[go: up one dir, main page]

JPH10277557A - 脱イオン水製造装置 - Google Patents

脱イオン水製造装置

Info

Publication number
JPH10277557A
JPH10277557A JP9092477A JP9247797A JPH10277557A JP H10277557 A JPH10277557 A JP H10277557A JP 9092477 A JP9092477 A JP 9092477A JP 9247797 A JP9247797 A JP 9247797A JP H10277557 A JPH10277557 A JP H10277557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion exchanger
exchange resin
ion
resin particles
deionized water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9092477A
Other languages
English (en)
Inventor
Junjiro Iwamoto
純治郎 岩元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP9092477A priority Critical patent/JPH10277557A/ja
Priority to CA002234185A priority patent/CA2234185A1/en
Priority to DE69800064T priority patent/DE69800064D1/de
Priority to AT98106573T priority patent/ATE188628T1/de
Priority to US09/057,450 priority patent/US6334941B1/en
Priority to EP98106573A priority patent/EP0870533B1/en
Publication of JPH10277557A publication Critical patent/JPH10277557A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/44Ion-selective electrodialysis
    • B01D61/46Apparatus therefor
    • B01D61/48Apparatus therefor having one or more compartments filled with ion-exchange material, e.g. electrodeionisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02Column or bed processes
    • B01J47/06Column or bed processes during which the ion-exchange material is subjected to a physical treatment, e.g. heat, electric current, irradiation or vibration
    • B01J47/08Column or bed processes during which the ion-exchange material is subjected to a physical treatment, e.g. heat, electric current, irradiation or vibration subjected to a direct electric current
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高純度の脱イオン水を、低電圧で長期間安定し
て連続的に製造する。 【解決手段】60〜95重量%の陽イオン交換樹脂粒子
と5〜40重量%の陰イオン交換樹脂粒子とが結合され
てなる第一の多孔質イオン交換体と、60〜95重量%
の陰イオン交換樹脂粒子と5〜40重量%の陽イオン交
換樹脂粒子が結合されてなる第二の多孔質イオン交換体
とからなるイオン交換体を脱イオン水製造装置の脱塩室
に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、脱イオン水製造装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】脱イオン水の製造方法としては、イオン
交換樹脂の充填床に被処理水を流し、不純物イオンをイ
