JP2010209370A - Production apparatus of ozone water and production method of ozone water - Google Patents

Production apparatus of ozone water and production method of ozone water Download PDF

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隆 谷岡
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典昭 大久保
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production apparatus of ozone water and a production method of ozone water, in which precipitation-deposition of a compound on an electrode can be prevented and reduction in the generation ability for ozone water can be prevented. <P>SOLUTION: The production apparatus 100 of ozone water includes water softening devices 1, 2 that remove cations in source water, an anion removing device 3 that removes anions in the source water, and an ozone water producing device 4 that electrolyzes the source water from which cations and anions are removed by the water softening devices 1, 2 and the anion removing device 2, to produce ozone water. Precipitation-deposition of a compound on a cathode electrode 33 is prevented, which prevents reduction in the electrolyzing performance of the ozone producing device 4 and prevents reduction in the generation ability for ozone water. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電極への化合物の析出・付着を防止してオゾン水の生成能力の低下を防ぐことができるオゾン水製造設備およびオゾン水製造方法に関する。   The present invention relates to an ozone water production facility and an ozone water production method capable of preventing the precipitation and adhesion of a compound to an electrode to prevent a decrease in the ability to produce ozone water.

一般に、オゾンは強力な酸化力を有していることから、殺菌、消毒、脱色、脱臭、酸化分解や酸化処理等、様々な分野で利用されている。そして、オゾンを溶解しているオゾン水は、オゾンガスに比べて安全で利用し易いという理由でその需要が増加している。そのオゾン水を製造するには、水を電気分解する方法が従来からよく知られている(例えば、特開平3−267390号、特開平8−134677号、特開平8−134678号等)。   In general, since ozone has a strong oxidizing power, it is used in various fields such as sterilization, disinfection, decolorization, deodorization, oxidative decomposition and oxidation treatment. The demand for ozone water dissolving ozone is increasing because it is safer and easier to use than ozone gas. In order to produce the ozone water, methods for electrolyzing water have been well known (for example, JP-A-3-267390, JP-A-8-134679, JP-A-8-134678, etc.).

特開平8−134677号や特開平8−134678号には、電気分解に用いる原料水として、水道水或いは天然水、またはこれらを活性炭層に通して塩素を除去した水等を使用して、高濃度オゾン水を製造するオゾン水製造装置が紹介されている。   In JP-A-8-134777 and JP-A-8-134678, as raw material water used for electrolysis, tap water or natural water, or water obtained by removing chlorine through an activated carbon layer is used. An ozone water production apparatus for producing concentrated ozone water is introduced.

しかしながら、これらの装置においては、原料水中にCa2+、Mg2+等の硬度成分やSO 2−、PO 3−、NO が含有されているため、これらの原料水を使用する場合には、電気分解が行われる電解槽中の陽極側から固体電解質膜を透過して陰極側に原料水中のCa2+、Mg2+等の陽イオンが移動し、陰極側のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンと結合し、陰極電極や固体電解質膜に不溶性のCaSO、MgSO等の化合物が析出・付着しやすくなる。特にその傾向は、陽極側がアルカリ性の場合に顕著となる。そして、これらの化合物が陰極電極や固体電解質膜に析出・付着すると電気伝導率が低下し、オゾン水の生成能力が著しく低下することになる。なお、固体電解質膜には、陽イオンを透過させるが陰イオンは透過させない性質を持つ陽イオン交換膜等が使われるため、電気分解が行われる電解槽中の陰極側から固体電解質膜を透過して陽極側に原料水中の陰イオンが移動することはなく、また、陽極側の原料水のpH値は中性であるので陽極側には化合物は析出しない。この様に陰極電極や固体電解質膜に析出・付着した化合物は、塩酸等により溶解することで除去可能であるが、操業を中断しなければならないだけでなく、除去・洗浄作業に長時間を要する。 However, in these apparatuses, since raw material water contains hardness components such as Ca 2+ and Mg 2+ and SO 4 2− , PO 4 3− , and NO 3 , these raw waters are used. In the electrolytic cell in which electrolysis is performed, the cation such as Ca 2+ and Mg 2+ in the raw water moves through the solid electrolyte membrane from the anode side to the cathode side, and SO 4 2− , PO 4 on the cathode side moves. 3-, NO 3 - combined with anions such, insoluble CaSO 4, MgSO 4 compounds such as are likely to precipitate or adhere to the cathode electrode and the solid electrolyte membrane. This tendency is particularly remarkable when the anode side is alkaline. When these compounds are deposited and adhered to the cathode electrode or the solid electrolyte membrane, the electrical conductivity is lowered and the ability to generate ozone water is significantly lowered. The solid electrolyte membrane uses a cation exchange membrane that has the property of transmitting cations but not anions, so that it passes through the solid electrolyte membrane from the cathode side in the electrolytic cell where electrolysis is performed. Thus, the anion in the raw material water does not move to the anode side, and since the pH value of the raw material water on the anode side is neutral, no compound is deposited on the anode side. In this way, the compound deposited and adhered to the cathode electrode or the solid electrolyte membrane can be removed by dissolving with hydrochloric acid or the like, but not only the operation has to be interrupted, but also the removal and cleaning work takes a long time. .

この問題を解決するために、特許3269784号には、原料水を、Na型強酸性陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン交換部に通して原料水中のCa2+、Mg2+等の陽イオンを除去し、その原料水を電気分解してオゾン水を製造する装置が記載されている。この様な装置の場合には、原料水に含まれているCa2+、Mg2+等の陽イオンは前記Na型強酸性陽イオン交換樹脂で除去されているので、陰極電極や固体電解質膜にCaSO、MgSO等の化合物が析出・付着しにくくなる利点がある。 In order to solve this problem, Japanese Patent No. 3269784 discloses that raw water is passed through a cation exchange part filled with a Na-type strongly acidic cation exchange resin to remove cations such as Ca 2+ and Mg 2+ in the raw water. An apparatus for producing ozone water by electrolyzing the raw water is described. In the case of such an apparatus, the cations such as Ca 2+ and Mg 2+ contained in the raw water are removed by the Na-type strong acid cation exchange resin, so that CaSO is applied to the cathode electrode and the solid electrolyte membrane. 4 , MgSO 4 and the like have an advantage that it is difficult to deposit and adhere.

特開平3−267390号公報JP-A-3-267390 特開平8−134677号公報JP-A-8-134777 特開平8−134678号公報JP-A-8-134678 特許3269784号Japanese Patent No. 3269784

もっとも、この様な装置を使用して原料水を陽イオン交換樹脂に通したとしても、原料水中には、微量のCa2+、Mg2+等の陽イオンが残留してしまうことがある。そして、当該装置の長時間の運転に伴い、残留したCa2+、Mg2+等の陽イオンが陰極側のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンと結合し、陰極電極や固体電解質膜にCaSO、MgSO等の化合物を析出・付着させてしまう場合がある。 However, even if raw material water is passed through a cation exchange resin using such an apparatus, trace amounts of cations such as Ca 2+ and Mg 2+ may remain in the raw material water. As the apparatus is operated for a long time, the remaining cations such as Ca 2+ and Mg 2+ are combined with negative ions such as SO 4 2− , PO 4 3− , NO 3 on the cathode side, and the cathode electrode In some cases, a compound such as CaSO 4 or MgSO 4 is deposited and adhered to the solid electrolyte membrane.

そこで、本発明は上述の様な状況に着目してなされたものであり、その目的は、原料水から、陽イオン交換樹脂を利用して原料水中のCa2+、Mg2+等の硬度成分の陽イオンを除去する利点を活かしながら、原料水中に微量のCa2+、Mg2+等の硬度成分の陽イオンが残留していたとしても、係る陽イオンの結合対象となるSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンを除去することにより、陰極電極や固体電解質膜へのCaSO、MgSO等の化合物の析出・付着を防止してオゾン水の生成能力の低下を防ぐことができるオゾン水製造設備およびオゾン水製造方法を提供することである。 Therefore, the present invention has been made paying attention to the situation as described above, and its purpose is to use positive ions of hardness components such as Ca 2+ and Mg 2+ in raw water from raw water using a cation exchange resin. Even if trace amounts of cations of hardness components such as Ca 2+ and Mg 2+ remain in the raw material water while utilizing the advantage of removing ions, SO 4 2− , PO 4 3 to be bonded with such cations. -, NO 3 - by removing anions such, is possible to prevent a reduction in the CaSO 4, MgSO 4 generation capability of preventing ozone water precipitation-deposition of a compound such as to the cathode electrode and a solid electrolyte membrane An ozone water production facility and a method for producing ozone water are provided.

上記課題を達成するための第1の発明に係るオゾン水製造設備は、原料水中の陽イオンを除去する陽イオン除去装置と、原料水中の陰イオンを除去する陰イオン除去装置と、前記陽イオン除去装置及び前記陰イオン除去装置によって陽イオン及び陰イオンが除去された前記原料水を電気分解してオゾン水を製造するオゾン水製造装置と、を備えたことを特徴とするものである。   The ozone water production facility according to the first invention for achieving the above object includes a cation removing device for removing cations in raw water, an anion removing device for removing anions in raw water, and the cations. And an ozone water production apparatus for producing ozone water by electrolyzing the raw water from which cations and anions have been removed by the removal apparatus and the anion removal apparatus.

この構成によると、陰イオン除去装置及び陽イオン除去装置によって陽イオン及び陰イオンが除去された原料水を電気分解してオゾン水を製造することができる。このため、たとえ陽イオンを除去した原料水中に微量の陽イオンが残留していたとしても、係る陽イオンの結合対象となる陰イオンを除去することで、オゾン水製造装置内での陽イオン及び陰イオンの化合物の析出・付着を防止することができる。そして、化合物の析出・付着を防止することで電気分解性能の低下を防ぎ、オゾン水の生成能力の低下を防ぐことができる。   According to this configuration, ozone water can be produced by electrolyzing the raw water from which the cations and anions have been removed by the anion removing device and the cation removing device. For this reason, even if a small amount of cation remains in the raw water from which the cation has been removed, by removing the anion that is a binding target of the cation, Precipitation / adhesion of anionic compounds can be prevented. Further, by preventing the precipitation and adhesion of the compound, it is possible to prevent a decrease in electrolysis performance and a decrease in the ability to generate ozone water.

