JP2002219490A - Method for preventing scaling from spa water and apparatus therefor - Google Patents
Method for preventing scaling from spa water and apparatus thereforInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、泉源から取り出さ
れた温泉水からのスケールの析出を防止するための装置
及び方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for preventing scale deposition from hot spring water extracted from a spring source.
【0002】[0002]
【従来の技術】泉源から地下温水を汲み上げている温泉
地では、温泉水中に含有される成分に起因するスケール
障害が大きな問題となっている。即ち、温泉は含有され
る成分により分類されているが、なかでも二酸化炭素泉
や炭酸水素塩泉、硫酸塩泉などは、豊富なミネラル分を
含むため、ミネラル成分と水中の炭酸分、硫酸分とが結
合することによりスケールが析出し易い。析出したスケ
ールは温泉水の取出配管やバルブを詰まらせる原因とな
るため、それを除去する必要がある。2. Description of the Related Art In hot springs where underground hot water is pumped from a spring source, scale disturbance caused by components contained in the hot spring water has become a serious problem. In other words, hot springs are classified according to the components they contain, but among them carbon dioxide springs, bicarbonate springs, and sulfate springs contain abundant minerals. The scale easily precipitates due to the bonding with The deposited scale causes clogging of hot water discharge pipes and valves, so it is necessary to remove it.
【0003】従来、温泉水のスケールの除去方法として
は酸洗浄による方法が一般的であるが、一旦スケールが
析出するとこれを除去するのは非常に困難である。しか
も、酸洗浄では洗浄廃液による環境汚染などのトラブル
も発生する。このため、スケール化により閉塞した配管
やバルブを交換することも行われているが、交換には莫
大な手間や時間、費用がかかる。Conventionally, the method of removing scale from hot spring water is generally a method using acid washing, but once scale is deposited, it is very difficult to remove the scale. In addition, in acid cleaning, troubles such as environmental pollution due to cleaning waste liquid also occur. For this reason, pipes and valves that are closed due to scaling are sometimes replaced, but replacement requires enormous labor, time, and cost.
【0004】酸洗浄や部品交換の問題を解決するものと
して、スケール分散剤を用いて温泉水中の成分のスケー
ル化を防止する方法も実施されている。この場合、分散
剤としてはポリリン酸ソーダやポリアクリル酸ソーダな
どが用いられる。いずれの薬品も少量添加で処理が行わ
れているため、添加による問題は殆どないと考えられる
が、分散剤の添加により温泉本来の香りや効能が損なわ
れる可能性があり、また、少量とはいえ薬品を添加する
ことは好ましい方法とは言えない。[0004] As a solution to the problems of acid washing and parts replacement, a method of preventing the components in hot spring water from being scaled by using a scale dispersant has been implemented. In this case, sodium polyphosphate, sodium polyacrylate, or the like is used as the dispersant. It is considered that there is almost no problem due to the addition of a small amount of any of the chemicals, but the addition of a dispersant may impair the original aroma and efficacy of the hot spring. However, adding a chemical is not a preferred method.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解決し、スケール分散剤等の薬剤の添加を必要と
することなく、従って、温泉の成分を殆ど変化させるこ
となく、温泉水系のスケール付着を防止する温泉水系の
スケール防止装置及びスケール防止方法を提供すること
を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and does not require the addition of a chemical such as a scale dispersant, and therefore does not substantially change the components of the hot spring. It is an object of the present invention to provide a hot spring water-based scale prevention apparatus and a scale prevention method for preventing scale adhesion.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の温泉水系のスケ
ール防止装置は、泉源から取り出した温泉水に電場印加
処理を行う電場印加装置を備えてなることを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided an apparatus for preventing scale of a hot spring water system, comprising an electric field applying device for applying an electric field to hot spring water taken out of a spring source.
【0007】本発明の温泉水系のスケール防止方法は、
泉源から取り出された温泉水に電場印加処理を施すこと
を特徴とする。[0007] The method for preventing scale of a hot spring water system of the present invention comprises:
It is characterized in that an electric field application process is performed on the hot spring water taken out of the spring source.
【0008】本発明では、泉源から取り出した温泉水
を、電極が反転する電場印加装置に通水し、電場印加処
理を施してスケール化傾向を低下させた後、これを温泉
水系に循環させることにより、スケール析出を防止す
る。In the present invention, the hot spring water taken out of the spring source is passed through an electric field applying device in which the electrodes are inverted, subjected to an electric field applying process to reduce the tendency to scale, and then circulated to the hot spring water system. This prevents scale deposition.
