CN101193823A - 电透析装置、排水处理方法及氟处理系统 - Google Patents
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Abstract
电透析装置具备具有阳极(2)的阳极室(10)和具有阴极(3)的阴极室(50)。电透析装置具备：脱盐室(40)，从被供给的排水中除去氟离子，从而生成处理水；浓缩室(30)，将从脱盐室(40)转移的排水中的氟离子浓缩，从而生成浓缩水；缓冲室(20)，进行隔断，以使排水中的氟离子不会从浓缩室(30)直接流入到阳极室(10)中。此外，电透析装置具有将纯水供给到阳极室(10)中的路径、和将从阳极室(10)出来的流出水供给到缓冲室(20)中的路径。
Description
技术领域
本发明涉及电透析装置，特别涉及将例如以下含有氟的液体作为处理对象的电透析装置：(1)来自有关半导体制造、液晶制造或电子部件制造的装置的排水或将该排水进行了前处理后的排水、(2)将在半导体制造、液晶制造或电子部件制造中使用的PFC气体用除害装置分解而生成的气体通过水或碱水清洗而产生的排水或将该排水进行了前处理后的排水、(3)弗里昂类破坏业中用弗里昂类破坏设施分解弗里昂而生成的气体通过水或碱水清洗而产生的排水或将该排水进行了前处理后的排水、(4)作为将水溶液中的氟作为氟化钙(CaF2)回收的氟再资源化装置的处理水的排水或将该排水进行了前处理后的排水等。此外，本发明涉及使用了该电透析装置的排水处理方法。进而，本发明涉及使用该电透析装置来处理氟的氟处理系统。
背景技术
开发能够减小从各种工序中作为副产物或废弃物排出的排水中含有的中性盐、废酸、废碱带来的环境负荷、并且能够将副产物或废弃物中的有用成分回收再利用的技术是各种工厂中的较大的课题。此外，如果能够将在从排水中除去给环境带来负荷的物质时得到的处理水在工厂内再利用，当然是更优选的。
例如，从半导体、液晶或电子部件的制造工序大量地产生几十到几百mg-F/L的稀薄含氟排水。该稀薄含氟排水到目前为止通过使用氢氧化钙(Ca(OH)2)的凝聚沉淀法处理。但是，根据该凝聚沉淀法，有大量地产生处理性较差的污泥的问题。由于该由来于氟的污泥产生量随着排水水量的增加而增加，所以一直在研究稀薄含氟排水的减容化，但到目前为止还没有有效浓缩的技术。产生的污泥不将氟再利用而被填埋处理，处理水也由于大量地含有Ca，所以再利用较困难，通常被放流到外部。
作为排气清洗装置的清洗用水，使用工业用水或市政水较便宜而较多使用，所以特别在对将PFC气体用除害装置分解而生成的气体进行水清洗时产生的排水中，含有在工业用水及市政水中原本含有的Ca。Ca容易与氟反应而生成难溶性的氟化钙(CaF2)并沉降、或者在碱性的水溶液中形成氢氧化物而沉淀。因此，难以将在上述排水中含有的氟分离或浓缩。
如果将在水溶液的浓缩操作中使用的通常的水处理技术应用在含氟排水的处理中，则已知有各种问题。例如，在想要通过RO膜处理将含氟排水浓缩的情况下，由于氢氢氟酸(HF)的膜透过性较高，所以有泄漏到膜透过水侧的HF较多、不能有效率地浓缩并且处理水中的氟浓度较高的问题。
此外，蒸发浓缩法在想要将10,000mg/L左右以上的浓的排水进一步浓缩时是有效的方法，但即使想要应用到稀薄排水中，由于有关水蒸发的能量消耗变大，所以有难以应用的问题。此外，由于在蒸馏水中也携带有氟离子，所以也有蒸馏水的氟浓度较高，难以直接再利用的缺点。
相对于这些方法，电透析法对于将离子浓度为从1,000mg/L到10,000mg/L左右的浓度的排水进行浓缩或脱盐来说是良好的方法，作为从碱水进行饮料水的制造、酸的回收、盐类的浓缩技术已实用化。但是，电透析法由于不能进行高度的脱盐，所以在处理水中较多地残留有离子，所以如果想要应用到排水处理中，则有需要进行处理水的二次处理的情况。
此外，在含有形成金属氢氧化物的金属离子的酸排水的处理中使用电透析法的情况下，需要采取对策以使得在电透析槽内不会生成金属氢氧化物。此外，如果要应用到含有氟的排水的处理中，则有电透析槽的电极被氟腐蚀的问题。
此外，氟离子作为有可能产生有关人的健康的危害的有害物质是排水限制的对象物质，在日本，在排出到海域以外的公共用水域中时设定为8mg/L以下、在排出到海域中时设定为15mg/L以下作为通用排水基准。此外，在以保护人的健康为目的的环境基准中设定为0.8mg/L，将含氟排水处理后的处理水中的氟浓度不仅要满足通用排水基准，而且希望尽可能地接近于环境基准。
但是，在含氟排水的处理中使用凝聚沉淀法的情况下，如果想要使处理水中的氟浓度接近于环境基准，则有凝聚沉淀所需要的化学试剂的使用量急剧地增加、污泥的产生量显著地增加的问题。
此外，在从含氟排水中将氟除去而作为纯水制造用的原水等实现再利用的情况下，希望降低氟浓度，优选降低到1mg/L以下。这是因为，在氟浓度超过1mg/L的情况下，在与例如地下水或自来水等含Ca水混合而形成纯水制造用原水的情况下，会因纯水制造过程中的杂质的分离、浓缩操作生成氟化钙而将纯水制造装置堵塞。
作为使用电透析技术处理含氟排水等的以往技术，有以下所示的技术。
在特开昭54-20196号公报中，公开了在使用阳离子交换膜和阴离子交换膜的电透析槽中将含有氟离子(F-)及钙离子(Ca2+)的电解质水溶液脱盐浓缩的电透析处理方法。在该方法中，使用交替地配置有脱盐室和浓缩室的电透析槽以极限电流密度的1/2以下的电流密度进行运转，使比其他阴离子更难在阴离子交换膜中移动的氟离子残留在脱盐室中，抑制浓缩室中的CaF2水垢析出，由此来进行脱盐处理。
在特许第2726657号公报中，公开了从含有包含氟离子的至少两种不同种类阴离子和至少两种盐的混合盐的水溶液(不锈钢酸洗废液)中利用电透析式水解离装置回收混合酸的方法，所述装置是基于使用了公知的双极膜的3室法。在该方法中，将含有重金属离子的废液预先添加碱溶液(优选为KOH)而使其沉淀，通过使得到的悬浊液通过过滤单元而将沉淀过滤，由此形成可溶性混合盐的溶液，通过将该可溶性混合盐的溶液供给到电透析式水解离装置的脱盐室中，将混合酸回收。
在特公平7-112558号公报中，公开了含有金属离子的硝氟酸废液的再生处理方法。在该方法中，在含有金属离子的硝氟酸废液中为了提高电透析操作的硝酸的回收效率而添加氢氟酸以形成提高了F-/NO3-摩尔比的废液后，利用酸回收用离子交换膜电透析槽进行透析脱酸处理(回收硝酸)。接着，添加碱，使在处理水中含有的金属离子作为氢氧化物沉淀而将其除去。接着，通过由双极膜和阴离子交换膜阳离子交换膜组合而成的离子交换膜电透析装置分离为硝氟酸和碱，进行回收。
在特公平7-112559号公报中，公开了含有金属离子及油类的碱性氟化物废液的处理方法。在该方法中，将含有金属离子及油类的碱性的氟化物废液通过氢氟酸的添加进行中和处理，在进行了油类的除去处理后，利用螯合树脂进行金属离子的吸附除去处理，接着通过由双极膜和阴离子交换膜阳离子交换膜组合而成的离子交换膜电透析装置分离为碱和氢氟酸，并进行再生回收。
在特许第3364308号公报中，公开了含有氟的排水的处理方法。在该方法中，生成从含有氟的排水通过氟吸附剂除去氟后的处理水，并且将从氟吸附剂洗提了氟的液体进行电透析而分离为氟浓缩水和氟稀薄水，生成从得到的氟稀薄水再次通过氟吸附剂除去了氟后的处理水。
在特开平9-262588号公报中，公开了从主要从半导体工厂排出的BHF溶液等的含有氟及氨的水溶液将氟分离、使得到的氟与碳酸钙反应而将氟回收的方法。在该方法中，使用交替地排列有阴离子交换膜及阳离子交换膜的电透析槽，对含有氟及铵的排水通过将排水与无机酸每隔一室交替地供给来进行排水处理，氟离子作为浓缩到适合于碳酸钙粒的处理的浓度的液体回收，铵离子以无机酸盐的形态回收，处理水中氟离子及铵离子都被降低到50～100mg/L的能够流动到树脂吸附等的二次处理工序中的浓度范围。
在特许第3555732号公报中，公开了利用电气式脱离子装置处理在半导体设备的制造工序中产生的含有氢氟酸及无机酸的稀薄混合酸性排水的方法。在该方法中，将含有无机酸及氢氟酸的稀薄酸性水添加碱直到作为弱电解质的氢氟酸离解的pH值，利用具有填充有离子交换树脂、离子交换纤维等离子交换体的脱盐室和介由离子交换膜被分隔的浓缩室的电气式脱离子装置(EDI)进行处理，由此得到除去了氢氟酸的处理水。此外，得到盐类浓缩后的浓缩水。
在特开2000-176457号公报中，公开了在半导体制造工厂中对半导体制造时产生的废液进行处理的废液处理装置。在该废液处理装置中，使用在电透析装置的废液室内填充有离子交换树脂的电透析装置，将在半导体制造时产生的废液中的氟作为氟化氢回收。此外，金属离子回收到阴极室中。成为下述构造：从废液室透过阴离子交换膜而移动到酸回收室中的F-成分由于阳离子交换膜而留在酸回收室中，难以到达阳极室。金属离子成分从废液室经由阳离子交换膜向阴极侧极液室透过，析出到阴极侧电极的金属通过使电极的极性在短时间内成为相反极性，使析出到阴极侧电极的金属再次离子化，向阴极侧极液箱转移，作为浓缩后氢氧化物沉淀，由此成为金属成分也回收的构成。
在特开2000-229289号公报中，公开了通过电脱盐装置处理含氟水的方法。该方法是通过制约供给到电脱盐装置中的水的钙浓度和氟浓度的浓度积与电脱盐装置的水回收率的关系，来防止浓缩室中的氟化钙水垢的生成。
特开2001-121152号公报公开了用来进行含氟的稀薄酸性排水的回收、再利用的电透析装置。在该装置中，在正负的两电极间，通过将阳离子交换膜及阴离子交换膜至少部分交替地排列而形成了脱盐室和浓缩室，至少在脱盐室和极室中填充有离子交换体。通过使用来自脱盐室的处理水作为向电极室的供给水，对电极室供给减少了氢氟酸的液体，所以能够不腐蚀电极而进行脱盐处理。此外，在该特开2001-121152号公报中，记载了将使用后的电极液送回到原水箱中，并与被处理水混合的技术。
在特开2001-145819号公报中，公开了使有害气体无害化的排气的处理方法。在该方法中，将含有氟化氢的酸性气体与(碱性水溶液的)吸收液在湿式洗涤器中进行气液接触、分解吸收，将生成的排液送到具有阴离子选择透过膜的电透析装置中进行透析处理，将吸收的阴离子的一部分或全部排出到体系外，将得到的(碱性水溶液的)处理液作为吸收液再次送到湿式洗涤器中进行循环。
在特开2002-119974号公报中，公开了将氟离子含有水用电再生式脱离子装置进行脱离子来制造纯水的方法。在该方法中，将电再生式脱盐装置的浓缩水用阳离子交换树脂处理后，通过添加氟离子浓度为1mg/L以下的水、根据需要添加盐水溶液，来调制电传导率为10μS/cm以上的水、或者阳极室的入口pH为8以上的水，并作为极液而通液，由此防止电极的腐蚀。
