(57)【要約】【課題】循環水系のスライム汚染を正確に検出することができる検出装置を提供する。【解決手段】本発明の検出装置は、循環水系のスライム汚染を検出する検出装置であって、循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、生分解性色素が添加された循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、を備える。【選択図】図１
2016109454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
循環水系のスライム汚染を検出する検出装置であって、
循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、
前記生分解性色素が添加された前記循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、
前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、
を備える、検出装置。
【請求項２】
循環水系のスライム汚染を検出する検出装置であって、
前記循環水系から採取した循環水サンプルに生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、
前記生分解性色素が添加された前記循環水サンプルの光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、
前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、
を備える、検出装置。
【請求項３】
被冷却装置へ供給する循環水を散水部により通風空間に散布して冷却し、散布した前記循環水を貯留部に貯留する冷却塔と、
前記貯留部から前記被冷却装置へ前記循環水を供給すると共に、前記被冷却装置から前記散水部へ前記循環水を回収することにより、前記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、
前記冷却塔、前記被冷却装置及び前記循環水ラインを含む循環水系のスライム汚染を検出する検出装置と、を備え、
前記検出装置は、
前記循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、
前記生分解性色素が添加された前記循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、
前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、
を備える、水処理システム。
【請求項４】
被冷却装置を冷却する冷却水が密閉状態で流通する冷却コイルに対し、循環水を散水部により散布して冷却し、散布した前記循環水を貯留部に貯留する冷却塔と、
前記循環水を前記貯留部と前記散水部との間で循環させる循環水ラインと、
前記冷却塔及び前記循環水ラインを含む循環水系のスライム汚染を検出する検出装置と、を備え、
前記検出装置は、
前記循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、
前記生分解性色素が添加された前記循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、
前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、
を備える、水処理システム。
【請求項５】
供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、
前記供給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、
透過水を前記逆浸透膜モジュールから送出する透過水ラインと、
濃縮水を前記逆浸透膜モジュールから送出する濃縮水ラインと、
前記濃縮水ラインを流通する濃縮水の一部を前記供給水ラインに還流させる濃縮水還流ラインと、
前記供給水ライン、前記逆浸透膜モジュール、前記濃縮水ライン及び濃縮水還流ラインを含む循環水系のスライム汚染を検出する検出装置と、を備え、
前記検出装置は、
前記循環水系から採取した循環水サンプルに生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、
前記生分解性色素が添加された前記循環水サンプルの光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、
前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、
を備える、水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環水系のスライム汚染を検出する検出装置及び検出装置を備えた水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
濃縮循環水系において、スライム汚染を判定することが望まれている。例えば、循環式冷却水系における配管や熱交換器の壁面に付着したスライムやスケールを検出する付着物検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０１８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の検出装置では、スライムとスケールとを区別して検出することができないため、循環水系のスライム汚染を正確に検出することができないという課題を有する。
【０００５】
本発明は、循環水系のスライム汚染を正確に検出することができる検出装置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】
【０００６】