オン交換樹脂に吸着させて除去し脱イオン水を得る方法
が一般的である。ここで吸着能力の低下したイオン交換
樹脂は、酸やアルカリを用いて再生する方法が採用され
ている。しかし、この方法においては再生に使用した酸
やアルカリの廃液が排出される問題があるため、再生の
必要のない脱イオン水製造方法が望まれている。
【0003】このような観点から、近年イオン交換樹脂
とイオン交換膜を組み合せた自己再生型電気透析脱イオ
ン水製造方法が注目されている。この方法は、陰イオン
交換膜と陽イオン交換膜とを交互に配置した電気透析装
置の脱塩室にイオン交換体を充填し、この脱塩室に被処
理水を流しながら電圧を印加して電気透析を行うことに
より、脱塩室に入れられたイオン交換体の再生を伴いつ
つ脱イオン水を製造する方法である。
【0004】この方法に関して、脱塩室の幅と厚さを限
定する方法(特開昭61−107906)や脱塩室に充
填するイオン交換樹脂の径を均一にしたものを使用する
方法(特開平3−207487)、被処理水が最初に通
過する部分に充填するイオン交換樹脂をアニオン交換樹
脂にする方法(特開平4−71624)、脱塩室に充填
するイオン交換体をイオン交換樹脂とイオン交換繊維の
混合物とする方法(特開平5−277344)などが検
討されている。
【0005】しかし、使用中に同符号のイオン交換体が
凝集したり、水流によりイオン交換樹脂の粒子又は繊維
が破砕し、効率的な脱塩と再生が行われなくなるなど、
得られる脱イオン水の純度の安定性に問題があった。
【0006】これらの欠点を補う方法として、ポリエチ
レンやポリプロピレン等の不織布に放射線グラフトを行
ってイオン交換基を導入する方法(特開平5−6472
6、特開平5−131120)、イオン交換ポリマーと
補強材ポリマーを海島構造の複合繊維形態とした後シー
ト状に成形したもの(特開平6−79268)が提案さ
れている。
【0007】これらの方法では、イオン交換体が固定化
されているが、放射線を使用する必要がある、複合繊維
を作製する工程が複雑である、機械的強度が必ずしも充
分でないなどの欠点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、イオン交換
体とイオン交換膜を組み合わせた自己再生型電気透析脱
イオン水製造方法において、放射線の使用などの複雑な
工程によらず固定化されたイオン交換体を作製し、低電
圧で安定して高純度の脱イオン水を製造することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極の
間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列した
電気透析槽の脱塩室にイオン交換体を収容してなる脱イ
オン水製造装置であって、上記イオン交換体が、60〜
95重量%の陽イオン交換樹脂粒子と5〜40重量%の
陰イオン交換樹脂粒子とが結合されてなる第一の多孔質
イオン交換体と、60〜95重量%の陰イオン交換樹脂
粒子と5〜40重量%の陽イオン交換樹脂粒子が結合さ
れてなる第二の多孔質イオン交換体とからなることを特
徴とする脱イオン水製造装置を提供する。
【0010】以下本明細書中において、60〜95重量
%の陽イオン交換樹脂粒子と5〜40重量%の陰イオン
交換樹脂粒子とが結合されてなるものを第一の多孔質イ
オン交換体、60〜95重量%の陰イオン交換樹脂と5
〜40重量%の陽イオン交換樹脂粒子が結合されてなる
ものを第二の多孔質イオン交換体という。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明において、イオン交換体
は、第一の多孔質イオン交換体と第二の多孔質イオン交
換体とからなる。このイオン交換体を用いることによ
り、低い電圧で規定量の電流を流すことができ、かつ高
いレベルでの脱イオンが達成できる。すなわち、前記の
組成を有する第一の多孔質イオン交換体及び第二の多孔
質イオン交換体の採用により、脱イオンする際のイオン
成分の移動距離を短くすると同時に、水解離を充分に起
こし、脱イオン性能も充分に持たせうると考えられる。
【0012】イオン成分は電位勾配に従って互いに接触
しあっている同種のイオン交換樹脂粒子を伝いながら脱
塩室内を移動し、膜を通過して濃縮室に到達する。よっ
て、イオン成分の移動を容易にするためには電位の方向
に同種イオン交換樹脂粒子が並んでいることが好まし
く、第一の多孔質イオン交換体及び第二の多孔質イオン
交換体のように同種のイオン交換樹脂粒子が電位の方向
にある程度連続して配列したイオン交換体は、イオン成
分が移動しやすい点で好ましい。
【0013】また、水解離はプロトン及び水酸基イオン
を発生させて水質に悪影響を与えない陽イオン及び陰イ
