CN1968898A - 液体处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种液体处理装置，该装置具备：具有阴极(7)的阴极室(4)，具有阳极(6)的阳极室(1)，配置在阴极室(4)和阳极室(1)之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室(4)或阳极室(1)选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室(2)，配置在阴极室(4)和阳极室(1)之间、和脱离子室(2)通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室(1)或阴极室(4)接受的离子进行电中和的中和室(3)。

Description

液体处理装置
技术领域
本发明涉及从水中分离铜离子或铵离子等阳离子或者氟离子或硫酸离子等阴离子的液体处理装置。另外，本发明涉及使用该液体处理装置处理氟的氟处理系统。
背景技术
在处理半导体装置制造工序中的废水等工厂废水时，从材料再循环的观点出发，需要除去或回收金属离子或铵离子等阳离子或者氟离子或硫酸离子等阴离子。
例如，近年来，在制造半导体集成电路等半导体时，随着对细微化的要求更加严格，由配线电阻所产生的的信号延迟正逐渐成为问题。为了解决该问题，使用铜配线代替铝和钨等，利用在半导体装置制造工序中的电解或者非电解镀覆法制造铜镀覆工序、以及集成电路的微芯片的化学机械研磨(CMP)或者电解研磨(ECP)工序中，产生大量含铜离子的废水。铜离子浓度的排水基准值，在日本其最大浓度是3.0mg/L(升)以下；在美国的一个例子中，最大浓度为2.7mg/L以下，每天的平均浓度为1.0mg/L以下，每年的平均浓度为0.4mg/L以下。
CMP工艺废水以及铜镀覆废水中的铜浓度通常为100mg/L以下，所以到目前为止，在从这些废水回收铜的处理中，基于运转电压高、且可能无法运转的问题，不能使用电透析法或者电解析出法。离子交换树脂法中，铜作为铜离子而吸附到交换树脂中从而被回收；另外，在凝聚沉淀法中，铜以氢氧化物或氧化物的形态沉淀和回收，因此在重新利用所回收的铜时，上述方法均需要进一步的处理。此外，在离子交换树脂法中，具有离子交换树脂的交换频率变高这样的复杂化问题。如上所述，从环境保护和节省资源的观点出发，正在寻求一种能够容易从废水中将铜等阳离子再循环、且以浓缩的形态有效地进行回收的装置。
另外，在半导体的制造工序中，产生含氢氟酸的废水或者含缓冲氢氟酸(氢氟酸+氟化铵)的排水。这些含氟排水一直都是通过凝聚沉淀装置进行处理。然而，具有下述问题：大量产生以氟化钙和用于使氟化钙凝聚的絮凝剂为主体的污泥，以及污泥并不是容易循环的形态。由于氟是不均匀分布在中国和蒙古等区域的稀有资源，所以寻求一种能再循环氟的装置。另外，在以缓冲氢氟酸为对象时，通过除去不需要的氨可以再利用作为处理水的氢氟酸，所以还需求一种可选择性地除去氨的装置。
另外，在制造半导体的工序、制造电子部件的工序或者制造电极的工序中使用硫酸类电镀液。由这些制造工序得到的镀覆保护膜的厚度以及性质状态，可以根据使用的目的来选择镀浴的条件来进行确定。本领域人员通晓的是：生成镀覆保护膜的性质状态不仅和金属离子的浓度相关，而且还和硫酸浓度相关。镀覆操作时，作为镀覆成分的金属离子在镀覆物表面析出，所消耗的游离的硫酸浓度相对变高，镀覆效率和镀覆品质降低。因此，在连续的镀覆操作中，通常要定期分析镀浴的成分，进行各种调节，从而管理电镀液。如果能够除去浓度变高的硫酸离子，则可以容易地管理电镀液，所以寻求一种可以选择性地从电镀液中除去过剩的硫酸离子的装置。
并不限于上述例子，对以浓缩水等形态回收的物质或者除去不需要成分后的处理水进行再利用时，共存杂质的浓度较少，则在再循环成本方面是有利的。因此，寻求尽可能地避免杂质的混入或浓缩、且仅除去或浓缩目标物质的装置。
在这个方面，对于目前的电透析装置，其由脱氯室和浓缩室交替构成，因而将导入脱氯室的被处理水中的阴离子和阳离子这两者移入浓缩室以进行浓缩，无法只选择性地除去或浓缩目标物质。另外，由于必须使用含有电解质成分的溶液作为电极液，因此还可能具有将来自电极液的电解质成分的阳离子或阴离子混入处理水或浓缩水中而被浓缩的情况。另外，为了适当地保持运转电压，必须管理、调节电极液的离子浓度，且具有运转管理复杂的问题。
如上所述，寻求一种在从高浓度到低浓度的宽范围内，从含有阳离子和阴离子的废水中选择性地分离阳离子或阴离子，且能够在不混入杂质的状态下进行回收的装置。
发明内容
本发明第1目的在于提供一种液体处理装置，其中，(1)不仅可以适用于含高浓度，而且还可以适用于低浓度的含阴离子的排水或含阳离子的排水；(2)不伴有来自生水以外的液体的杂质的混入或浓缩；(3)可以不伴有对作为电极液使用的试剂进行浓度调节等复杂的操作，而除去或回收阴离子或阳离子。
另外，本发明的第2目的在于提供一种氟处理系统，该处理系统使用上述的电透析装置以有效地进行氟处理。
本发明人等为了解决上述问题，进行了反复认真的研究，结果发现通过有效组合电透析机构和离子交换体，可以在不伴有作为电极液使用的药品的浓度调节等复杂的操作以及来自生水以外的杂质的浓缩的情况下，有效地除去或回收废水中的阴离子或阳离子。
也就是，根据本发明的第一方案，提供在电透析操作中组合了离子交换体的液体处理装置。
为了实现上述目的，本发明的液体处理装置具备：具有阴极的阴极室，具有阳极的阳极室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室或阴极室接受的离子进行电中和的中和室；其中前述阴极室和阳极室中的至少一个具有离子交换体。
