(57)【要約】【課題】  スケール成分を確実に除去しつつ、複雑な制御系を用いずとも冷却水に発生する塩素を効率よく除去することで冷却水の酸性化を遅らせることが可能となる。【解決手段】  本発明のスケール成分析出除去装置１００は、電極１２０を有し、溶解したスケール成分を含む被処理水を通水して電解することにより当該スケール成分を電極１２０の表面に析出させることで除去する電解装置１１０と、電極１２０の下流に、電極１２０を通過した被処理水を空気曝気することによって当該被処理水に含まれる塩素を除去する塩素除去部１３０と、を備えることを特徴としている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を有し、溶解したスケール成分を含む被処理水を通水して電解することにより該スケール成分を前記電極の表面に析出させることで除去する電解装置と、
前記電極の下流に、前記電極を通過した被処理水を空気曝気することによって該被処理水に含まれる塩素を除去する塩素除去部と、
を備えることを特徴とするスケール成分析出除去装置。
【請求項２】
前記塩素除去部は、
前記電極の下流の被処理水を汲み上げる汲み上げ部と、
前記汲み上げられた被処理水を空中で散水もしくは噴霧する空気曝気部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項３】
前記空気曝気部は前記汲み上げられた被処理水を前記電極の下流側に設けられた処理槽に散水もしくは噴霧することを特徴とする請求項２に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項４】
前記塩素除去部は、
前記電極の下流側に処理槽を形成する隔壁からなる越流部を含み、
前記越流部は、
落差を利用して前記被処理水を空気曝気しながら前記処理槽に落下させることを特徴とする請求項１に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項５】
前記塩素除去部は、
前記電極の下流の被処理水中に気泡を送給するバブリング部を含むことを特徴とする請求項１に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項６】
前記バブリング部は前記電極の下流側に設けられた処理槽に配されることを特徴とする請求項５に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項７】
前記電解装置を構成する電極に印加する電流は、０．５ｍＡ／ｃｍ２から５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項８】
前記通水は、０ｃｍ／ｓｅｃから１００ｃｍ／ｓｅｃで行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のスケール成分析出除去装置。
【請求項９】
溶解したスケール成分を含む被処理水を、電極を有する電解装置に通水して電解することにより該スケール成分を前記電極表面に析出させて除去するスケール成分析出除去方法であって、
前記電極の下流で、前記電極を通過した被処理水を空気曝気し、
前記被処理水に含まれる塩素を除去することを特徴とするスケール成分析出除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環型冷却水系等に利用するスケール成分析出除去装置およびスケール成分析出除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
循環型冷却水系は、地域冷暖房（District Heating and Cooling：ＤＨＣ）における冷房や変電所における機器等の冷却などに広く使用されている。循環型冷却水系とは、被冷却物を冷却したため温度が上昇した冷却水の一部を気化させ、これに伴う気化熱によって残存の冷却水の温度を低下させることにより繰り返し冷却水として利用する技術である。
【０００３】
通常冷却水として工業用水や上水（水道水）が用いられており、循環型冷却水系においては、冷却水を冷却するために気化させる水量を補うため、さらに工業用水や上水（水道水）を補給している。
【０００４】
工業用水や上水には、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、シリカ（Ｓｉ）等の硬度成分（スケール成分）が含まれているため、冷却水の気化に伴い、残存する冷却水中に含まれる硬度成分が濃縮されスケール（析出物）となって析出することとなる。配管内部や機器の内部にスケールが析出すると、流量の低下や熱伝導率の悪化等を引き起こし機器が故障するおそれが生じる。
【０００５】
