JPH06287777A - 水の腐食性を低下させる方法 - Google Patents
水の腐食性を低下させる方法Info
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- JPH06287777A JPH06287777A JP9650993A JP9650993A JPH06287777A JP H06287777 A JPH06287777 A JP H06287777A JP 9650993 A JP9650993 A JP 9650993A JP 9650993 A JP9650993 A JP 9650993A JP H06287777 A JPH06287777 A JP H06287777A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種用水または排水用の管路の腐食防止に関
する。 【構成】 ランゲリア指数が小さく腐食性の高い水に溶
解度の高いカルシウム塩及びアルカリ剤の両者、或いは
一方を注入して腐食性を低下させる方法であつて、実施
に当つて溶解度の高いカルシウム塩が塩化カルシウムで
あること、並びにアルカリ剤が水酸化ナトリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウムを
含むものであることを特徴とする。
する。 【構成】 ランゲリア指数が小さく腐食性の高い水に溶
解度の高いカルシウム塩及びアルカリ剤の両者、或いは
一方を注入して腐食性を低下させる方法であつて、実施
に当つて溶解度の高いカルシウム塩が塩化カルシウムで
あること、並びにアルカリ剤が水酸化ナトリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウムを
含むものであることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、各種用水または排水
用の管路の腐食防止に関する。
用の管路の腐食防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】水処理工程で凝集剤や塩素剤の使用が多
いと、処理水はpH値が低下し、腐食性を強める。このよ
うな水はコンクリ-ト構造物、モルタルライニング管、
石綿セメント管を劣化させ、亜鉛めつき鋼管、銅管、鉛
管に対しては亜鉛、銅、鉛を溶出させたり、鉄管からは
鉄を溶出し、赤水の原因となる等、水道施設に対して様
々な障害を与える。
いと、処理水はpH値が低下し、腐食性を強める。このよ
うな水はコンクリ-ト構造物、モルタルライニング管、
石綿セメント管を劣化させ、亜鉛めつき鋼管、銅管、鉛
管に対しては亜鉛、銅、鉛を溶出させたり、鉄管からは
鉄を溶出し、赤水の原因となる等、水道施設に対して様
々な障害を与える。
【０００３】このような障害の発生への対策として、pH
値を7.5〜8.0、ランゲリア指数を-1.0程度以上の腐食性
の少ない水にするため、アルカリ剤を注入してpH値を調
整する。アルカリ剤として水酸化カルシウム(消石灰)の
使用は、水中のカルシウム濃度増加し、注入量を多くす
ると金属表面に炭酸カルシウムが沈着して保護被膜を形
成する。一方、アルカリ剤として水酸化ナトリウムや炭
酸ナトリウムを用いると、pH値の調整は可能であるが、
保護被膜を形成する作用はない。
値を7.5〜8.0、ランゲリア指数を-1.0程度以上の腐食性
の少ない水にするため、アルカリ剤を注入してpH値を調
整する。アルカリ剤として水酸化カルシウム(消石灰)の
使用は、水中のカルシウム濃度増加し、注入量を多くす
ると金属表面に炭酸カルシウムが沈着して保護被膜を形
成する。一方、アルカリ剤として水酸化ナトリウムや炭
酸ナトリウムを用いると、pH値の調整は可能であるが、
保護被膜を形成する作用はない。
【０００４】このため、施設の腐食の防止には水酸化カ
ルシウム注入が最も効果的であるが、水酸化カルシウム
は粉末で溶解性に乏しく、高濃度の溶液とすることは不
可能で、スラリ−注入や低濃度での注入を余儀なくさ
れ、水酸化カルシウムの注入に関しては、装置が複雑に
なることや正確な制御が難しい等の問題点があつた（水
道施設設計指針・解説・厚生省監修、日本水道協会、19
90参考）。
ルシウム注入が最も効果的であるが、水酸化カルシウム
は粉末で溶解性に乏しく、高濃度の溶液とすることは不
可能で、スラリ−注入や低濃度での注入を余儀なくさ
れ、水酸化カルシウムの注入に関しては、装置が複雑に
なることや正確な制御が難しい等の問題点があつた（水
道施設設計指針・解説・厚生省監修、日本水道協会、19
90参考）。
