JP2002336863A - 脱塩水製造方法および装置 - Google Patents
脱塩水製造方法および装置Info
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- JP2002336863A JP2002336863A JP2001149998A JP2001149998A JP2002336863A JP 2002336863 A JP2002336863 A JP 2002336863A JP 2001149998 A JP2001149998 A JP 2001149998A JP 2001149998 A JP2001149998 A JP 2001149998A JP 2002336863 A JP2002336863 A JP 2002336863A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 通液型電気二重層コンデンサを用いて脱塩水
を製造するにあたり、処理水質を良好に保つことができ
る脱塩水製造装置を提供する。 【解決手段】 通液型電気二重層コンデンサ２に通電
し、供給水を通水して処理水を取り出す脱塩工程と、通
液型電気二重層コンデンサ２の陽極側と陰極側の電極を
短絡または逆接続するとともに、洗浄用水を処理水出口
２ｂ側から通液型電気二重層コンデンサ２に導入し、洗
浄排水を供給水入口２ａ側から排出する再生工程とを有
する。
を製造するにあたり、処理水質を良好に保つことができ
る脱塩水製造装置を提供する。 【解決手段】 通液型電気二重層コンデンサ２に通電
し、供給水を通水して処理水を取り出す脱塩工程と、通
液型電気二重層コンデンサ２の陽極側と陰極側の電極を
短絡または逆接続するとともに、洗浄用水を処理水出口
２ｂ側から通液型電気二重層コンデンサ２に導入し、洗
浄排水を供給水入口２ａ側から排出する再生工程とを有
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電所等のボイラ
の給水、半導体製造工程、燃料電池発電等に用いられる
純水の製造や、冷却塔用水の製造、循環使用、各種排水
の回収に用いられる脱塩水の製造方法および装置に関す
る。
の給水、半導体製造工程、燃料電池発電等に用いられる
純水の製造や、冷却塔用水の製造、循環使用、各種排水
の回収に用いられる脱塩水の製造方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の脱塩水製造方法として
は、イオン交換膜やイオン交換樹脂を備えた脱イオン装
置を用いた方法がある。イオン交換膜やイオン交換樹脂
を用いた脱塩水製造方法は、通常、膜や樹脂の再生、交
換が必要となることから、処理コストが嵩むとともに作
業に多大な労力を要する問題があり、経済的にも作業効
率の点でもその改善が望まれていた。近年では、このよ
うな交換や再生に起因する不都合を改善することができ
る脱塩水製造装置として、通液型電気二重層コンデンサ
と称される脱イオン装置を用いる方法が提案されてい
る。この通液型電気二重層コンデンサとしては、特開平
６−３２５９８３号公報に記載されたものを例示するこ
とができる。通液型電気二重層コンデンサは、間に通液
路を挟んで２つの高表面積の導電体層を有し、これら導
電体層の外側に集電極を配置した構成を有するものであ
り、集電極に電圧を加えることによって、通液路を流れ
る供給水中のイオン性物質を導電体層に電気的に吸着さ
せ、イオン性物質濃度が減少した処理水を得ることがで
きるようになっている。上記導電体層を構成する導電体
としては活性炭が好適に用いられる。通液型電気二重層
コンデンサでは、導電体層に対するイオンの吸着が飽和
に達する前に、陽極側と陰極側とを短絡または逆接続す
ることによって、イオン性物質を導電体層から脱離させ
るとともに、通液型電気二重層コンデンサ内に入口側か
ら出口側に向けて流入させた洗浄用水を用いてイオン性
物質を洗い流す再生工程を定期的に行う。
は、イオン交換膜やイオン交換樹脂を備えた脱イオン装
置を用いた方法がある。イオン交換膜やイオン交換樹脂
を用いた脱塩水製造方法は、通常、膜や樹脂の再生、交
換が必要となることから、処理コストが嵩むとともに作
業に多大な労力を要する問題があり、経済的にも作業効
率の点でもその改善が望まれていた。近年では、このよ
うな交換や再生に起因する不都合を改善することができ
る脱塩水製造装置として、通液型電気二重層コンデンサ
と称される脱イオン装置を用いる方法が提案されてい
る。この通液型電気二重層コンデンサとしては、特開平
６−３２５９８３号公報に記載されたものを例示するこ
とができる。通液型電気二重層コンデンサは、間に通液
路を挟んで２つの高表面積の導電体層を有し、これら導
電体層の外側に集電極を配置した構成を有するものであ
り、集電極に電圧を加えることによって、通液路を流れ
る供給水中のイオン性物質を導電体層に電気的に吸着さ
せ、イオン性物質濃度が減少した処理水を得ることがで
きるようになっている。上記導電体層を構成する導電体
としては活性炭が好適に用いられる。通液型電気二重層
コンデンサでは、導電体層に対するイオンの吸着が飽和
に達する前に、陽極側と陰極側とを短絡または逆接続す
ることによって、イオン性物質を導電体層から脱離させ
るとともに、通液型電気二重層コンデンサ内に入口側か
ら出口側に向けて流入させた洗浄用水を用いてイオン性
