WO2018186147A1 - 電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラント - Google Patents

電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラント Download PDF

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WO2018186147A1
WO2018186147A1 PCT/JP2018/010312 JP2018010312W WO2018186147A1 WO 2018186147 A1 WO2018186147 A1 WO 2018186147A1 JP 2018010312 W JP2018010312 W JP 2018010312W WO 2018186147 A1 WO2018186147 A1 WO 2018186147A1
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hypochlorous acid
pipe
seawater
concentrated water
meter
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佑一 中野
光太郎 北村
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株式会社日立製作所
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    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/144—Wave energy

Definitions

  • the present invention relates to an anticorrosion system and a plant including the same, and more particularly, to an external power supply type anticorrosion system and a plant including the same.
  • Patent Document 1 The technique described in Patent Document 1 is known as an anticorrosion method for metal surfaces immersed in an electrolyte such as seawater.
  • Patent Document 1 between a flow path portion (pipe, pump) of a fluid (seawater) formed of metal and an anode in contact with a fluid flowing through the flow path portion while being electrically insulated from the flow path portion.
  • Patent Document 1 discloses that when the anticorrosion voltage exceeds the upper limit voltage, the anode is grounded or a voltage in a direction opposite to the anticorrosion voltage is applied to the anode.
  • Patent Document 1 does not consider hypochlorous acid generated by increasing the anticorrosion voltage. Hypochlorous acid becomes a factor that causes deterioration of the RO membrane (Reverse Osmosis Membrane) in the RO membrane module constituting the seawater desalination plant.
  • RO membrane Reverse Osmosis Membrane
  • the present invention provides an anticorrosion system capable of suitably removing hypochlorous acid even when an anticorrosion voltage of a predetermined value or higher is applied, and a seawater desalination plant equipped with the same.
  • an anticorrosion system includes at least an electrode arranged via an insulating material on a pipe made of a metal material through which an electrolyte flows, and a pipe made of the electrode and the metal material
  • An anti-corrosion power source for applying a voltage between and a flow meter for measuring the flow rate of the electrolyte solution installed in the pipe made of the metal material and flowing in the pipe, and the next in the electrolyte solution flowing in the pipe
  • a residual salt meter that measures the concentration of chlorous acid, and based on the measured value of the electrolyte flow rate by the flow meter and the measured value of the hypochlorous acid concentration in the electrolyte by the residual salt meter, It has a control part which controls to add at least a hypochlorous acid removing agent to the flowing electrolyte solution.
  • the seawater desalination plant introduces a pressurized pump that pressurizes the seawater treated by the pretreatment unit, and a concentrated water that is a high-concentration saltwater by introducing the seawater pressurized by the pressure pump.
  • a reverse osmosis membrane module that separates the filtrate into filtered water, an energy recovery device that introduces concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane module, and recovers energy as part of the power for driving the pressure pump;
  • Corrosion-preventing power source for applying a voltage between the pipe and the pressurized seawater flowing through the pressurized seawater and / or the piping through which the concentrated water flows and the pressurized seawater flowing through the pipe and / or Or an anticorrosion system having a flow meter for measuring the flow rate of concentrated water and a residual salt
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a seawater desalination plant according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram of the cathodic protection system of Example 1 which concerns on one Example of this invention. It is a longitudinal cross-sectional view of the anode electrode installation part shown in FIG. It is a functional block diagram of the control part shown in FIG. It is a schematic diagram of the cathodic protection system of Example 2 which concerns on the other Example of this invention. It is a schematic diagram of the cathodic protection system of Example 3 which concerns on the other Example of this invention.
  • “electrolyte” includes seawater (SW), brackish water (BW), brine, salt water, salt water, and the like.
  • Brine water here refers to water that contains salt such as sodium chloride, brackish water that exists at the boundary with seawater, and fossil water that has been confined in the past. Irrigation also exists in land water such as water containing water.
  • sodium chloride concentration less than 0.05% is fresh water, 0.05% or more and less than 0.35% is brackish water, 0.35% or more and less than 0.5% is saline, and 0.5% or more is salt water. It is called.
  • the sodium chloride concentration of seawater is about 0.24% to 2.96%, and there is a concentration difference depending on the sea area.
  • An aqueous solution containing any ionic species is also included in the “electrolytic solution” in the present specification.
  • sacrificial anodes When using metallic materials in environments where corrosion is likely to occur, such as in seawater, such as piping materials for seawater desalination plant facilities, sacrificial anodes can be used as a measure to suppress the occurrence of corrosion in metallic materials.
  • One of the methods of the anticorrosion method, the surface coating method, and the high corrosion resistance material method of the method and the external power supply method is mainly used.
  • the external power source type anticorrosion method is characterized in that metal elution that causes deterioration of the RO membrane used for seawater desalination is small.
  • the cathodic protection method is an anticorrosion method for controlling electron transfer in the corrosive action.
  • an electrode for generating a current is connected to a metal material used as a structural member of a device to be protected against corrosion via a power source. At this time, the electrode is brought into contact with an electrolytic solution common to the metal material so that a circuit is formed through the electrolytic solution. A voltage is applied between the electrode and a metal material to be protected against corrosion by a power source. At this time, the case where the electrode is set to a noble potential to be an anode (anode) and the metal material is set to a base potential to be a cathode (cathode) is called a cathodic protection method.
  • anode corrosion prevention method the case where the electrode is set to a base potential to be a cathode and the metal material is set to a noble potential to be an anode is called an anode corrosion prevention method.
  • the present invention can be applied to both the cathodic protection method and the anodic anticorrosion method, but the cathodic protection method that is often applied to seawater desalination plants and seawater as an electrolyte will be described below as an example.
  • the electrode is polarized to a noble potential by a power source, thereby causing an electrochemical reaction at the interface with the electrolytic solution, and transferring electrons to the metal material side to be protected.
  • the metal material to be protected against corrosion is polarized to a base potential at which the anode reaction (corrosion) is reduced by receiving an electron supply.
  • the metal material to be protected against corrosion include steel materials such as carbon steel, die steel, nickel cast iron, and low alloy steel.
  • stainless steel such as austenitic stainless steel, ferritic stainless steel, duplex stainless steel, martensitic stainless steel, precipitation hardening stainless steel, and the like can be given.
  • Electrode material examples include noble metal oxides such as ruthenium oxide, iridium oxide, and rhodium oxide, MMO (Mixed Metal Oxide) that combines them, oxides such as iron oxide and titanium oxide, platinum, iridium, and the like.
  • noble metals platinum-titanium alloys, high silicon iron, tantalum, carbon, and the like.
  • FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a seawater desalination plant according to an embodiment of the present invention.
  • a solid line arrow indicates a flow of water
  • a dotted line arrow indicates a signal line
  • a broken line arrow indicates a flow of a flocculant or a cleaning chemical.
  • a seawater desalination plant 1 includes a raw water storage tank 3 for storing raw water (electrolyte) taken in order from an intake of seawater (raw water), which is the water to be treated, to an MMF (Multi).
  • the raw water storage tank 3 stores seawater or brine (electrolytic solution) as raw water to be taken.
  • the flocculant is appropriately injected into the raw water storage tank 3 through the flocculant injection pump 7 from the flocculant tank 6 that stores the polymer flocculant or the inorganic flocculant.
  • the raw water containing floc is separated from the impurities contained in the floc and raw water according to the pore size by MMF 4 and ultrafiltration membrane 5 by a pump, and the raw water (electrolyte: treated water) after membrane separation ) Is temporarily stored in the intermediate tank 10. From the flocculant injection to the membrane separation by the ultrafiltration membrane 5 constitutes a pretreatment section.
  • the polymer flocculant for example, a polyacrylamide flocculant is used, and as the inorganic flocculant, for example, ferric chloride is used.
  • the raw water (electrolyte: treated water) stored in the intermediate tank 10 is supplied to the RO membrane module 12 as supply water (electrolyte) 18 by the pressurizing pump 11.
  • the RO membrane module 12 separates the supply water (electrolyte) 18 into concentrated water 14 and filtered water (fresh water) 13 which are high-concentration salt water.
  • the filtered water 13 is supplied from one end of the RO membrane module 12 to the fresh water storage tank 16, and the concentrated water 14 is supplied to the concentrated water storage tank 17 via the energy recovery device 15.
  • the energy recovered by the energy recovery device 15 is used as part of the power for driving the pressurizing pump 11.
  • the RO membrane element accommodated in the RO membrane module 12 is cleaned at a desired time by the cleaning chemical supplied from the cleaning chemical reservoir 8 via the cleaning chemical injection pump 9.
  • the energy recovery device 15 for example, a part of the supply water 18 and the high-pressure concentrated water discharged from the RO membrane module 12 are respectively introduced into two cylinders, and the high-pressure concentrated water is passed through the pistons inside the cylinders.
  • DWEER Dual Work Exchanger Energy Recovery
  • PX Pressure Exchanger
  • the monitoring controller 19 monitors the state of the RO membrane module 12 and controls the flocculant injection pump 7, the cleaning chemical injection pump 9, and the pressurization pump 11.
  • the configuration of the pretreatment unit is not limited to the above-described configuration.
  • a sand filtration unit may be used instead of the MMF 4, or only one of the MMF 4 and the ultrafiltration membrane 5 may be used.
  • an MF film (Microfiltration Membrane) may be used.
  • the inner surfaces of various pumps such as a water intake pump including the pressurizing pump 11 are in contact with seawater (electrolytic solution). Therefore, it is in an environment where corrosion is likely to occur.
  • the piping part exposed to the high pressure downstream from the pressurization pump 11 is using metal piping, for example, seawater (electrolyte) or concentrated water is flowing with the internal pressure of 5 MPa or more.
