(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却装置へ供給するための循環水及び前記被冷却装置から返送される循環水を冷却する冷却塔と、
循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、
循環水に補給水を供給する補給手段と、
循環水に水処理剤を添加する水処理剤添加手段と、
循環水を前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置から排出する排水手段と、
循環水に対する水処理剤の濃度を検出する濃度検出手段と、
前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置の腐食速度を検出する腐食速度検出手段と、
前記濃度検出手段によって検出された水処理剤の濃度が基準濃度値となるように、前記補給手段、及び前記水処理剤添加手段を制御する濃度制御部と、
前記腐食速度検出手段によって検出された腐食速度が所定の閾値を上回り、且つ前記濃度検出手段によって検出された水処理剤の濃度が水処理剤の有効成分濃度の低下を判定するための閾値である薬剤濃度閾値を上回るという条件を満たす場合に、所定の量の循環水が入れ替わるように前記補給手段及び前記排水手段を制御するか、又は、前記条件を満たす場合に、所定の量の水処理剤が添加されるように前記水処理剤添加手段を制御すると共に前記基準濃度値を第１基準濃度値から前記第１基準濃度値よりも高い第２基準濃度値に変更する水質制御部と、を備える水処理システム。
【請求項２】
前記水処理剤添加手段によって添加される水処理剤は、蛍光トレーサを含み、
前記濃度検出手段は、循環水に対する前記蛍光トレーサの濃度に基づいて、循環水に対する水処理剤の濃度を検出する、請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
補給水の供給量を検出する補給水供給量検出手段と、
循環水の濃縮倍率を検出する濃縮倍率検出手段と、を更に備え、
前記水処理剤添加手段は、循環水に、前記補給水供給量検出手段によって検出された補給水の供給量に比例した量の水処理剤を添加し、
前記濃度検出手段は、前記補給水供給量検出手段によって検出された補給水の供給量と、前記濃縮倍率検出手段によって検出された循環水の濃縮倍率とに基づいて、循環水に対する水処理剤の濃度を検出する、請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記腐食速度検出手段は、前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置に含まれる金属のうち少なくとも銅の腐食速度を検出する、請求項１〜３のいずれかに記載の水処理システム。
【請求項５】
前記腐食速度検出手段は、前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置に含まれる金属のうち少なくとも鉄の腐食速度を検出する、請求項１〜４のいずれかに記載の水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環水を冷却塔と被冷却装置の間で循環させる水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商業ビル、工業プラント等において、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置（冷却負荷装置）を冷却するために、冷却水が用いられる。冷却水は、その節約を図る観点から、冷却塔で冷却しながら循環して用いられる（以下、循環する冷却水を適宜に「循環水」ともいう）。循環水は、循環水ライン（循環水供給ライン及び循環水回収ライン）を介して、冷却塔と被冷却装置との間を循環する。
【０００３】
水処理システムにおいて、循環水を継続的に循環させると、循環水の水質が徐々に悪化し、冷却能力を低下させる種々の水トラブルが発生する。そこで、循環水の水質を改善するために、スライム防止剤や防食剤等の水処理剤を主に循環水ラインに添加することが行われている。
【０００４】
これらの水処理剤は、常時一定濃度以上を維持しなければ十分な効果を発揮しない。一方、水処理剤の過剰注入は経済的に無駄であると共に、弊害をもたらすこともある。従って、水処理剤を使用する場合には、使用目的が最も効果的、且つ、経済的に達成されるように、循環水中の薬剤濃度を管理することが望ましい。
【０００５】
循環水の水質を改善するためのスライム防止剤の添加方法に関して、循環水ラインの腐食速度が一定範囲内になるように、薬剤の添加量を調整するスライム抑制方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、ハロゲン系酸化物を含む薬剤の添加により腐食速度が増すことを利用して薬剤の添加量を腐食速度をもって調整するというものである。しかしながら、すべての薬剤が腐食速度と関係があるとは言えず、薬剤の種類によっては必ずしも有効とは言えない。さらに薬剤が長期間滞留し劣化した場合の薬剤の管理は困難である。
【０００６】
また、水処理剤と共に蛍光トレーサを循環水に添加し、循環水に対する蛍光トレーサの濃度に基づいて、循環水に添加した水処理剤の濃度を管理する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２によれば、水処理システムは、循環水に対する蛍光トレーサの濃度変化と循環水に対する薬剤の濃度変化を対応させることにより、循環水に対する水処理剤の濃度を管理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１６７３２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、循環水が循環水ラインを循環する過程において、水処理剤は、循環水ライン等に含まれる有機物をはじめとした種々の成分と反応するため、水処理剤の有効成分濃度は低下する（以下、水処理剤が、循環水ライン等に含まれる種々の成分と反応すること等により、水処理剤の有効成分濃度が低下することを「剤の劣化」ともいう）。そのため、例えば、長期間にわたって循環水が循環水ラインを循環した場合には、剤の劣化が進行し、循環水に対する蛍光トレーサの濃度変化と循環水に対する薬剤の有効成分濃度の変化とを対応させることは、困難となる。従って、特許文献２に記載された技術を用いても、循環水に対する水処理剤の濃度を容易に管理することは、困難である。
【０００９】
本発明は、循環水に対する水処理剤の濃度を容易に管理できる水処理システム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】
【００１０】
本発明は、被冷却装置へ供給するための循環水及び前記被冷却装置から返送される循環水を冷却する冷却塔と、循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、循環水に補給水を供給する補給手段と、循環水に水処理剤を添加する水処理剤添加手段と、循環水を前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置から排出する排水手段と、循環水に対する水処理剤の濃度を検出する濃度検出手段と、前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置の腐食速度を検出する腐食速度検出手段と、前記濃度検出手段によって検出された水処理剤の濃度が基準濃度値となるように、前記補給手段、及び前記水処理剤添加手段を制御する濃度制御部と、前記腐食速度検出手段によって検出された腐食速度が所定の閾値を上回り、且つ前記濃度検出手段によって検出された水処理剤の濃度が水処理剤の有効成分濃度の低下を判定するための閾値である薬剤濃度閾値を上回るという条件を満たす場合に、所定の量の循環水が入れ替わるように前記補給手段及び前記排水手段を制御するか、又は、前記条件を満たす場合に、所定の量の水処理剤が添加されるように前記水処理剤添加手段を制御すると共に前記基準濃度値を第１基準濃度値から前記第１基準濃度値よりも高い第２基準濃度値に変更する水質制御部と、を備える水処理システムに関する。
【００１１】
また、前記水処理剤添加手段によって添加される水処理剤は、蛍光トレーサを含み、前記濃度検出手段は、循環水に対する前記蛍光トレーサの濃度に基づいて、循環水に対する水処理剤の濃度を検出することが好ましい。
【００１２】
また、補給水の供給量を検出する補給水供給量検出手段と、循環水の濃縮倍率を検出する濃縮倍率検出手段と、を更に備え、前記水処理剤添加手段は、循環水に、前記補給水供給量検出手段によって検出された補給水の供給量に比例した量の水処理剤を添加し、前記濃度検出手段は、前記補給水供給量検出手段によって検出された補給水の供給量と、前記濃縮倍率検出手段によって検出された循環水の濃縮倍率とに基づいて、循環水に対する水処理剤の濃度を検出することが好ましい。
