(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械設備、空気、液体等の被熱交換体と熱交換を行う循環水が循環する循環水系に通液型コンデンサを設置し、前記循環水又は補給水を前記通液型コンデンサに通水し、該通液型コンデンサが有する一対の電極に直流電圧を印加して通液中の循環水又は補給水からイオン成分を除去してイオン濃度が低減された循環水又は補給水を得、該イオン濃度が低減された循環水又は補給水を前記循環水系に戻し、その後前記一対の電極を短絡あるいは直流電源を逆接続して、前記除去されたイオン成分を通液中の循環水、補給水又は回収用水と共に回収して系外へ排出することを特徴とする循環水処理方法。
【請求項２】
機械設備、空気、液体等の被熱交換体と循環水とで熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に循環水を供給する循環水供給手段と、前記熱交換器及び前記循環水供給手段を接続して形成される循環水系と、前記循環水系に配置される通液型コンデンサとを有することを特徴とする循環水処理装置。
【請求項３】
機械設備、空気、液体等の被熱交換体と冷却水とで熱交換を行う冷却器と、熱交換後の冷却水を冷却する冷却塔と、前記冷却器と前記冷却塔を接続して形成される循環冷却水系と、前記循環冷却水系に配置される通液型コンデンサとを有することを特徴とする循環水処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械設備、空気、液体等の被熱交換体と熱交換を行う循環水が循環する系内の配管や熱交換器の伝熱面にスケールが付着して伝熱阻害、流量低下などの障害を防止する循環水処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
機械設備、空気、液体などの被熱交換体を冷却する熱交換器は、各種工場、研究所などの多方面の分野において使用されている。従来、この熱交換器において、被熱交換体と熱交換を行う熱媒体は、取り扱い上安全で、且つ安価であることから井水、市水及び工業用水などの水が多く採用されている。また、従来の熱媒体、すなわち熱交換用水の供給装置は、例えば図５のフロー図に示すように、熱交換用水循環ポンプ７１と、熱交換用水を水又は大気７６で冷却する冷却塔７２と、被熱交換体７８を冷却する冷却器７７とを配管７３で連接して、循環水系を形成している。
【０００３】
すなわち、熱交換用水である冷却水は冷却器７７を通過して、被冷却体を冷却した後に水温が上昇するため、これを冷却塔７２にて例えば空気と接触させ、水の蒸発熱により水温を低下させた後、再び冷却器７７に通水させて反復使用している。従って、冷却水は冷却塔７２で水温が低下すると共に、その一部は蒸発し又は飛沫となって冷却水系外に放出される。このため、補給配管７４から循環冷却水系に工業用水又は井水などの冷却水用補給水が供給される。しかし、このままでは循環水中の塩類濃度が高まり（通常、これを「循環水濃縮」という）、冷却器７７の伝熱面にスケールなどが付着して伝熱阻害、流量低下などの障害が発生し、また、堆積物の不均一付着は局部腐食の原因となる。
【０００４】
これを解決する方法としては、(1) 常に、冷却水の一部を排出管７５から系外に排出（ブロー）して、循環水濃度限度をある一定の割合以上にならないようにする方法、(2) 冷却水にスケール発生防止剤及び配管、熱交換器に使用されている炭素鋼、銅、銅合金などの金属の腐食を防止する防食剤などの冷却水処理剤を注入する方法、(3) 冷却水に硫酸などの酸を注入して、冷却水のｐＨとアルカリ度を低下させる方法、(4) 補給水をイオン交換樹脂に通して、水中の硬度成分を除去した軟水や、水中の塩類を除去した純水を冷却水系に補給する方法などがあり、一般に、循環冷却水の水質はｐＨ９以下、カルシウム硬度450mg-CaCO3/L 以下、総アルカリ度を450mg-CaCO3/L 以下の水準に維持する必要があるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記(1) の方法で循環水濃度限度を管理した場合でも、冷却器７７の伝熱面へのスケール付着及び腐食障害を皆無とすることは困難である。このため、上記(2) の方法と併用されることが多い。