JP2000271570A - Production of pure water - Google Patents

Production of pure water

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JP2000271570A
JP2000271570A JP11081684A JP8168499A JP2000271570A JP 2000271570 A JP2000271570 A JP 2000271570A JP 11081684 A JP11081684 A JP 11081684A JP 8168499 A JP8168499 A JP 8168499A JP 2000271570 A JP2000271570 A JP 2000271570A
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JP
Japan
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water
reverse osmosis
osmosis membrane
exchange resin
cation exchange
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JP11081684A
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Inventor
Motomu Koizumi
求 小泉
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Kurita Water Industries Ltd
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Kurita Water Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To treat concentrated water at low costs in a process for producing pure water by a method in which the alkaline concentrated water discharged from a reverse osmosis apparatus is directly, or after being treated further by a reverse osmosis membrane, neutralized by the acid regeneration drainage of a cation exchange resin column and the exhaust gas of a degasifier. SOLUTION: Raw water, after being passed through an H-type cation exchange resin column 1 to remove scale components such as calcium ions, is supplied to a degasifier 2 to remove carbonate ions and others. The treated water, after being added with an alkali agent to adjust its pH at 9.2 or above, is passed through a reverse osmosis membrane apparatus 3 to be treated. The filtrate is supplied to a deionization column 4 to obtain pure water. Alkaline concentrated water discharged from the apparatus 3 is supplied to a packed column 5 and contacted countercurrentwise with the acid regeneration drainage of the column 1 and the exhaust gas of the degasifier 2 to be neutralized. In this way, the concentrated water is neutralized economically by using acidic substances generated subordinately in a system.

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】本発明は純水製造方法の改良
に関する。さらに詳しくは、本発明は、原水をアルカリ
性条件下で逆浸透膜処理して、純水を製造するプロセス
において、該逆浸透膜処理により排出されるアルカリ性
の濃縮水を、系内で副次的に発生する酸性物質を用いて
中和処理する経済的な有利な純水の製造方法に関するも
のである。
The present invention relates to an improvement in a method for producing pure water. More specifically, the present invention provides a process in which raw water is subjected to reverse osmosis membrane treatment under alkaline conditions to produce pure water. The present invention relates to an economical and advantageous method for producing pure water in which a neutralization treatment is performed using an acidic substance generated in water.

【0002】[0002]

