水処理システム
【課題】システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる水処理システムを提供する。
【解決手段】冷却塔１１０と、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、スケール防止剤供給手段１３４と、防食剤供給手段１３５と、循環水Ｗ１１０の電気伝導率を検出する電気伝導率測定手段１３３と、ブローダウン実行手段と、計時手段と、計時手段による計時がブロー待機時間に達した場合に、ブローダウン実行手段を作動させるブローダウン制御手段と、（ｉ）循環水Ｗ１１０の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量のスケール防止剤及び防食剤を供給させ、（ｉｉ）循環水Ｗ１１０の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、スケール防止剤及び防食剤を供給させる水質制御手段と、を備える。
【解決手段】冷却塔１１０と、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、スケール防止剤供給手段１３４と、防食剤供給手段１３５と、循環水Ｗ１１０の電気伝導率を検出する電気伝導率測定手段１３３と、ブローダウン実行手段と、計時手段と、計時手段による計時がブロー待機時間に達した場合に、ブローダウン実行手段を作動させるブローダウン制御手段と、（ｉ）循環水Ｗ１１０の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量のスケール防止剤及び防食剤を供給させ、（ｉｉ）循環水Ｗ１１０の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、スケール防止剤及び防食剤を供給させる水質制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却塔と被冷却装置との間で循環水を循環させる水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商業ビル、工業プラント等においては、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置（冷却負荷装置）を冷却するために、冷却水が用いられる。冷却水は、その節約を図る観点から、冷却塔で冷却しながら循環して用いられる（以下、循環する冷却水を適宜に「循環水」ともいう）。水処理システムにおいて、循環水は、循環水ライン（循環水供給ライン及び循環水回収ライン）を介して、冷却塔と被冷却装置との間を循環する。
【０００３】
循環水は、冷却塔で冷却される際にその一部が蒸発する。このため、循環水を継続的に循環させると、循環水の濃縮度が徐々に高くなり、水質が悪化する。そこで、循環水の水質を改善するために、外部から定期的に新鮮な水（補給水）を補給すると共に、濃縮度の高い循環水の一部を外部に排出して循環水を希釈する、いわゆるブローダウンが実行されている。また、循環水の水質を保つために、循環水への薬剤の供給（通称「薬注」）が行われている。
【０００４】
従来、循環水の濃縮が進行して、電気伝導率が設定値より高くなった場合にブローダウンを実行する水処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ブローダウンで排出される循環水の流量、すなわち補給水の流量に比例した量の薬剤を循環水に供給する、いわゆる流量比例薬注制御が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６３７４６号公報
【特許文献２】特開２００８−２４９２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した水処理システムにおいて、蒸発損失量の少ない低負荷運転が続くと、循環水の濃縮が進行しにくくなるため、ブローダウンが長時間実行されない状態となる。このため、電気伝導率によるブローダウン制御と流量比例薬注制御とを組み合わせた場合、循環水に薬剤が長時間供給されない状態となる。循環水に薬剤が長時間供給されないと、循環水の水質が徐々に悪化する。また、循環水の濃縮がある程度進行した状態で長時間滞留すると、配管系の内壁等においてスケールが成長する可能性がある。
【０００７】
また、上述した水処理システムに、薬剤の供給と停止を所定時間毎に交互に繰り返す、いわゆるタイマ薬注制御を組み合わせることも考えられる。しかし、タイマ薬注制御では、薬剤の濃度を一定以上に保つために、薬剤を過剰に供給する必要がある。このため、薬剤が無駄に消費され、運転コストが高くなる。
【０００８】
このように、従来の水処理システムにおいては、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができないため、配管系において腐食、スケール堆積、スライム付着等のトラブルを起こしやすいという課題があった。
【０００９】
従って、本発明は、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被冷却装置へ供給する循環水を冷却する冷却塔と、循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、補給水を前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、循環水にスケール防止剤を供給するスケール防止剤供給手段と、循環水に防食剤を供給する防食剤供給手段と、循環水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、補給水を前記冷却塔内に補給しながら、循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブローダウンを実行するブローダウン実行手段と、前記ブローダウン実行手段においてブローダウンを実行してからの経過時間を計時する計時手段と、前記計時手段による計時が予め設定されたブローダウン待機時間に達した場合、又は前記電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率が予め設定された電気伝導率閾値に達した場合に、前記ブローダウン実行手段を作動させるブローダウン制御手段と、（ｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量のスケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に比例した量の防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、スケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に関係なく、防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行する水質制御手段と、を備える水処理システムに関する。
【００１１】
また、前記ブローダウン制御手段は、系内の物理量を用いて循環水の濃縮度を演算し、当該濃縮度の演算値に比例してブローダウンの実行時間を設定することが好ましい。
【００１２】
また、循環水の入口温度を測定する第１温度測定手段と、循環水の出口温度を測定する第２温度測定手段と、を更に備え、前記ブローダウン制御手段は、前記第１温度測定手段で測定された入口温度と前記第２温度測定手段で測定された出口温度との差に基づいて、ブローダウンの実行時間を設定することが好ましい。
【００１３】
また、循環水に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段を更に備え、前記水質制御手段は、（ｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量の殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。
【図２】実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。
【図３】制御部１０２が薬注制御及びブローダウン制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制御部１０２が強制薬注制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の水処理システム１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の水処理システム１００は、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置１３１を冷却するために、循環水Ｗ１１０（冷却水）を循環させるシステムである。循環水Ｗ１１０は、その節約を図る観点から、冷却塔１１０で冷却しながら循環して用いられる。本実施形態における冷却塔１１０は、いわゆる開放式冷却塔である。
【００１８】
本実施形態の水処理システム１００は、主な構成として、冷却塔１１０と、被冷却装置１３１と、電気伝導率測定手段としての電気伝導率測定装置１３３と、スケール防止剤供給手段としてのスケール防止剤供給装置１３４と、防食剤供給手段としての防食剤供給装置１３５と、殺菌剤供給手段としての殺菌剤供給装置１３６と、第１温度測定手段としての第１温度測定装置１３７と、第２温度測定手段としての第２温度測定装置１３８と、システム制御装置１０１と、を備える。また、水処理システム１００は、主なラインとして、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、を備える。なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、図１では、電気的な接続の経路を破線で示している。
【００１９】
冷却塔１１０は、被冷却装置１３１を冷却するための循環水Ｗ１１０を冷却する設備である。冷却塔１１０は、塔本体１１１と、散水部１１２と、貯留部１１６と、ルーバ１１８と、ファン１２０と、上部開口部１２１と、ファン駆動部１２２と、を備える。
【００２０】
塔本体１１１は、冷却塔１１０の外郭を形成する筐体である。塔本体１１１の上部には、複数の散水部１１２、ファン１２０、上部開口部１２１及びファン駆動部１２２が設けられている。塔本体１１１の下部には、貯留部１１６が設けられている。塔本体１１１の側部には、ルーバ１１８が設けられている。
【００２１】
散水部１１２は、被冷却装置１３１を冷却する循環水Ｗ１１０を冷却するために、循環水Ｗ１１０を散布する部位である。散水部１１２は、循環水回収ラインＬ１１２（後述）を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を、塔本体１１１の内部に散布（散水）する。
【００２２】
散水部１１２は、上部水槽１１３と、散水口１１４とを備える。上部水槽１１３には、循環水回収ラインＬ１１２（循環水ラインＬ１１０）が接続されている。上部水槽１１３は、循環水回収ラインＬ１１２を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を貯留する。散水口１１４は、上部水槽１１３に貯留された循環水Ｗ１１０を散布するために上部水槽１１３の下側に形成されたノズルからなる。
【００２３】
貯留部１１６は、散水部１１２から散布された循環水Ｗ１１０を貯留する部位である。貯留部１１６は、塔本体１１１の下部に設けられている。散水部１１２から下方に向けて散布された循環水Ｗ１１０は、塔本体１１１の内部を落下する過程において、温度の低い外気Ｅ１（後述）と熱交換することにより冷却される。貯留部１１６の底部には、循環水ラインＬ１１０の循環水供給ラインＬ１１１（後述）が接続される。貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１へ供給される。
【００２４】
ルーバ１１８は、塔本体１１１の内部へ外気（エア）Ｅ１を導入するための通気孔である。塔本体１１１の外部の外気Ｅ１は、ルーバ１１８を介して塔本体１１１の内部へ導入される。
【００２５】
上部開口部１２１は、塔本体１１１の上部に形成された開口部である。上部開口部１２１は、塔本体１１１の内部に位置する外気Ｅ１を塔本体１１１の外部に排出する。上部開口部１２１から排出されたエアを「排気Ｅ２」ともいう。
【００２６】
ファン１２０は、上部開口部１２１に配置されている。ファン１２０は、ファン駆動部１２２の回転軸（符号略）と連結されている。ファン１２０は、回転することにより内部に負圧を発生させ、ルーバ１１８から塔本体１１１の内部へ外気Ｅ１を導入すると共に、塔本体１１１の内部に導入された外気Ｅ１を、上部開口部１２１を介して塔本体１１１の外部に排出させる。
【００２７】
ファン駆動部１２２は、ファン１２０を回転させる駆動源である。ファン駆動部１２２は、モータ（不図示）により構成される。ファン駆動部１２２は、ファン１２０の上方に配置されている。ファン駆動部１２２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。ファン駆動部１２２の運転（駆動及び停止）、回転速度の調整（変速）等は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。
【００２８】
循環水ラインＬ１１０は、冷却塔１１０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるラインである。循環水ラインＬ１１０は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給する循環水供給ラインＬ１１１と、循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１から冷却塔１１０の散水部１１２へ回収する循環水回収ラインＬ１１２と、から構成される。
【００２９】
循環水供給ラインＬ１１１は、冷却塔１１０の貯留部１１６と被冷却装置１３１との間を接続するラインである。循環水供給ラインＬ１１１は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１に供給することができる。
【００３０】
循環水供給ラインＬ１１１の途中には、循環水ポンプ１３２が接続されている。循環水ポンプ１３２は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）の上流側から下流側へ向けて、循環水Ｗ１１０を送り出すことができる。循環水ポンプ１３２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。循環水ポンプ１３２の運転（駆動及び停止）は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。