【００１３】
また、前記腐食速度検出手段は、前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置に含まれる金属のうち少なくとも銅の腐食速度を検出することが好ましい。
【００１４】
また、前記腐食速度検出手段は、前記冷却塔、前記循環水ライン又は前記被冷却装置に含まれる金属のうち少なくとも鉄の腐食速度を検出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、循環水に対する水処理剤の濃度を容易に管理できる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る水処理システムを示す概略構成図である。
【図２】第１実施形態に係る水処理システムにおいて、第１水質制御の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る水処理システムにおいて、第２水質制御の動作を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る水処理システムを示す概略構成図である。
【図５】第３実施形態に係る水処理システムにおいて、第３水質制御の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の水処理システムの実施形態について説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態に係る水処理システムについて、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る水処理システム１を示す概略構成図である。
【００１８】
図１に示すように、第１実施形態に係る水処理システム１は、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置１３１を冷却するために、循環水Ｗ２（冷却水）を循環させるシステムである。循環水Ｗ２は、その節約を図る観点から、冷却塔１２０で冷却しながら循環して用いられる。本実施形態において、冷却塔１２０は、いわゆる開放式冷却塔である。
【００１９】
本実施形態の水処理システム１は、主な構成として、冷却塔１２０と、被冷却装置１３１と、補給手段（補給水ラインＬ１２０、補給水バルブ１３６、）と、排水手段（第１排水ラインＬ１３０、第２排水ラインＬ１３１、排水バルブ１５３）と、濃度検出手段としての薬剤濃度センサ１３３と、水処理剤添加手段としての薬剤供給装置１３４と、腐食速度検出手段としての腐食速度センサ１４０と、補給水供給量検出手段としての流量センサＦＭと、制御部１００と、を備える。補給水バルブ１３６は排水手段としても機能する場合があり、排水バルブ１５３は補給手段としても機能する場合がある。
【００２０】
なお、図１（及び後述する図４）において、制御部１００と被制御対象装置との電気的接続線の図示については、省略している。また、水処理システム１は、主なラインとして、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、第１排水ラインＬ１３０と、第２排水ラインＬ１３１を備える。なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００２１】
冷却塔１２０は、被冷却装置１３１へ供給するための循環水Ｗ２及び被冷却装置１３１から返送される循環水Ｗ２を冷却する設備である。詳細には、冷却塔１２０は、補給水Ｗ１が供給されると共に、補給水Ｗ１を循環水Ｗ２として被冷却装置１３１へ供給し、被冷却装置１３１から返送される循環水Ｗ２を冷却する設備である。冷却塔１２０は、塔本体１２１と、貯留部１２２と、を備える。
【００２２】
塔本体１２１は、冷却塔１２０の外郭を形成する筐体である。塔本体１２１は、散水部、ファン、開口部、ルーバー、充填材等からなる循環水冷却部（図示せず）を有する。塔本体１２１の下部には、貯留部１２２が設けられている。循環水Ｗ２は、循環水冷却部により冷却され、貯留部１２２に落下する。
【００２３】
貯留部１２２は、循環水冷却部で冷却された循環水Ｗ２を貯留する部位である。貯留部１２２は、塔本体１２１の下部に設けられている。貯留部１２２の底部には、循環水ラインＬ１１０（後述する循環水供給ラインＬ１１１）が接続されている。貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１へ供給される。また、貯留部１２２の内部には、第１排水ラインＬ１３０の上流側の端部としてのオーバフロー口１３８が配置されている。貯留部１２２には、給水栓１３７、薬剤濃度センサ１３３及び腐食速度センサ１４０が設けられている。
【００２４】
濃度検出手段としての薬剤濃度センサ１３３は、循環水Ｗ２に対する水処理剤（薬剤）の濃度（以下、「薬剤濃度Ｍ」ともいう）を検出する装置である。詳細には、薬剤濃度センサ１３３は、循環水Ｗ２に対する蛍光トレーサの濃度に基づいて、薬剤濃度Ｍを検出（演算）する。例えば、薬剤濃度センサ１３３は、薬剤濃度センサ１３３で検出された蛍光トレーサの濃度に、比例定数Ａを乗じた値を薬剤濃度Ｍとして演算する。本実施形態においては、薬剤濃度センサ１３３は、貯留部１２２の底部に接続されている。薬剤濃度センサ１３３は、制御部１００と電気的に接続されている。薬剤濃度センサ１３３によって検出された薬剤濃度Ｍは、制御部１００へ送信される。薬剤濃度センサ１３３は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で蛍光トレーサ濃度を検出し、制御部１００へ薬剤濃度Ｍを送信する。制御部１００は、受信した薬剤濃度Ｍを記憶する。
【００２５】
腐食速度センサ１４０は、冷却塔１２０（貯留部１２２）の腐食速度（以下、「腐食速度ＣＲ」ともいう）を検出する装置である。本実施形態においては、腐食速度センサ１４０は、貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２を用いて、分極抵抗法により冷却塔１２０（貯留部１２２の腐食速度ＣＲを検出する装置である。具体的には、腐食速度センサ１４０は、貯留部１２２の底部に接続されている。腐食速度センサ１４０が貯留部１２２の腐食速度を分極抵抗法で検出することにより、貯留部１２２の腐食速度は連続的に検出される。腐食速度センサ１４０は、制御部１００と電気的に接続されている。腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲは、制御部１００へ送信される。腐食速度センサ１４０は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で腐食速度ＣＲを検出し、制御部１００へ腐食速度ＣＲを送信する。
【００２６】
腐食速度センサ１４０は、所定の間隔を空けて設置されている一対の電極（図示せず）を備えている。本実施形態において、一対の電極は、銅（Ｃｕ）製の電極又は鉄（Ｆｅ）製の電極である（以下において、電極が銅（Ｃｕ）製である腐食速度センサを「銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサ」ともいい、電極が鉄（Ｆｅ）製である腐食速度センサを「鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサ」ともいう）。即ち、本実施形態においては、腐食速度センサ１４０として、銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサ又は鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサが用いられる。腐食速度センサ１４０は、貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２に一対の電極を浸し、電極間に電圧を印加することで、分極抵抗（腐食反応抵抗、電荷移動抵抗）を測定し、冷却塔１２０（貯留部１２２）の腐食速度ＣＲを検出する。
【００２７】
銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサは、冷却塔１２０に含まれる銅（Ｃｕ）の腐食速度を検出する。鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサは、冷却塔１２０に含まれる鉄（Ｆｅ）の腐食速度を検出する。
【００２８】
循環水ラインＬ１１０は、循環水Ｗ２を冷却塔１２０と被冷却装置１３１との間で循環させるラインである。循環水ラインＬ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１と、循環水回収ラインＬ１１２を有する。
【００２９】