在特开2003-126863号公报中，公开了即使是含有氟离子等腐蚀性较强的离子的被处理水、也不会使电极腐蚀、通过电气脱离子装置进行脱离子处理的装置。在该装置中，通过使用在导电性的基板的表面上成膜有掺杂了硼的CVD金刚石薄膜的阳极板及阴极板，来防止氢氟酸带来的腐蚀。
在特开2003-159593号公报中，公开了处理在不锈钢的酸洗中使用的废液等含有金属和氟离子的废液的方法。在该方法中，首先将含有金属和氟离子的废液用碱溶液中和，接着过滤，分离为不含氟离子的金属氢氧化物淤泥和含有氟离子的中和液，接着将含有氟离子的中和液通过双极膜电透析进行酸碱分离，从而分离为含有氟离子的酸溶液和碱溶液，然后使用多级水蒸气精馏塔将含有氟离子的溶液分离为氟离子浓缩液和稀薄酸溶液。在该特开2003-159593号公报中，记载了通过双极电透析装置分离浓缩的含有氟离子的酸溶液的氟离子浓度为例如20g/L(2％)，并且由多级水蒸气精馏塔浓缩后的可再利用的含有氟离子的浓缩液的氟离子浓度为130g/L(13％)左右。
在特开2004-174439号公报中，公开了含氟排水的处理方法。该方法具备将含氟排水脱盐及浓缩的电透析工序，将脱盐处理液作为向含氟排水的产生源的补给水再生，将氢氟酸浓缩液电透析到作为可利用的浓度的氢氟酸溶液再生的程度。在电透析工序中，使用具备以对置状配置的负极部和正极部的电透析机构。在该电透析机构的负极部及中央部交替地配置有阳离子交换膜和阴离子交换膜，在正极部附近，连续地配置有多片阳离子交换膜。通过对负极部和正极部供给脱盐处理水、对正极部附近的阳离子交换膜配置部位(隔断室)也供给脱盐处理液，来将电极循环液及隔断液的氢氟酸浓度抑制得较低，防止正极的腐蚀。此外，被处理水的一部分成为浓缩液，通过将浓缩液循环，来提高浓缩倍率。此外，计测氢氟酸浓缩液中的氟离子浓度及/或电解质浓度，根据该浓度的变动来控制浓缩倍率。
根据上述以往的电透析装置，由于离子交换膜的氟透过性较高，所以氟离子流入到极室中而将电极腐蚀，所以有不能持续稳定的运转的问题。此外，在将含有钙的稀薄氢氟酸排水作为处理对象的情况下，由于氟化钙析出到浓缩室中，所以有不能持续稳定的运转的问题。进而，含有铵离子的含氟排水的氟再资源化较困难。此外，在以往的电透析装置中，不能在从稀薄的含氟排水得到氟浓度低于1mg/L的可再利用的处理水的同时将浓缩水中的氟浓度提高至能够供给到氟再资源化装置中的程度。
进而，在特开昭54-20196号公报所述的方法中，在处理水中仍残留有氟离子，有需要进行残留的氟的处理的问题。此外，在该特开昭54-20196号公报中，对于氟带来的电极腐蚀的避免方法没有任何公开。
特许第2726657号公报所述的方法是添加碱作为前处理，将混合盐的水溶液中的重金属离子作为氢氧化物沉淀除去，由此防止电透析槽内形成氢氧化物的方法，但是由于需要沉淀装置和沉淀物的过滤装置，所以有装置变大并且操作也变得复杂的问题。此外，该方法的目的是从浓厚的不锈钢酸洗溶液中回收酸，由于在处理水中还大量残留有氟，所以有无论如何不能直接再利用的问题。此外，特公平7-112558号公报所述的方法具有与特许第2726657号公报同样的问题。
特公平7-112558号公报所述的方法是以从有机化学工厂产生的含有油分的碱性氟化物废液这种特殊的废液作为对象的方法。在该方法中，在进行了添加氢氟酸的中和处理和油分除去处理后，将金属离子用螯合树脂除去，然后通过使用双极膜法的电透析装置将氢氟酸和碱回收。在该特公平7-112558号公报中，对于避免氟带来的电极腐蚀的方法并没有公开。
特许第3364308号公报所述的方法是从氟吸附剂洗提氟，将该洗提液进行电透析而分离为氟浓缩水和氟稀薄水，得到从上述氟稀薄水通过上述氟吸附剂将氟除去后的处理水的方法，但是，由于氟的一部分在吸附剂和电透析槽中循环，所以有处理的效率较差的问题。此外，在该特许第3364308号公报中，对于避免氟带来的电极腐蚀的方法并没有公开。
特开平9-262588号公报所述的方法是将使用电透析槽降低了氨浓度而提高了氟浓度的浓缩水作为适合于用来进行氟回收的碳酸钙粒的浓度的液体进行回收的方法，但由于处理水中的氟浓度较高而不能直接再利用，所以需要通过树脂进行的处理水的二次处理。此外，在该特开平9-262588号公报中，对于避免氟带来的电极腐蚀的方法并没有公开。
特许第3555732号公报所述的方法是通过对含有氢氟酸的混合酸性水添加碱并用电气式脱离子装置进行处理，得到除去了氢氟酸的处理水的方法，但由于氟以盐的形式被浓缩，所以并不适合于氢氟酸或氟的回收及再利用。此外，由于对极室供给浓缩水，所以有不能避免氟产生的电极腐蚀的问题。
在特开2000-176457号公报所述的装置中，在为了使析出到阴极上的金属溶解而设为相反极性时，需要与析出所需要的电流量同等的溶解电流量，此外，由于氟及金属离子会泄漏到处理水中，所以有需要进行处理水的二次处理的问题。
在特开2000-229289号公报所述的方法中，由于可运转的钙及氟的浓度区域较窄，所以作为前处理需要将含氟水用离子交换树脂进行处理以便预先除去水垢成分的氟离子或钙离子。此外，在该特开2000-229289号公报中，对于避免电极腐蚀的方法并没有公开。
特开2001-121152号公报所述的装置由于不是设有缓冲室的构造，所以如果将浓缩室中的氟浓度较大地提高，则开始有从浓缩室向极室的氟的泄漏，所以为了稀释而降低氟浓度，需要增大供给到电极室中的电室脱盐装置的处理水流量，有不能进行提高浓缩室的氟浓度后的回收的问题。此外，在稀薄酸性排水中包含Ca离子的情况下，在浓缩室内Ca离子及氟离子都被浓缩，由于CaF2析出，所以不能使用。
在特开2002-119974号公报所述的方法中有下述问题：为了将极液的氟浓度通过阴离子交换树脂除去而抑制得较低，并且将极液的导电率保持得较高，需要进行添加盐水溶液等复杂的管理。
在特开2003-126863号公报所述的装置中，有在电极制作中需要昂贵的大型CVD装置的问题。
此外，在特开2003-159593号公报所述的方法中，作为前处理而需要使用碱将金属离子预先分离。此外，在该特开2003-159593公报中，对于避免双极膜电透析装置的电极腐蚀的方法并没有公开。
特开2004-174439号公报所述的方法是通过将电透析处理后的脱盐水导入到隔断室及电极室中来防止电极腐蚀的方法，但由于没有采取抑制伴随着供给脱盐水所产生的运转电压上升的对策，所以有运转电压变高的问题。此外，由于氟会泄漏到与高倍率浓缩的浓缩室相邻的隔断室中，所以隔断室循环液成为含氟水，产生需要将氟除去或者回收的后处理的问题。此外，由于电极循环液及隔断液的氟浓度依存于脱盐水的水质，所以在因施加电流等运转条件及原水的水质变动使脱盐水的氟浓度变高的情况下，有电极有可能腐蚀的问题。
由于存在以上的问题，所以希望有将含氟排水有效且稳定地处理的技术。此外，希望有从含氟排水浓缩氟并供作再利用的技术、以及同时将氟除去到能够再利用处理水这种程度的技术。
发明内容
本发明是鉴于这样的以往技术的问题点而做出的，第1目的是提供一种不带来电极腐蚀、能够稳定地电透析含氟排水的电透析装置。
此外，第2目的是提供一种能够使含氟排水经电透析后的处理水的氟浓度低至低于1mg/L，能够再利用处理水的电透析装置。
此外，第3目的是提供一种电透析含有铵离子的含氟排水而能够得到将铵离子分离后的氟浓缩水的电透析装置。
此外，第4目的是提供一种在将含有形成金属氢氧化物淤泥的金属离子的含氟排水进行电透析的情况下，能够不形成金属氢氧化物淤泥而得到将金属离子分离后的氟浓缩水的电透析装置。
此外，第5目的是提供一种通过将电透析了含氟排水后的氟浓缩水供给到氟再资源化装置中，从而能够作为氟化钙(CaF2)回收的电透析装置。
此外，第6目的是提供一种通过将从含有铵离子的含氟排水分离铵离子而使氟再资源化变得容易的氟浓缩水供给到氟再资源化装置中，从而能够作为氟化钙(CaF2)回收的电透析装置。
此外，第7目的是提供一种使用上述电透析装置有效地处理氟的氟处理系统。
根据本发明的第1技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述浓缩室中的路径。
根据本发明的第2技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的对象离子不会从上述浓缩室直接流入到上述阳极室中。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述浓缩室中的路径。
根据本发明的第3技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的对象离子不会从上述浓缩室直接流入到上述阳极室中。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述缓冲室中的路径。
根据本发明的第4技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的对象离子不会从上述浓缩室直接流入到上述阳极室中。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分经由上述缓冲室供给到上述浓缩室中的路径。
根据本发明的第5技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；离子供给室，将具有与上述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到上述第2浓缩室中。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述第1浓缩室中的路径。
根据本发明的第6技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中。另外，电透析装置还具备：第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；离子供给室，将具有与上述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到上述第2浓缩室中。进而，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述缓冲室中的路径。
根据本发明的第7技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中。另外，电透析装置还具备：第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；离子供给室，将具有与上述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到上述第2浓缩室中。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述第1浓缩室中的路径。
