JP3685124B2

JP3685124B2 - Cooling water system water treatment apparatus and water treatment method

Info

Publication number: JP3685124B2
Application number: JP2001356299A
Authority: JP
Inventors: 和彦角田; 晶飯村; 正典大石
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: JP2003154368A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷却水系の水処理装置及び水処理方法に係り、詳しくは、冷却水を電解処理することにより冷却水中の塩化物イオンから次亜塩素酸等の塩素系酸化剤を生成させ、この塩素系酸化剤により冷却水系のスライム障害を防止する冷却水系の水処理装置及び水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷却水系では、微生物によりスライムが発生し易い。特に、循環冷却水系の高濃縮運転では、冷却水の水質が悪化し、細菌、黴、藻類などの微生物群に土砂、塵埃などが混ざり合って形成されるスライムが発生し易くなり、熱交換器における熱効率の低下や通水の悪化を引き起こす。また、スライム付着部において、機器や配管の局部腐食を誘発する。
【０００３】
このようなスライムによる障害を防止するために、酸化剤が用いられている。スライム防止のための酸化剤は薬品タンクにストックされ、薬注ポンプにより冷却水系に注入される。この薬品タンクには定期的に薬品を補充する必要があり、薬品運搬の労力（ローリー運搬、コンテナ移動、キュービの高所への移動等）を要する。また、薬品の管理、発注等の手間もかかる。
【０００４】
スライムを防止する別の方法として、冷却水中に含まれる塩化物イオンを電解酸化により次亜塩素酸などの塩素系酸化剤に変換し、この塩素系酸化剤を冷却水中に存在させる方法が知られている。
【０００５】
冷却水系の補給水として用いられる水道水や工業用水には、通常数ｍｇ−Ｃｌ⁻／Ｌ〜１０ｍｇ−Ｃｌ⁻／Ｌ程度の塩化物イオンが含まれており、循環冷却水系の冷却水には、補給水中の塩化物イオンが６〜８倍程度に濃縮して存在している。このため、この冷却水を電解処理することにより、冷却水中の塩化物イオンからスライム防止効果のある残留塩素（遊離塩素）を発生させることができる。この残留塩素を含む電解処理水を冷却水系に戻すことにより、スライム障害を防止することができる。
【０００６】
この塩素系酸化剤を発生させるための電解処理装置では、陽極と陰極との間に外部電源を用いて直流電圧を印加すると共に、両極間に冷却水を通水する。これにより、陽極の表面において冷却水中の塩化物イオンが酸化され、次亜塩素酸などの強い酸化力を有する残留塩素が生成する。生成した残留塩素は、スライムの原因となる微生物を殺菌し、あるいは増殖を抑制するので、循環冷却水系のスライム発生を効果的に防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
冷却水を電解処理する方法では、冷却水の硬度成分濃度が高い場合、運転の経過と共に、電解次亜塩素酸発生装置等の電解処理装置の電極表面に冷却水中の硬度成分がスケールとして付着する。このように電極にスケールが付着すると、電解効率、塩素系酸化剤の生成効率が低下するため、冷却水系に必要量の塩素系酸化剤を供給し得なくなる。
【０００８】
なお、この電極板表面に沿う冷却水の流速が大きいと、単位時間当りに接触する冷却水量が多いため、電極板表面にスケールが生成し易くなる。
【０００９】
本発明は、冷却水を電解処理して塩素系酸化剤を含ませるようにした電解処理水を冷却水系に供給し、系内のスライムの発生を防止する冷却水系の水処理において、電極へのスケール付着を効果的に防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の冷却水系の水処理装置は、冷却水中に浸漬した電極に通電して、該水中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させた電解処理水を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水系の水処理装置であって、該冷却水の流入口及び流出口を有した電解槽と、該電解槽内に配置された板状電極とを有する冷却水の水処理装置において、該電極を板面が略鉛直方向となるように設置すると共に、冷却水が該電解槽内において略水平方向に流れるように該流入口と流出口とを離隔させて配置し、該電解槽内に導入された冷却水が直接電極に当たらないように、かつ、導入された冷却水が分散されて前記電極表面の冷却水の流速を下げるように、該電解槽内の電極と冷却水の流入口との間に邪魔板を設置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の冷却水系の水処理方法は、冷却水中に浸漬した電極に通電して、該水中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させた電解処理水を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水系の水処理方法において、該電解槽内に板状の該電極を板面が略鉛直方向となるように設置し、該電解槽内の電極と冷却水の流入口との間に邪魔板を設置して、該電解槽内に導入された冷却水が直接電極に当たらないように、かつ、導入された冷却水が分散されて前記電極表面の冷却水の流速を下げるようにして該冷却水を該電解槽内に略水平方向に通水することを特徴とする。
