JPH11244853A - 純水の製造方法 - Google Patents
純水の製造方法Info
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- JPH11244853A JPH11244853A JP10055206A JP5520698A JPH11244853A JP H11244853 A JPH11244853 A JP H11244853A JP 10055206 A JP10055206 A JP 10055206A JP 5520698 A JP5520698 A JP 5520698A JP H11244853 A JPH11244853 A JP H11244853A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スケール障害を引き起こすことなく水回収率
を高め、炭酸による水質の低下やシリカのリークを防止
して高水質の処理水を得ることができる純水の製造方法
を提供する。 【解決手段】 原水をｐＨ４〜５に調整した後、低脱塩
率の第１ＲＯ装置２に通水し、透過水を脱気処理３した
後ｐＨ７〜１１に調整して、第２ＲＯ装置４に通水し、
透過水をＣＥＤＩ６の処理水室に給水して純水を得る。
を高め、炭酸による水質の低下やシリカのリークを防止
して高水質の処理水を得ることができる純水の製造方法
を提供する。 【解決手段】 原水をｐＨ４〜５に調整した後、低脱塩
率の第１ＲＯ装置２に通水し、透過水を脱気処理３した
後ｐＨ７〜１１に調整して、第２ＲＯ装置４に通水し、
透過水をＣＥＤＩ６の処理水室に給水して純水を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原水を逆浸透膜分
離装置（ＲＯ装置）と連続電気再生式純水装置（ＣＥＤ
Ｉ）とで処理して純水を製造する方法に係り、特に、Ｒ
Ｏ装置とＣＥＤＩとを組み合わせて純水を製造するに当
り、水回収率を高めると共に、得られる純水の水質を向
上させる純水の製造方法に関する。
離装置（ＲＯ装置）と連続電気再生式純水装置（ＣＥＤ
Ｉ）とで処理して純水を製造する方法に係り、特に、Ｒ
Ｏ装置とＣＥＤＩとを組み合わせて純水を製造するに当
り、水回収率を高めると共に、得られる純水の水質を向
上させる純水の製造方法に関する。
【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３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と処理水室２４とを
交互に形成し、処理水室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連続電気再生式純水
装置（ＣＥＤＩ）が多用されている。ＣＥＤＩは効果的
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３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と処理水室２４とを
交互に形成し、処理水室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連続電気再生式純水
装置（ＣＥＤＩ）が多用されている。ＣＥＤＩは効果的
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】ＣＥＤＩでは、処理水室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、処理水室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
イオンは処理水室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、処理水室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。
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、処理水室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
イオンは処理水室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、処理水室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。
【０００４】 従来、このようなＣＥＤＩ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、ＣＥＤ
Ｉ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。
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、ＣＥＤ
