JP2008296204A - Electro-deionization apparatus and method for operating electro-deionization apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、陰極と陽極との間に、複数のアニオン交換膜とカチオン交換膜とを配列して濃縮室と脱塩室とを形成してなる電気脱イオン装置及び電気脱イオン装置の運転方法に関し、特に、スケール成分濃度が高い被処理水を処理する場合であっても、濃縮室内部での炭酸カルシウムスケールの生成を防止することができる電気脱イオン装置及び電気脱イオン装置の運転方法に関する。 The present invention relates to an electrodeionization apparatus in which a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes are arranged between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalination chamber, and a method for operating the electrodeionization device In particular, the present invention relates to an electrodeionization apparatus and a method for operating the electrodeionization apparatus that can prevent the formation of calcium carbonate scale in the concentration chamber even when treating water to be treated having a high concentration of scale components. .
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、電極(陽極及び陰極)の間に複数のアニオン交換膜及びカチオン交換膜を配列して濃縮室と脱塩室とを形成し、脱塩室にイオン交換樹脂、イオン交換繊維又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又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(特許文献1〜3参照)。
Conventionally, for the production of deionized water used in various industries such as semiconductor manufacturing factory, liquid crystal manufacturing factory, pharmaceutical industry, food industry, electric power industry, etc. A plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes are arranged to form a concentrating chamber and a desalting chamber, and the anion exchanger and cation exchanger comprising an ion exchange resin, ion exchange fiber or graft exchanger in the desalting chamber Electrodeionization apparatuses that are mixed or filled in a multilayered form are frequently used (see
電気脱イオン装置は、水解離によってH+イオンとOH−イオンとを生成させ、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、効率的な脱塩処理を可能とするものであり、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に、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ものである。 Electrodeionization equipment enables efficient desalination by generating H + ions and OH − ions by water dissociation and continuously regenerating the ion exchanger filled in the desalting chamber. Unlike conventional ion exchange resin devices that have been widely used, there is no need for regeneration treatment using chemicals, and complete continuous water collection is possible, resulting in high-purity water. It is effective.
しかしながら、河川水、地下水、水道水等を電気脱イオン装置の被処理水とした場合、濃縮室内でのスケール発生やCO2負荷増大による処理水導電率の低下が起こることから、これらの水を直接電気脱イオン装置の被処理水として通水することは行われていない。 However, when river water, groundwater, tap water, etc. are treated water of the electrodeionization device, the treated water conductivity decreases due to the generation of scale in the concentration chamber and increased CO 2 load. Water is not directly passed as the water to be treated in the electrodeionization apparatus.
上記の問題点のうちのCO2負荷の増大については、比較的安価な脱炭酸装置を電気脱イオン装置の前処理装置として用いることにより解決できる。一方、スケールを防止するためには、電気脱イオン装置の前段に軟化装置等を設置して水中の硬度成分を完全に除去する方法があるが、軟化装置を用いた場合にはその再生が必要となり、再生不要の電気脱イオン装置を用いることによる利点が失われてしまう。 The increase in CO 2 load among the above problems can be solved by using a relatively inexpensive decarboxylation device as a pretreatment device for an electrodeionization device. On the other hand, in order to prevent scale, there is a method to completely remove the hardness component in water by installing a softening device etc. in front of the electrodeionization device. However, if a softening device is used, regeneration is necessary. Thus, the advantages of using a regeneration-free electrodeionization apparatus are lost.
このような問題点を解決するために、従来から電気脱イオン装置の前処理装置として、硬度成分及びCO2濃度を低減させるために、逆浸透膜装置(RO膜装置)を設置する方法が用いられている。そして、被処理水中の硬度成分濃度が高い場合には、RO膜装置を直列に二段設置する方法が用いられている。 In order to solve such problems, a method of installing a reverse osmosis membrane device (RO membrane device) has been used as a pretreatment device for an electrodeionization device in order to reduce hardness components and CO 2 concentration. It has been. And when the hardness component density | concentration in to-be-processed water is high, the method of installing RO membrane apparatus in two steps in series is used.
しかしながら、RO膜装置は、0.5〜2MPaという高圧で運転されることから、高価な設備が必要となり、運転費用も上昇する。しかも、電気脱イオン装置の前処理装置としてRO膜装置を用いた場合でも、RO膜からわずかにリークしてくるカルシウムによって、電気脱イオン装置の濃縮室内で炭酸カルシウムスケールが発生するため、長期間安定運転を行うことはできないという問題もあった。そこで、RO膜装置を直列に2段配置してカルシウム等をさらに除去することも行われているが、経費等の点で実用的でない。このため、通常の給水条件において1段のRO膜装置で処理できる場合には、1段のRO膜装置で純水製造システムを設計せざるをえず、かかる場合には、突発的にCa濃度や炭酸濃度が増加する等の給水条件の低下や、RO膜装置の破過等に対応できず、濃縮室内でスケールが発生する懸念がある。 However, since the RO membrane device is operated at a high pressure of 0.5 to 2 MPa, expensive equipment is required and the operating cost increases. In addition, even when an RO membrane device is used as a pretreatment device for an electrodeionization device, calcium carbonate scale is generated in the concentration chamber of the electrodeionization device due to slight leakage of calcium from the RO membrane. There was also a problem that stable operation could not be performed. Thus, two stages of RO membrane devices are arranged in series to further remove calcium and the like, but this is not practical in terms of costs. For this reason, if treatment can be performed with a single-stage RO membrane device under normal water supply conditions, a pure water production system must be designed with a single-stage RO membrane device. In addition, there is a concern that scale cannot be generated in the concentration chamber because it cannot cope with a decrease in water supply conditions such as an increase in the concentration of carbonic acid or a breakthrough of the RO membrane device.