また、第2の発明に係るオゾン水製造設備は、第1の発明において、前記オゾン水製造装置は、固体電解質膜と前記固体電解質膜の一方に設けられた陽極側流路と前記固体電解質膜の他方に設けられた陰極側流路と前記陽極側流路内に設けられた陽極電極と前記陰極側流路内に設けられた陰極電極とを有し、前記陰極側流路内に前記原料水を送給する陰極側送給経路に、前記陽イオン除去装置及び前記陰イオン除去装置が設けられており、前記陽極側流路内に前記原料水を送給する陽極側送給経路に、前記陽イオン除去装置が設けられていることを特徴とするものである。   Further, the ozone water production facility according to the second invention is the ozone water production apparatus according to the first invention, wherein the ozone water production apparatus comprises a solid electrolyte membrane and an anode-side flow path provided on one of the solid electrolyte membrane and the solid electrolyte membrane. A cathode side channel provided on the other side, an anode electrode provided in the anode side channel, and a cathode electrode provided in the cathode side channel, and the raw material in the cathode side channel In the cathode side feeding path for feeding water, the cation removing device and the anion removing device are provided, and in the anode side feeding path for feeding the raw water into the anode side flow path, The cation removing device is provided.

一般に、固体電解質膜には、陽イオンを透過させるが陰イオンは透過させない性質を持つ陽イオン交換膜等が使われるため、電気分解が行われる陰極側流路の陰極側から固体電解質膜を透過して陽極側流路内の陽極電極に原料水中の陰イオンが移動することはなく、また、陽極側流路の原料水のpH値はアルカリ性を示さないため陽極側には化合物は析出しない。また、電気分解が行われる陽極側流路の陽極側から固体電解質膜を透過して陰極側流路内の陰極電極に原料水中の陰イオンが移動することはない。一方で、固体電解質膜は、陽イオンを透過させるため、電気分解が行われる陽極側流路の陽極側から固体電解質膜を透過して陰極側流路内の陰極電極に原料水中の陽イオンが移動し、陰極側に化合物が析出・付着する。とすれば、陰イオンに関しては、陰極側流路内に送給される原料水中の陰イオンのみを除去すれば、陰極側に化合物が析出・付着するのを防ぐことができる。   In general, the solid electrolyte membrane is a cation exchange membrane that has the property of allowing cations to permeate but not anions. Therefore, the solid electrolyte membrane is permeated from the cathode side of the cathode side channel where electrolysis is performed. Thus, the anion in the raw material water does not move to the anode electrode in the anode side channel, and the pH value of the raw material water in the anode side channel does not show alkalinity, so no compound is deposited on the anode side. Further, anions in the raw material water do not move through the solid electrolyte membrane from the anode side of the anode-side flow path where electrolysis is performed and move to the cathode electrode in the cathode-side flow path. On the other hand, since the solid electrolyte membrane allows cation to permeate, the cation in the raw material water passes through the solid electrolyte membrane from the anode side of the anode-side channel where the electrolysis is performed, and reaches the cathode electrode in the cathode-side channel. It moves and deposits and adheres to the cathode side. Then, with respect to the anion, if only the anion in the raw material water fed into the cathode-side flow path is removed, it is possible to prevent the compound from being deposited and adhered to the cathode side.

そこで、本発明の構成によると、オゾン水製造設備において、陰極側流路内に原料水を送給する陰極側送給経路に、陽イオン除去装置及び陰イオン除去装置が設けられており、陽極側流路内に原料水を送給する陽極側送給経路に、陽イオン除去装置が設けられているため、陰イオンの除去が、陰極側流路内に供給される原料水についてのみ行われる。このため、陽極側流路に供給される原料水には、陰イオンの除去を行わないので陰イオン除去装置をコンパクトにすることができる。また、陰イオン除去装置を通す原水量を陰極側流路内での電気分解に必要な量に制限できるため、陰イオン除去装置の寿命を長持ちさせることができる。   Therefore, according to the configuration of the present invention, in the ozone water production facility, the cation removing device and the anion removing device are provided in the cathode side feeding path for feeding the raw material water into the cathode side flow path, and the anode Since the cation removing device is provided in the anode side feed path for feeding the raw material water into the side flow path, the anion removal is performed only for the raw water supplied into the cathode side flow path. . For this reason, since the anion removal is not performed on the raw water supplied to the anode side flow path, the anion removal device can be made compact. In addition, since the amount of raw water passing through the anion removing device can be limited to an amount necessary for electrolysis in the cathode side flow path, the life of the anion removing device can be extended.

また、第3の発明に係るオゾン水製造設備は、第1又は第2の発明において、前記陽イオン除去装置は、原料水中の陽イオンをイオン交換する陽イオン交換樹脂を有し、前記陰イオン除去装置は、原料水中の陰イオンをイオン交換する陰イオン交換樹脂を有することを特徴とするものである。   The ozone water production facility according to a third aspect of the present invention is the first or second aspect, wherein the cation removing device has a cation exchange resin that ion-exchanges cations in the raw water, and the anions The removing device has an anion exchange resin that ion-exchanges anions in the raw material water.

原料水中のイオン化物が減少すると、原料水の電気伝導率が下がり電気分解性能が低下する場合がある。そこで、本構成によると、陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に予め吸着された陽イオン(陰イオン)と陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に吸着除去されるCa2+、Mg2+等の硬度成分の陽イオン(陽イオンの結合対象となるSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオン)とが交換されることになる。このため、原料水中の陽イオン(陰イオン)を吸着除去したとしても、代わりに陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に予め吸着された陽イオン(陰イオン)が原料水中に含まれるため、原料水中のイオン化物の減少を防ぐことができ、電気伝導率の低下を防ぐことができる。 When the ionized substance in the raw material water is decreased, the electric conductivity of the raw material water may be lowered and the electrolysis performance may be deteriorated. Therefore, according to this configuration, the cation (anion) previously adsorbed on the cation exchange resin (anion exchange resin) and the Ca 2+ , Mg 2+, etc. adsorbed and removed by the cation exchange resin (anion exchange resin) Cation (an anion such as SO 4 2− , PO 4 3− , NO 3 −, etc., to which the cation is to be bound) is exchanged. For this reason, even if the cation (anion) in the raw material water is adsorbed and removed, the cation (anion) previously adsorbed on the cation exchange resin (anion exchange resin) is contained in the raw material water instead. It is possible to prevent a decrease in ionized substances in the raw material water and prevent a decrease in electrical conductivity.

また、第4の発明に係るオゾン水製造設備は、第3の発明において、前記陽イオン交換樹脂は、Na型陽イオン交換樹脂であって、前記陰イオン交換樹脂は、Cl型陰イオン交換樹脂であることを特徴とするものである。   The ozone water production facility according to the fourth invention is the ozone water production facility according to the third invention, wherein the cation exchange resin is a Na-type cation exchange resin, and the anion exchange resin is a Cl-type anion exchange resin. It is characterized by being.

この構成によると、Na型陽イオン交換樹脂により、原料水中のCa2+、Mg2+等の陽イオンとNaとをイオン交換し、Cl型陰イオン交換樹脂により、原料水中のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンとClとをイオン交換して、原料水中のイオン物質を維持して電気伝導率の低下を防ぐことができる。また、イオン交換されて排出されるイオンが、それぞれ化合物化しにくく昜水溶性のNaとClであるため化合物が陰極電極や電解質膜に析出・付着しにくくすることができる。 According to this structure, Na + cation exchange resin cations such as Ca 2+ and Mg 2+ in the raw material water and Na + are ion-exchanged, and Cl type anion exchange resin makes SO 4 2− , PO 4 3-, NO 3 - anions and Cl such as - and by ion-exchange, while maintaining the ionic substance of the material in water it is possible to prevent a decrease in electric conductivity. In addition, since the ions exchanged and discharged are hardly compounded and are water-soluble Na + and Cl , the compound can be made difficult to deposit and adhere to the cathode electrode or the electrolyte membrane.

また、第5の発明に係るオゾン水製造設備は、第4の発明において、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液を貯留する塩化ナトリウム水溶液タンクと、前記塩化ナトリウム水溶液タンクに貯留された前記塩化ナトリウム水溶液を前記陽イオン除去装置及び前記陰イオン除去装置の一方に供給し、その排液を他方に供給して、前記Na型陽イオン交換樹脂及び前記Cl型陰イオン交換樹脂を再生する塩化ナトリウム水溶液供給装置と、を備えたことを特徴とするものである。   The ozone water production facility according to a fifth aspect of the present invention is the fourth aspect of the invention, wherein the sodium chloride aqueous solution tank storing a sodium chloride (NaCl) aqueous solution and the sodium chloride aqueous solution stored in the sodium chloride aqueous solution tank are A sodium chloride aqueous solution supply device for supplying one of the cation removing device and the anion removing device and supplying the drainage to the other to regenerate the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin; , Provided.

この構成によると、Na型陽イオン交換樹脂は、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液のNaイオンによって再生され、Cl型陰イオン交換樹脂は、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液のClイオンによって再生される。このため、Na型陽イオン交換樹脂及びCl型陰イオン交換樹脂の再生に必要な塩化ナトリウム水溶液を、陽イオン除去装置及び陰イオン除去装置に、直列的に供給することができ、効率化を図ることができる。また、オゾン水製造設備から排出される排液量を少なくすることができる。 According to this configuration, the Na-type cation exchange resin is regenerated by Na + ions in an aqueous sodium chloride (NaCl) solution, and the Cl-type anion exchange resin is regenerated by Cl ions in an aqueous sodium chloride (NaCl) solution. For this reason, the sodium chloride aqueous solution required for the regeneration of the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin can be supplied in series to the cation removal device and the anion removal device, thereby improving efficiency. be able to. In addition, the amount of drainage discharged from the ozone water production facility can be reduced.

また、第6の発明に係るオゾン水製造方法は、オゾン水製造装置で原料水を電気分解してオゾン水を製造するオゾン水製造方法において、前記原料水を電気分解する前に、前記原料水中の陽イオンを除去する陽イオン除去過程、及び、前記原料水中の陰イオンを除去する陰イオン除去過程を含むことを特徴とするものである。   Moreover, the ozone water manufacturing method which concerns on 6th invention is the ozone water manufacturing method which electrolyzes raw material water with an ozone water manufacturing apparatus, and manufactures ozone water, Before electrolyzing the said raw material water, the said raw material water A cation removing process for removing the cation and an anion removing process for removing the anion in the raw material water.

