JP2003001259A - 超純水製造装置 - Google Patents
超純水製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気脱イオン装置の印加電圧が低くても電流
値が高く、シリカを高度に除去することができる超純水
製造装置を提供する。 【解決手段】 超純水製造装置は、前処理装置としての
逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）１，２と、このＲＯ装置
２からの比抵抗１ＭΩ・ｃｍ以上の処理水を脱イオン処
理する電気脱イオン装置１０とを備えている。濃縮室１
５から流出する濃縮水は、その一部が排出され、残部が
ポンプを介して濃縮室１５及び電極室（陽極室１７、陰
極室１８）に供給される。ＲＯ装置１の透過水に電解質
としてＮａ ２ＳＯ４又はＮａＯＨを添加し、この電解質
添加水を電気脱イオン装置１０の循環濃縮水に対し添加
する。これにより、濃縮室１５、陽極室１７、及び陰極
室１８に導入される濃縮水の導電率が０．５ｍＳ／ｍ以
上とされる。
値が高く、シリカを高度に除去することができる超純水
製造装置を提供する。 【解決手段】 超純水製造装置は、前処理装置としての
逆浸透膜分離装置（ＲＯ装置）１，２と、このＲＯ装置
２からの比抵抗１ＭΩ・ｃｍ以上の処理水を脱イオン処
理する電気脱イオン装置１０とを備えている。濃縮室１
５から流出する濃縮水は、その一部が排出され、残部が
ポンプを介して濃縮室１５及び電極室（陽極室１７、陰
極室１８）に供給される。ＲＯ装置１の透過水に電解質
としてＮａ ２ＳＯ４又はＮａＯＨを添加し、この電解質
添加水を電気脱イオン装置１０の循環濃縮水に対し添加
する。これにより、濃縮室１５、陽極室１７、及び陰極
室１８に導入される濃縮水の導電率が０．５ｍＳ／ｍ以
上とされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気脱イオン装置
を用いた超純水製造装置に係り、特に電気脱イオン装置
におけるシリカの除去率を高めるようにした超純水製造
装置に関する。
を用いた超純水製造装置に係り、特に電気脱イオン装置
におけるシリカの除去率を高めるようにした超純水製造
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体製造工場、液晶製造工場、
製薬工業、食品工業、電力工業等の各種の産業又は民生
用ないし研究施設等において使用される脱イオン水の製
造には、図４に示す如く、電極（陽極１１、陰極１２）
の間に複数のアニオン交換膜（Ａ膜）１３及びカチオン
交換膜（Ｃ膜）１４を交互に配列して濃縮室１５と脱塩
室１６とを交互に形成し、脱塩室１６にイオン交換樹
脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交換体等からなる
アニオン交換体及びカチオン交換体を混合もしくは複層
状に充填した電気脱イオン装置が多用されている（特許
第１７８２９４３号、特許第２７５１０９０号、特許第
２６９９２５６号）。なお、図４において、１７は陽極
室、１８は陰極室である。
製薬工業、食品工業、電力工業等の各種の産業又は民生
用ないし研究施設等において使用される脱イオン水の製
造には、図４に示す如く、電極（陽極１１、陰極１２）
の間に複数のアニオン交換膜（Ａ膜）１３及びカチオン
交換膜（Ｃ膜）１４を交互に配列して濃縮室１５と脱塩
室１６とを交互に形成し、脱塩室１６にイオン交換樹
脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交換体等からなる
アニオン交換体及びカチオン交換体を混合もしくは複層
状に充填した電気脱イオン装置が多用されている（特許
第１７８２９４３号、特許第２７５１０９０号、特許第
２６９９２５６号）。なお、図４において、１７は陽極
室、１８は陰極室である。
【０００３】脱塩室１６に流入したイオンはその親和
力、濃度及び移動度に基いてイオン交換体と反応し、電
位の傾きの方向にイオン交換体中を移動し、更に膜を横
切って移動し、すべての室において電荷の中和が保たれ
る。そして、膜の半浸透特性のため、及び電位の傾きの
方向性のために、イオンは脱塩室１６では減少し、隣り
の濃縮室１５では濃縮される。即ち、カチオンはカチオ
ン交換膜１４を透過して、また、アニオンはアニオン交
換膜１３を透過して、それぞれ濃縮室１５内に濃縮され
る。このため、脱塩室１６から生産水として脱イオン水
（純水）が回収される。
力、濃度及び移動度に基いてイオン交換体と反応し、電
位の傾きの方向にイオン交換体中を移動し、更に膜を横
切って移動し、すべての室において電荷の中和が保たれ