根据本发明的液体处理装置的另一方案，一种液体处理装置，该装置具备：具有阴极的阴极室，具有阳极的阳极室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述脱离的离子，且接受与前述阳极室或阴极室供应的离子具有相同电荷的离子，并进行电中和的中和室；其中前述阴极室或阳极室中的至少一个具有离子交换体。
根据本发明的液体处理装置的另一方案，一种液体处理装置，该装置具备：具有阴极的阴极室，具有阳极的阳极室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室或阴极室接受的离子进行电中和的中和室；其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应纯水。
根据本发明的液体处理装置的又一方案，一种液体处理装置，该装置具备：具有阴极的阴极室，具有阳极的阳极室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述脱离的离子且接受与从前述阳极室或阴极室供应的离子具有同种电荷的离子，并进行电中和的中和室；其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应纯水。
根据本发明的液体处理装置的另一方案，一种液体处理装置，该装置具备：具有阴极的阴极室，具有阳极的阳极室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室或阴极室接受的离子进行电中和的中和室；其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应非电解质水溶液。
根据本发明的液体处理装置的又一方案，一种液体处理装置，该装置具备：具有阴极的阴极室，具有阳极的阳极室，配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述脱离的离子且接受与从前述阳极室或阴极室供应的离子具有同种电荷的离子，并进行电中和的中和室；其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应非电解质水溶液。
另外，可以在前述脱离子室和前述中和室的至少一个中设置有离子交换体。
此外，前述阳极室和阴极室的至少一个中可以被供应纯水。
另外，前述阳极室和阴极室的至少一个中可以供应非电解质水溶液。
通过使用本发明的液体处理装置，可以实现：(1)不仅可以适用于从高浓度，而且还适用于从低浓度的含阴离子的排水或含阳离子的排水中除去或回收阴离子或阳离子；(2)不伴有来自生水以外的液体的杂质的混入或浓缩；(3)不伴有对作为电极液使用的试剂进行浓度调节等复杂的操作。由此而得到的处理水或浓缩液容易回收或再利用，从环境保护以及资源保护这两方面出发，实用性极高。
另外，根据本发明的其它方案，可以提供一种氟处理系统，该系统具备：上述液体处理装置，以及将从上述液体处理装置得到的氟浓缩水制成氟化钙而回收的氟再资源化装置。
另外，根据本发明的其它方案，可以提供一种氟处理系统，该系统具备：上述液体处理装置，以及对含有由前述液体处理装置得到的氟浓缩水的至少一部分的水进行凝聚沉淀处理的凝聚沉淀装置。
另外，根据本发明的其它方案，可以提供一种水再循环系统，该系统具备：上述液体处理装置，以及以从前述液体处理装置得到的处理水作为生水以制造纯水的纯水制造装置。
另外，根据本发明的其它方案，可以提供一种水再循环系统，该系统具备：上述液体处理装置，除害装置，将前述除害装置的废水供应到前述液体处理装置中的管线，以及将由前述液体处理装置得到的处理水的一部分供应到前述除害装置中的管线。
另外，根据本发明的其它方案，可以提供一种氟处理系统，该系统具备：上述液体处理装置，将至少含氟的排水进行固液分离的固液分离机构，以及将通过前述固液分离机构进行固液分离的排水供应到前述液体处理装置中的管线。
另外，根据本发明的又一种方案，可以提供一种氟处理系统，该系统具备：上述液体处理装置，对至少含氟的排水进行有机物分离的有机物分离机构，以及将通过前述有机物分离机构进行了有机物分离的排水供应到前述液体处理装置中的管线。
附图说明
图1是表示本发明的液体处理装置的一个例子的图。
图2是表示本发明的液体处理装置的另一个例子的图。
图3是表示本发明的液体处理装置的另一个例子的图。
图4是表示本发明的液体处理装置的另一个例子的图。
图5是表示本发明的液体处理装置的另一个例子的图。
图6是表示本发明的液体处理装置的另一个例子的图。
图7是表示组合本发明的液体处理装置和氟再资源化装置而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
图8是表示组合本发明的液体处理装置和CaF2置换装置而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
图9是表示组合本发明的液体处理装置和CaF2晶析装置而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
图10是表示组合本发明的液体处理装置和凝聚沉淀装置而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
图11是表示组合本发明的液体处理装置和除害装置而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
图12是表示组合本发明的液体处理装置和活性炭吸附层而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
图13是表示组合本发明的液体处理装置和减压蒸馏装置而得到的氟处理系统的一个例子的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的液体处理装置的各种形态进行说明。
图1是表示本发明液体处理装置的一个例子的处理流程图。
