(57)【要約】【課題】電気式脱陽イオン装置が起動されてから導電率計での導電率の測定が可能な状態となるまでの時間を短縮する。【解決手段】脱陽イオン水の導電率の測定システム１は、陽イオンと陰イオンとを含む被処理水に対して脱陽イオン処理を行う電気式脱陽イオン装置３と、電気式脱陽イオン装置３の下流に設けられ、電気式脱陽イオン装置３の出口水に対して脱陽イオン処理を行う第１の脱陽イオン装置４と、第１の脱陽イオン装置４の下流に設けられ、少なくとも第１の脱陽イオン装置４で処理された水の導電率を測定する導電率計５と、を有する。【選択図】図１
2019219199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽イオンと陰イオンとを含む被処理水に対して脱陽イオン処理を行う電気式脱陽イオン装置と、
前記電気式脱陽イオン装置の下流に設けられ、前記電気式脱陽イオン装置の出口水に対して脱陽イオン処理を行う第１の脱陽イオン装置と、
前記第１の脱陽イオン装置の下流に設けられ、少なくとも前記第１の脱陽イオン装置で処理された水の導電率を測定する導電率計と、を有する、脱陽イオン水の導電率の測定システム。
【請求項２】
前記第１の脱陽イオン装置はカチオン交換樹脂が充填されたカートリッジポリッシャーである、請求項１に記載の測定システム。
【請求項３】
前記電気式脱陽イオン装置と前記導電率計との間であって、前記第１の脱陽イオン装置の上流または下流に設けられた脱気膜装置を有する、請求項１または２に記載の測定システム。
【請求項４】
前記第１の脱陽イオン装置と前記導電率計との間に設けられた第２の脱陽イオン装置と、
前記第１の脱陽イオン装置と前記第２の脱陽イオン装置との間に設けられ、前記第１の脱陽イオン装置の脱陽イオン性能を測定する測定手段と、を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の測定システム。
【請求項５】
前記測定手段は前記第１の脱陽イオン装置の出口水の導電率を測定する中間導電率計であり、
前記中間導電率計で測定した前記出口水の導電率と前記導電率計で測定した水の導電率とを比較し、前記第１の脱陽イオン装置の陽イオン除去性能の低下が生じているか否かを判定する判断手段を有する、請求項４に記載の測定システム。
【請求項６】
陽イオンと陰イオンとを含む被処理水に対して電気式脱陽イオン装置で脱陽イオン処理を行った後、前記電気式脱陽イオン装置に被処理水が充填された状態で、前記電気式脱陽イオン装置への通電を停止することと、
前記電気式脱陽イオン装置への通電を再開し、前記電気式脱陽イオン装置の出口水に対して、前記電気式脱陽イオン装置の下流に設けられた第１の脱陽イオン装置で脱陽イオン処理を行うことと、
少なくとも前記第１の脱陽イオン装置で処理された水の導電率を、前記第１の脱陽イオン装置の下流に設けられた導電率計で測定することと、を有する、脱陽イオン水の導電率の測定方法。
【請求項７】
前記電気式脱陽イオン装置と前記導電率計との間であって、前記第１の脱陽イオン装置の上流または下流に設けられた脱気膜装置で被処理水を脱気することを有する、請求項６に記載の測定方法。
【請求項８】
前記第１の脱陽イオン装置の出口水に対し、前記第１の脱陽イオン装置と前記導電率計との間に設けられた第２の脱陽イオン装置で脱陽イオン処理を行うことと、
前記第１の脱陽イオン装置と前記第２の脱陽イオン装置との間に設けられた中間導電率計で、前記第１の脱陽イオン装置の出口水の導電率を測定することと、
前記中間導電率計で測定した前記出口水の導電率と前記導電率計で測定した水の導電率とを比較し、前記第１の脱陽イオン装置の陽イオン除去性能の低下が生じているか否かを判定することと、を有する、請求項６または７に記載の測定方法。
【請求項９】