【００１２】
冷却水の電解処理により電極表面から塩素ガスや水素ガス等のガスが発生する。これらのガスは電解槽内を上方に移動する。電解槽内に冷却水を略水平方向に通水すると、このガスの上昇流と冷却水の通水方向とが交叉することにより電極表面で乱流が発生する。この気泡を含む冷却水の乱流による掃流作用で電極表面が浄化される。また、この乱流により硬度成分が分散されることによっても、電極表面へのスケール付着が防止される。
【００１３】
ところで、このように冷却水を略水平方向に通水した場合であっても、電解槽の流入口から流入した冷却水の流れが直接電極に当る場合、この冷却水が直接に当る部分では、電極表面での冷却水の流速が速くなることも相俟ってスケールが発生し易くなる。
【００１４】
そこで、請求項１の装置及び請求項２の方法では、電解槽セルの冷却水流入口と電極との間に邪魔板を設けて、電解槽セル内に流入した冷却水が直接電極に当ることを防止し、冷却水の流速を下げると共に、流入直後の冷却水に乱流を発生させ、スケール発生を防止する。
【００１５】
なお、電解槽内に冷却水が上向きに導入されるよう構成された電解槽の場合、導入された直後の冷却水が電解槽内を上方に向って流れるようになる。このような電解槽において請求項１，２のように邪魔板を設けると、電解槽に上向きに導入されて上向きに流れようとした冷却水が水平方向に分散されるようになり、冷却水が電解槽内の全域にわたって略水平に流れるようになり、電極へのスケール付着が防止される。
【００１６】
請求項３の冷却水系の水処理方法は、冷却水中に浸漬した電極に通電して、該水中に含まれる塩化物イオンから塩素系酸化剤を生成させた電解処理水を冷却水系の冷却水に含有させる冷却水系の水処理方法において、該電極表面を流れる冷却水の流速を０．０１〜０．１０ｍ／ｓｅｃの範囲となるように制御することを特徴とする。
【００１７】
前述の如く、電極表面を流れる冷却水の流速が速いとスケールが発生し易くなる。従って、請求項３の方法では、この冷却水の流速を遅く制御することにより、電極表面へのスケールの付着を防止する。
【００１８】
請求項４の冷却水系の水処理方法は、このような本発明の冷却水系の水処理方法において、該電極に印加する電圧の極性を定期的に反転させる方法であって、該反転間隔を１〜１０時間となるように制御することを特徴とする。
【００１９】
電極に印加する電圧の極性を定期的に反転させることにより、電極へのスケール付着を防止することができるが、極性を頻繁に反転させると、電極素材が早期に劣化し、電極寿命が短くなる。
【００２０】
請求項４の方法では、この反転間隔を制御することにより、電極寿命を維持した上で電極へのスケール付着をより一層効果的に防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の冷却水系の水処理装置及び水処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２２】
図１，２は本発明の冷却水系の水処理装置の実施の形態を示す水平通水型電解処理装置の構成図であり、各々（ａ）図は縦断面図、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００２３】
図１，２において円筒形の本体部１Ａの両端部を円盤状の端面部材１Ｂ，１Ｂ’で閉鎖することにより電解槽セル１が構成されている。この電解槽セル１の本体部１Ａの側周面には冷却水の流入口２Ａと、電解処理水の流出口２Ｂが設けられている。円筒状の本体部１Ａは、その筒軸方向がほぼ水平となるように設置され、流入口２Ａは一方の端面部材１Ｂ近傍の本体部１Ａの下側の側周面に設けられ、流出口２Ｂは他方の端面部材１Ｂ’近傍の本体部１Ａの上側の側周面に設けられている。電解槽セル１内には１対の板状の電極３Ａ，３Ｂが板面を略鉛直方向にして対面配置されている。電極３Ａ，３Ｂは図示しない接続線により通電される。
【００２４】
図２の装置では、流入口２Ａから冷却水が本体部１Ａ内に流入する部分に、該流入口２Ａに対面して略水平に邪魔板４が設けられている。図２の装置のその他の構成は図１と同一である。
【００２５】
図１，２の装置において、流入口２Ａから電解槽セル１内に導入された冷却水は、電極３Ａ，３Ｂにより電解処理され、電解処理により生成した塩素系酸化剤を含む電解処理水は排出口２Ｂから排出される。
【００２６】
図１，２の装置では、この流入口２Ａと流出口２Ｂとが本体部１Ａの両端部に離隔して設けられていることにより、流入口２Ａから流入した冷却水は、本体部１Ａ内の電極３Ａ，３Ｂ間を矢印Ｆのように略水平方向に流れる。このため、冷却水の水流と電解処理で発生するガスとが交叉して乱流化が促進され、これにより、電極３Ａ，３Ｂへのスケール付着が防止される。
【００２７】
図１の装置では、流入口２Ａから本体部１Ａ内に流入した冷却水が電極３Ａ，３Ｂの下端に当たる恐れがあるが、図２の装置では、冷却水の流入口２Ａと電極３Ａ，３Ｂとの間に邪魔板４を設け、矢印Ｇのように冷却水の流入水流を邪魔板４により分散させている。これにより、冷却水の流入水流が直接電極３Ａ，３Ｂに当たることがなくなり、この部分でのスケール付着が防止される。また、この邪魔板４を設けたことにより、流入口２Ａからの流入水が水平方向に分散されるようになり、本体部１Ａ内での水の流れ方向が全体としてさらに水平に近いものになる。
【００２８】