Ｉ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】 このようにＲＯ装置を設ける場合にお
いて、ＣＥＤＩの脱イオン効率を高めて高水質の処理水
を効率的に製造することを目的として、特開平９−２９
０２７１号公報には、高脱塩率ＲＯ装置と低脱塩率ＲＯ
装置とを組み合わせて処理すること、例えば、図２に示
す如く、原水を高脱塩率ＲＯ装置１１に通水しその透過
水をＣＥＤＩ１２の処理水室１２Ａへ給水し、濃縮水を
低脱塩率ＲＯ装置１３に通水し、その透過水をＣＥＤＩ
１２の濃縮水室１２Ｂへ給水することが提案されてい
る。この特開平９−２９０２７１号公報記載の技術は、
ＣＥＤＩの濃縮水としては、塩類濃度がある程度高い方
が電流効率が高く、脱イオン効率が向上するとの知見に
基いてなされたものである。
いて、ＣＥＤＩの脱イオン効率を高めて高水質の処理水
を効率的に製造することを目的として、特開平９−２９
０２７１号公報には、高脱塩率ＲＯ装置と低脱塩率ＲＯ
装置とを組み合わせて処理すること、例えば、図２に示
す如く、原水を高脱塩率ＲＯ装置１１に通水しその透過
水をＣＥＤＩ１２の処理水室１２Ａへ給水し、濃縮水を
低脱塩率ＲＯ装置１３に通水し、その透過水をＣＥＤＩ
１２の濃縮水室１２Ｂへ給水することが提案されてい
る。この特開平９−２９０２７１号公報記載の技術は、
ＣＥＤＩの濃縮水としては、塩類濃度がある程度高い方
が電流効率が高く、脱イオン効率が向上するとの知見に
基いてなされたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のＲＯ装置とＣ
ＥＤＩとの組み合わせによる純水の製造法においては、
高水質の処理水を得るためには、前処理装置として再生
処理が必要なイオン交換樹脂塔を設置したり、後段にや
はり再生処理が必要な混床式イオン交換樹脂塔を設置す
る必要があるといった不具合がある。また、Ｃａやシリ
カ等によるスケール化の問題から水回収率を高くするこ
とができないといった問題もあった。例えば、ＲＯ装置
では濃縮水のシリカ濃度は１００〜１２０ｐｐｍ以下と
なるように水回収率が設定され、通常の場合、水回収率
は７０〜８０％である。また、ＣＥＤＩにおいても水回
収率は７０〜８０％程度とされている。従来において
は、ＣＥＤＩの濃縮水をＲＯ装置の給水として返送する
ことにより、システム全体の水回収率を７０〜８０％に
高めているが、十分に満足し得る水回収率とは言えな
い。
ＥＤＩとの組み合わせによる純水の製造法においては、
高水質の処理水を得るためには、前処理装置として再生
処理が必要なイオン交換樹脂塔を設置したり、後段にや
はり再生処理が必要な混床式イオン交換樹脂塔を設置す
る必要があるといった不具合がある。また、Ｃａやシリ
カ等によるスケール化の問題から水回収率を高くするこ
とができないといった問題もあった。例えば、ＲＯ装置
では濃縮水のシリカ濃度は１００〜１２０ｐｐｍ以下と
なるように水回収率が設定され、通常の場合、水回収率
は７０〜８０％である。また、ＣＥＤＩにおいても水回
収率は７０〜８０％程度とされている。従来において
は、ＣＥＤＩの濃縮水をＲＯ装置の給水として返送する
ことにより、システム全体の水回収率を７０〜８０％に
高めているが、十分に満足し得る水回収率とは言えな
い。
【０００７】また、ＣＥＤＩによる脱塩では、原水中の
カチオンとアニオンとのバランスがくずれると、多い方
のイオンが処理水中に残留する恐れがあるが、原水中に
炭酸（ＣＯ2）があると、このバランスをくずす原因と
なり、炭酸の存在がＣＥＤＩの処理水の水質を左右する
ことになることから、ＣＯ2に起因する水質低下の問題
もある。
カチオンとアニオンとのバランスがくずれると、多い方
のイオンが処理水中に残留する恐れがあるが、原水中に
炭酸（ＣＯ2）があると、このバランスをくずす原因と
なり、炭酸の存在がＣＥＤＩの処理水の水質を左右する
ことになることから、ＣＯ2に起因する水質低下の問題
もある。
【０００８】上記の特開平９−２９０２７１号公報記
載の技術でも、シリカ及び炭酸の除去や水回収率の向上
について特に考慮されておらず、低脱塩率ＲＯ装置１３
からシリカが流出し、これがＣＥＤＩ１２の負荷とな
り、処理水水質の低下やＣＥＤＩ１２における電流量の
増大につながっている。また、炭酸に起因する水質低下
の問題もある。
載の技術でも、シリカ及び炭酸の除去や水回収率の向上
について特に考慮されておらず、低脱塩率ＲＯ装置１３
からシリカが流出し、これがＣＥＤＩ１２の負荷とな
り、処理水水質の低下やＣＥＤＩ１２における電流量の
増大につながっている。また、炭酸に起因する水質低下
の問題もある。
【０００９】この低脱塩率ＲＯ装置１３からのシリカの
流出を防止するために、第２段目のＲＯ装置として、低
脱塩率ＲＯ装置ではなく、通常の脱塩率のＲＯ装置を使
用することも考えられるが、この場合には、シリカが第
