JP2014091095A - 純水製造システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理水を供給しつつブロー空気を供給して脱炭酸する脱炭酸装置と、前記脱炭酸装置へ供給するブロー空気中の揮発性有機物を除去する揮発性有機物除去手段と、を備える純水製造システム。
【選択図】図2
Description
この脱炭酸装置は、被処理水中の溶存炭酸ガスを除去することで、後段に置かれる水処理装置、例えば強塩基性陰イオン交換装置の負荷を軽減するという役割も担っている。
以下の水処理装置を用いて、図1と同様の構成の純水製造システム1を、床面積30m2、天井高さ約4mの建屋300内に構成して純水を製造した。純水製造システム建屋の概略構成図を図3に示す。
原水:厚木市市水
前処理システム:メンブレンフィルター(MF):ファインセップ、野村マイクロ・サイエンス(株)社製、
タンクT1、タンクT2:容量2m3、
活性炭装置21:クラレコール(登録商標、以下同じ。)GW−6−12(クラレケミカル(株)社製)、100L充填、
陽イオン交換装置22:デュオライト(登録商標、以下同じ。)C20(ダウケミカル社製)、64L充填、
脱炭酸装置23:高さ3.5m、充填層高さ:2.3m、
送気量32m3/h、被処理水流量1.6m3/h、
活性炭吸着塔214:クラレコールGW−6−12(クラレケミカル(株)社製)、7L充填、
揮発性有機物センサー(VOC計)212:
(株)堀場製作所製、ポータブルVOC分析計 FV−250
陰イオン交換装置24:デュオライトA113(ダウケミカル社製)、110L充填、
逆浸透膜装置25:SUL−G20、東レ(株)社製、
紫外線酸化装置26:AUV、日本フォトサイエンス(株)社製、0.3kWh/m3、
混床式イオン交換装置27:デュオライトC255、21L及びAGP、43L(いずれもダウケミカル社製)、混合充填。
紫外線酸化装置31:SUV、日本フォトサイエンス(株)社製、0.3kWh/m3、
ポリッシャー32:MBGP、ダウケミカル社製、
脱気膜装置33:リキセル(登録商標)18×28外圧型分離膜X−40、ポリポア(株)社製、
限外ろ過膜装置34:OLT−6036H、旭化成ケミカルズ(株)社製、
タンクT3:容量2m3、
なお、このとき、純水製造システム建屋300はドア等を閉鎖してほぼ密閉状態とした。
図2は本発明による第1の実施形態の揮発性有機物除去装置付設脱炭酸装置(以下、VOC除去装置付設脱炭酸装置という。)を示す概略構成図である。
揮発性有機物除去装置206の入気口側のサンプルライン上には、送入されるブロー空気中の揮発性有機物の量を測定する揮発性有機物センサー212(揮発性有機物検知器)が備えられている。
同時に揮発性有機物センサー212を作動させる。例えば、検出される揮発性有機物の濃度が0.1〜0.5mg/m3の範囲に閾値を決定し、この閾値以下となった時に、電磁バルブ207を閉鎖し、電磁バルブ211を開放して、ブロー空気を、バイパスライン210を介して脱炭酸塔201に送入するようにする。揮発性有機物の濃度が上記した閾値を超えた時には電磁バルブ207を開放し、電磁バルブ211を閉鎖して、ブロー空気を、揮発性有機物除去装置206を経て脱炭酸塔201に送入するようにする。
また、脱炭酸塔201では、溶存炭酸ガス濃度が3.0mgC/L以下の脱炭酸処理水を得ることが好ましい。
本発明の第2の実施形態は、第1の実施形態において、脱炭酸塔201の代わりに脱炭酸膜装置400を用いたものであり、その他は第1の実施形態と同様である。第1の実施形態と同様の部分は詳細な説明を省略する。
図4に第2の実施形態のVOC除去装置付設脱炭酸装置4の概略構成図を示す。
このとき、脱炭酸膜装置の運転方法は限定されず、例えば気相403へのブロー空気の送入は減圧又は加圧された状態であってもよい。
第3の実施形態は揮発性有機物除去手段を備えた純水製造システムの好ましい構成であり、図1に示される従来の純水製造システムと同様の構成とすることができる。
本発明の第4の実施形態は、第3の実施形態において、純水製造システム1の混床式イオン交換装置27の出口水のTOC濃度をモニターして、このTOC濃度に基づいてブロー空気の流路の切り替えを行い、揮発性有機物の予期せぬ混入を防止して脱炭酸処理するものである。その他については第1乃至第3の実施形態と同様であるため詳細な説明を省略する。
本実施形態は、比較的簡易な揮発性有機物検知器を用いた場合であっても、揮発性有機物の混入を防止しつつ脱炭酸処理することができる。
