循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供一種循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其能夠?qū)⒒厥账械牧姿岢煞钟糜谒挡考姆栏g，并且也能夠抑制水系中的垢析出。本發(fā)明的解決方法是提供一種循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其是補給水的至少一部分使用含有磷酸的回收水的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，對濃縮進行管理，使冷卻水中的磷酸濃度成為20～25mgPO43-/L，并且添加垢防止聚合物10～20mg/L，并且管理冷卻水的pH使該pH成為7.0～7.5，并且使冷卻水中的鈣硬度成為1500mg?CaCO3/L以下、Cl-濃度成為2500mg/L以下、SO42-濃度成為2500mg/L以下。
【專利說明】循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，特別是涉及一種補給水的至少一部分使用回收水的水質(zhì)管理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在開放型循環(huán)冷卻水系中，以與水的蒸發(fā)、飛散相符的量向水系供給補給水。
[0003]為了對水進行有效利用，現(xiàn)有技術(shù)中作為補給水的至少一部分使用回收水(例如，參見專利文獻I的0009段落、專利文獻2的0007段落)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2011-224455
[0007]專利文獻2:日本特開2008-249275


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在來自都市排水處理水、工廠排水處理水等的回收水中含有磷酸成分。該磷酸成分，具有防腐蝕作用，另一方面，會生成磷酸鈣系垢。
[0009]本發(fā)明的目的是，提供一種循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其能夠?qū)⒒厥账械牧姿岢煞钟糜谒挡考姆栏g，并且能夠抑制水系中的垢析出。
[0010]本發(fā)明的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其是補給水的至少一部分使用含有磷酸的回收水的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，對濃縮進行管理，使冷卻水中的磷酸濃度成為20~25mg PO43VL,并且添加垢防止聚合物10~20mg/L，并且管理冷卻水的pH使該PH成為7.0~7.5，并且使冷卻水中的鈣硬度成為1500mg CaC03/L以下、CF濃度成為2500mg/L以下、SO廣濃度成為2500mg/L以下。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過來自回收水的磷酸進行水系部件的防腐蝕，并且，能夠通過垢防止聚合物的添加、PH管理以及鈣硬度、Cl'S042_的濃度管理防止垢(包括抑制)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是試驗裝置的流程圖。
[0013]圖2是試驗裝置的流程圖。
[0014]圖3是表示試驗結(jié)果的圖。
[0015]圖4是表示試驗結(jié)果的圖
[0016]其中，附圖標記說明如下:
[0017]I冷卻塔；5熱交換器；11浮球閥(ball tap) ；25排放泵。

【具體實施方式】
[0018]下面，對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。
[0019]本發(fā)明適用于在如圖1所示的開放型循環(huán)冷卻水系中作為補給水的至少一部分使用回收水的情形。
[0020]作為回收水，例示了來自都市排水處理水、工廠排水處理水等的回收水，但是并不限定于這些。作為該回收水中的磷酸濃度，優(yōu)選是3~7mg P043_/L,特別優(yōu)選是4~6mgPO43VL 左右。
[0021]圖1是在后述的實施例中使用的循環(huán)冷卻水系的流程圖，冷卻塔I的箱部(C V卜)la的水經(jīng)由送水泵2、配管3、流量計4、熱交換器5、配管6，從冷卻塔I內(nèi)的上部的散水噴嘴7散入填充材料8中，通過蒸發(fā)潛熱被冷卻，落下至箱部Ia中。
[0022]對于箱部la，可經(jīng)由補給水配管10以及浮球閥11供給補給水。
[0023]通過電導(dǎo)率計20測定箱部Ia內(nèi)的水的電導(dǎo)率，并且分別使用鈣硬度計21、C1_離子傳感器22以及S042_離子傳感器23測定鈣硬度、Cl—濃度以及S042_濃度，通過控制器(未圖示)控制排放泵25?？刂萍铀幈?6使水系內(nèi)的垢防止聚合物濃度成為規(guī)定范圍。通過加藥量、排放量以及飛散損失量計算出水系內(nèi)的垢防止聚合物濃度。符號27表示垢防止聚合物水溶液的儲罐。
[0024]另外,通過pH計30測定箱部Ia內(nèi)的水的pH,通過加藥泵32向箱部Ia內(nèi)添加硫酸罐31內(nèi)的硫酸使該pH成為7.0~7.5的范圍。此外，圖1是試驗裝置，因此，還設(shè)置有下述線路:從配管3向配管40分流冷卻水，經(jīng)由流量調(diào)整閥41向試驗容器42通水，與試驗容器42內(nèi)的測試片(未圖示)接觸后，經(jīng)由配管43向配管6返回。
[0025]本發(fā)明中，進行濃縮管理，使冷卻水中的磷酸濃度成為20~25mg PO43VL,另外，使鈣硬度成為1500mg CaC03/L以下、Cl_濃度成為2500mg/L以下、S042_濃度成為2500mg/L以下。即，在前述各傳感器檢測出的這些值不超過上述上限值的范圍內(nèi)，以盡可能高的濃縮倍率進行運轉(zhuǎn)，由此使磷酸濃度在20mg P0/7L以上。另外，鈣硬度、Cl—濃度、S042_濃度中的任一項超過上述的上限值，則使排放泵25工作進行排放，排除箱部Ia內(nèi)的水，經(jīng)由浮球閥11導(dǎo)入補給水。
