(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ用のボイラ冷却塔から排出されたボイラ冷却塔ブローダウン水を導入するブローダウン水ラインと、
前記ブローダウン水ラインに配置され、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を活性炭により除去する有機物除去装置と、
ボイラからの排ガス中の硫黄酸化物を吸収する吸収塔と、
前記有機物を除去したボイラ冷却塔ブローダウン水を前記吸収塔の補給水として導入する補給水導入ラインと、を具備することを特徴とする脱硫処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記有機物除去装置が、前記ブローダウン水ライン直列に複数個接続されており、
前記有機物除去装置の各々が、
前記ブローダウン水ラインに介装され、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を除去する有機物吸着フィルタと、
前記有機物吸着フィルタの入口側に設けられ、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水の流入を開閉する主流路開閉バルブと、
前記主流路開閉バルブの上流側の前記ブローダウン水ラインから分岐され、前記有機物吸着フィルタをバイパスして、前記有機物吸着フィルタの出口側のブローダウン水ラインに接続するバイパスラインと、
前記バイパスラインに介装され、バイパスしたボイラ冷却塔ブローダウン水の流入を開閉するバイパス用開閉バルブと、を具備することを特徴とする脱硫処理装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記有機物吸着フィルタの運転時間に応じて、主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、前記バイパスラインに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水を後流側の有機物フィルタにバイパスさせることを特徴とする脱硫処理装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記有機物吸着フィルタと、前記主流路開閉バルブとの間に設けられ、前記有機物吸着フィルタに流入する前記ボイラ冷却塔ブローダウン処理水の性状を計測する計測装置と、
前記計測装置により計測された前記ボイラ冷却塔ブローダウン処理水の性状に基づいて、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記ボイラ冷却塔ブローダウン処理水の性状に基づいて、主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、前記バイパスラインに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせて、後流側の有機物フィルタに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせることを特徴とする脱硫処理装置。
【請求項５】
請求項２において、
前記有機物吸着フィルタの前後に設けられ、前記有機物吸着フィルタの差圧を計測する計測装置と、
前記計測装置により計測された差圧から求めたフィルタの閉塞度合いに基づいて、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、差圧に基づいて主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、前記バイパスラインに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせて、後流側の有機物フィルタに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせることを特徴とする脱硫処理装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれか一つの脱硫処理装置を用い、
複数の直列に配置した前記有機物吸着フィルタは、一以上の前記有機物吸着フィルタを予備とし、残りの前記有機物吸着フィルタを用いて、ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着し、
前記有機物吸着フィルタの一部をバイパスする際には、予備の前記有機物吸着フィルタを用いて、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着することを特徴とする脱硫処理装置の運転方法。
【請求項７】
請求項２乃至５のいずれか一つの脱硫処理装置を用い、
複数の直列に配置した前記有機物吸着フィルタは、全部の前記有機物吸着フィルタを使用して前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着し、
前記有機物吸着フィルタの複数の内の一部をバイパスする際には、前記吸収塔の運転能力の負荷を低減させて脱硫処理することを特徴とする脱硫処理装置の運転方法。
【請求項８】
請求項７において、
前記吸収塔内を循環する吸収液中の酸化還元電位を計測する酸化還元電位計と、
