JP2002336864A - Desalted water making method and desalted water making apparatus - Google Patents

Desalted water making method and desalted water making apparatus

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JP2002336864A
JP2002336864A JP2001141972A JP2001141972A JP2002336864A JP 2002336864 A JP2002336864 A JP 2002336864A JP 2001141972 A JP2001141972 A JP 2001141972A JP 2001141972 A JP2001141972 A JP 2001141972A JP 2002336864 A JP2002336864 A JP 2002336864A
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Japan
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water
chamber
electric double
concentrated water
concentration chamber
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Application number
JP2001141972A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nomura
誠 埜村
Nobuhiro Oda
信博 織田
Nobuhiro Matsushita
聿宏 松下
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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    • Y02A20/124Water desalination

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a desalted water making method capable of preventing scale deposition at a concentration chamber and also capable of keeping the treating efficiency for obtaining the desalted water from raw water in a good state. SOLUTION: In the desalted water making method, raw water is supplied to a continuous electrically deionizing unit 30 having the concentration chamber 35 and a dilution chamber 36, and desalted water is collected from the dilution chamber 36, and the concentrated water discharged from a concentration chamber 35 outlet is circulated to a concentration chamber 35 inlet. When the hardness of the concentrated water is higher than a previously set reference value, the effluent obtained by passing the concentrated water through a flow-through type electric double-layer capacitor 2 is circulated to the concentration chamber 35 inlet.

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、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製造方法および装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the supply of water for boilers in power plants, the production of semiconductors, the production of pure water used for fuel cell power generation, the production and circulation of water for cooling towers, and the collection of various wastewaters. The present invention relates to a method and an apparatus for producing desalinated water used.

【0002】[0002]

【従来の技術】脱塩水やいわゆる純水は、半導体製造工
場、原子力発電所、燃料電池発電装置等で広く使用され
ている。かかる脱塩水や純水の製造方法として、電極の
間に複数のアニオン交換膜およびカチオン交換膜を交互
に配置して濃縮室と希釈室とを交互に形成し、前記希釈
室にアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを混合した
状態で充填する連続式電気脱イオン装置が知られている
(特開昭61−107906号公報)。
2. Description of the Related Art Demineralized water and so-called pure water are widely used in semiconductor manufacturing plants, nuclear power plants, fuel cell power generators and the like. As a method for producing such desalted water or pure water, a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes are alternately arranged between electrodes to form a concentration chamber and a dilution chamber alternately, and an anion exchange resin is provided in the dilution chamber. 2. Description of the Related Art A continuous electrodeionization apparatus for filling a mixture with a cation exchange resin in a mixed state is known (JP-A-61-107906).

【0003】このような連続式電気脱イオン装置による
水の脱イオン作用について、図6を用いて説明する。図
6において、印加電流電位は(+)と(−)とで表す。
本例において符号30は連続式電気脱イオン装置であ
り、この連続式電気脱イオン装置30は、アニオン交換
膜31とカチオン交換膜32との間で濃縮室35aが、
カチオン交換膜32とアニオン交換膜で33との間で希
釈室36が、アニオン交換膜33とカチオン交換膜34
との間で濃縮室35bが形成され、以下、同様にして希
釈室(図示せず)と濃縮室(図示せず)とが交互に形成
されている。そして、希釈室36内には、カチオン交換
樹脂37とアニオン交換樹脂38との混合樹脂が充填さ
れている。希釈室36の充填物は、電気良導体であれば
よいが、イオン交換樹脂が好ましい。イオン交換樹脂と
しては、例えばジビニルベンゼンで架橋したスチレン重
合体に、陽イオン交換樹脂の場合はスルホン酸基を、陰
イオン交換樹脂の場合は4級アンモニウム基を導入した
ものが挙げられ、粒状、粉末状、繊維状、膜状のもの等
を用いることができる。
[0003] The deionization of water by such a continuous electrodeionization apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the applied current potential is represented by (+) and (−).
In this example, reference numeral 30 denotes a continuous electrodeionization device, and the continuous electrodeionization device 30 includes a concentration chamber 35a between an anion exchange membrane 31 and a cation exchange membrane 32.
A dilution chamber 36 is provided between the cation exchange membrane 32 and the anion exchange membrane 33 to form an anion exchange membrane 33 and a cation exchange membrane 34.
A concentration chamber 35b is formed between the two, and a dilution chamber (not shown) and a concentration chamber (not shown) are formed alternately in the same manner. The dilution chamber 36 is filled with a mixed resin of a cation exchange resin 37 and an anion exchange resin 38. The filling of the dilution chamber 36 may be any good electric conductor, but is preferably an ion exchange resin. Examples of the ion exchange resin include, for example, those obtained by introducing a sulfonic acid group in the case of a cation exchange resin and a quaternary ammonium group in the case of an anion exchange resin to a styrene polymer crosslinked with divinylbenzene. Powdery, fibrous, film-like materials and the like can be used.

【0004】原水中のイオンを、Na+ およびCl-
よって代表して示すと、希釈室36に入ったイオンは親
和力、濃度および移動度に基づいてイオン交換樹脂3
7、38と反応する。イオンは電位の傾きの方向に樹脂
中を移動し、さらに膜32または33を横切って移動
し、全ての室において電荷の中和が保たれる。そして、
膜の半浸透特性のため、並びに電位の傾きの方向性のた
めに、溶液中のイオンは希釈室36では減少し、隣の濃
縮室35a、35bでは濃縮されることになる。このた
め、希釈室36から脱イオン水が回収される。連続式電
気脱イオン装置は、イオン交換樹脂のように化学的な再
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った優れた効果を奏する。
When ions in raw water are represented by Na + and Cl , ions entering the dilution chamber 36 are ion-exchange resin 3 based on affinity, concentration and mobility.
Reacts with 7,38. The ions move through the resin in the direction of the potential gradient, and further across the membrane 32 or 33, keeping charge neutralization in all chambers. And
Due to the semi-osmotic properties of the membrane and the direction of the potential gradient, the ions in the solution are reduced in the dilution chamber 36 and concentrated in the adjacent concentration chambers 35a and 35b. Therefore, deionized water is recovered from the dilution chamber 36. The continuous electrodeionization apparatus does not require chemical regeneration like an ion-exchange resin, can perform perfect continuous water sampling, and has an excellent effect that extremely high-purity water can be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
連続式電気脱イオン装置30にあっては、単に原水を通
液するだけでは濃縮室から導出された濃縮水を製造ライ
ンの系外に排出することになり、原水から脱塩水を得る
ための処理効率が悪く、コストや生産性に劣るといった
課題があった。
By the way, in such a continuous electrodeionization apparatus 30, the concentrated water derived from the concentration chamber is discharged to the outside of the production line simply by passing the raw water. Therefore, there is a problem that the treatment efficiency for obtaining the desalinated water from the raw water is poor, and the cost and productivity are poor.

