JP2000140853A - Electrical regeneration type deionizing device and operation thereof - Google Patents

Electrical regeneration type deionizing device and operation thereof

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JP2000140853A
JP2000140853A JP31925298A JP31925298A JP2000140853A JP 2000140853 A JP2000140853 A JP 2000140853A JP 31925298 A JP31925298 A JP 31925298A JP 31925298 A JP31925298 A JP 31925298A JP 2000140853 A JP2000140853 A JP 2000140853A
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electrodeionization apparatus
concentrated
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JP31925298A
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Japanese (ja)
Inventor
Motomu Koizumi
求 小泉
Original Assignee
Kurita Water Ind Ltd
栗田工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower electric resistance between the two electrodes, and to efficiently deionize with low voltage by alternately arranging plural anion exchange membranes and cation exchange membranes, alternately forming a concentrated water chamber and deionized water production chamber, and adding electrolyte substance and a dispersant to the water fed to the concentrated water chamber.
SOLUTION: In the feed water to an electric regeneration type deionizing device 1, one portion, as it is, is introduced to the deionized water production chamber 2 and the balance is introduced into a circulation water tank 6, and is mixed with the concentrated water circulation water discharged from the concentrated water chamber 3. Also the water in the circulation water tank 6 is taken out with a pump P and one portion is discharged to the outside of the system as drain, while the balance is fed to the concentrated water chamber 3, an anode chamber 4 and a cathode 5. In this case, the electrolyte substance such as NaCl, and the dispersant are added to the water fed to the concentrated water chamber 3. Here, inorganic neutral salt such as NaCl or organic neutral salt such as sodium citrate is preferred as the electrolyte substance and its additional quantity is preferred to be a quantity so as to become 50-300 μs/cm water electric-conductivity.
COPYRIGHT: (C)2000,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気再生式脱イオン装置及びその運転方法に係り、特に、電流効率を高めると共に、スケール生成を防止して効率的な純水(脱イオン水)の製造を行う電気再生式脱イオン装置及びその運転方法に関する。 The present invention relates to relates to electrodeionization apparatus and its operating method, in particular, to increase the current efficiency, the efficient production of pure water to prevent scale formation (deionized water) electrodeionization apparatus and its operating method performed relates.

【0002】 [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2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と脱イオン水製造室24とを交互に形成し、脱イオン水製造室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電気再生式脱イオン装置が多用されている。 Conventionally, semiconductor, lenses, cleaning water such as liquid crystal, the production of pure water used in pharmaceutical water, etc., as shown in FIG. 2, alternately a plurality of anion exchange membranes 21 and cation-exchange membrane 22 sequence to form a the concentrated water chamber 23 and the water producing chamber 24 alternately, electrodeionization apparatus frequently filled by mixing the water producing chamber 24 to the anion exchange resin and a cation exchange resin It is. 電気再生式脱イオン装置は効率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。 Electrodeionization apparatus is capable of efficient deionization, without the need for regeneration as ion exchange resins, can be fully continuous water sampling, excellent that extremely pure water is obtained with the features.

【0003】電気再生式脱イオン装置では、脱イオン水製造室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 [0003] Electrodeionization deionized apparatus, ion affinity in the feed water (water to be treated) which has flowed into the water producing chamber 24, the concentration and the anode 25 on the basis of the mobility and the cathode 26
の電位の傾きの方向に樹脂20中を移動し、更に、脱イオン水製造室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。 Of the resin 20 medium moves in the direction of inclination of the potential, further, to move across the cation exchange membrane 22 or the anion-exchange membrane 21 dividing the deionized water producing chamber 24 and the concentrated water chamber 23, the charge in all of the chambers It is as neutralization is maintained. 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脱イオン水製造室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。 By semipermeable characteristics and tilt directions of the potential of the ion-exchange membrane 21 and 22, ions in the feed water is reduced in water producing chamber 24, it will be in the concentrated water chamber 23 of the next concentrated. このため、脱イオン水製造室24から純水(脱イオン水)が回収される。 Therefore, pure water from the water producing chamber 24 (deionized water) is collected. なお、27は陽極室、 In addition, 27 is the anode chamber,
28は陰極室である。 28 is a cathode chamber. 一般的な電気再生式脱イオン装置では、濃縮水室23内は、スペーサのみが配設されているが、イオン交換樹脂が充填されている場合もある。 In general electrodeionization apparatus, the concentrating water chamber 23, only the spacer is arranged, there is a case where the ion exchange resin is filled.

【0004】従来、このような電気再生式脱イオン装置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。 Conventionally, as a pretreatment means such electrodeionization apparatus, there is the provision of reverse osmosis membrane separation device (RO unit). 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、電気再生式脱イオン装置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。 By arranging the RO apparatus, the electrolyte in the raw water, the TOC components can be efficiently removed, to reduce the load in electrodeionization apparatus, so as to obtain a high purity of the treated water Become.

【0005】しかし、電気再生式脱イオン装置の前処理手段としてRO装置を設け、RO処理水を電気再生式脱イオン装置の供給水として給水する場合のように、供給水の電気伝導度が低い場合には、給水の抵抗が高いために、高電圧を印加しないと電流が十分に流れず、脱イオン処理効果が上がらなくなる。 However, the RO apparatus is provided as a pre-processing means of the electrodeionization device, as in the case of water the RO treated water as feed water of the electrodeionization apparatus, the low electrical conductivity of the feed water in this case, because the water supply of the resistor is high, current unless a high voltage is applied does not flow sufficiently, not rise deionized treatment effect.

