JPH1128462A - 水系の金属の腐食抑制方法 - Google Patents

水系の金属の腐食抑制方法

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JPH1128462A
JPH1128462A JP9185026A JP18502697A JPH1128462A JP H1128462 A JPH1128462 A JP H1128462A JP 9185026 A JP9185026 A JP 9185026A JP 18502697 A JP18502697 A JP 18502697A JP H1128462 A JPH1128462 A JP H1128462A
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JP
Japan
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anion exchange
water
anion
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potential
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JP9185026A
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English (en)
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Hideo Otaka
秀夫 大高
Kazuhisa Fujita
藤田  和久
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水系に供給する腐食性イオン含有水をアニオ
ン交換塔に通水して腐食性イオンを除去することにより
該水系に接触する金属の腐食を抑制する方法において、
アニオン交換樹脂の再生時期を簡単な方法で的確に検知
することにより、該水系への腐食性イオンの流入を確実
に防止して、金属の腐食をより一層効果的に抑制する。 【解決手段】 アニオン交換塔1の上流側及び下流側の
水に各々接するように設けられた、2つのハロゲンイオ
ン電極2A,2B間の電位差を測定し、この測定値に基
いて該アニオン交換塔1の破過を検出する。 【効果】 アニオン交換処理前後の塩化物イオンの濃度
比を両ハロゲンイオン電極の電位差として測定する。塩
化物イオンの濃度比による電位差は小さくても、電気回
路により増幅することができるので、アニオン交換能を
高感度に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水系に供給する腐
食性イオン含有水をアニオン交換塔に通水して腐食性イ
オンを除去することにより、該水系に接する金属の腐食
を抑制する方法に係り、詳しくは、腐食性イオンを除去
するアニオン交換塔のアニオン交換樹脂の再生時期を的
確に検知して、水系の金属の腐食を確実に抑制する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】開放、密閉循環冷却水系、蓄熱水系、密
閉冷温水系などの淡水系で使用される各種機器や配管等
の基材として、軟鋼、ステンレス鋼、銅、銅合金等が使
用されている。淡水中に浸漬使用されているこれらの基
材は、補給水から持ち込まれる塩素イオン(Cl- )、
硫酸イオン(SO4 2- )等により腐食され、孔食を発生
させる。
【0003】そこで、特開平6−158364号公報に
は、冷却水系の補給水又は保有水の腐食性イオンをアニ
オン交換樹脂により防食性イオンにイオン交換すると共
に水溶性ポリマーを添加し、金属表面に防食皮膜を形成
させることで腐食を抑制する方法が提案されている。こ
の方法では、腐食性イオンの水系内の流入を確実に防止
するために、アニオン交換樹脂の再生時期を的確に判断
し、アニオン交換樹脂が破過に達する前に再生を行うこ
とが必要となる。
【0004】従来、アニオン交換樹脂の再生は、予め対
象水系の水質を分析して除去すべき腐食性イオンの濃度
を求めるとともに、アニオン交換樹脂の再生レベル(樹
脂単位体積当りの再生剤通水量)とイオン交換容量(B
TC)の関係を求め、処理水定体積毎又は一定時間毎に
実施されている。しかし、この方法では、煩雑な分析や
演算を必要とする上に、水質やその他の条件変動による
再生時期の変化に十分に対応できない。
【0005】特願平6−329671号に記載される塩
素イオンの簡易モニター方法では、アニオン交換処理後
の水をH型カチオン交換塔に通し、電気伝導率の変化か
らアニオン交換樹脂の再生時期の検出を行っているが、
この方法は装置が複雑である上に酸性廃液も流出するた
め後処理の問題がある。
【0006】また、アニオン交換水の塩化物イオン濃度
をイオン電極で直接測定して、アニオン交換樹脂からの
塩化物イオンの流出を検出することで再生時期を決定す
る方法もあり、この方法では、イオン電極と照合電極
(飽和KCl−銀/塩化銀電極など)を用いる。即ち、
イオン電極は特定イオンの起電力を選択的に測定するも