【００３１】
循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１と冷却塔１１０の散水部１１２との間を接続するラインである。循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１において熱交換により加温された循環水Ｗ１１０を、冷却塔１１０の散水部１１２へ回収することができる。循環水回収ラインＬ１１２の下流側は、分岐部Ｊ１１１において複数のラインに分岐している。分岐したラインは、複数の散水部１１２にそれぞれ接続されている。
【００３２】
被冷却装置１３１は、循環水Ｗ１１０による冷却が必要な熱交換器等の各種装置である。被冷却装置１３１は、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機等である。被冷却装置１３１は、内部に循環水流路（不図示）を備える。
【００３３】
被冷却装置１３１において、循環水流路の一方の端部には、循環水供給ラインＬ１１１の下流側の端部が接続されている。また、被冷却装置１３１において、循環水流路の他方の端部には、循環水回収ラインＬ１１２の上流側の端部が接続されている。従って、循環水流路は、循環水供給ラインＬ１１１及び循環水回収ラインＬ１１２と共に、冷却塔１１０の塔本体１１１と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるための循環経路を形成する。
【００３４】
電気伝導率測定装置１３３は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣを測定する装置である。電気伝導率測定装置１３３は、測定ラインＬ１１３を介して、接続部Ｊ１１２において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。また、電気伝導率測定装置１３３は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率ＥＣは、システム制御装置１０１へ検出信号として送信される。電気伝導率測定装置１３３は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で電気伝導率ＥＣを測定し、システム制御装置１０１へ送信する。
【００３５】
スケール防止剤供給装置１３４は、循環水Ｗ１１０へスケール防止剤を供給する装置である。スケール防止剤供給装置１３４は、スケール防止剤供給ラインＬ１３１を介して、接続部Ｊ１１５において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。スケール防止剤は、水中でのスケールの成長、或いは配管表面等へのスケールの堆積を防止するために用いられる薬品である。ここで利用可能なスケール防止剤としては、例えば、カルボン酸系ポリマー、アクリル酸系ポリマー、ホスホン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤等を挙げることができる。
【００３６】
防食剤供給装置１３５は、循環水Ｗ１１０へ防食剤を供給する装置である。防食剤供給装置１３５は、防食剤供給ラインＬ１３２を介して、接続部Ｊ１１６において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。防食剤は、主に配管系等における全面腐食、或いはピッチング等の部分腐食の発生を抑制するために用いられる薬品である。ここで利用可能な防食剤としては、例えば、ケイ酸塩、亜硝酸塩、亜鉛塩、モリブデン塩、ホスホノカルボン酸塩、ベンゾトリアゾール誘導体等を挙げることができる。
【００３７】
殺菌剤供給装置１３６は、冷却塔１１０の貯留部１１６へ殺菌剤を供給する装置である。殺菌剤供給装置１３６は、殺菌剤供給ラインＬ１３３を介して、接続部Ｊ１１７において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。殺菌剤は、水中における微生物の繁殖を抑制するために用いられる薬品であり、スライムコントロール剤とも呼ばれる。ここで利用可能な殺菌剤としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム等のハロゲン系酸化剤、過酸化水素等の酸素系酸化剤、イソチアゾリン系化合物、カルバメート系化合物等を挙げることができる。
【００３８】
スケール防止剤供給装置１３４、防食剤供給装置１３５及び殺菌剤供給装置１３６は、それぞれ薬剤タンク及び薬剤供給ポンプ（図示せず）を備えている。薬剤供給ポンプは、薬剤タンクに貯留された薬剤を循環水供給ラインＬ１１１へ送り出す設備である。薬剤供給ポンプとしては、ダイヤフラムポンプ、プランジャーポンプ、ベローズポンプ等の定量吐出ポンプを用いることができる。
【００３９】
薬剤供給ポンプは、電磁駆動力によりダイヤフラム等の弁体を往復運動させることにより、薬剤を断続的に循環水Ｗ１１０に供給することができる。また、薬剤供給ポンプは、ショット当たりの吐出量［ｍＬ／ショット］を所定値に設定し、且つ単位時間当たりの吐出回数［ショット／分］を増減することにより、薬剤の吐出流量［ｍＬ／分］を制御することができる。ショット数とは、弁体が往復運動する回数をいう。弁体の１往復が１ショットに相当する。
【００４０】
薬剤供給ポンプは、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。薬剤供給ポンプの運転（駆動及び停止）は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。
【００４１】
第１温度測定装置１３７は、被冷却装置１３１から冷却塔１１０へ回収される循環水Ｗ１１０の温度（以下、「入口温度ＴＰ１」という）を測定する装置である。第１温度測定装置１３７は、測定ラインＬ１３４を介して、接続部Ｊ１１３において循環水回収ラインＬ１１２に接続されている。また、第１温度測定装置１３７は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。第１温度測定装置１３７で測定された循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１は、システム制御装置１０１へ送信される。第１温度測定装置１３７は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１を測定し、システム制御装置１０１へ送信する。
【００４２】
第２温度測定装置１３８は、冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給される循環水Ｗ１１０の温度（以下、「出口温度ＴＰ２」という）を測定する装置である。第２温度測定装置１３８は、測定ラインＬ１３５を介して、接続部Ｊ１１４において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。第２温度測定装置１３８は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。第２温度測定装置１３８で測定された循環水Ｗ１１０の出口温度ＴＰ２は、システム制御装置１０１へ送信される。第２温度測定装置１３８は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で循環水Ｗ１１０の出口温度ＴＰ２を測定し、システム制御装置１０１へ送信する。
【００４３】
また、冷却塔１１０には、補給水ラインＬ１２０が接続されている。補給水ラインＬ１２０は、補給水Ｗ１２０を冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給するラインである。補給水ラインＬ１２０の上流側は、水道水や工業用水等の原水の供給源（図示せず）に接続された第１補給水ラインＬ１２１となっている。一方、補給水ラインＬ１２０の下流側は、接続部Ｊ１２１において、第２補給水ラインＬ１２２及び第３補給水ラインＬ１２３に分岐している。
【００４４】
第１補給水ラインＬ１２１には、流量測定装置１４１が設けられている。流量測定装置１４１は、第１補給水ラインＬ１２１を流通する補給水Ｗ１２０の流量を測定する機器である。流量測定装置１４１として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。流量測定装置１４１は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。流量測定装置１４１で検出された補給水Ｗ１２０の流量は、システム制御装置１０１へパルス信号として送信される。
【００４５】
本実施形態で用いられるパルス発信式の流量センサは、偶数枚の羽根の先端部分がＮ極とＳ極とに交互に着磁された羽根車を備え、この羽根車の回転をホールＩＣで検出することにより、補給水Ｗ１２０の流速に比例した時間幅のパルス信号を出力する。ホールＩＣは、電圧レギュレータ、ホール素子、増幅回路、シュミットトリガ回路、出力トランジスタ等がパッケージ化された電子回路であり、羽根車の回転運動に伴う磁束変化に応答して、羽根車が１回転する毎に矩形波パルス信号を出力する。羽根車が１回転するときの流量［Ｌ／パルス］は、流量センサの設計仕様により決まるため、単位時間当たりに出力されるパルス信号数［パルス／分］をカウントすることで、補給水Ｗ１２０の流量［Ｌ／分］を測定することが可能になる。
【００４６】
第２補給水ラインＬ１２２の下流側の端部は、冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されている。第２補給水ラインＬ１２２の途中には、補給水バルブ１４２が設けられている。補給水バルブ１４２は、第２補給水ラインＬ１２２を開閉することにより、貯留部１１６に対して補給水Ｗ１２０を強制的に供給する給水設備である。補給水バルブ１４２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。補給水バルブ１４２における弁体の開閉は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。
【００４７】
第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部は、冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されている。第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部には、給水栓１４３が設けられている。給水栓１４３は、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０の水位（すなわち、水量）を管理するボールタップ式の給水設備である。循環水Ｗ１１０の蒸発損失及び飛散損失により貯留部１１６の水位が低下すると、給水栓１４３のボールタップが作動し、第３補給水ラインＬ１２３を流通する補給水Ｗ１２０が貯留部１１６に補給される。
【００４８】
排水ラインＬ１３０は、貯留部１１６の内部に立設され、下方に延びている。排水ラインＬ１３０の上流側の端部は、循環水Ｗ１１０の流入口１４４となっており、この流入口１４４は、給水栓１４３の管理水位よりも上方に開口している。一方、排水ラインＬ１３０の下流側の端部は、貯留部１１６の外部に通じている。排水ラインＬ１３０は、後述する通常ブローダウン制御及び強制ブローダウン制御において、補給水バルブ１４２を開放して補給水Ｗ１２０を強制的に供給した場合に、冷却塔１１０の貯留部１１６から溢れた循環水Ｗ１１０を、水処理システム１００の系外に排出するラインである。
【００４９】
次に、図２を参照して、本実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能について説明する。図２は、本実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。
【００５０】
システム制御装置１０１は、本実施形態の水処理システム１００における各部の動作を制御する。図２に示すように、システム制御装置１０１は、例えば、ファン駆動部１２２、循環水ポンプ１３２、補給水バルブ１４２、スケール防止剤供給装置１３４、防食剤供給装置１３５及び殺菌剤供給装置１３６に電気的に接続される。
【００５１】
また、システム制御装置１０１は、水処理システム１００の各測定装置と電気的に接続され、これら測定装置から測定情報を受信する。例えば、システム制御装置１０１は、電気伝導率測定装置１３３、第１温度測定装置１３７、第２温度測定装置１３８及び流量測定装置１４１と電気的に接続される。システム制御装置１０１において、各測定装置から受信した最新の測定情報は、適宜、メモリ１０３に記憶される。
【００５２】
システム制御装置１０１は、制御部１０２と、メモリ１０３と、を備える。制御部１０２は、ブローダウン実行手段としてのブローダウン実行部１６１と、計時手段としての計時部１６２と、ブローダウン制御手段としてのブローダウン制御部１６３と、水質制御手段としての薬剤供給制御部１６４と、を有する。制御部１０２におけるブローダウン実行部１６１、計時部１６２、ブローダウン制御部１６３及び薬剤供給制御部１６４の機能は、ＣＰＵ及び内部メモリ含むマイクロプロセッサ（不図示）により実現される。
【００５３】
ブローダウン実行部１６１は、ブローダウン制御部１６３からのブローダウン開始命令及び終了命令に応答して、循環水Ｗ１１０の排水及び補給水Ｗ１２０の補給を同時に（又は連続して）実施する。具体的には、ブローダウン実行部１６１は、ブローダウン開始命令を受けると、補給水バルブ１４２を開状態として、第２補給水ラインＬ１２２を通じて新鮮な補給水Ｗ１２０を貯留部１１６に強制的に補給する。補給水Ｗ１２０が補給されると、貯留部１１６の水位が上昇するため、流入口１４４から溢れた循環水Ｗ１１０が排水ラインＬ１３０を通じて外部に排出される。すなわち、ブローダウンが実行されると、濃縮の進んだ循環水Ｗ１１０の一部が補給水Ｗ１２０と入れ替わるため、循環水ラインＬ１１０における循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが全体的に低下することになる。そして、ブローダウン実行部１６１は、ブローダウン終了命令を受けると、補給水バルブ１４２を閉状態として、補給水Ｗ１２０の補給を停止させる。
【００５４】
