JP2519122B2 - 液体中の溶存酸素の除去方法及び装置 - Google Patents
液体中の溶存酸素の除去方法及び装置Info
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体中の溶存酸素を除去する方法に関する
ものである。
ものである。
本発明は、電子工業の洗浄用水、ボイラ給水、食品工
業のプロセス用水及び洗浄用水等に利用できる。
業のプロセス用水及び洗浄用水等に利用できる。
水中の溶存酸素（以下DOと称す）を除去する方法とし
て、従来より充填塔または膜による真空脱気、窒素ガス
パージ等の物理的方法と、還元剤を添加する化学的方
法、及びこれらの組み合わせ方法とがある。
て、従来より充填塔または膜による真空脱気、窒素ガス
パージ等の物理的方法と、還元剤を添加する化学的方
法、及びこれらの組み合わせ方法とがある。
充填塔を用いる真空脱気は、塔内を真空状態にすると
ともに、ラシヒリング等を充填した塔に上部より水を噴
霧して、塔内の水の表面積を大きくすることで水に溶存
しいるガスを塔外へ放出する。このため真空脱気塔は、
約10mの高さが必要である。
ともに、ラシヒリング等を充填した塔に上部より水を噴
霧して、塔内の水の表面積を大きくすることで水に溶存
しいるガスを塔外へ放出する。このため真空脱気塔は、
約10mの高さが必要である。
また、疎水性膜を介して真空脱気を行う膜脱気法が最
近注目されているが、この方法は液相と気相（真空）を
膜で隔離しているため、脱気塔の場合のような塔高の制
約は受けない。しかし、膜の両側が水と真空であるため
に、膜の差圧が大きく、気体透過膜には強い耐久性が必
要とされる。
近注目されているが、この方法は液相と気相（真空）を
膜で隔離しているため、脱気塔の場合のような塔高の制
約は受けない。しかし、膜の両側が水と真空であるため
に、膜の差圧が大きく、気体透過膜には強い耐久性が必
要とされる。
また、窒素ガスを水中に曝気し、水中の窒素ガス分圧
を高めることで酸素ガスの分圧を小さくし、水中から酸
素ガスをパージする方法もある。
を高めることで酸素ガスの分圧を小さくし、水中から酸
素ガスをパージする方法もある。
化学反応を利用する方法としては、水素（H2）、ヒド
ラジン（H2N4）又は亜硫酸ナトリウム（Na2SO3）等の還
元剤を水に添加することで、以下に示す化学反応でDOを
除去する方法がある。
ラジン（H2N4）又は亜硫酸ナトリウム（Na2SO3）等の還
元剤を水に添加することで、以下に示す化学反応でDOを
除去する方法がある。
2H2＋O2→2H2O N2H4＋O2→N2＋2H2O 2Na2SO3＋O2→2Na2SO4 また、この反応の促進方法として、加熱またはパラジ
ウム系の触媒が使用されている。さらに紫外線による促
進方法も発明者らによってすでに提案されている。
ウム系の触媒が使用されている。さらに紫外線による促
進方法も発明者らによってすでに提案されている。
近年、DOの少ない水が広範囲に利用されるようにな
り、DO除去装置も高性能化だけでなく、小型化も求めら
れるようになってきた。
り、DO除去装置も高性能化だけでなく、小型化も求めら
れるようになってきた。
しかし、従来の充填塔による真空脱気では、装置が大
規模になるうえ、単独で極低濃度のDOを得ることは真空
ポンプの能力及び経済性から困難である。また、膜を用
いる真空脱気では、装置の小型化は可能であるが、処理
水DOが真空度によって決定される点は充填塔による場合
と変わらない。さらに、膜の差圧が大きいことから、膜
の劣化、耐久性が問題となる。
規模になるうえ、単独で極低濃度のDOを得ることは真空
ポンプの能力及び経済性から困難である。また、膜を用
いる真空脱気では、装置の小型化は可能であるが、処理
水DOが真空度によって決定される点は充填塔による場合
と変わらない。さらに、膜の差圧が大きいことから、膜
の劣化、耐久性が問題となる。
また窒素曝気法では、多量の高純度の窒素ガスが必要
で不経済であるうえ、曝気を効率的に行うためには、2m
程度の水深が必要であり、装置がかなり大きくなる。
で不経済であるうえ、曝気を効率的に行うためには、2m
程度の水深が必要であり、装置がかなり大きくなる。
更に従来の還元剤添加法では、還元剤の溶解操作が必
要であり、反応装置が煩雑である。また多くの場合、反
応効率をあげるために、過剰の還元剤を添加することも
あって、余剰還元剤及び反応副生成物が問題となる。
要であり、反応装置が煩雑である。また多くの場合、反
応効率をあげるために、過剰の還元剤を添加することも
あって、余剰還元剤及び反応副生成物が問題となる。
以上示したように、従来の溶存酸素の除去方法は、装
置の大きさ、耐久性、煩雑さ等の装置上の問題、又は多
量の高純度窒素ガス等の経済性の問題、及び反応副生成
物等の不純物の増加等の水質上の問題点があった。
置の大きさ、耐久性、煩雑さ等の装置上の問題、又は多
量の高純度窒素ガス等の経済性の問題、及び反応副生成
物等の不純物の増加等の水質上の問題点があった。
そこで、本発明では、このような問題点を解決し、DO
の極力少ない水を、容易に安定して得ることのできるDO
の除去方法及びその装置を提供することを目的とする。
の極力少ない水を、容易に安定して得ることのできるDO
の除去方法及びその装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明では、膜の接液又