  • seawater electrolytic solution
  • concentrated water is flowing with the internal pressure of 5 MPa or more.
  • corrosion phenomena depending on the salt concentration occur over time, and the corrosion rate is particularly high in flanges that are pipe joints and welds where surface texture and surface roughness are uneven. Local corrosion may develop.
  • an anticorrosion system 2 is provided as shown in FIG.
  • the anticorrosion system 2 is installed in a pipe through which the supply water (electrolyte) 18 supplied to the RO membrane module 12 by the pressurization pump 11 flows will be described as an example, but the present invention is not limited thereto. It is good also as a structure which installs the electro-corrosion prevention system 2 in the piping through which the concentrated water 14 flows, and the piping through which the supply water (electrolyte) 18 flows and the concentrated water 14 pass through the electro-corrosion protection system 2. It is good also as a structure installed in both the piping to flow. Moreover, you may install the cathodic protection system 2 in the various pumps which an inner surface contacts seawater (electrolytic solution). Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the cathodic protection system of Example 1 according to an example of the present invention.
  • the cathodic protection system 2 is attached to a sensor installation position A on the RO membrane module 12 side, which is an anode electrode 21, an anticorrosion power source 22, and a piping 32 installed on a pipe 32 connecting the pressurizing pump 11 and the RO membrane module 12.
  • the pipe 32 is connected to the minus terminal of the anticorrosion power supply 22 by a cable, and the anode electrode 21 is connected to the plus terminal of the anticorrosion power supply 22 by a cable.
  • the cathodic protection system 2 includes a hypochlorous acid removing agent storage tank 27 for storing a hypochlorous acid removing agent, a hypochlorous acid removing agent injection pump 29, and the intermediate tank 10 to the pressurizing pump 11 in the pipe 32.
  • a check valve 31a for preventing the feed water (electrolyte) 18 flowing therethrough from flowing back to the hypochlorous acid removing agent injection pump 29 side
  • a pH adjusting agent storage tank 28 for storing the pH adjusting agent
  • pH A check valve for preventing the supply water (electrolyte) 18 flowing through the pipe 32 from the adjusting agent injection pump 30 and the intermediate tank 10 to the pressurizing pump 11 from flowing back to the pH adjusting agent injection pump 30 side.
  • Hypochlorous acid is removed from the hypochlorous acid removal agent storage tank 27 to the supply water (electrolyte) 18 flowing through the pipe 32 through the hypochlorous acid removal agent injection pump 29 and the check valve 31a.
  • the position where the agent is injected is upstream of the pressurizing pump 11.
  • the position where the pH adjusting agent is injected from the pH adjusting agent storage tank 28 into the supply water (electrolyte) 18 flowing through the pipe 32 via the pH adjusting agent injection pump 30 and the check valve 31b is It is upstream of the pressure pump 11.
  • the control unit 20 which will be described in detail later, outputs, as a command value, an applied voltage capable of energizing a desired anticorrosion current to the anticorrosion power source 22 based on the measurement values obtained by the flow meter 23, the residual salt meter 24, the pH meter 25, and the electrometer 26.
  • the addition amount of the hypochlorous acid removing agent is output to the hypochlorous acid removal agent injection pump 29 as a command value
  • the addition amount of the pH adjustment agent is output to the pH adjustment agent injection pump 30 as a command value.
  • the anode electrode 21 is polarized to a noble potential by the anticorrosion power source 22, so that an electrochemical reaction occurs at the interface with the supply water 18 (electrolyte) flowing through the pipe 32 to the RO membrane module 12. This causes the electrons to be transferred to the pipe 32 that is the object of corrosion protection. Further, the pipe 32 that is the object of anticorrosion is polarized to a base potential at which the anode reaction (corrosion) is reduced by receiving the supply of electrons. Normally, the anticorrosion voltage applied from the anticorrosion power source 22 to the anode electrode 21 and the pipe 32 is kept constant at a predetermined value.
  • the anticorrosion current may drop below a predetermined value sufficient to cancel the corrosion current. . In this case, it is necessary to increase the anticorrosion voltage.
  • the potential of the pipe 32 rises from the initial potential immediately after the start of cathodic protection. At this time, since the potential of the pipe 32 exceeds the potential range inactive against corrosion and reaches the active region, it is necessary to increase the anticorrosion voltage and lower the potential of the pipe 32 to the initial potential.
  • the anticorrosion voltage when the anticorrosion voltage is increased, that is, when an anticorrosion voltage of a predetermined value or more is applied from the anticorrosion power source 22 to the anode electrode 21 and the pipe 32, the amount of the anticorrosive voltage flowing through the pipe 32 to the RO membrane module 12 Since the supply water 18 (electrolyte) which is treated water is seawater having a sodium chloride concentration of about 0.24% to 2.96%, the reaction shown in the following chemical formulas (1) and (2) Generates hypochlorous acid (HClO).
  • hypochlorous acid (HClO) has a property of promoting deterioration of the RO membrane in the RO membrane module 12. Therefore, for example, a hypochlorous acid removing agent such as NaHSO 3 (sodium bisulfite: SBS) is injected into the supply water 18 (electrolyte) flowing through the pipe 32, and the generated hypochlorous acid (HClO) is generated. To remove hypochlorous acid (HClO).
  • NaHSO 3 sodium bisulfite: SBS
  • hydrogen (H 2 ) is generated by the reaction shown in the following formula (3).
  • 2H 2 O + 2e ⁇ ⁇ H 2 + 2OH ⁇ (3) Therefore, for example, hydrogen generated by injecting a pH adjuster such as NaOH (sodium hydroxide) or KOH (potassium hydroxide) into the feed water 18 (electrolyte) flowing through the pipe 32 and neutralizing it. (H 2 ) is reduced.
  • a pH adjuster such as NaOH (sodium hydroxide) or KOH (potassium hydroxide)
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the anode electrode installation portion shown in FIG.
  • the anode electrode 21 has an annular shape, and is sandwiched between two annular insulating materials 35 a and 35 b, and the other piping 32 facing the flange 34 a of the one piping 32.
  • a bolt 36 and a nut 37 are watertightly connected to the flange 34b. It is desirable that the inner diameter of the annular anode electrode 21, the inner diameters of the annular insulating material 35a and the insulating material 35b, and the inner diameter of the pipe 32 are the same.
  • the inside of the pipe 32 is outlined. There is no flow path resistance with respect to the supply water 18 (electrolytic solution) that is the water to be treated that flows in the direction indicated by the arrow.
  • the other pipe 32 facing the one pipe 32 is in a conductive state by the bolt 36, the flange 34a, and the flange 34b, the other pipe 32 facing the one pipe 32 has the same potential.
  • the inner diameter of the through hole of the annular anode electrode 21 through which the bolt 36 is inserted is larger than the outer diameter of the bolt 36, and the anode electrode 21 and the bolt 36 are not in contact with each other.
  • the insulating material 35a and the insulating material 35b for example, rubber that is an insulating elastic body is used.
  • FIG. 4 is a functional block diagram of the control unit 20 shown in FIG.
  • the control unit 20 configuring the cathodic protection system 2 includes an input I / F 41, a measurement value acquisition unit 42, a storage unit 43, a hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44, and a pH adjuster addition
  • An amount determination unit 45, an anticorrosion voltage control unit 46, and an output I / F 47 are provided, and these are connected to each other via an internal bus 48.
  • the measurement value acquisition unit 42, the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44, the pH adjuster addition amount determination unit 45, and the anticorrosion voltage control unit 46 include, for example, a storage device such as a ROM, a RAM, and an external storage device (not shown). And a processor such as a CPU that reads out and executes various programs stored in the ROM and stores the operation processing result as the execution result in the RAM or the external storage device.
  • the input I / F 41 includes a measured value of the flow rate of the supply water 18 (electrolyte) that is the water to be treated that flows through the pipe 32 to the RO membrane module 12 by the flow meter 23, and the pipe 32 by the residual salt meter 24.
  • the measured value acquisition unit 42 receives the measured value of hypochlorous acid concentration (mg / L) in the feed water 18 (electrolyte) that is the water to be treated that flows into the RO membrane module 12 via the internal bus 48. Forward to.
  • the input I / F 41 includes a measured value of the pH of the feed water 18 (electrolyte) that is the water to be treated that flows from the pH meter 25 through the piping 32 to the RO membrane module 12, and the piping 32 from the electrometer 26.
  • the measured value of the potential is transferred to the measured value acquisition unit 42 via the internal bus 48.
  • the measurement value acquisition unit 42 measures the flow rate of the feed water 18 (electrolytic solution) that is the transferred treated water, and the concentration of hypochlorous acid (mg / mg) in the supply water 18 (electrolytic solution) that is the treated water.
  • the measured value of L), the measured value of the pH of the feed water 18 (electrolyte) that is the water to be treated, and the measured value of the potential of the pipe 32 are subjected to noise removal or smoothing processing, etc.
  • the measured value of hypochlorous acid concentration (mg / L) is added to the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44, and the measured value of pH subjected to noise removal or smoothing processing is added to the pH adjuster.
  • the potential of the pipe 32 that has been subjected to noise removal or smoothing processing, etc., to the quantity determining unit 45 The value to the anticorrosive voltage control unit 46, and transfers via the respective internal bus 48.
  • the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44 receives the measured value of the flow rate of the supply water 18 (electrolyte), which is the water to be treated, transferred from the measurement value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • the content of hypochlorous acid in the feed water 18 (electrolytic solution) that is the water to be treated is determined by the product of the measured value of the concentration of chlorous acid (mg / L). Then, the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44 is equal to the obtained content of hypochlorous acid or the content of hypochlorous acid within a range of ⁇ several% (within a predetermined tolerance).
