(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）アルミン酸塩と、（Ｂ）(ａ)アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種と(ｂ)イソプレンスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−アリロキシプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−メタリロキシプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸及び２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の中から選ばれる少なくとも１種との共重合体又はその塩とからなる水処理剤。
【請求項２】
（Ｂ）成分の共重合体が、(ａ)単量体単位と(ｂ)単量体単位とのモル比が９５：５ないし６０：４０であり、かつ重量平均分子量が１０００〜２００００のものである請求項１記載の水処理剤。
【請求項３】
（Ａ）アルミン酸塩と、（Ｃ）(ａ)アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種と(ｃ)２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート及び２−ヒドロキシプロピルメタクリレートの中から選ばれる少なくとも１種とを重合して得られた、(ａ)単量体単位と(ｃ)単量体単位とのモル比が９５：５ないし７０：３０であり、かつ重量平均分子量が１０００〜２００００の共重合体又はその塩とからなる基礎処理用・移行期処理用の水処理剤。
【請求項４】
ケイ酸（ＳｉＯ2）濃度３０mg／リットル以下の水系に、請求項３記載の水処理剤を、（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）及び（Ｃ）成分濃度が、それぞれ１０mg／リットル以上になるように添加することを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理剤及び水処理方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、重金属やリンを含まず、特に開放循環式冷却水系に適する水処理剤及び開放循環式冷却水系に適すると共に、基礎処理用・移行期処理用として用いられる水処理剤、並びにこの基礎処理用・移行期処理用の水処理剤を用いる水処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷却水は、化学工場における製品や中間体の冷却、あるいはビルの空調など、種々の目的で使用されている。この冷却水系は、開放循環式冷却水系、密閉循環式冷却水系及び一過式冷却水系に分類することができる。これらの冷却水系においては、冷却のための熱交換器の伝熱表面を清浄に維持して伝熱効率の低下を防ぎ、かつ熱交換器や配管に使用されている鋼や銅などの金属の腐食を抑制して系の寿命を延ばすために、種々の薬剤が添加されている。
この添加薬剤はその機能によって、（１）防食剤、（２）スケール防止剤及び（３）スライム防止剤の３種に大別することができる。このうち、（１）の防食剤は金属の腐食防止を目的としたもので、開放循環式冷却水系の防食剤としては、従来クロム酸塩、亜鉛塩、重合リン酸塩を主成分とするものが多用されてきた。しかしながら、クロム酸塩は毒性が強く、安全衛生上の問題があり、また、亜鉛塩も毒性の点から近年問題となっており、さらに、重合リン酸塩は、排出されたものが河川、湖沼、海に流入すると水質の富栄養化の原因となるという問題があった。
一方、冷却水系の起動時（シャットダウン後の再起動時も含む）には、運転開始前に生じた錆を不活性化するとともに、運転直後の腐食を防止するために、高濃度の薬剤を添加し循環させて防食皮膜を形成させる処理が行われている（このような処理を以下「基礎処理」と称する）。そしてこの基礎処理後、濃縮を上げていき（濃縮を上げていく過程を以下「移行期」という）、定常運転とする（定常運転時に行う水処理を保持処理ということがある）。定常運転時には、冷却水中の硬度成分が濃縮されて防食作用を示すが、起動時には系内が低硬度であるため、腐食が起こりやすい状態にある。
