JPH03288586A

JPH03288586A - 水系の汚れのモニタリング方法

Info

Publication number: JPH03288586A
Application number: JP2090006A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Uchida; 隆彦内田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1991-12-18
Anticipated expiration: 2009-05-25
Also published as: JPH0638951B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は水系の汚れのモニタリング方法に係り、特に懸
濁物質の流入・流出がある循環冷却水系内の、汚れとし
ての懸濁物質の付着・堆積や、懸濁物質の増加を容易に
かつ正確にモニターすることができる水系の汚れのモニ
タリング方法に関する。

［従来の技術］開放循環冷却水系では、主に工業用水が循環使用されて
いる。このような水系では蒸発、飛散及びブローにより
保有水量が減少するので、その分捕給水を加えて保有水
量が一定となるように調節される。近年、水質の悪化に
伴ない工業用水の懸濁物質は増加する傾向にある。工業
用水中の懸濁物質は、冷却水系内で濃縮され系外に排出
されるが、一方では、冷却水系内で濃縮される過程で流
れの停滞する部分や流速の遅い熱交換器等に付着・堆積
して、伝熱阻害、流路閉塞及び金属材料の腐食などの様
々な障害をひき起こすという問題がある。

このような問題を解決するために、従来においては、冷
却水系に分散剤やスライムコントロール剤等の水処理剤
を添加したり、系内の懸濁物質を低濃度に抑えるための
濾過処理を行なうなどの対策が請じられている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、季節変動、水質変動等により時々刻々変
化する系内の懸濁物質の付着・堆積挙動を把握し、適正
な濃度及び頻度で水処理剤を添加したり、また、適正な
濾過水量を設定することは非常に困難である。このため
、従来においては、これらの処理方法の設定条件は経験
的に決められており、水処理剤の過小又は過剰添加、濾
過水量の過小又は過剰通水により、十分な処理効果が得
られず前述したような障害を防止し得ない、或いは、処
理コストが必要以上に高騰するなどの不具合を招いてい
た。

本発明は上記従来の問題点を解決し、時々刻々と変化す
る系内の状況にも十分に対応して、水系内の汚れ（懸濁
物質）を容易かつ正確に、迅速にモニターすることによ
り、適切な汚れ防止対策を実施することを可能とする水
系の汚れのモニタリング方法を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］本発明の水系の汚れのモニタリング方法は、冷却水系の
保有水量を補給水により補充するようにした循環冷却水
系における汚れをモニターする方法であって、該補給水
及び冷却水それぞれの懸濁物質含有量と冷却水の濃縮倍
数とから前記水系における汚れの状態をモニタリングす
ることを特徴とする。

［作用コ本発明においては、補給水及び冷却水の懸濁物質含有量
（例えば、濁度）と冷却水の濃縮倍数を知るための水質
項目（μｓ／ｃｍ、Ｃａ”ＣＩＬ−，５ｉ０２等）とを
自動計測することにより、冷却水系内の汚れの付着・堆
積傾向をモニターすることができ、これにより適切な処
理を実現することが可能とされる。

補給水及び冷却水の懸濁物質含有量を測定するための装
置としては、ＳＳ計、濁度計又はそれらに代わるもの、
例えば、一定距離の光路に対する光の吸収を定量的に計
測できるようなものを用いることができる。ただし、Ｓ
Ｓ計の場合にはその値を用いても良いが、濁度等、その
他の値を使用するときには、予め懸濁物質含有量と濁度
の関係から比例定数を求め、それを用いて値を補正する
。

冷却水の濃縮倍数を測定するための装置としては、電気
伝導度計又は各種イオンメーター等を用いることができ
る。しかして、冷却水の濃縮倍数は、例えば下記（１）
式により求めることがで診る。

そして、対象水系の汚れの状態は、該水系で冷却水の濾
過器を設けていない場合には下記（ＩＩ　）式により、
また、冷却水の濾過器を設けている場合に・は下記（ｎ
ｒ　）式により求められる。

本発明者は、上記（１１）又は（Ｉｌｌ　）式により求
められた汚れの状態の計算値（以下「汚れ計算値」とい
う。）が±０．　１　ｇ／ｒｒ？／ｈ　ｒの範囲を超え
ている場合には、ファウリングが生じることを見比した
が、このような場合には、 ■　薬注ポンプが停止している場合には、薬注ポンプを
作動させる。