また、特許文献4及び特許文献5には、電気脱イオン装置の濃縮室をバイポーラ膜で区画して、スケール成分となるカルシウムイオンと炭酸イオンとの会合を防止することで、電気脱イオン装置の前処理装置として必要とされていたRO膜装置を省くことができ、設備コスト、処理コストの低減を図る方法が提案されている。
上記特許文献4に記載された電気脱イオン装置により、濃縮室のスケールは抑制されるが、この電気脱イオン装置では、濃縮室は区画されているものの装置の構造の簡略化を目的として、濃縮水排出配管が1本にまとめられることになるので、電気脱イオン装置を運転後、数時間〜数日の間、運転停止した場合には、濃縮水排出配管に濃縮状態で残存する夾雑イオンが濃縮室に拡散逆流し、濃縮室内部でスケールを発生させるという問題点があった。 Although the scale of the concentrating chamber is suppressed by the electrodeionization apparatus described in Patent Document 4, in this electrodeionization apparatus, the concentration chamber is partitioned for the purpose of simplifying the structure of the apparatus, although the chamber is partitioned. Since the water discharge pipes are combined into one, if the operation is stopped for several hours to several days after the electrodeionization apparatus is operated, the contaminated ions remaining in the concentrated state in the concentrated water discharge pipes. There was a problem that the diffusion flow back into the concentration chamber and scale was generated in the concentration chamber.
特に上記特許文献4に記載されているように濃縮室をバイポーラ膜で区画した電気脱イオン装置は、高い耐スケール性能を有しているので、夾雑イオン、特に無機炭酸、カルシウム、マグネシウム濃度の高い原水(被処理水)の処理に用いられる場合が多い。そのため濃縮室及び濃縮水排出配管に残留する夾雑イオン濃度は非常に高くなっている。さらに、濃縮室がバイポーラ膜で区画されたことにより、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)はカチオンが濃縮されpHが高くなり、無機炭酸塩スケールが非常に生成しやすい環境になっている。そこに長期間運転を停止している間に陰極側濃縮室(アニオン濃縮室)又は濃縮水排出配管に残留している無機炭酸が拡散逆流してくると、炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケール等が発生する要因となっていた。 In particular, the electrodeionization apparatus in which the concentrating chamber is partitioned by a bipolar membrane as described in Patent Document 4 has a high scale resistance, so it has a high concentration of contaminating ions, particularly inorganic carbonate, calcium, and magnesium. Often used to treat raw water (treated water). Therefore, the concentration of contaminating ions remaining in the concentration chamber and the concentrated water discharge pipe is very high. Furthermore, since the concentrating chamber is partitioned by the bipolar membrane, the anode-side concentrating chamber (cation concentrating chamber) has an environment in which cations are concentrated to increase the pH and inorganic carbonate scale is very easily generated. If inorganic carbonate remaining in the cathode side concentrating chamber (anion concentrating chamber) or the concentrated water discharge pipe flows back in diffusion while the operation is stopped for a long time, calcium carbonate scale, magnesium carbonate scale, etc. It was a factor that occurred.
本発明は、上記従来の問題点を解決し、電気脱イオン装置を長時間停止して、濃縮室に無機炭酸や硬度成分が残留した水が拡散逆流してきたとしてもスケールの発生を防止することが可能で、長期間安定的にかつ安価で効率良く運転可能な電気脱イオン装置、及びその運転方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and prevents the generation of scale even if the electrodeionization apparatus is stopped for a long time and the water in which the inorganic carbonic acid or the hardness component remains in the concentration chamber diffuses and flows backward. It is an object of the present invention to provide an electrodeionization apparatus that can be operated stably for a long time, inexpensively and efficiently, and an operation method thereof.
上記課題を解決するために、第一に本発明は、陰極と陽極との間に、複数のアニオン交換膜とカチオン交換膜とを配列して濃縮室と脱塩室とを形成してなる電気脱イオン装置の運転方法であって、被処理水を前記脱塩室入口から導入して脱イオン水を前記脱塩室出口より流出させるとともに、前記被処理水より無機炭酸、カルシウム及びマグネシウム濃度の低い水を、前記濃縮室の前記脱塩室出口側から導入するとともに前記脱塩室入口側から流出させて運転し、前記電気脱イオン装置を停止する際に、前記電気脱イオン装置への通電を停止してから、前記濃縮室内部の水が入れ替わるだけの時間、前記濃縮室への通水を続けた後、通水を停止することを特徴とする電気脱イオン装置の運転方法を提供する(請求項1)。 In order to solve the above-mentioned problems, first, the present invention provides an electric cell formed by arranging a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalting chamber. An operation method of a deionization apparatus, in which treated water is introduced from an inlet of the desalting chamber and deionized water flows out from the outlet of the desalting chamber, and the concentration of inorganic carbonate, calcium, and magnesium from the treated water. When low water is introduced from the demineralization chamber outlet side of the concentration chamber and is allowed to flow out from the demineralization chamber inlet side, the electric deionization device is energized when the electric deionization device is stopped. A method of operating an electrodeionization apparatus, wherein water is stopped after the water has been passed through the concentration chamber for a time sufficient for the water in the concentration chamber to be replaced. (Claim 1).
上記発明(請求項1)によれば、運転停止時には、濃縮室内部の水が入れ替わることにより、濃縮室内のカルシウムイオン等のカチオンが排出され純水で満たされることになるので、濃縮水排出配管に残留している無機炭酸が拡散逆流したとしても炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。 According to the above invention (invention 1), when the operation is stopped, the water in the concentrating chamber is replaced, whereby cations such as calcium ions in the concentrating chamber are discharged and filled with pure water. Even if the inorganic carbonic acid remaining in the water diffuses and flows backward, the calcium carbonate scale and the magnesium carbonate scale do not occur.
上記発明(請求項1)においては、前記濃縮室にバイポーラ膜を設けて、該濃縮室が区画されているのが好ましい(請求項2)。特に上記発明(請求項2)においては、バイポーラ膜のアニオン交換層面が陽極側に位置し、カチオン交換層面が陰極側に位置するようにして、バイポーラ膜を設けるのが好ましい(請求項3)。 In the said invention (invention 1), it is preferable that a bipolar membrane is provided in the said concentration chamber, and this concentration chamber is divided (invention 2). In particular, in the above invention (invention 2), it is preferable to provide the bipolar membrane such that the anion exchange layer surface of the bipolar membrane is located on the anode side and the cation exchange layer surface is located on the cathode side (invention 3).