循環水供給ラインＬ１１１は、冷却塔１２０の貯留部１２２と被冷却装置１３１とを接続する。貯留部１２２に貯留された循環水Ｗ２は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１に供給される。循環水供給ラインＬ１１１の途中には、循環水ポンプ１３２が設けられている。また、循環水供給ラインＬ１１１には、薬剤供給装置１３４が設けられている。本実施形態においては、薬剤供給装置１３４は、循環水ポンプ１３２よりも下流側の循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。
【００３０】
循環水ポンプ１３２は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）の上流側から下流側へ向けて、循環水Ｗ２を吐出する。循環水ポンプ１３２は、制御部１００と電気的に接続されている。循環水ポンプ１３２の運転（駆動及び停止）は、制御部１００から出力されるポンプ運転信号により制御される。
【００３１】
薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に水処理剤を供給する装置である。本実施形態において、薬剤供給装置１３４は、通常添加処理（後述）及び強制添加処理（後述）により、循環水供給ラインＬ１１１を流通する循環水Ｗ２に、防食剤（蛍光トレーサが配合される）を含んだ薬剤（以下、「薬剤Ｗ３」ともいう）を供給する。つまり、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に薬剤Ｗ３を添加し、薬剤供給装置１３４によって添加される薬剤Ｗ３は、蛍光トレーサを含む。
【００３２】
銅（Ｃｕ）成分の腐食速度を低下させる防食剤としては、ベンゾトリアゾール誘導体を含む防食剤が用いられ、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール等を含む防食剤が挙げられる。
【００３３】
鉄（Ｆｅ）成分の腐食速度を低下させる防食剤としては、カルボン酸系の素材、アクリル酸系の素材又は重金属系の素材を含む防食剤が用いられる。例えば、カルボン酸系の素材として、マレイン酸重合物、ホスフィノカルボン酸共重合物、ビス（ポリ‐２‐カルボキシエチル）ホスフィン酸等を含む防食剤が挙げられる。アクリル酸系の素材として、アクリル酸重合物、アクリル酸共重合物（例えば、ヒドロキシプロピルアクリレート共重合物）等を含む防食剤が挙げられる。重金属系の素材として、モリブデンナトリウム、硫酸亜鉛、硝酸亜鉛等を含む防食剤が挙げられる。
【００３４】
また、薬剤Ｗ３に含まれる蛍光トレーサとしては、塩化リチウム等のリチウム塩、ピレンスルホン酸等の蛍光化合物、特定波長に吸収を持つ色素等が用いられる。
【００３５】
被冷却装置１３１は、循環水Ｗ２による冷却が必要な熱交換器等の各種装置である。被冷却装置１３１は、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機等である。
【００３６】
被冷却装置１３１は、循環水流路（図示せず）を有する。この循環水流路には、上流側から下流側に向けて循環水Ｗ２が流通する。この循環水流路の上流側の端部は、循環水供給ラインＬ１１１の下流側の端部に接続されている。この循環水流路の下流側の端部は、循環水回収ラインＬ１１２の上流側の端部に接続されている。
【００３７】
循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１と冷却塔１２０とを接続するラインである。被冷却装置１３１において、熱交換により加温された循環水Ｗ２は、循環水回収ラインＬ１１２を介して冷却塔１２０の循環水冷却部（図示せず）に回収される。また、循環水回収ラインＬ１１２の接続部Ｊ２から、第２排水ラインＬ１３１が分岐している。
【００３８】
また、冷却塔１２０には、補給水ラインＬ１２０が接続されている。循環水Ｗ２に補給水Ｗ１を供給する補給手段は、補給水ラインＬ１２０と、補給水バルブ１３６と、を備える。補給水ラインＬ１２０は、補給水Ｗ１を冷却塔１２０（貯留部１２２）に供給するラインである。補給水ラインＬ１２０は、第１補給水ラインＬ１２１と、第２補給水ラインＬ１２２と、第３補給水ラインＬ１２３を有する。
【００３９】
第１補給水ラインＬ１２１は、補給水Ｗ１の供給源（図示せず）と分岐部Ｊ３とを接続するラインである。第１補給水ラインＬ１２１の上流側は、補給水Ｗ１の供給源（図示せず）に接続される。一方、第１補給水ラインＬ１２１の下流側は、分岐部Ｊ３において、第２補給水ラインＬ１２２と第３補給水ラインＬ１２３とに分岐している。第１補給水ラインＬ１２１の途中には、流量センサＦＭが設けられている。
【００４０】
流量センサＦＭは、補給水Ｗ１の供給量を検出する装置である。流量センサＦＭは、補給水Ｗ１の供給源（図示せず）と分岐部Ｊ３との間に配置されている。流量センサＦＭは、制御部１００と電気的に接続されている。流量センサＦＭから出力されたパルス信号は、制御部１００へ送信される。流量センサＦＭとして、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（図示せず）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。
【００４１】
本実施形態で用いられるパルス発信式の流量センサは、偶数枚の羽根の先端部分がＮ極とＳ極とに交互に着磁された羽根車を備え、この羽根車の回転をホールＩＣで検出することにより、補給水Ｗ１の流速に比例した時間幅のパルス信号を出力する。ホールＩＣは、羽根車の回転運動に伴う磁束変化に応答して、羽根車が１回転する毎に矩形波のパルス信号を供給量として出力する。そのため、制御部１００では、流量センサＦＭから出力されるパルス信号に基づいて、補給水Ｗ１の供給量を検出することができる。
【００４２】
第２補給水ラインＬ１２２の下流側の端部は、冷却塔１２０の貯留部１２２に接続されている。第２補給水ラインＬ１２２において、分岐部Ｊ３と冷却塔１２０との間には、補給水バルブ１３６が設けられている。
【００４３】
補給水バルブ１３６は、第２補給水ラインＬ１２２を開閉することにより、貯留部１２２に対して補給水Ｗ１を強制的に供給する給水設備である。補給水バルブ１３６は、制御部１００と電気的に接続されている。補給水バルブ１３６における弁体の開閉状態（開状態／閉状態）は、制御部１００から出力される補給水バルブ駆動信号により制御される。
【００４４】
第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部は、冷却塔１２０の塔本体１２１に接続されている。第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部には、給水栓１３７が設けられている。給水栓１３７は、貯留部１２２に貯留される循環水Ｗ２の水位（即ち、水量）を管理するボールタップ式の給水設備である。循環水Ｗ２の蒸発や飛散損失により貯留部１２２の水位が低下すると、給水栓１３７のボールタップが作動し、第３補給水ラインＬ１２３を流通する補給水Ｗ１が貯留部１２２に供給される。
【００４５】
水処理システム１は、循環水Ｗ２を系外に排出するラインとして、冷却塔１２０に接続された第１排水ラインＬ１３０と、循環水回収ラインＬ１１２に接続された第２排水ラインＬ１３１を有する。循環水Ｗ２を冷却塔１２０から排出する排水手段は、第１排水ラインＬ１３０と、第２排水ラインＬ１３１と、排水バルブ１５３と、を備える。
【００４６】
第１排水ラインＬ１３０は、後述する強制補水ブローダウン処理において、補給水バルブ１３６が開状態となり補給水Ｗ１を強制的に供給した場合に、冷却塔１２０の貯留部１２２から溢れた循環水Ｗ２を、水処理システム１の系外に排出するラインである。第１排水ラインＬ１３０は、貯留部１２２の内部に接続され、下方に延びている。第１排水ラインＬ１３０の上流側の端部は、循環水Ｗ２のオーバフロー口１３８を形成する。オーバフロー口１３８は、給水栓１３７の管理水位よりも上方に開口している。一方、第１排水ラインＬ１３０の下流側の端部は、貯留部１２２の外部に通じている。
【００４７】
補給水バルブ１３６は、第２補給水ラインＬ１２２を開閉することにより、貯留部１２２に対して補給水Ｗ１を強制的に供給する給水設備である。補給水バルブ１３６は、制御部１００と電気的に接続されている。補給水バルブ１３６における弁体の開閉状態（開状態／閉状態）は、制御部１００から出力されるバルブ駆動信号により制御される。
【００４８】