■　薬注ポンプが作動している場合には薬注量を２〜５
０％増加させる。

などの処理を行なう。薬注の代りにブローを行なうこと
もできるが、流入水中にＳＳが含有されているため、ブ
ローによってもＳＳ量に殆ど差異はない。従って、薬注
処理の方が効果的である。

その他、濾過水量を増加させるなどの処理を講じること
もできる。なお、汚れの判定基準は前記（１１）又は（
１１１）式の計算値である汚れ計算値が±０　、　１　
ｇ　／ｒｒ？／　ｈ　ｒの範囲に限らず、その他の値と
してもよいことは言うまでもない。

本発明においては、前記濃縮倍数の計算、汚れの状態の
計算及び薬注制御はマイクロプロセッサ−シーケンサ−
又はパソコンを用いて自動的に行なうことが有利である
。

［実施例コ以下図面を参照して実施例について説明する。

第１図は本発明の詳細な説明するための冷却水系の系統
図である。符号は１ｏは冷却塔であり、１２は熱交換器
である。この冷却塔１ｏと熱交換器１２との間には冷却
水供給管１４と冷却水戻管１６が配設され、冷却水供給
管１４に循環ポンプ１７が設けられている。

冷却塔１０はケーシング１８内に充填材２ｏが設置され
、充填材２０の上側に散水器２２が設けられている。こ
の散水器２２には前記冷却水戻管１６が接続されている
。充填材２０の下側には散水器２２から散水された冷却
水を受けるビット２４が設けられており、該ピット２４
に前記冷却水供給管１４が接続されている。また、ブロ
ー用のブロー配管２５が設けられている。ケーシング１
８の上部にはファン２６が設置され、側面には通風用開
口２８が設けられている。

熱交換器１２は奪熱部として設置され、冷却塔１０は放
熱部として設置されている。そして、熱交換器１２、冷
却塔１０、冷却水供給管１４、冷却水戻管１６により循
環系が形成されている。

３０はこの冷却水系に補給水を供給するための補給水供
給管（以下、補給管という。）であり、その先端はケー
シング１８内に差し込まれるようにして設置されている
。

また、この冷却水系にスケール防止剤等の水処理剤を薬
注するための薬注手段として、薬注配管３２がケーシン
グ１８に差し込まれるようにして設置されており、該薬
注配管３２は薬注ポンプ３４を介して薬注タンク３６に
接続されている。

次に、循環系及び補給系の水買検査を行なうための装置
構成について説明する。

冷却水供給管１４からは冷却水を引き抜くための配管３
８が分岐しており、該配管３８にはバルブ■１と濁度計
４０及び電気伝導度計４２とが設けられ、その先端はケ
ーシング１８に差し込まれている。

また、補給管３０には補給水を引き抜くための配管４４
が分岐しており、該配管４４には１＜ルブｖ２と濁度計
４６及び電気伝導度計４８とが設けられ、その先端はケ
ーシング１８に差し込まれている。

濁度計４０及び４６並びに電気伝導度計４２及び４８の
検出値（濁度計４０．４６及び電気伝導度計４２．４８
の出力はいずれも４〜２０ｍＡ）はそれぞれ演算部（演
算回路、薬注コントロール用発信機能付）５０に入力さ
れる。

一方、薬注ポンプ３４にはインバータ（薬注ポンプの注
入量調節器）５２が接続され、演算部５０の信号により
薬注量を制御できるように構成されている。

このように構成された冷却水系の作動について次に説明
する。

冷却塔１０から循環ポンプ１７、冷却水供給管１４を経
て熱交換器１２に供給された冷却水は、該熱交換器１２
にて熱を奪った後冷却水戻管１６で冷却塔に戻される。

また、蒸発水、ブロー水、飛散損失水を補うために補給
管３０から補給水がこの系内に補給される。また、薬注
配管３２からスケール防止剤等が薬注される。

この循環系を循環する水の濁度及び電気伝導度と、補給
水の濁度及び電気伝導度が、濁度計４０．４６及び電気
伝導度計４２．４８並びにバルブＶｌ、Ｖ２の開閉によ
り連続的又は間欠的に測定され、演算部５０においては
これらの検出信号に基づいて前述の計算式に従って汚れ
計算値が算出され、その値に基いて判定が行なわれてい
る。そして、汚れ計算値が基準範囲を超え、汚れ発生と
判断されるときにはインバータ５２により薬注ポンプ３
４の作動を制御して薬注量を制御する。