图1所示的处理流程是下列情况：从生水(被处理水)中选择性地分离、并浓缩阳离子，得到阳离子浓度被降低了的处理水和阳离子被浓缩了的浓缩水的情形。图1所示的液体处理装置包括阳极室1、脱离子室2、中和室3、阴极室4这4个腔室。在阳极室1中配置阳极6，在阴极室4中配置阴极7。另外，脱离子室2是可以从被处理水选择性地只除去阳离子，并取出阳离子浓度被降低了的处理水的腔室。中和室3是将从脱离子室2接受的阳离子通过由阴极室4供应的氢氧根离子进行电中和的腔室。阳极室1和阴极室2通过阳离子交换膜C隔开，脱离子室2和中和室3通过阳离子交换膜C隔开，进而中和室3和阴极室4被阴离子交换膜A隔开。生水被供应到设置在阳离子交换膜C，C之间的脱离子室2中，被设置在脱离子室2内部的阳离子交换体捕集。
在两极之间施加直流电压，在阳极室1中通过电分解产生的氢离子移动到阴极侧，同时脱离子室2内的阳离子交换体所捕集的阳离子通过阳离子交换膜C移动到中和室3。在阴极室4中，通过电分解产生的氢氧根离子移动到阳极侧，经由阴离子交换膜A，移动到中和室3。结果是，在中和室3中得到阳离子被浓缩之后的液体。即使生水的阳离子浓度稀薄到几百mg/L(升)级以下，这种情况下的运转电压也是较低的值，可以维持在5～30V的范围。
该低电压化效果是由于下述结构产生的，所述结构是：从阳极室1内的电极表面到中和室3的内壁全部都连续地配置了阳离子交换无纺布11、阳离子交换隔片12或阳离子交换膜C等阳离子交换体，由阳极产生的氢离子在几乎不会受到生水中的阳离子浓度的影响的情况下达到中和室3。另外，在脱离子室2中存在阳离子时，通过离子交换反应，与氢离子交替地被捕集的生水中的阳离子代替氢离子达到中和室3。
低电压化效果还是由于下述结构产生的，所述结构是：从阴极室4内的电极表面到中和室3的内壁全部都连续地配置了阴离子交换无纺布13、阴离子交换隔片14或阴离子交换膜A等阴离子交换体，阴极室4产生的氢氧根离子在阴离子交换体的表面和内部进行离子传导，从而可以到达中和室3。
中和室3内部的离子交换体的排列是从阳极侧依次为阳离子交换无纺布11、阳离子交换隔片12、阴离子交换无纺布13。这里，阳离子交换无纺布11和阴离子交换无纺布13所夹住的部分也可以是阴离子交换隔片14等其它种类的离子交换体。
阴极室4和阳极室1中也都存在以与各自的电极和离子交换膜相接触的方式配置的阴离子交换体或阳离子交换体，所以电极间的电压不受电极液的离子浓度的影响。希望电极液是纯水。由此，阳极室1中存在的阳离子只形成氢离子，所以在处理水或浓缩水中就没有可能混入、并蓄积生水中存在的阳离子以外阳离子类。另外，由于阴极室4中存在的阴离子只是氢氧根离子，所以在浓缩水中没有可能混入并蓄积，生水中存在的阴离子以外的阴离子类。
图2是表示本发明液体处理装置的另一个例子的处理流程图。图2所示的处理流程是下述情形：从生水(被处理水)中选择性地分离、并浓缩阴离子，得到阴离子浓度被降低了的处理水和阴离子被浓缩了的浓缩水。在图1所示的液体处理装置中，将脱离子室2与阳极室1邻接设置，而在图2所示的液体处理装置中，将脱离子室2阴极室4邻接设置，中和室3与阳极室1邻接设置。而且，阳极室1和中和室3被阳离子交换膜C隔开，中和室3和脱离子室2被阴离子交换膜A隔开，进而脱离子室2和阴极室4被阴离子交换膜A隔开。另外，脱离子室2是从被处理水选择性地只除去阴离子，取出阴离子浓度被降低了的处理水的腔室。中和室3是将从脱离子室2接受的阴离子通过从阳极室1供应的氢离子进行电中和的腔室。生水供应到设置在阴离子交换膜A，A之间的脱离子室2中，并被设置在内部的阴离子交换体捕集。
在两极之间施加直流电压，由阴极室4电分解所产生的氢氧根离子移动到阳极侧，同时脱离子室2内的阴离子交换体所捕集的阴离子经由阴离子交换膜A移动到中和室3中。在阳极室1中，由电分解产生的氢离子移动到阴极侧，经由阳离子交换膜C，移动到中和室3中。结果是，在中和室3中可以得到阴离子被浓缩的液体。这种情况下，即使生水的阴离子浓度稀薄到几百mg/L级以下，运转电压也是很低的值，可以维持在5～30V的范围。
该低电压化效果是由于下述结构产生的，所述结构是：从阴极室4内的电极表面到中和室3的内壁全部都连续地配置了阴离子交换无纺布13、阴离子交换隔片14或阴离子交换膜A等阴离子交换体，由阴极产生的氢氧根离子在几乎不会受到生水中的阴离子浓度的影响的情况下达到中和室3。另外，在脱离子室2中存在时，通过离子交换反应，和氢氧根离子交替地被捕集的生水中的阴离子会代替氢氧根离子达到中和室3。
电压化效果还由于下述结构产生的，所述结构是：从阳极室1内的电极表面到中和室3全都连续地配置了阳离子交换无纺布11、阳离子交换隔片12或阳离子交换膜C等阳离子交换体，由阳极室1产生的氢离子在阳离子交换体的表面和内部进行离子传导，从而可以到达中和室3。
另外，即使在浓缩阴离子时，也希望电极液是纯水。由此，阳极室1中存在的阳离子只形成氢离子，所以处理水或浓缩水中就没有可能混入、并蓄积生水中存在的阳离子以外阳离子类。另外，由于阴极室4中存在的阴离子只是氢氧根离子，所以没有可能在处理水或浓缩水中混入、并蓄积生水中存在的阴离子以外的阴离子。
图3是表示本发明的液体处理装置的另一个例子的处理流程图。在图3所示的液体处理装置中，阴极室4和中和室3之间设置由用阴离子交换膜A，A隔开的阴离子供应室10。另外，在浓缩金属离子(阳离子)的情况下，在氢氧根离子浓度较高时，可能会给液体处理装置的运转本身带来不良影响。
例如，在析出金属氢氧化物等情况下，在阴极室4和中和室3之间设置用阴离子交换膜A，A隔开的阴离子供应室10，供应含有硫酸离子等氢氧根离子以外的阴离子的液体也是可以的。通过上述这样，导入中和室3的阴离子成为氢氧根离子以外的阴离子，从而可以防止生成金属氢氧化物。
例如，在分离、浓缩Cu时，通过在阴极室4和中和室3之间设置有流通硫酸水溶液的阴离子供应室10，从而在阴极室4产生的OH-直接流入中和室3，可以防止Cu(OH)2在中和室3内析出的现象，并可以防止离子交换体和离子交换膜被Cu(OH)2覆盖、损害离子交换功能这样的缺点。