図１，２に示す水平通水型の電解処理装置の場合、冷却水系の冷却塔のピットから冷却水を引き抜き、電解処理した後、電解処理水を冷却水系に戻したり、循環冷却水の配管にバイパスラインを設け、循環冷却水の一部を抜き出して電解処理し、電解処理水を循環配管に戻したりすることができる。
【００２９】
電極３Ａ，３Ｂへの印加電圧は、塩素系酸化剤が発生し得る電圧であれば良く、特に制限はないが、人体への影響を考慮して４０Ｖ以下であることが好ましく、また、塩素系酸化剤の生成効率の面からは２Ｖ以上であることが好ましい。電解処理のための電流値にも特に制限はないが、導入される冷却水１Ｌ／ｈｒに対して０．０１〜０．１Ａであることが好ましい。
【００３０】
電極３Ａ，３Ｂのうち陰極の素材はステンレス、Ａｌ、Ａｇなどが好ましく、また、陽極の素材はＰｔ、Ｉｒなどの次亜塩素酸発生効率の良い素材が望ましいが、何らこれに限定されるものではない。陰極と陽極の素材は同一であっても良い。
【００３１】
本発明では、電極表面を流れる冷却水の流速を制御することにより、電極へのスケールの付着を防止することもできる。
【００３２】
この場合、電極表面の冷却水の流速は、低い程、電極表面へのスケールの付着量を低減することができるが、過度に流速を低くすると、電極間の冷却水が加熱されてセル内温度が上昇したり、電解処理効率、塩素系酸化剤の発生効果が低下するため、電極表面の冷却水の流速は０．０１〜０．１０ｍ／ｓｅｃの範囲とすることが好ましい。
【００３３】
本発明では、更に、電極に印加する極性を定期的に反転し、この反転間隔を制御することによっても電極へのスケールの付着をより一層効果的に防止することができる。即ち、電極の極性を反転させることにより、電極に付着しているスケールを剥離することができる。この場合、スケール付着防止の点では、この反転間隔は短い程効果的であるが、反転間隔を過度に短くすると、電極素材が早期に劣化し、電極寿命が短くなる。このため、電極の反転間隔は１〜１０時間、即ち、１〜１０時間に１回の頻度で極性を反転させることが電極寿命を維持した上で電極へのスケール付着を防止する上で好ましい。
【００３４】
本発明では、このように電解槽内の電極と冷却水の流入口との間に邪魔板を設置し、
(1) 電解槽セル内の冷却水の通水方向を略水平方向とする。
又は
(2) 電極表面の冷却水の流速を制御する。
ことにより、更には、電極の極性の反転間隔を制御することにより、電極へのスケールの付着を防止するが、上記(1)及び(2)を組み合わせて採用しても良く、更に、この場合において、電極の極性の反転間隔の制御を行っても良く、これにより、より一層良好なスケール防止効果を得ることができる。
【００３５】
電極表面の冷却水の流速の制御及び電極の極性の反転間隔の制御は、図１，２に示すような電解槽セルを用いる方法に限らず、冷却塔のピット内などの他の位置に電極を配置する方法においても採用することができる。
【００３６】
なお、冷却水の塩化物イオン濃度は、当該水系の濃縮倍率等によっても異なるが、一般的には、３０〜１００ｍｇ／Ｌ程度である。従って、このような塩化物イオン濃度の冷却水を電解処理することにより、例えば、次亜塩素酸濃度１〜１０ｍｇ／Ｌ程度の電解処理水を得ることができる。
【００３７】
冷却水は、このように十分に高い塩化物イオン濃度を有し、従って、冷却水には特に塩化物イオンを補給することなく電解処理装置で処理して十分量の残留塩素濃度の電解処理水を得ることができるが、必要に応じて冷却水に食塩（ＮａＣｌ）等を添加して塩化物イオン濃度を１００〜３００ｍｇ／Ｌ程度にまで高めても良い。
【００３８】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３９】
実施例１〜５、比較例１
パイロット規模の熱交換器を有する冷却水系（濃縮倍率１０倍）において、冷却塔のピットから冷却水を抜き出し、図１に示す電解処理装置に、電極表面での冷却水の流速が表１に示す流速となるように略水平方向に通水して電解処理した後、冷却塔のピットに戻した。この冷却水系には補給水として市水（塩化物イオン濃度１０ｍｇ／Ｌ、カルシウム硬度約４０ｍｇ−ＣａＣＯ_３／Ｌ）を補給した。
【００４０】
用いた電解処理装置の仕様は下記の通りであり、電圧、電流値は表１に示す値とした。また、電極の極性は６時間毎に切り替えた。
電解処理装置：栗田工業（株）製「電解次亜塩素酸ナトリウム発生装置」
陽極＝Ｔｉ材（５００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚み１ｍｍ）の表面にＰｔを担持したもの
陰極＝Ｔｉ材（５００ｍｍ×２５０ｍｍ、厚み１ｍｍ）の表面にＰｔを担持したもの
極板間距離＝３ｍｍ
【００４１】
３０日間の連続運転を行った後、電極へのスケール付着量を測定し、スケール付着速度を調べ、結果を表１に示した。なお、この運転期間中の冷却水のカルシウム硬度は表１に示す通りであり、また、電解処理水中の残留塩素濃度は表１に示す通りであった。
【００４２】
実施例６
図２に示す如く、邪魔板として１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍ厚さの塩化ビニル板を直径７ｃｍの冷却水流入口と電極との中間位置に設けたこと以外は比較例１と同様にして電解処理を行った。用いた装置の邪魔板以外の仕様は実施例１で用いたものと同様である。
【００４３】
３０日間の連続運転を行った後、電極へのスケール付着量を測定し、スケール付着速度を調べ、結果を表１に示した。なお、この運転期間中の冷却水のカルシウム硬度は表１に示す通りであり、また、電解処理水中の残留塩素濃度は表１に示す通りであった。
【００４４】
【表１】

