JP2001038359A - 脱イオン水製造方法及び装置 - Google Patents
脱イオン水製造方法及び装置Info
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被処理水の水質が、シリカや硬度成分を多く
含有する水であっても、逆浸透膜装置内及び濃縮室内や
電極室内でのスケール発生を防止して、電気式脱イオン
水製造装置の脱イオン性能を維持する脱イオン水製造方
法を提供すること。 【解決手段】 脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共
に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イ
オン水を得る電気式脱イオン水製造装置２の濃縮水にス
ケール発生防止剤を添加し、前記スケール発生防止剤を
含有する濃縮水を電気式脱イオン水製造装置２の前段に
配置される逆浸透膜装置１の被処理水供給側へ返送する
脱イオン水製造方法。
含有する水であっても、逆浸透膜装置内及び濃縮室内や
電極室内でのスケール発生を防止して、電気式脱イオン
水製造装置の脱イオン性能を維持する脱イオン水製造方
法を提供すること。 【解決手段】 脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共
に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イ
オン水を得る電気式脱イオン水製造装置２の濃縮水にス
ケール発生防止剤を添加し、前記スケール発生防止剤を
含有する濃縮水を電気式脱イオン水製造装置２の前段に
配置される逆浸透膜装置１の被処理水供給側へ返送する
脱イオン水製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆浸透膜装置内及
び電気式脱イオン水製造装置の濃縮室内や電極室内での
スケール発生を防止して、脱イオン性能を維持する脱イ
オン水製造方法及び装置に関するものである。
び電気式脱イオン水製造装置の濃縮室内や電極室内での
スケール発生を防止して、脱イオン性能を維持する脱イ
オン水製造方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、脱イオン水を製造するには、イオ
ン交換樹脂が利用されている。このイオン交換樹脂は、
通常薬剤による再生を必要とする。このため、該イオン
交換樹脂を利用した脱イオンと電気透析作用を組合せ、
薬剤による再生が不要で、高度な脱イオン水を得る電気
式脱イオン水製造装置が知られている。
ン交換樹脂が利用されている。このイオン交換樹脂は、
通常薬剤による再生を必要とする。このため、該イオン
交換樹脂を利用した脱イオンと電気透析作用を組合せ、
薬剤による再生が不要で、高度な脱イオン水を得る電気
式脱イオン水製造装置が知られている。
【０００３】また、この電気式脱イオン水製造装置は、
被処理水中に存在するマグネシウムやカルシウムの硬度
成分がイオン交換膜に析出することを防止するため、通
常、前段に逆浸透膜装置が設置されている。
被処理水中に存在するマグネシウムやカルシウムの硬度
成分がイオン交換膜に析出することを防止するため、通
常、前段に逆浸透膜装置が設置されている。
【０００４】該電気式脱イオン水製造装置は、例えば、
基本的にはカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成され
る隙間に、イオン交換体を充填して脱塩室とし、当該イ
オン交換体に被処理水を通過させると共に、前記両イオ
ン交換膜を介して直流電流を作用させて、両イオン交換
膜の外側に流れている濃縮水中に被処理水中のイオンを
電気的に排除しながら脱イオン水を製造するものであ
る。このため、濃縮水中にはイオンが濃縮されることと
なる。
基本的にはカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成され
る隙間に、イオン交換体を充填して脱塩室とし、当該イ
オン交換体に被処理水を通過させると共に、前記両イオ
ン交換膜を介して直流電流を作用させて、両イオン交換
膜の外側に流れている濃縮水中に被処理水中のイオンを
電気的に排除しながら脱イオン水を製造するものであ
る。このため、濃縮水中にはイオンが濃縮されることと
なる。
【０００５】この濃縮水は装置外へ排出されるが、電気
式脱イオン水製造装置の水利用率（回収率）を向上させ
るため捨てずに再利用している。すなわち、被処理水の
一部を濃縮水とし、該濃縮水を循環使用し、その一部を
装置外へ排出（ブロー）することにより水利用率の向上
と適度な濃縮水のイオン濃度の維持を図っている。この
ように、濃縮水を循環する方法は濃縮水中のイオン濃度
が上昇するため濃縮水の電気伝導率が上昇する。このた
め、電気が流れ易く、当該装置に流れる電流量が多くな
る。従って、イオン除去率も向上する。また、該装置に
印加する電圧を低くできるため消費電力が少なくなるな
どの効果がある。
式脱イオン水製造装置の水利用率（回収率）を向上させ
るため捨てずに再利用している。すなわち、被処理水の
一部を濃縮水とし、該濃縮水を循環使用し、その一部を
装置外へ排出（ブロー）することにより水利用率の向上
と適度な濃縮水のイオン濃度の維持を図っている。この
ように、濃縮水を循環する方法は濃縮水中のイオン濃度
が上昇するため濃縮水の電気伝導率が上昇する。このた
め、電気が流れ易く、当該装置に流れる電流量が多くな
