JP2011056407A - 電気式脱イオン水製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気式脱イオン水製造装置は、カチオン除去室D1と、アニオン除去室D2と、を含む脱塩室と、脱塩室の両側に位置する一対の濃縮室C1,C2と、濃縮室C1,C2及び脱塩室を挟んで位置する一対の電極室と、を有している。第1のカチオン流路UU1は一方の電極室の外側から第1のカチオン除去室隣接部61まで延び、そこでカチオン除去室D1に接続している。第2のカチオン流路LL2、第1のアニオン流路UU2、第2のアニオン流路LL2,第1の濃縮室流路UU3、第2の濃縮室流路LL3も同様の構成である。流路UU1,LL1、流路UU2,LL2、または流路UU3,LL3の少なくともいずれかは、両電極室の外側から外側まで延びている。
【選択図】図5
Description
上述の実施形態では、第1の流路UU1〜UU3及び第2の流路LL1〜LL3は全て、電極室E1,E2の外側間を延びており、この構成によってカチオン除去室、アニオン除去室、及び濃縮室を順次洗浄することが可能となっている。しかし、前述したように、カチオン除去室、アニオン除去室、及び濃縮室は洗浄の頻度に差がある場合があり、これらのうちのいずれかのみ、またはいずれか2つだけが上記の方法で洗浄可能であれば十分である場合もある。この場合、流路の一部を省略することができる。
以上説明した実施形態では脱塩室は1つだけ設けられていたが、脱塩室は2以上設けられていてもよい。脱塩室を構成するカチオン除去室及びアニオン除去室、並びに濃縮室は上述したように枠体に収められてユニット化されているため、これらの枠体を必要な数だけ連結することによって、処理流量を容易に増加させることができる。
上述の構成の電気式脱イオン水製造装置を用いて、下記仕様、運転条件にて1年間の連続運転を行った。
脱塩室陽極側イオン交換膜:アニオン交換膜
脱塩室陰極側イオン交換膜:カチオン交換膜
脱塩室中間イオン交換膜:アニオン交換膜
陽極室と濃縮室との仕切り膜:カチオン交換膜
陰極室と濃縮室との仕切り膜:アニオン交換膜
アニオン除去室:縦300mm、横80mm、厚さ5mm
アニオン除去室の充填イオン交換体:アニオン交換樹脂
アニオン除去室の数:3室
カチオン除去室:縦300mm、横80mm、厚さ5mm
カチオン除去室の充填イオン交換体:カチオン交換樹脂
カチオン除去室の数:3室
濃縮室:縦300mm、横80mm、厚さ4mm
濃縮室の充填イオン交換体:アニオン交換樹脂
陽極室:縦300mm、横80mm、厚さ4mm
陽極室の充填イオン交換体:カチオン交換体
陰極室:縦300mm、横80mm、厚さ4mm
陰極室の充填イオン交換体:アニオン交換体
〈運転条件〉
被処理水の導電率:5±2 μS/cm(RO膜の透過水)
脱塩室の被処理水流量:80 L/h
濃縮水の原水の導電率:5±2 μS/cm(RO膜の透過水)
濃縮水流量:8 L/h
電極水の原水の導電率:5±2 μS/cm(RO膜の透過水)
電極水流量:10 L/h
運転電流値:1 A
電流密度:0.42 A/dm2。
本発明のような洗浄液の流路を持たないこと以外は、実施例1と同様の仕様、運転条件にて1年間の連続運転を行った。
比較例1と同様の仕様、運転条件にて1年間の連続運転を行った。ただし、電気式脱イオン水製造装置の前後段の配管は、洗浄液が供給及び排出できるように分岐した構造とした。
11,15 仕切り膜
12 カチオン交換膜
13 中間イオン交換膜
14 アニオン交換膜
16 陰極
17 陽極
21〜26 枠体
30 渡り配管
31〜36 分配部
41〜52 開口部
C1,C2,C2’ 濃縮室
D,D 脱塩室
D1,D1’ カチオン除去室
D2,D2’ アニオン除去室
E1,E2 電極室
UU1〜UU3,LL1〜LL3 貫通孔
UU1〜UU2 第1〜第1のアニオン流路
UU3 第1の濃縮室流路
LL1〜LL2 第1〜第2のアニオン流路
LL3 第2の濃縮室流路
Claims (4)
- 少なくともカチオン交換体が充填されるカチオン除去室と、中間イオン交換膜を介して前記カチオン除去室と隣接して位置する、少なくともアニオン交換体が充填されるアニオン除去室と、を含む脱塩室と、
前記脱塩室の両側に位置する一対の濃縮室であって、前記カチオン除去室側の濃縮室がカチオン交換膜を介して、前記アニオン除去室側の濃縮室がアニオン交換膜を介して、該脱塩室と隣接して位置する一対の濃縮室と、
前記カチオン交換膜が陰極側、前記アニオン交換膜が陽極側となるように前記濃縮室及び前記脱塩室を挟んで位置する一対の電極室と、
一方の前記電極室の外側から、前記カチオン除去室の上方または側方に位置する第1のカチオン除去室隣接部まで延び、該第1のカチオン除去室隣接部で前記カチオン除去室に接続する第1のカチオン流路と、
一方の前記電極室の外側から、前記カチオン除去室を挟んで前記第1のカチオン除去室隣接部と対向して位置する第2のカチオン除去室隣接部まで延び、該第2のカチオン除去室隣接部で前記カチオン除去室に接続する第2のカチオン流路と、