【0006】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、濃縮室でのスケール析出
を防止し、かつ原水から脱塩水を得るための処理効率を
良好な状態に維持し得る脱塩水製造方法と、この方法を
実施するのに好適な脱塩水製造装置とを提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to prevent scale precipitation in a concentration chamber and maintain a good treatment efficiency for obtaining desalinated water from raw water. It is an object of the present invention to provide a desalinated water producing method which can be performed and a desalinated water producing apparatus suitable for performing the method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の脱塩水製造方法
では、濃縮室と希釈室とを有する連続式電気脱イオン装
置に原水を供給し、希釈室から脱塩水を採水し、濃縮室
出口から排出される濃縮水を濃縮室入口に循環する脱塩
水製造方法であって、濃縮水の硬度が予め設定した基準
値より高い場合は濃縮水を通液型電気二重層コンデンサ
に通液して得られた流出水を濃縮室入口に循環すること
を前記課題の解決手段とした。
In the method for producing demineralized water according to the present invention, raw water is supplied to a continuous electrodeionization apparatus having a concentration chamber and a dilution chamber, and demineralized water is sampled from the dilution chamber. A method for producing desalinated water in which concentrated water discharged from an outlet is circulated to an inlet of a concentrated chamber, wherein when the hardness of the concentrated water is higher than a predetermined reference value, the concentrated water is passed through a liquid-type electric double layer condenser. Circulating the effluent obtained as described above to the inlet of the concentrating chamber is a means for solving the above-mentioned problem.

【0008】この製造方法によれば、濃縮室から導出さ
れた濃縮水の硬度が基準値より高い場合に、この濃縮水
を通液型電気二重層コンデンサに通液して処理を行い、
得られた処理水を前記濃縮室に循環させるので、濃縮室
に循環される濃縮水は常に基準値より低い硬度のものと
なり、したがって濃縮室における硬度成分によるスケー
ル析出が防止される。
According to this manufacturing method, when the hardness of the concentrated water led out of the concentration chamber is higher than the reference value, the concentrated water is passed through the liquid-type electric double layer condenser for processing.
Since the obtained treated water is circulated to the concentrating chamber, the concentrated water circulated to the concentrating chamber always has a hardness lower than the reference value, and therefore, scale precipitation due to the hardness component in the concentrating chamber is prevented.

【0009】本発明の脱塩水製造装置では、原水流入
口、脱塩水流出口、濃縮室、および希釈室を有する連続
式電気脱イオン装置と、通液型電気二重層コンデンサ
と、濃縮室出口から排出される濃縮水を濃縮室入口に循
環する第1の循環手段と、濃縮水を濃縮室出口、通液型
電気二重層コンデンサ、濃縮室入口の順に循環する第2
の循環手段と、濃縮水の硬度を測定する手段と、硬度測
定値に基づき第1および第2の循環手段への通液を制御
する手段を有することを前記課題の解決手段とした。
In the apparatus for producing desalinated water of the present invention, a continuous electrodeionization apparatus having a raw water inlet, a desalinated water outlet, a concentration chamber, and a dilution chamber, a flow-through electric double layer condenser, A first circulating means for circulating the discharged concentrated water to the concentration chamber inlet, and a second means for circulating the concentrated water in the order of the concentration chamber outlet, the flow-through type electric double layer condenser, and the concentration chamber inlet.
And a means for measuring the hardness of the concentrated water and a means for controlling the flow of liquid to the first and second circulation means based on the measured hardness value.

【0010】この製造装置によれば、循環路中に設けた
通液型電気二重層コンデンサの入口側に硬度検出手段を
設けたので、濃縮室から導出された濃縮水の硬度が高い
場合に、この濃縮水を通液型電気二重層コンデンサに通
液して硬度成分を除去して前記濃縮室に循環させるよう
にでき、濃縮室における硬度成分によるスケール析出が
防止される。
According to this manufacturing apparatus, since the hardness detecting means is provided on the inlet side of the flow-through type electric double layer condenser provided in the circulation path, when the hardness of the concentrated water led out from the concentration chamber is high, This concentrated water is passed through a liquid-type electric double layer condenser to remove the hardness component and to circulate the concentrated component in the concentration chamber, thereby preventing scale precipitation due to the hardness component in the concentration chamber.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明者は、前記課題を解決するべく、鋭意研究した結
果以下のような知見を得た。すなわち、図7に示すよう
にその濃縮室35から導出された濃縮水Cを、その一部
を排出し、残部を濃縮室35に循環させることができ
る。すなわち、例えば従来では毎時1300リットルの
原水を連続式電気脱イオン装置30に通液し、希釈水D
を毎時1000リットル、濃縮水Cを毎時300リット
ル生成し、この濃縮水Cの全量を製造ラインの系外に排
出していたのを、図7に示した例では、濃縮水300リ
ットルのうち100リットルは排出し、200リットル
を濃縮室35に循環させる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The present inventor has earnestly studied to solve the above-mentioned problems, and has obtained the following findings. That is, as shown in FIG. 7, a part of the concentrated water C led out from the concentration chamber 35 can be discharged, and the remaining part can be circulated to the concentration chamber 35. That is, for example, conventionally, 1300 liters of raw water per hour is passed through the continuous electrodeionization apparatus 30, and the dilution water D
1000 liters / hour and 300 liters / hour of concentrated water C, and the entire amount of the concentrated water C was discharged out of the production line. In the example shown in FIG. The liter is discharged and 200 liters are circulated to the concentration chamber 35.

【0012】その結果、原水1100リットルを連続式
電気脱イオン装置30に通液し、そのうちの100リッ
トルを循環された濃縮水Cとともに濃縮室35に流入さ
せ、1000リットルを希釈室36に流入させることに
より、希釈水Dを毎時1000リットル生成することが
できるようになる。したがって、従来では原水1300
リットルから1000リットルの希釈水Dを得ていたの
に対し、図7に示したようにすれば、原水1100リッ
トルから1000リットルの希釈水Dを得ることができ
るようになる。
As a result, 1100 liters of raw water is passed through the continuous electrodeionization apparatus 30, 100 liters of which are flowed into the concentration chamber 35 together with the circulated concentrated water C, and 1000 liters are flowed into the dilution chamber 36. This makes it possible to produce 1000 liters of dilution water D per hour. Therefore, conventionally, raw water 1300
While 1000 liters of dilution water D is obtained from 1 liter, according to the method shown in FIG. 7, dilution water D of 1100 liters of raw water to 1000 liters can be obtained.