オンとして充分に供給するため、すなわち脱イオン性能
を向上させるために重要である。水解離を充分に起こす
ためには、陽イオン交換樹脂粒子と陰イオン交換樹脂粒
子を接触させることが重要であるが、第一の多孔質イオ
ン交換体及び第二の多孔質イオン交換体は、異符号のイ
オン交換樹脂粒子の接触点もある程度有するので、水解
離も起こすことができる。
【0014】第一の多孔質イオン交換体と第二の多孔質
イオン交換体からなるイオン交換体の水透過性は、圧力
0.35kg・cm-2において1kg・cm-1・h-1
上、特には10kg・cm-1・h-1以上、であるのが好
ましい。水透過性が1kg・cm-1・h-1未満では処理
水量が減少するか、又は運転に高い圧力が必要となるの
で好ましくない。
【0015】なお、水透過性は、互いに平行な2つの底
面を有する柱状体(例えば角柱又は円柱)の試料を作製
し、側面から水がもれ出ないようにして一方の底面から
0.35kg・cm-2の圧力で水を導入し、他方の底面
から流出する水の質量を測定して求める。このとき底面
の面積をA(cm2 )、柱状体の高さ、すなわち底面間
の間隔をL(cm)、1時間あたりの水の透過量をW
(kg・h-1)としたとき、水透過性はWL/A(kg
・cm-1・h-1)で表される。A及びLは任意に定めう
るが、Aは1〜1000cm2 程度、Lは1〜100c
m程度で測定するのが好ましい。
【0016】第一の多孔質イオン交換体と第二の多孔質
イオン交換体の組み合わせのパターンは、縞模様のよう
に層状になったもの、水玉模様のように海島状になった
もの、市松模様のものなど様々なものが使用できる。ま
た、イオン交換性を有しない接着剤ポリマーのようなも
のがイオン交換体の間に介在するものも使用できる。
【0017】本発明において、第一の多孔質イオン交換
体と第二の多孔質イオン交換体は、目的のパターンにな
るように配置して使用できるが、好ましくは第一の多孔
質イオン交換体と第二の多孔質イオン交換体を一体化し
て使用する。
【0018】本発明において第一の多孔質イオン交換体
と第二の多孔質イオン交換体を一体化する方法として
は、槽組立時に型板等を用いてイオン交換樹脂粒子を流
し込み形成する方法も適用できるが、あらかじめ、適当
な形状の陽イオン交換体及び陰イオン交換体を形成した
後接着剤ポリマーを用いて一体化する方法は、取り扱い
が容易であり好ましい。
【0019】また、イオン交換体を電気透析装置に組み
込む方法としては、第一の多孔質イオン交換体と第二の
多孔質イオン交換体とが一体化されたイオン交換体を形
成した後に槽に組み込む方法、第一の多孔質イオン交換
体及び第二の多孔質イオン交換体をそれぞれ形成してお
き電槽組み込み時に一体化させる方法、などが適用でき
る。
【0020】第一の多孔質イオン交換体及び第二の多孔
質イオン交換体を構成するイオン交換樹脂粒子の平均粒
径は50〜2000μmの範囲にあるのが好ましい。平
均粒径が50μm未満では、多孔質イオン交換体の空孔
の径が小さくなり脱塩室の水が流れにくくなり、処理水
量が低下するおそれがある。平均粒径が2000μm超
では、イオン交換体の表面積が不足し、イオン交換の処
理効率が低下するおそれがある。イオン交換樹脂粒子の
平均粒径は300〜1000μmである場合はさらに好
ましい。イオン交換樹脂粒子は上記平均粒径の範囲にな
るように合成するか、上記平均粒径の範囲になるように
粉砕したものを使用できる。
【0021】イオン交換樹脂粒子の形状は球状、楕円
状、板状、円盤状、棒状等上記粒子の集合体が多孔体層
を形成できる全ての形状をとりうるが、球状の場合は水
の透過性に優れるので特に好ましい。
【0022】イオン交換樹脂粒子のイオン交換容量は
0.5〜7.0ミリ当量/g乾燥樹脂が好ましい。イオ
ン交換容量が0.5ミリ当量/g乾燥樹脂未満では脱塩
室でのイオンの吸着、脱塩が充分に行われず脱イオン水
純度が低下するおそれがあり、また7.0ミリ当量/g
乾燥樹脂超ではイオン交換樹脂粒子の強度が著しく低下
するので好ましくない。イオン交換容量が1.0〜5.
0ミリ当量/g乾燥樹脂である場合は、脱イオン水純度
の高いものが得られ、性能安定性にも優れ特に好まし
い。また、上記範囲のイオン交換容量を有するイオン交
換樹脂粒子は通常の水処理用途等に広く用いられている
もので、安価で入手が容易であり、工業的にも大きなメ
リットである。
【0023】イオン交換樹脂粒子のイオン交換基として
は、陽イオン交換基は強酸であるスルホン酸型が、陰イ
オン交換基は強塩基である4級アンモニウム塩型又はピ
リジニウム塩型が、イオン交換性と化学的安定性の観点
から好ましい。
【0024】第一の多孔質イオン交換体又は第二の多孔
質イオン交換体は、イオン交換樹脂粒子が接着剤ポリマ
ーを用いて結合されたものが好ましく使用される。接着