【００４５】
表１より、本発明によれば、電解処理装置の電極へのスケール付着を防止して、冷却水系に所定量の残留塩素を供給することができることがわかる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の冷却水系の水処理装置及び水処理方法によれば、冷却水を電解処理することにより生成させた塩素系酸化剤を含む電解処理水を冷却水系に供給することにより、系内のスライムの発生を防止する冷却水系の水処理において、電極へのスケール付着を防止して、塩素系酸化剤の生成効率を長時間安定に維持することができる。このため、冷却水系に所定量の塩素系酸化剤を安定に供給することができ、冷却水系のスライム障害を長期に亘り確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の冷却水系の水処理装置の実施の形態を示す水平通水型電解処理装置の断面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の冷却水系の水処理装置の他の実施の形態を示す水平通水型電解処理装置の断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１電解槽セル
３Ａ，３Ｂ電極
４邪魔板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling water-based water treatment apparatus and a water treatment method, and more specifically, a chlorine-based oxidizing agent such as hypochlorous acid is generated from chloride ions in cooling water by electrolytically treating the cooling water. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cooling water system water treatment apparatus and a water treatment method for preventing a slime failure of a cooling water system by a system oxidant.
[0002]
[Prior art]
In the cooling water system, slime is easily generated by microorganisms. In particular, in the high concentration operation of the circulating cooling water system, the quality of the cooling water deteriorates, and it becomes easy to generate slime formed by mixing soil, sand, and dust with microorganisms such as bacteria, cocoons and algae. Cause deterioration of heat efficiency and water flow. In addition, local corrosion of equipment and piping is induced in the slime adhesion part.
[0003]
An oxidizing agent is used to prevent such slime damage. The oxidant for preventing slime is stocked in a chemical tank and injected into the cooling water system by a chemical pump. This chemical tank needs to be regularly replenished with chemicals and requires labor for chemical transportation (such as lorry transportation, container movement, and cubic movement). In addition, it takes time to manage chemicals and place orders.
[0004]
As another method for preventing slime, a method is known in which chloride ions contained in cooling water are converted into chlorine-based oxidizing agents such as hypochlorous acid by electrolytic oxidation, and this chlorine-based oxidizing agent is present in cooling water. ing.
[0005]
Tap water and industrial water used as make-up water for the cooling water system, usually several ^{mg-Cl - / L~10mg-Cl} - / it is about contains chloride ions ^L, the cooling water in circulation cooling water system The chloride ions in the make-up water are concentrated about 6 to 8 times. For this reason, by subjecting this cooling water to electrolytic treatment, residual chlorine (free chlorine) having a slime prevention effect can be generated from chloride ions in the cooling water. By returning the electrolytically treated water containing residual chlorine to the cooling water system, slime failure can be prevented.
[0006]
In this electrolytic treatment apparatus for generating a chlorinated oxidant, a DC voltage is applied between an anode and a cathode using an external power source, and cooling water is passed between both electrodes. As a result, chloride ions in the cooling water are oxidized on the surface of the anode, and residual chlorine having strong oxidizing power such as hypochlorous acid is generated. The generated residual chlorine sterilizes microorganisms that cause slime, or suppresses growth, so that generation of slime in the circulating cooling water system can be effectively prevented.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the method of electrolytically treating the cooling water, when the hardness component concentration of the cooling water is high, the hardness component in the cooling water adheres as a scale to the electrode surface of the electrolytic treatment device such as an electrolytic hypochlorous acid generator as the operation progresses. . When the scale adheres to the electrode in this way, the electrolytic efficiency and the generation efficiency of the chlorine-based oxidant are lowered, so that a necessary amount of the chlorine-based oxidant cannot be supplied to the cooling water system.
[0008]
In addition, when the flow rate of the cooling water along the electrode plate surface is large, the amount of the cooling water that comes in contact per unit time is large, so that a scale is easily generated on the electrode plate surface.
[0009]
In the water treatment of a cooling water system in which the electrolytic water treated by electrolyzing the cooling water and containing a chlorine-based oxidant is supplied to the cooling water system to prevent generation of slime in the system, It aims at preventing scale adhesion effectively.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The cooling water-type water treatment device according to claim 1 energizes an electrode immersed in cooling water, and converts the electrolytically treated water in which a chlorine-based oxidant is generated from chloride ions contained in the water into cooling water-based cooling water. A cooling water-type water treatment apparatus to be contained, comprising: an electrolytic cell having an inlet and an outlet for the cooling water; and a water treatment apparatus for cooling water having a plate electrode disposed in the electrolytic cell. The electrode is installed so that the plate surface is in a substantially vertical direction, and the inflow port and the outflow port are separated from each other so that cooling water flows in a substantially horizontal direction in the electrolyzer . So that the cooling water introduced into the electrode does not directly hit the electrode and the introduced cooling water is dispersed to reduce the flow rate of the cooling water on the electrode surface. It is characterized by installing a baffle between the entrance .
