【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気再生式純水製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、イオン交換体とイオン交換膜を組み合わせ且つ電気透析の作用を利用した電気再生式純水製造装置が提案されている。この装置は、含水状態のイオン交換体が良好な導電体であることに着目して発明されたものであり、基本的には、電気透析装置の陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とで挟まれた脱塩室にイオン交換体を充填して構成される。そして、脱塩室に電圧を印可しながら脱塩されるべき被処理水を流通させて純水を得る。電気再生式純水製造装置によれば、イオン交換樹脂を使用した純水の製造方法の場合に必要な再生剤が不要となる利点がある。
【０００３】
本出願人は、脱塩室に収容される陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物に導電性物質を付加して成る装置を提案している（例えば特許文献１参照）。また、濃縮室および／または電極室に導電性物質を収容して成る装置も提案している（例えば特許文献１及び２参照）。これらの改良された装置は、何れも、電気的に安定であり、従って、処理水の水質を低下させないで安定化させ、しかも、消費電力量を低減させることを目的としたものであり、特に、その効果は、脱塩室および濃縮室の組み込み室数を増やした場合に顕著である。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２４３７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１３７８５６号公報
【特許文献３】
特開２００１−１３７８５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の電気再生式純水製造装置を改良し、ＣａやＭｇ等の強電解質の除去効率が一層高められた電気再生式純水製造装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々検討を重ねた結果、意外にも、脱塩室に陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物が収容されて成る電気再生式純水製造装置においては、上記のイオン交換体の混合物と陽イオン交換膜との間に陽イオン交換体を単独で収容することにより、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得た。
【０００７】
本発明は、上記の知見に基づき達成されたものであり、その要旨は、陽極を備えた陽極室と陰極を備えた陰極室との間に陰イオン交換膜および陽イオン交換膜を交互に配列して順次形成される複数組の脱塩室および濃縮室から構成され、脱塩室には陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物が収容されて成る電気再生式純水製造装置であって、上記のイオン交換体の混合物と陽イオン交換膜との間には陽イオン交換体を単独で収容して成ることを特徴とする電気再生式純水製造装置に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の電気再生式純水製造装置の一例の垂直縦断正面略図である。
【０００９】
本発明の電気再生式純水製造装置（１）の基本的構成は、従来のものと同じであり、陽極（２）を備えた陽極室（３）と陰極（４）を備えた陰極室（５）との間に陰イオン交換膜（６１）及び陽イオン交換膜（７１）を交互に配列して順次形成される複数組の脱塩室（８１）、（８２）・・・及び濃縮室（９１）、（９２）・・・から構成される。
【００１０】
すなわち、陰イオン交換膜（６１）と陽イオン交換膜（７１）とに挟まれて脱塩室（８１）が構成され、同様にして陰イオン交換膜（６２）と陽イオン交換膜（７２）とに挟まれて第２の脱塩室（８２）が形成される。この様にして図示の装置の場合は５個の脱塩室が形成されている。一方、陽イオン交換膜（７１）と陰イオン交換膜（６２）とに挟まれて第１濃縮室（９１）が形成され、同様にして陽イオン交換膜（７２）と陰イオン交換膜（６３）とに挟まれて第２濃縮室（９２）が形成される。この様にして図示の装置の場合は４個の濃縮室が形成されている。そして、上記の５個の脱塩室には陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）がそれぞれ収容されている。
【００１１】
上記の脱塩室に収容される陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）には導電性物質（Ｅ）を付加するのが好ましい。斯かる構成により、脱塩室および濃縮室の組み込み室数を増やした場合にも、電圧の印可条件を変化させることなく、処理水の水質を低下させないで安定化させ、しかも、消費電力量を低減させることが出来る。
【００１２】
脱塩室および濃縮室を形成するためのイオン交換膜としては、通常の電気透析装置で採用されているものが使用され、例えば、商品名「セレミオン（旭硝子（株））」、「ネオセプタ（トクヤマ（株））」、「アシプレックス（旭化成（株））」等の市販品が挙げられる。