なお、第１図に示す例では、濾過器のない場合を示した
が、本発明は濾過器を用いた系にも適用できることは言
うまでもない、、なお、この場合には濾過器の比口木の
濁度を検出する装置を設ける必要がある。

以下に実験例を挙げて、本発明をより具体的に説明する
。

実験例１石油化学プラントの冷却水系に第１図に示す装置を設置
し、本発明に従って汚れの状態をモニタリングして、そ
の結果に基づいて５重量％次亜塩素酸ソーダの注入量を
コントロールした。本冷却水系の懸濁物質含有量／濁度
は１の関係であった０次亜塩素酸ソーダの注入頻度は、
毎日３時間であり、本実験例では、前記（ＩＩ　）式に
よる汚れ計算値が±０．　１　ｇ／ｒｒ？／ｈ　ｒの範
囲となるように注入ストロークを６０　Ａ　／　ｈ　ｒ
±３０１１　／　ｈ　ｒの範囲で制御した。

比較のため、′ｔＳ１図に示す装置による制御を行なわ
ず、５重量％次亜塩素酸ソーダの注入量を４月〜１０月
は８０ｆｌ／ｈｒ、１１月〜３月は５０４２　／　ｈ　
ｒと設定した場合についての結果を第３図及び第１表に
示す。

なお、ｌ１ｉｔｉｉ２図及び第３図において、グラフ内
の数値は前記（ｎ　）式により算出した汚れ計算値を表
わす。また、・は冷却水の濁度（実測値）でありは補給
水の濁度（実測値）に前記（Ｉ）式で求めた濃縮倍数を
乗じた計算値である。

本実施例のプラントでは、春先から夏場にかけて理論計
算による濁度の上昇が見られる。第１図の装置取付前に
は、系内に汚れの堆積が生じ冷却水系の濁度は低下して
いた（第３図）。これに対し、第１図の装置取付後には
、理論値と実測値の間の差異は殆どなくなり（第２図）
、検査時の状況は第１表に示すように、第１図の装置取
付以前には汚れの付着・堆積が激しく、２次腐食が観察
されたのに対し、第１図の装置取付後には汚れの付着・
堆積は殆ど認められず、腐食も殆ど生じていなかった。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の水系の汚れのモニタリング
方法によれば、季節変動等により時々刻々と変化する水
系の汚れの状態を容易にかつ正確に、良好な応答性によ
り検出することができる。

従って、本発明を採用してその結果に基いて薬注又は濾
過処理を行なうことにより、 ■　汚れの状態に応じて適正な薬品処理が行なえる。

■　薬剤の過剰注入によるロスを軽減できる。

■　適正な濾過処理を行なえる。

■　濾過装置の性能の評価も行なえる。即ち、濾過不良
、例えば濾過層内のチャンネリングなどを早期に発見で
きる。

等の効果が奏され、系内の汚れの付着・堆積による各種
障害、例えば伝熱阻害、流路閉塞、２次腐食等を効果的
に防止することが可能とされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置の系統図、第２図及び′ｆ
Ｓ３図は実験例１の結果を示すグラフである。１０・・・冷却塔、　　　　１２・・・熱交換器、１４
・・・冷却水供給管、１６・・・冷却水戻管、１７・・
・循環ポンプ、　　３０・・・補給管、３２・・・薬注
配管、　　　３４・・・薬注ポンプ、４０．４６・・・
濁度計、４２．４８・・・電気伝導度計、５０・・・演算部、　　　　５２・・・インバータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）冷却水系の保有水量を補給水により補充するよう
にした循環冷却水系における汚れをモニターする方法で
あって、該補給水及び冷却水それぞれの懸濁物質含有量
と冷却水の濃縮倍数とから前記水系における汚れの状態
をモニタリングすることを特徴とする水系の汚れのモニ
タリング方法。