計時部１６２は、ブローダウン実行部１６１がブローダウンを実行してからの経過時間（すなわち、滞留時間ＴＴ）を計時する。計時部１６２は、ブローダウンの実行が終了すると計時を開始する一方、ブローダウンの実行が開始されると計時を終了する。
【００５５】
ブローダウン制御部１６３は、冷却塔１１０の運転中において、所定の条件を満足した場合に、通常ブローダウン制御又は強制ブローダウン制御を行うことにより、循環水Ｗ１１０の一部を新鮮な補給水Ｗ１２０と入れ替える。通常ブローダウン制御は、冷却塔１１０の負荷が高い場合（蒸発損失量が多い場合）を想定した制御である。一方、強制ブローダウン制御は、冷却塔１１０の負荷が低い場合（蒸発損失量が少ない場合）を想定した制御である。
【００５６】
（通常ブローダウン制御）
ブローダウン制御部１６３は、電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率ＥＣが予め設定された電気伝導率閾値ＥＣｂに達した場合に、ブローダウン実行部１６１を作動させる。電気伝導率閾値ＥＣｂは、スケール防止剤及び防食剤の効果の持続性を担保できる濃縮倍数を考慮して決定される。また、本制御によるブローダウンは、予めメモリ１０３に設定されたブローダウンの実行時間Ｔｓに基づいて実行される。
【００５７】
（強制ブローダウン制御）
ブローダウン制御部１６３は、計時部１６２による滞留時間ＴＴの計時が予め設定されたブローダウン待機時間Ｔｂに達した場合に、ブローダウン実行部１６１を作動させる。また、ブローダウン制御部１６３は、滞留時間ＴＴの計時中に、系内の物理量を用いて循環水Ｗ１１０の濃縮度αを逐次演算する。本実施形態では、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣと循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴとの積を濃縮度αとして演算する。そして、ブローダウン制御部１６３は、この濃縮度αの演算値に比例してブローダウンの実行時間Ｔαを設定する。ブローダウンの実行時間Ｔαは、濃縮度αが高くなるほど長く設定し、濃縮度αが低くなるほど短く設定する。
【００５８】
更に、ブローダウンの実行時間Ｔαは、循環水Ｗ１１０の温度に基づいて補正することも可能である。この場合、ブローダウン制御部１６３は、第１温度測定装置１３７で測定された循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と、第２温度測定装置１３８で測定された循環水Ｗ１１０の出口温度ＴＰ２との温度差に基づいて、ブローダウンの実行時間Ｔαを補正する。通常、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が大きいほど、冷却塔１１０における循環水Ｗ１１０の蒸発損失量が増える。このため、ブローダウンが実行されるまでの間（ブローダウン待機中）に循環水Ｗ１１０の濃縮が進行する可能性がある。そこで、ブローダウン制御部１６３では、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が予め設定された基準値よりも大きい場合には、濃縮度αに基づいて設定したブローダウンの実行時間Ｔαに予め設定された時間値を加算する。これにより、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が大きい場合には、ブローダウンの実行時間Ｔαが更に長くなる。このため、循環水Ｗ１１０の濃縮倍率をより確実に下げることができる。
【００５９】
薬剤供給制御部１６４は、冷却塔１１０の運転中において、補給水流量比例薬注制御を行う。また、薬剤供給制御部１６４は、冷却塔１１０の運転中において、所定の条件を満足した場合に、補給水流量比例薬注制御に替えて、一時的に強制薬注制御を行う。補給水流量比例薬注制御は、冷却塔１１０の負荷が高い場合（循環水Ｗ１１０の滞留時間が比較的短い場合）を想定した制御である。一方、強制薬注制御は、冷却塔１１０の負荷が低い場合（循環水Ｗ１１０の滞留時間が比較的長い場合）を想定した制御である。
【００６０】
（補給水流量比例薬注制御）
薬剤供給制御部１６４は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量のスケール防止剤及び防食剤を、それぞれスケール防止剤供給装置１３４及び防食剤供給装置１３５から供給させる処理を実行する。また、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量の殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させる処理を実行する。
【００６１】
補給水流量比例薬注制御においては、薬剤供給制御部１６４は、流量測定装置１４１で測定される補給水Ｗ１２０の流量［Ｌ／分］に比例した吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を薬剤供給ポンプに出力する。つまり、ブローダウン待機中には、循環水Ｗ１１０の蒸発損失及び飛散損失に応じて第３補給水ラインＬ１２３を流れる補給水Ｗ１２０の流量に比例した吐出流量で薬剤が供給される。一方、ブローダウン実行中には、第２補給水ラインＬ１２２を流れる補給水Ｗ１２０の流量に比例した吐出流量で薬剤が供給される。
【００６２】
（強制薬注制御）
薬剤供給制御部１６４は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、スケール防止剤及び防食剤を、それぞれスケール防止剤供給装置１３４及び防食剤供給装置１３５から供給させる処理を実行する。また、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達した場合は、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させる処理を実行する。
【００６３】
強制薬注制御おいては、流量測定装置１４１により補給水Ｗ１２０の流通が検出されているか否かに関らず、予め設定された吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を薬剤供給ポンプに出力する。本制御では、駆動信号の出力が所定時間［分］行われることにより、長時間滞留している循環水Ｗ１１０に対して一定量［ｍＬ］の薬剤が供給される。
【００６４】
濃縮度閾値αｆは、一点の設定とする必要はなく、他段階に設定することができる。例えば、前述の通常ブローダウン制御又は強制ブローダウン制御が実行された後に、濃縮度閾値αｆの初期値をΔαに設定し、第１回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。そして、第１回目の強制薬注制御の終了時点で、現在の濃縮度閾値αｆにΔαを加算して、第２回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。第３回目以降も同様に、現在の濃縮度閾値αｆにΔαを加算し、次回の強制薬注制御の実行時期を設定する。濃縮度閾値αｆをこのような手順で設定することにより、循環水Ｗ１１０の濃縮度αがΔα分高まる毎に、スケール防止剤及び防食剤を強制に薬注させることが可能になる。
【００６５】
また、滞留時間閾値Ｔｆについても、一点の設定とする必要はなく、他段階に設定することができる。例えば、前述の通常ブローダウン制御又は強制ブローダウン制御が実行された後に、滞留時間閾値Ｔｆの初期値をΔＴに設定し、第１回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。そして、第１回目の強制薬注制御の終了時点で、現在の滞留時間閾値ＴｆにΔＴを加算して、第２回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。第３回目以降も同様に、現在の滞留時間閾値ＴｆにΔＴを加算し、次回の強制薬注制御の実行時期を設定する。滞留時間閾値Ｔｆをこのような手順で設定することにより、循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴがΔＴ分長くなる毎に、殺菌剤を強制的に薬注させることが可能になる。
【００６６】
次に、本実施形態の水処理システム１００において、制御部１０２がブローダウン及び薬剤供給処理を実行する場合の動作を、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、制御部１０２が薬注制御及びブローダウン制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。また、図４は、制御部１０２が強制薬注制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図３及び図４に示すフローチャートの制御は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２のブローダウン制御部１６３及び薬剤供給制御部１６４により実行される。また、図３に示すフローチャートの処理は、水処理システム１００の運転中において、繰り返し実行される。
【００６７】
図３に示すように、ステップＳＴ１０１において、薬剤供給制御部１６４は、補給水流量比例薬注制御を実行する。すなわち、薬剤供給制御部１６４は、流量測定装置１４１で測定される補給水Ｗ１２０の流量［Ｌ／分］に比例した吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を、スケール防止剤供給装置１３４、防食剤供給装置１３５及び殺菌剤供給装置１３６の各薬剤供給ポンプに出力する。これにより、補給水Ｗ１２０の補給に同期して、循環水Ｗ１１０にスケール防止剤、防食剤及び殺菌剤が供給される。
【００６８】
ステップＳＴ１０２において、ブローダウン制御部１６３は、電気伝導率測定装置１３３で測定された循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣを取得する。
ステップＳＴ１０３において、ブローダウン制御部１６３及び薬剤供給制御部１６４は、計時部１６２で計時された滞留時間ＴＴ（ブローダウン実行後の経過時間）を取得する。
【００６９】
ステップＳＴ１０４において、ブローダウン制御部１６３は、前のステップで取得した電気伝導率ＥＣ及びに滞留時間ＴＴに基づいて、循環水Ｗ１１０の濃縮度αを演算する。具体的には、電気伝導率ＥＣと滞留時間ＴＴの積を求め、この演算値を濃縮度αとする。
【００７０】
ステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３は、ステップＳＴ１０３で取得した滞留時間ＴＴが予め設定したブローダウン待機時間Ｔｂに達したか否かを判定する。このステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３が、滞留時間ＴＴがブローダウン待機時間Ｔｂに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が長時間入れ替わらず、水質の汚濁が進んでいる状態であるため、処理はステップＳＴ１０６へ移行する。また、ステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３が、滞留時間ＴＴがブローダウン待機時間Ｔｂに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が入れ替わってから時間が経っておらず、水質の汚濁は進んでいない状態であるため、処理はステップＳＴ１１０へ移行する。
【００７１】
ステップＳＴ１０６（ステップＳＴ１０５：ＹＥＳ）において、ブローダウン制御部１６３は、強制ブローダウンの実行時間Ｔαを設定する。この実行時間Ｔαは、ステップＳＴ１０４の処理で得られた濃縮度αの演算値に比例して設定される。
【００７２】
ステップＳＴ１０７において、ブローダウン制御部１６３は、強制ブローダウン制御を行うため、ブローダウン実行部１６１を作動させる。このステップＳＴ１０７において、ステップＳＴ１０６で設定した実行時間Ｔαが経過するとブローダウンは終了し、処理はステップＳＴ１０８へ進む。
【００７３】
ステップＳＴ１０８において、ブローダウン制御部１６３は、滞留時間閾値Ｔｆを初期値であるΔＴにリセットする。
ステップＳＴ１０９において、ブローダウン制御部１６３は、濃縮度閾値αｆを初期値であるΔαにリセットする。
【００７４】
ステップＳＴ１１０（ステップＳＴ１０５：ＮＯ）において、ブローダウン制御部１６３は、ステップＳＴ１０２で取得した電気伝導率ＥＣが予め設定した電気伝導率閾値ＥＣｂに達したか否かを判定する。このステップＳＴ１１０において、ブローダウン制御部１６３が、電気伝導率ＥＣが電気伝導率閾値ＥＣｂに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮が進んでいる状態であるため、処理はステップＳＴ１１１へ移行する。また、ステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３が、電気伝導率ＥＣが電気伝導率閾値ＥＣｂに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮が進んでいない状態であるため、処理はステップＳＴ１１３へ移行する。
【００７５】
ステップＳＴ１１１（ステップＳＴ１１０：ＹＥＳ）において、ブローダウン制御部１６３は、通常ブローダウンの実行時間Ｔｓを取得する。この実行時間Ｔｓは、例えば、装置管理者がユーザーインターフェース（不図示）を介してメモリ１０３に入力した設定値である。
【００７６】
ステップＳＴ１１２において、ブローダウン制御部１６３は、通常ブローダウン制御を行うため、ブローダウン実行部１６１を作動させる。このステップＳＴ１１２において、ステップＳＴ１１１で設定した実行時間Ｔｓが経過するとブローダウンは終了し、処理はステップＳＴ１０８へ進む。
【００７７】
ステップＳＴ１１３（ステップＳＴ１１０：ＮＯ）において、薬剤供給制御部１６は、強制薬注制御を実行する。薬剤供給制御部１６４が強制薬注制御を実行する場合の具体的な処理手順は、後述する。強制薬注制御の実行が終了すると、処理はステップＳＴ１０１へ戻る。
【００７８】