【0006】このため、従来においては、電流を流れ易くして電流効率を高めるために、次のような手段が採用されている。 [0006] Therefore, conventionally, in order to increase the current efficiency by easily flow the current, the following measures are adopted.

【0007】 濃縮水を循環し、濃縮倍率を挙げて電気伝導度を高めて、電流を流れ易くする。 [0007] circulating the concentrated water, to enhance the electrical conductivity by way of concentration rate, to facilitate current flow. 濃縮水室にも脱イオン水製造室と同様のイオン交換樹脂を充填して、電流を流れ易くする。 In concentrated water chamber is filled with a similar ion exchange resin and water producing chamber, to facilitate current flow. 濃縮水に電解質溶液を添加供給して電流を流れ易くする(特開平9−24374号公報)。 Electrolyte solution to the concentrated water was added supplied to easily flow a current (JP-A-9-24374).

【0008】 [0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、濃縮水を循環して循環倍率を高めても、十分に電流を流れ易くすることができない場合があり、また、濃縮水室にイオン交換樹脂を充填した場合には、濃縮水のCa 2+ ,HC [SUMMARY OF THE INVENTION However, even if increasing the circulation ratio circulates concentrated water, may not be able to flow easily enough current, also filled with ion exchange resin in the concentrating water chamber in this case, Ca 2+ concentrated water, HC
3 - ,SiO 2 ,TOCが高くなると、樹脂表面でのスケール生成、樹脂汚染の増大の問題がある。 O 3 -, the SiO 2, TOC is increased, there is a scale generated on the resin surface, the resin contamination increases problems. 同様に、濃縮水に電解質溶液を添加する方法でも、スケール生成の問題がある。 Similarly, a method of adding an electrolyte solution to the concentrated water, there is a scale formation problems.

【0009】ところで、電気再生式脱イオン装置による純水の製造においては、供給水中のSiO 2をイオン化して除去するために脱イオン水製造室に供給される水のpHを高く、例えばpH9.0以上にする場合がある。 By the way, in the production of pure water by electrodeionization apparatus, high pH of the water supplied to the water producing chamber SiO 2 in the feed water in order to remove ionized, for example, pH 9. there is a case to be greater than or equal to zero.
この場合には、濃縮水室内の水のpHはより高く、pH In this case, pH of the water in the concentrated water chamber is higher, pH
10を超えるようになる場合もあり、微量のCa 2+ ,H Might be that more than 10, Ca 2+ traces, H
CO 3 -でもスケール生成の問題が発生する。 CO 3 - but scale formation problems.

【0010】本発明は上記従来の問題点を解決し、電気再生式脱イオン装置による純水の製造に当り、スケール生成の問題を生じることなく、陽極−陰極間の電気抵抗を下げ、低い電圧で効率的に脱イオン処理することができる電気再生式脱イオン装置の運転方法を提供することを目的とする。 [0010] The present invention solves the above conventional problems, per the production of pure water by electrodeionization device, without causing problems scale formation, anode - lowering the electrical resistance between the cathode, low voltage in and to provide a method for operating a electrodeionization apparatus that can efficiently deionization.

【0011】本発明はまた、陽極−陰極間の電気抵抗が低く、低い電圧で効率的に脱イオン処理することができる電気再生式脱イオン装置を提供することを目的とする。 The invention also anode - electrical resistance between the cathode is low, and an object thereof is to provide an electrodeionization apparatus which can be processed efficiently deionized at a low voltage.

【0012】 [0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に係る電気再生式脱イオン装置の運転方法は、複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置の運転方法において、前記濃縮水室に供給される水に電解質物質及び分散剤を添加することを特徴とする。 Method for operating a electrodeionization apparatus according to the first aspect of the present invention solving the problem to means for the] a plurality of anion exchange membranes and the retentate chamber alternately arranged cation exchange membranes and deionized a water production chamber becomes formed alternately, in the operating method of the electrodeionization apparatus which is filled with a mixture of the anion exchange resin and a cation exchange resin in the water producing chamber, the concentrated water characterized by adding an electrolyte material and a dispersant to the water supplied to the chamber.

【0013】この方法によれば、電解質物質の添加で濃縮水室内の水の電気伝導率が上昇して電流が流れ易くなると共に、分散剤の添加でスケール生成を防止することができる。 According to this method, the current flows easily conductivity of water in the concentrated water chamber with the addition of the electrolyte material is increased, it is possible to prevent scale formation in the addition of dispersing agent.

【0014】この方法において、脱イオン水製造室に供給される水の電気伝導率は5μS/cm以下であることが好ましく、また、電解質物質添加後、濃縮水室に供給される水の電気伝導率は50〜300μS/cmであることが好ましい。 [0014] In this method, it is preferable that the electric conductivity of water supplied to the water producing chamber is less than 5 [mu] S / cm, also after the electrolyte material added, the electrical conductivity of the water supplied to the concentrated water chamber it is preferable rates are 50~300μS / cm.

