JP2012228669A - 軟水化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一対の電極153と、陽イオン交換面155と陰イオン交換面156を有した水分解イオン交換膜154および陽イオン交換樹脂159とプラスチック樹脂161を含有した焼結多孔体シート157とからなる積層シート158を備え、電極153の陽極側に陰イオン交換面156が対向するように水分解イオン交換膜154が配置するように電極153間に積層シート158を配設したことにより、焼結多孔体シート157は連続した空孔を有する多孔質体であるので、原水中のイオン成分がシートの内部に拡散し易く陽イオン交換樹脂159と効率良くイオン交換される。
【選択図】図1
Description
図4は、従来の水分解イオン交換膜を用いた脱イオン装置の構成図を示すものである。
図4において、脱イオン装置20は、ハウジング25内に水分解膜100が前記ハウジング25内の電極40と45の間におかれる。それぞれの水分解膜100は、隣り合い接触している陽イオン交換面105及び陰イオン交換面110の組合せを少なくとも1つ含む。前記水分解膜100は、膜の陽イオン交換面が第1の電極40に対面し、膜の陰イオン交換面が第2の電極45に対面するように、ハウジング25内に配置されている。
ンは陰極である電極40に向かって移動し陽イオン交換面105内でカルシウムイオンとイオン交換される。一方、水酸化物イオンは陽極である電極45に向かって移動し陰イオン交換面内110内の塩素イオンとイオン交換される。こうして、電極間に逆電圧を印加して水分解膜100の界面における水解離によって水分解膜100は再生され、再生時に生成した塩化カルシウムは出口35から排出される。
図5は、従来の水分解イオン交換膜とイオン交換樹脂を用いた電気透析槽の構成図を示すものである。
さらに、脱イオン処理時に電圧印加されると、処理水には水の電気分解により電極40、45から生成する水素あるいは酸素が混入し、脱イオン装置の下流側に設置される機器内にガスが蓄積してしまうので機器の安全性に問題が生じるという課題もあった。
図1には、本発明の第1の実施の形態の軟水工程時の軟水化装置の断面図を示す。図2には、本発明の第1の実施の形態の再生工程時の軟水化装置の断面図を示す。
この為、膜間に電圧印加した時の陽イオン交換面155と陰イオン交換面156の接着界面における水解離が効率良く行われる。但し、膜内部が緻密構造である為、膜内部を水が通過することはできないので、水分解イオン交換膜154のイオン交換基による軟水化あるいは脱イオン処理は比較的処理効率が低い。
。焼結多孔体シート157の厚みは0.5mm〜2.0mmが望ましく、強度維持と再生を効果的に行う為には厚み1.0mmがさらに望ましい。
図3には、本発明の第2の実施の形態の再生工程時の軟水化装置の断面図を示す。
されている。水分解イオン交換膜154及び焼結多孔体シートの材料、構成、製造方法は実施の形態1と同様である。
軟水化工程の終了後、図3に示すように、電極153間に電圧が印加される。ここで、電極153は、実施の形態1と同様に水分解イオン交換膜154の陰イオン交換面156に対向する側が陽極となり、陽イオン交換面155に対向する側が陰極となって電圧印加される。電圧を印加すると、積層シート158a、158b、158cのそれぞれの水分解陽イオン交換膜154で水の解離が行われ、水素イオン及び水酸化物イオンが生成する。そして、生成した水素イオン及び水酸化物イオンは各積層シートの焼結多孔体シート157の内部へ移動する。そして、軟水化時に陽イオン交換樹脂159でイオン交換されたカルシウムイオン等が、生成した水素イオンとイオン交換し再生される。一方、陰イオン交換樹脂160でイオン交換された塩素イオン等が、生成した水酸化物イオンとイオン交換し再生される。このように、積層シート158を複数積層することでそれぞれの積層シートの水分解イオン交換膜154によって焼結多孔体シート157を再生することができるので、装置を大型化した場合でも効率的に再生処理することができる。
152 ケーシング
153 電極
154 水分解イオン交換膜
155 陽イオン交換面
156 陰イオン交換面
157 焼結多孔体シート
158 積層シート
159 陽イオン交換樹脂
160 陰イオン交換樹脂
161 プラスチック樹脂
Claims (7)
- ケーシングの内部に少なくとも一対の電極と、陽イオン交換面と陰イオン交換面を有した水分解イオン交換膜および少なくとも陽イオン交換樹脂とプラスチック樹脂を含有した焼結多孔体シートとからなる積層シートを備え、前記電極の陽極側に陰イオン交換面が対向するように水分解イオン交換膜が配置するように前記電極間に前記積層シートを配設した軟水化装置。
- 前記電極の陰極側には、陽イオン交換面が対向するように水分解イオン交換膜を備えた請求項1記載の軟水化装置。
- 前記電極間には複数の積層シートを備えた請求項1または2記載の軟水化装置。
- 焼結多孔体シートは、陰イオン交換樹脂を混合して含むこととした請求項1〜3のいずれか1項に記載の軟水化装置。
- 焼結多孔体シートは、強酸性陽イオン交換樹脂を混合して含むこととした請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟水化装置。
- 焼結多孔体シートは、弱酸性陽イオン交換樹脂を混合して含むこととした請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟水化装置。
- 焼結多孔体シートは、弱酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂を混合して含むこととした請求項4に記載の軟水化装置。
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