JPH0295493A

JPH0295493A - 循環式冷却水の処理方法

Info

Publication number: JPH0295493A
Application number: JP63249378A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ito; 昇伊東; Kazuo Kitsuta; 橘田　和男; Tetsuo Suenaga; 末永　徹夫; Seiji Aokawa; 青川　清治; Yoshitsugu Hiroya; 広谷　義次
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Hibiya Engineering Ltd
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Hibiya Engineering Ltd
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1990-04-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、開回路循環式冷却システムにおける循環式冷
却水の処理方法に関し、さらに詳しくは保全管理の手数
を簡略化し、がっ最小の排水量で循環冷却水を正常に保
持し、循環系のスケールや腐蝕の増進を効果的に防止す
ることのできる循環式冷却水の処理方法に関するもので
ある。

（従来の技術）大型空調機などに使用されている開回路循環式冷却シス
テムにおいては、循環系の循環冷却水（以下、単に冷却
水と呼ぶ）の蒸発による溶解塩分の濃縮、空気との接触
による溶解性ガス不純物および微生物の繁殖などに起因
して冷却水が汚染され、スケールの発生、スラッジの堆
積および配管の腐蝕などの不具合が進行するため、これ
らの防止対策として、次のような冷却水処理方法がとら
れてきた。

すなわち、第４図は従来の開回路循環式冷却システムの
構成説明図であり、１０は冷却塔、１１は循環ポンプ、
１２は循環系（冷却水循環管）、１３は空調熱交換器、
１４は補給水、１５は冷却水連続排水管、１６は濾過器
を示す。

第４図に示した従来例においては、空調熱交換器１３か
ら排出される冷却水は、冷却塔１０で冷却され、循環ポ
ンプ１１により循環系１２を矢印方向へと連続循環され
る。

そして、冷却水の塩分濃度の上昇を防止するために、一
定量の冷却水が排水管１５から排水され、この排水量お
よび冷却塔１０からの冷却水蒸発量に見合う量の補給水
１４が補給されるようになっている。

また、空気からの塵埃、腐蝕生成物、析出スラッジおよ
び増殖微生物などの不純物を除去するために、冷却水の
一部または全部は、濾過器１６により濾過される。

さらに、補給水の硬度が高く、排水のみではスケールの
発生を防止し得ぬ場合には、補給水１４を軟化処理した
後で補給したり、また冷却塔１０ヘスケール防止剤や殺
藻剤などの水処理薬剤を添加することにより、冷却水の
正常化が図られていた。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した従来の開回路循環式冷却システ
ムにおいては、補給水量が大きいため不経済であり、し
かも補給水の水質や空気汚染がひどい場合には、排水量
および補給水量をさらに増加させなければならないとい
う問題があった。

そればかりか、濾過器１６による濾過のみでは、溶解不
純物の除去ができないため、スケールやスラッジの析出
を完全に防止することか困難であった。

また、たとえ補給水を軟化処理したとしても、これによ
りカルシウムスケールの発生は防止しえるが、シリカ系
や酸化鉄などのスケール発生は解決することができず、
逆に腐蝕が増進されることもあった。

さらに、スケール防止剤や殺藻剤などの水処理薬剤の添
加は、冷却水中の溶解塩分の増加、排水汚染およびスラ
ッジ増加などの不具合を招くことがあった。

そこで本発明の課題は、上述した従来の開回路循環式冷
却システムにおける問題点を解決することにある。

したがって本発明の目的は、保全管理の手数を簡略化し
、かつ最小の排水量で循環冷却水をｉＥ常に保持し、循
環系のスケールや腐蝕の増進を効果的に防止することの
できる循環式冷却水の処理方法を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち本発明は、開回路循環式冷却システムにおける
循環式冷却水の一部を、前濾過器、縦濾過器および逆浸
透膜式脱塩器からなる処理装置へバイパスさせ、前記前
濾過器で濾過し、前記開回路循環式冷却システムで脱塩
した脱塩水を循環系へ、また前記逆浸透膜式脱塩器から
排出される濃縮水の一部を、前記縦濾過器を経て再度前
記逆浸透膜式脱塩器へ夫々送水すると共に、前記濃縮水
の実質排出量および対象冷却塔からの冷却水蒸発量の合
計量に見合う量の補給水を、前記循環系または冷却塔へ
給水することを特徴とする循環式冷却水の処理方法を提
供するものである。

