば塩
素に対しても）のために特に適しているように忠われる
。
本発明方法の利点は下記の実施例によって例示すること
ができる。
ができる。
夫々１０１００Ｏの発電量をもつ２つの火力発電所で計
算を行う。即ち （ａ）発電効率４０％の通常の石炭火力発電所、及び （ｂ）発電効率３３％の原子力発電所。
算を行う。即ち （ａ）発電効率４０％の通常の石炭火力発電所、及び （ｂ）発電効率３３％の原子力発電所。
冷却塔を通じて熱を消費させるために蒸発させる水の容
積は（ａ）に対して約０．０４ｍ”／秒（ｆ′Ｆ業日数
３５０日に対し１２，０００．０００ｍ３／ ａ）であ
り、（ｂ）に対して約０．６３ｍ３／秒（作業日数３５
０日に対し１９，０００．。
積は（ａ）に対して約０．０４ｍ”／秒（ｆ′Ｆ業日数
３５０日に対し１２，０００．０００ｍ３／ ａ）であ
り、（ｂ）に対して約０．６３ｍ３／秒（作業日数３５
０日に対し１９，０００．。
０００ｍ３／ａ）である。
冷却システムの調合水の濃度は濃縮サイクル（Ｃ）によ
って定義される。
って定義される。
Ｑ、 （ｉｓ
Ｑｖ −蒸発容量、単位時間単位のｍ３０、− 流出
水、単位時間単位のｍ１ ０Ｍ ＝ 調合水、単位時間単位の１３濃縮サイクル
の典型的な値は約３である。
水、単位時間単位のｍ１ ０Ｍ ＝ 調合水、単位時間単位の１３濃縮サイクル
の典型的な値は約３である。
添加剤は水ＩＱ当り１−１０ｍｇ、好ましくは２〜５ｗ
ａｇの量で加える。これらの数値はすべて活性物質含量
に関する値である。
ａｇの量で加える。これらの数値はすべて活性物質含量
に関する値である。
計算は下記の典型的な品質をもつ水に関して行っＩこ
。
。
タイプＩ
Ｃａ！＋ 十Ｍｇｊ＋ 。
（Ｃ，ａ’″″
Ｓ４３
ＳＯ、−−
Ｉ−
タイブイ１１
Ｃａ” ＋ Ｍｇ” ： ２．０ ミリモル／Ｑ（
Ｃａ” ： １．５ ミリモル／ｌ２）ＫＳ
４．３ ： ２．９ミルモル／Ｑｓ０４−：
５０ ｍｇ／ （２ ＣＩ−： １００ ｌｌ１ｇ／１２ 石灰軟化法においては、１．２ミルモル／ＱのＣａ（Ｏ
Ｈ）ｚ（−８９ｍｇ／ Ｑ）が両方の水に対して必要で
あり、ミリモル／Ｑ ミリモル／Ｑ） ミルモル／Ｑ ＩＩＩｇ／Ｑ ｍｇ／１２ ３．２ ２．５ ２．９ ２．４ミリモル／Ｑの炭酸カルシウム（固体分２４０ｍ
ｇ／Ｃ）が沈澱した。軟化された水の組成は下記の通り
である。
Ｃａ” ： １．５ ミリモル／ｌ２）ＫＳ
４．３ ： ２．９ミルモル／Ｑｓ０４−：
５０ ｍｇ／ （２ ＣＩ−： １００ ｌｌ１ｇ／１２ 石灰軟化法においては、１．２ミルモル／ＱのＣａ（Ｏ
Ｈ）ｚ（−８９ｍｇ／ Ｑ）が両方の水に対して必要で
あり、ミリモル／Ｑ ミリモル／Ｑ） ミルモル／Ｑ ＩＩＩｇ／Ｑ ｍｇ／１２ ３．２ ２．５ ２．９ ２．４ミリモル／Ｑの炭酸カルシウム（固体分２４０ｍ
ｇ／Ｃ）が沈澱した。軟化された水の組成は下記の通り
である。
タイプＩ Ｃａ” ： １．３ ミリモル／Ｑ
Ｋｓ４．ｓ ： ０．５ミルモル／ＱタイプＩＩ
Ｃａ” ： ０．３ミリモル／ＱＫＳ４．３
： ０．５ ミルモル／Ｑ硫酸根及び塩化物の含量
は石灰による軟化には影響を受けない。
Ｋｓ４．ｓ ： ０．５ミルモル／ＱタイプＩＩ
Ｃａ” ： ０．３ミリモル／ＱＫＳ４．３
： ０．５ ミルモル／Ｑ硫酸根及び塩化物の含量
は石灰による軟化には影響を受けない。
スケール防止に必要なスケール防止剤の濃度はＰＢＴＣ
を使用することを例として循環水の組成からほぼ見積る
ことができる。
を使用することを例として循環水の組成からほぼ見積る
ことができる。
正確な投与量はカルシウムの濃度及びに、４３から導く
ことはできない。何故ならばｐＨ値、温度、流動条件、
滞留時間その他多くの非常に多数の因子を考慮に入れな
ければならないからである。冷却水に対する他の添加剤
、例えば分散剤、殺菌剤、腐食防止剤等しばしば使用す
ることが必要な添加剤も考慮に入れられていない。
ことはできない。何故ならばｐＨ値、温度、流動条件、
滞留時間その他多くの非常に多数の因子を考慮に入れな
ければならないからである。冷却水に対する他の添加剤
、例えば分散剤、殺菌剤、腐食防止剤等しばしば使用す
ることが必要な添加剤も考慮に入れられていない。
部分的脱炭酸工程において調合水に１ ミリモル／ （
２（−９８ｍｇ／ Ｑ）の硫酸を、タイプ１１Ｃ５の水
を調合水として使用し、循環水に添加したと仮定した。
２（−９８ｍｇ／ Ｑ）の硫酸を、タイプ１１Ｃ５の水
を調合水として使用し、循環水に添加したと仮定した。
塩化鉄溶液によるＰＢＴＣの沈澱はＦｅ ： ＰＢＴＣ
のモル比を８ ：ｌであるとして計算した。
のモル比を８ ：ｌであるとして計算した。
本発明の主な特徴及び態様は次の通りである。
■、開放循環冷却システムにおいて水を用いて冷却し、
この際調合水を該循環回路に添加することにより廃熱を
廃棄する方法において、調合水を機械的にほぼ透明化し
た後冷却水の炭酸塩硬度をスケール防止剤で安定化し、
該スケール防止剤を流出水から除去することを特徴とす
る方法。
この際調合水を該循環回路に添加することにより廃熱を
廃棄する方法において、調合水を機械的にほぼ透明化し
た後冷却水の炭酸塩硬度をスケール防止剤で安定化し、
該スケール防止剤を流出水から除去することを特徴とす
る方法。
２、スケール防止剤は７オス７オン酸塩、７オスフオノ
カルポン酸及び／又はポリカルボン酸である上記第１項
記載の方法。
カルポン酸及び／又はポリカルボン酸である上記第１項
記載の方法。
３、スケール防止剤が２−７オス７オノブタンー１゜２
．４− トリカルボン酸である上記第１項記載の方法。
．４− トリカルボン酸である上記第１項記載の方法。
４、流出水中のスケール防止剤を鉄及び／又はアルミニ
ウム化合物による７０フキユレーシシン、またはイオン
交換剤上への吸着により除去する上記第１項記載の方法
。
ウム化合物による７０フキユレーシシン、またはイオン
交換剤上への吸着により除去する上記第１項記載の方法
。
５、火力発電所において熱の除去を行う上記第１項記載
の方法。
の方法。
Claims (1)
- １、開放循環冷却システムにおいて水を用いて冷却し、
この際調合水を該循環回路に添加することにより廃熱を
除去する方法において、調合水を機械的にほぼ透明化し
た後冷却水の炭酸塩硬度をスケール防止剤で安定化し、
該スケール防止剤を流出水から除去することを特徴とす