２段目のＲＯ装置において更に濃縮されることになり、
シリカのゲル化によるスケール障害の問題がある。ま
た、ＣａＣＯ3スケールの問題もある。
流出を防止するために、第２段目のＲＯ装置として、低
脱塩率ＲＯ装置ではなく、通常の脱塩率のＲＯ装置を使
用することも考えられるが、この場合には、シリカが第
２段目のＲＯ装置において更に濃縮されることになり、
シリカのゲル化によるスケール障害の問題がある。ま
た、ＣａＣＯ3スケールの問題もある。
【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、スケ
ール障害を引き起こすことなく水回収率を高め、炭酸に
よる水質の低下やシルカのリークを防止して高水質の処
理水を得ることができる純水の製造方法を提供すること
を目的とする。
ール障害を引き起こすことなく水回収率を高め、炭酸に
よる水質の低下やシルカのリークを防止して高水質の処
理水を得ることができる純水の製造方法を提供すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の純水の製造方法
は、原水をｐＨ４〜５に調整した後、低脱塩率の第１の
逆浸透膜分離装置（第１ＲＯ装置）に通水して第１の透
過水と第１の濃縮水とを得、該第１の透過水を脱気処理
した後ｐＨ７〜１１に調整し、次いで第２の逆浸透膜分
離装置（第２ＲＯ装置）に通水して第２の透過水と第２
の濃縮水とを得、該第２の透過水を連続電気再生式純水
装置（ＣＥＤＩ）の処理水室に給水して該処理水室から
純水を得ることを特徴とする。
は、原水をｐＨ４〜５に調整した後、低脱塩率の第１の
逆浸透膜分離装置（第１ＲＯ装置）に通水して第１の透
過水と第１の濃縮水とを得、該第１の透過水を脱気処理
した後ｐＨ７〜１１に調整し、次いで第２の逆浸透膜分
離装置（第２ＲＯ装置）に通水して第２の透過水と第２
の濃縮水とを得、該第２の透過水を連続電気再生式純水
装置（ＣＥＤＩ）の処理水室に給水して該処理水室から
純水を得ることを特徴とする。
【００１２】本発明では第１ＲＯ装置への給水をｐＨ４
〜５に調整することにより、シリカのゲル化を防止し
て、シリカ濃度２００ｍｇ／Ｌ程度までシリカの析出を
抑制することができる。従って、第１ＲＯ装置では、シ
リカはスケールとならずに低脱塩率のＲＯ膜を通過す
る。この低脱塩率の第１ＲＯ装置は、Ｃａイオンを除去
するものであり、他の塩類は必ずしも除去されなくても
良い。この第１ＲＯ装置は低脱塩率であるため、高い水
回収率で低圧力で運転でき、膜フラックスの低下も少な
い。
〜５に調整することにより、シリカのゲル化を防止し
て、シリカ濃度２００ｍｇ／Ｌ程度までシリカの析出を
抑制することができる。従って、第１ＲＯ装置では、シ
リカはスケールとならずに低脱塩率のＲＯ膜を通過す
る。この低脱塩率の第１ＲＯ装置は、Ｃａイオンを除去
するものであり、他の塩類は必ずしも除去されなくても
良い。この第１ＲＯ装置は低脱塩率であるため、高い水
回収率で低圧力で運転でき、膜フラックスの低下も少な
い。
【００１３】この第１ＲＯ装置の透過水は脱気工程へ送
られる。
られる。
【００１４】脱気工程では、系内のｐＨが５以下である
ことから、水中の炭酸はＣＯ2の状態となっており、容
易に除去される。
ことから、水中の炭酸はＣＯ2の状態となっており、容
易に除去される。
【００１５】そして、第１ＲＯ装置におけるＣａイオン
の除去と、この脱気工程におけるＣＯ2の除去とで後段
のＣａＣＯ3スケールを防止することができる。
の除去と、この脱気工程におけるＣＯ2の除去とで後段
のＣａＣＯ3スケールを防止することができる。
【００１６】脱気処理水は次いでｐＨ７〜１１に調整さ
れた後、第２ＲＯ装置に導入される。このように第２Ｒ
Ｏ装置への給水をアルカリ性とすることにより、シリカ
のリークやスケール障害を防止することができる。即
ち、シリカはゲル化することでＲＯ膜を目詰まりさせる
等のスケール障害をもたらすが、アルカリ性ではシリカ
はイオン化するためゲル化せず、スケール障害を引き起
こすことがない。このイオン化したシリカはＲＯ膜を目
詰まりさせることなく、ＲＯ膜で排除されるため、透過
水側へのシリカのリークは抑制される。また、水中に残
留する炭酸も（重）炭酸イオンとなり、他のイオンと共
にＲＯ膜で排除され、透過水側へのリークは抑制され
る。従って、第２ＲＯ装置において、水回収率を高めて
もスケール障害を引き起こすことがなく、また、スケー
ル化成分が高度に除去された高水質の透過水を得ること
ができる。
れた後、第２ＲＯ装置に導入される。このように第２Ｒ
Ｏ装置への給水をアルカリ性とすることにより、シリカ
のリークやスケール障害を防止することができる。即
ち、シリカはゲル化することでＲＯ膜を目詰まりさせる
等のスケール障害をもたらすが、アルカリ性ではシリカ
はイオン化するためゲル化せず、スケール障害を引き起
こすことがない。このイオン化したシリカはＲＯ膜を目