【0009】電場印加装置は、電極(陽極と陰極)間に
導電性粒子と非導電性粒子とが混合状態で充填された充
填層を有し、この電極間に電圧を印加すると、電場印加
装置内の導電性粒子は分極し、陽極に対面する部分はマ
イナスに帯電し、電場印加装置内に導入された温泉水中
のCa,Mgなどの陽イオンを引きつける。逆に、陰極
に対面する部分はプラスに帯電し、電場印加装置内に導
入された温泉水中のHCO3,OHなどの陰イオンを引
きつけ、この部分で局部的にpHが上昇する。このとき
Caイオンの存在下により炭酸カルシウムなどが生成さ
れる。ここで電極が反転するとpHが下がり炭酸カルシ
ウムは生成されなくなる。電場印加装置におけるこの反
転間隔は非常に短いため、生成する結晶は粒成長のない
非常に微細な構造で粗大化し難く、また、配管等にも付
着し難い。しかも、スケールとして付着した場合であっ
ても、このスケールは微細結晶の集合体であるため、容
易に剥離除去することができる。このようにして処理さ
れ、非常に微細な結晶が析出した電場印加処理水はスケ
ール化傾向が著しく低減されたものであり、通常、約2
4時間スケール化傾向が低減した状態を維持できる。こ
のため、この電場印加処理水を加えることにより、系全
体のスケール化傾向を低減してスケールの析出を防止す
ることが可能となる。The electric field application device has a filling layer filled with conductive particles and non-conductive particles in a mixed state between electrodes (anode and cathode). When a voltage is applied between the electrodes, the electric field application device is applied. The conductive particles inside are polarized, and the portion facing the anode is negatively charged, and attracts cations such as Ca and Mg in the hot spring water introduced into the electric field applying device. Conversely, the portion facing the cathode is positively charged and attracts anions such as HCO 3 and OH in the hot spring water introduced into the electric field application device, and the pH locally increases at this portion. At this time, calcium carbonate and the like are generated in the presence of Ca ions. Here, when the electrode is inverted, the pH drops and calcium carbonate is not generated. Since the reversal interval in the electric field applying device is very short, the generated crystal has a very fine structure without grain growth and is hard to be coarse, and hardly adheres to a pipe or the like. Moreover, even when the scale is attached as a scale, since the scale is an aggregate of fine crystals, the scale can be easily peeled and removed. The electric field-applied water treated in this manner, in which very fine crystals are precipitated, has a remarkably reduced tendency to scale.
The state where the tendency to scale for 4 hours is reduced can be maintained. For this reason, by adding the electric field application treatment water, it is possible to reduce the tendency of the entire system to be scaled and prevent scale deposition.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0011】まず、図2を参照して、本発明で用いる電
場印加装置について説明する。図2は本発明に好適な電
場印加装置10の構成を示す模式的な断面図である。First, an electric field applying device used in the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view showing the configuration of the electric field applying device 10 suitable for the present invention.
【0012】処理槽11は筒形であり、下部に敷き詰め
られた大粒径の砂利等からなる支持床12の上に、導電
性粒子13及び非導電性粒子14が混合状態で充填され
た充填層15が形成されている。充填層15は一部省略
して図示されている。処理槽11内の充填層15の上部
には展開スペース16が形成されている。The treatment tank 11 has a cylindrical shape, and is filled with conductive particles 13 and non-conductive particles 14 in a mixed state on a support bed 12 made of large-sized gravel or the like spread on the lower part. Layer 15 is formed. The filling layer 15 is partially omitted in the drawing. A development space 16 is formed above the packed layer 15 in the processing tank 11.
【0013】17は、被処理水を処理槽11内に導入す
るための配管であり、弁V1を有し、この配管17より
導入された被処理水を処理槽11内に展開させるため、
その先端は処理槽11の一側の側壁近傍に設けられた散
水器18に連結されている。この散水器18は少なくと
も処理槽11の内側に対面する部分に被処理水を散水す
るための開口部18aを有し、透水性となっている。Reference numeral 17 denotes a pipe for introducing the water to be treated into the treatment tank 11. The pipe 17 has a valve V 1, and is provided for expanding the water to be treated introduced from the pipe 17 into the treatment tank 11.
The tip is connected to a sprinkler 18 provided near one side wall of the processing tank 11. The sprinkler 18 has an opening 18a for sprinkling the water to be treated at least at a portion facing the inside of the treatment tank 11, and is water permeable.
【0014】19は、電場印加処理水を取り出すための
配管であり、弁V2を有する。処理槽11内の他半側の
側壁の近傍には、電場印加処理水を集めてこの配管19
に送るための集水器20が、散水器18に対向するよう
に設けられており、この集水器20は配管19に連結す
ると共に、少なくとも処理槽11の内側に対面する部分
において、例えば散水器18の開口部18aと対向する
面が開口部20aとなっている。Reference numeral 19 denotes a pipe for taking out the electric field applied treatment water, and has a valve V2. In the vicinity of the other half side wall in the treatment tank 11, the electric field application treatment water is collected and the
A water collector 20 is provided so as to face the water sprinkler 18. The water collector 20 is connected to the pipe 19, and at least in a portion facing the inside of the treatment tank 11, for example, water sprinkling. The surface of the container 18 facing the opening 18a is an opening 20a.
【0015】散水器18及び集水器20のそれぞれの内
部には、平板状の電極21,22が対向して収容されて
いる。電極21,22は、処理槽11の外部に設けられ
た電源装置23に接続されている。電源装置23は、電
極21,22に極性を変えて直流又は交流を通電するよ
うに構成されている。In each of the sprinkler 18 and the water collector 20, flat electrodes 21 and 22 are accommodated facing each other. The electrodes 21 and 22 are connected to a power supply device 23 provided outside the processing tank 11. The power supply device 23 is configured to supply a direct current or an alternating current to the electrodes 21 and 22 by changing the polarity.