【0015】また、電解質物質としては有機中性塩及び/又は無機中性塩を用いることができ、分散剤としては、ポリリン酸塩、ホスホン酸塩及びポリアクリル酸塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。 Further, as the electrolyte material can be an organic neutral salts and / or inorganic neutral salt, as a dispersing agent, 1 selected from polyphosphates, the group consisting of phosphonates and polyacrylates or more can be used species or two or.

【0016】本発明の第2の態様に係る電気再生式脱イオン装置の運転方法は、複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置の運転方法において、前記脱イオン水製造室に供給される水のpHが7以上のときに、前記濃縮水室に供給される水に酸を添加することを特徴とする。 The method of operating the electrodeionization apparatus according to the second aspect of the present invention, alternating with concentrating water chamber and water producing chamber by arranging a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes alternately be formed in the deionized water producing chamber in the operating method of the electrodeionization apparatus which is filled with a mixture of the anion exchange resin and a cation exchange resin, it is supplied to the water producing chamber that when the pH of water is 7 or more, and adding an acid to the water supplied to the concentrated water chamber.

【0017】給水がpH7以上の処理条件であれば、S [0017] If the water supply is a pH7 or more of the processing conditions, S
iO 2をイオン化して除去できるため、SiO 2スケールの生成が防止される。 Since the iO 2 can be removed by ionized, SiO 2 scale generation can be prevented. この処理条件では濃縮水のpHが高くなってCa 2+ ,HCO 3 -に起因するスケール生成の恐れがあるが、HClの添加により、このスケール生成を防止すると共に、電気伝導率を上げて電流を流れ易くすることができる。 The process Ca 2+ higher pH of concentrated water in the conditions, HCO 3 - there is a risk of scale formation due to, by the addition of HCl, while preventing the scale formation, to increase the electrical conductivity of the current it is possible to easily flow.

【0018】この方法において、酸の添加後、前記濃縮水室に供給される水のpHは5.5以下であることが好ましく、添加する酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸及び蓚酸よりなる群から選ばれる1種又は2種以上を用いることができる。 [0018] In this method, after the addition of acid, pH of the water supplied to the retentate chamber is preferably 5.5 or less, as the added acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, citric acid and oxalic acid can be used alone or in combination of two or more selected from the group consisting of.

【0019】また、本発明の方法において、濃縮水室から排出される水を、循環水量が脱イオン水製造室で製造される脱イオン水量の40〜150%となるように、濃縮水室に循環供給することが好ましい。 Further, in the method of the present invention, the water discharged from the concentrated water chamber, so that circulation water is from 40 to 150% deionized water produced in the water producing chamber, the concentrating water chamber it is preferable to circulate feed.

【0020】本発明の電気再生式脱イオン装置は、複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、 The electrodeionization apparatus of the present invention is made by forming a plurality of anion exchange membranes and the retentate chamber alternately arranged cation exchange membrane and the water producing chamber alternately,
前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置において、前記濃縮水室に導電性物質を充填したことを特徴とする。 Wherein the electrodeionization apparatus is filled with the mixture of the anion exchange resin and a cation exchange resin in the water producing chamber, characterized by being filled with a conductive material in the concentrated water chamber.

【0021】この電気再生式脱イオン装置では、濃縮水室に導電性物質が充填されているため、濃縮水室内は電流が流れ易くなる。 [0021] In this electrodeionization apparatus, since the conductive material is filled in the concentrating water chamber, concentrated water chamber current flows easily.

【0022】この電気再生式脱イオン装置において、導電性物質としては、炭化物、プラスチック及び金属よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の粒子及び/又は繊維状物及び/又は網状物を用いることができる。 [0022] In this electrodeionization apparatus, as the conductive material, using a carbide, one or more of the particles and / or fibrous substance selected from the group consisting of plastic and metal and / or network thereof be able to.

【0023】本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方法は、この電気再生式脱イオン装置を用いて実施することもできる。 The method of operating the electrodeionization apparatus of the present invention can also be carried out using the electrodeionization apparatus.

【0024】 [0024]

【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。 Embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter will be described in detail.

【0025】図1は本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方法の実施の形態を示す系統図である。 FIG. 1 is a system diagram showing the embodiment of the method for operating the electrodeionization apparatus of the present invention. 図1において、1は電気再生式脱イオン装置であって、脱イオン水製造室2,濃縮水室3,陽極室4,陰極室5を有する。 In Figure 1, 1 is an electrodeionization apparatus, water producing chamber 2, concentrate water chamber 3, the anode chamber 4, has a cathode chamber 5.
6は濃縮水の循環水槽、Pはポンプである。 6 circulation water tank concentrated water, P is a pump. RO処理水等の電気再生式脱イオン装置1の給水は、一部がそのまま電気再生式脱イオン装置1の脱イオン水製造室2に導入され、残部は循環水槽6に導入され、電気再生式脱イオン装置1の濃縮水室3から排出された濃縮水循環水と混合される。 Electrodeionization feedwater deionization device 1 of the RO process water or the like, part thereof is introduced into the electrodeionization water production chamber 2 of the deionization device 1 as it is, the remainder is introduced into the circulation water tank 6, an electric regenerative It is mixed with concentrated water circulation water discharged from the concentrate water chamber 3 of the deionization device 1. この循環水槽6の水は、ポンプPにより抜き出され、一部がドレンとして系外へ排出され、残部は濃縮水室3と陽極室4及び陰極室5に給水される。 Water in the circulation water tank 6 is withdrawn by a pump P, a portion is discharged out of the system as a drain, the remainder being water to the concentrated water chamber 3 and the anode chamber 4 and cathode chamber 5. 陽極室4及び陰極室5の排出水は系外へ排出される。 Effluent in the anode chamber 4 and cathode chamber 5 is discharged out of the system.

