JP2000140853A - 電気再生式脱イオン装置及びその運転方法 - Google Patents
電気再生式脱イオン装置及びその運転方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気再生式脱イオン装置による純水の製造に
当り、スケール生成の問題を生じることなく、陽極−陰
極間の電気抵抗を下げ、低い電圧で効率的に脱イオン処
理する。 【解決手段】 濃縮水室３に供給される水に電解質物質
と分散剤を添加する。給水のｐＨが７以上のときに濃縮
水室３に供給される水に酸を添加する。濃縮水室３に導
電性物質を充填する。
当り、スケール生成の問題を生じることなく、陽極−陰
極間の電気抵抗を下げ、低い電圧で効率的に脱イオン処
理する。 【解決手段】 濃縮水室３に供給される水に電解質物質
と分散剤を添加する。給水のｐＨが７以上のときに濃縮
水室３に供給される水に酸を添加する。濃縮水室３に導
電性物質を充填する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気再生式脱イオン
装置及びその運転方法に係り、特に、電流効率を高める
と共に、スケール生成を防止して効率的な純水（脱イオ
ン水）の製造を行う電気再生式脱イオン装置及びその運
転方法に関する。
装置及びその運転方法に係り、特に、電流効率を高める
と共に、スケール生成を防止して効率的な純水（脱イオ
ン水）の製造を行う電気再生式脱イオン装置及びその運
転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体、レンズ、液晶等の洗浄用
水、医薬用水等に用いられる純水の製造には、図２に示
す如く、複数のアニオン交換膜２１及びカチオン交換膜
２２を交互に配列して濃縮水室２３と脱イオン水製造室
２４とを交互に形成し、脱イオン水製造室２４にアニオ
ン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混合して充填した電
気再生式脱イオン装置が多用されている。電気再生式脱
イオン装置は効率的な脱イオン処理が可能であり、イオ
ン交換樹脂のように再生を必要とせず、完全な連続採水
が可能で、極めて高純度の水が得られるという優れた特
長を有する。
水、医薬用水等に用いられる純水の製造には、図２に示
す如く、複数のアニオン交換膜２１及びカチオン交換膜
２２を交互に配列して濃縮水室２３と脱イオン水製造室
２４とを交互に形成し、脱イオン水製造室２４にアニオ
ン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混合して充填した電
気再生式脱イオン装置が多用されている。電気再生式脱
イオン装置は効率的な脱イオン処理が可能であり、イオ
ン交換樹脂のように再生を必要とせず、完全な連続採水
が可能で、極めて高純度の水が得られるという優れた特
長を有する。
【０００３】電気再生式脱イオン装置では、脱イオン水
製造室２４に流入した供給水（被処理水）中のイオンが
親和力、濃度及び移動度に基づいて陽極２５と陰極２６
の電位の傾きの方向に樹脂２０中を移動し、更に、脱イ
オン水製造室２４と濃縮水室２３とを仕切るカチオン交
換膜２２又はアニオン交換膜２１を横切って移動し、す
べての室において電荷の中和が保たれるようになる。そ
して、イオン交換膜２１，２２の半浸透特性及び電位の
傾きの方向性により、供給水中のイオンは脱イオン水製
造室２４では減少し、隣りの濃縮水室２３では濃縮され
ることになる。このため、脱イオン水製造室２４から純
水（脱イオン水）が回収される。なお、２７は陽極室、
２８は陰極室である。一般的な電気再生式脱イオン装置
では、濃縮水室２３内は、スペーサのみが配設されてい
るが、イオン交換樹脂が充填されている場合もある。
製造室２４に流入した供給水（被処理水）中のイオンが
親和力、濃度及び移動度に基づいて陽極２５と陰極２６
の電位の傾きの方向に樹脂２０中を移動し、更に、脱イ
オン水製造室２４と濃縮水室２３とを仕切るカチオン交
換膜２２又はアニオン交換膜２１を横切って移動し、す
べての室において電荷の中和が保たれるようになる。そ
して、イオン交換膜２１，２２の半浸透特性及び電位の
傾きの方向性により、供給水中のイオンは脱イオン水製
造室２４では減少し、隣りの濃縮水室２３では濃縮され
ることになる。このため、脱イオン水製造室２４から純
水（脱イオン水）が回収される。なお、２７は陽極室、
２８は陰極室である。一般的な電気再生式脱イオン装置
では、濃縮水室２３内は、スペーサのみが配設されてい
るが、イオン交換樹脂が充填されている場合もある。
【０００４】従来、このような電気再生式脱イオン装置
の前処理手段として、逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）を
設けることがある。ＲＯ装置を配設することにより、原
水中の電解質、ＴＯＣ成分を効率的に除去することがで
き、電気再生式脱イオン装置における負荷を低減し、高
純度の処理水を得ることができるようになる。
の前処理手段として、逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）を
設けることがある。ＲＯ装置を配設することにより、原
水中の電解質、ＴＯＣ成分を効率的に除去することがで
き、電気再生式脱イオン装置における負荷を低減し、高
純度の処理水を得ることができるようになる。
【０００５】しかし、電気再生式脱イオン装置の前処理
手段としてＲＯ装置を設け、ＲＯ処理水を電気再生式脱
イオン装置の供給水として給水する場合のように、供給
水の電気伝導度が低い場合には、給水の抵抗が高いため
に、高電圧を印加しないと電流が十分に流れず、脱イオ
ン処理効果が上がらなくなる。
手段としてＲＯ装置を設け、ＲＯ処理水を電気再生式脱