詰まりさせることなく、ＲＯ膜で排除されるため、透過
水側へのシリカのリークは抑制される。また、水中に残
留する炭酸も（重）炭酸イオンとなり、他のイオンと共
にＲＯ膜で排除され、透過水側へのリークは抑制され
る。従って、第２ＲＯ装置において、水回収率を高めて
もスケール障害を引き起こすことがなく、また、スケー
ル化成分が高度に除去された高水質の透過水を得ること
ができる。
【００１７】ＣＥＤＩでは、その前段までの工程で、Ｃ
ａイオン、シリカ、炭酸イオン等のスケールの原因とな
る物質が除去されているため、ＣＥＤＩにおけるスケー
ルの発生が防止でき、ＣＥＤＩを安定して長時間運転で
きる。特に、炭酸は脱気による除去と、アルカリ性下の
第２ＲＯ装置での処理による排除によって可能な限り除
去されるので、ＣＥＤＩへの（重）炭酸イオンの流入が
極めて少ない。このため、前述のＣＯ2に起因するＣＥ
ＤＩ処理水の水質低下の問題はなく、安定して良好な水
質を得ることができる。
ａイオン、シリカ、炭酸イオン等のスケールの原因とな
る物質が除去されているため、ＣＥＤＩにおけるスケー
ルの発生が防止でき、ＣＥＤＩを安定して長時間運転で
きる。特に、炭酸は脱気による除去と、アルカリ性下の
第２ＲＯ装置での処理による排除によって可能な限り除
去されるので、ＣＥＤＩへの（重）炭酸イオンの流入が
極めて少ない。このため、前述のＣＯ2に起因するＣＥ
ＤＩ処理水の水質低下の問題はなく、安定して良好な水
質を得ることができる。
【００１８】
【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。
【００１９】図１は本発明の実施の形態の一例を示す系
統図である。
統図である。
【００２０】本発明において、原水としては、工水、市
水、井水等、通常の純水製造用原水として使われる水が
使用でき、また、超純水を使用する半導体製造工程から
の排水を常法に従って生物処理、ＲＯ処理、イオン交換
処理したものを原水とすることもできる。
水、井水等、通常の純水製造用原水として使われる水が
使用でき、また、超純水を使用する半導体製造工程から
の排水を常法に従って生物処理、ＲＯ処理、イオン交換
処理したものを原水とすることもできる。
【００２１】原水はまず、原水中の濁質や、不溶化可能
な溶存物質を除去するために除濁装置１で処理するのが
好ましく、この場合、除濁装置１としては凝集沈澱、濾
過、除濁用膜分離（例えば、精密濾過（ＭＦ）膜や限外
濾過（ＵＦ）膜）などが使用できる。除濁装置１を設け
ることで後段の負荷を軽減し、処理水質を向上させるこ
とができる。
な溶存物質を除去するために除濁装置１で処理するのが
好ましく、この場合、除濁装置１としては凝集沈澱、濾
過、除濁用膜分離（例えば、精密濾過（ＭＦ）膜や限外
濾過（ＵＦ）膜）などが使用できる。除濁装置１を設け
ることで後段の負荷を軽減し、処理水質を向上させるこ
とができる。
【００２２】除濁処理した原水は、次いで、後段の第２
ＲＯ装置４の濃縮水と共に、ＨＣｌ、Ｈ2ＳＯ4等の酸が
添加されｐＨ４〜５に調整される。第１ＲＯ装置２の給
水をｐＨ４〜５に調整することにより、第１ＲＯ装置２
でのシリカのゲル化を防止して、シリカスケールを防止
することができる。即ち、従来においては、シリカスケ
ールの面から、シリカ濃度１００〜１２０ｐｐｍ以下で
運転されているが、ｐＨ４〜５とすることで、シリカ濃
度２００ｐｐｍ程度までシリカスケールを防止すること
ができ、水回収率を大幅に高め、９０％以上の水回収率
での運転が可能となる。
ＲＯ装置４の濃縮水と共に、ＨＣｌ、Ｈ2ＳＯ4等の酸が
添加されｐＨ４〜５に調整される。第１ＲＯ装置２の給
水をｐＨ４〜５に調整することにより、第１ＲＯ装置２
でのシリカのゲル化を防止して、シリカスケールを防止
することができる。即ち、従来においては、シリカスケ
ールの面から、シリカ濃度１００〜１２０ｐｐｍ以下で
運転されているが、ｐＨ４〜５とすることで、シリカ濃
度２００ｐｐｍ程度までシリカスケールを防止すること
ができ、水回収率を大幅に高め、９０％以上の水回収率
での運転が可能となる。
【００２３】本発明においては、第１ＲＯ装置２とし
て、低脱塩率のＲＯ膜、好ましくは、ＮａＣｌ除去率が
８５〜９５％程度のＲＯ膜を装着したＲＯ装置（以下
「ルーズＲＯ装置」と称す場合がある。）を用いる。こ
のようなルーズＲＯ装置であればシリカ除去率は低い
が、Ｃａ2+は９９％以上除去することができる。
て、低脱塩率のＲＯ膜、好ましくは、ＮａＣｌ除去率が
８５〜９５％程度のＲＯ膜を装着したＲＯ装置（以下
「ルーズＲＯ装置」と称す場合がある。）を用いる。こ
のようなルーズＲＯ装置であればシリカ除去率は低い
が、Ｃａ2+は９９％以上除去することができる。
【００２４】また、ルーズＲＯ装置であれば低圧力で運
転することができ、膜フラックスの低下も少ないという
利点もある。
転することができ、膜フラックスの低下も少ないという
利点もある。
【００２５】この第１のルーズＲＯ装置２の濃縮水は系