従来からスケールの発生を防止するために、補給水を大量に入れ、濃縮した冷却水の一部を下水へ排出（ブロー）することにより、冷却水の硬度成分濃度を低下させる技術がある。しかし、大量の補給水や下水への排出のためのコストがかかることとなっていた。
【０００６】
また、スケール成分の析出を防止する薬剤を冷却水に添加する技術も開発されている。しかし、薬剤を含む冷却水を排水する際には、環境への影響を低減させるため別途処理を行う必要がありコスト高となっていた。
【０００７】
そこで、循環冷却水系における冷却水を、電解装置に通水し、冷却水に含まれるスケール成分を電極表面に析出させることにより除去する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２）。上述の電解装置では冷却水は以下の反応式１および反応式２に示すように電気分解され、陽極（アノード）では塩素（Ｃｌ２）が生成され、陰極（カソード）では水酸化物イオン（ＯＨ−）が生成される。
【化１】
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【０００８】
陰極で生成された水酸化物イオン（ＯＨ−）は、冷却水に含まれるスケール成分であるカルシウムイオン（Ｃａ２＋）やマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）と結合する（反応式３、反応式４および反応式５参照）ことにより、溶解度が極めて低い炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）や水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）、マグネシウムシリサイド（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）となり析出、沈殿する。
【化２】
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【０００９】
上述したように生成されたスケール成分の析出物（沈殿物）を排水等で除去することにより、電解装置以外の配管内部や機器の内部にスケール成分が析出することを防いでいる。
【００１０】
一方、陽極で生成された塩素は水と反応することにより（反応式６および反応式７参照）、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）およびプロトン（Ｈ＋）を生成する。さらに次亜塩素酸は、水中では次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）とプロトン（Ｈ＋）とに電離する。
【化３】
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【００１１】
上述したように陽極では、酸化物である次亜塩素酸が発生するため冷却水の殺菌を行うことができる。
【００１２】
しかし、陰極でスケール成分を析出させるために電気分解を行うにつれて陽極では次亜塩素酸およびプロトンの濃度が上昇する。したがって冷却水のｐＨが低下すなわち冷却水が酸性になり、配管や機器が腐食するおそれがある。また、冷却水中の残留塩素（Ｃｌ２）の濃度が増加すると、塩素イオン（Ｃｌ−）の増加により金属の不動態皮膜が破壊され、配管や機器の局部腐食が進行するおそれもある。
【００１３】
そこで特許文献１では、塩素の発生速度が電極に印加する電流密度と比例関係にあることを利用して電流密度を制御することにより塩素の発生量を制御できるとしている。
【特許文献１】特開２００６−９８００３号公報
【特許文献２】特開２００７−９０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載の技術では、残留塩素濃度を所定値に維持するためには、高精度な電流密度の制御が必要となる。しかし、実際には逐次変化する冷却水の水質に対応して電流密度を制御するのは困難であり、これを達成するためには計測器等を複数に配置するなど設備コストが増大するといった問題点があった。
【００１５】
また、一旦電流密度の制御に不具合が生じると、塩素発生量が増大し、機器腐食のリスクも増大してしまい、設備安全上も問題があった。特にＤＨＣなどでは大量の冷却水を２４時間体制で連続処理する必要があるため、配管や機器等の腐食による設備損傷は許されない状況にある。
【００１６】
そこで、本発明は、従来のスケール成分を除去する技術が有する上記問題に鑑み、スケール成分を確実に除去しつつ、複雑な制御系を用いずとも冷却水に発生する塩素を効率よく除去することで冷却水の酸性化を遅らせることが可能なスケール成分析出除去装置およびスケール成分析出除去方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明にかかるスケール成分析出除去装置の代表的な構成は、電極を有し、溶解したスケール成分を含む被処理水を通水して電解することにより当該スケール成分を電極の表面に析出させることで除去する電解装置と、電極の下流に、電極を通過した被処理水を空気曝気することによって当該被処理水に含まれる塩素を除去する塩素除去部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
