JP5665524B2 - 水系における微生物障害を抑制する水系処理方法 - Google Patents
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- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Description
(1)被処理水の酸化還元電位を測定する手段と、
(2)酸化還元電位が300〜700mV(飽和KCL入り銀/塩化銀電極基準)の範囲になるように次亜ハロゲン酸生成化合物の添加量を調整する手段と、
(3)有機リン酸化合物、重合リン酸化合物、オルトリン酸、アニオン性高分子電解質、水溶性亜鉛化合物、水溶性モリブデン酸化合物、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、水溶性リチウム化合物から選択される濃度測定対象化合物の被処理水系中の濃度を測定する手段と、
(4)(a)前記濃度測定対象化合物の1種以上の化合物と(b)スルファミン酸、スルホンアミドから選択される1種以上のハロゲン安定化剤を含有する組成物を被処理水系に添加しながら、前記濃度測定対象化合物の濃度の測定結果に基づき該組成物の添加量を調整する手段を有することを特徴とする水系処理方法に関する。
(1)被処理水の酸化還元電位を測定する手段と、
(2)酸化還元電位が300〜700mV(飽和KCl入り銀/塩化銀電極基準)の範囲になるように次亜ハロゲン酸生成化合物の添加量を調整する手段と、
(3)有機リン酸化合物、重合リン酸化合物、オルトリン酸、アニオン性高分子電解質、水溶性亜鉛化合物、水溶性モリブデン酸化合物、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、水溶性リチウム化合物から選択される濃度測定対象化合物の被処理水系中の濃度を測定する手段と、
(4)(a)前記濃度測定対象化合物の1種以上の化合物と(b)スルファミン酸、スルホンアミドから選択される1種以上のハロゲン安定化剤を含有する組成物を被処理水系に添加しながら、前記濃度測定対象化合物の濃度の測定結果に基づき該組成物の添加量を調整する手段を有することを特徴とする。
これらの水系に本発明の水系処理方法を適用することにより、日光の照射を受ける環境や、銅や銅合金材料が配管及び熱交換器などに使用されている場合でも、対象水系の効果的な殺菌殺藻処理が可能であると共に、ハロゲン安定化剤が有効に活用され、その使用量を低減することにより 該ハロゲン安定化剤由来の窒素分及びCOD分を低減することができる。
本発明の実施形態の例を図1に示す。開放式循環水系は冷水塔8、循環ポンプ9、熱交換器10、循環水ライン11、補給水ライン12、強制ブローライン13から構成される。循環水ライン11に酸化還元電位測定セル3を設置し、酸化還元電位測定セル3に白金電極1と参照電極(銀/塩化銀電極)2を挿入して、白金電極1と参照電極(銀/塩化銀電極)2の間に電位差計4を接続して酸化還元電位を測定した。電位差計4からの出力信号は制御部5に入力され、制御部5では酸化還元電位の測定値と設定値を比較して、測定値が設定値よりも低い場合に次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6に出力信号を送り、次亜ハロゲン酸生成化合物タンク7に入った次亜ハロゲン酸生成化合物を開放式循環水系に添加した。
次亜塩素酸ナトリウム水溶液(有効塩素をCl2換算で1%含有)を次亜ハロゲン酸生成化合物タンク7に入れ、酸化還元電位が450mV以下になったとき制御部5から次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6に出力信号を送り次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6を作動させて次亜ハロゲン酸生成化合物タンク7に入った次亜ハロゲン酸生成化合物を開放式循環水系に供給し、酸化還元電位が450mV以上になったとき出力信号をオフにして次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6を停止させ、以降この工程を繰り返した。