前記酸化還元電位計により計測された前記吸収液の酸化還元電位の値に基づいて、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記吸収液の酸化還元電位の値が低下する場合、予備の使用していない有機物除去装置の主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、予備の前記バイパスラインへの前記ボイラ冷却塔ブローダウン水の流入を停止し、予備の有機物フィルタに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水を流入させて、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を除去することを特徴とする脱硫処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱硫処理装置及び脱硫処理装置の運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大型空調設備等に用いられる循環式冷却塔において、循環水の蒸発による濃縮に起因して冷却水を接触する金属部の腐食や藻の発生やスケール析出の要因となるので、濃縮された水の一部を捨てる必要があり、この捨てる水は別途処理され、放流されている。この濃縮されたボイラ冷却塔ブローダウン水を処理する技術として、例えば、ボイラ冷却塔ブローダウン水を、濾過器、逆浸透膜（ＲＯ膜）で処理し、再び冷却塔へ供給するプロセスが検討されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−９５４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、プラント排ガス中、例えば火力発電プラントでの排煙処理システムの硫黄酸化物を除去する湿式脱硫装置に係る吸収液を循環させる吸収塔においても、外部の河川等から補給水を供給する必要があり、脱硫装置内外部から依存する河川水の取水量の低減化が求められている。
【０００５】
そこで、特許文献１の水処理方法を適用して、ボイラ冷却塔ブローダウン水から脱硫装置の補給水を生成することは可能であるが、逆浸透膜装置を運転するには動力費が高くなると共に、また逆浸透膜（ＲＯ膜）自体においてもその閉塞を回避するために定期的に薬剤洗浄を要し、又当該逆浸透膜の前処理装置も複雑となる事から費用増大に繋がる、という問題がある。
【０００６】
また、ボイラ冷却塔ブローダウン水を処理して脱硫装置の補給水とする上で、その処理水は純水レベルである為逆浸透膜装置の水処理能力は過剰である事、同敷地内のボイラ冷却塔ブローダウン水は無処理または必要最低限の成分除去やｐＨ調整処理を行った後に河川に放流されている事から、簡易な処理装置によるボイラ冷却塔ブローダウン水の再利用が求められている。一方、ボイラ冷却塔ブローダウン水をそのまま脱硫装置の補給水として利用した場合、ブローダウン水中に含まれる有機性薬剤成分によって、吸収液の深刻な酸化阻害や脱硫吸収剤としての炭酸カルシウムの活性阻害が生じるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、前記問題に鑑み、ボイラ冷却塔ブローダウン水を簡易な処理装置により再利用を図る脱硫処理装置及び脱硫処理装置の運転方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ボイラ冷却塔からのボイラ冷却塔ブローダウン水を導入するブローダウン水ラインと、前記ブローダウン水ラインに配置され、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を活性炭等の有機吸着フィルタにより除去する有機物除去装置と、ボイラからの排ガス中の硫黄酸化物を吸収する吸収塔と、前記有機物を除去したボイラ冷却塔ブローダウン水を前記吸収塔の補給水として導入する補給水導入ラインと、を具備することを特徴とする脱硫処理装置にある。
【０００９】
本発明によれば、ボイラ冷却塔ブローダウン水の再利用により、現在河川又は工業用水として取水している脱硫装置補給水のための取水量の低減を図ることが出来る。ボイラ冷却塔ブローダウン水の簡易な処理は活性炭等による有機物の吸着処理を行うものであり、逆浸透膜装置を用いた処理方法と比較して、動力費が安価に出来、逆浸透膜の定期薬剤洗浄を要さないため、メンテナンス性が良好となる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記有機物除去装置が、直列に複数個接続されており、前記有機物除去装置の各々が、前記ブローダウン水ラインに介装され、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を除去する有機物吸着フィルタと、前記有機物吸着フィルタの入口側に設けられ、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水の流入を開閉する主流路開閉バルブと、前記主流路開閉バルブの上流側の前記ブローダウン水ラインから分岐され、前記有機物吸着フィルタをバイパスして、前記有機物吸着フィルタの出口側のブローダウン水ラインに接続するバイパスラインと、前記バイパスラインに介装され、バイパスしたボイラ冷却塔ブローダウン水の流入を開閉するバイパス用開閉バルブと、を具備することを特徴とする脱硫処理装置にある。
【００１１】