【００１３】
脱塩室に収容されるイオン交換体としては、通常の純水製造時の脱塩処理に使用されている陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂を使用することも出来るが、比表面積が大きく且つイオン交換反応が効率的であるイオン交換繊維を使用するのが有利である。斯かるイオン交換繊維としては、具体的には、ポリスチレン系繊維と補助剤との複合繊維にイオン交換基を導入したもの、ポリビニルアルコールの繊維基体にイオン交換基を導入したもの、ポリオレフィン系の繊維に放射線を照射して放射線グラフト重合を利用してイオン交換基を導入したもの等の市販品が利用できる。イオン交換繊維を使用する場合、両イオン交換繊維を交換容量で同当量混和し、これに不活性合成繊維を混合状態にした後、不織布状にしたものが使用される。
【００１４】
また、イオン交換樹脂は、通常の純水製造に採用されているイオン交換樹脂から適宜選定される。例えば、強酸性陽イオン交換樹脂としては、「ダイヤイオン（三菱化学（株）登録商標）ＳＫ１Ｂ」、「ＰＫ２０８」等、強塩基性陰イオン交換樹脂としては、「ダイヤイオンＳＡ１０Ａ」、「ＰＡ３１６」等が挙げられる。
【００１５】
上記のイオン交換体は、再生形および塩形の何れの型で使用してもよいが、水質の立ち上がりを早くするのには再生形を使用するのがよい。また、上記のイオン交換体（不織布または樹脂充填物）は、イオン交換膜と異なり、そのポーラス構造により、イオンのみならず、水をも自由に通過し得る。
【００１６】
脱塩室に収容される陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）に付加される導電性物質（Ｅ）としては、イオン交換充体がイオン交換繊維の場合は導電性繊維が好ましい。導電性繊維としては、炭素繊維の他、ナイロン系、アクリル系、ポリエステル系などの合成繊維にカーボンブラックを練り込んだ複合繊維、表面がカーボンブラックでコーティングされた合成繊維などが挙げられる。斯かる導電性繊維の具体例としては、「アントロン」（デュポン社製）、「ウルトロン」（モンサント社製）、「ＳＡ−７」、「バレルＩＩ」（東レ社製）、「ベルトロン」（鐘紡社製）、「メガＩＩ」（ユニチカ社製）、「メタリアン」（帝人社製）等の市販品がある。
【００１７】
導電性繊維は、イオン交換繊維と均一に混合され不織布状の形態にされる。この場合、混合割合は、イオン交換繊維の交換容量に悪影響を及ぼさず且つ高い導電性を付与する様に、イオン交換繊維の交換能、導電性繊維の性質などを考慮して適宜決められるが、通常は２０〜７０重量％、好ましくは３０〜６０％であり、略５０％程度が最も好ましい。また、イオン交換体がイオン交換樹脂の場合は、小粒の黒鉛、小粒の活性炭などの導電性物質が混合して使用される。
【００１８】
濃縮室および／または電極室には陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）及び／又は導電性物質（Ｅ）を収容するのが好ましい。斯かる構成により、濃縮室および／または電極室が電気的により安定となるため、電圧の印可条件を変化させることなく、処理水の水質を低下させないで安定化させ、しかも、消費電力量を低減させることが出来る。
【００１９】
濃縮室および／または電極室に使用する陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）及び／又は導電性物質（Ｅ）としては、脱塩室の充填物として前述したのと同様のものが使用される。導電性物質（Ｅ）としては、湿潤状態で陽イオン交換体および陰イオン交換体よりも良導電性である導電性物質、特に炭素繊維が好適に使用される。
【００２０】
陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）及び／又は導電性物質（Ｅ）は、電極室よりも濃縮室に収容した方が好ましい結果が得られる。勿論、両室に収容してもよい。また、上記の混合物（Ｚ）よりも導電性物質（Ｅ）が好適に使用される。勿論、脱塩室の場合と同様に、上記の混合物（Ｚ）に導電性物質（Ｅ）を付加して使用してもよい。
【００２１】
本発明の電気再生式純水製造装置においては、イオン交換体の混合物（Ｚ）・・・と陽イオン交換膜（７１）、（７２）・・・との間にはそれぞれ陽イオン交換体（Ｘ）を単独で収容する。陽イオン交換体（Ｘ）としては、前記と同様のものが使用される。また、前記と同様、イオン交換繊維に不活性合成繊維を混合状態にした後、不織布状にしたものが使用される。なお、陽イオン交換体（Ｘ）を単独で収容するとは、陰イオン交換体との混合物として収容することではないことを意味する。
【００２２】
脱塩室における陽イオン交換体（Ｘ）／イオン交換体の混合物（Ｚ）の厚さ比は、通常１：０．１〜１０、好ましくは１：１〜１０である。
【００２３】
本発明の装置は次の様に使用される。５個の各脱塩室には、並行して被処理水（脱イオンされる水）を流入管（１３１）から供給する。処理水（脱イオンされた水）は流出管（１３２）から流出される。４個の各濃縮室には、並行して被処理水を流入管（１４１）から供給する。各濃縮室に供給された被処理水は、濃縮されて濃縮水として流出管（１４２）から排出される。また、濃縮室への供給と同時に被処理水を流入管（１２１）から陽極室（３）に、流入管（１２３）から陰極室（５）にそれぞれ導入し、各々流出管（１２２）、流出管（１２４）から排出させる。