次に、図４を参照して、強制薬注制御の処理手順を説明する。図４に示すように、ステップＳＴ２０１において、薬剤供給制御部１６４は、図３のステップＳＴ１０３で取得した滞留時間ＴＴが予め設定した滞留時間閾値Ｔｆ（初期値：ΔＴ）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ２０１において、薬剤供給制御部１６４が、滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が長時間入れ替わらず、殺菌剤の効能が低下している状態であるため、処理はステップＳＴ２０２へ移行する。また、ステップＳＴ２０１において、薬剤供給制御部１６４が、滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が入れ替わってから時間が経っておらず、殺菌剤の効能が維持されている状態であるため、処理はステップＳＴ２０３へ移行する。
【００７９】
ステップＳＴ２０２（ステップＳＴ２０１：ＹＥＳ）において、薬剤供給制御部１６４は、殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から強制的に薬注させる。すなわち、薬剤供給制御部１６４は、補給水比例薬注制御を一時的に中断して、予め設定された吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を殺菌剤供給装置１３６の薬剤供給ポンプに出力する。ステップＳＴ２０２において、駆動信号の出力が所定時間行われると、処理はステップＳＴ２０３へ進む。
【００８０】
ステップＳＴ２０３において、薬剤供給制御部１６４は、殺菌剤の次回の強制薬注時期を設定する。具体的には、薬剤供給制御部１６４は、現在の滞留時間閾値ＴｆにΔＴを加算して新たな滞留時間閾値Ｔｆを演算し、この演算値を次回の強制薬注制御の実行時期に設定する。
【００８１】
ステップＳＴ２０４（ステップＳＴ２０１：ＮＯ）において、薬剤供給制御部１６４は、図３のステップＳＴ１０４で演算した濃縮度αが予め設定した濃縮度閾値αｆ（初期値：Δα）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ２０４において、薬剤供給制御部１６４が、濃縮度αが濃縮度閾値αｆに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮の進行及び／又は滞留の長期化が起こり、スケール防止剤及び防食剤の効能が低下している状態であるため、処理はステップＳＴ２０５へ移行する。また、ステップＳＴ２０４において、薬剤供給制御部１６４が、濃縮度αが濃縮度閾値αｆに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮の進行や滞留の長期化が起こっておらず、スケール防止剤及び防食剤の効能が維持されている状態であるため、本フローチャートは終了し、処理は図３のステップＳＴ１０１へ戻る。
【００８２】
ステップＳＴ２０５（ステップＳＴ２０４：ＹＥＳ）において、薬剤供給制御部１６４は、スケール防止剤をスケール防止剤供給装置１３４から強制的に薬注させると共に、防食剤を防食剤供給装置１３５から強制的に薬注させる。すなわち、薬剤供給制御部１６４は、補給水比例薬注制御を一時的に中断して、予め設定された吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号をスケール防止剤供給装置１３４及び防食剤供給装置１３５の各薬剤供給ポンプに出力する。ステップＳＴ２０５において、駆動信号の出力が所定時間行われると、処理はステップＳＴ２０６へ進む。
【００８３】
ステップＳＴ２０６において、薬剤供給制御部１６４は、スケール防止剤及び防食剤の次回の強制薬注時期を設定する。具体的には、薬剤供給制御部１６４は、現在の濃縮度閾値αｆにΔαを加算して新たな濃縮度閾値αｆを演算し、この演算値を次回の強制薬注制御の実行時期に設定する。これにより、本フローチャートは終了し、処理は図３のステップＳＴ１０１へ戻る。
【００８４】
上述した本実施形態の水処理システム１００によれば、例えば、次のような効果を奏する。
本実施形態の水処理システム１００は、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定されたブローダウン待機時間Ｔｂに達した場合、又は電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率ＥＣが予め設定された電気伝導率閾値ＥＣｂに達した場合に、ブローダウン実行部１６１を作動させるブローダウン制御部１６３を備える。
【００８５】
そのため、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが通常のブローダウンを実行させる電気伝導率閾値ＥＣｂ未満であっても、ブローダウンが所定時間実行されない場合には、強制的にブローダウンが実行される。これによれば、循環水Ｗ１１０の濃縮がある程度進行した状態で長時間滞留することがないため、配管系の内壁等におけるスケールの成長を抑制することができる。
【００８６】
また、本実施形態の水処理システム１００は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量のスケール防止剤をスケール防止剤供給装置１３４から供給させると共に、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量の防食剤を防食剤供給装置１３５から供給させ、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、スケール防止剤をスケール防止剤供給装置１３４から供給させると共に、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、防食剤を防食剤供給装置１３５から供給させる薬剤供給制御部１６４を備える。
【００８７】
これによれば、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが濃縮度閾値αｆ未満の場合には、補給水比例薬注制御により循環水Ｗ１１０にスケール防止剤及び防食剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が高い場合に、継続的な薬注によってスケール防止剤及び防食剤の効能を維持することができるので、配管系に腐食やスケール発生等のトラブルが発生するのを抑制することができる。一方、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが濃縮度閾値αｆ以上の場合には、強制薬注制御により循環水Ｗ１１０にスケール防止剤及び防食剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が低い場合に、循環水Ｗ１１０の濃縮の進行及び／又は滞留の長期化が起こり、スケール防止剤及び防食剤の効能が低下した状態となっても、配管系に腐食やスケールの発生等のトラブルが発生するのを抑制することができる。
【００８８】
従って、本実施形態の水処理システム１００によれば、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる。
【００８９】
また、本実施形態の水処理システム１００において、ブローダウン制御部１６３は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが高くなるほど強制ブローダウンの実行時間Ｔαを長く設定し、濃縮度αが低くなるほど強制ブローダウンの実行時間Ｔαを短く設定する。これによれば、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが高い場合には、ブローダウンによる排水量が相対的に多くなるので、循環水Ｗ１１０の濃縮倍率を確実に下げることができる。また、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが低い場合には、ブローダウンによる排水量が相対的に少なくなるので、ランニングコストに影響する補給水Ｗ１２０の消費量を必要最小限に止めることができる。
【００９０】
また、本実施形態の水処理システム１００において、ブローダウン制御部１６３は、濃縮度αに基づいて設定した強制ブローダウンの実行時間Ｔαを、循環水Ｗ１１０の温度に基づいて補正する。すなわち、ブローダウン制御部１６３は、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との温度差が基準値よりも大きい場合には、濃縮度αに基づいて設定した強制ブローダウンの実行時間Ｔαに予め設定された時間値を加算する。これにより、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が大きい場合には、強制ブローダウンの実行時間Ｔαが更に長くなる。このため、循環水Ｗ１１０の濃縮度αをより確実に下げることができる。
【００９１】
また、本実施形態の水処理システム１００において、薬剤供給制御部１６４は、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量の殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させ、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させる。
【００９２】
これによれば、循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆ未満の場合には、補給水比例薬注制御により循環水Ｗ１１０に殺菌剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が高い場合に、継続的な薬注によって殺菌剤の効能を維持することができるので、循環水系における微生物の繁殖を抑制することができる。一方、循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆ以上の場合には、強制薬注制御により循環水Ｗ１１０に殺菌剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が低い場合に、循環水Ｗ１１０の滞留の長期化が起こり、殺菌剤の効能が低下した状態となっても、循環水系における微生物の繁殖を抑制することができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【００９４】
本実施形態では、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣと循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴとの積を濃縮度αとして演算する例について説明した。これに限らず、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣと補給水Ｗ１２０の電気伝導率ＥＣとに基づいて循環水Ｗ１１０の濃縮倍率を演算し、この濃縮倍率を濃縮度αとして用いてもよい。
【００９５】
本実施形態では、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が予め設定された基準値よりも大きいに場合には、濃縮度αに基づいて設定した強制ブローダウンの実行時間Ｔαに予め設定された時間値を加算する例について説明した。これに限らず、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差に基づいて、ブローダウンの実行時間Ｔαを設定してもよい。
【００９６】
本実施形態では、薬剤としてのスケール防止剤、防食剤及び殺菌剤を、循環水供給ラインＬ１１１へ供給する例について説明した。しかし、薬剤を循環水Ｗ１１０へ供給することができれば、薬剤を供給する位置は限定されない。例えば、薬剤を冷却塔１１０の上部水槽１１３、貯留部１１６又は循環水回収ラインＬ１１２に供給してもよい。
【００９７】
本実施形態においては、冷却塔１１０を開放式冷却塔として構成した例について示したが、これに限らず、冷却塔１１０を密閉式冷却塔として構成してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００ 水処理システム
１０１ システム制御装置
１０２ 制御部
１０３ メモリ
１１０ 冷却塔
１１２ 散水部
１１６ 貯留部
１３１ 被冷却装置
１３３ 電気伝導率測定装置（電気伝導率測定手段）
１３４ スケール防止剤供給装置（スケール防止剤供給手段）
１３５ 防食剤供給装置（防食剤供給手段）
１３６ 殺菌剤供給装置（殺菌剤供給手段）
１３７ 第１温度測定装置（第１温度測定手段）
１３８ 第２温度測定装置（第２温度測定手段）
１６１ ブローダウン実行部（ブローダウン実行手段）
１６２ 計時部（計時手段）
１６３ ブローダウン制御部（ブローダウン制御手段）
１６４ 薬剤供給制御部（水質制御手段）
Ｌ１１０ 循環水ライン
Ｌ１２０ 補給水ライン
Ｌ１４０ 排水ライン
Ｗ１１０ 循環水
Ｗ１２０ 補給水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却塔と被冷却装置との間で循環水を循環させる水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
商業ビル、工業プラント等においては、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置（冷却負荷装置）を冷却するために、冷却水が用いられる。冷却水は、その節約を図る観点から、冷却塔で冷却しながら循環して用いられる（以下、循環する冷却水を適宜に「循環水」ともいう）。水処理システムにおいて、循環水は、循環水ライン（循環水供給ライン及び循環水回収ライン）を介して、冷却塔と被冷却装置との間を循環する。
【０００３】
循環水は、冷却塔で冷却される際にその一部が蒸発する。このため、循環水を継続的に循環させると、循環水の濃縮度が徐々に高くなり、水質が悪化する。そこで、循環水の水質を改善するために、外部から定期的に新鮮な水（補給水）を補給すると共に、濃縮度の高い循環水の一部を外部に排出して循環水を希釈する、いわゆるブローダウンが実行されている。また、循環水の水質を保つために、循環水への薬剤の供給（通称「薬注」）が行われている。
【０００４】
従来、循環水の濃縮が進行して、電気伝導率が設定値より高くなった場合にブローダウンを実行する水処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、ブローダウンで排出される循環水の流量、すなわち補給水の流量に比例した量の薬剤を循環水に供給する、いわゆる流量比例薬注制御が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６３７４６号公報