本発明に係る検出装置の一態様は、循環水系のスライム汚染を検出する検出装置であって、循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、前記生分解性色素が添加された前記循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る検出装置の一態様は、循環水系のスライム汚染を検出する検出装置であって、前記循環水系から採取した循環水サンプルに生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、前記生分解性色素が添加された前記循環水サンプルの光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る水処理システムの一態様は、被冷却装置へ供給する循環水を散水部により通風空間に散布して冷却し、散布した前記循環水を貯留部に貯留する冷却塔と、前記貯留部から前記被冷却装置へ前記循環水を供給すると共に、前記被冷却装置から前記散水部へ前記循環水を回収することにより、前記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、前記冷却塔、前記被冷却装置及び前記循環水ラインを含む循環水系のスライム汚染を検出する検出装置と、を備え、前記検出装置は、前記循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、前記生分解性色素が添加された前記循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る水処理システムの一態様は、被冷却装置を冷却する冷却水が密閉状態で流通する冷却コイルに対し、循環水を散水部により散布して冷却し、散布した前記循環水を貯留部に貯留する冷却塔と、前記循環水を前記貯留部と前記散水部との間で循環させる循環水ラインと、前記冷却塔及び前記循環水ラインを含む循環水系のスライム汚染を検出する検出装置と、を備え、前記検出装置は、前記循環水に生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、前記生分解性色素が添加された前記循環水の光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る水処理システムの一態様は、供給水を透過水と濃縮水とに分離する逆浸透膜モジュールと、前記供給水を前記逆浸透膜モジュールに供給する供給水ラインと、透過水を前記逆浸透膜モジュールから送出する透過水ラインと、濃縮水を前記逆浸透膜モジュールから送出する濃縮水ラインと、前記濃縮水ラインを流通する濃縮水の一部を前記供給水ラインに還流させる濃縮水還流ラインと、前記供給水ライン、前記逆浸透膜モジュール、前記濃縮水ライン及び濃縮水還流ラインを含む循環水系のスライム汚染を検出する検出装置と、を備え、前記検出装置は、前記循環水系から採取した循環水サンプルに生分解性色素を添加する生分解性色素添加部と、前記生分解性色素が添加された前記循環水サンプルの光強度を所定の時間間隔で検出する光強度検出部と、前記光強度検出部によって検出された光強度の経時変化に基づいて、前記循環水系のスライム汚染を判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、循環水系のスライム汚染を正確に検出することが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】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る検出装置の全体構成図である。
【図２】検出装置のスライム判定の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る検出装置の変形例の全体構成図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る水処理システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本発明を得るに至った経緯）
冷却塔等の循環式冷却水系においては、スケールの生成、腐食、及びスライムの発生による障害を防止するため、循環水の水質を管理する必要がある。循環水の水質を管理するために、例えば、冷却塔の運転中に、循環水のブローダウンによる濃縮倍数の調節、又は循環水への水処理剤の投入等が行われている。
【００１４】
スケールの生成又は腐食については、補給水中のスケール性イオン又は腐食性イオンによって生じるため、例えば、補給水及び循環水の電気伝導率等をモニタすることにより、ブローダウンのタイミング調整や水処理剤の投入量の調整を容易に行うことができる。一方、スライムの発生については、冷却塔の設置環境の影響（大気中に漂う微生物類の吸収、日光の照射、循環水の温度条件、補給水中の栄養分等）を大きく受ける。そのため、スライムについては、スライム汚染の進行状況を定期的に監視することが困難であり、水処理剤の投入量の調整等を容易に行うことができない。
【００１５】
特許文献１に記載された検出装置は、水中に配置したプローブの発熱体にパルス状に通電することにより、測温体の計測温度を検出している。特許文献１の検出装置は、検出された温度結果に基づいてプローブへのスライムの付着量を判定することにより、スライムの発生状況を判定している。しかしながら、特許文献１の検出装置では、スライムの他にスケールがプローブに付着するため、スライム汚染を正確に検出することができない。
【００１６】
そこで、本発明者らは、スライムを形成する原因となる微生物によって分解される生分解性色素を用いて循環水系のスライム汚染を検出する構成を見出した。
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る検出装置について説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る検出装置１０ａの全体構成図である。図１に示すように、検出装置１０ａは、生分解性色素を添加する生分解性色素添加部１と、循環水Ｗ１の光強度を検出する光強度検出部２と、スライム汚染を判定する判定部３と、を備える。検出装置１０ａは、循環水Ｗ１が循環する循環水ラインＬ１と接続されている。本明細書における「ライン」とは、流路、径路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