【0016】また、処理槽11内の下部には、槽内を洗
浄するために、充填層15の下方の支持床12内に開口
部24aを有する散水/散ガス器24が配置されてお
り、この散水/散ガス器24に、弁V3を有する洗浄用
配管25が接続されている。一方、処理槽11の上部に
は弁V4を有する洗浄排水/ガス排出配管26が接続さ
れている。In the lower part of the treatment tank 11, a water sprinkler / gas sparger 24 having an opening 24a in the support floor 12 below the packed bed 15 is disposed for cleaning the inside of the tank. A cleaning pipe 25 having a valve V3 is connected to the watering / gassing device 24. On the other hand, a cleaning drain / gas discharge pipe 26 having a valve V4 is connected to an upper portion of the processing tank 11.
【0017】電極21,22としては、グラファイト、
石炭、金属、金属酸化物、貴金属、貴金属酸化物又はこ
れらの表面コーティング層を有する不溶性の電極を使用
することができ、好ましくは白金族元素の単体若しくは
その酸化物の電極、或いは電極の表面全体若しくは適当
な割合で白金族元素の単体酸化物で被覆した電極が挙げ
られる。The electrodes 21 and 22 are made of graphite,
Coal, metal, metal oxide, noble metal, noble metal oxide or an insoluble electrode having a surface coating layer thereof can be used, preferably an electrode of a platinum group element alone or its oxide, or the entire surface of the electrode Alternatively, an electrode coated with a simple substance oxide of a platinum group element at an appropriate ratio may be used.
【0018】白金族元素としては、ルテニウム、ロジウ
ム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び白金を挙
げることができ、この中でも白金、ルテニウム又はイリ
ジウムが好ましい。電極表面を白金族元素の単体又は酸
化物で被覆する場合、電極本体の材料は特に制限はない
が、耐食性材料であることが好ましい。耐食性材料とし
ては、例えばチタン、ステンレス鋼、銀、炭素、アルミ
ニウム等を挙げることができる。Examples of the platinum group element include ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium and platinum, and among them, platinum, ruthenium and iridium are preferable. When the electrode surface is coated with a platinum group element element or oxide, the material of the electrode body is not particularly limited, but is preferably a corrosion-resistant material. Examples of the corrosion-resistant material include titanium, stainless steel, silver, carbon, and aluminum.
【0019】電極21,22の材質は同一であっても異
なっていても良い。The materials of the electrodes 21 and 22 may be the same or different.
【0020】電極21,22の形状としては板状、筒
状、棒状、これらを分割した形状、これらを組み合わせ
たもの等が挙げられる。これらの電極は長尺形状のもの
を立設させて対向するように並べて配置するのが好まし
い。The shapes of the electrodes 21 and 22 include a plate shape, a cylindrical shape, a rod shape, a divided shape thereof, a combination thereof, and the like. It is preferable that these electrodes have a long shape and are arranged side by side so as to face each other.
【0021】電極21,22を処理槽11の内壁に接す
るように設けると処理槽11内を有効に利用でき、好ま
しいが、内壁から離れた状態で配置してもよい。電極2
1,22は緻密質のものが好ましいが、焼結金属のよう
な多孔質のものを用いることもでき、後者の場合、電場
印加装置の被処理水散水手段と電場印加処理水集水手段
とを兼用することもできる。When the electrodes 21 and 22 are provided so as to be in contact with the inner wall of the processing tank 11, the inside of the processing tank 11 can be effectively used, and it is preferable that the electrodes 21 and 22 are arranged apart from the inner wall. Electrode 2
It is preferable that the materials 1 and 22 are dense, but a porous material such as a sintered metal can also be used. In the latter case, the water spraying means and the water collecting means of the electric field applying device are used. Can also be used.
【0022】充填層15を形成する導電性粒子13とし
ては、電極と同じ不溶性のものを使用することが好まし
い。例えば、グラファイト、金属、金属酸化物、貴金
属、貴金属酸化物、及びこれらの表面コーティング層を
有するものを挙げることができ、この中でも白金族元
素、その酸化物、グラファイト及び金属酸化物が好まし
い。コーティング層を有するものとしては活性炭、プラ
スチック粒子、チタン粒子等を白金族元素やその酸化物
のような不溶性のものでコーティングした粒子を用いる
ことができる。As the conductive particles 13 forming the filling layer 15, it is preferable to use the same insoluble particles as the electrodes. For example, graphite, a metal, a metal oxide, a noble metal, a noble metal oxide, and those having a surface coating layer thereof can be mentioned, and among them, a platinum group element, its oxide, graphite, and a metal oxide are preferable. As a material having a coating layer, particles obtained by coating activated carbon, plastic particles, titanium particles, or the like with an insoluble material such as a platinum group element or an oxide thereof can be used.
【0023】一方、非導電性粒子14は導電性粒子13
間に介在して絶縁性を保つためのものであり、一般に絶
縁体とされているガラス、セラミック、プラスチック、
ケイ酸アルミニウム、長石、石英、砂利などの不溶性の
非導電性粒子が好ましく、中でもガラス、セラミック、
プラスチック、ケイ酸アルミニウムが特に好ましい。On the other hand, the non-conductive particles 14
It is intended to maintain insulation by interposing between them, and is generally used as an insulator glass, ceramic, plastic,
Aluminum silicate, feldspar, quartz, insoluble non-conductive particles such as gravel are preferred, among which glass, ceramic,
Plastics and aluminum silicate are particularly preferred.