【0026】本発明の方法において、濃縮水の循環水量は、生産される純水量の40〜150%、即ち、図1において、(A)の水量に対して(B)の水量が40〜1 In the process of the present invention, the circulation water of the concentrated water is 40 to 150% of the net amount of water to be produced, i.e., in FIG. 1, the amount of water relative to the amount of water (A) (B) 40~1
50%となるように循環条件を設定し、濃縮倍率5〜2 Set the cycling conditions such that 50% concentration ratio 5-2
0倍で処理を行うのが好ましい。 Preferably performed at 0 times. この循環水量が40% The circulation water is 40%
未満では、濃縮が十分に行われず、150%を超えると、濃縮水室3側からのイオン交換膜面への剪断力が大きくなって濃度分極が生じ、好ましくない。 Less than, the concentration is not sufficiently, when it exceeds 150%, occurs concentration polarization shearing force is increased to the ion exchange membrane surface from retentate chamber 3 side, which is not preferable.

【0027】本発明の第1の態様においては、塩化ナトリウム等の電解質物質と分散剤を濃縮水室3に供給される水に添加する。 [0027] In the first aspect of the present invention, the addition of electrolyte material and a dispersing agent such as sodium chloride to the water supplied to the concentrated water chamber 3. 図1に示す実施例では、この添加剤を循環水槽6に添加しているが、この添加箇所は、何ら制限されるものではなく、循環系の配管等に添加してもよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, although the addition of this additive to the circulating water tank 6, the addition point is not limited in any way by, it may be added to the circulation system piping.

【0028】ここで電解質物質としては、塩化ナトリウム,塩化カリウム,硫酸ナトリウム,硝酸ナトリウム等の無機中性塩や、クエン酸ナトリウム,蓚酸ナトリウム,酒石酸ナトリウム等の有機中性塩が好ましく、電解質物質の添加量は、濃縮水室に供給される水の電気伝導率が50〜300μs/cmとなるような量とするのが好ましい。 [0028] Here, as the electrolyte material, sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate, and inorganic neutral salts such as sodium nitrate, sodium citrate, sodium oxalate, organic neutral salts such as sodium tartrate are preferred, the electrolyte material addition amount, electrical conductivity of water supplied to the concentrated water chamber is preferably an amount such that 50~300μs / cm. この電気伝導率が50μs/cm未満ではこの電解質物質を添加したことによる抵抗の低減効果が十分でなく、300μs/cmを超えると濃縮水室3内のイオンが脱イオン水製造室2側へ移動するようになり、 The effect of reducing the resistance due to the electrical conductivity with the addition of this electrolyte material is less than 50 [mu] s / cm is not sufficient, the mobile ions within the retentate chamber 3 exceeds 300 [mu] s / cm is the water producing chamber 2 side to as will be,
脱イオン水が汚染されるため、好ましくない。 Because deionized water is contaminated, not preferred.

【0029】電解質物質の添加は、濃縮水室3に導入される水の電気伝導率を測定し、この測定値に応じて薬注ポンプで電解質物質水溶液の添加量を制御する自動薬注制御で行うのが好ましいが、何らこの方法に限定されるものではない。 The addition of electrolytes material, the electrical conductivity of the water introduced into the retentate chamber 3 is measured, in the automatic chemical feed control for controlling the amount of the electrolyte material solution with dosing pump in response to the measured value preferably performed, but not to be limited to this method.

【0030】また、分散剤の添加量は、濃縮水室3に導入される水の分散剤濃度が1〜10ppm程度となるような量とするのが好ましい。 Further, the addition amount of the dispersant, a dispersant concentration of water introduced into the retentate chamber 3 is preferably an amount such that about 1-10 ppm. 分散剤の添加量が1ppm The addition amount of the dispersant is 1ppm
未満ではスケールの防止効果が十分でなく、10ppm The effect of preventing scale is not sufficient is less than, 10 ppm
を超えると濃縮水を排出した後の廃水処理、特に凝集処理に影響を与える可能性がある。 More than a waste water treatment after discharging the concentrated water, which may particularly affect the coagulation process.

【0031】なお、分散剤としては、ポリリン酸塩,ホスホン酸塩,ポリアクリル酸塩等の1種又は2種以上を用いることができる。 [0031] As the dispersing agent, polyphosphates, phosphonates, can be used alone or in combination of two or more of polyacrylic acid salts.

【0032】このような本発明の第1の態様に係る方法は、脱イオン水製造室2に供給される水の電気伝導率が5μs/cm以下である場合において、特に有効である。 The method according to the first aspect of the present invention as described above, when the electrical conductivity of water supplied to the water producing chamber 2 is less than 5 .mu.s / cm, is particularly effective.