【従来の技術】原水を処理して純水又は超純水を製造す
る方法として、アルカリ添加によりpHを10以上にした
のち、耐アルカリ性逆浸透膜に通水する純水製造方法が
知られている。このような純水製造方法においては、逆
浸透膜装置の前段に、原水中のカルシウムイオンなどを
除去し、逆浸透膜装置にカルシウムなどのスケール成分
が析出して膜閉塞が生じるのを防ぐなどの目的で、弱酸
性イオン交換樹脂塔が設けられたり、あるいは溶存して
いる炭酸ガスを除去し、後工程でのアルカリ剤の添加量
を低減させるなどの目的で脱ガス装置が設けられる場合
が多い。また、該逆浸透膜装置の後段には、純水の水質
を向上させる目的で脱イオン装置が、一般に設けられ
る。このような耐アルカリ性逆浸透膜装置を用いた純水
製造方法においては、逆浸透膜装置への供給水のpHを高
めるために、多量のアルカリの添加が必要であり、その
結果、逆浸透膜装置の濃縮水は、高濃度にアルカリを含
有する高pHの状態で排出される。したがって、この濃縮
水は、そのまま放流するわけにはいかず、塩酸などで中
和処理したのち、放流しなければならないので、排水処
理コストが高くつくのを免れないという問題があった。
2. Description of the Related Art As a method for producing pure water or ultrapure water by treating raw water, there is known a method for producing pure water in which the pH is adjusted to 10 or more by adding an alkali, and then the solution is passed through an alkali-resistant reverse osmosis membrane. I have. In such a pure water production method, before the reverse osmosis membrane device, calcium ions and the like in the raw water are removed, and scale components such as calcium are deposited on the reverse osmosis membrane device to prevent the membrane from being clogged. In some cases, a weakly acidic ion exchange resin tower is provided for the purpose of, or a degassing device is provided for the purpose of removing dissolved carbon dioxide gas and reducing the amount of alkali agent added in the subsequent process. Many. Further, a deionization device is generally provided downstream of the reverse osmosis membrane device for the purpose of improving the quality of pure water. In the method for producing pure water using such an alkali-resistant reverse osmosis membrane device, a large amount of alkali needs to be added to increase the pH of the water supplied to the reverse osmosis membrane device. The concentrated water of the apparatus is discharged in a high pH state containing a high concentration of alkali. Therefore, this concentrated water cannot be discharged as it is, but must be discharged after neutralization treatment with hydrochloric acid or the like, and there is a problem that the wastewater treatment cost is inevitably high.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、原水をアルカリ性条件下で逆浸透膜処理
して、純水を製造するプロセスにおいて、該逆浸透膜処
理により排出されるアルカリ性の濃縮水を低コストで処
理する経済的に有利な純水製造方法を提供することを目
的としてなされたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Under such circumstances, the present invention provides a process in which raw water is subjected to reverse osmosis membrane treatment under alkaline conditions to produce pure water. The purpose of the present invention is to provide an economically advantageous pure water production method for treating the alkaline concentrated water to be produced at low cost.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、原水をH型のカ
チオン交換樹脂塔に通水したのち、脱ガス装置にて脱ガ
ス処理し、次いでアルカリ性条件下で逆浸透膜装置に通
水して純水を製造するプロセスにおいて、前記逆浸透膜
装置から排出されるアルカリ性の濃縮水を直接に、又は
さらに逆浸透膜処理して得られた濃縮水を前記H型のカ
チオン交換樹脂塔の酸再生排液又は脱ガス装置の排ガス
で中和処理することにより、その目的を達成しうること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至っ
た。すなわち、本発明は、(1)原水をH型のカチオン
交換樹脂塔に通水したのち、脱ガス装置にて脱ガス処理
し、次いでpH9.2以上のアルカリ性条件下で逆浸透膜
装置に通水して純水を製造するに当たり、前記逆浸透膜
装置から排出されるアルカリ性の濃縮水を、前記H型の
カチオン交換樹脂塔の酸再生排液又は脱ガス装置の排ガ
スで中和処理することを特徴とする純水製造方法、及び
(2)原水をH型のカチオン交換樹脂塔に通水したの
ち、脱ガス装置にて脱ガス処理し、次いでpH9.2以上
のアルカリ性条件下で逆浸透膜装置に通水して純水を製
造するに当たり、前記逆浸透膜装置から排出されるアル
