JP2003275757A - 軟水の製造方法及び製造装置 - Google Patents
軟水の製造方法及び製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｎａ型のカチオン交換樹脂を用いた軟化装置
で水中のＣａ2+やＭｇ2+を除去することは公知である
が、この軟化装置によると動じにカチオン交換樹脂から
Ｎａ+が放出され、水中のイオン量が増加すると共に、
水中の溶存酸素を低減させることができず、その処理水
を使用すると、配管や熱交換器などの部材を酸化、腐食
させたり、脱塩装置の充填材を酸化、劣化させる欠点が
ある。 【解決手段】 上記欠点を解消するために、ヒドロキシ
ルアミン形またはヒドラジン形のカチオン交換体１１を
充填した軟化装置１０と、上記軟化装置からの流出水の
ｐＨを調整するｐＨ調整手段１７と、活性炭を充填した
活性炭装置２０とを有し、被処理水を上記軟化装置、ｐ
Ｈ調整手段、活性炭装置に順次、通水する。
で水中のＣａ2+やＭｇ2+を除去することは公知である
が、この軟化装置によると動じにカチオン交換樹脂から
Ｎａ+が放出され、水中のイオン量が増加すると共に、
水中の溶存酸素を低減させることができず、その処理水
を使用すると、配管や熱交換器などの部材を酸化、腐食
させたり、脱塩装置の充填材を酸化、劣化させる欠点が
ある。 【解決手段】 上記欠点を解消するために、ヒドロキシ
ルアミン形またはヒドラジン形のカチオン交換体１１を
充填した軟化装置１０と、上記軟化装置からの流出水の
ｐＨを調整するｐＨ調整手段１７と、活性炭を充填した
活性炭装置２０とを有し、被処理水を上記軟化装置、ｐ
Ｈ調整手段、活性炭装置に順次、通水する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発電所や諸工場
のボイラ給水や冷却塔用水として使われる軟水や、半導
体製造工場、医薬・製薬工場、飲料水製造工場、食料品
製造加工工場、病院、大学、及び各種研究施設、燃料電
池発電設備等で用いられる、製造プロセスおよびユーテ
ィリティ用水としての脱塩水や純水、超純水の原水とな
る、カルシウムやマグネシウムなどの硬度成分を十分低
減し、かつ溶存酸素濃度も低減した軟水を製造するため
の方法およびその装置に関する。
のボイラ給水や冷却塔用水として使われる軟水や、半導
体製造工場、医薬・製薬工場、飲料水製造工場、食料品
製造加工工場、病院、大学、及び各種研究施設、燃料電
池発電設備等で用いられる、製造プロセスおよびユーテ
ィリティ用水としての脱塩水や純水、超純水の原水とな
る、カルシウムやマグネシウムなどの硬度成分を十分低
減し、かつ溶存酸素濃度も低減した軟水を製造するため
の方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎａ型カチオン交換樹脂を用いた軟化装
置は従来から存在する。この軟化装置は、ＮａＣ１溶液
を再生剤として用い、Ｎａ型としたカチオン交換樹脂
に、ＣａやＭｇといった硬度成分を含む水を接触させて
吸着除去するものである。
置は従来から存在する。この軟化装置は、ＮａＣ１溶液
を再生剤として用い、Ｎａ型としたカチオン交換樹脂
に、ＣａやＭｇといった硬度成分を含む水を接触させて
吸着除去するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の軟化装置の問題
点は、水中のＣａ2+やＭｇ2+といった２価イオンは除去
できるが、同時にカチオン交換樹脂からＮａ2+が放出さ
れることである。例えば、原水中に含まれているＣａイ
オンが１ｍモル／Ｌであるとすると、Ｎａイオンは２ｍ
モル／Ｌ放出される。つまり、水中のイオン量が増えて
しまう。水は年を追うごとに高度に管理され、要求され
る水質も年々厳しくなっている。水中のイオン濃度はそ
の最たる管理指標であるが、水中に溶存している酸素も
近年管理されるようになってきた。溶存酸素は、配管や
熱交換器などの部材を酸化腐食させたり、脱塩装置など
に使われる充填材を酸化、劣化させることがある。しか
しながらこれまでの軟化装置では、溶存酸素を低減する
ことができなかった。したがって、イオンの増加がな
く、かつ溶存酸素を簡便に低減できる軟水の製造方法と
製造装置の出現が望まれていた。
点は、水中のＣａ2+やＭｇ2+といった２価イオンは除去
できるが、同時にカチオン交換樹脂からＮａ2+が放出さ
れることである。例えば、原水中に含まれているＣａイ
オンが１ｍモル／Ｌであるとすると、Ｎａイオンは２ｍ
モル／Ｌ放出される。つまり、水中のイオン量が増えて
しまう。水は年を追うごとに高度に管理され、要求され
る水質も年々厳しくなっている。水中のイオン濃度はそ
の最たる管理指標であるが、水中に溶存している酸素も
近年管理されるようになってきた。溶存酸素は、配管や
熱交換器などの部材を酸化腐食させたり、脱塩装置など
に使われる充填材を酸化、劣化させることがある。しか
しながらこれまでの軟化装置では、溶存酸素を低減する
ことができなかった。したがって、イオンの増加がな
く、かつ溶存酸素を簡便に低減できる軟水の製造方法と
製造装置の出現が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、幾多の実験を試みた結果、達成した
のであって、軟水の製造方法として、請求項１は、被処
理水をヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形のカチ
オン交換体と接触させて被処理水中の２価のイオンと上
記カチオン交換体をイオン交換して硬度成分を除去した
後、被処理水のｐＨを８．３以上に調整して活性炭と接
触させ、被処理水に含まれている溶存酸素の濃度を低減
することを特徴とするものであり、請求項２は、被処理
水をヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形のカチオ
ン交換体と接触させて被処理水中の２価のイオンと上記
カチオン交換体をイオン交換して硬度成分を除去し、次
いでＯＨ型アニオン交換体と接触させた後、活性炭と接
触させ、被処理水に含まれている溶存酸素の濃度を低減
することを特徴とする。又、軟水の製造装置として、請
求項３は、ヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形の
カチオン交換体を充填した軟化装置と、上記軟化装置か
らの流出水のｐＨを調整するｐＨ調整手段と、活性炭を
充填した活性炭装置とを有し、被処理水を上記軟化装
置、ｐＨ調整手段、活性炭装置に順次、通水することを
特徴とする。この場合、ｐＨ調整手段は、アルカリを注
入する薬注装置であっても、ＯＨ型アニオン交換体を充
填したアニオン交換装置であってもよい。そして、被処
理水を前記活性炭装置に上向流で通水することが好まし
いと共に、活性炭装置の活性炭は一定範囲内の粒度の粒
状で、被処理水の上向流により流動床を形成するように
することが好ましい。又、活性炭装置の活性炭は繊維
状、又はシート状、又はチューブ状、又はスポンジ状、
又はハニカム様や波形様などの立体的な構造に成形され
ていて、通電可能になっていること、特に、定期的に直
流と交流を交互に通電可能になっていることが好まし
い。更に、活性炭装置の活性炭にＣｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔから選ばれる内のいずれか
１つ以上の金属を担持してあることがより好ましい。そ
して、活性炭装置で処理した処理水を、引き続いて気泡
分離装置に通水し、水中に残存する微細な気泡を除去す
ることが好ましい。
を解決するために、幾多の実験を試みた結果、達成した
のであって、軟水の製造方法として、請求項１は、被処
理水をヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形のカチ
オン交換体と接触させて被処理水中の２価のイオンと上
記カチオン交換体をイオン交換して硬度成分を除去した
後、被処理水のｐＨを８．３以上に調整して活性炭と接
触させ、被処理水に含まれている溶存酸素の濃度を低減
することを特徴とするものであり、請求項２は、被処理
水をヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形のカチオ
ン交換体と接触させて被処理水中の２価のイオンと上記
カチオン交換体をイオン交換して硬度成分を除去し、次
いでＯＨ型アニオン交換体と接触させた後、活性炭と接
触させ、被処理水に含まれている溶存酸素の濃度を低減
することを特徴とする。又、軟水の製造装置として、請
求項３は、ヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形の
カチオン交換体を充填した軟化装置と、上記軟化装置か
らの流出水のｐＨを調整するｐＨ調整手段と、活性炭を
充填した活性炭装置とを有し、被処理水を上記軟化装
置、ｐＨ調整手段、活性炭装置に順次、通水することを
特徴とする。この場合、ｐＨ調整手段は、アルカリを注
入する薬注装置であっても、ＯＨ型アニオン交換体を充
填したアニオン交換装置であってもよい。そして、被処
理水を前記活性炭装置に上向流で通水することが好まし
いと共に、活性炭装置の活性炭は一定範囲内の粒度の粒
状で、被処理水の上向流により流動床を形成するように
することが好ましい。又、活性炭装置の活性炭は繊維
状、又はシート状、又はチューブ状、又はスポンジ状、
又はハニカム様や波形様などの立体的な構造に成形され
ていて、通電可能になっていること、特に、定期的に直
流と交流を交互に通電可能になっていることが好まし
い。更に、活性炭装置の活性炭にＣｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔから選ばれる内のいずれか
１つ以上の金属を担持してあることがより好ましい。そ
して、活性炭装置で処理した処理水を、引き続いて気泡
分離装置に通水し、水中に残存する微細な気泡を除去す
ることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】図示の実施例において、１０はカ
チオン交換体の充填層１１を有する塔形の軟化装置で、
充填層１１を構成するカチオン交換体は通常はカチオン
交換樹脂を使用するが、カチオン交換繊維であっても、
カチオン交換膜であってもよい。
チオン交換体の充填層１１を有する塔形の軟化装置で、
充填層１１を構成するカチオン交換体は通常はカチオン
交換樹脂を使用するが、カチオン交換繊維であっても、
カチオン交換膜であってもよい。
【０００６】このカチオン交換体をヒドロキシルアミン
形にするにはヒドロキシルアミンの酸塩を溶解した溶液
と接触させることにより形成でき、又、ヒドラジン形に
するにはヒドラジンあるいはヒドラジン誘導体の酸塩を
溶解した溶液と接触させることにより形成できる。
形にするにはヒドロキシルアミンの酸塩を溶解した溶液
と接触させることにより形成でき、又、ヒドラジン形に
するにはヒドラジンあるいはヒドラジン誘導体の酸塩を
溶解した溶液と接触させることにより形成できる。
【０００７】ヒドロキシルアミンの酸塩としては、塩化
ヒドロキシルアンモニウム、硫酸ヒドロキシルアンモニ
ウム、硝酸ヒドロキシルアンモニウム、燐酸ヒドロキシ
ルアンモニウム、ヒドロキシルアミン−Ｏ−スルホン酸
などを使用することができる。
ヒドロキシルアンモニウム、硫酸ヒドロキシルアンモニ
ウム、硝酸ヒドロキシルアンモニウム、燐酸ヒドロキシ
ルアンモニウム、ヒドロキシルアミン−Ｏ−スルホン酸
などを使用することができる。
【０００８】又、ヒドラジン化合物の酸塩としては、水
加ヒドラジン、塩化ヒドラジニウム、硫酸ヒドラジニウ
ム、硝酸ヒドラジニウム、燐酸ヒドラジニウムを使用で
き、また、メチルヒドラジン、エチルヒドラジン、など
の塩酸塩、硫酸塩なども使用できる。
加ヒドラジン、塩化ヒドラジニウム、硫酸ヒドラジニウ
ム、硝酸ヒドラジニウム、燐酸ヒドラジニウムを使用で
き、また、メチルヒドラジン、エチルヒドラジン、など
の塩酸塩、硫酸塩なども使用できる。
【０００９】１２は、上記ヒドロキシルアミンの酸塩を
溶解した溶液、又はヒドラジンあるいはヒドラジン誘導
体の酸塩を溶解した溶液を貯溜する貯槽、１３は貯槽１
２内の溶液を軟化装置１０の塔内のカチオン交換体の充
填層１１上に注入する注入管で、途中に開閉弁Ｖ1を有
し、この開閉弁Ｖ1を開にすることにより貯槽内の溶液
は軟化装置の内部に供給され、充填層１１を構成するカ
チオン交換体をヒドロキシルアミン形又はヒドラジン形
にする。
溶解した溶液、又はヒドラジンあるいはヒドラジン誘導
体の酸塩を溶解した溶液を貯溜する貯槽、１３は貯槽１
２内の溶液を軟化装置１０の塔内のカチオン交換体の充
填層１１上に注入する注入管で、途中に開閉弁Ｖ1を有
し、この開閉弁Ｖ1を開にすることにより貯槽内の溶液
は軟化装置の内部に供給され、充填層１１を構成するカ
チオン交換体をヒドロキシルアミン形又はヒドラジン形
にする。
【００１０】１４は被処理水の給水管で、開閉弁Ｖ2を
有し、図示の実施例では給水管１４は軟化装置１０の塔
内に突入し、先端を注入管１３の下端部に連結してい
る。
有し、図示の実施例では給水管１４は軟化装置１０の塔
内に突入し、先端を注入管１３の下端部に連結してい
る。
【００１１】被処理水が給水管１４から注入管１３の下
端部を通じヒドロキシルアミン形又はヒドラジン形のカ
チオン交換体の充填層１１上に供給され、下降流して上
記充填層１１と接触すると、被処理水中の２価の硬度成
分のイオン（カルシウムイオン、マグネシウムイオン）
はカチオン交換体のヒドロキシルアミンまたはヒドラジ
ンと置換し、被処理水中の硬度成分が除去され、被処理
水は軟化される。そして、カチオン交換体はＣａ形、Ｍ
ｇ形になっていき、カチオン交換体に吸着されているヒ
ドロキシルアミン又はヒドラジンは放出され、カチオン
交換能が低下するので、その際は、前述のように、貯槽
１２中のヒドロキシルアミンまたはヒドラジン含有溶液
を注入管１３でカチオン交換体の充填層１１に供給し
て、ヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形のカチオ
ン交換体に再生する。勿論、この再生に先立ち、塩酸や
硫酸といった強酸を用いてＣａやＭｇを脱離させておい
てもよい。
端部を通じヒドロキシルアミン形又はヒドラジン形のカ
チオン交換体の充填層１１上に供給され、下降流して上
記充填層１１と接触すると、被処理水中の２価の硬度成
分のイオン（カルシウムイオン、マグネシウムイオン）
はカチオン交換体のヒドロキシルアミンまたはヒドラジ
ンと置換し、被処理水中の硬度成分が除去され、被処理
水は軟化される。そして、カチオン交換体はＣａ形、Ｍ
ｇ形になっていき、カチオン交換体に吸着されているヒ
ドロキシルアミン又はヒドラジンは放出され、カチオン
交換能が低下するので、その際は、前述のように、貯槽
１２中のヒドロキシルアミンまたはヒドラジン含有溶液
を注入管１３でカチオン交換体の充填層１１に供給し
て、ヒドロキシルアミン形またはヒドラジン形のカチオ
ン交換体に再生する。勿論、この再生に先立ち、塩酸や
硫酸といった強酸を用いてＣａやＭｇを脱離させておい
てもよい。
【００１２】被処理水をヒドロキシルアミン形またはヒ
ドラジン形カチオン交換体と接触させると、前述の通り
軟化される。その反応は次の通りである。 ２Ｒ−Ｈ・ＮＨ2ＯＨ＋Ｃａ++＝２Ｒ−Ｃａ＋２Ｈ・Ｎ
Ｈ2ＯＨ+ ２Ｒ−Ｎ2Ｈ5＋Ｃａ++＝２Ｒ−Ｃａ＋２Ｎ2Ｈ5 +
ドラジン形カチオン交換体と接触させると、前述の通り
軟化される。その反応は次の通りである。 ２Ｒ−Ｈ・ＮＨ2ＯＨ＋Ｃａ++＝２Ｒ−Ｃａ＋２Ｈ・Ｎ
Ｈ2ＯＨ+ ２Ｒ−Ｎ2Ｈ5＋Ｃａ++＝２Ｒ−Ｃａ＋２Ｎ2Ｈ5 +
【００１３】こうして軟化装置１０で軟化された流出水
は塔の下端部から排出管１５で取出す。この排出管１５
の途中にはｐＨ調整手段１７への供給管１６が接続して
ある。流出水を供給管１６からｐＨ調整手段１７に導き
ｐＨを調整するには排出管１５の下端の開閉弁Ｖ3を
閉、供給管１６の入口側の開閉弁Ｖ4を開にする。尚、
排出管の下端の開閉弁Ｖ3を開、供給管１６の入口側の
開閉弁Ｖ4を閉にすると、軟化装置１０中の再生排液を
貯槽１８に排出、貯溜できる。
は塔の下端部から排出管１５で取出す。この排出管１５
の途中にはｐＨ調整手段１７への供給管１６が接続して
ある。流出水を供給管１６からｐＨ調整手段１７に導き
ｐＨを調整するには排出管１５の下端の開閉弁Ｖ3を
閉、供給管１６の入口側の開閉弁Ｖ4を開にする。尚、
排出管の下端の開閉弁Ｖ3を開、供給管１６の入口側の
開閉弁Ｖ4を閉にすると、軟化装置１０中の再生排液を
貯槽１８に排出、貯溜できる。
【００１４】供給管１６を流れ、ｐＨ調整手段１７でｐ
Ｈを調整された軟化処理水は活性炭の充填層２１を有す
る活性炭装置２０に下から供給され、活性炭の充填層２
１中を上向流して活性炭と接触することにより脱酸素さ
れる。充填層２１の活性炭は軟化処理水の上向流で流動
床になる粒度の揃った粒状活性炭であることが好まし
い。しかし、活性炭は粒状のものだけでなく、繊維状の
もの、シート状のもの、チューブ状のもの、スポンジ状
のもの、あるいはハニカム様や波形様に成形されたもの
もあるが、これらを利用しても同様な効果が得られる。
Ｈを調整された軟化処理水は活性炭の充填層２１を有す
る活性炭装置２０に下から供給され、活性炭の充填層２
１中を上向流して活性炭と接触することにより脱酸素さ
れる。充填層２１の活性炭は軟化処理水の上向流で流動
床になる粒度の揃った粒状活性炭であることが好まし
い。しかし、活性炭は粒状のものだけでなく、繊維状の
もの、シート状のもの、チューブ状のもの、スポンジ状
のもの、あるいはハニカム様や波形様に成形されたもの
もあるが、これらを利用しても同様な効果が得られる。
【００１５】粒状以外の活性炭の場合は逆洗洗浄が困難
なので、細菌が繁殖する虞れがある。そこで、このよう
な活性炭には通電できるようにしておくと、電気的に殺
菌や滅菌を行うことができるので都合がよい。特に、通
水時は交流電圧を印加して滅菌を、通水停止時は水を抜
いて直流電圧を印加して殺菌を行うのがよい。通水時に
交流電圧を印加することで、直流電圧を印加したときに
発生する活性炭の表面へのイオンの吸着や、電気分解な
どの弊害を避けることができる。活性炭に電気を流すと
ジュール熱により活性炭表面の温度も上昇する。こうす
ることで、気泡を系外により多く逃すことが可能になる
という効果もある。
なので、細菌が繁殖する虞れがある。そこで、このよう
な活性炭には通電できるようにしておくと、電気的に殺
菌や滅菌を行うことができるので都合がよい。特に、通
水時は交流電圧を印加して滅菌を、通水停止時は水を抜
いて直流電圧を印加して殺菌を行うのがよい。通水時に
交流電圧を印加することで、直流電圧を印加したときに
発生する活性炭の表面へのイオンの吸着や、電気分解な
どの弊害を避けることができる。活性炭に電気を流すと
ジュール熱により活性炭表面の温度も上昇する。こうす
ることで、気泡を系外により多く逃すことが可能になる
という効果もある。
【００１６】又、活性炭は、それ自身でも触媒作用をも
つが、重金属を担持すると反応速度がより高まることが
知られている。そこで、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔから選ばれる金属を単独で、混合
して、もしくは合金化して担持することで、反応性を更
に改善し使用すれば、活性炭のボリュームを小さくで
き、装置を小型化することができる。
つが、重金属を担持すると反応速度がより高まることが
知られている。そこで、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔから選ばれる金属を単独で、混合
して、もしくは合金化して担持することで、反応性を更
に改善し使用すれば、活性炭のボリュームを小さくで
き、装置を小型化することができる。
【００１７】軟化工程で水中に放出されたヒドロキシル
アンモニウムイオンまたはヒドラジニウムイオンは、活
性炭を触媒として水中の溶存酸素と反応し、脱酸素す
る。その反応は次の通りである。 ６〔Ｈ・ＮＨ2ＯＨ+〕＋６ＯＨ-＋３／２Ｏ2＝３Ｎ2↑
＋１５Ｈ2Ｏ Ｎ2Ｈ5 +ＯＨ-＋Ｏ2→Ｎ2↑＋３Ｈ2Ｏ
アンモニウムイオンまたはヒドラジニウムイオンは、活
性炭を触媒として水中の溶存酸素と反応し、脱酸素す
る。その反応は次の通りである。 ６〔Ｈ・ＮＨ2ＯＨ+〕＋６ＯＨ-＋３／２Ｏ2＝３Ｎ2↑
＋１５Ｈ2Ｏ Ｎ2Ｈ5 +ＯＨ-＋Ｏ2→Ｎ2↑＋３Ｈ2Ｏ
【００１８】この脱酸素反応では軟化された流出水のｐ
Ｈを８．３以上、好ましくは８．５以上に調整しておく
ことがのぞましい。それは、ｐＨが８．３未満では溶存
酸素の除去が不充分になる虞れがあるからであって、ｐ
Ｈを上記したように８．３以上に調整しておくと、脱酸
素反応は活性炭の存在下で反応速度は早くなり、常温で
も反応は円滑に進む。
Ｈを８．３以上、好ましくは８．５以上に調整しておく
ことがのぞましい。それは、ｐＨが８．３未満では溶存
酸素の除去が不充分になる虞れがあるからであって、ｐ
Ｈを上記したように８．３以上に調整しておくと、脱酸
素反応は活性炭の存在下で反応速度は早くなり、常温で
も反応は円滑に進む。
【００１９】ｐＨ調整手段１７は、図１に示すように、
供給管１６の途中に設けたｐＨ計２２と、その手前で供
給管１６に設けられた水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ溶液の貯槽２３を有
する薬注装置２４とで構成し、供給管中を活性炭装置２
０に向かって流れる軟化された流出水のｐＨをｐＨ計２
２で計測し、流出水のｐＨの値に応じ、ｐＨが８．３以
上になるように薬注装置２４に指令して必要量のアルカ
リ溶液を軟化流出水に注入するようにしてもよい。
供給管１６の途中に設けたｐＨ計２２と、その手前で供
給管１６に設けられた水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ溶液の貯槽２３を有
する薬注装置２４とで構成し、供給管中を活性炭装置２
０に向かって流れる軟化された流出水のｐＨをｐＨ計２
２で計測し、流出水のｐＨの値に応じ、ｐＨが８．３以
上になるように薬注装置２４に指令して必要量のアルカ
リ溶液を軟化流出水に注入するようにしてもよい。
【００２０】又、ｐＨ調整手段１７は、図２に示すよう
に、供給管１６の途中に設けられた、ＯＨ形アニオン交
換体の充填層２６を有する塔形のアニオン交換装置２５
からなり、供給管中を活性炭装置２０に向かって流れる
軟化された流出水をアニオン交換装置２５に下から導入
し、ＯＨ形アニオン交換体の充填層２６中を上向流させ
てＯＨ形アニオン交換体と接触させ、流出水のｐＨを
８．３以上にするものであってもよい。ＯＨ形アニオン
交換体はアニオン交換樹脂、アニオン交換繊維、アニオ
ン交換膜のどれであってもよい。
に、供給管１６の途中に設けられた、ＯＨ形アニオン交
換体の充填層２６を有する塔形のアニオン交換装置２５
からなり、供給管中を活性炭装置２０に向かって流れる
軟化された流出水をアニオン交換装置２５に下から導入
し、ＯＨ形アニオン交換体の充填層２６中を上向流させ
てＯＨ形アニオン交換体と接触させ、流出水のｐＨを
８．３以上にするものであってもよい。ＯＨ形アニオン
交換体はアニオン交換樹脂、アニオン交換繊維、アニオ
ン交換膜のどれであってもよい。
【００２１】活性炭装置２０には項部にガス抜き管２
０′を設け、発生する窒素ガスを放出する。そして活性
炭の充填層２１中を上向流して通過した処理水は、活性
炭との反応で発生した窒素の微細な気泡を除去するため
に、気泡分離塔２６に下向流で通水し気泡を除去した処
理水として採水することが好ましい。
０′を設け、発生する窒素ガスを放出する。そして活性
炭の充填層２１中を上向流して通過した処理水は、活性
炭との反応で発生した窒素の微細な気泡を除去するため
に、気泡分離塔２６に下向流で通水し気泡を除去した処
理水として採水することが好ましい。
【００２２】以下に実施例を示す。
（１）諸元値
・原水：厚木市
・イオン交換樹脂：ＤＩＡＩＯＮ ＳＫＩＢ（三菱化学
社製） ・活性炭：クリコールＷＧ−１６１（栗田工業製） （２）カチオン交換樹脂の調整 カチオン交換樹脂：６００ｍＬを、内径５０ｍｍ、高さ
５００ｍｍのアクリル製カラムに充填し、先ず塩酸を用
いてＨ型に転換し（再生レベル：１００ｇａｓＨＣ１／
Ｌ−Ｒ、再生濃度：５％）、次いで、ヒドラジン溶液
（全量：３２ｇａｓＮ2Ｈ4、溶液濃度：４％）を水加ヒ
ドラジンを用いて調整し、カラム上部から通水してＲ−
Ｎ2Ｈ5型に転換した。 （３）活性炭装置 内径２６ｍ、高さ１０００ｍｍのアクリル製カラムに、
活性炭３００ｍＬを充填し、超純水１Ｌ当たり、炭酸ナ
トリウムを３６０ｍｇ溶かした溶液をカラム下部から３
Ｌ／時の流速で、微粉が出なくなるまで通水した。 （４）実施 原水を６Ｌ／時の流速で、上記（２）において調整した
カチオン交換樹脂カラムに下向流で通水し、流出してき
た水に０．１％濃度の苛性ソーダ溶液をｐＨが８．３以
上となるように添加し、上記（３）で調整した活性炭装
置にカラム下端から上向流で通水した。流出してきた水
は次に気泡分離塔に送り、気泡を除去した後、溶存酸素
計で濃度を測定した。その結果を下表に示す。
社製） ・活性炭：クリコールＷＧ−１６１（栗田工業製） （２）カチオン交換樹脂の調整 カチオン交換樹脂：６００ｍＬを、内径５０ｍｍ、高さ
５００ｍｍのアクリル製カラムに充填し、先ず塩酸を用
いてＨ型に転換し（再生レベル：１００ｇａｓＨＣ１／
Ｌ−Ｒ、再生濃度：５％）、次いで、ヒドラジン溶液
（全量：３２ｇａｓＮ2Ｈ4、溶液濃度：４％）を水加ヒ
ドラジンを用いて調整し、カラム上部から通水してＲ−
Ｎ2Ｈ5型に転換した。 （３）活性炭装置 内径２６ｍ、高さ１０００ｍｍのアクリル製カラムに、
活性炭３００ｍＬを充填し、超純水１Ｌ当たり、炭酸ナ
トリウムを３６０ｍｇ溶かした溶液をカラム下部から３
Ｌ／時の流速で、微粉が出なくなるまで通水した。 （４）実施 原水を６Ｌ／時の流速で、上記（２）において調整した
カチオン交換樹脂カラムに下向流で通水し、流出してき
た水に０．１％濃度の苛性ソーダ溶液をｐＨが８．３以
上となるように添加し、上記（３）で調整した活性炭装
置にカラム下端から上向流で通水した。流出してきた水
は次に気泡分離塔に送り、気泡を除去した後、溶存酸素
計で濃度を測定した。その結果を下表に示す。
【表１】
気泡分離塔より流出する水は、Ｃａ、Ｍｇイオン共に
０．１ｍｇ／Ｌ以下の濃度であり、溶存酸素濃度も０．
３ｍｇ／Ｌにまで低減した。
０．１ｍｇ／Ｌ以下の濃度であり、溶存酸素濃度も０．
３ｍｇ／Ｌにまで低減した。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、硬度成分が充分除去さ
れ、硬度成分由来のイオン濃度が低減されているだけで
なく、溶存酸素も低減された水が得られる。
れ、硬度成分由来のイオン濃度が低減されているだけで
なく、溶存酸素も低減された水が得られる。
【図１】ｐＨ調整手段をアルカリ溶液の薬注装置にした
本発明の一実施例のフローシート。
本発明の一実施例のフローシート。
【図２】ｐＨ調整手段をアニオン交換装置にした本発明
の他の一実施例のフローシート。
の他の一実施例のフローシート。
１０ 軟化装置
１１ 軟化装置の充填層（カチオン交換体）
１２ 貯槽容器
１３ 注入管
１４ 原水の給水管
１５ 軟化装置の排水管
１６ 軟化処理水の供給管
１７ ｐＨ調整手段
２０ 活性炭装置
２１ 活性炭の充填層（活性炭）
２２ ｐＨ計
２３ アルカリ溶液の貯槽
２４ 薬注装置
２５ アニオン交換装置
２６ アニオン交換体の充填層
２７ 気液分離塔
─────────────────────────────────────────────────────
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 1/58 Ｃ０２Ｆ 1/58 Ｊ
Ｔ
Ｆターム(参考） 4D011 AA02 AB03
4D024 AA01 AB14 BA02 BB01 BB02
BB05 BB07 BC05 CA02 DA03
DB01 DB19 DB20
4D025 AA02 AB19 BA12 BA25 BA27
BB02 BB07 BB09 BB18 DA01
DA03 DA06
4D037 AA01 AB11 BA23 CA01 CA04
CA14 CA15
4D038 AA01 AB27 AB59 BA02 BA04
BB03 BB06 BB08 BB10 BB13
Claims (11)
- 【請求項１】 被処理水をヒドロキシルアミン形または
ヒドラジン形のカチオン交換体と接触させて被処理水中
の２価のイオンと上記カチオン交換体をイオン交換して
硬度成分を除去した後、被処理水のｐＨを８．３以上に
調整して活性炭と接触させ、被処理水に含まれている溶
存酸素の濃度を低減することを特徴とする軟水の製造方
法。 - 【請求項２】 被処理水をヒドロキシルアミン形または
ヒドラジン形のカチオン交換体と接触させて被処理水中
の２価のイオンと上記カチオン交換体をイオン交換して
硬度成分を除去し、次いでＯＨ型アニオン交換体と接触
させた後、活性炭と接触させ、被処理水に含まれている
溶存酸素の濃度を低減することを特徴とする軟水の製造
方法。 - 【請求項３】 ヒドロキシルアミン形またはヒドラジン
形のカチオン交換体を充填した軟化装置と、上記軟化装
置からの流出水のｐＨを調整するｐＨ調整手段と、活性
炭を充填した活性炭装置とを有し、被処理水を上記軟化
装置、ｐＨ調整手段、活性炭装置に順次、通水すること
を特徴とする軟水の製造装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の軟水の製造装置におい
て、ｐＨ調整手段は、アルカリを注入する薬注装置であ
ることを特徴とする軟水の製造装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の軟水の製造装置におい
て、ｐＨ調整手段は、ＯＨ型アニオン交換体を充填した
アニオン交換装置であることを特徴とする軟水の製造装
置。 - 【請求項６】 請求項３から請求項５のどれか１項に記
載の軟水の製造装置において、被処理水を活性炭装置に
対して上向流で通水するようにしたことを特徴とする軟
水の製造装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の軟水の製造装置におい
て、活性炭装置の活性炭は一定範囲内の粒度の粒状で、
被処理水の上向流により流動床を形成することを特徴と
する軟水の製造装置。 - 【請求項８】 請求項６に記載の軟水の製造装置におい
て、活性炭装置の活性炭は繊維状、又はシート状、又は
チューブ状、又はスポンジ状、又はハニカム様や波形様
などの立体的な構造に成形されていて、通電可能になっ
ていることを特徴とする軟水製造装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の軟水の製造装置におい
て、活性炭は繊維状、又はシート状、又はチューブ状、
又はスポンジ状、又はハニカム様や波形様などの立体的
な構造に成形されていて、且つ定期的に直流と交流を交
互に通電可能になっていることを特徴とする軟水製造装
置。 - 【請求項１０】 請求項３から９のどれか１項に記載の
軟水製造装置において、活性炭にＣｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔから選ばれる内のいずれか
１つ以上の金属を担持してあることを特徴とする軟水製
造装置。 - 【請求項１１】 請求項３から１０のどれか１項に記載
の軟水製造装置において、活性炭装置で処理した処理水
を、引き続いて気泡分離装置に通水し、水中に残存する
微細な気泡を除去するようにしたことを特徴とする軟水
の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002080403A JP2003275757A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 軟水の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002080403A JP2003275757A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 軟水の製造方法及び製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003275757A true JP2003275757A (ja) | 2003-09-30 |
Family
ID=29206422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002080403A Pending JP2003275757A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 軟水の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003275757A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035740A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 |
| JP2017181144A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃液の処理方法及び処理装置 |
| JP2018081104A (ja) * | 2017-12-27 | 2018-05-24 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃液の処理方法及び処理装置 |
| CN108439540A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-08-24 | 上海东振环保工程技术有限公司 | 一种冷轧废水反渗透浓盐水处理装置和方法 |
| EP3771692A1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-03 | ICon GmbH & Co. KG | Water-hardness reducing appartus for reducing the formation of chalk deposits in a water supply |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002080403A patent/JP2003275757A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035740A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 |
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| JP2018081104A (ja) * | 2017-12-27 | 2018-05-24 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 放射性廃液の処理方法及び処理装置 |
| CN108439540A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-08-24 | 上海东振环保工程技术有限公司 | 一种冷轧废水反渗透浓盐水处理装置和方法 |
| CN108439540B (zh) * | 2018-07-23 | 2018-10-16 | 上海东振环保工程技术有限公司 | 一种冷轧废水反渗透浓盐水处理装置和方法 |
| EP3771692A1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-03 | ICon GmbH & Co. KG | Water-hardness reducing appartus for reducing the formation of chalk deposits in a water supply |
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