この方法によると、陰イオン除去過程及び陽イオン除去過程によって陽イオン及び陰イオンが除去された原料水を電気分解してオゾン水を製造することができる。このため、たとえ陽イオンを除去した原料水中に微量の陽イオンが残留していたとしても、係る陽イオンの結合対象となる陰イオンを除去することで、オゾン水製造装置内での陽イオン及び陰イオンの化合物の析出・付着を防止することができる。そして、化合物の析出・付着を防止することで電気分解性能の低下を防ぎ、オゾン水の生成能力の低下を防ぐことができる。   According to this method, ozone water can be produced by electrolyzing the raw water from which cations and anions have been removed by the anion removal process and the cation removal process. For this reason, even if a small amount of cation remains in the raw water from which the cation has been removed, by removing the anion that is a binding target of the cation, Precipitation / adhesion of anionic compounds can be prevented. Further, by preventing the precipitation and adhesion of the compound, it is possible to prevent a decrease in electrolysis performance and a decrease in the ability to generate ozone water.

また、第7の発明に係るオゾン水製造方法は、第6の発明において、前記オゾン水製造装置は、固体電解質膜と、前記固体電解質膜の一方に設けられた陽極側流路と、前記固体電解質膜の他方に設けられた陰極側流路と、前記陽極側流路内に設けられた陽極電極と、前記陰極側流路内に設けられた陰極電極とを有し、前記陰極側流路内において、前記陽イオン除去過程及び前記陰イオン除去過程で陽イオン及び陰イオンを除去した前記原料水を電気分解し、前記陽極側流路内において、前記陽イオン除去過程で陽イオンを除去した前記原料水を電気分解してオゾン水を製造することを特徴とするものである。   The ozone water production method according to a seventh invention is the ozone water production apparatus according to the sixth invention, wherein the ozone water production apparatus comprises a solid electrolyte membrane, an anode-side channel provided on one of the solid electrolyte membranes, and the solid A cathode-side channel provided on the other side of the electrolyte membrane, an anode electrode provided in the anode-side channel, and a cathode electrode provided in the cathode-side channel, the cathode-side channel The electrolyzed raw water from which cations and anions have been removed in the cation removal process and the anion removal process is electrolyzed, and the cations are removed in the anode side flow path in the cation removal process. The raw water is electrolyzed to produce ozone water.

この方法によると、陰極側流路内において、陽イオン除去過程及び陰イオン除去過程で陽イオン及び陰イオンを除去した原料水を電気分解し、陽極側流路内において、陽イオン除去過程で陽イオンを除去した原料水を電気分解してオゾン水を製造することができる。即ち、陰イオンの除去が、陰極流路側に供給される原料水についてのみ行われる。このため、陽極流路側に供給される原料水には、陰イオンの除去を行わないのでイオン除去の過程を効率化することができる。   According to this method, the raw water from which cations and anions have been removed in the cation removal process and the anion removal process is electrolyzed in the cathode side channel, and the cation is removed in the anode side channel in the cation removal process. The raw water from which ions have been removed can be electrolyzed to produce ozone water. That is, anion removal is performed only on the raw water supplied to the cathode channel side. For this reason, since the anion removal is not performed on the raw water supplied to the anode flow path side, the ion removal process can be made efficient.

また、第8の発明に係るオゾン水製造方法は、第6又は第7の発明における前記陽イオン除去過程において、陽イオン交換樹脂によって前記原料水中の陽イオンをイオン交換して除去し、前記陰イオン除去過程において、陰イオン交換樹脂によって前記原料水中の陰イオンをイオン交換して除去することを特徴とするものである。   The ozone water production method according to an eighth aspect of the present invention is the cation removal process according to the sixth or seventh aspect, wherein the cation in the raw material water is ion-exchanged and removed by a cation exchange resin. In the ion removal process, the anion in the raw material water is ion-exchanged and removed by an anion exchange resin.

この方法によると、陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に予め吸着された陽イオン(陰イオン)と陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に吸着除去されるCa2+、Mg2+等の硬度成分の陽イオン(陽イオンの結合対象となるSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオン)とが交換されることになる。このため、原料水中の陽イオン(陰イオン)を吸着除去したとしても、代わりに陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に予め吸着された陽イオン(陰イオン)が原料水中に含まれるため、原料水中のイオン化物の減少を防ぐことができ、電気伝導率の低下を防ぐことができる。なお、陽イオン交換樹脂に予め吸着する陽イオンには、Na(塩型)などが用いられる。また、陰イオン交換樹脂に予め吸着する陰イオンには、Cl(塩型)などが用いられる。 According to this method, the cation (anion) previously adsorbed on the cation exchange resin (anion exchange resin) and the hardness of Ca 2+ , Mg 2+ etc. adsorbed and removed on the cation exchange resin (anion exchange resin) Component cations (anions such as SO 4 2− , PO 4 3− , NO 3 −, etc., to which the cations are bound) are exchanged. For this reason, even if the cation (anion) in the raw material water is adsorbed and removed, the cation (anion) previously adsorbed on the cation exchange resin (anion exchange resin) is contained in the raw material water instead. It is possible to prevent a decrease in ionized substances in the raw material water and prevent a decrease in electrical conductivity. In addition, Na <+> (salt type) etc. are used for the cation previously adsorb | sucked to cation exchange resin. In addition, Cl (salt type) or the like is used as the anion that is previously adsorbed on the anion exchange resin.

また、第9の発明に係るオゾン水製造方法は、第8の発明において、前記陽イオン交換樹脂は、Na型陽イオン交換樹脂であって、前記陰イオン交換樹脂は、Cl型陰イオン交換樹脂であることを特徴とするものである。   The method for producing ozone water according to the ninth invention is the method according to the eighth invention, wherein the cation exchange resin is a Na-type cation exchange resin, and the anion exchange resin is a Cl-type anion exchange resin. It is characterized by being.

この方法によると、Na型陽イオン交換樹脂により、原料水中のCa2+、Mg2+等の陽イオンとNaとをイオン交換し、Cl型陰イオン交換樹脂により、原料水中のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンとClとをイオン交換して、原料水中のイオン物質を維持して電気伝導率の低下を防ぐことができる。また、イオン交換されて排出されるイオンが、それぞれ化合物化しにくく昜水溶性のNaとClであるため化合物が陰極電極や電解質膜に析出・付着しにくくすることができる。 According to this method, cation such as Ca 2+ and Mg 2+ in the raw material water is ion-exchanged with Na + with the Na-type cation exchange resin, and SO 4 2− in the raw material water is exchanged with the Cl-type anion exchange resin. PO 4 3-, NO 3 - anions and Cl such as - and by ion-exchange, while maintaining the ionic substance of the material in water it is possible to prevent a decrease in electric conductivity. In addition, since the ions exchanged and discharged are hardly compounded and are water-soluble Na + and Cl , the compound can be made difficult to deposit and adhere to the cathode electrode or the electrolyte membrane.

また、第10の発明に係るオゾン水製造方法は、第9の発明において、塩化ナトリウム水溶液を前記Na型陽イオン交換樹脂及び前記Cl型陰イオン交換樹脂の一方に供給し、その排液を他方に供給して、前記Na型陽イオン交換樹脂及び前記Cl型陰イオン交換樹脂を再生する再生過程を含むことを特徴とするものである。   Further, the ozone water production method according to the tenth invention is the ninth invention, wherein the sodium chloride aqueous solution is supplied to one of the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin, and the drainage is supplied to the other. And a regeneration step of regenerating the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin.

この方法によると、Na型陽イオン交換樹脂は、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液のNaイオンによって再生され、Cl型陰イオン交換樹脂は、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液のClイオンによって再生される。このため、塩化ナトリウム水溶液を効率的に使用して、Na型陽イオン交換樹脂及びCl型陰イオン交換樹脂を再生させることができる。 According to this method, the Na-type cation exchange resin is regenerated by Na + ions in an aqueous sodium chloride (NaCl) solution, and the Cl-type anion exchange resin is regenerated by Cl ions in an aqueous sodium chloride (NaCl) solution. For this reason, it is possible to regenerate the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin by efficiently using a sodium chloride aqueous solution.

陰イオン除去装置及び陽イオン除去装置によって陽イオン及び陰イオンが除去された原料水を電気分解してオゾン水を製造することができる。このため、たとえ陽イオンを除去した原料水中に微量の陽イオンが残留していたとしても、係る陽イオンの結合対象となる陰イオンを除去することで、オゾン水製造装置内での陽イオン及び陰イオンの化合物の析出・付着を防止することができる。そして、化合物の析出・付着を防止することで電気分解性能の低下を防ぎ、オゾン水の生成能力の低下を防ぐことができる。   Ozone water can be produced by electrolyzing the raw water from which cations and anions have been removed by the anion removal device and the cation removal device. For this reason, even if a small amount of cation remains in the raw water from which the cation has been removed, by removing the anion that is a binding target of the cation, Precipitation / adhesion of anionic compounds can be prevented. Further, by preventing the precipitation and adhesion of the compound, it is possible to prevent a decrease in electrolysis performance and a decrease in the ability to generate ozone water.

本発明の第1実施形態に係るオゾン水製造設備を示すブロック図である。It is a block diagram showing ozone water production equipment concerning a 1st embodiment of the present invention. 原料水中に含まれる各種のイオン量を調べた結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of having investigated the amount of various ions contained in raw material water. 時間経過に伴う電解電流の値を示すグラフである。It is a graph which shows the value of the electrolysis current with progress of time. 本発明の第2実施形態に係るオゾン水製造設備を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the ozone water manufacturing equipment which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 変形例に係るオゾン水製造設備を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the ozone water manufacturing equipment which concerns on a modification.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るオゾン水製造設備100を示すブロック図である。図1に示すように、オゾン水製造設備100は、軟水器1(陽イオン除去装置)と、軟水器2(陽イオン除去装置)と、陰イオン除去装置3と、オゾン水(電解オゾン水)を生成するオゾン水製造装置4と、ミクロフィルター6と、活性炭フィルター7と、陽極側送給経路8と、陰極側送給経路9と、流量調整電磁弁10・11から構成されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an ozone water production facility 100 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an ozone water production facility 100 includes a water softener 1 (cation removal device), a water softener 2 (cation removal device), an anion removal device 3, and ozone water (electrolytic ozone water). The ozone water production apparatus 4, the micro filter 6, the activated carbon filter 7, the anode side feeding path 8, the cathode side feeding path 9, and the flow rate adjusting electromagnetic valves 10 and 11 are configured.