イオン装置の供給水として給水する場合のように、供給
水の電気伝導度が低い場合には、給水の抵抗が高いため
に、高電圧を印加しないと電流が十分に流れず、脱イオ
ン処理効果が上がらなくなる。
【０００６】このため、従来においては、電流を流れ易
くして電流効率を高めるために、次のような手段が採用
されている。
くして電流効率を高めるために、次のような手段が採用
されている。
【０００７】 濃縮水を循環し、濃縮倍率を挙げて電
気伝導度を高めて、電流を流れ易くする。 濃縮水室にも脱イオン水製造室と同様のイオン交換
樹脂を充填して、電流を流れ易くする。 濃縮水に電解質溶液を添加供給して電流を流れ易く
する（特開平９−２４３７４号公報）。
気伝導度を高めて、電流を流れ易くする。 濃縮水室にも脱イオン水製造室と同様のイオン交換
樹脂を充填して、電流を流れ易くする。 濃縮水に電解質溶液を添加供給して電流を流れ易く
する（特開平９−２４３７４号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、濃縮水
を循環して循環倍率を高めても、十分に電流を流れ易く
することができない場合があり、また、濃縮水室にイオ
ン交換樹脂を充填した場合には、濃縮水のＣａ2+，ＨＣ
Ｏ3 -，ＳｉＯ2，ＴＯＣが高くなると、樹脂表面でのス
ケール生成、樹脂汚染の増大の問題がある。同様に、濃
縮水に電解質溶液を添加する方法でも、スケール生成の
問題がある。
を循環して循環倍率を高めても、十分に電流を流れ易く
することができない場合があり、また、濃縮水室にイオ
ン交換樹脂を充填した場合には、濃縮水のＣａ2+，ＨＣ
Ｏ3 -，ＳｉＯ2，ＴＯＣが高くなると、樹脂表面でのス
ケール生成、樹脂汚染の増大の問題がある。同様に、濃
縮水に電解質溶液を添加する方法でも、スケール生成の
問題がある。
【０００９】ところで、電気再生式脱イオン装置による
純水の製造においては、供給水中のＳｉＯ2をイオン化
して除去するために脱イオン水製造室に供給される水の
ｐＨを高く、例えばｐＨ９．０以上にする場合がある。
この場合には、濃縮水室内の水のｐＨはより高く、ｐＨ
１０を超えるようになる場合もあり、微量のＣａ2+，Ｈ
ＣＯ3 -でもスケール生成の問題が発生する。
純水の製造においては、供給水中のＳｉＯ2をイオン化
して除去するために脱イオン水製造室に供給される水の
ｐＨを高く、例えばｐＨ９．０以上にする場合がある。
この場合には、濃縮水室内の水のｐＨはより高く、ｐＨ
１０を超えるようになる場合もあり、微量のＣａ2+，Ｈ
ＣＯ3 -でもスケール生成の問題が発生する。
【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、電気
再生式脱イオン装置による純水の製造に当り、スケール
生成の問題を生じることなく、陽極−陰極間の電気抵抗
を下げ、低い電圧で効率的に脱イオン処理することがで
きる電気再生式脱イオン装置の運転方法を提供すること
を目的とする。
再生式脱イオン装置による純水の製造に当り、スケール
生成の問題を生じることなく、陽極−陰極間の電気抵抗
を下げ、低い電圧で効率的に脱イオン処理することがで
きる電気再生式脱イオン装置の運転方法を提供すること
を目的とする。
【００１１】本発明はまた、陽極−陰極間の電気抵抗が
低く、低い電圧で効率的に脱イオン処理することができ
る電気再生式脱イオン装置を提供することを目的とす
る。
低く、低い電圧で効率的に脱イオン処理することができ
る電気再生式脱イオン装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に係
る電気再生式脱イオン装置の運転方法は、複数のアニオ
ン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室
と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イ
オン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂
とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置
の運転方法において、前記濃縮水室に供給される水に電
解質物質及び分散剤を添加することを特徴とする。
る電気再生式脱イオン装置の運転方法は、複数のアニオ
ン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室
と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イ
オン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂
とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置
の運転方法において、前記濃縮水室に供給される水に電
解質物質及び分散剤を添加することを特徴とする。
【００１３】この方法によれば、電解質物質の添加で濃
縮水室内の水の電気伝導率が上昇して電流が流れ易くな
ると共に、分散剤の添加でスケール生成を防止すること
ができる。
縮水室内の水の電気伝導率が上昇して電流が流れ易くな
ると共に、分散剤の添加でスケール生成を防止すること
ができる。
【００１４】この方法において、脱イオン水製造室に供
給される水の電気伝導率は５μＳ／ｃｍ以下であること
が好ましく、また、電解質物質添加後、濃縮水室に供給
される水の電気伝導率は５０〜３００μＳ／ｃｍである
ことが好ましい。
給される水の電気伝導率は５μＳ／ｃｍ以下であること
が好ましく、また、電解質物質添加後、濃縮水室に供給
される水の電気伝導率は５０〜３００μＳ／ｃｍである
ことが好ましい。
【００１５】また、電解質物質としては有機中性塩及び
／又は無機中性塩を用いることができ、分散剤として