上記発明(請求項2,3)によれば、電気脱イオン装置の濃縮室内でスケール成分となるカルシウムイオン(Ca2+)と無機炭酸イオン(CO3 2−等)との会合を防止することで、スケールを抑制することができる。しかもこの際、濃縮室がバイポーラ膜で区画されたことにより、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)はカチオンが濃縮されpHが高くなっており、無機炭酸が存在しているとスケールを生じやすいが、陽極側濃縮室からカルシウムイオン等のカチオンが排出され純水で満たされることになるので、濃縮水排出配管に残留している無機炭酸が拡散逆流したとしても陽極側濃縮室に炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。
According to the above inventions (
上記発明(請求項1〜3)においては、前記バイポーラ膜で区画された濃縮室のそれぞれに、濃縮水排出路が接続されているのが好ましい(請求項4)。これにより、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)はカチオンが濃縮されてpHが高くなっているが、電気脱イオン装置を長時間停止したとしても、陽極側濃縮室の濃縮水排出配管と陰極側濃縮室の濃縮水排出配管とが連通していないので、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)に無機炭酸が拡散逆流してくることがなく、炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。 In the said invention (Invention 1-3), it is preferable that the concentrated water discharge path is connected to each of the concentration chamber divided by the said bipolar membrane (Invention 4). As a result, the anode side concentrating chamber (cation concentrating chamber) has a high pH because the cations are concentrated, but even if the electrodeionization apparatus is stopped for a long time, the concentrated water discharge pipe and the cathode side of the anode side concentrating chamber Since the concentrated water discharge pipe in the concentrating chamber is not in communication, inorganic carbon dioxide does not flow back into the anode concentrating chamber (cation concentrating chamber), and calcium carbonate scale and magnesium carbonate scale do not occur. .
第二に本発明は、陰極と陽極との間に、複数のアニオン交換膜とカチオン交換膜とを配列して濃縮室と脱塩室とを形成してなる電気脱イオン装置において、前記脱塩室の入口に連通した被処理水流路及び出口に連通した処理水流路と、前記処理水流路から分岐した濃縮室流入路とを備え、前記濃縮室流入路が前記脱塩室出口側に形成された濃縮室入口に連通しているとともに、前記脱塩室の入口側に形成された濃縮室出口に濃縮水排出路が連通しており、前記脱塩室出口から前記濃縮室入口までの流路の内部体積が濃縮室の空隙体積の0.5倍以上であることを特徴とする電気脱イオン装置を提供する(請求項5)。 Secondly, the present invention provides an electrodeionization apparatus in which a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes are arranged between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalination chamber. A treated water flow channel communicating with the inlet of the chamber and a treated water flow channel communicating with the outlet, and a concentrating chamber inflow channel branched from the treated water flow channel, wherein the concentrating chamber inflow channel is formed on the desalting chamber outlet side. A concentrated water discharge path is connected to the outlet of the concentrating chamber formed on the inlet side of the desalting chamber, and a flow path from the outlet of the desalting chamber to the inlet of the concentrating chamber The electrodeionization apparatus is characterized in that the internal volume of the is not less than 0.5 times the void volume of the concentration chamber (Claim 5).
上記発明(請求項5)によれば、運転停止時には、脱塩室出口から濃縮室入口までの流路内の水で濃縮室内の水を置換することにより、濃縮室内のカルシウムイオン等のカチオンが排出され純水で満たされることになるので、濃縮水排出配管に残留している無機炭酸が拡散逆流したとしても炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。 According to the above invention (invention 5), when the operation is stopped, by replacing the water in the concentration chamber with the water in the flow path from the desalination chamber outlet to the concentration chamber inlet, cations such as calcium ions in the concentration chamber are replaced. Since it is discharged and filled with pure water, even if the inorganic carbonate remaining in the concentrated water discharge pipe diffuses and flows backward, the calcium carbonate scale and the magnesium carbonate scale do not occur.
第三に本発明は、陰極と陽極との間に、複数のアニオン交換膜とカチオン交換膜とを配列して濃縮室と脱塩室とを形成してなる電気脱イオン装置において、前記脱塩室の入口に連通した被処理水流路及び出口に連通した処理水流路と、前記濃縮室の脱塩室出口側に形成された濃縮室入口に連通する濃縮室流入路及び前記濃縮室の脱塩室入口側に形成された濃縮室出口に連通した濃縮水排出路とを備え、前記濃縮室出口又は濃縮水排出路に逆流防止機構を有することを特徴とする電気脱イオン装置を提供する(請求項6)。 Thirdly, the present invention provides an electrodeionization apparatus in which a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes are arranged between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalting chamber. A treated water channel communicating with the inlet of the chamber and a treated water channel communicating with the outlet, a concentration chamber inflow passage communicating with the concentration chamber inlet formed on the demineralization chamber outlet side of the concentration chamber, and desalination of the concentration chamber And a concentrated water discharge passage communicating with an outlet of the concentration chamber formed on the inlet side of the chamber, and having a backflow prevention mechanism at the outlet of the concentration chamber or the concentrated water discharge passage. Item 6).
上記発明(請求項6)によれば、運転停止時には、濃縮水排出路内の水中の無機炭酸イオン等が濃縮室側に拡散逆流することがないので、濃縮室内のカチオンが無機炭酸にさらされることがなく、炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。 According to the above invention (invention 6), when the operation is stopped, the inorganic carbonate ions in the water in the concentrated water discharge passage do not diffuse and flow back to the concentration chamber side, so that the cations in the concentration chamber are exposed to the inorganic carbonate. There is no occurrence of calcium carbonate scale and magnesium carbonate scale.