  • the addition amount of the chlorous acid removing agent is determined and output as a command value to the hypochlorous acid removing agent injection pump 29 via the internal bus 48 and the output I / F 47.
  • the hypochlorous acid removing agent injection pump 29 pumps out the determined amount of hypochlorous acid removing agent from the hypochlorous acid removing agent storage tank 27, and pressurizes the pressure pump 11 through the check valve 31a.
  • the supply water 18 electrophilyte
  • the pH adjuster addition amount determination unit 45 neutralizes based on the measured value of the pH of the supply water 18 (electrolyte) that is the water to be treated, transferred from the measured value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • the addition amount of the pH adjuster for the purpose is determined.
  • the pH adjuster addition amount determination unit 45 outputs the determined addition amount of the pH adjuster to the pH adjuster injection pump 30 as a command value via the internal bus 48 and the output I / F 47.
  • the anticorrosion voltage control unit 46 transfers the voltage applied between the anode electrode 21 and the pipe 32 as the anticorrosion voltage based on the measured value of the potential of the pipe 32 transferred from the measurement value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • a command value is output to the anticorrosion power supply 22 via the internal bus 48 and the output I / F 47.
  • an applied voltage that can increase the anticorrosion voltage and lower the potential of the pipe 32 to the initial potential is output to the anticorrosion power source 22 as a command value.
  • the cathodic protection system 2 includes the pH adjusting agent storage tank 28, the pH adjusting agent injection pump 30, and the check valve 31b, and the controller 20 constituting the cathodic protection system 2 adds the pH adjusting agent.
  • the configuration including the quantity determination unit 45 has been described, the configuration is not necessarily limited thereto, and the configuration may not be included.
  • an electrocorrosion protection system that can suitably remove hypochlorous acid and a seawater desalination plant including the same are provided. It becomes possible. Moreover, since hypochlorous acid generated due to an increase in the anticorrosion voltage can be removed, the RO membrane can be prevented from being deteriorated, the life of the RO membrane module can be extended, and the operating cost of the seawater desalination plant can be reduced. In addition, it becomes possible to maintain the potential of the wetted part of the pipe or pump made of a metal material that is a corrosion protection target, and the surface state of the wetted part changes (for example, active dissolution of the metallic material). Even if it is a case, it becomes possible to perform corrosion prevention satisfactorily.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the cathodic protection system of Example 2 according to another example of the present invention.
  • the supply water 18 that is the treated water flows from the intermediate tank 10 to the pressurizing pump 11, and the injection position of the hypochlorous acid removing agent and the pH adjusting agent
  • pouring position differs from Example 1.
  • FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the cathodic protection system 2 of the present embodiment is configured such that the line mixer 33 is connected to a pipe 32 through which supply water 18 (electrolytic solution) to be treated flows from the intermediate tank 10 to the pressure pump 11.
  • the line mixer 33 supplies hypochlorous acid to supply water (electrolyte) 18 flowing from the hypochlorous acid removal agent storage tank 27 through the pipe 32 via the hypochlorous acid removal agent injection pump 29 and the check valve 31a.
  • the pH adjusting agent is supplied to the position where the acid removing agent is injected and to the supply water (electrolyte) 18 flowing from the pH adjusting agent reservoir 28 through the pipe 32 through the pH adjusting agent injection pump 30 and the check valve 31b. Is disposed downstream of the position where the liquid is injected and upstream of the pressurizing pump 11.
  • the line mixer 33 for example, a rotating member is provided, and the rotating member is driven to rotate by an external motor, whereby a shearing force is applied to the supply water (electrolyte) 18 into which the hypochlorous acid removing agent and the pH adjusting agent are injected.
  • a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent are mixed.
  • a so-called static mixer may be used as the line mixer 33.
  • the static mixer includes a first helical stationary blade and a second helical stationary blade facing each other from the inflow portion to the outflow portion, and feed water (electrolyte) into which a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent are injected.
  • the flow of 18 becomes a swirl flow in the opposite directions by the first spiral fixed blade and the second spiral fixed blade which face each other, and these swirl flows interfere to cause hypochlorous acid removing agent and pH adjusting agent.
  • a shearing force is applied to the feed water (electrolytic solution) 18 into which is injected, and a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent are mixed.
  • the control part 20 which comprises the cathodic protection system 2, since it is the same as that of the above-mentioned Example 1, description is abbreviate
  • omitted is abbreviate
  • the cathodic protection system 2 includes a pH adjusting agent storage tank 28, a pH adjusting agent injection pump 30, and a check valve 31b, and the controller 20 constituting the cathodic protection system 2 determines the pH adjusting agent addition amount.
  • the configuration including the unit 45 has been described, the configuration is not necessarily limited thereto, and the configuration may not be included.
  • hypochlorous acid removing agent injected into the electrolytic solution that is the water to be treated can be mixed by the line mixer, and more effectively compared to Example 1, Hypochlorous acid can be removed.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of the cathodic protection system of Example 3 according to another example of the present invention.
  • a pipe 32 through which supply water (electrolyte) 18 as treated water flows from the pressure pump 11 to the RO membrane module 12 is attached to the sensor installation position A on the RO membrane module 12 side.
  • a first sensor group including a flow meter 23, a residual salt meter 24, a pH meter 25, and an electrometer 26.
  • the first embodiment includes a second sensor group including a flow meter 23, a residual salt meter 24, a pH meter 25, and an electrometer 26 that are attached to the sensor installation position B near the anode electrode 21 and downstream thereof. And different.
  • the position where the hypochlorous acid removing agent is injected and the position where the pH adjusting agent is injected are different from those in Example 1 and are downstream of the hypochlorous acid removing agent injection position and the pH adjusting agent injection position.
  • the point of having the line mixer 33 on the RO membrane module 12 side is different from the first embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the cathodic protection system 2 of the present embodiment is a pipe 32 that connects the pressurizing pump 11 and the RO membrane module 12, near the anode electrode 21, and downstream of the sensor installation position.
  • the control unit 20 takes in measured values from the second sensor group including the flow meter 23, the residual salt meter 24, the pH meter 25, and the electrometer 26 attached to B.
  • the flow rate of the supply water 18 which is the water to be treated immediately after passing through the anode electrode 21 by the flow meter 23 constituting the second sensor group, and the treatment by the residual salt meter 24
  • the measurement value acquisition unit 42 takes in a measurement value of hypochlorous acid concentration (mg / L) in the supply water 18 (electrolytic solution) which is water, and performs noise removal or smoothing processing, etc. through the input I / F 41. And stored in a predetermined area of the storage unit 43 via the internal bus 48 and transferred to the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44.
  • the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44 receives the measured value of the flow rate of the supply water 18 (electrolyte), which is the water to be treated, transferred from the measurement value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • the content of hypochlorous acid in the feed water 18 (electrolytic solution) that is the water to be treated is determined by the product of the measured value of the concentration of chlorous acid (mg / L).
  • the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44 adds the hypochlorous acid removal agent within the range equal to the obtained hypochlorous acid content or the hypochlorous acid content ⁇ several percent.
  • the amount is determined and output as a command value to the hypochlorous acid removing agent injection pump 29 via the internal bus 48 and the output I / F 47.
  • the measured value acquisition unit 42 inputs the measured value of the pH of the supply water 18 (electrolyte), which is the water to be treated immediately after flowing through the anode electrode 21 from the pH meter 25 constituting the second sensor group.
  • the data is taken in via F41, subjected to noise removal or smoothing processing, etc., stored in a predetermined area of the storage unit 43 via the internal bus 48, and transferred to the pH adjuster addition amount determination unit 45.
  • the pH adjuster addition amount determination unit 45 neutralizes based on the measured value of the pH of the supply water 18 (electrolyte) that is the water to be treated, transferred from the measured value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • the addition amount of the pH adjuster for the purpose is determined.
  • the measured value acquisition unit 42 takes in the measured value of the potential of the pipe 32 from the electrometer 26 constituting the second sensor group via the input I / F 41, performs noise removal or smoothing processing, etc. And stored in a predetermined area of the storage unit 43 and transferred to the anticorrosion voltage control unit 46.
  • the anticorrosion voltage control unit 46 transfers the voltage applied between the anode electrode 21 and the pipe 32 as the anticorrosion voltage based on the measured value of the potential of the pipe 32 transferred from the measurement value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • a command value is output to the anticorrosion power supply 22 via the internal bus 48 and the output I / F 47.
  • Supply water 18 (electrolyte), which is treated water into which a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent have been injected, flows into the line mixer 33, and as shown in the second embodiment, the line mixer 33 is passed through the line mixer 33.
  • a shearing force is applied to the feed water (electrolyte) 18 which is treated water into which a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent are injected, and the hypochlorous acid removing agent and the pH adjusting agent are Mixed.
  • Supply water (electrolyte) 18 which is treated water in which a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent are mixed includes a flow meter 23, a residual salt meter 24 attached to the sensor installation position A on the RO membrane module 12 side,
  • the control unit 20 takes in measured values from the first sensor group including the pH meter 25 and the electrometer 26.
  • the flow rate of supply water (electrolyte) 18 which is treated water in which a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent are mixed by a line mixer 33 by a flow meter 23 constituting the first sensor group.
  • the measured value acquisition unit 42 sends the measured value of hypochlorous acid concentration (mg / L) in the feed water 18 (electrolyte) that is the treated water by the residual salt meter 24 via the input I / F 41. Then, noise removal or smoothing processing is performed, and it is stored in a predetermined area of the storage unit 43 via the internal bus 48 and transferred to the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44.