は、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩及びポリアクリル酸塩
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いること
ができる。
／又は無機中性塩を用いることができ、分散剤として
は、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩及びポリアクリル酸塩
よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用いること
ができる。
【００１６】本発明の第２の態様に係る電気再生式脱イ
オン装置の運転方法は、複数のアニオン交換膜及びカチ
オン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造
室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室には
アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充
填されている電気再生式脱イオン装置の運転方法におい
て、前記脱イオン水製造室に供給される水のｐＨが７以
上のときに、前記濃縮水室に供給される水に酸を添加す
ることを特徴とする。
オン装置の運転方法は、複数のアニオン交換膜及びカチ
オン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造
室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室には
アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充
填されている電気再生式脱イオン装置の運転方法におい
て、前記脱イオン水製造室に供給される水のｐＨが７以
上のときに、前記濃縮水室に供給される水に酸を添加す
ることを特徴とする。
【００１７】給水がｐＨ７以上の処理条件であれば、Ｓ
ｉＯ2をイオン化して除去できるため、ＳｉＯ2スケール
の生成が防止される。この処理条件では濃縮水のｐＨが
高くなってＣａ2+，ＨＣＯ3 -に起因するスケール生成の
恐れがあるが、ＨＣｌの添加により、このスケール生成
を防止すると共に、電気伝導率を上げて電流を流れ易く
することができる。
ｉＯ2をイオン化して除去できるため、ＳｉＯ2スケール
の生成が防止される。この処理条件では濃縮水のｐＨが
高くなってＣａ2+，ＨＣＯ3 -に起因するスケール生成の
恐れがあるが、ＨＣｌの添加により、このスケール生成
を防止すると共に、電気伝導率を上げて電流を流れ易く
することができる。
【００１８】この方法において、酸の添加後、前記濃縮
水室に供給される水のｐＨは５．５以下であることが好
ましく、添加する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、クエ
ン酸及び蓚酸よりなる群から選ばれる１種又は２種以上
を用いることができる。
水室に供給される水のｐＨは５．５以下であることが好
ましく、添加する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、クエ
ン酸及び蓚酸よりなる群から選ばれる１種又は２種以上
を用いることができる。
【００１９】また、本発明の方法において、濃縮水室か
ら排出される水を、循環水量が脱イオン水製造室で製造
される脱イオン水量の４０〜１５０％となるように、濃
縮水室に循環供給することが好ましい。
ら排出される水を、循環水量が脱イオン水製造室で製造
される脱イオン水量の４０〜１５０％となるように、濃
縮水室に循環供給することが好ましい。
【００２０】本発明の電気再生式脱イオン装置は、複数
のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して
濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、
前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン
交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イ
オン装置において、前記濃縮水室に導電性物質を充填し
たことを特徴とする。
のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して
濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、
前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン
交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イ
オン装置において、前記濃縮水室に導電性物質を充填し
たことを特徴とする。
【００２１】この電気再生式脱イオン装置では、濃縮水
室に導電性物質が充填されているため、濃縮水室内は電
流が流れ易くなる。
室に導電性物質が充填されているため、濃縮水室内は電
流が流れ易くなる。
【００２２】この電気再生式脱イオン装置において、導
電性物質としては、炭化物、プラスチック及び金属より
なる群から選ばれる１種又は２種以上の粒子及び／又は
繊維状物及び／又は網状物を用いることができる。
電性物質としては、炭化物、プラスチック及び金属より
なる群から選ばれる１種又は２種以上の粒子及び／又は
繊維状物及び／又は網状物を用いることができる。
【００２３】本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方
法は、この電気再生式脱イオン装置を用いて実施するこ
ともできる。
