JPH0630757B2 - 水質監視方法及び水質制御方法 - Google Patents
水質監視方法及び水質制御方法Info
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- JPH0630757B2 JPH0630757B2 JP60061412A JP6141285A JPH0630757B2 JP H0630757 B2 JPH0630757 B2 JP H0630757B2 JP 60061412 A JP60061412 A JP 60061412A JP 6141285 A JP6141285 A JP 6141285A JP H0630757 B2 JPH0630757 B2 JP H0630757B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/08—Corrosion inhibition
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、海水淡水化装置からの製造水、工業用水、冷
水塔の循環水等による配管の腐食及びスケールの析出を
防止することを目的として、金属管、コンクリート管、
アスベストライニング管の内面に保護皮膜を形成させ、
かつ必要以上のスケールの析出を防止するための水質の
監視及び制御方法に関するものである。
水塔の循環水等による配管の腐食及びスケールの析出を
防止することを目的として、金属管、コンクリート管、
アスベストライニング管の内面に保護皮膜を形成させ、
かつ必要以上のスケールの析出を防止するための水質の
監視及び制御方法に関するものである。
（従来の技術） 海水淡水化装置で得られた製造水は非常に純度がよく、
すなわち水中に溶解している蒸発残留物が少なく、純水
に近い場合、配管例えば鋼管の場合には鋼管の鉄分が製
造水に溶解し、鋼管が減肉する一方、製造水が赤い水と
なったり、またコンクリート管やアスベストライニング
管ではセメント成分やアスベスト成分が製造水に溶解す
る等問題を生じていた。
すなわち水中に溶解している蒸発残留物が少なく、純水
に近い場合、配管例えば鋼管の場合には鋼管の鉄分が製
造水に溶解し、鋼管が減肉する一方、製造水が赤い水と
なったり、またコンクリート管やアスベストライニング
管ではセメント成分やアスベスト成分が製造水に溶解す
る等問題を生じていた。
さらに、開放循環冷却系の冷水塔において、循環冷却水
を高濃縮運転すると空気中の炭酸ガスの吸収により炭酸
カルシウムのスケールが伝熱管上に析出し、伝熱効果を
妨ける結果になっていた。
を高濃縮運転すると空気中の炭酸ガスの吸収により炭酸
カルシウムのスケールが伝熱管上に析出し、伝熱効果を
妨ける結果になっていた。
このような障害を解決するために従来は、前者の海水淡
水化装置からの製造水の場合には、製造水に炭酸カルシ
ウム、水酸化カルシウム等のカルシウム硬度剤やアルカ
リ剤を注入して水質を飽和化及び安定化させることによ
り、管内壁からの金属イオンやライニング成分の溶解を
防止し、逆に保護皮膜として若干のスケールを形成させ
る方法を採用している。
水化装置からの製造水の場合には、製造水に炭酸カルシ
ウム、水酸化カルシウム等のカルシウム硬度剤やアルカ
リ剤を注入して水質を飽和化及び安定化させることによ
り、管内壁からの金属イオンやライニング成分の溶解を
防止し、逆に保護皮膜として若干のスケールを形成させ
る方法を採用している。
また、後者の冷水塔の循環水の場合には、高濃縮倍率を
下げたり、リン酸塩系のスケール析出抑制剤を添加する
手段をとっている。
下げたり、リン酸塩系のスケール析出抑制剤を添加する
手段をとっている。
これらの硬化剤、アルカリ剤、スケール析出抑制剤の添
加量は、原水の水素イオン濃度指数 (pH)や全硬度を測
定して目安としていた。
加量は、原水の水素イオン濃度指数 (pH)や全硬度を測
定して目安としていた。
さらに高度な判定法としては、スケール析出−腐食の関
係を求めたランジェリエ飽和指数（以下L.I.と記載す
る）やリズナの安定指数（以下S.I.と記載する）によっ
て水質を判定する方法も採用している。
係を求めたランジェリエ飽和指数（以下L.I.と記載す
る）やリズナの安定指数（以下S.I.と記載する）によっ
て水質を判定する方法も採用している。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、L.I.及びS.I.はカルシウムイオン濃度、アルカ