しかし、重合リン酸塩、ホスホン酸塩、カルボン酸系高分子化合物などのスケール発生防止剤の添加によるスケール発生防止効果にも限界があり、循環冷却水の水質を上記の一定水準に維持するためには、冷却水系からのブロー水量を増大させる必要があり、冷却水の節減は困難となる。また、防食剤として使用される亜鉛塩やモリブデン酸塩などは重金属塩であり、それらを含む排水は水棲生物に対して悪影響を与える恐れがあり、リン酸塩、重合リン酸塩、ホスホン酸塩などのリンを含有する排水は毒性は低いものの、湖沼、内海などの閉鎖水域においては富栄養化の問題を生じる。また、上記(3) の方法は、酸の添加で冷却水の金属に対する腐食性を高めるうえに、酸を取り扱う作業上の危険性が伴うという問題がある。また、上記(4) の方法は有効なスケール発生防止法であるが、一定量のイオンを吸着したイオン交換樹脂を酸やアルカリなどの薬品で再生操作することから、イオン交換樹脂の再生設備を冷却水処理装置内に具備するか、又は一定の冷却水処理量毎のイオン交換樹脂を再生済のものと交換することが必要となり、設備費用及び維持管理費用が嵩むという問題がある。
【０００６】
一方、工業用水、市水などの原水を純水などにする簡便な脱塩方法として、通液型コンデンサを使用する方法が提案されている。通液型コンデンサは、静電力を利用して被処理液中のイオン成分の除去と回収（再生）を行うもので、その原理は以下の通りである。すなわち、通液型コンデンサは、その保有する一対の電極に直流電圧を印加して、通液中の被処理液のイオン成分、あるいは電荷のある粒子、有機物を一対の電極に吸着することにより除去し、イオン成分が除去された脱塩液を得て、その後一対の電極を短絡あるいは直流電源を逆接続して、一対の電極に吸着している前記イオン成分を離脱させ、一対の電極を再生しつつ除去イオン成分を通液中の被処理液と共に濃縮液として回収することを繰り返し行うものである。しかし、上記の如く、通液型コンデンサは工業用水、市水などの原水の精製に使用することは知られているものの、被熱交換体と熱交換を行う循環水系に利用することについては知られていない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、イオン交換樹脂を使用することなく、塩類の濃度が低減された循環水を循環水系に供給して配管や冷却器の伝熱面へのスケール付着を防止し、安定した運転を長期間に渡り実施でき、また、ブロー水量を低減して用水の節減を図ると共に、ブロー排水の環境への影響を極力低減する循環水処理方法及び装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは鋭意検討を行った結果、機械設備、空気、液体等の被熱交換体と循環水とで熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に循環水を供給する循環水系を形成する循環処理装置において、補給水又は循環水の少なくとも一部を通液型コンデンサで処理し、通液型コンデンサの脱塩工程から得られる脱塩水を前記循環系に戻せば、循環水中の塩類濃度が低減でき、配管や冷却器の伝熱面へのスケール付着を防止し、安定した運転を長期間に渡り実施でき、また、ブロー水量を低減して用水の節減を図ると共に、ブロー排水の環境への影響を極力低減することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明（１）は、機械設備、空気、液体等の被熱交換体と熱交換を行う循環水が循環する循環水系に通液型コンデンサを設置し、前記循環水又は補給水を前記通液型コンデンサに通水し、該通液型コンデンサが有する一対の電極に直流電圧を印加して通液中の循環水又は補給水からイオン成分を除去してイオン濃度が低減された循環水又は補給水を得、該イオン濃度が低減された循環水又は補給水を前記循環水系に戻し、その後前記一対の電極を短絡あるいは直流電源を逆接続して、前記除去されたイオン成分を通液中の循環水、補給水又は回収用水と共に回収して系外へ排出することを特徴とする循環水処理方法を提供するものである。かかる構成を採ることにより、酸やアルカリなどの薬品によるイオン交換樹脂の再生操作や、一定の冷却水処理量毎のイオン交換樹脂の交換を必要とせず、塩類の濃度が低減された冷却水を循環水系に供給することができる。このため、循環水系の配管や熱交換器の伝熱面にスケールが付着ないしは沈着することによって生じる伝熱阻害、流量低下などの障害を防止でき、安定した運転を長期間に渡り実施できる。また、ブロー水量を低減して用水の節減を測ると共に、防食剤やスケール発生防止剤といった薬品の使用を必要最小限に抑制することができるため、ブロー排水の環境への影響を極力低減することができる。