（作　用）本発明の循環式冷却水の処理方法によれば、冷却塔から
の冷却水蒸発量の２倍以下、好ましくは同量またはそれ
以下の量の冷却水を循環系からバイパスさせ、この少割
合のバイパス冷却水のみを濾過および脱塩、濃縮して、
脱塩水を循環系へ戻し、さらに濃縮水の一部も縦濾過器
で濾過してから循環系へ戻すことにより、実質排水量は
残部の濃縮水だけとなり、これにより大量排水と同等の
効果を得ることができるため、補給水量がきわめて軽減
し、経済的である。

しかも、冷却水のバイパス水量をきわめて少割合に保持
できるため、逆浸透膜式脱塩器における逆浸透膜の脱塩
率および透過率に見合う給水圧および給水量を容易に設
定することができる。

また、脱塩、濃縮された濃縮水の一部計算量を、循環系
から連続排水させることにより、簡！１１な保守管理で
正常な運転を継続することができる。

さらに、冷却水中の浮遊固形物が著しく多い場合などに
は、冷却水のバイパス量を漸次増量（最大１０％まで）
させて、前濾過器で処理した後、その一部を逆浸透膜式
脱塩器へ送り、残部を直接循環系へ戻すことにより、効
率的な冷却水の処理を遂行することができる。

したがって、本発明の循環式冷却水の処理方法によれば
、簡略化され、しかも経済的な保守管理により、最小の
排水量で、循環冷却水を清浄に保持することが可能であ
り、スケールや腐蝕の増進を効果的に防止することがで
きる。

（実施例）以下、図面にしたがって、本発明の循環式冷却水の処理
方法の実施例について、詳細に説明する。

第１図は本発明の循環式冷却水の処理方法の第１実施例
を示す開回路循環式冷却システムの構造説明図、第２図
は同第１実施例におけるスケール付着状態試験例を示す
グラフ、第３図は本発明の循環式冷却水の処理方法の第
２実施例を示す開回路循環式冷却システムの構造説明図
である。

第１図に示した第１実施例において、冷却塔１０、循環
ポンプ１１、循環系１２、空調熱交換器１３、補給水１
４は、上述した従来の開回路循環式冷却システムの構造
と同様である。

ただし、本発明の処理方法で用いる開回路循環式冷却シ
ステムにおいては、冷却水の一部を循環系１２からバイ
パス管１によりバイパスさせ、これをバイパスポンプ２
により前濾過器３、逆浸透模式脱塩器５および縦濾過器
８からなる処理装置−送り１．清浄化処理することを特
徴としている。

すなわち、冷却水の一部は、まずバイパス管１からバイ
パスポンプ２で前濾過器３へ矢印入方向に導かれ、除濁
されてから、逆浸透模式脱塩器５へと給水される。

循環冷却水のバイパス量は、冷却塔からの冷却水蒸発量
の２倍以下、好ましくは同量またはそれ以下の量で十分
であり、冷却水蒸発量の２倍を越えることは経済的に好
ましくない。

前濾過器３を経た除濁水には、逆浸透膜式脱塩器５への
給水に先立ち、後述する縦濾過器８で清澄化された濃縮
水が混合され、この混合水は加圧ポンプ４で設定圧に昇
圧されて、逆浸透膜式脱塩器５の逆浸透膜へと注入され
る。

逆浸透膜式脱塩器５で透過、脱塩された脱塩水は、返送
管６で循環系１２へと矢印Ｃ方向に戻され、冷却水に合
流する。

一方、遠浅・過膜式脱塩器５の逆浸透膜を透過しない過
大な余剰濃縮水は、回収管７により縦濾過器８に導かれ
るが、その途中の配水管９から一定量の濃縮水が実質排
出水として連続的に排出される。

濃縮水の一部を縦濾過器８で除濁した回収水は、矢印Ｂ
方向に送られて、逆浸透膜式脱塩器５への給水に合流し
、再度脱塩処理が行なわれる。

そして、冷却塔１０ての蒸発、揮散によって失われた水
量および濃縮水の実質排水量の合計量に見合う量の補給
水１４が、冷却塔１０の給水口へと給水される。

本第１実施例は、補給水の水質が良好で、３倍以上に濃
縮しての運転が可能な場合に好適である。

なお、本第１実施例において、冷却水中の浮遊物が細菌
や藻類などの生物体である場合には、前濾過器３以前の
バイパス水にオゾンを添加して死滅させることにより、
−層の清浄化を図ることができる。