一方の前記電極室の外側から、前記アニオン除去室の上方または側方に位置する第1のアニオン除去室隣接部まで延び、該第1のアニオン除去室隣接部で前記アニオン除去室に接続する第1のアニオン流路と、
一方の前記電極室の外側から、前記アニオン除去室を挟んで前記第1のアニオン除去室隣接部と対向して位置する第2のアニオン除去室隣接部まで延び、該第2のアニオン除去室隣接部で前記カチオン除去室に接続する第2のアニオン流路と、
一方の前記電極室の外側を始点として延びる第1の濃縮室流路であって、該第1の濃縮室流路は各濃縮室の上方または側方に位置する一対の第1の濃縮室隣接部を含み、該第1の濃縮室流路は、前記始点からみて近い側の濃縮室の前記第1の濃縮室隣接部を通って遠い側の濃縮室の前記第1の濃縮室隣接部まで延び、該一対の第1の濃縮室隣接部の各々で前記一対の濃縮室の各々に接続する第1の濃縮室流路と、
一方の前記電極室の外側を始点として延びる第2の濃縮室流路であって、該第2の濃縮室流路は各濃縮室を挟んで前記一対の第1の濃縮室隣接部の各々と対向して位置する一対の第2の濃縮室隣接部を含み、該第2の濃縮室流路は、前記第2の濃縮室流路の前記始点からみて近い側の濃縮室の前記第2の濃縮室隣接部を通って遠い側の濃縮室の前記第2の濃縮室隣接部まで延び、該一対の第2の濃縮室隣接部の各々で前記一対の濃縮室の各々に接続する第2の濃縮室流路と、
を有し、
前記第2のカチオン流路と前記第1のアニオン流路、または前記第2のアニオン流路と前記第1のカチオン流路は、同じ電極室の外側で連通しており、
前記第1のカチオン流路及び前記第2のカチオン流路、または前記第1のアニオン流路及び前記第2のアニオン流路、または前記第1の濃縮室流路及び前記第2の濃縮室流路の少なくともいずれかは、一方の前記電極室の外側から他方の前記電極室の外側まで延びている、電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第1のカチオン流路及び前記第2のカチオン流路、及び前記第1のアニオン流路及び前記第2のアニオン流路、及び前記第1の濃縮室流路及び前記第2の濃縮室流路は全て、一方の前記電極室の外側から他方の前記電極室の外側まで延びている、請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記一対の電極室、前記カチオン除去室、前記アニオン除去室、及び前記一対の濃縮室は、貫通孔を備え互いに密接して配置された枠体の内部に個々に設けられており、前記第1及び第2のカチオン流路、前記第1及び第2のアニオン流路、及び前記第1及び第2の濃縮室流路は、一部または全部の枠体の互いに共通する位置に設けられた前記貫通孔同士が互いに連通することによって形成されている、請求項1または2に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記脱塩室は2以上設けられ、前記濃縮室と前記脱塩室とが、前記一対の電極室の間に、両端を前記濃縮室として交互に位置しており、
前記第1のカチオン流路は、一方の前記電極室の外側を始点として、各カチオン除去室の前記第1のカチオン除去室隣接部を通って、該第1のカチオン流路の前記始点からみて最も遠いカチオン除去室の前記第1のカチオン除去室隣接部まで延び、各第1のカチオン除去室隣接部で各カチオン除去室と連通し、
前記第2のカチオン流路は、一方の前記電極室の外側を始点として、各カチオン除去室の前記第2のカチオン除去室隣接部を通って、該第2のカチオン流路の前記始点からみて最も遠いカチオン除去室の前記第2のカチオン除去室隣接部まで延び、各第2のカチオン除去室隣接部で各カチオン除去室と連通し、
前記第1のアニオン流路は、一方の前記電極室の外側を始点として、各アニオン除去室の前記第1のアニオン除去室隣接部を通って、該第1のアニオン流路の前記始点からみて最も遠いアニオン除去室の前記第1のアニオン除去室隣接部まで延び、各第1のアニオン除去室隣接部で各アニオン除去室と連通し、
前記第2のアニオン流路は、一方の前記電極室の外側を始点として、各アニオン除去室の前記第2のアニオン除去室隣接部を通って、該第2のアニオン流路の前記始点からみて最も遠いアニオン除去室の前記第2のアニオン除去室隣接部まで延び、各第2のアニオン除去室隣接部で各アニオン除去室と連通し、
前記第1の濃縮室流路は、一方の前記電極室の外側を始点として、各濃縮室の前記第1の濃縮室隣接部を通って、該第1の濃縮室流路の前記始点からみて最も遠い濃縮室の前記第1の濃縮室隣接部まで延び、各濃縮室の前記第1の濃縮室隣接部で各濃縮室と接続し、
前記第2の濃縮室流路は、一方の前記電極室の外側を始点として、各濃縮室の前記第2の濃縮室隣接部を通って、該第2の濃縮室流路の前記始点からみて最も遠い濃縮室の前記第2の濃縮室隣接部まで延び、各濃縮室の前記第2の濃縮室隣接部で各濃縮室と接続している、請求項1から3のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置。
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