CN105392552A - 含硼水的处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含硼水的处理方法和装置，其能够将含硼水通过RO装置和离子交换装置，在RO膜的耐劣化性强的酸性pH至中性pH条件下，效率良好地进行硼去除处理。一种含硼水的处理方法，其特征在于，将含硼水向高压型逆渗透膜装置通水后，由离子交换装置进行处理。一种含硼水的处理装置，其包括：使含硼水被供给的高压型逆渗透膜装置；以及使所述高压型逆渗透膜装置的透过水被通水的离子交换装置。
Description
技术领域
本发明涉及含硼水的处理方法和装置，尤其是涉及一种适用于超纯水制造装置的初级纯水(primarypurewater：一次纯水)系统和回收系统的、通过逆渗透膜装置(下面也称为RO装置)和离子交换装置对含硼水进行处理的方法和装置。
背景技术
超纯水制造系统通常由预处理系统、初级纯水系统、副系统、根据需要的回收系统来构成。预处理系统是通过基于凝集过滤和MF膜(微滤膜)、UF膜(超滤膜)等的除浊处理装置、基于活性碳等的脱氯处理装置来构成。
初级纯水系统是由RO膜(逆渗透膜)装置、脱气膜装置、离子交换塔等来构成，能够几乎将离子成分和TOC成分都予以去除。
回收系统是对来自半导体清洗工序等的使用点(usepoint)的排出水(使用过的超纯水)进行处理的系统，由生物处理装置、凝集、悬浮或沉淀、过滤、RO膜(逆渗透膜)装置和离子交换塔来构成。
副系统是由UV装置(紫外线氧化装置)、非再生型离子交换装置、UF装置(超滤装置)等来构成，进行微量离子的去除、特别是低分子的微量有机物的去除、微粒子的去除。由副系统制成的超纯水，通常被输送至使用点，剩余的超纯水被送回到副系统的前段的容器中。
在该副系统中，微量离子的去除是通过充填有离子交换树脂的非再生型离子交换树脂塔来进行，以每年1～2次左右的频率进行离子交换树脂的交换。但是，在以副系统所处理的纯水中含有硼的情况下，阴离子交换树脂的硼吸附量低达通常的离子的1/1000左右，因此，离子交换树脂的寿命变短(例如2周左右)。因此，需要通过初级纯水系统、回收系统去除硼。
作为去除水中的硼的方法，可举出逆渗透膜分离法(RO法)、离子交换法(阴离子交换树脂或螯合树脂)。RO(逆渗透)能够进行脱盐、去除有机物等，能够效率良好地去除水中含有的杂质，但由于硼在水中的离解是微量的，因此，基于RO去除硼的去除率低，在中性域中为60～70％左右。在使用了阴离子交换树脂的离子交换法的情况下，阴离子交换树脂的硼吸附量是通常的离子的1/1000左右，因此再生频率会变得非常频繁。因此，以往在初级纯水系统或回收系统中，多段设置以阴离子交换树脂作为单床或混床的再生型离子交换塔(例如，4床5塔+RO式，2床3塔+RO+混床式)进行处理。
与阴离子交换树脂相比，螯合树脂的硼吸附量多约10倍左右，但作为再生方法必需使用酸、碱两种药剂，再生繁杂。
在将含硼水的pH调整为碱性的情况下，RO中的硼去除率提高，因此，在专利文献1～3中记载了一种含硼水的处理方法，其中，在含硼水中添加了碱后，通过耐碱性RO装置进行RO处理，接着进行离子交换处理。
但是，在将含硼水的pH调整为碱性的情况下，硬度成分的水垢容易在RO膜面析出，并且，即使是耐碱性RO膜，也会在碱作用下逐渐劣化(老化)，由此使RO膜的更换频率变高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-128921
专利文献2：日本特开平11-128923
专利文献3：日本特开平11-188359
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种含硼水的处理方法和装置，其能够将含硼水通过RO装置和离子交换装置在RO膜的耐劣化性强的酸性pH至中性pH条件下效率良好地进行硼去除处理。
解决课题所用的方法
本发明的技术方案如下所述。
[1]一种含硼水的处理方法，其特征在于，将含硼水向高压型逆渗透膜装置通水后，由离子交换装置进行处理。
[2]如[1]所述的含硼水的处理方法，其中，所述离子交换装置具有下述a)～e)中任一种再生型离子交换装置：
a)填充了强碱性阴离子交换树脂的单床单塔式再生型离子交换装置；
b)将填充有强酸性阳离子交换树脂的阳离子交换树脂塔和填充有强碱性阴离子交换树脂的阴离子交换树脂，进行串联连接的2床2塔式再生型离子交换装置；
c)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂，在一个离子交换树脂塔内，分别配置为各不相同的层的2床1塔式再生型离子交换装置；