剤ポリマーの重量分率は、多孔質イオン交換体の重量を
基準として0.5%〜20重量%、特には1〜10重量
%であることが好ましい。
【0025】重量分率が20%超ではイオン交換樹脂粒
子表面を接着剤ポリマーが被覆するためイオン成分の吸
着性が低下し、また空隙率が低下するため処理する液体
の流量が減少し、圧損が大きくなるので好ましくない。
0.5%未満では多孔体の強度が小さくなり取り扱いが
困難になるので好ましくない。
【0026】接着剤ポリマーとしては、多孔質イオン交
換体の製法の観点から熱可塑性ポリマー又は溶媒可溶性
ポリマーが好ましい。さらに、脱イオン水純度の低下を
防ぐためにはイオン交換基を有するポリマーであればよ
り好ましい。
【0027】上記イオン交換基を有する接着剤ポリマー
のイオン交換容量としては、0.5〜5ミリ当量/g乾
燥樹脂が好ましい。イオン交換容量が0.5ミリ当量/
g乾燥樹脂未満ではイオン交換樹脂で吸着されたイオン
の脱塩が充分に行われなくなり処理水純度が低下するお
それがあるので好ましくない。イオン交換容量が0.8
〜3ミリ当量/g乾燥樹脂の場合は、脱イオン水純度の
高いものが得られ、性能安定性にも優れており特に好ま
しい。
【0028】具体的には、熱可塑性ポリマーとしては、
低密度ポリエチレンや線状低密度ポリエチレン、超高分
子量高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブ
チレン、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体な
どが例示される。また、溶媒可溶性ポリマーとして天然
ゴム、ブチルゴム、ポリイソプレン、ポリクロロプレ
ン、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、塩化ビ
ニル−脂肪酸ビニルエステル共重合体等が例示される。
【0029】さらに、イオン交換基を有するポリマーと
して、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルスルホン
酸、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸)、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、パー
フルオロスルホン酸を含有するポリマー又はそれらの塩
を含有するポリマーが挙げられる。また、ポリビニルベ
ンジルトリメチルアンモニウムクロリドを含有するポリ
マー、ポリ(4−ビニルピリジン)、ポリ(2−ビニル
ピリジン)、ポリ(ジメチルアミノエチルアクリレー
ト)、ポリ(1−ビニルイミダゾール)、ポリ(2−ビ
ニルピラジン)、ポリ(4−ブテニルピリジン)、ポリ
(N,N−ジメチルアクリルアミド)、ポリ(N,N−
ジメチルアミノプロピルアクリルアミド)を含有するポ
リマー及びそれらの4級アンモニウム化物を含有するポ
リマー、ポリエチレンイミンを含有するポリマーが挙げ
られる。
【0030】上記ポリマーのなかで水溶性のものを使用
する場合には、接着剤ポリマー溶液に架橋剤を添加し、
架橋処理を行った後使用するのが好ましい。
【0031】本発明の多孔質イオン交換体の接着剤ポリ
マーを用いた製造方法としては、次のような方法が好ま
しい。すなわち、イオン交換樹脂粒子と接着剤ポリマー
を加熱混練した後平板プレス等の熱成形によりシート状
とする方法、接着剤ポリマー溶液をイオン交換樹脂粒子
表面に塗布して溶媒を蒸発させ硬化する方法、接着剤ポ
リマー及び造孔剤とイオン交換樹脂粒子を加熱混合成形
後造孔剤を抽出する方法、造孔剤を分散した接着剤ポリ
マー溶液をイオン交換樹脂粒子表面に塗布して硬化させ
た後造孔剤を抽出する方法などである。
【0032】このうちイオン交換樹脂粒子と接着剤ポリ
マーを加熱混練した後平板プレス等の熱成形によりシー
ト状とする方法、接着剤ポリマー及び造孔剤とイオン交
換樹脂粒子を加熱混合成形後造孔剤を抽出する方法は、
成形加工性や得られる多孔イオン交換体の比抵抗などの
観点から特に好ましい。上記接着剤ポリマーの熱成形温
度は特に制限はないが、イオン交換樹脂粒子の耐熱性の
観点から120〜180℃が好ましい。
【0033】また、接着剤ポリマー溶液を用いる場合、
その濃度は特に制限はないが、5〜50重量%のものが
好ましく使用される。溶媒としては水やアルコール、ケ
トン、エステル等の通常の有機溶媒が使用される。接着
剤ポリマー溶液をイオン交換樹脂粒子表面に塗布して溶
媒を蒸発させ硬化する方法では、イオン交換樹脂粒子を
支持体となるメッシュや多孔体上に並べた後、接着剤ポ
リマー溶液を塗布し乾燥させてもよく、接着剤ポリマー
溶液にイオン交換樹脂粒子を浸漬、乾燥後加熱プレスし
てもよい。
【0034】造孔剤を用いる場合には、接着剤ポリマー