物質を洗い流す再生工程を定期的に行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
脱塩水製造方法では、吸着したイオン性物質を再生工程
において脱離させる際の脱離効率が不十分となり、再生
工程後において脱塩処理効率が低下し、処理水質が悪化
することがあった。本発明は前記事情に鑑みてなされた
もので、通液型電気二重層コンデンサを用いて脱塩水を
製造するにあたり、処理水質を良好に保つことができる
脱塩水製造方法および装置を提供することを目的とす
る。
脱塩水製造方法では、吸着したイオン性物質を再生工程
において脱離させる際の脱離効率が不十分となり、再生
工程後において脱塩処理効率が低下し、処理水質が悪化
することがあった。本発明は前記事情に鑑みてなされた
もので、通液型電気二重層コンデンサを用いて脱塩水を
製造するにあたり、処理水質を良好に保つことができる
脱塩水製造方法および装置を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】一般に、通液型電気二重
層コンデンサの再生を行う際には、通液型電気二重層コ
ンデンサ内に供給水入口から処理水出口に向けて流入さ
せた洗浄用水を用いて、脱離イオン性物質を洗い流す。
本発明者は、再生工程において、洗浄用水の流通方向を
従来とは逆にする、すなわち洗浄用水を出口側から入口
側に向けて流すことによって、洗浄効率を高めることが
できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
した。本発明の脱塩水製造方法は、通液型電気二重層コ
ンデンサに通電し、供給水を通水して処理水を取り出す
脱塩工程と、通液型電気二重層コンデンサの陽極側と陰
極側の電極を短絡または逆接続するとともに、洗浄用水
を処理水出口側から通液型電気二重層コンデンサに導入
し、洗浄排水を供給水入口側から排出する再生工程とを
有することを特徴とする。本発明の脱塩水製造装置は、
供給水入口と処理水出口とを有する通液型電気二重層コ
ンデンサと、通液型電気二重層コンデンサの処理水出口
に洗浄用水を供給する手段と、供給水入口から洗浄排水
を排出する手段とを有することを特徴とする。通液型電
気二重層コンデンサを用いて脱塩処理を行う際には、導
電体層へのイオンの吸着量が、供給水入口側で比較的多
く、処理水出口側で少なくなる。このため、本発明で
は、再生工程において、洗浄用水を、出口側から入口側
に流すことによって、イオン性物質の溶出量が少ない清
浄な洗浄用水を用いて、導電体層を洗浄することができ
る。従って、導電体層からのイオン性物質の溶出を促進
するとともに、イオン性物質の導電体層への再吸着量を
最小限に抑え、洗浄効率を高めることができる。
層コンデンサの再生を行う際には、通液型電気二重層コ
ンデンサ内に供給水入口から処理水出口に向けて流入さ
せた洗浄用水を用いて、脱離イオン性物質を洗い流す。
本発明者は、再生工程において、洗浄用水の流通方向を
従来とは逆にする、すなわち洗浄用水を出口側から入口
側に向けて流すことによって、洗浄効率を高めることが
できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成
した。本発明の脱塩水製造方法は、通液型電気二重層コ
ンデンサに通電し、供給水を通水して処理水を取り出す
脱塩工程と、通液型電気二重層コンデンサの陽極側と陰
極側の電極を短絡または逆接続するとともに、洗浄用水
を処理水出口側から通液型電気二重層コンデンサに導入
し、洗浄排水を供給水入口側から排出する再生工程とを
有することを特徴とする。本発明の脱塩水製造装置は、
供給水入口と処理水出口とを有する通液型電気二重層コ
ンデンサと、通液型電気二重層コンデンサの処理水出口
に洗浄用水を供給する手段と、供給水入口から洗浄排水
を排出する手段とを有することを特徴とする。通液型電
気二重層コンデンサを用いて脱塩処理を行う際には、導
電体層へのイオンの吸着量が、供給水入口側で比較的多
く、処理水出口側で少なくなる。このため、本発明で
は、再生工程において、洗浄用水を、出口側から入口側
に流すことによって、イオン性物質の溶出量が少ない清
浄な洗浄用水を用いて、導電体層を洗浄することができ
る。従って、導電体層からのイオン性物質の溶出を促進
するとともに、イオン性物質の導電体層への再吸着量を
最小限に抑え、洗浄効率を高めることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の脱塩水製造装置の一実施形態を示す図
であり、ここに示す脱塩水製造装置１は、供給水入口２
ａと処理水出口２ｂとを有する通液型電気二重層コンデ
ンサ２と、通液型電気二重層コンデンサ２の処理水出口
２ｂに洗浄用水を供給する手段である洗浄用水供給経路
３と、供給水入口２ａから洗浄排水を排出する手段であ
る洗浄排水排出経路４とを有する。
図１は、本発明の脱塩水製造装置の一実施形態を示す図
であり、ここに示す脱塩水製造装置１は、供給水入口２
ａと処理水出口２ｂとを有する通液型電気二重層コンデ
ンサ２と、通液型電気二重層コンデンサ２の処理水出口
２ｂに洗浄用水を供給する手段である洗浄用水供給経路
３と、供給水入口２ａから洗浄排水を排出する手段であ
る洗浄排水排出経路４とを有する。
【０００６】通液型電気二重層コンデンサ２は、図２
（ａ）、（ｂ）に示すように、電気絶縁性多孔質通液性