外へ排出され、透過水は脱気装置３で脱気処理される。
外へ排出され、透過水は脱気装置３で脱気処理される。
【００２６】脱気装置３では、給水のｐＨが５以下の酸
性であるため、水中の炭酸成分はＣＯ2の状態となって
おり、効率的に除去される。また、同時に水中の溶存酸
素を除去することもできる。この脱気装置３としては、
脱炭酸（空気接触法）装置、Ｎ2脱気装置、真空脱気装
置、膜脱気装置など通常の脱気装置を用いることができ
る。
性であるため、水中の炭酸成分はＣＯ2の状態となって
おり、効率的に除去される。また、同時に水中の溶存酸
素を除去することもできる。この脱気装置３としては、
脱炭酸（空気接触法）装置、Ｎ2脱気装置、真空脱気装
置、膜脱気装置など通常の脱気装置を用いることができ
る。
【００２７】脱気装置３からの脱気処理水は、後段のＣ
ＥＤＩ６の濃縮水と共に、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカ
リが注入されｐＨ７〜１１に調整される。この調整ｐＨ
値は、シリカのイオン化の面からは高い程望ましいが、
高すぎると第２ＲＯ装置４のＲＯ膜の劣化の問題が生じ
るため、調整ｐＨ値は特に８〜１０．５、とりわけ９．
５〜１０が好ましい。
ＥＤＩ６の濃縮水と共に、ＮａＯＨ、ＫＯＨ等のアルカ
リが注入されｐＨ７〜１１に調整される。この調整ｐＨ
値は、シリカのイオン化の面からは高い程望ましいが、
高すぎると第２ＲＯ装置４のＲＯ膜の劣化の問題が生じ
るため、調整ｐＨ値は特に８〜１０．５、とりわけ９．
５〜１０が好ましい。
【００２８】このようにｐＨ調整された水が給水される
第２ＲＯ装置４のＲＯ膜としては、好ましくはＮａＣｌ
除去率が９９％以上の高脱塩率のＲＯ膜、例えばポリア
ミド系又は酢酸セルロース系等のＲＯ膜を用いる。
第２ＲＯ装置４のＲＯ膜としては、好ましくはＮａＣｌ
除去率が９９％以上の高脱塩率のＲＯ膜、例えばポリア
ミド系又は酢酸セルロース系等のＲＯ膜を用いる。
【００２９】この第２ＲＯ装置４では、前述の如く、ア
ルカリ性条件下で運転を行うために、シリカスケールの
恐れがない。また、第１のルーズＲＯ装置２でＣａ2+が
除去され、脱気装置３でＣＯ2 が除去されているため、
ＣａＣＯ3スケールの恐れもなく、水回収率を高くする
ことができ、一般的には８０〜９０％の水回収率で運転
することができる。この第２ＲＯ装置４では、イオン化
したシリカが除去されると共に、残留する炭酸成分も
（重）炭酸イオンとなって他のイオンと共に除去される
ため、高水質の透過水が得られる。
ルカリ性条件下で運転を行うために、シリカスケールの
恐れがない。また、第１のルーズＲＯ装置２でＣａ2+が
除去され、脱気装置３でＣＯ2 が除去されているため、
ＣａＣＯ3スケールの恐れもなく、水回収率を高くする
ことができ、一般的には８０〜９０％の水回収率で運転
することができる。この第２ＲＯ装置４では、イオン化
したシリカが除去されると共に、残留する炭酸成分も
（重）炭酸イオンとなって他のイオンと共に除去される
ため、高水質の透過水が得られる。
【００３０】この第２ＲＯ装置４の透過水は後段のＣＥ
ＤＩ６の処理水室６Ａに供給され、また、濃縮水の一部
はＣＥＤＩ６の濃縮水室６Ｂに供給され、残部は第１の
ルーズＲＯ装置２へ給水される。
ＤＩ６の処理水室６Ａに供給され、また、濃縮水の一部
はＣＥＤＩ６の濃縮水室６Ｂに供給され、残部は第１の
ルーズＲＯ装置２へ給水される。
【００３１】本実施例では、第２ＲＯ装置４の透過水を
紫外線照射酸化装置（以下「ＵＶ酸化装置」と称す。）
５で処理した後、ＣＥＤＩ６に供給する。このようにＵ
Ｖ酸化装置５で処理することにより、より高水質の処理
水を得ることができ、好ましい。
紫外線照射酸化装置（以下「ＵＶ酸化装置」と称す。）
５で処理した後、ＣＥＤＩ６に供給する。このようにＵ
Ｖ酸化装置５で処理することにより、より高水質の処理
水を得ることができ、好ましい。
【００３２】即ち、ＲＯ装置２，４、脱気装置３、ＣＥ
ＤＩ６のみでは、原水中のＴＯＣを微量まで除去するこ
とができないが、図１に示す如く、ＵＶ酸化装置５を設
けることで、原水中のＴＯＣをＵＶ酸化分解により低分
子化してイオン化し、これを後段のＣＥＤＩ６で容易に
分離することができ、より一層水質を高めることができ
る。
ＤＩ６のみでは、原水中のＴＯＣを微量まで除去するこ
とができないが、図１に示す如く、ＵＶ酸化装置５を設
けることで、原水中のＴＯＣをＵＶ酸化分解により低分
子化してイオン化し、これを後段のＣＥＤＩ６で容易に
分離することができ、より一層水質を高めることができ
る。
【００３３】ＵＶ酸化装置を設ける場合、その設置場所
には特に制限はなく、任意の箇所に設置することができ
るが、特に、ＣＥＤＩの直前に設けるのが、ＵＶ酸化分
解でイオン化させたＴＯＣ成分を速やかに除去できる点
で好ましい。
には特に制限はなく、任意の箇所に設置することができ