また、逆浸透模式脱塩器５からの濃縮水によるスケール
発生が多い場合には、スケールの性状に応じてマグネッ
トフィルターなどを濃縮水回収うイン（回収管７）に設
置することにより、逆浸透膜の能力を保護することがで
きる。

さらに、冷却水中の浮遊物が多く、バイパス水量を増加
させる場合には、前濾過器３で処理した除濁水の一部を
直接循環系１２へ戻し、逆浸透膜式脱塩器５へ注水して
、逆浸透膜の能力保護を図ることもできる。

次に、本第１実施例の具体的試験例について説明する。

まず、冷却水のバイパス量を平均蒸発量と等量、すなわ
ち循環水量の１．０％とした。

加圧ポンプ４の容量は、最大バイパス量（循環水量の２
．０％）の１０倍のものを使用したため、実際には過剰
となり、２０倍の運転となった。

また、逆浸透膜式脱塩器５の透過水量は、バイパス量の
８０％（循環水量の０．８％）、濃縮水の実質排水量は
バイパス量の２０％（循環水量の０．２％）とした。

逆浸透膜式脱塩器５における逆浸透膜の脱塩率は平均８
２％であったが、冷却塔１０での揮散水量がほぼ０．１
％であったので、循環冷却水の濃縮倍率は約２．５倍、
濁色度は１／４以下であった。

これに対し、上述の第４図に示した、本発明のバイパス
処理装置を用いない従来例により、同様に０．２％の排
水量で連続運転を実施した結果、大気からの汚染も加わ
って、冷却水は約５倍の濃縮となり、濁度および色度と
も本発明の方法の場合よりもかなり大きくなった。

この本発明第１実施例および従来例について、循環系１
２の管内に配置したテストピースのスケール（汚物）付
着量を評価した結果は第２図に示したとおりであり、本
発明の方法によるスケール付着量は、従来例に比し極め
て少ないものであった。

すなわち、第２図は、縦軸にスケール付着量（ｍｇ）、
横軸に連続運転時間（ｈ）をとったグラフであるが、同
図から明らかなように、２０００時間の連続運転におい
て、従来例によるスケール付着量は、約９０ｍｇである
のに対し、本発明の方法によるスケール付着量は、約４
５ｍｇと従来例の１／２程度であった。

次に、第３図に示した第２実施例は、補給水の水質が劣
るため、２倍以上の濃縮に耐えられず、しかも循環系内
での汚物発生が大きい場合に好適な例を示し、補給水を
も濾過、脱塩して補給するようにした点が、上述した第
１実施例と相違するものである。

すなわち、本第２実施例においては、循環冷却水の５〜
１０％を、バイパス管１からバイパスポンプ２により矢
印Ａ方向に前濾過器３へ導き、除濁水の大部分をバイパ
ス戻り管１８で矢印Ｃ方向に循環系１２へ戻し、残りの
ごく一部（約０．　７％）を逆浸透膜式脱塩器５へ注水
する。

一方、補給水１４を前濾過器１７で清浄化して矢印Ｂ′
方向へ送り、これを前濾過器３からの除濁液および縦濾
過器８で清澄化され、矢印Ｂ方向に送られる濃縮水と混
合した後、加圧ポンプ４で設定圧に昇圧し、逆浸透模式
脱塩器５へと注水する。

逆浸透模式脱塩器５で透過、脱塩された濃縮水は、返送
管６を経て冷却塔１０または循環系１２へ戻され、循環
冷却水と合流する。

また、逆浸透膜式脱塩器５の逆浸透膜を透過しない大部
分の余剰濃縮水は、その一定量が配水管９から連続的に
実質排水され、残部が回収管７により縦濾過器８へと導
かれ、除濁されて逆浸透膜式脱塩器５への注水に合流す
る。

なお、本第２実施例においても、上述した第１実施例と
同様に、バイパス管１へのオゾン注入、加圧ポンプ４の
前へのマグネットフィルター設置などの条件を付加し、
逆浸透膜の能力向上を図ることが可能である。