根据本发明的第8技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中。另外，电透析装置还具备：第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；离子供给室，将具有与上述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到上述第2浓缩室中。进而，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分经由上述缓冲室供给到上述第1浓缩室中的路径。
根据本发明的第9技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述第1浓缩室中的路径。
根据本发明的第10技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中；第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述缓冲室中的路径。
根据本发明的第11技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中；第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到上述第1浓缩室中的路径。
根据本发明的第12技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中；第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述阳极室中的路径、和将从上述阳极室出来的流出水的至少一部分经由上述缓冲室供给到上述第1浓缩室中的路径。
根据本发明的第13技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的对象离子不会从上述浓缩室直接流入到上述阳极室中。此外，电透析装置具有将纯水供给到上述缓冲室中的路径、和将从上述缓冲室出来的流出水的至少一部分供给到上述浓缩室中的路径。
上述电透析装置也可以还具备将从上述缓冲室出来的流出水的至少一部分混合到上述被处理水或上述处理水中的路径。
根据本发明的第14技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中。另外，电透析装置还具备：第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水。进而，电透析装置具有：第1阳离子交换膜，设在上述阳极室与上述缓冲室之间；第1阴离子交换膜，设在上述阴极室与上述第2浓缩室之间；第2阳离子交换膜，设在上述缓冲室与上述第1浓缩室之间；第2阴离子交换膜，设在上述第1浓缩室与上述脱盐室之间；第3阳离子交换膜，设在上述脱盐室与上述第2浓缩室之间。
根据本发明的第15技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室中。另外，电透析装置还具备：第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；离子供给室，将具有与上述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到上述第2浓缩室中。进而，电透析装置具有：第1阳离子交换膜，设在上述阳极室与上述缓冲室之间；第1阴离子交换膜，设在上述阴极室与上述离子供给室之间；第2阳离子交换膜，设在上述缓冲室与上述第1浓缩室之间；第2阴离子交换膜，设在上述第1浓缩室与上述脱盐室之间；第3阳离子交换膜，设在上述脱盐室与上述第2浓缩室之间；第3阴离子交换膜，设在上述第2浓缩室与上述离子供给室之间。
根据本发明的第16技术方案，提供一种具备具有阳极的阳极室、和具有阴极的阴极室的电透析装置。该电透析装置具备：多个室构造，其由多个室构成；具有电极的至少1个多极室；第1阳离子交换膜，设在上述阳极室与上述室构造之间；第1阴离子交换膜，设在上述阴极室与上述室构造之间；第2阴离子交换膜，设在上述多极室的上述阳极侧；第2阳离子交换膜，设在上述多极室的上述阴极侧。上述多极室配置在上述多个室构造之间，并填充有离子交换体。上述室构造具备：脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了上述第1对象离子及上述第2对象离子的浓度的处理水；第1浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；缓冲室，进行隔断，以使上述被处理水中的第1对象离子不会从上述第1浓缩室直接流入到上述阳极室或上述多极室中。另外，室构造还具备：第2浓缩室，将从上述脱盐室转移的上述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；离子供给室，将具有与上述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到上述第2浓缩室中。此外，电透析装置具备将纯水供给到上述阳极室及上述多极室中的路径。进而，室构造具有：第3阳离子交换膜，设在上述缓冲室与上述第1浓缩室之间；第3阴离子交换膜，设在上述第1浓缩室与上述脱盐室之间；第4阳离子交换膜，设在上述脱盐室与上述第2浓缩室之间；第4阴离子交换膜，设在上述第2浓缩室与上述离子供给室之间。
上述被处理水优选是含有氟的排水。此外，优选调节供给到上述阳极室或上述阴极室中的纯水的水量，以使从上述阳极室或上述阴极室出来的流出水的氟浓度为1mg-F/L以下。
优选在上述阳极室及上述阴极室中填充有离子交换体。此外，优选在各个室中填充有与上述阳离子交换膜接触的阳离子交换纤维材料或与上述阴离子交换膜接触的阴离子交换纤维材料。
根据本发明的第17技术方案，提供一种利用电透析装置处理至少含有铵离子和氟的排水的排水处理方法。由此，从上述排水中除去铵离子及氟，从而生成降低了铵离子及氟的浓度的处理水，同时生成提高了氟的浓度的第1浓缩水和提高了铵离子的浓度的第2浓缩水。
根据本发明的第18技术方案，提供一种利用电透析装置处理至少含有形成金属氢氧化物淤泥的金属离子和氟的排水的排水处理方法。由此，从上述排水中除去上述金属离子及氟，从而生成降低了上述金属离子及氟的浓度的处理水，同时生成提高了氟的浓度的第1浓缩水和提高了上述金属离子的浓度的第2浓缩水。
这里，也可以将至少含有过氧化氢和氟的排水进行过氧化氢分解处理，并将上述过氧化氢分解处理后的排水供给到上述电透析装置中。此外，上述排水的氟浓度优选为超过1mg/L但在10,000mg/L以下。进而，上述处理水的氟浓度优选为低于1mg/L。此外，也可以将上述第1浓缩水的至少一部分供给到氟再资源化装置中，将上述排水中的氟作为氟化钙(CaF2)回收。
另外，根据电透析装置的导入目的，也可以使处理水的氟浓度为1mg/L以上。在不再利用处理水而排放到外部的情况下，只要设为排放基准的8mg/L以下就可以。因此，通过调节电透析槽的运转电流能够将处理水的氟浓度维持为5mg/L左右，成为比将氟浓度维持为低于1mg/L而运转更节能的运转方法。
此外，根据电透析装置的另外的导入目的，也可以不将氟浓缩水供给到氟再资源化装置中，而供给到以往处理方式的凝聚沉淀设备中。即便在这种情况下，与将作为被处理水的含氟排水直接进行凝聚沉淀处理相比，凝聚沉淀处理所需要的化学试剂的使用量也会减少，因而具有所产生的淤泥的量减少的优点。此外，由于被浓缩而使处理对象的废水量减少，所以还具有废水处理设备的规模可以较小的优点。例如，通过将10mg/L的含氟排水浓缩为1000mg/L，排水量变为100分之1，对应于排水量而注入的凝聚沉淀所需要的凝聚剂的需要量变为约100分之1，结果能够显著减少产生的淤泥的量。
此外，也可以从含有铵离子的含氟排水得到将铵离子和氟离子都浓缩在相同的液体中的氟浓缩水。这是因为，一般在进行氟的再资源化时，如果在氟浓缩水中含有铵离子，则会阻碍用来进行氟再资源化的反应，反应效率降低，但在将氟浓缩水进行凝聚沉淀处理时，即使存在铵离子也不会对反应效率带来影响。
根据本发明的第19技术方案，提供一种氟处理系统，其具备：上述电透析装置；氟再资源化装置，用于将从上述电透析装置得到的氟浓缩水作为氟化钙进行回收。
根据本发明的第20技术方案，提供一种氟处理系统，其具备：上述电透析装置；凝聚沉淀装置，用于将包含由上述电透析装置得到的氟浓缩水的至少一部分的水进行凝聚沉淀处理。
根据本发明的第21技术方案，提供一种水循环系统，其具备：上述电透析装置；纯水制造装置，以从上述电透析装置得到的处理水为原水来制造纯水。
根据本发明的第22技术方案，提供一种水循环系统，其具备：上述电透析装置；除害装置；将上述除害装置的排水供给到上述电透析装置中的路径；将由上述电透析装置得到的处理水的一部分供给到上述除害装置中的路径。
根据本发明的第23技术方案，提供一种氟处理系统，其具备：上述电透析装置；固液分离机构，用于进行至少含有氟的排水的固液分离；将通过上述固液分离机构进行了固液分离后的排水供给到上述电透析装置中的路径。
根据本发明的第24技术方案，提供一种氟处理系统，其具备：上述电透析装置；有机物分离机构，用于进行至少含有氟的排水的有机物分离；将通过上述有机物分离机构进行了有机物分离后的排水供给到上述电透析装置中的路径。
将本发明的优选的实施方式作为一例，与图示的附图对照着通过以下所述的说明，本发明的上述目的以及其他目的及效果会变得清楚。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图2是表示图1的电透析槽的示意图。
图3是表示本发明的第2实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图4是表示本发明的第3实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图5是表示本发明的第4实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图6是表示图5的电透析槽的示意图。
图7是表示本发明的第5实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图8是表示图7的电透析槽的示意图。
图9是表示本发明的第6实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图10是表示图9的电透析槽的示意图。
图11是表示本发明的第7实施方式的电透析装置的结构的示意图。