る。従って、イオン除去率も向上する。また、該装置に
印加する電圧を低くできるため消費電力が少なくなるな
どの効果がある。
【０００６】しかし、その反面、被処理水を逆浸透膜装
置で処理した後に電気式脱イオン水製造装置で処理した
としても、濃縮水中に当初は微量に存在するＣａ、Ｍｇ
などの硬度成分やシリカも、長期間の循環使用により濃
縮されて、濃縮室内や電極室内に、例えば、シリカと硬
度成分が複合した形態のスケールとして析出しやすくな
る。濃縮室内や電極室内にスケールが発生すると、その
部分での電気抵抗が上昇し、電流が流れにくくなる。す
なわち、スケール発生が無い場合と同一の電流値を流す
ためには電圧を上昇させる必要があり、消費電力が増加
する。また、スケール付着量が更に増加すると電圧が更
に上昇し、装置の最大電圧値を越えた場合は電流値が低
下することとなる。この場合、イオン除去に必要な電流
値が流せなくなり、処理水質の低下を招く。
置で処理した後に電気式脱イオン水製造装置で処理した
としても、濃縮水中に当初は微量に存在するＣａ、Ｍｇ
などの硬度成分やシリカも、長期間の循環使用により濃
縮されて、濃縮室内や電極室内に、例えば、シリカと硬
度成分が複合した形態のスケールとして析出しやすくな
る。濃縮室内や電極室内にスケールが発生すると、その
部分での電気抵抗が上昇し、電流が流れにくくなる。す
なわち、スケール発生が無い場合と同一の電流値を流す
ためには電圧を上昇させる必要があり、消費電力が増加
する。また、スケール付着量が更に増加すると電圧が更
に上昇し、装置の最大電圧値を越えた場合は電流値が低
下することとなる。この場合、イオン除去に必要な電流
値が流せなくなり、処理水質の低下を招く。
【０００７】濃縮水中に硬度成分が蓄積することを防止
する方法としては、（１）逆浸透膜装置の被処理水を軟
化処理する方法、（２）逆浸透膜装置の透過水（電気式
脱イオン水製造装置の被処理水）を軟化処理する方法、
（３）濃縮水の排出量（ブロー）を多くし、濃縮水中へ
の硬度成分の濃縮を少なくする方法、が挙げられる。
する方法としては、（１）逆浸透膜装置の被処理水を軟
化処理する方法、（２）逆浸透膜装置の透過水（電気式
脱イオン水製造装置の被処理水）を軟化処理する方法、
（３）濃縮水の排出量（ブロー）を多くし、濃縮水中へ
の硬度成分の濃縮を少なくする方法、が挙げられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）及び（２）の方法は、硬水軟化処理装置の設置及
び再生剤の管理が必要となり、コスト増加や設備の複雑
化を招く。また、上記（３）の方法は、被処理水の硬度
成分濃度が比較的高い場合、当該装置の水利用率（造水
率）の低下、及び濃縮水の電気伝導率低下に伴う当該装
置へ印加する電圧の上昇による消費電力が増加するとい
う問題がある。このような場合には、当該装置の前段に
設置される逆浸透膜装置の被処理水中の硬度成分濃度も
高く、逆浸透膜装置においてもスケールが析出し易く、
水利用率（造水率）も低いという問題がある。
（１）及び（２）の方法は、硬水軟化処理装置の設置及
び再生剤の管理が必要となり、コスト増加や設備の複雑
化を招く。また、上記（３）の方法は、被処理水の硬度
成分濃度が比較的高い場合、当該装置の水利用率（造水
率）の低下、及び濃縮水の電気伝導率低下に伴う当該装
置へ印加する電圧の上昇による消費電力が増加するとい
う問題がある。このような場合には、当該装置の前段に
設置される逆浸透膜装置の被処理水中の硬度成分濃度も
高く、逆浸透膜装置においてもスケールが析出し易く、
水利用率（造水率）も低いという問題がある。
【０００９】従って、本発明の目的は、逆浸透膜装置内
及び電気式脱イオン水製造装置の濃縮室内や電極室内で
のスケール発生を防止して、逆浸透膜装置及び電気式脱
イオン水製造装置の脱イオン性能を維持する脱イオン水
製造方法を提供することにある。
及び電気式脱イオン水製造装置の濃縮室内や電極室内で
のスケール発生を防止して、逆浸透膜装置及び電気式脱
イオン水製造装置の脱イオン性能を維持する脱イオン水
製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、脱塩室、濃縮室及び電極室
を有すると共に、一対の電極に電圧を印加することで脱
塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置の
濃縮水にスケール発生防止剤を添加し、前記スケール発
生防止剤を含有する濃縮水を前記電気式脱イオン水製造
装置の前段に配置される逆浸透膜装置の被処理水流入側
へ返送することを特徴とする脱イオン水製造方法を提供
するものである。
発明者は鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、脱塩室、濃縮室及び電極室
を有すると共に、一対の電極に電圧を印加することで脱
塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置の
濃縮水にスケール発生防止剤を添加し、前記スケール発
生防止剤を含有する濃縮水を前記電気式脱イオン水製造
装置の前段に配置される逆浸透膜装置の被処理水流入側
へ返送することを特徴とする脱イオン水製造方法を提供
するものである。
【００１１】このような脱イオン水製造方法によれば、
電気式脱イオン水製造装置の濃縮水は所定量のスケール
発生防止剤が添加されて循環使用される。このため、濃
縮水中に添加されたスケール発生防止剤は、例えば、シ