【0024】導電性粒子13及び非導電性粒子14の粒
子形状は球形、不定形など任意であり、粒径は0.5〜
70mm、好ましくは20〜50mm、比重は1.05
〜4、好ましくは1.1〜3、沈降速度は1000〜3
50000cm/sec、好ましくは2000〜200
00cm/secのものを使用することができる。導電
性粒子と非導電性粒子の沈降速度の差は、後述の如く、
均一な充填層を形成するために、小さいことが好まし
く、例えば、導電性粒子の沈降速度の30%以下、好ま
しくは20%以下、特に好ましくは5%以下であること
が望ましい。The particle shape of the conductive particles 13 and the non-conductive particles 14 is arbitrary, such as spherical or irregular, and the particle size is 0.5 to
70 mm, preferably 20 to 50 mm, specific gravity 1.05
-4, preferably 1.1-3, the sedimentation speed is 1000-3
50,000 cm / sec, preferably 2000 to 200
One having a diameter of 00 cm / sec can be used. The difference between the settling speed of the conductive particles and the non-conductive particles, as described below,
In order to form a uniform filling layer, the thickness is preferably small, for example, 30% or less, preferably 20% or less, particularly preferably 5% or less of the sedimentation velocity of the conductive particles.
【0025】また、充填層15を構成する導電性粒子1
3と非導電性粒子14との混合割合は、非導電性粒子1
4が導電性粒子13,13間に介在することにより導電
性粒子13,13同士の接触を妨げることができる程度
であればよく、それぞれの形状、粒径等により異なる
が、一般的には容量比で導電性粒子1に対して非導電性
粒子0.5〜2、好ましくは0.7〜1.5とするのが
好ましい。The conductive particles 1 forming the filling layer 15
3 and the non-conductive particles 14 are mixed with the non-conductive particles 1
It is sufficient that the conductive particles 4 intervene between the conductive particles 13 so as to prevent the conductive particles 13 from contacting each other. The ratio is preferably 0.5 to 2, more preferably 0.7 to 1.5, of the non-conductive particles with respect to the conductive particles 1 in a ratio.
【0026】これらの導電性粒子13と非導電性粒子1
4の混合物を処理槽11内に充填して充填層15を形成
するが、形成される充填層15の充填高さは、電極2
1,22の上端部と同程度又は上端部より若干高くする
のが好ましい。充填層15と電極21,22とは接触し
てもよいが、接触しない方が好ましい。後者の場合、透
液性の隔膜で遮断することができ、この場合、図示の如
く、散水器18及び集水器20で遮断するのが好まし
い。The conductive particles 13 and the non-conductive particles 1
4 is filled in the treatment tank 11 to form the packed layer 15, and the filling height of the formed packed layer 15 is
It is preferable that the upper and lower portions are approximately the same as or slightly higher than the upper end portions. The filling layer 15 and the electrodes 21 and 22 may be in contact with each other, but are preferably not in contact with each other. In the latter case, the water can be blocked by a liquid-permeable diaphragm. In this case, it is preferable that the water be blocked by the sprinkler 18 and the water collector 20 as shown.
【0027】電場印加装置1は電極21,22間に極性
を変えながら通電して導電性粒子13に極性が変わるバ
イポーラ電極を形成するように構成される。この場合、
導電性粒子13,13同士が非導電性粒子14によって
非接触状態に保たれていれば電極21,22間に通電す
るだけでバイポーラ電極が形成されるので、電源装置2
3から電極21,22に接続する回路に極性を変えて給
電するようにすれば良い。極性を変える方法としては2
個の電極又は電極群に交互に正負電圧を印加するよう
に、直流を反転しながら給電してもよく、また交流を給
電してもよい。複数の電極を3個以上のグループに分
け、順次極性を変えるようにしてもよく、例えば3個の
グループの場合3相交流を給電して極性を変えてもよ
い。The electric field applying device 1 is configured to form a bipolar electrode having a changed polarity on the conductive particles 13 by applying a current between the electrodes 21 and 22 while changing the polarity. in this case,
If the conductive particles 13 are kept in a non-contact state by the non-conductive particles 14, a bipolar electrode is formed only by applying a current between the electrodes 21 and 22.
The power may be changed from 3 to the circuit connected to the electrodes 21 and 22 while changing the polarity. 2 ways to change polarity
Power may be supplied while inverting DC, or AC may be supplied so that positive and negative voltages are alternately applied to the electrodes or electrode groups. The plurality of electrodes may be divided into three or more groups and the polarity may be changed sequentially. For example, in the case of three groups, the polarity may be changed by supplying a three-phase alternating current.