【特許文献２】特開２００８−２４９２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した水処理システムにおいて、蒸発損失量の少ない低負荷運転が続くと、循環水の濃縮が進行しにくくなるため、ブローダウンが長時間実行されない状態となる。このため、電気伝導率によるブローダウン制御と流量比例薬注制御とを組み合わせた場合、循環水に薬剤が長時間供給されない状態となる。循環水に薬剤が長時間供給されないと、循環水の水質が徐々に悪化する。また、循環水の濃縮がある程度進行した状態で長時間滞留すると、配管系の内壁等においてスケールが成長する可能性がある。
【０００７】
また、上述した水処理システムに、薬剤の供給と停止を所定時間毎に交互に繰り返す、いわゆるタイマ薬注制御を組み合わせることも考えられる。しかし、タイマ薬注制御では、薬剤の濃度を一定以上に保つために、薬剤を過剰に供給する必要がある。このため、薬剤が無駄に消費され、運転コストが高くなる。
【０００８】
このように、従来の水処理システムにおいては、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができないため、配管系において腐食、スケール堆積、スライム付着等のトラブルを起こしやすいという課題があった。
【０００９】
従って、本発明は、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる水処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被冷却装置へ供給する循環水を冷却する冷却塔と、循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、補給水を前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、循環水にスケール防止剤を供給するスケール防止剤供給手段と、循環水に防食剤を供給する防食剤供給手段と、循環水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、補給水を前記冷却塔内に補給しながら、循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブローダウンを実行するブローダウン実行手段と、前記ブローダウン実行手段においてブローダウンを実行してからの経過時間を計時する計時手段と、前記計時手段による計時が予め設定されたブローダウン待機時間に達した場合、又は前記電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率が予め設定された電気伝導率閾値に達した場合に、前記ブローダウン実行手段を作動させるブローダウン制御手段と、（ｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量のスケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に比例した量の防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、スケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に関係なく、防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行する水質制御手段と、を備える水処理システムに関する。
【００１１】
また、前記ブローダウン制御手段は、系内の物理量を用いて循環水の濃縮度を演算し、当該濃縮度の演算値に比例してブローダウンの実行時間を設定することが好ましい。
【００１２】
また、循環水の入口温度を測定する第１温度測定手段と、循環水の出口温度を測定する第２温度測定手段と、を更に備え、前記ブローダウン制御手段は、前記第１温度測定手段で測定された入口温度と前記第２温度測定手段で測定された出口温度との差に基づいて、ブローダウンの実行時間を設定することが好ましい。
【００１３】
また、循環水に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段を更に備え、前記水質制御手段は、（ｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量の殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる水処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。
【図２】実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。
【図３】制御部１０２が薬注制御及びブローダウン制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】制御部１０２が強制薬注制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の水処理システム１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態の水処理システム１００を示す概略構成図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の水処理システム１００は、空調機や冷凍機に組み込まれた熱交換器等の被冷却装置１３１を冷却するために、循環水Ｗ１１０（冷却水）を循環させるシステムである。循環水Ｗ１１０は、その節約を図る観点から、冷却塔１１０で冷却しながら循環して用いられる。本実施形態における冷却塔１１０は、いわゆる開放式冷却塔である。
【００１８】
本実施形態の水処理システム１００は、主な構成として、冷却塔１１０と、被冷却装置１３１と、電気伝導率測定手段としての電気伝導率測定装置１３３と、スケール防止剤供給手段としてのスケール防止剤供給装置１３４と、防食剤供給手段としての防食剤供給装置１３５と、殺菌剤供給手段としての殺菌剤供給装置１３６と、第１温度測定手段としての第１温度測定装置１３７と、第２温度測定手段としての第２温度測定装置１３８と、システム制御装置１０１と、を備える。また、水処理システム１００は、主なラインとして、循環水ラインＬ１１０と、補給水ラインＬ１２０と、を備える。なお、「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。また、図１では、電気的な接続の経路を破線で示している。
【００１９】
冷却塔１１０は、被冷却装置１３１を冷却するための循環水Ｗ１１０を冷却する設備である。冷却塔１１０は、塔本体１１１と、散水部１１２と、貯留部１１６と、ルーバ１１８と、ファン１２０と、上部開口部１２１と、ファン駆動部１２２と、を備える。
【００２０】
塔本体１１１は、冷却塔１１０の外郭を形成する筐体である。塔本体１１１の上部には、複数の散水部１１２、ファン１２０、上部開口部１２１及びファン駆動部１２２が設けられている。塔本体１１１の下部には、貯留部１１６が設けられている。塔本体１１１の側部には、ルーバ１１８が設けられている。
【００２１】
散水部１１２は、被冷却装置１３１を冷却する循環水Ｗ１１０を冷却するために、循環水Ｗ１１０を散布する部位である。散水部１１２は、循環水回収ラインＬ１１２（後述）を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を、塔本体１１１の内部に散布（散水）する。
【００２２】
散水部１１２は、上部水槽１１３と、散水口１１４とを備える。上部水槽１１３には、循環水回収ラインＬ１１２（循環水ラインＬ１１０）が接続されている。上部水槽１１３は、循環水回収ラインＬ１１２を介して被冷却装置１３１から回収された循環水Ｗ１１０を貯留する。散水口１１４は、上部水槽１１３に貯留された循環水Ｗ１１０を散布するために上部水槽１１３の下側に形成されたノズルからなる。
【００２３】
貯留部１１６は、散水部１１２から散布された循環水Ｗ１１０を貯留する部位である。貯留部１１６は、塔本体１１１の下部に設けられている。散水部１１２から下方に向けて散布された循環水Ｗ１１０は、塔本体１１１の内部を落下する過程において、温度の低い外気Ｅ１（後述）と熱交換することにより冷却される。貯留部１１６の底部には、循環水ラインＬ１１０の循環水供給ラインＬ１１１（後述）が接続される。貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０は、循環水供給ラインＬ１１１を介して被冷却装置１３１へ供給される。
【００２４】
ルーバ１１８は、塔本体１１１の内部へ外気（エア）Ｅ１を導入するための通気孔である。塔本体１１１の外部の外気Ｅ１は、ルーバ１１８を介して塔本体１１１の内部へ導入される。
【００２５】
上部開口部１２１は、塔本体１１１の上部に形成された開口部である。上部開口部１２１は、塔本体１１１の内部に位置する外気Ｅ１を塔本体１１１の外部に排出する。上部開口部１２１から排出されたエアを「排気Ｅ２」ともいう。
【００２６】
ファン１２０は、上部開口部１２１に配置されている。ファン１２０は、ファン駆動部１２２の回転軸（符号略）と連結されている。ファン１２０は、回転することにより内部に負圧を発生させ、ルーバ１１８から塔本体１１１の内部へ外気Ｅ１を導入すると共に、塔本体１１１の内部に導入された外気Ｅ１を、上部開口部１２１を介して塔本体１１１の外部に排出させる。
【００２７】
ファン駆動部１２２は、ファン１２０を回転させる駆動源である。ファン駆動部１２２は、モータ（不図示）により構成される。ファン駆動部１２２は、ファン１２０の上方に配置されている。ファン駆動部１２２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。ファン駆動部１２２の運転（駆動及び停止）、回転速度の調整（変速）等は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。
【００２８】
循環水ラインＬ１１０は、冷却塔１１０と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるラインである。循環水ラインＬ１１０は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給する循環水供給ラインＬ１１１と、循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１から冷却塔１１０の散水部１１２へ回収する循環水回収ラインＬ１１２と、から構成される。
【００２９】
循環水供給ラインＬ１１１は、冷却塔１１０の貯留部１１６と被冷却装置１３１との間を接続するラインである。循環水供給ラインＬ１１１は、貯留部１１６に貯留された循環水Ｗ１１０を被冷却装置１３１に供給することができる。
【００３０】
循環水供給ラインＬ１１１の途中には、循環水ポンプ１３２が接続されている。循環水ポンプ１３２は、循環水ラインＬ１１０（循環水供給ラインＬ１１１、循環水回収ラインＬ１１２）の上流側から下流側へ向けて、循環水Ｗ１１０を送り出すことができる。循環水ポンプ１３２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。循環水ポンプ１３２の運転（駆動及び停止）は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。
【００３１】
循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１と冷却塔１１０の散水部１１２との間を接続するラインである。循環水回収ラインＬ１１２は、被冷却装置１３１において熱交換により加温された循環水Ｗ１１０を、冷却塔１１０の散水部１１２へ回収することができる。循環水回収ラインＬ１１２の下流側は、分岐部Ｊ１１１において複数のラインに分岐している。分岐したラインは、複数の散水部１１２にそれぞれ接続されている。
【００３２】
被冷却装置１３１は、循環水Ｗ１１０による冷却が必要な熱交換器等の各種装置である。被冷却装置１３１は、例えば、各種の化学プラントのターボ冷凍機や吸収冷凍機、建築物の空調用冷却機、食品工場の冷水製造機や真空冷却機等である。被冷却装置１３１は、内部に循環水流路（不図示）を備える。
【００３３】
被冷却装置１３１において、循環水流路の一方の端部には、循環水供給ラインＬ１１１の下流側の端部が接続されている。また、被冷却装置１３１において、循環水流路の他方の端部には、循環水回収ラインＬ１１２の上流側の端部が接続されている。従って、循環水流路は、循環水供給ラインＬ１１１及び循環水回収ラインＬ１１２と共に、冷却塔１１０の塔本体１１１と被冷却装置１３１との間で循環水Ｗ１１０を循環させるための循環経路を形成する。
【００３４】
電気伝導率測定装置１３３は、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣを測定する装置である。電気伝導率測定装置１３３は、測定ラインＬ１１３を介して、接続部Ｊ１１２において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。また、電気伝導率測定装置１３３は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率ＥＣは、システム制御装置１０１へ検出信号として送信される。電気伝導率測定装置１３３は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で電気伝導率ＥＣを測定し、システム制御装置１０１へ送信する。
【００３５】
スケール防止剤供給装置１３４は、循環水Ｗ１１０へスケール防止剤を供給する装置である。スケール防止剤供給装置１３４は、スケール防止剤供給ラインＬ１３１を介して、接続部Ｊ１１５において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。スケール防止剤は、水中でのスケールの成長、或いは配管表面等へのスケールの堆積を防止するために用いられる薬品である。ここで利用可能なスケール防止剤としては、例えば、カルボン酸系ポリマー、アクリル酸系ポリマー、ホスホン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤等を挙げることができる。
【００３６】
防食剤供給装置１３５は、循環水Ｗ１１０へ防食剤を供給する装置である。防食剤供給装置１３５は、防食剤供給ラインＬ１３２を介して、接続部Ｊ１１６において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。防食剤は、主に配管系等における全面腐食、或いはピッチング等の部分腐食の発生を抑制するために用いられる薬品である。ここで利用可能な防食剤としては、例えば、ケイ酸塩、亜硝酸塩、亜鉛塩、モリブデン塩、ホスホノカルボン酸塩、ベンゾトリアゾール誘導体等を挙げることができる。