リカと硬度成分が複合した形態のスケールをミセル形成
による荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレ
ート化により安定化させる。したがって、濃縮水が高濃
度に濃縮されても濃縮室内や電極室内でのケイ酸カルシ
ウムなどのスケールの発生を防止することができる。ま
た、スケール発生防止剤を含んだ濃縮水は逆浸透膜装置
の被処理水側に返送されるため、逆浸透膜装置において
も同様のスケール発生を防止することができる。
電気式脱イオン水製造装置の濃縮水は所定量のスケール
発生防止剤が添加されて循環使用される。このため、濃
縮水中に添加されたスケール発生防止剤は、例えば、シ
リカと硬度成分が複合した形態のスケールをミセル形成
による荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレ
ート化により安定化させる。したがって、濃縮水が高濃
度に濃縮されても濃縮室内や電極室内でのケイ酸カルシ
ウムなどのスケールの発生を防止することができる。ま
た、スケール発生防止剤を含んだ濃縮水は逆浸透膜装置
の被処理水側に返送されるため、逆浸透膜装置において
も同様のスケール発生を防止することができる。
【００１２】また、本発明は、被処理水が流入する逆浸
透膜装置と、前記逆浸透膜装置の透過水を処理する脱塩
室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電
圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る電気式
脱イオン水製造装置と、前記電気式脱イオン水製造装置
の濃縮水循環系にスケール発生防止剤を添加するスケー
ル発生防止剤供給手段とを有する脱イオン水製造装置に
おいて、前記スケール発生防止剤を含む濃縮水循環系と
前記逆浸透膜装置の被処理水流入側とを連接する配管を
備えることを特徴とする脱イオン水製造装置を提供する
ものである。このような脱イオン水製造装置によれば、
大きな設備投資をすることなく前記脱イオン水製造方法
を確実に実現できる。
透膜装置と、前記逆浸透膜装置の透過水を処理する脱塩
室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電
圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る電気式
脱イオン水製造装置と、前記電気式脱イオン水製造装置
の濃縮水循環系にスケール発生防止剤を添加するスケー
ル発生防止剤供給手段とを有する脱イオン水製造装置に
おいて、前記スケール発生防止剤を含む濃縮水循環系と
前記逆浸透膜装置の被処理水流入側とを連接する配管を
備えることを特徴とする脱イオン水製造装置を提供する
ものである。このような脱イオン水製造装置によれば、
大きな設備投資をすることなく前記脱イオン水製造方法
を確実に実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態における脱イ
オン水製造方法について、図面を参照して説明する。図
１は、本発明の実施の形態における脱イオン水製造方法
のフローを示すブロック図である。被処理水は、逆浸透
膜装置１に流入して塩類の大部分が除去される。ここで
得られる透過水は電気式脱イオン水製造装置（以下、Ｅ
ＤＩ装置ともいう）２に流入される。ＥＤＩ装置２は、
イオン交換樹脂、イオン交換繊維等のイオン交換体が充
填された脱塩室と、この脱塩室とイオン交換膜を介して
仕切られた濃縮室と、これら脱塩室及び濃縮室に電圧を
印加する一対の電極を有している（不図示）。そして、
脱塩室に被処理水を、また、濃縮室に濃縮水を流通する
ことで、塩類をイオン交換膜を介し濃縮室を流れる濃縮
水中に移動させる。これによって、塩類が除去された処
理水（脱イオン水）を得ると供に、塩類が濃縮された濃
縮水を濃縮室に得ることができる。従って、脱塩室から
処理水が流出され、濃縮室から濃縮水が排出される。ま
た、一対の電極を収納する電極室にも濃縮水（電極水）
を流通する。従って、該電極室からは電極水が排出され
る。
オン水製造方法について、図面を参照して説明する。図
１は、本発明の実施の形態における脱イオン水製造方法
のフローを示すブロック図である。被処理水は、逆浸透
膜装置１に流入して塩類の大部分が除去される。ここで
得られる透過水は電気式脱イオン水製造装置（以下、Ｅ
ＤＩ装置ともいう）２に流入される。ＥＤＩ装置２は、
イオン交換樹脂、イオン交換繊維等のイオン交換体が充
填された脱塩室と、この脱塩室とイオン交換膜を介して
仕切られた濃縮室と、これら脱塩室及び濃縮室に電圧を
印加する一対の電極を有している（不図示）。そして、
脱塩室に被処理水を、また、濃縮室に濃縮水を流通する
ことで、塩類をイオン交換膜を介し濃縮室を流れる濃縮
水中に移動させる。これによって、塩類が除去された処
理水（脱イオン水）を得ると供に、塩類が濃縮された濃
縮水を濃縮室に得ることができる。従って、脱塩室から
処理水が流出され、濃縮室から濃縮水が排出される。ま
た、一対の電極を収納する電極室にも濃縮水（電極水）
を流通する。従って、該電極室からは電極水が排出され
る。
【００１４】一方、ＥＤＩ装置２の濃縮室から排出され
る濃縮水の全量及び被処理水の一部の補給水は濃縮水貯
蔵槽３に流入される。すなわち、濃縮水は濃縮室流出配
管６、濃縮水貯蔵槽３、濃縮室流入配管７を経由する濃
縮水循環系を形成する。また、スケール発生防止剤は別