图4是表示本发明的液体处理装置的另一例子的处理流程图。在图4所示的液体处理装置中，阳极室1和中和室3之间设置有用阳离子交换膜C，C隔开的阳离子供应室20。
在以盐的形态浓缩阴离子时，在阳极室1和中和室3之间设置用阳离子交换膜C，C隔开的阳离子供应室20，并供应含有钠离子等氢离子以外的阳离子的液体。通过上述这样，导入中和室3的阳离子成为氢离子以外的阳离子，并可以以盐的形态浓缩从被处理水中除去的阴离子。
如上所述，在本装置中，基本上可以排除运转电压受到生水中的阳离子或阴离子的浓度和电极室的水质的影响、以及即使在生水中的阳离子或阴离子浓度为几百mg/L这样低的情况下，也可以得到低的运转电压和高的除去性能。
图5是表示本发明的液体处理装置的另一例子的处理流程图。在图5所示的液体处理装置中，邻接地设置2个脱离子室，并串行连接，分别将它们作为脱离子室2A，2B。
在希望进一步提高阳离子或阴离子的分离性能时，也可以将通入生水的脱离子室设定为相互邻接的2个腔室以上，生水可以串行地流通。通过形成这种结构，可以通过后段的脱离子室2B捕集、除去从前段的脱离子室2A漏出的阳离子或阴离子，根据电位梯度，通过前段的脱离子室2A，使其最终移动到中和室3中，从而得到阳离子或阴离子被高度分离的处理水。
在想要增多处理水的量时，可以形成复极结构。在这种情况下，复极室优选同时填充电极和离子交换体。
图6是表示可以通过设定为复极结构而增多处理水的量的液体处理装置的例子的图示。如图6所示，在中央设置复极室5，在该复极室5和阳极室1之间设置中和室3和脱离子室2，在复极室5和阴极室4之间设置中和室3和脱离子室2。而且，阳极室1和中和室3之间被阳离子交换膜C隔开，中和室3和脱离子室2之间被阴离子交换膜A隔开，脱离子室2和复极室5之间被阴离子交换膜A隔开。另外，阴极室4和脱离子室2之间被阴离子交换膜A隔开，脱离子室2和中和室3之间被阴离子交换膜A隔开，而且中和室3和复极室5之间被阳离子交换膜C隔开。另外，复极室是将氢氧根离子供应到邻接的脱离子室中，并将氢离子供应到中和室中的腔室。
象这样，通过设定为复极结构，由此可以增多处理水量。
本装置的通电条件希望是恒定电流运转或低电压运转，电流密度优选为3A/dm2以下。这种情况的电压为30V以下。脱离子室和中和室的厚度为1～10mm，优选为2～4mm。
作为电极(阳极、阴极和复极电极)材料，可以使用铂、钽、铌、金刚石、SUS等。电极的形状可以是平板状，也可以是具有透水性和透气性的金属丝网(膨胀金属)状等。浓缩水中的浓度没有特别的限定。优选阳离子或阴离子的浓度为100～100000mg/L的范围。生水的浓度没有特别的限定。优选阳离子或阴离子浓度为10～500mg/L的范围。这种情况下得到的处理水的浓度可以通过设定电流值等运转条件来任意地得到所希望的值，作为阳离子或阴离子浓度，可以得到0.01～10mg/L的范围。
通入阳极室1、阴极室4和复极室5的液体希望是纯水。作为可以使用的纯水没有特别的限制，可以使用本领域技术人员常用的纯水制造方法制造的所有的纯水。例如，可以使用RO(逆渗透膜)、离子交换法、蒸馏法、电脱盐法等公知的技术或通过其组合而制造的纯水或进一步使该纯水的纯度得到提高的超纯水。也可以使用非电解质水溶液代替纯水。作为该非电解质水溶液，可以毫无问题地使用例如在纯水中加入异丙醇作为非电解质成分而形成的0.5mg/L左右的溶液。
作为在本装置的脱离子室2、中和室3、阳极室1、阴极室4或复极室中填充的离子交换体，优选使用通过接枝聚合法在高分子纤维基材中引入离子交换基而形成的离子交换体。由高分子纤维形成的接枝化基材可以是聚烯烃类高分子，例如聚乙烯和聚丙烯等中的一种单纤维，也可以是由芯部和鞘部不同的高分子构成的复合纤维。
作为可以使用的复合纤维的例子，可以列举出以聚烯烃类高分子、例如聚乙烯为鞘成分，以作为鞘成分使用的物质以外的高分子、例如聚丙烯作为芯成分的芯-鞘结构的复合纤维。在该复合纤维材料中，可以通过放射线接枝聚合法引入离子交换基，由于其在可以离子交换能力方面优异，且可以厚度均匀地制造，所以优选作为上述目的而使用的离子交换纤维材料。作为离子交换纤维材料的形态，可以列举出织布、无纺布等。
另外，作为斜交网等隔片部件的形态的离子交换体，优选使用聚烯烃类高分子制造的树脂，例如在电透析槽中广泛使用的聚乙烯制的斜交网(net)作为基材，使用放射线接枝聚合法，对该基材赋予离子交换功能，由于其在离子交换能力方面优异，且被处理水的分散性方面优异，因此是优选的。
另外，所述的放射线接枝聚合法是对高分子基材照射放射线，形成自由基，并使自由基和单体反应，从而在基材中引入单体的技术方法。
作为可以在放射线接枝聚合法中使用的放射线，可以列举出α射线、β射线、γ-射线、电子束和紫外线等，在本发明中优选使用γ射线和电子束。放射线接枝聚合法包括对接枝基材预先照射放射线后，使其与接枝单体接触并反应的前照射接枝聚合法，以及在使基材和单体共存的条件下照射放射线的同时照射接枝聚合法，但在本发明中，也可以使用任何一种方法。
另外，将单体和基材接触的方法，可以列举出将基材浸渍到单体溶液中直接聚合的液相接枝聚合法；使基材和单体的蒸气接触以进行聚合的气相接枝聚合法；将基材浸渍到单体溶液中后，从单体溶液取出，在气相中进行反应的浸渍气相接枝聚合法等，但在本发明中也可以使用任意一种方法。
作为在无纺布等纤维基材和隔片基材中导入的离子交换基，没有特别的限定，可以使用各种阳离子交换基或阴离子交换基等。例如，作为阳离子交换基，可以使用磺酸基等强酸性阳离子交换基、磷酸等中酸性阳离子交换基、羧基等弱酸性阳离子交换基；作为阴离子交换基，可以使用伯～叔胺基等弱碱性阴离子交换基、季铵基等强碱性阴离子交换基；或者也可以使用兼具有上述阳离子交换基和阴离子交换基这两种基团的离子交换体。