重量に対して5〜40重量%の造孔剤を添加して使用す
るのが好ましい。造孔剤の種類は特に制限はなく、後で
溶媒で抽出できるものであれば使用でき、ポリビニルア
ルコールやポリエステル等のポリマー粉末が好ましい。
【0035】本発明の脱イオン水製造装置は、陽極と陰
極の間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を交互に配列
した電気透析槽の脱塩室にイオン交換体を収容してなる
脱イオン水製造装置である。
【0036】具体的には次のようなものが好ましい。す
なわち、陽極を備える陽極室と陰極を備える陰極室との
間に、複数枚の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交
互に配列して、陽極側が陰イオン交換膜で区画され陰極
側が陽イオン交換膜で区画された脱塩室と、陽極側が陽
イオン交換膜で区画され陰極側が陰イオン交換膜で区画
された濃縮室とを交互に、2〜300組程度直列に配置
する。脱塩室には被処理水を流し、濃縮室には濃縮され
た塩類を排出するための水を流しながら、電流を流すこ
とにより脱塩を行うことができる。
【0037】各ユニットセルには、脱塩室において水解
離を起こさせるため、数ボルト程度の電圧を印加するこ
とが好ましい。
【0038】イオン交換体は脱塩室に0.1〜20kg
・cm-2、特には0.5〜10kg・cm-2の加圧状態
で収容されるのが好ましい。大気圧との差圧が0.1k
g・cm-2未満ではイオン交換体と膜との隙間にショー
トパスが生じやすく、被処理水中の不純物イオンがイオ
ン交換樹脂に吸着されず、高純度の脱イオン水が得られ
ないので好ましくない。圧力が20kg・cm-2超では
透析槽壁やイオン交換膜が破損するおそれがあり、好ま
しくない。
【0039】脱塩室にイオン交換体を加圧状態にて収容
する方法としては、閉空間にイオン交換体を充填した
後、該イオン交換体を膨潤させる方法、閉空間にイオン
交換体を充填した後、該閉空間の体積を小さくする方
法、閉空間にイオン交換体とともに別の充填体を充填し
該充填体を充填後に膨潤させる方法などが挙げられる。
【0040】具体的には以下の方法が挙げられる。乾燥
した樹脂を充填した後、水で湿潤させて膨潤させる方
法、付加型の樹脂を充填後、再生型に転換することによ
り膨潤させる方法、前記2つの組み合わせによる方法、
脱塩室にイオン交換体を充填した後、室枠を締め付け、
該脱塩室の厚みを小さくすることにより体積を小さくす
る方法、イオン交換体とイオン交換樹脂以外の水により
膨潤する物質を乾燥状態で充填後、水で湿潤させて膨潤
させる方法などである。
【0041】いずれの方法でも圧力が不均一なると膜の
皺や偏流等のトラブルの原因となるので最適化した手法
を採用するのが好ましい。
【0042】
【実施例】以下本発明を実施例(例3)、比較例(例
1、例2)により説明するが、本発明はこれらに限定さ
れない。
【0043】[例1]平均粒径が620μm、イオン交
換容量が4.2ミリ当量/g乾燥樹脂のスルホン酸型陽
イオン交換樹脂(三菱化学社製品名:ダイヤイオンSK
1B)、及び粒径が540μm、イオン交換容量が3.
7ミリ当量/g乾燥樹脂の4級アンモニウム塩型陰イオ
ン交換樹脂(三菱化学社製品名:ダイヤイオンSA10
A)を乾燥後、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂と
を50/50(乾燥状態での容量比)の割合で混合し、
イオン交換容量比が60/40の混合物とした。
【0044】この混合物に線状低密度ポリエチレン(ダ
ウケミカル社製品名:アフィニティSM−1300)を
3重量%混合し、120〜130℃で混練した。得られ
た混練物を平板プレスで130℃で加熱成形し、厚さ6
mmのシート状の多孔質イオン交換体を得た。
【0045】陽極と陰極との間に陽イオン交換膜(旭硝
子社製品名:セレミオンCMT)と陰イオン交換膜(旭
硝子社製品名:セレミオンAMP)とを交互に配列し
て、陽極側が陰イオン交換膜で区画され陰極側が陽イオ
ン交換膜で区画された脱塩室と、陽極側が陽イオン交換
膜で区画され陰極側が陰イオン交換膜で区画された濃縮
室を交互に5対配置した。上記膜の有効面積は1.6m
2 であった。前記シート状の多孔質イオン交換体を脱塩
室に組み込み、水を供給して多孔質イオン交換体を湿
潤、膨潤させ、イオン交換膜との間隙の圧力を約2kg
・cm-2とした。
【0046】この状態での多孔イオン交換体の水透過性
は圧力0.35kg・cm-2で130kg・cm-1・h
-1であった。次に電導度7μS・cm-1の水2.8m3
・h-1を被処理水として供給し、40A・m-2の電流を
流して脱イオン水試験を行ったところ、電気抵抗15.