【0013】しかしながら、このようにしても、濃縮水
Cを循環させていることにより、これを原水で希釈して
いても、濃縮室35において硬度成分(Caイオン、M
gイオン)が濃縮されることなどによってスケールが析
出してしまい、このスケール障害のため処理効率が低下
するとともに、安定運転が損なわれてしまうことがあっ
た。
However, even in this case, since the concentrated water C is circulated, even if the concentrated water C is diluted with raw water, the hardness component (Ca ion, M
(g ions) are concentrated, and scale is deposited. This scale hindrance sometimes lowers processing efficiency and impairs stable operation.

【0014】そこで、このような不都合を解消するた
め、本発明に至った。図1は本発明の脱塩水製造装置の
一実施形態例を示す図であり、図1中符号1は脱塩水製
造装置である。この脱塩水製造装置1は、前述したよう
に希釈室36と濃縮室35とを有した連続式電気脱イオ
ン装置30と、通液型電気二重層コンデンサ2と、この
通液型電気二重層コンデンサ2の入口側に設けられた硬
度検出手段3とを備えてなるものである。連続式電気脱
イオン装置30は、図6を用いて脱イオン作用を説明し
た従来のものと同一構成のもので、その濃縮室36の出
口から導出された濃縮水Cを、該濃縮室36の入口側に
循環させる循環路4を備えたものである。なお、この循
環路4中には送液ポンプPが設けられている。
The present invention has been made to solve such inconvenience. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a desalinated water producing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a desalinated water producing apparatus. As described above, the desalinated water producing apparatus 1 includes a continuous electric deionization apparatus 30 having the dilution chamber 36 and the concentration chamber 35, the liquid-flow type electric double layer condenser 2, and the liquid-flow type electric double layer condenser. 2 and a hardness detecting means 3 provided on the inlet side. The continuous electrodeionization apparatus 30 has the same configuration as that of the conventional one described for the deionization action with reference to FIG. It has a circulation path 4 that circulates on the inlet side. Note that a liquid feed pump P is provided in the circulation path 4.

【0015】通液型電気二重層コンデンサ2は、間に通
液路を挟んで2つの高比表面積の導電体層を有し、これ
らの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り、原水中の
イオンを導電体層に電気的に吸着させ、塩濃度が減少し
た処理水を得ることができるようになっている。このよ
うな高比表面積の導電体としては、活性炭が好適であ
る。そして、本例において、通液型電気二重層コンデン
サ2は、前記循環路4中に設けられたもので、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。
The liquid-permeation type electric double layer capacitor 2 has a structure in which two conductor layers having a high specific surface area are interposed with a liquid passage therebetween, and a collector electrode is arranged outside these conductor layers. By applying a voltage to the collector electrode, ions in the raw water are electrically adsorbed to the conductor layer, and treated water having a reduced salt concentration can be obtained. Activated carbon is suitable as such a conductor having a high specific surface area. In this example, the liquid-permeation type electric double layer capacitor 2 is provided in the circulation path 4 and has a structure shown in FIG.
As shown in (a) and (b), activated carbon layers 6 and 6 mainly composed of activated carbon having a high specific surface area are arranged with a separator 5 made of an electrically insulating porous liquid-permeable sheet interposed therebetween. , 6 are arranged outside the collecting electrodes 7, 7, and press plates 9, 9 are arranged outside the collecting electrodes 7, 7 via gaskets 8, 8.

【0016】セパレータ5は、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から0.3mm程度が好適とされる。
The separator 5 includes a filter paper, a porous polymer membrane,
Woven fabrics, non-woven fabrics, etc., made of organic or inorganic sheets with easy liquid passage and electrical insulation
The thickness is preferably about 0.01 to 0.5 mm, particularly about 0.02 to 0.3 mm.

【0017】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。
The activated carbon layer 6 is formed of a layer mainly composed of activated carbon having a high specific surface area. The high specific surface area activated carbon has a BET specific surface area of 1000 m 2 / g or more, preferably 1500 m 2 / g or more, more preferably 200 m 2 / g or more.
0 to 2500 m 2 / g activated carbon. If the BET specific surface area is too small, the removal rate of the ionic substance when passing through a liquid (raw water) containing the ionic substance decreases.
If the BET specific surface area is too large, the removal rate of ionic substances tends to decrease rather.
It is not necessary to increase the T specific surface area more than necessary.

【0018】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。
The activated carbon constituting the activated carbon layer 6 can be in any shape such as powder or granule, or fibrous.
In the case of a powdery or granular material, it is used after being formed into a flat plate or a sheet. In the case of a fibrous material, it is used after being processed into a woven or nonwoven fabric. When powdered and granular activated carbon is formed into a flat plate or sheet, it is significantly more advantageous in terms of cost than when fibrous activated carbon is processed into a woven or nonwoven fabric.

【0019】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。
For forming the granular activated carbon into a flat plate or a sheet, for example, the granular activated carbon is mixed with a binder component (polytetrafluoroethylene, phenol resin, carbon black, etc.) and / or a dispersion medium (solvent, etc.). This can be carried out by forming into a plate shape and, if necessary, subjecting it to a heat treatment. When the activated carbon layers 6 and 6 are formed into a flat plate or a sheet, the perforations may be formed as necessary. The thickness of the activated carbon layer 6 is preferably about 0.1 to 3 mm, particularly about 0.5 to 2 mm, but is not necessarily limited to this range.

【0020】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。
The collector electrode 7 is made of a good electrical conductor such as a copper plate, an aluminum plate, a carbon plate, or foil-like graphite, and is formed and arranged in close contact with the activated carbon layer 6. The thickness of the collector 7 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 0.5 mm. Note that each of the collector electrodes 7 is provided with a terminal (lead) 7a to facilitate application of a voltage.

【0021】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のうちの一方には液入口10が、また
他方には液出口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
となっているいる。
As the holding plate 9, a flat plate made of a material such as resin which is electrically insulating and hardly deformed is used. A liquid inlet 10 is formed on one of the holding plates 9 and 9, and a liquid outlet 11 is formed on the other. A large number of fixing bolt holes 12 are formed in both holding plates 9, 9, and bolts 13 are inserted into these bolt holes 12, 12 and fastened by nuts 14. With such a configuration, the liquid-permeation type electric double layer capacitor 2 has a plate-like structure in which each member is pressed by the holding plates 9, 9.