上記基礎処理においては、例えばリン系防食剤と亜鉛系防食剤を、それぞれ数十〜１００mg／リットル、１０〜４０mg／リットル程度の高濃度で使用し、熱交換器の伝熱を行わずに１〜５日間程度処理する方法が知られている。しかしながら、この方法においても、使用する防食剤に関しては、前記と同様な問題がある上、以下に示すような問題があった。すなわち、伝熱を開始すると、伝熱部に基礎処理剤成分（亜鉛、リン）からなるスケールが厚く付着する。このため、基礎処理が完全に終了する、すなわち皮膜が形成されるまでは熱交換器の伝熱を行わず、皮膜が形成されてから（３〜５日経過後）、スケール分散剤を添加して伝熱を開始するため、立上がりに時間がかかるのを免れなかった。
ところで、前記の防食剤がもつ問題を解決するために、例えば(ａ)アルミン酸塩と分子量１０００〜２００００の水溶性ポリマーと水溶性ケイ酸塩を配合した鉄鋼防食剤（特公昭５８−５３０７３号公報）、(ｂ)ホスホン酸又はその水溶性塩と水溶性アルミン酸塩又は水溶性アルミニウム塩と水溶性ポリマーを含有する金属の腐食防止剤（特公昭６３−４８９５３号公報）が提案されている。
上記(ａ)の防食剤においては、水溶性ポリマーとして、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸と他のビニルモノマーとの共重合体、無水マレイン酸とイソブチレンとの共重合体などが用いられている。しかしながら、この防食剤は、水溶性ケイ酸塩の併用により、取り扱い性が悪い上、冷却水に含まれる濁度による汚れの防止及びシャットダウン後の基礎処理時に発生する鉄溶出（酸化）物の堆積による腐食の低減化が不十分であるなどの欠点を有している。
一方、上記(ｂ)の防食剤においては、水溶性ポリマーとして、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリマレイン酸、あるいはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などとヒドロキシアルキルアクリレート、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸などとの共重合体などが用いられている。しかしながら、この防食剤は、リン化合物であるホスホン酸又はその塩を用いているため、やはり環境に悪影響を及ぼす上、上記(ａ)の場合と同様に、取り扱い性が悪く、また、冷却水に含まれる濁度による汚れの防止及びシャットダウン後の基礎処理時に発生する鉄溶出（酸化）物の堆積による腐食の低減化が不十分であるなどの欠点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情のもとで、本発明の第１の目的は、重金属やリンを含まず、安全衛生上の問題がなく、かつ環境汚染をもたらすことがない上、取り扱い性がよく、防食効果やスケール防止効果などの水処理効果に優れ、冷却水に含まれる濁度による汚れや、シャットダウン後の基礎処理時に発生する鉄溶出（酸化）物の堆積による防食効果不良を防止することができ、特に開放循環式冷却水系に適した水処理剤を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、上記の好ましい性質を有するとともに、基礎処理期間を短縮することができ、基礎処理用や移行期処理用として好適に用いられる水処理剤を提供することにある。
さらに、本発明の第３の目的は、水系の効果的な処理方法、特に基礎処理や移行期処理に適した方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、アルミン酸塩と特定のエチレン性不飽和スルホン酸系共重合体とからなる水処理剤により第１及び第２の目的が達成されること、アルミン酸塩と特定のヒドロキシル基含有エチレン性不飽和カルボン酸系共重合体とからなる水処理剤により、第２の目的が達成されること、そして、ケイ酸濃度がある値以下の水系に、アルミン酸塩と上記特定のヒドロキシル基含有エチレン性不飽和カルボン酸系共重合体を、それぞれ所定の濃度以上に添加することにより、第３の目的が達成されることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００５】
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）アルミン酸塩と、（Ｂ）(ａ)アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種と(ｂ)イソプレンスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−アリロキシプロパンスルホン酸、２−ヒドロキシ−３−メタリロキシプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸及び２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の中から選ばれる少なくとも１種との共重合体又はその塩とからなる水処理剤（以下、水処理剤１と称す）、
（２）（Ａ）アルミン酸塩と、（Ｃ）(ａ)アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種と(ｃ)２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート及び２−ヒドロキシプロピルメタクリレートの中から選ばれる少なくとも１種とを重合して得られた、(ａ)単量体単位と(ｃ)単量体単位とのモル比が９５：５ないし７０：３０であり、かつ重量平均分子量が１０００〜２００００の共重合体又はその塩とからなる基礎処理用・移行期処理用の水処理剤（以下、水処理剤２と称す）、及び
（３）ケイ酸（ＳｉＯ2）濃度３０mg／リットル以下の水系に、第(２)項記載の水処理剤２を、（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）及び（Ｃ）成分濃度が、それぞれ１０mg／リットル以上になるように添加することを特徴とする水処理方法、
を提供するものである。
また、本発明の好ましい態様は、
（４）（Ａ）成分がアルミン酸のナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩の中から選ばれる少なくとも１種である第（１）、第（２）項記載の水処理剤、
（５）（Ｂ）成分の共重合体が、(ａ)単量体単位と(ｂ)単量体単位とのモル比が９５：５ないし６０：４０であり、かつ重量平均分子量が１０００〜２００００のものである第(１)項記載の水処理剤、及び
（６）水系への（Ａ）成分（アルミニウム換算）及び（Ｂ）成分の添加濃度が、それぞれ１〜１０００mg／リットルである第（１）、（５）項記載の水処理剤、
（７）（Ａ）成分がアルミン酸のナトリウム塩、カリウム塩及びアンモニウム塩の中から選ばれる少なくとも１種である第（３）項記載の水処理方法、
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の水処理剤１及び水処理剤２においては、（Ａ）成分として、アルミン酸塩が用いられる。このアルミン酸塩は、軟鋼表面の低pHとなるアノード部に析出し、鉄との化合物を形成して防食する作用を有している。該アルミン酸塩はアルカリ性であるため、大気と一定時間接触し、pHが低下するまでは、上述のように軟鋼表面に密着性の良い鉄との化合物を形成するので、該金属表面は擬不動態となり、鉄の溶出が抑制され、高い防食効果が発揮される。本発明においては、この（Ａ）成分としては、アルミン酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が好ましく、これらは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の水処理剤１においては、前記（Ａ）成分のアルミン酸塩と併用される（Ｂ）成分として、以下に示すエチレン性不飽和スルホン酸系共重合体が用いられる。この（Ｂ）成分のエチレン性不飽和スルホン酸系共重合体は、(ａ)アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種と、(ｂ)式
【化１】
0004126710.tif 000002
で表されるイソプレンスルホン酸、一般式
【化２】
0004126710.tif 000003
（式中のＲは水素原子又はメチル基である）
で表される２−ヒドロキシ−３−アリロキシプロパンスルホン酸や２−ヒドロキシ−３−メタリロキシプロパンスルホン酸、及び一般式
【化３】
0004126710.tif 000004
（式中のＲは水素原子又はメチル基である）
で表される２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸や２−メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸の中から選ばれる少なくとも１種との共重合体又はその塩である。ここで、塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩及びアルキル又はアルカノール置換アンモニウム塩などが挙げられる。
【０００７】
本発明においては、この（Ｂ）成分の共重合体における前記(ａ)単量体単位と(ｂ)単量体単位との割合は、モル比で９５：５ないし６０：４０が好ましく、この範囲を逸脱すると防食効果及びスケール防止効果が十分に発揮されない。効果の点から(ａ)単量体単位と(ｂ)単量体単位のより好ましい割合は、モル比で９０：１０ないし８０：２０の範囲である。
また、この共重合体の重量平均分子量は１０００〜２００００の範囲が好ましく、特に３０００〜１２０００の範囲が好ましい。なお、この重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法（ＧＰＣ法）によるポリスチレン換算の値である。
この（Ｂ）成分は、（１）前記（Ａ）成分と共にアノード部に吸着し、（Ａ）成分と共に鉄との化合物（防食化合物）を形成し、防食する、（２）（Ａ）成分に対する分散力を有しているため、鉄との化合物の形成を促進する、（３）鉄分散を行い、鉄酸化物が防食対象金属表面に析出するのを防止するため、ブローカット時における上記防食化合物の形成が阻害されない、（４）それ自体硬度成分とゲル化物を形成しにくいので、伝熱条件での高温や冷却水の濃縮上昇に伴う硬度成分上昇下でも適用可能である、などの効果を発揮し、防食作用とスケール防止作用とを有するものである。本発明においては、（Ｂ）成分として、この共重合体を１種用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の水処理剤１は、開放循環式冷却水系に適しており、この水処理剤１を使用する場合、（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）及び（Ｂ）成分濃度が、それぞれ１〜１０００mg／リットルの範囲になるように、水系に添加するのが有利である。（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）が１mg／リットル未満では防食効果が不十分となるおそれがあるし、１０００mg／リットルを超えるとpH上昇やスケール付着の上昇をもたらす上、コスト高となり、好ましくない。また、（Ｂ）成分濃度が１mg／リットル未満では防食効果及びスケール防止効果が十分に発揮されないおそれがあるし、１０００mg／リットルを超えるとＣＯＤ（化学的酸素要求量）が上昇すると共に、コスト高となり、好ましくない。
防食効果、スケール防止効果、pH及びコストなどを考慮すると、好ましい（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）は１０〜２００mg／リットルの範囲であり、また、防食効果、スケール防止効果、ＣＯＤ及びコストなどを考慮すると、好ましい（Ｂ）成分濃度は１０〜２００mg／リットルの範囲である。
本発明の水処理剤１においては、所望により、従来公知のスライム防止剤、アゾール系の銅用防食剤、その他の軟鋼用防食剤などを併用することができる。
このような本発明の水処理剤１は、開放循環式冷却水系における基礎処理及び保持処理のいずれにも適用できるが、基礎処理には、特に次に示す水処理剤２を適用するのがコスト的に有利である。
【０００８】
一方、本発明の水処理剤２は、基礎処理用や移行期処理用として好適に用いられる、特に開放循環式冷却水系の処理に適したものであって、前記（Ａ）成分のアルミン酸塩と併用される（Ｃ）成分としては、以下に示すヒドロキシル基含有エチレン性不飽和カルボン酸系共重合体が用いられる。この（Ｃ）成分のヒドロキシル基含有エチレン性不飽和カルボン酸系共重合体は、(ａ)アクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の中から選ばれる少なくとも１種と(ｃ)２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート及び２−ヒドロキシプロピルメタクリレートの中から選ばれる少なくとも１種との共重合体又はその塩である。ここで、塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩及びアルキル又はアルカノール置換アンモニウム塩などが挙げられる。
本発明においては、この（Ｃ）成分の共重合体における前記(ａ)単量体単位と(ｂ)単量体単位との割合は、モル比で９５：５ないし７０：３０であり、この範囲を逸脱すると防食効果及びスケール防止効果が十分に発揮されない。効果の点から(ａ)単量体単位と(ｃ)単量体単位の好ましい割合は、モル比で９０：１０ないし８０：２０の範囲である。
また、この共重合体の重量平均分子量は１０００〜２００００の範囲であり、特に３０００〜１００００の範囲が好ましい。なお、この重量平均分子量は、ＧＰＣ法によるポリスチレン換算の値である。
この（Ｃ）成分の共重合体は、前記水処理剤１における（Ｂ）成分の共重合体と同様の効果を発揮し、防食作用とスケール防止作用とを有するものである。本発明においては、（Ｃ）成分として、この共重合体を１種用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよい。
【０００９】
本発明の水処理剤２においては、所望により、従来公知のスライム防止剤、アゾール系の銅用防食剤、その他の軟鋼用防食剤などを併用することができる。
本発明の水処理剤２は、基礎処理用や移行期処理用として用いられる。この水処理剤２を用いる本発明の水系の防食方法においては、ケイ酸（ＳｉＯ2）濃度が３０mg／リットル以下の水系に、該水処理剤２を添加し、基礎処理や移行期処理を行う。ケイ酸濃度が３０mg／リットルを超えると防食効果及びスケール防止効果が低下する。一般に、冷却水系の立上がり時から濃縮倍数が上がる前の基礎処理段階では、ケイ酸濃度は３０mg／リットル以下となるので、良好な処理を行うことができる。また、給水のケイ酸濃度が低い場合には、濃縮が進んでも３０mg／リットル以下となるので、本発明方法により処理が可能である。この際、（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）及び（Ｃ）成分濃度は、それぞれ１０mg／リットル以上であることが必要である。（Ａ）成分濃度（アルミニウム換算濃度）が１０mg／リットル未満では防食効果が十分に発揮されないし、あまり高すぎるとpH上昇やスケール付着量の増加をもたらす上、コスト高となり、好ましくない。防食効果、pH、スケール付着量、コストなどを考慮すると、この（Ａ）成分（アルミニウム換算）の好ましい濃度は１０〜１０００mg／リットルの範囲であり、特に１０〜２００mg／リットルの範囲が好ましい。また、（Ｃ）成分濃度が１０mg／リットル未満では防食効果及びスケール防止効果が十分に発揮されないし、あまり高すぎるとＣＯＤが上昇すると共に、コストが高くなり好ましくない。防食効果、スケール防止効果、ＣＯＤ、コストなどを考慮すると、この（Ｃ）成分の好ましい濃度は、１０〜１０００mg／リットルの範囲であり、特に１０〜２００mg／リットルの範囲が好ましい。
【００１０】
このような本発明の水系の防食方法によれば、以下に示す効果が得られる。
すなわち、開放循環式冷却水系におけるシャットダウン後の基礎処理時においては、ブローカットして、アルミン酸塩由来の高pH水の排出を防止することが環境対策上有利であるが、従来技術では、発生する鉄溶出（酸化）物の堆積により、防食効果が不良となり、ブローカットができなかった。しかし、本発明の防食方法では、鉄溶出（酸化）物が防食対象金属表面に堆積するのが防止されるため、ブローカットが可能となり、環境対策上有利となる。また、開放循環式冷却水系におけるシャットダウン後の基礎処理時、従来技術においては、通常熱交換器の伝熱チューブは、非伝熱条件で、高濃度の防食剤により１〜５日間程度処理していた。しかし、本発明では、伝熱条件での高温や冷却水の濃縮上昇に伴う硬度成分と水処理剤とによるスケールが生成しないため、基礎処理開始時、ただちに熱負荷をかけることができることから、基礎処理期間を短縮することができ、運転上有利となる。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
実施例１〜３、比較例１〜７
試験装置及び試験水として、下記のものを用いた。
（１）試験装置（図１のモデル熱交換器を使用）
保有水量：１００リットル
流速：５.３リットル／分
滞留時間：５０時間
濃縮倍数：５倍
チューブ内通水熱交換器内流速：０.５ｍ／秒
熱負荷：蒸気加熱により、熱交換器入口水温３０℃、出口水温５０℃
テストチューブ：ＳＴＢ−３４０（径１９mm、長さ１.５ｍ、厚み２mm）
なお、図１は、実施例及び比較例で使用する試験装置の概要図であって、ピット１の水は、ポンプ２によって、流量計３を通ってチューブ通水熱交換器４に供給され、熱交換器４を出た水は冷却塔５に送られ、冷却された水は再びピット１に戻される。
（２）試験水
（ａ）合成水：厚木市水、純水、ＮａＨＣＯ3、ＣａＣｌ2、ＭｇＳＯ4及びＮａ2Ｏ・ＳｉＯ2を用いて調製した、pH７.０、Ｃａ硬度：３５mg／リットル、Ｍｇ硬度：２０mg／リットル、ＳｉＯ2：２０mg／リットルの合成水。
（ｂ）汚れ：千葉工水ろ過逆洗スラッジ（土砂＋有機物）約１リットルをホモジナイザーにて、約１５０００rpmで５分間粉砕後、純水で全量を１０リットルに希釈して使用。濁度７８４０度相当。
これを、基礎処理開始時及び試験期間中に、毎日保有水量に対して濁度１０度相当になるように添加。
（ｃ）鉄錆：大型ビーカーに厚木市水を張り、テストチューブを浸漬して、エアポンプでエア曝気しながら室温で腐食させ、ビーカー底部に堆積した腐食生成物を遠心分離後、５０００〜１００００回転／５〜１０分ホモジナイズして、再度市水に混合し、全鉄濃度の分析を行ったものを使用。
これを、基礎処理開始時に、保有水量に対して、全鉄濃度として１０mg／リットル相当になるように添加。
上記試験装置及び試験水を用い、アルミン酸ナトリウム（アルミニウムとして）や各重合体を、第１表に示す濃度になるように添加し、非伝熱（３０℃、非濃縮）１日間、伝熱（５０℃）１０日間、計１１日間試験を行った。チューブの最大孔食深さ（mm）及び最大付着物量（ｇ／９４cm2）を測定した。結果を第１表に示す。
【００１２】
【表１】
0004126710.tif 000005
【００１３】
［注］
ＡＡ−ＩＰＳ共重合体：アクリル酸／イソプレンスルホン酸共重合体（単量体単位モル比８０／２０）、重量平均分子量１００００
ＡＡ−ＨＡＰＳ共重合体：アクリル酸／２−ヒドロキシ−３−アリロキシプロパンスルホン酸共重合体（単量体単位モル比８０／２０）、重量平均分子量４０００
ＡＡ−ＡＭＰＳ共重合体：アクリル酸／２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸共重合体（単量体単位モル比８０／２０）、重量平均分子量３０００
ポリアクリル酸：重量平均分子量３５００
ＡＡ−ＭＡ共重合体：アクリル酸／マレイン酸共重合体（単量体単位モル比５０／５０）、重量平均分子量１００００
ＡＡ−ＨＥＭＡ共重合体：アクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル共重合体（単量体単位モル比８５／１５）、重量平均分子量３０００
ＭＡ−ＩＢ共重合体：マレイン酸／イソブチレン共重合体（単量体単位モル比５０／５０）、重量平均分子量１８０００
第１表から分かるように、請求項１、２の水処理剤を用いた実施例１〜３は比較例のものに比べて、防食効果及びスケール防止効果に優れている。比較例１、２、３はアルミン酸ナトリウムと本発明に係る重合体以外の重合体との併用系であり、本発明（実施例１〜３）に比べて、効果が不十分である。比較例４、５は本発明に係る重合体のみを用いた系、比較例６はアルミン酸ナトリウムのみを用いた系であり、いずれも本発明に比べて効果が著しく劣る。
なお、本試験の条件では、開始時から徐々に濃縮が上がり、３〜５日後には５倍濃縮に達する。この際、系内のケイ酸濃度は１００mg／リットルとなる。比較例７は、請求項第３、４に示す化合物を添加しているが、本試験のようなケイ酸濃度の高い系では、防食効果がやや劣り、スケールの付着が認められる。
【００１４】
実施例４〜６、比較例８〜１６
試験装置及び試験水として、下記のものを用いた。
（１）試験装置（図１のモデル熱交換器を使用）
保有水量：１００リットル
流速：５.３リットル／分
滞留時間：６０時間
濃縮倍数：６倍
チューブ内通水熱交換器内流速：０.５ｍ／秒
熱負荷：蒸気加熱により、熱交換器入口水温３０℃、出口水温５０℃
テストチューブ：ＳＴＢ−３４０（径１９mm、長さ１.５ｍ、厚み２mm）
（２）試験水
（ａ）合成水：厚木市水、純水、ＮａＨＣＯ3、ＣａＣｌ2、ＭｇＳＯ4及びＮａ2Ｏ・ＳｉＯ2を用いて調製した、pH７.０、Ｃａ硬度：３５mg／リットル、Ｍｇ硬度：２０mg／リットル、ＳｉＯ2：６mg／リットル（実施例４〜６、比較例８〜１３）又は４０mg／リットル（比較例１４〜１６）の合成水。
（ｂ）汚れ：千葉工水ろ過逆洗スラッジ（土砂＋有機物）約１リットルをホモジナイザーにて、約１５０００rpmで５分間粉砕後、純水で全量を１０リットルに希釈して使用。濁度７８４０度相当。
これを、基礎処理開始時及び試験期間中に、毎日保有水量に対して濁度１０度相当になるように添加。
（ｃ）鉄錆：大型ビーカーに厚木市水を張り、テストチューブを浸漬して、エアポンプでエア曝気しながら室温で腐食させ、ビーカー底部に堆積した腐食生成物を遠心分離後、５０００〜１００００回転／５〜１０分ホモジナイズして、再度市水に混合し、全鉄濃度の分析を行ったものを使用。
これを、基礎処理開始時に、保有水量に対して、全鉄濃度として１０mg／リットル相当になるように添加。
上記試験装置及び試験水を用い、アルミン酸ナトリウム（アルミニウムとして）や各重合体を、第２表に示す濃度になるように添加し、非伝熱（３０℃）１日間、伝熱（５０℃）３日間、計４日間試験を行った。チューブの最大孔食深さ（mm）及び最大付着物量（ｇ／９４cm2）を測定した。結果を第２表に示す。
【００１５】
【表２】
0004126710.tif 000006
【００１６】
［注］
ＡＡ−ＨＥＭＡ共重合体１：アクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル共重合体（単量体単位モル比８５／１５）、重量平均分子量３０００
ＡＡ−ＨＥＭＡ共重合体２：アクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル共重合体（単量体単位モル比６０／４０）、重量平均分子量３０００
ポリアクリル酸：重量平均分子量３５００
ＭＡ−ＩＢ共重合体：マレイン酸／イソブチレン共重合体（単量体単位モル比５０／５０）、重量平均分子量１８０００
ＡＡ−ＭＡ共重合体：アクリル酸／マレイン酸共重合体（単量体単位モル比５０／５０）、重量平均分子量１００００
なお、実施例４〜６、比較例８〜１３は、原水中のＳｉＯ2濃度が６mg／リットルであり、比較例１４〜１６は、原水中のＳｉＯ2濃度が４０mg／リットルである。
第２表から分かるように、実施例４〜６は良好な基礎処理を示す。原水中のＳｉＯ2濃度が６mg／リットルであり、本試験の条件では開始時から徐々に濃縮が上がり、４日後に６倍濃縮に達する。この際、系内のＳｉＯ2濃度は３６mg／リットルとなる。ケイ酸（ＳｉＯ2）濃度が試験終了直前まで３０mg／リットル以下であるので、処理状態が良好である。比較例８はアルミン酸ナトリウムのみを添加した場合、比較例９〜１２は、重合体として、本発明に係る重合体以外のものを用いた場合、比較例１３は、アルミン酸ナトリウム及び重合体の添加量が共に１０mg／リットル未満の場合であり、いずれも防食効果、スケール防止効果が不十分である。比較例１４〜１６は、試験水中のＳｉＯ2濃度が３０mg／リットルより高いため、腐食、スケール付着が起こっている。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、重金属やリンを含まず、安全衛生上の問題がなく、かつ環境汚染をもたらすことがない上、取り扱い性がよく、防食効果やスケール防止効果などの水処理効果に優れ、冷却水に含まれる濁度による汚れや、シャットダウン後の基礎処理時に発生する鉄溶出（酸化）物の堆積による防食効果不良を防止することができ、特に開放循環式冷却水系に適した水処理剤、さらには、上記の好ましい性質を有するとともに、基礎処理期間を短縮することができ、基礎処理用や移行期処理用として好適に用いられる水処理剤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施例及び比較例で用いた試験装置の概要図である。
【符号の説明】
１  ピット
２  ポンプ
３  流量計
４  チューブ通水熱交換器
５  冷却塔
【図１】
0004126710.tif 000007