実験1で用いた装置において、ブロー空気を、活性炭吸着塔214を介して脱炭酸装置23に送入した以外は実験1と同じ装置、同じ条件で純水を製造した。
実施例1で用いた装置のうち、脱炭酸装置23として図4に示される脱炭酸膜装置400を用いて純水製造システム1を構成した以外は実施例1と同じ装置、同じ条件で純水を製造した。
使用した脱炭酸膜装置は次のものである。
キシレンの流下開始からのVOC計212で測定される初期VOC濃度の変化は図5とほぼ同様であり、初期VOC濃度のピーク値は3.0mg/m3であった。
このときの、脱炭酸装置23、混床式イオン交換装置27、ポリッシャー32の出口水のTOC濃度との関係を図7に示す。
実施例2と同じ装置、同じ条件で、ブロー空気を、常時バイパス管210を介して脱炭酸装置23に送入した他は実施例2と同じとして、250分間純水を製造した。
キシレンの流下開始からのVOC計212で測定される初期VOC濃度の変化は図5とほぼ同様であり、初期VOC濃度のピーク値は3.0mg/m3であった。
このときの、脱炭酸装置23、混床式イオン交換装置27、ポリッシャー32の出口水のTOC濃度との関係を図10に示す。
実施例1において、脱炭酸装置23を実施形態のVOC除去装置付設脱炭酸装置2として、実施例1と同様にキシレンの流下開始から250分間、純水を製造した。
実施例1において、脱炭酸装置23を実施形態のVOC除去装置付設脱炭酸装置2として、実施例1と同様にキシレンの流下開始から250分間、純水を製造した。
Claims (10)
- 被処理水を供給しつつブロー空気を供給して脱炭酸する脱炭酸装置と、
前記脱炭酸装置へ供給するブロー空気中の揮発性有機物を除去する揮発性有機物除去手段と、を備えることを特徴とする純水製造システム。 - 前記脱炭酸装置は、被処理水を上方から注下させつつ、下方からブロー空気を供給して被処理水と向流接触させて脱炭酸する脱炭酸装置であることを特徴とする請求項1記載の純水製造システム。
- 前記揮発性有機物除去手段は、前記揮発性有機物を物理吸着する物理吸着剤を備えることを特徴とする請求項1又は2記載の純水製造システム。
- 前記脱炭酸装置へブロー空気を供給する、前記揮発性有機物除去手段を備えた第1の流路と、
前記脱炭酸装置へブロー空気を供給する、前記揮発性有機物除去手段を備えない第2の流路と、
第1の流路と第2の流路のいずれか一方からブロー空気を供給するように流路を切り替える切替弁と、
第2の流路の空気取入口の近傍に配置された揮発性有機物検知器と、
前記揮発性有機物検知器の出力で前記切替弁を切り替える制御装置と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の純水製造システム。 - 前記制御装置は、0.1〜0.5mg/m3の間に設定された第1の閾値に基づき、
前記揮発性有機物検知器の出力が第1の閾値を超えた時に第1の流路を介してブロー空気を供給し、前記第1の閾値以下の時に前記第2の流路を介してブロー空気を前記脱炭酸装置に供給するよう前記切替弁を制御することを特徴とする請求項4記載の純水製造システム。 - 前記揮発性有機物除去手段は、活性炭吸着塔からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の純水製造システム。
- 前記脱炭酸装置は、疎水性膜を介して液相と気相に分離され、前記液相に被処理水を供給しつつ前記気相にブロー空気を供給し、前記被処理水と前記ブロー空気を前記疎水性膜を介して接触させることで脱炭酸する脱炭酸膜装置であることを特徴とする請求項1記載の純水製造システム。
- 脱炭酸装置の下流側に、紫外線酸化装置と、混床式イオン交換装置と、をこの順に備えてなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の純水製造システム。
- 脱炭酸装置の下流側に、逆浸透膜装置と、紫外線酸化装置と、混床式イオン交換装置とをこの順に備えてなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の純水製造システム。
- 前記紫外線酸化装置と前記混床式イオン交換装置との組を2組以上備えることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項記載の純水製造システム。
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