【００２４】
上記の各流路により被処理水を流通させながら、陽極（２）及び陰極（４）から直流電流を通ずると、各脱塩室では被処理水中の不純物イオンが陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）が有する陰イオン交換基および陽イオン交換基により捕捉除去され、純水が製造されると共に、陽イオン交換体および陰イオン交換体の混合物（Ｚ）に捕捉された不純物イオンは脱塩室の隔膜でもある陰イオン交換膜および陽イオン交換膜により電気透析されて隣接する濃縮室に移動し、濃縮され流出管（１４２）から排出される。
【００２５】
本発明の装置では、上記のイオン交換体の混合物（Ｚ）と陽イオン交換膜との間には陽イオン交換体（Ｘ）が単独で収容されているため、陽イオン交換膜とイオン交換体の混合物（Ｚ）の境界での強電解質イオンの移動が円滑に行われ、その結果、本発明の装置によれば、強電解質の除去を効率的に行なうことが出来る。なお。陰イオン交換膜（６１）／イオン交換体の混合物（Ｚ）／陽イオン交換体（Ｘ）／陽イオン交換膜（７１）は、何れも相互に接触している。
【００２６】
【実施例】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００２７】
実施例１及び比較例１
図１に示す様な構造を有する電気再生式純水製造装置であって、脱塩室が４５室および濃縮室が４４室より成る装置（Ａ）と脱塩室が９０室および濃縮室が８９室より成る装置（Ｂ）をそれぞれ使用して実験を行った。脱塩室は、縦３９０ｍｍ、横１３０ｍｍ、厚さ２ｍｍであり、濃縮室は、縦３９０ｍｍ、横１３０ｍｍ、厚さ２ｍｍである。
【００２８】
陰イオン交換膜としては、セレミオンＡＭＤ［旭硝子（株）製、セレミオンは同社登録商標］を使用し、その寸法は、縦３９０ｍｍ、横１３０ｍｍである。陽イオン交換膜としては、セレミオンＣＭＤ［旭硝子（株）製］を使用し、その寸法は、縦３９０ｍｍ、横１３０ｍｍである。
【００２９】
上記の脱塩室に収容するイオン交換体の混合物（Ｚ）としては、ポリビニルアルコールをマトリックスにスチレン−ジビニルベンゼンのスルホン酸化物を均一に分散させた強酸性陽イオン交換繊維（株式会社ニチビ製「ＩＥＦ−ＳＣ」）とポリビニルアルコールの主鎖にトリメチルアンモニウム基を付加してなる強塩基性陰イオン交換繊維（株式会社ニチビ製「ＩＥＦ−ＳＡ」）の両イオン交換繊維を交換容量で同当量混和し、これに不活性合成繊維としてポリエステル繊維を５０％の割合で混合状態にした後、不織布状にしたものを使用した。
【００３０】
上記の脱塩室において、上記のイオン交換体の混合物（Ｚ）と陽イオン交換膜との間に収容する陽イオン交換体（Ｘ）としては、上記の強酸性陽イオン交換繊維（株式会社ニチビ製「ＩＥＦ−ＳＣ」）に不活性合成繊維としてポリエステル繊維を５０％の割合で混合状態にした後、不織布状にしたものを使用した。また、上記の脱塩室における陽イオン交換体（Ｘ）／イオン交換体の混合物（Ｚ）／の厚さ比は１：４とした。
【００３１】
被処理水としては横浜市水のＲＯ（逆浸透膜）処理水（電気伝導度：２０μＳ／ｃｍ）を使用した。このＲＯ処理水の分析値は後述の表１に示す通りである。
【００３２】
脱塩室側流入管（１３１）から脱塩室にＬＶ２５ｍ／ｈで被処理水を通水した。同様に両電極室および濃縮室にも被処理水を脱塩室への供給速度と同じ流速で供給した。通水と同時に両電極室の電極板に６００Ｖの直流電圧を印可した。定常状態になった直後に脱塩室より流出する処理水の分析を行なった。その結果を表１に示す。
【００３３】
比較例１
実施例１において、陽イオン交換体（Ｘ）の収容を止めた以外は、実施例１と同様に操作した。脱塩室より流出する処理水の分析結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、強電解質の除去効率が高められた電気再生式純水製造装置が提供され、本発明の工業的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気再生式純水製造装置の一例の垂直縦断正面略図
【符号の説明】
１：電気透析槽本体
２：陽極
３：陽極室
４：陰極
５：陰極室
６１：陰イオン交換膜
７１：陽イオン交換膜
８１：脱塩室
９１：濃縮室
１２１：陽極室側流入管
１２２：陽極室側流出管
１２３：陰極室側流入管
１２４：陰極室側流出管
１３１：脱塩室側流入管
１３２：脱塩室側流出管
１４１：濃縮室側流入管
１４２：濃縮室側流出管
Ｘ：陽イオン交換体