d)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂均匀地混合并填充至同一塔内的混床型的再生型离子交换装置；
e)将一段或多段的电力再生式脱离子装置进行串联连接的再生型离子交换装置。
[3]如[1]或[2]所述的含硼水的处理方法，其中，将含硼水进行凝集处理和过滤处理之后，向所述高压型逆渗透膜装置通水。
[4]如[1]至[3]中任一项所述的含硼水的处理方法，其中，向所述高压型逆渗透膜装置的供水的pH是5～8。
[5]一种含硼水的处理装置，其包括：高压型逆渗透膜装置，将含硼水供给于该装置；以及离子交换装置，将前述高压型逆渗透膜装置的透过水通水于该装置。
[6]如[5]所述的含硼水的处理装置，其中，所述离子交换装置具有下述a)～e)中任一种再生型离子交换装置：
a)填充了强碱性阴离子交换树脂的单床单塔式再生型离子交换装置；
b)将填充有强酸性阳离子交换树脂的阳离子交换树脂塔和填充有强碱性阴离子交换树脂的阴离子交换树脂，进行串联连接的2床2塔式再生型离子交换装置；
c)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂，在一个离子交换树脂塔内，分别配置为各不相同的层的2床1塔式再生型离子交换装置；
d)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂均匀地混合并填充至同一塔内的混床型的再生型离子交换装置；
e)将一段或多段的电力再生式脱离子装置进行串联连接的再生型离子交换装置。
[7]如[5]或[6]所述的含硼水的处理装置，其中，在所述高压型逆渗透膜装置的前段，设置了凝集处理装置和过滤装置。
发明的效果
在本发明的含硼水的处理方法和装置中，作为用于处理含硼水处理的RO装置，使用高压型RO装置。该高压型RO装置，其膜面致密且在中性pH域的硼去除率也高。该高压型RO装置流出的水中的硼浓度明显低，因此，在高压型RO装置的后段，只将再生型离子交换装置进行单段设置就能够获得硼浓度充分降低的处理水。
附图说明
图1是实施例的含硼水的处理方法和装置的流程图。
具体实施方式
在本发明中成为处理对象的含硼水，可以是河水、井水、湖水等的天然原水，也可以是来自半导体制造工序的回收水或其处理水。本发明优选用于作为从制造超纯水用的原水中去除硼的方法和装置，且优选该原水是硼浓度10～100μg/L特别是20～50μg/L左右的原水。
在本发明中，将含硼水根据需要进行预处理之后进行高压型RO处理。作为预处理方法和装置，优选在添加凝集剂之后进行过滤的方法和装置。作为凝集剂，优选聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁、硫酸铁等的无机凝集剂。作为凝集处理后的过滤处理，可使用砂过滤、由砂和无烟煤构成的双层过滤等各种过滤器。也可以使用MF膜等的过滤膜。
在本发明中，将该原水或对其进行了预处理的预处理水以高压型RO装置进行处理。向该高压型RO装置的供水，优选pH为5～8且TDS(总溶解性固体浓度)为1500mg/L以下。但是，在更高效地去除硼的情况下，也可以将向高压型RO膜装置的供水的pH调整为9～11的碱性。
高压型RO装置以往是用于海水淡化的逆渗透膜分离装置，与以往在超纯水制造装置的初级纯水系统使用的低压或超低压逆渗透膜相比，膜表面的表层致密化。因此，高压型逆渗透膜与低压型或超低压型逆渗透膜相比，每单位操作压力的膜透过水量低，但硼去除率高。
该高压型RO膜装置，如上所述，具有每单位操作压力的膜透过水量低、有效压力为2.0MPa、温度25℃下的纯水的透过通量为0.6～1.3m3/m2/day(天)、NaCl去除率为99.5％以上的特性。有效压力是指由平均操作压力减去浸透压差和二次侧压力(secondarysidepressure：次级一侧的压力)得到的对膜发生有效作用的压力。NaCl去除率是在25℃、有效压力2.7MPa下相对于NaCl浓度32000mg/L的NaCl水溶液的去除率。
在本发明中，进一步对该高压型RO装置的透过水进行离子交换处理。在该离子交换处理中，使用非再生型离子交换装置和/或再生型离子交换装置。在本发明中，通过高压型RO装置去除硼的大部分(例如95％以上)，供给于该离子交换处理中的水的硼浓度是0.5～8μg/L左右，因此，只要将非再生型离子交换装置和再生型离子交换装置中的任一装置以单段方式进行设置即可。但是，为了充分且稳定地去除硼和/或其它离子性物质，优选设置再生型离子交换装置或非再生型离子交换装置，且在其后段设置非再生型离子交换装置。为了有效率地去除硼和其它离子性物质，优选设置再生型离子交换装置，且在其后段设置非再生型离子交换装置。