【００３７】
殺菌剤供給装置１３６は、冷却塔１１０の貯留部１１６へ殺菌剤を供給する装置である。殺菌剤供給装置１３６は、殺菌剤供給ラインＬ１３３を介して、接続部Ｊ１１７において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。殺菌剤は、水中における微生物の繁殖を抑制するために用いられる薬品であり、スライムコントロール剤とも呼ばれる。ここで利用可能な殺菌剤としては、例えば、次亜塩素酸ナトリウム等のハロゲン系酸化剤、過酸化水素等の酸素系酸化剤、イソチアゾリン系化合物、カルバメート系化合物等を挙げることができる。
【００３８】
スケール防止剤供給装置１３４、防食剤供給装置１３５及び殺菌剤供給装置１３６は、それぞれ薬剤タンク及び薬剤供給ポンプ（図示せず）を備えている。薬剤供給ポンプは、薬剤タンクに貯留された薬剤を循環水供給ラインＬ１１１へ送り出す設備である。薬剤供給ポンプとしては、ダイヤフラムポンプ、プランジャーポンプ、ベローズポンプ等の定量吐出ポンプを用いることができる。
【００３９】
薬剤供給ポンプは、電磁駆動力によりダイヤフラム等の弁体を往復運動させることにより、薬剤を断続的に循環水Ｗ１１０に供給することができる。また、薬剤供給ポンプは、ショット当たりの吐出量［ｍＬ／ショット］を所定値に設定し、且つ単位時間当たりの吐出回数［ショット／分］を増減することにより、薬剤の吐出流量［ｍＬ／分］を制御することができる。ショット数とは、弁体が往復運動する回数をいう。弁体の１往復が１ショットに相当する。
【００４０】
薬剤供給ポンプは、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。薬剤供給ポンプの運転（駆動及び停止）は、システム制御装置１０１から送信される駆動信号により制御される。
【００４１】
第１温度測定装置１３７は、被冷却装置１３１から冷却塔１１０へ回収される循環水Ｗ１１０の温度（以下、「入口温度ＴＰ１」という）を測定する装置である。第１温度測定装置１３７は、測定ラインＬ１３４を介して、接続部Ｊ１１３において循環水回収ラインＬ１１２に接続されている。また、第１温度測定装置１３７は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。第１温度測定装置１３７で測定された循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１は、システム制御装置１０１へ送信される。第１温度測定装置１３７は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１を測定し、システム制御装置１０１へ送信する。
【００４２】
第２温度測定装置１３８は、冷却塔１１０から被冷却装置１３１へ供給される循環水Ｗ１１０の温度（以下、「出口温度ＴＰ２」という）を測定する装置である。第２温度測定装置１３８は、測定ラインＬ１３５を介して、接続部Ｊ１１４において循環水供給ラインＬ１１１に接続されている。第２温度測定装置１３８は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。第２温度測定装置１３８で測定された循環水Ｗ１１０の出口温度ＴＰ２は、システム制御装置１０１へ送信される。第２温度測定装置１３８は、所定の時間間隔（又はリアルタイム）で循環水Ｗ１１０の出口温度ＴＰ２を測定し、システム制御装置１０１へ送信する。
【００４３】
また、冷却塔１１０には、補給水ラインＬ１２０が接続されている。補給水ラインＬ１２０は、補給水Ｗ１２０を冷却塔１１０の貯留部１１６へ補給するラインである。補給水ラインＬ１２０の上流側は、水道水や工業用水等の原水の供給源（図示せず）に接続された第１補給水ラインＬ１２１となっている。一方、補給水ラインＬ１２０の下流側は、接続部Ｊ１２１において、第２補給水ラインＬ１２２及び第３補給水ラインＬ１２３に分岐している。
【００４４】
第１補給水ラインＬ１２１には、流量測定装置１４１が設けられている。流量測定装置１４１は、第１補給水ラインＬ１２１を流通する補給水Ｗ１２０の流量を測定する機器である。流量測定装置１４１として、例えば、流路ハウジング内に軸流羽根車又は接線羽根車（不図示）を配置したパルス発信式の流量センサを用いることができる。流量測定装置１４１は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。流量測定装置１４１で検出された補給水Ｗ１２０の流量は、システム制御装置１０１へパルス信号として送信される。
【００４５】
本実施形態で用いられるパルス発信式の流量センサは、偶数枚の羽根の先端部分がＮ極とＳ極とに交互に着磁された羽根車を備え、この羽根車の回転をホールＩＣで検出することにより、補給水Ｗ１２０の流速に比例した時間幅のパルス信号を出力する。ホールＩＣは、電圧レギュレータ、ホール素子、増幅回路、シュミットトリガ回路、出力トランジスタ等がパッケージ化された電子回路であり、羽根車の回転運動に伴う磁束変化に応答して、羽根車が１回転する毎に矩形波パルス信号を出力する。羽根車が１回転するときの流量［Ｌ／パルス］は、流量センサの設計仕様により決まるため、単位時間当たりに出力されるパルス信号数［パルス／分］をカウントすることで、補給水Ｗ１２０の流量［Ｌ／分］を測定することが可能になる。
【００４６】
第２補給水ラインＬ１２２の下流側の端部は、冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されている。第２補給水ラインＬ１２２の途中には、補給水バルブ１４２が設けられている。補給水バルブ１４２は、第２補給水ラインＬ１２２を開閉することにより、貯留部１１６に対して補給水Ｗ１２０を強制的に供給する給水設備である。補給水バルブ１４２は、システム制御装置１０１と電気的に接続されている。補給水バルブ１４２における弁体の開閉は、システム制御装置１０１からの駆動信号により制御される。
【００４７】
第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部は、冷却塔１１０の塔本体１１１に接続されている。第３補給水ラインＬ１２３の下流側の端部には、給水栓１４３が設けられている。給水栓１４３は、貯留部１１６に貯留される循環水Ｗ１１０の水位（すなわち、水量）を管理するボールタップ式の給水設備である。循環水Ｗ１１０の蒸発損失及び飛散損失により貯留部１１６の水位が低下すると、給水栓１４３のボールタップが作動し、第３補給水ラインＬ１２３を流通する補給水Ｗ１２０が貯留部１１６に補給される。
【００４８】
排水ラインＬ１３０は、貯留部１１６の内部に立設され、下方に延びている。排水ラインＬ１３０の上流側の端部は、循環水Ｗ１１０の流入口１４４となっており、この流入口１４４は、給水栓１４３の管理水位よりも上方に開口している。一方、排水ラインＬ１３０の下流側の端部は、貯留部１１６の外部に通じている。排水ラインＬ１３０は、後述する通常ブローダウン制御及び強制ブローダウン制御において、補給水バルブ１４２を開放して補給水Ｗ１２０を強制的に供給した場合に、冷却塔１１０の貯留部１１６から溢れた循環水Ｗ１１０を、水処理システム１００の系外に排出するラインである。
【００４９】
次に、図２を参照して、本実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能について説明する。図２は、本実施形態の水処理システム１００の制御に係る機能ブロック図である。
【００５０】
システム制御装置１０１は、本実施形態の水処理システム１００における各部の動作を制御する。図２に示すように、システム制御装置１０１は、例えば、ファン駆動部１２２、循環水ポンプ１３２、補給水バルブ１４２、スケール防止剤供給装置１３４、防食剤供給装置１３５及び殺菌剤供給装置１３６に電気的に接続される。
【００５１】
また、システム制御装置１０１は、水処理システム１００の各測定装置と電気的に接続され、これら測定装置から測定情報を受信する。例えば、システム制御装置１０１は、電気伝導率測定装置１３３、第１温度測定装置１３７、第２温度測定装置１３８及び流量測定装置１４１と電気的に接続される。システム制御装置１０１において、各測定装置から受信した最新の測定情報は、適宜、メモリ１０３に記憶される。
【００５２】
システム制御装置１０１は、制御部１０２と、メモリ１０３と、を備える。制御部１０２は、ブローダウン実行手段としてのブローダウン実行部１６１と、計時手段としての計時部１６２と、ブローダウン制御手段としてのブローダウン制御部１６３と、水質制御手段としての薬剤供給制御部１６４と、を有する。制御部１０２におけるブローダウン実行部１６１、計時部１６２、ブローダウン制御部１６３及び薬剤供給制御部１６４の機能は、ＣＰＵ及び内部メモリ含むマイクロプロセッサ（不図示）により実現される。
【００５３】
ブローダウン実行部１６１は、ブローダウン制御部１６３からのブローダウン開始命令及び終了命令に応答して、循環水Ｗ１１０の排水及び補給水Ｗ１２０の補給を同時に（又は連続して）実施する。具体的には、ブローダウン実行部１６１は、ブローダウン開始命令を受けると、補給水バルブ１４２を開状態として、第２補給水ラインＬ１２２を通じて新鮮な補給水Ｗ１２０を貯留部１１６に強制的に補給する。補給水Ｗ１２０が補給されると、貯留部１１６の水位が上昇するため、流入口１４４から溢れた循環水Ｗ１１０が排水ラインＬ１３０を通じて外部に排出される。すなわち、ブローダウンが実行されると、濃縮の進んだ循環水Ｗ１１０の一部が補給水Ｗ１２０と入れ替わるため、循環水ラインＬ１１０における循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが全体的に低下することになる。そして、ブローダウン実行部１６１は、ブローダウン終了命令を受けると、補給水バルブ１４２を閉状態として、補給水Ｗ１２０の補給を停止させる。
【００５４】
計時部１６２は、ブローダウン実行部１６１がブローダウンを実行してからの経過時間（すなわち、滞留時間ＴＴ）を計時する。計時部１６２は、ブローダウンの実行が終了すると計時を開始する一方、ブローダウンの実行が開始されると計時を終了する。
【００５５】
ブローダウン制御部１６３は、冷却塔１１０の運転中において、所定の条件を満足した場合に、通常ブローダウン制御又は強制ブローダウン制御を行うことにより、循環水Ｗ１１０の一部を新鮮な補給水Ｗ１２０と入れ替える。通常ブローダウン制御は、冷却塔１１０の負荷が高い場合（蒸発損失量が多い場合）を想定した制御である。一方、強制ブローダウン制御は、冷却塔１１０の負荷が低い場合（蒸発損失量が少ない場合）を想定した制御である。
【００５６】
（通常ブローダウン制御）
ブローダウン制御部１６３は、電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率ＥＣが予め設定された電気伝導率閾値ＥＣｂに達した場合に、ブローダウン実行部１６１を作動させる。電気伝導率閾値ＥＣｂは、スケール防止剤及び防食剤の効果の持続性を担保できる濃縮倍数を考慮して決定される。また、本制御によるブローダウンは、予めメモリ１０３に設定されたブローダウンの実行時間Ｔｓに基づいて実行される。
【００５７】
（強制ブローダウン制御）
ブローダウン制御部１６３は、計時部１６２による滞留時間ＴＴの計時が予め設定されたブローダウン待機時間Ｔｂに達した場合に、ブローダウン実行部１６１を作動させる。また、ブローダウン制御部１６３は、滞留時間ＴＴの計時中に、系内の物理量を用いて循環水Ｗ１１０の濃縮度αを逐次演算する。本実施形態では、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣと循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴとの積を濃縮度αとして演算する。そして、ブローダウン制御部１６３は、この濃縮度αの演算値に比例してブローダウンの実行時間Ｔαを設定する。ブローダウンの実行時間Ｔαは、濃縮度αが高くなるほど長く設定し、濃縮度αが低くなるほど短く設定する。
【００５８】
更に、ブローダウンの実行時間Ｔαは、循環水Ｗ１１０の温度に基づいて補正することも可能である。この場合、ブローダウン制御部１６３は、第１温度測定装置１３７で測定された循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と、第２温度測定装置１３８で測定された循環水Ｗ１１０の出口温度ＴＰ２との温度差に基づいて、ブローダウンの実行時間Ｔαを補正する。通常、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が大きいほど、冷却塔１１０における循環水Ｗ１１０の蒸発損失量が増える。このため、ブローダウンが実行されるまでの間（ブローダウン待機中）に循環水Ｗ１１０の濃縮が進行する可能性がある。そこで、ブローダウン制御部１６３では、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が予め設定された基準値よりも大きい場合には、濃縮度αに基づいて設定したブローダウンの実行時間Ｔαに予め設定された時間値を加算する。これにより、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が大きい場合には、ブローダウンの実行時間Ｔαが更に長くなる。このため、循環水Ｗ１１０の濃縮倍率をより確実に下げることができる。
【００５９】
薬剤供給制御部１６４は、冷却塔１１０の運転中において、補給水流量比例薬注制御を行う。また、薬剤供給制御部１６４は、冷却塔１１０の運転中において、所定の条件を満足した場合に、補給水流量比例薬注制御に替えて、一時的に強制薬注制御を行う。補給水流量比例薬注制御は、冷却塔１１０の負荷が高い場合（循環水Ｗ１１０の滞留時間が比較的短い場合）を想定した制御である。一方、強制薬注制御は、冷却塔１１０の負荷が低い場合（循環水Ｗ１１０の滞留時間が比較的長い場合）を想定した制御である。
【００６０】
（補給水流量比例薬注制御）
薬剤供給制御部１６４は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量のスケール防止剤及び防食剤を、それぞれスケール防止剤供給装置１３４及び防食剤供給装置１３５から供給させる処理を実行する。また、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量の殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させる処理を実行する。