電解した被処理水には上述したように塩素ガスが混入しており、やがて水と反応して溶解する。しかし上記構成によれば、電極を通過した被処理水を空気曝気することによって、複雑な制御系を備えることなく、被処理水を電解した結果生じる塩素を、水と反応する前に除去することができる。したがって、発生した塩素が被処理水に溶解し、次亜塩素酸になるのを防ぐことができ、被処理水のｐＨが低下する（酸性度が上がる）のを防止することができる。同時に、水中の残留塩素濃度の上昇も抑えることができる。
【００１９】
また、電解によって塩素は、溶解平衡濃度以上発生する。従来のスケール成分析出除去装置では、電解後の被処理水は、直ちに循環してしまうため、被処理水に含まれる塩素ガスは揮散できずに、被処理水中で電離することとなり、被処理水の酸性度が上がる（反応式６および反応式７参照）。しかし、上記構成により、電極を通過した直後の被処理水を空気曝気するため、塩素の電離の反応速度よりも早く被処理水から塩素を除去することができる。
【００２０】
上記塩素除去部は、電極の下流の被処理水を汲み上げる汲み上げ部と、汲み上げられた被処理水を空中で散水もしくは噴霧する空気曝気部と、を含んでもよい。
【００２１】
水中に存在する塩素は、空気に触れる（曝気する）ことによって、空気中に揮散する。上記汲み上げ部を含む構成により、発生直後の塩素すなわち電極の直下流の被処理水を汲み上げ、空気曝気部が汲み上げられた被処理水を空気曝気するため、効率よく塩素を除去することができる。
【００２２】
また空気曝気部が被処理水を噴霧する構成により、被処理水が空気に曝露される面積（表面積）を増大させることが可能となるため、より効率的に塩素を空気に揮散させることができる。
【００２３】
上記空気曝気部は汲み上げられた被処理水を電極の下流側に設けられた処理槽に散水もしくは噴霧するとよい。
【００２４】
汲み上げられた被処理水を処理槽に散水もしくは噴霧するため、塩素を含む被処理水と混合することがなくなり、効率よく被処理水から塩素を除去することができる。
【００２５】
上記塩素除去部は、電極の下流側に処理槽を形成する隔壁からなる越流部を含み、越流部は、落差を利用して被処理水を空気曝気しながら処理槽に落下させてもよい。
【００２６】
これにより、汲み上げ部を有せずとも、落差を利用して効率よく被処理水を空気曝気することができる。
【００２７】
上記塩素除去部は、電極の下流の被処理水中に気泡を送給するバブリング部を含んでもよい。
【００２８】
上述した汲み上げ部および散水処理部を有する構成と同様、被処理水が送給された気泡に暴露されることによって、塩素を気泡に揮散させることができる。またバブリング部が送給する気泡が小さいほど、被処理水が気泡に曝露される面積（表面積）を増大させることが可能となるためより効率的に塩素を空気に揮散させることができる。
【００２９】
上記バブリング部は電極の下流側に設けられた処理槽に配されてもよい。
【００３０】
バブリング部は処理槽に配されるため、塩素を含む被処理水と混合することがなくなり、効率よく被処理水から塩素を除去することができる。
【００３１】
また、バブリング部が送給する気泡が電極に接触することによる電解率の低下を防ぐことが可能となる。
【００３２】
上記電解装置を構成する電極に印加する電流は、０．５ｍＡ／ｃｍ２から５ｍＡ／ｃｍ２の電流密度であるとよい。
【００３３】
これにより、効率よくスケール成分を析出させることができる。特にＣａを効率よく析出させることができる。
【００３４】
上記通水は、０ｃｍ／ｓｅｃから１００ｃｍ／ｓｅｃで行うとよい。１００ｃｍ／ｓｅｃ以上であれば電解後に電極（陰極）から発生する水酸化物イオン（ＯＨ−）の滞留時間が短くなるため、スケール成分であるカルシウムイオン（Ｃａ２＋）やマグネシウム（Ｍｇ２＋）イオンと水酸化物イオン（ＯＨ−）の結合率が低下しスケール成分の析出率が減少してしまう。
【００３５】
上記課題を解決するために、本発明にかかるスケール成分析出除去方法の代表的な構成は、溶解したスケール成分を含む被処理水を、電極を有する電解装置に通水して電解することにより当該スケール成分を電極表面に析出させて除去するスケール成分析出除去方法であって、電極の下流で、電極を通過した被処理水を空気曝気し、被処理水に含まれる塩素を除去することを特徴とする。
【００３６】