作为再生型离子交换装置，为了将来自高压型RO膜装置的处理水中残留的硼去除，至少需要填充有强碱性阴离子交换树脂或硼选择性树脂(例如硼螯合树脂)的离子交换塔或电力再生式脱离子交换装置。
前述填充有强碱性阴离子交换树脂的离子交换塔，在以仅去除硼作为目的情况下，也可以设定为单独使用了仅填充有强碱性阴离子交换树脂的阴离子交换树脂塔的单床单塔式，但是，由于通常还需要去除阳离子性物质的缘故，优选采用如下所述的2床2塔式、2床1塔式或混床式。
2床2塔式：将填充有强酸性阳离子交换树脂的阳离子交换树脂塔与填充有强碱性阴离子交换树脂的阴离子交换树脂，进行串联连接而进行处理的方式。
2床1塔式：将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂，在一个离子交换树脂塔内，分别配置为各不相同的层而进行处理的方式。
混床式：将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂，均匀地混合并填充至同一塔内而进行处理的方式。
所述电力再生式脱离子装置，是在阳极、阴极之间交替地排列多个阴离子交换膜和阳离子交换膜，从而交替地形成浓缩室和脱盐(淡化)室，可以是将阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的混合离子交换树脂、离子交换纤维等的离子交换体填充于脱盐室的电力脱离子装置，还可以是进一步将离子交换体也填充于浓缩室的电力脱离子装置。
本发明中使用的非再生型离子交换装置，优选使用于超纯水制造设备的非再生型离子交换装置。非再生型离子交换装置，优选为至少填充有强碱性阴离子交换树脂或硼选择性树脂(例如硼螯合树脂)的非再生型离子交换装置，特别优选为将硼选择性树脂填充于一个塔的单床单塔式，或者以使强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂混合或者使各树脂形成各自的层的方式进行了填充的非再生型离子交换装置。非再生型离子交换装置在装置内不具有再生设备。因此，该非再生型离子交换装置，在其处理能力下降的情况下，不进行所填充的离子交换树脂的再生，而与预先在他处予以再生的其它离子交换树脂进行交换而被使用。
在使用了硼选择性树脂的单床单塔式非再生型离子交换装置的情况下，为了去除其它离子性物质，优选在其后段设置以使强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂混合或者使各树脂形成各自的层的方式进行了填充的非再生式离子交换塔。
在采用以使强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂混合或者使各树脂形成各自的层的方式进行了填充的非再生式离子交换塔进行处理的情况下，通过在其前段设置紫外线氧化装置，也可去除有机物质。
对RO装置的透过水而言，在向RO装置的供水是pH5～8左右的情况下，通过RO装置去除碱成分而成为弱酸性pH。因此，也可以将高压型RO装置透过水通过膜脱气装置、真空脱气装置等进行脱气而实施脱二氧化碳处理之后，通过离子交换装置进行处理。在本发明中，也可以在预处理后的水中添加酸并脱气之后进行高压型RO处理。
在本发明中，也可以将上述高压型RO装置的透过水通过另外的RO装置进行处理后，或者将另外的RO膜装置的透过水通过上述高压型RO装置进行处理后，由所述离子交换装置进行处理。作为另外的RO装置，也可以是高压型RO装置，还可以是在以往的初级纯水系统中使用的低压或超低压型逆渗透膜装置。
在本发明中，也可以将上述高压型RO装置(下面有时也称为“第一高压型RO装置”)的浓缩水通过另行设置的第二高压型RO装置进行处理，并将该第二高压型RO装置透过水送回至所述第一高压型RO装置的供水中，由此提高水回收率。
本发明的含硼水的处理方法和装置，优选使用于超纯水制造系统的初级纯水系统、回收系统。因此，采用本发明的含硼水的处理方法和装置进行了处理的含硼水，优选通过由UV装置(紫外线氧化装置)、非再生型离子交换装置、UF装置(超滤装置)等构成的副系统进行处理。
实施例
[实施例1]
将硼浓度100μg/L，TDS500mg/L、pH6.5、导电率32mS/m的工业用水按照图1的流程进行处理。首先，将该工业用水通过预处理装置1进行凝集处理和过滤处理的方式进行了膜处理。作为凝集处理的凝集剂，添加了10mg/L的聚合氯化铝。在过滤中使用了砂和无烟煤双层过滤器。预处理水的pH是6。