【００６１】
補給水流量比例薬注制御においては、薬剤供給制御部１６４は、流量測定装置１４１で測定される補給水Ｗ１２０の流量［Ｌ／分］に比例した吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を薬剤供給ポンプに出力する。つまり、ブローダウン待機中には、循環水Ｗ１１０の蒸発損失及び飛散損失に応じて第３補給水ラインＬ１２３を流れる補給水Ｗ１２０の流量に比例した吐出流量で薬剤が供給される。一方、ブローダウン実行中には、第２補給水ラインＬ１２２を流れる補給水Ｗ１２０の流量に比例した吐出流量で薬剤が供給される。
【００６２】
（強制薬注制御）
薬剤供給制御部１６４は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、スケール防止剤及び防食剤を、それぞれスケール防止剤供給装置１３４及び防食剤供給装置１３５から供給させる処理を実行する。また、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達した場合は、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させる処理を実行する。
【００６３】
強制薬注制御おいては、流量測定装置１４１により補給水Ｗ１２０の流通が検出されているか否かに関らず、予め設定された吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を薬剤供給ポンプに出力する。本制御では、駆動信号の出力が所定時間［分］行われることにより、長時間滞留している循環水Ｗ１１０に対して一定量［ｍＬ］の薬剤が供給される。
【００６４】
濃縮度閾値αｆは、一点の設定とする必要はなく、他段階に設定することができる。例えば、前述の通常ブローダウン制御又は強制ブローダウン制御が実行された後に、濃縮度閾値αｆの初期値をΔαに設定し、第１回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。そして、第１回目の強制薬注制御の終了時点で、現在の濃縮度閾値αｆにΔαを加算して、第２回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。第３回目以降も同様に、現在の濃縮度閾値αｆにΔαを加算し、次回の強制薬注制御の実行時期を設定する。濃縮度閾値αｆをこのような手順で設定することにより、循環水Ｗ１１０の濃縮度αがΔα分高まる毎に、スケール防止剤及び防食剤を強制に薬注させることが可能になる。
【００６５】
また、滞留時間閾値Ｔｆについても、一点の設定とする必要はなく、他段階に設定することができる。例えば、前述の通常ブローダウン制御又は強制ブローダウン制御が実行された後に、滞留時間閾値Ｔｆの初期値をΔＴに設定し、第１回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。そして、第１回目の強制薬注制御の終了時点で、現在の滞留時間閾値ＴｆにΔＴを加算して、第２回目の強制薬注制御の実行時期を設定する。第３回目以降も同様に、現在の滞留時間閾値ＴｆにΔＴを加算し、次回の強制薬注制御の実行時期を設定する。滞留時間閾値Ｔｆをこのような手順で設定することにより、循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴがΔＴ分長くなる毎に、殺菌剤を強制的に薬注させることが可能になる。
【００６６】
次に、本実施形態の水処理システム１００において、制御部１０２がブローダウン及び薬剤供給処理を実行する場合の動作を、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、制御部１０２が薬注制御及びブローダウン制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。また、図４は、制御部１０２が強制薬注制御を実行する場合の処理手順を示すフローチャートである。図３及び図４に示すフローチャートの制御は、メモリ１０３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御部１０２のブローダウン制御部１６３及び薬剤供給制御部１６４により実行される。また、図３に示すフローチャートの処理は、水処理システム１００の運転中において、繰り返し実行される。
【００６７】
図３に示すように、ステップＳＴ１０１において、薬剤供給制御部１６４は、補給水流量比例薬注制御を実行する。すなわち、薬剤供給制御部１６４は、流量測定装置１４１で測定される補給水Ｗ１２０の流量［Ｌ／分］に比例した吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を、スケール防止剤供給装置１３４、防食剤供給装置１３５及び殺菌剤供給装置１３６の各薬剤供給ポンプに出力する。これにより、補給水Ｗ１２０の補給に同期して、循環水Ｗ１１０にスケール防止剤、防食剤及び殺菌剤が供給される。
【００６８】
ステップＳＴ１０２において、ブローダウン制御部１６３は、電気伝導率測定装置１３３で測定された循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣを取得する。
ステップＳＴ１０３において、ブローダウン制御部１６３及び薬剤供給制御部１６４は、計時部１６２で計時された滞留時間ＴＴ（ブローダウン実行後の経過時間）を取得する。
【００６９】
ステップＳＴ１０４において、ブローダウン制御部１６３は、前のステップで取得した電気伝導率ＥＣ及びに滞留時間ＴＴに基づいて、循環水Ｗ１１０の濃縮度αを演算する。具体的には、電気伝導率ＥＣと滞留時間ＴＴの積を求め、この演算値を濃縮度αとする。
【００７０】
ステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３は、ステップＳＴ１０３で取得した滞留時間ＴＴが予め設定したブローダウン待機時間Ｔｂに達したか否かを判定する。このステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３が、滞留時間ＴＴがブローダウン待機時間Ｔｂに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が長時間入れ替わらず、水質の汚濁が進んでいる状態であるため、処理はステップＳＴ１０６へ移行する。また、ステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３が、滞留時間ＴＴがブローダウン待機時間Ｔｂに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が入れ替わってから時間が経っておらず、水質の汚濁は進んでいない状態であるため、処理はステップＳＴ１１０へ移行する。
【００７１】
ステップＳＴ１０６（ステップＳＴ１０５：ＹＥＳ）において、ブローダウン制御部１６３は、強制ブローダウンの実行時間Ｔαを設定する。この実行時間Ｔαは、ステップＳＴ１０４の処理で得られた濃縮度αの演算値に比例して設定される。
【００７２】
ステップＳＴ１０７において、ブローダウン制御部１６３は、強制ブローダウン制御を行うため、ブローダウン実行部１６１を作動させる。このステップＳＴ１０７において、ステップＳＴ１０６で設定した実行時間Ｔαが経過するとブローダウンは終了し、処理はステップＳＴ１０８へ進む。
【００７３】
ステップＳＴ１０８において、ブローダウン制御部１６３は、滞留時間閾値Ｔｆを初期値であるΔＴにリセットする。
ステップＳＴ１０９において、ブローダウン制御部１６３は、濃縮度閾値αｆを初期値であるΔαにリセットする。
【００７４】
ステップＳＴ１１０（ステップＳＴ１０５：ＮＯ）において、ブローダウン制御部１６３は、ステップＳＴ１０２で取得した電気伝導率ＥＣが予め設定した電気伝導率閾値ＥＣｂに達したか否かを判定する。このステップＳＴ１１０において、ブローダウン制御部１６３が、電気伝導率ＥＣが電気伝導率閾値ＥＣｂに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮が進んでいる状態であるため、処理はステップＳＴ１１１へ移行する。また、ステップＳＴ１０５において、ブローダウン制御部１６３が、電気伝導率ＥＣが電気伝導率閾値ＥＣｂに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮が進んでいない状態であるため、処理はステップＳＴ１１３へ移行する。
【００７５】
ステップＳＴ１１１（ステップＳＴ１１０：ＹＥＳ）において、ブローダウン制御部１６３は、通常ブローダウンの実行時間Ｔｓを取得する。この実行時間Ｔｓは、例えば、装置管理者がユーザーインターフェース（不図示）を介してメモリ１０３に入力した設定値である。
【００７６】
ステップＳＴ１１２において、ブローダウン制御部１６３は、通常ブローダウン制御を行うため、ブローダウン実行部１６１を作動させる。このステップＳＴ１１２において、ステップＳＴ１１１で設定した実行時間Ｔｓが経過するとブローダウンは終了し、処理はステップＳＴ１０８へ進む。
【００７７】
ステップＳＴ１１３（ステップＳＴ１１０：ＮＯ）において、薬剤供給制御部１６は、強制薬注制御を実行する。薬剤供給制御部１６４が強制薬注制御を実行する場合の具体的な処理手順は、後述する。強制薬注制御の実行が終了すると、処理はステップＳＴ１０１へ戻る。
【００７８】
次に、図４を参照して、強制薬注制御の処理手順を説明する。図４に示すように、ステップＳＴ２０１において、薬剤供給制御部１６４は、図３のステップＳＴ１０３で取得した滞留時間ＴＴが予め設定した滞留時間閾値Ｔｆ（初期値：ΔＴ）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ２０１において、薬剤供給制御部１６４が、滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が長時間入れ替わらず、殺菌剤の効能が低下している状態であるため、処理はステップＳＴ２０２へ移行する。また、ステップＳＴ２０１において、薬剤供給制御部１６４が、滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０が入れ替わってから時間が経っておらず、殺菌剤の効能が維持されている状態であるため、処理はステップＳＴ２０３へ移行する。
【００７９】
ステップＳＴ２０２（ステップＳＴ２０１：ＹＥＳ）において、薬剤供給制御部１６４は、殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から強制的に薬注させる。すなわち、薬剤供給制御部１６４は、補給水比例薬注制御を一時的に中断して、予め設定された吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号を殺菌剤供給装置１３６の薬剤供給ポンプに出力する。ステップＳＴ２０２において、駆動信号の出力が所定時間行われると、処理はステップＳＴ２０３へ進む。
【００８０】
ステップＳＴ２０３において、薬剤供給制御部１６４は、殺菌剤の次回の強制薬注時期を設定する。具体的には、薬剤供給制御部１６４は、現在の滞留時間閾値ＴｆにΔＴを加算して新たな滞留時間閾値Ｔｆを演算し、この演算値を次回の強制薬注制御の実行時期に設定する。
【００８１】
ステップＳＴ２０４（ステップＳＴ２０１：ＮＯ）において、薬剤供給制御部１６４は、図３のステップＳＴ１０４で演算した濃縮度αが予め設定した濃縮度閾値αｆ（初期値：Δα）に達したか否かを判定する。このステップＳＴ２０４において、薬剤供給制御部１６４が、濃縮度αが濃縮度閾値αｆに達した（ＹＥＳ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮の進行及び／又は滞留の長期化が起こり、スケール防止剤及び防食剤の効能が低下している状態であるため、処理はステップＳＴ２０５へ移行する。また、ステップＳＴ２０４において、薬剤供給制御部１６４が、濃縮度αが濃縮度閾値αｆに達していない（ＮＯ）と判定した場合には、循環水Ｗ１１０の濃縮の進行や滞留の長期化が起こっておらず、スケール防止剤及び防食剤の効能が維持されている状態であるため、本フローチャートは終了し、処理は図３のステップＳＴ１０１へ戻る。
【００８２】
ステップＳＴ２０５（ステップＳＴ２０４：ＹＥＳ）において、薬剤供給制御部１６４は、スケール防止剤をスケール防止剤供給装置１３４から強制的に薬注させると共に、防食剤を防食剤供給装置１３５から強制的に薬注させる。すなわち、薬剤供給制御部１６４は、補給水比例薬注制御を一時的に中断して、予め設定された吐出流量［ｍＬ／分］の駆動信号をスケール防止剤供給装置１３４及び防食剤供給装置１３５の各薬剤供給ポンプに出力する。ステップＳＴ２０５において、駆動信号の出力が所定時間行われると、処理はステップＳＴ２０６へ進む。
【００８３】
ステップＳＴ２０６において、薬剤供給制御部１６４は、スケール防止剤及び防食剤の次回の強制薬注時期を設定する。具体的には、薬剤供給制御部１６４は、現在の濃縮度閾値αｆにΔαを加算して新たな濃縮度閾値αｆを演算し、この演算値を次回の強制薬注制御の実行時期に設定する。これにより、本フローチャートは終了し、処理は図３のステップＳＴ１０１へ戻る。
【００８４】
上述した本実施形態の水処理システム１００によれば、例えば、次のような効果を奏する。
本実施形態の水処理システム１００は、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定されたブローダウン待機時間Ｔｂに達した場合、又は電気伝導率測定装置１３３で測定された電気伝導率ＥＣが予め設定された電気伝導率閾値ＥＣｂに達した場合に、ブローダウン実行部１６１を作動させるブローダウン制御部１６３を備える。
【００８５】
そのため、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣが通常のブローダウンを実行させる電気伝導率閾値ＥＣｂ未満であっても、ブローダウンが所定時間実行されない場合には、強制的にブローダウンが実行される。これによれば、循環水Ｗ１１０の濃縮がある程度進行した状態で長時間滞留することがないため、配管系の内壁等におけるスケールの成長を抑制することができる。
【００８６】