上記発明(請求項5,6)においては、前記濃縮室にバイポーラ膜を設けて、該濃縮室が区画されているのが好ましい(請求項7)。特に上記発明(請求項7)においては、バイポーラ膜のアニオン交換層面が陽極側に位置し、カチオン交換層面が陰極側に位置するようにしてバイポーラ膜を設けるのが好ましい(請求項8)。
In the above inventions (
上記発明(請求項7,8)によれば、電気脱イオン装置の濃縮室内でスケール成分となるカルシウムイオン(Ca2+)と無機炭酸イオン(CO3 2−等)との会合を防止することで、スケールを抑制することができる。しかもこの際、濃縮室がバイポーラ膜で区画されたことにより、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)はカチオンが濃縮されpHが高くなっており、無機炭酸が存在しているとスケールを生じやすいが、陽極側濃縮室からカルシウムイオン等のカチオンが排出され純水で満たされることで、濃縮水排出配管に残留している無機炭酸が拡散逆流したとしても陽極側濃縮室に炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがないか、又は濃縮水排出配管に逆流防止機構を設けることで濃縮水排出配管に残留している無機炭酸が拡散逆流しないため、陽極側濃縮室に炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。
According to the above inventions (
上記発明(請求項7,8)においては、前記バイポーラ膜で区画された濃縮室のそれぞれに、濃縮水排出路が接続されているのが好ましい(請求項9)。これにより、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)はカチオンが濃縮されpHが高くなっているが、電気脱イオン装置を長時間停止したとしても、陽極側濃縮室の濃縮水排出配管と陰極側濃縮室の濃縮水排出配管とが連通していないので、陽極側濃縮室(カチオン濃縮室)に無機炭酸が拡散逆流してくることがなく、炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールが発生することがない。
In the said invention (
本発明の電気脱イオン装置によれば、運転停止時には、脱塩室出口から濃縮室入口までの流路内の水で濃縮室内の水を置換することにより、濃縮室内のカルシウムイオン等のカチオンが排出され純水で満たされるか、又は濃縮水排出路内の水中の無機炭酸イオン等が濃縮室側に拡散逆流することがないので、濃縮水排出配管に残留している無機炭酸と、濃縮室のカチオンとが会合することがなく、炭酸カルシウムスケール、炭酸マグネシウムスケールの発生を防止することができる。 According to the electrodeionization apparatus of the present invention, when the operation is stopped, cations such as calcium ions in the concentration chamber are replaced by replacing the water in the concentration chamber with water in the flow path from the desalination chamber outlet to the concentration chamber inlet. The inorganic carbonate remaining in the concentrated water discharge pipe and the concentration chamber are not discharged or filled with pure water, or the inorganic carbonate ions in the water in the concentrated water discharge channel do not diffuse back flow to the concentration chamber side. The generation of calcium carbonate scale and magnesium carbonate scale can be prevented.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電気脱イオン装置のシステム図であり、図2は、同実施形態に係る電気脱イオン装置の脱塩室及び濃縮室を示す断面図であり、図3は、当該脱塩室及び濃縮室におけるイオンの流れを示す拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram of an electrodeionization apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing a demineralization chamber and a concentration chamber of the electrodeionization apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is an enlarged view showing the flow of ions in the desalting chamber and the concentration chamber.
図1〜図3に示すように、第1の実施形態に係る電気脱イオン装置1は、複数のカチオン交換膜4及びアニオン交換膜5間にそれぞれ形成された複数の脱塩室2と濃縮室3とを有する。なお、6は陰極であり、7は陽極であり、8は陰極室兼濃縮室であり、9は陽極室兼濃縮室である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本実施形態において、濃縮室3は、バイポーラ膜10により陰極側濃縮室3Aと陽極側濃縮室3Bとに区画されている。バイポーラ膜10は、陽極7側にバイポーラ膜10のアニオン交換層10A側が位置し、陰極6側にバイポーラ膜10のカチオン交換層10B側が位置するように濃縮室3内に設置されている。
In the present embodiment, the
脱塩室2の入口には、被処理水W1の流路R1が接続される一方、脱塩室2の出口は脱イオン水(処理水)W2の流路R2となっている。この流路R2は分岐していて、これら分岐流路R3及び各流路R3a,R3b,R3c,R3dがそれぞれ陰極側濃縮室3A、陽極側濃縮室3B、陰極室兼濃縮室8及び陽極室兼濃縮室9の脱塩室2出口側に連通しており、脱塩室2の脱イオン水(処理水)W2の一部が濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)に導入可能となっている。
A flow path R1 of the water to be treated W1 is connected to the inlet of the
陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9の脱塩室2入口側には、各排出流路R4a,R4b,R4c,R4dが接続され、各排出流路R4a,R4b,R4c,R4dは、合流排出路R4に接続されており、濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)の循環水を脱イオン水で希釈した状態で各排出流路R4a〜R4d及び合流排出路R4から濃縮水W3を排出する。本実施形態において、これらの各排出流路R4a,R4b,R4c,R4dには、それぞれ逆止弁20が設けられている。
The discharge channels R4a, R4b, R4c, and R4d are connected to the inlet side of the
なお、本実施形態におけるバイポーラ膜10としては、アニオン交換層10Aとカチオン交換層10Bとを有し、水電解効率が高いものであればよく、特に制限はない。また、場合によっては、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とを重ね合わせて用いることも含む。
The
このような電気脱イオン装置において、陰極側濃縮室3A及び陽極側濃縮室3Bには、イオン交換体、特にアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との混合樹脂21が充填されているのが好ましい。
In such an electrodeionization apparatus, the cathode
この混合樹脂21におけるアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との比率は、特に制限はないが、アニオン交換樹脂/カチオン交換樹脂が10/90〜90/10、特に30/70〜70/30であるのが好ましい。これにより陰極側濃縮室3Aでは、バイポーラ膜10の界面において水解離によって発生した水素イオンの移動が促進され、陽極側濃縮室3Bでは、バイポーラ膜10の界面における水解離によって発生した水酸化物イオンの移動が促進される。この結果、電流が流れやすく、電圧の上昇を抑制することが可能となっている。なお、本実施形態においては、脱塩室2にもイオン交換樹脂が充填されている。