  • the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44 receives the measured value of the flow rate of the supply water 18 (electrolyte), which is the water to be treated, transferred from the measurement value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • the content of hypochlorous acid in the feed water 18 (electrolytic solution) that is the water to be treated is determined by the product of the measured value of the concentration of chlorous acid (mg / L). Then, the hypochlorous acid removal agent addition amount determination unit 44 adds the hypochlorous acid removal agent within the range equal to the obtained hypochlorous acid content or the hypochlorous acid content ⁇ several percent. The amount is determined and output as a command value to the hypochlorous acid removing agent injection pump 29 via the internal bus 48 and the output I / F 47. That is, feedback control is performed regarding hypochlorous acid removing agent injection.
  • the measured value of the pH of the supply water (electrolyte) 18 which is the to-be-processed water with which the hypochlorous acid removal agent and the pH adjuster were mixed with the line mixer 33 from the pH meter 25 which comprises the 1st sensor group.
  • the data is transferred to the unit 45.
  • the pH adjuster addition amount determination unit 45 neutralizes based on the measured value of the pH of the supply water 18 (electrolyte) that is the water to be treated, transferred from the measured value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • the addition amount of the pH adjuster for the purpose is determined.
  • the measured value acquisition unit 42 takes in the measured value of the potential of the pipe 32 from the electrometer 26 constituting the first sensor group via the input I / F 41, performs noise removal or smoothing processing, etc. And stored in a predetermined area of the storage unit 43 and transferred to the anticorrosion voltage control unit 46.
  • the anticorrosion voltage control unit 46 transfers the voltage applied between the anode electrode 21 and the pipe 32 as the anticorrosion voltage based on the measured value of the potential of the pipe 32 transferred from the measurement value acquisition unit 42 or stored in the storage unit 43.
  • a command value is output to the anticorrosion power supply 22 via the internal bus 48 and the output I / F 47.
  • the cathodic protection system 2 of the present embodiment supply of water to be treated immediately after passing through the anode electrode 21 by the flow meter 23, the residual salt meter 24, the pH meter 25, and the electrometer 26 constituting the second sensor group.
  • the water (electrolytic solution) 18 is monitored, and injection control of the hypochlorous acid removing agent and the pH adjusting agent and control of the anticorrosion voltage are executed.
  • the flow meter 23, the residual salt meter 24, the pH meter 25, and the electrometer 26 that constitute the second sensor group are used as treated water mixed with a hypochlorous acid removing agent and a pH adjusting agent.
  • a certain supply water (electrolyte) 18 is monitored and feedback control is executed.
  • the cathodic protection system 2 includes the pH adjusting agent storage tank 28, the pH adjusting agent injection pump 30, and the check valve 31b, and the controller 20 constituting the cathodic protection system 2 adds the pH adjusting agent.
  • the configuration including the quantity determination unit 45 has been described, the configuration is not necessarily limited thereto, and the configuration may not be included. Further, the line mixer 33 is not necessarily provided.
  • the water to be treated (electrolyte) flowing into the RO membrane module and the water to be treated (electrolyte) immediately after flowing through the anode electrode ) Is monitored and feedback controlled, so that the addition amount of the hypochlorous acid removing agent and the anticorrosion voltage can be controlled with higher accuracy.
  • SYMBOLS 1 Seawater desalination plant, 2 ... Electrocorrosion prevention system, 3 ... Raw water storage tank, 4 ... MMF, 5 ... Ultrafiltration membrane, 6 ... Coagulant tank, 7. ..Flocculant injection pump, 8... Cleaning chemical reservoir, 9... Cleaning chemical injection pump, 10. ..Filtrated water (fresh water), 14 ... concentrated water, 15 ... energy recovery device, 16 ... fresh water storage tank, 17 ... concentrated water storage tank, 18 ... feed water, 19 .... Monitoring control device, 20 ... control unit, 21 ... anode electrode, 22 ... corrosion-proof power supply, 23 ... flow meter, 24 ... residual salt meter, 25 ...
  • pH meter 26 ..Electrometer, 27... Hypochlorous acid removal agent storage tank, 28... PH adjusting agent storage tank, 29. 30 ... pH adjusting agent injection pump, 31a, 31b ... check valve, 32 ... piping, 33 ... line mixer, 34a, 34b ... flange, 35a, 35b ... insulating material , 36 ... bolts, 37 ... nuts, 41 ... input I / F, 42 ... measurement value acquisition unit, 43 ... storage unit, 44 ... addition amount of hypochlorous acid removing agent Determining unit, 45... PH adjusting agent addition amount determining unit, 46... Anticorrosion voltage control unit, 47.

Abstract

所定値以上の防食電圧を印加した場合においても、次亜塩素酸を好適に除去し得る電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラントを提供する。電気防食システム２は、電解液を通流する配管３２に絶縁材（３５ａ，３５ｂ）を介して配される電極２１と、電極２１及び配管３２との間に電圧を印加する防食電源２２と、少なくとも、配管３２に設置され配管３２内を通流する電解液の流量を計測する流量計２３及び配管３２内を通流する電解液中の次亜塩素酸濃度を計測する残塩計２４と、を備え、流量計２３による電解液の流量の計測値及び残塩計２４による電解液中の次亜塩素酸濃度の計測値に基づき、配管３２内を通流する電解液に少なくとも次亜塩素酸除去剤を添加するよう制御する制御部２０を有する。

Description

電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラント
　本発明は、電気防食システム及びそれを備えたプラントに係り、特に外部電源方式の電気防食システム及びそれを備えたプラントに関する。
　海水等の電解液中に浸された金属表面の防食を行うものとして、特許文献１に記載される技術が知られている。特許文献１では、金属で形成された流体（海水）の流通経路部（配管、ポンプ）と、流通経路部に電気的に絶縁しつつ流通経路部を通流する流体に接触するアノードとの間に防食電圧を印加し、流通経路部に防食電流を流通させる電気防食方法であって、防食電流が所定の電流値若しくは電位以下となったときに防食電流が所定の電流値若しくは電位となるよう防食電圧を増加させる構成が記載されている。また、特許文献１には、防食電圧が上限電圧を超えた場合、アノードを接地又はアノードに防食電圧とは逆方向の電圧を印加する旨開示されている。