【0022】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。
The gaskets 8, 8 provided between the collecting electrodes 7, 7 and the holding plates 9, 9 maintain the gap between the collecting electrodes 7, 7 and the holding plates 9, 9 in a liquid-tight manner. It is a frame shape for. Instead of providing the gaskets 8, 8, a member having a sealing function may be provided on the holding plates 9, 9.

【0023】このような構成の通液型電気二重層コンデ
ンサ2では、以下に述べる原理でイオン性物質を含む液
体(本発明における原水)の処理がなされる。この処理
原理を、イオン性物質を含む液体が食塩水である場合を
例にして図3(a)、(b)を用いて説明すると、電圧
印加時には、図3(a)に示すように通液した水中のナ
トリウムイオンはアノード側の集電極7に接する活性炭
層6に電気的に吸着され、塩素イオンはカソード側の集
電極7に接する活性炭層6に電気的に吸着される。した
がって、液出口から得られる浄水(処理水)は、その食
塩濃度が著しく減少したものとなる。
In the flow-through type electric double layer capacitor 2 having such a configuration, a liquid containing ionic substances (raw water in the present invention) is treated according to the principle described below. This processing principle will be described with reference to FIGS. 3A and 3B in a case where the liquid containing an ionic substance is a saline solution, for example. When a voltage is applied, the liquid flows as shown in FIG. The sodium ions in the liquid water are electrically adsorbed on the activated carbon layer 6 in contact with the collector electrode 7 on the anode side, and the chloride ions are electrically adsorbed on the activated carbon layer 6 in contact with the collector electrode 7 on the cathode side. Therefore, the purified water (treated water) obtained from the liquid outlet has a significantly reduced salt concentration.

【0024】また、通液を長時間し続けると、活性炭層
6、6に対する両イオンの吸着が飽和に達するので、液
出口から得られる処理水の食塩濃度が原水の食塩濃度に
近くなってしまう。そこで、適当なタイミングでカソー
ド側とアノード側とをショートさせるか、あるいは逆接
続すれば、図3(b)に示すように活性炭層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が脱離
し、流入水中の食塩濃度よりはるかに高濃度の塩化ナト
リウムを含む流入水が出口より排出される。このときの
流速を遅くすれば、少ない流出水量で活性炭層に吸着さ
れた塩化ナトリウムを排出できるので好ましい。
Further, if the liquid is continuously passed for a long time, the adsorption of both ions to the activated carbon layers 6 reaches saturation, so that the salt concentration of the treated water obtained from the liquid outlet becomes close to the salt concentration of the raw water. . Therefore, if the cathode side and the anode side are short-circuited or connected in reverse at an appropriate timing, the sodium ions and chlorine ions adsorbed on the activated carbon layers 6, 6 are desorbed as shown in FIG. The influent containing sodium chloride at a concentration much higher than the salt concentration in the influent is discharged from the outlet. It is preferable to reduce the flow rate at this time, because sodium chloride adsorbed on the activated carbon layer can be discharged with a small amount of outflow water.

【0025】このような通液型電気二重層コンデンサ2
にあっては、各部材が押え板9、9によって圧締された
平板形状の構造となっているため、平板状またはシート
状の活性炭層6、6が均等に圧縮され、これにより通液
時の液の偏流が効果的に防止されたものとなっている。
そのため、イオン性物質の除去率の安定化が図られ、し
かもその除去率が十分に高められたものとなっている。
Such a flow-through type electric double layer capacitor 2
In this case, since each member has a plate-like structure pressed by the holding plates 9, 9, the plate-like or sheet-like activated carbon layers 6, 6 are evenly compressed, so that when the liquid flows, The drift of the liquid is effectively prevented.
Therefore, the removal rate of the ionic substance is stabilized, and the removal rate is sufficiently increased.

【0026】硬度検出手段3は、通液型電気二重層コン
デンサ2と同様に前記循環路4中に設けられたもので、
該通液型電気二重層コンデンサ2の入口側に設けられた
ものであり、後述するように通液型電気二重層コンデン
サ2でイオン除去処理を行うか否かを判断するために用
いられるものである。この硬度検出手段3は、導電率計
やカルシウムあるいはマグネシウムのイオン濃度計によ
って構成されたもので、循環路4中を流れる濃縮水の硬
度、すなわちカルシウムイオン、マグネシウムイオンの
含量を検出し、これが予め設定した基準値以下であるか
否かを検知するためのものである。
The hardness detecting means 3 is provided in the circulation path 4 similarly to the flow-through type electric double layer capacitor 2,
This is provided on the inlet side of the flow-through type electric double layer capacitor 2 and is used to determine whether or not to perform the ion removal processing in the flow-through type electric double layer capacitor 2 as described later. is there. The hardness detecting means 3 is constituted by a conductivity meter or a calcium or magnesium ion concentration meter, and detects the hardness of the concentrated water flowing in the circulation path 4, that is, the content of calcium ions and magnesium ions. This is to detect whether the value is equal to or less than a set reference value.

【0027】ここで、硬度検出手段3として導電率計を
用いた場合には、予め原水の硬度と導電率との関係を実
験等により求めておき、その結果に基づいて導電率から
硬度を推定するといった方法が採られる。同様に、イオ
ン濃度計を用いた場合にも、原水の硬度と各イオンの濃
度との関係を調べておき、その結果に基づいて測定した
イオンの濃度から硬度を推定するといった方法が採られ
る。本例では、このような硬度検出手段3として、導電
率計を採用している。
When a conductivity meter is used as the hardness detecting means 3, the relationship between the hardness of the raw water and the conductivity is determined in advance by experiments or the like, and the hardness is estimated from the conductivity based on the result. Such a method is adopted. Similarly, when an ion concentration meter is used, a method is employed in which the relationship between the hardness of raw water and the concentration of each ion is checked, and the hardness is estimated from the measured ion concentration based on the result. In the present embodiment, a conductivity meter is employed as the hardness detecting means 3.