将该预处理水以高压型RO装置2(日东电工(株)制造的SWC4Max，有效压2.0MPa、温度25℃的纯水透过通量为0.78m3/m2/day，在有效压2.0MPa、温度25℃、NaCl浓度32000mg/L中的NaCl去除率为99.8％)以回收率75％进行处理。进而，将该高压型RO装置的透过水，通过SV30向填充了阴离子交换树脂(Monosphere550A(H)，陶氏化学公司(DowChemicalCompany)制造)的再生型阴离子交换树脂塔3通水，进一步在其后通过SV50向非再生型脱离子装置4通水。将从通水开始至经过24小时(hr)的时间点的各工序中的水中的硼浓度的测量结果示于表1中。表1中将非再生型脱离子装置4的处理水简记为“非再生型处理水”。
[比较例1]
除了采用具备超低压RO膜(ES-20，日东电工株式会社制造)的超低压型RO装置来代替高压型RO装置以外，与实施例1同样地进行了处理。将各工序中的水中的硼浓度的测量结果示于表1中。
[比较例2]
将与实施例1相同的原水在相同条件下进行了预处理后，通过SV30向第一阳离子交换树脂塔通水。将该第一阳离子交换树脂塔的流出水(pH2)通过膜脱气装置进行脱二氧化碳处理，接着通过SV30向第一阴离子交换树脂塔通水，接着通过SV100向第二阳离子交换树脂塔通水，接着通过SV100向第二阴离子交换树脂塔通水，然后通过SV50向非再生型阴离子交换树脂塔通水。将各工序中的水中的硼浓度的测量结果示于表1中。
表1
如表1所示，在使用高压型RO装置的实施例1中，RO透过水的硼浓度低达5μg/L，再生型阴离子交换树脂塔处理水的硼浓度充分降低至1ng/L以下。在采用超低压RO装置(日东电工(株)制造的ES-20，有效压2.0MPa、温度25℃中的纯水透过通量为1m3/m2/day，有效压0.75MPa、温度25℃、NaCl浓度500mg/L中的NaCl去除率为99.7％)来代替高压型RO装置的比较例1中，RO装置透过水的硼浓度高达60μg/L，再生型阴离子交换树脂塔处理水的硼浓度达到3μg/L的高值。
虽然通过使用特定的方式详细说明了本发明，但对本领域技术人员而言，会明确在不超出本发明的宗旨和范围内可进行各种改变。
本申请是基于2013年7月22日提出的日本特许申请2013-151701并且在此援引了其全部内容。
Claims (7)
1.一种含硼水的处理方法，其包括：
将含硼水向高压型逆渗透膜装置通水的工序；以及
然后，采用离子交换装置进行处理的工序。
2.如权利要求1所述的含硼水的处理方法，其中，所述离子交换装置具有下述a)～e)中任一种再生型离子交换装置：
a)填充了强碱性阴离子交换树脂的单床单塔式再生型离子交换装置；
b)将填充有强酸性阳离子交换树脂的阳离子交换树脂塔和填充有强碱性阴离子交换树脂的阴离子交换树脂，进行串联连接的2床2塔式再生型离子交换装置；
c)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂，在一个离子交换树脂塔内，分别配置为各不相同的层的2床1塔式再生型离子交换装置；
d)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂均匀地混合并填充至同一塔内的混床型的再生型离子交换装置；
e)将一段或多段的电力再生式脱离子装置进行串联连接的再生型离子交换装置。
3.如权利要求1所述的含硼水的处理方法，其中，将含硼水进行凝集处理和过滤处理之后，向所述高压型逆渗透膜装置通水。
4.如权利要求1至3中任一项所述的含硼水的处理方法，其中，向所述高压型逆渗透膜装置的供水的pH是5～8。
5.一种含硼水的处理装置，其包括：
高压型逆渗透膜装置，将含硼水供给于该装置；以及
离子交换装置，将所述高压型逆渗透膜装置的透过水通水于该装置。
6.如权利要求5所述的含硼水的处理装置，其中，所述离子交换装置具有下述a)～e)中任一种再生型离子交换装置：
a)填充了强碱性阴离子交换树脂的单床单塔式再生型离子交换装置；
b)将填充有强酸性阳离子交换树脂的阳离子交换树脂塔和填充有强碱性阴离子交换树脂的阴离子交换树脂，进行串联连接的2床2塔式再生型离子交换装置；
c)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂，在一个离子交换树脂塔内，分别配置为各不相同的层的2床1塔式再生型离子交换装置；
d)将强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂均匀地混合并填充至同一塔内的混床型的再生型离子交换装置；
e)将一段或多段的电力再生式脱离子装置进行串联连接的再生型离子交换装置。