リ度、pH、温度より求められるもので、実用面ではそれ
らの値を水質分析等により求めてから添加量を決定する
もので、時間的な遅れは避けられず、また手数もかかっ
ていた。特にアルカリ度は滴定による化学分析によって
求めなければならず非常に手数を要していた。
リ度、pH、温度より求められるもので、実用面ではそれ
らの値を水質分析等により求めてから添加量を決定する
もので、時間的な遅れは避けられず、また手数もかかっ
ていた。特にアルカリ度は滴定による化学分析によって
求めなければならず非常に手数を要していた。
この時間的な遅れは、水質分析中に原水の水質が変化し
た場合、誤ったデータによって制御することになり、配
管の腐食あるいはスケールの析出を促進させる結果にも
なり得る状態であった。
た場合、誤ったデータによって制御することになり、配
管の腐食あるいはスケールの析出を促進させる結果にも
なり得る状態であった。
（問題点を解決するための手段） そこで本発明は、従来の煩雑な水質分析の操作に代っ
て、水中のカルシウムイオン濃度、炭酸濃度、水素イオ
ン濃度および水温を検出することにより水のL.I.及び／
又はS.I.を演算し、表示させ、更にはこの自動演算した
L.I.及びS.I.を予め入力した設定値の範囲内に維持する
ように酸、アルカリ注入を行うことを特徴とする水質監
視及び制御方法を提供するものである。
て、水中のカルシウムイオン濃度、炭酸濃度、水素イオ
ン濃度および水温を検出することにより水のL.I.及び／
又はS.I.を演算し、表示させ、更にはこの自動演算した
L.I.及びS.I.を予め入力した設定値の範囲内に維持する
ように酸、アルカリ注入を行うことを特徴とする水質監
視及び制御方法を提供するものである。
（作用） 一般に、ランジェリエ飽和指数（L.I.）及びリズナ安定
指数（S.I.）は下記のように表示されている。
指数（S.I.）は下記のように表示されている。
Ｌ．Ｉ．＝pH−pHs Ｓ．Ｉ．＝２（pHs）−pH ここで、pHは原水の水素イオン濃度指数であり pH＝−log〔Ｈ+〕 ｐＨ＜９の場合 pHs＝（pK2−pKs）−log〔Ｃa2+〕−log〔ALK〕 で表され、 Ｋ2は炭酸の第２解離定数 ＫsはCaCO3のイオン積 ALKは原水のアルカリ度である。
原水の水質は Ｌ．Ｉ．＝０，６＜Ｓ．Ｉ．＜７であれば平衡状態 Ｌ．Ｉ．＜０，Ｓ．Ｉ．＞８であれば腐食傾向 Ｌ．Ｉ．＞０，Ｓ．Ｉ．＜６であればスケール形成傾向 を示している。
本発明者は、上式のK2，Ks,ALKが個々の原水に対して飽
和結合炭酸濃度［CO2 ］，水素イオン濃度(pH)，及び原
水温度によって定まる値であることを追求し、すなわ
ち、 は温度の関数として表されており、 また も温度によって定まる値であり、温度の関数である。
和結合炭酸濃度［CO2 ］，水素イオン濃度(pH)，及び原
水温度によって定まる値であることを追求し、すなわ
ち、 は温度の関数として表されており、 また も温度によって定まる値であり、温度の関数である。
次にALK は個々の原水に対して〔ＨＣＯ〕に関係し、
一方、 は温度の関数として表されていることから、原水の温
度、pH、CO2濃度を測定すればALK を求めることができ
る。
一方、 は温度の関数として表されていることから、原水の温
度、pH、CO2濃度を測定すればALK を求めることができ
る。
従って、pHs は原水の炭酸濃度、水素イオン濃度、温
度、カルシウムイオン濃度を計測し、演算することによ
って求めることができ、L.I.,S.I.も容易に計算するこ
とができる。
度、カルシウムイオン濃度を計測し、演算することによ
って求めることができ、L.I.,S.I.も容易に計算するこ
とができる。
上記のL.I.及び又はS.I.を自動演算させるデータは水素
イオン濃度はpH計により、カルシウムイオン濃度及び炭
酸ガス濃度はイオン電極及び隔膜電極によって計測し、
何れも電気信号として取出し、温度も電気信号に変換
し、これらの計測用器具は市販のものが使用でき、計測
は簡単に実施できる。ここでL.I.の設定値として−0.5
〜+0.5の範囲とし、S.I.は6.0 〜7.0 を最適とする。も
しこれらの値を逸脱する場合、例えばL.I ＝−0.9 S.I
＝8.7 となれば腐食傾向にあることから、酸性剤、アル
カリ剤、硬度剤等の注入を行い水質を制御することが出
来る。なおL.I.及びS.I.の設定範囲については装置設計