軟水器1及び軟水器2は、Na型陽イオン交換樹脂を充填した陽イオン除去装置であり、Na型陽イオン交換樹脂によって原料水中のCa2+イオンおよびMg2+イオン等の陽イオンとNaイオンとをイオン交換して、原料水中のCa2+イオンおよびMg2+イオン等の硬度成分の陽イオンを除去する。また、陰イオン除去装置3は、Cl型陰イオン交換樹脂を充填した陰イオン除去装置であり、Cl型陰イオン交換樹脂によって原料水中のSO 2−イオン、PO 3−イオン、NO イオン等の陰イオンとClイオンとをイオン交換する。そして、原料水中のCa2+イオンおよびMg2+イオン等の硬度成分の陽イオンの結合対象となる、同じく原料水中のSO 2−イオン、PO 3−イオン、NO イオン等の陰イオンを除去する。また、ミクロフィルター6及び活性炭フィルター7は、原料水中に含まれる鉄分やシリカ、塩素等を除去する。 The water softener 1 and the water softener 2 are cation removal devices filled with a Na-type cation exchange resin, and cations such as Ca 2+ ions and Mg 2+ ions in the raw water and Na + ions by the Na-type cation exchange resin. Are ion-exchanged to remove cations of hardness components such as Ca 2+ ions and Mg 2+ ions in the raw water. The anion removing device 3 is an anion removing device filled with a Cl-type anion exchange resin, and the Cl-type anion exchange resin allows SO 4 2− ions, PO 4 3− ions, NO 3 − in the raw water. anions and Cl ions such as - an ion ion exchange. Then, anions such as SO 4 2− ions, PO 4 3− ions, and NO 3 ions in the raw material water, which are binding targets of cations of hardness components such as Ca 2 + ions and Mg 2 + ions in the raw material water, Remove. Further, the micro filter 6 and the activated carbon filter 7 remove iron, silica, chlorine and the like contained in the raw material water.

次に、図1に示すようにオゾン水製造装置4は、固体電解質膜31と、その一方に設けられた陽極側流路34と、他方に設けられた陰極側流路35と、陽極側流路34内に設けられた陽極電極32と、陰極側流路35内に設けられた陰極電極33とから構成されている。そして、オゾン水製造装置4は、陽極側流路34に供給された原料水を電気分解して、陽極側流路34内において電解オゾン水を発生させる。なお、固体電解質膜31には、陽イオンを透過させるが陰イオンは透過させない性質を持つ陽イオン交換膜等が使用されている。   Next, as shown in FIG. 1, the ozone water production apparatus 4 includes a solid electrolyte membrane 31, an anode side channel 34 provided on one side thereof, a cathode side channel 35 provided on the other side, and an anode side stream. The anode electrode 32 provided in the path 34 and the cathode electrode 33 provided in the cathode side channel 35 are configured. Then, the ozone water production apparatus 4 electrolyzes the raw material water supplied to the anode side channel 34 to generate electrolytic ozone water in the anode side channel 34. The solid electrolyte membrane 31 is made of a cation exchange membrane or the like that has the property of transmitting cations but not anions.

また、陽極側送給経路8は、活性炭フィルター7を通過した原料水を陽極側流路34内に軟水器1を経由して送給する役割を果たす。また、陰極側送給経路9は、活性炭フィルター7を通過した原料水を陰極側流路35内に軟水器2及び陰イオン除去装置3を経由して送給する役割を果たす。また、流量調整弁10は、陽極側送給経路8への原料水の送給量を調整する役割を果たし、流量調整弁11は、陰極側送給経路9への原料水の送給量を調整する役割を果たす。   The anode-side feed path 8 plays a role of feeding the raw material water that has passed through the activated carbon filter 7 into the anode-side flow path 34 via the water softener 1. The cathode-side feed path 9 plays a role of feeding the raw material water that has passed through the activated carbon filter 7 into the cathode-side flow path 35 via the water softener 2 and the anion removing device 3. The flow rate adjustment valve 10 plays a role of adjusting the feed amount of the raw material water to the anode side feed path 8, and the flow rate control valve 11 controls the feed amount of the raw material water to the cathode side feed path 9. Play a role to coordinate.

次に、図1に基づいて本実施形態のオゾン水製造設備100の動作(本設備を用いたオゾン水製造方法)を説明する。   Next, the operation of the ozone water production facility 100 of the present embodiment (the ozone water production method using this facility) will be described with reference to FIG.

まず、給水口5から、鉄分、シリカ、塩素、Ca2+及びMg2+等の陽イオン、SO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオン等を含む原料水を、オゾン水製造設備100に供給して、ミクロフィルター6及び活性炭フィルター7を経て、鉄分やシリカ、塩素等を除去する。 First, from the water supply port 5, iron, silica, chlorine, Ca 2+ and Mg 2+, etc. cations, SO 4 2-, PO 4 3- , NO 3 - raw water containing anions such as, producing ozone water It is supplied to the facility 100, and iron, silica, chlorine and the like are removed through the micro filter 6 and the activated carbon filter 7.

次に、流量調整弁10・11を開ける。そして、原料水を、陽極側送給経路8を介してNa型陽イオン交換樹脂を充填した軟水器1に送給する。そして、軟水器1内のNa型陽イオン交換樹脂によって、原料水中のCa2+及びMg2+等の陽イオンをNaイオンとイオン交換した後、陽極側送給経路8を介してオゾン水製造装置4の陽極側流路34内へ送給する。そして、陽極側流路34内に送給された原料水が、電気分解されることにより、陽極側流路34からはオゾン水やNaイオンが、排出される。 Next, the flow regulating valves 10 and 11 are opened. Then, the raw water is supplied to the water softener 1 filled with the Na-type cation exchange resin via the anode side supply path 8. Then, the Na-type cation exchange resin in the water softener 1, after the cations Ca 2+ and Mg 2+ and the like of the raw water was Na + ion and the ion exchange, the ozone water production apparatus through the anode-side feeding path 8 4 is fed into the anode-side flow path 34. Then, the raw material water fed into the anode-side channel 34 is electrolyzed, whereby ozone water and Na + ions are discharged from the anode-side channel 34.

また、上記原料水が陽極側送給経路8に送給されるのと同時に、原料水を、陰極側送給経路9を介してNa型陽イオン交換樹脂を充填した軟水器2に送給する。そして、軟水器1と同様に、軟水器2内のNa型陽イオン交換樹脂によって、原料水中のCa2+及びMg2+等の陽イオンをNaイオンとイオン交換した後、陰極側送給経路9を介して陰イオン除去装置3に原料水を送給する。そして、陰イオン除去装置3内のCl型陰イオン交換樹脂によって、原料水中のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンをClイオンとイオン交換した後、陰極側送給経路9を介してオゾン水製造装置4の陰極側流路35内へ送給する。そして、陰極側流路35内に送給された原料水が、電気分解されることにより、陰極側流路35からはH2やNaClを含む水溶液やNaOHを含む水溶液が、排出される。 Further, at the same time when the raw material water is supplied to the anode side supply path 8, the raw material water is supplied to the water softener 2 filled with Na-type cation exchange resin via the cathode side supply path 9. . Then, similarly to the water softener 1, after the cation such as Ca 2+ and Mg 2+ in the raw water is ion-exchanged with Na + ions by the Na-type cation exchange resin in the water softener 2, the cathode-side feed path 9 The raw material water is fed to the anion removing device 3 via. Then, anion such as SO 4 2− , PO 4 3− , NO 3 −, etc. in the raw water is ion-exchanged with Cl ions by the Cl-type anion exchange resin in the anion removing device 3, and then sent to the cathode side It feeds into the cathode side flow path 35 of the ozone water production apparatus 4 through the supply path 9. Then, the raw material water fed into the cathode-side channel 35 is electrolyzed, whereby an aqueous solution containing H 2 or NaCl or an aqueous solution containing NaOH is discharged from the cathode-side channel 35.

ここで、軟水器1及び軟水器2内においては、下記の様な反応により、Ca2+イオン、Mg2+イオンがNaイオンと交換されて原料水中から除去される。
2R−SO Na + Ca2+→(R−SO Ca + 2Na
2R−SO Na + Mg2+→(R−SO Mg + 2Na
(R−SONaはNa型陽イオン交換樹脂を示す)
Here, in the water softener 1 and the water softener 2, Ca 2+ ions and Mg 2+ ions are exchanged with Na + ions and removed from the raw water by the following reaction.
2R—SO 3 Na + Ca 2+ → (R—SO 3 ) 2 Ca + 2Na +
2R—SO 3 Na + Mg 2+ → (R—SO 3 ) 2 Mg + 2Na +
(R-SO 3 Na represents Na-type cation exchange resin)

上式中では、Na型イオン交換樹脂の1例としてスルホン酸基を交換基として持つ樹脂(R−SONa)を挙げたが、本発明に用いることができるNa型陽イオン交換樹脂は同様の機能を有するものであればよく、特に限定されるものではない。 In the above formula, a resin having a sulfonic acid group as an exchange group (R—SO 3 Na) was mentioned as an example of the Na type ion exchange resin, but the Na type cation exchange resin that can be used in the present invention is the same. As long as it has the above functions, it is not particularly limited.

なお、上記イオン交換により新たにNaイオンがCa2+イオン、Mg2+イオン等と置き換わるため、原料水の電気伝導率は保たれたままである。 Since the replaced new Na + ions from the ion exchange Ca 2+ ions, and Mg 2+ ions and the like, electric conductivity of the raw water it remains maintained.