カリ性の濃縮水を、別途設けられた逆浸透膜装置に通水
し、その透過水をH型のカチオン交換樹脂塔又は脱ガス
装置に返送すると共に、該別途設けられた逆浸透膜装置
から排出されるアルカリ性の濃縮水を、前記H型のカチ
オン交換樹脂塔の酸再生排液又は脱ガス装置の排ガスで
中和処理することを特徴とする純水製造方法、を提供す
るものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor passed raw water through an H-type cation exchange resin tower, and then degassed by a degassing device. In the process of producing pure water by passing water through a reverse osmosis membrane device under alkaline conditions, and then directly or further reverse osmosis membrane treatment of the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device It has been found that the object can be achieved by neutralizing the obtained concentrated water with the acid regeneration wastewater of the H-type cation exchange resin tower or the exhaust gas of the degassing device, and based on this finding, the present invention Was completed. That is, in the present invention, (1) raw water is passed through an H-type cation exchange resin tower, degassed by a degassing device, and then passed through a reverse osmosis membrane device under alkaline conditions of pH 9.2 or more. In producing pure water by water, neutralizing the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device with the acid regeneration wastewater of the H-type cation exchange resin tower or the exhaust gas of the degassing device. And (2) passing the raw water through an H-type cation exchange resin tower, degassing with a degassing device, and then reverse osmosis under alkaline conditions of pH 9.2 or more. In producing pure water by passing water through the membrane device, alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device is passed through a separately provided reverse osmosis membrane device, and the permeated water is subjected to H-type cations. Return to the exchange resin tower or degassing unit and A method for producing pure water, comprising neutralizing an alkaline concentrated water discharged from a provided reverse osmosis membrane device with an acid regeneration wastewater of the H-type cation exchange resin tower or an exhaust gas of a degassing device. , Is provided.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】本発明方法は、原水をH型のカチ
オン交換樹脂塔に通水したのち、脱ガス装置にて脱ガス
処理し、次いでpH9.2以上のアルカリ性条件下で逆浸
透膜装置に通水して純水を製造する方法である。本発明
方法に用いる原水は、凝集沈殿、活性炭処理などの処理
を行って、濁度などを除いたいわゆる一次純水装置の原
水に適した水質を有することが好ましい。本発明方法に
おいては、まず、上記原水をH型のカチオン交換樹脂塔
に通水する。この通水により、原水中のカルシウムイオ
ンやマグネシウムイオンなどのスケール成分が除去さ
れ、後段の逆浸透膜装置にスケール成分が析出して膜閉
塞が生じ、造水量が低下するのを防止することができ
る。このH型のカチオン交換樹脂塔は、塩酸や硫酸など
の酸を用いて再生を行い、さらにその後アルカリ剤を通
水してカチオン交換樹脂の一部をNa型とすることが好
ましい。カチオン交換樹脂を塩酸により再生し、さらに
水酸化ナトリウムにより一部をNa型とすることによ
り、カチオン交換樹脂塔内には、H型の樹脂とNa型の
樹脂が共に存在することとなる。 R2−Ca + 2HCl → 2R−H + CaCl2 R−H + NaOH → R−Na + H2O H型の樹脂とNa型の樹脂が共に存在することにより、
原水中のカルシウムイオンの形態によらず下式のように
カルシウムを除去することができる。 Ca(HCO3)2 + 2R−H → R2−Ca + 2H2
3 CaCl2 + 2R−Na → R2−Ca + 2NaCl 本発明方法においては、このようにして、カルシウムイ
オンなどのスケール成分が除去された処理水は、脱ガス
装置に供給され、脱ガス処理される。この脱ガス装置に
おいて、水中の炭酸イオンは二酸化炭素として除去され
る。脱ガス装置としては特に制限はなく、例えば、脱炭
酸塔、真空脱気塔、窒素脱気塔、膜脱気装置などを挙げ
ることができるが、これらの装置の中で、特に処理水と
空気との向流接触による脱炭酸塔及び膜脱気装置が好ま
しい。次に、この脱ガス処理水をpH9.2以上に調整し
たのち、逆浸透膜装置に通水する。pHの調整方法につい
ては特に制限はなく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどのアルカリ水溶液を添加する方法や、強
塩基性アニオン交換樹脂と接触させる方法、あるいは電
解法などを挙げることができる。アルカリ水溶液を添加
する方法としては、例えば、撹拌機付きのpH調整槽を設
けたり、通水ラインにアルカリ水溶液注入口を設け、そ