本発明によれば、有機物吸着フィルタを複数直列で配置し、特定のフィルタをバイパスするバイパスラインを有することにより、吸着能力が低下した場合には該吸着能力が低下したフィルタをバイパスさせ、予備のフィルタを通過する流路に切り替え、長期にわたり吸着能力が維持でき、連続運転時間を長くすることが出来る。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記有機物吸着フィルタの運転時間に応じて、主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、前記バイパスラインに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水を後流側の有機物フィルタにバイパスさせることを特徴とする脱硫処理装置にある。
【００１３】
本発明によれば、有機物吸着フィルタの運転時間及び再生メンテナンス履歴や交換履歴に応じて、有機物吸着フィルタを持ち回りさせ、適切な有機物吸着フィルタの運転台数や有機物吸着フィルタの状態を維持することができる。
【００１４】
第４の発明は、第２の発明において、前記有機物吸着フィルタと、前記主流路開閉バルブとの間に設けられ、前記有機物吸着フィルタに流入する前記ボイラ冷却塔ブローダウン水、すなわち有機物吸着フィルタ処理水性状をＴＯＣ分析計やＣＯＤ分析計などを用いて計測する計測装置と、前記計測装置により計測された前記ボイラ冷却塔ブローダウン処理水の性状に基づいて、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ボイラ冷却塔ブローダウン処理水の性状に基づいて、主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、前記バイパスラインに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせて、後流側の健全な有機物フィルタに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせることを特徴とする脱硫処理装置にある。
【００１５】
本発明によれば、ボイラ冷却塔ブローダウン処理水の性状を計測する計測機器を設置し、計測対象となる有機物吸着フィルタの計測データの計測結果を基に当該対象フィルタの吸着能力の変化を把握し、当該フィルタの吸着能力が所定値以下となったら、制御装置により各バルブを開閉して自動で流路の切り替えを行うことができる。
【００１６】
第５の発明は、第２の発明において、前記有機物吸着フィルタの前後に設けられた、前記有機物吸着フィルタの圧力座から差圧を計測する計測装置と、前記計測装置により計測された差圧から求めたフィルタの閉塞度合いに基づいて、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、差圧に基づいて主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、前記バイパスラインに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせて、後流側の健全な有機物フィルタに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせることを特徴とする脱硫処理装置にある。
【００１７】
本発明によれば、有機物吸着フィルタの差圧の状態を計測する計測機器を設置し、計測データの計測結果を基にフィルタの吸着能力の変化を把握し、フィルタの差圧が所定値以上となったら、制御装置により各バルブを開閉して自動で流路の切り替えを行うことができる。
【００１８】
第６の発明は、第２乃至５のいずれか一つの発明の脱硫処理装置を用い、複数の直列に配置した前記有機物吸着フィルタは、一以上の前記有機物吸着フィルタを予備とし、残りの前記有機物吸着フィルタを用いて、ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着し、前記有機物吸着フィルタの一部をバイパスする際には、予備の前記有機物吸着フィルタを用いて、ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着することを特徴とする脱硫処理装置の運転方法にある。
【００１９】
本発明によれば、予備の有機物吸着フィルタを配置する場合には、有機物吸着フィルタの破過があると、吸収塔の運転能力は現状のままの状態において、この予備の有機物吸着フィルタに切替えて、ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着処理することができる。
【００２０】
第７の発明は、第２乃至５のいずれか一つの発明の脱硫処理装置を用い、複数の直列に配置した前記有機物吸着フィルタは、全部の前記有機物吸着フィルタを使用して前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着し、前記有機物吸着フィルタの複数の内の一部をバイパスする際には、前記吸収塔の運転能力の負荷を低減させて脱硫処理することを特徴とする脱硫処理装置の運転方法にある。
【００２１】
本発明によれば、予備の有機物吸着フィルタを配置しない場合には、有機物吸着フィルタの破過があると、吸収塔の運転能力の負荷を低減させて、破過した有機物吸着フィルタをバイパスさせ、残りの有機物吸着フィルタを用いてボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着処理することができる。
【００２２】