【0033】本発明の第2の態様においては、図1に示すような濃縮水の循環を行う方法において、脱イオン水製造室2に供給される水のpHが7以上、好ましくはp [0033] In a second aspect of the present invention, a method of performing circulating concentrated water as shown in FIG. 1, pH of the water supplied to the water producing chamber 2 is 7 or more, preferably p
H7〜10.5のときに、図1に示す如く循環水槽6に酸を添加するなどして濃縮水室3に供給される水に酸を添加するものである。 When the H7~10.5, is to add acid to the water supplied to the concentrated water chamber 3, for example, by adding an acid to the circulating water tank 6 as shown in FIG. この酸の添加方法は連続式でも間欠式でも良い。 The method of adding the acid may be intermittent or a continuous type.

【0034】即ち、このように脱イオン水製造室2に供給される水のpHが7以上、好ましくはpH7〜10. [0034] That is, pH of the water supplied in this manner in water producing chamber 2 is 7 or more, preferably pH 7-10.
5で処理を行う場合、濃縮水のpHは8〜11になり、 5 in the case of performing the process, pH of the concentrated water becomes 8 to 11,
スケール生成の問題が生じるため、酸を添加して濃縮水室3に供給される水のpHを好ましくは5.5以下、より好ましくは4〜5に調整してスケール生成を防止すると共に、電気伝導率を上げて電流を流れ易くする。 Since the scale formation problem occurs, preferably the pH of the water supplied to the concentrated water chamber 3 by the addition of acid is 5.5 or less, thereby preventing scale formation and more preferably adjusted to 4-5, the electrical to facilitate current flow by increasing the conductivity.

【0035】ここで使用される酸としては、塩酸,硫酸,硝酸,クエン酸,蓚酸等の1種又は2種以上が挙げられる。 [0035] As the acid used here, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, citric acid, one or more of oxalic acid.

【0036】なお、酸添加後の、濃縮水室に供給される水のpHが5.5を超えるとスケール防止効果を十分に得ることができないが、このpHを過度に低くすると、 It should be noted, after acid addition, when the pH of the water supplied to the concentrated water chamber can not be sufficiently obtained scale preventive effect exceeds 5.5, the pH is too low,
脱イオン水の汚染の問題が生じるため、調整pHは好ましくは5.5以下、より好ましくは4〜5とする。 Since the contamination problem of deionized water occurs, adjust pH preferably 5.5 or less, more preferably 4-5.

【0037】本発明の電気再生式脱イオン装置は、通常、ポリエチレン又はポリプロピレン製のネットスペーサが装填されている濃縮水室3に、このスペーサに代えて導電性物質を充填することにより、濃縮水室3内の抵抗を小さくして電流を流れ易くするものである。 The electrodeionization apparatus of the present invention is usually concentrated water chamber 3 to a polyethylene or polypropylene net spacer is loaded, by filling a conductive material in place of the spacer, concentrated water it is intended to facilitate current flow by reducing the resistance in the chamber 3. この導電性物質としては導電性を有するものであれば良く、特に制限はないが、例えば、炭化物,プラスチック,金属等の粒子や繊維状物質或いは網状物を用いることができ、具体的には次のようなものが挙げられる。 As the conductive material as long as it has conductivity, is not particularly limited, for example, carbides, plastic, can be used particles or fibrous materials, or net of a metal such as, in particular following include those such as.

【0038】 粒径0.2〜1mm程度の活性炭粒子(原料や製造法等には特に制約はない。) 活性炭繊維(ナイロン、アクリル糸等に活性炭を練り込んだもの等の市販品で良い。) スチレン−ジビニルベンゼン樹脂、イオン交換繊維等 なお、濃縮水室の幅や長さには特に制限はないが、厚みについては0.75〜8mm程度とするのが好ましい。 [0038] (no particular restrictions on the raw materials and manufacturing method, or the like.) Particle size 0.2~1mm about activated carbon particles of activated carbon fibers (nylon, or a commercially available product, such as those kneaded the activated carbon in acrylic yarn and the like. ) styrene - divinylbenzene resin, ion exchange fibers and the like Although no particular limitation on the width and length of the concentrating water chamber, preferably about 0.75~8mm for thickness.
濃縮水室の厚みが0.75mm未満では、濃縮水室出入口の水の差圧の上昇が大きく、8mmを超えると電流を流すための抵抗が大きくなる。 Is less than the thickness of the concentrating water chamber 0.75 mm, greatly increases the differential pressure of water in the retentate chamber entrance is, the resistance to current flow exceeds 8mm increases.

【0039】本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方法では、このような電気再生式脱イオン装置を用いることにより、より一層電流効率の向上を図ることができる。 [0039] In the operating method of the electrodeionization apparatus of the present invention, by using such a electrodeionization apparatus can be improved even more current efficiency.

【0040】 [0040]

【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。 EXAMPLES Examples and Comparative Examples below illustrate the present invention more specifically.