The ratio of the anion exchange resin to the cation exchange resin in the
脱塩室2出口から濃縮室3入口までの流路(R2〜R3,R3a,R3b,R3c,R3dの合計)の流路体積(S)は、濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)の空隙体積の合計の0.5倍以上となるように設定されている。
The flow path volume (S) of the flow path (the sum of R2 to R3, R3a, R3b, R3c, and R3d) from the
ここで、濃縮室3の空隙体積とは、濃縮室3に乾燥状態のイオン交換樹脂(混合樹脂21)を充填した際の隙間の空間の体積(濃縮室内空隙体積)である。これは、イオン交換樹脂(混合樹脂21)は、電気脱イオン装置1の運転状態によってその再生割合が変化しそれに伴い粒径も変化するので、運転中の濃縮室内部体積を厳密に把握することは不可能だからである。
Here, the void volume of the concentrating
イオン交換樹脂(混合樹脂21)が電気脱イオン装置1内に最密に充填されていると仮定すると、濃縮室3内の空隙体積は、濃縮室3の容積×26%となる。濃縮室3では、全域で夾雑イオン濃度が高いわけではなく、出口付近で最も夾雑イオン濃度が高い。したがって、この程度の濃縮室3の容積であることからして、脱塩室2出口から濃縮室3入口までの流路(R2〜R3,R3a〜R3dの合計)の流路体積(S)が、濃縮室3内の空隙体積の0.5倍以上であれば十分に夾雑イオンの排出が可能である。
Assuming that the ion exchange resin (mixed resin 21) is packed in the
このような電気脱イオン装置1において、流路R1の被処理水W1供給側には給水電磁弁11が設けられているとともに、陰極6及び陽極7に接続して直流電源装置12が設けられている。これら給水電磁弁11及び直流電源装置12はそれぞれマイクロコンピュータ等の制御装置13により制御可能となっている。
In such an
次に上述したような電気脱イオン装置の動作について説明する。
まず、制御装置13により給水電磁弁11を開成するとともに直流電源装置12から陰極6及び陽極7に直流電流を通電して、流路R1から被処理水W1を電気脱イオン装置1の脱塩室2に供給する。この電気脱イオン装置1では、被処理水W1は脱塩室2でカルシウム、マグネシウム、炭酸水素イオン等のイオン性の不純物が除去された処理水(脱イオン水)W2として、流路R2からサブシステム等に供給される。この処理水W2は、当然に被処理水W1より無機炭酸、カルシウム及びマグネシウム濃度の低い水であり、その一部を流路R2から分岐流路R3を経由して、電気脱イオン装置1の濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)に供給する。
Next, the operation of the above-described electrodeionization apparatus will be described.
First, the water supply
電気脱イオン装置1の濃縮室3では、図3に示すようなイオンの流れが生じている。すなわち、電気脱イオン装置1の陰極側濃縮室3Aでは、脱塩室2のアニオン交換膜5側から炭酸水素イオン等が透過してくるとともに、陽極側濃縮室3Bではカチオン交換膜4側からナトリウムイオン、カルシウムイオン等が透過してくる。
In the
このとき本実施形態においては、濃縮室3をバイポーラ膜10で区画しているので、アニオン交換膜5を透過してきた炭酸水素イオンはバイポーラ膜10を透過できず、一方、カチオン交換膜4を透過してきたカルシウムイオンもこれを透過できない。このため、濃縮室3内での炭酸カルシウムスケールの発生が防止される。なお、説明の便宜上、図3においては、混合樹脂21については省略してある。
At this time, in this embodiment, since the
このとき、バイポーラ膜10内では理論水電解電圧(0.83V)以上の電圧を印加することによって水解離が発生するので、電流が流れる。このため、バイポーラ膜10を濃縮室3内に設置することで電気脱イオン装置1の脱イオン性能が損なわれることはない。
At this time, water dissociation occurs in the
このような作用により、陽極側濃縮室3B内は、バイポーラ膜10の界面での水解離で発生した水酸化物イオンが供給されることによりアルカル性(高pH)となっている。また、カチオン交換膜4を透過してきたカルシウムイオンやナトリウムイオンも存在している。
By such an action, the anode
そして、各排出流路R4a〜R4dは、合流排出路R4において合流しているので、電気脱イオン装置1の運転停止時等において濃縮水W3の流れが停止すると、陰極側濃縮室3Aから排出された濃縮水内に存在する無機炭酸(H2CO3、HCO3 −、CO3 2−)が陽極側濃縮室3B内に合流排出路R4から拡散逆流することでスケールが発生しやすい。
And since each discharge flow path R4a-R4d merges in merge discharge path R4, when the flow of the concentrated water W3 stops when the operation of the
そこで、電気脱イオン装置1を停止する際には、本実施形態においては、制御装置13により以下のような操作で行う。すなわち、直流電源装置12から陰極6及び陽極7への直流電流の通電を停止する。これにより脱塩室2におけるイオン性の不純物の除去が停止して、前述した脱塩室2から陰極側濃縮室3Aへの炭酸水素イオンの流入が停止するとともに、陽極側濃縮室3Bへのカルシウムイオン等の流入が停止する。
Therefore, when the
このとき、給水電磁弁11は依然開成したままとすることで、流路R1から被処理W1の脱塩室2への供給は継続される。この結果、濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)内の濃縮水W3は、脱塩室2出口から濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)の入口までの流路R3,R3a〜R3d内の脱イオン水W2と入れ替わることになる。
At this time, the water supply
特に本実施形態においては、脱塩室2出口から濃縮室3入口までの流路(R2〜R3,R3a〜R3dの合計)の流路体積(S)を濃縮室3(陰極側濃縮室3A,陽極側濃縮室3B,陰極室兼濃縮室8,陽極室兼濃縮室9)の空隙体積の合計の0.5倍以上に設定しているので、濃縮室3内に残留する濃縮水W3の夾雑イオンを確実に除去することができる。これにより、陰極側濃縮室3Aから排出された濃縮水内に存在する無機炭酸(H2CO3、HCO3 −、CO3 2−)が合流排出路R4から陽極側濃縮室3B内に拡散逆流したとしても、陽極側濃縮室3B内ではカルシウムイオン等が除去されているので、スケールの発生を防止することができるようになっている。
In particular, in the present embodiment, the flow volume (S) of the flow path (the sum of R2 to R3, R3a to R3d) from the
しかも、本実施形態においては、各排出流路R4a〜R4dに、それぞれ逆止弁20を設けているので、合流排出路R4から陽極側濃縮室3B内への拡散逆流が生じないため、この点でもスケールが発生しないようになっている。
In addition, in this embodiment, since the
特に、排出流路R4a〜R4dの基端側に逆止弁20を設けることで、濃縮室3と逆止弁20との間の排出流路R4a〜R4dの水量、すなわち拡散逆流の可能性のある夾雑イオン量を極力少なくし、拡散逆流する夾雑イオン量を減らすことでスケールの発生を極力忌避している。
In particular, by providing the
上述したような第1の実施形態に係る電気脱イオン装置は、例えば図4に示すような一次純水製造システムとして適用可能である。 The electrodeionization apparatus according to the first embodiment as described above can be applied as a primary pure water production system as shown in FIG. 4, for example.
