JP2013000720A - 電気式脱イオン水製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対向する陰極と陽極との間に少なくとも1つの脱塩処理部が設けられた電気式脱イオン水製造装置であって、脱塩処理部は、脱塩室Dと、脱塩室Dの両隣に設けられた一対の濃縮室C1、C2とから構成され、脱塩室Dは第1小脱塩室D-1と第2小脱塩室D-2とに仕切られ、第1小脱塩室D-1にはアニオン交換体が充填され、第2小脱塩室D-2には被処理水が最後に通過するイオン交換体がアニオン交換体となる順序で、アニオン交換体とカチオン交換体とが充填され、濃縮室C1にはアニオン交換体とカチオン交換体のいずれか一方または双方が充填され、濃縮室C2にはアニオン交換体とカチオン交換体の双方が充填されている。
【選択図】図1
Description
SiO2⇔Si(OH)4⇔Si(OH)3O-
上記のような平衡状態において各イオン種が全体に占める割合は、pHによって大きく変化する。pHが低い領域では炭酸やシリカの大部分はイオン化していない、つまり電荷を持たない状態でCO2、SiO2として存在している。
以下、図面を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の一例について説明する。
(実施形態2)
以下、図2を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の他例について説明する。もっとも、本実施形態に係る脱イオン水製造装置は、第2の濃縮室C2におけるイオン交換体の充填形態に関してのみ実施形態1に係る脱イオン水製造装置と異なる。そこで、実施形態1に係る脱イオン水製造装置と異なる構成についてのみ以下に説明し、共通する構成についての説明は適宜省略する。
(実施形態3)
以下、図面を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の他例について説明する。もっとも、本実施形態に係る脱イオン水製造装置は、陰極室と陽極室との間に複数の脱塩処理部が設けられている点を除いて、実施形態1に係る脱イオン水製造装置と共通の構成を有する。そこで、実施形態1に係る脱イオン水製造装置と異なる構成についてのみ以下に説明し、共通する構成についての説明は適宜省略する。
(実施形態4)
以下、図4を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の他例について説明する。もっとも、本実施形態に係る脱イオン水製造装置は、第1の濃縮室C1および第2の濃縮室C2におけるイオン交換体の充填形態に関してのみ実施形態3に係る脱イオン水製造装置と異なる。そこで、実施形態3に係る脱イオン水製造装置と異なる構成についてのみ以下に説明し、共通する構成についての説明は適宜省略する。
(比較試験)
本発明の効果を確認すべく、実施形態1に係る脱イオン水製造装置、実施形態2に係る脱イオン水製造装置および図5に示す脱イオン水製造装置(比較例)を用意し、比較試験を行った。
・陽極室E2:寸法100×300×4mm CER充填
・第1小脱塩室D-1:寸法100×300×8mm AER充填
・第2小脱塩室D-2:寸法100×300×8mm AER/CER充填
・濃縮室:寸法100×300×4mm AER/CER充填
・脱塩室流量:50L/h・濃縮室流量:5L/h・電極室流量:10L/h
・電極室、脱塩室、濃縮室供給水:二段RO透過水5±1μS/cm
・印加電流値:1A
以上の条件の下で上記3つの脱イオン水製造装置をそれぞれ200時間連続運転し、その後の処理水の比抵抗を測定した。不純物を全く含まない水の理論的な比抵抗値は25℃において18.2MΩ・cmである。脱イオン水の水質は比抵抗値が18.2MΩ・cmに近づけば近づくほど、清浄であると評価できる。さらに、比抵抗値が18.2MΩ・cmよりも高ければ高いほど、水質はより清浄であると評価できる。測定結果を表1に示す。
E1 陰極室
E2 陽極室
C1 第1の濃縮室
C2 第2の濃縮室
C3 第3の濃縮室
D 脱塩室
D-1 第1小脱塩室
D-2 第2小脱塩室
D1 陰極側脱塩室
D1-1 陰極側第1小脱塩室
D1-2 陰極側第2小脱塩室
D2 陽極側脱塩室
D2-1 陽極側第1小脱塩室
D2-2 陽極側第2小脱塩室
a1〜a5 アニオン交換膜
c1〜c3 カチオン交換膜
U1〜U3、L1〜L2 流路
Claims (6)
- 対向する陰極と陽極との間に少なくとも1つの脱塩処理部が設けられた電気式脱イオン水製造装置であって、
前記脱塩処理部は、脱塩室と、該脱塩室の両隣に設けられた一対の濃縮室とから構成され、
前記脱塩室は、イオン交換膜によって、前記一対の濃縮室の一方に隣接する第1小脱塩室と、前記一対の濃縮室の他方に隣接する第2小脱塩室とに仕切られ、
前記第1小脱塩室には、アニオン交換体が充填され、
前記第2小脱塩室には、被処理水が最後に通過するイオン交換体がアニオン交換体となる順序で、アニオン交換体とカチオン交換体とが充填され、
前記一対の濃縮室のうち、前記第1小脱塩室に隣接する第1の濃縮室には、アニオン交換体とカチオン交換体のいずれか一方または双方が充填され、
前記一対の濃縮室のうち、前記第2小脱塩室に隣接する第2の濃縮室には、アニオン交換体とカチオン交換体の双方が充填されている、電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第2の濃縮室には、アニオン交換体およびカチオン交換体が混床形態で充填されている、請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記第2の濃縮室には、アニオン交換体およびカチオン交換体が複床形態で充填されており、
前記第2の濃縮室内のアニオン交換体層とカチオン交換体層は、前記第2の濃縮室内の濃縮水の通水方向と交差する方向において隣接しており、かつ、前記アニオン交換体層は陰極側に位置し、前記カチオン交換体層は陽極側に位置している、請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第1小脱塩室には、アニオン交換体層が一層形成され、
前記第2小脱塩室には、被処理水が最後に通過するイオン交換体がアニオン交換体となる順序で、アニオン交換体層とカチオン交換体層とが少なくとも一層ずつ積層されている、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第2小脱塩室には、アニオン交換体層とカチオン交換体層とが交互に四層以上積層されている、請求項4に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記第2小脱塩室への被処理水の流入方向と、前記第2の濃縮室への濃縮水の流入方向とが逆向きとなるように流路が形成されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気式脱イオン水製造装置。
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