本第２実施例によれば、補給水の水質が劣る場合におい
ても、正常な連続運転を効率的に遂行することが可能で
ある。

次に、本第２実施例の具体的試験例について説明する。

冷却水のバイパス量を１０％とし“、バイパス水から０
．７％の除濁水、１．４％の補給水、１７゜７％の回収
水を混合して、１９．８％の混合水を昇圧して逆浸透膜
式脱塩器５へ注入し、１．８％の脱塩水を得て、冷却塔
１０へ給水した。

１８％の濃縮水が回収されて、その中から０゜３％を実
質排水し、１７．７％を除濁給水することができた。

この結果、逆浸透膜式脱塩器５における逆浸透膜の脱塩
率は平均９０９６、揮散水量は０．１％となり、循環冷
却水濃度は補給水の約２倍、硬度成分は補給水の２０％
以下となって、効率的な長時間連続運転が達成された。

これに対し、上述の第４図に示した、循環冷却水および
補給水の処理装置を用いない従来例により、同様の排水
量で連続運転を行なった結果、３００〜３５０時間後に
循環冷却水が半減し、運転不能となった。

［発明の効果コ以上、詳細に説明したように、本発明の循環式冷却水の
処理方法によれば、冷却塔からの冷却水蒸発量の２倍以
下、好ましくは同量またはそれ以下の量の冷却水を循環
系からバイパスさせ、この少割合のバイパス冷却水のみ
を濾過および脱塩、濃縮して、脱塩水を循環系へ戻し、
さらに濃縮水の一部も縦濾過器で濾過してから循環系へ
戻すことにより、実質排水量は残部の濃縮水だけとなり
、これにより大量排水と同等の効果を得ることができる
ため、補給水量がきわめて軽減し、経済的である。

また、脱塩、濃縮された濃縮水の一部計算量を、循環系
から連続υｒ水させることにより、簡（ｌｉな保守管理
で正常な運転を継続することができる。

したがって、本発明の循環式冷却水の処理方法によれば
、簡略化され、しかも経済的な保守管理により、最小の
排水量で、循環冷却水を清浄に保持することができ、ス
ケールや腐蝕の増進を効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の循環式冷却水の処理方法の第１実施例
を示す開回路循環式冷却システムの構造説明図、第２図
は同第１実施例におけるスケール付着状態試験例を示す
グラフ、第３図は本発明の循環式冷却水の処理方法の第
２実施例を示す開回路循環式冷却システムの構造説明図
、第４図は従来の開回路循環式冷却システムの構成説明
図である。５・・・・・・逆浸透膜式脱塩器６・・・・・・返送管７・・・・・・回収管８・・・・・・縦濾過器９・・・・・排水管０・・・・・・冷却塔２・・・・・・循環系３・・・・・・空調熱交換器４・・・・・・補給水５・・・・・・配水管６・・・・・・濾過器（従来例）７・・・・・・前濾過器（循環水用）８・・・・・・バイパス戻り管

Claims

【特許請求の範囲】

（１）開回路循環式冷却システムにおける循環式冷却水
の一部を、前濾過器、縦濾過器および逆浸透膜式脱塩器
からなる処理装置へバイパスさせ、前記前濾過器で濾過
し、前記逆浸透膜式脱塩器で脱塩した脱塩水を循環系へ
、また前記逆浸透膜式脱塩器から排出される濃縮水の一
部を、前記縦濾過器を経て再度前記逆浸透膜式脱塩器へ
夫々送水すると共に、前記濃縮水の実質排出量および対
象冷却塔からの冷却水蒸発量の合計量に見合う量の補給
水を、前記循環系または冷却塔へ給水することを特徴と
する循環式冷却水の処理方法。
（２）補給水を、前濾過器および逆浸透膜式脱塩器で処
理してから、循環系または冷却塔へ給水することを特徴
とする請求項（１）に記載の循環式冷却水の処理方法。
（３）循環系からの冷却水バイパス量を、対象冷却塔か
らの冷却水蒸発量の０．５〜２倍とすることを特徴とす
る請求項（１）または（２）に記載の循環式冷却水の処
理方法。
（４）循環系からバイパスした冷却水を、前濾過器で処
理し、浮遊固形物を除去した後、その一部を逆浸透膜式
脱塩器へ送水し、残部を循環系へ戻して、循環冷却水と
合流させることを特徴とする請求項（１）、（２）また
は（３）に記載の循環式冷却水の処理方法。