另外，可以使用具有亚氨基二乙酸及其钠盐衍生而来的官能团，各种氨基酸例如苯基丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、缬氨酸和脯氨酸及其钠盐衍生而来的官能团，亚氨基二乙醇衍生而来的官能团等作为官能团的离子交换体。
作为可以在该目的中使用的具有离子交换基的单体，可以列举出丙烯酸(AAc)、甲基丙烯酸、苯乙烯磺酸钠(SSS)、甲代烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、乙烯基磺酸钠、乙烯基苄基三甲基氯化铵(VBTAC)、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、二甲基氨基丙基丙烯酰胺等。
例如，通过使用苯乙烯磺酸钠作为单体，进行放射线接枝聚合，可以在基材上直接引入作为强酸性阳离子交换基的磺酸基；另外，通过使用乙烯基苄基三甲基氯化铵作为单体，进行放射线接枝聚合，可以在基材上直接引入作为强碱性阴离子交换基的季铵基。
另外，作为在离子交换基上具有可以转换的基团的单体，可以列举出丙烯腈、丙烯醛、乙烯基吡啶、苯乙烯、氯代甲基苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等。例如，通过放射线接枝聚合，在基材上引入甲基丙烯酸缩水甘油酯，接着，通过使亚硫酸钠等磺化剂反应，在基材上引入作为强酸性阳离子交换基的磺酸基，或者将氯代甲基苯乙烯接枝聚合后，将基材浸渍到三甲基胺水溶液中，进行季铵化，在基材上引入作为强碱性阴离子交换基的季铵基。
另外，在基材上接枝聚合氯代甲基苯乙烯后，使硫化物反应，形成锍盐后，使亚氨基二乙酸钠反应，可以在基材中引入作为官能团的亚氨基二乙酸钠基。或者，首先在基材上接枝聚合氯代甲基苯乙烯后，用碘置换氯基，接着使亚氨基二乙酸二乙基酯反应，用亚氨基二乙酸二乙酯基取代，接着使氢氧化钠反应，将酯基改变成钠盐，从而在基材中引入作为官能团的亚氨基二乙酸钠基。
在上述各种形态的离子交换体中，特别优选无纺布或织布等形态的离子交换体纤维材料。织布、无纺布等纤维材料和树脂珠以及斜交网等形态的材料相比，表面积极大，所以离子交换基引入的量也大，而且，如树脂珠那样，珠内部的微孔或一般气孔内不存在离子交换基，所有的离子交换基都配置在纤维的表面上，所以处理水中的金属离子容易扩散到离子交换基附近，通过离子交换被吸附。因此，如果使用离子交换纤维材料，则可以进一步提高金属离子的除去、回收效率。
另外，除了上述离子交换纤维材料以外，还可以使用公知的离子交换体树脂珠。例如，用二乙烯基苯将聚苯乙烯进行交联之后而得到的珠等作为基材树脂使用，使用硫酸和氯代磺酸这样的磺化剂对其进行处理，并进行磺化以在基材上引入磺酸基，从而可以得到能够在本发明中使用的强酸性阳离子交换树脂珠。
这种制造方法在本技术中是公知的，另外，作为通过这种方法制造的阳离子交换树脂珠可以列举出以各种商品名销售的商品。另外，作为官能团，可以使用具有亚氨基二乙酸及其钠盐衍生而来的官能团、各种氨基酸例如苯基丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸、缬氨酸和脯氨酸及其钠盐衍生而来的官能团，亚氨基乙醇衍生而来的官能团等作为官能团的树脂珠。
以下，说明具体的实施方案。
图1是浓缩阳离子的情形的一个例子。在阳极室1中，在金属丝网(彭胀金属)状的电极和阳离子交换膜C之间填充有阳离子交换无纺布11。在脱离子室2中填充有阳离子交换无纺布11。在中和室3中，从阳极侧起依次填充有阳离子交换无纺布11、阳离子交换隔片12和阴离子交换无纺布13。这里，在阳离子交换无纺布11和阳离子交换无纺布11之间导入的交换体也可以是阳离子交换隔片12以外的阳离子交换体或阴离子交换体。在阴极室4中，在金属丝网状的电极和阴离子交换膜A之间填充有阴离子交换无纺布13。
由于在阳极室1和阴极室4中使用金属丝网状的电极，所以通过电极所反应生成的氢气和氧气通过电极的空孔排出到背面侧。作为绝缘体的气体不会滞留在阳离子交换无纺布11或阴离子交换无纺布13内部，所以可以抑制通电电阻的升高。
图2是浓缩阴离子的情形的一个例子。在阳极室1中，在金属丝网(彭胀金属)状的电极和阳离子交换膜C之间填充有阳离子交换无纺布11。在中和室3中，从阳极侧起依次填充有阳离子交换无纺布11、阳离子交换隔片12、阴离子交换隔片14和阴离子交换无纺布13。这里，在阳离子交换无纺布11和阳离子交换无纺布11之间导入的交换体可以是阳离子交换体或阴离子交换体，与种类无关。在脱离子室2中，填充有阴离子交换无纺布13和阴离子交换隔片14。阴极室4和阳极室1的结构和图1相同。
图3是在氢氧化物以外的形态下浓缩阳离子的情形的一个例子。其是将生水中的铜制成硫酸铜而进行浓缩的情形。在阴极室4和中和室3之间设置被阴离子交换膜A，A夹住、且通入含有硫酸离子的水的阴离子供应室10。室内的填充物可以为阴离子交换隔片14，也可以是这以外的阴离子交换体或不具有离子交换功能的隔片。通过上述那样，可以用硫酸离子代替氢氧根离子供应到中和室3。
图4是在酸以外的形态下浓缩阴离子的情形的一个例子。其是将生水中的氟制成氟化钾而浓缩的情形。在阳极室1和中和室3之间设置被阳离子交换膜C，C夹住、且通入含有钾离子的水的阳离子供应室20。室内的填充物可以为阳离子交换隔片12，也可以是这以外的阳离子交换体或不具有离子交换功能的隔片。通过上述那样，可以用钾离子代替氢离子供应到中和室3。
图5是将处理水中的阳离子浓度进一步降低的情况的例子。可以形成2个以上的相互邻接的通入生水的脱离子室，并串行地通入生水。由于形成了这种结构，则从前段的脱离子室漏出的阳离子也可以被后段的脱离子室捕集除去，由于电位梯度，通过前面的脱离子室而最终移动到中和室3中。另外，即使在进一步降低处理水的阴离子浓度时，也同样将通入生水的脱离子室设置成相互邻接的2个以上的室，并串行地通入生水，由此可以得到和阳离子的情形相同的效果。