【０００５】また水酸化カルシウム注入による場合、保
護被膜の形成を目的として所要のカルシウム量を添加し
ようとするると、処理水のpHが上がりすぎるため（高ア
ルカリ性となるため）、炭酸ガス（CO2)の注入や炭酸(H
2CO3)を添加して処理水の中和を余儀なくされるなどの
不都合がある。
護被膜の形成を目的として所要のカルシウム量を添加し
ようとするると、処理水のpHが上がりすぎるため（高ア
ルカリ性となるため）、炭酸ガス（CO2)の注入や炭酸(H
2CO3)を添加して処理水の中和を余儀なくされるなどの
不都合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述のよ
うな水酸化カルシウムの注入に関する従来技術の限界点
の確認のもとに水中に腐食防止のために十分な量のカル
シウムを溶解すると共に、pH調整を行なう、簡便かつ正
確な技術を提供することを目的とする。
うな水酸化カルシウムの注入に関する従来技術の限界点
の確認のもとに水中に腐食防止のために十分な量のカル
シウムを溶解すると共に、pH調整を行なう、簡便かつ正
確な技術を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】施設の腐食防止のために
は、弱アルカリ性下で水中のカルシウムイオンを増加さ
せればよい（具体的にはpH7.5〜8.0でランゲリア指数が
-1.0程度以上）こととなる。そこで発明者らは、この目
的のためにはカルシウム源を水酸化カルシウムに限定す
ることなく、他の溶解度の高いカルシウム塩を用い、pH
調整のためにはpH調整効果の高いアルカリ剤を用いれば
よいと考え、様々な検討を行なつた。
は、弱アルカリ性下で水中のカルシウムイオンを増加さ
せればよい（具体的にはpH7.5〜8.0でランゲリア指数が
-1.0程度以上）こととなる。そこで発明者らは、この目
的のためにはカルシウム源を水酸化カルシウムに限定す
ることなく、他の溶解度の高いカルシウム塩を用い、pH
調整のためにはpH調整効果の高いアルカリ剤を用いれば
よいと考え、様々な検討を行なつた。
【０００８】その結果、カルシウム源として塩化カルシ
ウムを用い、アルカリ剤には水酸化ナトリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム等を
もちいれば、初期の目的を達することを見いだした。
ウムを用い、アルカリ剤には水酸化ナトリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム等を
もちいれば、初期の目的を達することを見いだした。
【０００９】
【作用】すなわち、水酸化カルシウム（Ca(OH)2)は０℃
の水100gに0.18gしか溶解しない(化学辞典普及版、志田
正二、森北出版(株)、1981、以下出典同じ)のに対し、
塩化カルシウム(CaCl2)は０℃の水100gに59.5gと水酸化
カルシウムの約330倍の溶解が可能で、この程度の濃度
になれば、通常の水処理操作における薬液濃度と同程度
となり、従来の薬液注入技術がそのまま適用できる。
の水100gに0.18gしか溶解しない(化学辞典普及版、志田
正二、森北出版(株)、1981、以下出典同じ)のに対し、
塩化カルシウム(CaCl2)は０℃の水100gに59.5gと水酸化
カルシウムの約330倍の溶解が可能で、この程度の濃度
になれば、通常の水処理操作における薬液濃度と同程度
となり、従来の薬液注入技術がそのまま適用できる。
【００１０】同じくアルカリ剤として用いる水酸化ナト
リウム(NaOH)は０℃の水100gに42g、炭酸ナトリウム(Na
2(OH3))は０℃の水100gに7.1g溶解、炭酸水素ナトリウ
ム(NaHCO3)は０℃の水100gに6.9g溶解する。また水酸化
カルシウムの溶解度は、前出の通り極めて小さいが、pH
調整に用いる量は僅かであるため、水酸化カルシウムの
水溶液もアルカリ剤として使用可能である。したがつ
て、塩化カルシウムとアルカリ剤の単独あるいは併用に
より、従前から保有している注入技術を用いて、pH値7.
5〜8.0でランゲリア指数が-1.0程度以上という基準は達
成可能となる。
リウム(NaOH)は０℃の水100gに42g、炭酸ナトリウム(Na
2(OH3))は０℃の水100gに7.1g溶解、炭酸水素ナトリウ
ム(NaHCO3)は０℃の水100gに6.9g溶解する。また水酸化
カルシウムの溶解度は、前出の通り極めて小さいが、pH
調整に用いる量は僅かであるため、水酸化カルシウムの
水溶液もアルカリ剤として使用可能である。したがつ
て、塩化カルシウムとアルカリ剤の単独あるいは併用に
より、従前から保有している注入技術を用いて、pH値7.