第２排水ラインＬ１３１には、排水バルブ１５３が設けられている。排水バルブ１５３は、制御部１００と電気的に接続されている。排水バルブ１５３における弁体の開閉状態（開状態／閉状態）は、制御部１００から出力される排水バルブ駆動信号により制御される。第２排水ラインＬ１３１は、後述する強制排水ブローダウン処理において、排水バルブ１５３が開状態となった場合に、循環水ラインＬ１１０から循環水Ｗ２の一部を系外に排出するラインである。第２排水ラインＬ１３１は、接続部Ｊ２において、循環水回収ラインＬ１１２に接続されている。接続部Ｊ２は、循環水回収ラインＬ１１２における被冷却装置１３１と冷却塔１２０との間に配置されている。
【００４９】
制御部１００は、水処理システム１における各部の動作を制御する。制御部１００の機能は、ＣＰＵ及び内部メモリ含むマイクロプロセッサ（図示せず）により実現される。
【００５０】
制御部１００は、例えば、循環水ポンプ１３２、薬剤供給装置１３４、補給水バルブ１３６及び排水バルブ１５３と電気的に接続される。また、制御部１００は、水処理システム１の各検出装置（薬剤濃度センサ１３３、腐食速度センサ１４０、流量センサＦＭ等）と電気的に接続され、これらの検出装置から検出情報を受信する。
【００５１】
制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３によって検出された薬剤Ｗ３の濃度が基準濃度値となるように、補給手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）、薬剤供給装置１３４及び排水手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）のうちの一つ以上を制御する濃度制御部として機能する。また、制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度が所定の閾値を上回る場合に、所定の量の循環水Ｗ２が入れ替わるように補給手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）及び排水手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）を制御するか、又は、所定の量の薬剤Ｗ３が添加されるように水処理剤添加手段（１３４）を制御する水質制御部として機能する。
【００５２】
濃度制御部としての制御部１００の機能の一例について説明する。
濃度制御部としての制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３が送信する薬剤濃度Ｍを受信（取得）する。制御部１００は、受信した薬剤濃度Ｍが基準濃度値の下限値を下回るか否かを判定する。制御部１００によって、薬剤濃度Ｍが基準濃度値の下限値を下回ると判定された場合には、薬剤濃度Ｍが基準濃度値となるように薬剤供給装置１３４を制御する「通常添加処理」を実行する。通常添加処理において、例えば、制御部１００は、検出された薬剤濃度Ｍが基準濃度値となるための薬剤Ｗ３の添加量を演算し、演算された添加量の薬剤Ｗ３が薬剤供給装置１３４によって添加されるように、薬剤供給装置１３４を制御する。
【００５３】
なお、制御部１００は、後述するように、薬剤濃度Ｍが基準濃度値よりも増加濃度ΔＭだけ増加するように薬剤供給装置１３４を制御する「強制添加処理」を実行する場合がある。強制添加処理において、例えば、制御部１００は、薬剤濃度Ｍが基準濃度値よりも増加濃度ΔＭだけ増加するための薬剤Ｗ３の添加量を演算し、演算された添加量の薬剤Ｗ３が薬剤供給装置１３４によって添加されるように、薬剤供給装置１３４を制御する。
【００５４】
水質制御部としての制御部１００の機能の一例について説明する。
水質制御部としての制御部１００は、第１水質制御又は第２水質制御を実行することにより、循環水Ｗ２の水質を制御する。本実施形態においては、第１水質制御及び第２水質制御は、制御部１００によって適宜に択一して実行される。
【００５５】
（第１水質制御）
本実施形態の水処理システム１において、水質制御部としての制御部１００が実行する第１水質制御の動作を、図２に示すフローチャートを参照して説明する。図２は、第１実施形態に係る水処理システム１において、第１水質制御の動作を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００５６】
図２に示すステップＳＴ１０１において、制御部１００は、腐食速度センサ１４０で検出された循環水Ｗ２の腐食速度ＣＲと、冷却塔１２０（貯留部１２２）、循環水供給ラインＬ１１１、被冷却装置１３１及び循環水回収ラインＬ１１２等の腐食が進行しているか否かを判定するための閾値としての第１腐食速度閾値ＴＣＲ１とを、制御部１００の内部メモリから取得する。本実施形態においては、制御部１００は、腐食速度ＣＲとして分極抵抗法で連続的に検出された腐食速度のうち最新の値を取得する。
【００５７】
ステップＳＴ１０２において、制御部１００は、腐食速度ＣＲが第１腐食速度閾値ＴＣＲ１以上か否かを判定する。腐食速度ＣＲ≧第１腐食速度閾値ＴＣＲ１である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ１０３へ移行する。腐食速度ＣＲ＜第１腐食速度閾値ＴＣＲ１である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００５８】
ステップＳＴ１０３（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）において、制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３で検出された薬剤濃度Ｍと、剤の劣化を判定するための閾値としての第１薬剤濃度閾値ＴＭ１とを、制御部１００の内部メモリから取得する。なお、本実施形態における剤の劣化とは、循環水ラインＬ１１０等に含まれる金属と反応すること等により、循環水Ｗ２に対する防食剤の実際の（真の）濃度が所定の基準を下回ることをいう。
【００５９】
ステップＳＴ１０４において、制御部１００は、薬剤濃度Ｍが第１薬剤濃度閾値ＴＭ１以上か否かを判定する。薬剤濃度Ｍ≧第１薬剤濃度閾値ＴＭ１である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ１０５へ移行する。薬剤濃度Ｍ＜第１薬剤濃度閾値ＴＭ１である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ１０１へ戻る。
【００６０】
なお、腐食速度ＣＲ≧第１腐食速度閾値ＴＣＲ１（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）であり、且つ、薬剤濃度Ｍ≧第１薬剤濃度閾値ＴＭ１（ステップＳＴ１０４：ＹＥＳ）である場合には、腐食速度は高く検出されているにもかかわらず、薬剤濃度Ｍは高く検出されているため、剤が劣化していると認められる。一方で、腐食速度ＣＲ≧第１腐食速度閾値ＴＣＲ１（ステップＳＴ１０２：ＹＥＳ）であり、且つ、薬剤濃度Ｍ＜第１薬剤濃度閾値ＴＭ１（ステップＳＴ１０４：ＮＯ）である場合には、薬剤Ｗ３が不足しているために腐食速度は高く検出されており、腐食速度が高い原因が必ずしも剤の劣化とは限らないと認められる。
【００６１】
ステップＳＴ１０５において、制御部１００は、所定量の循環水Ｗ２が入れ替わるように循環水入替処理を実行する。本実施形態においては、制御部１００は、補給水手段及び排水手段としての排水バルブ１５３を制御する。本実施形態においては、制御部１００は、排水手段としての排水バルブ１５３を開状態とするように排水バルブ１５３を制御する。循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ２の一部は、排水手段の第２排水ラインＬ１３１から強制的に排出される。一方で、補給水手段の第３補給水ラインＬ１２３から、補給水Ｗ１は貯留部１２２に供給される。そのため、循環水Ｗ２は、補給水Ｗ１と徐々に入れ替わる。本実施形態においては、循環水Ｗ２の全部が排水手段の第２排水ラインＬ１３１から排出される（即ち、劣化した薬剤Ｗ３が全て排出される）と、制御部１００は、排水手段の排水バルブ１５３を閉状態とするように排水バルブ１５３を制御する。
【００６２】
ステップＳＴ１０６において、制御部１００は、循環水Ｗ２に所定量の薬剤Ｗ３が添加されるように通常添加処理を実行する。本実施形態においては、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量に比例した量の薬剤Ｗ３（所定量の薬剤Ｗ３）を添加する。通常添加処理により、循環水Ｗ２に対する薬剤Ｗ３（防食剤）の濃度は所定の基準濃度値に維持される。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。
【００６３】
（第２水質制御）
本実施形態の水処理システム１において、水質制御部としての制御部１００が実行する第２水質制御の動作を、図３に示すフローチャートを参照して説明する。図３に示すフローチャートの処理は、水処理システム１の運転中において、繰り返し実行される。
【００６４】