2−ホスホノブタン−1,2,4−トリカルボン酸の5%、ヘキサメタリン酸ナトリウムの4%、リン酸の2%、アクリル酸と3−アリロキシ−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホン酸の共重合体(共重合比50:50重量%、重量平均分子量約5,000)の10%、スルファミン酸の3.4%、ベンゾトリアゾールの0.6%を含む組成物を添加し、循環水中の組成物の濃度を全リン酸濃度測定法により測定した以外は、実施例1と同様に試験した。ここで全リン酸濃度測定法は、JIS K0101:1998の全リン分析方法により測定した。1ヶ月の試験期間中、酸化還元電位は400±1mVの範囲に維持されたが、循環水中の全菌数は1×102個/mL以下であった。試験期間中の組成物の添加濃度は平均102mg/Lであり、スルファミン酸の平均添加濃度は0.036mmol/Lであった。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は1.5mdd、銅合金製チューブの腐食速度は0.2mddであり試験チューブ表面に孔食の発生は認められなかった。また、冷却塔内に藻の付着は認められなかった。ハロゲン安定化剤由来の窒素濃度は0.5mg/Lであった。
酸化還元電位を500mVに設定し、ポリイタコン酸(平均分子量2,000)の5%、アクリル酸とイソプロピルスルホン酸の共重合体の共重合体(共重合比50:50重量%、重量平均分子量約10,000)の4%、酸化亜鉛2.2%、スルファミン酸の8.5%、ベンゾトリアゾールの1%、水酸化ナトリウムの1.5%を含む組成物を添加し、ベンゾトリアゾールの濃度を紫外吸光光度法により測定した以外は実施例1と同様に試験した。1ヶ月の試験期間中、酸化還元電位は500±1mVの範囲に維持されたが、循環水中の全菌数は1×102個/mL以下であった。試験期間中の組成物の添加濃度は平均98mg/Lであり、スルファミン酸の平均添加濃度は0.086mmol/Lであった。循環水ライン11に設定した銅合金試験片(JIS H3100:C1201 りん脱酸銅1A種、1×13×50mm)の腐食速度は0.3mddであり、試験片表面に孔食の発生は認められなかった。また、冷却塔内に藻の付着は認められなかった。ハロゲン安定化剤由来の窒素濃度は1.2mg/Lであった。
ポリマレイン酸(BWA社製ベルクレン200LA)の10%、アクリル酸と2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(共重合比50:50重量%)共重合体(重量平均分子量約6,000)の10%、p−トルエンスルホンアミドの5%、ベンゾトリアゾールの1%、水酸化ナトリウムの10%を含む組成物を添加した以外は、実施例1と同様に試験した。1ヶ月の試験期間中、酸化還元電位は450±1mVの範囲に維持されたが、循環水中の全菌数は1×102個/mL以下であった。試験期間中の組成物の添加濃度は平均100mg/Lであり、p−トルエンスルホンアミドの平均添加濃度は0.029mmol/Lであった。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は2.2mdd、銅合金製チューブの腐食速度は0.3mddであり、試験チューブ表面に孔食の発生は認められなかった。また、冷却塔内に藻の付着は認められなかった。ハロゲン安定化剤由来の窒素濃度は0.4mg/Lであった。
酸化還元電位の設定値を310±1mVに設定した以外は、実施例1と同様に試験した。試験期間中の組成物の添加濃度は平均105mg/Lであり、スルファミン酸の平均添加濃度は0.074mmol/Lであった。循環水中の全菌数は1×103個/mLであった。冷却塔内に藻の付着は認められなかった。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は2.2mdd、銅合金製チューブの腐食速度は0.3mddであった。
酸化還元電位の設定値を690±1mVに設定した以外は、実施例1と同様に試験した。試験期間中の組成物の添加濃度は平均105mg/Lであり、スルファミン酸の平均添加濃度は0.074mmol/Lであった。循環水中の全菌数は1×102個/mL以下であった。冷却塔内に藻の付着は認められなかった。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は3.8mdd、銅合金製チューブの腐食速度は0.5mddであった。
組成物の添加量を4250mg/Lとした以外は、実施例1と同様に試験した。このとき、スルファミン酸の平均添加濃度は3.0mmol/Lであった。循環水中の全菌数は1×102個/mL以下であった。冷却塔内に藻の付着は認められなかった。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は4.5mdd、銅合金製チューブの腐食速度は0.6mddであった。