【００１０】
また、本発明（２）は、機械設備、空気、液体等の被熱交換体と循環水とで熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に循環水を供給する循環水供給手段と、前記熱交換器及び前記循環水供給手段を接続して形成される循環水系と、前記循環水系に配置される通液型コンデンサとを有することを特徴とする循環水処理装置を提供するものである。かかる構成を採ることにより、前記発明（１）を実施できる。
【００１１】
また、本発明（３）は、機械設備、空気、液体等の被熱交換体と冷却水とで熱交換を行う冷却器と、熱交換後の冷却水を冷却する冷却塔と、前記冷却器と前記冷却塔を接続して形成される循環冷却水系と、前記循環冷却水系に配置される通液型コンデンサとを有することを特徴とする循環水処理装置を提供するものである。かかる構成を採ることにより、特に、各種工場、研究所などでよく使用されている開放循環式冷却水系において、前記発明（１）を実施できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の循環水処理装置は、機械設備、空気、液体等の被熱交換体と循環水とで熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器に循環水を供給する循環水供給手段と、前記熱交換器及び前記循環水供給手段を接続して形成される循環水系と、前記循環水系に配置される通液型コンデンサとを有するものである。
【００１３】
機械設備、空気、液体等の被熱交換体と熱交換用水との熱交換を行う熱交換器としては、各種工場及び研究所設備における機械設備、空気、液体等の被熱交換体の冷却が目的の冷却器や被熱交換体の加熱を目的とする加温器が挙げられるが、特に、半導体、液晶表示装置などの電子部品部材類製造装置の冷却器が好適である。
【００１４】
本発明において、前記熱交換器と循環水供給ポンプなどの循環水供給手段を配管で接続して形成される循環水系は、循環本管で形成される循環水系の他、前記循環水系の循環水の一部又は全部を該循環水系外に排出するブロー管、又は循環水調整用の補給水を補給する補給配管も含まれる。また、これらの各配管から分岐して形成されるバイパス配管も含まれる。従って、通液型コンデンサの設置位置としては、前記循環本管、前記ブロー管、前記補給配管又はこれらのバイパス配管の途中である。これら通液型コンデンサの設置は１箇所であっても、複数箇所であってもよい。該通液型コンデンサは後述する通液型コンデンサの脱塩工程から得られるイオン成分が除去された水を循環水系に戻す脱塩水流出管と、通液型コンデンサの濃縮工程から得られるイオン成分が濃縮された水を系外へ排出する濃縮水排出管を備える。また、循環水系には通常、熱交換器を通って水温が上昇した冷却水などの熱交換水を冷却する冷却塔などの熱交換手段（熱交換用水回復手段）が設置される。また、循環水系は密閉系又は開放系のいずれであってもよい。
【００１５】
前記循環水に配置される通液型コンデンサは、通液型コンデンサが有する少なくとも一対の電極に直流電圧を印加して通液中の循環水又は補給水からイオン成分を除去してイオン濃度が低減された循環水又は補給水を得、該イオン濃度が低減された循環水又は補給水を循環水系に戻し、その後前記一対の電極を短絡あるいは直流電源を逆接続して、前記除去されたイオン成分を通液中の循環水、補給水又は回収用水と共に回収して系外へ排出するものである。
【００１６】
前記通液型コンデンサの構造は、特に制限されないが、ここではカラム中に金属、黒鉛等の集電極に高表面積活性炭を接してなる少なくとも一対の電極を収容し、これら電極間に非導電性のスペーサを介在させたものである。そして、この通液型コンデンサは、一対の電極に直流電源を接続し、直流電圧、例えば、１〜２Ｖを印加した状態で、カラム中にイオンを含有する被処理液を通すと、一対の電極がイオンを吸着して、イオン成分が除去され脱塩水を得ることができ、その後、一対の電極を短絡させると、電気的に中和し吸着していたイオンが一対の電極から離脱し、一対の電極を再生させると共に、濃厚なイオン成分を回収した濃縮水を得ることができるものである。なお、一対の電極間に印加する電圧は任意に設定することができる。