【００２０】
生分解性色素添加部１は、循環水Ｗ１に生分解色素を添加するための装置である。生分解性色素添加部１は、生分解性色素を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部から循環水Ｗ１へ生分解性色素を添加する添加部と、を備える。添加部は、生分解性色素の添加量を調整するための制御弁を有している。第１実施形態において、生分解性色素添加部１は、循環水Ｗ１が流通する循環水ラインＬ１と接続されている。生分解性色素添加部１は、循環水ラインＬ１を流れる循環水Ｗ１に生分解性色素を添加している。
【００２１】
生分解性色素とは、スライムを形成する原因となる微生物（例えば、細菌（バクテリア）又は真菌（カビ）等）によって分解される色素をいう。第１実施形態において、生分解性色素は、生分解性の蛍光色素を用いている。生分解性の蛍光色素としては、例えば、ウラニン（フローレッセンＮａ）、又はローダミンＷＴ等がある。本明細書においては、特に説明がない限り、生分解性色素は、生分解性の蛍光色素を意味する。
【００２２】
光強度検出部２は、生分解色素が添加された循環水Ｗ１の光強度を所定の時間間隔で検出する機器である。所定の時間間隔とは、循環水Ｗ１に含まれる微生物が存在する場合、微生物によって生分解性色素が分解されるのに十分な時間間隔であり、例えば、２４〜４８時間の間隔である。第１実施形態において、光強度検出部２は、循環水Ｗ１の光強度として、蛍光強度を検出している。光強度検出部２は、循環水サンプルラインＬｓと、測定セル２１と、発光部２２と、検出部２３と、攪拌部２４と、制御部２５と、を備える。
【００２３】
循環水サンプルラインＬｓは、循環水ラインＬ１から採取した循環水サンプルＷｓを測定セル２１へ導入するラインである。循環水サンプルラインＬｓは、制御弁を備えている。制御弁は、制御部２５によって制御されることにより、開閉動作を行う。循環水サンプルラインＬｓは、制御弁の開閉動作により、循環水ラインＬ１から測定セル２１内へ循環水サンプルＷｓを導入している。
【００２４】
測定セル２１は、循環水ラインＬ１から採取した循環水サンプルＷｓを収容する容器である。測定セル２１は、その側壁に光透過窓を備える。光透過窓には、透明な板材が嵌め込まれている。また、測定セル２１は、その内部に収容した循環水サンプルＷｓを外部に排水する循環水サンプル排水ライン（図示なし）を備える。
【００２５】
発光部２２は、測定セル２１の光透過窓に向けて光を照射するためのものである。第１実施形態において、発光部２２は、測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓに含まれる生分解性色素（生分解性の蛍光色素）を励起させるため、測定セル２１の光透過窓に向けて励起光を照射している。発光部２２は、例えば、紫外線ＬＥＤ（ＵＶ−ＬＥＤ）等の発光素子を備えている。発光部２２の点灯／消灯は、制御部２５によって制御されている。
【００２６】
検出部２３は、測定セル２１の光透過窓を透過した光強度を検出するためのものである。検出部２３による光強度の検出は、制御部２５からの信号を受けて行われる。第１実施形態において、検出部２３は、循環水サンプルＷｓに含まれる生分解色素の蛍光強度を検出している。
【００２７】
攪拌部２４は、測定セル２１の内部に収容された循環水サンプルＷｓを攪拌するためのものである。攪拌部２４は、測定セル２１の底部に、回転可能に配置されたファンを備える。測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓは、ファンが回転することにより生分解性色素と均一に混合される。攪拌部２４のファンの回転は、制御部２５によって制御される。
【００２８】
制御部２５は、光強度検出部２の動作を制御する装置である。制御部２５は、発光部２２と、検出部２３とに電気的に接続されている。制御部２５は、発光部２２の点灯／消灯を制御する。制御部２５は、検出部２３で検出された循環水サンプルＷｓの光強度のデータを記憶する。また、制御部２５は、攪拌部２４におけるファンの回転動作を制御する。
【００２９】
判定部３は、光強度検出部２によって検出された光強度の経時変化に基づいて、循環系のスライム汚染を判定する装置である。第１実施形態における判定部３のスライム汚染の判定について、図２を用いて説明する。図２は、判定部３のスライム汚染の判定の一例を示す図である。判定部３は、蛍光強度の基準値Ｒａを有する。図２に示すように、判定部３は、光強度検出部２によって検出された蛍光強度の経時変化をモニタし、蛍光強度が基準値Ｒａ未満となったときに、循環水系のスライム汚染が進行していると判定する。
【００３０】
さらに詳細に説明すると、光強度検出部２によって検出される蛍光強度は、循環水Ｗ１に含まれる生分解性色素の量に比例する。そのため、スライムを形成する原因となる微生物が循環水Ｗ１中に多く存在する場合、循環水Ｗ１中の生分解性色素が微生物によって分解される。循環水Ｗ１中の生分解性色素が、微生物によって分解されて減少すると、光強度検出部２によって検出される蛍光強度が減少する。したがって、判定部３は、循環水Ｗ１中の生分解性色素の減少に伴う蛍光強度の減少に基づいて、循環水系のスライム汚染の進行状況を判定している。
【００３１】
次に、第１実施形態の検出装置１０ａの動作について、説明する。
【００３２】
生分解性色素添加部１において、添加部の制御弁を開くことにより、貯蔵部から循環水ラインＬ１を流れる循環水Ｗ１に生分解性色素が添加される。
【００３３】