更に、陰イオン除去装置3内においては、下記の様な反応により、SO 2−イオン、PO 3−イオン、NO イオン等の陰イオンがClイオンと交換されて原料水中から除去される。
2R−N(CH) Cl + SO 2−
→(R−N(CH)) SO + 2Cl
R−N(CH) Cl + NO
→R−N(CH) NO + Cl
(R−N(CH) ClはCl型陰イオン交換樹脂を示す)
Further, in the anion removal device 3, by such reactions below, SO 4 2-ions, PO 4 3- ions, NO 3 - removed from being exchanged with ions raw water - anions Cl and ion Is done.
2R—N (CH 3 ) Cl + SO 4 2−
→ (RN (CH 3 )) 2 SO 4 + 2Cl
RN (CH 3 ) Cl + NO 3
→ RN (CH 3 ) NO 3 + Cl
(R—N (CH 3 ) Cl represents Cl type anion exchange resin)

上式中では、Cl型イオン交換樹脂の1例としてR−N(CH) Clを挙げたが、本発明に用いることができるCl型陰イオン交換樹脂は同様の機能を有するものであればよく、特に限定されるものではない。 In the above formula, RN (CH 3 ) Cl was mentioned as an example of the Cl-type ion exchange resin, but the Cl-type anion exchange resin that can be used in the present invention has the same function. Well, not particularly limited.

なお、上記イオン交換により新たにClイオンがSO 2−イオン、PO 3−イオン、NO イオン等と置き換わるため、原料水の電気伝導率は保たれたままである。 In addition, since Cl ions are newly replaced with SO 4 2− ions, PO 4 3− ions, NO 3 ions and the like by the ion exchange, the electrical conductivity of the raw material water remains maintained.

ここで、図1に示すオゾン水製造設備100を用いて、軟水器1又は軟水器2の入り側での原料水と軟水器1又は軟水器2の出側での原料水と陰イオン除去装置3の出側での原料水中に含まれるMg2+イオン、Ca2+イオン、Cl-イオン、NO イオン、PO 3−イオン及びSO 2−イオンの量を調べた結果を図2に示す。なお、陽極側送給経路8への通水量は、3L/minであり、陰極側送給経路9への通水量は、0.7L/minである。また、オゾン水製造装置4で生成されるオゾン水の濃度は、10mg/Lである。 Here, using the ozone water production facility 100 shown in FIG. 1, the raw water on the entry side of the water softener 1 or the water softener 2 and the raw water on the outlet side of the water softener 1 or the water softener 2 and the anion removing device FIG. 2 shows the results of examining the amount of Mg 2+ ions, Ca 2+ ions, Cl ions, NO 3 ions, PO 4 3− ions, and SO 4 2− ions contained in the raw material water on the outlet side of No. 3 . In addition, the water flow rate to the anode side feed path 8 is 3 L / min, and the water flow rate to the cathode side feed path 9 is 0.7 L / min. Moreover, the density | concentration of the ozone water produced | generated with the ozone water manufacturing apparatus 4 is 10 mg / L.

図2に示すように、給水口5から送給された原料水は、軟水器1又は軟水器2を通したことによりMg2+イオンは、9.18mg/Lから<0.01mg/Lまで減少しており、Ca2+イオンは、13mg/Lから0.9mg/Lまで減少している。ただし、Ca2+イオンは、0.9mg/L残留していることになる。ここで、「<0.01mg/L」とは、0.01mg/Lより小の値を示す。 As shown in FIG. 2, the raw water supplied from the water supply port 5 passes through the water softener 1 or the water softener 2, so that the Mg 2+ ions decrease from 9.18 mg / L to <0.01 mg / L. Ca 2+ ions are decreased from 13 mg / L to 0.9 mg / L. However, Ca 2+ ions remain at 0.9 mg / L. Here, “<0.01 mg / L” indicates a value smaller than 0.01 mg / L.

また、給水口5から送給された原料水は、軟水器2及び陰イオン除去装置3を通したことによりNO イオンは、0.4mg/Lから<0.1mg/Lまで減少しており、PO 3−イオンは、0.5mg/Lから<0.1mg/Lまで減少しており、SO 2−イオンは、110mg/Lから<0.1mg/Lまで減少している。なお、Cl-イオンが、56mg/Lから150mg/Lまで増加しているのは、陰イオン除去装置3のCl型陰イオン交換樹脂によりイオン交換がなされて、原料水中にCl-イオンが放出されたためである。 In addition, the raw water supplied from the water supply port 5 is passed through the water softener 2 and the anion removing device 3, so that NO 3 ions are reduced from 0.4 mg / L to <0.1 mg / L. PO 4 3− ions have decreased from 0.5 mg / L to <0.1 mg / L, and SO 4 2− ions have decreased from 110 mg / L to <0.1 mg / L. Note that the Cl ion increases from 56 mg / L to 150 mg / L because the ion exchange is performed by the Cl type anion exchange resin of the anion removing device 3 and the Cl ion is released into the raw water. This is because.

更に、時間経過に伴うオゾン水製造装置4での電解電流の値を従来のオゾン水を製造する装置(特許3269784号参照)と比較した結果を図3に示す。図3の実線Aは、本実施形態に係るオゾン水製造設備100におけるオゾン水製造装置4での電解電流(電流値)の変化を示している。また、図3の実線Bは、従来のオゾン水を製造する装置(特許3269784号参照)での電解電流(電流値)の変化を示している。なお、図3の横軸は、オゾン水製造装置4及び従来のオゾン水を製造する装置を運転開始させてからの経過時間を示している。また、縦軸は、オゾン水製造装置4及び従来のオゾン水を製造する装置での電解電流の値(電流値(A))を示している。ここで、電解電流の値(電流値(A))は、オゾン水濃度10mg/Lでオゾン水を生成するのに必要な値である。   Furthermore, the result of having compared the value of the electrolysis current in the ozone water manufacturing apparatus 4 with progress of time with the apparatus (refer patent 3269784) of the conventional ozone water is shown in FIG. A solid line A in FIG. 3 indicates a change in electrolysis current (current value) in the ozone water production apparatus 4 in the ozone water production facility 100 according to the present embodiment. Moreover, the continuous line B of FIG. 3 has shown the change of the electrolysis current (electric current value) in the apparatus (refer patent 3269784) of the conventional ozone water manufacturing. In addition, the horizontal axis of FIG. 3 has shown the elapsed time after starting operation of the ozone water manufacturing apparatus 4 and the apparatus which manufactures the conventional ozone water. Moreover, the vertical axis | shaft has shown the value (electric current value (A)) of the electrolysis current in the ozone water manufacturing apparatus 4 and the apparatus which manufactures the conventional ozone water. Here, the value of the electrolysis current (current value (A)) is a value necessary for generating ozone water at an ozone water concentration of 10 mg / L.

図3の実線Bが示すように、従来のものは、時間経過とともに電流値が上昇している。即ち、時間経過とともに、オゾン水濃度10mg/Lでオゾン水を生成するのに必要な電解電流値が増加しており、オゾン水生成能力が低下していることを示している。これは、原料水を陽イオン交換樹脂を備えた軟水器に通したとしても、原料水中には、微量のCa2+、Mg2+等の陽イオンが残留してしまい、長時間の運転に伴い、残留したCa2+、Mg2+等の陽イオンが陰極側のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンと結合し、陰極電極や固体電解質膜にCaSO、MgSO等の化合物を析出・付着させてしまうことによる。 As indicated by the solid line B in FIG. 3, the current value of the conventional one increases with time. That is, with the passage of time, the electrolysis current value required to generate ozone water at an ozone water concentration of 10 mg / L increases, indicating that the ozone water generating ability is reduced. This is because even if the raw water is passed through a water softener equipped with a cation exchange resin, trace amounts of cations such as Ca 2+ and Mg 2+ remain in the raw water. Residual cations such as Ca 2+ and Mg 2+ are combined with negative ions such as SO 4 2− , PO 4 3− and NO 3 on the cathode side, and CaSO 4 , MgSO 4, etc. By depositing and adhering compounds.

一方、図3の実線Aが示すように、本実施形態のオゾン水製造設備100によれば、時間が経過しても電流値には増加はなく、ほぼ安定した値を示している。即ち、時間経過とともに、オゾン水濃度10mg/Lでオゾン水を生成するのに必要な電解電流値が増加しておらず、オゾン水生成能力が安定していることを示している。これは、原料水を軟水器2に通した場合に原料水中に微量のCa2+、Mg2+等の陽イオンが残留していたとしても、陰イオン除去装置3において残留した陽イオンの結合対象となるSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンを除去することにより、陰極電極33や固体電解質膜31へのCaSO、MgSO等の化合物の析出・付着を防止しているためである。 On the other hand, as indicated by the solid line A in FIG. 3, according to the ozone water production facility 100 of the present embodiment, the current value does not increase even when time elapses and shows a substantially stable value. That is, with the passage of time, the electrolysis current value required to generate ozone water at an ozone water concentration of 10 mg / L does not increase, indicating that the ozone water generating ability is stable. This is because when the raw water is passed through the water softener 2, even if a small amount of cations such as Ca 2+ and Mg 2+ remain in the raw water, By removing anions such as SO 4 2− , PO 4 3− , NO 3 − and the like, precipitation and adhesion of compounds such as CaSO 4 and MgSO 4 to the cathode electrode 33 and the solid electrolyte membrane 31 can be prevented. Because it is.

以上説明したように、オゾン水製造設備100によると、陰イオン除去装置3及び軟水器1・2によって陽イオン及び陰イオンが除去された原料水を電気分解してオゾン水を製造することができる。このため、たとえ陽イオンを除去した原料水中に微量の陽イオンが残留していたとしても、係る陽イオンの結合対象となる陰イオンを除去することで、オゾン水製造装置4内の陰極電極33への陽イオン及び陰イオンが結合した化合物の析出・付着を防止することができる。そして、化合物の析出・付着を防止することでオゾン水製造装置4の電気分解性能の低下を防ぎ、オゾン水の生成能力の低下を防ぐことができる。   As described above, according to the ozone water production facility 100, ozone water can be produced by electrolyzing the raw water from which cations and anions have been removed by the anion removing device 3 and the water softeners 1 and 2. . For this reason, even if a small amount of cations remain in the raw water from which the cations have been removed, the negative electrode 33 in the ozone water production apparatus 4 is removed by removing the anions that are to be combined with such cations. Precipitation / adhesion of a compound in which a cation and an anion are bound to each other can be prevented. And by preventing precipitation and adhesion of compounds, it is possible to prevent a decrease in the electrolysis performance of the ozone water production apparatus 4 and to prevent a decrease in the ability to generate ozone water.