第８の発明は、第７の発明において、前記吸収塔内を循環する吸収液中の酸化還元電位を計測する酸化還元電位計と、前記酸化還元電位計により計測された前記吸収液の酸化還元電位の値に基づいて、前記主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記吸収液の酸化還元電位の値が低下する場合、予備の使用していない有機物除去装置の主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を切替え、予備の前記バイパスラインへの前記ボイラ冷却塔ブローダウン水の流入を停止し、予備の有機物吸着フィルタに前記ボイラ冷却塔ブローダウン水を流入させて、前記ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を除去することを特徴とする脱硫処理装置の運転方法にある。
【００２３】
本発明によれば、吸収塔内の酸化還元電位の値が適正値まで回復しない場合に、予備の有機物吸着フィルタを用いて有機物の処理を優先させ、ボイラ冷却塔ブローダウン水中の薬剤を、現状の除去量よりもさらに除去量の増大を図り、吸収塔内への有機物の流入を抑制させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ボイラ冷却塔ブローダウン水の再利用により、現在河川又は工業用水として取水している脱硫装置補給水のための取水量の低減を図ることが出来る。活性炭による処理によるので、逆浸透膜装置を用いた処理方法と比較して、動力費が安価であり、逆浸透膜処理のように定期的な薬剤洗浄を要さないため、メンテナンス性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、実施例１に係る脱硫処理装置の概略図である。
【図２】図２は、実施例２に係る脱硫処理装置の有機物除去装置を示す概略図である。
【図３】図３は、実施例２に係る運転例の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施例３に係る脱硫処理装置の有機物除去装置を示す概略図の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例４に係る脱硫処理システムを示す概略図である。
【図６】図６は、実施例３に係る運転例の一例を示す図である。
【図７】図７は、実施例５に係る脱硫処理システムを示す概略図である。
【図８】図８は、実施例５に係る脱硫処理システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例１】
【００２７】
図１は、実施例１に係る脱硫処理装置の概略図である。図１に示すように、本実施例に係る脱硫処理装置１０は、ボイラ冷却塔（以下「冷却塔」という）１１からのボイラ冷却塔ブローダウン水１２を導入するブローダウン水ラインＬ1と、ブローダウン水ラインＬ1に配置され、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を活性炭により除去する有機物除去装置２１と、ボイラ（図示せず）からの排ガス３０中の硫黄酸化物を吸収液３３で吸収する吸収塔３１と、有機物除去装置２１と接続され、有機物を除去したボイラ冷却塔ブローダウン水１２を吸収塔３１の補給水３２として導入する補給水導入ラインＬ20と、を具備する。ここで、図１中、符号Ｌ31は吸収液３３の循環ライン、Ｐは循環ラインＬ11に介装された吸収液３３を送液する送液ポンプ、３４は吸収塔３１の吸収液貯留部３１ａから抜き出した吸収液（以下「脱硫排水」という）３５Ａから石膏３６を固液分離する固液分離機、３５Ｂは脱硫排水３５Ａから石膏３６が分離された分離液、Ｌ32は循環ラインＬ31から分岐した脱硫排水３５Ａを抜き出すライン、Ｌ33は石膏３６を排出する石膏排出ライン、３７は分離液３５Ｂを貯留する貯留槽、Ｌ34は分離液３５Ｂを貯留槽３７に供給する分離液供給ライン、Ｌ35は分離液３５Ｂを貯留槽３７から吸収液貯留部３１ａに戻す分離液戻しライン、Ｌ36は分離液３５Ｂを貯留槽３７から放流する分離液放流ラインを各々図示する。
【００２８】
本実施例では、吸収塔３１に補給水３２としてボイラ冷却塔ブローダウン水１２を供給するブローダウン水ラインＬ1に有機物除去装置２１を設置することで、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２に含まれる例えばスケール防止剤、防錆剤等の有機物を除去することができる。これにより、補給水３２中に含まれている有機物が除去されるので、有機物に起因する脱硫装置での酸化及び吸収剤の活性阻害のない脱硫処理を行うことができる。ここで、有機物としては例えば重合リン酸塩、アクリル酸ポリマ、有機リン薬剤等の有機薬剤が例示される。
【００２９】
また、本実施例では、有機物除去装置２１の上流側に、前処理装置２０を設置するようにしている。この前処理装置２０は、例えば比較的簡易的な、砂ろ過装置、精密ろ過装置、限外濾過装置、ナノ濾過装置等の膜ろ過設備を適用するのが好ましい。この前処理装置２０の設置により、有機物除去装置２１の固形分等の付着による処理流量負荷低下の抑制を図ることができる。
【００３０】
有機物除去装置２１としては、例えば活性炭による有機物除去以外には、例えばイオン交換樹脂によるイオン交換設備等を挙げることができる。活性炭による処理によれば、ＲＯ（逆浸透膜装置）を用いた処理方法と比較して、動力費が安価となる。また、逆浸透膜の定期薬剤洗浄を要さないため、メンテナンス性が良好となる。活性炭による処理によれば、逆浸透膜（ＲＯ）装置を用いた処理方法と比較して、逆浸透膜装置を用いた場合の運転よりも動力費が安価となり、脱硫処理装置のプラント運転費用が経済的となる。また、逆浸透膜装置を用いる場合には、逆浸透膜の定期薬剤洗浄が必要となるが、この定期的な洗浄処理が不要となり、脱硫処理装置のメンテナンス性が良好となる。
【００３１】