シートからなるセパレータ５を挟んで高比表面積活性炭
を主材とする導電体層である活性炭層６、６を配置し、
これら活性炭層６、６の外側に集電極７、７を配置し、
さらにこれら集電極７、７の外側にガスケット８、８を
介して押え板９、９を配置してなる平板形状のものであ
る。
（ａ）、（ｂ）に示すように、電気絶縁性多孔質通液性
シートからなるセパレータ５を挟んで高比表面積活性炭
を主材とする導電体層である活性炭層６、６を配置し、
これら活性炭層６、６の外側に集電極７、７を配置し、
さらにこれら集電極７、７の外側にガスケット８、８を
介して押え板９、９を配置してなる平板形状のものであ
る。
【０００７】セパレータ５は、供給水が流通する通液路
となるものであり、ろ紙、多孔質高分子膜、織布、不織
布など、液体の通過が容易でかつ電気絶縁性を有する有
機質または無機質のシートからなるもので、その厚さと
しては、０．０１〜０．５ｍｍ程度、特に０．０２〜
０．３ｍｍ程度が好適とされる。
となるものであり、ろ紙、多孔質高分子膜、織布、不織
布など、液体の通過が容易でかつ電気絶縁性を有する有
機質または無機質のシートからなるもので、その厚さと
しては、０．０１〜０．５ｍｍ程度、特に０．０２〜
０．３ｍｍ程度が好適とされる。
【０００８】活性炭層６は、高比表面積活性炭を主材と
する層によって形成されたものである。高比表面積活性
炭とは、ＢＥＴ比表面積が１０００ｍ2 ／ｇ以上、好ま
しくは１５００ｍ2 ／ｇ以上、さらに好ましくは２００
０〜２５００ｍ2 ／ｇの活性炭を言う。ＢＥＴ比表面積
が余りに小さい場合では、イオン性物質を含む液体（原
水）を通したときのイオン性物質の除去率が低下する。
なお、ＢＥＴ比表面積が余りに大きくなると、イオン性
物質の除去率がかえって低下する傾向があるので、ＢＥ
Ｔ比表面積を必要以上に大きくする必要はない。
する層によって形成されたものである。高比表面積活性
炭とは、ＢＥＴ比表面積が１０００ｍ2 ／ｇ以上、好ま
しくは１５００ｍ2 ／ｇ以上、さらに好ましくは２００
０〜２５００ｍ2 ／ｇの活性炭を言う。ＢＥＴ比表面積
が余りに小さい場合では、イオン性物質を含む液体（原
水）を通したときのイオン性物質の除去率が低下する。
なお、ＢＥＴ比表面積が余りに大きくなると、イオン性
物質の除去率がかえって低下する傾向があるので、ＢＥ
Ｔ比表面積を必要以上に大きくする必要はない。
【０００９】活性炭層６を構成する活性炭の形状として
は、粉粒状、繊維状など任意のものが使用可能である。
粉粒状の場合には平板状またはシート状に成形して用
い、繊維状の場合には織布あるいは不織布に加工して用
いる。粉粒状活性炭を平板状またはシート状に成形して
用いた場合、繊維状の活性炭を織布あるいは不織布に加
工して用いる場合に比べ、コストの点で格段に有利にな
る。
は、粉粒状、繊維状など任意のものが使用可能である。
粉粒状の場合には平板状またはシート状に成形して用
い、繊維状の場合には織布あるいは不織布に加工して用
いる。粉粒状活性炭を平板状またはシート状に成形して
用いた場合、繊維状の活性炭を織布あるいは不織布に加
工して用いる場合に比べ、コストの点で格段に有利にな
る。
【００１０】粉粒状活性炭の平板状またはシート状への
成形については、例えば粉粒状活性炭をバインダー成分
（ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、カー
ボンブラック等）および／または分散媒（溶媒等）と混
合して板状に成形し、さらに必要に応じてこれを熱処理
することで行うことができる。なお、活性炭層６、６と
して平板状またはシート状のものを用いる場合には、必
要に応じこれに穿孔加工を施しておくこともできる。活
性炭層６の厚さとしては、０．１〜３ｍｍ程度、特に
０．５〜２ｍｍ程度とすることが好ましいものの、必ず
しもこの範囲内に限定されることはない。
成形については、例えば粉粒状活性炭をバインダー成分
（ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、カー
ボンブラック等）および／または分散媒（溶媒等）と混
合して板状に成形し、さらに必要に応じてこれを熱処理
することで行うことができる。なお、活性炭層６、６と
して平板状またはシート状のものを用いる場合には、必
要に応じこれに穿孔加工を施しておくこともできる。活
性炭層６の厚さとしては、０．１〜３ｍｍ程度、特に
０．５〜２ｍｍ程度とすることが好ましいものの、必ず
しもこの範囲内に限定されることはない。
【００１１】集電極７は、銅板、アルミニウム板、カー
ボン板、フォイル状グラファイトなどの電気良導体から
なるもので、活性炭層６と緊密に接触した状態に形成配
置されたものである。集電極７の厚さについては、特に
限定されないものの、０．１〜０．５ｍｍ程度のものが
好適とされる。なお、電圧の印加を容易にするため、集
電極７にはそれぞれ端子（リード）７ａが設けられてい
る。
ボン板、フォイル状グラファイトなどの電気良導体から
なるもので、活性炭層６と緊密に接触した状態に形成配
置されたものである。集電極７の厚さについては、特に
限定されないものの、０．１〜０．５ｍｍ程度のものが
好適とされる。なお、電圧の印加を容易にするため、集
電極７にはそれぞれ端子（リード）７ａが設けられてい
る。
【００１２】押え板９としては、樹脂などの電気絶縁性
で変形しにくい材料からなる平板が用いられている。こ