の下流側にスタチックミキサーなどを設置することなど
が有利である。このpHは、特に9.5〜11の範囲に調
整するのが好ましい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The method of the present invention is characterized in that raw water is passed through an H-type cation exchange resin tower, degassed by a degassing device, and then subjected to reverse osmosis membrane under alkaline conditions of pH 9.2 or more. This is a method for producing pure water by passing water through the device. The raw water used in the method of the present invention preferably has a water quality suitable for raw water of a so-called primary pure water apparatus, which is subjected to treatment such as coagulation sedimentation and activated carbon treatment to remove turbidity and the like. In the method of the present invention, first, the raw water is passed through an H-type cation exchange resin tower. By this water flow, scale components such as calcium ions and magnesium ions in the raw water are removed, and scale components are deposited in a reverse osmosis membrane device at a later stage to prevent membrane blockage and prevent a decrease in water production. it can. In the H-type cation exchange resin tower, it is preferable to regenerate using an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, and then pass an alkali agent to partially convert the cation exchange resin into Na type. By regenerating the cation exchange resin with hydrochloric acid and further converting a part of the cation exchange resin to Na type with sodium hydroxide, both the H type resin and the Na type resin are present in the cation exchange resin tower. By R 2 -Ca + 2HCl → 2R- H + CaCl 2 R-H + NaOH → R-Na + H 2 O H type resin and Na-type resin are both present,
Calcium can be removed according to the following formula regardless of the form of calcium ions in the raw water. Ca (HCO 3 ) 2 + 2R−H → R 2 −Ca + 2H 2 C
O 3 CaCl 2 + 2R-Na → R 2 -Ca + 2NaCl In the method of the present invention, the treated water from which scale components such as calcium ions have been removed in this way is supplied to a degassing device, and degassed. Is done. In this degassing device, carbonate ions in water are removed as carbon dioxide. The degassing apparatus is not particularly limited, and examples thereof include a decarbonation tower, a vacuum degassing tower, a nitrogen degassing tower, and a membrane degassing apparatus. Among these apparatuses, particularly, treated water and air A decarbonation tower and a membrane deaerator by countercurrent contact with water are preferred. Next, the degassed water is adjusted to pH 9.2 or higher, and then passed through a reverse osmosis membrane device. There is no particular limitation on the method of adjusting the pH, and examples thereof include a method of adding an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, a method of contacting with a strongly basic anion exchange resin, and an electrolytic method. . As a method of adding an alkaline aqueous solution, for example, it is advantageous to provide a pH adjusting tank with a stirrer, to provide an alkaline aqueous solution injection port in a water flow line, and to install a static mixer or the like on the downstream side thereof. . It is particularly preferable to adjust this pH to the range of 9.5 to 11.

