硬度測定方法

【課題】軟水装置からの処理水の硬度の測定を無駄のないように定期的に行う。
【解決手段】軟水装置からの処理水の硬度測定方法であって、前記軟水装置における所定積算硬度分除去量X毎に硬度の測定を行うことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、軟水装置からの処理水の硬度測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
給水中の硬度分を除去する軟水装置は、たとえばボイラ缶体内壁面へのスケール付着を防止するために、ボイラへの給水ラインに設けられている。前記軟水装置は、イオン交換樹脂により、原水中のカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の硬度分を除去するようになっている。そして、前記イオン交換樹脂が硬度分と置換して飽和状態になる前に、前記イオン交換樹脂へ塩水を供給してそのイオン交換能力を回復させる再生作動が行われる。
【0003】
再生作動は、原水の硬度と前記イオン交換樹脂の容量とに基づいて前記軟水装置における軟水化処理流量,すなわち採水流量を算出し、前記軟水装置における通水流量が採水流量に達したときに行われるようになっている。また、前記軟水装置における単位時間あたりの平均通水流量が一定であれば、前記軟水装置における通水時間から通水流量が分かるため、採水流量に達するまでの通水時間を算出し、この通水時間になったとき、再生作動が行われるようになっている場合もある。いずれの場合における再生タイミングも、前記イオン交換樹脂が飽和状態になる前となっている。
【0004】
しかし、たとえば原水に含まれる硬度分の量が増える場合や、前記イオン交換樹脂が劣化している場合は、再生作動が行われる前に、前記イオン交換樹脂が飽和状態になって軟水化処理能力が低下し、前記軟水装置からの処理水において硬度漏れが起きることがある。そこで、前記軟水装置が正常に機能しているか否か,すなわち前記軟水装置からの処理水において硬度漏れが起きているか否かを監視するため、処理水の硬度の測定が行われるようになっている(たとえば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平10−177019号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、前記軟水装置は、この軟水装置からの処理水が供給される前記ボイラの運転状況に応じ、通水状態と通水停止状態とを繰り返して運転されている。したがって、前記軟水装置が正常に機能しているか否かを監視するという測定の目的に照らすと、定期的に測定を行う必要はあるものの、前記軟水装置の使用状態とは無関係に測定を行うことは、無駄な測定が行われることになる。とくに、硬度を測定する際に試薬を使用するなど、測定に関わる消耗品を有する測定方法において、前記軟水装置の使用状態とは無関係に測定が行われることは、ランニングコストが高くなるため好ましくない。
【0006】
また、従来の硬度測定方法においては、一定の間隔で測定が行われるようになっているため、硬度漏れが起きてからこれを検出するまでに時間がかかるおそれがある。硬度漏れをなるべく早く検出するためには測定間隔を短くすればよいが、測定頻度が多くなってしまうため、測定に関わる消耗品を有する測定方法においては好ましくない。ここで、硬度漏れが起きる可能性は、前記軟水装置における硬度分除去量が多くなるほど高くなる。
【0007】
この発明が解決しようとする第一の課題は、軟水装置からの処理水の硬度の測定を無駄のないように定期的に行うことである。
【0008】
この発明が解決しようとする第二の課題は、測定頻度を抑えつつ、軟水装置からの処理水における硬度漏れをより早く検出することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、軟水装置からの処理水の硬度測定方法であって、前記軟水装置における所定積算硬度分除去量毎に硬度の測定を行うことを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の硬度測定方法において、前記所定積算硬度分除去量によって定まる処理水の硬度測定間隔にあっては、前記軟水装置における再生作動終了時からの積算硬度分除去量が、所定測定間隔切替量に到達する前と後とで異なる硬度測定間隔とし、前記所定測定間隔切替量に到達した後の硬度測定間隔を、前記所定測定間隔切替量に到達する前の硬度測定間隔より短くすることを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の硬度測定方法において、前記軟水装置からの処理水の測定値が異常値であるとき、測定値が正常値であるときの硬度測定間隔よりも短い間隔で次の測定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、前記軟水装置における所定積算硬度分除去量毎に硬度の測定を行うことにより、軟水装置の使用状態に応じて測定を行うことができ、定期的な測定を無駄のないように行うことができる。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、前記軟水装置における再生作動終了時からの積算硬度分除去量が多くなり、前記軟水装置の軟水化処理能力低下による硬度漏れが起きる可能性が高くなったときにだけ、測定頻度を多くすることができる。これにより、全体的な測定頻度を抑えつつも、前記軟水装置からの処理水における硬度漏れをより早く検出することができる。