光強度検出部２において、制御部２５は、循環水サンプルラインＬｓに設けられた制御弁を開くように制御し、循環水ラインＬ１から循環水サンプルＷｓを測定セル２１内へ導入する。制御部２５は、測定セル２１内に循環水サンプルＷｓが収容されると、制御弁を閉じるように制御する。制御部２５は、攪拌部２４のファンを回転させ、測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓを攪拌する。
【００３４】
制御部２５は、発光部２２を制御し、測定セル２１の光透過窓に向かって励起光を照射させる。発光部２２から照射された励起光は、測定セル２１の光透過窓を透過して、測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓに照射される。励起光が照射された部分の循環水サンプルＷｓにおいて、生分解性色素が励起され、蛍光を放出する。
【００３５】
制御部２５は、検出部２３を制御し、循環水サンプルＷｓに含まれる生分解性色素の蛍光強度を検出する。検出部２３で検出された蛍光強度のデータは、制御部２５に送られ、記憶される。
【００３６】
検出部２３により循環水サンプルＷｓの蛍光強度を検出した後、測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓは、循環水サンプル排水ラインを通って測定セル２１の外部に排水される。
【００３７】
制御部２５は、上記の一連の蛍光強度の検出動作（循環水サンプルＷｓの導入、光強度の検出、循環水サンプルＷｓの排水）を、２４〜４８時間の時間間隔で行い、循環水サンプルＷｓの蛍光強度の経時変化のデータを取得している。
【００３８】
制御部２５は、循環水サンプルＷｓの蛍光強度の経時変化のデータを判定部３に送信する。判定部３は、図２に示すように、蛍光強度の経時変化をモニタし、蛍光強度の値が、所定の基準値Ｒａ未満になったとき、循環系のスライム汚染が進行していると判断する。
【００３９】
第１実施形態に係る検出装置１０ａによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００４０】
第１実施形態に係る検出装置１０ａにおいては、循環水Ｗ１に生分解性色素を添加し、生分解性色素の添加された循環水Ｗ１の蛍光強度の経時変化に基づいて循環水系のスライム汚染を判定している。生分解性色素は、スライムの原因となる微生物によって分解される性質を有するため、検出装置１０ａは、生分解性色素が添加された循環水Ｗ１の蛍光強度の減少に基づき、スライムの原因となる微生物の増殖を検出することができる。したがって、検出装置１０ａは、循環水系において、スケールと区別してスライム汚染を正確かつ容易に検出することができる。また、検出装置１０ａは、所定の時間間隔で蛍光強度を検出しているため、循環水Ｗ２のスライム汚染を定期的にモニタすることができる。
【００４１】
第１実施形態において、生分解性色素添加部１は、循環水ラインＬ１を流れる循環水Ｗ１に生分解性色素を添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、生分解性色素添加部１は、図３に示すように、光強度検出部２の測定セル２１内に生分解性色素を添加する構成としてもよい。図３に示す検出装置１０ｂにおいては、蛍光強度を検出するときに生分解性色素を添加すればよいため、生分解性色素の添加量を節約することができる。
【００４２】
第１実施形態において、生分解性色素は、生分解性の蛍光色素を例として説明したが、これに限定されない。生分解性色素は、微生物によって分解される色素であればよく、生分解性の非蛍光色素であってもよい。生分解性の非蛍光色素は、例えば、食用天然色素であるクチナシ黄色素、ベニバナ赤色素、コチニール色素、ラック色素、カカオ色素等であってもよい。生分解性の非蛍光色素を用いる場合、光強度検出部２は、光強度として、透過光強度を検出する。この場合、発光部２２は、例えば、非蛍光色素の呈色と補色の関係にある発光波長を有するＬＥＤ等の発光素子を用いる。
【００４３】
第１実施形態において、判定部３は、蛍光強度の値が基準値Ｒａ未満になったときに、循環水系のスライム汚染が進行していると判定している（図２参照）が、これに限定されない。例えば、判定部３は、蛍光強度の減少率、蛍光強度の初期値に対する差分、又は蛍光強度の時間変化率が基準値超過となったときに循環水系のスライム汚染が進行していると判定してもよい。
【００４４】
第１実施形態において、判定部３は、スライム汚染が進行していると判定した場合にアラームを通報するアラーム手段を備えてもよい。使用者は、アラーム手段によって循環水系のスライム汚染が進行していることを容易に知ることができる。
【００４５】
第１実施形態において、蛍光強度の検出が終わった循環水サンプルＷｓは、循環水サンプル排水ラインを通って外部に排水される構成について説明したが、これに限定されない。例えば、蛍光強度の検出が終わった循環水サンプルＷｓは、循環水ラインＬ１に戻してもよい。
【００４６】
（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、図４を参照して説明する。図４は、第２実施形態に係る水処理システム１００Ａの全体構成図である。第２実施形態に係る水処理システム１００Ａは、第１実施形態に係る検出装置１０を開放式の冷却塔５を含む循環水系に適用した例である。
【００４７】
図４に示すように、水処理システム１００Ａは、開放式の冷却塔５と、循環水ラインＬ２と、検出装置１０と、抑制剤添加装置６と、を備える。第２実施形態においては、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記載は省略する。
【００４８】
開放式の冷却塔５は、被冷却装置４へ供給される循環水Ｗ２を冷却する装置である。冷却塔５は、本体部５１と、散水部５２と、貯留部５３と、排水ラインＬ３と、補給水ラインＬ４と、を備える。なお、被冷却装置４とは、例えば、空調機や冷凍機に代表される熱交換機等である。
【００４９】