法は、この電気再生式脱イオン装置を用いて実施するこ
ともできる。
【００２４】
【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。
施の形態を詳細に説明する。
【００２５】図１は本発明の電気再生式脱イオン装置の
運転方法の実施の形態を示す系統図である。図１におい
て、１は電気再生式脱イオン装置であって、脱イオン水
製造室２，濃縮水室３，陽極室４，陰極室５を有する。
６は濃縮水の循環水槽、Ｐはポンプである。ＲＯ処理水
等の電気再生式脱イオン装置１の給水は、一部がそのま
ま電気再生式脱イオン装置１の脱イオン水製造室２に導
入され、残部は循環水槽６に導入され、電気再生式脱イ
オン装置１の濃縮水室３から排出された濃縮水循環水と
混合される。この循環水槽６の水は、ポンプＰにより抜
き出され、一部がドレンとして系外へ排出され、残部は
濃縮水室３と陽極室４及び陰極室５に給水される。陽極
室４及び陰極室５の排出水は系外へ排出される。
運転方法の実施の形態を示す系統図である。図１におい
て、１は電気再生式脱イオン装置であって、脱イオン水
製造室２，濃縮水室３，陽極室４，陰極室５を有する。
６は濃縮水の循環水槽、Ｐはポンプである。ＲＯ処理水
等の電気再生式脱イオン装置１の給水は、一部がそのま
ま電気再生式脱イオン装置１の脱イオン水製造室２に導
入され、残部は循環水槽６に導入され、電気再生式脱イ
オン装置１の濃縮水室３から排出された濃縮水循環水と
混合される。この循環水槽６の水は、ポンプＰにより抜
き出され、一部がドレンとして系外へ排出され、残部は
濃縮水室３と陽極室４及び陰極室５に給水される。陽極
室４及び陰極室５の排出水は系外へ排出される。
【００２６】本発明の方法において、濃縮水の循環水量
は、生産される純水量の４０〜１５０％、即ち、図１に
おいて、（Ａ）の水量に対して（Ｂ）の水量が４０〜１
５０％となるように循環条件を設定し、濃縮倍率５〜２
０倍で処理を行うのが好ましい。この循環水量が４０％
未満では、濃縮が十分に行われず、１５０％を超える
と、濃縮水室３側からのイオン交換膜面への剪断力が大
きくなって濃度分極が生じ、好ましくない。
は、生産される純水量の４０〜１５０％、即ち、図１に
おいて、（Ａ）の水量に対して（Ｂ）の水量が４０〜１
５０％となるように循環条件を設定し、濃縮倍率５〜２
０倍で処理を行うのが好ましい。この循環水量が４０％
未満では、濃縮が十分に行われず、１５０％を超える
と、濃縮水室３側からのイオン交換膜面への剪断力が大
きくなって濃度分極が生じ、好ましくない。
【００２７】本発明の第１の態様においては、塩化ナト
リウム等の電解質物質と分散剤を濃縮水室３に供給され
る水に添加する。図１に示す実施例では、この添加剤を
循環水槽６に添加しているが、この添加箇所は、何ら制
限されるものではなく、循環系の配管等に添加してもよ
い。
リウム等の電解質物質と分散剤を濃縮水室３に供給され
る水に添加する。図１に示す実施例では、この添加剤を
循環水槽６に添加しているが、この添加箇所は、何ら制
限されるものではなく、循環系の配管等に添加してもよ
い。
【００２８】ここで電解質物質としては、塩化ナトリウ
ム，塩化カリウム，硫酸ナトリウム，硝酸ナトリウム等
の無機中性塩や、クエン酸ナトリウム，蓚酸ナトリウ
ム，酒石酸ナトリウム等の有機中性塩が好ましく、電解
質物質の添加量は、濃縮水室に供給される水の電気伝導
率が５０〜３００μｓ／ｃｍとなるような量とするのが
好ましい。この電気伝導率が５０μｓ／ｃｍ未満ではこ
の電解質物質を添加したことによる抵抗の低減効果が十
分でなく、３００μｓ／ｃｍを超えると濃縮水室３内の
イオンが脱イオン水製造室２側へ移動するようになり、
脱イオン水が汚染されるため、好ましくない。
ム，塩化カリウム，硫酸ナトリウム，硝酸ナトリウム等
の無機中性塩や、クエン酸ナトリウム，蓚酸ナトリウ
ム，酒石酸ナトリウム等の有機中性塩が好ましく、電解
質物質の添加量は、濃縮水室に供給される水の電気伝導
率が５０〜３００μｓ／ｃｍとなるような量とするのが
好ましい。この電気伝導率が５０μｓ／ｃｍ未満ではこ
の電解質物質を添加したことによる抵抗の低減効果が十
分でなく、３００μｓ／ｃｍを超えると濃縮水室３内の
イオンが脱イオン水製造室２側へ移動するようになり、
脱イオン水が汚染されるため、好ましくない。
【００２９】電解質物質の添加は、濃縮水室３に導入さ
れる水の電気伝導率を測定し、この測定値に応じて薬注
ポンプで電解質物質水溶液の添加量を制御する自動薬注
制御で行うのが好ましいが、何らこの方法に限定される
ものではない。
れる水の電気伝導率を測定し、この測定値に応じて薬注
ポンプで電解質物質水溶液の添加量を制御する自動薬注
制御で行うのが好ましいが、何らこの方法に限定される
ものではない。
【００３０】また、分散剤の添加量は、濃縮水室３に導
入される水の分散剤濃度が１〜１０ｐｐｍ程度となるよ
うな量とするのが好ましい。分散剤の添加量が１ｐｐｍ
未満ではスケールの防止効果が十分でなく、１０ｐｐｍ
を超えると濃縮水を排出した後の廃水処理、特に凝集処
理に影響を与える可能性がある。
入される水の分散剤濃度が１〜１０ｐｐｍ程度となるよ
うな量とするのが好ましい。分散剤の添加量が１ｐｐｍ
未満ではスケールの防止効果が十分でなく、１０ｐｐｍ
を超えると濃縮水を排出した後の廃水処理、特に凝集処
理に影響を与える可能性がある。
【００３１】なお、分散剤としては、ポリリン酸塩，ホ
スホン酸塩，ポリアクリル酸塩等の１種又は２種以上を
用いることができる。
スホン酸塩，ポリアクリル酸塩等の１種又は２種以上を
用いることができる。
【００３２】このような本発明の第１の態様に係る方法
は、脱イオン水製造室２に供給される水の電気伝導率が
５μｓ／ｃｍ以下である場合において、特に有効であ
る。
は、脱イオン水製造室２に供給される水の電気伝導率が
５μｓ／ｃｍ以下である場合において、特に有効であ