[0011]
Water treatment method of the cooling water system of 請 Motomeko 2, by energizing the immersed electrode in the cooling water, the cooling water of the electrolyzed water to produce a chlorine-based oxidizing agent from chloride ions cooling water contained in the water In the water treatment method of the cooling water system to be contained in the plate, the plate-like electrode is installed in the electrolytic cell so that the plate surface is in a substantially vertical direction, and between the electrode in the electrolytic cell and the cooling water inlet. A baffle plate is installed in the electrolyzer so that the cooling water introduced into the electrolytic cell does not directly hit the electrode, and the introduced cooling water is dispersed to reduce the cooling water flow rate on the electrode surface. The cooling water is passed through the electrolytic cell in a substantially horizontal direction.
[0012]
Gases such as chlorine gas and hydrogen gas are generated from the electrode surface by electrolytic treatment of the cooling water. These gases move upward in the electrolytic cell. When cooling water is passed through the electrolytic cell in a substantially horizontal direction, a turbulent flow is generated on the electrode surface by crossing the upward flow of the gas and the water flow direction of the cooling water. The surface of the electrode is purified by the sweeping action by the turbulent flow of the cooling water containing bubbles. Also, the hardness component is dispersed by this turbulent flow, so that scale adhesion to the electrode surface is prevented.
[0013]
By the way, even when the cooling water flows in a substantially horizontal direction in this way, when the flow of the cooling water flowing in from the inlet of the electrolytic cell directly hits the electrode, in the portion where the cooling water directly hits, Combined with the increase in the flow rate of the cooling water on the electrode surface, the scale is likely to be generated.
[0014]
Therefore, the device and method of claim 2 according to claim 1, the baffle plate is provided between the cooling water inlet and the electrode of the electrolyzer cell, cooling water flowing into the electrolytic bath in the cell to hit directly the electrode Prevent, reduce the flow rate of cooling water, and generate turbulent flow in the cooling water immediately after inflow to prevent scale generation.
[0015]
In the case of an electrolytic cell configured such that cooling water is introduced upward into the electrolytic cell, the cooling water immediately after being introduced flows upward in the electrolytic cell. In such an electrolytic cell, when the baffle plate is provided as in claims 1 and 2, the cooling water introduced upward into the electrolytic cell and attempting to flow upward is dispersed in the horizontal direction. It flows substantially horizontally over the entire area of the electrolytic cell, and scale adhesion to the electrode is prevented.
[0016]
In the cooling water-based water treatment method according to claim 3 , the electrode immersed in the cooling water is energized, and the electrolytically treated water in which the chlorine-based oxidant is generated from the chloride ions contained in the water is used as the cooling water-based cooling water. In the water treatment method of the cooling water system to be contained, the flow rate of the cooling water flowing on the electrode surface is controlled to be in the range of 0.01 to 0.10 m / sec .
[0017]
As described above, when the flow rate of the cooling water flowing on the electrode surface is high, the scale is likely to be generated. Therefore, in the method of claim 3 , the adhesion of scale to the electrode surface is prevented by controlling the flow rate of the cooling water to be slow.
[0018]
The cooling water system water treatment method according to claim 4 is a method of periodically reversing the polarity of the voltage applied to the electrode in the cooling water system water treatment method of the present invention, wherein the inversion interval is 1 It is characterized by controlling to be 10 hours .
[0019]
By periodically reversing the polarity of the voltage applied to the electrode, scale adhesion to the electrode can be prevented, but if the polarity is reversed frequently, the electrode material will deteriorate early and the electrode life will be shortened. .
[0020]
In the method of claim 4 , by controlling the inversion interval, scale adhesion to the electrode can be more effectively prevented while maintaining the electrode life.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a cooling water system water treatment apparatus and a water treatment method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0022]
1 and 2 are configuration diagrams of a horizontal water flow type electrolytic treatment apparatus showing an embodiment of a cooling water system water treatment apparatus according to the present invention, wherein (a) is a longitudinal sectional view and (b) is (a). It is sectional drawing which follows the BB line of a figure.
[0023]
1 and 2, the electrolytic cell 1 is configured by closing both ends of a cylindrical main body 1A with disk-like