前記被処理水は火力発電所の復水である、請求項６から８のいずれか１項に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱陽イオン水の導電率の測定システム及び測定方法に関し、特に火力発電所における復水の導電率の測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電所では、ボイラで生成された高温高圧の水蒸気が蒸気タービンに導入され、蒸気タービンから排出された排蒸気が復水器で凝縮されて復水となり、復水がボイラに給水として供給されるという水循環が行われている。復水中には腐食生成物などの不純物が蓄積するため、火力発電所には定常運転時に復水からこれらの不純物を除去する復水脱塩装置が設置されている。復水器が海水冷却方式である場合、復水脱塩装置は復水に混入する可能性のある海水に含まれる塩化ナトリウム等を一定時間にわたり捕捉して復水系を保護する機能も有している。しかし、一定量を上回る量の海水が流入すると復水脱塩装置の運転許容範囲を超えるため、火力発電所には、復水中の海水成分を検出することを目的として導電率計が設けられている。
【０００３】
一方、火力発電所においては復水系の配管等の腐食を抑制するため、復水にアンモニア等のｐＨ調整剤を添加し、復水をアルカリ性にする運用が行われている。このため、復水は比抵抗が低く導電率が高い状態にあり、微量の海水が復水系に混入しても比抵抗ないし導電率の変化が少ない。従って、導電率計で海水の混入を精度よく検知することが難しい。この課題を解決するため、アンモニア等の陽イオンを予め電気式脱陽イオン装置で除去し、導電率の低下した復水を導電率計に供給する方法がとられることがある（特許文献１，２）。この方法によれば、海水に由来する陰イオンの検出精度が高められ、海水の混入を精度よく検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６７１２７２号公報
【特許文献２】特許第３７０４２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
火力発電所では、負荷の変動に対応するため日間起動停止（ＤＳＳ）、週末起動停止（ＷＳＳ）等の運用が行われ、頻繁に起動停止が繰り返されることがある。火力発電所の運転中は電気式脱陽イオン装置も稼動状態にあるが、運転が停止すると電気式脱陽イオン装置の運転も停止する。電気式脱陽イオン装置は停止中には電圧が印加されないため、電気式脱陽イオン装置の脱塩室内に滞留する復水中の陽イオンが脱塩室内で拡散する。このため、電気式脱陽イオン装置の起動後しばらくの間は、通常より多い陽イオンを含む復水が電気式脱陽イオン装置から排出する可能性がある。その場合、導電率計には導電率の高い復水が供給されることとなり、海水に由来する陰イオンを正確に検出できなくなる。この状態は一定時間の経過後解消されるが、導電率計は測定可能な状態となるまでしばらく待機する必要がある。
【０００６】
本発明は、電気式脱陽イオン装置が起動されてから導電率計での導電率の測定が可能な状態となるまでの時間を短縮することが可能な脱陽イオン水の導電率の測定システム及び測定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】
【０００７】
本発明の一態様によれば、脱陽イオン水の導電率の測定システムは、陽イオンと陰イオンとを含む被処理水に対して脱陽イオン処理を行う電気式脱陽イオン装置と、電気式脱陽イオン装置の下流に設けられ、電気式脱陽イオン装置の出口水に対して脱陽イオン処理を行う第１の脱陽イオン装置と、第１の脱陽イオン装置の下流に設けられ、少なくとも第１の脱陽イオン装置で処理された水の導電率を測定する導電率計と、を有する。
【０００８】
本発明の一態様によれば、脱陽イオン水の導電率の測定方法は、陽イオンと陰イオンとを含む被処理水に対して電気式脱陽イオン装置で脱陽イオン処理を行った後、電気式脱陽イオン装置に被処理水が充填された状態で、電気式脱陽イオン装置への通電を停止することと、電気式脱陽イオン装置への通電を再開し、電気式脱陽イオン装置の出口水に対して、電気式脱陽イオン装置の下流に設けられた第１の脱陽イオン装置で脱陽イオン処理を行うことと、少なくとも第１の脱陽イオン装置で処理された水の導電率を、第１の脱陽イオン装置の下流に設けられた導電率計で測定することと、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