Ｚ：イオン交換体の混合物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric regeneration type pure water production apparatus.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, there has been proposed an electric regeneration type pure water producing apparatus which combines an ion exchanger and an ion exchange membrane and utilizes the action of electrodialysis. This device was invented by paying attention to the fact that a water-containing ion exchanger is a good conductor, and is basically sandwiched between an anion exchange membrane and a cation exchange membrane of an electrodialysis device. The deionization chamber is filled with an ion exchanger. Then, the water to be desalinated is circulated while applying a voltage to the desalting chamber to obtain pure water. According to the electric regeneration type pure water producing apparatus, there is an advantage that a regenerating agent required in the case of the pure water producing method using the ion exchange resin is not required.
[0003]
The present applicant has proposed an apparatus in which a conductive substance is added to a mixture of a cation exchanger and an anion exchanger housed in a desalination chamber (for example, see Patent Document 1). Further, an apparatus in which a conductive substance is accommodated in a concentration chamber and / or an electrode chamber has been proposed (for example, see Patent Documents 1 and 2). All of these improved devices are electrically stable, and are therefore intended to stabilize the treated water without deteriorating the quality of the treated water, and to reduce the power consumption. The effect is remarkable when the number of built-in rooms in the desalination room and the concentration room is increased.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-24374 [Patent Document 2]
JP 2001-137856 A [Patent Document 3]
JP 2001-137859 A
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to improve the conventional electric regeneration type pure water production apparatus and provide an electric regeneration type pure water production apparatus in which the removal efficiency of strong electrolytes such as Ca and Mg is further improved.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have made various studies and, as a result, surprisingly, in the electric regeneration type pure water production apparatus in which a mixture of a cation exchanger and an anion exchanger is contained in a desalting chamber, the above ion It has been found that the above object can be easily achieved by accommodating the cation exchanger alone between the mixture of exchangers and the cation exchange membrane.