图12是表示图11的电透析槽的示意图。
图13是表示本发明的第8实施方式的电透析装置的电透析槽的示意图。
图14是表示将本发明的电透析装置与氟再资源化装置组合后的氟处理系统的一例的概念图。
图15是表示将本发明的电透析装置与CaF2置换装置组合后的氟处理系统的一例的概念图。
图16是表示将本发明的电透析装置与CaF2结晶装置组合后的氟处理系统的一例的概念图。
图17是表示将本发明的电透析装置与凝聚沉淀装置组合后的氟处理系统的一例的概念图。
图18是表示将本发明的电透析装置与除害装置组合后的氟处理系统的一例的概念图。
图19是表示将本发明的电透析装置与活性炭吸附层组合后的氟处理系统的一例的概念图。
图20是表示将本发明的电透析装置与减压蒸馏装置组合后的氟处理系统的一例的概念图。
具体实施方式
以下，参照图1到图20对本发明的电透析装置的实施方式详细地说明。另外，在图1到图20中，对于相同或相当的结构要素赋予相同的标号而省略重复的说明。
图1是表示本发明的第1实施方式的电透析装置的结构的示意图。如图1所示，该电透析装置具备具有阳极室10、缓冲室20、浓缩室30、脱盐室40、浓缩室21、阴极室50的电透析槽1。此外，电透析装置具备：经由泵70将纯水供给到阳极室10及阴极室50中的极液箱71、经由泵72将缓冲水供给到缓冲室20及浓缩室21中的缓冲水箱73、和经由泵74将浓缩水供给到浓缩室30中的浓缩水箱75。
在阳极室10的内部配置有阳极2，在阴极室50的内部配置有阴极3。脱盐室40从含有氟的原水(被处理水)中除去氟离子而生成降低了氟浓度的处理水。此外，缓冲室20进行隔断以使原水中的氟离子(对象离子)不会从浓缩室30直接流入到阳极室10中。进而，浓缩室30将从脱盐室40转移的原水中的氟离子浓缩而生成提高了氟离子浓度的浓缩水。
图2是表示图1的电透析槽1的示意图。如图2所示，阳极室10与缓冲室20被作为离子交换膜的一种的阳离子交换膜CM1分隔，缓冲室20与浓缩室30被作为离子交换膜的一种的阳离子交换膜CM2分隔。此外，浓缩室30与脱盐室40被作为离子交换膜的一种的阴离子交换膜AM1分隔，浓缩室21与脱盐室40被作为离子交换膜的一种的阳离子交换膜CM3分隔。此外，阴极室50与浓缩室21被作为离子交换膜的一种的阴离子交换膜AM2分隔。另外，在图2中，位于离子交换膜的两侧的密封件的图示省略。
在阳极室10中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF1。在缓冲室20中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF2、作为离子交换体的一种的阳离子交换隔板(spacer)CS1、作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF3。离子交换无纺布由于是由较细而表面积较大的纤维致密地构成的无纺布状的离子交换体，所以虽然离子的捕捉能力及传导能力较高，但是在填充在电透析槽中的情况下有压力损失变大的问题。另一方面，离子交换隔板是在以往的电透析槽中通常使用的网状隔板的表面上导入离子交换功能而成的，水的分散性良好，压力损失较低，但是有离子的捕捉能力较低的问题。在本实施方式的电透析槽1中，通过组合填充离子交换无纺布及离子交换隔板，能够在将离子的捕捉能力和传导能力维持得较高的状态下降低压力损失。
在浓缩室30中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF4、作为离子交换体的一种的阳离子交换隔板CS2、作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF1。在脱盐室40中，填充有作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF2、作为离子交换体的一种的阴离子交换隔板AS1、作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF5。
在浓缩室21中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF6、作为离子交换体的一种的阳离子交换隔板CS3、和作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF3。在阴极室50中填充有作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF4。
从极液箱71将作为极液的纯水供给到阳极室10及阴极室50中。从阳极室10出来的流出水由于氟离子浓度比纯水高，所以在本实施方式中不循环到极液箱71中而将全部量供给到缓冲水箱73中。从阴极室50出来的流出水由于通常氟离子浓度很稀薄，已实验确认是与纯水大致相同的浓度水平，所以，在本实施方式中，为了补给极液而循环到极液箱71中。另外，对于从阳极室10出来的流出水，也可以做成将一部分或全部量循环到极液箱71中的结构。此外，也可以做成将从阳极室10出来的流出水供给到浓缩水箱75中的结构。
此外，从缓冲水箱73将缓冲水供给到缓冲室20及浓缩室21中。从缓冲室20及浓缩室21出来的流出水被供给到缓冲水箱73和浓缩水箱75中。另外，在本实施方式中，做成了将从缓冲室20及浓缩室21出来的流出水的一部分供给到浓缩水箱75中的结构，但也可以做成将该流出水的全部量供给到浓缩水箱75中的结构。
此外，从浓缩水箱75将浓缩水供给到浓缩室30中。从浓缩室30出来的流出水除了作为浓缩水被取出以外，一部分被供给到浓缩水箱75中。
对于脱盐室40供给原水，从脱盐室40出来的流出水作为处理水被取出。
通过这样的结构，在阳极室10中通过水的电分解反应生成的氢离子在阳离子交换体CF1、CM1、CF2、CS1、CF3、CM2、CF4、CS2上进行离子传导，经由缓冲室20能够到达浓缩室30。因而，施加在阳极室10及缓冲室20上的电压不依存于阳极液及缓冲水的离子浓度，能够维持得较低。
在电透析处理含有阴离子的水的情况下，原水中的阴离子被浓缩到浓缩水中。通常，被浓缩的阴离子几乎不会透过阳极2侧的阳离子交换膜CM2、CM1泄漏到例如缓冲室20或阳极室10中，但在浓缩对象是氟离子的情况下，有时会发生浓缩水中的氟离子的一部分透过将浓缩室30与缓冲室20分隔的阳离子交换膜CM2而到达位于比浓缩室30更靠阳极2侧的缓冲室20或阳极室10中的现象。
在本实施方式中，通过上述结构，对于阳极室10总是补给纯水，能够将从缓冲室20泄漏到阳极室10中的氟离子排出到阳极室10之外，从而将阳极室10的氟浓度维持为很低的值。此外，能够抑制氟带来的电极腐蚀。
此外，对于缓冲室20中的氟浓度，也能够通过将来自阳极室10的流出水补给到缓冲水箱73的缓冲水中而将从浓缩室30泄漏到缓冲室20中的氟离子排出到缓冲室20的外部。由此，虽然浓度比阳极室10稍高，但是能够将缓冲室20的氟浓度维持为较低的值。此外，由于由来自缓冲室20及浓缩室21的流出水补给浓缩水，所以能够减少对浓缩水箱75追加的补给纯水的量。
此外，由于使用纯水作为极液的补给水，所以补给水中的氟浓度不会因运转条件而变动或提高。因此，不论运转条件如何，都能够总是将阳极室10的氟浓度维持为很低的值。此外，能够更可靠地防止阳极2的腐蚀。这里，在电透析装置的处理水的水质是等同于纯水的情况等、能够代替纯水而使用处理水的情况下，也可以代替纯水而使用处理水。
此外，由于由来自阳极室10的流出水补给缓冲水，所以能够减少从阳极室10排出到装置的外部的水的量以及追加到缓冲水中的补给纯水的量。特别是，如果将来自阳极室10的流出水的全部量供给到缓冲水箱73中，则能够使从阳极室10排出到装置外部的水的量以及追加到缓冲水中的补给纯水的量变为零。
此外，由于由来自缓冲室20及浓缩室21的流出水补给浓缩水，所以能够减少追加到浓缩水中的补给纯水的量以及从缓冲室20及浓缩室21排出到装置外部的水的量。特别是，在用来自缓冲室20及浓缩室21的流出水补充浓缩水的全部量的情况下，能够使追加到浓缩水中的补给纯水的量以及从缓冲室20及浓缩室21排出到装置外部的水的量变为零。
作为从电透析槽1排出的排水的种类，在从阳极室10排出到装置的外部的水的量以及从缓冲室20及浓缩室21排出到装置外部的水的量为零的情况下，成为只有处理水和浓缩水的两个系统，配管系统不会变得复杂。阳极室10、缓冲室20以及浓缩室21中的平衡氟浓度可以通过调节供给到阳极室10及阴极室50中的极液的量以及供给到缓冲室20及浓缩室21中的缓冲水的量来任意地调节。另外，在图1所示的实施方式中，也可以将极液及/或缓冲水的至少一部分与原水或处理水混合。
图3是表示本发明的第2实施方式的电透析装置的结构的示意图。本实施方式的电透析装置具有与第1实施方式的电透析装置基本上同样的结构，但在以下方面与第1实施方式的电透析装置不同。
从缓冲水箱73将缓冲水仅供给到缓冲室20中，对于浓缩室21不供给。代替于此，将从阴极室50出来的流出水供给到浓缩室21中。此外，从浓缩室21出来的流出水为了补给极液而被供给到极液箱71中。
原水中存在的阳离子在相邻于阴极室50的浓缩室21中被浓缩，但在判断浓缩后的阳离子不会给电透析装置的处理性能带来不良影响的情况下，可以使用图3所示那样的结构。另外，当然也可以将从浓缩室21出来的流出水供给到缓冲水箱73中。通过这样的结构，也能够发挥本发明的效果。
图4是表示本发明的第3实施方式的电透析装置的结构的示意图。本实施方式的电透析装置具有与第1实施方式的电透析装置基本上同样的结构，但在以下方面与第1实施方式的电透析装置不同。
从缓冲水箱73将缓冲水仅供给到缓冲室20中，对于浓缩室21不供给。代替于此，从极液箱71将作为极液的纯水供给到阳极室10和浓缩室21中。此外，从浓缩室21出来的流出水被供给到相邻于浓缩室21的阴极室50中。通过这样的结构，也能够发挥本发明的效果。
图5是表示本发明的第4实施方式的电透析装置的结构的示意图。图6是表示图5的电透析槽101a的示意图。本实施方式的电透析装置具有与第1实施方式的电透析装置基本上同样的结构，但在使用相邻于阴极室50、被供给了缓冲水(图1)、极液(图3)或纯水(图4)的浓缩室21作为在图5中被供给浓缩水的浓缩室31这一点上与第1实施方式的电透析装置不同。通过这样的结构，也能够发挥本发明的效果。
图7是表示本发明的第5实施方式的电透析装置的结构的示意图。图8是表示图7的电透析槽101b的示意图。本实施方式的电透析装置具有与第1实施方式的电透析装置基本上同样的结构，但在图1的脱盐室40与浓缩室30之间还追加了浓缩室30和脱盐室40这一点上与第1实施方式的电透析装置不同。通过这样的结构，也能够发挥本发明的效果。另外，也可以与图5的情况同样，将相邻于阴极室50的浓缩室21作为浓缩室31使用，将浓缩水供给到该浓缩室31中。