【0014】
請求項3に記載の発明によれば、前記軟水装置からの処理水の測定値が複数回異常値であると処理水の硬度漏れと判定する場合に、測定値が異常値となったとき、測定値が正常値であるときの硬度測定間隔よりも短い間隔で次の測定を行うことで、前記軟水装置からの処理水の硬度漏れをより早く検出することができる。そして、処理水の測定値が正常値であるときの測定は、異常値であるときの硬度測定間隔よりも長い間隔で行われるので、測定頻度を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。
(第一実施形態)
まず、この発明の第一実施形態について説明する。図1は、この発明に係る硬度測定方法を実施する軟水処理システムの一例を示す概略的な説明図、図2は、この発明に係る硬度測定方法の第一実施形態における測定タイミングの説明図である。
【0016】
まず、本発明に係る硬度測定方法を実施する軟水処理システムの構成について説明する。図1において、軟水装置1には原水ライン2と処理水ライン3とが接続されている。前記軟水装置1は、前記原水ライン2から供給された原水中の硬度分,すなわちカルシウムイオンやマグネシウムイオンを、イオン交換樹脂によってナトリウムイオンやカリウムイオンなどの一価の陽イオンと置換させ、軟水を生成するようになっている。そして、前記軟水装置1において生成された軟水が、処理水として前記処理水ライン2へ流出するようになっている。
【0017】
前記原水ライン2には、原水硬度測定装置4が設けられている。また、前記処理水ライン3には、処理水硬度測定装置5および流量測定装置6が設けられている。さらに、前記処理水ライン3には、通水バルブ7が設けられている。前記原水硬度測定装置4,前記処理水硬度測定装置5および前記流量測定装置6の測定値は、制御部8へ入力されるようになっている。また、前記通水バルブ7は、前記制御部8により制御されるようになっており、この通水バルブ7を開状態にしたときに、前記軟水装置1における通水が行われるようになっている。
【0018】
ここで、前記原水硬度測定装置4および前記処理水硬度測定装置5は、たとえば前記原水ライン2からサンプリングされた試料水または前記処理水ライン3からサンプリングされた試料水へ、硬度測定用試薬を添加したときの発色により硬度を測定する装置である。この硬度測定用試薬を用いる装置は、より具体的には、試料水を所定量収容した透明容器(図示省略)へ硬度測定用試薬を添加して、その反応による試料水の色相の変化を吸光度や透過率から検出し、給水の硬度を測定するものである。
【0019】
さて、この発明に係る硬度測定方法について説明する。この発明に係る硬度測定方法は、前記軟水装置1からの処理水の硬度測定方法であり、前記処理水硬度測定装置5における測定方法である。
【0020】
具体的には、前記制御部8が、前記軟水装置1における硬度分除去量を算出し、予め設定された所定積算硬度分除去量X(図2参照)毎に、前記処理水硬度測定装置5に測定を行わせる。前記所定積算硬度分除去量Xは、前記軟水装置1において除去できる硬度分の量に応じて設定される(たとえば、前記軟水装置1において除去できる硬度分の量の10%等)。ちなみに、前記軟水装置1において除去できる硬度分の量は、前記軟水装置1におけるイオン交換樹脂の容量に応じて定まる。
【0021】
前記制御部8による硬度分除去量の算出について説明する。前記軟水装置1における硬度分除去量は、原水の硬度と前記軟水装置1における通水流量との積によって求まる。したがって、前記制御部8は、前記原水硬度測定装置4によって測定された原水の硬度と、前記流量測定装置6によって測定された前回測定時(前記軟水装置1における再生作動終了後における初めての測定にあっては、再生作動終了時)からの処理水の積算流量とを乗算することにより、前回測定時(前記軟水装置1における再生作動終了後における初めての測定にあっては、再生作動終了時)からの前記軟水装置1における積算硬度分除去量を算出する。
【0022】