end face members

1B and 1B ′. An inlet 2A for cooling water and an outlet 2B for electrolytic treatment water are provided on the side peripheral surface of the main body 1A of the electrolytic cell 1. The cylindrical main body 1A is installed so that the cylinder axis direction is substantially horizontal, and the inflow port 2A is provided on the lower side peripheral surface of the main body 1A in the vicinity of one end surface member 1B, and the outflow port 2B. Is provided on the upper side peripheral surface of the main body 1A in the vicinity of the other end face member 1B ′. In the electrolytic cell 1, a pair of plate-like electrodes 3 A and 3 B are disposed facing each other with the plate surface in a substantially vertical direction. The

electrodes

3A and 3B are energized through connection lines (not shown).
[0024]
In the apparatus of FIG. 2, a baffle plate 4 is provided substantially horizontally so as to face the inlet 2 A at a portion where the cooling water flows into the main body 1 A from the inlet 2 A. The other structure of the apparatus of FIG. 2 is the same as that of FIG.
[0025]
1 and 2, the cooling water introduced into the electrolytic cell 1 from the inlet 2A is electrolytically treated by the

electrodes

3A and 3B, and the electrolytically treated water containing the chlorine-based oxidant generated by the electrolytic treatment is discharged. It is discharged from the outlet 2B.
[0026]
In the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the inlet 2A and the outlet 2B are provided at both ends of the main body 1A so that the cooling water flowing from the inlet 2A is contained in the main body 1A. A current flows between the

electrodes

3A and 3B in a substantially horizontal direction as indicated by an arrow F. For this reason, the water flow of the cooling water and the gas generated by the electrolysis process are crossed to promote turbulent flow, thereby preventing the scale from adhering to the

electrodes

3A and 3B.
[0027]
In the apparatus of FIG. 1, there is a possibility that the cooling water flowing into the main body 1A from the inlet 2A may hit the lower ends of the

electrodes

3A and 3B. In the apparatus of FIG. 2, the cooling water inlet 2A and the

electrodes

3A and 3B The baffle plate 4 is provided between them, and the inflowing flow of the cooling water is dispersed by the baffle plate 4 as indicated by an arrow G. Thereby, the inflow water flow of the cooling water does not directly hit the