6MΩ・cmの脱イオン水が得られた。なお、ユニット
セル電圧は7.3Vであった。
【0047】[例2]例1と同じ陽イオン交換樹脂及び
陰イオン交換樹脂をそれぞれ乾燥した後、それぞれに線
状低密度ポリエチレン(ダウケミカル社製品名:アフィ
ニティSM−1300)3重量%を混合し、120〜1
30℃で混練した。次に得られた陽イオン交換樹脂混練
物及び陰イオン交換樹脂混練物をそれぞれ平板プレスで
130℃で熱成形し、厚さ6mmのシート状の陽イオン
交換体A及び厚さ6mmのシート状の陰イオン交換体B
を得た。次に得られた陽イオン交換体A及び陰イオン交
換体Bをそれぞれポンチで打ち抜き、陰イオン交換体B
の打ち抜かれた直径2cmの円の部分に陽イオン交換体
Aをはめ込み、図1のような水玉模様の多孔質イオン交
換体を作製した。
【0048】例1と同じ電気透析装置のそれぞれの脱塩
室に上記多孔質イオン交換体を一枚ずつ収容し、水を供
給して多孔質イオン交換体を湿潤、膨潤させ、イオン交
換膜との間隙の圧力を約2kg・cm-2とした。この状
態でこの多孔イオン交換体の水透過性は圧力0.35k
g・cm-2で130kg・cm-1・h-1であった。次に
電導度7μS・cm-1の水2.8m3 ・h-1を被処理水
を供給し、40A・m-2の電流を流したところ、電気抵
抗17.6MΩ・cmの脱イオン水が安定して得られ
た。なお、ユニットセル電圧は15.3Vであった。
【0049】[例3]例1と同じイオン交換樹脂を乾燥
後、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を重量比で
8:2の割合で混合した後、例1と同様の方法でシート
状の第一の多孔質イオン交換体を得た。次に陰イオン交
換樹脂と陽イオン交換樹脂を重量比で8:2の割合で混
合した後、例1と同様の方法でシート状の第二の多孔質
イオン交換体を得た。次に、例2と同様の方法により、
上記二種の多孔質イオン交換体を用いて図1のような水
玉模様の多孔質のイオン交換体を作製した。
【0050】例1と同じ電気透析装置のそれぞれの脱塩
室に上記イオン交換体を一枚ずつ収容し、水を供給して
上記イオン交換体を湿潤、膨潤させ、イオン交換膜との
間隙の圧力を約2kg・cm-2とした。このイオン交換
体の水透過性は圧力0.35kg・cm-2で100kg
・cm・-1・h-1であった。次に電導度5μS・cm-1
の水2.8m3 ・h-1を被処理水として供給し、40A
・m-2の電流を流したところ、電気抵抗17.3MΩ・
cmの脱イオン水が安定して得られた。なお、ユニット
セル電圧は10.0Vであった。
【0051】
【発明の効果】本発明の脱イオン水製造装置により、低
い電圧で高純度の純水を安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】例2で使用した多孔質イオン交換体の平面図。
【符号の説明】
A:陽イオン交換体 B:陰イオン交換体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】陽極と陰極の間に陽イオン交換膜と陰イオ
    ン交換膜を交互に配列した電気透析槽の脱塩室にイオン
    交換体を収容してなる脱イオン水製造装置であって、上
    記イオン交換体が、60〜95重量%の陽イオン交換樹
    脂粒子と5〜40重量%の陰イオン交換樹脂粒子とが結
    合されてなる第一の多孔質イオン交換体と、60〜95
    重量%の陰イオン交換樹脂粒子と5〜40重量%の陽イ
    オン交換樹脂粒子が結合されてなる第二の多孔質イオン
    交換体とからなることを特徴とする脱イオン水製造装
    置。
  2. 【請求項2】上記イオン交換体の圧力0.35kg・c
    -2における水透過性が、1kg・cm-1・h-1以上で
    ある請求項1記載の脱イオン水製造装置。
  3. 【請求項3】第一の多孔質イオン交換体と第二の多孔質
    イオン交換体が一体化されてなる請求項1又は2記載の
    脱イオン水製造装置。
  4. 【請求項4】第一の多孔質イオン交換体又は第二の多孔
    質イオン交換体が、イオン交換樹脂粒子を接着剤ポリマ
    ーを用いて結合されてなる請求項1、2又は3記載の脱
    イオン水製造装置。
  5. 【請求項5】上記イオン交換体が脱塩室に0.1〜20
    kg・cm-2の加圧状態で収容されてなる請求項1、
    2、3又は4記載の脱イオン水製造装置。
JP9092477A 1997-04-10 1997-04-10 脱イオン水製造装置 Pending JPH10277557A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9092477A JPH10277557A (ja) 1997-04-10 1997-04-10 脱イオン水製造装置
CA002234185A CA2234185A1 (en) 1997-04-10 1998-04-07 Apparatus for producing deionized water
DE69800064T DE69800064D1 (de) 1997-04-10 1998-04-09 Vorrichtung zur Herstellung von vollentsalztem Wasser
AT98106573T ATE188628T1 (de) 1997-04-10 1998-04-09 Vorrichtung zur herstellung von vollentsalztem wasser
US09/057,450 US6334941B1 (en) 1997-04-10 1998-04-09 Apparatus for producing deionized water
EP98106573A EP0870533B1 (en) 1997-04-10 1998-04-09 Apparatus for producing deionized water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9092477A JPH10277557A (ja) 1997-04-10 1997-04-10 脱イオン水製造装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10277557A true JPH10277557A (ja) 1998-10-20

Family

ID=14055400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9092477A Pending JPH10277557A (ja) 1997-04-10 1997-04-10 脱イオン水製造装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6334941B1 (ja)
EP (1) EP0870533B1 (ja)
JP (1) JPH10277557A (ja)
AT (1) ATE188628T1 (ja)