上述したスケール成分析出除去装置の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該スケール成分析出除去方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように本発明のスケール成分析出除去装置およびスケール成分析出除去方法によれば、スケール成分を確実に除去しつつ、複雑な制御系を用いずとも冷却水に発生する塩素を効率よく除去することで冷却水の酸性化を遅らせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００３９】
（第１実施形態：スケール成分析出除去装置１００）
図１は、本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置１００を説明するための説明図である。特に図１（ａ）は、汲み上げ部が被処理水を汲み上げる場所を説明するための図であり、図１（ｂ）および図１（ｃ）は本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置１００の概略を示す図である。
【００４０】
図１に示すように、スケール成分析出除去装置１００は、被処理水流入口１０２と、被処理水流出口１０６と、流量調整部１０４と、電解装置１１０と、塩素除去部１３０と、処理槽１５０と、を含んで構成される。
【００４１】
被処理水流入口１０２から流入された被処理水は、電解装置１１０で電気分解され処理槽１５０を通過し被処理水流出口１０４から流出し循環利用される。
【００４２】
流量調整部１０４は、被処理水流入口１０２から電解装置１１０に流入される被処理水の流量を調整する。
【００４３】
電解装置１１０は、電極１２０と、電流制御部１２６と、を含んで構成される。
【００４４】
電極１２０は、陽極１２２および陰極１２４を含んで構成されている。本実施形態において陽極１２２は、白金、チタン、酸化物を好適に用いることができ、陰極１２４はステンレス鋼を好適に用いることができる。
【００４５】
図２は、本実施形態にかかる電解装置１１０を用いた電気分解による被処理水に含まれるスケール成分の析出を説明するための説明図である。
【００４６】
図２に示すように、電解装置１１０において陽極１２２では、塩素（Ｃｌ２）が発生し、陰極１２４ではスケール成分であるカルシウムイオン（Ｃａ２＋）およびマグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）の析出物である炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）と、水酸化マグネシウム（Ｍｇ（ＯＨ）２）が析出することとなる。
【００４７】
電流制御部１２６は、電極１２０に電流を供給し、被処理水を電気分解（電解）する。
【００４８】
図３は、電流密度とスケール成分の析出量の関係（図３（ａ））および被処理水の流速とスケール成分の析出量の関係（図３（ｂ））を説明するための説明図である。なお図３においては、電流密度と被処理水の流速の最適値を求めるために、塩素除去部１３０および処理槽１５０を有しない電解装置１１０を用いた。
【００４９】
図３（ａ）において、被処理水の流速を４．５ｃｍ／ｓｅｃに固定し電流密度を変化させた。その結果、図３（ａ）に示すように、電流密度が約２ｍＡ／ｃｍ２の場合、スケール成分が最も多く析出することがわかった。
【００５０】
図３（ｂ）において、電流密度を２ｍＡ／ｃｍ２に固定し被処理水の流速を変化させた。その結果、図３（ｂ）に示すように、被処理水の流速を４．５ｃｍ／ｓｅｃの場合、スケール成分が最も多く析出することがわかった。約４．５ｃｍ／ｓｅｃ未満であれば電解後の被処理液の滞留時間が長くなるため電解効率が低下すると考えられる。一方、約４．５ｃｍ／ｓｅｃ以上であれば電解後に電極（陰極）から発生する水酸化物イオン（ＯＨ−）の滞留時間が短くなるため、スケール成分であるカルシウムイオン（Ｃａ２＋）やマグネシウム（Ｍｇ２＋）イオンと水酸化物イオン（ＯＨ−）の結合率が低下しスケール成分の析出率が減少してしまうと考えられる。
【００５１】
したがって、電気制御部が電極１２０に印加する電流密度を、約２ｍＡ／ｃｍ２とし、電解装置１１０に通水される被処理水の流速を、約４．５ｃｍ／ｓｅｃとした場合に最もスケール成分を効率よく析出させることができる。
【００５２】
塩素除去部１３０は、汲み上げ部１３２と、空気曝気部１３４と、を含んで構成される。
【００５３】
汲み上げ部１３２は、電極１２０の下流の被処理水を汲み上げる。図１（ａ）に示すように、本実施形態において汲み上げ部１３２は、汲み上げ口１３２ａを陽極１２２の直下流付近１２２ａに配し、被処理水を汲み上げる。これにより陽極１２２で発生した直後の塩素を含む被処理水を効率よく汲み上げることができる。
【００５４】