また、本実施形態の水処理システム１００は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量のスケール防止剤をスケール防止剤供給装置１３４から供給させると共に、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量の防食剤を防食剤供給装置１３５から供給させ、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが予め設定された濃縮度閾値αｆに達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、スケール防止剤をスケール防止剤供給装置１３４から供給させると共に、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、防食剤を防食剤供給装置１３５から供給させる薬剤供給制御部１６４を備える。
【００８７】
これによれば、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが濃縮度閾値αｆ未満の場合には、補給水比例薬注制御により循環水Ｗ１１０にスケール防止剤及び防食剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が高い場合に、継続的な薬注によってスケール防止剤及び防食剤の効能を維持することができるので、配管系に腐食やスケール発生等のトラブルが発生するのを抑制することができる。一方、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが濃縮度閾値αｆ以上の場合には、強制薬注制御により循環水Ｗ１１０にスケール防止剤及び防食剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が低い場合に、循環水Ｗ１１０の濃縮の進行及び／又は滞留の長期化が起こり、スケール防止剤及び防食剤の効能が低下した状態となっても、配管系に腐食やスケールの発生等のトラブルが発生するのを抑制することができる。
【００８８】
従って、本実施形態の水処理システム１００によれば、システムの運転状況に応じて薬剤を適切に供給することができる。
【００８９】
また、本実施形態の水処理システム１００において、ブローダウン制御部１６３は、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが高くなるほど強制ブローダウンの実行時間Ｔαを長く設定し、濃縮度αが低くなるほど強制ブローダウンの実行時間Ｔαを短く設定する。これによれば、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが高い場合には、ブローダウンによる排水量が相対的に多くなるので、循環水Ｗ１１０の濃縮倍率を確実に下げることができる。また、循環水Ｗ１１０の濃縮度αが低い場合には、ブローダウンによる排水量が相対的に少なくなるので、ランニングコストに影響する補給水Ｗ１２０の消費量を必要最小限に止めることができる。
【００９０】
また、本実施形態の水処理システム１００において、ブローダウン制御部１６３は、濃縮度αに基づいて設定した強制ブローダウンの実行時間Ｔαを、循環水Ｗ１１０の温度に基づいて補正する。すなわち、ブローダウン制御部１６３は、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との温度差が基準値よりも大きい場合には、濃縮度αに基づいて設定した強制ブローダウンの実行時間Ｔαに予め設定された時間値を加算する。これにより、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が大きい場合には、強制ブローダウンの実行時間Ｔαが更に長くなる。このため、循環水Ｗ１１０の濃縮度αをより確実に下げることができる。
【００９１】
また、本実施形態の水処理システム１００において、薬剤供給制御部１６４は、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達していない場合は、補給水Ｗ１２０の流量に比例した量の殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させ、計時部１６２による計時ＴＴが予め設定された滞留時間閾値Ｔｆに達した場合には、補給水Ｗ１２０の流量に関係なく、殺菌剤を殺菌剤供給装置１３６から供給させる。
【００９２】
これによれば、循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆ未満の場合には、補給水比例薬注制御により循環水Ｗ１１０に殺菌剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が高い場合に、継続的な薬注によって殺菌剤の効能を維持することができるので、循環水系における微生物の繁殖を抑制することができる。一方、循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴが滞留時間閾値Ｔｆ以上の場合には、強制薬注制御により循環水Ｗ１１０に殺菌剤が供給される。そのため、冷却塔１１０の運転負荷が低い場合に、循環水Ｗ１１０の滞留の長期化が起こり、殺菌剤の効能が低下した状態となっても、循環水系における微生物の繁殖を抑制することができる。
【００９３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
【００９４】
本実施形態では、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣと循環水Ｗ１１０の滞留時間ＴＴとの積を濃縮度αとして演算する例について説明した。これに限らず、循環水Ｗ１１０の電気伝導率ＥＣと補給水Ｗ１２０の電気伝導率ＥＣとに基づいて循環水Ｗ１１０の濃縮倍率を演算し、この濃縮倍率を濃縮度αとして用いてもよい。
【００９５】
本実施形態では、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差が予め設定された基準値よりも大きいに場合には、濃縮度αに基づいて設定した強制ブローダウンの実行時間Ｔαに予め設定された時間値を加算する例について説明した。これに限らず、循環水Ｗ１１０の入口温度ＴＰ１と出口温度ＴＰ２との差に基づいて、ブローダウンの実行時間Ｔαを設定してもよい。
【００９６】
本実施形態では、薬剤としてのスケール防止剤、防食剤及び殺菌剤を、循環水供給ラインＬ１１１へ供給する例について説明した。しかし、薬剤を循環水Ｗ１１０へ供給することができれば、薬剤を供給する位置は限定されない。例えば、薬剤を冷却塔１１０の上部水槽１１３、貯留部１１６又は循環水回収ラインＬ１１２に供給してもよい。
【００９７】
本実施形態においては、冷却塔１１０を開放式冷却塔として構成した例について示したが、これに限らず、冷却塔１１０を密閉式冷却塔として構成してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１００ 水処理システム
１０１ システム制御装置
１０２ 制御部
１０３ メモリ
１１０ 冷却塔
１１２ 散水部
１１６ 貯留部
１３１ 被冷却装置
１３３ 電気伝導率測定装置（電気伝導率測定手段）
１３４ スケール防止剤供給装置（スケール防止剤供給手段）
１３５ 防食剤供給装置（防食剤供給手段）
１３６ 殺菌剤供給装置（殺菌剤供給手段）
１３７ 第１温度測定装置（第１温度測定手段）
１３８ 第２温度測定装置（第２温度測定手段）
１６１ ブローダウン実行部（ブローダウン実行手段）
１６２ 計時部（計時手段）
１６３ ブローダウン制御部（ブローダウン制御手段）
１６４ 薬剤供給制御部（水質制御手段）
Ｌ１１０ 循環水ライン
Ｌ１２０ 補給水ライン
Ｌ１４０ 排水ライン
Ｗ１１０ 循環水
Ｗ１２０ 補給水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被冷却装置へ供給する循環水を冷却する冷却塔と、
循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、
補給水を前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、
循環水にスケール防止剤を供給するスケール防止剤供給手段と、
循環水に防食剤を供給する防食剤供給手段と、
循環水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、
補給水を前記冷却塔内に補給しながら、循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブローダウンを実行するブローダウン実行手段と、
前記ブローダウン実行手段においてブローダウンを実行してからの経過時間を計時する計時手段と、
前記計時手段による計時が予め設定されたブローダウン待機時間に達した場合、又は前記電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率が予め設定された電気伝導率閾値に達した場合に、前記ブローダウン実行手段を作動させるブローダウン制御手段と、
（ｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量のスケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に比例した量の防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、スケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に関係なく、防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行する水質制御手段と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
前記ブローダウン制御手段は、系内の物理量を用いて循環水の濃縮度を演算し、当該濃縮度の演算値に比例してブローダウンの実行時間を設定する、
請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
循環水の入口温度を測定する第１温度測定手段と、
循環水の出口温度を測定する第２温度測定手段と、を更に備え、
前記ブローダウン制御手段は、前記第１温度測定手段で測定された入口温度と前記第２温度測定手段で測定された出口温度との差に基づいて、ブローダウンの実行時間を設定する、
請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項４】
循環水に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段を更に備え、
前記水質制御手段は、
（ｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量の殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理システム。
【請求項１】
被冷却装置へ供給する循環水を冷却する冷却塔と、
循環水を前記冷却塔と前記被冷却装置との間で循環させる循環水ラインと、
補給水を前記冷却塔内に供給する補給水ラインと、
循環水にスケール防止剤を供給するスケール防止剤供給手段と、
循環水に防食剤を供給する防食剤供給手段と、
循環水の電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段と、
補給水を前記冷却塔内に補給しながら、循環水の一部を前記冷却塔及び／又は前記循環水ラインから排出するブローダウンを実行するブローダウン実行手段と、
前記ブローダウン実行手段においてブローダウンを実行してからの経過時間を計時する計時手段と、
前記計時手段による計時が予め設定されたブローダウン待機時間に達した場合、又は前記電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率が予め設定された電気伝導率閾値に達した場合に、前記ブローダウン実行手段を作動させるブローダウン制御手段と、
（ｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量のスケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に比例した量の防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）循環水の濃縮度が予め設定された濃縮度閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、スケール防止剤を前記スケール防止剤供給手段から供給させると共に、補給水の流量に関係なく、防食剤を前記防食剤供給手段から供給させる処理を実行する水質制御手段と、
を備える水処理システム。
【請求項２】
前記ブローダウン制御手段は、系内の物理量を用いて循環水の濃縮度を演算し、当該濃縮度の演算値に比例してブローダウンの実行時間を設定する、
請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
循環水の入口温度を測定する第１温度測定手段と、
循環水の出口温度を測定する第２温度測定手段と、を更に備え、
前記ブローダウン制御手段は、前記第１温度測定手段で測定された入口温度と前記第２温度測定手段で測定された出口温度との差に基づいて、ブローダウンの実行時間を設定する、
請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項４】
循環水に殺菌剤を供給する殺菌剤供給手段を更に備え、
前記水質制御手段は、
（ｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達していない場合は、補給水の流量に比例した量の殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行し、（ｉｉ）前記計時手段による計時が予め設定された滞留時間閾値に達した場合には、補給水の流量に関係なく、殺菌剤を前記殺菌剤供給手段から供給させる処理を実行する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の水処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７２６２９（Ｐ２０１３−７２６２９Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４２２８（Ｐ２０１１−２１４２２８）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
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