本体部５１は、冷却塔５の外郭を形成するものである。本体部５１の上部には、開口部が設けられている。開口部には、モータにより駆動されるファンが設けられている。本体部５１の外壁には、外気（空気）が冷却塔５内部に流入するための通風孔が設けられている。本体部５１の内部においては、ファンが駆動することにより、本体部５１内の空気が外部に排出されると共に、通風孔から新たな空気が流入する通風空間が形成されている。また、本体部５１の内部には、散水部５２と、貯留部５３とが設けられている。
【００５０】
散水部５２は、本体部５１の通風空間に循環水Ｗ２を散布し、循環水Ｗ２を冷却するものである。散水部５２は、本体部５１の上部に設けられており、循環水ラインＬ２と接続されている。
【００５１】
貯留部５３は、散水部５２から散布された循環水Ｗ２を貯留するタンクである。貯留部５３は、本体部５１の下部に設けられている。貯留部５３には、循環水ラインＬ２と、排水ラインＬ３と、補給水ラインＬ４と、が接続されている。
【００５２】
排水ラインＬ３は、排水Ｗ３を冷却塔５の外部に排水するラインである。排水ラインＬ３は、貯留部５３と接続されている。排水ラインＬ３は、排水Ｗ３の排水流量を調節する排水弁１１を備える。排水弁１１は、例えば、循環水ラインＬ２に設けられた電気伝導率測定部（図示なし）によって測定された循環水Ｗ２の電気伝導率に応じて開閉動作が行われる。即ち、排水Ｗ３の排水流量は、循環水Ｗ２の電気伝導率に応じて決定される。第２実施形態において、排水Ｗ３とは、例えば、濃縮倍数が高まった循環水Ｗ２をいう。
【００５３】
補給水ラインＬ４は、補給水Ｗ４を補給するラインである。補給水ラインＬ４は、貯留部５３に補給水Ｗ４を補給している。補給水ラインＬ４は、ポンプＰ１と、補給弁１２と、流量測定部７と、を備える。ポンプＰ１は、補給水Ｗ４を、補給水ラインＬ４を介して貯留部５３へ圧送するポンプである。補給弁１２は、補給水Ｗ４の流量を調節する弁である。流量測定部７は、補給水Ｗ４の流量を測定する機器である。流量測定部７は、生分解性色素添加部１と、抑制剤添加装置６と、に電気的に接続されている。流量測定部７は、流量測定結果を、生分解性色素添加部１と、抑制剤添加装置６とに送信する。第２実施形態において、流量測定部７は、例えば、パルス流量計を用いている。補給水Ｗ４の補給流量は、循環水Ｗ２の蒸発損失量、飛散損失量及びブロー損失量の合計によって決まる。
【００５４】
循環水ラインＬ２は、循環水Ｗ２を被冷却装置４と冷却塔５との間で循環させるラインである。循環水ラインＬ２は、冷却塔５の貯留部５３から被冷却装置４へ循環水Ｗ２を供給するとともに、被冷却装置４から冷却塔５の散水部５２へ循環水Ｗ２を回収している。循環水ラインＬ２は、ポンプＰ２を備える。ポンプＰ２は、貯留部５３から散水部５２へ循環水Ｗ２を圧送するポンプである。
【００５５】
循環水ラインＬ２は、電気伝導率測定部（図示なし）を備える。電気伝導率測定部は、循環水Ｗ２の電気伝導率を測定している。電気伝導率測定部により測定された循環水Ｗ２の電気伝導率は、ブローダウンの開始タイミング及び終了タイミングを決定するために用いられる。
【００５６】
検出装置１０は、被冷却装置４及び循環水ラインＬ２を含む循環水系のスライム汚染を検出する装置である。第２実施形態における検出装置１０は、第１実施形態に係る検出装置１０ａを用いている。検出装置１０は、循環水ラインＬ２に接続されており、所定の時間間隔（例えば、２４〜４８時間間隔）で循環水Ｗ２の光強度を検出している。
【００５７】
検出装置１０の生分解性色素添加部１は、流量測定部７と電気的に接続されている。生分解性色素添加部１は、流量測定部７で測定された補給水Ｗ４の流量に比例した量の生分解性色素を循環水Ｗ２に添加する。具体的には、生分解性色素添加部１は、流量測定部（パルス流量計）７のパルスに比例した量の生分解性色素を、循環水ラインＬ２を流れる循環水Ｗ２に添加する。
【００５８】
第２実施形態において、生分解性色素は、循環水系で微生物による分解以外の原因で減少することを抑制するため、例えば、直射日光による分解（光分解）が起こりにくいものを用いる。
【００５９】
検出装置１０の判定部３は、抑制剤添加装置６と電気的に接続されている。判定部３は、循環系のスライム汚染が進行していると判定した場合、抑制剤添加装置６に外部信号を送信する。
【００６０】
抑制剤添加装置６は、スライムの発生を抑制する抑制剤を循環水Ｗ２に添加する装置である。抑制剤添加装置６は、スライム抑制剤を貯留する抑制剤貯留部と、抑制剤貯留部から冷却塔５の貯留部５３へスライム抑制剤を添加する抑制剤添加部と、を備える。抑制剤添加部は、スライム抑制剤の添加量を調節する薬注ポンプＰ３を有している。薬注ポンプＰ３は、流量測定部７で測定された補給水Ｗ４の流量に比例した量のスライム抑制剤を、抑制剤貯留部から冷却塔５の貯留部５３へ薬注する。具体的には、薬注ポンプＰ３は、流量測定部（パルス流量計）７のパルスに比例した量のスライム抑制剤を薬注する。
【００６１】
抑制剤添加装置６は、検出装置１０の判定部３と電気的に接続されている。抑制剤添加装置６は、判定部３からの外部信号を受信すると、薬注ポンプＰ３は、スライム抑制剤の添加量を所定の割合（例えば、５％程度）で増加させる。
【００６２】
次に、第２実施形態の水処理システム１００Ａの動作について、説明する。なお、検出装置１０のスライム汚染の検出については、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００６３】
水処理システム１００Ａでは、循環水ラインＬ２を介して冷却塔５と被冷却装置４との間を循環水Ｗ２が循環する。具体的には、循環水Ｗ２は、冷却塔５で冷却された後、循環水ラインＬ２を通って被冷却装置４に供給される。被冷却装置４に供給された循環水Ｗ２は、熱交換されて加温される。加温された循環水Ｗ２は、循環水ラインＬ２を通って再び冷却塔５に戻り、冷却される。
【００６４】
検出装置１０において、生分解性色素添加部１は、流量測定部７で測定された補給水Ｗ４の流量に比例した量の生分解性色素を循環水Ｗ２へ添加する。
【００６５】