また、前記軟水装置1における硬度分除去量は、前記軟水装置1における単位時間あたりの平均通水流量が一定であるとみなすと、原水の硬度と、前記軟水装置1における単位時間当たりの平均通水流量と、前記軟水装置1における通水時間との積により求めることができる。したがって、たとえば前記流量測定装置6が故障した場合、前記制御部8は、前記原水硬度測定装置4によって測定された原水の硬度と、前記制御部8に予め記憶された前記軟水装置1における単位時間あたりの平均通水流量と、前回測定時(前記軟水装置1における再生作動終了後における初めての測定にあっては、再生作動終了時)からの前記軟水装置1における積算通水時間とを乗算することにより、前記軟水装置1における積算硬度分除去量を算出してもよい。ここで、前記軟水装置1における通水時間としては、前記通水バルブ7の開時間を用いる。この通水バルブ7の開時間は、この通水バルブ7を制御する前記制御部8によって把握される。
【0023】
そして、前記制御部8は、算出された前回測定時(前記軟水装置1における再生作動終了後における初めての測定にあっては、再生作動終了時)からの積算硬度分除去量が、前記所定積算硬度分除去量Xになったとき、前記処理水硬度測定装置5へ測定指令信号を出力する。前記処理水硬度測定装置5は、前記制御部8からの測定指令信号が入力されると測定を行い、その測定値を前記制御部8へ出力する。
【0024】
前記制御部8は、前記処理水硬度測定装置5から入力された測定値が、正常値であるか異常値であるかの判定,すなわち予め設定された所定の硬度値を超えているか否かの判定を行う。そして、前記制御部8は、前記処理水硬度測定装置5の測定値が、複数回連続して異常値であると判定した場合、硬度漏れと判定する。
【0025】
以上説明した硬度測定方法によれば、前記軟水装置1における前記所定積算硬度分除去量X毎に硬度の測定を行うようになっており、硬度測定間隔が前記軟水装置1における前記所定積算硬度分除去量Xによって定まっている。これにより、前記軟水装置1の使用状態に応じて定期的な測定を行うことができる。したがって、図2に示すように、前記軟水装置1が通水停止状態のときがあっても、従来のように所定時間毎に測定を行う場合と比べて、定期的な測定を無駄のないように行うことができる。これにより、前記処理水硬度測定装置5における硬度測定用試薬の使用量を抑制することができ、測定に関わるランニングコストを低減させることができる。
【0026】
(第二実施形態)
つぎに、この発明に係る硬度測定方法の第二実施形態について説明する。図3は、この発明に係る硬度測定方法の第二実施形態における測定タイミングの説明図である。
【0027】
第二実施形態の硬度測定方法は、前記第一実施形態と同様に、図1に示す軟水処理システムにおいて実施され、前記軟水装置1からの処理水の硬度測定方法,すなわち前記処理水硬度測定装置5における測定方法である。以下の説明では、前記第一実施形態と共通するものとなる説明については省略する。
【0028】
この第二実施形態の硬度測定方法においては、前記第一実施形態とは異なり、処理水の硬度測定間隔にあっては、前記軟水装置1における再生作動終了時からの積算硬度分除去量が、所定測定間隔切替量XX(図2においては、XX=XX1+XX2)に到達する前と後とで異なる硬度測定間隔になっている。前記所定測定間隔切替量XXは、前記軟水装置1において除去できる硬度分の量に応じて設定され、再生作動終了時からの前記軟水装置1における積算硬度分除去量が多くなった時点,たとえば前記軟水装置1において除去できる硬度分の量の80〜90%程度に設定される。
【0029】
ここで、再生作動終了時からの積算硬度分除去量は、前記原水硬度測定装置4によって測定された原水の硬度と、前記流量測定装置6によって測定された前記軟水装置1における再生作動終了時からの処理水の積算流量とを、前記制御部8が乗算することにより算出する。また、たとえば前記流量測定装置6が故障した場合は、再生作動終了時からの積算硬度分除去量は、前記原水硬度測定装置4によって測定された原水の硬度と、前記制御部8に予め記憶された前記軟水装置1における単位時間当たりの平均通水流量と、再生作動終了時からの前記軟水装置1における積算通水時間とを、前記制御部8が乗算することにより算出してもよい。
【0030】
さて、硬度測定間隔について説明する。前記所定測定間隔切替量XXに到達する前の硬度測定間隔は、図3においては所定積算硬度分除去量X1(図2における前記所定積算硬度分除去量Xと同じ量)になっている。一方で、前記所定測定間隔切替量XXに到達した後の硬度測定間隔は、前記所定積算硬度分除去量X1よりも少ない所定積算硬度分除去量X2になっており、測定間隔が短くなっている。
【0031】
以上説明した第二実施形態の硬度測定方法によれば、前記軟水装置1における再生作動終了時からの積算硬度分除去量が多くなり、前記軟水装置1の軟水化処理能力低下による硬度漏れが起きる可能性が高くなったときにだけ、硬度測定間隔を短くして測定頻度を多くすることができる。これにより、全体的な測定頻度を抑えつつも、前記軟水装置1からの処理水における硬度漏れをより早く検出することができる。
【0032】
(第三実施形態)
つぎに、この発明に係る硬度測定方法の第三実施形態について説明する。図4は、この発明に係る硬度測定方法の第三実施形態における測定タイミングの説明図である。
【0033】