酸化還元電位の設定値を300mV未満に設定した以外は、実施例1と同様に試験した。試験期間中の組成物の添加濃度は平均105mg/Lであり、スルファミン酸の平均添加濃度は0.074mmol/Lであった。酸化還元電位は250〜299mVの範囲であったが、循環水中の全菌数は1×104〜1×105個/mLの間で変動した。また、冷却塔内に藻の付着が認められた。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は5.2mdd、銅合金製チューブの腐食速度は0.8mddであった。
酸化還元電位測定の替わりに、DPD比色法による残留塩素自動分析装置(ハック社製CL−17型)を設置して全残留塩素濃度により処理剤供給ポンプの制御を行った以外は実施例1と同様の方法により試験した。ここで全残留塩素濃度が4mg/L以下になったとき、制御部5から次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6に出力信号を送り処理剤供給ポンプ6を作動させて次亜ハロゲン酸生成化合物タンク7の組成物を供給し、全残留塩素濃度が5mg/L以上になったとき出力信号をオフにして次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6を停止させた。遊離残留塩素濃度が1mg/L以下になるように組成物供給ポンプ17の吐出量を調節した。1ヶ月の試験期間中、全残留塩素濃度は4〜5mg/Lの範囲に維持されたが、遊離残留塩素濃度は0.1〜0.9mg/Lの範囲でばらついた。この時の酸化還元電位はしばしば300mV未満となり、最低250mVであった。また組成物の濃度は50〜200ppmの濃度でばらつき、スルファミン酸の添加濃度も0.035〜0.14mmol/Lの間で変化した。循環水中の全菌数は1×102〜1×103個/mLの間で変動した。また、冷却塔内に藻の付着が認められた。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は9.7mdd、銅合金製チューブの腐食速度は1.2mddであった。
比較例1と同じ試験装置を用いて、Cl2換算で7%の次亜塩素酸ナトリウムと20%のスルファミン酸ナトリウムを含む水溶液を次亜ハロゲン酸生成化合物タンク7に入れ、全残留塩素濃度が1mg/L以下になったとき、制御部5から次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6に出力信号を送り処理剤供給ポンプ6を作動させて次亜ハロゲン酸生成化合物タンク7の組成物を供給し、全残留塩素濃度が2mg/L以上になったとき出力信号をオフにして次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ6を停止させた。
1ヶ月の試験期間中、全残留塩素濃度は1〜2mg/Lの範囲に維持され、遊離残留塩素濃度は0.01〜0.1mg/Lの範囲であった。循環水中の全菌数は1×103〜1×104個/mLの間で変動した。また、冷却塔内には多量の藻が付着していた。熱交換器10に設定した炭素鋼製チューブの腐食速度は6.4mdd、銅合金試験片の腐食速度は1.0mddであった。ハロゲン安定化剤由来の窒素濃度は3.6mg/Lであった。
2:参照電極
3:酸化還元電位測定セル
4:電位差計
5:制御部
6:次亜ハロゲン酸生成化合物供給ポンプ
7:次亜ハロゲン酸生成化合物タンク
8:冷水塔
9:循環ポンプ
10:熱交換器
11:循環水ライン
12:補給水ライン
13:強制ブローライン
14:電気伝導率測定セル
15:電気伝導率指示調節計
16:ブローダウン弁
17:組成物供給ポンプ
18:組成物タンク
Claims (2)
- 水系における微生物障害を抑制する水系処理方法であって、
(1)被処理水の酸化還元電位を測定する手段と、
(2)酸化還元電位が300〜700mV(飽和KCl入り銀/塩化銀電極基準)の範囲になるように次亜ハロゲン酸生成化合物の添加量を調整する手段と、
(3)有機リン酸化合物、重合リン酸化合物、オルトリン酸、アニオン性高分子電解質、水溶性亜鉛化合物、水溶性モリブデン酸化合物、ベンゾトリアゾール及びその誘導体、水溶性リチウム化合物から選択される濃度測定対象化合物の被処理水系中の濃度を測定する手段と、
(4)(a)前記濃度測定対象化合物の1種以上の化合物と(b)スルファミン酸、スルホンアミドから選択される1種以上のハロゲン安定化剤を含有する組成物を被処理水系に添加しながら、前記濃度測定対象化合物の濃度の測定結果に基づき該組成物の添加量を調整する手段を有することを特徴とする水系処理方法。 - ハロゲン安定化剤の被処理水系に対する添加濃度が0.01〜5mmol/Lの範囲であることを特徴とする請求項1記載の水系の処理方法
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