れら押え板９、９のうちの一方には、供給水が導入され
る液入口１０が形成され、また他方には処理水が導出さ
れる液出口１１が形成されている。また、両方の押え板
９、９には多数の固定用ボルト孔１２…が形成されてお
り、これらボルト孔１２、１２にはボルト１３が挿通さ
れナット１４によって締結されている。このような構成
により通液型電気二重層コンデンサ２は、各部材が押え
板９、９によって圧締された平板形状の構造のものとな
っている。なお、前記集電極７、７と押え板９、９との
間に設けられたガスケット８、８は、集電極７、７と押
え板９、９との間を液密に保持するための枠状のもので
ある。また、このようなガスケット８、８を設けるのに
代えて、押え板９、９側にシール機能を有する部材を設
けるようにしてもよい。
で変形しにくい材料からなる平板が用いられている。こ
れら押え板９、９のうちの一方には、供給水が導入され
る液入口１０が形成され、また他方には処理水が導出さ
れる液出口１１が形成されている。また、両方の押え板
９、９には多数の固定用ボルト孔１２…が形成されてお
り、これらボルト孔１２、１２にはボルト１３が挿通さ
れナット１４によって締結されている。このような構成
により通液型電気二重層コンデンサ２は、各部材が押え
板９、９によって圧締された平板形状の構造のものとな
っている。なお、前記集電極７、７と押え板９、９との
間に設けられたガスケット８、８は、集電極７、７と押
え板９、９との間を液密に保持するための枠状のもので
ある。また、このようなガスケット８、８を設けるのに
代えて、押え板９、９側にシール機能を有する部材を設
けるようにしてもよい。
【００１３】本実施形態の脱塩水製造装置１において、
洗浄用水供給経路３は、通液型電気二重層コンデンサ２
の処理水出口２ｂ側に接続されており、図示せぬ供給源
から供給された洗浄用水を、処理水出口２ｂ側から通液
型電気二重層コンデンサ２内に供給できるようにされて
いる。洗浄排水排出経路４は、通液型電気二重層コンデ
ンサ２の供給水入口２ａ側に接続されており、通液型電
気二重層コンデンサ２からの洗浄排水を、供給水入口２
ａ側から系外に排出できるようになっている。
洗浄用水供給経路３は、通液型電気二重層コンデンサ２
の処理水出口２ｂ側に接続されており、図示せぬ供給源
から供給された洗浄用水を、処理水出口２ｂ側から通液
型電気二重層コンデンサ２内に供給できるようにされて
いる。洗浄排水排出経路４は、通液型電気二重層コンデ
ンサ２の供給水入口２ａ側に接続されており、通液型電
気二重層コンデンサ２からの洗浄排水を、供給水入口２
ａ側から系外に排出できるようになっている。
【００１４】上記脱塩水製造装置１を用いた場合を例と
して本発明の脱塩水製造方法の一実施形態を説明する。
送水ポンプＰ１を用いて、供給水を導入経路１５を通し
て通液型電気二重層コンデンサ２に導入するとともに、
集電極７への通電を開始し、以下に示す処理過程を経て
供給水中のイオン性物質を除去する。
して本発明の脱塩水製造方法の一実施形態を説明する。
送水ポンプＰ１を用いて、供給水を導入経路１５を通し
て通液型電気二重層コンデンサ２に導入するとともに、
集電極７への通電を開始し、以下に示す処理過程を経て
供給水中のイオン性物質を除去する。
【００１５】この処理過程を、供給水に含まれるイオン
性物質が塩化ナトリウムであり、前記高表面積の導電体
層が活性炭層６である場合を例にして図３（ａ）、
（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、電
圧印加時において、供給水中のナトリウムイオンは陰極
側の集電極７に接する活性炭層６に電気的に吸着され、
塩素イオンは陽極側の集電極７に接する活性炭層６に電
気的に吸着され、塩濃度が低い処理水が得られる。（以
下、供給水中のイオン性物質を活性炭層６に吸着させる
工程を脱塩工程という）
性物質が塩化ナトリウムであり、前記高表面積の導電体
層が活性炭層６である場合を例にして図３（ａ）、
（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、電
圧印加時において、供給水中のナトリウムイオンは陰極
側の集電極７に接する活性炭層６に電気的に吸着され、
塩素イオンは陽極側の集電極７に接する活性炭層６に電
気的に吸着され、塩濃度が低い処理水が得られる。（以
下、供給水中のイオン性物質を活性炭層６に吸着させる
工程を脱塩工程という）
【００１６】この脱塩工程においては、供給水中のイオ
ンが、供給水が供給水入口２ａ側から処理水出口２ｂ側
に向けて通過する過程で活性炭層６に吸着されるため、
その濃度は、供給水入口２ａ側から処理水出口２ｂ側に
かけて徐々に低くなる。このため、活性炭層６へのイオ
ンの吸着量は、供給水入口２ａ側で比較的多く、処理水
出口２ｂ側で少なくなる。すなわちイオンの多くは供給
水入口２ａ側に近い位置に吸着することになる。
ンが、供給水が供給水入口２ａ側から処理水出口２ｂ側
に向けて通過する過程で活性炭層６に吸着されるため、
その濃度は、供給水入口２ａ側から処理水出口２ｂ側に
かけて徐々に低くなる。このため、活性炭層６へのイオ
ンの吸着量は、供給水入口２ａ側で比較的多く、処理水
出口２ｂ側で少なくなる。すなわちイオンの多くは供給
水入口２ａ側に近い位置に吸着することになる。
【００１７】通液型電気二重層コンデンサ２において
は、通水を長時間続けると、活性炭層６、６に対するイ