【0041】実施例1 厚木市水を処理して純水の製造を行った。 [0041] were engaged in the manufacture of pure water to process the Example 1 Atsugi water. まず、市水を除濁装置(外圧型中空糸UF膜分離装置)で処理した後、塩酸を添加してpH5.0〜5.2に調整し脱炭酸塔に2.5m 3 /hrで通水して空気25Nm 3 /hrと向流接触させて脱炭酸処理後、RO装置に通水した。 First, after the treatment with tap water dividing turbidity device (external pressure type hollow fiber UF membrane separation device), passing at 2.5 m 3 / hr to decarboxylation tower was adjusted to pH5.0~5.2 hydrochloric acid was added to water to after decarbonation treatment by air 25 Nm 3 / hr and the flow contact, and passed through the RO unit. R
O装置としては、RO膜として日東電工社製「ES−2 As O devices, as RO membrane manufactured by Nitto Denko Corporation, "ES-2
0(8インチ)」を装填したものを、2機直列に配置して2段RO処理し、2.3m 3 /hrでRO処理水槽にRO処理水を受けた。 0 those loaded with (8 inches) ", and arranged in two aircraft series two-stage RO treatment, underwent RO treated water to RO process water tank with 2.3 m 3 / hr. このRO処理水の水質は下記の通りである。 Water quality of the RO treated water is as follows.

【0042】[RO処理水質] pH :6.1 電気伝導率 :2〜3μs/cm Ca 2+ :150ppb CO 2 :1.3ppm このRO処理水を給水として、図1に示す方法で処理を行った。 [0042] [RO treated water] pH: 6.1 Electrical conductivity: 2~3μs / cm Ca 2+: 150ppb CO 2: 1.3ppm as feedwater this RO treated water, subjected to processing by the method shown in FIG. 1 It was. 電気再生式脱イオン装置1としては(栗田工業(株)製「ピュアエースPA−2000」を用い、下記条件で処理した。 The electrodeionization apparatus 1 using "Pureace PA-2000" manufactured by (Kurita Water Industries Ltd., and treated under the following conditions.

【0043】 全給水量 :2.0m 3 /hr 脱イオン水製造室給水量:1.8m 3 /hr 循環水槽給水量 :0.2m 3 /hr(図1の(C)の水量) 濃縮水室給水量 :1.0m 3 /hr(図1の(D)の水量) 濃縮水循環水量 :1.0m 3 /hr(図1の(B)の水量) 生産水(純水)量 :1.8m 3 /hr(図1の(A)の水量) 陰・陽極室水量 :60L/hr(図1の(E)の水量) 排水量(ドレン) :0.26m 3 /hr (回収率87.4%、濃縮倍率8.0倍) 印加電圧 :250V なお、濃縮水室の厚みは1mmで、ポリエチレン製の流路スペーサが設けられている。 The total amount of water supply: 2.0 m 3 / hr deionized water producing chamber water supply: 1.8 m 3 / hr circulation water tank water supply: 0.2m 3 / hr (the amount of water (C) in FIG. 1) concentrated water chamber water supply: 1.0 m 3 / hr (the amount of water (D) in FIG. 1) concentrated water circulating water: 1.0 m 3 / hr (the amount of water (B) in FIG. 1) product water (pure water) quantity: 1. 8m 3 / hr shade anode compartment water (amount of water in FIG. 1 (a)): 60L / hr wastewater (water in FIG. 1 (E)) (drain): 0.26m 3 / hr (recovery rate 87.4 %, the concentration ratio 8.0 times) the applied voltage: 250V the thickness of the concentrated water chamber is 1 mm, made of polyethylene flow channel spacer is provided.

【0044】この処理に当り、循環水槽6にヘキサメタリン酸ソーダを3ppm添加すると共に、塩化ナトリウムを50ppm添加して、濃縮水室に導入される水の電気伝導率等を表1に示す値に調整した。 The contact in this process, the sodium hexametaphosphate with the addition 3ppm the circulation water tank 6, sodium chloride was added 50 ppm, adjusted to the values ​​shown in Table 1 the electrical conductivity of the water introduced into the retentate chamber and the like did.

【0045】この処理において、電気再生式脱イオン装置に流れた電流値を測定し、結果を表1に示した。 [0045] In this process, to measure the value of the current that flowed in the electrodeionization apparatus, and the results are shown in Table 1. また、表1には、運転を継続したときの状況を併記した。 Further, in Table 1, it is also shown the situation when continuing the operation.

【0046】比較例1 実施例1において、循環水槽にヘキサメタリン酸ソーダを添加しなかったこと以外は同様にして処理を行い、電流値を測定すると共に、運転を継続したときの状況を調べ、結果を表1に示した。 [0046] In Comparative Example 1 Example 1, except that no addition of sodium hexametaphosphate into the circulation water tank performs processing in the same manner, with the current value is measured to examine the situation when the continuous operation, results It is shown in Table 1.

【0047】比較例2 比較例1において、電気再生式脱イオン装置の印加電圧を250Vにしたこと以外は全く同様にして処理を行い、電流値を測定し、結果を表1に示した。 [0047] In Comparative Example 2 Comparative Example 1, the voltage applied to the electrodeionization device performs processing in the same manner except that the 250V, measuring current values, and the results are shown in Table 1.

【0048】比較例3 比較例2において、循環水槽に塩化ナトリウムを添加しなかったこと以外は全く同様にして処理を行い、電流値を測定し、結果を表1に示した。 [0048] In Comparative Example 3 Comparative Example 2, except that no sodium chloride was added to the circulation water tank performs exactly the same to the processing, to measure the current value, and the results are shown in Table 1.

【0049】 [0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】表1より、塩化ナトリウムと分散剤との併用添加により、電流値を高めると共に、スケール生成を防止することができることがわかる。 [0050] From Table 1, by adding together sodium chloride and dispersants, to increase the current value, it is understood that it is possible to prevent scale formation.