【0006】また、逆浸透膜装置に用いられる逆浸透膜
は、長期的にpH10以上となっても劣化を受けない耐ア
ルカリ性逆浸透膜であることが好ましい。この場合、ア
ルカリ条件の供給水のpHよりも、濃縮水の方がpHが高く
なるので、濃縮水のpHを考慮して耐アルカリ性逆浸透膜
を選択することが肝要である。このような耐アルカリ性
逆浸透膜としては、例えば、pH11まで長期耐久性のあ
るものとして市販されている Film Tec社製の
FILMTEC type FT30などや、pH10まで
長期耐久性のあるものとして市販されている日東電工
(株)製のES20、ES10、NTR759、東レ(株)
製のSU700などのポリアミド系の膜などを挙げるこ
とができる。この逆浸透膜装置においては、逆浸透膜を
一段に設けてもよいし、多段に設けてもよい。逆浸透膜
を多段に設ける場合は、前段の逆浸透膜の透過水を後段
の逆浸透膜の供給水とする。本発明方法においては、こ
のように逆浸透膜装置に通水して得られた処理水(透過
水)は、脱イオン装置に通水して、純水の仕上げを行う
ことができる。この脱イオン装置としては特に制限はな
く 例えば再生型又は非再生型の混床イオン交換装置、
電気再生型脱イオン装置、正荷電逆浸透膜などを用いる
ことができる。再生型又は非再生型の混床イオン交換装
置としては、例えば再生型又は非再生型の公知の強酸性
陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂を充填し
たイオン交換装置が挙げられる。電気再生型脱イオン装
置としては、公知のものを用いることができ、このもの
は薬品による再生が不要であり、小型で大容量を有して
おり、経済的に純水を製造することができる。また、正
荷電逆浸透膜は、膜表面のポリアミド系のスキン層をカ
チオン化した逆浸透膜である。このような正荷電逆浸透
膜としては、例えば、市販されている日東電工(株)のE
S10Cや、東レ(株)のSU900などを用いることが
できる。本発明方法においては、前記逆浸透膜装置から
排出されるアルカリ性の濃縮水の処理方法として、2つ
の態様、すなわち(1)該アルカリ性の濃縮水を、その
まま前記H型のカチオン交換樹脂塔の酸再生排液又は脱
ガス装置の排ガスで中和処理する方法、及び(2)該ア
ルカリ性の濃縮水を、別途設けられた逆浸透膜装置に通
水し、その透過水をH型のカチオン交換樹脂塔又は脱ガ
ス装置に返送すると共に、該別途設けられた逆浸透膜装
置から排出されるアルカリ性の濃縮水を、前記H型のカ
チオン交換樹脂塔の酸再生排液又は脱ガス装置の排ガス
で中和処理する方法がある。上記(2)の方法を採用す
ることにより、純水の回収率の向上を図ることができ
る。
The reverse osmosis membrane used in the reverse osmosis membrane device is preferably an alkali-resistant reverse osmosis membrane which is not deteriorated even if the pH becomes 10 or more for a long term. In this case, since the concentrated water has a higher pH than the supply water under alkaline conditions, it is important to select an alkali-resistant reverse osmosis membrane in consideration of the concentrated water pH. Examples of such an alkali-resistant reverse osmosis membrane include, for example, those manufactured by Film Tec, which are commercially available as those having long-term durability up to pH 11;
Nitto Denko, which is commercially available as FILMTEC type FT30 or the like, and has long-term durability up to pH 10
ES20, ES10, NTR759 manufactured by Toray Industries, Inc.
And a polyamide-based film such as SU700. In this reverse osmosis membrane device, the reverse osmosis membrane may be provided in one stage, or may be provided in multiple stages. When the reverse osmosis membrane is provided in multiple stages, the permeated water of the first stage reverse osmosis membrane is used as the supply water of the second stage reverse osmosis membrane. In the method of the present invention, the treated water (permeated water) obtained by passing water through the reverse osmosis membrane device can be passed through a deionization device to finish pure water. There is no particular limitation on the deionizer, for example, a regenerative or non-regenerative mixed bed ion exchanger,
An electric regeneration type deionization device, a positively charged reverse osmosis membrane, or the like can be used. Examples of the regenerated or non-regenerated mixed bed ion exchange device include an ion exchange device filled with a known regenerative or non-regeneration type strongly acidic cation exchange resin and a strongly basic anion exchange resin. As the electric regeneration type deionization apparatus, a known apparatus can be used. This apparatus does not require regeneration by a chemical, has a small size, has a large capacity, and can economically produce pure water. . The positively charged reverse osmosis membrane is a reverse osmosis membrane obtained by cationizing a polyamide skin layer on the membrane surface. As such a positively charged reverse osmosis membrane, for example, a commercially available Nitto Denko Corporation E
S10C, SU900 of Toray Industries, Inc. and the like can be used. In the method of the present invention, there are two modes for treating the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device, namely, (1) the alkaline concentrated water is directly used as the acid in the H-type cation exchange resin tower. (2) the alkaline concentrated water is passed through a separately provided reverse osmosis membrane device, and the permeated water is subjected to H-type cation exchange resin. The alkaline concentrated water discharged from the separately provided reverse osmosis membrane device while being returned to the tower or the degassing device is subjected to acid regeneration wastewater from the H-type cation exchange resin tower or exhaust gas from the degassing device. There is a method of summing. By employing the method (2), the recovery rate of pure water can be improved.