【0028】このような電場印加装置10による電場印
加処理工程においては、弁V1、V2を開いて、配管1
7から散水器18を通して充填層15に被処理水(温泉
水)を通水すると共に、電極21,22に正負の電圧を
印加すると、導電性粒子13は非導電性粒子14が介在
することで相互に非接触状態であるため、導電性粒子1
3の片側が正、反対側が負の双極状態に分極し、バイポ
ーラ電極が形成される。例えば、電極21を陽極として
正の電荷をかけ、電極22を陰極として負の電極をかけ
ると、導電性粒子13の電極21に近い側がマイナスに
帯電して陰極となり、反対側の電極22に近い側がプラ
スに帯電して陽極となる。このため、前述の如く、導電
性粒子のマイナスに帯電した側に温泉水中のCa,Mg
等の陽イオンが引きつけられ、ブラスに帯電した側にH
CO3,OHなどの陰イオンが引きつけられる。そし
て、電極が反転することによりスケール成分が反応し、
粗大化し難く、かつ配管等に付着し難い微細結晶が析出
し、スケール化傾向が低減された電場印加処理水が得ら
れる。得られた電場印加処理水は、集水器20で集水さ
れ、配管19より取り出される。In the electric field applying process by the electric field applying apparatus 10, the valves V 1 and V 2 are opened and the pipe 1 is opened.
When water to be treated (hot spring water) is passed through the filling layer 15 through the sprinkler 18 and a positive / negative voltage is applied to the electrodes 21 and 22, the conductive particles 13 are interposed by the non-conductive particles 14. Since they are not in contact with each other, the conductive particles 1
3 is polarized in a positive bipolar state on one side and in a negative bipolar state on the other side, forming a bipolar electrode. For example, when a positive charge is applied using the electrode 21 as an anode and a negative electrode is applied using the electrode 22 as a cathode, the side closer to the electrode 21 of the conductive particles 13 becomes negatively charged and becomes a cathode, and is closer to the electrode 22 on the opposite side. The side is positively charged and becomes an anode. For this reason, as described above, the Ca, Mg in the hot spring water is provided on the negatively charged side of the conductive particles.
Cations are attracted, and H
Anions such as CO 3 and OH are attracted. Then, the scale component reacts by the inversion of the electrode,
Fine field crystals that hardly become coarse and hardly adhere to pipes and the like are precipitated, and water treated with an electric field applied with reduced tendency to scale can be obtained. The obtained electric field applied treated water is collected by the water collector 20 and taken out from the pipe 19.
【0029】このような温泉水の電場印加処理処理に当
たり、電場印加装置10の電極21,22に印加する電
圧は、水酸化物イオン及び酸化物が必要量発生するよう
な値であれば良く、特に範囲はないが、水質に応じて可
変できるようにするのが好ましい。更に、処理を安定的
に行うために電圧は一定に保つことができるよう自動制
御できることが好ましく、印加電圧は5〜40V、好ま
しくは20〜30V、電流強度は通常0.01〜0.2
A/dm2、好ましくは0.02〜0.08A/d
m2、正又は負の極性に維持する時間、即ち極性の切換
間隔(反転間隔)は短い方が好ましい。The voltage applied to the electrodes 21 and 22 of the electric field application device 10 in such an electric field application treatment of the hot spring water may be a value that generates a required amount of hydroxide ions and oxides. Although there is no particular range, it is preferable to be able to change according to the water quality. Further, in order to stably perform the treatment, it is preferable that the voltage can be automatically controlled so that the voltage can be kept constant. The applied voltage is 5 to 40 V, preferably 20 to 30 V, and the current intensity is usually 0.01 to 0.2.
A / dm 2 , preferably 0.02 to 0.08 A / d
It is preferable that m 2 , the time to maintain the positive or negative polarity, that is, the polarity switching interval (reversal interval) be shorter.
【0030】即ち、この時間が長いと、析出する結晶が
粗大化して本発明の効果を得ることができない上に、電
極表面で硬度成分が析出、付着して導電率の低下の問題
が発生する。この電極面のスケールの析出、付着を防止
すると共に、微細結晶を析出するために、反転間隔は短
い方がよく、4分以下が好ましい。この時間をより短時
間とすることにより、電極表面上のスケール成分を成長
させることなく、水中に流すことができると共に、極微
細でスケールし難い結晶を析出させることができ、好ま
しい。この反転間隔は特に6〜60秒間とするのが好ま
しい。That is, if this time is long, the precipitated crystals are coarsened and the effect of the present invention cannot be obtained, and the hardness component precipitates and adheres to the electrode surface to cause a problem of a decrease in conductivity. . In order to prevent the deposition and adhesion of scale on the electrode surface and to deposit fine crystals, the inversion interval is preferably short, and is preferably 4 minutes or less. By making this time shorter, it is possible to flow into water without growing the scale component on the electrode surface, and it is possible to precipitate ultrafine crystals that are difficult to scale, which is preferable. The reversal interval is particularly preferably from 6 to 60 seconds.
【0031】ところで、電場印加装置1では、電場印加
処理を連続的に行うと、結晶や被処理水中の濁質が充填
層15に捕捉され、充填層15が目詰まりし、通水が困
難となり、被処理水の給水圧が上昇する場合があるの
で、この場合には、通水を停止し、充填層15の洗浄を
行う。この洗浄は、給水圧の上昇を検知したときに行う
ようにしても良く、また、一定の運転時間又は通水量に
なったことを検知して、洗浄を行うように設定しても良
い。In the electric field applying apparatus 1, when the electric field applying process is continuously performed, the crystals and the suspended matter in the water to be treated are trapped in the packed layer 15, the packed layer 15 is clogged, and it becomes difficult to flow water. In this case, the supply pressure of the water to be treated may increase. In this case, the water supply is stopped and the packed bed 15 is washed. This cleaning may be performed when an increase in the water supply pressure is detected, or may be set so as to perform the cleaning by detecting that a certain operation time or the amount of flowing water has been reached.