る。そして、膜の半浸透特性のため、及び電位の傾きの
方向性のために、イオンは脱塩室１６では減少し、隣り
の濃縮室１５では濃縮される。即ち、カチオンはカチオ
ン交換膜１４を透過して、また、アニオンはアニオン交
換膜１３を透過して、それぞれ濃縮室１５内に濃縮され
る。このため、脱塩室１６から生産水として脱イオン水
（純水）が回収される。
【０００４】なお、陽極室１７及び陰極室１８にも電極
水が通液されており、一般に、この電極水としては、電
気伝導度の確保のためにイオン濃度の高い濃縮室１５の
流出水（濃縮水）が通液されている。
水が通液されており、一般に、この電極水としては、電
気伝導度の確保のためにイオン濃度の高い濃縮室１５の
流出水（濃縮水）が通液されている。
【０００５】即ち、原水は脱塩室１６と濃縮室１５とに
導入され、脱塩室１６からは脱イオン水（純水）が取り
出される。一方、濃縮室１５から流出するイオンが濃縮
された濃縮水は、ポンプ（図示せず）により一部が水回
収率の向上のために、濃縮室１５の入口側に循環され、
一部（例えば５〜３０％程度）が陽極室１７の入口側に
送給され、残部が系内のイオンの濃縮を防止するために
排水として系外へ排出される。そして、陽極室１７の流
出水は、陰極室１８の入口側へ送給され、陰極室１８の
流出水は排水として系外へ排出される。
導入され、脱塩室１６からは脱イオン水（純水）が取り
出される。一方、濃縮室１５から流出するイオンが濃縮
された濃縮水は、ポンプ（図示せず）により一部が水回
収率の向上のために、濃縮室１５の入口側に循環され、
一部（例えば５〜３０％程度）が陽極室１７の入口側に
送給され、残部が系内のイオンの濃縮を防止するために
排水として系外へ排出される。そして、陽極室１７の流
出水は、陰極室１８の入口側へ送給され、陰極室１８の
流出水は排水として系外へ排出される。
【０００６】このような電気脱イオン装置にあっては、
陽極室１７では、水解離によるＨ＋の生成でｐＨが低下
する。一方、陰極室１８ではＯＨ−の生成でｐＨが高く
なる。このため、ｐＨが低下した酸性の陽極室１７の流
出水を陰極室１８に通液することで、陰極室１８におけ
るアルカリを中和してスケール障害を抑制している。
陽極室１７では、水解離によるＨ＋の生成でｐＨが低下
する。一方、陰極室１８ではＯＨ−の生成でｐＨが高く
なる。このため、ｐＨが低下した酸性の陽極室１７の流
出水を陰極室１８に通液することで、陰極室１８におけ
るアルカリを中和してスケール障害を抑制している。
【０００７】この電気脱イオン装置は、水解離によって
Ｈ＋イオンとＯＨ−イオンを生成させ、脱塩室内に充填
されているイオン交換体を連続して再生することによっ
て、効率的な脱塩処理が可能であり、従来から広く用い
られてきたイオン交換樹脂装置のような薬品を用いた再
生処理を必要とせず、完全な連続採水が可能で、高純度
の水が得られるという優れた効果を発揮する。この電気
脱イオン装置は、連続再生式電気脱イオン装置、電気再
生式電気脱イオン装置等と称されている。
Ｈ＋イオンとＯＨ−イオンを生成させ、脱塩室内に充填
されているイオン交換体を連続して再生することによっ
て、効率的な脱塩処理が可能であり、従来から広く用い
られてきたイオン交換樹脂装置のような薬品を用いた再
生処理を必要とせず、完全な連続採水が可能で、高純度
の水が得られるという優れた効果を発揮する。この電気
脱イオン装置は、連続再生式電気脱イオン装置、電気再
生式電気脱イオン装置等と称されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の電気脱イオン装
置にあっては、シリカの除去が若干不十分であった。
置にあっては、シリカの除去が若干不十分であった。
【０００９】即ち、上記のような電気脱イオン装置で、
炭酸ガス（ＣＯ２）、シリカなどの弱電解物質を除去す
るためには、下記のようなイオン化反応を脱塩室内で生
起させ、イオンを発生させる必要がある。 ＣＯ２＋ＯＨ−→ＨＣＯ３ − （ｐＫａ＝６．３５） ＳｉＯ２＋ＯＨ−→ＨＳｉＯ３ − （ｐＫａ＝９．８６） これらの弱電解物質のうち、ＣＯ２のように解離定数ｐ
Ｋａ値が低い物質は印加電圧を高めて水解離を起こさせ
れば除去することができるが、シリカなどの解離定数が
高い物質は印加電圧を上げても高度には除去することが
できない。
炭酸ガス（ＣＯ２）、シリカなどの弱電解物質を除去す
るためには、下記のようなイオン化反応を脱塩室内で生
起させ、イオンを発生させる必要がある。 ＣＯ２＋ＯＨ−→ＨＣＯ３ − （ｐＫａ＝６．３５） ＳｉＯ２＋ＯＨ−→ＨＳｉＯ３ − （ｐＫａ＝９．８６） これらの弱電解物質のうち、ＣＯ２のように解離定数ｐ
Ｋａ値が低い物質は印加電圧を高めて水解離を起こさせ
れば除去することができるが、シリカなどの解離定数が
高い物質は印加電圧を上げても高度には除去することが
できない。
【００１０】シリカ除去率を高めるために、濃縮水にＮ
ａＣｌを添加し、電気伝導度を上げる方法も採用されて
いる。しかし、濃縮水の一部を電極水に用いているた
め、電極水にＣｌイオンの酸化による残留Ｃｌが生成し
たり、Ｈ＋イオン発生によりＨＣｌが生成し、腐食トラ
ブル発生要因となっている。
ａＣｌを添加し、電気伝導度を上げる方法も採用されて
いる。しかし、濃縮水の一部を電極水に用いているた
め、電極水にＣｌイオンの酸化による残留Ｃｌが生成し
たり、Ｈ＋イオン発生によりＨＣｌが生成し、腐食トラ
ブル発生要因となっている。
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決し、シリ
カを高度に除去することができる電気脱イオン装置を用
いた超純水製造装置を提供することを目的とする。
カを高度に除去することができる電気脱イオン装置を用
いた超純水製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の超純水製造装置
は、原水を前処理する前処理手段と、該前処理手段で処
理された水を電気脱イオン処理する電気脱イオン装置と
を有する超純水製造装置であって、該電気脱イオン装置
は、陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、こ
れらの陽極室と陰極室との間に複数のアニオン交換膜及
びカチオン交換膜を交互に配列することにより交互に形
成された濃縮室及び脱塩室と、該脱塩室に充填されたイ
オン交換体と、該陽極室及び陰極室にそれぞれ電極水を
通水する手段と、該濃縮室に濃縮水を通水する濃縮水通
水手段と、該脱塩室に被処理水を通水して脱イオン水を
取り出す手段とを有する電気脱イオン装置である超純水
製造装置において、前記前処理手段は、原水を処理して
比抵抗を１ＭΩ・ｃｍ以上の被処理水とするものであ
り、前記濃縮室に供給される濃縮水及び前記電極室に供
給される電極水の導電率を０．５ｍＳ／ｍ以上にする導
電率調節手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。
は、原水を前処理する前処理手段と、該前処理手段で処
理された水を電気脱イオン処理する電気脱イオン装置と
を有する超純水製造装置であって、該電気脱イオン装置
は、陽極を有する陽極室と、陰極を有する陰極室と、こ
れらの陽極室と陰極室との間に複数のアニオン交換膜及
びカチオン交換膜を交互に配列することにより交互に形
成された濃縮室及び脱塩室と、該脱塩室に充填されたイ
オン交換体と、該陽極室及び陰極室にそれぞれ電極水を
通水する手段と、該濃縮室に濃縮水を通水する濃縮水通
水手段と、該脱塩室に被処理水を通水して脱イオン水を
取り出す手段とを有する電気脱イオン装置である超純水
製造装置において、前記前処理手段は、原水を処理して
比抵抗を１ＭΩ・ｃｍ以上の被処理水とするものであ
り、前記濃縮室に供給される濃縮水及び前記電極室に供
給される電極水の導電率を０．５ｍＳ／ｍ以上にする導
電率調節手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１３】本発明の超純水製造装置は、電気脱イオン
装置に導入される被処理水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以上
の場合に、濃縮室に供給される濃縮水及び電極室に供給
される電極水の導電率を０．５ｍＳ／ｍ好ましくは１ｍ
Ｓ／ｍ以上とすることにより、電気脱イオン装置におい
て低電圧でも高電流を流すことができるようにし、これ
によってシリカの除去を高度に行うようにしたものであ
る。
装置に導入される被処理水の比抵抗が１ＭΩ・ｃｍ以上
の場合に、濃縮室に供給される濃縮水及び電極室に供給
される電極水の導電率を０．５ｍＳ／ｍ好ましくは１ｍ
Ｓ／ｍ以上とすることにより、電気脱イオン装置におい
て低電圧でも高電流を流すことができるようにし、これ
によってシリカの除去を高度に行うようにしたものであ
る。
【００１４】本発明の一態様では、この濃縮水及び電極
水の導電率を高めるために、前処理手段で処理された水
の一部を分取し、この水に電解質（好ましくはＮａ２Ｓ
Ｏ４及び／又はＮａＯＨ）を添加し、これを濃縮水及び
電極水に補給する。
水の導電率を高めるために、前処理手段で処理された水
の一部を分取し、この水に電解質（好ましくはＮａ２Ｓ
Ｏ４及び／又はＮａＯＨ）を添加し、これを濃縮水及び
電極水に補給する。
【００１５】本発明の別の一態様では、濃縮水及び電極
水の導電率を高めるために、前処理手段から得られる導
電率０．５ｍＳ／ｍ以上の水を濃縮水及び電極水に補給
する。この場合、前処理手段は、原水を処理して比抵抗
１ＭΩ・ｃｍ以上の高比抵抗水を生成させると共に、こ
の処理によって高導電率水を発生させる処理手段であ
り、前記導電率調節手段は、この高導電率水を前記濃縮
水及び電極水に補給するものであることが好ましい。
水の導電率を高めるために、前処理手段から得られる導
電率０．５ｍＳ／ｍ以上の水を濃縮水及び電極水に補給
する。この場合、前処理手段は、原水を処理して比抵抗
１ＭΩ・ｃｍ以上の高比抵抗水を生成させると共に、こ
の処理によって高導電率水を発生させる処理手段であ
り、前記導電率調節手段は、この高導電率水を前記濃縮
水及び電極水に補給するものであることが好ましい。
【００１６】具体的には、前処理手段としては、第１逆
浸透膜分離装置と、該第１逆浸透膜分離装置の処理水が
導入される第２逆浸透膜分離装置を備えており、前記導
電率調節手段は、該第１逆浸透膜分離装置の透過水の一
部及び／又は該第２逆浸透膜分離装置の濃縮水の一部を
前記濃縮水及び電極水に補給するものが例示される。ま
た、前処理手段としては、逆浸透膜分離装置と、該逆浸
透膜分離装置の処理水が導入される前処理用の連続再生
式脱イオン装置とを備えており、前記導電率調節手段
が、該逆浸透膜手段の処理水の一部及び／又は該前処理
用の連続再生式脱イオン装置の濃縮水の一部を前記濃縮
水及び電極水に補給するものであってもよい。
浸透膜分離装置と、該第１逆浸透膜分離装置の処理水が
導入される第２逆浸透膜分離装置を備えており、前記導
電率調節手段は、該第１逆浸透膜分離装置の透過水の一
部及び／又は該第２逆浸透膜分離装置の濃縮水の一部を
前記濃縮水及び電極水に補給するものが例示される。ま
た、前処理手段としては、逆浸透膜分離装置と、該逆浸
透膜分離装置の処理水が導入される前処理用の連続再生
式脱イオン装置とを備えており、前記導電率調節手段
が、該逆浸透膜手段の処理水の一部及び／又は該前処理
用の連続再生式脱イオン装置の濃縮水の一部を前記濃縮
水及び電極水に補給するものであってもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。図１は実施の形態に係る超純水製造
装置の系統図である。
について説明する。図１は実施の形態に係る超純水製造
装置の系統図である。
【００１８】この超純水製造装置は、前処理装置として
の逆浸透膜分離装置（以下、ＲＯ装置という）１，２
と、このＲＯ装置の処理水を脱イオン処理する電気脱イ
オン装置１０とを備えている。ＲＯ装置１，２は直列に
接続されており、ＲＯ装置１の透過水がＲＯ装置２にて
さらに脱塩処理される。
の逆浸透膜分離装置（以下、ＲＯ装置という）１，２
と、このＲＯ装置の処理水を脱イオン処理する電気脱イ
オン装置１０とを備えている。ＲＯ装置１，２は直列に
接続されており、ＲＯ装置１の透過水がＲＯ装置２にて
さらに脱塩処理される。
【００１９】この電気脱イオン装置１０は、前記図４の
電気脱イオン装置と同じく、電極（陽極１１、陰極１
２）の間に複数のアニオン交換膜（Ａ膜）１３及びカチ
オン交換膜（Ｃ膜）１４を交互に配列して濃縮室１５と
脱塩室１６とを交互に形成し、脱塩室１６にイオン交換
樹脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交換体等からな
るアニオン交換体及びカチオン交換体を混合もしくは複
層状に充填したものである。
電気脱イオン装置と同じく、電極（陽極１１、陰極１
２）の間に複数のアニオン交換膜（Ａ膜）１３及びカチ
オン交換膜（Ｃ膜）１４を交互に配列して濃縮室１５と
脱塩室１６とを交互に形成し、脱塩室１６にイオン交換
樹脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交換体等からな
るアニオン交換体及びカチオン交換体を混合もしくは複
層状に充填したものである。
【００２０】ＲＯ装置２の透過水は、１ＭΩ・ｃｍ以上
の比抵抗を有している。この透過水はこの電気脱イオン
装置１０の各脱塩室１６に通水され、脱塩処理されて生
産水となる。即ち、脱塩室１６に流入したイオンはその
親和力、濃度及び移動度に基いてイオン交換体と反応
し、電位の傾きの方向にイオン交換体中を移動し、更に
膜を横切って移動し、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、及び電位の傾
きの方向性のために、イオンは脱塩室１６では減少し、
隣りの濃縮室１５では濃縮される。カチオンはカチオン
交換膜１４を透過して、また、アニオンはアニオン交換
膜１３を透過して、それぞれ濃縮室１５内に濃縮され
る。このため、脱塩室１６から生産水として脱イオン水
（純水）が回収される。
の比抵抗を有している。この透過水はこの電気脱イオン
装置１０の各脱塩室１６に通水され、脱塩処理されて生
産水となる。即ち、脱塩室１６に流入したイオンはその
親和力、濃度及び移動度に基いてイオン交換体と反応
し、電位の傾きの方向にイオン交換体中を移動し、更に
膜を横切って移動し、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、及び電位の傾
きの方向性のために、イオンは脱塩室１６では減少し、
隣りの濃縮室１５では濃縮される。カチオンはカチオン
交換膜１４を透過して、また、アニオンはアニオン交換
膜１３を透過して、それぞれ濃縮室１５内に濃縮され
る。このため、脱塩室１６から生産水として脱イオン水
（純水）が回収される。
【００２１】濃縮室１５から流出する濃縮水は、その一
部が排出され、残部がポンプ（図示略）を介して濃縮室
１５及び電極室（陽極室１７、陰極室１８）に供給され
る。
部が排出され、残部がポンプ（図示略）を介して濃縮室
１５及び電極室（陽極室１７、陰極室１８）に供給され
る。
【００２２】この実施の形態では、このＲＯ装置１の透
過水に電解質好ましくはＮａ２ＳＯ ４又はＮａＯＨを添
加し、この電解質添加水を、循環される濃縮水に対し補
給する。これにより、濃縮室１５、陽極室１７、及び陰
極室１８に導入される濃縮水の導電率が０．５ｍＳ／ｍ
以上とされる。この結果、陽極１１と陰極１２との間の
印加電圧が低くても、濃縮室１５及び脱塩室１６におけ
る電流値が増大し、シリカを高度に除去することができ
る。
過水に電解質好ましくはＮａ２ＳＯ ４又はＮａＯＨを添
加し、この電解質添加水を、循環される濃縮水に対し補
給する。これにより、濃縮室１５、陽極室１７、及び陰
極室１８に導入される濃縮水の導電率が０．５ｍＳ／ｍ
以上とされる。この結果、陽極１１と陰極１２との間の
印加電圧が低くても、濃縮室１５及び脱塩室１６におけ
る電流値が増大し、シリカを高度に除去することができ
る。
【００２３】図２は別の実施の形態に係る超純水製造装
置の系統図である。この実施の形態でも前処理装置とし
て直列に接続した２基のＲＯ装置１，２を用いている。
原水は第１段目のＲＯ装置１にて脱塩処理され、その透
過水が第２段目のＲＯ装置２に通水され、比抵抗１ＭΩ
・ｃｍ以上とされた透過水が電気脱イオン装置１０の各
脱塩室１６に供給される。この電気脱イオン装置１０の
構成は図１の電気脱イオン装置１０と同一である。
置の系統図である。この実施の形態でも前処理装置とし
て直列に接続した２基のＲＯ装置１，２を用いている。
原水は第１段目のＲＯ装置１にて脱塩処理され、その透
過水が第２段目のＲＯ装置２に通水され、比抵抗１ＭΩ
・ｃｍ以上とされた透過水が電気脱イオン装置１０の各
脱塩室１６に供給される。この電気脱イオン装置１０の
構成は図１の電気脱イオン装置１０と同一である。
【００２４】この実施の形態では、第１段目のＲＯ装置
の透過水の一部Ａ又は第２段目のＲＯ装置の濃縮水の一
部Ｂを循環濃縮水に添加している。これにより、電気脱
イオン装置１０の濃縮室１５、陽極室１７及び陰極室１
８に通水される濃縮水及び電極水の導電率が０．５ｍＳ
／ｍ以上とされ、シリカの高度除去が可能とされてい
る。
の透過水の一部Ａ又は第２段目のＲＯ装置の濃縮水の一
部Ｂを循環濃縮水に添加している。これにより、電気脱
イオン装置１０の濃縮室１５、陽極室１７及び陰極室１
８に通水される濃縮水及び電極水の導電率が０．５ｍＳ
／ｍ以上とされ、シリカの高度除去が可能とされてい
る。
【００２５】図３は本発明の異なる実施の形態に係る超
純水製造装置の系統図である。この実施の形態では、前
処理装置としてＲＯ装置１と連続再生式電気脱イオン装
置（ＣＤＩ）３とが設置されている。この電気脱イオン
装置３の構成は電気脱イオン装置１０と同一である。電
気脱イオン装置１０の構成は図１，２のものと同じであ
る。
純水製造装置の系統図である。この実施の形態では、前
処理装置としてＲＯ装置１と連続再生式電気脱イオン装
置（ＣＤＩ）３とが設置されている。この電気脱イオン
装置３の構成は電気脱イオン装置１０と同一である。電
気脱イオン装置１０の構成は図１，２のものと同じであ
る。
【００２６】原水はＲＯ装置１で脱塩処理され、その透
過水が電気脱イオン装置３で脱イオン処理されて比抵抗
１ＭΩ・ｃｍ以上のものとされる。この水が電気脱イオ
ン装置１０の各脱塩室１６に通水される。
過水が電気脱イオン装置３で脱イオン処理されて比抵抗
１ＭΩ・ｃｍ以上のものとされる。この水が電気脱イオ
ン装置１０の各脱塩室１６に通水される。
【００２７】この実施の形態にあっては、ＲＯ装置１の
透過水の一部ａ又は電気脱イオン装置３の循環濃縮水の
一部ｂが電気脱イオン装置１０の循環濃縮水に添加さ
れ、これにより電気脱イオン装置１０の脱塩室１６、陽
極室１７及び陰極室１８に通水される水の導電率を０．
５ｍＳ／ｍ以上とし、シリカの高度除去を可能としてい
る。
透過水の一部ａ又は電気脱イオン装置３の循環濃縮水の
一部ｂが電気脱イオン装置１０の循環濃縮水に添加さ
れ、これにより電気脱イオン装置１０の脱塩室１６、陽
極室１７及び陰極室１８に通水される水の導電率を０．
５ｍＳ／ｍ以上とし、シリカの高度除去を可能としてい
る。
【００２８】上記実施の形態は本発明の一例であり、本
発明は図示以外の形態をもとり得ることは明らかであ
る。
発明は図示以外の形態をもとり得ることは明らかであ
る。
【００２９】
【実施例】以下、実施例及び比較例について説明する。
なお、以下の実施例及び比較例では１８ｍＳ／ｍ、ｐＨ
７．４の市水をＵＦ膜処理及び膜脱気処理した水を原水
としている。この原水のＣＯ２濃度は６０μｇ−Ｃ／
Ｌ、ＳｉＯ２濃度２３μｇ／Ｌである。原水流量は２．
０ｍ３／ｈｒである。電気脱イオン装置としては栗田工
業株式会社製Ｐ−３０型を採用した。
なお、以下の実施例及び比較例では１８ｍＳ／ｍ、ｐＨ
７．４の市水をＵＦ膜処理及び膜脱気処理した水を原水
としている。この原水のＣＯ２濃度は６０μｇ−Ｃ／
Ｌ、ＳｉＯ２濃度２３μｇ／Ｌである。原水流量は２．
０ｍ３／ｈｒである。電気脱イオン装置としては栗田工
業株式会社製Ｐ−３０型を採用した。
【００３０】〔実施例１〕図１の超純水製造装置によっ
て原水を処理した。１段目ＲＯ装置１の透過水の導電率
は０．３ｍＳ／ｍ、２段目ＲＯ装置透過水の比抵抗は
１．６ＭΩ・ｃｍ、２段目ＲＯ装置濃縮水の導電率は
０．８ｍＳ／ｍである。
て原水を処理した。１段目ＲＯ装置１の透過水の導電率
は０．３ｍＳ／ｍ、２段目ＲＯ装置透過水の比抵抗は
１．６ＭΩ・ｃｍ、２段目ＲＯ装置濃縮水の導電率は
０．８ｍＳ／ｍである。
【００３１】電気脱イオン装置１０の給水量を２．０ｍ
３／ｈｒ、生産水量を１．６ｍ３／ｈｒ、濃縮水排水量
を０．３ｍ３／ｈｒ、電極水排水量を０．１ｍ３／ｈｒ
とした（回収率８０％）。
３／ｈｒ、生産水量を１．６ｍ３／ｈｒ、濃縮水排水量
を０．３ｍ３／ｈｒ、電極水排水量を０．１ｍ３／ｈｒ
とした（回収率８０％）。
【００３２】第２段目ＲＯ装置の透過水を０．４ｍ３／
ｈｒで分取し、ＮａＯＨを添加後の循環濃縮水の導電率
が０．７ｍＳ／ｍとなるように添加した。
ｈｒで分取し、ＮａＯＨを添加後の循環濃縮水の導電率
が０．７ｍＳ／ｍとなるように添加した。
【００３３】電気脱イオン装置１０の電圧を２００Ｖと
したときの電流値と、シリカ除去率は、表１に示す通り
８２％であった。
したときの電流値と、シリカ除去率は、表１に示す通り
８２％であった。
【００３４】〔実施例２〕実施例１において、ＮａＯＨ
の添加量を添加後の循環濃縮水の導電率が１．３ｍＳ／
ｍとなるように増大させたこと以外は実施例１と同様に
して通水を行った。結果を表１に示す。循環濃縮水の導
電率が高いので、シリカ除去率が８８％にまで向上し
た。
の添加量を添加後の循環濃縮水の導電率が１．３ｍＳ／
ｍとなるように増大させたこと以外は実施例１と同様に
して通水を行った。結果を表１に示す。循環濃縮水の導
電率が高いので、シリカ除去率が８８％にまで向上し
た。
【００３５】〔比較例１〕実施例１にいおいてＮａＯＨ
を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして通水
を行った。結果を表１に示す。ＮａＯＨを添加しないた
め、循環濃縮水の導電率は０．３ｍＳ／ｍであった。こ
のためシリカ除去率が７２％と低い。
を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして通水
を行った。結果を表１に示す。ＮａＯＨを添加しないた
め、循環濃縮水の導電率は０．３ｍＳ／ｍであった。こ
のためシリカ除去率が７２％と低い。
【００３６】〔比較例２〕電気脱イオン装置の印加電圧
を３１０Ｖとしたこと以外は比較例１と同様にして通水
を行った。結果を表１に示す。表１の通り、印加電圧を
高めたことにより、シリカ除去率が高い。
を３１０Ｖとしたこと以外は比較例１と同様にして通水
を行った。結果を表１に示す。表１の通り、印加電圧を
高めたことにより、シリカ除去率が高い。
【００３７】〔実施例３，４〕図２の超純水製造装置に
よって原水を処理した。なお、実施例３では１段目ＲＯ
装置の透過水（Ａ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃
縮水に添加した。実施例４では２段目ＲＯ装置の濃縮水
（Ｂ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃縮水に添加し
た。結果を表１に示す。
よって原水を処理した。なお、実施例３では１段目ＲＯ
装置の透過水（Ａ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃
縮水に添加した。実施例４では２段目ＲＯ装置の濃縮水
（Ｂ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃縮水に添加し
た。結果を表１に示す。
【００３８】〔実施例５，６〕図３の超純水製造装置に
よって原水を処理した。なお、実施例５では１段目ＲＯ
装置の透過水（ａ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃
縮水に添加した。実施例６ではＣＤＩ装置の濃縮水
（ｂ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃縮水に添加し
た。結果を表１に示す。
よって原水を処理した。なお、実施例５では１段目ＲＯ
装置の透過水（ａ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃
縮水に添加した。実施例６ではＣＤＩ装置の濃縮水
（ｂ）を０．４ｍ３／ｈｒの割合で循環濃縮水に添加し
た。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】表１から明らかな通り、本発明によると電
気脱イオン装置の印加電圧が低くても電流値が高く、シ
リカを高度に除去することができる。
気脱イオン装置の印加電圧が低くても電流値が高く、シ
リカを高度に除去することができる。
【００４１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によると電気脱イオ
ン装置の印加電圧が低くしてもシリカを高度に除去した
超純水を製造することができる。
ン装置の印加電圧が低くしてもシリカを高度に除去した
超純水を製造することができる。
【図１】実施の形態に係る超純水製造装置の系統図であ
る。
る。
【図２】別の実施の形態に係る超純水製造装置の系統図
である。
である。
【図３】さらに別の実施の形態に係る超純水製造装置の
系統図である。
系統図である。
【図４】従来の電気脱イオン装置の系統図である。
１，２ ＲＯ装置
３，１０ 電気脱イオン装置
１１ 陽極
１２ 陰極
１３ アニオン交換膜（Ａ膜）
１４ カチオン交換膜（Ｃ膜）
１５ 濃縮室
１６ 脱塩室
１７ 陽極室
１８ 陰極室
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D006 GA03 GA17 JA30Z JA41Z
JA43Z JA44Z JA57Z KA01
KA03 KA53 KA55 KA57 KB14
KB17 KD17 KD30 KE19R
MA13 MA14 PA01 PB02 PB23
PC01 PC11 PC31 PC42
4D025 AA04 AB17 BA08 BA13 BA22
BA25 BB04 CA04 CA10 DA01
DA05 DA06
4D061 DA03 DB18 EA09 EB04 EB13
EB17 EB19 EB39 ED12 FA03
FA09 GC06
Claims (7)
- 【請求項１】 原水を前処理する前処理手段と、該前処
理手段で処理された水を電気脱イオン処理する電気脱イ
オン装置とを有する超純水製造装置であって、 該電気脱イオン装置は、 陽極を有する陽極室と、 陰極を有する陰極室と、 これらの陽極室と陰極室との間に複数のアニオン交換膜
及びカチオン交換膜を交互に配列することにより交互に
形成された濃縮室及び脱塩室と、 該脱塩室に充填されたイオン交換体と、 該陽極室及び陰極室にそれぞれ電極水を通水する手段
と、 該濃縮室に濃縮水を通水する濃縮水通水手段と、 該脱塩室に被処理水を通水して脱イオン水を取り出す手
段とを有する電気脱イオン装置である超純水製造装置に
おいて、 前記前処理手段は、原水を処理して比抵抗を１ＭΩ・ｃ
ｍ以上の被処理水とするものであり、 前記濃縮室に供給される濃縮水及び前記電極室に供給さ
れる電極水の導電率を０．５ｍＳ／ｍ以上にする導電率
調節手段と、を備えたことを特徴とする超純水製造装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記濃縮室から取り
出された水の一部を前記濃縮水及び電極水として濃縮室
及び電極室に供給する手段と、 前記前処理手段で処理された水の一部を該濃縮水及び電
極水に補給する水補給手段と、を備えており、 前記導電率調節手段は、この水補給手段によって補給さ
れる水に電解質を添加するものであることを特徴とする
超純水製造装置。 - 【請求項３】 請求項２において、該電解質はＮａ２Ｓ
Ｏ４及び／又はＮａＯＨであることを特徴とする超純水
製造装置。 - 【請求項４】 請求項１において、前記濃縮室から取り
出された水の一部を前記濃縮水及び電極水として濃縮室
及び電極室に供給する手段が設けられており、 前記導電率調節手段は、前記前処理手段から得られる導
電率が０．５ｍＳ／ｍ以上の水を前記濃縮水及び電極水
に補給する手段であることを特徴とする超純水製造装
置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記前処理手段は、
原水を処理して比抵抗１ＭΩ・ｃｍ以上の高比抵抗水を
生成させると共に、この処理によって高導電率水を発生
させる処理手段であり、 前記導電率調節手段は、この高導電率水を前記濃縮水及
び電極水に補給するものであることを特徴とする超純水
製造装置。 - 【請求項６】 請求項５において、前記前処理手段は、
第１逆浸透膜分離装置と、該第１逆浸透膜分離装置の処
理水が導入される第２逆浸透膜分離装置を備えており、 前記導電率調節手段は、該第１逆浸透膜分離装置の透過
水の一部及び／又は該第２逆浸透膜分離装置の濃縮水の
一部を前記濃縮水及び電極水に補給するものであること
を特徴とする超純水製造装置。 - 【請求項７】 請求項５において、前記前処理手段が逆
浸透膜分離装置と、該逆浸透膜分離装置の処理水が導入
される前処理用の連続再生式脱イオン装置とを備えてお
り、 前記導電率調節手段が、該逆浸透膜手段の処理水の一部
及び／又は該前処理用の連続再生式脱イオン装置の濃縮
水の一部を前記濃縮水及び電極水に補給するものである
ことを特徴とする超純水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001189935A JP4710176B2 (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 超純水製造装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001189935A JP4710176B2 (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 超純水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003001259A true JP2003001259A (ja) | 2003-01-07 |
| JP4710176B2 JP4710176B2 (ja) | 2011-06-29 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2001189935A Expired - Fee Related JP4710176B2 (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 超純水製造装置 |
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Cited By (12)
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| JP2008221195A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Miura Co Ltd | 純水製造システムの運転方法 |
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| CN113735336A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-12-03 | 广东栗子科技有限公司 | 一种滤水装置、具有该装置的净水机及水处理方法 |
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-
2001
- 2001-06-22 JP JP2001189935A patent/JP4710176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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