[0026]此外，在即使進行高濃縮倍率運轉(zhuǎn)，磷酸濃度也沒有達成20mg PO43VL時，添加磷Ife系垢防止劑。
[0027]如前所述，調(diào)整pH，使pH計30檢測出的pH成為7.0~7.5。在pH超過7.5時，添加硫酸。在pH低于7.0時添加堿劑。
[0028]另外，為了抑制磷酸鈣系垢的生成，添加10~20mg/L的垢防止聚合物(聚合物系垢防止劑)。作為聚合物系垢防止劑，適宜使用從由2-羥基-3-烯丙氧基-1-丙磺酸(HAPS)、馬來酸、以及2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)構(gòu)成的組中選出的一種或兩種以上的單體進行聚合而成，或者這些與丙烯酸(AA)和/或甲基丙烯酸(MA)進行共聚而成的，平均分子量5000~20000左右的均聚物或共聚物。
[0029]通過如上所述地對冷卻水系進行管理，能夠利用來自回收水的磷酸，對水系部件進行防腐蝕，并且也抑制了垢的附著。
[0030]實施例
[0031]實施例1
[0032] 在圖1所示的試驗裝置中，使用下述水質(zhì)的合成補給水，在下述條件進行濃縮管理。另外，在試驗期間中，冷卻水的一部分流入容器42，與收容在容器42內(nèi)的鐵制測試片接觸，從測試片的腐蝕減少量測定腐蝕速度。
[0033]<補給水>
[0034]對于栃木縣野木町(日本地名)的自來水，添加正磷酸5mg/L，并且分別添加CaCl2使鈣硬度成為300mg/L以CaCO3計、添加NaCl使氯化物離子濃度成為500mg/L、添加Na2SO4使硫酸離子濃度成為500mg/L。
[0035]<濃縮倍數(shù)N〉
[0036]濃縮倍數(shù)N為2、3、4、5或6倍。
[0037]<pH>
[0038]通過硫酸將pH調(diào)整為7.0~7.5。
[0039]<聚合物>
[0040]添加AA/HAPS系聚合物(重量平均分子量10000)以及AA/AMPS系聚合物(重量平均分子量 10000) 12mg-固體 /L (mg-solid/L)。
[0041]試驗結(jié)束時的測試片(鐵)的腐蝕速度示于圖3。由此可見，通過管理濃縮倍數(shù)N、使磷濃度維持于20~25mg/L，防腐蝕效果成為良好，另一方面，磷濃度少的情況(現(xiàn)狀處理)、過剩的情況，腐蝕速度變高，在高鹽類濃度水系中，效果變得不充分。
[0042]試驗例I
[0043]使用高熱負荷試驗裝置(圖2 )，測定向傳熱面上的附著速度。在圖2中，往儲罐50內(nèi)供給下述水質(zhì)的相當于補給水的供試驗水(以下，稱為補給水)，通過泵51，向試驗槽52循環(huán)供給該補給水，在試驗槽52中收容有在作為試驗片的鐵制管(外徑30mm、長度300mm)53中插入電熱器54而成的物體。將水溫設(shè)為30°C,通過電熱器54將管53的表面溫度加熱至80°C。連續(xù)供給使滯留時間成為80hr。試驗期間為48hr，在48小時后，拉上管測定附著量。也合并實施了，作為比較例的以往公知的相當于N=2的水(pH8.0、鈣硬度500mg/L、T-P0410mg/L)的評價。
[0044]<相當于補給水的供試驗水>
[0045]對純水添加5%M堿溶液(碳酸氫鈉溶液)使M堿度成為100mg/L以CaCO3計，添加AA/HAPS聚合物(80/20、分子量5000 )以及AA/AMPS系聚合物(80/20、分子量10000 )12mg-固體/L (mg-solid/L)，添加正磷酸使磷濃度成為20mg P043_/L，添加CaCl2使鈣硬度成為1200mg/L以CaCO3計，添加NaCl使氯化物離子濃度成為2500mg/L，添加Na2SO4使硫酸離子濃度成為1000mg/L，并且通過硫酸調(diào)整pH成為7.0~8.0。
[0046]將附著速度測定結(jié)果示于圖4。如圖4所示，在pH7.8以上，確認了大量的垢的附著，但是，在PH7.5以下，則附著變得輕微，與以往的處理相比，附著量變得輕微。
【權(quán)利要求】
1.一種循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其是補給水的至少一部分使用含有磷酸的回收水的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于， 對濃縮進行管理，使冷卻水中的磷酸濃度成為20~25mg PO43VL, 并且，添加垢防止聚合物10~20mg/L, 并且，管理冷卻水的pH使該pH成為7.0~7.5， 并且，使冷卻水中的鈣硬度成為1500mg CaC03/L以下、Cl_濃度成為2500mg/L以下、SO/—濃度成為2500mg/L以下。
2.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，回收水中的磷酸濃度是 3 ~7mg PO43VL0
3.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，對濃縮進行管理，使?jié)饪s程度在鈣硬度、Cr濃度以及so42_濃度不超過上述的上限值的范圍內(nèi)變高。
4.如權(quán)利要求3所述的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，在即使對濃縮進行管理磷酸濃度也達不到20mg PO43VL時，添加磷酸系垢防止劑。
5.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，當鈣硬度、Cl—濃度以及so42_濃度中的任一者超過上述的上限值，則進行排放。
6.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，從加藥量、排放量以及飛散損失量計算出前述水系內(nèi)的聚合物濃度。
7.如權(quán)利要求1或2所述的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)管理方法，其特征在于，前述回收水是都市排水處理水或者是工廠排水處理水。
【文檔編號】C02F9/10GK104129878SQ201310159434
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】藤田和久, 村野靖 申請人:栗田工業(yè)株式會社