冷却塔１１からのボイラ冷却塔ブローダウン水１２は、冷却塔１１から必要な量だけ分取し、残りは排水として放流１５する。冷却塔１１は、冷却水をポンプＰ1により循環させる循環ライン１６と、冷却水をポンプＰ2により抜出し、砂ろ過装置１７が介装される浄化ライン１８と、冷却塔補給水１８を冷却塔１１に導入する導入ライン１９とを備えている。
【００３２】
本実施例に係る脱硫処理装置１０において、冷却塔１１や吸収塔３１の構成は、公知の装置構成であれば、特に限定されるものではない。
【００３３】
ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の再利用により、現在河川水（又は工業用水）３９として取水している脱硫装置補給水のための取水量の低減を図ることができる。この際、本実施例１によれば、冷却塔１１からのボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を活性炭等による有機物除去装置２１により除去することで、吸収塔３１の脱硫装置での酸化阻害や活性阻害が抑制される。また、吸収塔３１の補給水３２として転用することで、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２自体の外部への排水量を低減することが出来る。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２に係る脱硫処理装置について、図面を参照して説明する。図２は、実施例２に係る脱硫処理装置の有機物除去装置を示す概略図である。図２に示すように、本実施例に係る有機物除去装置は、直列に複数個（本実施例では５個）の第１〜第５有機物除去装置（２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、２１−５）が接続されている。第１有機物除去装置２１−１〜第５有機物除去装置２１−５の構成は同一構成であるので、第１有機物除去装置２１−１を例にして説明する。第１有機物除去装置２１−１は、ブローダウン水ラインＬ1に介装され、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を除去する有機物吸着フィルタ２２−１と、有機物吸着フィルタ２２−１の入口側に設けられ、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の流入を開閉する第１主流路開閉バルブＶ1と、第１主流路開閉バルブＶ1の上流側の第１ブローダウン水ラインＬ1から分岐され、第１有機物吸着フィルタ２２−１をバイパスして、第１有機物吸着フィルタ２２−１の出口側の第２ブローダウン水ラインＬ2に接続する第１バイパスラインＬ11と、第１バイパスラインＬ11に介装され、バイパスしたボイラ冷却塔ブローダウン水１２の流入を開閉するバイパス用開閉バルブＶ11と、を具備する。
【００３５】
本実施例では、このような第１有機物除去装置２１−１〜第５有機物除去装置２１−５を５つ直列に配置させ、第１〜第５の有機物吸着フィルタ２２−１〜２２−５をブローダウン水ラインに直列に接続し、各第１〜第５有機物吸着フィルタ２２−１には、第１〜第５バイパスラインＬ11〜Ｌ15が各々設けられ、各々の第１〜第５有機物吸着フィルタ２２−１〜２１−５を迂回する流路を形成するようにしている。
【００３６】
本実施例において例えば５つの有機物吸着フィルタを設置した場合、運転初期は第１フィルタ２２−１、第２フィルタ２２−２、第３フィルタ２２−３を直列して通過する流路で運転し、第４フィルタ２２−４及び第５フィルタ２２−５は、第４バイパスラインＬ14、第４バイパスラインＬ15を用いてバイパスさせて、予備としている。
【００３７】
そして、第１フィルタ２２−１の吸着能力が低下した際には、第４フィルタ２２−４の流路をバイパスラインＬ14から切替え、第４フィルタ２２−４を通過する流路に切り替えると共に、第１フィルタのバルブＶ1を閉じて、第１フィルタ２２−１をバイパスさせて運転する。
【００３８】
このバイパスさせた劣化した第１フィルタ２２−１は、新品の有機物吸着フィルタを組み込むようにしてもよいし、有機物吸着フィルタとして活性炭を用いた場合には、再生処理して再利用することで、長期にわたり吸着能力を維持させ、連続運転時間を長くすることができる。
【００３９】
本実施例によれば、連続運転時間の長期化を図ることができ、定期メンテナンスの頻度を減らすことが出来る。
【００４０】
フィルタを直列配置とすることで、一つあたりの有機物吸着フィルタへの負荷が小さくでき、また有機物が高濃度なボイラ冷却塔ブローダウン水１２に対応できる。すなわち、高濃度のボイラ冷却塔ブローダウン水１２を用いて１つだけの有機物吸着フィルタで処理するような場合には、有機物吸着フィルタの破過があると、有機物吸着フィルタそのものを交換する必要がある。また、このフィルタ交換に伴い、有機物除去処理を停止する必要があるので、河川水の取水量が増大する。これに対して、複数の有機物除去装置２１を直列配置で分散処理することで、有機物吸着フィルタ破過の度合いを分散させることができる。
【００４１】
有機物吸着フィルタの数の設置の一例としては、以下のようにして行う。
１）処理するボイラ冷却塔ブローダウン水１２の吸収塔３１への補給水３２としての補給量を決定すると、この補給量の容量に応じてボイラ冷却塔ブローダウン水１２の有機物の含有量が求められ、この有機物量を吸着処理する必要な活性炭の使用量を計算により求める。
２）この計算により直列配置の有機物吸着フィルタの１つあたりの活性炭量が決まる。