7.如权利要求5或6所述的含硼水的处理装置，其中，在所述高压型逆渗透膜装置的前段，设置了凝集处理装置和过滤装置。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109906204A (zh) * | 2016-11-18 | 2019-06-18 | 奥加诺株式会社 | 反渗透膜处理系统和反渗透膜处理方法 |
| CN110277183A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-24 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种可回收富集硼酸的核电站工艺系统 |
| CN112759031A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-07 | 苏州业华环境科技有限公司 | 一种超纯水的处理工艺及系统 |
| CN113613761A (zh) * | 2019-03-13 | 2021-11-05 | 奥加诺株式会社 | 纯水制造装置及纯水的制造方法 |
| CN114249468A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 奥加诺株式会社 | 纯水制造装置和纯水制造方法 |
| CN115551809A (zh) * | 2020-05-20 | 2022-12-30 | 奥加诺株式会社 | 硼去除装置及方法、纯水制造装置以及纯水制造方法 |
| TWI829879B (zh) * | 2019-03-13 | 2024-01-21 | 日商奧璐佳瑙股份有限公司 | 硼去除裝置與硼去除方法、以及純水製造裝置與純水之製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6228531B2 (ja) * | 2014-12-19 | 2017-11-08 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造装置及び超純水製造方法 |
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| JP6365624B2 (ja) | 2016-10-20 | 2018-08-01 | 栗田工業株式会社 | 過酸化水素水溶液の精製方法および精製装置 |
| JP7192519B2 (ja) * | 2019-01-22 | 2022-12-20 | 栗田工業株式会社 | ホウ素超高純度除去型超純水製造装置及びホウ素超高純度除去超純水の製造方法 |
| JP7261711B2 (ja) * | 2019-09-17 | 2023-04-20 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 超純水製造システム及び超純水製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1608720A (zh) * | 2003-06-18 | 2005-04-27 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法 |
| CN1829665A (zh) * | 2003-06-12 | 2006-09-06 | 栗田工业株式会社 | 纯水制造装置 |
| CN101056695A (zh) * | 2004-11-15 | 2007-10-17 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法以及使用该复合半透膜的元件、流体分离装置和含有硼的水的处理方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3426072B2 (ja) * | 1996-01-17 | 2003-07-14 | オルガノ株式会社 | 超純水製造装置 |
| JPH1015356A (ja) * | 1996-07-09 | 1998-01-20 | Kubota Corp | 水処理方法 |
| JP3885840B2 (ja) | 1997-10-31 | 2007-02-28 | 栗田工業株式会社 | 純水製造装置 |
| JP3885319B2 (ja) | 1997-10-31 | 2007-02-21 | 栗田工業株式会社 | 純水製造装置 |
| JP3575260B2 (ja) | 1997-12-26 | 2004-10-13 | 栗田工業株式会社 | 純水製造装置 |