や水質に応じて多少変動があるため適宜定める必要があ
る。
イオン濃度はpH計により、カルシウムイオン濃度及び炭
酸ガス濃度はイオン電極及び隔膜電極によって計測し、
何れも電気信号として取出し、温度も電気信号に変換
し、これらの計測用器具は市販のものが使用でき、計測
は簡単に実施できる。ここでL.I.の設定値として−0.5
〜+0.5の範囲とし、S.I.は6.0 〜7.0 を最適とする。も
しこれらの値を逸脱する場合、例えばL.I ＝−0.9 S.I
＝8.7 となれば腐食傾向にあることから、酸性剤、アル
カリ剤、硬度剤等の注入を行い水質を制御することが出
来る。なおL.I.及びS.I.の設定範囲については装置設計
や水質に応じて多少変動があるため適宜定める必要があ
る。
（実施例） 図は本発明の水質監視方法を具体化した装置のフローシ
ートである。
ートである。
図において、１は分析器、２はトランスミッタ、３はイ
ンターフェイス、４はデジタル表示器、６は演算器、７
はL.I.デジタル表示器、８はS.I.デジタル表示器、９は
ケミカル注入自動弁装置、10は炭酸ガス注入自動弁装置
であって、分析器１及びトランスミッタ２は現場に設置
され、インターフェイス３、デジタル表示器４、記録計
５及び演算器６はパネルに取付けられている。ケミカル
注入自動弁装置９及び炭酸ガス注入自動弁装置10は現場
に設置されている。
ンターフェイス、４はデジタル表示器、６は演算器、７
はL.I.デジタル表示器、８はS.I.デジタル表示器、９は
ケミカル注入自動弁装置、10は炭酸ガス注入自動弁装置
であって、分析器１及びトランスミッタ２は現場に設置
され、インターフェイス３、デジタル表示器４、記録計
５及び演算器６はパネルに取付けられている。ケミカル
注入自動弁装置９及び炭酸ガス注入自動弁装置10は現場
に設置されている。
この水質監視装置の作動は次のとおりである。
分析用のサンプル入口管11から導入された水は、出口管
12へ流れ、その間分析器１に設けられた温度計13、カル
シウムイオン濃度計14、炭酸濃度計15、およびpH計16で
それぞれ測定され、トランスミッタ２およびインターフ
ェイス３を通過して電気信号に変換され、必要に応じて
デジタル表示器４で表示され、記録計５に記録される。
12へ流れ、その間分析器１に設けられた温度計13、カル
シウムイオン濃度計14、炭酸濃度計15、およびpH計16で
それぞれ測定され、トランスミッタ２およびインターフ
ェイス３を通過して電気信号に変換され、必要に応じて
デジタル表示器４で表示され、記録計５に記録される。
これらの電気信号は演算器６に入力され、L.I.及びS.I.
が計算表示されるとともに、このL.I.,S.Iに基づき、予
め演算器に入力された設定値即ちL.I＝−0.5 ＋0.5 、
S.I.＝6.0 〜7.0 との差を検出し、この差を減少させる
電気信号に従って、ケミカル注入自動弁装置９を作動さ
せたり、炭酸ガス注入自動弁装置10を作動させる。尤も
この両自動弁装置は、必要に応じてデジタル表示に従っ
て手動に切替えて注入作業を行うこともできる。
が計算表示されるとともに、このL.I.,S.Iに基づき、予
め演算器に入力された設定値即ちL.I＝−0.5 ＋0.5 、
S.I.＝6.0 〜7.0 との差を検出し、この差を減少させる
電気信号に従って、ケミカル注入自動弁装置９を作動さ
せたり、炭酸ガス注入自動弁装置10を作動させる。尤も
この両自動弁装置は、必要に応じてデジタル表示に従っ
て手動に切替えて注入作業を行うこともできる。
また、制御すべき原水の流量が変動する場合には、配管
中に流量計を設置し、流量変動に応じて注入量を設定、
制御できることはもちろんである。
中に流量計を設置し、流量変動に応じて注入量を設定、
制御できることはもちろんである。
（効果） 海水淡水化より生成した淡水、逆浸透圧装置の給水、あ
るいは一般の河川水のパイプ輸送、またはクーリングタ
ワーの循環水によるスケール析出、配管の腐食等のトラ
ブルを避けるため、従来使用する水のカルシウムイオン
濃度、炭酸濃度、水素イオン濃度、アルカリ度および温
度を測定し、その値に基づいてL.I.及びS.I.を求め、こ
の指数を監視しつつ薬剤を注入してスケール生成および
腐食を防ぐ操作を手作業で行っており、個々の分析は厄
介であり、かつL.I.,S.I. の計算も煩雑であったが、本
発明ではカルシウムイオン濃度、炭酸濃度、水素イオン
濃度及び温度の計測値を基礎として演算でL.I.及びS.I.