図３に示すステップＳＴ２０１において、制御部１００は、腐食速度センサ１４０で検出された循環水Ｗ２の腐食速度ＣＲと、冷却塔１２０（貯留部１２２）、循環水供給ラインＬ１１１、被冷却装置１３１及び循環水回収ラインＬ１１２等の腐食が進行しているか否かを判定するための閾値としての第２腐食速度閾値ＴＣＲ２とを、制御部１００の内部メモリから取得する。本実施形態においては、制御部１００は、腐食速度ＣＲとして分極抵抗法で連続的に検出された腐食速度のうち最新の値を取得する。
【００６５】
ステップＳＴ２０２において、制御部１００は、腐食速度ＣＲが第２腐食速度閾値ＴＣＲ２以上か否かを判定する。腐食速度ＣＲ≧第２腐食速度閾値ＴＣＲ２である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ２０３へ移行する。腐食速度ＣＲ＜第２腐食速度閾値ＴＣＲ２である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ２０１へ戻る。
【００６６】
ステップＳＴ２０３（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ）において、制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３で検出された薬剤濃度Ｍと、剤の劣化を判定するための閾値としての第２薬剤濃度閾値ＴＭ２とを、制御部１００の内部メモリから取得する。
【００６７】
ステップＳＴ２０４において、制御部１００は、薬剤濃度Ｍが第２薬剤濃度閾値ＴＭ２以上か否かを判定する。薬剤濃度Ｍ≧第２薬剤濃度閾値ＴＭ２である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ２０５へ移行する。薬剤濃度Ｍ＜第２薬剤濃度閾値ＴＭ２である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ２０１へ戻る。
【００６８】
なお、腐食速度ＣＲ≧第２腐食速度閾値ＴＣＲ２（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ）であり、且つ、薬剤濃度Ｍ≧第２薬剤濃度閾値ＴＭ２（ステップＳＴ２０４：ＹＥＳ）である場合には、腐食速度は高く検出されているにもかかわらず、薬剤濃度Ｍは高く検出されているため、剤が劣化していると認められる。一方で、腐食速度ＣＲ≧第２腐食速度閾値ＴＣＲ２（ステップＳＴ２０２：ＹＥＳ）であり、且つ、薬剤濃度Ｍ＜第２薬剤濃度閾値ＴＭ２（ステップＳＴ２０４：ＮＯ）である場合には、薬剤Ｗ３が不足しているために腐食速度は高く検出されており、腐食速度が高い原因が必ずしも剤の劣化とは限らないと認められる。
【００６９】
ステップＳＴ２０５において、制御部１００は、所定量の循環水Ｗ２が入れ替わるように循環水入替処理を実行する。本実施形態においては、制御部１００は、補給水手段及び排水手段としての排水バルブ１５３を制御する。本実施形態においては、制御部１００は、排水手段としての排水バルブ１５３を開状態とするように排水バルブ１５３を制御する。循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ２の一部は、排水手段の第２排水ラインＬ１３１から強制的に排出される。一方で、補給水手段の第３補給水ラインＬ１２３から、補給水Ｗ１は貯留部１２２に供給される。そのため、循環水Ｗ２は、補給水Ｗ１と徐々に入れ替わる。本実施形態においては、循環水Ｗ２の全部が排水手段の第２排水ラインＬ１３１から排出される（即ち、劣化した薬剤Ｗ３が全て排出される）と、制御部１００は、排水手段の排水バルブ１５３を閉状態とするように排水バルブ１５３を制御する。
【００７０】
ステップＳＴ２０６において、強制添加処理が実行されることにより、循環水Ｗ２に対する防食剤の濃度は、所定の基準濃度値よりもΔＭだけ高い値に維持される。また、循環水Ｗ２に対するトレーサ濃度（薬剤濃度センサ１３３で検出される薬剤濃度Ｍ）は、基準濃度値よりも増加濃度ΔＭだけ増加する。
【００７１】
ステップＳＴ２０７において、制御部１００は、基準濃度値としての第２薬剤濃度閾値ＴＭ２を、高い値（例えば、増加濃度ΔＭだけ高い値）に変更（上方修正）する。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。
【００７２】
第１水質処理又は第２水質処理により、水質制御部としての制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲが所定の値を上回る場合に、所定の量の循環水Ｗ２が入れ替わるように補給手段（例えば、排水バルブ１５３）及び排水手段（例えば、排水バルブ１５３）を制御するか、又は、所定の量の薬剤Ｗ３が添加されるように薬剤供給装置１３４を制御する。本実施形態においては、水質制御部としての制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲが第１腐食速度閾値ＴＣＲ１又は第２腐食速度閾値ＴＣＲ２を上回り、且つ、薬剤濃度センサ１３３で検出される薬剤濃度Ｍが第１薬剤濃度閾値ＴＭ１又は第２薬剤濃度閾値ＴＭ２を上回る場合に、所定の量の循環水Ｗ２が入れ替わるように補給手段（例えば、排水バルブ１５３）及び排水手段（例えば、排水バルブ１５３）を制御する。更に、水質制御部としての制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲが第１腐食速度閾値ＴＣＲ１又は第２腐食速度閾値ＴＣＲ２を上回り、且つ、薬剤濃度センサ１３３で検出される薬剤濃度Ｍが第１薬剤濃度閾値ＴＭ１又は第２薬剤濃度閾値ＴＭ２を上回る場合に、所定の量の薬剤Ｗ３が添加されるように薬剤供給装置１３４を制御する。
【００７３】
上述の通り、第１水質制御と第２水質制御とは適宜に択一して実行される。また、第１水質制御では通常添加処理が行われるのに対し、第２水質制御では強制添加処理が行われる点が、異なっている。また、第１水質制御と第２水質制御とは、薬剤濃度閾値（第２薬剤濃度閾値ＴＭ２）の変更の有無が異なっている。また、第１水質制御では第１腐食速度閾値ＴＣＲ１が第１水質制御の閾値となっているのに対し、第２水質制御では第２腐食速度閾値ＴＣＲ２が第２水質制御の閾値となっている点が、異なっている。
【００７４】
制御部１００が第２水質制御を実行する場合には、制御部１００は、薬剤濃度閾値（第２薬剤濃度閾値ＴＭ２）を変更するため、基準濃度値としての薬剤濃度閾値（第２薬剤濃度閾値ＴＭ２）が適切な値に設定されていない場合であっても、基準濃度値としての第２薬剤濃度閾値ＴＭ２を、高い値（例えば、増加濃度ΔＭだけ高い値）に変更（上方修正）し、新しく設定（上方修正）した管理濃度での第２水質制御を実行できる。
【００７５】
制御部１００が第２水質制御を実行する場合には、強制添加処理が行われることから、通常添加処理よりも多くの薬剤Ｗ３が循環水Ｗ２に添加される。従って、腐食速度を大きく低下させることができる。そのため、第２水質制御の閾値となる第２腐食速度ＣＲ２を、例えば、第１水質制御の閾値となる第１腐食速度ＣＲ１よりも高い値に設定することができる。なお、２水質制御の閾値となる第２腐食速度ＣＲ２が高い値に設定されるほど、第２水質処理制御が行われる頻度が低くなり、循環水入替処理が頻繁に行われることを抑制できる。これによれば、制御部１００は、循環水入替処理の頻度を抑制しつつ、新しく設定した管理濃度での第２水質処理を実行できる。なお、これらに限定されず、第１腐食速度閾値ＴＣＲ１及び第２腐食速度閾値ＴＣＲ２は、適宜に設定されてもよい。
【００７６】
上述した第１実施形態に係る水処理システム１によれば、例えば、以下のような効果が奏される。
【００７７】
第１実施形態の水処理システム１は、被冷却装置１３１へ供給するための循環水Ｗ２及び被冷却装置１３１から返送される循環水Ｗ２を冷却する冷却塔１２０と、循環水Ｗ２を冷却塔１２０と被冷却装置１３１との間で循環させる循環水ラインＬ１１０と、循環水Ｗ２に補給水Ｗ１を供給する補給手段（補給水ラインＬ１２０、補給水バルブ１３６等）と、循環水Ｗ２に薬剤Ｗ３を添加する薬剤供給装置１３４と、循環水Ｗ２を冷却塔１２０から排出する排水手段（第１排水ラインＬ１３０、第２排水ラインＬ１３１、排水バルブ１５３等）と、薬剤濃度Ｍを検出する薬剤濃度センサ１３３と、冷却塔１２０の腐食速度ＣＲを検出する腐食速度センサ１４０と、を備える。また、濃度制御部としての制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３で検出された薬剤濃度Ｍが基準濃度値となるように、例えば、水処理剤添加手段（薬剤供給装置１３４）を制御する。また、水質制御部としての制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲが所定の値を上回る場合に、所定の量の循環水Ｗ２が入れ替わるように補給手段（例えば、排水バルブ１５３）及び排水手段（例えば、排水バルブ１５３）を制御するか、又は、所定の量の薬剤Ｗ３が添加されるように薬剤供給装置１３４を制御する。