【0007】前述のように、H型のカチオン交換樹脂塔
は、塩酸や硫酸などの酸を用いて再生を行うので、酸再
生排液が生成する。したがって、この酸再生排液を用
い、前記(1)及び(2)の方法のように、アルカリ性
の濃縮水を中和処理する。この中和処理は、pHが5〜
8.5程度になるように行うのがよい。また、脱ガス装
置においては、二酸化炭素などを含む酸性ガスが排出す
るので、この排ガスを用い、前記(1)及び(2)の方
法のように、アルカリ性の濃縮水を中和処理する。この
中和処理においては、適当な充填材が充填された充填塔
を使用し、濃縮水と排ガスを向流接触させるのが好まし
い。向流接触は、濃縮水を下向きに流すと共に、排ガス
と必要により用いられる空気との混合ガスを上向に流す
のが有利である。この際、濃縮水のLVは通常10〜1
00m/hr、好ましくは20〜50m/hrの範囲であ
り、また、ガス/液比は、10〜30の範囲が好まし
い。さらに、この中和処理は、pHが5〜8.5程度にな
るように行うのがよく、必要に応じ、この排ガスによる
中和処理と、前記酸再生排液による中和処理とを併用す
ることができる。次に、本発明の好適な実施態様を添付
図面に従って説明する。図1〜図4は、それぞれ本発明
方法を実施するための異なった例の工程系統図であっ
て、図1では、原水はH型のカチオン交換樹脂塔1に通
水され、カルシウムイオンなどのスケール成分が除去さ
れたのち、脱ガス装置2に供給され、水中の炭酸イオン
などが除去される。次いで、この処理水はアルカリ剤が
添加されてpH9.2以上に調整されたのち、逆浸透膜装
置3に通水され、透過水はさらに必要により設けられる
脱イオン塔4に供給されて、純水に仕上げられる。逆浸
透膜装置3から排出されるアルカリ性の濃縮水は、充填
塔5に供給され、脱ガス装置2から排出される脱気排ガ
ス及び必要により用いられる空気と向流接触し、中和さ
れる。図2においては、逆浸透膜装置3から排出される
アルカリ性の濃縮水は、中和槽6において、H型のカチ
オン交換樹脂塔1の再生時に排出される酸再生排液によ
って中和される。それ以外は、前記図1の場合と同様で
ある。一方、図3においては、原水はH型のカチオン交
換樹脂塔1に通水され、カルシウムイオンなどのスケー
ル成分が除去されたのち、脱ガス装置2に供給され、水
中の炭酸イオンなどが除去される。次いで、この処理水
はアルカリ剤が添加されてpH9.2以上に調整されたの
ち、逆浸透膜装置3に通水され、透過水はさらに必要に
より設けられる脱イオン塔4に供給されて、純水に仕上
げられる。逆浸透膜装置3から排出されるアルカリ性の
濃縮水は、逆浸透膜装置7に通水され、その透過水はH
型のカチオン交換樹脂塔1又は脱ガス装置2に返送され
る。一方逆浸透膜装置7から排出されるアルカリ性の濃
縮水は、充填塔5に供給され、脱ガス装置2から排出さ
れる酸性排ガス及び必要により用いられる空気と向流接
触し、中和される。図4においては逆浸透膜装置7から
排出されるアルカリ性の濃縮水は、中和槽6において、
H型のカチオン交換樹脂塔1の再生時に排出される酸再
生排液によって中和される。それ以外は、前記図3の場
合と同様である。
As described above, since the H-type cation exchange resin tower performs regeneration using an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, an acid regeneration effluent is generated. Therefore, the concentrated aqueous alkaline solution is neutralized using the acid regeneration wastewater as in the methods (1) and (2). This neutralization treatment has a pH of 5
It is better to make it to be about 8.5. In the degassing device, an acidic gas containing carbon dioxide and the like is discharged, and the exhaust gas is used to neutralize the alkaline concentrated water as in the methods (1) and (2). In the neutralization treatment, it is preferable to use a packed tower filled with a suitable filler and bring the concentrated water and the exhaust gas into countercurrent contact. In the countercurrent contact, it is advantageous to flow the concentrated water downward and to flow the mixed gas of the exhaust gas and the air used as needed upward. At this time, the LV of the concentrated water is usually 10 to 1
00 m / hr, preferably 20 to 50 m / hr, and the gas / liquid ratio is preferably 10 to 30. Further, this neutralization treatment is preferably performed so that the pH becomes about 5 to 8.5. If necessary, the neutralization treatment with the exhaust gas and the neutralization treatment with the acid regeneration effluent are used in combination. be able to. Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 are process flow charts of different examples for carrying out the method of the present invention. In FIG. 1, raw water is passed through an H-type cation exchange resin tower 1 to remove calcium ions and the like. After the scale components have been removed, it is supplied to the degassing device 2 to remove carbonate ions and the like in the water. Next, the treated water is adjusted to a pH of 9.2 or more by adding an alkali agent, and then passed through a reverse osmosis membrane device 3, and the permeated water is further supplied to a deionization tower 4 provided as necessary, and purified. Finished with water. The alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device 3 is supplied to the packed tower 5 and countercurrently contacts the degassed exhaust gas discharged from the degassing device 2 and air used as necessary, thereby being neutralized. In FIG. 2, the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device 3 is neutralized in the neutralization tank 6 by an acid regeneration effluent discharged during regeneration of the H-type cation exchange resin tower 1. Otherwise, it is the same as the case of FIG. On the other hand, in FIG. 3, raw water is passed through an H-type cation exchange resin tower 1 to remove scale components such as calcium ions, and then supplied to a degassing device 2 to remove carbonate ions and the like in the water. You. Next, the treated water is adjusted to a pH of 9.2 or more by adding an alkali agent, and then passed through a reverse osmosis membrane device 3, and the permeated water is further supplied to a deionization tower 4 provided as necessary, and purified. Finished with water. The alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device 3 is passed through the reverse osmosis membrane device 7, and the permeated water is H
It is returned to the cation exchange resin tower 1 of the type or the degassing device 2. On the other hand, the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device 7 is supplied to the packed tower 5, countercurrently contacts the acidic exhaust gas discharged from the degassing device 2 and air used as necessary, and is neutralized. In FIG. 4, the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device 7 is supplied to the neutralization tank 6.
It is neutralized by the acid regeneration effluent discharged at the time of regeneration of the H-type cation exchange resin tower 1. Otherwise, it is the same as the case of FIG.