图6通过设定为复极结构来增多处理水量的情形的例子。对浓缩阴离子的情形进行说明。复极室5是在电极的两侧配置了阴离子交换无纺布和阳离子交换无纺布的结构。在复极室5中供应纯水作为电极液。
另外，上述液体处理装置可以是组合了氟再资源化装置而形成的氟处理系统。例如，如图7所示，通过上述液体处理装置(电透析装置)处理含氟排水，将由液体处理装置得到的氟浓缩水供应给氟再资源化装置500中，将排水中的氟形成氟化钙(CaF2)晶体而回收。
作为上述液体处理装置的运转方法或控制方法，包括如下的方法。首先，通过设置测定由本发明的液体处理装置得到的处理水、氟浓缩水或者生水的氟浓度的氟浓度测定装置(例如，测定导电率的导电率计以及通过离子电极法测定氟浓度的氟浓度计)，可以监控处理性能。另外，通过在生水管线和/或处理水管线上设置流量计，从而可以监控氟的负载。
另外，优选设置控制处理水的氟浓度的氟浓度控制机构，作为这种氟浓度控制机构，可以根据生水、处理水或浓缩水的氟浓度、氟负载或者处理性能的监控值，自动调节对液体处理装置的通电量；或者可以通过流量调节阀，自动调节生水的流量。由此，可以自动控制处理水的氟浓度。另外，只有在处理水的氟浓度高于规定值时，可以设成自动地往离子交换树脂层通水的结构。在这种情况下，可以进一步提高处理水质的稳定性。另外，也可以通过氟浓度测定机构检测氟浓缩水的浓度降低到低于规定值，或者处理水的浓度升高到规定值以上。由此，可以将电透析槽内部的破损，例如离子交换膜的破裂等作为错误信号输出。
另外，无论氟浓缩水的二次处理机构(例如氟再资源化装置(CaF2晶析装置、使氟和碳酸钙反应以回收氟的CaF2置换装置)、凝聚沉淀装置、减压蒸馏装置)的种类如何，都可以使氟浓缩水的氟浓度以稳定的浓度进行供应，由此可以使这些进行二次处理的装置的性能得以稳定。
作为控制氟浓缩水的氟浓度的机构，可以是以安装在流通氟浓缩水的管线上的导电率计或氟浓度计等氟浓度测定机构的测定值为基础，调节从氟浓缩水的管线或浓缩水的水槽抽出的氟浓缩水的水量(向进行二次处理的装置供应的氟浓缩水的水量)或者向氟浓缩水的管线或浓缩水的水槽补充的水量。另外，也可以自动地调节液体处理装置的通电量和生水的流量。
这里，为了使对氟浓缩水进行二次处理的装置的运转条件达到合适化，例如，可以考虑如下所示的结构。例如，如图8所示，将本发明的液体处理装置和作为氟再资源化装置的CaF2置换装置501进行组合，从而可以构成将排水中的氟形成CaF2晶体而回收的氟处理系统。也可以设定由上述液体处理装置得到的氟浓缩水的pH值或者α值(酸度值)的测定机构，并设置注入酸或碱将该值调节为适当值的pH值或α值调节机构502。由此，可以防止CaF2置换装置501中使用的碳酸钙粒的溶解。而且，可以提高所得的CaF2晶体的纯度。
特别是，在除害的排水中，除了氢氟酸以外，可能还混合存在有盐酸、硫酸、硝酸等，氢氟酸以外的酸具有能溶解碳酸钙的性质。根据本发明的液体处理装置，有时将这些酸和氢氟酸一起浓缩。因此，例如在以除害装置废水(除害排水)的氟浓缩水作为对象时，也可以通过上述pH值或α值调节机构502来升高pH，或者降低酸度，从而可以防止碳酸钙的溶解。从CaF2装置501排出的残留液体中含有的氟可以在凝聚沉淀装置504中形成污泥而得以分离除去。
对于本发明的液体处理装置，可以将运转条件按0照使得处理水的氟浓度低于排水基准值8mg-F/L的方式进行设定，所以不需要将该处理水进一步凝聚沉淀。因此，不需要大规模的凝聚沉淀处理设施，可以放出或者将水再利用。例如，如图8所示，将从液体处理装置排出的处理水再次用作纯水制造装置505的生水等，从而可以减少设备的水使用量(水购买量)。
另外，例如，如图9所示，通过将本发明的液体处理装置和作为氟再生资源化装置的CaF2晶析装置506进行组合，可以构成将废水中的氟形成CaF2晶体而回收的氟处理系统。在这种情况下，通过pH值或α值调节机构502，可以将氟浓缩水调节为适合晶析的pH或酸度。
此外，设置调节CaF2晶析装置506中添加的钙化合物(例如氯化钙或氢氧化钙)的添加量的钙化合物添加量调节机构507，可以根据氟浓缩水的氟浓度测定机构得到的测定值，将钙化合物的添加量调节为适当值。由此，在氟浓缩水中的氟浓度产生变化时，也可以调节与其相适应的钙化合物的添加量，将所得的CaF2晶体的纯度和粒径调节为所希望的值。从CaF2晶析装置506排出的残留液体中含有的氟可以在凝聚沉淀装置504中形成污泥而得以分离除去。
另外，例如，如图10所示，也可以将本发明的液体处理装置和凝聚沉淀处理含有氟浓缩水的至少一部分的水的凝聚沉淀处理装置508进行组合，将氟浓缩水中的氟形成CaF2的污泥而得以分离除去。在这种情况下，即使是含氟废水的氟浓度极低而不适合凝聚沉淀处理的情形，也可以将氟浓度提高到适合凝聚沉淀处理的浓度，而且，由于氟浓缩水的水量比含氟废水的水量更少，所以与直接凝聚沉淀处理含氟排水的情形相比，可以减少絮凝剂的添加量(例如每天的用量)，而且，可以使用小规模的处理设备来进行固液分离。例如，在将含氟废水中的氟浓缩10倍时，可以将凝聚沉淀处理装置508的处理水量减少为10分之一。
在含氟废水含有悬浊物质和粉末等固体时，通过将这些固体预分离，也可以从这样的排水中进行氟的浓缩、分离。作为这种废水的例子，有除害废水。除害装置中，除了PFC气体以外，还可以导入含有硅石的气体，所以通过除害装置在气体分解处理后大量产生硅石粉末，将该粉末混入在排水中。作为除害装置，可以列举出燃烧式、加热式等工作时产生废水的装置。
在使用这种除害装置时，例如，如图11所示，合适的是，通过沉降分离槽550等固液分离机构，将含氟排水导入液体处理装置的氟处理系统。在图11中是使排水含有的固体沉淀以形成污泥层552而分离。另外，将上层清液554导入液体处理装置中。在该情况下，上层清液554中可能含有微量的悬浮固体，所以可以再通过安全过滤器导入液体处理装置。另外，在排水中所含有的有机物可能被悬浮时，为了避免液体处理装置内的离子交换膜被有机物污染，可以进一步通过活性炭处理层导入液体处理装置。