のであり、この測定電位と照合電極との電位差を求め、
予め標準液を用いて作成した検量線と対比することで塩
化物イオン濃度を求める。
【0007】しかしながら、この方法では、予め検量線
を作成する必要があり、精度を維持するためには、高濃
度の塩の添加が必要となるという不具合がある。
【0008】しかも、この方法では、低濃度領域での電
位差の変化量が少ないため、10mg/L以下の低濃度
の塩化物イオン濃度の測定は非常に困難である。即ち、
イオン電極による濃度測定は標準濃度の対象イオンとの
濃度比の対数に比例する電極電位によって行われるが、
通常の照合電極とイオン電極との電位差は大きく、わず
かな濃度の変化によるイオン電極の電位の変化は照合電
極との電位差とすると極めて小さいために検出しにく
い。このため、この方法では、水系に供給する水の処理
に用いるアニオン交換塔の破過を検出することは困難で
ある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来にお
いては、アニオン交換樹脂の再生時期を容易かつ的確に
検知することができなかった。
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決し、水系
に供給する腐食性イオン含有水をアニオン交換塔に通水
して腐食性イオンを除去することにより該水系に接触す
る金属の腐食を抑制する方法において、アニオン交換樹
脂の再生時期を簡単な方法で的確に検知することによ
り、該水系への腐食性イオンの流入を確実に防止して、
金属の腐食をより一層効果的に抑制する方法を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の水系の金属の腐
食抑制方法は、水系に供給する腐食性イオン含有水をア
ニオン交換塔に通水して該腐食性イオンを除去する水系
の金属の腐食抑制方法において、該アニオン交換塔の上
流側及び下流側の水に各々接するように設けられた、2
つのハロゲンイオン電極間の電位差を測定し、該測定値
に基いて該アニオン交換塔の破過を検出することを特徴
とする。
【0012】本発明では、アニオン交換塔の前後の水路
にハロゲンイオン電極を設け、アニオン交換処理前後の
塩化物イオンの濃度比を両ハロゲンイオン電極の電位差
として測定する。この場合には、塩化物イオンの濃度比
による電位差は小さくても、電気回路により増幅するこ
とができるので、アニオン交換能を高感度に検出するこ
とができる。
【0013】アニオン交換樹脂はアニオン交換能が高
く、塩化物イオンが除去されている間は、アニオン交換
処理の前後で塩化物イオンの濃度比で両ハロゲンイオン
電極の測定電位に電位差があるが、塩化物イオンが除去
されなくなるとアニオン交換処理の前後で塩化物イオン
の濃度比による電位差は小さくなってくるため、これに
よりアニオン交換樹脂の再生時期を検知できる。
【0014】なお、水系の腐食性イオンとしては、塩化
物イオン以外に硫酸イオンもあるが、硫酸イオンは塩化
物イオンに比べてアニオン交換樹脂に吸着され易いた
め、塩化物イオンの流出よりも前に流出することはな
い。従って、通常の場合、塩化物イオンの流出だけをモ
ニターすれば、アニオン交換樹脂の再生時期を検知する
ことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の水
系の金属の腐食抑制方法の実施の形態を詳細に説明す
る。
【0016】図1は本発明の水系の金属の腐食抑制方法
の実施の形態を示すアニオン交換処理装置の系統図であ
る。
【0017】図1において、1はアニオン交換塔、2
A,2Bはハロゲンイオン電極、3A,3Bは測定槽、
4は再生剤貯槽、5は増幅器、6は記録・制御部であ
り、11〜21の各符号は配管を示し、V1 〜V8 はバ
ルブを示す。Pはポンプである。
【0018】原水のアニオン交換処理に当っては、バル
ブV1 ,V2 ,V3 を開として、原水を配管11,1
2,13よりアニオン交換塔1に導入し、アニオン交換
水を配管14,15から取り出し水系へ送給する。
【0019】アニオン交換樹脂の再生時期を検出する場
合には、バルブV7 ,V8 を開として、原水の一部を配
管18より測定槽3Aに受け、ハロゲンイオン電極2A
で原水の電位を測定すると共に、アニオン交換水を配管
20より測定槽3Bに受け、ハロゲンイオン電極2Bで
アニオン交換水の電位を測定する。そして、ハロゲンイ
オン電極2Aの測定電位V2Aとハロゲンイオン電極2B
の測定電位V2Bを増幅器5で増幅し、記録・制御部6で
その電位差V2B−V2Aを算出する。
【0020】アニオン交換塔1のアニオン交換樹脂で塩
化物イオンが除去され、アニオン交換水中の塩化物イオ
ンが低い場合には、この電位差V2B−V2Aはほぼ一定の
値を示しているが、アニオン交換樹脂のアニオン交換能
が低下してくると、この電位差V2B−V2Aは低下し始め
る。従って、この電位差V2B−V2Aの低下により、アニ
オン交換樹脂の再生時期を検知することができる。
【0021】記録・制御部6の結果は、警告、運転の停
止又は再生処理開始の制御信号等として出力される。