図4に示すように、一次純水製造システムは、市水たる被処理水W1が供給される活性炭装置31と、活性炭装置31の透過水を処理する逆浸透膜(RO膜)装置32と、RO膜装置32の濃縮水を処理する回収逆浸透膜(回収RO膜)装置32Aと、RO膜装置32及び回収RO膜装置32Aを透過したRO処理水を処理する脱気膜33と、脱気膜33で得られる脱気水を脱塩室35において処理して脱イオン水W2を製造する電気脱イオン装置34とを備える。この電気脱イオン装置34は、基本的には前述した第1の実施形態で説明したような構成を有する。
As shown in FIG. 4, the primary pure water production system includes an activated
この電気脱イオン装置34の脱塩室35から排出される脱イオン水W2は、流路r2を経由してサブシステム等に連通している。また、流路r2から分岐した分岐流路r3が図示しない陽極室及び陰極室に連通しているとともに、濃縮室36に連通している。なお、37は脱気膜33の真空ポンプである。
The deionized water W2 discharged from the
このような構成を有する一次純水製造システムの作用について説明する。
まず、流路r1の起端部から市水(被処理水W1)を活性炭装置31に供給して微粒子等を吸着除去し、この活性炭装置31の処理水をRO膜装置32に供給して、処理水に含まれるカルシウム、シリカ等を除去する。さらにRO膜装置32の濃縮水を回収RO膜装置32Aに供給して回収水を得る。そして、これらRO膜装置32及び回収RO膜装置32Aで処理したRO処理水を脱気膜33に供給し、RO処理水に含まれている炭酸イオン等を二酸化炭素として除去した後、得られた脱気水を電気脱イオン装置34の脱塩室35に供給する。
The effect | action of the primary pure water manufacturing system which has such a structure is demonstrated.
First, city water (treated water W1) is supplied from the starting end of the flow path r1 to the activated
この電気脱イオン装置34では、脱気水は、脱塩室35でカルシウムイオン、マグネシウムイオン、炭酸水素イオン等のイオン性の不純物が除去された脱イオン水W2としてr2からサブシステム等に供給される。
In this
また、この脱イオン水W2の一部は、分岐流路r3から電気脱イオン装置34の濃縮室36に供給され、この濃縮水W3が活性炭装置31の前段にまで環流される。
A part of the deionized water W2 is supplied from the branch flow path r3 to the
そして、この電気脱イオン装置34を停止する際には、まず電気脱イオン装置34の陰極及び陽極への直流電流の通電を停止し、流路r1から被処理W1の脱塩室35への供給を継続する。この結果、濃縮室36内の濃縮水W3は、脱塩室35の出口から濃縮室36の入口までのr2〜r3の流路内の脱イオン水W2と入れ替わることになる。これにより、濃縮室35から排出された濃縮水W3内に存在する無機炭酸(H2CO3、HCO3 −、CO3 2−)が排出流路r4から濃縮室36内に拡散・逆流したとしても、スケールの発生を防止することができるようになっている。
And when stopping this
次に、本発明の第2の実施形態について図5に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る電気脱イオン装置は、基本的には前記第1の実施形態と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The electrodeionization apparatus according to the present embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施形態では、陰極側濃縮室3Aに連通した排出流路R4aと陽極室兼濃縮室9に連通した排出流路R4dとにより、アニオン濃縮水W4の合流排出路R5が形成されているとともに、陽極側濃縮室3Bに連通した排出流路R4bと陰極室兼濃縮室8に連通した排出流路R4cとにより、カチオン濃縮水W5の合流排出路R6が形成されており、排出流路R4a〜R4dに逆止弁20が設けられていない以外、前述した第1の実施形態と同じ構成を有する。
In the present embodiment, the discharge flow path R4a communicating with the cathode
次に上述したような電気脱イオン装置の動作について説明する。
まず、制御装置13により給水電磁弁11を開成するとともに直流電源装置12から陰極6及び陽極7に直流電流を通電して、流路R1から被処理W1を電気脱イオン装置1の脱塩室2に供給する。この電気脱イオン装置1では、被処理W1は脱塩室2でカルシウム、マグネシウム、炭酸水素イオン等のイオン性の不純物が除去された脱イオン水W2として流路R2からサブシステム等に供給される。また、この脱イオン水W2の一部は、流路R2から分岐流路R3を経由して、電気脱イオン装置1の濃縮室3に供給される。
Next, the operation of the above-described electrodeionization apparatus will be described.
First, the water supply
電気脱イオン装置1では、前述したように陽極側濃縮室3Bに脱塩室2のアニオン交換膜5側から炭酸水素イオン等が透過してくるとともに、陰極側濃縮室3Aにカチオン交換膜4側からカルシウムイオン等が透過してくる。
In the
このとき本実施形態においては、濃縮室3をバイポーラ膜10で区画しているので、アニオン交換膜5を透過してきた炭酸水素イオンはバイポーラ膜10を透過できず、一方、カチオン交換膜4を透過してきたカルシウムイオンもこれを透過できない。このため、濃縮室3内での炭酸カルシウムスケールの発生が防止される。
At this time, in this embodiment, since the
このとき、バイポーラ膜10内では理論水電解電圧(0.83V)以上の電圧を印加することによって、水解離が発生するので電流は流れる。このため、バイポーラ膜10を濃縮室3内に設置することで電気脱イオン装置1の脱イオン性能が損なわれることはない。
At this time, in the
このような作用により、陽極側濃縮室3B内は、バイポーラ膜10の界面での水解離で発生した水酸化物イオンが供給されることによりアルカル性(高pH)となっている。また、カチオン交換膜4を透過してきたカルシウムイオンやナトリウムイオンも存在している。したがって、無機炭酸(H2CO3、HCO3 −、CO3 2−)の存在により、陽極側濃縮室3Bにスケールが発生しやすい状態となっている。
By such an action, the anode
そこで本実施形態においては、アニオンが濃縮される陰極側濃縮室3Aに連通した排出流路R4aと陽極室兼濃縮室9に連通した排出流路R4dとから排出されるアニオン濃縮水W4の合流排出路R5と、カチオンが濃縮されている陽極側濃縮室3Bに連通した排出流路R4bと陰極室兼濃縮室8に連通した排出流路R4cとから排出されるカチオン濃縮水W5の合流排出路R6とをそれぞれ独立して設けることにより、電気脱イオン装置1を停止しても、陽極側濃縮室3Bにアニオン濃縮水W4中のアニオンが拡散・逆流することがなく、スケールの発生を防止することができるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the combined discharge of the anion concentrated water W4 discharged from the discharge flow path R4a communicating with the cathode
以上、本発明の電気脱イオン装置について添付図面を参照して説明してきたが、本発明は前記第1及び第2の実施形態に限らず種々の変形実施が可能である。 As mentioned above, although the electrodeionization apparatus of this invention has been demonstrated with reference to an accompanying drawing, this invention is not restricted to the said 1st and 2nd embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible.