[0007]
The present invention has been achieved based on the above findings, and the gist of the present invention is to alternately arrange an anion exchange membrane and a cation exchange membrane between an anode chamber having an anode and a cathode chamber having a cathode. A desalination chamber comprising a plurality of sets of a desalting chamber and a concentrating chamber sequentially formed, wherein the desalting chamber contains a mixture of a cation exchanger and an anion exchanger. An electric regeneration type pure water production apparatus characterized in that a cation exchanger is solely accommodated between the mixture of the ion exchanger and the cation exchange membrane.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic vertical vertical sectional front view of an example of the electric regeneration type pure water production apparatus of the present invention.
[0009]
The basic configuration of the electric regeneration type pure water production apparatus (1) of the present invention is the same as that of the conventional apparatus, and an anode chamber (3) provided with an anode (2) and a cathode chamber (4) provided with a cathode (4). A plurality of sets of desalting chambers (81), (82)... And a concentrating chamber, which are sequentially formed by alternately arranging an anion exchange membrane (61) and a cation exchange membrane (71) between them (91), (92)...
[0010]
That is, a desalting chamber (81) is formed between the anion exchange membrane (61) and the cation exchange membrane (71), and similarly, the anion exchange membrane (62) and the cation exchange membrane (72) To form a second desalting chamber (82). Thus, in the case of the illustrated apparatus, five desalting chambers are formed. On the other hand, a first enrichment chamber (91) is formed between the cation exchange membrane (71) and the anion exchange membrane (62). Similarly, the cation exchange membrane (72) and the anion exchange membrane (63) are formed. ) To form a second concentration chamber (92). Thus, in the case of the illustrated apparatus, four concentrating chambers are formed. A mixture (Z) of a cation exchanger and an anion exchanger is housed in each of the five desalting chambers.
[0011]
It is preferable to add a conductive substance (E) to the mixture (Z) of the cation exchanger and the anion exchanger accommodated in the desalting chamber. With this configuration, even when the number of built-in chambers of the desalting chamber and the concentrating chamber is increased, the voltage application conditions are not changed, and the quality of the treated water is stabilized without lowering, and the power consumption is reduced. Can be reduced.
[0012]
As the ion-exchange membrane for forming the desalting chamber and the concentrating chamber, those used in ordinary electrodialysis equipment are used. For example, trade names "Selemion (Asahi Glass Co., Ltd.)", "Neosepta (Tokuyama)" And Aciplex (Asahi Kasei Corporation).
[0013]
As the ion exchanger accommodated in the desalination chamber, an anion exchange resin and a cation exchange resin used for a desalination treatment during the production of ordinary pure water can be used, but the specific surface area is large and It is advantageous to use ion exchange fibers where the ion exchange reaction is efficient. Specific examples of such ion-exchange fibers include those obtained by introducing an ion-exchange group into a composite fiber of a polystyrene fiber and an auxiliary agent, those obtained by introducing an ion-exchange group into a polyvinyl alcohol fiber base, and polyolefin-based fibers. Commercially available products, such as those obtained by irradiating radiation and introducing ion exchange groups using radiation graft polymerization, can be used. In the case of using ion-exchange fibers, the same amount of both ion-exchange fibers is mixed in an exchange capacity, an inert synthetic fiber is mixed with the same, and then a non-woven fabric is used.
[0014]
The ion-exchange resin is appropriately selected from ion-exchange resins used in ordinary pure water production. For example, as the strongly acidic cation exchange resin, "Diaion (Mitsubishi Chemical Corporation) SK1B", "PK208" and the like, and as the strongly basic anion exchange resin, "Diaion SA10A", "PA316" And the like.
[0015]
The above-mentioned ion exchanger may be used in any of a regenerated form and a salt form, but it is preferable to use a regenerated form to speed up the rise of water quality. In addition, unlike the ion exchange membrane, the above ion exchanger (nonwoven fabric or resin filling) can freely pass not only ions but also water due to its porous structure.
