循環冷却水の水質要求と運用時の問題点

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多くの工業生産において、水は直接的または間接的に使用される重要な工業原料の一つであり、その大部分は冷却媒体として利用されている。冷却媒体として水を選択する際には、以下の要件を満たす水であることが求められる。1）水温はできるだけ低くすること。同じ設備条件の下では、水温が低いほど日産量は高くなる。同時に、冷却水の温度が低くなるほど、使用水量もそれに応じて減少する。2) 水質のスケール発生しにくさ 冷却水を使用する際には、熱交換装置の伝熱面にスケールが容易に生成されないようにする必要があり、これによって熱交換装置の伝熱効率が低下するのを防ぐ。これは工場の安全な生産にとって重要です。生産現場での経験からわかるように、水質が悪いためにスケールが容易に発生し、工場の生産に支障をきたす例は枚挙にいとまがありません。そのため、循環冷却水にATMP、HEDP、DTPMPAといったスケール防止剤を添加することは非常に重要です。3) 水質は金属機器の腐食を引き起こしにくい。冷却水を使用する際には、金属機器に腐食が生じないことが望ましく、もし腐食が避けられない場合でも、その腐食性はできるだけ低い方が良い。そうすることで、伝熱装置が過度な腐食によって有効な伝熱面積が急速に減少したり、早期に廃棄されたりするのを防ぐことができる。また、DTPMPナトリウム塩などの専用の腐食抑制剤を添加することもできる。4) 水質：細菌や藻類の発生を防ぐこと 冷却水を使用する際には、細菌や藻類などの微生物が水中で容易に増殖しないようにする必要がある。これにより、細菌や藻類の増殖によって大量のスラッジや汚れが発生するのを防ぎ、または減少させることができる。過剰なスラッジや汚れは、配管の詰まりや腐食を引き起こす原因となる。水中に殺菌・藻除去剤やスラッジ剥離剤などを加えると、さらに効果的です。循環冷却水の運用時に生じる問題について、冷却水が絶えず循環利用される過程で、水温の上昇や流速の変化、水分の蒸発、各種無機イオンや有機物の濃縮といった要因に加え、屋外にある冷却塔や冷水池が日光や風雨、ほこりや異物の付着にさらされ、さらに装置の構造や材料など多くの要因が複合的に作用することで、以下の3つの被害が生じます。1）深刻なスケールの付着、2）装置の腐食、3）細菌や藻類などの微生物の大量増殖、およびそれによって生じる泥状の汚れによる配管の詰まりです。これらの被害は、工場の長期的かつ安全な生産活動を脅かし、破壊するだけでなく、経済的な損失をもたらす可能性もあります。したがって、決して軽視してはならず、日常の運用においては、経済的かつ実用的な循環水処理方案と適切な水処理剤を選択し、最小限のコストで最良の効果を得ることで、上記の被害を軽減し、最終的には発生させないようにしなければなりません