例えば５列の直列配置の有機物吸着フィルタを必要とする場合、予備の直列の配置のフィルタを１以上配置させておく。なお、本実施例では２つの有機物吸着フィルタ２２−４、２１−５を予備のフィルタとして配置している。
３）予備のフィルタは当初は使用せず、第４バイパスラインＬ14、第５バイパスラインＬ15によりバイパスさせておく。
【００４２】
本実施例によれば、予備の有機物吸着フィルタを配置する場合には、有機物吸着フィルタの破過があると、吸収塔３１の運転能力は現状のままの状態において、この予備の有機物吸着フィルタに切替えて、ボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着処理することができる。
【００４３】
なお、予備のフィルタは少なくとも１個の有機物吸着フィルタがあればよいが、２個以上の有機物吸着フィルタを配置するようにしてもよい。
【００４４】
これに対して、複数の直列に配置した有機物吸着フィルタ２２において、全部の有機物吸着フィルタ２２−１〜２１−５を使用してボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を吸着処理する場合においては、有機物吸着フィルタ２２の複数の内の一部をバイパスする際には、吸収塔３１の運転能力の負荷を低減させて脱硫処理することができる。吸収塔３１の運転能力の負荷を低減させるので、補給水３２の供給量を一時的に低減させ、バイパスによる吸着処理の低下を補うことができる。例えば５列直列の有機物吸着フィルタ２２−１〜２１−５を用いて直列処理する場合、例えば第１フィルタ２２−１の吸着能力が低下した際には、吸収塔３１での運転負荷を低減させ、補給水３２の供給量を低減させ、残り４つの第２〜第５フィルタ２２−２〜２−５で運転することで、の吸着処理の負荷の増大を回避することができる。
【００４５】
このように、予備の有機物吸着フィルタを配置しない場合には、有機物吸着フィルタの破過があると、吸収塔の運転能力の負荷を低減させて、破過した有機物吸着フィルタをバイパスさせ、残りの有機物吸着フィルタを用いてボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物を吸着処理することができる。
【００４６】
このような有機物吸着フィルタを直列に複数（本実施例では５個）配置し、各有機物吸着フィルタを迂回する流路を設けた場合の運転の一例を示す。図３は、実施例２に係る運転例の一例を示す図である。
【００４７】
第１〜第３フィルタ２２−１〜２１−３を３台直列して運転している場合、その各フィルタの運転時間に応じて、バイパス運転の配置を持ち回りさせる。図３に示すように、例えば初期は、第１フィルタ２２−１、第２フィルタ２２−２、第３フィルタ２２−３で３列直接運転し、第４フィルタ２２−４、第５フィルタ２２−５は予備のバイパス運転している場合を説明する。
【００４８】
図３の左側に示すように、運転初期は第１フィルタ２２−１、第２フィルタ２２−２、第３フィルタ２２−３で３列直接運転している。所定時間経過後に、図３の右側に示すように第４フィルタ２２−４をバイパス運転からフィルタを通過する運転に切替え、その後Ｖ1を閉じて、第１フィルタ２２−１の第１バイパスラインＬ11をバイパス運転させる。その後の経過時間に応じて第５フィルタ２２−５をバイパス運転からフィルタを通過する運転に切替え、その後Ｖ2を閉じて、第２フィルタ２２−２の第２バイパスラインＬ12をバイパス運転させる。
【００４９】
このようなプラントの運転時間に応じて、バイパス運転の配置を持ち回り運転するフィードフォワード（ＦＦ）制御することで、吸収塔３１に補給水３２として導入するボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物の除去を常に安定して行うことができる。
【００５０】
以上の実施例において、有機物吸着フィルタを５個直列としているが、本発明の有機物吸着フィルタの設置数は５個に限定されるものではなく、処理するボイラ冷却塔ブローダウン水やプラントの設備に応じて適宜増減することができる。
【実施例３】
【００５１】
本発明の実施例３に係る脱硫処理装置について、図面を参照して説明する。図４は、実施例３に係る脱硫処理装置の有機物除去装置を示す概略図の一例を示す図である。なお、実施例２の構成部材と重複する部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。図４に示すように、本実施例に係る有機物除去装置は、第１有機物吸着フィルタ２２−１〜２２−５と、第１〜第５主流路開閉バルブＶ1〜Ｖ5との間に各々設けられ、第１〜第５有機物吸着フィルタ２２−１〜２２−５に各々流入するボイラ冷却塔ブローダウン水１２の性状を計測する第１〜第６計測装置２５−１〜２５−６と、第１〜第５計測装置２５−１〜２５−６により計測されたボイラ冷却塔ブローダウン水１２の性状に基づいて、第１〜第５主流路開閉バルブＶ1〜Ｖ5と第１〜第５バイパス用開閉バルブＶ11〜Ｖ15との開閉を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の性状（例えば吸着能力の上限に達した場合の予め設定した所定値）に基づいて、第１〜第５主流路開閉バルブＶ1〜Ｖ5と第１〜第５バイパス用開閉バルブＶ11〜Ｖ15との開閉を切替え、第１〜第５バイパスラインＬ11〜Ｌ15にボイラ冷却塔ブローダウン水１２をバイパスさせて、後流側の有機物フィルタにボイラ冷却塔ブローダウン水１２をバイパスさせる。
【００５２】