5〜8.0でランゲリア指数が-1.0程度以上という基準は達
成可能となる。
【００１１】使用する塩化カルシウムは、当初からCaCl
3の形態であるものに限定される必要はなく、貝殻や石
灰石あるいは水酸化カルシウムなどを塩酸で処理して用
いていもよい。また、対象水がもとから高アルカリ性で
ある場合には、アルカリ剤に代えて炭酸ガスや炭酸等の
酸を用いることとなる。
3の形態であるものに限定される必要はなく、貝殻や石
灰石あるいは水酸化カルシウムなどを塩酸で処理して用
いていもよい。また、対象水がもとから高アルカリ性で
ある場合には、アルカリ剤に代えて炭酸ガスや炭酸等の
酸を用いることとなる。
【００１２】
【実施例】アルカリ度や硬度の低い河川水に、無水塩化
カルシウム（CaCl3)の20%溶液を、カルシウム濃度が40m
g/lとなるように添加した。この試水を1リットルづつ分
取し、それぞれを0.1規定の水酸化ナトリウム、0.1規定
の炭酸ナトリウム、0.1規定の炭酸水素ナトリウム及び
0.01規定の水酸化カルシウムを用いて、pHを約7.5に調
整した。河川水、塩化カルシウム添加試水及び塩化カル
シウム添加試水をpH調整した、それぞれの試料のpH、カ
ルシウム濃度、総アルカリ度、溶解性物質およびランゲ
リア指数を表１に示す。
カルシウム（CaCl3)の20%溶液を、カルシウム濃度が40m
g/lとなるように添加した。この試水を1リットルづつ分
取し、それぞれを0.1規定の水酸化ナトリウム、0.1規定
の炭酸ナトリウム、0.1規定の炭酸水素ナトリウム及び
0.01規定の水酸化カルシウムを用いて、pHを約7.5に調
整した。河川水、塩化カルシウム添加試水及び塩化カル
シウム添加試水をpH調整した、それぞれの試料のpH、カ
ルシウム濃度、総アルカリ度、溶解性物質およびランゲ
リア指数を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】当初、ランゲリア指数が-2.48で腐食性の
高い河川水は、塩化カルシウムを約40mg/l(as Ca)添加
することにより、ランゲリア指数は-1.59にまで上昇し
た。更に、この塩化カルシウム添加試水をpH調整したと
ころ、何れのアルカリ剤を用いても、ランゲリア指数は
-1.0程度となり、腐食性の低い水に変化していることが
分かつた。
高い河川水は、塩化カルシウムを約40mg/l(as Ca)添加
することにより、ランゲリア指数は-1.59にまで上昇し
た。更に、この塩化カルシウム添加試水をpH調整したと
ころ、何れのアルカリ剤を用いても、ランゲリア指数は
-1.0程度となり、腐食性の低い水に変化していることが
分かつた。
【００１５】ランゲリア指数（飽和指数）とは、水の実
際のpH値と、理論的pH値(pHs、水中の炭酸カルシウムが
溶解も析出もしない平衡状態にあるときのpH値)との差
をいい、炭酸カルシウムの被膜形状の目安としている。
指数が正の値で絶対値の大きいほど、炭酸カルシウムの
析出が起こりやすく、ゼロであれば平衡状態にあり、負
の値では炭酸カルシウム被膜は形成されず、その絶対値
が大きくなるほど、水の腐食傾向は強くなる。炭酸カル
シウム被膜の形成には、-1.0程度以上であればよいとさ
れている。
際のpH値と、理論的pH値(pHs、水中の炭酸カルシウムが
溶解も析出もしない平衡状態にあるときのpH値)との差
をいい、炭酸カルシウムの被膜形状の目安としている。
指数が正の値で絶対値の大きいほど、炭酸カルシウムの
析出が起こりやすく、ゼロであれば平衡状態にあり、負
の値では炭酸カルシウム被膜は形成されず、その絶対値
が大きくなるほど、水の腐食傾向は強くなる。炭酸カル
シウム被膜の形成には、-1.0程度以上であればよいとさ
れている。
【００１６】ランゲリア指数は、水のpH値、カルシウム
イオン量、総アルカリ度及び溶解性物質量から、次式に
よつて求められる。
イオン量、総アルカリ度及び溶解性物質量から、次式に
よつて求められる。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここに、 8.313：定数 ［Ca2+]：me/lで示されたカルシウムイオン量であつ
て、Ca2+mg/l÷(40.1÷2)で求められる。 ［A]：me/lで示された総アルカリ度であつて、総アルカ
リ度mg/l÷(100÷2)で求められる。 Ｓ：補正値であつて、数式２によつて求められる。
て、Ca2+mg/l÷(40.1÷2)で求められる。 ［A]：me/lで示された総アルカリ度であつて、総アルカ
リ度mg/l÷(100÷2)で求められる。 Ｓ：補正値であつて、数式２によつて求められる。
【００１９】
【数２】
【００２０】ここにSdは溶解性物質(mg/l)である。な
お、ランゲリア指数は温度によつても異なり、上記は25
℃における場合で、温度１℃の上昇に対して約1.5×10
-2増加する。
お、ランゲリア指数は温度によつても異なり、上記は25
℃における場合で、温度１℃の上昇に対して約1.5×10
-2増加する。
【００２１】
【発明の効果】この発明により、特別な注入設備を設け
る必要もなく、水中のカルシウム濃度の向上とpH調整が
正確に制御できるようになり、容易に対象水の腐食性を
低減することが可能となる。
る必要もなく、水中のカルシウム濃度の向上とpH調整が
正確に制御できるようになり、容易に対象水の腐食性を
低減することが可能となる。
【手続補正書】
【提出日】平成５年４月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】ランゲリア指数（飽和指数）とは、水の実
際のｐＨ値と、理論的ｐＨ値（ｐＨｓ、水中の炭酸カル
シウムが溶解も析出もしない平衡状態にあるときのｐＨ
値）との差をいい、炭酸カルシウムの被膜形状の目安と
している。指数が正の値で絶対値の大きいほど、炭酸カ
ルシウムの析出が起こりやすく、ゼロであれば平衡状態
にあり、負の値ではその絶対値が大きくなるほど、水の
腐食傾向は強くなる。炭酸カルシウム被膜の形成には、
−１．０程度以上であればよいとされている。
際のｐＨ値と、理論的ｐＨ値（ｐＨｓ、水中の炭酸カル
シウムが溶解も析出もしない平衡状態にあるときのｐＨ
値）との差をいい、炭酸カルシウムの被膜形状の目安と
している。指数が正の値で絶対値の大きいほど、炭酸カ
ルシウムの析出が起こりやすく、ゼロであれば平衡状態