作为固液分离机构，除了公知的装置，除了例如沉淀分离槽550以外，还可以使用公知的膜(过滤器)分离机构以及离心分离机构等。在排水中含有的固体物质的量很大时，优选使用沉淀分离槽550作为固液分离机构。另外，在图11中，基于防止污泥552流向后段以及水流迂回的目的，设置有多个隔板556。另外，在除害装置内部也可以设置用于分离粗大粒子的固体物质的机构，例如固液分离槽以及过滤器，所以前述固液分离机构希望另外设置在其后段一侧。
液体处理装置的处理水可以充分降低氟浓度，所以可以作为除害装置558的供应水而循环使用，而且也可以降低水的用量。另外，通过排出一部分液体处理装置的处理水，也可以防止系统内有微量物质蓄积。
在含氟排水含有表面活性剂等有机物时，通过预先分离这些有机物，也可以从这些排水进行氟的分离、浓缩。作为这种排水的例子，可以列举出来自含表面活性剂的氢氟酸或缓冲氢氟酸(NH4F)的排水，以及来自供应含有微量有机物的工业用水的除害装置的排水。
在这种情况下，例如，如图12所示，通过活性炭吸附层560等有机物分离机构而将含氟排水导入液体处理装置的氟处理系统也是合适的。作为有机物分离机构，除了活性炭吸附层以外，还可以使用公知的有机物分解机构，例如膜分离机构等。另外，还可以使用公知的有机物分解机构等。
另外，如图13所示，也可以进一步通过减压蒸馏装置562等水蒸发机构处理由本发明的液体处理装置得到的氟浓缩水，以提高氟浓度。在这种情况下，浓缩水的浓度在1000～10000mg/L左右时，氟浓度也可以更容易地提高到1～10％以上，因此可以用于钢铁领域的不锈钢酸洗用途等，扩大再利用的用途。
根据以下的实施例，对本发明进行更具体的说明。以下实施例的记载是说明本发明的一个具体的例子，所以本发明并不受到这些记载的限定。
(实施例1)
使用图1所示结构的装置进行实验。生水是从半导体工厂排出的含氟化物离子和铵离子的排水(100mg-F/L(升)，40mg-N/L)。设定为使纯水作为被浓缩水而循环的结构。作为阳极室1和阴极室4的电极液，使用纯水。电流密度为2A/dm2。SV是生水、被浓缩水、含阳离子的水和纯水一并为50～100[l/hr]。
结果是，处理水的铵离子浓度降低到1～3mg/L。运转电压稳定在低为18V的值下。生水中的铵离子形成氨水，并被浓缩到1000mg/L以上。而且，可以得到铵离子浓度被降低了的氢氟酸水溶液(100mg-F/L)。
·阳离子交换无纺布：基材是聚乙烯制造无纺布。官能团是磺酸基。通过接枝聚合法制造。
·阴离子交换无纺布：基材是聚乙烯制造无纺布。官能团是季铵基。通过接枝聚合法制造。
·阳离子交换隔片：基材是聚乙烯制造的斜孔网。官能团是磺酸基。通过接枝聚合法制造。
·阴离子交换隔片：基材是聚乙烯制造的斜孔网。官能团是季铵基。通过接枝聚合法制造。
·阳极：对钛进行铂镀覆而得到的物质。金属丝网形状
·阴极：SUS304。金属丝网形状
·阳离子交换膜：ァストム制造CMB
·阴离子交换膜：ァストム制造AHA
(实施例2)
使用图2所示结构的装置进行实验。作为阳离子交换无纺布11、阴离子交换无纺布13、阳离子交换隔片12、阴离子交换隔片14、阳极6、阴极7、阳离子交换膜C和阴离子交换膜A，使用和实施例1相同的物质。生水是从半导体工厂排出的含氟化物离子的排水(500mg-F/L)。设定为使纯水作为被浓缩水而循环的结构。作为阳极室1和阴极室4的电极液，使用纯水。电流密度为3A/dm2。SV是生水、被浓缩水、含阴离子的水和纯水一并为50～100[l/hr]。
结果是，得到处理水的氟浓度为1～3mg/L。运转电压稳定在低为17V的值下。生水中的氟化物离子形成氟化氢而被浓缩到10000mg/L以上。
(实施例3)
使用图3所示结构的装置进行实验。作为阳离子交换无纺布11、阴离子交换无纺布13、阳离子交换隔片12、阴离子交换隔片14、阳极6、阴极7、阳离子交换膜C和阴离子交换膜A，使用和实施例1相同的物质。生水是从半导体工厂排出的含铜的排水(50mg-Cu/L)。作为含阴离子的溶液使用pH为1.5的硫酸水溶液。设定为使被浓缩水的pH为1.5的硫酸水溶液循环的结构。作为阳极室1和阴极室4的电极液，使用纯水。电流密度为2A/dm2。SV是生水、被浓缩水、含阴离子的水和纯水一并为100[l/hr]。
结果是，可以获得处理水的铜浓度为2～3mg/L。运转电压稳定在低为20V的值下。生水中的铜形成硫酸铜水溶液而被浓缩到5000mg/L以上。由此，可以确认，阴极中由纯水的电分解所产生的氢氧根离子置换为硫酸离子，从而可以得到浓缩。另外，在浓缩水中，氢氧根离子和硫酸离子以外的阴离子被没有被发现。
(实施例4)
使用图5所示结构的装置进行实验。作为阳离子交换无纺布11、阴离子交换无纺布13、阳离子交换隔片12、阴离子交换隔片14、阳极6、阴极7、阳离子交换膜C和阴离子交换膜A，使用和实施例1相同的物质。生水是从半导体工厂排出的含铜的排水(50mg-Cu/L)。作为含阴离子的溶液使用pH为1.5的硫酸水溶液。设定使作为被浓缩水的pH为1.5的硫酸水溶液循环的结构。作为阳极室1和阴极室4的电极液，使用纯水。电流密度为2A/dm2。SV是生水，为50[l/hr]。另外，被浓缩水、含阴离子的水和纯水的SV一并为100[l/hr]。
结果是，得到处理水的铜浓度小于0.1mg/L。运转电压稳定在低为23V的值下。生水中的铜形成硫酸铜水溶液而被浓缩到5000mg/L以上。由此，表明通过形成2个脱离子室以串行的方式通入生水，从而可以进一步提高处理性能。另外，在浓缩水中，氢氧根离子和硫酸离子以外的阴离子没有被发现。
(实施例5)
使用图6所示复极式结构的装置进行实验。作为阳离子交换无纺布11、阴离子交换无纺布13、阳离子交换隔片12、阴离子交换隔片14、阳极6、阴极7、阳离子交换膜C和阴离子交换膜A，使用和实施例1相同的物质。生水是从半导体工厂排出的含氟离子的排水(500mg-F/L)。设定为使纯水作为被浓缩水而循环的结构。作为阳极室1、阴极室4和复极室的电极液，使用纯水。在复极室中，从阳极侧起依次填充阴离子交换无纺布A、金属丝网状电极和阳离子交换无纺布11。另外，金属丝网状电极的材料为在钛上铂镀覆而形成的物质。电流密度为3A/dm2。SV是生水、被浓缩水、含阴离子的水和纯水一并为50～100[l/hr]。