【0032】洗浄工程を実施するには、まず、弁V1,
V2を閉じて配管17からの被処理水の導入を停止し、
弁V3,V4を開き、洗浄用配管25から散水/散ガス
器24を介して洗浄水及び/又はガス(以下、洗浄水等
という)を、充填層15の下部に導入する。導入された
洗浄水等により、充填層15を展開スペース16にまで
展開させて導電性粒子13及び非導電性粒子14をほぐ
し、粒子13,14に捕捉された濁質及び結晶を洗い流
す。洗浄に使用された洗浄水等は、洗浄排水/ガス排出
配管26から排出する。In order to perform the cleaning step, first, the valves V1,
V2 is closed to stop the introduction of the water to be treated from the pipe 17,
The valves V3 and V4 are opened, and washing water and / or gas (hereinafter referred to as washing water or the like) is introduced into the lower part of the packed bed 15 from the washing pipe 25 through the sprinkler / sprayer 24. With the introduced washing water or the like, the filling layer 15 is expanded to the expansion space 16 to loosen the conductive particles 13 and the non-conductive particles 14, and the turbidity and crystals trapped by the particles 13 and 14 are washed away. The cleaning water used for cleaning is discharged from the cleaning drain / gas discharge pipe 26.
【0033】洗浄後、弁V3を閉じて配管25からの洗
浄水等の導入を停止すると、展開した導電性粒子13及
び非導電性粒子14は沈降して充填層15が形成され
る。After the cleaning, when the valve V3 is closed and the introduction of the cleaning water or the like from the pipe 25 is stopped, the developed conductive particles 13 and non-conductive particles 14 settle and the filling layer 15 is formed.
【0034】このとき導電性粒子13と非導電性粒子1
4の沈降速度の差が、前述の如く、導電性粒子の沈降速
度の30%以下、好ましくは20%以下、特に好ましく
は5%以下であれば、洗浄水等の供給停止により導電性
粒子13と非導電性粒子14は均一に混合状態で沈降
し、ほぼ均一な分散状態の充填層15が形成されるた
め、この充填層15にただちに通水を再開することがで
きる。混合が不十分な場合には散水/散ガス器24から
ガス等を導入して攪拌混合を行ってもよい。At this time, the conductive particles 13 and the non-conductive particles 1
As described above, if the difference in the sedimentation speed of No. 4 is 30% or less, preferably 20% or less, particularly preferably 5% or less of the sedimentation speed of the conductive particles, the supply of the cleaning water or the like is stopped. The non-conductive particles and the non-conductive particles 14 are uniformly settled in a mixed state, and the filled layer 15 in a substantially uniform dispersed state is formed. Thus, water can be immediately restarted in the filled layer 15. If the mixing is insufficient, a gas or the like may be introduced from the watering / gassing device 24 to perform stirring and mixing.
【0035】本発明に従って、温泉水の電場印加処理を
行うために、このような電場印加装置を設置する場合、
電場印加装置が故障した際に容易に修理できるように、
好ましくは地上に設置する。具体的な処理方法として
は、例えば、図1(a)に示す如く、泉源1の揚湯管の
先端口2から汲み上げポンプ3で温泉水を汲み上げ、貯
湯タンク4を経て温泉浴場8に供給している温泉水系に
おいて、貯湯タンク4から温泉水を抜き出して揚湯管の
先端口2に戻す循環ラインを設け、貯湯タンク4内の温
泉水の一部を抜き出し、電場印加装置6で電場印加処理
した後、昇圧ポンプ7で昇圧して揚湯管の先端口2に戻
す方法が挙げられる。このようにして、硬度成分を含む
温泉水を電場印加装置6に通水し、スケール化傾向を低
減させた後、泉源1に戻すことにより、温泉水系全体の
スケール付着防止効果を得ることができる。According to the present invention, when such an electric field applying device is installed in order to perform the electric field applying treatment of hot spring water,
When the electric field applying device breaks down, it can be easily repaired.
Preferably, it is installed on the ground. As a specific treatment method, for example, as shown in FIG. 1A, hot spring water is pumped up from a tip end 2 of a hot water pipe of a hot spring 1 by a pump 3 and supplied to a hot spring bath 8 via a hot water storage tank 4. In the hot spring water system, a circulation line for extracting hot spring water from the hot water storage tank 4 and returning it to the end port 2 of the hot water pipe is provided, a part of the hot spring water in the hot water storage tank 4 is extracted, and an electric field application process is performed by the electric field application device 6. After that, there is a method in which the pressure is increased by the pressure increasing pump 7 and returned to the end port 2 of the hot water pipe. In this way, the hot spring water containing the hardness component is passed through the electric field application device 6 to reduce the tendency to scale, and then returned to the spring source 1, whereby an effect of preventing scale adhesion of the entire hot spring water system can be obtained. .