るが、特に、ＣＥＤＩの直前に設けるのが、ＵＶ酸化分
解でイオン化させたＴＯＣ成分を速やかに除去できる点
で好ましい。
【００３４】なお、ＵＶ酸化装置５としては、酸化能力
の高い１８０〜２２０ｎｍ、特に１８０〜１９０ｎｍの
低波長のＵＶを照射できるものを用いるのが好ましい。
の高い１８０〜２２０ｎｍ、特に１８０〜１９０ｎｍの
低波長のＵＶを照射できるものを用いるのが好ましい。
【００３５】ＵＶ酸化装置５の処理水はＣＥＤＩ６の処
理水室６Ａに供給される。
理水室６Ａに供給される。
【００３６】ＣＥＤＩ６としては、図３に示す如く、ア
ニオン交換膜２１とカチオン交換膜２２により濃縮水室
２３及び処理水室２４と陽極室２７及び陰極室２８とが
隔成され、処理水室２４に、或いは、処理水室２４と濃
縮水室２３とにカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂と
の混床が充填された、一般的な市販のＣＥＤＩを用いる
ことができる。
ニオン交換膜２１とカチオン交換膜２２により濃縮水室
２３及び処理水室２４と陽極室２７及び陰極室２８とが
隔成され、処理水室２４に、或いは、処理水室２４と濃
縮水室２３とにカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂と
の混床が充填された、一般的な市販のＣＥＤＩを用いる
ことができる。
【００３７】ＣＥＤＩ６では、前述の原理で脱イオン処
理がなされ、処理水室６Ａから純水が得られ、濃縮水室
６Ｂからは濃縮水が排出される。なお、ＣＥＤＩ６の電
極室（陽極室、陰極室）には第２ＲＯ装置４の濃縮水が
給水される。
理がなされ、処理水室６Ａから純水が得られ、濃縮水室
６Ｂからは濃縮水が排出される。なお、ＣＥＤＩ６の電
極室（陽極室、陰極室）には第２ＲＯ装置４の濃縮水が
給水される。
【００３８】処理水室６Ａからの純水は系外へ排出さ
れ、使用場所へ送給される。
れ、使用場所へ送給される。
【００３９】一方、濃縮水室６Ｂからの濃縮水は第２Ｒ
Ｏ装置４の前段に返送され、第２ＲＯ装置４に給水され
る。
Ｏ装置４の前段に返送され、第２ＲＯ装置４に給水され
る。
【００４０】本発明においては、ＣＥＤＩ６の前段まで
に、原水中のＣａ2+イオン、シリカ、炭酸イオン等のス
ケールの原因となる物質が高度に除去されており、ＣＥ
ＤＩ６におけるスケールの発生が防止され、ＣＥＤＩ６
自体も８５〜９５％程度の高水回収率で、長期に亘り安
定して運転することができる。特に、炭酸は脱気による
除去と、アルカリ性下の第２ＲＯ装置における排除によ
って高度に除去されるため、ＣＥＤＩ６への（重）炭酸
イオンの流入が極めて少なく、前述のＣＯ2 に起因する
イオンバランスのずれからくるＣＥＤＩ処理水の水質低
下はなく、安定して良好な水質の処理水を得ることがで
きる。
に、原水中のＣａ2+イオン、シリカ、炭酸イオン等のス
ケールの原因となる物質が高度に除去されており、ＣＥ
ＤＩ６におけるスケールの発生が防止され、ＣＥＤＩ６
自体も８５〜９５％程度の高水回収率で、長期に亘り安
定して運転することができる。特に、炭酸は脱気による
除去と、アルカリ性下の第２ＲＯ装置における排除によ
って高度に除去されるため、ＣＥＤＩ６への（重）炭酸
イオンの流入が極めて少なく、前述のＣＯ2 に起因する
イオンバランスのずれからくるＣＥＤＩ処理水の水質低
下はなく、安定して良好な水質の処理水を得ることがで
きる。
【００４１】また、前述の如く、第２ＲＯ装置４はアル
カリ性下で処理されるため、このＣＥＤＩ６の濃縮水を
返送して給水しても、スケール障害等を引き起こすこと
なく、安定に処理を行うことができる。
カリ性下で処理されるため、このＣＥＤＩ６の濃縮水を
返送して給水しても、スケール障害等を引き起こすこと
なく、安定に処理を行うことができる。
【００４２】図１に示される実施の形態では、系外へ排
出される水は、第１のルーズＲＯ装置２の濃縮水のみで
あり、システム全体としての水回収率を、従来の７０〜
８０％から、９０％以上の高水回収率とすることができ
る上に、高水質の処理水を得ることができる。
出される水は、第１のルーズＲＯ装置２の濃縮水のみで
あり、システム全体としての水回収率を、従来の７０〜
８０％から、９０％以上の高水回収率とすることができ
る上に、高水質の処理水を得ることができる。
【００４３】
【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。
【００４４】実施例１ 図１に示す方法により市水を処理して純水の製造を行っ
た。ただし、ＵＶ酸化装置５は設けず、第２ＲＯ装置４
の透過水は直接ＣＥＤＩ６に給水した。
た。ただし、ＵＶ酸化装置５は設けず、第２ＲＯ装置４
の透過水は直接ＣＥＤＩ６に給水した。
【００４５】まず、市水２７０Ｌ／ｈｒを除濁装置（外
圧型中空糸ＵＦ膜分離装置）１で処理した後、後段の第
２ＲＯ装置４の濃縮水１０Ｌ／ｈｒと共に、ＨＣｌでｐ
Ｈ４に調整し、第１のルーズＲＯ装置２に通水した。こ