オンの吸着が飽和に近づき、処理水の塩化ナトリウム濃
度が高くなる。このため、図３（ｂ）に示すように、吸
着飽和に達する前に陽極側と陰極側との集電極７、７を
短絡（ショート）または逆接続することによって、活性
炭層６、６に吸着されていたナトリムイオンおよび塩素
イオンを脱離させる。（以下、陽極側と陰極側との短絡
または逆接続によりイオン性物質を脱離させる工程を再
生工程という）
は、通水を長時間続けると、活性炭層６、６に対するイ
オンの吸着が飽和に近づき、処理水の塩化ナトリウム濃
度が高くなる。このため、図３（ｂ）に示すように、吸
着飽和に達する前に陽極側と陰極側との集電極７、７を
短絡（ショート）または逆接続することによって、活性
炭層６、６に吸着されていたナトリムイオンおよび塩素
イオンを脱離させる。（以下、陽極側と陰極側との短絡
または逆接続によりイオン性物質を脱離させる工程を再
生工程という）
【００１８】この再生工程においては、洗浄用水供給経
路３を用いて、図示せぬ供給源から供給された市水など
の洗浄用水を、処理水出口２ｂ側から通液型電気二重層
コンデンサ２内に供給する。洗浄用水は、処理水出口２
ｂ側から供給水入口２ａ側に向かって流れ、この過程
で、脱離したイオン性物質を洗い流し、洗浄排水として
供給水入口２ａ側の洗浄排水排出経路４を通して系外に
排出される。この再生工程においては、洗浄用水が、イ
オン性物質吸着量の少ない処理水出口２ｂ側から、吸着
量の多い供給水入口２ａ側に向かって流れるため、洗浄
用水へのイオン性物質の溶出量は、出口２ｂ側で比較的
少なく、かつ入口２ａ側で多くなる。
路３を用いて、図示せぬ供給源から供給された市水など
の洗浄用水を、処理水出口２ｂ側から通液型電気二重層
コンデンサ２内に供給する。洗浄用水は、処理水出口２
ｂ側から供給水入口２ａ側に向かって流れ、この過程
で、脱離したイオン性物質を洗い流し、洗浄排水として
供給水入口２ａ側の洗浄排水排出経路４を通して系外に
排出される。この再生工程においては、洗浄用水が、イ
オン性物質吸着量の少ない処理水出口２ｂ側から、吸着
量の多い供給水入口２ａ側に向かって流れるため、洗浄
用水へのイオン性物質の溶出量は、出口２ｂ側で比較的
少なく、かつ入口２ａ側で多くなる。
【００１９】洗浄用水の流量は、ＳＶ（通液型電気二重
層コンデンサ２の内容量に対する洗浄用水の流量）が５
〜１０ｈｒ-1となるように設定するのが好ましい。この
流量が上記範囲未満であると活性炭層６上にイオン性物
質が残留しやすくなり、上記範囲を越えると洗浄用水の
所要量が多くなり運転コストが増大する。再生工程終了
後、再び集電極７への通電を再開し、上記処理過程（脱
塩工程）で脱塩処理を行う。
層コンデンサ２の内容量に対する洗浄用水の流量）が５
〜１０ｈｒ-1となるように設定するのが好ましい。この
流量が上記範囲未満であると活性炭層６上にイオン性物
質が残留しやすくなり、上記範囲を越えると洗浄用水の
所要量が多くなり運転コストが増大する。再生工程終了
後、再び集電極７への通電を再開し、上記処理過程（脱
塩工程）で脱塩処理を行う。
【００２０】本実施形態では、再生工程において、洗浄
用水を、処理水出口２ｂ側から通液型電気二重層コンデ
ンサ２内に供給し、洗浄排水を供給水入口２ａ側から排
出する。この再生工程においては、洗浄用水を、イオン
性物質吸着量の少ない出口２ｂ側から供給することがで
きるため、イオン性物質の溶出量が少ない清浄な洗浄用
水を用いて、活性炭層６を洗浄することができる。この
ため、活性炭層６からのイオン性物質の溶出を促進する
とともに、イオン性物質の活性炭層６への再吸着量を最
小限に抑えることができる。従って、再生工程における
洗浄効率を向上させ、脱塩工程において脱塩処理効率が
低下するのを未然に防ぎ、処理水質を高く維持すること
ができる。
用水を、処理水出口２ｂ側から通液型電気二重層コンデ
ンサ２内に供給し、洗浄排水を供給水入口２ａ側から排
出する。この再生工程においては、洗浄用水を、イオン
性物質吸着量の少ない出口２ｂ側から供給することがで
きるため、イオン性物質の溶出量が少ない清浄な洗浄用
水を用いて、活性炭層６を洗浄することができる。この
ため、活性炭層６からのイオン性物質の溶出を促進する
とともに、イオン性物質の活性炭層６への再吸着量を最
小限に抑えることができる。従って、再生工程における
洗浄効率を向上させ、脱塩工程において脱塩処理効率が
低下するのを未然に防ぎ、処理水質を高く維持すること
ができる。
【００２１】これに対し、洗浄用水を、入口２ａ側から
出口２ｂ側に向けて流す場合には、入口２ａ側において
イオン性物質の溶出量が多くなるため、洗浄用水が出口
２ｂ側に向けて流れる過程で、活性炭層６に対し化学的
または物理的に再吸着するイオン性物質量が多くなりや
すい。このため、再生工程における脱離効率が低くな
り、脱塩工程において脱塩処理効率の低下が起こりやす
くなる。
出口２ｂ側に向けて流す場合には、入口２ａ側において
イオン性物質の溶出量が多くなるため、洗浄用水が出口
２ｂ側に向けて流れる過程で、活性炭層６に対し化学的
または物理的に再吸着するイオン性物質量が多くなりや
すい。このため、再生工程における脱離効率が低くな
り、脱塩工程において脱塩処理効率の低下が起こりやす
くなる。
【００２２】本発明では、通液型電気二重層コンデンサ
として、図４に示すものを用いることもできる。ここに
示す通液型電気二重層コンデンサは、末端プレート２３