【0036】なお、温泉水の温度が過度に高温である場
合には、電場印加装置6が熱で劣化する恐れがあること
から、図1(b)に示す如く、冷却器5を設け、貯湯タ
ンク4内の温泉水を冷却器5で冷却した後電場印加装置
6で電場印加処理して泉源1に戻すようにする。一般に
電場印加装置6は、60℃程度の温度までは耐熱性を有
するため、温泉水の温度が60℃を超える場合には、好
ましくは冷却器5で60℃以下に冷却して電場印加処理
する。If the temperature of the hot spring water is excessively high, the electric field applying device 6 may be deteriorated by heat. Therefore, as shown in FIG. After the hot spring water in the tank 4 is cooled by the cooler 5, an electric field is applied by the electric field applying device 6 and returned to the spring source 1. In general, the electric field applying device 6 has heat resistance up to a temperature of about 60 ° C., and therefore, when the temperature of the hot spring water exceeds 60 ° C., the electric field applying treatment is preferably performed by cooling the water to 60 ° C. or less with the cooler 5. .
【0037】この冷却器5には適当な熱交換器を用い、
温泉水との熱交換により得られた熱を他の部分の加温に
使用することも可能である。An appropriate heat exchanger is used for the cooler 5.
The heat obtained by heat exchange with hot spring water can be used for heating other parts.
【0038】電場印加処理する温泉水の割合は、泉源の
規模、温泉水の成分、配管系の構成によるスケール化傾
向等に応じて適宜決定されるが、通常の場合、汲み上げ
量に対して20〜80%程度とするのが好ましい。電場
印加処理量がこの範囲よりも少ないと十分なスケール析
出防止効果を得ることができず、この範囲よりも多くて
もスケール析出防止効果の向上は認められず、徒に電場
印加処理コストが嵩み、好ましくない。The proportion of the hot spring water to be subjected to the electric field application is appropriately determined according to the scale of the hot spring source, the composition of the hot spring water, the tendency to scale by the configuration of the piping system, and the like. It is preferably set to about 80%. If the electric field application treatment amount is less than this range, a sufficient scale deposition preventing effect cannot be obtained, and if the amount exceeds this range, no improvement in the scale precipitation preventing effect is observed, and the electric field application treatment cost is unnecessarily high. Only, not preferred.
【0039】図1では貯湯タンクから温泉水を引き抜い
て電場印加処理した後泉源に戻す方法を例示したが、本
発明は何ら図示の方法に限定されず、泉源から直接温泉
水を汲み上げて電場印加装置に通水して電場印加処理し
た後泉源に戻すようにしても良い。また、泉源からの揚
湯管に分岐して揚湯した温泉水の一部を電場印加装置に
通水して電場印加処理した後この揚湯管に戻すようにし
ても良いが、揚湯管を含む温泉水系全体のスケールを防
止する上では、電場印加処理水を泉源に戻し、泉源のス
ケール化傾向を低減するようにすることが望ましい。FIG. 1 illustrates a method of extracting hot spring water from a hot water storage tank, applying an electric field, and then returning the hot spring water to the spring source. However, the present invention is not limited to the illustrated method. The water may be passed through the device, subjected to an electric field application process, and then returned to the spring source. Alternatively, a part of the hot spring water branched from the spring source to the hot water pipe and passed to the hot water pipe may be returned to the hot water pipe after passing the electric field application device through the electric field applying device and applying an electric field. In order to prevent the scale of the entire hot spring water system including the above, it is desirable to return the electric field applied treatment water to the spring source to reduce the tendency of the spring source to scale.
【0040】[0040]
【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。The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples.
【0041】実施例1 図2に示す構成の電場印加装置を用い、図3に示すよう
に、実際の温泉水系に似せた試験装置を組み立て、配管
のスケール付着抑制効果を調べた。この試験装置は、温
泉水をタンク31に一旦貯留した後、貯蓄池32を経て
流出させるものであり、3t/hrで流入する容量10
tのタンク31内の温泉水をポンプ33により2.4t
/hrで取り出して、下記条件で電場印加装置34によ
り電場印加処理した後タンク31に循環した。試験水と
した温泉水はカルシウム硬度がおよそ250mg−Ca
CO3/Lの鉱泉であり、温度は50℃であったため、
電場印加装置24に直接導入して循環させた。 [電場印加処理条件] 電圧 28V 電流強度 0.06A/dm2 極性の反転時間 35秒→45秒→35秒→45秒→
……………………の繰り返し(一方の電極は35秒間+
極→45秒間−極→35秒間+極→……………………で
繰り返し、他方の電極は35秒間−極→45秒間+極→
35秒間−極→……………………で繰り返す。)Example 1 As shown in FIG. 3, an electric field applying apparatus having the structure shown in FIG. 2 was used.
Then, assembling a test device that resembles the actual hot spring water system,
Was examined for the effect of inhibiting the adhesion of scale. This test equipment is
After storing the spring water in the tank 31 once, it goes through the reservoir 32
To be discharged, and the capacity 10 flowing at 3 t / hr
The hot spring water in the tank 31 of 2.4 t
/ Hr and taken out by the electric field applying device 34 under the following conditions.