图9是表示本发明的第6实施方式的电透析装置的结构的示意图。该电透析装置与图1所示的电透析装置同样，能够得到防止阳极的腐蚀的效果，并且即使在将含有金属离子的氢氟酸排水作为对象的情况下也能够将氢氟酸和金属离子单独地浓缩。并且，由于金属离子不是作为析出的氢氧化物、而是作为溶解性的氯化物分离浓缩，所以能够避免电透析槽内的析出等故障。
如图9所示，电透析装置具备具有阳极室210、缓冲室220、酸浓缩室230、脱盐室240、碱浓缩室231、酸供给室260、多极室261、缓冲室220、酸浓缩室(第1浓缩室)230、脱盐室240、碱浓缩室(第2浓缩室)231、酸供给室(离子供给室)260、阴极室250的电透析槽201。这样，在本实施方式中，夹着多极室261在两侧分别设有缓冲室220、酸浓缩室230、脱盐室240、碱浓缩室231、酸供给室260。
此外，如图9所示，电透析装置具备：经由泵270将纯水供给到阳极室210及阴极室250中的极液箱271、经由泵272将缓冲水供给到缓冲室220中的缓冲水箱273、经由泵274将酸浓缩水供给到酸浓缩室230中的酸浓缩水箱275、经由泵276将碱浓缩水供给到碱浓缩室231中的碱浓缩水箱277、和经由泵278将酸供给水供给到酸供给室260中的酸供给水箱279。
此外，电透析装置具备经由泵280将HCl等的酸原液供给到酸供给水箱279中的酸原液箱281、和测量酸供给水箱279的pH的pH监视器282。进而，电透析装置具备经由泵283将原水供给到脱盐室240中的原水箱284、和将除害排水(含有氟的被处理水)经由活性炭285及膜滤芯式过滤器(cartridgefilter)286供给到原水箱284中的泵287。
在阳极室210的内部配置有阳极202，在阴极室250的内部中配置有阴极203。此外，在多极室261的内部配置有电极204。脱盐室240将氟离子(第1对象离子)及钙离子(第2对象离子)从原水(被处理水)中除去而生成降低了氟浓度及钙离子浓度的处理水。此外，缓冲室220进行隔断，以使原水中的氟离子不会从酸浓缩室230直接流入到阳极室210中。进而，酸浓缩室230将从脱盐室240转移的原水中的氟离子浓缩而生成提高了氟离子浓度的(第1)浓缩水。此外，碱浓缩室231将从脱盐室240转移的原水中的钙离子浓缩而生成提高了钙离子浓度的(第2)浓缩水。酸供给室260将具有与排水中的钙离子相反极性的离子供给到碱浓缩室231中。
图10是表示图9的电透析槽201的示意图。如图10所示，阳极室210和缓冲室220被作为离子交换膜的一种的阳离子交换膜CM11分隔，缓冲室220与酸浓缩室230被作为离子交换膜的一种的阳离子交换膜CM12分隔。酸浓缩室230与脱盐室240被作为离子交换膜的一种的阴离子交换膜AM11分隔，脱盐室240与碱浓缩室231被作为离子交换膜的一种的阳离子交换膜CM13分隔。碱浓缩室231与酸供给室260之间被作为离子交换膜的一种的阴离子交换膜AM12分隔，酸供给室260与多极室261之间被作为离子交换膜的一种的阴离子交换膜AM13分隔。另外，在图10中，位于离子交换膜的两侧的密封件的图示省略。
在阳极室210中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF11。在缓冲室220中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF12、作为离子交换体的一种的阳离子交换隔板CS11、和作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF13。
在酸浓缩室230中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF14、作为离子交换体的一种的阳离子交换隔板CS12、作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF11。在脱盐室240中，填充有作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF12、作为离子交换体的一种的阴离子交换隔板AS11、作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF15。
在碱浓缩室231中，填充有作为离子交换体的一种的阳离子交换无纺布CF16、作为离子交换体的一种的阳离子交换隔板CS13、作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF13。在酸供给室260中，填充有作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF14、作为离子交换体的一种的阴离子交换隔板AS12、作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF15。
在多极室261中，填充有作为离子交换体的一种的阴离子交换无纺布AF16以及阳离子交换无纺布CF11。从多极室261的电极204到阴极室250的阴极203的构造由于与上述从阳离子交换无纺布CF11到阴离子交换无纺布AF16的构造相同，所以这里省略说明。
从极液箱271将作为极液的纯水供给到阳极室210、多极室261、以及阴极室250中。从阳极室210、多极室261、以及阴极室250出来的流出水为了补给极液而循环到极液箱271中。
此外，从缓冲水箱273将缓冲水供给到缓冲室220中。从缓冲室220出来的流出水被供给到缓冲水箱273和原水箱284中。另外，使从阳极室210、多极室261以及阴极室250出来的流出水的一部分与从该缓冲室220出来的流出水混合。
此外，从酸浓缩水箱275将酸浓缩水供给到酸浓缩室230中。从酸浓缩室230出来的流出水除了被作为浓缩水取出以外，一部分被供给到酸浓缩水箱275中。此外，从碱浓缩水箱277将碱浓缩水供给到碱浓缩室231中。从碱浓缩室231出来的流出水被供给到碱浓缩水箱277中。
从原水箱284将原水供给到脱盐室240中。从脱盐室240出来的流出水作为处理水被取出。
由于担心氟会从相邻于多极室261的阴极室250侧的缓冲室220流入到多极室261中，所以在本实施方式中，对于多极室261，与阳极室210同样地供给纯水。此外，对于从多极室261出来的流出水，也与从阳极室210出来的流出水同样，作为缓冲水箱273的补给水使用。
通过这样的结构，能够将酸与金属离子单独地浓缩。此外，通过使金属离子与从酸供给室260通过电泳供给的来自无机酸的阴离子形成溶解性的盐，可防止金属氢氧化物等析出。例如，在使用盐酸作为无机酸的情况下，能够使原水中含有的钙离子作为溶解度较高的氯化钙浓缩。
图11是表示本发明的第7实施方式的电透析装置的结构的示意图。图12是表示图11的电透析槽301的示意图。该电透析槽301是省略了上述第6实施方式的电透析槽中的设在碱浓缩室231的阴极203侧的酸供给室260的结构。这样的结构可以在将铵离子等虽然是碱性但不析出的阳离子浓缩的情况下使用。
图13是表示本发明的第8实施方式的电透析装置的电透析槽401的示意图。如图13所示，该电透析槽401具备阳极室210、缓冲室220、酸浓缩室230、脱盐室240、碱浓缩室231、酸供给室260、阴极室250，是在上述第6实施方式的电透析槽201中将多极室261去除而使各个室仅为1个的结构。通过这样的结构，也能够发挥本发明的效果。
在上述各实施方式中，电透析装置优选进行定电流运转或定电压运转，电流密度优选为10A/dm2以下、特别优选为3A/dm2以下。脱盐室及浓缩室的厚度为1～10mm、优选为2～4mm。在作为离子交换体而使用无纺布状或隔板状等片状的离子交换体的情况下，各室的填充片数及种类可以任意地设定。优选的是，对各室供给液体，以使得阳极室的氟浓度为低于1mg/L、缓冲室的氟浓度为低于10mg/L。
作为电极的材料，可以使用铂、钽、铌、金刚石、SUS等。此外，可以使用在钛、镍、孟乃尔合金、哈斯特洛依耐蚀耐热镍基合金、镍铬铁耐热耐蚀合金等基材上镀覆了铂、金、氧化铱等的材料作为电极。
电极的形状也可以是平板状，或者也可以是具有透水性及透气性的铁丝网状等。对于浓缩水中的离子浓度没有特别限制，但阳离子或阴离子的浓度优选在100～100,000mg/L的范围内。对于原水的浓度没有特别限制，但阳离子或阴离子的浓度优选在5～500mg/L的范围内。在此情况下得到的处理水的浓度可以通过设定电流值等运转条件来调节为希望的值。例如，能够得到阳离子或阴离子的浓度在0.01～10mg/L的范围内的处理水。
作为供给到阳极室、阴极室、多极室中的纯水并没有特别的制约，由本领域技术人员通常使用的纯水制造方法制造的纯水都能够使用。例如，可以使用通过RO(反浸透膜)、离子交换法、蒸馏法、电气式脱盐法等公知的技术或其组合制造的纯水或者进一步提高了该纯水的纯度的超纯水。另外，向阳极室供给的纯水的量最优选地设定为，使得阳极室中的氟浓度低于1mg/L。
作为填充到上述电透析装置的阳极室、阴极室、多极室、缓冲室、脱盐室、浓缩室中的离子交换体，优选地使用将离子交换基通过接枝聚合法导入到高分子纤维基材中而成的物质。由高分子纤维构成的接枝化基材既可以是聚烯烃类高分子、例如聚乙烯或聚丙烯等的一种单纤维，也可以是由轴芯和鞘部不同的高分子构成的复合纤维。作为能够使用的复合纤维的例子，可以列举出使用聚烯烃类高分子例如聚乙烯作为鞘成分、使用作为鞘成分使用的以外的高分子例如聚丙烯作为芯成分的芯鞘构造的复合纤维。利用放射线接枝聚合法将离子交换基导入到该复合纤维材料中而得到的材料由于离子交换能力良好、能够制造为均匀的厚度，所以作为以上述目的使用的例子交换纤维材料是优选的。作为离子交换纤维材料的形态，可以列举出织布及无纺布等。
此外，作为斜交网等的隔板部件的形态的离子交换体，将聚烯烃类高分子制树脂例如在电透析槽中广泛使用的聚乙烯制的斜交网(网状物)作为基材、利用放射线接枝聚合法对其赋予离子交换功能得到的材料由于离子交换能力良好、被处理水的分散性良好，所以是优选的。
另外，所谓的放射线接枝聚合法，是对高分子基材照射放射线而使其形成自由基，通过使单体与其反应而将单体导入到基材中的方法。作为能够在放射线接枝聚合法中使用的放射线，可以列举出α射线、β射线、γ射线、电子束、紫外线等，但是优选地使用伽玛射线或电子束。在放射线接枝聚合法中，有对接枝基材预先照射放射线后使其与接枝单体接触并反应的前照射接枝聚合法、和在基材与单体共存下照射放射线的同时照射接枝聚合法，使用哪种方法都可以。