【0028】また、濃縮水の硬度の基準値、すなわち通
液型電気二重層コンデンサ2でイオン除去処理を行うか
否かを判断するための基準値としては、本例では例えば
炭酸カルシウム換算で5ppmとする。したがって、濃
縮室35から導出された濃縮水Cがこの基準値より高い
場合には、この濃縮水Cを通液型電気二重層コンデンサ
2でイオン除去処理し、一方、濃縮水Cがこの基準値に
一致するか低い場合には、この濃縮水Cを通液型電気二
重層コンデンサ2で処理することなく濃縮室35に循環
させるようにする。
In this embodiment, the reference value of the hardness of the concentrated water, that is, the reference value for determining whether or not to perform the ion removal treatment in the electric double layer condenser 2 is, for example, 5 ppm in terms of calcium carbonate. And Therefore, when the concentrated water C derived from the concentration chamber 35 is higher than the reference value, the concentrated water C is subjected to the ion removal treatment by the liquid-flow type electric double layer condenser 2, while the concentrated water C is reduced to the reference value. If the concentration is equal to or lower than this, the concentrated water C is circulated to the concentration chamber 35 without being treated by the liquid-type electric double layer condenser 2.

【0029】以下、このような構成からなる脱塩水製造
装置1の運転方法に基づき、本発明の脱塩水製造方法の
一例を説明する。本例においては、図7に示した場合と
同様に原水を連続式電気脱イオン装置30に、毎時11
00リットルの流量で通液し、そのうちの100リット
ルを濃縮室35に流入させ、1000リットルを希釈室
36に流入させることにより、希釈水Dを毎時1000
リットル生成するようにしている。また、濃縮室35か
ら濃縮水Cを毎時300リットル導出させ、そのうちの
100リットルを製造ラインの系外に排出し、200リ
ットルを原水の100リットルとともに濃縮室35に循
環させるようにしている。
Hereinafter, an example of the desalinated water production method of the present invention will be described based on the operation method of the desalinated water production apparatus 1 having such a configuration. In this example, the raw water is supplied to the continuous electrodeionization apparatus 30 in the same manner as the case shown in FIG.
The dilution water D was passed through at a flow rate of 00 liters, 100 liters of which were allowed to flow into the concentration chamber 35, and 1000 liters were allowed to flow into the dilution chamber 36, whereby the dilution water D was supplied at a rate of 1000 liters per hour.
L to produce. Also, 300 liters of concentrated water C is drawn out from the concentration chamber 35 per hour, 100 liters of which are discharged out of the system of the production line, and 200 liters are circulated to the concentration chamber 35 together with 100 liters of raw water.

【0030】このようにして希釈水Dからなる脱塩水を
製造するに際し、濃縮室35から導出され再度濃縮室3
5に循環せしめられる濃縮水Cについては、そのまま無
条件で濃縮室35に導入することなく、前述したように
硬度検出手段3でその硬度を検出し、これが予め設定し
た基準値より高いか否かを求める。そして、これが基準
値より高い場合、すなわち濃縮水Cの汚れ具合が高い場
合には、この濃縮水Cを通液型電気二重層コンデンサ2
に通液し、ここでCaやMgのイオンを除去処理し、得
られた処理水を連続式電気脱イオン装置30の濃縮室3
5に導入せしめる。すなわち、本発明における第2の循
環手段となる経路を通るようにするのである。
When the desalinated water composed of the dilution water D is produced in this manner, it is taken out of the concentration chamber 35 and returned to the concentration chamber 3 again.
The concentrated water C circulated to 5 is not unconditionally introduced into the concentrating chamber 35 without any change, but its hardness is detected by the hardness detecting means 3 as described above, and whether or not the hardness is higher than a preset reference value is determined. Ask for. If this is higher than the reference value, that is, if the degree of contamination of the concentrated water C is high, the concentrated water C is passed through the liquid-flow type electric double layer condenser 2.
Through which the ions of Ca and Mg are removed, and the resulting treated water is concentrated in the concentration chamber 3 of the continuous electrodeionization apparatus 30.
Introduce to 5. That is, it is made to pass through a route serving as the second circulation means in the present invention.

【0031】一方、濃縮水Cがこの基準値に一致するか
低い場合には、この濃縮水Cを通液型電気二重層コンデ
ンサ2で処理することなく濃縮室35に循環させるよう
にする。具体的には、循環路4中にバイパス15を設け
ておき、バルブ16、17を操作することによって濃縮
水Cを通液型電気二重層コンデンサ2に通さないように
する。すなわち、本発明における第1の循環手段となる
経路を通るようにするのである。バルブ16、17を電
磁弁などによって形成することにより、硬度検出手段3
で検出した結果、すなわち濃縮水Cの硬度が基準値より
高いか否かに基づき、図示しない制御手段によってこれ
らバルブ16、17の開閉を自動的に切り換えるように
することもできる。なお、通液型電気二重層コンデンサ
2を再生してから、バイパス15から切り換えて、通電
しない状態でこの通液型電気二重層コンデンサ2に濃縮
水を通液するようにしてもよい。
On the other hand, when the concentrated water C matches or is lower than the reference value, the concentrated water C is circulated to the concentration chamber 35 without being processed by the liquid-type electric double layer condenser 2. Specifically, a bypass 15 is provided in the circulation path 4, and by operating the valves 16 and 17, the concentrated water C is prevented from passing through the liquid-type electric double layer condenser 2. That is, it is made to pass through a route serving as the first circulation means in the present invention. By forming the valves 16 and 17 by electromagnetic valves or the like, the hardness detecting means 3
It is also possible to automatically switch the opening and closing of these valves 16 and 17 by a control means (not shown) based on the result of the detection in (1), that is, whether or not the hardness of the concentrated water C is higher than the reference value. After regenerating the liquid-flow type electric double layer capacitor 2, the concentrated water may be passed through the liquid-flow type electric double layer capacitor 2 in a state where power is not supplied by switching from the bypass 15.

【0032】このような脱塩水の製造方法にあっては、
濃縮室35から導出された濃縮水Cの硬度が基準値より
高い場合に、この濃縮水Cを通液型電気二重層コンデン
サ2に通液してイオン除去処理を行い、得られた処理水
を濃縮室35に循環させるようにしているので、濃縮室
35に循環される濃縮水Cを常に基準値より低い硬度の
ものにすることができ、したがって濃縮室35における
硬度成分によるスケール析出を防止し、スケール障害に
よる処理効率の低下を抑えるとともに、運転の安定化を
図ることができる。
In such a method for producing desalinated water,
When the hardness of the concentrated water C led out of the concentration chamber 35 is higher than the reference value, the concentrated water C is passed through the liquid-type electric double layer condenser 2 to perform ion removal treatment, and the obtained treated water is discharged. Since the water is circulated to the concentration chamber 35, the concentrated water C circulated to the concentration chamber 35 can always have a hardness lower than the reference value. In addition, a reduction in processing efficiency due to scale failure can be suppressed, and operation can be stabilized.