検出装置１０において、判定部３は、循環系のスライム汚染が進行していると判定した場合、抑制剤添加装置６に外部信号を送信する。抑制剤添加装置６は、判定部３から外部信号を受信すると、冷却塔５の貯留部５３に貯留された循環水Ｗ２へ添加するスライム抑制剤の量を所定の割合（例えば、５％程度）で増加させる。また、判定部３は、スライム抑制剤の添加量を増加させた後、循環系のスライム汚染が進行していないと判定した場合、スライム抑制剤の添加量を所定の割合（例えば、５％程度）で減少させる。
【００６６】
第２実施形態に係る水処理システム１００Ａによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００６７】
第２実施形態に係る水処理システム１００Ａにおいては、検出装置１０によって開放式の冷却塔５を含む循環水系のスライム汚染の進行状況を正確かつ容易に検出することができる。そのため、水処理システム１００Ａは、開放式の冷却塔５を含む循環系のスライム汚染の進行状況を定期的にモニタしながら、スライム抑制剤等の水処理剤の投入量を適切に調整することができる。
【００６８】
第２実施形態において、抑制剤添加装置６は、流量測定部７で測定された補給水Ｗ４の流量に比例した量のスライム抑制剤を循環水Ｗ２に添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、抑制剤添加装置６は、所定の時間間隔でスライム抑制剤を循環水Ｗ２に添加する構成（タイマー薬注）であってもよい。タイマー薬注の場合、判定部３で循環系のスライム汚染が進行していると判定されると、抑制剤添加装置６は、スライム抑制剤の薬注時間を増加させる。また、抑制剤添加装置６は、排水ラインＬ３から排水される流量に比例した量のスライム抑制剤を循環水Ｗ２に添加する構成（ブロー同期薬注）であってもよい。ブロー同期薬注の場合、判定部３でスライム汚染が進行していると判定されると、抑制剤添加装置６は、１バッチ分のスライム抑制剤の薬注量を増加させる。
【００６９】
第２実施形態において、検出装置１０は、生分解性色素添加部１が循環水ラインＬ１を流れる循環水Ｗ１に生分解性色素を添加する検出装置１０ａ（図１参照）を用いたが、これに限定されない。例えば、検出装置１０は、生分解性色素添加部１が光強度検出部２の測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓに生分解性色素を添加する検出装置１０ｂ（図３参照）を用いてもよい。
【００７０】
第２実施形態において、生分解性色素添加部１は、循環水ラインＬ２を流れる循環水Ｗ２に生分解性色素を添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、生分解性色素添加部１は、補給水ラインＬ４を流れる補給水Ｗ４に生分解性色素を添加してもよい。
【００７１】
第２実施形態において、水処理システム１００Ａは、判定部３の判定結果に基づいて、抑制剤添加装置６から添加されるスライム抑制剤の添加量を調節する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、水処理システム１００Ａは、判定部３の判定結果に基づいて、排水ラインＬ３の排水弁１１の開閉動作を制御することにより、ブローダウンのタイミング調整を行ってもよい。また、水処理システム１００Ａは、判定部３の判定結果に基づいて、補給水ラインＬ４の補給弁１２を開き、補給水Ｗ４を強制的に冷却塔５へ供給することにより、オーバーフローさせてもよい。
【００７２】
第２実施形態において、抑制剤添加装置６は、冷却塔５の貯留部５３にスライム抑制剤を添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、抑制剤添加装置６は、循環水ラインＬ２、又は補給水ラインＬ４、又は冷却塔５の散水部５２にスライム抑制剤を添加してもよい。
【００７３】
第２実施形態において、生分解性色素添加部１は、流量測定部７で測定された補給水Ｗ４の流量に比例した量の生分解性色素を循環水Ｗ２に添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、生分解性色素添加部１は、循環水Ｗ２の循環流量に比例した量の生分解性色素を循環水Ｗ２又は補給水Ｗ４に添加する構成としてもよいし、所定の時間間隔で生分解性色素を循環水Ｗ２又は補給水Ｗ４に添加する構成としてもよい。
【００７４】
（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、図５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１００Ｂの全体構成図である。第３実施形態に係る水処理システム１００Ｂは、第１実施形態に係る検出装置１０を密閉式の冷却塔８を含む循環水系に適用した例である。
【００７５】
図５に示すように、水処理システム１００Ｂは、密閉式の冷却塔８と、循環水ラインＬ２と、検出装置１０と、抑制剤添加装置６と、を備える。第３実施形態においては、第１実施形態及び第２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実施形態及び第２実施形態と重複する記載は省略する。
【００７６】
密閉式の冷却塔８は、被冷却装置４へ供給される冷却水Ｗ５を循環水Ｗ２によって冷却する装置である。冷却塔８は、本体部８１と、散水部８２と、貯留部８３と、冷却コイル８４と、排水ラインＬ３と、補給水ラインＬ４と、を備える。
【００７７】
本体部８１は、冷却塔８の外郭を形成するものである。本体部８１の上部には、開口部が設けられている。開口部には、モータにより駆動されるファンが設けられている。本体部８１の外壁には、外気（空気）が冷却塔８内部に流入するための通風孔が設けられている。本体部５１の内部においては、ファンが駆動することにより、本体部８１内の空気が外部に排出されると共に、通風孔から新たな空気が流入する通風空間が形成されている。また、本体部８１の内部には、散水部８２と、貯留部８３と、冷却コイル８４の一部とが設けられている。
【００７８】