此外，根据单体与基材的接触方法，可以列举出在使基材浸渍到单体溶液中的状态下进行聚合的液相接枝聚合法、使基材与单体的蒸气接触来进行聚合的气相接枝聚合法、在将基材浸渍到单体溶液中后从单体溶液中取出而在气相中进行反应的含浸气相接枝聚合法等，使用哪种方法都可以。
作为导入到无纺布等纤维基材或隔板基材中的离子交换基，没有特别限定，可以使用各种阳离子交换基或阴离子交换基等。例如，作为阳离子交换基，可以使用磺酸基等强酸性阳离子交换基、磷酸基等中酸性阳离子交换基、羧基等弱酸性阳离子交换基，作为阴离子交换基，可以使用伯氨基～叔氨基等弱碱性阴离子交换基、季铵基等强碱性阴离子交换基。或者，也可以使用同时具有上述阳离子交换基及阴离子交换基两者的离子交换体。
此外，也可以使用作为官能基而具有以下官能基等的离子交换体：从亚氨二乙酸及其钠盐衍生的官能基、从各种氨基酸例如苯基丙氨酸、赖氨酸、白氨酸、缬氨酸及脯氨酸以及其钠盐衍生的官能基、从二乙醇胺衍生的官能基等。
作为能够以上述目的使用的具有离子交换基的单体，可以列举出丙烯酸(AAc)、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸钠(SSS)、甲代烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠、乙烯基苄基三甲基氯化铵(VBTAC)、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯、二乙胺基丙基丙烯酰胺等。
例如，通过使用苯乙烯磺酸钠作为单体进行放射线接枝聚合，能够在基材中直接导入作为强酸性阳离子交换基的磺酸基，此外，通过使用乙烯基苄基三甲基氯化铵作为单体进行放射线接枝聚合，能够在基材中直接导入作为强碱性阴离子交换基的季铵基。
此外，作为具有能够转换为离子交换基的基团的单体，可以列举出丙烯腈、丙烯醛、乙烯基吡啶、苯乙烯、氯甲基苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等。例如，可以将甲基丙烯酸缩水甘油酯通过放射线接枝聚合导入到基材中、接着使亚硫酸钠等磺化剂与其反应来向基材中导入作为强酸性阳离子交换基的磺酸基，或者在将氯甲基苯乙烯接枝聚合后将基材浸渍在三甲胺水溶液中进行季铵化，由此能够将作为强碱性阴离子交换基的季铵基导入到基材中。
此外，通过在对基材接枝聚合氯甲基苯乙烯后，使硫醚反应而形成锍盐后，使亚氨二乙酸钠反应，能够将亚氨二乙酸钠基作为官能基导入到基材中。或者，首先在基材中接枝聚合氯甲基苯乙烯后，用碘取代氯基，接着使亚氨二乙酸二乙酯反应从而用亚氨二乙酸二乙酯基取代碘，接着使氢氧化钠反应而将酯基变换为钠盐，由此能够将亚氨二乙酸钠基作为官能基导入到基材中。
在上述各种形态的离子交换体中，无纺布或织布等形态的离子交换纤维材料是特别优选的。织布及无纺布等纤维材料与树脂球珠或斜交网等形态的材料相比，表面积很大，所以离子交换基的导入量较大，并且不会如树脂球珠那样在球珠内部的微孔或大孔内存在离子交换基，所有的离子交换基都配置在纤维的表面上，所以处理水中的金属离子容易地扩散到离子交换基附近，通过离子交换被吸附。因而，如果使用离子交换纤维材料，则能够进一步提高金属离子的除去和回收效率。
另外，在上述离子交换纤维材料等以外也可以使用公知的离子交换体树脂球珠。例如，使用将聚苯乙烯用二乙烯基苯交联的球珠等作为基材树脂，将其用硫酸或氯磺酸那样的磺化剂处理而进行磺化从而将磺酸基导入到基材中，由此能够得到能够在上述各实施方式中使用的强酸性阳离子交换树脂球珠。
上述制造方法是周知的，并且，作为通过这样的方法制造的阳离子交换树脂球珠，可以列举出以各种商品名销售的材料。此外，也可以使用作为官能基而具有以下官能基等的树脂球珠：从亚氨二乙酸及其钠盐衍生的官能基、从各种氨基酸例如苯基丙氨酸、赖氨酸、白氨酸、缬氨酸及脯氨酸以及其钠盐衍生的官能基、从二乙醇胺衍生的官能基等。
如果利用上述实施方式的电透析装置处理至少含有铵离子和氟的排水，则能够从排水中除去铵离子及氟而生成降低了铵离子及氟的浓度的处理水，同时能够生成提高了氟的浓度的第1浓缩水和提高了铵离子的浓度的第2浓缩水。或者，如果利用上述各实施方式的电透析装置处理至少含有形成金属氢氧化物淤泥的金属离子和氟的排水，则能够从排水中除去上述金属离子及氟而生成降低了金属离子及氟的浓度的处理水，同时能够生成提高了氟的浓度的第1浓缩水和提高了金属离子的浓度的第2浓缩水。
在排水含有过氧化氢和氟的情况下，也可以在将排水进行过氧化氢分解处理后供给到电透析装置中。此外，排水的氟浓度优选为超过1mg/L但在10,000mg/L以下，处理水的氟浓度优选为低于1mg/L。
此外，上述电透析装置能够与氟再资源化装置组合而构成氟处理系统。例如，如图14所示，可以将含氟排水用上述电透析装置处理，将由电透析装置得到的氟浓缩水供给到氟再资源化装置500中，将排水中的氟作为氟化钙(CaF2)的晶体回收。
作为上述电透析装置的运转方法或控制方法，有如下的方法。首先，通过设置测量由本发明的电透析装置得到的处理水、氟浓缩水、或者原水的氟浓度的氟浓度测量机构(例如测量导电率的导电率计或通过离子电极法测量氟浓度的氟浓度计)，能够监视处理性能。此外，通过在原水线路及/或处理水线路中设置流量计，能够进行氟负荷的监视。
此外，优选设置控制处理水的氟浓度的氟浓度控制机构，作为该氟浓度控制机构，可以是根据原水、处理水或浓缩水的氟浓度、氟负荷或处理性能的监视值自动地调节向电透析装置的通电量、或通过流量调节阀自动地调节原水的流量的机构。由此，能够实现处理水的氟浓度的自动控制。此外，也可以做成仅在处理水的氟浓度比规定的值高的情况下才自动地通水到离子交换树脂层中的结构。在此情况下，能够进一步提高处理水质的稳定性。此外，也可以通过氟浓度测量机构检测氟浓缩水的浓度降低到低于规定值或者处理水的浓度升高到规定值以上的情况。由此，能够将电透析槽内部的损坏、例如离子交换膜的破裂等作为错误信号输出。
此外，不论氟浓缩水的二次处理机构(例如氟再资源化装置(CaF2结晶装置、使氟与碳酸钙反应而回收氟的CaF2置换装置、凝聚沉淀装置、减压蒸馏装置)的种类如何，通过将氟浓缩水的氟浓度作为稳定的浓度供给，都能够使进行这些二次处理的装置的性能变得稳定。
作为控制氟浓缩水的氟浓度的机构，可以是基于安装在氟浓缩水流过的线路上的导电率计或氟浓度计等氟浓度测量机构的测量值，调节从氟浓缩水的线路或浓缩水箱引走的氟浓缩水的水量(向进行二次处理的装置供给的氟浓缩水的送水量)或向氟浓缩水的线路或浓缩水箱供给的补给水量的机构。此外，也可以是自动地调节电透析装置的通电量及原水的流量的机构。
这里，为了使进行氟浓缩水的二次处理的装置的运转条件变得合适，例如可以考虑以下所示的结构。例如，如图15所示，可以将本发明的电透析装置与作为氟再资源化装置的CaF2置换装置501组合，来构成将排水中的氟作为CaF2晶体回收的氟处理系统。可以设置由上述电透析装置得到的氟浓缩水的pH值或α值(酸性度的值)的测量机构，设置注入酸或碱来进行调节以使该值变得合适的pH值或α值调节机构502。由此，能够防止在CaF2置换装置501中使用的碳酸钙粒的溶解。此外，得到的CaF2晶体的纯度提高。
特别是，有在除害排水中除了氢氟酸以外还混合存在盐酸、硫酸、硝酸等的情况，氢氟酸以外的酸具有使碳酸钙溶解的性质。根据本发明的电透析装置，有这些酸也与氢氟酸一起浓缩的情况。因而，即使在例如以除害装置排水(除害排水)的氟浓缩水为对象的情况下，通过由上述pH值或α值调节机构502使pH变高、或者使酸性度降低，也能够防止碳酸钙的溶解。包含在从CaF2置换装置501排出的残余液体中的氟可以通过凝聚沉淀装置504作为污泥分离除去。
本发明的电透析装置由于能够设定运转条件以使处理水的氟浓度低于排水基准值8mg-F/L，所以不需要将该处理水进一步凝聚沉淀。因而，不需要大规模的凝聚沉淀处理设施，能够进行排放或水的再利用。例如，如图15所示，通过将从电透析装置排出的处理水再利用为纯水制造装置505的原水等，能够减少设施的水使用量(水购入量)。
此外，例如如图16所示，可以将本发明的电透析装置与作为氟再资源化装置的CaF2结晶装置506组合，构成将排水中的氟作为CaF2晶体回收的氟处理系统。在此情况下，能够通过pH值或α值调节机构502将氟浓缩水调节为适合于结晶的pH或酸性度。
进而，可以设置调节在CaF2结晶装置506中添加的钙化合物(例如氯化钙或氢氧化钙)的添加量的钙化合物添加量调节机构507，根据由氟浓缩水的氟浓度测量机构得到的测量值进行调节以使钙化合物的添加量变得适当。由此，即使在发生了氟浓缩水中的氟浓度的变动的情况下，也能够调节为适应于它的钙化合物的添加量，能够使得到的CaF2晶体的纯度及粒径成为希望的值。包含在从CaF2结晶装置506排出的残余液体中的氟可以通过凝聚沉淀装置504作为污泥分离除去。
此外，例如如图17所示，将本发明的电透析装置与将包含氟浓缩水的至少一部分的水进行凝聚沉淀处理的凝聚沉淀装置508组合，能够将氟浓缩水中的氟作为含有CaF2的污泥分离除去。在此情况下，即使在含氟排水的氟浓度很低而不适合于凝聚沉淀处理的情况下，也能够将氟的浓度提高到适合于凝聚沉淀处理的浓度，并且，由于氟浓缩水的水量比含氟排水的水量少，所以与将含氟排水直接进行凝聚沉淀处理的情况相比，能够减少凝聚剂的添加量(例如每1天的使用量)，并且能够利用小规模的处理设施进行固液分离。例如，在将含氟排水中的氟浓缩10倍的情况下，能够将凝聚沉淀装置508的处理水量减小到十分之一。
在含氟排水含有悬浊物质或粉体等固体的情况下，通过将这些固体预先分离，也能够从这样的排水进行氟的分离浓缩。作为这样的排水的例子有除害排水。在除害装置中，除了PFC气体以外还导入含硅石的气体，所以在除害装置的气体分解处理后大量地产生硅石粉末，它混入到排水中。作为除害装置，可以列举出燃烧式、加热式等在工作时产生排水的装置。
在使用这样的除害装置的情况下，例如如图18所示，经由沉降分离槽550等固液分离机构将含氟排水导入到电透析装置中的氟处理系统是优选的。在图18中，使排水中含有的固体沉降，作为污泥层552分离。此外，将上澄清水554导入到电透析装置中。在此情况下，由于有在上澄清水554中微量地含有浮游性固体的情况，所以可以再经由安全过滤器导入到电透析装置中。另外，在担心排水中含有有机物的情况下，为了避免电透析装置内的离子交换膜因有机物而污染，可以再经由活性炭处理层导入到电透析装置中。
作为固液分离机构，可以使用公知的所有的机构，例如除了沉降分离槽550以外，可以使用公知的膜(过滤器)分离机构或离心分离机构等。在排水中含有的固体物量为大量的情况下，作为固液分离机构优选地使用沉降分离槽550。另外，在图18中，以防止污泥552向后段的流出以及水流的迂回为目的，设置有多个分隔板556。另外，在除害装置内部中，也有设置用来分离粗大粒子的固体物的机构、例如固液分离槽或过滤器的情况，但上述固液分离机构优选另外设置在其后段侧。