また、一般に、原料水中のイオン化物が減少すると、原料水の電気伝導率が下がり電気分解性能が低下する場合がある。そこで、上記オゾン水製造設備100によると、陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に予め吸着された陽イオン(陰イオン)と陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に吸着除去されるCa2+、Mg2+等の陽イオン(SO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオン)とが交換されることになる。このため、原料水中の陽イオン(陰イオン)を吸着除去したとしても、代わりに陽イオン交換樹脂(陰イオン交換樹脂)に予め吸着された陽イオン(陰イオン)が原料水中に含まれるため、原料水中のイオン化物の減少を防ぐことができ、電気伝導率の低下を防ぐことができる。なお、陽イオン交換樹脂に予め吸着する陽イオンには、Na(塩型)などを用いてもよい。また、陰イオン交換樹脂に予め吸着する陰イオンには、Cl(塩型)などを用いてもよい。 In general, when the ionized substance in the raw material water decreases, the electric conductivity of the raw material water may decrease and the electrolysis performance may decrease. Therefore, according to the ozone water production facility 100, the cation (anion) previously adsorbed on the cation exchange resin (anion exchange resin) and the Ca 2+ adsorbed and removed by the cation exchange resin (anion exchange resin). And cations such as Mg 2+ (anions such as SO 4 2− , PO 4 3− , NO 3 ) are exchanged. For this reason, even if the cation (anion) in the raw material water is adsorbed and removed, the cation (anion) previously adsorbed on the cation exchange resin (anion exchange resin) is contained in the raw material water instead. It is possible to prevent a decrease in ionized substances in the raw material water and prevent a decrease in electrical conductivity. Note that Na + (salt type) or the like may be used as the cation previously adsorbed on the cation exchange resin. Further, Cl (salt type) or the like may be used as the anion previously adsorbed on the anion exchange resin.

また、上記オゾン水製造設備100においては、陽イオン交換樹脂は、Na型陽イオン交換樹脂であって、陰イオン交換樹脂は、Cl型陰イオン交換樹脂である。この構成によると、Na型陽イオン交換樹脂により、原料水中のCa2+、Mg2+等の陽イオンとNaとをイオン交換し、Cl型陰イオン交換樹脂により、原料水中のSO 2−、PO 3−、NO 等の陰イオンとClとをイオン交換して、原料水中のイオン物質を維持して電気伝導率の低下を防ぐことができる。また、イオン交換されて排出されるイオンが、それぞれ化合物化しにくく昜水溶性のNaとClであるため化合物が陰極電極33や固体電解質膜31に析出・付着しにくくすることができる。 In the ozone water production facility 100, the cation exchange resin is a Na-type cation exchange resin, and the anion exchange resin is a Cl-type anion exchange resin. According to this structure, Na + cation exchange resin cations such as Ca 2+ and Mg 2+ in the raw material water and Na + are ion-exchanged, and Cl type anion exchange resin makes SO 4 2− , PO 4 3-, NO 3 - anions and Cl such as - and by ion-exchange, while maintaining the ionic substance of the material in water it is possible to prevent a decrease in electric conductivity. In addition, since the ions discharged after the ion exchange are hardly compounded and are water-soluble Na + and Cl , the compound can be made difficult to deposit and adhere to the cathode electrode 33 or the solid electrolyte membrane 31.

(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態に係るオゾン水製造設備200を示すブロック図である。尚、以下の説明においては、上述の第1実施形態に係るオゾン水製造設備100と同一の構成部材については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing an ozone water production facility 200 according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the same components as those in the ozone water production facility 100 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.

軟水器1に充填されたNa型陽イオン交換樹脂及び陰イオン除去装置3に充填されたCl型陰イオン交換樹脂も長時間使用を続けると破過してしまうが、破過したNa型陽イオン交換樹脂及びCl型陰イオン交換樹脂に塩化ナトリウム水溶液を通すことにより再生する。そこで、NaCl水溶液を使用してNa型陽イオン交換樹脂を再生した後、その排液をCl型陰イオン交換樹脂の再生にも利用すれば、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液の有効利用が可能である。   The Na-type cation exchange resin filled in the water softener 1 and the Cl-type anion exchange resin filled in the anion removing device 3 will break through if they are used for a long time. Regeneration is performed by passing an aqueous sodium chloride solution through the exchange resin and the Cl-type anion exchange resin. Therefore, if the Na-type cation exchange resin is regenerated using an NaCl aqueous solution, and the drainage is also used for the regeneration of the Cl-type anion exchange resin, the sodium chloride (NaCl) aqueous solution can be effectively used. .

具体的には、図4に示すように、第1実施形態同様にオゾン水製造設備200は、軟水器1、陰イオン除去装置3、ミクロフィルター6、活性炭フィルター7、オゾン水製造装置4、陽極側流路34内に軟水器1を経由して原料水を送給する陽極側送給経路8、及び、陰極側流路35内に軟水器1及び陰イオン除去装置3を経由して原料水を送給する陰極側送給経路9を備えている。   Specifically, as shown in FIG. 4, as in the first embodiment, the ozone water production facility 200 includes a water softener 1, an anion removal device 3, a micro filter 6, an activated carbon filter 7, an ozone water production device 4, an anode. The anode side feed path 8 for feeding the raw material water into the side channel 34 via the water softener 1, and the raw material water in the cathode side channel 35 via the water softener 1 and the anion removing device 3 Is provided with a cathode-side feeding path 9 for feeding the.

更に、第2実施形態におけるオゾン水製造設備200は、図4に示すように、NaCl水溶液を使用してNa型陽イオン交換樹脂を再生した後、その排液をCl型陰イオン交換樹脂の再生に利用する構成として、主に、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液を貯留する塩化ナトリウム水溶液タンク201、NaCl水溶液を使用してNa型陽イオン交換樹脂を再生した後の排液を貯留する再生排液タンク202(塩化ナトリウム水溶液供給装置)とを加えたものとしている。   Furthermore, as shown in FIG. 4, the ozone water production facility 200 in the second embodiment regenerates the Na-type cation exchange resin using an aqueous NaCl solution, and then regenerates the drainage of the Cl-type anion exchange resin. As a configuration used for the above, mainly a sodium chloride aqueous solution tank 201 for storing a sodium chloride (NaCl) aqueous solution, a regeneration drainage tank for storing a drainage liquid after regenerating the Na-type cation exchange resin using the NaCl aqueous solution. 202 (sodium chloride aqueous solution supply device) is added.

また、オゾン水製造設備200は、塩化ナトリウム水溶液タンク201から軟水器1に塩化ナトリウム水溶液を送給する経路217と塩化ナトリウム水溶液を汲み上げるポンプ203、軟水器1と再生排液タンク202とを接続する経路214、排水経路204、給水口5と陰イオン除去装置3とを接続する経路205、排水経路206、再生排液タンク202と陰イオン除去装置3と接続する経路216、再生排液タンク202に貯留された排水を汲み上げるポンプ210、各経路の開閉を制御する電磁弁207・電磁弁209・流量調整弁211・三方電磁弁208・三方電磁弁215、各経路中の原料水または排水の逆流を防止する逆止弁212・213を備えている。なお、これらは、塩化ナトリウム水溶液供給装置として機能する。   Further, the ozone water production facility 200 connects a path 217 for feeding the sodium chloride aqueous solution from the sodium chloride aqueous solution tank 201 to the water softener 1, a pump 203 for pumping the sodium chloride aqueous solution, and the water softener 1 and the regeneration drainage tank 202. A route 214, a drainage route 204, a route 205 connecting the water supply port 5 and the anion removing device 3, a drainage route 206, a route 216 connecting the regeneration drainage tank 202 and the anion removal device 3, and the regeneration drainage tank 202. Pump 210 for pumping up the stored wastewater, solenoid valve 207, solenoid valve 209, flow rate regulating valve 211, three-way solenoid valve 208, three-way solenoid valve 215 for controlling the opening and closing of each route, the back flow of raw water or wastewater in each route Check valves 212 and 213 are provided to prevent this. In addition, these function as a sodium chloride aqueous solution supply apparatus.

次に、図4に基づいて本実施形態のオゾン水製造設備200の動作(本設備を用いたオゾン水製造方法)を説明する。以下の説明では、軟水器1に充填されたNa型陽イオン交換樹脂及び陰イオン除去装置3に充填されたCl型陰イオン交換樹脂の再生工程を中心に説明する。   Next, the operation of the ozone water production facility 200 of the present embodiment (the ozone water production method using this facility) will be described with reference to FIG. The following description will focus on the regeneration process of the Na-type cation exchange resin filled in the water softener 1 and the Cl-type anion exchange resin filled in the anion removing device 3.

まず、電磁弁207及び電磁弁209を閉じて、三方電磁弁208を排水経路204に通じた状態にする。この状態で、給水口5から送給される原料水によって軟水器1内が洗浄される(第1洗浄過程)。なお、洗浄に使用された原料水は、排水経路204から排水される。これにより、軟水器1に充填されたNa型陽イオン交換樹脂の再生過程に不要な不純物が除去される。   First, the electromagnetic valve 207 and the electromagnetic valve 209 are closed so that the three-way electromagnetic valve 208 is in communication with the drainage path 204. In this state, the interior of the water softener 1 is washed with the raw material water fed from the water supply port 5 (first washing process). The raw water used for cleaning is drained from the drainage path 204. Thereby, impurities unnecessary for the regeneration process of the Na-type cation exchange resin filled in the water softener 1 are removed.

次に、三方電磁弁208を経路214に通じた状態にする。この状態で、塩化ナトリウム水溶液タンク201に貯留された塩化ナトリウム水溶液をポンプ203によって軟水器1に送給する(Na型陽イオン交換樹脂の再生過程)。このとき、塩化ナトリウム水溶液がNa型陽イオン交換樹脂を通過する。   Next, the three-way solenoid valve 208 is brought into a state leading to the path 214. In this state, the sodium chloride aqueous solution stored in the sodium chloride aqueous solution tank 201 is supplied to the water softener 1 by the pump 203 (regeneration process of the Na-type cation exchange resin). At this time, the sodium chloride aqueous solution passes through the Na-type cation exchange resin.