散水部８２は、被冷却装置４を冷却する冷却水Ｗ５が流れる冷却コイル８４に対して循環水Ｗ２を散布し、冷却コイル８４を冷却するものである。散水部８２は、本体部８１の上部に設けられており、循環水ラインＬ２と接続されている。
【００７９】
貯留部８３は、散水部８２から散布された循環水Ｗ２を貯留するタンクである。貯留部８３は、本体部８１の下部に設けられている。貯留部８３には、循環水ラインＬ２と、排水ラインＬ３と、補給水ラインＬ４と、が接続されている。
【００８０】
冷却コイル８４は、被冷却装置４を冷却する冷却水Ｗ５が密閉状態で流通するラインである。冷却コイル８４は、被冷却装置４と接続されている。また、冷却コイル８４は、冷却水Ｗ５を被冷却装置４に圧送するポンプＰ４を備える。冷却コイル８４の一部は、本体部８１の内部に位置しており、散水部８２から散布された循環水Ｗ２によって冷却される。冷却コイル８４を流れる冷却水Ｗ５は、散水部８２から散布された循環水Ｗ２で冷却された後、被冷却装置４に供給される。
【００８１】
第３実施形態において、循環水ラインＬ２は、貯留部８３に貯留された循環水Ｗ２を散水部８２に回収するラインである。循環水ラインＬ２は、冷却塔８の散水部８２と、貯留部８３とに接続されている。
【００８２】
次に、第３実施形態の水処理システム１００Ｂの動作について、説明する。なお、検出装置１０のスライム汚染の検出については、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。また、第２実施形態と同様の制御を行う部分については説明を省略する。
【００８３】
水処理システム１００Ｂでは、被冷却装置４を冷却する冷却水Ｗ５は、冷却コイル８４を循環している。冷却コイル８４は、冷却塔８の散水部８２から散布された循環水Ｗ２によって冷却される。冷却コイル８４が冷却されると、その内部を流れる冷却水Ｗ５が冷却される。冷却された冷却水Ｗ５は、被冷却装置４に供給されて、熱交換されることにより加温される。加温された冷却水Ｗ５は、冷却コイル８４を流れ、再び循環水Ｗ２が冷却コイル８４に散布されることによって冷却される。
【００８４】
水処理システム１００Ｂでは、循環水Ｗ２は、循環水ラインＬ２を通って冷却塔８の貯留部８３から散水部８２に供給される。散水部８２に供給された循環水Ｗ２は、冷却コイル８４に対して散布される。散水部８２から散布された循環水Ｗ２は、貯留部８３に貯留される。貯留部８３に貯留された循環水Ｗ２は、再び循環水ラインＬ２を通って散水部８２に供給される。
【００８５】
第３実施形態の水処理システム１００Ｂでは、第２実施形態の水処理システム１００Ａと同様に、抑制剤添加装置６は、検出装置１０の判定部３のスライム汚染の判定結果に応じて、スライム抑制剤の添加量を調節している。
【００８６】
第３実施形態に係る水処理システム１００Ｂによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【００８７】
第３実施形態に係る水処理システム１００Ｂにおいては、検出装置１０によって密閉式の冷却塔８を含む循環水系のスライム汚染の進行状況を正確かつ容易に検出することができる。そのため、水処理システム１００Ｂは、密閉式の冷却塔８を含む循環系のスライム汚染の進行状況を定期的にモニタしながら、スライム抑制剤等の水処理剤の投入量を適切に調整することができる。
【００８８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る水処理システムについて、図６を参照して説明する。図６は、第４実施形態に係る水処理システム１００Ｃの全体構成図である。第４実施形態に係る水処理システム１００Ｃは、第１実施形態に係る検出装置１０ｂ（図３参照）を、逆浸透膜モジュール９を含む循環水系に適用した例である。第４実施形態では、クロスフロー型の逆浸透膜装置の一次側における濃縮水の循環系を例として説明する。
【００８９】
図６に示すように、水処理システム１００Ｃは、供給水ラインＬ６と、逆浸透膜モジュール９と、透過水ラインＬ７と、濃縮水ラインＬ８と、濃縮水環流ラインＬ９と、検出装置１０ｂと、抑制剤添加装置６と、を備える。第４実施形態においては、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４実施形態では、第１実施形態と重複する記載は省略する。
【００９０】
供給水ラインＬ６は、供給水Ｗ６が流通するラインである。図６に示すように、供給水ラインＬ６は、逆浸透膜モジュール９に接続されている。また、供給水ラインＬ６は、濃縮水環流ラインＬ９と接続されている。供給水ラインＬ６は、供給水Ｗ６を逆浸透膜モジュール９に圧送する加圧ポンプＰ５を備えている。供給水ラインＬ６は、加圧ポンプＰ５によって、供給水Ｗ６を逆浸透膜モジュール９に供給している。
【００９１】
逆浸透膜モジュール９は、単一又は複数の逆浸透膜エレメント（図示せず）を備える。逆浸透膜モジュール９は、逆浸透膜エレメントによって供給水Ｗ６を、透過水Ｗ７と濃縮水Ｗ８とに膜分離する。
【００９２】
透過水ラインＬ７は、逆浸透膜モジュール９によって分離された透過水Ｗ７を需要先の装置等（図示せず）へ送出するラインである。
【００９３】
濃縮水ラインＬ８は、逆浸透膜モジュール９によって分離された濃縮水Ｗ８を排水するラインである。濃縮水ラインＬ８は、下流側において、排水弁１３を備える。排水弁１３は、濃縮水ラインＬ８からシステム外へ排出される濃縮水Ｗ８の排出流量を調節する弁である。
【００９４】
濃縮水環流ラインＬ９は、濃縮水ラインＬ８を流れる濃縮水Ｗ８の一部（以下、「濃縮環流水Ｗ９」ともいう）を供給水ラインＬ６に環流するラインである。第４実施形態においては、濃縮水環流ラインＬ９、供給水ラインＬ６、逆浸透膜モジュール９、及び濃縮水ラインＬ８で濃縮水Ｗ８の一部を循環させている。
【００９５】
検出装置１０ｂは、濃縮水環流ラインＬ９に接続されている。検出装置１０ｂは、濃縮水環流ラインＬ９を流れる濃縮環流水Ｗ９から採取した循環水サンプルＷｓの光強度を検出することによって、循環系のスライム汚染を判定する。
【００９６】