特開２０１６－１７１８９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載される技術では、防食電圧を増加させることにより発生する次亜塩素酸については何ら考慮されていない。次亜塩素酸は、海水淡水化プラントを構成するＲＯ膜ジュール内のＲＯ膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｏｓｍｏｓｉｓ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ：逆浸透膜）の劣化を生じさせる要因となる。
　そこで、本発明は、所定値以上の防食電圧を印加した場合においても、次亜塩素酸を好適に除去し得る電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラントを提供する。
　上記課題を解決するため、本発明に係る電気防食システムは、少なくとも、電解液を通流する金属材料からなる配管に絶縁材を介して配される電極と、前記電極及び前記金属材料からなる配管との間に電圧を印加する防食電源と、少なくとも、前記金属材料からなる配管に設置され配管内を通流する電解液の流量を計測する流量計及び配管内を通流する電解液中の次亜塩素酸濃度を計測する残塩計と、を備え、前記流量計による電解液の流量の計測値及び前記残塩計による電解液中の次亜塩素酸濃度の計測値に基づき、配管内を通流する電解液に少なくとも次亜塩素酸除去剤を添加するよう制御する制御部を有することを特徴とする。　
　また、本発明に係る海水淡水化プラントは、前処理部により処理された海水を加圧する加圧ポンプと、前記加圧ポンプにより加圧された海水を導入し、高濃度の塩水である濃縮水とろ過水とに分離する逆浸透膜モジュールと、前記逆浸透膜モジュールより排出される濃縮水を導入し、前記加圧ポンプを駆動する動力の一部としてエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、前記加圧ポンプと前記逆浸透膜モジュールとを接続し加圧された海水を通流する配管と、前記逆浸透膜モジュールと前記エネルギー回収装置とを接続し濃縮水が通流する配管と、前記加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管に絶縁材を介して配される電極と、前記電極及び前記加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管との間に電圧を印加する防食電源と、加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管に設置され配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水の流量を計測する流量計と、加圧された海水及び／又は濃縮水中の次亜塩素酸濃度を計測する残塩計を有する電気防食システムと、を備え、前記電気防食システムは、前記流量計による電解液の流量の計測値及び前記残塩計による電解液中の次亜塩素酸濃度の計測値に基づき、配管内を通流する電解液に少なくとも次亜塩素酸除去剤を添加するよう制御する制御部を有することを特徴とする。
　本発明によれば、所定値以上の防食電圧を印加した場合においても、次亜塩素酸を好適に除去し得る電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラントを提供することが可能となる。　
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る海水淡水化プラントの全体概略構成図である。 本発明の一実施例に係る実施例１の電気防食システムの模式図である。 図２に示すアノード電極設置部分の縦断面図である。 図２に示す制御部の機能ブロック図である。 本発明の他の実施例に係る実施例２の電気防食システムの模式図である。 本発明の他の実施例に係る実施例３の電気防食システムの模式図である。
　本明明細書において、「電解液」とは、海水（Ｓｅａ　Ｗａｔｅｒ：ＳＷ）、汽水（Ｂｒａｃｋｉｓｈ　Ｗａｔｅｒ：ＢＷ）、かん水、食塩水、塩水等を含む。ここでかん水とは、塩化ナトリウム等の塩分を含んだ水をいい、海水との境界に存在する汽水もかん水に含まれ、また、過去に海水が閉じ込められてできた化石水、岩塩地帯の塩分を含んだ水など陸水にもかん水が存在する。また、塩化ナトリウム濃度で区分すると０．０５％未満が淡水、０．０５％以上０．３５％未満が汽水、０．３５％以上０．５％未満が食塩水、０．５％以上が塩水と称される。なお、海水の塩化ナトリウム濃度は０．２４％から２．９６％程度であり、海域により濃度差がある。また、任意のイオン種を含む水溶液も本明細書における「電解液」に含まれる。
　金属材料を海水中のような腐食が発生しやすい環境下で使用する機器、例えば海水淡水化プラント設備の配管材として使用する場合には、金属材料に腐食の発生を抑制する対策として、犠牲陽極方式や外部電源方式の電気防食法、表面被覆法、高耐食性材料法のいずれかを主として用いている。この中で、外部電源方式の電気防食法は、海水淡水化に使用するＲＯ膜の劣化原因となる金属溶出が少ないという特徴がある。　
　電気防食法は、腐食作用における電子移動を制御する防食方法である。外部電源方式の電気防食法では、防食の対象となる機器の構造部材として用いられる金属材料に、電源を介して、電流を発生するための電極を接続する。このとき、電極は金属材料と共通の電解液に接触させ、電解液を介して回路が形成されるようにする。　
　電極は、電源によって防食対象の金属材料との間に電圧が印加される。この時、電極を貴な電位にしてアノード(陽極)とし、金属材料を卑な電位にしてカソード(陰極)とする場合をカソード防食法と称される。逆に、電極を卑な電位にしてカソードとし、金属材料を貴な電位にしてアノードとする場合をアノード防食法と称される。本発明では、カソード防食法とアノード防食法のどちらにも適用可能であるが、海水淡水化プラントに多く適用されるカソード防食法を用い、電解液として海水を、一例に以下説明する。
　電極は電源によって貴な電位に分極されることで電解液との界面で電気化学反応を起こし、電子を防食対象の金属材料側に移送する。その際、防食対象の金属材料は、電子供給を受けてアノード反応（腐食）が減少する卑な電位に分極される。　
　防食対象の金属材料は、例えば、炭素鋼、ダイス鋼、ニッケル鋳鉄、低合金鋼等の鉄鋼材料が挙げられる。また、オーステナイト系ステンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼、二相系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼等のステンレスが挙げられる。さらに、青銅や黄銅等の銅合金、キュプロニッケルやモネル等のニッケル基合金が挙げられる。製法として、鋳造、圧延、鍛造、めっき、溶接肉盛、いわゆる３Ｄプリンタ技術が挙げられる。また、溶接部も防食対象となる。一方、電極の材料としては、例えば、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化ロジウム等の貴金属酸化物やそれらを複合したＭＭＯ（Ｍｉｘｅｄ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ）、酸化鉄や酸化チタン等の酸化物、白金やイリジウム等の貴金属、白金－チタン等の合金、高珪素鉄、タンタル、炭素などが挙げられる。
　このような外部電源方式の防食システム及びこれを備えた海水淡水化プラントの例を、以下図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る海水淡水化プラントの全体概略構成図である。図１において、実線矢印は水の流れを示し、点線矢印は信号線を示し、破線矢印は凝集剤或いは洗浄薬品等の流れを示している。　
　図１に示すように、海水淡水化プラント１は、被処理水である海水（原水）の取水から下流に向かい順に、取水された原水（電解液）を貯留する原水貯留槽３、ＭＭＦ(Ｍｕｌｔｉ　Ｍｅｄｉａ　Ｆｉｌｔｅｒ)４、限外ろ過膜（ＵＦ膜：Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ）５、中間槽１０、加圧ポンプ１１、内部にＲＯ膜エレメントを収容する圧力容器からなるＲＯ膜モジュール１２、エネルギー回収装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｄｅｖｉｃｅ：ＥＲＤ）１５、淡水貯留槽１６及び濃縮水貯留槽１７から構成されている。　
　原水貯留槽３には、取水される原水としての海水又はかん水（電解液）が貯留されている。高分子凝集剤又は無機系凝集剤を貯留する凝集剤槽６より凝集剤注入ポンプ７を介して適宜凝集剤が原水貯留槽３に注入される。そして、原水貯留槽３内において原水中に含まれる有機物等の不純物は注入された凝集剤に捕捉されフロックを形成する。フロックを含む原水は、ポンプによりＭＭＦ４及び限外ろ過膜５にてフロック及び原水中に含まれる不純物をその孔径サイズに応じて膜分離し、膜分離された後の原水(電解液：被処理水)は、一旦、中間槽１０に蓄えられる。凝集剤注入から限外ろ過膜５による膜分離までが前処理部を構成する。なお、高分子凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド系凝集剤が用いられ、無機系凝集剤としては、例えば塩化第二鉄が用いられる。
　中間槽１０に蓄えられた原水(電解液：被処理水)は加圧ポンプ１１により供給水（電解液）１８としてＲＯ膜モジュール１２へ供給される。ＲＯ膜モジュール１２により供給水（電解液）１８は高濃度の塩水である濃縮水１４とろ過水（淡水）１３に膜分離される。
ろ過水１３は、ＲＯ膜モジュール１２の一端より淡水貯留槽１６へ供給され、また、濃縮水１４はエネルギー回収装置１５を介して濃縮水貯留槽１７へ供給される。エネルギー回収装置１５にて回収されたエネルギーは、加圧ポンプ１１を駆動する動力の一部として使用される。ＲＯ膜モジュール１２内に収容されたＲＯ膜エレメントは、洗浄薬品注入ポンプ９を介して洗浄薬品貯留槽８から供給される洗浄薬品により所望の時期に洗浄される。
　ここで、エネルギー回収装置１５して、例えば、供給水１８の一部とＲＯ膜モジュール１２より排出される高圧濃縮水をそれぞれ２本のシリンダに導入し、シリンダ内部のピストンを介して高圧濃縮水の圧力を海水に伝達するＤＷＥＥＲ（Ｄｕａｌ　Ｗｏｒｋ　Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）、Ｔｕｒｂｏｃｈａｇｅｒにより高圧濃縮水の圧力を加圧ポンプ１１に伝達するもの、供給水１８の一部を直接高圧濃縮水と接触させることで高圧濃縮水の圧力を海水側に伝達するＰＸ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）、又は、高圧濃縮水を、先端を絞ったノズルにより流速を上げ、直接ペルトン水車のバケットに当てることで、ペルトン水車を回転させ、水車軸と直結した供給水１８へその動力を伝達するもの等が用いられる。
　監視制御装置１９は、ＲＯ膜モジュール１２の状態を監視し、凝集剤注入ポンプ７、洗浄薬品注入ポンプ９、加圧ポンプ１１を制御する。　
　なお、前処理部の構成は上述の構成に限られず、例えば、ＭＭＦ４に代えて砂ろ過部を用いても良く、また、ＭＭＦ４及び限外ろ過膜５のうちいずれか一方のみを有する構成としても良く、また、ＭＦ膜（Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　Ｍｅｍｂｒａｎｅ）を用いても良い。
　加圧ポンプ１１を含む取水ポンプ等の各種ポンプの内面は、海水（電解液）に接している。そのため、腐食が発生しやすい環境下にある。さらに、加圧ポンプ１１から下流の高圧にさらされる配管部分は、金属配管が用いられており、例えば５ＭＰａ以上の内圧で海水（電解液）又は濃縮水が流動している。これらの金属配管では、塩濃度に依存する腐食現象が時間経過とともに発生し、特に、配管結合部であるフランジ部や、表面組織と表面粗さが不均一となる溶接部では高腐食速度である局部腐食が進展する場合がある。これらの腐食の発生を防止するために、図１に示すように、電気防食システム２が設けられている。なお、以下では、加圧ポンプ１１によりＲＯ膜モジュール１２へ供給される供給水（電解液）１８が通流する配管に電気防食システム２を設置する場合を一例に説明するが、これに限られるものでは無く、電気防食システム２を濃縮水１４が通流する配管に設置する構成としても良く、また、電気防食システム２を供給水（電解液）１８が通流する配管及び濃縮水１４が通流する配管の双方に設置する構成としても良い。また、内面が海水（電解液）に接する各種ポンプ内に、電気防食システム２を設置しても良い。　
　以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