例えば、前記第1の実施形態においては、排出流路R4a〜R4dのそれぞれに逆止弁20を設けたが、陽極側濃縮室3B及び陰極室兼濃縮室8に連通する排出流路R4b及びR4cにのみ逆止弁20を設けてもよい。また、逆流防止機構として、逆止弁20の代わりに電気脱イオン装置1の停止に合わせて閉じる電磁弁を設けてもよい。
For example, in the first embodiment, the
さらに、電気脱イオン装置1としては、濃縮室にバイポーラ膜を配置したものに限定せずに適用可能である。
Furthermore, the
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、以下の実施例及び比較例では、試験装置として電気脱イオン装置(栗田工業社製,製品名:クリテノンSH型,処理水量420L/hr)を使用した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
In the following Examples and Comparative Examples, an electrodeionization apparatus (manufactured by Kurita Kogyo Co., Ltd., product name: Critenon SH type, treated water amount 420 L / hr) was used as a test apparatus.
また、試験用の被処理水として、市水を逆浸透膜装置(日東電工社製,製品名:ES−20)で処理した以下の水質のものを用意した。
被処理水:給水Ca濃度1.03ppm(CaCO3換算)
給水Mg濃度0.21ppm(CaCO3換算)
給水CO2濃度4.07ppm(CaCO3換算)
Moreover, the following water quality | type which processed the city water with the reverse osmosis membrane apparatus (The product made from Nitto Denko Corporation, product name: ES-20) was prepared as to-be-processed water for a test.
Water to be treated: Feed water Ca concentration 1.03ppm (CaCO 3 conversion)
Feed water Mg concentration 0.21ppm (CaCO 3 conversion)
Feed water CO 2 concentration 4.07 ppm (CaCO 3 conversion)
〔実施例1〕
電気脱イオン装置のイオン交換膜、及び脱塩室と濃縮室とに充填するイオン交換体として下記のものを用い、図1〜図3に示すように濃縮室3にバイポーラ膜10を配置した電気脱イオン装置を用いて、図4に示すような構成の一次純水製造システムで上記被処理水を下記表1に示す条件で通水を行った。
アニオン交換膜:旭化成工業社製,「アシプレックスA501SB」
カチオン交換膜:旭化成工業社製,「アシプレックスK501SB」
バイポーラ膜:アストム社製,「ネオセプタBP−1」
イオン交換体:アニオン交換樹脂(三菱化学社製製,製品名:SA10A)とカチオン交換樹脂(三菱化学社製,製品名:SK1B)とを体積混合比率6:4で混合したもの。
[Example 1]
An ion exchange membrane of an electrodeionization apparatus and an ion exchanger filled in the demineralization chamber and the concentration chamber are as follows, and the
Anion exchange membrane: "Aciplex A501SB" manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.
Cation exchange membrane: "Aciplex K501SB" manufactured by Asahi Kasei Corporation
Bipolar membrane: “Neoceptor BP-1” manufactured by Astom
Ion exchanger: Anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name: SA10A) and cation exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name: SK1B) mixed at a volume mixing ratio of 6: 4.
上記通水運転においては、2日間の運転の後に、1日間の装置停止を行いながら断続運転を行った。電気脱イオン装置は定電流設定で運転を行った。電気脱イオン装置停止の際には、まず通電を停止した後、20秒間通水を継続した。 In the water flow operation, intermittent operation was performed while the apparatus was stopped for 1 day after the operation for 2 days. The electrodeionization apparatus was operated at a constant current setting. When stopping the electrodeionization apparatus, first, the current supply was stopped, and then water flow was continued for 20 seconds.
この一次純水製造システムを2週間、1ケ月及び3ケ月運転した後の印加電圧、濃縮室入口電導率、入口全硬度成分濃度及び処理水比抵抗値を測定した。結果を脱塩室流量及び濃縮室流量とともに表1に示す。 After this primary pure water production system was operated for 2 weeks, 1 month and 3 months, the applied voltage, concentration chamber inlet conductivity, inlet total hardness component concentration and treated water resistivity were measured. The results are shown in Table 1 together with the desalination chamber flow rate and the concentration chamber flow rate.
〔比較例1〕
従来例として、実施例1の電気脱イオン装置において逆止弁20を設けず、電気脱イオン装置停止の際には、通電と通水を同時に停止した以外は前記実施例1と同様にして、一次純水製造システムの運転を行った。
結果を表2に示す。
[Comparative Example 1]
As a conventional example, the
The results are shown in Table 2.
表1及び表2より明らかなように、比較例1の電気脱イオン装置では、運転開始1週間後から電圧の上昇が起こり、最終的に運転不能となったが、実施例1の電気脱イオン装置では、3ヶ月間安定して運転することができた。 As is apparent from Tables 1 and 2, in the electrodeionization apparatus of Comparative Example 1, the voltage increased from one week after the start of operation and eventually became inoperable. The device was able to operate stably for 3 months.