结果是，得到处理水的铵离子浓度为1～3mg/L。运转电压稳定在低为40V的值下。生水中的氟化物离子形成氟化物而被浓缩到10000mg/L以上。SV是在同样的条件下，得到了是实施例2的情形的2倍的处理流量。
(实施例6)
使用图2所示结构的装置进行实验。作为阳离子交换无纺布11、阴离子交换无纺布13、阳离子交换隔片12、阴离子交换隔片14、阳极6、阴极7、阳离子交换膜C和阴离子交换膜A，使用和实施例1相同的物质。生水是铂镀覆液(硫酸浓度约为150g-H2SO4/L、铂浓度约为5g/L)。设定为使纯水作为被浓缩水而循环的结构。作为阳极室1和阴极室4的电极液，使用纯水。电流密度为2A/dm2。SV是生水、被浓缩水、含阴离子的水和纯水一并为50[l/hr]。
结果是，被浓缩水中的硫酸浓度上升到5％。由此，可以确认，本装置也可以使用于从铂镀覆液中分离硫酸的情形中。
本发明可以用于从水中分离铜离子或铵离子等阳离子、或者氟离子或硫酸离子等阴离子的液体处理装置。

Claims (15)

1.一种液体处理装置，该装置具备：
具有阴极的阴极室，
具有阳极的阳极室，
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室或阴极室接受的离子进行电中和的中和室；
其中前述阴极室和阳极室中的至少一个具有离子交换体。
2.一种液体处理装置，该装置具备：
具有阴极的阴极室，
具有阳极的阳极室，
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述脱离的离子，且接受与前述阳极室和阴极室供应的离子具有相同电荷的离子，并进行电中和的中和室；
其中前述阴极室和阳极室中的至少一个具有离子交换体。
3.一种液体处理装置，该装置具备：
具有阴极的阴极室，
具有阳极的阳极室，
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室或阴极室接受的离子进行电中和的中和室；
其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应纯水。
4.一种液体处理装置，该装置具备：
具有阴极的阴极室，
具有阳极的阳极室，
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述脱离的离子且接受与从前述阳极室或阴极室供应的离子具有同种电荷的离子，并进行电中和的中和室；
其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应纯水。
5.一种液体处理装置，该装置具备：
具有阴极的阴极室，
具有阳极的阳极室，
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述所脱离的离子，且通过从前述阳极室或阴极室接受的离子进行电中和的中和室；
其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应非电解质水溶液。
6.一种液体处理装置，该装置具备：
具有阴极的阴极室，
具有阳极的阳极室，
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、从被处理水中选择性地使阴离子或阳离子脱离的同时供应与从前述阴极室或阳极室选择性地脱离的离子具有同种电荷的离子的脱离子室，以及
配置在前述阴极室和前述阳极室之间、和脱离子室通过离子交换膜隔开、接受前述脱离的离子且接受与从前述阳极室或阴极室供应的离子具有同种电荷的离子，并进行电中和的中和室；
其中前述阳极室和阴极室中的至少一个被供应非电解质水溶液。
7.根据权利要求1～6任一项所记载的液体处理装置，其中在前述脱离子室和前述中和室的至少一个中设置有离子交换体。
8.根据权利要求1、2、5、6或7所记载的液体处理装置，其中向前述阳极室和阴极室的至少一个中供应纯水。
9.根据权利要求1、2、3、4或7所记载的液体处理装置，其中向前述阳极室和阴极室的至少一个中供应非电解质水溶液。
10.一种氟处理系统，该系统具备：
对至少含有氟的排水进行处理的权利要求1～9任一项所记载的液体处理装置，以及
使从上述液体处理装置得到的氟浓缩水成为氟化钙并进行回收的氟再资源化装置。
11.一种氟处理系统，该系统具备：
对至少含有氟的排水进行处理的权利要求1～9任一项所记载的液体处理装置，以及
对含有从前述液体处理装置得到的氟浓缩水的至少一部分的水进行凝聚沉淀处理的凝聚沉淀装置。
12.一种水再循环系统，该系统具备：
权利要求1～9任一项所记载的液体处理装置，以及
将从前述液体处理装置得到的处理水作为生水以制造纯水的纯水制造装置。
13.一种水再循环系统，该系统具备：
权利要求1～9任一项所记载的液体处理装置，
除害装置，
将前述除害装置的排水供应到前述液体处理装置中的管线，以及
将由前述液体处理装置得到的处理水的一部分供应到前述除害装置中的管线。
14.一种氟处理系统，该系统具备：
权利要求1～9任一项所记载的液体处理装置，
将至少含氟的排水进行固液分离的固液分离机构，以及
将通过前述固液分离机构进行固液分离而得到的排水供应到前述液体处理装置中的管线。
15.一种氟处理系统，该系统具备：
权利要求1～9任一项所记载的液体处理装置，
对至少含氟的排水进行有机物分离的有机物分离机构，以及
将通过前述有机物分离机构进行了有机物分离的排水供应到前述液体处理装置中的管线。
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