塩素は水に溶解すると、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）およびプロトン（Ｈ＋）を生成する。さらに次亜塩素酸は、水中では次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）とプロトン（Ｈ＋）とに電離する。したがって塩素が水に溶解すると水のｐＨは低下することとなる。しかし、上述したように汲み上げ部１３２が、陽極１２２で発生した直後の塩素を含む被処理水すなわち水に溶解する前の塩素を含む被処理水を効率よく汲み上げるため、ｐＨの低下や残留塩素濃度の上昇を最低限に抑えることができる。
【００５５】
空気曝気部１３４は、ノズル１３４ａで構成されてもよく（図１（ｂ）参照）、噴霧部１３４ｂで構成されてもよい（図１（ｃ）参照）。図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように空気曝気部１３４は、汲み上げ部１３２が汲み上げた被処理水を散水もしくは噴霧することにより空気曝気する。水中に含まれる塩素は、空気曝気する（空気に触れる）ことにより、空気中に揮散する。したがって、汲み上げ部１３２が汲み上げた陽極１２２で発生した直後の塩素を含む被処理水を空気曝気することにより、被処理水に含まれる塩素を効率よく揮散させることができる。
【００５６】
特に噴霧部１３４ｂで構成された空気曝気部１３４では、被処理水が空気に曝露される面積（表面積）を増大させることが可能となるため、より効率的に塩素を空気に揮散させることができる。
【００５７】
また本実施形態において、空気曝気部１３４は、汲み上げ部１３２から汲み上げられた被処理水を、電解装置１１０の下流に設けられ電解装置１１０と分離された処理槽１５０に散水もしくは噴霧する。
【００５８】
これにより、電解前の被処理水が、塩素を含む被処理水と混合することがなくなり、効率よく被処理水から塩素を除去することができる。
【００５９】
また本実施形態において、処理槽１５０の上部であり空気曝気部１３４の下方に滴下部１５２が設けられている。これにより、空気曝気部１３４から散水（噴霧）された被処理水を滴下させることができるため、さらに空気曝気することができる。
【００６０】
（スケール成分析出除去方法）
次に、スケール成分析出除去装置１００を用いたスケール成分析出除去方法を説明する。図４は、本実施形態にかかるスケール成分析出除去方法の流れを示したフローチャートである。
【００６１】
まず、溶解したスケール成分を含む被処理水を、電極１２０を有する電解装置１１０に通水し（Ｓ１６０）、電解する（Ｓ１６２）。Ｓ１６２において電解された被処理水は、汲み上げ部１３２に汲み上げられ（Ｓ１６４）、Ｓ１６４で汲み上げられた被処理水は、空気曝気部１３４によって散水もしくは噴霧され空気曝気される（Ｓ１６６）。
【００６２】
［比較例との比較］
次に、従来構成のスケール成分析出除去装置１０と、本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置１００とを比較して説明する。図５は、実施形態と比較例とを対比説明する図であり、特に図５（ａ）は、従来構成のスケール成分析出除去装置１０の説明図を、図５（ｂ）は、従来構成のスケール成分析出除去装置１０を模したシステムもしくはスケール成分析出除去装置１００を模したシステムを用いて被処理水を通水した実験を行った結果得られたｐＨ変化を示す図を示している。
【００６３】
図５に示すように、本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置１００を用いて被処理水（ｐＨ８．２）を処理（通水）した場合では、１２時間運転後の被処理水は、ｐＨ６．９となった。一方、塩素除去部１３０を有しない従来のスケール成分析出除去装置を用いて被処理水（ｐＨ８．２）を処理（通水）した場合では、１２時間運転後の被処理水は、ｐＨ６．４となった。
【００６４】
上述したように、被処理水を電解した場合、陽極から塩素が発生する。塩素は水に溶解すると、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）およびプロトン（Ｈ＋）を生成する。さらに次亜塩素酸は、水中では次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）とプロトン（Ｈ＋）とに電離する。したがって塩素が水に溶解すると水のｐＨは低下することとなる。
【００６５】
しかし、塩素除去部１３０を有する構成により、水に溶解する前に塩素を効率よく空気中に揮散させることができ、被処理水のｐＨが低下する（酸性度が高くなる）のを防止することができる。したがって、配管や機器等の腐食を低減することが可能となる。
【００６６】