电透析装置的处理水由于氟浓度被充分地降低，所以能够作为除害装置558的供给水循环，也能够实现水使用量的削减。此外，通过将电透析装置的处理水的一部分进行排水，也能够实现微量物质向系统内的积存。
在含氟排水含有表面活性剂等有机物的情况下，通过将这些有机物预先分离，也能够从这样的排水进行氟的分离浓缩。作为这样的排水的例子，可以列举出来自于含有表面活性剂的氢氟酸或缓冲氢氟酸(NH4F)的排水、以及来自于被供给含有微量有机物的工业用水的除害装置的排水。
在这样的情况下，例如如图19所示，经由活性炭吸附层560等的有机物分离机构将含氟排水导入到电透析装置中的氟处理系统是优选的。作为有机物分离机构，除了活性炭吸附层以外，可以使用公知的有机物分离机构、例如膜分离机构等。此外，当然也可以使用公知的有机物分解机构等。
此外，如图20所示，可以将由本发明的电透析装置得到的氟浓缩水再通过减压蒸馏装置562等水蒸发机构来提高氟浓度。在此情况下，即使在氟浓缩水浓度为1000～10000mg/L的情况下，氟浓度也能够容易地进一步提高到1～10％以上，所以能够用于钢铁行业中的不锈钢酸洗用途中等，再利用的用途扩大。
[实施例1]
利用图1所示的电透析装置，进行以含氟排水(60mg-F/L)为对象的氟浓缩试验。电透析装置的规格如下。
·透析面积：6dm2
·阳离子交换膜：アストム公司制ネオセプタCMB
·阴离子交换膜：アストム公司制ネオセプタAHA
·阳离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为磺酸基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为磺酸基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳极：对钛实施了铂镀层后的电极。铁丝网形状。
·阴极：SUS304，铁丝网形状。
并且，电透析装置的运转条件如下。
·电流密度：1A/dm2
·原水的流量：500ml/min
·阳极液的供给水量：25ml/min
·阴极液的循环水量：25ml/min
·缓冲水的循环水量：250ml/min
·向浓缩水箱的供给的缓冲水补给水量：25ml/min
·浓缩水的循环水量：250ml/min
结果，虽然浓缩室内的氟浓度较高，为1200mg-F/L，但缓冲室的浓度为5～10mg-F/L，阳极室的浓度为低于1mg-F/L，阳极室的氟浓度被维持为很低的值。也可以确认没有阳极的腐蚀。阴极室的氟浓度也为低于1mg-F/L，是很低的浓度。也可以确认没有阴极的腐蚀。另外，极间电压为约10V。
[实施例2]
利用图3到图5所示的电透析装置，进行以含氟排水(60mg-F/L)为对象的氟浓缩试验。电透析装置的规格如下。
·透析面积：6dm2
·阳离子交换膜：アストム公司制ネオセプタCMB
·阴离子交换膜：アストム公司制ネオセプタAHA
·阳离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为磺酸基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为磺酸基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳极：对钛实施了铂镀层后的电极。铁丝网形状。
·阴极：SUS304，铁丝网形状。
此外，电透析装置的运转条件如下。
·电流密度：1A/dm2
·原水的流量：500ml/min
·阳极液的供给水量：25ml/min
·阴极液的循环水量：25ml/min
·缓冲水的循环水量：250ml/min
·向浓缩水箱供给的缓冲水补给水量：25ml/min
·浓缩水的循环水量：250ml/min
在这些情况下，也是虽然浓缩室内的氟浓度较高约为1200mg-F/L，但缓冲室的浓度为5～10mg-F/L，阳极室的浓度为低于1mg-F/L，阳极室的氟浓度被维持为很低的值。阴极室的氟浓度在哪个电透析装置中都为低于1mg-F/L，是很低的浓度。也可以确认既没有阳极的腐蚀也没有阴极的腐蚀。
[实施例3]
利用图9所示的电透析装置，进行以含有10mg/L的钙离子、3mg/L的有机物(作为总有机碳)的除害排水(60mg-F/L)为对象的氟浓缩试验。除害装置是将含有硅石的气体及PFC气体通过燃烧处理来除害的结构。本实施例中的除害排水使用通过沉降分离槽将在除害排水中含有的固体沉降分离后的上澄清水。另外，在该实验中，做成了将钙离子作为盐酸盐在与氢氟酸不同的室(碱浓缩室)中进行浓缩的结构。此外，是将两组电透析单元集中在1组推压板之间的构造，在边界上设有多极室。对于多极室与阳极室同样地供给纯水，从多极室出来的流出水作为缓冲水使用。来自缓冲室的流出水的一部分与原水混合。电透析装置的规格如下。
·透析面积：6dm2
·阳离子交换膜：アストム公司制ネオセプタCMB
·阴离子交换膜：アストム公司制ネオセプタAHA
·阳离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为磺酸基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为磺酸基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳极：对钛实施了铂镀层后的电极。铁丝网形状。
·阴极：SUS304，铁丝网形状。
·多极：对钛实施了铂镀层后的电极。铁丝网形状。
·膜滤芯式过滤器：孔径5μm
·活性炭：粒状活性炭填充层
此外，电透析装置的运转条件如下。
·电流密度：1A/dm2
·原水的流量：1000ml/min
·阳极液的供给水量：25ml/min
·多极液的供给水量：25ml/min
·阴极液的循环水量：25ml/min
·向缓冲水箱供给的极液补给水量：50ml/min
·缓冲水的循环水量：500ml/min
·浓缩水的补给水量：50ml/min
·浓缩水的循环水量：500ml/min
在这些情况下，也是虽然酸浓缩室内的氟浓度较高约为1200mg-F/L，但缓冲室的浓度较低，为5～10mg-F/L。此外，阳极室及多极室的浓度为低于1mg-F/L，阳极室及多极室的氟浓度被维持为很低的值。此外，阴极室的浓度为低于1mg-F/L，是很低的浓度。也可以确认没有阳极及多极室的电极的腐蚀，也可以确认没有阴极的腐蚀。
[实施例4]
利用图11所示的电透析装置，进行以含有40mg/L的铵离子的含氟排水(60mg-F/L)为对象的氟浓缩试验。另外，在该实验中，做成了将铵离子浓缩到与氢氟酸不同的室(碱浓缩室)中的结构。此外，是将两组电透析单元集中在1组推压板之间的构造，在边界上设有多极室。对于多极室与阳极室同样地供给纯水，来自多极室的流出水作为缓冲水使用。来自缓冲室的流出水的一部分被供给到酸浓缩箱中。电透析装置的规格如下。
·透析面积：6dm2
·阳离子交换膜：アストム公司制ネオセプタCMB
·阴离子交换膜：アストム公司制ネオセプタAHA
·阳离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为磺基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换无纺布：基材为聚乙烯制无纺布。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为磺基。通过接枝聚合法制作。
·阴离子交换隔板：基材为聚乙烯制斜孔网。官能基为季铵基。通过接枝聚合法制作。
·阳极：对钛实施了铂镀层后的电极。铁丝网形状。
·阴极：SUS304，铁丝网形状。
·多极：对钛实施了铂镀层后的电极。铁丝网形状。
此外，电透析装置的运转条件如下。
·电流密度：1A/dm2
·原水的流量：1000ml/min
·阳极液的供给水量：25ml/min
·多极液的供给水量：25ml/min
·阴极液的循环水量：25ml/min
·向缓冲水箱供给的极液补给水量：50ml/min
·缓冲水的循环水量：500ml/min
·向酸浓缩箱供给的缓冲水补给水量：50ml/min
·酸或碱浓缩水的循环水量：500ml/min
在酸浓缩室中，氟离子被作为氢氟酸浓缩，氟浓度较高，为约1200mg-F/L，但缓冲室的浓度较低，为5～10mg-F/L。此外，阳极室及多极室的浓度为低于1mg-F/L，阳极室及多极室的氟浓度被维持为很低的值。此外，阴极室的浓度为低于1mg-F/L，是很低的浓度。在碱浓缩室中，铵离子被作为氨水以约1000mg/L的浓度浓缩。铵离子与氟离子能够单独地浓缩。也可以确认没有阳极及多极室的电极的腐蚀，也可以确认没有阴极的腐蚀。
根据本发明，能够不带来电极腐蚀而稳定地电透析含氟排水。此外，将含氟排水电透析后的处理水的氟浓度较低，为低于1mg/L，能够再利用处理水。进而，能够将含有铵离子的含氟排水电透析而得到将铵离子分离后的氟浓缩水。此外，在将含有形成金属氢氧化物淤泥的金属离子的含氟排水进行电透析的情况下，能够不形成金属氢氧化物淤泥而得到将金属离子分离后的氟浓缩水。进而，通过将电透析了含氟排水后的氟浓缩水供给到氟再资源化装置中，能够作为氟化钙(CaF2)回收。此外，通过将从含有铵离子的含氟排水也分离了铵离子而使氟再资源化变得容易的氢氟酸浓缩水供给到氟再资源化装置中，能够作为氟化钙(CaF2)回收。
此外，在以作为将水溶液中的氟作为氟化钙(CaF2)回收的氟再资源化装置的处理水的排水或者将该排水进行了前处理后的排水等为处理对象而利用本发明的电透析装置进行处理的情况下，能够提高氟再资源化装置的氟再资源化率即作为氟化钙晶体的回收率。这是因为，在氟再资源化装置中，获取的氟中的约10～20％左右被作为稀薄氢氟酸排水排出，但通过将其中含有的氟用本发明的电透析装置浓缩，能够作为氟再资源化装置的原水再次利用。这是因为，氟再资源化装置在以稀薄氢氟酸排水为对象的情况下，再资源化、即作为氟化钙晶体的回收较困难，在以浓的氢氟酸排水为对象的情况下，具有发挥充分的性能的性质。
本发明适用于以含有氟的液体等为处理对象的电透析装置。
Claims (34)
1.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；
浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述浓缩室中的路径。
2.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；
浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的对象离子不会从所述浓缩室直接流入到所述阳极室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述浓缩室中的路径。
3.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；
浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的对象离子不会从所述浓缩室直接流入到所述阳极室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述缓冲室中的路径。
4.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；
浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的对象离子不会从所述浓缩室直接流入到所述阳极室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分经由所述缓冲室供给到所述浓缩室中的路径。
5.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
离子供给室，将具有与所述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到所述第2浓缩室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述第1浓缩室中的路径。
6.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
离子供给室，将具有与所述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到所述第2浓缩室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述缓冲室中的路径。
7.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
离子供给室，将具有与所述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到所述第2浓缩室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述第1浓缩室中的路径。
8.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
离子供给室，将具有与所述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到所述第2浓缩室中；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分经由所述缓冲室供给到所述第1浓缩室中的路径。
9.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述第1浓缩室中的路径。
10.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述缓冲室中的路径。
11.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分供给到所述第1浓缩室中的路径。
12.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
将纯水供给到所述阳极室中的路径；
将从所述阳极室出来的流出水的至少一部分经由所述缓冲室供给到所述第1浓缩室中的路径。
13.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去对象离子，从而生成降低了该对象离子的浓度的处理水；
浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的对象离子浓缩，从而生成提高了该对象离子的浓度的浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的对象离子不会从所述浓缩室直接流入到所述阳极室中；
将纯水供给到所述缓冲室中的路径；
将从所述缓冲室出来的流出水的至少一部分供给到所述浓缩室中的路径。
14.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
第1阳离子交换膜，设在所述阳极室与所述缓冲室之间；
第1阴离子交换膜，设在所述阴极室与所述第2浓缩室之间；
第2阳离子交换膜，设在所述缓冲室与所述第1浓缩室之间；
第2阴离子交换膜，设在所述第1浓缩室与所述脱盐室之间；
第3阳离子交换膜，设在所述脱盐室与所述第2浓缩室之间。
15.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
离子供给室，将具有与所述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到所述第2浓缩室中；
第1阳离子交换膜，设在所述阳极室与所述缓冲室之间；
第1阴离子交换膜，设在所述阴极室与所述离子供给室之间；
第2阳离子交换膜，设在所述缓冲室与所述第1浓缩室之间；
第2阴离子交换膜，设在所述第1浓缩室与所述脱盐室之间；
第3阳离子交换膜，设在所述脱盐室与所述第2浓缩室之间；
第3阴离子交换膜，设在所述第2浓缩室与所述离子供给室之间。
16.一种电透析装置，其具备：
阳极室，其具有阳极；
阴极室，其具有阴极；
多个室构造，由多个室构成；
至少1个多极室，其具有电极，配置在所述多个室构造之间，并填充有离子交换体；
第1阳离子交换膜，设在所述阳极室与所述室构造之间；
第1阴离子交换膜，设在所述阴极室与所述室构造之间；
第2阴离子交换膜，设在所述多极室的所述阳极侧；
第2阳离子交换膜，设在所述多极室的所述阴极侧；
所述室构造具备：
脱盐室，从被供给的被处理水中除去第1对象离子和第2对象离子，从而生成降低了所述第1对象离子及所述第2对象离子的浓度的处理水；
第1浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第1对象离子浓缩，从而生成提高了该第1对象离子的浓度的第1浓缩水；
缓冲室，进行隔断，以使所述被处理水中的第1对象离子不会从所述第1浓缩室直接流入到所述阳极室或所述多极室中；
第2浓缩室，将从所述脱盐室转移的所述被处理水中的第2对象离子浓缩，从而生成提高了该第2对象离子的浓度的第2浓缩水；
离子供给室，将具有与所述被处理水中的第2对象离子相反的极性的离子供给到所述第2浓缩室中；
将纯水供给到所述阳极室及所述多极室中的路径；
第3阳离子交换膜，设在所述缓冲室与所述第1浓缩室之间；
第3阴离子交换膜，设在所述第1浓缩室与所述脱盐室之间；
第4阳离子交换膜，设在所述脱盐室与所述第2浓缩室之间；
第4阴离子交换膜，设在所述第2浓缩室与所述离子供给室之间。
17.如权利要求1～13中任一项所述的电透析装置，其还具备将从所述阳极室或所述缓冲室出来的流出水的至少一部分混合到所述被处理水或所述处理水中的路径。
18.如权利要求1～16中任一项所述的电透析装置，其中，所述被处理水是含有氟的排水。
19.如权利要求18所述的电透析装置，其中，调节供给到所述阳极室及/或所述多极室中的纯水的水量，以使从所述阳极室及/或所述多极室出来的流出水的氟浓度为1mg-F/L以下。
20.如权利要求1～16中任一项所述的电透析装置，其中，在所述阳极室、所述阴极室、以及所述多极室的至少一个中填充有离子交换体。
21.如权利要求1～16中任一项所述的电透析装置，其中，在各个室中填充有与所述阳离子交换膜接触的阳离子交换纤维材料或与所述阴离子交换膜接触的阴离子交换纤维材料。
22.如权利要求1～16中任一项所述的电透析装置，其中，向所述阳极室、所述阴极室、所述多极室、或者所述缓冲室供给电透析装置的处理水以代替纯水。
23.一种排水处理方法，其中，通过由电透析装置处理至少含有铵离子和氟的排水，从所述排水中除去铵离子及氟，从而生成降低了铵离子及氟的浓度的处理水，同时生成提高了氟的浓度的第1浓缩水和提高了铵离子的浓度的第2浓缩水。
24.一种排水处理方法，其中，通过由电透析装置处理至少含有形成金属氢氧化物淤泥的金属离子和氟的排水，从所述排水中除去所述金属离子及氟，从而生成降低了所述金属离子及氟的浓度的处理水，同时生成提高了氟的浓度的第1浓缩水和提高了所述金属离子的浓度的第2浓缩水。
25.如权利要求23或24所述的排水处理方法，其中，
将至少含有过氧化氢和氟的排水进行过氧化氢分解处理；
将所述过氧化氢分解处理后的排水供给到所述电透析装置中。
26.如权利要求23或24所述的排水处理方法，其中，所述排水的氟浓度为超过1mg/L但在10,000mg/L以下。
27.如权利要求23或24所述的排水处理方法，其特征在于，所述处理水的氟浓度为低于1mg/L。
28.如权利要求23或24所述的排水处理方法，其中，将所述第1浓缩水的至少一部分供给到氟再资源化装置中，将所述排水中的氟作为氟化钙CaF2回收。
29.一种氟处理系统，其具备：
权利要求1～12中任一项所述的电透析装置，用于处理至少含有氟的排水；
氟再资源化装置，用于将从所述电透析装置得到的氟浓缩水作为氟化钙回收。
30.一种氟处理系统，其具备：
权利要求1～12中任一项所述的电透析装置，用于处理至少含有氟的排水；
凝聚沉淀装置，用于将包含由所述电透析装置得到的氟浓缩水的至少一部分的水进行凝聚沉淀处理。
31.一种水循环系统，其具备：
权利要求1～12中任一项所述的电透析装置；
纯水制造装置，以从所述电透析装置得到的处理水为原水来制造纯水。
32.一种水循环系统，其具备：
权利要求1～12中任一项所述的电透析装置；
除害装置；
将所述除害装置的排水供给到所述电透析装置中的路径；
将由所述电透析装置得到的处理水的一部分供给到所述除害装置中的路径。
33.一种氟处理系统，其具备：
权利要求1～12中任一项所述的电透析装置；
固液分离机构，用于进行至少含有氟的排水的固液分离；
将通过所述固液分离机构进行了固液分离后的排水供给到所述电透析装置中的路径。
34.一种氟处理系统，其具备：
权利要求1～12中任一项所述的电透析装置；
有机物分离机构，用于进行至少含有氟的排水的有机物分离；
将通过所述有机物分离机构进行了有机物分离后的排水供给到所述电透析装置中的路径。
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