【００７８】
そのため、制御部１００は、循環水Ｗ２に対する防食剤の濃度の低下を腐食速度ＣＲの増加として検出し、第１水質処理又は第２水質処理を実行することができる。これによれば、循環水Ｗ２に対する防食剤の濃度を容易に管理できる。
【００７９】
また、薬剤供給装置１３４によって添加される薬剤Ｗ３は、蛍光トレーサを含み、濃度検出手段としての薬剤濃度センサ１３３は、循環水Ｗ２に対する蛍光トレーサの濃度に基づいて、薬剤濃度Ｍを検出する。これによれば、より正確に薬剤濃度Ｍを検出できる。
【００８０】
また、腐食速度センサ１４０として銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサを用いた場合、冷却塔１２０における銅（Ｃｕ）の腐食速度をより正確に検出できる。
【００８１】
また、腐食速度センサ１４０として鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサを用いた場合、冷却塔１２０における鉄（Ｆｅ）の腐食速度をより正確に検出できる。
【００８２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る水処理システムについて説明する。図４は、第２実施形態に係る水処理システム１Ａを示す概略構成図である。第２実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第２実施形態では、第１実施形態と重複する説明を適宜に省略する。
【００８３】
図４に示すように、第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、主な構成として、濃度検出手段としての薬剤濃度センサ１３３に代えて、濃度検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２を備える点が、第１実施形態に係る水処理システム１と異なっている。
【００８４】
第１電気伝導率センサＥＣ１は、循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ２の電気伝導率を検出して、第１検出電気伝導率Ｅ１として出力する装置である。第１電気伝導率センサＥＣ１は、循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。第１電気伝導率センサＥＣ１は、循環水ポンプ１３２と被冷却装置１３１との間を流通する循環水Ｗ２の電気伝導率を所定の時間間隔（又はリアルタイム）で検出する。第１電気伝導率センサＥＣ１は、例えば、第２電気伝導率センサＥＣ２、流量センサＦＭ及び制御部１００と電気的に接続されている。
【００８５】
第２電気伝導率センサＥＣ２は、補給水ラインＬ１２０を流通する循環水Ｗ２の電気伝導率を検出して、第２検出電気伝導率Ｅ２として出力する装置である。第２電気伝導率センサＥＣ２は、第１補給水ラインＬ１２１に接続されている。第２電気伝導率センサＥＣ２は、補給水Ｗ１の供給源（図示せず）と流量センサＦＭとの間を流通する補給水Ｗ１の電気伝導率を所定の時間間隔（又はリアルタイム）で検出する。第２電気伝導率センサＥＣ２は、例えば、第１電気伝導率センサＥＣ１、流量センサＦＭ及び制御部１００と電気的に接続されている。
【００８６】
また、第２実施形態に係る薬剤Ｗ３Ａには蛍光トレーサが含まれない点が、第１実施形態に係る薬剤Ｗ３と異なっている。
【００８７】
第２実施形態に係る水処理システム１Ａの濃度検出手段について説明する。
第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は互いに電気的に接続されており、協働して、濃縮倍率検出手段及び濃度検出手段として機能する。この第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、第１実施形態に係る薬剤濃度センサ１３３と同等の機能を有する。詳細には、濃度検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量と、濃縮倍率検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２によって検出された循環水Ｗ２の濃縮倍率とに基づいて、循環水Ｗ２に対する薬剤Ｗ３Ａの濃度（薬剤濃度Ｍ）を検出する。
【００８８】
濃縮倍率検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、循環水Ｗ２の濃縮倍率Ｎを検出する。例えば、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、循環水Ｗ２の濃縮倍率Ｎを、下記の式（１）に基づいて演算する。
Ｎ＝Ｅ１÷Ｅ２            （１）
Ｎ：循環水Ｗ２の濃縮倍率［−］
Ｅ１：第１検出電気伝導率［ｍＳ／ｍ］
Ｅ２：第２検出電気伝導率［ｍＳ／ｍ］
【００８９】
更に、濃度検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、流量センサＦＭで検出された補給水Ｗ１の供給量と、濃縮倍率Ｎに基づいて、薬剤濃度Ｍを検出する。例えば、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、薬剤濃度Ｍを下記の式（２）に基づいて演算する。
Ｍ＝Ｗ×Ｄ×Ｎ÷Ｖ            （２）
Ｍ：循環水Ｗ２に対する防食剤の濃度［ｍｇ／Ｌ］
Ｗ：薬剤Ｗ３Ａの投入量［ｍＬ］
Ｄ：薬剤Ｗ３Ａに対する防食剤の密度［ｍｇ／ｍＬ］
Ｎ：循環水Ｗ２の濃縮倍率［−］
Ｖ：補給水Ｗ１の供給量［Ｌ］
【００９０】
制御部１００は、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２によって検出された薬剤濃度Ｍを記憶する。
【００９１】
また、第２実施形態に係る水処理システム１Ａにおいて、第１実施形態に係る水処理システム１と同等の通常添加処理、強制添加処理、第１水質制御及び第２水質制御等が実行される。
【００９２】
上述した第２実施形態に係る水処理システム１Ａは、補給水Ｗ１の供給量を検出する流量センサＦＭと、循環水Ｗ２の濃縮倍率を検出する濃縮倍率検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２と、を更に備え、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量に比例した量の薬剤Ｗ３Ａを添加し、濃度検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量と、濃縮倍率検出手段としての第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２によって検出された循環水Ｗ２の濃縮倍率とに基づいて、循環水Ｗ２に対する薬剤Ｗ３Ａの濃度を検出する。
【００９３】
第２実施形態の水処理システム１Ａによれば、第１実施形態に係る水処理システム１と同等の効果が奏される。
更に、第２実施形態の水処理システム１Ａによれば、第１実施形態に係る水処理システム１と比較して、薬剤濃度センサ１３３を設置しなくてよいこと、及び薬剤Ｗ３Ａに蛍光トレーサを含ませなくてよいことから、水処理システム１Ａの導入及びメンテナンスに伴うコストを低減できる。
【００９４】
また、第２実施形態の水処理システム１Ａにおいて、被冷却装置１３１の負荷が低い状態で循環水Ｗ２が循環する場合（冬場等）には、濃度検出手段は、濃縮倍率を１として薬剤濃度Ｍを検出してもよい。この場合、第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２を設置しなくてよいことから、水処理システム１Ａの導入及びメンテナンスに伴うコストを更に低減できる。
【００９５】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る水処理システムについて説明する。第３実施形態では、主に第１実施形態との相違点について説明する。第３実施形態では、第１実施形態と同一又は同等の構成については同じ符号を付して説明する。また、第３実施形態では、第１実施形態と重複する説明を適宜に省略する。
【００９６】
第３実施形態に係る水処理システムは、水質制御部としての制御部１００が第３水質制御を実行する点が、第１実施形態に係る水処理システム１と異なっている。なお、第３実施形態において実行される第３水質制御は、第１実施形態において実行される第１水質制御及び第２水質制御を直列的に実行するものであるともいえる。具体的には、第３実施形態において実行される第３水質制御は、第１水質制御における薬剤管理濃度が低い値に設定され、且つ、循環水の入替処理によっても腐食速度の低下が認められなかった場合に、第２水質制御と同様の強制添加処理を実行するものであるともいえる。