　図２は、本発明の一実施例に係る実施例１の電気防食システムの模式図である。電気防食システム２は、加圧ポンプ１１とＲＯ膜モジュール１２とを接続する配管３２に設置さされるアノード電極２１、防食電源２２、配管３２であってＲＯ膜モジュール１２側のセンサ設置位置Ａに取り付けられる流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６を備える。配管３２はケーブルにより防食電源２２のマイナス端子に接続され、アノード電極２１はケーブルにより防食電源２２のプラス端子に接続されている。また、電気防食システム２は、次亜塩素酸除去剤を収容する次亜塩素酸除去剤貯留槽２７、次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９、中間槽１０より加圧ポンプ１１へと配管３２内を通流する供給水（電解液）１８が次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９側へ逆流することを防止するための逆止弁３１ａ、ｐＨ調整剤を収容するｐＨ調整剤貯留槽２８、ｐＨ調整剤注入ポンプ３０、中間槽１０より加圧ポンプ１１へと配管３２内を通流する供給水（電解液）１８がｐＨ調整剤注入ポンプ３０側へ逆流することを防止するための逆止弁３１ｂ、及び制御部２０を備える。なお、次亜塩素酸除去剤貯留槽２７より次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９及び逆止弁３１ａを介して、配管３２内を通流する供給水（電解液）１８に次亜塩素酸除去剤が注入される位置は、加圧ポンプ１１よりも上流側である。同様にｐＨ調整剤貯留槽２８よりｐＨ調整剤注入ポンプ３０及び逆止弁３１ｂを介して、配管３２内を通流する供給水（電解液）１８にｐＨ調整剤が注入される位置は、加圧ポンプ１１よりも上流側である。
　詳細後述する制御部２０は、流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６による計測値に基づき、防食電源２２へ所望の防食電流を通電可能な印加電圧を指令値として出力すると共に、次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９へ次亜塩素酸除去剤の添加量を指令値として、また、ｐＨ調整剤注入ポンプ３０へｐＨ調整剤の添加量を指令値として出力する。
　上述のように、アノード電極２１は防食電源２２によって貴な電位に分極されることで、配管３２内をＲＯ膜モジュール１２へと通流する供給水１８（電解液）との界面で電気化学反応を起こし、電子を防食対象である配管３２へ移送する。また、防食対象である配管３２は、電子供給を受けてアノード反応（腐食）が減少する卑な電位に分極される。通常、防食電源２２よりアノード電極２１及び配管３２へ印加される防食電圧は所定値で一定を維持する。しかし、配管３２内を通流する被処理水である供給水１８（電解液）の水質等の状態が急激に変化すると、防食電流が腐食電流を打ち消すに足る所定値以下に低下する場合がある。この場合、防食電圧を増加させる必要がある。また、配管３２において、金属材料の活性溶解或いは微生物腐食が生じた場合、配管３２の電位が電気防食開始直後における初期電位よりも上昇する。このとき、配管３２の電位は腐食に対して不活性となる電位の範囲を超え活性領域に達していることから、防食電圧を増加させ配管３２の電位を初期電位まで低下させる必要がある。
　上述のように防食電圧を増加させる、すなわち、防食電源２２より所定値以上の防食電圧が、アノード電極２１及び配管３２へ印加された場合、配管３２内をＲＯ膜モジュール１２へと通流する被処理水である供給水１８（電解液）は、塩化ナトリウム濃度が０．２４％から２．９６％程度の海水であることから、以下の式（１）及び式（２）の化学式に示す反応により次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が発生する。　
　２Ｃｌ－　→　Ｃｌ２＋２ｅ－　　　・・・式（１）　
　Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ　→　ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ　　　・・・式（２）　
　上述のように、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）は、ＲＯ膜モジュール１２内のＲＯ膜の劣化を促進させる性質を有する。　
　そこで、例えば、ＮａＨＳＯ３（重亜硫酸ナトリウム：ＳＢＳ）等の次亜塩素酸除去剤を、配管３２内を通流する供給水１８（電解液）に注入し、発生した次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）と化学反応させ次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を除去する。
　また、電気防食時においては、以下の式（３）に示す反応により水素（Ｈ２）が発生する。　
　２Ｈ２Ｏ＋２ｅ－　→　Ｈ２＋２ＯＨ－　　　・・・式（３）　
　そこで、例えば、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）或いはＫＯＨ（水酸化カリウム）等のｐＨ調整剤を、配管３２内を通流する供給水１８（電解液）に注入し、中和することで発生した水素（Ｈ２）を低減させる。
　図３は、図２に示すアノード電極設置部分の縦断面図である。図３に示すように、アノード電極２１は円環状をなし、同様に円環状をなす２つの絶縁材３５ａ及び絶縁材３５ｂに挟まれ、一方の配管３２のフランジ３４ａと対向する他方の配管３２のフランジ３４ｂとの間に、ボルト３６及びナット３７により水密に締結されている。円環状のアノード電極２１の内径、円環状の絶縁材３５ａ及び絶縁材３５ｂの内径、及び配管３２の内径は同一であることが望ましい。また、これら円環状のアノード電極２１の内周面、円環状の絶縁材３５ａ及び絶縁材３５ｂの内周面、及び配管３２の内周面が連続するよう位置付けることにより、配管３２内を白抜き矢印にて示す方向に通流する被処理水である供給水１８（電解液）に対し、流路抵抗は生じない。
　また、一方の配管３２と対向する他方の配管３２とは、ボルト３６、フランジ３４ａ、及びフランジ３４ｂにより導通状態にあることから、一方の配管３２と対向する他方の配管３２は同電位となる。なお、ボルト３６が挿通される円環状のアノード電極２１の貫通口の内径は、ボルト３６の外径よりも大きく、アノード電極２１とボルト３６とは非接触状態となっている。絶縁材３５ａ及び絶縁材３５ｂとしては、例えば、絶縁性の弾性体であるゴム等が用いられる。
　図４は、図２に示す制御部２０の機能ブロック図である。図２に示すように、電気防食システム２を構成する制御部２０は、入力Ｉ／Ｆ４１、計測値取得部４２、記憶部４３、次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４、ｐＨ調整剤添加量決定部４５、防食電圧制御部４６、出力Ｉ／Ｆ４７を備え、これらは内部バス４８を介して相互に接続されている。計測値取得部４２、次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４、ｐＨ調整剤添加量決定部４５、及び防食電圧制御部４６は、例えば、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等の記憶装置を備えると共に、ＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算処理結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納するＣＰＵ等のプロセッサにより構成される。
　入力Ｉ／Ｆ４１は、流量計２３により配管３２内をＲＯ膜モジュール１２へと通流する被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値、及び残塩計２４により配管３２内をＲＯ膜モジュール１２へと通流する被処理水である供給水１８（電解液）中の次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値を、内部バス４８を介して計測値取得部４２へ転送する。また、入力Ｉ／Ｆ４１は、ｐＨ計２５より配管３２内をＲＯ膜モジュール１２へと通流する被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値、及び電位計２６より配管３２の電位の計測値を、内部バス４８を介して計測値取得部４２へ転送する。
　計測値取得部４２は、転送された被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値、被処理水である供給水１８（電解液）中の次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値、及び配管３２の電位の計測値に対し、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共に、ノイズ除去或いは平滑化処理等が施された被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値及び供給水１８（電解液）中の次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値を次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４へ、また、ノイズ除去或いは平滑化処理等が施されたｐＨの計測値をｐＨ調整剤添加量決定部４５へ、ノイズ除去或いは平滑化処理等が施された配管３２の電位の計測値を防食電圧制御部４６へ、それぞれ内部バス４８を介して転送する。
　次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値と次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値との積により、被処理水である供給水１８（電解液）の次亜塩素酸の含有量を求める。そして、次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４は、求めた次亜塩素酸の含有量と等量若しくは次亜塩素酸の含有量±数％の範囲内（所定の裕度内）の次亜塩素酸除去剤の添加量を決定し、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９へ指令値として出力する。これにより、次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９は、決定された添加量の次亜塩素酸除去剤を次亜塩素酸除去剤貯留槽２７より汲み出し、逆止弁３１ａを介して加圧ポンプ１１より上流側の配管３２内を通流する被処理水である供給水１８（電解液）へ注入することで、発生した次亜塩素酸を除去することが可能となり、ＲＯ膜モジュール１２内のＲＯ膜の劣化を防止できる。
　ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値に基づき、中和するためのｐＨ調整剤の添加量を決定する。換言すれば、例えば、ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値が中性（ｐＨ＝７）となるｐＨ調整剤の添加量を決定する。そして、ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、決定したｐＨ調整剤の添加量をｐＨ調整剤注入ポンプ３０へ、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して指令値として出力する。
　防食電圧制御部４６は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、配管３２の電位の計測値に基づき防食電圧としてアノード電極２１及び配管３２間への印加電圧を、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して防食電源２２へ指令値として出力する。上述のように、例えば、配管３２の電位が電気防食開始直後における初期電位よりも上昇した場合、配管３２の電位は腐食に対して不活性となる電位の範囲を超え活性領域に達していることから、防食電圧を増加させ配管３２の電位を初期電位まで低下させ得る印加電圧を指令値として防食電源２２へ出力する。
　なお、本実施例では、電気防食システム２が、ｐＨ調整剤貯留槽２８、ｐＨ調整剤注入ポンプ３０、及び逆止弁３１ｂを備え、電気防食システム２を構成する制御部２０がｐＨ調整剤添加量決定部４５を有する構成を説明したが、必ずしもこれに限られず、これらの構成を有さずとも良い。
　以上の通り本実施例によれば、所定値以上の防食電圧を印加した場合においても、次亜塩素酸を好適に除去し得る電気防食システム及びそれを備えた海水淡水化プラントを提供することが可能となる。　
　また、防食電圧の増加により発生する次亜塩素酸を除去できることから、ＲＯ膜の劣化を防止でき、ＲＯ膜モジュールの寿命延長が可能となり、海水淡水化プラントの運転コストを低減できる。　
　また、防食対象である金属材料よりなる配管或いはポンプの接液部の電位を一定に維持することが可能となり、仮に、接液部の表面状態が変化（例えば、金属材料の活性溶解等）した場合であっても良好に防食を行うことが可能となる。