にあり、負の値ではその絶対値が大きくなるほど、水の
腐食傾向は強くなる。炭酸カルシウム被膜の形成には、
−１．０程度以上であればよいとされている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】ここに、 ８．３１３：定数 ［Ｃａ２＋］：ｍｅ／ｌで示されたカルシウムイオン量
であつて、Ｃａ２＋ｍｇ／ｌ÷（４０．１÷２）で求め
られる。 ［Ａ］：ｍｅ／ｌで示された総アルカリ度であつて、総
アルカリ度ｍｇ／ｌ÷（１００÷２）で求められる。 Ｓ：補正値であつて、数式２によつて求められる。
であつて、Ｃａ２＋ｍｇ／ｌ÷（４０．１÷２）で求め
られる。 ［Ａ］：ｍｅ／ｌで示された総アルカリ度であつて、総
アルカリ度ｍｇ／ｌ÷（１００÷２）で求められる。 Ｓ：補正値であつて、数式２によつて求められる。
Claims (3)
- 【請求項１】 ランゲリア指数が小さく腐食性の高い水
に溶解度の高いカルシウム塩及びアルカリ剤の両者、或
いは一方を注入して腐食性を低下させる方法。 - 【請求項２】 溶解度の高いカルシウム塩が塩化カルシ
ウムである請求項１記載の水の腐食性を低下させる方
法。 - 【請求項３】 アルカリ剤が水酸化ナトリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化カルシウム等で
あることを特徴とする請求項１記載の水の腐食性を低下
させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9650993A JPH06287777A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 水の腐食性を低下させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9650993A JPH06287777A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 水の腐食性を低下させる方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287777A true JPH06287777A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14167099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9650993A Pending JPH06287777A (ja) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | 水の腐食性を低下させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06287777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116296A1 (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Kurita Water Industries Ltd. | 冷却水の処理方法及び処理薬剤 |
| JP2010137224A (ja) * | 2010-02-12 | 2010-06-24 | Kureha Engineering Co Ltd | 浄水処理方法 |
| JP2013188729A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Kurita Water Ind Ltd | 蒸気発生器の鉄スケール防止剤及び防止方法 |
| JP2015183285A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 栗田工業株式会社 | 金属の腐食抑制方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61220793A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 | Sasakura Eng Co Ltd | 水質監視方法及び水質制御方法 |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP9650993A patent/JPH06287777A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61220793A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 | Sasakura Eng Co Ltd | 水質監視方法及び水質制御方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005116296A1 (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Kurita Water Industries Ltd. | 冷却水の処理方法及び処理薬剤 |
| JPWO2005116296A1 (ja) * | 2004-05-25 | 2008-04-03 | 栗田工業株式会社 | 冷却水の処理方法 |
| JP4725513B2 (ja) * | 2004-05-25 | 2011-07-13 | 栗田工業株式会社 | 冷却水の処理方法 |
| JP2010137224A (ja) * | 2010-02-12 | 2010-06-24 | Kureha Engineering Co Ltd | 浄水処理方法 |
| JP2013188729A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Kurita Water Ind Ltd | 蒸気発生器の鉄スケール防止剤及び防止方法 |
| JP2015183285A (ja) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | 栗田工業株式会社 | 金属の腐食抑制方法 |
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