被処理水に対して電気式脱陽イオン装置で脱陽イオン処理を行った後、電気式脱陽イオン装置への通電を停止すると、上述のように被処理水中の陽イオンが脱塩室内で拡散する。この状態で電気式脱陽イオン装置を再起動しても、陽イオンが脱塩室内で拡散する状態はしばらく続くため、陽イオンは電気式脱陽イオン装置から流出する。しかし、電気式脱陽イオン装置から流出した陽イオンは少なくとも第１の脱陽イオン装置で除去され、第１の脱陽イオン装置の出口水は脱陽イオン水となっているため、導電率計で直ちに測定を行うことができる。従って、電気式脱陽イオン装置が起動されてから導電率計での導電率の測定が可能な状態となるまでの時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システムの概念図である。
【図２】電気式脱陽イオン装置の運転中と停止中の脱塩室における陽イオン濃度の分布を示す概念図である。
【図３】電気式脱陽イオン装置の入口水／出口水と第１の脱陽イオン装置の出口水の陽イオン濃度の時間変化の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システムの概念図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の変形例に係る脱陽イオン水の導電率測定システムの概念図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明のいくつかの実施形態を説明する。各実施形態において、被処理水は火力発電所の復水である。すなわち、本発明の各実施形態は火力発電所が備えるシステムである。しかし、本発明はこれに限定されず、電気式脱陽イオン装置で生成される脱陽イオン水の導電率を測定するシステムと方法に適用することができる。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１（以下、システム１という）の概念図を示している。システム１は電気式脱陽イオン装置３と、第１の脱陽イオン装置４と、導電率計５と、流量計２と、弁６とを有している。これらの装置は復水配管８から分岐する配管７上に設置されている。電気式脱陽イオン装置３は陽イオンと陰イオンを含む被処理水に対して脱陽イオン処理を行い、脱陽イオン水を生成する。第１の脱陽イオン装置４は電気式脱陽イオン装置３の下流に設けられ、電気式脱陽イオン装置３の出口水に対して脱陽イオン処理を行う。第１の脱陽イオン装置４は後述するように電気式脱陽イオン装置３の起動時に電気式脱陽イオン装置３で除去されない陽イオンを除去する。流量計２は電気式脱陽イオン装置３に流入する復水（被処理水）の流量を測定する。弁６は通常開かれているが、システム１を復水系から隔離する必要があるときに閉じられる。導電率計５は第１の脱陽イオン装置４の下流に設けられ、電気式脱陽イオン装置３と第１の脱陽イオン装置４で被処理水を処理することによって生成される脱陽イオン水の導電率を測定する。導電率計５の下流はドレン（図示せず）に接続されており、復水として再利用され、または廃棄される。
【００１３】
第１の脱陽イオン装置４にはＨ形のカチオン交換樹脂が充填されている。第１の脱陽イオン装置４は陽イオンが除去できる限り形式は限定されないが、カチオン交換樹脂が充填されたカートリッジポリッシャーであることが望ましい。これによって、第１の脱陽イオン装置４の交換を容易に行うことができる。第１の脱陽イオン装置４の樹脂量は２５０ｍｌ〜２０００ｍｌ程度の範囲から選択され、カラムのサイズは樹脂量に応じて例えば以下のように設定することができる。
・樹脂量約２０００ｍｌの場合：直径１００ｍｍ×高さ２５０ｍｍ
・樹脂量約  ５７０ｍｌの場合：直径  ６０ｍｍ×高さ２００ｍｍ
・樹脂量約  ２５０ｍｌの場合：直径  ４０ｍｍ×高さ２００ｍｍ
樹脂層の層高が低すぎると、イオン交換帯長さの確保が困難となるとともに流路断面内で被処理水の流れの偏りが生じやすくなり、イオン交換能力を発揮できない。イオン交換樹脂層の直径に対する層高の比は２以上とすることが望ましい。一方、カラムが大きすぎると、第１の脱陽イオン装置４の停止前にカラム内に滞留した水が再起動後に復水配管８から供給される水と置換されるのに時間がかかる。従って、必要な交換容量になるよう樹脂量及びカラムのサイズを決めることが望ましい。
【００１４】
電気式脱陽イオン装置３は脱塩室３１と脱塩室３１の両側にカチオン交換膜３４，３５を介して配置された一対の濃縮室３２，３３と、を有している。濃縮室３２には正極３６が、濃縮室３３には負極３７が配置され、濃縮室３２，３３は電極室を兼ねている。正極３６と負極３７は直流電源〈図示せず〉に接続されている。脱塩室３１にはカチオン交換体３８が充填されている。カチオン交換体３８の構成はカチオン成分を捕捉、除去できる限り限定されないが、カチオン交換樹脂またはモノリス状多孔質陽イオン交換体（以下、単に「モノリス」という。）、繊維状多孔質陽イオン交換体、粒子凝集型多孔質陽イオン交換体を好適に用いることができる。
【００１５】
モノリスとしては、互いにつながっているマクロポアとマクロポアの壁内に平均径が１〜１０００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍのメソポアを有する連続気泡構造を有し、全細孔容積が１〜５０ｍｌ／ｇ、好ましくは４〜２０ｍｌ／ｇであり、イオン交換基が均一に分布され、イオン交換容量が０.５ｍｇ当量／ｇ乾燥多孔質体以上のものが挙げられる。モノリスのその他の物性及びその製造方法は、例えば特開２００３−３３４５６０号公報に開示されている。
【００１６】
陽イオン交換体としてモノリスを用いれば、細孔容積や比表面積を格段に大きくすることができる。このため、電気式脱陽イオン装置３の脱イオン効率が著しく向上し非常に有利である。また、モノリスの全細孔容積が１ｍｌ／ｇ未満であると、単位断面積当りの通水量が小さくなってしまい、処理能力が低下してしまうため好ましくない。一方、全細孔容積が５０ｍｌ／ｇを超えると、骨格部分の占める割合が低下し、多孔質体の強度が著しく低下してしまうため好ましくない。全細孔容積が１〜５０ｍｌ／ｇであるモノリスを電気式脱陽イオン装置３のイオン交換体として使用した場合、多孔質体の強度と脱イオン効率を共に満足したものとすることができる点で好ましい。また、モノリスのイオン交換容量が０.５ｍｇ当量／ｇ乾燥多孔質体未満であると、イオン吸着容量が不足して好ましくない。また、イオン交換基の分布が不均一であると、多孔質陽イオン交換体内のイオン移動が不均一となり、吸着されたイオンの迅速な排除が阻害されるので好ましくない。
【００１７】
繊維状多孔質陽イオン交換体としては、例えば特開平５−６４７２６号公報に記載の単繊維や単繊維の集合体である織布及び不織布、さらにこれらの加工品に放射線グラフト重合を利用してイオン交換基を導入し、加工成形したものが挙げられる。また、粒子凝集型多孔質陽イオン交換体としては、例えば特開平１０−１９２７１６号公報、特開平１０−１９２７１７号公報に記載の熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマーの混合ポリマー、あるいは架橋性ポリマーを用いてイオン交換樹脂粒子を結合し、加工成形したものが挙げられる。
【００１８】
本実施形態の電気式脱陽イオン装置３はＥＤＩ（Electro DeIonization）とも呼ばれる電気再生式脱陽イオン装置である。ＥＤＩでは、カチオン交換体３８によってカチオン成分（ＮＨ４＋、Ｎａ＋、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋等）が捕捉されるのと同時に、脱塩室３１内で水の解離反応が起こり、水素イオンと水酸化物イオンが発生する。カチオン交換体３８に捕捉されたカチオン成分は、水素イオンと交換されてカチオン交換体３８から遊離する。遊離したカチオン成分はカチオン交換体３８を伝って負極３７側のカチオン交換膜３５まで電気泳動し、カチオン交換膜３５で電気透析されて濃縮室３３へ移動する。濃縮室３３に移動したカチオン成分は、濃縮室３３を流れる濃縮水と共に排出される。カチオン交換体３８の交換基はカチオン成分と結合後、カチオン成分を遊離させて水素イオンと再結合するため、カチオン交換体３８は連続的に再生されることとなる。このように、ＥＤＩにおいては、カチオン成分の除去とカチオン交換体３８の再生が自動的かつ連続的に行われるため、基本的にカチオン交換体３８の再生を別工程で行う必要がない。なお、電気式脱陽イオン装置３はＥＤＩに限定されず、カチオン交換体３８が充填されない電気透析装置（ＥＤ）であってもよい。
【００１９】
以下、システム１の運転方法について述べる。発電所の運転中は、復水配管８を復水が流れている。復水のサンプリングを行うときは弁６が開かれており、復水の一部が配管７を通って電気式脱陽イオン装置３に導入される。配管７を流れる復水の流量、すなわち電気式脱陽イオン装置３に導入される被処理水の流量は電気式脱陽イオン装置３の上流に設置された流量計２で測定される。
【００２０】
復水（被処理水）には、復水系の配管や設備の腐食を防止するため、アンモニアやヒドラジンが含まれている。これらは復水のｐＨを調整するために復水に添加されるｐＨ調整剤である。復水のｐＨは従来の火力発電所では８.５〜９.８程度とされていたが、近年では１０以上で運用されることもある。ｐＨ調整剤は通常陽イオン（カチオン成分）の形態で復水中に存在している。例えば、アンモニアはＮＨ４＋の形態で復水中に存在している。被処理水中の陽イオンは電気式脱陽イオン装置３のカチオン交換体３８に捕捉され、カチオン交換膜３５を通って負極３７側の濃縮室３３に排出される。図２（ａ）には脱塩室３１における陽イオンＣの分布を概略的に示している。陽イオンＣは、脱塩室３１の入口では脱塩室３１の幅方向（電流印加方向）におけるほぼ全域に分布しているが、被処理水の流通方向下流に行くに従い負極３７側に偏在するようになる。脱塩室３１の出口付近では、陽イオンＣは脱塩室３１の幅方向のほぼ全域に渡って除去され、脱塩室３１の出口水はほぼ純水（脱陽イオン水）となる。このため、導電率計５で測定される処理水の導電率は０.０６μＳ／ｃｍ程度となる。
【００２１】
海水冷却方式の復水器に接続された復水系には海水が混入する可能性がある。すなわち、復水器内では蒸気側が減圧されているため、復水器内の海水が流れる細管にピンホールなどが生じると、海水が細管から蒸気側に侵入し、復水の塩類濃度が著しく上昇する。海水に含まれる塩としてはＮａＣｌ，Ｎａ２ＳＯ４などが挙げられる。これらの塩が混入した復水が電気式脱陽イオン装置３に導入されると、カチオン交換体３８でＮＨ４＋、Ｎａ＋が捕捉され、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４などを含む処理水が電気式脱陽イオン装置３から排出される。導電率計５はＣｌ−、ＳＯ４−２等の形態で処理水中に存在する陰イオンを検出する。このため、導電率計５で測定される処理水の導電率は通常よりも大きな値（例えば０.１μＳ／ｃｍ以上）となる。このように、陽イオンがほとんど除去され、塩素イオン等の海水由来の陰イオンを含む処理水の導電率を導電率計５で測定することによって、海水の復水への混入を検出することができる。このような導電率計５は酸導電率計と呼ばれることもある。
【００２２】
次に、火力発電所が停止後に再起動するときのシステム１の作動を述べる。火力発電所が停止すると、電気式脱陽イオン装置４の脱塩室３１に被処理水が充填された状態で、電気式脱陽イオン装置３への通電も停止され、正極３６と負極３７の間を流れる電流もゼロとなる。電流が停止すると濃縮水からの陽イオンの逆拡散やイオン交換体にイオン交換された陽イオンの拡散が生じ、図２（ｂ）に示すように、脱塩室３１のほぼ全域に陽イオンＣが分布する。この状態で電気式脱陽イオン装置３への通電を再開すると、陽イオンＣは再び負極３７側に偏在し、図２（ａ）に示す状態となる。しかしながら、図２（ａ）に示す状態になるまでは通常数時間を要するため、通電後（すなわち、火力発電所の立ち上げ後）直ちに電気式脱陽イオン装置３の出口水の導電率を導電率計５で測定すると、陽イオンを大量に含む処理水の導電率が測定されることになる。従って、従来のシステムでは処理水の導電率が所定の基準値に達するまで導電率計５による測定を待機する必要がある。
【００２３】
本実施形態では電気式脱陽イオン装置３の出口水が第１の脱陽イオン装置４で処理され、出口水に含まれる陽イオンが除去される。第１の脱陽イオン装置４は陽イオンを直接樹脂で除去するため、上述の待機時間が不要であり、第１の脱陽イオン装置４の出口水は陽イオン濃度の低下した処理水となっている。これにより、電気式脱陽イオン装置３の通電直後から導電率計５による高精度の測定が可能となる。
【００２４】
図３には、電気式脱陽イオン装置３の入口水／出口水と第１の脱陽イオン装置４の出口水の陽イオン濃度の時間変化の一例を示している。横軸は、電気式脱陽イオン装置３が停止し脱塩室３１の陽イオン分布が図２（ｂ）に示す状態となった後、電気式脱陽イオン装置３を再起動してからの経過時間を示している。電気式脱陽イオン装置３の入口水の導電率は一定である。電気式脱陽イオン装置３は被処理水に対して脱陽イオン処理を行うため、導電率は電気式脱陽イオン装置３の起動直後から減少し始め、約４時間で一定値に達している。このとき電気式脱陽イオン装置３の脱塩室３１の陽イオン分布は図２（ａ）に示す状態になっていると考えられる。この間、電気式脱陽イオン装置３の出口水に含まれる陽イオンは第１の脱陽イオン装置４で除去されるため、第１の脱陽イオン装置４の出口水の導電率は電気式脱陽イオン装置３の起動直後から十分低い値に維持されている。
【００２５】
このように、脱陽イオン装置３の通電再開後（すなわち、火力発電所の立ち上げ後）一定の時間が経過すると、電気式脱陽イオン装置３の出口水の陽イオン濃度は低下するため、第１の脱陽イオン装置４の陽イオン負荷は急激に減少する。換言すれば、第１の脱陽イオン装置４は、主に脱陽イオン装置３の通電再開後一定時間内に電気式脱陽イオン装置３から排出される陽イオンを除去できればよく、一定時間経過後に処理する陽イオンの量はごくわずかである。従って、第１の脱陽イオン装置４のイオン交換容量は、この一定時間内に発生する陽イオンの負荷に基づき決定することが可能である。第１の脱陽イオン装置４のイオン負荷は限られているため、イオン交換樹脂の頻繁な薬品再生は不要である。イオン交換容量は一定期間（例えば１〜２年）に薬品再生が不要となる程度の容量であればよく、充填する樹脂量もこれに見合った量とすることができる。一定期間経過後は薬品再生を行ってもよいが、第１の脱陽イオン装置４を新品に交換することもできる。第１の脱陽イオン装置４がカートリッジポリッシャーである場合、交換は容易に行うことができる。
【００２６】
図３に示す例の場合、第１の脱陽イオン装置４のイオン交換容量は以下のように求めることができる。１回あたりのイオン交換量は図３のＡ，Ｂ，Ｃで囲まれる範囲に相当する。この範囲を近似的に次の３つの領域、
２０μＳ／ｃｍ（０.３７７×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）×０.５ｈ
５μＳ／ｃｍ（０.０３７×１０−３ｍｏｌ／Ｌ）×１.５ｈ
１μＳ／ｃｍ（４.４３２×１０−６ｍｏｌ／Ｌ）×２.０ｈ
に分割する。括弧内は導電率に対応する陽イオンのモル数である。被処理水の流量を１０Ｌ／ｈとすると、各領域でのイオン交換量は、
０.３７７×１０−３ｍｏｌ／Ｌ×１０Ｌ／ｈ×０.５ｈ＝１.８８×１０−３ｍｏｌ
０.０３７×１０−３ｍｏｌ／Ｌ×１０Ｌ／ｈ×１.５ｈ＝５.６０×１０−４ｍｏｌ
４.４３２×１０−６ｍｏｌ／Ｌ×１０Ｌ／ｈ×２.０ｈ＝８.８６×１０−５ｍｏｌ
合計      ２.５３×１０−５ｍｏｌ
となる。火力発電所の停止／再起動（すなわち、脱陽イオン装置３の停止／通電再開）を３００回／年行うとすると、１年分のイオン交換量は２.５３×１０−５ｍｏｌ×３００回＝０.７５ｍｏｌとなる。総交換容量が２.５ｅｑ／Ｌ−Ｒｅｓｉｎのイオン交換樹脂を用いる場合、１年分のイオン交換量は０.３Ｌのイオン交換樹脂でまかなうことができる。従って、余裕をみて０.５〜１Ｌのイオン交換樹脂を第１の脱陽イオン装置４に充填すれば、１年間は再生若しくは交換なしで使えることになる。
【００２７】
図４は本発明の第２の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１０１の概念図を示している。本実施形態では第１の実施形態に対して脱気膜装置９が追加されており、それ以外の構成は第１の実施形態と同様である。脱気膜装置９は電気式脱陽イオン装置３と導電率計５との間であって、第１の脱陽イオン装置４の上流に設けられている。陽イオンと陰イオンを含む被処理水は電気式脱陽イオン装置３で陽イオンを除去され、脱気膜装置９で脱気され、第１の脱陽イオン装置４で脱陽イオン処理を施され、得られた処理水の導電率が導電率計５で測定される。第１の脱陽イオン装置４は陽イオンしか除去しないため、第１の脱陽イオン装置４の出口水の導電率が増加することがある。脱気膜装置９はあらかじめ溶存ガスを除去し、処理水に残存する陰イオン濃度を低下させることができる。
【００２８】
図５は第２の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム１０１の変形例２０１の概念図を示している。本変形例では脱気膜装置９は電気式脱陽イオン装置３と導電率計５との間であって、第１の脱陽イオン装置４の下流に設けられている。このような構成であっても処理水に残存する陰イオン濃度を低下させることができる。
【００２９】
図６は本発明の第３の実施形態に係る脱陽イオン水の導電率測定システム３０１の概念図を示している。本実施形態では第１の脱陽イオン装置４と導電率計５との間に、第１の脱陽イオン装置４の出口水に対し脱陽イオン処理を行う第２の脱陽イオン装置１１が設けられている。第２の脱陽イオン装置１１は第１の脱陽イオン装置４と同様、カチオン交換樹脂が充填されたカートリッジポリッシャーとすることができ、第１の脱陽イオン装置４と同程度のイオン交換容量を有していることが好ましい。さらに、第１の脱陽イオン装置４と第２の脱陽イオン装置１１との間に第１の脱陽イオン装置４の出口水の導電率を測定する中間導電率計１０が設けられている。従って、本実施形態では、第１の脱陽イオン装置４と第２の脱陽イオン装置１１で脱陽イオン処理を施された処理水の導電率が測定されることになる。
【００３０】
中間導電率計１０で測定した第１の脱陽イオン装置４の出口水の導電率（以下、第１の導電率という）と、導電率計５で測定した第２の脱陽イオン装置１１の出口水の導電率（以下、第２の導電率という）は電気信号に変換され、導電率測定システム３０１の表示装置（ディスプレイ、メータ等）あるいはオペレータルームの表示装置（ディスプレイ、メータ等）に表示することができる。導電率測定システム３０１の判断手段１２は、第１の導電率が所定の値より大きい場合、第１の脱陽イオン装置４の陽イオン除去性能の低下が生じていると判断することができる。あるいは、判断手段１２は第１の導電率と第２の導電率とを比較し、第１の導電率の第２の導電率に対する差分または比率が所定の値より大きい場合、第１の脱陽イオン装置４の陽イオン除去性能の低下が生じていると判断することができる。通常、被処理水の陽イオンは電気式脱陽イオン装置３と第１の脱陽イオン装置４の少なくともいずれかで除去されるため、第２の脱陽イオン装置１１はほとんど陽イオン負荷が掛からず、ほぼ新品の状態である。このため、第２の脱陽イオン装置１１は第１の脱陽イオン装置４の陽イオン除去性能の低下が生じているか否かを判断するための基準装置として用いることができる。陽イオン除去性能の低下が生じていると判断された場合には、第１の脱陽イオン装置４の交換が必要となるが、第２の脱陽イオン装置１１が作動しているため、導電率の測定結果への影響はほぼ無視できる。第１の脱陽イオン装置４の新品への交換または薬品再生は導電率測定システム３０１が稼動していないときに行うことができる。あるいは、第１の脱陽イオン装置４があった位置に第２の脱陽イオン装置１１を取り付け、第２の脱陽イオン装置１１があった位置に新品の脱陽イオン装置を取り付けてもよい。
【００３１】
このように中間導電率計１０は、第１の脱陽イオン装置４と第２の脱陽イオン装置１１との間に設けられ、第１の脱陽イオン装置４の脱陽イオン性能を測定する測定手段として機能する。従って、第１の脱陽イオン装置４の脱陽イオン性能を測定することができる限り、中間導電率計１０以外のものを用いることも可能である。測定手段は例えばリーク検出を行うものであってもよい。あるいは、Ｈ形のカチオン交換樹脂は経年変化によって体積が減少することから、樹脂層の頂面位置を監視することでカチオン交換樹脂の劣化の程度を推定することもできる。この場合、測定手段は第１の脱陽イオン装置４の樹脂層の頂面位置を目視できるサイトグラス、あるいはサイトグラスを通して樹脂層の頂面位置を撮影するカメラであってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１、１０１、２０１、３０１  脱陽イオン水の導電率測定システム
２  流量計
３  電気式脱陽イオン装置
４  第１の脱陽イオン装置
５  導電率計
６  弁
７  配管
８  復水配管
９  脱気膜装置
１０  中間導電率計
１１  第２の脱陽イオン装置
１２  判断手段
【図１】
2019219199.tif 000003
【図２】
2019219199.tif 000004
【図３】
2019219199.tif 000005
【図４】
2019219199.tif 000006
【図５】
2019219199.tif 000007
【図６】
2019219199.tif 000008