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3832980A DE3832980A1 (de) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Verfahren zur kuehlwasserbehandlung |
| DE3832980.8 | 1988-09-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122898A true JPH02122898A (ja) | 1990-05-10 |
Family
ID=6363918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248231A Pending JPH02122898A (ja) | 1988-09-29 | 1989-09-26 | 冷却水の処理方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968431A (ja) |
| EP (1) | EP0361248A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02122898A (ja) |
| CA (1) | CA1324559C (ja) |
| DE (1) | DE3832980A1 (ja) |
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| US5879565A (en) * | 1996-11-04 | 1999-03-09 | Kusmierz; Joel E. | Cooling tower water treatment system |
| RU2120143C1 (ru) * | 1998-03-26 | 1998-10-10 | Анискин Юрий Николаевич | Способ организации водно-химического режима |
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| DE102016108268A1 (de) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | Miele & Cie. Kg | Verfahren und Vorrichtung zum Entkalken eines betriebsbereiten Kühlkreislaufs für eine betriebsbereite Vakuumpumpe für einen betriebsbereiten Sterilisator und Sterilisator |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3575853A (en) * | 1968-12-24 | 1971-04-20 | Lab Betz Inc | Waste water treatment |
| DE2061838C3 (de) * | 1970-12-16 | 1980-06-12 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | 2-Phosphono-butan-1,2-dicarbonsäure-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Mittel |
| US3805880A (en) * | 1972-04-24 | 1974-04-23 | Allied Chem | Circulating cooling system |
| US3836461A (en) * | 1972-09-07 | 1974-09-17 | Lummus Co | Treatment and use of waste effluent streams |
| DE2643422A1 (de) * | 1976-09-21 | 1978-03-30 | Kurita Water Ind Ltd | Wasserbehandlungsmittel und verfahren zur behandlung von wasser |
| US4276180A (en) * | 1979-11-30 | 1981-06-30 | Matson Jack V | Industrial waste-water reuse by selective silica removal over activated alumina |
| US4532045A (en) * | 1982-07-07 | 1985-07-30 | Waterscience, Inc. | Bleed-off elimination system and method |
-
1988
- 1988-09-29 DE DE3832980A patent/DE3832980A1/de not_active Withdrawn
-
1989
- 1989-09-16 EP EP89117178A patent/EP0361248A1/de not_active Withdrawn
- 1989-09-26 JP JP1248231A patent/JPH02122898A/ja active Pending
- 1989-09-27 CA CA000613736A patent/CA1324559C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-28 US US07/414,152 patent/US4968431A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0361248A1 (de) | 1990-04-04 |
| US4968431A (en) | 1990-11-06 |
| DE3832980A1 (de) | 1990-04-05 |
| CA1324559C (en) | 1993-11-23 |
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