【0051】実施例2 実施例1において、印加電圧を250Vとし、脱イオン水製造室の給水に水酸化ナトリウムを添加してpH8. [0051] In Example 1, with the applied voltage is 250V, the addition of sodium hydroxide to the water supply of the water producing chamber pH 8.
5に調整すると共に、循環水槽に塩化ナトリウム及びヘキサメタリン酸ソーダを添加する代りに塩酸を添加して濃縮水室に導入される水のpHを4.8〜5.0に調整したこと以外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果を表2に示した。 Thereby adjusted to 5, the same except that the pH was adjusted of water introduced into the retentate chamber hydrochloric acid was added to instead of adding sodium chloride and sodium hexametaphosphate into the circulation water tank to 4.8 to 5.0 to to perform processing, it shows the results by measuring a current value in Table 2.

【0052】比較例4 実施例2において、循環水槽に塩酸を添加しなかったこと以外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果を表2に示した。 [0052] In Comparative Example 4 Example 2, except that no hydrochloric acid was added to the circulation water tank performs processing in the same manner, it showed the results by measuring a current value in Table 2.

【0053】 [0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】表2より濃縮水のpHを低下させることで、スケール生成要因の少ない状況において、電流値を高めることができることがわかる。 [0054] By lowering the pH of the retentate from Table 2, in less situations scale formation factors, it is understood that it is possible to increase the current value.

【0055】実施例3 比較例3,実施例1,実施例2において、濃縮水室にポリエチレン製スペーサの代りに活性炭繊維(東洋紡(株)製「Kフィルター」)を充填して処理したこと以外は同様にして処理を行い、電流値を測定して結果を比較例3,実施例1,実施例2の結果と共に表3に示した。 [0055] Example 3 Comparative Example 3, in Example 1, Example 2, except that treated by filling the activated carbon fibers instead of polyethylene spacer (Toyobo Co., Ltd. "K Filter") to the concentrated water chamber performs processing in the same manner, showed compare the results by measuring the current value example 3, example 1, together with the results of example 2 in Table 3.

【0056】 [0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】表3より濃縮水室に活性炭繊維を充填することにより、電流値を高めることができることがわかる。 [0057] By filling the activated carbon fibers to the concentrated water chamber from Table 3, it can be seen that it is possible to increase the current value. 特に、実施例4では、25日以上の連続運転でも電流値の低下がなく、スケールの付着も認められなかった。 In particular, in Example 4, no decrease in the current value in continuous operation for more than 25 days, the adhesion of scale was observed.

【0058】 [0058]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方法によれば、電気再生式脱イオン装置による純水の製造に当り、スケール生成の問題を生じることなく、陽極−陰極間の電気抵抗を下げ、低い電圧で効率的に脱イオン処理することができる。 As detailed above, according to the present invention, according to the operating method of the electrodeionization apparatus of the present invention, per the production of pure water by electrodeionization device, without causing problems scale formation, anode - lowering the electrical resistance between the cathode and can efficiently deionization at a low voltage.

【0059】また、本発明の電気再生式脱イオン装置によれば、陽極−陰極間の電気抵抗が低く、低い電圧で効率的に脱イオン処理することができる電気再生式脱イオン装置が提供される。 Further, according to the electrodeionization apparatus of the present invention, the anode - the electrical resistance between the cathode is low, effectively electrodeionization apparatus capable of deionized is provided at a lower voltage that.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の電気再生式脱イオン装置の運転方法の実施の形態を示す系統図である。 1 is a system diagram showing an embodiment of operation method of electrodeionization apparatus of the present invention.

【図2】電気再生式脱イオン装置の構造を示す概略的な構成図である。 2 is a schematic diagram showing a structure of electrodeionization apparatus.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 電気再生式脱イオン装置 2 脱イオン水製造室 3 濃縮水室 4 陽極室 5 陰極室 6 循環水槽 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 1 electrodeionization apparatus 2 water producing chamber 3 concentrated water chamber 4 anode chamber 5 the cathode chamber 6 circulation water tank 20 ion exchange resin 21 anion exchange membrane 22 Cation exchange membrane 23 concentrated water chamber 24 treatment water chamber 25 anode 26 cathode 27 anode chamber 28 the cathode chamber

フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 5/00 620 C02F 5/00 620B 620C 620Z 5/08 5/08 F 5/10 620 5/10 620A Fターム(参考) 4D006 GA16 HA48 JA43A JA43Z KA01 KA31 KA33 KA41 KA52 KA55 KA57 KB11 KB14 KB17 KD11 KD12 KD15 KD16 KD30 KE01R KE11R KE15R KE19R MA03 MA13 MA14 PA01 PB06 PC02 PC42 4D025 AA04 AB17 AB19 BA08 BA13 BB04 CA03 DA05 DA06 4D061 DB13 DC06 DC13 DC18 DC19 EA09 EB13 ED12 FA08 FA09 FA11 Of the front page Continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (Reference) C02F 5/00 620 C02F 5/00 620B 620C 620Z 5/08 5/08 F 5/10 620 5/10 620A F -term ( reference) 4D006 GA16 HA48 JA43A JA43Z KA01 KA31 KA33 KA41 KA52 KA55 KA57 KB11 KB14 KB17 KD11 KD12 KD15 KD16 KD30 KE01R KE11R KE15R KE19R MA03 MA13 MA14 PA01 PB06 PC02 PC42 4D025 AA04 AB17 AB19 BA08 BA13 BB04 CA03 DA05 DA06 4D061 DB13 DC06 DC13 DC18 DC19 EA09 EB13 ED12 FA08 FA09 FA11