これにより、下記の様な反応が生じて、Na型陽イオン交換樹脂が再生する。
(R−SO Ca+2NaCl
→2R−SO Na+Ca2++2Cl
(R−SO Mg+2NaCl
→2R−SO Na+Mg2++2Cl
As a result, the following reaction occurs and the Na-type cation exchange resin is regenerated.
(R-SO 3) 2 Ca + 2NaCl
→ 2R-SO 3 Na + Ca 2+ + 2Cl
(R-SO 3) 2 Mg + 2NaCl
→ 2R—SO 3 Na + Mg 2+ + 2Cl

そして、上記のように塩化ナトリウム水溶液を使用してNa型陽イオン交換樹脂を再生した後、その排液(Clイオンを含有した排液)を再生排液タンク202に貯留する。なお、再生排液タンク202に所定量の排液が貯留されたところで、塩化ナトリウム水溶液タンク201から軟水器1への塩化ナトリウム水溶液の送給が止められる。 Then, after playing Na-type cation-exchange resin using aqueous sodium chloride solution as described above, the drainage - storing chlorine (Cl waste solution containing ions) to the reproduction drainage tank 202. When a predetermined amount of drainage is stored in the regeneration drainage tank 202, the supply of the sodium chloride aqueous solution from the sodium chloride aqueous solution tank 201 to the water softener 1 is stopped.

次に、再び三方電磁弁208を排水経路204に通じた状態にする。この状態で、給水口5から送給される原料水によって軟水器1内が再び洗浄される(第2洗浄過程)。なお、洗浄に使用された原料水は、排水経路204から排水される。これにより、軟水器1内に残存した塩化ナトリウムが除去される。   Next, the three-way solenoid valve 208 is again connected to the drainage path 204. In this state, the interior of the water softener 1 is washed again by the raw material water fed from the water supply port 5 (second washing process). The raw water used for cleaning is drained from the drainage path 204. Thereby, the sodium chloride which remained in the water softener 1 is removed.

次に、電磁弁207を開けた状態にし、三方電磁弁208を閉めた状態にし、三方電磁弁215を排水経路206に通じた状態にする。この状態で、給水口5から経路205を経由して送給される原料水によって陰イオン除去装置3内が洗浄される(第3洗浄過程)。なお、洗浄に使用された原料水は、排水経路206から排水される。これにより、陰イオン除去装置3に充填されたCl型陰イオン交換樹脂の再生過程に不要な不純物が除去される。   Next, the electromagnetic valve 207 is opened, the three-way electromagnetic valve 208 is closed, and the three-way electromagnetic valve 215 is connected to the drainage path 206. In this state, the inside of the anion removing device 3 is cleaned by the raw water supplied from the water supply port 5 via the path 205 (third cleaning process). The raw water used for cleaning is drained from the drainage path 206. Thereby, impurities unnecessary for the regeneration process of the Cl-type anion exchange resin filled in the anion removing device 3 are removed.

次に、電磁弁207を閉めた状態にする。この状態で、ポンプ210を使用して、再生排液タンク202に貯留された排液を経路216を経由して陰イオン除去装置3に送給する(Cl型陰イオン交換樹脂の再生過程)。このとき、Clイオンを含有した排液がCl型陰イオン交換樹脂を通過する。 Next, the electromagnetic valve 207 is closed. In this state, the pump 210 is used to feed the drainage stored in the regeneration drainage tank 202 to the anion removing device 3 via the path 216 (Cl type anion exchange resin regeneration process). At this time, the drainage liquid containing Cl ions passes through the Cl-type anion exchange resin.

これにより、下記の様な反応が生じて、Cl型陰イオン交換樹脂が再生する。
(R−N(CH)) SO + 2Cl
→2R−N(CH) Cl + SO 2−
R−N(CH) NO + Cl
→R−N(CH) Cl + NO
As a result, the following reaction occurs to regenerate the Cl-type anion exchange resin.
(RN (CH 3 )) 2 SO 4 + 2Cl
→ 2R-N (CH 3 ) Cl + SO 4 2−
RN (CH 3 ) NO 3 + Cl
→ RN (CH 3 ) Cl + NO 3

そして、上記のようにClイオンを含有した排液を使用してCl型陰イオン交換樹脂を再生した後、Cl型陰イオン交換樹脂の再生に使用された排液は、排水経路206から排水される。なお、再生排液タンク202内の排液が所定量まで減ったところで、再生排液タンク202から陰イオン除去装置3への排液の送給が止められる。 Then, after the Cl-type anion exchange resin is regenerated using the drainage containing Cl ions as described above, the drainage used for the regeneration of the Cl-type anion exchange resin is drained from the drainage path 206. Is done. When the drainage in the regeneration drainage tank 202 is reduced to a predetermined amount, the supply of drainage from the regeneration drainage tank 202 to the anion removing device 3 is stopped.

次に、再び電磁弁207を開けた状態にする。この状態で、給水口5から送給される原料水によって陰イオン除去装置3内が再び洗浄される(第4洗浄過程)。なお、洗浄に使用された原料水は、排水経路206から排水される。これにより、陰イオン除去装置3内に残存したClイオンを含有した排液が除去される。以上で軟水器1に充填されたNa型陽イオン交換樹脂及び陰イオン除去装置3に充填されたCl型陰イオン交換樹脂の再生工程が完了する。 Next, the electromagnetic valve 207 is opened again. In this state, the inside of the anion removing device 3 is cleaned again by the raw water supplied from the water supply port 5 (fourth cleaning process). The raw water used for cleaning is drained from the drainage path 206. Thereby, the drainage liquid containing Cl ions remaining in the anion removing device 3 is removed. Thus, the regeneration process for the Na-type cation exchange resin filled in the water softener 1 and the Cl-type anion exchange resin filled in the anion removing device 3 is completed.

この後、電磁弁207、三方電磁弁208及び三方電磁弁215の排水経路206への経路は閉じた状態にされ、電磁弁209は開けた状態にされる。また、流量調整弁211は所定の開度に調整されたうえで開けた状態にされる。この状態で、ミクロフィルター6、活性炭フィルター7及び軟水器1を経由した原料水が、陽極側流路34内に送給され、ミクロフィルター6、活性炭フィルター7、軟水器1及び陰イオン除去装置3を経由した原料水が、陰極側流路35内に送給され、電気分解されることにより、陽極側流路34からはオゾン水が排出される。   Thereafter, the paths of the solenoid valve 207, the three-way solenoid valve 208, and the three-way solenoid valve 215 to the drainage path 206 are closed, and the solenoid valve 209 is opened. Further, the flow rate adjusting valve 211 is adjusted to a predetermined opening and then opened. In this state, raw material water that has passed through the microfilter 6, the activated carbon filter 7, and the water softener 1 is fed into the anode-side flow path 34, and the microfilter 6, the activated carbon filter 7, the water softener 1, and the anion removing device 3 are supplied. The raw water passing through is fed into the cathode-side channel 35 and electrolyzed, whereby ozone water is discharged from the anode-side channel 34.

上記第2実施形態のオゾン水製造設備200によると、Na型陽イオン交換樹脂は、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液のNaイオンによって再生され、Cl型陰イオン交換樹脂は、塩化ナトリウム(NaCl)水溶液のClイオンによって再生される。このため、Na型陽イオン交換樹脂及びCl型陰イオン交換樹脂の再生に必要な塩化ナトリウム水溶液を、軟水器1及び陰イオン除去装置3に、直列的に供給することができ、塩化ナトリウム水溶液の消費量の削減・効率化を図ることができる。また、オゾン水製造設備200から排出される排液量を少なくすることができる。また、陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の再生に、塩化ナトリウム水溶液を使うことで、異なる種類の溶液を使用せずにすみ、管理面でも簡易化することができる。 According to the ozone water production facility 200 of the second embodiment, the Na-type cation exchange resin is regenerated by Na + ions of a sodium chloride (NaCl) aqueous solution, and the Cl-type anion exchange resin is a sodium chloride (NaCl) aqueous solution. Regenerated by Cl ions. For this reason, the sodium chloride aqueous solution necessary for the regeneration of the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin can be supplied in series to the water softener 1 and the anion removal device 3. It is possible to reduce consumption and increase efficiency. Further, the amount of drainage discharged from the ozone water production facility 200 can be reduced. In addition, by using a sodium chloride aqueous solution for the regeneration of the cation exchange resin and the anion exchange resin, it is not necessary to use different types of solutions, and the management can be simplified.

(変形例)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができるものである。
(Modification)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims.

例えば、第1実施形態では、2つの軟水器1・2を使用していたが、図5に示すように1つの軟水器102でオゾン水製造設備101を構成してもよい。この場合、軟水器102で陽イオンが除去された原料水が陽極側流路34及び陰イオン除去装置3を経由して陰極側流路35の双方へ送給されることになる。   For example, in the first embodiment, the two water softeners 1 and 2 are used. However, as shown in FIG. 5, the ozone water production facility 101 may be configured by one water softener 102. In this case, the raw water from which the cations have been removed by the water softener 102 is fed to both the cathode side channel 35 via the anode side channel 34 and the anion removing device 3.

この場合、オゾン水製造設備101において、陰極側流路35内に原料水を送給する陰極側送給経路106に、軟水器102(陽イオン除去装置)及び陰イオン除去装置3が設けられており、陽極側流路34内に原料水を送給する陽極側送給経路105に、軟水器102が設けられているため、陰イオンの除去が、陰極側流路35内に供給される原料水についてのみ行われる。このため、陽極側流路34に供給される原料水には、陰イオンの除去を行わないので陰イオン除去装置3をコンパクトにすることができる。また、陰イオン除去装置3を通す原水量を陰極側流路35内での電気分解に必要な量に制限できるため、陰イオン除去装置3内に充填された陰イオン交換樹脂の寿命を長持ちさせることができる。   In this case, in the ozone water production facility 101, the water softener 102 (cation removing device) and the anion removing device 3 are provided in the cathode side feeding path 106 for feeding the raw material water into the cathode side channel 35. In addition, since the water softener 102 is provided in the anode-side feed path 105 that feeds the raw material water into the anode-side flow path 34, the removal of anions is the raw material supplied into the cathode-side flow path 35. Only for water. For this reason, since the anion removal is not performed on the raw material water supplied to the anode side flow path 34, the anion removing device 3 can be made compact. Further, since the amount of raw water passing through the anion removing device 3 can be limited to an amount necessary for electrolysis in the cathode side flow path 35, the life of the anion exchange resin filled in the anion removing device 3 is extended. be able to.