　図５は、本発明の他の実施例に係る実施例２の電気防食システムの模式図である。本実施例では、中間槽１０より加圧ポンプ１１へと被処理水である供給水１８（電解液）が通流する配管であって、次亜塩素酸除去剤の注入位置及びｐＨ調整剤の注入位置よりも下流側にラインミキサーを有する点が実施例１と異なる。実施例１と同様の構成要素に同一符号を付している。
　図５に示すように、本実施例の電気防食システム２は、中間槽１０より加圧ポンプ１１へと被処理水である供給水１８（電解液）が通流する配管３２にラインミキサー３３を備える。ラインミキサー３３は、次亜塩素酸除去剤貯留槽２７より次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９及び逆止弁３１ａを介して配管３２内を通流する供給水（電解液）１８に次亜塩素酸除去剤が注入される位置、及び、ｐＨ調整剤貯留槽２８よりｐＨ調整剤注入ポンプ３０及び逆止弁３１ｂを介して配管３２内を通流する供給水（電解液）１８にｐＨ調整剤が注入される位置よりも下流側であって、加圧ポンプ１１よりも上流側に配される。
　ラインミキサー３３として、例えば、回転部材を備え、外部のモータにより回転部材を回転駆動することにより、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された供給水（電解液）１８にせん断力を与えることで、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤を混合する。また、ラインミキサー３３として、所謂スタティックミキサーを用いても良い。スタティックミキサーは、流入部から流出部にわたり対向する第１の螺旋状固定翼と第２の螺旋状固定翼を備え、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された供給水（電解液）１８の流れは、対向する第１の螺旋状固定翼と第２の螺旋状固定翼により、それぞれ逆向きの旋回流となり、これら旋回流が干渉することにより次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された供給水（電解液）１８にせん断力を与え、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤を混合する。　　なお、電気防食システム２を構成する制御部２０については、上述の実施例１と同様であるため、説明を省略する。　
　本実施例では、電気防食システム２が、ｐＨ調整剤貯留槽２８、ｐＨ調整剤注入ポンプ３０、及び逆止弁３１ｂを備え、電気防食システム２を構成する制御部２０がｐＨ調整剤添加量決定部４５を有する構成を説明したが、必ずしもこれに限られず、これらの構成を有さずとも良い。
　以上の通り本実施例によれば、ラインミキサーにより被処理水である電解液中に注入された次亜塩素酸除去剤を混合でき、実施例１に比較し、より効果的に被処理水中の次亜塩素酸を除去することが可能となる。
　図６は、本発明の他の実施例に係る実施例３の電気防食システムの模式図である。本実施例では、加圧ポンプ１１よりＲＯ膜モジュール１２へと被処理水である供給水（電解液）１８が通流する配管３２であって、ＲＯ膜モジュール１２側のセンサ設置位置Ａに取り付けられる流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６からなる第１のセンサ群と。アノード電極２１の近傍であってその下流側のセンサ設置位置Ｂに取り付けられる流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６からなる第２のセンサ群を備える点が実施例１と異なる。また、次亜塩素酸除去剤が注入される位置及びｐＨ調整剤が注入される位置が実施例１と異なり、次亜塩素酸除去剤の注入位置及びｐＨ調整剤の注入位置よりも下流であってＲＯ膜モジュール１２側にラインミキサー３３を有する点が実施例１と異なる。実施例１同様の構成要素に同一符号を付している。
　図６に示すように、本実施例の電気防食システム２は、加圧ポンプ１１とＲＯ膜モジュール１２を接続する配管３２であって、アノード電極２１の近傍であってその下流側のセンサ設置位置Ｂに取り付けられる流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６からなる第２のセンサ群からの計測値を制御部２０が取り込む。具体的には、第２のセンサ群を構成する流量計２３によりアノード電極２１を通流直後の被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値及び残塩計２４により被処理水である供給水１８（電解液）中の次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値を、計測値取得部４２が入力Ｉ／Ｆ４１を介して取り込み、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共に次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４へ転送する。次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値と次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値との積により、被処理水である供給水１８（電解液）の次亜塩素酸の含有量を求める。そして、次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４は、求めた次亜塩素酸の含有量と等量若しくは次亜塩素酸の含有量±数％の範囲内の次亜塩素酸除去剤の添加量を決定し、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９へ指令値として出力する。
　また、第２のセンサ群を構成するｐＨ計２５よりアノード電極２１を通流直後の被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値を、計測値取得部４２が入力Ｉ／Ｆ４１を介して取り込み、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共にｐＨ調整剤添加量決定部４５へ転送する。ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値に基づき、中和するためのｐＨ調整剤の添加量を決定する。換言すれば、例えば、ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値が中性（ｐＨ＝７）となるｐＨ調整剤の添加量を決定する。そして、ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、決定したｐＨ調整剤の添加量をｐＨ調整剤注入ポンプ３０へ、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して指令値として出力する。
　第２のセンサ群を構成する電位計２６より配管３２の電位の計測値を、計測値取得部４２が入力Ｉ／Ｆ４１を介して取り込み、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共に防食電圧制御部４６へ転送する。
防食電圧制御部４６は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、配管３２の電位の計測値に基づき防食電圧としてアノード電極２１及び配管３２間への印加電圧を、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して防食電源２２へ指令値として出力する。
　次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された被処理水である供給水１８（電解液）は、ラインミキサー３３へ流入し、上述の実施例２で示したように、ラインミキサー３３を通流する際に、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された被処理水である供給水（電解液）１８にせん断力が与えられ、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が混合される。次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が混合された被処理水である供給水（電解液）１８は、ＲＯ膜モジュール１２側のセンサ設置位置Ａに取り付けられる流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６からなる第１のセンサ群からの計測値を制御部２０が取り込む。
具体的には、第１のセンサ群を構成する流量計２３によりラインミキサー３３にて次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が混合された被処理水である供給水（電解液）１８の流量の計測値及び残塩計２４により被処理水である供給水１８（電解液）中の次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値を、計測値取得部４２が入力Ｉ／Ｆ４１を介して取り込み、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共に次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４へ転送する。次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、被処理水である供給水１８（電解液）の流量の計測値と次亜塩素酸濃度（ｍｇ／Ｌ）の計測値との積により、被処理水である供給水１８（電解液）の次亜塩素酸の含有量を求める。そして、次亜塩素酸除去剤添加量決定部４４は、求めた次亜塩素酸の含有量と等量若しくは次亜塩素酸の含有量±数％の範囲内の次亜塩素酸除去剤の添加量を決定し、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して次亜塩素酸除去剤注入ポンプ２９へ指令値として出力する。すなわち、次亜塩素酸除去剤注入に関しフィードバック制御が実行される。
　また、第１のセンサ群を構成するｐＨ計２５よりラインミキサー３３にて次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が混合された被処理水である供給水（電解液）１８のｐＨの計測値を、計測値取得部４２が入力Ｉ／Ｆ４１を介して取り込み、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共にｐＨ調整剤添加量決定部４５へ転送する。ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値に基づき、中和するためのｐＨ調整剤の添加量を決定する。換言すれば、例えば、ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、被処理水である供給水１８（電解液）のｐＨの計測値が中性（ｐＨ＝７）となるｐＨ調整剤の添加量を決定する。そして、ｐＨ調整剤添加量決定部４５は、決定したｐＨ調整剤の添加量をｐＨ調整剤注入ポンプ３０へ、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して指令値として出力する。すなわち、ｐＨ調整剤注入に関しフィードバック制御が実行される。
　第１のセンサ群を構成する電位計２６より配管３２の電位の計測値を、計測値取得部４２が入力Ｉ／Ｆ４１を介して取り込み、ノイズ除去或いは平滑化処理等を施し、内部バス４８を介して記憶部４３の所定の領域に格納すると共に防食電圧制御部４６へ転送する。
防食電圧制御部４６は、計測値取得部４２より転送された或いは記憶部４３に格納される、配管３２の電位の計測値に基づき防食電圧としてアノード電極２１及び配管３２間への印加電圧を、内部バス４８及び出力Ｉ／Ｆ４７を介して防食電源２２へ指令値として出力する。　
　本実施例の電気防食システム２では、第２のセンサ群を構成する流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６により、アノード電極２１通流直後の被処理水である供給水（電解液）１８をモニタリングし、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤の注入制御並びに防食電圧の制御を実行する。その上で更に、第２のセンサ群を構成する流量計２３、残塩計２４、ｐＨ計２５、及び電位計２６により、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が混合された被処理水である供給水（電解液）１８をモニタリングしフィードバック制御を実行する。
　なお、本実施例では、電気防食システム２が、ｐＨ調整剤貯留槽２８、ｐＨ調整剤注入ポンプ３０、及び逆止弁３１ｂを備え、電気防食システム２を構成する制御部２０がｐＨ調整剤添加量決定部４５を有する構成を説明したが、必ずしもこれに限られず、これらの構成を有さずとも良い。また、必ずしもラインミキサー３３を設けずとも良い。
　以上の通り本実施例によれば、実施例１の効果に加え、全体制御の観点から、ＲＯ膜モジュールに流入する被処理水（電解液）及びアノード電極通流直後の被処理水（電解液）をモニタリングしフィードバック制御することにより、次亜塩素酸除去剤の添加量及び防食電圧をより高精度に制御することが可能となる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