Claims (12)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置の運転方法において、 前記濃縮水室に供給される水に電解質物質及び分散剤を添加することを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 1. A result by forming a plurality of anion exchange membranes and the retentate chamber alternately arranged cation exchange membranes and the water producing chamber alternately, the deionized water producing chamber and the anion exchange resin method of operating a electrodeionization apparatus and the cation exchange resin is filled is mixed, electrical regenerative characterized by adding an electrolyte material and a dispersant to the water supplied to the concentrated water chamber de operating method of ion devices.
  2. 【請求項2】 請求項1の方法において、前記脱イオン水製造室に供給される水の電気伝導率が5μS/cm以下であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 2. A method according to claim 1, wherein the operation of the electrodeionization apparatus, characterized in that the electrical conductivity of water supplied to the water producing chamber is less than 5 [mu] S / cm.
  3. 【請求項3】 請求項1又は2の方法において、前記電解質物質添加後、前記濃縮水室に供給される水の電気伝導率が50〜300μS/cmであることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 3. A method according to claim 1 or 2, wherein after the electrolyte material added, electrodeionization electric conductivity of water supplied to the concentrated water chamber is characterized by a 50~300μS / cm de operating method of ion devices.
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記電解質物質が有機中性塩及び/又は無機中性塩であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 4. The method of claim 1 to any one of 3, the method operation of electrodeionization apparatus, wherein the electrolyte material is an organic neutral salts and / or inorganic neutral salt.
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記分散剤がポリリン酸塩、ホスホン酸塩及びポリアクリル酸塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 5. A method according to claim 1 to any one of claims 1 to 4, characterized in that said dispersing agent is polyphosphate, it is one or more selected from the group consisting of phosphonates and polyacrylates how the operation of the electrodeionization device to.
  6. 【請求項6】 複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置の運転方法において、 前記脱イオン水製造室に供給される水のpHが7以上のときに、前記濃縮水室に供給される水に酸を添加することを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 6. becomes to form a plurality of anion exchange membranes and the retentate chamber alternately arranged cation exchange membranes and the water producing chamber alternately, the deionized water producing chamber and the anion exchange resin method of operating a electrodeionization apparatus and the cation exchange resin is filled is mixed, the when the pH of the water supplied to the water producing chamber is 7 or more, is supplied to the concentrating water chamber how the operation of the electrodeionization apparatus characterized by adding water to the acid that.
  7. 【請求項7】 請求項6の方法において、前記酸の添加後、前記濃縮水室に供給される水のpHが5.5以下であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 7. The method of claim 6, after the addition of the acid, a method of operating electrodeionization apparatus, wherein the pH of the water supplied to the concentrated water chamber is 5.5 or less .
  8. 【請求項8】 請求項6又は7の方法において、前記酸が、塩酸、硫酸、硝酸、クエン酸及び蓚酸よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 8. The method of claim 6 or 7, wherein the acid is an electric regenerative characterized hydrochloric, sulfuric, nitric, that is one or more selected from the group consisting of citric acid and oxalic acid how the operation of the deionizer.
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれか1項において、前記濃縮水室から排出される水を該濃縮水室に循環供給する方法であって、該循環水量が脱イオン水製造室で製造される脱イオン水量の40〜150%であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 9. A any one of claims 1 to 8, the water discharged from the concentrate water chamber The method circulate and supply to the concentrated water chamber, the circulating water is deionized water producing chamber how the operation of the electrodeionization apparatus, characterized in that 40 to 150% deionized water to be produced.
  10. 【請求項10】 複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を交互に配列して濃縮水室と脱イオン水製造室とを交互に形成してなり、前記脱イオン水製造室にはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合されて充填されている電気再生式脱イオン装置において、 前記濃縮水室に導電性物質を充填したことを特徴とする電気再生式脱イオン装置。 10. becomes to form a plurality of anion exchange membranes and the retentate chamber alternately arranged cation exchange membranes and the water producing chamber alternately, the deionized water producing chamber and the anion exchange resin in electrodeionization apparatus and the cation exchange resin is filled is mixed, electrodeionization apparatus, characterized in that filled with conductive material to the concentrated water chamber.
  11. 【請求項11】 請求項10において、前記導電性物質は炭化物、プラスチック及び金属よりなる群から選ばれる1種又は2種以上よりなり、該導電性物質は粒子、繊維状物及び網状物よりなる群から選ばれる1種又は2種以上であることを特徴とする電気再生式脱イオン装置。 11. The method of claim 10, wherein the conductive material is a carbide, consists of one or more selected from the group consisting of plastic and metal, the conductive material is composed of particles, fibrous material and mesh material electrodeionization apparatus, characterized in that at least one selected from the group.
  12. 【請求項12】 請求項1ないし9のいずれか1項において、請求項10又は11に記載の電気再生式脱イオン装置を用いることを特徴とする電気再生式脱イオン装置の運転方法。 12. The any one of claims 1 to 9, the method operation of electrodeionization apparatus which comprises using a electrodeionization apparatus according to claim 10 or 11.
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