【0033】また、濃縮水Cが基準値に一致するか低い
場合に、この濃縮水Cを通液型電気二重層コンデンサ2
で処理することなく濃縮室35に循環させるようにして
いるので、濃縮水Cを過剰に処理することによって濃縮
室35に循環される濃縮水(処理水)のイオン濃度が大
幅に変動し、かえって連続式電気脱イオン装置30の安
定運転を損なうといった不都合を回避することができ、
また通液型電気二重層コンデンサ2の作動を最小限に抑
えることによってその運転コストの軽減化を図ることが
できる。
When the concentrated water C is equal to or lower than the reference value, the concentrated water C is passed through the flow-through type electric double layer condenser 2.
In this case, the concentration of the concentrated water (processed water) circulated through the concentration chamber 35 is greatly changed by excessively treating the concentrated water C. Inconveniences such as impairing stable operation of the continuous electrodeionization device 30 can be avoided,
In addition, by minimizing the operation of the flow-through type electric double layer capacitor 2, the operation cost can be reduced.

【0034】また、前記例では、濃縮水Cの一部を製造
ラインの系外に排出しているものの、本発明の脱塩水製
造装置では、循環路4中に通液型電気二重層コンデンサ
2と硬度検出手段3とを設けたことにより、この循環路
4を通常はブローせずに運転し、通液型電気二重層コン
デンサ2の再生時のみ再生排水を排出するようにするこ
ともできる。すなわち、本発明の脱塩水製造装置1で
は、図4に示すように、原水を連続式電気脱イオン装置
30に、毎時1000リットルの流量で通液するととも
に、その全量を希釈室36に流入させるようにし、一
方、濃縮室35を循環する循環路4には毎時300リッ
トルの流量で濃縮水Cを循環させるようにすることがで
きる。
In the above example, a part of the concentrated water C is discharged out of the system of the production line. However, in the demineralized water production apparatus of the present invention, the flow-through electric double layer condenser 2 Since the circulation path 4 is normally operated without blowing, the regenerated wastewater can be discharged only when the liquid-flow type electric double layer condenser 2 is regenerated by providing the hardness detector 3 and the hardness detection means 3. That is, in the demineralized water production apparatus 1 of the present invention, as shown in FIG. 4, raw water is passed through the continuous electrodeionization apparatus 30 at a flow rate of 1000 liters / hour, and the entire amount is allowed to flow into the dilution chamber 36. On the other hand, the concentrated water C can be circulated at a flow rate of 300 liters / hour through the circulation path 4 that circulates through the concentration chamber 35.

【0035】このような運転において、濃縮室35から
導出された濃縮水Cについては、図1に示した例と同様
に硬度検出手段3によってその硬度が基準値より高いか
否かを検出する。そして、高い場合にはこの濃縮水Cを
通液型電気二重層コンデンサ2に通液し、一方、高くな
い場合には通液型電気二重層コンデンサ2を作動させな
い状態で、あるいはバイパス15を通して濃縮室35に
循環せしめる。
In such an operation, the hardness detecting means 3 detects whether or not the hardness of the concentrated water C led out of the concentration chamber 35 is higher than a reference value, as in the example shown in FIG. When the concentration is high, the concentrated water C is passed through the liquid-type electric double layer condenser 2, while when the concentration is not high, the liquid C is concentrated without operating the liquid-permeation type electric double layer condenser 2 or through the bypass 15. Circulate in chamber 35.

【0036】このような運転方法によれば、特に循環路
4中に通液型電気二重層コンデンサ2を設け、濃縮水C
の硬度を低くして濃縮室35に循環させるようにしてい
るので、濃縮水Cを原水で希釈することなく、その全量
を循環させることができ、したがって得られる脱塩水
(希釈水D)に対する原水の量を1:1近くにすること
ができ、これにより極めて高い効率で脱塩水を製造する
ことができる。
According to such an operation method, in particular, the flow-through type electric double layer condenser 2 is provided in the circulation path 4 and the concentrated water C
Is reduced so as to circulate through the concentration chamber 35, so that the entire concentrated water C can be circulated without diluting it with the raw water, and thus the raw water with respect to the obtained desalinated water (dilution water D) Of deionized water can be made with very high efficiency.

【0037】このように運転する場合にも、通液型電気
二重層コンデンサ2が吸着飽和に達した場合には、原水
等を通液型電気二重層コンデンサ2に導入し、通液型電
気二重層コンデンサ2の集電極7、7をショートさせあ
るいは逆印加することにより、活性炭層6に吸着された
イオン等の不純物を溶離し、系外に排出するようにす
る。
When the liquid-flow type electric double-layer condenser 2 reaches the adsorption saturation, the raw water is introduced into the liquid-flow type electric double-layer condenser 2 and the liquid-flow type electric double-layer condenser 2 is operated. By short-circuiting the collector electrodes 7 of the multilayer capacitor 2 or applying a reverse voltage, impurities such as ions adsorbed on the activated carbon layer 6 are eluted and discharged out of the system.

【0038】なお、通液型電気二重層コンデンサ2によ
ってスケール成分(Ca、Mg)が除去されることによ
り、濃縮室35に循環される濃縮水Cが常に基準値より
低い硬度のものになるものの、同時にそのイオン濃度も
下がってしまい、連続式電気脱イオン装置30の運転効
率が低下してしまうことがある。したがって、通液型電
気二重層コンデンサ2を導出した濃縮水Cに対し、塩化
ナトリウム等のスケール成分とならない塩類(あるいは
その水溶液)を加え、濃縮水Cのイオン濃度を一定以上
に保持するのが望ましい。
Although the scale component (Ca, Mg) is removed by the flow-through type electric double layer condenser 2, the concentrated water C circulated to the concentration chamber 35 always has a hardness lower than the reference value. At the same time, the ion concentration also decreases, and the operating efficiency of the continuous electrodeionization device 30 may decrease. Therefore, it is preferable to add a salt (or an aqueous solution thereof) that does not become a scale component such as sodium chloride to the concentrated water C from which the flow-through type electric double layer capacitor 2 is led out so as to maintain the ion concentration of the concentrated water C at a certain level or more. desirable.

【0039】また、本発明では、通液型電気二重層コン
デンサとして、図2(a)、(b)に示した通液型電気
二重層コンデンサ2に代えて、図5に示すような特表平
11−505463号公報に開示された通液型電気二重
層コンデンサ50を用いることもできる。
Also, in the present invention, the liquid-flow type electric double-layer capacitor is replaced with the liquid-flow type electric double-layer capacitor 2 shown in FIGS. 2A and 2B, as shown in FIG. The liquid-flow type electric double layer capacitor 50 disclosed in JP-A-11-505463 can also be used.