[0016]
As the conductive substance (E) added to the mixture (Z) of the cation exchanger and the anion exchanger contained in the desalting chamber, the conductive fiber is preferable when the ion exchange packing is an ion exchange fiber. . Examples of the conductive fibers include, in addition to carbon fibers, composite fibers obtained by kneading carbon black into synthetic fibers such as nylon, acrylic, and polyester, and synthetic fibers whose surface is coated with carbon black. Specific examples of such conductive fibers include "Antron" (manufactured by DuPont), "Ultron" (manufactured by Monsanto), "SA-7", "Barrel II" (manufactured by Toray Industries), and "Beltron" (manufactured by Kanebo). Commercially available products such as "Mega II" (manufactured by Unitika) and "Metalian" (manufactured by Teijin Limited).
[0017]
The conductive fibers are uniformly mixed with the ion exchange fibers to form a nonwoven fabric. In this case, the mixing ratio is appropriately determined in consideration of the exchangeability of the ion-exchange fiber, the properties of the conductive fiber, and the like so as not to adversely affect the exchange capacity of the ion-exchange fiber and to impart high conductivity. Usually, it is 20 to 70% by weight, preferably 30 to 60%, and most preferably about 50%. When the ion exchanger is an ion exchange resin, a conductive material such as small graphite and small activated carbon is mixed and used.
[0018]
It is preferable that the concentration chamber and / or the electrode chamber contain a mixture (Z) of a cation exchanger and an anion exchanger and / or a conductive substance (E). With such a configuration, since the concentration chamber and / or the electrode chamber are more electrically stable, the concentration of the treated water is stabilized without changing the application condition of the voltage and without reducing the quality of the treated water, and the power consumption is reduced. Can be made.
[0019]
The mixture (Z) and / or the conductive substance (E) of the cation exchanger and the anion exchanger used in the concentration chamber and / or the electrode chamber are the same as those described above as the packing for the desalting chamber. Is used. As the conductive material (E), a conductive material having better conductivity than a cation exchanger and an anion exchanger in a wet state, particularly, carbon fiber is preferably used.
[0020]
A more preferable result is obtained when the mixture (Z) of the cation exchanger and the anion exchanger and / or the conductive substance (E) are housed in the concentration chamber rather than the electrode chamber. Of course, it may be accommodated in both rooms. Further, the conductive substance (E) is more preferably used than the mixture (Z). Of course, as in the case of the desalting chamber, the mixture (Z) may be used by adding the conductive substance (E) thereto.
[0021]
In the electric regeneration type pure water production apparatus of the present invention, the cation exchanger () is placed between the mixture (Z) of the ion exchangers and the cation exchange membranes (71), (72). X) alone. The same cation exchanger (X) as described above is used. In the same manner as described above, a non-woven fabric obtained by mixing inert synthetic fibers with ion-exchange fibers is used. The fact that the cation exchanger (X) is housed alone means that it is not housed as a mixture with the anion exchanger.
[0022]
The thickness ratio of the cation exchanger (X) / ion exchanger mixture (Z) in the desalting chamber is usually from 1: 0.1 to 10, preferably from 1: 1 to 10.
[0023]
The device of the present invention is used as follows. Water to be treated (water to be deionized) is supplied to each of the five desalting chambers in parallel from the inflow pipe (131). The treated water (deionized water) flows out of the outflow pipe (132). The water to be treated is supplied to the four concentrating chambers in parallel from the inflow pipe (141). The water to be treated supplied to each concentrating chamber is concentrated and discharged from the outlet pipe (142) as concentrated water. Simultaneously with the supply to the concentration chamber, the water to be treated is introduced from the inflow pipe (121) into the anode chamber (3) and from the inflow pipe (123) into the cathode chamber (5), respectively. Drain from tube (124).
[0024]
When a direct current is passed from the anode (2) and the cathode (4) while the water to be treated is circulated through each of the above channels, the impurity ions in the water to be treated in each of the desalting chambers become cation exchangers and anion exchanges. Impurity ions trapped and removed by the anion exchange group and the cation exchange group of the mixture (Z) of the body to produce pure water and the impurity ions trapped in the mixture (Z) of the cation and anion exchangers Is electrodialyzed by an anion exchange membrane and a cation exchange membrane which are also diaphragms of a desalting chamber, moves to an adjacent concentration chamber, is concentrated, and is discharged from an outflow pipe (142).