【0008】[0008]

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。 実施例1 H型のカチオン交換樹脂「H型SP112」[バイエル
社製]50リットルを充填したカラムに、厚木市水(pH
7.6、電気伝導率150μS/cm、炭酸カルシウム換
算のカルシウム濃度40mg/リットル)を1m3/hrの
速度で通水した。160時間通水した時点で、カルシウ
ムイオン及びマグネシウムイオンがリークしたので、4
重量%濃度の塩酸で該カチオン交換樹脂の再生処理を行
い、pH1.4の再生排液250リットルを得た。次に、
この処理水を、圧力50Torr、抽気ポンプ排気量
0.04m3/分の条件で膜脱気[ヘキストジャパン社
製、「Liqui−Cel(登録商標)」(4インチ)2
本をシリーズに連結したものを使用]処理した。この膜
脱気処理水に水酸化ナトリウムを添加し、pH10に調整
したのち、逆浸透膜装置[日東電工(株)社製、逆浸透膜
「ES−20」(4インチ)を使用]に供給した。この
際、処理水量0.8m3/hr、回収率80%、排出濃縮水
量0.2m3/hr(pH10.5〜10.6)であった。この
排出濃縮水を上記再生排液で中和処理したところ、再生
排液21cc/hrを使用することにより、濃縮水のpHを8
〜8.5に調整することができた。 実施例2 ネットリングを1mの高さに充填した塔径0.092m
の充填塔に、実施例1で得られた濃縮水を上部から0.
2m3/hrの流速で流入するとともに、下部から実施例
1における膜脱気処理排ガスを2.4m3/hrの流速で流
した(ガス/液比12)。その結果、濃縮水のpHは8.
4になった。 実施例3 実施例2において、膜脱気処理排ガス2.4m3/hrと空
気3.0m3/hrの混合ガスを充填塔下部から流した以外
は、実施例2と同様な操作を行った(液/ガス比2
7)。その結果、濃縮水のpHは8.2になった。 比較例1 実施例1において、再生排液の代わりに塩酸を用いて中
和処理を行ったところ、実施例1と同一pHになるように
中和するのに、18ppm以上のHClが必要であった。 比較例2 実施例2において、膜脱気処理排ガスの代わりに、空気
6m3/hr(ガス/液比30)を充填塔下部から流した
以外は、実施例2と同様な操作を行った。その結果、濃
縮水のpHは8.8までしか下らなかった。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 A column filled with 50 liters of H-type cation exchange resin “H-type SP112” (manufactured by Bayer AG) was charged with Atsugi-shi water (pH
7.6, an electric conductivity of 150 μS / cm, and a calcium concentration of 40 mg / liter in terms of calcium carbonate) were passed at a rate of 1 m 3 / hr. At the time of passing water for 160 hours, calcium ions and magnesium ions leaked.
The cation exchange resin was regenerated with hydrochloric acid having a concentration of% by weight to obtain 250 liters of regenerated wastewater having a pH of 1.4. next,
This treated water was degassed with a membrane under the conditions of a pressure of 50 Torr and a displacement of an extraction pump of 0.04 m 3 / min [Liqui-Cel (registered trademark) (4 inch) 2 manufactured by Hoechst Japan Ltd.] 2
Use a book linked to a series]. After adding sodium hydroxide to the membrane deaerated water and adjusting the pH to 10, it is supplied to a reverse osmosis membrane device [using a reverse osmosis membrane “ES-20” (4 inches) manufactured by Nitto Denko Corporation). did. At this time, processing water 0.8 m 3 / hr, the recovery rate of 80% and a discharging concentrated water 0.2m 3 /hr(pH10.5~10.6). When the discharged concentrated water was neutralized with the regenerated effluent, the concentrated effluent was adjusted to pH 8 using 21 cc / hr of the regenerated effluent.
It could be adjusted to ~ 8.5. Example 2 A tower diameter of 0.092 m in which a net ring was packed to a height of 1 m
Of the concentrated water obtained in Example 1 in
While flowing in at a flow rate of 2 m 3 / hr, the exhaust gas from the membrane deaeration treatment in Example 1 was flowed from the bottom at a flow rate of 2.4 m 3 / hr (gas / liquid ratio: 12). As a result, the pH of the concentrated water was 8.
It became 4. Example 3 Example 2, except that shed membrane degassing treated flue gas 2.4 m 3 / hr and a gas mixture of air 3.0 m 3 / hr from the packed column bottom was subjected to the same procedure as in Example 2 (Liquid / gas ratio 2
7). As a result, the pH of the concentrated water became 8.2. Comparative Example 1 In Example 1, when a neutralization treatment was performed using hydrochloric acid instead of the regenerated effluent, 18 ppm or more of HCl was required to neutralize to the same pH as in Example 1. Was. Comparative Example 2 The same operation as in Example 2 was performed, except that air of 6 m 3 / hr (gas / liquid ratio: 30) was flowed from the lower part of the packed tower in place of the exhaust gas from the membrane deaeration treatment. As a result, the pH of the concentrated water dropped only to 8.8.