electrodes

3A and 3B, and scale adhesion at this portion is prevented. Further, by providing the baffle plate 4, the inflow water from the inflow port 2A is dispersed in the horizontal direction, and the flow direction of the water in the main body 1A as a whole becomes more horizontal. .
[0028]
In the case of the horizontal water-flow type electrolytic treatment apparatus shown in FIGS. 1 and 2, after the cooling water is drawn out from the pit of the cooling tower of the cooling water system and subjected to the electrolytic treatment, the electrolytic treatment water is returned to the cooling water system, or the circulating cooling water piping By providing a bypass line, a part of the circulating cooling water can be extracted and subjected to electrolytic treatment, and the electrolytically treated water can be returned to the circulation pipe.
[0029]
The voltage applied to the

electrodes

3A and 3B is not particularly limited as long as it is a voltage that can generate a chlorine-based oxidant, but is preferably 40 V or less in consideration of the influence on the human body. From the viewpoint of the generation efficiency of the oxidant, it is preferably 2 V or more. Although there is no restriction | limiting in particular also in the electric current value for electrolytic treatment, It is preferable that it is 0.01-0.1A with respect to 1 L / hr of cooling water introduce | transduced.
[0030]
Of the

electrodes

3A and 3B, the cathode material is preferably stainless steel, Al, Ag or the like, and the anode material is preferably a material with good hypochlorous acid generation efficiency such as Pt or Ir, but is not limited to this. is not. The cathode and anode materials may be the same.
[0031]
In the present invention, it is possible to prevent the scale from adhering to the electrode by controlling the flow rate of the cooling water flowing on the electrode surface.
[0032]
In this case, the lower the flow rate of the cooling water on the electrode surface, the smaller the amount of scale adhering to the electrode surface. However, if the flow rate is excessively lowered, the cooling water between the electrodes is heated and the temperature inside the cell is increased. The rate of cooling water on the electrode surface is preferably in the range of 0.01 to 0.10 m / sec, because the temperature increases, the electrolytic treatment efficiency, and the generation effect of the chlorinated oxidant decrease.
[0033]
In the present invention, the polarity applied to the electrode can be periodically reversed, and the scale adhesion to the electrode can be further effectively prevented by controlling the inversion interval. That is, by reversing the polarity of the electrode, the scale attached to the electrode can be peeled off. In this case, the shorter the inversion interval is, the more effective in terms of preventing scale adhesion. However, when the inversion interval is excessively shortened, the electrode material is deteriorated early and the electrode life is shortened. Therefore, the inversion interval of the electrodes is preferably 1 to 10 hours, that is, it is preferable to reverse the polarity at a frequency of once every 1 to 10 hours in order to prevent the adhesion of the scale to the electrodes while maintaining the electrode life.
[0034]
In the present invention, a baffle plate is thus installed between the electrode in the electrolytic cell and the cooling water inlet,
(1) The cooling water flow direction in the electrolytic cell is approximately horizontal.
Or
(2) Control the flow rate of cooling water on the electrode surface.
In addition, by controlling the polarity reversal interval of the electrode, scale adhesion to the electrode is prevented, but the above (1) and (2) may be used in combination. In this case, the polarity reversal interval of the electrodes may be controlled, and thereby a better scale prevention effect can be obtained.
[0035]
Control of the flow rate of cooling water on the electrode surface and control of the polarity reversal interval of the electrode are not limited to the method using the electrolytic cell as shown in FIGS. It can also be employed in a method of arranging
[0036]
In addition, although the chloride ion density | concentration of cooling water changes also with the concentration rate etc. of the said water type | system | group, generally it is about 30-100 mg / L. Therefore, by electrolytically treating the cooling water having such a chloride ion concentration, for example, electrolytically treated water having a hypochlorous acid concentration of about 1 to 10 mg / L can be obtained.
[0037]
The cooling water has a sufficiently high chloride ion concentration in this way. Therefore, the cooling water is treated with an electrolytic treatment apparatus without supplementing chloride ions in particular, so that a sufficient amount of residual chlorine concentration is obtained. However, if necessary, sodium chloride (NaCl) or the like may be added to the cooling water to increase the chloride ion concentration to about 100 to 300 mg / L.
[0038]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples .
[0039]
Examples 1-5, Comparative Example 1
In a cooling water system having a pilot-scale heat exchanger (concentration factor: 10), cooling water is extracted from the pits of the cooling tower, and the flow rate of cooling water on the electrode surface is shown in Table 1 in the electrolytic treatment apparatus shown in FIG. After electrolytic treatment by passing water in a substantially horizontal direction so as to achieve a flow rate, it was returned to the pit of the cooling tower. This cooling water system was supplemented with city water (chloride ion concentration of 10 mg / L, calcium hardness of about 40 mg-CaCO ₃ / L) as makeup water.
[0040]
The specifications of the electrolytic treatment apparatus used were as follows, and the voltage and current values were as shown in Table 1. The polarity of the electrode was switched every 6 hours.
Electrolytic treatment equipment: "Electrolytic sodium hypochlorite generator" manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd.
Anode = Ti material (500mm x 250mm, thickness 1mm) carrying Pt on the surface
Cathode = Ti material (500mm x 250mm, thickness 1mm) carrying Pt on the surface
Distance between electrode plates = 3 mm
[0041]
After 30 days of continuous operation, the amount of scale attached to the electrode was measured, the scale attachment rate was examined, and the results are shown in Table 1. The calcium hardness of the cooling water during this operation period was as shown in Table 1, and the residual chlorine concentration in the electrolytically treated water was as shown in Table 1.
[0042]
Example 6
As shown in FIG. 2, electrolytic treatment was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that a 10 cm × 10 cm × 1 cm thick vinyl chloride plate was provided as a baffle plate at an intermediate position between the 7 cm diameter cooling water inlet and the electrode. It was. Specifications other than the baffle plate of the apparatus used are the same as those used in Example 1.
[0043]
After 30 days of continuous operation, the amount of scale attached to the electrode was measured, the scale attachment rate was examined, and the results are shown in Table 1. The calcium hardness of the cooling water during this operation period was as shown in Table 1, and the residual chlorine concentration in the electrolytically treated water was as shown in Table 1.
[0044]
[Table 1]