各フィルタの前後に計測装置２５を設置し、計測装置２５の計測データを基にフィルタの吸着能力の変化を把握する。そして、計測装置の結果より、制御装置５０において、予め設定したフィルタの吸着能力が所定値以下となると判断したら、制御装置５０により各バルブＶ1、Ｖ11を開閉して流路を切り替える。
【００５３】
ここで、計測装置としては、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の性状を計測する全有機体炭素（Total Organic Carbon；ＴＯＣ）計、化学的酸素要求量（Chemical Oxygen Demand；ＣＯＤ）計を用いることができる。そして、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の性状（例えば吸着能力の上限に達した場合、予め設定したＴＯＣ値、ＣＯＤ値に基づいて、バイパスラインを切替えるようにしている。ＴＯＣ計又はＣＯＤ計の場合は、有機物吸着フィルタ出口の有機物濃度から吸着能力を求めることができる。
【００５４】
また、計測装置として、圧力計を用いる場合は、各有機物吸着フィルタの前後の差圧から閉塞具合を把握することができる。
【００５５】
計測装置２５を用いて、計測結果を基に、制御装置５０による制御により実施例１の流路切り替えを自動で行うことが出来る。
【００５６】
また、実施例３の変形例として、各計測計器にて、各有機物吸着フィルタ出口のＴＯＣ又はＣＯＤの値が所定値を超過して、有機物吸着フィルタに吸着能力が許容上限に達した場合、或いは各有機物吸着フィルタの差圧が所定値を超えて許容の閉塞度上限に達した場合に、劣化していない有機物吸着フィルタを組合するフィードバック（ＦＢ）制御を行うこともできる。また、各フィルタ出口のＴＯＣ又はＣＯＤの測定分析装置は、図４の一例に示すように、各フィルタの出口に個別に設置して運転管理してもよい。または、各有機物吸着フィルタの出口にサンプリングバルブを設けこれを個別に切り替える事で代表計器に順に総液して分析を行い、各有機物吸着フィルタの状態管理は運転管理装置により行うようにしてもよい。
【００５７】
そして、有機物吸着フィルタの吸着能力が低下した有機物吸着フィルタは、バイパスさせて運転系列から切り離し逆洗や再生のメンテナンスを行う。
【００５８】
また、逆洗・再生も不可となり使用限界と判断された場合には、活性炭フィルタの交換を行う。交換フィルタは筐体ごと取り替えるカートリッジ式とし、別途カートリッジ内部の活性炭を入れ替えてメンテナンス性を向上させてもよい。また、タワー内にトレイを設置し、このトレイから活性炭を引き出して交換してもよい。
【００５９】
直列にする事で一つあたりの有機物吸着フィルタへの負荷が小さくでき、また高濃度排液に対応できる。
【００６０】
計測装置を用いることにより、吸着能力の低下した有機物吸着フィルタを特定すると共に、その劣化した有機物吸着フィルタを流路から外すことで、運転を停止せずにメンテナンスが可能となる。
【００６１】
また、計測装置２５として圧力計を有機物吸着フィルタ２２の前後に設け、有機物吸着フィルタ２２−１〜２２−５の差圧を各々計測し、計測装置２５により計測された差圧から求めたフィルタの閉塞度合いに基づいて、主流路開閉バルブＶ1とバイパス用開閉バルブＶ11との開閉を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、差圧に基づいて、主流路開閉バルブＶ1とバイパス用開閉バルブＶ11との開閉を切替え、バイパスラインＬ11にボイラ冷却塔ブローダウン水をバイパスさせて、後流側の有機物フィルタにボイラ冷却塔ブローダウン水１２をバイパスさせる。
【実施例４】
【００６２】
本発明の実施例４に係る脱硫処理装置について、図面を参照して説明する。図５は、実施例４に係る脱硫処理システムを示す概略図である。図５に示すように、本実施例に係る脱硫処理システムは、吸収塔３１内を循環する吸収液３３中の酸化還元電位を計測する酸化還元電位（ＯＲＰ）計４０と、酸化還元電位計４０により計測された吸収液のＯＲＰの値に基づいて、主流路開閉バルブとバイパス用開閉バルブとの開閉を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、吸収塔３１を循環する吸収液３３のＯＲＰの値が低下する場合、予備の使用していない第４有機物除去装置２１−４の主流路開閉バルブＶ4とバイパス用開閉バルブＶ14との開閉を切替え、予備のバイパスラインＬ14へのボイラ冷却塔ブローダウン水１２の流入を停止し、予備の第４有機物フィルタ２２−４にボイラ冷却塔ブローダウン水１２を流入させて、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を除去する。
【００６３】
計測装置２５が無い場合には、所定時間の運転を用い回りで行っているが、この場合ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の有機物濃度が通常よりも高い場合には、所定時間の運転以前に有機物吸着フィルタの破過が生じることとなる。このような場合、吸収塔３１内で有機物濃度が増大する結果、脱硫阻害が発生する。このＯＲＰ値が低下して脱硫処理の酸化阻害が大きくなる場合には、有機物吸着フィルタの能力を増大させるようにする。
【００６４】
なお、計測装置２５が設置されている場合には、計器値の計測結果の低い値の有機物吸着フィルタを組合せることで、有機物除去を行う。
【００６５】
ここで、酸化阻害のない通常ＯＲＰ例としては、ＯＲＰ値が８０ｍＶから１００ｍＶ以上である。これに対して、酸化性能低下時のＯＲＰ例としては、ＯＲＰ値が８０ｍＶ以下である。
【００６６】