さらに残留塩素濃度を検討した結果、従来のスケール成分析出除去装置１０において１２時間運転後の被処理水の残留塩素濃度は、７．４ｐｐｍであったのに対し、スケール成分析出除去装置１００において１２時間運転度の被処理水の残留塩素濃度は、０．３ｐｐｍ以下であった。これは、冷凍空調機器用水質ガイドライン（ＪＲＡ−ＧＬ−１９９４）の冷却水の水質基準を充分満たしている。
【００６７】
一方、通過電気量（Ｆ）あたりの析出モル数である電流効率（％）は、被処理水を従来のスケール成分析出除去装置１０に通水した場合６６．８％であったのに対し、スケール成分析出除去装置１００に通水した場合は５２．４％であった。
【００６８】
（第２実施形態：スケール成分析出除去装置２００）
上述した第１実施形態においては、汲み上げ部および空気曝気部を有する塩素除去部について説明したが、汲み上げ部を有しなくとも被処理水を空気曝気することも可能である。第２実施形態では、かかるスケール成分析出除去装置に関して説明する。なお、上述した第１実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
図６は、本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置２００を説明するための説明図である。図６に示すように、スケール成分析出除去装置２００は、被処理水流入口１０２と、被処理水流出口１０６と、流量調整部１０４と、電解装置１１０と、塩素除去部２３０と、を含んで構成される。
【００７０】
本実施形態において、塩素除去部２３０は、越流部２３２と、バブリング部２３４とを含んで構成される。
【００７１】
越流部２３２は、電極１２０の下流側に処理槽２５０を形成する隔壁からなり、被処理水を電解装置１１０に堰き止める。被処理水が電解装置１１０に越流部２３２の高さ以上貯水されると、越流部２３２の下流に流れ落ちる。被処理水は、越流部２３２によって設けられた落差により空気曝気されながら落下することとなる。このように越流部２３２を設けることにより、汲み上げ部１３２を有せずとも、落差を利用して空気曝気することができる。したがって処理水を汲み上げるための動力を要さず、効率よく被処理水から塩素を除去することができる。
【００７２】
バブリング部２３４は、越流部２３２の下流すなわち越流部２３２によって形成された処理槽２５０の下部に設置され、被処理水中に気泡（空気）を送給する。
【００７３】
したがって、被処理水が送給された気泡に暴露されることによって、塩素を気泡に揮散させることができる。またバブリング部２３４が送給する気泡が多いほど、および小さいほど、被処理水が気泡に曝露される面積（表面積）を増大させることが可能となるためより効率的に塩素を空気に揮散させることができる。
【００７４】
またバブリング部２３４を処理槽２５０に配する構成により、塩素を含む被処理水と混合することがなくなり、効率よく被処理水から塩素を除去することができる。さらに、バブリング部２３４が送給する気泡が電極に接触することによる電解率の低下を防ぐことが可能となる。
【００７５】
なおバブリング部２３４は必ずしも越流部２３２と組み合わせて用いる必要はなく、第１実施形態にかかる汲み上げ部１３２および空気曝気部１３４を有するスケール成分析出除去装置１００にバブリング部２３４をさらに備えることにより、より効率的に塩素を除去してもよい。また、本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置２００に滴下部１５２を備えてもよい。
【００７６】
（第３実施形態）
上述した第１実施形態および第２実施形態においては、電解装置１１０および処理槽１５０、２５０を有する２槽の構成について説明したが、処理槽１５０、２５０を有しない構成にすることも可能である。本実施形態では、かかるスケール成分析出除去装置に関して説明する。なお、上述した第１実施形態および第２実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７７】
図７（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態にかかるスケール成分析出除去装置３００（３００ａ〜３００ｅ）を説明するための説明図である。
スケール成分析出除去装置３００（３００ａ〜３００ｅ）は、被処理水流入口１０２と、被処理水流出口１０６と、流量調整部１０４と、電解装置１１０と、塩素除去部１３０と、を含んで構成される。
【００７８】
図７（ａ）に示すスケール成分析出除去装置３００ａは、電極１２０（陽極１２２）の下流の被処理水の一部を汲み上げ部１３２が汲み上げ、ノズル１３４ａで構成された空気曝気部１３４が汲み上げ口１３２ａのさらに下流に散水し、被処理水を空気曝気する。
【００７９】