CA (1) CA2234185A1 (ja)
DE (1) DE69800064D1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002530191A (ja) * 1998-11-25 2002-09-17 イーセル コーポレイション 希釈室に混床および単一相のイオン交換材を使用する水の電気脱イオン方法および装置
JP2012236172A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Panasonic Corp 再生式軟水化装置

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE249279T1 (de) * 1995-03-03 2003-09-15 Alltech Associates Inc Verfahren zum chromatographischen nachweis von probenionen durch regenerierung einer stationären phase
RU2131847C1 (ru) * 1998-04-27 1999-06-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт пластических масс им.Г.С.Петрова" Материал для введения в питьевую воду физиологически необходимых неорганических элементов
US6284124B1 (en) * 1999-01-29 2001-09-04 United States Filter Corporation Electrodeionization apparatus and method
WO2001085313A2 (en) * 2000-05-10 2001-11-15 Millipore Corporation Improved electrodeionization module
GB0016846D0 (en) 2000-07-10 2000-08-30 United States Filter Corp Electrodeionisation Apparatus
US7147785B2 (en) 2000-09-28 2006-12-12 Usfilter Corporation Electrodeionization device and methods of use
US6607647B2 (en) 2001-04-25 2003-08-19 United States Filter Corporation Electrodeionization apparatus with expanded conductive mesh electrode and method
US6649037B2 (en) 2001-05-29 2003-11-18 United States Filter Corporation Electrodeionization apparatus and method
WO2003033122A2 (en) 2001-10-15 2003-04-24 United States Filter Corporation Apparatus for fluid purification and methods of manufacture and use thereof
US7501061B2 (en) 2002-10-23 2009-03-10 Siemens Water Technologies Holding Corp. Production of water for injection using reverse osmosis
JP3956836B2 (ja) * 2002-11-15 2007-08-08 栗田工業株式会社 電気脱イオン装置
KR100522179B1 (ko) * 2003-02-26 2005-10-18 주식회사 애트랩 임피던스 교정기능을 갖는 반도체 장치
US7288176B2 (en) * 2003-04-23 2007-10-30 Dionex Corporation Method and apparatus for generating high purity eluant
US20040251207A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-16 Robert Carlberg Method and apparatus for deionizing water
US7846340B2 (en) 2003-11-13 2010-12-07 Siemens Water Technologies Corp. Water treatment system and method
US7083733B2 (en) 2003-11-13 2006-08-01 Usfilter Corporation Water treatment system and method
US7604725B2 (en) 2003-11-13 2009-10-20 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and method
US20050103717A1 (en) 2003-11-13 2005-05-19 United States Filter Corporation Water treatment system and method
US7862700B2 (en) 2003-11-13 2011-01-04 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and method
US8377279B2 (en) 2003-11-13 2013-02-19 Siemens Industry, Inc. Water treatment system and method
US7582198B2 (en) 2003-11-13 2009-09-01 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and method
US7563351B2 (en) 2003-11-13 2009-07-21 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and method
US7329358B2 (en) 2004-05-27 2008-02-12 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment process
MX2007002614A (es) * 2004-09-03 2007-10-02 Water Company Llc Electrodo para usarse en un aparato de desionizacion y metodo para elaborarlo.