【００１７】
通液型コンデンサの他の構造例としては、特開平５−２５８９９２号公報に開示されているものが挙げられる。すなわち、カラムに被処理水を導入する入口と、イオン成分が除去された水を排出する出口とを設け、そのカラム内に上記一対の電極を収容する。これら一対の電極は、双方とも導電性支持層に高表面積導電性表面層が支持され、更に非導電性多孔のスペーサが含まれる。従って、一対の電極は、一方の電極の非導電性多孔のスペーサ、導電性支持層、高表面積導電性表面層、他方の電極の非導電性多孔のスペーサ、導電性支持層、高表面積導電性表面層の６層構造となる。この一対の電極は、中空の多孔質中心管に高表面積導電性表面層を内側にして巻かれてカートリッジを形成する。一方の電極の導電性支持層及び他方の電極の導電性支持層からはリード線がカラム外に延出され、直流電源に接続され。カラムの入口には被処理液供給源が接続され、出口にはイオン成分が除去された脱塩水とイオン成分を回収した濃縮水とを分ける切替え弁が接続される。
【００１８】
更に、通液型コンデンサの他の構造例としては、非導電性多孔質通液性シートからなるスペーサを挟んで、高比表面積活性炭を主材とする活性炭層である一対の電極を配置し、該電極の外側に一対の集電極を配置し、更に該集電極の外側に押さえ板を配置した平板形状とし、集電極に直流電源を接続し、更に集電極間の短絡又は直流電源の逆接続を行うものであってもよい。また、電極と集電極とは一体化されたものでもよい。
【００１９】
次に、本発明の第１の実施の形態における循環水処理方法を図１に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態である循環水処理方法を示すフロー図である。図中、循環水処理装置１０ａは、被冷却体１１を冷却水で冷却する冷却器１と、冷却器１を通過し水温が上昇した冷却水を空気と接触させて冷却する冷却塔３と、通液型コンデンサ２と、薬液注入手段８とからなり、冷却器１と冷却塔３を循環本管５で接続することにより循環水系４（開放循環冷却水系）を形成している。冷却塔３は上部水槽３１と下部水槽３２からなり、上部水槽３１はラシヒリングが充填されるか又は邪魔板が組み合わされた散水部３３と、散水部３３の上方に位置するファン３４からなる。
【００２０】
通液型コンデンサ２は補給配管６に設置され、通液型コンデンサ２の脱塩水流出配管２１は冷却塔３の下部水槽３２に接続され、濃縮水排出管２２は冷却塔３の下部水槽３２に接続されているブロー管７に接続されている。また、薬液注入手段８から延出される薬液注入管８１は、その先端部が冷却塔３の下部水槽３２の上方にくるように設置されている。
【００２１】
通液型コンデンサ２は、図２に模式図で示すように、少なくとも一対の電極５４、５５を内蔵し、電極５４はスイッチ５３を介して直流電源５９の陰極に接続されている。また、一対の電極５４、５５はスイッチ５８を介して互いに接続されている。そして、これらの図２に表示の機器類の運転制御は、シーケンサー、マイコン等の公知の制御機器で行うことができる。
【００２２】
通液型コンデンサ５０の下流側は流出配管６１により水質監視装置５７に接続され、更に水質監視装置５７の排出配管６２は切替え弁５１を有する脱塩水流出管２１と切替え弁５２を有する濃縮水排出管２２の二つに分岐している。通液型コンデンサ５０の上流側は供給配管６３（補給配管６）を介して補給水供給手段５６に接続している。補給水供給手段５６は補給水を貯留するタンクと、これらから補給水を定量的に供給するための送液ポンプとを含んでいる（不図示）。水質監視装置５７は、水質を測定するものでイオン除去の程度を正確に把握できる指標の測定機器であれば特に限定されず、導電率計、比抵抗計が挙げられ、本実施の形態では導電率計である。
【００２３】
図１及び図２において、循環水系４を循環する冷却水は冷却器１で被冷却体１１を冷却した後、冷却塔３の上部水槽３１に入り、散水部４を落下していく。この時、熱交換を終えた冷却水はファン５によって冷却塔の下方より吸い込まれる空気３５と接触して冷却され、冷却塔３の下部水槽３２に入る。一方、補給配管６から供給される補給水（新水）は通液型コンデンサ２に供給される。補給水は通液型コンデンサ２において脱塩工程から脱塩水として、濃縮工程から濃縮液としてそれぞれ得られ、脱塩水は脱塩水流出管２１を通って冷却塔３の下部水槽３２に送られ、濃縮水は濃縮水排出管２２でブロー管７へ送られ、系外へ排出される。