【0040】この通液型電気二重層コンデンサ50は、
反対側に離間して設けられた二つの末端プレート23
1、232と、絶縁層235、236を挟んでそれぞれ
隣接した、二つの片面末端電極233、234とを有し
ている。それぞれの末端電極233、234は、チタン
シートからなる集電極の片面に導電性エポキシ等のバイ
ンダで高比表面積の導電体(ここでは活性炭)からなる
シートが接合されている。二つの末端電極233、23
4の間に両面中間電極237〜243は、相互に等距離
だけ離間して配設されている。それぞれの両面電極(例
えば237)は、チタンシートからなる集電極の両側に
活性炭シートを接合したものである。この中間電極の数
は限定されず、必要な容量が得られる表面積となるよう
適宜調節する(図5は7つの両面中間電極237〜24
3だけが図示されている)。
This liquid passing type electric double layer capacitor 50 is
Two end plates 23 spaced apart on opposite sides
1 and 232 and two single-sided terminal electrodes 233 and 234 adjacent to each other with the insulating layers 235 and 236 interposed therebetween. Each of the terminal electrodes 233 and 234 has a collector made of a titanium sheet and a sheet made of a conductor (here, activated carbon) having a high specific surface area joined to one side of the collector by a binder such as conductive epoxy. Two end electrodes 233, 23
4, the two-sided intermediate electrodes 237 to 243 are arranged at equal distances from each other. Each double-sided electrode (for example, 237) is obtained by joining an activated carbon sheet to both sides of a collector electrode made of a titanium sheet. The number of the intermediate electrodes is not limited, and is appropriately adjusted so as to have a surface area capable of obtaining a necessary capacity (FIG. 5 shows seven double-sided intermediate electrodes 237 to 24).
Only three are shown).

【0041】このような構成の通液型電気二重層コンデ
ンサの各電極を交互にアノード、カソードとする。すな
わち、例えば末端電極233、中間電極238、24
0、243をアノードとし、中間電極237、239、
241、242および末端電極234をカソードとす
る。すると、それぞれ隣接した電極対(アノードおよび
カソード)は、独立した処理室を形成する。
Each electrode of the liquid-permeation type electric double layer capacitor having such a configuration is alternately used as an anode and a cathode. That is, for example, the terminal electrode 233, the intermediate electrodes 238, 24
0, 243 as anodes, and intermediate electrodes 237, 239,
241, 242 and the terminal electrode 234 are used as cathodes. Then, each adjacent electrode pair (anode and cathode) forms an independent processing chamber.

【0042】したがって、この通液型電気二重層コンデ
ンサ50に原水を導入すると、まず、矢印Aで示すよう
に、第1の処理室250を通る原水が、電極表面に対し
てほぼ平行に流れる。すると、両側の電極が分極されて
いることにより、イオンは原水中から静電的に除去さ
れ、電極233および237の活性炭層表面に形成され
た電気二重層に保持される。
Therefore, when the raw water is introduced into the liquid-flow type electric double layer condenser 50, first, as shown by the arrow A, the raw water passing through the first processing chamber 250 flows substantially parallel to the electrode surface. Then, since the electrodes on both sides are polarized, the ions are electrostatically removed from the raw water, and are retained in the electric double layer formed on the activated carbon layer surfaces of the electrodes 233 and 237.

【0043】原水は、続いて、矢印Bで示すように孔2
63を通って次の処理室の中に流れる。ここでは、中間
電極237および238によって形成される処理室の分
極により、原水中のイオンがさらに除去される。そし
て、原水は、矢印C〜Gに示すように残りの各処理室を
連続的に通過させられ、イオンが除去される。その後、
矢印Hで示すように、処理水は、末端電極234、絶縁
層236等を通過し、通液型電気二重層コンデンサ50
から導出される。
The raw water is then supplied to the hole 2 as indicated by the arrow B.
It flows through 63 to the next processing chamber. Here, the ions in the raw water are further removed by the polarization of the processing chamber formed by the intermediate electrodes 237 and 238. Then, the raw water is continuously passed through the remaining processing chambers as shown by arrows C to G, and the ions are removed. afterwards,
As indicated by the arrow H, the treated water passes through the terminal electrode 234, the insulating layer 236, etc.
Is derived from

【0044】したがって、このような通液型電気二重層
コンデンサ50にあっても、前記通液型電気二重層コン
デンサ2と同様に、カルシウムやマグネシウムなどの金
属イオンをはじめとして各種のイオンを原水から除去す
ることができ、これにより通液型電気二重層コンデンサ
2と交換することが可能になっている。
Therefore, even in such a liquid-flow type electric double-layer capacitor 50, various ions such as metal ions such as calcium and magnesium are extracted from raw water similarly to the liquid-flow type electric double-layer capacitor 2. Thus, it is possible to replace the capacitor 2 with the liquid-flow type electric double layer capacitor 2.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明の脱塩水製造
方法によれば、処理水を濃縮室に循環させるようにした
ことにより、原水から脱塩水を得るための処理効率を良
好な状態に維持することができ、また濃縮室に循環せし
める濃縮水を常に基準値より低い硬度のものとすること
により、濃縮室における硬度成分によるスケール析出を
防止し、スケール障害による処理効率の低下を抑えると
ともに、運転の安定化を図ることができる。
As described above, according to the method for producing desalinated water of the present invention, the treated water is circulated to the concentrating chamber, whereby the treatment efficiency for obtaining the desalinated water from the raw water is improved. It can be maintained and the concentrated water circulated to the concentration chamber always has a hardness lower than the reference value, preventing scale precipitation due to hardness components in the concentration chamber and suppressing a decrease in treatment efficiency due to scale obstacles In addition, the operation can be stabilized.