また、上記実施形態では、軟水器1・2(陽イオン除去装置)に陽イオン交換樹脂を使用し、陰イオン除去装置3には陰イオン交換樹脂を使用しているが、オゾン水製造装置4の陰極電極33に析出する化合物を生成する陽イオン及び陰イオンを除去するものであればよい。例えば、陽イオン交換膜及び陰イオン交換膜や、陽イオン又は陰イオンを吸着する金属や、除去する陽イオン又は陰イオンの大きさに対応した網目を持ったイオン除去フィルターなどが上げられる。   Moreover, in the said embodiment, although the cation exchange resin is used for the water softeners 1 and 2 (cation removal apparatus) and the anion exchange resin is used for the anion removal apparatus 3, the ozone water production apparatus 4 is used. What is necessary is just to remove the cation and the anion which produce the compound which deposits on the cathode electrode 33. For example, a cation exchange membrane and an anion exchange membrane, a metal that adsorbs a cation or anion, an ion removal filter having a network corresponding to the size of the cation or anion to be removed, and the like can be mentioned.

1、2 軟水器
3 陰イオン除去装置
4 オゾン水製造装置
8 陽極側送給経路
9 陰極側送給経路
31 固体電解質膜
32 陽極電極
33 陰極電極
34 陽極側流路
35 陰極側流路
100、200 オゾン水製造設備
201 塩化ナトリウム水溶液タンク
202 再生排液タンク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Water softener 3 Anion removal apparatus 4 Ozone water production apparatus 8 Anode side feed path 9 Cathode side feed path 31 Solid electrolyte membrane 32 Anode electrode 33 Cathode electrode 34 Anode side flow path 35 Cathode side flow path 100, 200 Ozone water production equipment 201 Sodium chloride aqueous solution tank 202 Recycled drainage tank

Claims (10)

原料水中の陽イオンを除去する陽イオン除去装置と、
原料水中の陰イオンを除去する陰イオン除去装置と、
前記陽イオン除去装置及び前記陰イオン除去装置によって陽イオン及び陰イオンが除去された前記原料水を電気分解してオゾン水を製造するオゾン水製造装置と、
を備えたことを特徴とするオゾン水製造設備。
A cation removing device for removing cations in the raw water,
An anion removing device for removing anions in the raw material water;
An ozone water production device for producing ozone water by electrolyzing the raw water from which cations and anions have been removed by the cation removal device and the anion removal device;
An ozone water production facility characterized by comprising:
前記オゾン水製造装置は、
固体電解質膜と
前記固体電解質膜の一方に設けられた陽極側流路と
前記固体電解質膜の他方に設けられた陰極側流路と
前記陽極側流路内に設けられた陽極電極と
前記陰極側流路内に設けられた陰極電極と
を有し、
前記陰極側流路内に前記原料水を送給する陰極側送給経路に、前記陽イオン除去装置及び前記陰イオン除去装置が設けられており、
前記陽極側流路内に前記原料水を送給する陽極側送給経路に、前記陽イオン除去装置が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のオゾン水製造設備。
The ozone water production apparatus
A solid electrolyte membrane; an anode-side channel provided on one of the solid electrolyte membranes; a cathode-side channel provided on the other of the solid electrolyte membrane; an anode electrode provided in the anode-side channel; and the cathode side A cathode electrode provided in the flow path,
The cation removing device and the anion removing device are provided in the cathode side feeding path for feeding the raw water into the cathode side channel,
2. The ozone water production facility according to claim 1, wherein the cation removing device is provided in an anode side feeding path for feeding the raw water into the anode side flow path.
前記陽イオン除去装置は、原料水中の陽イオンをイオン交換する陽イオン交換樹脂を有し、
前記陰イオン除去装置は、原料水中の陰イオンをイオン交換する陰イオン交換樹脂を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のオゾン水製造設備。
The cation removing device has a cation exchange resin that ion-exchanges cations in raw water,
The said anion removal apparatus has an anion exchange resin which ion-exchanges the anion in raw material water, The ozone water manufacturing equipment of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
前記陽イオン交換樹脂は、Na型陽イオン交換樹脂であって、
前記陰イオン交換樹脂は、Cl型陰イオン交換樹脂であることを特徴とする請求項3に記載のオゾン水製造設備。
The cation exchange resin is a Na-type cation exchange resin,
The ozone water production facility according to claim 3, wherein the anion exchange resin is a Cl-type anion exchange resin.
塩化ナトリウム水溶液を貯留する塩化ナトリウム水溶液タンクと、
前記塩化ナトリウム水溶液タンクに貯留された前記塩化ナトリウム水溶液を前記陽イオン除去装置及び前記陰イオン除去装置の一方に供給し、その排液を他方に供給して、前記Na型陽イオン交換樹脂及び前記Cl型陰イオン交換樹脂を再生する塩化ナトリウム水溶液供給装置と、
を備えたことを特徴とする請求項4に記載のオゾン水製造設備。
A sodium chloride aqueous solution tank for storing the sodium chloride aqueous solution;
The sodium chloride aqueous solution stored in the sodium chloride aqueous solution tank is supplied to one of the cation removing device and the anion removing device, the drainage is supplied to the other, the Na-type cation exchange resin and the A sodium chloride aqueous solution supply device for regenerating a Cl-type anion exchange resin;
The ozone water production facility according to claim 4, comprising:
オゾン水製造装置で原料水を電気分解してオゾン水を製造するオゾン水製造方法において、
前記原料水を電気分解する前に、前記原料水中の陽イオンを除去する陽イオン除去過程、及び、前記原料水中の陰イオンを除去する陰イオン除去過程を含むことを特徴とするオゾン水製造方法。
In the ozone water production method for producing ozone water by electrolyzing raw water with an ozone water production device,
A method for producing ozone water, comprising: a cation removal process for removing cations in the raw material water and an anion removal process for removing anions in the raw material water before electrolyzing the raw material water .
前記オゾン水製造装置は、固体電解質膜と、前記固体電解質膜の一方に設けられた陽極側流路と、前記固体電解質膜の他方に設けられた陰極側流路と、前記陽極側流路内に設けられた陽極電極と、前記陰極側流路内に設けられた陰極電極とを有し、
前記陰極側流路内において、前記陽イオン除去過程及び前記陰イオン除去過程で陽イオン及び陰イオンを除去した前記原料水を電気分解し、前記陽極側流路内において、前記陽イオン除去過程で陽イオンを除去した前記原料水を電気分解してオゾン水を製造することを特徴とする請求項6に記載のオゾン水製造方法。
The ozone water production apparatus includes a solid electrolyte membrane, an anode-side channel provided on one side of the solid electrolyte membrane, a cathode-side channel provided on the other side of the solid electrolyte membrane, and an inside of the anode-side channel A cathode electrode provided in the cathode-side flow path, and
In the cathode side flow path, the raw water from which cations and anions have been removed in the cation removal process and the anion removal process is electrolyzed, and in the anode side flow path, in the cation removal process. The ozone water production method according to claim 6, wherein the raw water from which the cations have been removed is electrolyzed to produce ozone water.
前記陽イオン除去過程において、陽イオン交換樹脂によって前記原料水中の陽イオンをイオン交換して除去し、
前記陰イオン除去過程において、陰イオン交換樹脂によって前記原料水中の陰イオンをイオン交換して除去することを特徴とする請求項6又は7に記載のオゾン水製造方法。
In the cation removal process, the cation in the raw material water is ion-exchanged and removed by a cation exchange resin,
The method for producing ozone water according to claim 6 or 7, wherein in the anion removal process, anions in the raw material water are ion-exchanged with an anion exchange resin.
前記陽イオン交換樹脂は、Na型陽イオン交換樹脂であって、
前記陰イオン交換樹脂は、Cl型陰イオン交換樹脂であることを特徴とする請求項8に記載のオゾン水製造方法。
The cation exchange resin is a Na-type cation exchange resin,
The method for producing ozone water according to claim 8, wherein the anion exchange resin is a Cl-type anion exchange resin.
塩化ナトリウム水溶液を前記Na型陽イオン交換樹脂及び前記Cl型陰イオン交換樹脂の一方に供給し、その排液を他方に供給して、前記Na型陽イオン交換樹脂及び前記Cl型陰イオン交換樹脂を再生する再生過程を含むことを特徴とする請求項9に記載のオゾン水製造方法。
A sodium chloride aqueous solution is supplied to one of the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin, and the effluent is supplied to the other to provide the Na-type cation exchange resin and the Cl-type anion exchange resin. The method for producing ozone water according to claim 9, comprising a regeneration process for regenerating the water.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013026159A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 Tersano Inc. Treatment of water to extend half-life of ozone
CN104261712A (en) * 2014-09-30 2015-01-07 深圳市格润环境科技有限公司 Method and equipment for instantly generating sea sand desalting release agent
CN113981472A (en) * 2021-09-29 2022-01-28 珠海格力电器股份有限公司 Ozone water generating device and ozone water preparation method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013026159A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 Tersano Inc. Treatment of water to extend half-life of ozone
CN106000479A (en) * 2011-08-25 2016-10-12 特萨诺公司 Treatment of water to extend half-life of ozone
US9783443B2 (en) 2011-08-25 2017-10-10 Tersano Inc. Treatment of water to extend half-life of ozone
US10017409B2 (en) 2011-08-25 2018-07-10 Tersano Inc. Treatment of water to extend half-life of ozone
EP3421055A1 (en) * 2011-08-25 2019-01-02 Tersano Inc. Treatment of water to extend half-life of ozone
CN106000479B (en) * 2011-08-25 2019-06-11 特萨诺公司 For extending the water process of the half-life period of ozone
CN104261712A (en) * 2014-09-30 2015-01-07 深圳市格润环境科技有限公司 Method and equipment for instantly generating sea sand desalting release agent
CN104261712B (en) * 2014-09-30 2019-09-20 深圳市格润环境科技有限公司 A kind of method and its equipment of in-time generatin sea sand desalination remover
CN113981472A (en) * 2021-09-29 2022-01-28 珠海格力电器股份有限公司 Ozone water generating device and ozone water preparation method

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