【0022】なお、ハロゲンイオン電極2A,2Bに
は、ハロゲンイオン電極として市販されているもので
も、塩化物イオン電極として市販されているものでも使
用できる。
【0023】測定槽3Aの排出水は配管19,13より
アニオン交換塔1に導入してアニオン交換処理するが、
系外へ排出しても良い。また、測定槽3Bの排出水は少
量であるので、一般には系外へ排出するが、再度アニオ
ン交換処理するようにしても良い。
【0024】アニオン交換塔1の再生に当っては、バル
ブV1 ,V2 ,V3 を閉じて原水の流入を停止し、バル
ブV4 ,V5 ,V6 を開き、ポンプPにより、再生剤貯
槽4内の再生剤を配管16よりアニオン交換塔1に通水
してアニオン交換樹脂を再生し、再生排水を配管17よ
り系外へ排出する。
【0025】ハロゲンイオン電極2A,2Bによる電位
の測定は常時行うようにしても良く、また、間欠的に行
うようにしても良い。また、予想される再生時期が近づ
いた期間のみ電位の測定を行って、再生時期を確定する
ようにしても良い。
【0026】なお、本発明において、被処理対象水系と
しては、水系に供給される補給水の他、水系の循環水を
含む。従って、本発明では、水系の循環水の一部を取り
出してアニオン交換処理し、再び水系に戻すようにして
も良い。
【0027】このようなアニオン交換処理により、水系
の腐食性イオンが除去され、腐食性イオンの含有量が低
減し、金属の腐食が防止されるが、本発明の方法では更
に、低分子量ポリマーや、リン化合物、その他の金属酸
塩等の防食剤を水系に添加して、腐食抑制効果を更に高
めることができる。
【0028】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0029】実施例1 図1に示すアニオン交換処理装置(アニオン交換塔1の
仕様は下記の通り)に、下記水質の原水を700L/h
rの流速で通水し、処理水の塩化物イオン,ハロゲンイ
オン電極2A,2Bの測定電位及び電位差の変化を調
べ、結果を図2〜図4に示した。
【0030】原水水質 カルシウム硬度:40mg/L Cl濃度 :15mg/L SO4 濃度 :18mg/L Mアルカリ度 :50mg/L シリカ :20mg/Lアニオン交換塔仕様 アニオン交換樹脂:DOWEXモノスフィアー550A
(ダウケミカル社製) 8.75L 再生レベル :39g−NaHCO3 /L−樹脂
(5%−NaHCO3,SV=17hr-1) 図2〜4より次のことが明らかである。
【0031】即ち、図2によれば、処理水量2.5〜3
3 の間で処理水中に塩化物イオンが流出し始め、塩化
物イオン濃度が高くなってきていることから、アニオン
交換樹脂の再生が必要になっていることがわかる。
【0032】一方、ハロゲンイオン電極2A,2Bの電
位の変化を示す図3からは、電位の大きな変化は認めら
れないが、この電位差を増幅した図4では、処理水量
2.5〜3m3 の間で電位差が顕著に低下し始めてお
り、この電位差の低下時点をアニオン交換樹脂の再生時
期と判断することができることがわかる。
【0033】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の水系の金属
の腐食抑制方法によれば、水系に供給する腐食性イオン
含有水をアニオン交換塔に通水して腐食性イオンを除去
することにより該水系に接触する金属の腐食を抑制する
方法において、アニオン交換樹脂の再生時期を簡単な方
法で的確に検知することにより、該水系への腐食性イオ
ンの流入を確実に防止して、金属の腐食をより一層効果
的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水系の金属の腐食抑制方法の実施の形
態を示すアニオン交換処理装置の系統図である。
【図2】実施例1における原水及び処理水の塩化物イオ
ン濃度の変化を示すグラフである。
【図3】実施例1におけるアニオン交換処理前後のハロ
ゲンイオン電極2A,2Bの測定電位の変化を示すグラ
フである。
【図4】実施例1におけるハロゲンイオン電極2A,2
Bの電位差の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 アニオン交換塔 2A,2B ハロゲンイオン電極 3A,3B 測定槽 4 再生剤貯槽 5 増幅器 6 記録・制御部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水系に供給する腐食性イオン含有水をア
    ニオン交換塔に通水して該腐食性イオンを除去する水系
    の金属の腐食抑制方法において、 該アニオン交換塔の上流側及び下流側の水に各々接する
    ように設けられた、2つのハロゲンイオン電極間の電位
    差を測定し、該測定値に基いて該アニオン交換塔の破過
    を検出することを特徴とする水系の金属の腐食抑制方
    法。
JP9185026A 1997-07-10 1997-07-10 水系の金属の腐食抑制方法 Pending JPH1128462A (ja)

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