１、２３２と、絶縁層２３５、２３６と、片面末端電極
２３３、２３４と、両面中間電極２３７〜２４３とを有
する。片面末端電極２３３、２３４、両面中間電極２３
７〜２４３は、チタンシートからなる集電極の片面また
は両面に導電性エポキシなどのバインダで導電体（活性
炭等）シートが接合されて形成されている。この通液型
電気二重層コンデンサを使用する際には、これら電極
を、配列方向に交互に陰極および陽極とし、被処理水
を、孔２６１、２６２を通して第１の処理室２５０に流
入させ（矢印Ａ）、イオン性物質を電極２３３、２３７
に吸着させ、次いで処理室２５０からの導出水を電極２
３７の孔２６３を通して下方に隣接する処理室に導入し
（矢印Ｂ）、以下、矢印Ｃ〜Ｇに示すように各処理室を
連続的に通過させ、処理水を孔２６４、２６５、２６６
を通して導出する（矢印Ｈ）。
として、図４に示すものを用いることもできる。ここに
示す通液型電気二重層コンデンサは、末端プレート２３
１、２３２と、絶縁層２３５、２３６と、片面末端電極
２３３、２３４と、両面中間電極２３７〜２４３とを有
する。片面末端電極２３３、２３４、両面中間電極２３
７〜２４３は、チタンシートからなる集電極の片面また
は両面に導電性エポキシなどのバインダで導電体（活性
炭等）シートが接合されて形成されている。この通液型
電気二重層コンデンサを使用する際には、これら電極
を、配列方向に交互に陰極および陽極とし、被処理水
を、孔２６１、２６２を通して第１の処理室２５０に流
入させ（矢印Ａ）、イオン性物質を電極２３３、２３７
に吸着させ、次いで処理室２５０からの導出水を電極２
３７の孔２６３を通して下方に隣接する処理室に導入し
（矢印Ｂ）、以下、矢印Ｃ〜Ｇに示すように各処理室を
連続的に通過させ、処理水を孔２６４、２６５、２６６
を通して導出する（矢印Ｈ）。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の効果を具体例を挙げて明確化
する。 （実施例１）図１に示す脱塩水製造装置１を用いて脱塩
水の製造を行った。装置仕様および処理条件は以下の通
りとした。 通液型電気二重層コンデンサ２：電極面積：１３０００
ｃｍ2×２５０枚（陽極側および陰極側がそれぞれ１２
５枚ずつ） 印加電圧：１．３Ｖ（電流値：０．１〜０．２Ａ） 再生工程における短絡頻度（陽極側の集電極７と陰極側
の集電極７とを短絡させる頻度）：１回／９０分（１回
ごとに陽極側と陰極側とを転極させた）
する。 （実施例１）図１に示す脱塩水製造装置１を用いて脱塩
水の製造を行った。装置仕様および処理条件は以下の通
りとした。 通液型電気二重層コンデンサ２：電極面積：１３０００
ｃｍ2×２５０枚（陽極側および陰極側がそれぞれ１２
５枚ずつ） 印加電圧：１．３Ｖ（電流値：０．１〜０．２Ａ） 再生工程における短絡頻度（陽極側の集電極７と陰極側
の集電極７とを短絡させる頻度）：１回／９０分（１回
ごとに陽極側と陰極側とを転極させた）
【００２４】本実施例では、供給水として市水を用いて
脱塩水の製造を行った。再生工程においては、洗浄用水
供給経路３からの洗浄用水を用いてイオン性物質を排出
し、洗浄排水を洗浄排水排出経路４を通して排出した。
洗浄用水の流量は、ＳＶ（通液型電気二重層コンデンサ
２の内容量に対する洗浄用水の流量）が５ｈｒ-1となる
ように設定した。供給水には、導電率が１７．３ｍＳ／
ｍであるものを使用した。
脱塩水の製造を行った。再生工程においては、洗浄用水
供給経路３からの洗浄用水を用いてイオン性物質を排出
し、洗浄排水を洗浄排水排出経路４を通して排出した。
洗浄用水の流量は、ＳＶ（通液型電気二重層コンデンサ
２の内容量に対する洗浄用水の流量）が５ｈｒ-1となる
ように設定した。供給水には、導電率が１７．３ｍＳ／
ｍであるものを使用した。
【００２５】通水開始後、１ヶ月の時点における通液型
電気二重層コンデンサ２からの流出水（処理水）、およ
び通液型電気二重層コンデンサ２への流入水（供給水）
の導電率を測定した結果を表１に示す。またこれら導電
率から算出したイオン性物質除去率を表１に併せて示
す。なお導電率は、再生工程後、５分間が経過した時点
で測定した。
電気二重層コンデンサ２からの流出水（処理水）、およ
び通液型電気二重層コンデンサ２への流入水（供給水）
の導電率を測定した結果を表１に示す。またこれら導電
率から算出したイオン性物質除去率を表１に併せて示
す。なお導電率は、再生工程後、５分間が経過した時点
で測定した。
【００２６】（実施例２）洗浄用水の流量を、ＳＶ（通
液型電気二重層コンデンサ２の内容量に対する洗浄用水
の流量）が１０ｈｒ-1となるように設定すること以外は
実施例１と同様にして脱塩水を製造した。通水開始後、
１ヶ月の時点における流出水および流入水の導電率の測
定結果、およびイオン性物質除去率を表１に併せて示
す。
液型電気二重層コンデンサ２の内容量に対する洗浄用水
の流量）が１０ｈｒ-1となるように設定すること以外は
実施例１と同様にして脱塩水を製造した。通水開始後、
１ヶ月の時点における流出水および流入水の導電率の測
定結果、およびイオン性物質除去率を表１に併せて示
す。
【００２７】（比較例）再生工程において、洗浄用水を
入口２ａ側から出口２ｂ側に向けて流すこと以外は実施
例１、２と同様にして入水を製造した。通水開始後、１
ヶ月の時点における流出水および流入水の導電率の測定
結果、およびイオン性物質除去率を表１に併せて示す。