の第１のルーズＲＯ装置２としては、日東電工社製「Ｎ
ＴＲ−７２９ＨＦ」（ポリアミド系合成複合膜、ＮａＣ
ｌ除去率９０％）１本（４インチ）を装填したものを用
い、給水圧１０ｋｇ／ｃｍ2、水回収率９０％で運転し
た。
圧型中空糸ＵＦ膜分離装置）１で処理した後、後段の第
２ＲＯ装置４の濃縮水１０Ｌ／ｈｒと共に、ＨＣｌでｐ
Ｈ４に調整し、第１のルーズＲＯ装置２に通水した。こ
の第１のルーズＲＯ装置２としては、日東電工社製「Ｎ
ＴＲ−７２９ＨＦ」（ポリアミド系合成複合膜、ＮａＣ
ｌ除去率９０％）１本（４インチ）を装填したものを用
い、給水圧１０ｋｇ／ｃｍ2、水回収率９０％で運転し
た。
【００４６】第１のルーズＲＯ装置２の濃縮水は系外へ
排出し、透過水は脱気装置３に供給した。脱気装置３と
しては、膜脱気装置（ヘキストジャパン製：Ｌｉｑ−Ｃ
ＥＬ，２インチ１本）を用い、真空度４０Ｔｏｒｒ，Ｎ
2量１Ｌ／ｍｉｎで処理した。
排出し、透過水は脱気装置３に供給した。脱気装置３と
しては、膜脱気装置（ヘキストジャパン製：Ｌｉｑ−Ｃ
ＥＬ，２インチ１本）を用い、真空度４０Ｔｏｒｒ，Ｎ
2量１Ｌ／ｍｉｎで処理した。
【００４７】次いで、脱気処理水２５０Ｌ／ｈｒを後段
のＣＥＤＩ６の濃縮水４０Ｌ／ｈｒと共に、ＮａＯＨを
添加してｐＨ９．５に調整した後、第２ＲＯ装置４に通
水した。
のＣＥＤＩ６の濃縮水４０Ｌ／ｈｒと共に、ＮａＯＨを
添加してｐＨ９．５に調整した後、第２ＲＯ装置４に通
水した。
【００４８】第２ＲＯ装置４としては、ＲＯ膜として日
東電工社製「ＮＴＲ−７５９ＨＲ」（ポリアミド系合成
複合膜、ＮａＣｌ除去率９９．５％）１本（４インチ）
を装填したものを用い、給水圧１２ｋｇ／ｃｍ2、水回
収率８３％で処理を行った。この第２ＲＯ装置４の透過
水２４０Ｌ／ｈｒはＣＥＤＩ（栗田工業（株）製「ピュ
アエースＰＡ２４０」）６の処理水室６Ａに給水し、濃
縮水のうちの４０Ｌ／ｈｒはＣＥＤＩ６の濃縮水室６Ｂ
に通水した。
東電工社製「ＮＴＲ−７５９ＨＲ」（ポリアミド系合成
複合膜、ＮａＣｌ除去率９９．５％）１本（４インチ）
を装填したものを用い、給水圧１２ｋｇ／ｃｍ2、水回
収率８３％で処理を行った。この第２ＲＯ装置４の透過
水２４０Ｌ／ｈｒはＣＥＤＩ（栗田工業（株）製「ピュ
アエースＰＡ２４０」）６の処理水室６Ａに給水し、濃
縮水のうちの４０Ｌ／ｈｒはＣＥＤＩ６の濃縮水室６Ｂ
に通水した。
【００４９】得られた処理水（ＣＥＤＩ６からの純水）
の水質及び水回収率を調べ、結果を表１に示した。
の水質及び水回収率を調べ、結果を表１に示した。
【００５０】実施例２ 実施例１において、１８５ｎｍのＵＶを照射するＵＶ酸
化装置５を設け第２ＲＯ装置４の透過水を、このＵＶ酸
化装置５で０．２ＫＷＨ／ｍ3の条件で処理したこと以
外は同様にして処理を行い、得られた処理水の水質及び
水回収率を調べ、結果を表１に示した。
化装置５を設け第２ＲＯ装置４の透過水を、このＵＶ酸
化装置５で０．２ＫＷＨ／ｍ3の条件で処理したこと以
外は同様にして処理を行い、得られた処理水の水質及び
水回収率を調べ、結果を表１に示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】比較例１ 実施例１において、脱気装置を設けなかったこと以外は
同様にして処理を行ったところ、１０〜１２回でＣａＣ
Ｏ3のスケースが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低
下、差圧の上昇を生じた。
同様にして処理を行ったところ、１０〜１２回でＣａＣ
Ｏ3のスケースが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低
下、差圧の上昇を生じた。
【００５３】比較例２ 実施例１において、第１のルーズＲＯ装置２の入口側で
ｐＨ調整を行わず、ｐＨ７．０で処理したこと以外は同
様にして処理を行ったところ、５〜７回でＣａＣＯ3の
スケースが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低下、差
圧の上昇を生じた。
ｐＨ調整を行わず、ｐＨ７．０で処理したこと以外は同
様にして処理を行ったところ、５〜７回でＣａＣＯ3の
スケースが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低下、差
圧の上昇を生じた。
【００５４】比較例３ 実施例１において、第２ＲＯ装置４の入口側でｐＨ調整
を行わず、ｐＨ６．９で処理したこと以外は同様にして
処理を行ったところ、２０〜２５日で第２ＲＯ装置にシ
リカスケールが発生し、透過水量の低下を生じた。
を行わず、ｐＨ６．９で処理したこと以外は同様にして
処理を行ったところ、２０〜２５日で第２ＲＯ装置にシ
リカスケールが発生し、透過水量の低下を生じた。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の純水の製造