【0046】また、濃縮水が基準値より高くない場合
に、この濃縮水を通液型電気二重層コンデンサで処理す
ることなく濃縮室に循環させるようにすれば、濃縮水を
過剰に処理することによって濃縮室に循環される濃縮水
(処理水)のイオン濃度が大幅に変動し、かえって連続
式電気脱イオン装置の安定運転を損なうといった不都合
を回避することができ、また通液型電気二重層コンデン
サの作動を最小限に抑えることによってその運転コスト
の軽減化を図ることができる。さらに、循環路中に通液
型電気二重層コンデンサを設けたことにより、濃縮室か
ら導出された濃縮水の全量を循環させることができ、し
たがって得られる脱塩水(希釈水)に対する原水の量を
1:1近くにすることができ、これにより極めて高い効
率で脱塩水を製造することができる。
When the concentrated water is not higher than the reference value, if the concentrated water is circulated to the concentration chamber without being treated by the liquid-type electric double layer condenser, the concentrated water can be treated excessively. As a result, the ion concentration of the concentrated water (treated water) circulated to the concentration chamber fluctuates greatly, which can avoid the disadvantage of impairing the stable operation of the continuous electrodeionization apparatus. By minimizing the operation of the condenser, the operation cost can be reduced. Furthermore, by providing the flow-through type electric double layer condenser in the circulation path, it is possible to circulate the entire amount of the concentrated water drawn out of the concentration chamber, and thus to reduce the amount of raw water with respect to the obtained desalinated water (dilution water). It can be close to 1: 1 so that demineralized water can be produced with very high efficiency.

【0047】本発明の脱塩水製造装置によれば、循環路
中に設けた通液型電気二重層コンデンサの入口側に硬度
検出手段を設けたので、濃縮室から導出された濃縮水の
硬度が高い場合に、この濃縮水を通液型電気二重層コン
デンサに通液して硬度成分を除去して前記濃縮室に循環
させるようにでき、濃縮室における硬度成分によるスケ
ール析出を防止することができる。よって、スケール障
害による処理効率の低下を抑えるとともに、運転の安定
化を図ることができ、さらに極めて高い効率で脱塩水を
製造することができるなど、優れた効果を奏する。
According to the desalinated water producing apparatus of the present invention, the hardness detecting means is provided on the inlet side of the flow-through type electric double layer condenser provided in the circulation path. When the concentration is high, the concentrated water can be passed through the liquid-type electric double layer condenser to remove the hardness component and to circulate the concentrate in the concentration chamber, thereby preventing scale precipitation due to the hardness component in the concentration chamber. . Therefore, it is possible to suppress the decrease in the processing efficiency due to the scale failure, to stabilize the operation, and to produce the demineralized water with extremely high efficiency.

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

【図1】 本発明における脱塩水製造装置の一実施形態
例の、概略構成を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of an embodiment of a desalinated water producing apparatus according to the present invention.

【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。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of a flow-through type electric double layer capacitor, wherein FIG. 2A is an exploded perspective view and FIG. 2B is a side sectional view.

【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。
3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining the processing principle of the liquid-permeation type electric double layer capacitor shown in FIG. 2.

【図4】 図1に示した脱塩水製造装置の循環路を閉鎖
系として用いる場合の、運転方法を説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining an operation method when the circulation path of the desalinated water producing apparatus shown in FIG. 1 is used as a closed system.

【図5】 通液型電気二重層コンデンサの他の例の概略
構成を示す側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing a schematic configuration of another example of the flow-through type electric double layer capacitor.

【図6】 連続式電気脱イオン装置による水の脱イオン
作用を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the deionizing action of water by a continuous electrodeionization device.

【図7】 連続式電気脱イオン装置を用いてなる脱塩水
製造装置の一例の、概略構成を説明するための図であ
る。
FIG. 7 is a diagram for explaining a schematic configuration of an example of a desalinated water producing apparatus using a continuous electrodeionization apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…脱塩水製造装置、2、50…通液型電気二重層コン
デンサ、3…硬度検出手段、4…循環路、30…連続式
電気脱イオン装置、35…濃縮室、36…希釈室、C…
濃縮水、D…希釈水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Demineralized water manufacturing apparatus, 2, 50 ... Pass-through electric double layer condenser, 3 ... Hardness detecting means, 4 ... Circulation path, 30 ... Continuous electric deionization apparatus, 35 ... Concentration chamber, 36 ... Dilution chamber, C …
Concentrated water, D: dilution water

───────────────────────────────────────────────────── 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三丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 Fターム(参考) 4D006 GA17 JA30Z JA43Z JA44Z JA51A KA41 KB01 KE14P MA13 MA14 MB07 MC24 PA01 PB02 PC01 PC31 4D061 DA02 DB13 DB18 EA09 EB05 EB12 EB13 EB17 EB23 EB30 GA21  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Keihiro Matsushita F-term (reference) in Kurita Kogyo Co., Ltd. 3-7-4 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo 4D006 GA17 JA30Z JA43Z JA44Z JA51A KA41 KB01 KE14P MA13 MA14 MB07 MC24 PA01 PB02 PC01 PC31 4D061 DA02 DB13 DB18 EA09 EB05 EB12 EB13 EB17 EB23 EB30 GA21

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 濃縮室と希釈室とを有する連続式電気脱
イオン装置に原水を供給し、希釈室から脱塩水を採水
し、濃縮室出口から排出される濃縮水を濃縮室入口に循
環する脱塩水製造方法であって、 濃縮水の硬度が予め設定した基準値より高い場合は濃縮
水を通液型電気二重層コンデンサに通液して得られた流
出水を濃縮室入口に循環することを特徴とする脱塩水製
造方法。
1. A method for supplying raw water to a continuous electrodeionization apparatus having a concentration chamber and a dilution chamber, collecting demineralized water from the dilution chamber, and circulating concentrated water discharged from an outlet of the concentration chamber to an inlet of the concentration chamber. If the hardness of the concentrated water is higher than a predetermined reference value, the effluent obtained by passing the concentrated water through the liquid-type electric double layer condenser is circulated to the inlet of the concentration chamber. A method for producing desalinated water, comprising:
【請求項2】 原水流入口、脱塩水流出口、濃縮室、お
よび希釈室を有する連続式電気脱イオン装置と、 通液型電気二重層コンデンサと、 濃縮室出口から排出される濃縮水を濃縮室入口に循環す
る第1の循環手段と、 濃縮水を濃縮室出口、通液型電気二重層コンデンサ、濃
縮室入口の順に循環する第2の循環手段と、 濃縮水の硬度を測定する手段と、 硬度測定値に基づき第1および第2の循環手段への通液
を制御する手段を有することを特徴とする脱塩水製造装
置。
2. A continuous electrodeionization apparatus having a raw water inlet, a desalinated water outlet, a concentration chamber, and a dilution chamber, a flow-through type electric double layer condenser, and a concentrated water discharged from the concentration chamber outlet. First circulating means for circulating to the chamber inlet; second circulating means for circulating the concentrated water in the order of the outlet of the concentrating chamber, the flow-through electric double layer condenser, and the inlet of the concentrating chamber; and means for measuring the hardness of the concentrated water. An apparatus for producing deionized water, comprising means for controlling the flow of liquid to the first and second circulation means based on the measured hardness value.
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