図７（ｂ）に示すスケール成分析出除去装置３００ｂは、電極１２０（陽極１２２）の下流の被処理水の一部を汲み上げ部１３２が汲み上げ、噴霧部１３４ｂで構成された空気曝気部１３４が汲み上げ口１３２ａのさらに下流に噴霧し、被処理水を空気曝気する。
【００８０】
図７（ｃ）に示すスケール成分析出除去装置３００ｃは、水溜部３５２をさらに備え、電極１２０（陽極１２２）の下流の被処理水の一部を汲み上げ部１３２が汲み上げ、噴霧部１３４ｂで構成された空気曝気部１３４が水溜部３５２に噴霧し、被処理水を空気曝気する。空気曝気された被処理水は水溜部３５２を通り汲み上げ口１３２ａの下流で汲み上げられなかった被処理水と合流することとなる。
【００８１】
図７（ｄ）に示すスケール成分析出除去装置３００ｄは、水溜部３５２および通水部３５４をさらに備え、電極１２０（陽極１２２）の下流の被処理水の一部を汲み上げ部１３２が汲み上げ、噴霧部１３４ｂで構成された空気曝気部１３４が水溜部３５２に噴霧し、被処理水を空気曝気する。空気曝気され水溜部３５２に貯水された被処理水は通水部３５４を通り被処理水流出口１０６の下流で汲み上げられなかった被処理水と合流することとなる。
【００８２】
図７（ｅ）に示すスケール成分析出除去装置３００ｅは、電極１２０（陽極１２２）の下流の被処理水の一部を汲み上げ部１３２が汲み上げ、噴霧部１３４ｂで構成された空気曝気部１３４が電極１２０の上流に噴霧し、被処理水を空気曝気する。
【００８３】
スケール成分析出除去装置３００は、上述したスケール成分析出除去装置１００、２００と同様に、塩素除去部１３０を備える構成により、電極を通過した被処理水を空気曝気することによって塩素を除去するため、複雑な制御系を備えることなく、被処理水を電解した結果生じる塩素を除去することができる。また、電解装置１１０の処理液の流速を乱すことなく、空気曝気された被処理水が電解装置１１０に戻されるため、被処理水の最適流速を維持することができ、処理効率の低下を防止することが可能である。したがって、発生した塩素が被処理水に溶解し、次亜塩素酸になるのを防ぐことができ、被処理水のｐＨが低下する（酸性度が上がる）のを防止することができる。
【００８４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８５】
例えば、上述した第３実施形態においては塩素除去部１３０を備える構成を説明したが、バブリング部２３４を含む構成も好適に利用することができる。
【００８６】
なお、本明細書のスケール成分析出除去方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、スケール成分析出除去装置およびスケール成分析出除去方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】第１実施形態にかかるスケール成分析出除去装置を説明するための説明図である。
【図２】第１実施形態にかかる電解装置を用いた電気分解による被処理水に含まれるスケール成分の析出を説明するための説明図である。
【図３】電流密度とスケール成分の析出量の関係および被処理水の流速とスケール成分の析出量の関係を説明するための説明図である。
【図４】第１実施形態にかかるスケール成分析出除去方法の流れを示したフローチャートである。
【図５】実施形態と比較例とを対比説明する図である。
【図６】第２実施形態にかかるスケール成分析出除去装置を説明するための説明図である。
【図７】第３実施形態にかかるスケール成分析出除去装置を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０   …従来のスケール析出除去装置、１００、２００、３００  …スケール成分析出除去装置、１０２  …被処理水流入口、１０４  …流量調整部、１０６  …被処理水流出口、１１０  …電解装置、１２０  …電極、１２２  …陽極、１２２ａ  …陽極の直下流付近、１２４  …陰極、１２６  …電流制御部、１３０、２３０  …塩素除去部、１３２  …汲み上げ部、１３２ａ  …汲み上げ口、１３４  …空気曝気部、１３４ａ  …ノズル、１３４ｂ  …噴霧部、１５０  …処理槽、１５２  …滴下部、２００  …スケール成分析出除去装置、２３２  …越流部、２３４  …バブリング部、２５０  …処理槽、３５２  …水溜部、３５４  …通水部
【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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【図６】
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【図７】
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