これは、比較例1ではカチオン濃縮室(陽極側濃縮室)内部に炭酸カルシウムスケールが析出したため装置電気抵抗が増大し、電圧上昇が起きてしまったのに対し、実施例1では印加電圧の上昇は観察されず、定期的に装置の運転停止を繰り返しても安定した運転を行うことができたためであった。
これにより,本発明の有効性が確認された。
This is because, in Comparative Example 1, the calcium carbonate scale was deposited inside the cation concentration chamber (anode-side concentration chamber), so that the electrical resistance of the device increased and the voltage increased, whereas in Example 1, the applied voltage increased. This was because stable operation could be performed even if the apparatus was periodically stopped.
Thereby, the effectiveness of the present invention was confirmed.
1…電気脱イオン装置
2…脱塩室
3…濃縮室
3A…陰極側濃縮室
3B…陽極側濃縮室
4…カチオン交換膜
5…アニオン交換膜
6…陰極
7…陽極
8…陰極室兼濃縮室
9…陽極室兼濃縮室
10…バイポーラ膜
10A…アニオン交換層
10B…カチオン交換層
20…逆止弁(逆流防止機構)
34…電気脱イオン装置
35…脱塩室
36…濃縮室
R1…流路(被処理水流路)
R2…流路(処理水流路)
R3…分岐流路(濃縮室流入路)
R3a,R3b,R3c,R3d…流路(濃縮室流入路)
R4…合流排出路(濃縮水排出路)
R4a,R4b,R4c,R4d…排出流路(濃縮水排出路)
R5…合流排出路(濃縮水排出路)
R6…合流排出路(濃縮水排出路)
r1…流路(被処理水流路)
r2…流路(処理水流路)
r3…分岐流路(濃縮室流入路)
r4…排出流路(濃縮水排出路)
W1…被処理水
W2…脱イオン水(処理水)
W3…濃縮水
W4…アニオン濃縮水(濃縮水)
W5…カチオン濃縮水(濃縮水)
DESCRIPTION OF
34 ...
R2 channel (treated water channel)
R3 ... Branch channel (concentration chamber inflow channel)
R3a, R3b, R3c, R3d ... flow path (concentration chamber inflow path)
R4 ... Confluence discharge path (concentrated water discharge path)
R4a, R4b, R4c, R4d ... discharge channel (concentrated water discharge channel)
R5 ... Confluence discharge path (concentrated water discharge path)
R6 ... Confluence discharge path (concentrated water discharge path)
r1 ... flow path (treated water flow path)
r2 ... flow path (process water flow path)
r3: Branch channel (concentration chamber inlet channel)
r4 ... discharge channel (concentrated water discharge channel)
W1 ... treated water W2 ... deionized water (treated water)
W3 ... Concentrated water W4 ... Anion concentrated water (concentrated water)
W5 ... Cation concentrated water (concentrated water)
Claims (9)
被処理水を前記脱塩室入口から導入して脱イオン水を前記脱塩室出口より流出させるとともに、前記被処理水より無機炭酸、カルシウム及びマグネシウム濃度の低い水を、前記濃縮室の前記脱塩室出口側から導入するとともに前記脱塩室入口側から流出させて運転し、
前記電気脱イオン装置を停止する際に、前記電気脱イオン装置への通電を停止してから、前記濃縮室内部の水が入れ替わるだけの時間、前記濃縮室への通水を続けた後、通水を停止することを特徴とする電気脱イオン装置の運転方法。 An operation method of an electrodeionization apparatus comprising a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes arranged between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalting chamber,
Water to be treated is introduced from the inlet of the desalting chamber and deionized water flows out from the outlet of the desalting chamber, and water having a concentration of inorganic carbonic acid, calcium and magnesium lower than that of the water to be treated is removed from the concentration chamber. Introduce from the salt chamber outlet side and let it run out from the desalting chamber inlet side,
When stopping the electrodeionization device, after the energization of the electrodeionization device is stopped, the water flow into the concentration chamber is continued for a period of time that the water in the concentration chamber is replaced. An operation method of an electrodeionization apparatus characterized by stopping water.
前記脱塩室の入口に連通した被処理水流路及び出口に連通した処理水流路と、
前記処理水流路から分岐した濃縮室流入路と
を備え、
前記濃縮室流入路が前記脱塩室出口側に形成された濃縮室入口に連通しているとともに、前記脱塩室の入口側に形成された濃縮室出口に濃縮水排出路が連通しており、
前記脱塩室出口から前記濃縮室入口までの流路の内部体積が濃縮室の空隙体積の0.5倍以上であることを特徴とする電気脱イオン装置。 In the electrodeionization apparatus formed by arranging a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalting chamber,
A treated water channel communicating with the inlet of the desalting chamber and a treated water channel communicating with the outlet;
A concentration chamber inflow path branched from the treated water flow path,
The concentrating chamber inflow passage communicates with a concentrating chamber inlet formed on the desalting chamber outlet side, and a concentrated water discharge passage communicates with a concentrating chamber outlet formed on the inlet side of the desalting chamber. ,
The electrodeionization apparatus characterized in that the internal volume of the flow path from the demineralization chamber outlet to the concentration chamber inlet is 0.5 times or more the void volume of the concentration chamber.
前記脱塩室の入口に連通した被処理水流路及び出口に連通した処理水流路と、
前記濃縮室の脱塩室出口側に形成された濃縮室入口に連通する濃縮室流入路及び前記濃縮室の脱塩室入口側に形成された濃縮室出口に連通した濃縮水排出路と
を備え、
前記濃縮室出口又は濃縮水排出路に逆流防止機構を有することを特徴とする電気脱イオン装置。 In the electrodeionization apparatus formed by arranging a plurality of anion exchange membranes and cation exchange membranes between a cathode and an anode to form a concentration chamber and a desalting chamber,
A treated water channel communicating with the inlet of the desalting chamber and a treated water channel communicating with the outlet;
A concentrating chamber inflow passage communicating with the concentrating chamber inlet formed on the desalting chamber outlet side of the concentrating chamber, and a concentrated water discharging passage communicating with the concentrating chamber outlet formed on the desalting chamber inlet side of the concentrating chamber. ,
An electrodeionization apparatus having a backflow prevention mechanism at the outlet of the concentrating chamber or the concentrated water discharge path.
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