US7658828B2 (en) 2005-04-13 2010-02-09 Siemens Water Technologies Holding Corp. Regeneration of adsorption media within electrical purification apparatuses
WO2006130786A2 (en) 2005-06-01 2006-12-07 Siemens Water Technologies Holding Corp. Water treatment system and process
GB0611171D0 (en) * 2006-06-07 2006-07-19 Otv Sa Water treatment method and apparatus
US8277627B2 (en) 2006-06-13 2012-10-02 Siemens Industry, Inc. Method and system for irrigation
US10213744B2 (en) 2006-06-13 2019-02-26 Evoqua Water Technologies Llc Method and system for water treatment
US10252923B2 (en) 2006-06-13 2019-04-09 Evoqua Water Technologies Llc Method and system for water treatment
US20080067069A1 (en) 2006-06-22 2008-03-20 Siemens Water Technologies Corp. Low scale potential water treatment
US7820024B2 (en) 2006-06-23 2010-10-26 Siemens Water Technologies Corp. Electrically-driven separation apparatus
US7744760B2 (en) 2006-09-20 2010-06-29 Siemens Water Technologies Corp. Method and apparatus for desalination
EP2144694A4 (en) * 2007-04-19 2012-04-25 Trovion Pte Ltd METHODS AND APPARATUS FOR ELECTRODESIONIZATION
US20100059378A1 (en) * 2007-07-18 2010-03-11 The Water Company Llc Apparatus and method for removal of ions from a porous electrode that is part of a deionization system
WO2009073175A2 (en) 2007-11-30 2009-06-11 Siemens Water Technologies Corp. Systems and methods for water treatment
EP2833984A4 (en) * 2012-04-05 2016-01-06 3M Innovative Properties Co COMPOSITE ION EXCHANGE MEDIA FOR LIQUID FILTRATION SYSTEMS
IL272679B2 (en) 2017-08-21 2023-09-01 Evoqua Water Tech Llc Brine treatment for agricultural and drinking purposes
US12180103B2 (en) 2017-08-21 2024-12-31 Evoqua Water Technologies Llc Treatment of saline water for agricultural and potable use and for generation of disinfectant solution

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2815320A (en) * 1953-10-23 1957-12-03 Kollsman Paul Method of and apparatus for treating ionic fluids by dialysis
JP2865389B2 (ja) * 1990-07-10 1999-03-08 オルガノ株式会社 電気式脱イオン水製造装置とそれに用いる枠体
JP3200458B2 (ja) * 1991-03-13 2001-08-20 日本原子力研究所 電気再生式脱塩装置
DE69204187T2 (de) * 1991-03-13 1996-01-25 Ebara Corp Elektrisch regenerierbare Entmineralisierungsvorrichtung.
JP3188511B2 (ja) * 1992-03-30 2001-07-16 野村マイクロ・サイエンス株式会社 電気透析装置
JP3232466B2 (ja) * 1992-09-03 2001-11-26 東レ株式会社 超純水製造方法
MY113226A (en) * 1995-01-19 2001-12-31 Asahi Glass Co Ltd Porous ion exchanger and method for producing deionized water
GB9600633D0 (en) * 1996-01-12 1996-03-13 Glegg Water Conditioning Inc Elecrodeionization apparatus having geometric arrangement of ion exchange material
EP0837729B1 (en) 1996-03-21 2002-11-06 Asahi Glass Company Ltd. Method and apparatus for producing deionized water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002530191A (ja) * 1998-11-25 2002-09-17 イーセル コーポレイション 希釈室に混床および単一相のイオン交換材を使用する水の電気脱イオン方法および装置
JP2012236172A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Panasonic Corp 再生式軟水化装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE69800064D1 (de) 2000-02-17
CA2234185A1 (en) 1998-10-10
EP0870533A1 (en) 1998-10-14
ATE188628T1 (de) 2000-01-15
US6334941B1 (en) 2002-01-01
EP0870533B1 (en) 2000-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10277557A (ja) 脱イオン水製造装置
US5759373A (en) Porous ion exchanger and method for producing deionized water
KR101988951B1 (ko) 바이폴라 이온교환시트 및 그 제조방법
US5891328A (en) Membrane-frame for processes including electrodialysis
KR101538683B1 (ko) 바이폴라 이온교환시트 및 이의 제조방법
JP4633955B2 (ja) 多孔質イオン交換体、それを用いる脱イオンモジュール及び電気式脱イオン水製造装置
EP3572143B1 (en) Ion exchange membranes
JP3856387B2 (ja) 複合多孔質イオン交換体、それを用いる脱イオンモジュール及び電気式脱イオン水製造装置
EP1386938B1 (en) Electrodeionization water purification device
JPH08252579A (ja) 多孔質イオン交換体および脱イオン水の製造方法
JP3947829B2 (ja) 脱イオン水製造装置
WO1997034696A1 (en) Method and apparatus for producing deionized water
KR101746591B1 (ko) 바이폴라 이온교환 복합 막 및 이의 제조방법
KR20180109586A (ko) 비대칭 구조의 바이폴라 이온교환막 및 그 제조방법
JP3644182B2 (ja) 脱イオン水の製造装置
JP4049170B2 (ja) 脱イオン水製造装置の製造方法
JPH10192716A (ja) 多孔質イオン交換体および脱イオン水の製造方法
JPH10244169A (ja) 多孔質イオン交換体及び脱イオン水の製造方法
JP3906540B2 (ja) 脱イオン水の製造方法
JPH10216717A (ja) 多孔質イオン交換体及び脱イオン水の製造方法
JPH10192717A (ja) 多孔質イオン交換体及び脱イオン水の製造方法
JP3800706B2 (ja) 脱イオン水製造装置
JP2001062312A (ja) 多孔質イオン交換体の製造方法
JPH08197061A (ja) 脱イオン水製造装置
JPH08197062A (ja) 電気透析型脱イオン水製造装置