途の供給配管５により濃縮水貯蔵槽３に添加される。そ
して、濃縮水貯蔵槽３に貯蔵され、スケール発生防止剤
が所定の濃度に添加された濃縮水はＥＤＩ装置２の濃縮
室及び電極室にそれぞれ供給される。また、電極室から
流出したスケール発生防止剤を含む電極水は返送配管４
により、逆浸透膜装置１の被処理水流入側に返送され、
被処理水と合流して逆浸透膜装置１に流入される。ま
た、濃縮水貯蔵槽３内の濃縮水はイオン濃度調整のため
その一部はブローされる。
る濃縮水の全量及び被処理水の一部の補給水は濃縮水貯
蔵槽３に流入される。すなわち、濃縮水は濃縮室流出配
管６、濃縮水貯蔵槽３、濃縮室流入配管７を経由する濃
縮水循環系を形成する。また、スケール発生防止剤は別
途の供給配管５により濃縮水貯蔵槽３に添加される。そ
して、濃縮水貯蔵槽３に貯蔵され、スケール発生防止剤
が所定の濃度に添加された濃縮水はＥＤＩ装置２の濃縮
室及び電極室にそれぞれ供給される。また、電極室から
流出したスケール発生防止剤を含む電極水は返送配管４
により、逆浸透膜装置１の被処理水流入側に返送され、
被処理水と合流して逆浸透膜装置１に流入される。ま
た、濃縮水貯蔵槽３内の濃縮水はイオン濃度調整のため
その一部はブローされる。
【００１５】本発明の実施の形態によれば、濃縮水貯蔵
槽３へスケール発生防止剤を添加するため、電気式脱イ
オン水製造装置２の濃縮水又は電極水は所定量のスケー
ル発生防止剤が添加されて循環使用される。このため、
濃縮水中に添加されたスケール発生防止剤は、例えば、
シリカと硬度成分が複合したスケールをミセル形成によ
る荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレート
化により安定化させる。したがって、濃縮水が高濃度に
濃縮されても濃縮室内や電極室内でのケイ酸カルシウム
などのスケールの発生を防止することができる。このた
め、当該装置２においては、スケールの発生により電気
抵抗が上昇することに伴う性能低下を防止することがで
きる。また、濃縮水を高濃度に濃縮して使用することが
可能となるため、当該装置２の水利用率を向上させると
共に、印加電圧を低くすることができ、消費電力を低減
することができる。また、逆浸透膜装置１においても被
処理水中にスケール発生防止剤が添加されるから、同様
の理由から膜面のスケール発生を防止することができ
る。
槽３へスケール発生防止剤を添加するため、電気式脱イ
オン水製造装置２の濃縮水又は電極水は所定量のスケー
ル発生防止剤が添加されて循環使用される。このため、
濃縮水中に添加されたスケール発生防止剤は、例えば、
シリカと硬度成分が複合したスケールをミセル形成によ
る荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレート
化により安定化させる。したがって、濃縮水が高濃度に
濃縮されても濃縮室内や電極室内でのケイ酸カルシウム
などのスケールの発生を防止することができる。このた
め、当該装置２においては、スケールの発生により電気
抵抗が上昇することに伴う性能低下を防止することがで
きる。また、濃縮水を高濃度に濃縮して使用することが
可能となるため、当該装置２の水利用率を向上させると
共に、印加電圧を低くすることができ、消費電力を低減
することができる。また、逆浸透膜装置１においても被
処理水中にスケール発生防止剤が添加されるから、同様
の理由から膜面のスケール発生を防止することができ
る。
【００１６】前記被処理水としては、特に制限されない
が、市水、工業用水を逆浸透膜処理した透過水、あるい
は半導体ウェハーを超純水で洗浄した際に排出される洗
浄排水等が挙げられる。また、該被処理水に含まれるＣ
ａ、Ｍｇなどの硬度成分量およびシリカの量は、原水の
硬度成分濃度により異なるが、硬度成分で０．０１〜２
mg/Lおよびシリカで０．０１〜２０mg/L程度である。本
発明においては、特に、硬度成分およびシリカを多く含
有する水を被処理水とする場合に有効である。
が、市水、工業用水を逆浸透膜処理した透過水、あるい
は半導体ウェハーを超純水で洗浄した際に排出される洗
浄排水等が挙げられる。また、該被処理水に含まれるＣ
ａ、Ｍｇなどの硬度成分量およびシリカの量は、原水の
硬度成分濃度により異なるが、硬度成分で０．０１〜２
mg/Lおよびシリカで０．０１〜２０mg/L程度である。本
発明においては、特に、硬度成分およびシリカを多く含
有する水を被処理水とする場合に有効である。
【００１７】前記スケール発生防止剤としては、ケイ酸
カルシウムなどのスケールを分散、安定化などにより逆
浸透膜装置内、ＥＤＩ装置の濃縮室内及び電極室内での
発生、析出を抑制または防止するものであれば特に制限
されないが、例えば、アクリル酸系（共）重合体、マレ
イン酸系（共）重合体、スルホン酸系（共）重合体、イ
タコン酸系（共）重合体などの有機高分子化合物；オル
トリン酸、２−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホス
ホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸又はこれらの塩
などの有機又は無機リン化合物；エチレンジアミン、ジ
エチレントリアミンなどのアミン系重合体又はニトリロ
三酢酸、エチレンジアミン四酢酸塩、ジエチレントリア
ミン五酸などのアミノカルボン酸系共重合体又はグルコ
ン酸、クエン酸、シュウ酸、ギ酸、酒石酸、フィチン
酸、コハク酸、乳酸などのキレート剤が挙げられる。ま
た、これらスケール発生防止剤は１種以上使用すること
ができる。
カルシウムなどのスケールを分散、安定化などにより逆
浸透膜装置内、ＥＤＩ装置の濃縮室内及び電極室内での
発生、析出を抑制または防止するものであれば特に制限
されないが、例えば、アクリル酸系（共）重合体、マレ
イン酸系（共）重合体、スルホン酸系（共）重合体、イ
タコン酸系（共）重合体などの有機高分子化合物；オル
トリン酸、２−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホス
ホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸又はこれらの塩
などの有機又は無機リン化合物；エチレンジアミン、ジ
エチレントリアミンなどのアミン系重合体又はニトリロ
三酢酸、エチレンジアミン四酢酸塩、ジエチレントリア
ミン五酸などのアミノカルボン酸系共重合体又はグルコ
ン酸、クエン酸、シュウ酸、ギ酸、酒石酸、フィチン
酸、コハク酸、乳酸などのキレート剤が挙げられる。ま
た、これらスケール発生防止剤は１種以上使用すること
ができる。
【００１８】濃縮水へのスケール発生防止剤の注入場所
としては、特に制限されず、濃縮水ラインの配管内への
注入、濃縮水をいったん貯蔵する濃縮水貯蔵槽への添加
などが挙げられる。また、濃縮水へのスケール防止剤の
注入方法は、連続注入方法又は間欠注入方法のいずれで
もよく、また、原液のまま添加しても、必要であれば水
で希釈した希釈水として添加してもよい。当該方法によ
り濃縮水中のスケール発生防止剤の濃度は、0.01〜1,00
0mg/L の範囲、好ましくは、1 〜100mg/L の範囲に維持
される。したがって、濃縮水のブローによりスケール発
生防止剤の量が目減りする分は適宜、上記範囲となるよ
うに添加すればよい。スケール防止剤の濃度が0.01mg/L
未満ではスケール発生を防止する効果が低くなり、1,00
0mg/L を越えては処理コストが上昇する他、スケール防
止剤そのものが析出したりするので好ましくない。
としては、特に制限されず、濃縮水ラインの配管内への
注入、濃縮水をいったん貯蔵する濃縮水貯蔵槽への添加
などが挙げられる。また、濃縮水へのスケール防止剤の
注入方法は、連続注入方法又は間欠注入方法のいずれで
もよく、また、原液のまま添加しても、必要であれば水
で希釈した希釈水として添加してもよい。当該方法によ
り濃縮水中のスケール発生防止剤の濃度は、0.01〜1,00
0mg/L の範囲、好ましくは、1 〜100mg/L の範囲に維持
される。したがって、濃縮水のブローによりスケール発
生防止剤の量が目減りする分は適宜、上記範囲となるよ
うに添加すればよい。スケール防止剤の濃度が0.01mg/L
未満ではスケール発生を防止する効果が低くなり、1,00
0mg/L を越えては処理コストが上昇する他、スケール防
止剤そのものが析出したりするので好ましくない。
【００１９】上記実施の形態例では、逆浸透膜装置１の
被処理水流入側に返送されるスケール発生防止剤を含む
水は、電極室から排出される電極水の全量であるが、こ
れに限定されず、例えば、電極水はブローし、循環濃縮
水の一部を返送するようにしてもよい。すなわち、濃縮
水が電気式脱イオン水製造装置において、少なくともそ
の一部が循環される濃縮水循環系を形成し、且つ循環濃
縮水の一部が電極水として使用される場合、逆浸透膜装
置１の被処理水供給側へ返送する水は、循環濃縮水又は
電極水であればよい。また、逆浸透膜装置内での被処理
水中のスケール発生防止剤の濃度は前記濃縮水中の濃度
と同様であり、この濃度が必要な濃度に対して不足して
いる場合は、逆浸透膜装置の被処理水中に別途のスケー
ル発生防止剤供給手段により添加してもよい。
被処理水流入側に返送されるスケール発生防止剤を含む
水は、電極室から排出される電極水の全量であるが、こ
れに限定されず、例えば、電極水はブローし、循環濃縮
水の一部を返送するようにしてもよい。すなわち、濃縮
水が電気式脱イオン水製造装置において、少なくともそ
の一部が循環される濃縮水循環系を形成し、且つ循環濃
縮水の一部が電極水として使用される場合、逆浸透膜装
置１の被処理水供給側へ返送する水は、循環濃縮水又は
電極水であればよい。また、逆浸透膜装置内での被処理
水中のスケール発生防止剤の濃度は前記濃縮水中の濃度
と同様であり、この濃度が必要な濃度に対して不足して
いる場合は、逆浸透膜装置の被処理水中に別途のスケー
ル発生防止剤供給手段により添加してもよい。
【００２０】電気式脱イオン水製造装置としては、脱塩
室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電
圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る形態の
ものであれば、特に制限されず、該装置の脱塩室及び濃
縮室の配列形態が、スパイラル型、同心円型又は平板積
層型のものが挙げられる。スパイラル型電気式脱イオン
水製造装置は、例えば、中心電極周りに陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜を螺旋断面が形成されるように巻回
し、脱塩室と濃縮室をその螺旋巻に沿って包囲し、この
巻回された膜の外側に電極を配置した構成のものが例示
される（例えば、特開平６−７６４５号公報）。同心円
型電気式脱イオン水製造装置は、例えば、陽イオン交換
膜又は陰イオン交換膜を支持させた径の異なる複数の筒
状の枠体を同心円状に配置し、外側の枠体の外周囲と内
側の枠体の内周囲にそれぞれ電極を配置し、前記枠体間
に形成される空間を交互に脱塩室と濃縮室とに区画する
と共に、最も外側に位置する区画及び最も内側に位置す
る区画を濃縮室とし、脱塩室にはイオン交換体を充填し
た構成のものが例示される（例えば、特開平９−２８５
７９０号公報）。平板積層型電気式脱イオン水製造装置
は、最も汎用される型であり、例えば、平板状の脱塩
室、濃縮室、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜を並列
に並べて複数配置し、その両端に陽極室と陰極室を配置
した構成のものが例示される。
室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電
圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る形態の
ものであれば、特に制限されず、該装置の脱塩室及び濃
縮室の配列形態が、スパイラル型、同心円型又は平板積
層型のものが挙げられる。スパイラル型電気式脱イオン
水製造装置は、例えば、中心電極周りに陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜を螺旋断面が形成されるように巻回
し、脱塩室と濃縮室をその螺旋巻に沿って包囲し、この
巻回された膜の外側に電極を配置した構成のものが例示
される（例えば、特開平６−７６４５号公報）。同心円
型電気式脱イオン水製造装置は、例えば、陽イオン交換
膜又は陰イオン交換膜を支持させた径の異なる複数の筒
状の枠体を同心円状に配置し、外側の枠体の外周囲と内
側の枠体の内周囲にそれぞれ電極を配置し、前記枠体間
に形成される空間を交互に脱塩室と濃縮室とに区画する
と共に、最も外側に位置する区画及び最も内側に位置す
る区画を濃縮室とし、脱塩室にはイオン交換体を充填し
た構成のものが例示される（例えば、特開平９−２８５
７９０号公報）。平板積層型電気式脱イオン水製造装置
は、最も汎用される型であり、例えば、平板状の脱塩
室、濃縮室、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜を並列
に並べて複数配置し、その両端に陽極室と陰極室を配置
した構成のものが例示される。
【００２１】
【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的
に説明する。 実施例１ 下記仕様のＥＤＩ装置及び図１の装置を用いて、４日間
の処理実験を行った。但し、スケール発生防止剤の添加
は被処理水にも別途に供給出来るようにした。被処理水
は、水道水を活性炭吸着塔に通水した水に炭酸カルシウ
ム溶液を混合して、Ｃａ濃度を０．２mg/Lに調整した水
を用いた。また、被処理水のシリカ濃度は０．２mg/Lで
あった。スケール発生防止剤としては、オルガノ社製の
オルガビート（登録商標）ＡＣ０４０（アクリル酸系共
重合体）を用い、濃縮水貯蔵槽３及び逆浸透膜装置１の
被処理水に添加して、逆浸透膜装置１内及び濃縮水貯蔵
槽３内の濃縮水のスケール発生防止剤濃度を１５〜２０
ppm の範囲となるように調整して運転した。評価は４日
間経過後の処理水の抵抗率を測定し、濃縮室及び電極室
内のスケール付着を目視観察することにより行った。結
果を表１に示す。
に説明する。 実施例１ 下記仕様のＥＤＩ装置及び図１の装置を用いて、４日間
の処理実験を行った。但し、スケール発生防止剤の添加
は被処理水にも別途に供給出来るようにした。被処理水
は、水道水を活性炭吸着塔に通水した水に炭酸カルシウ
ム溶液を混合して、Ｃａ濃度を０．２mg/Lに調整した水
を用いた。また、被処理水のシリカ濃度は０．２mg/Lで
あった。スケール発生防止剤としては、オルガノ社製の
オルガビート（登録商標）ＡＣ０４０（アクリル酸系共
重合体）を用い、濃縮水貯蔵槽３及び逆浸透膜装置１の
被処理水に添加して、逆浸透膜装置１内及び濃縮水貯蔵
槽３内の濃縮水のスケール発生防止剤濃度を１５〜２０
ppm の範囲となるように調整して運転した。評価は４日
間経過後の処理水の抵抗率を測定し、濃縮室及び電極室
内のスケール付着を目視観察することにより行った。結
果を表１に示す。
【００２２】 （逆浸透膜装置） ・装置；ＥＳ−２０型（日東電工社製）、膜材料；ポリアミド系高分子 ・被処理水量３．９m3/h、透過水量３．２m3/h （ＥＤＩ装置） ・濃縮水量１．０m3/h、電極水量０．２m3/h、処理水量３．０m3/h、 ブロー無し ・印加電圧：２００Ｖ ・使用イオン交換体：カチオン交換樹脂アンバーライトＩＲ１２０Ｂ アニオン交換樹脂アンバーライトＩＲＡ４００ （いずれもロームアンドハース社製） カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合比１：２（容積比） ・使用イオン交換膜：カチオン交換膜ＣＭＨ、アニオン交換膜ＡＭＨ （いずれもトクヤマ社製）
【００２３】比較例１ 図１の装置において、スケール発生防止剤供給配管５を
省略し、また、被処理水への別途の供給も無くし、スケ
ール発生防止剤を添加することなく処理を行った以外
は、実施例１と同様の方法で行った。結果を表１に示
す。
省略し、また、被処理水への別途の供給も無くし、スケ
ール発生防止剤を添加することなく処理を行った以外
は、実施例１と同様の方法で行った。結果を表１に示
す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１より、実施例１は、逆浸透膜装置内及
び電気式脱イオン水製造装置の電極室内にスケールの析
出が全く見られず、処理水質の低下もなかった。比較例
１のように、濃縮室内にスケールが発生すると、その部
分の電気抵抗が大きくなり電流が流れ難くなる。従っ
て、イオン交換体に吸着した不純物イオンが再生され難
くなり、その結果、当該電気式脱イオン水製造装置の脱
イオン性能が低下する。また、逆浸透膜装置もスケール
の発生により透過水量が減少する。
び電気式脱イオン水製造装置の電極室内にスケールの析
出が全く見られず、処理水質の低下もなかった。比較例
１のように、濃縮室内にスケールが発生すると、その部
分の電気抵抗が大きくなり電流が流れ難くなる。従っ
て、イオン交換体に吸着した不純物イオンが再生され難
くなり、その結果、当該電気式脱イオン水製造装置の脱
イオン性能が低下する。また、逆浸透膜装置もスケール
の発生により透過水量が減少する。
【００２６】
【発明の効果】本発明の脱イオン水製造方法によれば、
電気式脱イオン水製造装置の濃縮水は所定量のスケール
発生防止剤が添加されて循環使用される。このため、濃
縮水中に添加されたスケール発生防止剤は、例えば、シ
リカと硬度成分が複合した形態のスケールをミセル形成
による荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレ
ート化により安定化させる。したがって、濃縮水が高濃
度に濃縮されても濃縮室内や電極室内でのケイ酸カルシ
ウムなどのスケールの発生を防止することができる。こ
のため、当該装置においては、スケールの発生により電
気抵抗が上昇することに伴う性能低下を防止することが
できる。また、濃縮水を高濃度に濃縮して使用すること
が可能となるため、当該装置の水利用率を向上させると
共に、印加電圧を低くすることができ、消費電力を低減
することができる。また、逆浸透膜装置においても被処
理水中にスケール発生防止剤が添加されるから、同様の
理由から膜面のスケール発生を防止することができる。
電気式脱イオン水製造装置の濃縮水は所定量のスケール
発生防止剤が添加されて循環使用される。このため、濃
縮水中に添加されたスケール発生防止剤は、例えば、シ
リカと硬度成分が複合した形態のスケールをミセル形成
による荷電反発などにより分散させたり、あるいはキレ
ート化により安定化させる。したがって、濃縮水が高濃
度に濃縮されても濃縮室内や電極室内でのケイ酸カルシ
ウムなどのスケールの発生を防止することができる。こ
のため、当該装置においては、スケールの発生により電
気抵抗が上昇することに伴う性能低下を防止することが
できる。また、濃縮水を高濃度に濃縮して使用すること
が可能となるため、当該装置の水利用率を向上させると
共に、印加電圧を低くすることができ、消費電力を低減
することができる。また、逆浸透膜装置においても被処
理水中にスケール発生防止剤が添加されるから、同様の
理由から膜面のスケール発生を防止することができる。
【図１】本発明の実施の形態における脱イオン水製造方
法のフローを示すブロック図である。
法のフローを示すブロック図である。
１ 逆浸透膜装置 ２ 電気式脱イオン水製造装置 ３ 濃縮水貯蔵槽 ４ スケール発生防止剤を含む電極水の返送配管 ５ スケール発生防止剤供給配管 ６ 濃縮室流出配管 ７ 濃縮室流入配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA03 KA03 KA41 KB01 KB11 KD03 KD30 MC54 PA01 PB05 PB06 PB08 PB23 PB27 PC01 4D025 AA01 AA09 AB17 AB19 BA08 BA13 DA06 DA10 4D061 DA03 DA08 DB05 DB13 EA02 EB01 EB04 EB13 EB19 EB34 ED20 FA09
Claims (4)
- 【請求項１】 脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共
に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イ
オン水を得る電気式脱イオン水製造装置の濃縮水にスケ
ール発生防止剤を添加し、前記スケール発生防止剤を含
有する濃縮水を前記電気式脱イオン水製造装置の前段に
配置される逆浸透膜装置の被処理水流入側へ返送するこ
とを特徴とする脱イオン水製造方法。 - 【請求項２】 前記濃縮水は、電気式脱イオン水製造装
置において、少なくともその一部が循環される濃縮水循
環系を形成し、且つ循環濃縮水の一部が電極水として使
用される場合、前記逆浸透膜装置の被処理水流入側へ返
送する前記濃縮水が、循環濃縮水又は電極水であること
を特徴とする請求項１記載の脱イオン水製造方法。 - 【請求項３】 前記スケール発生防止剤が、有機高分子
化合物、有機又は無機リン化合物、キレート剤から選ば
れる１種以上であることを特徴とする請求項１又は２記
載の脱イオン水製造方法。 - 【請求項４】 被処理水が流入する逆浸透膜装置と、前
記逆浸透膜装置の透過水を処理する脱塩室、濃縮室及び
電極室を有すると共に、一対の電極に電圧を印加するこ
とで脱塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造
装置と、前記電気式脱イオン水製造装置の濃縮水循環系
にスケール発生防止剤を添加するスケール発生防止剤供
給手段とを有する脱イオン水製造装置において、前記ス
ケール発生防止剤を含む濃縮水循環系と前記逆浸透膜装
置の被処理水流入側とを連接する配管を備えることを特
徴とする脱イオン水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213546A JP2001038359A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 脱イオン水製造方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11213546A JP2001038359A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 脱イオン水製造方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001038359A true JP2001038359A (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16640998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11213546A Pending JP2001038359A (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 脱イオン水製造方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001038359A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2012040560A (ja) * | 2011-10-24 | 2012-03-01 | Japan Organo Co Ltd | 水処理システム及び水処理方法 |
| CN101596410B (zh) * | 2009-07-03 | 2012-09-05 | 首钢总公司 | 一种钢铁中水膜法除盐系统反渗透膜的清洗方法 |
| WO2013157549A1 (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-24 | 栗田工業株式会社 | 逆浸透膜処理方法及び逆浸透膜処理装置 |
| CN104591340A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 刘爱东 | 台式纯水机 |
| JP2015147172A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 三菱レイヨンアクア・ソリューションズ株式会社 | 純水製造方法 |
| CN114136048A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 内蒙古京能乌兰伊力更风力发电有限责任公司 | 一种变电站无功补偿用水冷循环装置及循环方法 |
| CN114616212A (zh) * | 2019-12-25 | 2022-06-10 | 野村微科学股份有限公司 | 纯水制造方法、纯水制造系统、超纯水制造方法及超纯水制造系统 |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP11213546A patent/JP2001038359A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN101596410B (zh) * | 2009-07-03 | 2012-09-05 | 首钢总公司 | 一种钢铁中水膜法除盐系统反渗透膜的清洗方法 |
| JP2012040560A (ja) * | 2011-10-24 | 2012-03-01 | Japan Organo Co Ltd | 水処理システム及び水処理方法 |
| WO2013157549A1 (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-24 | 栗田工業株式会社 | 逆浸透膜処理方法及び逆浸透膜処理装置 |
| JP2013220384A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Kurita Water Ind Ltd | 逆浸透膜処理方法及び逆浸透膜処理装置 |
| CN104591340A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 刘爱东 | 台式纯水机 |
| JP2015147172A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 三菱レイヨンアクア・ソリューションズ株式会社 | 純水製造方法 |
| CN114616212A (zh) * | 2019-12-25 | 2022-06-10 | 野村微科学股份有限公司 | 纯水制造方法、纯水制造系统、超纯水制造方法及超纯水制造系统 |
| CN114136048A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-04 | 内蒙古京能乌兰伊力更风力发电有限责任公司 | 一种变电站无功补偿用水冷循环装置及循环方法 |
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