【００９７】
（第３水質制御）
第３実施形態に係る水処理システムにおいて、水質制御部としての制御部１００が実行する第３水質制御の動作を、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図５は、第３実施形態に係る水処理システムにおいて、第３水質制御の動作を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、第３実施形態に係る水処理システムの運転中において、繰り返し実行される。
【００９８】
図５に示すステップＳＴ３０１において、制御部１００は、腐食速度センサ１４０で検出された循環水Ｗ２の第１腐食速度ＣＲ１と、冷却塔１２０（貯留部１２２）、循環水供給ラインＬ１１１、被冷却装置１３１及び循環水回収ラインＬ１１２等の腐食が進行しているか否かを判定するための閾値としての第１腐食速度閾値ＴＣＲ１とを、制御部１００の内部メモリから取得する。本実施形態においては、制御部１００は、第１腐食速度閾値ＴＣＲ１として分極抵抗法で連続的に検出された腐食速度のうち最新の値を取得する。
【００９９】
ステップＳＴ３０２において、制御部１００は、第１腐食速度ＣＲ１が第１腐食速度閾値ＴＣＲ１以上か否かを判定する。第１腐食速度ＣＲ１≧第１腐食速度閾値ＴＣＲ１である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ３０３へ移行する。第１腐食速度ＣＲ１＜第１腐食速度閾値ＴＣＲ１である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ３０１へ戻る。
【０１００】
ステップＳＴ３０３（ステップＳＴ３０２：ＹＥＳ）において、制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３で検出された薬剤濃度Ｍと、剤の劣化を判定するための閾値としての第３薬剤濃度閾値ＴＭ３とを、制御部１００の内部メモリから取得する。
【０１０１】
ステップＳＴ３０４において、制御部１００は、薬剤濃度Ｍが第３薬剤濃度閾値ＴＭ３以上か否かを判定する。薬剤濃度Ｍ≧第３薬剤濃度閾値ＴＭ３である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ３０５へ移行する。薬剤濃度Ｍ＜第３薬剤濃度閾値ＴＭ３である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ３０１へ戻る。
【０１０２】
ステップＳＴ３０５において、制御部１００は、所定量の循環水Ｗ２が入れ替わるように循環水入替処理を実行する。本実施形態においては、制御部１００は、補給水手段及び排水手段としての排水バルブ１５３を制御する。本実施形態においては、制御部１００は、排水手段としての排水バルブ１５３を開状態とするように排水バルブ１５３を制御する。循環水ラインＬ１１０を流通する循環水Ｗ２の一部は、排水手段の第２排水ラインＬ１３１から強制的に排出される。一方で、補給水手段の第３補給水ラインＬ１２３から、補給水Ｗ１は貯留部１２２に供給される。そのため、循環水Ｗ２は、補給水Ｗ１と徐々に入れ替わる。本実施形態においては、循環水Ｗ２の全部が排水手段の第２排水ラインＬ１３１から排出される（即ち、劣化した薬剤Ｗ３が全て排出される）と、制御部１００は、排水手段の排水バルブ１５３を閉状態とするように排水バルブ１５３を制御する。
【０１０３】
ステップＳＴ３０６において、制御部１００は、腐食速度センサ１４０で新たに検出される循環水Ｗ２の第２腐食速度ＣＲ２と、基準濃度値が適切な値であるか否かを判定するための閾値としての第２腐食速度閾値ＴＣＲ２とを、制御部１００の内部メモリから取得する。本実施形態においては、制御部１００は、第２腐食速度閾値ＴＣＲ２として分極抵抗法で連続的に検出された腐食速度のうち最新の値を取得する。
【０１０４】
ステップＳＴ３０７において、制御部１００は、第２腐食速度ＣＲ２が第２腐食速度閾値ＴＣＲ２以下か否かを判定する。第２腐食速度ＣＲ２≦第２腐食速度閾値ＴＣＲ２である（ＹＥＳ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ３０８へ移行する。第２腐食速度ＣＲ２＞第２腐食速度閾値ＴＣＲ２である（ＮＯ）と判定された場合には、処理は、ステップＳＴ３１０へ移行する。
【０１０５】
ステップＳＴ３０８（ステップＳＴ３０７：ＹＥＳ）において、制御部１００は、循環水Ｗ２に所定量の薬剤Ｗ３が添加されるように通常添加処理を実行する。本実施形態においては、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量に比例した量の薬剤Ｗ３（所定量の薬剤Ｗ３）を添加する。通常添加処理により、循環水Ｗ２に対する薬剤Ｗ３（防食剤）の濃度は所定の基準濃度値に維持される。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。
【０１０６】
ステップＳＴ３０９（ステップＳＴ３０７：ＮＯ）において、制御部１００は、循環水Ｗ２に所定量の薬剤Ｗ３が添加されるように強制添加処理を実行する。本実施形態においては、制御部１００は、薬剤濃度Ｍが基準濃度値よりも増加濃度ΔＭだけ増加するための薬剤Ｗ３の添加量を、所定量の薬剤Ｗ３として演算する。また、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、演算された添加量の薬剤Ｗ３（所定量の薬剤Ｗ３）を添加する。循環水Ｗ２に所定量の薬剤Ｗ３が添加されることによって、薬剤濃度Ｍは、基準濃度値よりも増加濃度ΔＭだけ増加する。
【０１０７】
ステップＳＴ３０９において、強制添加処理が実行されることにより、循環水Ｗ２に対する防食剤の濃度は、所定の基準濃度値に維持される。一方で、循環水Ｗ２に対するトレーサ濃度（薬剤濃度センサ１３３で検出される薬剤濃度Ｍ）は、基準濃度値よりも増加濃度ΔＭだけ増加する。
【０１０８】
ステップＳＴ３１０において、制御部１００は、基準濃度値が適切な値に設定されていたかの判定を行い、基準濃度値としての第３薬剤濃度閾値ＴＭ３を、高い値（例えば、増加濃度ΔＭだけ高い値）に変更（上方修正）する。これにより、本フローチャートの処理は、終了する。
【０１０９】
上述した第３実施形態に係る水処理システムによれば、第１実施形態に係る水処理システム１と同様の効果が奏される。
【０１１０】
また、第３実施形態における制御部１００は、薬剤濃度Ｍが第３薬剤濃度閾値ＴＭ３以上か否かを判定する（ステップＳＴ３０４）。この第３薬剤濃度閾値ＴＭ３は、適宜に変更（上方修正）される値である（ステップＳＴ３０４）。これにより、制御部１００は、最適な薬剤濃度閾値（第３薬剤濃度閾値ＴＭ３）に基づいて、第３水質処理を実行できる。
【０１１１】
また、第３実施形態における制御部１００が第３水質制御を実行する場合には、制御部１００は、薬剤濃度閾値（第３薬剤濃度閾値ＴＭ３）を変更するため、基準濃度値としての薬剤濃度閾値（第３薬剤濃度閾値ＴＭ３）が適切な値に設定されていない場合には、基準濃度値としての第３薬剤濃度閾値ＴＭ３を、高い値（例えば、増加濃度ΔＭだけ高い値）に変更（上方修正）し、新しく設定（上方修正）した管理濃度での第３水質制御を実行できる。
【０１１２】
また、第３実施形態における制御部１００が第３水質制御を実行する場合には、第２腐食速度ＣＲ２が第２腐食速度閾値ＴＣＲ２を下回らない（ステップＳＴ３０７：ＮＯ）と判定された場合には、強制添加処理が実行される（ステップＳＴ３０９）。強制添加処理では、通常添加処理よりも多くの薬剤Ｗ３が循環水Ｗ２に添加される。従って、腐食速度を大きく低下させることができる。そのため、例えば、第３水質制御の閾値となる第１腐食速度ＣＲ１を、高い値に設定することができる。なお、３水質制御の閾値となる第３腐食速度ＣＲ３が高い値に設定されるほど、第３水質処理制御が行われる頻度が低くなり、循環水入替処理が頻繁に行われることを抑制できる。これによれば、制御部１００は、循環水入替処理の頻度を抑制しつつ、新しく設定した管理濃度での第３水質処理を実行できる。
【０１１３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【０１１４】
例えば、薬剤供給装置１３４が、循環水Ｗ２に防食剤等の水処理剤を供給する例について説明した。しかし、循環水Ｗ２に供給される水処理剤は、防食剤に限定されない。循環水Ｗ２に供給される水処理剤は、スケール分散剤又はスライム防止剤でもよい。また、薬剤供給装置１３４とは異なる装置が、循環水Ｗ２にスケール分散剤及びスライム防止剤を供給してもよい。
【０１１５】