【００２４】
上記通液型コンデンサ２での通水方法を図２を参照して説明する。先ず、スイッチ５３をオンして一対の電極５４、５５に直流電圧を印加し、切替え弁５１を開、切替え弁５２を閉の状態とし、水質監視装置５７を監視状態にして、補給水供給源５６のポンプを作動させ、補給水を通液型コンデンサ５０に供給する。この段階で通液型コンデンサ５０は脱塩工程（イオン成分除去工程）に入り、補給水は通液型コンデンサ５０の一対の電極５４、５５に不純物であるイオン成分を吸着され、イオン成分が除去された補給水となり、脱塩液流出管２１により流出され、循環水系４へ送られる。
【００２５】
この状態が継続すると、一対の電極５４、５５にイオン成分が徐々に吸着され飽和状態に近づき、イオン成分除去性能が徐々に低下し、徐々に脱塩水の導電率が上昇する。水質監視装置５７により測定された導電率が脱塩水採液不可値になると、切替え弁５１を閉、切替え弁５２を開として、直ちにスイッチ５３をオフして通液型コンデンサ５０への直流電圧の印加を止め、更にスイッチ５８をオンして一対の電極５４、５５間を短絡、あるいは直流電源５９を逆接続させ、吸着したイオン成分を一対の電極５４、５５から離脱させ、排水側に移動させて一対の電極５４、５５を再生する。すなわち、通液型コンデンサ５０は濃縮工程（イオン成分回収工程）に入る。また、濃縮工程においては、通液中の水と一緒に又は別途に純水や工業用水等の回収用水を通液することによりイオン成分を回収し、濃縮水排出管２２及びブロー管７を通って系外へ排出している。
【００２６】
上記脱塩工程（除去工程）及び濃縮工程（回収工程）を１サイクルとし、このサイクルを繰り返して行うことにより、脱塩工程からは補給水中の不純物であるイオン成分が除去された水を得、濃縮工程からはイオン濃度を高めた濃縮水を得ると共に、通液型コンデンサ５０の一対の電極５４、５５の飽和と再生の繰り返しを図る。この場合、前記濃縮工程中は通液型コンデンサから脱塩水を得ることはできない。このため、濃縮工程中も脱塩水を得たい場合は、複数の通液型コンデンサを設置し、必要最小量が確保されるように、各通液型コンデンサの濃縮工程実施の時機を制御すればよい。
【００２７】
脱塩された補給水は冷却塔３の下部水槽３２に送られるため、下部水槽３２には脱塩された補給水と循環する冷却水の混合水９が得られる。また、必要に応じて、薬液注入手段８からはスケール発生防止剤や防食剤などの冷却水処理剤が薬液注入管８１を通って下部水槽３２に注入される。また、下部水槽３２内の冷却水９は冷却水系の塩類濃度を調整するため、下部水槽３２底部に接続されたブロー管７より適宜の量がブローされる。また、脱塩された補給水と循環する冷却水の混合水又はこれに更に冷却水処理剤を含む混合水は図では省略する送水ポンプにより循環本管５に送られ、冷却器１にて被冷却体１１と熱交換し、以降は同様のことが繰り返される。補給水の補給量は通常、系外へ排出されるブロー量、冷却塔３で飛沫となって系外へ放出される飛散損失量及び蒸発によって失われる蒸発損失量の合計量であり、従って、補給方法は連続的補給又は断続的補給のいずれであってもよい。
【００２８】
薬液注入手段８から注入されるスケール発生防止剤や防食剤は、特に制限されず、スケール発生防止剤としては、例えば、重合リン酸塩、ホスホン酸塩、カルボン酸系高分子化合物などが挙げられ、防食剤としては、例えば、亜鉛塩やモリブデン酸塩などの重金属塩、リン酸塩、重合リン酸塩、ホスホン酸塩などのリン化合物などが挙げられる。
【００２９】
第１の実施の形態例によれば、酸やアルカリなどの薬品によるイオン交換樹脂の再生操作や、一定の冷却水処理量毎のイオン交換樹脂の交換を必要とせず、塩類の濃度が低減された井水や工業用水などの新水を循環水系に供給することができる。このため、循環される冷却水中の塩類濃度は低減され、冷却水系の配管や冷却器の伝熱面にスケールが付着ないしは沈着することによって生じる伝熱阻害、流量低下などの障害を防止でき、安定した運転を長期間に渡り実施できる。また、ブロー水量を低減して用水の節減を図ると共に、冷却水処理剤の使用量を抑制できるため、ブロー排水の環境への影響を極力低減することができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態における循環水処理方法を図３に基づいて説明する。