[0045]
From Table 1, it can be seen that according to the present invention, scale adhesion to the electrode of the electrolytic treatment apparatus can be prevented, and a predetermined amount of residual chlorine can be supplied to the cooling water system.
[0046]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the cooling water system water treatment apparatus and water treatment method of the present invention, the electrolytic water containing the chlorinated oxidant generated by electrolytic treatment of the cooling water is supplied to the cooling water system. Therefore, in the cooling water system water treatment that prevents the generation of slime in the system, it is possible to prevent the scale from adhering to the electrode and maintain the generation efficiency of the chlorine-based oxidant stably for a long time. For this reason, a predetermined amount of chlorinated oxidant can be stably supplied to the cooling water system, and slime failure of the cooling water system can be reliably prevented over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a horizontal water-flow electrolytic treatment apparatus showing an embodiment of a cooling water system water treatment apparatus of the present invention, and FIG. 1 (b) is a cross-sectional view of FIG. 1 (a). It is sectional drawing which follows a BB line.
FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of a horizontal water-type electrolytic treatment apparatus showing another embodiment of the cooling water system water treatment apparatus of the present invention, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of FIG. It is sectional drawing which follows the BB line of ().
[Explanation of symbols]
1

Electrolytic cell

3A, 3B Electrode 4 Baffle plate

Claims

A cooling water system water treatment device that energizes an electrode immersed in cooling water and contains in the cooling water system cooling water electrolyzed water generated from a chloride ion contained in the water, which generates a chlorinated oxidant,
In a cooling water treatment apparatus having an electrolytic cell having an inlet and an outlet for the cooling water, and a plate electrode disposed in the electrolytic cell,
The electrode is installed so that the plate surface is in a substantially vertical direction, and the inflow port and the outflow port are separated from each other so that cooling water flows in a substantially horizontal direction in the electrolyzer . So that the cooling water introduced into the electrode does not directly hit the electrode and the introduced cooling water is dispersed to reduce the flow rate of the cooling water on the electrode surface. A cooling water system water treatment apparatus , wherein a baffle plate is installed between the inlet and the inlet .

In the cooling water-based water treatment method of energizing an electrode immersed in cooling water and containing electrolytically treated water in which a chlorine-based oxidizing agent is generated from chloride ions contained in the water, in the cooling water-based cooling water,
The plate-like electrode is installed in the electrolytic cell so that the plate surface is in a substantially vertical direction, and a baffle plate is installed between the electrode in the electrolytic cell and a cooling water inlet, The cooling water introduced into the electrode is not directly applied to the electrode, and the introduced cooling water is dispersed so as to reduce the flow rate of the cooling water on the electrode surface. A method for water treatment of cooling water characterized by passing water in a horizontal direction.

In the cooling water-based water treatment method of energizing an electrode immersed in cooling water and containing electrolytically treated water in which a chlorine-based oxidizing agent is generated from chloride ions contained in the water, in the cooling water-based cooling water,
A cooling water system water treatment method, wherein a flow rate of cooling water flowing on the electrode surface is controlled to be in a range of 0.01 to 0.10 m / sec .

The water treatment of a cooling water system according to claim 2 or 3 , wherein the polarity of the voltage applied to the electrode is periodically reversed, and the inversion interval is controlled to be 1 to 10 hours. Method.