【0009】[0009]

【発明の効果】本発明によれば、原水をアルカリ性条件
下で逆浸透膜処理して、純水を製造するプロセスにおい
て、該逆浸透膜処理により排出されるアルカリ性の濃縮
水を、系内で副次的に発生する酸性物質を用いて中和処
理することにより、純水を経済的有利に製造することが
できる。
According to the present invention, in the process of producing pure water by subjecting raw water to reverse osmosis membrane treatment under alkaline conditions, alkaline concentrated water discharged by the reverse osmosis membrane treatment is treated in a system. Pure water can be produced economically and advantageously by performing a neutralization treatment using an acidic substance generated as a by-product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明方法を実施するための1例の工
程系統図である。
FIG. 1 is a flow chart of an example for carrying out the method of the present invention.

【図2】図2は、本発明方法を実施するための他の例の
工程系統図である。
FIG. 2 is a process flow chart of another example for carrying out the method of the present invention.

【図3】図3は、本発明方法を実施するための他の例の
工程系統図である。
FIG. 3 is a process flow chart of another example for carrying out the method of the present invention.

【図4】図4は、本発明方法を実施するための他の例の
工程系統図である。
FIG. 4 is a process flow chart of another example for carrying out the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 H型のカチオン交換樹脂塔 2 脱ガス装置 3 逆浸透膜装置 4 脱イオン塔 5 充填塔 6 中和槽 7 逆浸透膜装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 H-type cation exchange resin tower 2 Degassing apparatus 3 Reverse osmosis membrane apparatus 4 Deionization tower 5 Packing tower 6 Neutralization tank 7 Reverse osmosis membrane apparatus

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/66 522 C02F 1/66 522R 530 530B 540 540C 540Z Fターム(参考) 4D006 GA03 KA02 KA52 KA63 KA72 KB11 KB17 KE15Q KE15R MA11 MC54 PB06 PB27 PC03 PC04 4D025 AA04 AB19 BA09 BA11 BA14 BB04 DA01 DA05 4D037 AA03 AB11 BA23 BB05 BB07 CA03 CA14 CA15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C02F 1/66 522 C02F 1/66 522R 530 530B 540 540C 540Z F-term (Reference) 4D006 GA03 KA02 KA52 KA63 KA72 KB11 KB17 KE15Q KE15R MA11 MC54 PB06 PB27 PC03 PC04 4D025 AA04 AB19 BA09 BA11 BA14 BB04 DA01 DA05 4D037 AA03 AB11 BA23 BB05 BB07 CA03 CA14 CA15

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原水をH型のカチオン交換樹脂塔に通水し
たのち、脱ガス装置にて脱ガス処理し、次いでpH9.2
以上のアルカリ性条件下で逆浸透膜装置に通水して純水
を製造するに当たり、前記逆浸透膜装置から排出される
アルカリ性の濃縮水を、前記H型のカチオン交換樹脂塔
の酸再生排液又は脱ガス装置の排ガスで中和処理するこ
とを特徴とする純水製造方法。
(1) After passing raw water through an H-type cation exchange resin tower, the raw water is degassed by a degasser, and then has a pH of 9.2.
In producing pure water by passing water through the reverse osmosis membrane device under the above alkaline conditions, the alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device is subjected to acid regeneration effluent of the H-type cation exchange resin tower. Alternatively, a method for producing pure water, wherein neutralization treatment is performed with exhaust gas from a degassing device.
【請求項2】原水をH型のカチオン交換樹脂塔に通水し
たのち、脱ガス装置にて脱ガス処理し、次いでpH9.2
以上のアルカリ性条件下で逆浸透膜装置に通水して純水
を製造するに当たり、前記逆浸透膜装置から排出される
アルカリ性の濃縮水を、別途設けられた逆浸透膜装置に
通水し、その透過水をH型のカチオン交換樹脂塔又は脱
ガス装置に返送すると共に、該別途設けられた逆浸透膜
装置から排出されるアルカリ性の濃縮水を、前記H型の
カチオン交換樹脂塔の酸再生排液又は脱ガス装置の排ガ
スで中和処理することを特徴とする純水製造方法。
2. After passing the raw water through an H-type cation exchange resin tower, the raw water is degassed by a degasser, and then the pH is adjusted to 9.2.
In producing pure water by passing water through the reverse osmosis membrane device under the above alkaline conditions, alkaline concentrated water discharged from the reverse osmosis membrane device is passed through a separately provided reverse osmosis membrane device, The permeated water is returned to the H-type cation exchange resin tower or the degassing device, and the alkaline concentrated water discharged from the separately provided reverse osmosis membrane device is subjected to acid regeneration in the H-type cation exchange resin tower. A method for producing pure water, wherein neutralization treatment is performed with waste water or exhaust gas from a degassing device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023006A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Nomura Micro Sci Co Ltd Pure water production method
WO2020226039A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 株式会社 東芝 Water treatment apparatus

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