る。
【００３３】本発明の第２の態様においては、図１に示
すような濃縮水の循環を行う方法において、脱イオン水
製造室２に供給される水のｐＨが７以上、好ましくはｐ
Ｈ７〜１０．５のときに、図１に示す如く循環水槽６に
酸を添加するなどして濃縮水室３に供給される水に酸を
添加するものである。この酸の添加方法は連続式でも間
欠式でも良い。
すような濃縮水の循環を行う方法において、脱イオン水
製造室２に供給される水のｐＨが７以上、好ましくはｐ
Ｈ７〜１０．５のときに、図１に示す如く循環水槽６に
酸を添加するなどして濃縮水室３に供給される水に酸を
添加するものである。この酸の添加方法は連続式でも間
欠式でも良い。
【００３４】即ち、このように脱イオン水製造室２に供
給される水のｐＨが７以上、好ましくはｐＨ７〜１０．
５で処理を行う場合、濃縮水のｐＨは８〜１１になり、
スケール生成の問題が生じるため、酸を添加して濃縮水
室３に供給される水のｐＨを好ましくは５．５以下、よ
り好ましくは４〜５に調整してスケール生成を防止する
と共に、電気伝導率を上げて電流を流れ易くする。
給される水のｐＨが７以上、好ましくはｐＨ７〜１０．
５で処理を行う場合、濃縮水のｐＨは８〜１１になり、
スケール生成の問題が生じるため、酸を添加して濃縮水
室３に供給される水のｐＨを好ましくは５．５以下、よ
り好ましくは４〜５に調整してスケール生成を防止する
と共に、電気伝導率を上げて電流を流れ易くする。
【００３５】ここで使用される酸としては、塩酸，硫
酸，硝酸，クエン酸，蓚酸等の１種又は２種以上が挙げ
られる。
酸，硝酸，クエン酸，蓚酸等の１種又は２種以上が挙げ
られる。
【００３６】なお、酸添加後の、濃縮水室に供給される
水のｐＨが５．５を超えるとスケール防止効果を十分に
得ることができないが、このｐＨを過度に低くすると、
脱イオン水の汚染の問題が生じるため、調整ｐＨは好ま
しくは５．５以下、より好ましくは４〜５とする。
水のｐＨが５．５を超えるとスケール防止効果を十分に
得ることができないが、このｐＨを過度に低くすると、
脱イオン水の汚染の問題が生じるため、調整ｐＨは好ま
しくは５．５以下、より好ましくは４〜５とする。
【００３７】本発明の電気再生式脱イオン装置は、通
常、ポリエチレン又はポリプロピレン製のネットスペー
サが装填されている濃縮水室３に、このスペーサに代え
て導電性物質を充填することにより、濃縮水室３内の抵
抗を小さくして電流を流れ易くするものである。この導
電性物質としては導電性を有するものであれば良く、特
に制限はないが、例えば、炭化物，プラスチック，金属
等の粒子や繊維状物質或いは網状物を用いることがで
き、具体的には次のようなものが挙げられる。
常、ポリエチレン又はポリプロピレン製のネットスペー
サが装填されている濃縮水室３に、このスペーサに代え
て導電性物質を充填することにより、濃縮水室３内の抵
抗を小さくして電流を流れ易くするものである。この導
電性物質としては導電性を有するものであれば良く、特
に制限はないが、例えば、炭化物，プラスチック，金属
等の粒子や繊維状物質或いは網状物を用いることがで
き、具体的には次のようなものが挙げられる。
【００３８】 粒径０．２〜１ｍｍ程度の活性炭粒子
（原料や製造法等には特に制約はない。） 活性炭繊維（ナイロン、アクリル糸等に活性炭を練
り込んだもの等の市販品で良い。） スチレン−ジビニルベンゼン樹脂、イオン交換繊維
等 なお、濃縮水室の幅や長さには特に制限はないが、厚み
については０．７５〜８ｍｍ程度とするのが好ましい。
濃縮水室の厚みが０．７５ｍｍ未満では、濃縮水室出入
口の水の差圧の上昇が大きく、８ｍｍを超えると電流を
流すための抵抗が大きくなる。
（原料や製造法等には特に制約はない。） 活性炭繊維（ナイロン、アクリル糸等に活性炭を練
り込んだもの等の市販品で良い。） スチレン−ジビニルベンゼン樹脂、イオン交換繊維
等 なお、濃縮水室の幅や長さには特に制限はないが、厚み
については０．７５〜８ｍｍ程度とするのが好ましい。
濃縮水室の厚みが０．７５ｍｍ未満では、濃縮水室出入
口の水の差圧の上昇が大きく、８ｍｍを超えると電流を
流すための抵抗が大きくなる。
【００３９】本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方
法では、このような電気再生式脱イオン装置を用いるこ
とにより、より一層電流効率の向上を図ることができ
る。
法では、このような電気再生式脱イオン装置を用いるこ
とにより、より一層電流効率の向上を図ることができ
る。
【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。
り具体的に説明する。
【００４１】実施例１ 厚木市水を処理して純水の製造を行った。まず、市水を
除濁装置（外圧型中空糸ＵＦ膜分離装置）で処理した
後、塩酸を添加してｐＨ５．０〜５．２に調整し脱炭酸
塔に２．５ｍ3／ｈｒで通水して空気２５Ｎｍ3／ｈｒと
向流接触させて脱炭酸処理後、ＲＯ装置に通水した。Ｒ
Ｏ装置としては、ＲＯ膜として日東電工社製「ＥＳ−２
０（８インチ）」を装填したものを、２機直列に配置し
て２段ＲＯ処理し、２．３ｍ3／ｈｒでＲＯ処理水槽に
ＲＯ処理水を受けた。このＲＯ処理水の水質は下記の通
りである。
除濁装置（外圧型中空糸ＵＦ膜分離装置）で処理した
後、塩酸を添加してｐＨ５．０〜５．２に調整し脱炭酸
塔に２．５ｍ3／ｈｒで通水して空気２５Ｎｍ3／ｈｒと
向流接触させて脱炭酸処理後、ＲＯ装置に通水した。Ｒ
Ｏ装置としては、ＲＯ膜として日東電工社製「ＥＳ−２
０（８インチ）」を装填したものを、２機直列に配置し
て２段ＲＯ処理し、２．３ｍ3／ｈｒでＲＯ処理水槽に
ＲＯ処理水を受けた。このＲＯ処理水の水質は下記の通
りである。
【００４２】［ＲＯ処理水質］ ｐＨ ：６．１ 電気伝導率 ：２〜３μｓ／ｃｍ Ｃａ2+ ：１５０ｐｐｂ ＣＯ2 ：１．３ｐｐｍ このＲＯ処理水を給水として、図１に示す方法で処理を
行った。電気再生式脱イオン装置１としては（栗田工業
（株）製「ピュアエースＰＡ−２０００」を用い、下記
条件で処理した。
行った。電気再生式脱イオン装置１としては（栗田工業
（株）製「ピュアエースＰＡ−２０００」を用い、下記
条件で処理した。
【００４３】 全給水量 ：２．０ｍ3／ｈｒ 脱イオン水製造室給水量：１．８ｍ3／ｈｒ 循環水槽給水量 ：０．２ｍ3／ｈｒ（図１の（Ｃ）の水量） 濃縮水室給水量 ：１．０ｍ3／ｈｒ（図１の（Ｄ）の水量） 濃縮水循環水量 ：１．０ｍ3／ｈｒ（図１の（Ｂ）の水量） 生産水（純水）量 ：１．８ｍ3／ｈｒ（図１の（Ａ）の水量） 陰・陽極室水量 ：６０Ｌ／ｈｒ（図１の（Ｅ）の水量） 排水量（ドレン） ：０．２６ｍ3／ｈｒ （回収率８７．４％、濃縮倍率８．０倍） 印加電圧 ：２５０Ｖ なお、濃縮水室の厚みは１ｍｍで、ポリエチレン製の流
路スペーサが設けられている。
路スペーサが設けられている。
【００４４】この処理に当り、循環水槽６にヘキサメタ
リン酸ソーダを３ｐｐｍ添加すると共に、塩化ナトリウ
ムを５０ｐｐｍ添加して、濃縮水室に導入される水の電
気伝導率等を表１に示す値に調整した。
リン酸ソーダを３ｐｐｍ添加すると共に、塩化ナトリウ
ムを５０ｐｐｍ添加して、濃縮水室に導入される水の電
気伝導率等を表１に示す値に調整した。
【００４５】この処理において、電気再生式脱イオン装
置に流れた電流値を測定し、結果を表１に示した。ま
た、表１には、運転を継続したときの状況を併記した。
置に流れた電流値を測定し、結果を表１に示した。ま
た、表１には、運転を継続したときの状況を併記した。
【００４６】比較例１ 実施例１において、循環水槽にヘキサメタリン酸ソーダ
を添加しなかったこと以外は同様にして処理を行い、電
流値を測定すると共に、運転を継続したときの状況を調
べ、結果を表１に示した。
を添加しなかったこと以外は同様にして処理を行い、電
流値を測定すると共に、運転を継続したときの状況を調
べ、結果を表１に示した。
【００４７】比較例２ 比較例１において、電気再生式脱イオン装置の印加電圧
を２５０Ｖにしたこと以外は全く同様にして処理を行
い、電流値を測定し、結果を表１に示した。
を２５０Ｖにしたこと以外は全く同様にして処理を行
い、電流値を測定し、結果を表１に示した。
【００４８】比較例３ 比較例２において、循環水槽に塩化ナトリウムを添加し
なかったこと以外は全く同様にして処理を行い、電流値
を測定し、結果を表１に示した。
なかったこと以外は全く同様にして処理を行い、電流値
を測定し、結果を表１に示した。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１より、塩化ナトリウムと分散剤との併
用添加により、電流値を高めると共に、スケール生成を
防止することができることがわかる。
用添加により、電流値を高めると共に、スケール生成を
防止することができることがわかる。
【００５１】実施例２ 実施例１において、印加電圧を２５０Ｖとし、脱イオン
水製造室の給水に水酸化ナトリウムを添加してｐＨ８．
５に調整すると共に、循環水槽に塩化ナトリウム及びヘ
キサメタリン酸ソーダを添加する代りに塩酸を添加して
濃縮水室に導入される水のｐＨを４．８〜５．０に調整
したこと以外は同様にして処理を行い、電流値を測定し
て結果を表２に示した。
水製造室の給水に水酸化ナトリウムを添加してｐＨ８．
５に調整すると共に、循環水槽に塩化ナトリウム及びヘ
キサメタリン酸ソーダを添加する代りに塩酸を添加して
濃縮水室に導入される水のｐＨを４．８〜５．０に調整
したこと以外は同様にして処理を行い、電流値を測定し
て結果を表２に示した。
【００５２】比較例４ 実施例２において、循環水槽に塩酸を添加しなかったこ
と以外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果
を表２に示した。
と以外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果
を表２に示した。
【００５３】
【表２】
【００５４】表２より濃縮水のｐＨを低下させること
で、スケール生成要因の少ない状況において、電流値を
高めることができることがわかる。
で、スケール生成要因の少ない状況において、電流値を
高めることができることがわかる。
【００５５】実施例３ 比較例３，実施例１，実施例２において、濃縮水室にポ
リエチレン製スペーサの代りに活性炭繊維（東洋紡
（株）製「Ｋフィルター」）を充填して処理したこと以
外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果を比
較例３，実施例１，実施例２の結果と共に表３に示し
た。
リエチレン製スペーサの代りに活性炭繊維（東洋紡
（株）製「Ｋフィルター」）を充填して処理したこと以
外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果を比
較例３，実施例１，実施例２の結果と共に表３に示し
た。
【００５６】
【表３】
【００５７】表３より濃縮水室に活性炭繊維を充填する
ことにより、電流値を高めることができることがわか
る。特に、実施例４では、２５日以上の連続運転でも電
流値の低下がなく、スケールの付着も認められなかっ
た。
ことにより、電流値を高めることができることがわか
る。特に、実施例４では、２５日以上の連続運転でも電
流値の低下がなく、スケールの付着も認められなかっ
た。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の電気再生式
脱イオン装置の運転方法によれば、電気再生式脱イオン
装置による純水の製造に当り、スケール生成の問題を生
じることなく、陽極−陰極間の電気抵抗を下げ、低い電
圧で効率的に脱イオン処理することができる。
脱イオン装置の運転方法によれば、電気再生式脱イオン
装置による純水の製造に当り、スケール生成の問題を生
じることなく、陽極−陰極間の電気抵抗を下げ、低い電
圧で効率的に脱イオン処理することができる。
【００５９】また、本発明の電気再生式脱イオン装置に
よれば、陽極−陰極間の電気抵抗が低く、低い電圧で効
率的に脱イオン処理することができる電気再生式脱イオ
ン装置が提供される。
よれば、陽極−陰極間の電気抵抗が低く、低い電圧で効
率的に脱イオン処理することができる電気再生式脱イオ
ン装置が提供される。
【図１】本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方法の
実施の形態を示す系統図である。
実施の形態を示す系統図である。
【図２】電気再生式脱イオン装置の構造を示す概略的な
構成図である。
構成図である。
１ 電気再生式脱イオン装置 ２ 脱イオン水製造室 ３ 濃縮水室 ４ 陽極室 ５ 陰極室 ６ 循環水槽 ２０ イオン交換樹脂 ２１ アニオン交換膜 ２２ カチオン交換膜 ２３ 濃縮水室 ２４ 処理水室 ２５ 陽極 ２６ 陰極 ２７ 陽極室 ２８ 陰極室
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 5/00 ６２０ Ｃ０２Ｆ 5/00 ６２０Ｂ ６２０Ｃ ６２０Ｚ 5/08 5/08 Ｆ 5/10 ６２０ 5/10 ６２０Ａ Ｆターム(参考） 4D006 GA16 HA48 JA43A JA43Z KA01 KA31 KA33 KA41 KA52 KA55 KA57 KB11 KB14 KB17 KD11 KD12 KD15 KD16 KD30 KE01R KE11R KE15R KE19R MA03 MA13 MA14 PA01 PB06 PC02 PC42 4D025 AA04 AB17 AB19 BA08 BA13 BB04 CA03 DA05 DA06 4D061 DB13 DC06 DC13 DC18 DC19 EA09 EB13 ED12 FA08 FA09 FA11
Claims (12)
- 【請求項１】 複数のアニオン交換膜及びカチオン交換
膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交
互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン
交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されて
いる電気再生式脱イオン装置の運転方法において、 前記濃縮水室に供給される水に電解質物質及び分散剤を
添加することを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運
転方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、前記脱イオン
水製造室に供給される水の電気伝導率が５μＳ／ｃｍ以
下であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運
転方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２の方法において、前記電
解質物質添加後、前記濃縮水室に供給される水の電気伝
導率が５０〜３００μＳ／ｃｍであることを特徴とする
電気再生式脱イオン装置の運転方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、前記電解質物質が有機中性塩及び／又は無機中性塩
であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転
方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、前記分散剤がポリリン酸塩、ホスホン酸塩及びポリ
アクリル酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上
であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転
方法。 - 【請求項６】 複数のアニオン交換膜及びカチオン交換
膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交
互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン
交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されて
いる電気再生式脱イオン装置の運転方法において、 前記脱イオン水製造室に供給される水のｐＨが７以上の
ときに、前記濃縮水室に供給される水に酸を添加するこ
とを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 - 【請求項７】 請求項６の方法において、前記酸の添加
後、前記濃縮水室に供給される水のｐＨが５．５以下で
あることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方
法。 - 【請求項８】 請求項６又は７の方法において、前記酸
が、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸及び蓚酸よりなる群か
ら選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする電
気再生式脱イオン装置の運転方法。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか１項におい
て、前記濃縮水室から排出される水を該濃縮水室に循環