検出装置１０ｂにおいて、生分解性色素添加部１は、光強度検出部２の測定セル２１と接続されており、測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓに生分解性色素を添加する。
【００９７】
第４実施形態において、生分解性色素添加部１から添加される生分解性色素は、逆浸透膜を透過しないように、分子量が少なくとも１００以上のものを用いる。
【００９８】
検出装置１０ｂにおいて、判定部３は、光強度検出部２によって検出された循環水サンプルＷｓの光強度の経時変化に基づき、循環系のスライム汚染を判定する。また、判定部３は、抑制剤添加装置６と電気的に接続されている。
【００９９】
第４実施形態において、抑制剤添加装置６は、供給水ラインＬ６に接続されるとともに、濃縮水環流ラインＬ９よりも上流側に配置される。抑制剤添加装置６は、濃縮水Ｗ８の排水流量に比例した量のスライム抑制剤を供給水Ｗ６に添加する。また、抑制剤添加装置６は、判定部３からの外部信号を受信すると、スライム抑制剤の添加量を所定の割合（例えば、５％程度）で増加させる。
【０１００】
次に、第４実施形態の水処理システム１００Ｃの動作について、説明する。なお、検出装置１０ｂのスライム汚染の検出については、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【０１０１】
供給水ラインＬ６を流れる供給水Ｗ６は、加圧ポンプＰ５によって逆浸透膜モジュール９に圧送される。逆浸透膜モジュール９に圧送された供給水Ｗ６は、逆浸透膜モジュール９によって透過水Ｗ７と濃縮水Ｗ８とに分離される。
【０１０２】
透過水Ｗ７は、透過水ラインＬ７を通って、需要先の装置へ供給される。濃縮水Ｗ８は、濃縮水ラインＬ８に流れる。濃縮水ラインＬ８の下流側では、排水弁１３の開閉動作によって濃縮水Ｗ８の一部がシステム外に排水される。また、別の濃縮水Ｗ８の一部は、濃縮環流水Ｗ９として、濃縮水環流ラインＬ９を通って、供給水ラインＬ６に環流される。
【０１０３】
検出装置１０ｂは、濃縮水環流ラインＬ９を流れる濃縮環流水Ｗ９から採取した循環水サンプルＷｓを、循環水サンプルラインＬｓを通して測定セル２１内に導入する。生分解性色素添加部１は、測定セル２１内に収容された循環水サンプルＷｓに生分解性色素を添加する。光強度検出部２は、所定の時間間隔（例えば、２４〜４８時間間隔）で循環水サンプルＷｓの光強度を検出し、光強度の経時変化のデータを取得する。判定部３は、循環水サンプルＷｓの光強度の経時変化に基づいて、循環系のスライム汚染の進行状況を判定する。
【０１０４】
判定部３は、スライム汚染が進行していると判定した場合、抑制剤添加装置６に外部信号を送信する。抑制剤添加装置６は、判定部３から外部信号を受信すると、供給水Ｗ６へ添加するスライム抑制剤の量を所定の割合（例えば、５％程度）で増加させる。また、判定部３は、スライム抑制剤の添加量を増加させた後、循環系のスライム汚染が進行していないと判定した場合、スライム抑制剤の添加量を所定の割合（例えば、５％程度）で減少させる。
【０１０５】
第４実施形態に係る水処理システム１００Ｃによれば、例えば、以下のような効果が得られる。
【０１０６】
第４実施形態に係る水処理システム１００Ｃにおいては、検出装置１０によってクロスフロー型の逆浸透膜装置の一次側における濃縮水の循環水系のスライム汚染の進行状況を正確かつ容易に検出することができる。そのため、水処理システム１００Ｃは、クロスフロー型の逆浸透膜装置の一次側における濃縮水の循環系のスライム汚染の進行状況を定期的にモニタしながら、スライム抑制剤等の水処理剤の投入量を適切に調整することができる。
【０１０７】
第４実施形態において、抑制剤添加装置６は、濃縮水Ｗ８の排水流量に比例した量のスライム抑制剤を添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、抑制剤添加装置６は、供給源から送られてくる原水の流量に比例した量のスライム抑制剤を添加してもよい。
【０１０８】
第４実施形態において、抑制剤添加装置６は、供給水ラインＬ６に添加する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、抑制剤添加装置６は、濃縮水ラインＬ８、又は濃縮水環流ラインＬ９にスライム抑制剤を添加してもよい。
【０１０９】
本発明をある程度の詳細さをもって各実施形態において説明したが、これらの実施の形態の開示内容は構成の細部において変化してしかるべきものであり、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は請求された本発明の範囲及び思想を逸脱することなく実現し得るものである。
【０１１０】
第２〜４実施形態において、抑制剤添加装置６を備える構成について説明したが、抑制剤添加装置６は必須の構成ではない。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、循環水系のスライム汚染を正確かつ容易に検出することができるため、冷却塔又は逆浸透膜装置等を含む濃縮循環水系の水処理システムに有用である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  生分解性色素添加部
２  光強度検出部
３  判定部
４  被冷却装置
５  開放式冷却塔
６  抑制剤添加装置
７  流量測定部
８  密閉式冷却塔
９  逆浸透膜モジュール
１０  検出装置
１００  水処理システム
１１、１２、１３  バルブ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５  ポンプ
【図１】
2016109454.tif 000003
【図２】
2016109454.tif 000004
【図３】
2016109454.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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