入口２ａ側から出口２ｂ側に向けて流すこと以外は実施
例１、２と同様にして入水を製造した。通水開始後、１
ヶ月の時点における流出水および流入水の導電率の測定
結果、およびイオン性物質除去率を表１に併せて示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１より、再生工程において、洗浄用水を
入口２ａ側から出口２ｂ側に流す比較例に比べ、出口２
ｂ側から入口２ａ側に流す実施例１，２では、脱塩処理
効率が低下するのを防ぎ、処理水質を高く維持すること
ができたことがわかる。
入口２ａ側から出口２ｂ側に流す比較例に比べ、出口２
ｂ側から入口２ａ側に流す実施例１，２では、脱塩処理
効率が低下するのを防ぎ、処理水質を高く維持すること
ができたことがわかる。
【００３０】
【発明の効果】本発明では、再生工程において、洗浄用
水を処理水出口側から通液型電気二重層コンデンサ内に
供給し、洗浄排水を供給水入口側から排出する。この再
生工程においては、洗浄用水を、イオン性物質吸着量の
少ない出口側から供給することができるため、イオン性
物質の溶出量が少ない清浄な洗浄用水を用いて、活性炭
層を洗浄することができる。このため、活性炭層からの
イオン性物質の溶出を促進するとともに、イオン性物質
の活性炭層への再吸着量を最小限に抑えることができ
る。従って、再生工程における洗浄効率を向上させ、脱
塩工程において脱塩処理効率が低下するのを未然に防
ぎ、処理水質を高く維持することができる。
水を処理水出口側から通液型電気二重層コンデンサ内に
供給し、洗浄排水を供給水入口側から排出する。この再
生工程においては、洗浄用水を、イオン性物質吸着量の
少ない出口側から供給することができるため、イオン性
物質の溶出量が少ない清浄な洗浄用水を用いて、活性炭
層を洗浄することができる。このため、活性炭層からの
イオン性物質の溶出を促進するとともに、イオン性物質
の活性炭層への再吸着量を最小限に抑えることができ
る。従って、再生工程における洗浄効率を向上させ、脱
塩工程において脱塩処理効率が低下するのを未然に防
ぎ、処理水質を高く維持することができる。
【図１】 本発明の脱塩水製造装置の一実施形態の概
略構成を示す図である。
略構成を示す図である。
【図２】 通液型電気二重層コンデンサの概略構成を
示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は側断面図
である。
示す図であり、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は側断面図
である。
【図３】 （ａ）、（ｂ）は図２に示した通液型電気
二重層コンデンサの処理原理を説明するための図であ
る。
二重層コンデンサの処理原理を説明するための図であ
る。
【図４】 通液型電気二重層コンデンサの他の例を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
１・・・脱塩水製造装置、２・・・通液型電気二重層コンデン
サ、２ａ・・・供給水入口、２ｂ・・・処理水出口、３・・・洗
浄用水供給経路、４・・・洗浄排水排出経路
サ、２ａ・・・供給水入口、２ｂ・・・処理水出口、３・・・洗
浄用水供給経路、４・・・洗浄排水排出経路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松下 聿宏 東京都新宿区西新宿３丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D061 DA02 DA05 DA08 DB13 DC13 DC19 EA02 EB01 EB04 EB05 EB12 EB17 EB19 EB23 EB27 EB28 EB29 EB31 GC16
Claims (2)
- 【請求項１】 通液型電気二重層コンデンサに通電
し、供給水を通水して処理水を取り出す脱塩工程と、 通液型電気二重層コンデンサの陽極側と陰極側の電極を
短絡または逆接続するとともに、洗浄用水を処理水出口
側から通液型電気二重層コンデンサに導入し、洗浄排水
を供給水入口側から排出する再生工程とを有することを
特徴とする脱塩水製造方法。 - 【請求項２】 供給水入口と処理水出口とを有する通
液型電気二重層コンデンサと、 通液型電気二重層コンデンサの処理水出口に洗浄用水を
供給する手段と、 供給水入口から洗浄排水を排出する手段とを有すること
を特徴とする脱塩水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149998A JP2002336863A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 脱塩水製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001149998A JP2002336863A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 脱塩水製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002336863A true JP2002336863A (ja) | 2002-11-26 |
Family