薬剤（例えばアクリル酸）が有機物吸着フィルタで除去されずに、吸収塔３１内に導入される場合、吸収液３３内での酸化速度を低下させ、吸収塔３１内での酸化阻害を引き起こす場合がある。
【００６７】
吸収塔３１における酸化阻害とは、吸収液として石灰を用いる湿式脱硫装置の場合、排ガス中３０のＳＯｘと吸収液（石灰：炭酸カルシウム）３３とが反応し、ＳＯｘを吸収して、亜硫酸カルシウム（固形物、スケーリング障害）となるものの、このＯＲＰ値が低下する（１００ｍＶ以下となる）場合には、吸収液３３中に必要量の酸素が低下して酸化不足となる結果、この亜硫酸カルシウムがそのままの状態で存在し、硫酸カルシウム（石膏）まで酸化されないことをいう。
【００６８】
また、吸収塔３１内に、ＯＲＰ制御装置があるシステムにおいて、ＯＲＰ値が適正値以下となる場合、吸収液３３内の酸化用空気を増やすように、空気（酸素）を供給することで、酸素供給量の増大を図ることができる。ＯＲＰ制御装置としては、例えば供給空気量の増大、ジェットエアスパージャの稼働本数の増大等がある。
【００６９】
図６は、実施例３に係る運転例の一例を示す図である。通常のＯＲＰ制御をおこなっていても、吸収塔３１内のＯＲＰの値が適正値まで（１００ｍＶ以上）回復しない場合には、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の薬剤量が想定以上に過剰である。このような場合には、図６の右側に示すように、予備の有機物吸着フィルタを用いて有機物の処理を優先させ、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の薬剤を、現状の除去量よりもさらに除去量の増大を図り、吸収塔内への有機物の流入を抑制させることができる。
【実施例５】
【００７０】
本発明の実施例５に係る脱硫処理装置について、図面を参照して説明する。図７及び図８は、実施例５に係る脱硫処理システムを示す概略図である。図７に示すように、本実施例に係る脱硫処理装置は、複数個（本実施例では３個）の有機物除去装置２１−１、２１−２、２１−３が並列に接続されており、ブローダウン水ラインＬ0から分岐した複数の並列導入ラインＬ31、Ｌ32、Ｌ33に各々介装され、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を除去する第１〜第３有機物吸着フィルタ２２−１〜２２−３と、第１〜第３有機物吸着フィルタ２２−１〜２２−３の入口側に設けられ、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２の流入を開閉する第１〜第３流路開閉バルブＶ31〜Ｖ33と、を具備する。
【００７１】
この脱硫処理装置を用い、複数の並列に配置した有機物吸着フィルタ２２は、常に一以上の有機物吸着フィルタを予備（本実施例では、第３有機物吸着フィルタ２２−３）とし、残りの第１、第２有機物吸着フィルタ２２−１、２２−２を用いて、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を並列吸着し、第１有機物吸着フィルタ２２−１を停止する際には、予備の第３有機物吸着フィルタ２２−３を用いて、ボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を吸着する。これにより運転を停止せずにボイラ冷却塔ブローダウン水中の有機物の除去をすることができる。
【００７２】
これに対して、複数の並列に配置した有機物吸着フィルタにおいて、全ての第１〜第３有機物吸着フィルタ２２−１〜２１−３を使用してボイラ冷却塔ブローダウン水１２中の有機物を吸着処理する場合においては、使用している有機物吸着フィルタ２２の一部を停止する際には、吸収塔３１の運転能力の負荷を低減させて脱硫処理することができる。吸収塔３１の運転能力の負荷を低減させるので、補給水３２の供給量を一時的に低減させ、停止による吸着処理の低下を補うことができる。例えば３列のフィルタ２２−１〜２１−３を用いて並列処理する場合、例えば第１フィルタ２２−１の吸着能力が低下した際には、吸収塔３１での運転負荷を低減させ、補給水３２の供給量を低減させ、残り２つの第２〜第３フィルタ２２−２〜２−３で運転することで、吸着処理の負荷の増大を回避することができる。
【００７３】
また、図８に示すように、実施例２と同様に、１〜第３有機物吸着フィルタ２２−１〜２１−３と第１〜第３流路開閉バルブＶ31〜Ｖ33との間の各々に設けられ、第１〜第３有機物吸着フィルタ２１−１〜２２−３に流入するボイラ冷却塔ブローダウン水１２の性状を計測する第１〜第３計測装置２５−１〜２５−３を設けるようにしてもよい。この第１〜第３計測装置２５−１で有機物吸着フィルタの劣化を監視し、フィルタの吸着能力の変化を把握し、フィルタを交換するようにし、計測装置を用いることにより、吸着能力の低下したフィルタを特定すると共に、その劣化したフィルタを流路から外すことで、運転を停止せずにメンテナンスが可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  脱硫処理装置
１１  ボイラ冷却塔
１２  ボイラ冷却塔ブローダウン水
Ｌ1  ブローダウン水ライン
２１  有機物除去装置
３１  吸収塔
３２  補給水
Ｌ20  補給水導入ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006723793.tif 000006
【図６】
0006723793.tif 000007
【図７】
0006723793.tif 000008
【図８】
0006723793.tif 000009