| JPH11267645A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-05 | Kurita Water Ind Ltd | 純水の製造方法 |
| US6398965B1 (en) | 1998-03-31 | 2002-06-04 | United States Filter Corporation | Water treatment system and process |
| JP2001219161A (ja) * | 2000-02-08 | 2001-08-14 | Nomura Micro Sci Co Ltd | 純水製造装置 |
| JP4172394B2 (ja) * | 2002-01-22 | 2008-10-29 | 東レ株式会社 | 造水方法および造水装置 |
| JP2003266097A (ja) | 2002-03-13 | 2003-09-24 | Kurita Water Ind Ltd | 超純水製造装置 |
| JP4563093B2 (ja) * | 2004-07-13 | 2010-10-13 | 日東電工株式会社 | 高塩阻止率複合逆浸透膜の製造方法 |
| JP2009028695A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造装置及び純水製造方法 |
| JP5849419B2 (ja) * | 2011-03-29 | 2016-01-27 | 栗田工業株式会社 | 純水製造装置 |
| JP5834492B2 (ja) * | 2011-05-25 | 2015-12-24 | 栗田工業株式会社 | 超純水製造装置 |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1829665A (zh) * | 2003-06-12 | 2006-09-06 | 栗田工业株式会社 | 纯水制造装置 |
| CN1608720A (zh) * | 2003-06-18 | 2005-04-27 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法 |
| CN101056695A (zh) * | 2004-11-15 | 2007-10-17 | 东丽株式会社 | 复合半透膜及其制造方法以及使用该复合半透膜的元件、流体分离装置和含有硼的水的处理方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109906204A (zh) * | 2016-11-18 | 2019-06-18 | 奥加诺株式会社 | 反渗透膜处理系统和反渗透膜处理方法 |
| CN109906204B (zh) * | 2016-11-18 | 2022-04-19 | 奥加诺株式会社 | 反渗透膜处理系统和反渗透膜处理方法 |
| CN113613761A (zh) * | 2019-03-13 | 2021-11-05 | 奥加诺株式会社 | 纯水制造装置及纯水的制造方法 |
| TWI829879B (zh) * | 2019-03-13 | 2024-01-21 | 日商奧璐佳瑙股份有限公司 | 硼去除裝置與硼去除方法、以及純水製造裝置與純水之製造方法 |
| CN110277183A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-09-24 | 上海核工程研究设计院有限公司 | 一种可回收富集硼酸的核电站工艺系统 |
| CN115551809A (zh) * | 2020-05-20 | 2022-12-30 | 奥加诺株式会社 | 硼去除装置及方法、纯水制造装置以及纯水制造方法 |
| CN114249468A (zh) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 奥加诺株式会社 | 纯水制造装置和纯水制造方法 |
| CN112759031A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-05-07 | 苏州业华环境科技有限公司 | 一种超纯水的处理工艺及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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