方法によれば、ＲＯ装置とＣＥＤＩとを組み合わせて純
水を製造する場合の水回収率を、従来法に比べて１０〜
２０％も向上させることができる上に、高水質の処理水
を得ることができる。
方法によれば、ＲＯ装置とＣＥＤＩとを組み合わせて純
水を製造する場合の水回収率を、従来法に比べて１０〜
２０％も向上させることができる上に、高水質の処理水
を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す系統図であ
る。
る。
【図２】従来例を示す系統図である。
【図３】ＣＥＤＩの構造を示す概略的な構成図である。
１ 除濁装置 ２ 第１のルーズＲＯ装置 ３ 脱気装置 ４ 第２ＲＯ装置 ５ ＵＶ酸化装置 ６ ＣＥＤＩ ６Ａ 処理水室 ６Ｂ 濃縮水室 １１ 高脱塩率ＲＯ装置 １２ ＣＥＤＩ １２Ａ 処理水室 １２Ｂ 濃縮水室 １３ 低脱塩率ＲＯ装置 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
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年３月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５２】比較例１ 実施例１において、脱気装置を設けなかったこと以外は
同様にして処理を行ったところ、１０〜１２日でＣａＣ
Ｏ3のスケールが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低
下、差圧の上昇を生じた。
同様にして処理を行ったところ、１０〜１２日でＣａＣ
Ｏ3のスケールが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低
下、差圧の上昇を生じた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】比較例２ 実施例１において、第１のルーズＲＯ装置２の入口側で
ｐＨ調整を行わず、ｐＨ７．０で処理したこと以外は同
様にして処理を行ったところ、５〜７日でＣａＣＯ3の
スケールが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低下、差
圧の上昇を生じた。
ｐＨ調整を行わず、ｐＨ７．０で処理したこと以外は同
様にして処理を行ったところ、５〜７日でＣａＣＯ3の
スケールが発生し、第２ＲＯ装置の透過水量の低下、差
圧の上昇を生じた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/469 Ｃ０２Ｆ 1/46 １０３
Claims (1)
- 【請求項１】 原水をｐＨ４〜５に調整した後、低脱塩
率の第１の逆浸透膜分離装置に通水して第１の透過水と
第１の濃縮水とを得、 該第１の透過水を脱気処理した後ｐＨ７〜１１に調整
し、次いで第２の逆浸透膜分離装置に通水して第２の透
過水と第２の濃縮水とを得、 該第２の透過水を連続電気再生式純水装置の処理水室に
給水して該処理水室から純水を得ることを特徴とする純
水の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05520698A JP3575271B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 純水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05520698A JP3575271B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 純水の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11244853A true JPH11244853A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3575271B2 JP3575271B2 (ja) | 2004-10-13 |
Family
ID=12992192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05520698A Expired - Fee Related JP3575271B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 純水の製造方法 |
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1998
- 1998-03-06 JP JP05520698A patent/JP3575271B2/ja not_active Expired - Fee Related
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