図３は本発明の第２の実施の形態である循環水処理方法を示すフロー図である。図３において、図１と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。図３中、図１と異なる点は、通液型コンデンサ２を冷却塔３と冷却器１の間の循環本管の配管５ａのバイパス配管５１途中に設置し、脱塩水流出管２１を配管５ａに接続したことにある。すなわち、ブロー量など系外へ放出された合計水量に見合う新水が下部水槽３２に補給され、補給された冷却水の一部を循環本管５から抜き出し、これを通液型コンデンサ２で処理し、通液型コンデンサ２の脱塩工程で得られた脱塩水を循環本管５に戻して、循環する冷却水中の塩類濃度を低減せしめたものである。なお、通液型コンデンサ２の設置位置は上記のバイパス配管ではなく、循環本管５の途中に設置してもよい。かかる構成を採ることにより、循環される冷却水中の塩類濃度は低減され、冷却水系の配管や冷却器の伝熱面へのスケール付着を防止できる他、前記発明（１）と同様の効果を奏する。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施の形態における循環水処理方法を図４に基づいて説明する。図４は本発明の第３の実施の形態である循環水処理方法を示すフロー図である。図４において、図１と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。図４中、図１と異なる点は、通液型コンデンサ２をブロー管７の途中に設置し、脱塩水流出管２１を補給配管６に接続したことにある。すなわち、ブロー水を通液型コンデンサ２で処理して、イオン濃度が低減されたブロー水を得、これを補給水として補給配管６から冷却塔３の下部水槽３２に供給したものである。かかる構成を採ることにより、循環される冷却水中の塩類濃度は低減され、冷却水系の配管や冷却器の伝熱面へのスケール付着を防止でき、補給配管６からの新水の補給量は著しく低減される他、前記発明（１）と同様の効果を奏する。
【００３２】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
実施例１
下記仕様の装置及び表１に示す補給水（原水）を使用し、図１に示す装置フローのパイロット試験装置で２か月間の連続耐久試験を行った。評価方法は、２か月後の通液型コンデンサ処理水（脱塩水）の水質及び冷却塔下部水槽内の水質を測定すると共に、冷却器の伝熱面上のスケール付着状況を観察した。結果を表１に示す。また、観察の結果、２か月後の冷却器伝熱面上のスケール付着は認められなかった。
【００３３】
・冷却器；伝熱管  STB-340 （直径19mm、長さ1000mm、厚さ2mm)
・冷却塔；
保有水量：100L
循環水量：500L/ 時間
補給水量：11.1L/時間
脱塩された補給水（通液型コンデンサから得られる脱塩水）量：9.6 L/時間
冷却塔温度差（ΔＴ）：10℃
滞留時間：100 時間
強制ブロー：なし
薬品（スケール発生防止剤及び防食剤など）の添加：無し
【００３４】
ここで、「保有水量」は配管や冷却水水槽など冷却水系全体で保有している水量、「循環水量」は送水ポンプで送っている１時間当たりの総水量、「冷却塔温度差」は冷却塔へ戻ってくる水と冷却器へ送っている水の温度差、「滞留時間」は冷却水系の水が入れ代わるのに要する算術平均的な時間で、次式；滞留時間＝保有水量／｛（強制ブロー量）＋（蒸発量）＋（飛散損失量）｝、のものをそれぞれ言う。
【００３５】
・通液型コンデンサの仕様及び運転条件
装置；（キャパシタ；関西熱化学社製）
活性炭電極の総活性炭量；２５３ｇ
活性炭電極の表面積；１５００m2/g
印加電圧；直流１．２Ｖ
運転方法は直流電圧１．２Ｖを印加して４５分間イオン成分の除去を行う脱塩工程と、次いで、１５分間電極を短絡して吸着したイオンを脱離する濃縮工程を繰り返して運転した。濃縮工程で排出される濃縮水は系外へ排出した。試験中、脱塩工程の処理水平均流速は１２．８L/時間であり、濃縮工程の平均流速は６L/時間で行った。
【００３６】
比較例１