ID=18995097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001149998A Withdrawn JP2002336863A (ja) | 2001-05-18 | 2001-05-18 | 脱塩水製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002336863A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000418A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 海水の淡水化装置及びシステム |
| WO2017122520A1 (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
| WO2018083849A1 (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-11 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
| JP6385619B1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-09-05 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置、水処理システム、水処理装置の組立方法及び水処理方法 |
| WO2018179717A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置、水処理システム、水処理装置の組立方法及び水処理方法 |
| JP2019209297A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社クラレ | 通液型キャパシタの運転方法 |
-
2001
- 2001-05-18 JP JP2001149998A patent/JP2002336863A/ja not_active Withdrawn
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10941056B2 (en) | 2016-01-12 | 2021-03-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Water treatment device and water treatment method |
| CN108430934A (zh) * | 2016-01-12 | 2018-08-21 | 三菱电机株式会社 | 水处理装置及水处理方法 |
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| CN109890765A (zh) * | 2016-11-02 | 2019-06-14 | 三菱电机株式会社 | 水处理装置及水处理方法 |
| JP6395952B1 (ja) * | 2016-11-02 | 2018-09-26 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
| US10961135B2 (en) | 2016-11-02 | 2021-03-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Water treatment apparatus and water treatment method |
| CN110461775A (zh) * | 2017-03-28 | 2019-11-15 | 三菱电机株式会社 | 水处理装置、水处理系统、水处理装置的组装方法及水处理方法 |
| JP6385619B1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-09-05 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置、水処理システム、水処理装置の組立方法及び水処理方法 |
| WO2018179717A1 (ja) * | 2017-03-28 | 2018-10-04 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置、水処理システム、水処理装置の組立方法及び水処理方法 |
| CN110461775B (zh) * | 2017-03-28 | 2022-10-21 | 三菱电机株式会社 | 水处理装置、水处理系统、水处理装置的组装方法及水处理方法 |
| US11667551B2 (en) | 2017-03-28 | 2023-06-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Water treatment device, water treatment system, method of assembling water treatment device, and water treatment method |
| JP2019209297A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社クラレ | 通液型キャパシタの運転方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |