(57)【要約】【課題】対象物（製造設備等）と間接的に接する間接水を循環使用する間接水系と、対象物（製品等）と直接接触する直接水を循環使用する直接水系を備えるとともに、間接水系から直接水系に給水するようにしている工業用水の使用方法において、工業用水を効率的に使用して、工業用水の新規購入を可及的に低減することができる工業用水の使用方法および使用システムを提供する。【解決手段】直接水用貯水池１３ａの直接水を間接水用貯水池１２ａに給水するための直接水回収配管系２０を設け、この直接水回収配管系２０には、直接水用貯水池１３ａの直接水を汲み上げて送水するためのポンプ２１と、直接水に含まれるスケールを除去するためのろ過器２２と、間接水用貯水池１２ａに給水する直接水の量を調整するための流量調整弁２３を配する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業用水について、対象物と間接的に接する間接水を循環使用する間接水系と、対象物と直接接触する直接水を循環使用する直接水系を備えるとともに、間接水系から直接水系に給水するようにしている工業用水の使用方法において、直接水系の直接水をろ過し、そのろ過された直接水を間接水系に給水することを特徴とする工業用水の使用方法。
【請求項２】
直接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度および間接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度を測定し、その測定値に基づいて、間接水系に給水する直接水の量を調整することを特徴とする請求項１に記載の工業用水の使用方法。
【請求項３】
間接水系に給水する直接水のＣａ濃度または／およびＣｌ濃度の低減を行ってから、間接水系に給水することを特徴とする請求項１または２に記載の工業用水の使用方法。
【請求項４】
工業用水について、対象物と間接的に接する間接水を循環使用する間接水系と、対象物と直接接触する直接水を循環使用する直接水系を備えるとともに、間接水系から直接水系に給水するようにしている工業用水の使用システムにおいて、直接水系の直接水を間接水系に給水する直接水回収配管系を備え、該直接水回収配管系に直接水をろ過するろ過器が配置されていることを特徴とする工業用水の使用システム。
【請求項５】
前記直接水回収配管系に配置された流量調整弁と、直接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度を測定する濃度計と、間接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度を測定する濃度計と、それらの濃度計の測定値に基づいて、前記流量調整弁の開度を調整して、間接水系に給水する直接水の量を調整する演算制御装置とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の工業用水の使用システム。
【請求項６】
前記直接水回収配管系に、直接水のＣａ濃度を低減するための軟水装置または／および直接水のＣｌ濃度の低減するための脱塩装置が配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の工業用水の使用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼製造プラントにおける工業用水の使用方法および使用システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼製造プラントにおいて使用される工業用水は、通常、加熱炉における冷却水等のように、冷却配管等の中を流れて対象物（製造設備等）と間接的に接する間接水と、冷却や清浄化等のために、対象物（製品等）と直接接触する直接水に分類される。
【０００３】
これらの直接水や間接水は循環使用されるが、循環使用中の飛散や蒸発によって水量が減少するということと、蒸発に伴う濃縮によって水質が悪化する（ＣａやＣｌの濃度が上昇する）という問題がある。特に、ＣａやＣｌの濃度が上昇すると、直接水の場合には、固体化したＣａやＣｌが製品表面に析出し、品質に影響することがある。また、間接水の場合には、Ｃａの堆積による配管の詰まりやＣｌによる腐食を引き起こすことがある。ちなみに、対象物（製品等）と直接接触する直接水の方が、ＣａやＣｌの濃度が上昇しやすい。さらに、直接水には、対象物（製品等）からの鉄粉（スケール）等が多量に混入しやすい。
【０００４】
そこで、上記の点を考慮して、鉄鋼製造プラントにおいては、図４に示すような、工業用水の使用フローをとっている。
【０００５】
すなわち、新規購入した工業用水１１は、間接水系１２の貯水池（間接水用貯水池）１２ａに供給されて、間接水として循環使用される。そして、間接水用貯水池１２ａに貯水されている間接水の一部が直接水系１３の貯水池（直接水用貯水池）１３ａに供給され、直接水として循環使用される。そして、使用に適さなくなれば、直接水用貯水池１３ａから排水溝１４に流される。なお、図４中の１５は流量調整弁である。
【０００６】
その際に、循環使用中の飛散や蒸発によって間接水や直接水の貯水量が所定の下限値（管理下限貯水量）を下回りそうになった場合は、新規工業用水１１の購入等によって必要な水量を維持する。また、蒸発によってＣａやＣｌの濃度が所定の上限値（管理上限濃度）を上回りそうになった場合は、新規工業用水１１の購入等によって、ＣａやＣｌの濃度を希釈する。なお、図４では示していないが、必要に応じて、新規購入した工業用水１１をそのまま直接水用貯水池１３ａに供給することもある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した工業用水の使用方法は、必ずしも充分に効率的な工業用水の使用方法になっているとは言えない。
【０００８】
すなわち、直接水の貯水量が減少した時や直接水のＣａやＣｌの濃度が上昇した時は、間接水からの補給が可能であり、新規工業用水の購入を最小限に止めることができるが、間接水の貯水量が減少した時や間接水のＣａやＣｌの濃度が上昇した時は、直接水の水質が良好であっても、必要量を全て新規工業用水の購入でまかなうことになる。
【０００９】
また、間接水用貯水池の貯水量が管理上限貯水量を上回った場合は、その分の間接水を直接水用貯水池に供給して、直接水として使用することができるが、間接水用貯水池の貯水量が管理上限貯水量を上回った場合は、その分は排水溝に流されてしまうことになる。
【００１０】
そこで、効率的に工業用水を使用するためには、水質が許せば、直接水系から間接水系に給水（回収）できるようにすればよいが、直接水には対象物（製品等）からの鉄粉（スケール）等が多量に混入しているため、そのまま間接水として使用した場合は、配管内にスケールが堆積して配管詰まりを引き起こすという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、対象物（製造設備等）と間接的に接する間接水を循環使用する間接水系と、対象物（製品等）と直接接触する直接水を循環使用する直接水系を備えるとともに、間接水系から直接水系に給水するようにしている工業用水の使用方法において、工業用水を効率的に使用して、工業用水の新規購入を可及的に低減することができる工業用水の使用方法および使用システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１３】
［１］工業用水について、対象物と間接的に接する間接水を循環使用する間接水系と、対象物と直接接触する直接水を循環使用する直接水系を備えるとともに、間接水系から直接水系に給水するようにしている工業用水の使用方法において、直接水系の直接水をろ過し、そのろ過した直接水を間接水系に給水することを特徴とする工業用水の使用方法。
【００１４】
［２］直接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度および間接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度を測定し、その測定値に基づいて、間接水系に給水する直接水の量を調整することを特徴とする前記［１］に記載の工業用水の使用方法。
【００１５】
［３］間接水系に給水する直接水のＣａ濃度または／およびＣｌ濃度の低減を行ってから、間接水系に給水することを特徴とする前記［１］または［２］に記載の工業用水の使用方法。
【００１６】
［４］工業用水について、対象物と間接的に接する間接水を循環使用する間接水系と、対象物と直接接触する直接水を循環使用する直接水系を備えるとともに、間接水系から直接水系に給水するようにしている工業用水の使用システムにおいて、直接水系の直接水を間接水系に給水する直接水回収配管系を備え、該直接水回収配管系に直接水をろ過するろ過器が配置されていることを特徴とする工業用水の使用システム。
【００１７】
［５］前記直接水回収配管系に配置された流量調整弁と、直接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度を測定する濃度計と、間接水系のＣａ濃度とＣｌ濃度を測定する濃度計と、それらの濃度計の測定値に基づいて、前記流量調整弁の開度を調整して、間接水系に給水する直接水の量を調整する演算制御装置とを備えていることを特徴とする前記［４］に記載の工業用水の使用システム。
【００１８】
［６］前記直接水回収配管系に、直接水のＣａ濃度を低減するための軟水装置または／および直接水のＣｌ濃度の低減するための脱塩装置が配置されていることを特徴とする前記［４］または［５］に記載の工業用水の使用システム。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、直接水をろ過してスケールの除去を行ってから、間接水系に給水するようにしているので、直接水を間接水として使用する際に問題となるスケールの堆積による配管詰まりを適切に抑止することができ、必要に応じて直接水を間接水として使用することが可能となる。その結果、工業用水を効率的に使用することができるようになり、工業用水の新規購入を可及的に低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における工業用水の使用フローを図１に示す。
【００２２】
本発明の第１の実施形態においても、図４に示したように、新規購入した工業用水１１は、間接水系１２の貯水池（間接水用貯水池）１２ａに供給されて、間接水として循環使用される。そして、間接水用貯水池１２ａに貯水されている間接水の一部が直接水系１３の貯水池（直接水用貯水池）１３ａに供給され、直接水として循環使用される。そして、使用に適さなくなれば、直接水用貯水池１３ａから排水溝１４に流される。なお、図１では示していないが、必要に応じて、新規購入した工業用水１１をそのまま直接水用貯水池１３ａに供給することもある。
【００２３】
その上で、この実施形態においては、直接水用貯水池１３ａの直接水を間接水用貯水池１２ａに給水するための直接水回収配管系２０を備えている。
【００２４】
この直接水回収配管系２０には、直接水用貯水池１３ａの直接水を汲み上げて送水するためのポンプ２１と、直接水に含まれるスケールを除去するためのろ過器２２と、直接水用貯水池１３ａから間接水用貯水池１２ａに給水する直接水の量を調整するための流量調整弁２３が設けられている。
【００２５】
これによって、直接水用貯水池１３ａの直接水をろ過器２２でろ過してスケールの除去を行ってから、間接水用貯水池１２ａに給水することができるので、直接水を間接水として使用する際に問題となるスケールの堆積による配管詰まりが適切に抑止され、必要に応じて直接水を間接水として使用することが可能となる。その結果、工業用水を効率的に使用することができるようになり、工業用水の新規購入を可及的に低減することが可能になる。
【００２６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態における工業用水の使用フローを図２に示す。
【００２７】
本発明の第２の実施形態は、前述の第１の実施形態において、さらに、間接水用貯水池１２ａのＣａ濃度およびＣｌ濃度を測定するためのＣａ濃度計３１およびＣｌ濃度計３２と、直接水用貯水池１３ａのＣａ濃度およびＣｌ濃度を測定するためのＣａ濃度計３３およびＣｌ濃度計３４と、それらの測定値に基づいて演算制御を行う演算制御装置３５を追加したものである。
【００２８】
そして、演算制御装置３５は、間接水用貯水池１２ａのＣａ濃度およびＣｌ濃度の測定値と、その管理上限濃度と、直接水用貯水池１３ａのＣａ濃度およびＣｌ濃度の測定値に基づいて、水質面で、直接水用貯水池１３ａから間接水用貯水池１２ａに給水することが可能か否かを判断する。可能であれば、直接水用貯水池１３ａの現在の貯水量およびその管理上限貯水量と、直接水用貯水池１３ａの現在の貯水量およびその管理下限貯水量に基づいて、どれだけの水量が直接水用貯水池１３ａから間接水用貯水池１２ａに給水可能かを算定し、それによって、給水指令を発して、流量調整弁２３の開度を調整する。
【００２９】
もちろん、Ｃａ濃度やＣｌ濃度の測定結果等によっては、これまで通り、間接水用貯水池１２ａから直接水用貯水池１３ａに給水を行う。
【００３０】
このようにして、この実施形態においては、間接水用貯水池１２ａと直接水用貯水池１３ａにおける現在の水質と貯水量に基づいて、その許容管理限度を考慮しながら、直接水用貯水池１３ａと間接水用貯水池１２ａ間の給水量を調整するようにしているので、工業用水を一層効率的に使用することができるようになり、工業用水の新規購入をさらに低減することが可能になる。
【００３１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態における工業用水の使用フローを図３に示す。
【００３２】
本発明の第２３実施形態は、前述の第２の実施形態において、さらに、直接水回収配管系２０に、Ｃａ濃度低減装置として軟水装置（カチオン樹脂を用いた純水装置）２４と、やＣｌ濃度低減装置として脱塩装置（アニオン樹脂を用いた純水装置）２５を追加したものである。
【００３３】
そして、この軟水装置２４と脱塩装置２５を用いて、直接水のＣａ濃度とＣｌ濃度を低減してから、間接水用貯水池１２ａに給水するようにしている。
【００３４】
なお、上記において、軟水装置２４か脱塩装置２５のいずれか一方を設置することでもよい。
【００３５】
このようにして、この実施形態においては、直接水の水質を改善してから間接水用貯水池１２ａに給水するようにしているので、直接水を間接水用貯水池１２ａに給水する際の水質面の制約が緩和され、工業用水をより一層効率的に使用することができるようになり、工業用水の新規購入をますます低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の説明図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１  新規工業用水
１２  間接水系
１２ａ  間接水用貯水池
１３  直接水系
１３ａ  直接水用貯水池
１４  排水溝
１５  流量調整弁
２０  直接水回収配管系
２１  ポンプ
２２  ろ過器
２３  流量調整弁
２４  軟水装置
２５  脱塩装置
３１  Ｃａ濃度計
３２  Ｃｌ濃度計
３３  Ｃａ濃度計
３４  Ｃｌ濃度計
３５  演算制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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