また、制御部１００が、単独で濃度制御部及び水質制御部として機能する例について説明した。しかし、制御部１００と他の制御部が協働して濃度制御部及び水質制御部として機能してもよい。例えば、薬剤供給装置１３４の内部に設置される制御装置（図示しない）が循環水Ｗ２に薬剤Ｗ３を供給する処理（通常添加処理、強制添加処理）を実行してもよい。
【０１１６】
また、腐食速度センサ１４０は、分極抵抗法により腐食速度ＣＲを検出する例について説明したが、分極抵抗法によらず他の方法によって腐食速度を検出してもよい。例えば、腐食速度センサ１４０は、電気抵抗法及び電気化学ノイズ法等の電気的な検出方法や、テストピースを用いた検出方法によって腐食速度ＣＲを検出してもよい。なお、電気的な検出方法を用いることにより、腐食速度ＣＲをリアルタイムで精度よく、連続的に検出できる。
【０１１７】
また、濃度制御部としての制御部１００は、薬剤濃度センサ１３３で検出された薬剤濃度Ｍが基準濃度値となるように、薬剤供給装置１３４を制御する例について説明した。これに限定されずに、制御部１００は、薬剤濃度Ｍを基準濃度値となるように他の手段を制御してもよい。具体的には、制御部１００は、薬剤濃度Ｍが基準値となるように補給水手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）又は排水手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）を制御してもよい。また、制御部１００は、薬剤濃度Ｍを基準濃度値となるように、補給水手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）、薬剤供給装置１３４及び排水手段（補給水バルブ１３６、排水バルブ１５３）のいずれか二つ以上を制御することによって薬剤濃度Ｍが基準値となるようにしてもよい。
【０１１８】
また、水質制御部としての制御部１００は、薬剤濃度Ｍを取得せずに、第１水質制御、第２水質制御及び第３水質制御を実行してもよい。例えば、非常手段として腐食速度ＣＲが異常に高い値を示した場合には、薬剤濃度Ｍを取得せずに循環水入替処理等を実行してもよい。
【０１１９】
また、第１水質制御、第２水質制御及び第３水質制御において、水質制御部としての制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲが所定の値を上回る場合に、所定の量の循環水Ｗ２が入れ替わるように補給手段（例えば、排水バルブ１５３）及び排水手段（例えば、排水バルブ１５３）を制御し、且つ、所定の量の薬剤Ｗ３が添加されるように薬剤供給装置１３４を制御する例について説明した。これに限定されず、水質制御部としての制御部１００は、腐食速度センサ１４０によって検出された腐食速度ＣＲが所定の値を上回る場合に、所定の量の循環水Ｗ２が入れ替わるように補給手段（例えば、排水バルブ１５３）及び排水手段（例えば、排水バルブ１５３）を制御するが、薬剤供給装置１３４を制御しなくてもよく、又は、所定の量の薬剤Ｗ３が添加されるように薬剤供給装置１３４を制御するが、補給手段及び排水手段を制御しなくてもよい。
【０１２０】
また、第１水質制御、第２水質制御及び第３水質制御において、水質制御部としての制御部１００は、補給水手段及び排水手段としての排水バルブ１５３を制御することによって循環水入替処理を実行する例について説明した。これに限定されず、制御部１００は他の手段を制御することによって循環水入替処理を実行してもよい。例えば、制御部１００は、補給水手段及び排水手段としての補給水バルブ１３６を制御することによって循環水入替処理を実行してもよい。
【０１２１】
また、補給手段は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）又は被冷却装置１３１に設置されてよい。また、排水手段は、循環水供給ラインＬ１１１又は被冷却装置１３１に設置されてもよい。また、腐食速度検出手段は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）又は被冷却装置１３１に設置されてもよい。
【０１２２】
また、第１実施形態における腐食速度センサ１４０の検出する腐食速度ＣＲは、冷却塔１２０の腐食速度ＣＲではなく、例えば、被冷却装置１３１又は循環水ラインＬ１１０の腐食速度ＣＲを検出してもよい。
【０１２３】
また、腐食速度センサ１４０として、銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサ又は鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサが用いられる例について説明した。しかし、腐食速度センサ１４０は、銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサ又は鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサでなくてもよい。また、腐食速度センサ１４０として、銅（Ｃｕ）製のセンサ及び鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサを併用してもよい。この場合、制御部１００は、銅（Ｃｕ）製の腐食速度センサによって検出される銅センサ腐食速度と、鉄（Ｆｅ）製の腐食速度センサによって検出される鉄センサ腐食速度のうち、高い値を示した腐食速度に基づいて、第１水質制御、第２水質制御及び第３水質制御を実行してもよい。
【０１２４】
また第１水質制御、第２水質処理及び第３水質処理において、循環水入替処理によって、循環水Ｗ２の全てが補給水Ｗ１と入れ替わる例について説明した。しかし、循環水入替処理によって、必ずしも循環水Ｗ２の全てが補給水Ｗ１と入れ替わらなくてもよい。例えば、循環水入替処理によって循環水Ｗ２の総量の半分が補給水Ｗ１と入れ替わってもよい。
【０１２５】
また、第１実施形態における薬剤濃度センサ１３３は、循環水Ｗ２の蛍光トレーサ濃度を検出できるのであれば、貯留部１２２の底部に接続される必要はなく、例えば、循環水供給ラインＬ１１１に接続されていてもよい。
【０１２６】
また、第２実施形態における第１電気伝導率センサＥＣ１は、循環水Ｗ２の電気伝導率を検出できるのであれば、循環水供給ラインＬ１１１に接続される必要はなく、例えば、貯留部１２２の底部に接続されていてもよい。同様に、第２電気伝導率センサＥＣ２は、補給水Ｗ１の電気伝導率を検出できるのであれば、第１補給水ラインＬ１２１に接続される必要はなく、例えば、第２補給水ラインＬ１２２に接続されていてもよい。
【０１２７】
また、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量に比例した量の薬剤Ｗ３を添加する、通常添加処理を実行する例について説明した。言い換えれば、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量に基づいて、薬剤Ｗ３を添加する例について説明した。これに限定されず、薬剤供給装置１３４は、循環水Ｗ２に、流量センサＦＭによって検出された補給水Ｗ１の供給量によらないで薬剤Ｗ３を添加してもよい。
【０１２８】
また、第１実施形態においては、薬剤濃度センサ１３３が、薬剤濃度Ｍを検出（演算）する例について説明した。同様に、第２実施形態における第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２は、薬剤濃度Ｍを検出（演算）する例について説明した。しかし、薬剤濃度Ｍを演算する装置は、薬剤濃度センサ１３３と、電気伝導率センサ（第１電気伝導率センサＥＣ１及び第２電気伝導率センサＥＣ２）とに限定されない。例えば、制御部１００が、薬剤濃度センサ１３３で検出される蛍光トレーサ濃度等に基づいて演算を行ってもよく、制御部１００以外の演算装置が演算を行ってもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１  水処理システム
１００  制御部（濃度制御部、水質制御部）
１２０  冷却塔
１３１  被冷却装置
１３３  薬剤濃度センサ（濃度検出手段）
１３４  薬剤供給装置（水処理剤添加手段）
１３６  補給水バルブ（補給手段、排水手段）
１４０  腐食速度センサ（腐食速度検出手段）
１５３  排水バルブ（排水手段）
ＦＭ  流量センサ（補給水供給量検出手段）
ＥＣ１  第１電気伝導率センサ（濃縮倍率検出手段、濃度検出手段）
ＥＣ２  第２電気伝導率センサ（濃縮倍率検出手段、濃度検出手段）
Ｌ１１０  循環水ライン
Ｌ１２０  補給水ライン（補給手段）
Ｌ１３０  第１排水ライン（排水手段）
Ｌ１３１  第２排水ライン（排水手段）
Ｗ１  補給水
Ｗ２  循環水
Ｗ３、Ｗ３Ａ  薬剤
【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】
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