供給する方法であって、該循環水量が脱イオン水製造室
で製造される脱イオン水量の４０〜１５０％であること
を特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 - 【請求項１０】 複数のアニオン交換膜及びカチオン交
換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを
交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオ
ン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填され
ている電気再生式脱イオン装置において、 前記濃縮水室に導電性物質を充填したことを特徴とする
電気再生式脱イオン装置。 - 【請求項１１】 請求項１０において、前記導電性物質
は炭化物、プラスチック及び金属よりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上よりなり、該導電性物質は粒子、繊
維状物及び網状物よりなる群から選ばれる１種又は２種
以上であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置。 - 【請求項１２】 請求項１ないし９のいずれか１項にお
いて、請求項１０又は１１に記載の電気再生式脱イオン
装置を用いることを特徴とする電気再生式脱イオン装置
の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10319252A JP2000140853A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 電気再生式脱イオン装置及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10319252A JP2000140853A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 電気再生式脱イオン装置及びその運転方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000140853A true JP2000140853A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=18108128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10319252A Pending JP2000140853A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 電気再生式脱イオン装置及びその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000140853A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001259A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-07 | Kurita Water Ind Ltd | 超純水製造装置 |
| JP2007528781A (ja) * | 2003-03-28 | 2007-10-18 | ケミトリート ピーティーイー リミテッド | 連続式電気脱イオン装置および方法 |
| KR20110071701A (ko) * | 2009-12-21 | 2011-06-29 | 삼성전자주식회사 | 전기 흡착 탈이온 장치 |
| WO2019111476A1 (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-13 | 栗田工業株式会社 | 逆浸透膜の濃縮水の処理方法 |
Citations (6)
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| JPH07232173A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-05 | Asahi Glass Co Ltd | 純水の製造方法 |
| JPH07328395A (ja) * | 1994-06-15 | 1995-12-19 | Japan Organo Co Ltd | 電気透析装置 |
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| JPH0924374A (ja) * | 1995-05-10 | 1997-01-28 | Nippon Rensui Kk | 電気再生式純水製造方法及び純水製造装置 |
| JPH09285790A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-11-04 | Japan Organo Co Ltd | 電気式脱イオン水製造装置 |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10319252A patent/JP2000140853A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| JP2019098300A (ja) * | 2017-12-07 | 2019-06-24 | 栗田工業株式会社 | 逆浸透膜の濃縮水の処理方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| A02 | Decision of refusal |
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