１・・・海水淡水化プラント，２・・・電気防食システム，３・・・原水貯留槽，４・・・ＭＭＦ，５・・・限外ろ過膜，６・・・凝集剤槽，７・・・凝集剤注入ポンプ，８・・・洗浄薬品貯留槽，９・・・洗浄薬品注入ポンプ，１０・・・中間槽，１１・・・加圧ポンプ，１２・・・ＲＯ膜モジュール，１３・・・ろ過水（淡水），１４・・・濃縮水，１５・・・エネルギー回収装置，１６・・・淡水貯留槽，１７・・・濃縮水貯留槽，１８・・・供給水，１９・・・監視制御装置，２０・・・制御部，２１・・・アノード電極，２２・・・防食電源，２３・・・流量計，２４・・・残塩計，２５・・・ｐＨ計，２６・・・電位計，２７・・・次亜塩素酸除去剤貯留槽，２８・・・ｐＨ調整剤貯留槽，２９・・・次亜塩素酸除去剤注入ポンプ，３０・・・ｐＨ調整剤注入ポンプ，３１ａ，３１ｂ・・・逆止弁，３２・・・配管，３３・・・ラインミキサー，３４ａ，３４ｂ・・・フランジ，３５ａ，３５ｂ・・・絶縁材，３６・・・ボルト，３７・・・ナット，４１・・・入力Ｉ／Ｆ，４２・・・計測値取得部，４３・・・記憶部，４４・・・次亜塩素酸除去剤添加量決定部，４５・・・ｐＨ調整剤添加量決定部，４６・・・防食電圧制御部，４７・・・出力Ｉ／Ｆ，４８・・・内部バス

Claims (16)

  1. 　少なくとも、電解液を通流する金属材料からなる配管に絶縁材を介して配される電極と、
    　前記電極及び前記金属材料からなる配管との間に電圧を印加する防食電源と、
    　少なくとも、前記金属材料からなる配管に設置され配管内を通流する電解液の流量を計測する流量計及び配管内を通流する電解液中の次亜塩素酸濃度を計測する残塩計と、を備え、
    　前記流量計による電解液の流量の計測値及び前記残塩計による電解液中の次亜塩素酸濃度の計測値に基づき、配管内を通流する電解液に少なくとも次亜塩素酸除去剤を添加するよう制御する制御部を有することを特徴とする電気防食システム。
  2. 　請求項１に記載の電気防食システムにおいて、
    　前記金属材料からなる配管に設置され配管内を通流する電解液のｐＨを計測するｐＨ計を有し、
    　前記制御部は、前記ｐＨ計の計測値に基づき、配管内を通流する電解液にｐＨ調整剤を添加するよう制御することを特徴とする電気防食システム。
  3. 　請求項２に記載の電気防食システムにおいて、
    　次亜塩素酸除去剤を収容する次亜塩素酸除去剤貯留槽と、
    　次亜塩素酸除去剤注入ポンプと、
    　第１の逆止弁と、
    　ｐＨ調整剤を収容するｐＨ調整剤貯留槽と、
    　ｐＨ調整剤注入ポンプと、
    　第２の逆止弁と、を備え、
    　制御部からの指令に基づき、前記次亜塩素酸除去剤注入ポンプにより前記第１の逆止弁を介して配管内を通流する電解液に次亜塩素酸除去剤を注入すると共に、前記ｐＨ調整剤注入ポンプにより前記第２の逆止弁を介して配管内を通流する電解液にｐＨ調整剤を注入することを特徴とする電気防食システム。
  4. 　請求項３に記載の電気防食システムにおいて、
    　前記制御部は、
    　前記流量計による電解液の流量の計測値と前記残塩計による電解液中の次亜塩素酸濃度の計測値との積により電解液中の次亜塩素酸含有量を求め、求めた次亜塩素酸含有量と等量若しくは所定の裕度内の次亜塩素酸除去剤の添加量を決定し、指令値として前記次亜塩素酸除去剤注入ポンプへ出力する次亜塩素酸除去剤添加量決定部を有することを特徴とする電気防食システム。
  5. 　請求項４に記載の電気防食システムにおいて、
    　前記制御部は、
    　前記ｐＨ計による電解液のｐＨ計測値が中性となるｐＨ調整剤の添加量を決定し、指令値として前記ｐＨ調整剤注入ポンプへ出力するｐＨ調整剤添加量決定部を有することを特徴とする電気防食システム。
  6. 　請求項５に記載の電気防食システムにおいて、
    　電解液が通流する前記金属材料からなる配管の電位を計測する電位計を備え、
    　前記制御部は、
    　前記電位計による前記金属材料からなる配管の電位の計測値に基づき、前記金属材料からなる配管の電位が所定の電位となるよう、前記電極及び前記金属材料からなる配管との間に印加する電圧を指令値として前記防食電源へ出力する防食電圧制御部を有することを特徴とする電気防食システム。
  7. 　請求項６に記載の電気防食システムにおいて、
    　配管内を通流する電解液に次亜塩素酸除去剤を注入する位置及び配管内を通流する電解液にｐＨ調整剤を注入する位置よりも下流側に配されるラインミキサーを備え、
    　前記ラインミキサーは、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された電解液にせん断力を与え混合することを特徴とする電気防食システム。
  8. 　請求項６に記載の電気防食システムにおいて、
    　前記電極よりも下流側であって、且つ、配管内を通流する電解液に次亜塩素酸除去剤を注入する位置及び配管内を通流する電解液にｐＨ調整剤を注入する位置よりも下流側に配される、前記流量計、前記残塩計、前記ｐＨ計、及び前記電位計からなる第１のセンサ群と、
    　配管内を通流する電解液に次亜塩素酸除去剤を注入する位置及び配管内を通流する電解液にｐＨ調整剤を注入する位置よりも上流側であって、かつ、前記電極の近傍下流側に配される、前記流量計、前記残塩計、前記ｐＨ計、及び前記電位計からなる第２のセンサ群と、を備え、
    　前記制御部は、前記第２のセンサ群からの計測値に基づき、少なくとも配管内を通流する電解液に次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤を注入し、更に、前記第１のセンサ群からの計測値に基づき、前記次亜塩素酸除去剤注入ポンプと前記ｐＨ調整剤注入ポンプ及び前記防食電源をフィードバック制御することを特徴とする電気防食システム。
  9. 　前処理部により処理された海水を加圧する加圧ポンプと、
    　前記加圧ポンプにより加圧された海水を導入し、高濃度の塩水である濃縮水とろ過水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
    　前記逆浸透膜モジュールより排出される濃縮水を導入し、前記加圧ポンプを駆動する動力の一部としてエネルギーを回収するエネルギー回収装置と、
    　前記加圧ポンプと前記逆浸透膜モジュールとを接続し加圧された海水を通流する配管と、
    　前記逆浸透膜モジュールと前記エネルギー回収装置とを接続し濃縮水が通流する配管と、
    　前記加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管に絶縁材を介して配される電極と、前記電極及び前記加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管との間に電圧を印加する防食電源と、加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管に設置され配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水の流量を計測する流量計と、加圧された海水及び／又は濃縮水中の次亜塩素酸濃度を計測する残塩計を有する電気防食システムと、を備え、
    　前記電気防食システムは、前記流量計による加圧された海水及び／又は濃縮水の流量の計測値及び前記残塩計による加圧された海水及び／又は濃縮水中の次亜塩素酸濃度の計測値に基づき、配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水に少なくとも次亜塩素酸除去剤を添加するよう制御する制御部を有することを特徴とする海水淡水化プラント。
  10. 　請求項９に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　前記加圧された海水を通流する配管及び／又は前記濃縮水が通流する配管に設置され配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水のｐＨを計測するｐＨ計を有し、
    　前記制御は、前記ｐＨ計の計測値に基づき、配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水にｐＨ調整剤を添加するよう制御することを特徴とする海水淡水化プラント。
  11. 　請求項１０に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　次亜塩素酸除去剤を収容する次亜塩素酸除去剤貯留槽と、
    　次亜塩素酸除去剤注入ポンプと、
    　第１の逆止弁と、
    　ｐＨ調整剤を収容するｐＨ調整剤貯留槽と、
    　ｐＨ調整剤注入ポンプと、
    　第２の逆止弁と、を備え、
    　制御部からの指令に基づき、前記次亜塩素酸除去剤注入ポンプにより前記第１の逆止弁を介して配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水に次亜塩素酸除去剤を注入すると共に、前記ｐＨ調整剤注入ポンプにより前記第２の逆止弁を介して配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水にｐＨ調整剤を注入することを特徴とする海水淡水化プラント。
  12. 　請求項１１に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　前記制御部は、
    　前記流量計による加圧された海水及び／又は濃縮水の流量の計測値と前記残塩計による加圧された海水及び／又は濃縮水中の次亜塩素酸濃度の計測値との積により加圧された海水及び／又は濃縮水中の次亜塩素酸含有量を求め、求めた次亜塩素酸含有量と等量若しくは所定の裕度内の次亜塩素酸除去剤の添加量を決定し、指令値として前記次亜塩素酸除去剤注入ポンプへ出力する次亜塩素酸除去剤添加量決定部を有することを特徴とする海水淡水化プラント。
  13. 　請求項１２に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　前記制御部は、
    　前記ｐＨ計による加圧された海水及び／又は濃縮水のｐＨ計測値が中性となるｐＨ調整剤の添加量を決定し、指令値として前記ｐＨ調整剤注入ポンプへ出力するｐＨ調整剤添加量決定部を有することを特徴とする海水淡水化プラント。
  14. 　請求項１３に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　加圧された海水及び／又は濃縮水が通流する配管の電位を計測する電位計を備え、
    　前記制御部は、
    　前記電位計による前記加圧された海水及び／又は濃縮水が通流する配管の電位の計測値に基づき、前記加圧された海水及び／又は濃縮水が通流する配管の電位が所定の電位となるよう、前記電極及び前記加圧された海水及び／又は濃縮水が通流する配管との間に印加する電圧を指令値として前記防食電源へ出力する防食電圧制御部を有することを特徴とする海水淡水化プラント。
  15. 　請求項１４に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水に次亜塩素酸除去剤を注入する位置及び配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水にｐＨ調整剤を注入する位置よりも下流側に配されるラインミキサーを備え、
    　前記ラインミキサーは、次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤が注入された加圧された海水及び／又は濃縮水にせん断力を与え混合することを特徴とする海水淡水化プラント。
  16. 　請求項１４に記載の海水淡水化プラントにおいて、
    　前記電極よりも下流側であって、且つ、配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水に次亜塩素酸除去剤を注入する位置及び配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水にｐＨ調整剤を注入する位置よりも下流側に配される、前記流量計、前記残塩計、前記ｐＨ計、及び前記電位計からなる第１のセンサ群と、
    　配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水に次亜塩素酸除去剤を注入する位置及び配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水にｐＨ調整剤を注入する位置よりも上流側であって、かつ、前記電極の近傍下流側に配される、前記流量計、前記残塩計、前記ｐＨ計、及び前記電位計からなる第２のセンサ群と、を備え、
    　前記制御部は、前記第２のセンサ群からの計測値に基づき、少なくとも配管内を通流する加圧された海水及び／又は濃縮水に次亜塩素酸除去剤及びｐＨ調整剤を注入し、更に、前記第１のセンサ群からの計測値に基づき、前記次亜塩素酸除去剤注入ポンプと前記ｐＨ調整剤注入ポンプ及び前記防食電源をフィードバック制御することを特徴とする海水淡水化プラント。
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