通液型コンデンサをバイパス（不図示）して使用せず、ブロー量を1.5L/ 時間とする以外は、実施例１と同様の方法で行った。このブロー量1.5L/ 時間は実施例１では系外へ捨てていた通液型コンデンサから得られる濃縮水量（6L/ 時間×15分/60 分）と同じ量であり、実施例１の脱塩された補給水量と比較例１の補給水量を同一にするためである。なお、本比較例の実験においては、循環水中の塩類濃度は補給水に比較して4.4 倍の濃縮倍率であり、循環水中の塩類濃度は表１の「補給水( 原水) 」の各塩類濃度の約4.4 倍値であった。その結果、比較例１では１週間の連続運転で冷却器の伝熱面上のスケール付着が観察された。
【００３７】
【表１】
0004121224.tif 000002
【００３８】
表１から、補給水中の塩類は通液型コンデンサにより、シリカを除いて約９５％が除去された。このため、塩類濃度が極めて低減された水を補給水として、循環水系に供給できた。従って、循環される冷却水中の塩類濃度が低減されたため、冷却器伝熱面上のスケール付着が抑制されたと思われる。冷却水中のシリカの相当量の存在に関わらずスケール付着などが認められなかったのは、シリカは炭素鋼の錆を固着性に変質させ、腐食を防止したためと思われる。従って、補給水又は循環水中のシリカ濃度が１０〜１００mgCaCO3/L 程度であれば、むしろ防食の観点からは好ましく、この範囲以上となり、シリカスケールが発生するようであれば、シリカスケール分散剤などを添加すればよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明（１）によれば、酸やアルカリなどの薬品によるイオン交換樹脂の再生操作や、一定の冷却水処理量毎のイオン交換樹脂の交換を必要とせず、塩類の濃度が低減された井水や工業用水などの新水を循環水系に供給することができる。このため、循環される冷却水中の塩類濃度は低減され、冷却水系の配管や冷却器の伝熱面にスケールが付着ないしは沈着することによって生じる伝熱阻害、流量低下などの障害を防止でき、安定した運転を長期間に渡り実施できる。また、ブロー水量を低減して用水の節減を図ると共に、ブロー排水の環境への影響を極力低減することができる。
【００４０】
本発明（２）によれば、前記発明（１）を実施できる。また、本発明によれば、特に、各種工場、研究所などでよく使用されている開放循環式冷却水系において、前記発明（１）を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である循環水処理方法を示すフロー図である。
【図２】図１で使用される通液型コンデンサの通水フローを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である循環水処理方法を示すフロー図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態である循環水処理方法を示すフロー図である。
【図５】従来の循環水処理方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１              冷却器（熱交換器）
２              通液型コンデンサ
３              冷却塔
４              循環水系
５              循環本管
５ａ、６１、６２、６３    配管
６              補給配管
７              ブロー管
８              薬液注入手段
９              冷却水（循環水）
１０ａ〜１０ｃ    循環水処理装置
１１              被冷却体（被熱交換体）
２１              脱塩水流出管
２２              濃縮水排出管
３１              上部水槽
３２              下部水槽
３３              散水部
３４              ファン
８１              薬液注入管
５１、５２        切替え弁
５３、５８        スイッチ
５４、５５        電極
５６              補給水供給手段
５７              水質監視装置
５９              直流電源
【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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