After the electric field application process, the mixture was circulated to the tank 31. With test water
Hot spring water has a calcium hardness of about 250mg-Ca
CO3/ L spa and the temperature was 50 ° C,
It was directly introduced into the electric field applying device 24 and circulated. [Electric field application processing conditions] Voltage 28 V Current intensity 0.06 A / dm2 Polarity reversal time 35 seconds → 45 seconds → 35 seconds → 45 seconds →
…………………… (One electrode is +
Pole → 45 seconds-Pole → 35 seconds + Pole → ……………………
Repeat the other electrode for 35 seconds-pole → 45 seconds + pole →
Repeat for 35 seconds-pole → …………………. )
【0042】タンクからポンプに到る配管の一部を取り
外せるようにし、10日ごとに50日間配管に付着した
スケールの厚さを測定し、結果を表1に示した。The thickness of the scale attached to the pipe was measured every 10 days for 50 days so that a part of the pipe from the tank to the pump could be removed. The results are shown in Table 1.
【0043】比較例1 実施例1において、電場印加装置による電場印加処理を
行わなかったこと以外は同様にしてスケールの付着厚さ
を調べ、結果を表1に示した。Comparative Example 1 The scale thickness was measured in the same manner as in Example 1 except that the electric field application process was not performed by the electric field application device. The results are shown in Table 1.
【0044】[0044]
【表1】 [Table 1]
【0045】表1より明らかなように、スケール付着量
は電場印加処理を行った実施例1の場合の方が、電場印
加処理を行わない比較例1に比べて格段に少なかった。
また、付着したスケールを調べたところ、実施例1の温
泉水のスケールはフィルム状に薄く付着していたのに対
し、比較例1のスケールは不均一に析出していた。そし
て、実施例1の配管に付着したスケールは容易に剥離で
きるのに対し、比較例1のスケールは剥離除去するのが
非常に困難であった。As is clear from Table 1, the amount of scale attached was significantly smaller in Example 1 in which the electric field application process was performed than in Comparative Example 1 in which the electric field application process was not performed.
When the scale of the attached hot spring water was examined, the scale of the hot spring water of Example 1 was thinly adhered in the form of a film, whereas the scale of Comparative Example 1 was unevenly deposited. The scale attached to the pipe of Example 1 could be easily peeled off, whereas the scale of Comparative Example 1 was very difficult to peel off.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、薬
品の添加を必要とすることなく、従って、温泉水の成分
を殆ど劣化させることなく、温泉水系の配管やバルブの
スケールの付着を有効に防止することができ、しかも、
スケールが付着した場合であっても容易に剥離除去する
ことが可能となる。As described in detail above, according to the present invention, there is no need to add chemicals, and therefore, there is little deterioration of the components of the hot spring water, and the scale of the pipes and valves of the hot spring water is attached. Can be effectively prevented, and
Even when the scale is attached, it can be easily peeled and removed.
【0047】本発明は、温泉水系に電場印加装置と温泉
水の循環水系を増設するのみで実施することができ、ま
た、電場印加装置は、電源供給のみで運転することがで
き、メンテナンスの必要は殆どなく、極めて容易に実施
可能である。The present invention can be carried out only by adding an electric field applying device and a circulating water system for hot spring water to the hot spring water system. The electric field applying device can be operated only by supplying power, and requires maintenance. Are very few and can be implemented very easily.
【図1】本発明の温泉水系のスケール防止装置及びスケ
ール防止方法の実施の形態を示す系統図である。FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a scale prevention device and a scale prevention method for a hot spring water system of the present invention.
【図2】本発明に好適な電場印加装置の構成を示す模式
的な断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view showing a configuration of an electric field applying device suitable for the present invention.
【図3】実施例1で用いた試験装置を示す系統図であ
る。FIG. 3 is a system diagram showing a test apparatus used in Example 1.
1 泉源 2 揚湯管先端口 3 汲み上げポンプ 4 貯湯タンク 5 冷却器 6 電場印加装置 7 昇圧ポンプ 8 温泉浴場 10 電場印加装置 11 処理槽 12 支持床 13 導電性粒子 14 非導電性粒子 15 充填層 16 展開スペース 18 散水器 20 集水器 21,22 電極 23 電源装置 24 散水/散ガス器 31 タンク 32 貯蓄池 33 ポンプ 34 電場印加装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 spring source 2 hot water pipe tip opening 3 pumping pump 4 hot water storage tank 5 cooler 6 electric field applying device 7 boosting pump 8 hot spring bath 10 electric field applying device 11 treatment tank 12 support floor 13 conductive particles 14 non-conductive particles 15 filling layer 16 Deployment space 18 water sprinkler 20 water collector 21,22 electrode 23 power supply device 24 watering / gassing device 31 tank 32 reservoir 33 pump 34 electric field applying device
Claims (3)
理を行う電場印加装置を備えてなる温泉水系のスケール
防止装置。1. A hot spring water-based scale prevention device comprising an electric field applying device for applying an electric field to hot spring water taken out of a spring source.
陽極と陰極とが反転するバイポーラ電極を備えることを
特徴とする温泉水系のスケール防止装置。2. The electric field applying device according to claim 1,
A hot spring water-based scale prevention device comprising a bipolar electrode whose anode and cathode are inverted.
処理を施す温泉水系のスケール防止方法。3. A method for preventing scale of a hot spring water system, wherein an electric field is applied to hot spring water extracted from a spring source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001020285A JP2002219490A (en) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | Method for preventing scaling from spa water and apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
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