をパネルに表示し、更には予め入力設定した値の差異を
検出して、これを補正するため、ケミカル注入自動弁装
置、炭酸ガス注入自動弁装置を作動させる構成としたか
ら、L.I.,S.I. は簡単に確認でき、しかも常にL.I.,S.
I.を設定値に維持でき、補正作業は自動化によって迅速
化し、原水の水質の変化にもよく追従してスケール析出
によるトラブルや腐食に起因する鉄管の赤い水の流出あ
るいはコンクリート成分の溶解は避けられ、その効果は
大である。
るいは一般の河川水のパイプ輸送、またはクーリングタ
ワーの循環水によるスケール析出、配管の腐食等のトラ
ブルを避けるため、従来使用する水のカルシウムイオン
濃度、炭酸濃度、水素イオン濃度、アルカリ度および温
度を測定し、その値に基づいてL.I.及びS.I.を求め、こ
の指数を監視しつつ薬剤を注入してスケール生成および
腐食を防ぐ操作を手作業で行っており、個々の分析は厄
介であり、かつL.I.,S.I. の計算も煩雑であったが、本
発明ではカルシウムイオン濃度、炭酸濃度、水素イオン
濃度及び温度の計測値を基礎として演算でL.I.及びS.I.
をパネルに表示し、更には予め入力設定した値の差異を
検出して、これを補正するため、ケミカル注入自動弁装
置、炭酸ガス注入自動弁装置を作動させる構成としたか
ら、L.I.,S.I. は簡単に確認でき、しかも常にL.I.,S.
I.を設定値に維持でき、補正作業は自動化によって迅速
化し、原水の水質の変化にもよく追従してスケール析出
によるトラブルや腐食に起因する鉄管の赤い水の流出あ
るいはコンクリート成分の溶解は避けられ、その効果は
大である。
図は本発明を具体化した水質監視装置の一実施例におけ
るフローシートである。 １……分析器、２……トランスミッタ、 ３……インターフェイス、 ４……デジタル表示器、５……記録計、 ６……演算器、７……L.I.デジタル表示器、 ８……S.I.デジタル表示器、 ９……ケミカル注入自動弁装置、 10……炭酸ガス注入自動弁装置、 11……サンプル入口管、12……出口管、 13……温度計、 14……カルシウムイオン濃度 15……炭酸濃度計、16……pH計。
るフローシートである。 １……分析器、２……トランスミッタ、 ３……インターフェイス、 ４……デジタル表示器、５……記録計、 ６……演算器、７……L.I.デジタル表示器、 ８……S.I.デジタル表示器、 ９……ケミカル注入自動弁装置、 10……炭酸ガス注入自動弁装置、 11……サンプル入口管、12……出口管、 13……温度計、 14……カルシウムイオン濃度 15……炭酸濃度計、16……pH計。
Claims (2)
- 【請求項１】水中のカルシウムイオン濃度、炭酸濃度、
水素イオン濃度及び水温を検知して、これらより水の飽
和指数、及び／又は安定指数を演算し、表示させること
により水の腐食性、スケール性を監視することを特徴と
する水質監視方法。 - 【請求項２】水中のカルシウムイオン濃度、炭酸濃度、
水素イオン濃度及び水温を検知して、これらより水の飽
和指数、及び／又は安定指数を演算し、この演算した水
の飽和指数、及び／又は安定指数を、予め入力した設定
値の範囲内に維持するように酸、アルカリ注入を行うこ
とを特徴とする水質制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061412A JPH0630757B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 水質監視方法及び水質制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60061412A JPH0630757B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 水質監視方法及び水質制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61220793A JPS61220793A (ja) | 1986-10-01 |
| JPH0630757B2 true JPH0630757B2 (ja) | 1994-04-27 |
Family
ID=13170378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60061412A Expired - Lifetime JPH0630757B2 (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | 水質監視方法及び水質制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630757B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2706198B2 (ja) * | 1992-01-28 | 1998-01-28 | 鹿島建設株式会社 | 空調用腐食防止装置 |
| JP2896430B2 (ja) * | 1992-12-21 | 1999-05-31 | 東洋ハウジング 株式会社 | 配管内の防錆方法 |
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Also Published As
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|---|---|
| JPS61220793A (ja) | 1986-10-01 |
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