[0025]
In the apparatus of the present invention, since the cation exchanger (X) is solely contained between the mixture (Z) of the ion exchanger and the cation exchange membrane, the cation exchange membrane and the ion exchanger The movement of the strong electrolyte ions at the boundary of the mixture (Z) is smoothly performed, and as a result, according to the apparatus of the present invention, the strong electrolyte can be efficiently removed. In addition. The anion exchange membrane (61) / the mixture of ion exchangers (Z) / cation exchanger (X) / cation exchange membrane (71) are all in contact with each other.
[0026]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
[0027]
Example 1 and Comparative Example 1
1 is an electric regeneration type pure water production apparatus having a structure as shown in FIG. 1, wherein the apparatus (A) has 45 desalination chambers and 44 concentration chambers, 90 desalination chambers and 89 concentration chambers. An experiment was performed using each of the apparatuses (B) comprising a chamber. The desalting chamber has a length of 390 mm, a width of 130 mm, and a thickness of 2 mm, and the concentration chamber has a length of 390 mm, a width of 130 mm, and a thickness of 2 mm.
[0028]
As the anion exchange membrane, Selemion AMD [manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Selemion is a registered trademark of Seirion Glass Co., Ltd.] is used, and its dimensions are 390 mm long and 130 mm wide. As the cation exchange membrane, Selemion CMD (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) is used, and its dimensions are 390 mm long and 130 mm wide.
[0029]
As the mixture (Z) of the ion exchanger contained in the desalting chamber, a strongly acidic cation exchange fiber (available from Nichibi Co., Ltd.) in which a styrene-divinylbenzene sulfonate is uniformly dispersed in a polyvinyl alcohol matrix. IEF-SC ") and a strongly basic anion exchange fiber obtained by adding a trimethylammonium group to the main chain of polyvinyl alcohol (" IEF-SA "manufactured by Nichibi Co., Ltd.). Then, a polyester fiber was mixed at a ratio of 50% as an inert synthetic fiber, and then made into a nonwoven fabric.
[0030]
In the desalting chamber, the strongly acidic cation exchange fiber (Nichibi Co., Ltd.) may be used as the cation exchanger (X) accommodated between the mixture (Z) of the ion exchanger and the cation exchange membrane. Manufactured by IEF-SC), a polyester fiber was mixed at 50% as an inert synthetic fiber, and then made into a nonwoven fabric. The thickness ratio of the cation exchanger (X) / the mixture of ion exchangers (Z) / in the desalting chamber was 1: 4.
[0031]
As the water to be treated, RO (reverse osmosis membrane) treated water (electric conductivity: 20 μS / cm) of Yokohama City Water was used. The analysis values of this RO treated water are as shown in Table 1 below.
[0032]
The water to be treated was passed from the inflow pipe (131) on the desalination chamber side to the desalination chamber at an LV of 25 m / h. Similarly, the water to be treated was supplied to both the electrode chambers and the concentration chamber at the same flow rate as the supply rate to the desalination chamber. A DC voltage of 600 V was applied to the electrode plates of both electrode chambers simultaneously with the passage of water. Immediately after the steady state, the treated water flowing out of the desalting chamber was analyzed. Table 1 shows the results.
[0033]
Comparative Example 1
In Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having stopped accommodation of the cation exchanger (X). Table 1 shows the analysis results of the treated water flowing out of the desalting chamber.
[0034]
[Table 1]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, there is provided an electric regeneration type pure water production apparatus in which the removal efficiency of strong electrolyte is enhanced, and the industrial value of the present invention is great.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic vertical front view of an example of an electric regeneration type pure water production apparatus according to the present invention.
1: Electrodialysis tank body 2: Anode 3: Anode chamber 4: Cathode 5: Cathode chamber 61: Anion exchange membrane 71: Cation exchange membrane 81: Desalination chamber 91: Concentration chamber 121: Anode chamber side inflow pipe 122: Anode room side outflow tube 123: Cathode room side inflow tube 124: Cathode room side outflow tube 131: Demineralization room side inflow tube 132: Demineralization room side outflow tube 142: Concentration room side inflow tube 142: Concentration room side outflow tube X : Cation exchanger Z: mixture of ion exchangers