第三実施形態の硬度測定方法は、前記第一,第二実施形態と同様に、図1に示す軟水処理システムにおいて実施され、前記軟水装置1からの処理水の硬度測定方法,すなわち前記処理水硬度測定装置5における測定方法である。以下の説明では、前記第一,第二実施形態と共通するものとなる説明については省略する。
【0034】
第三実施形態の硬度測定方法においては、前記制御部8は、前記処理水硬度測定装置5の測定値が、前記所定の硬度値以下,すなわち正常値であるとき、この測定からの前記軟水装置1における積算硬度分除去量が前記所定積算硬度分除去量X1になると、次の測定を行うべく前記処理水硬度測定装置5へ測定指令信号を出力する。ちなみに、前記軟水装置1の再生作動終了後の初めての測定にあっては、前記制御部8は、再生作動終了時からの前記軟水装置1における積算硬度分除去量が前記所定積算硬度分除去量X1になると、前記処理水硬度測定装置5へ測定指令信号を出力する。
【0035】
一方、前記制御部8は、前記処理水硬度測定装置5の測定値が前記所定の硬度値を超えているとき,すなわち測定値が異常値であるとき、この測定からの前記軟水装置1における積算硬度分除去量が所定積算硬度分除去量X3になると、次の測定を行うべく前記処理水硬度測定装置5へ測定指令信号を出力する。ここで、前記所定積算硬度分除去量X3は、前記所定積算硬度分除去量X1よりも少なくなっている。したがって、前記処理水硬度測定装置5の測定値が異常値であるときは、測定値が正常値であるときの硬度測定間隔よりも短い間隔で次の測定が行われる。ちなみに、前記所定積算硬度分除去量X3は、前記所定積算硬度分除去量X2と同じかあるいは少ない量に設定される。
【0036】
そして、前記制御部8は、前記処理水硬度測定装置5の測定値が異常値から正常値に戻ったとき、この測定からの前記軟水装置1における積算硬度分除去量が前記所定積算硬度分除去量X1になると、前記処理水硬度測定装置5へ測定指令信号を出力して次の測定を行わせ、測定間隔を元に戻す。
【0037】
以上説明した第三実施形態の硬度測定方法によれば、前記処理水硬度測定装置5の測定値が異常値であるとき、測定値が正常値であるときの硬度測定間隔よりも短い間隔で次の測定を行うことで、前記軟水装置1からの処理水の硬度漏れをより早く検出することができる。そして、前記処理水硬度測定装置5の測定値が正常値であるときの測定は、異常値であるときの硬度測定間隔よりも長い間隔で行われるので、測定頻度を抑えることができる。
【0038】
以上、この発明を前記各実施形態によって説明したが、この発明は、前記各実施形態に限られるものでないことはもちろんである。たとえば、前記流量測定装置6を設けずに、原水の硬度と、前記軟水装置1における単位時間当たりの平均通水流量と、前記軟水装置1における積算通水時間とを乗算することにより、前記軟水装置1における積算硬度分除去量を算出し、測定を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】この発明に係る硬度測定方法の第一実施形態を実施する軟水処理システムの一例を示す概略的な説明図である。
【図2】この発明に係る硬度測定方法の第一実施形態における測定タイミングの説明図である。
【図3】この発明に係る硬度測定方法の第二実施形態における測定タイミングの説明図である。
【図4】この発明に係る硬度測定方法の第三実施形態における測定タイミングの説明図である。
【符号の説明】
【0040】
1 軟水装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軟水装置からの処理水の硬度測定方法であって、
前記軟水装置における所定積算硬度分除去量毎に硬度の測定を行うことを特徴とする硬度測定方法。
【請求項2】
前記所定積算硬度分除去量によって定まる処理水の硬度測定間隔にあっては、前記軟水装置における再生作動終了時からの積算硬度分除去量が、所定測定間隔切替量に到達する前と後とで異なる硬度測定間隔とし、前記所定測定間隔切替量に到達した後の硬度測定間隔を、前記所定測定間隔切替量に到達する前の硬度測定間隔より短くすることを特徴とする請求項1に記載の硬度測定方法。
【請求項3】
前記軟水装置からの処理水の測定値が異常値であるとき、測定値が正常値であるときの硬度測定間隔よりも短い間隔で次の測定を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の硬度測定方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−151571(P2008−151571A)
【公開日】平成20年7月3日(2008.7.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−338261(P2006−338261)
【出願日】平成18年12月15日(2006.12.15)
【出願人】(000175272)三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】(504143522)株式会社三浦プロテック (488)
【Fターム(参考)】