は両側にパラジウム又はその化合物を担持した気体透過
膜を用い、該透過膜の接ガス側に水素又は水素を含有す
る気体を供給し、一方、該透過膜の接液側には酸素を含
む液体を流すことによる液体中の溶存酸素の除去方法と
したものであり、また、本発明は、膜の接液側又は両側
にパラジウム又はその化合物を担持した気体透過膜と、
該透過膜の接ガス側に水素又は水素を含む気体を供給す
る手段及び該透過膜の接液側にDOを含有する液体を流す
手段とを有する液体中の溶存酸素の除去装置としたもの
である。
は両側にパラジウム又はその化合物を担持した気体透過
膜を用い、該透過膜の接ガス側に水素又は水素を含有す
る気体を供給し、一方、該透過膜の接液側には酸素を含
む液体を流すことによる液体中の溶存酸素の除去方法と
したものであり、また、本発明は、膜の接液側又は両側
にパラジウム又はその化合物を担持した気体透過膜と、
該透過膜の接ガス側に水素又は水素を含む気体を供給す
る手段及び該透過膜の接液側にDOを含有する液体を流す
手段とを有する液体中の溶存酸素の除去装置としたもの
である。
担持母体の気体透過膜としては、気体を透過させ、液
体を透過させない膜であればよく、通常の膜脱気用の気
体透過膜が使用できる。
体を透過させない膜であればよく、通常の膜脱気用の気
体透過膜が使用できる。
気体透過膜の接液側又は両側への、パラジウム又はそ
の化合物の担持は常法によって行うことができる。例え
ば、中空糸膜への無電解銀めっき法は公知（特開昭63−
278506号公報）であるが、中空糸状の気体透過膜の場合
には、この方法に準じて、パラジウムによる活性化まで
を行うことで、パラジウムを担持することができる。
の化合物の担持は常法によって行うことができる。例え
ば、中空糸膜への無電解銀めっき法は公知（特開昭63−
278506号公報）であるが、中空糸状の気体透過膜の場合
には、この方法に準じて、パラジウムによる活性化まで
を行うことで、パラジウムを担持することができる。
このとき、気体透過膜では液体は透過しないため、気
体透過膜モジュールの接ガス側にも接液側と同様に、処
理液を通液することで、気体透過膜の両側に担持するこ
とができる。また、通常の無電解銀めっきに準じて、処
理液中に浸漬する方法でパラジウムによる活性化処理ま
でを行い、パラジウムを担持した後、モジュール化する
方法を用いても良い。さらにまた、気体透過膜の外側に
浸漬法で同様にパラジウムを担持してモジュール化した
後、中空糸膜への担持方法によって、気体透過膜の内側
にパラジウムを担持する方法を用いても良い。
体透過膜モジュールの接ガス側にも接液側と同様に、処
理液を通液することで、気体透過膜の両側に担持するこ
とができる。また、通常の無電解銀めっきに準じて、処
理液中に浸漬する方法でパラジウムによる活性化処理ま
でを行い、パラジウムを担持した後、モジュール化する
方法を用いても良い。さらにまた、気体透過膜の外側に
浸漬法で同様にパラジウムを担持してモジュール化した
後、中空糸膜への担持方法によって、気体透過膜の内側
にパラジウムを担持する方法を用いても良い。
接ガス部に供給する水素又は水素を含有する気体とし
ては、加圧容器から供給するほか、電解水素発生器から
の水素又は電解オゾン発生装置で副生成する等を使用す
る事ができる。
ては、加圧容器から供給するほか、電解水素発生器から
の水素又は電解オゾン発生装置で副生成する等を使用す
る事ができる。
本発明によるDO除去方法には次のような作用がある。
気体透過膜の接ガス側の水素は、膜を透過して液側に
移行する。接液側表面では、そこに担持されたパラジウ
ム又はその化合物の存在下で、水中の酸素すなわちDOと
反応して水になる。
移行する。接液側表面では、そこに担持されたパラジウ
ム又はその化合物の存在下で、水中の酸素すなわちDOと
反応して水になる。
ここで、パラジウム又はその化合物が、水素と酸素と
の反応の有効な触媒であり、その存在下ではこの反応が
速やかに起こることは公知である。
の反応の有効な触媒であり、その存在下ではこの反応が
速やかに起こることは公知である。
このとき、水素反応で消費される量がその場で供給さ
れるため、水素を前もって多量に溶解させる必要はな
い。従って、煩雑な水素溶解装置は不要である。
れるため、水素を前もって多量に溶解させる必要はな
い。従って、煩雑な水素溶解装置は不要である。
以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
実施例１ 第１図に本実施例に用いた実験装置の概略図を示す。
水道水を、逆浸透処理後、混床式イオン交換樹脂等で
処理した純水を原水とした。この原水のDOは7000〜8000
μg/であった。
処理した純水を原水とした。この原水のDOは7000〜8000
μg/であった。
中空糸状の気体透過膜の内側、すなわち接液側に、無
電解銅めっきの前処理液を、該処理の条件に準じて通夜
してパラジウムを担持した。該気体透過過膜を水洗後、
DO除去モジュール１とした。このDO除去モジュール１の
パラジウム担持率は、気体透過膜に対して約0.5％であ
った。
電解銅めっきの前処理液を、該処理の条件に準じて通夜
してパラジウムを担持した。該気体透過過膜を水洗後、
DO除去モジュール１とした。このDO除去モジュール１の
パラジウム担持率は、気体透過膜に対して約0.5％であ
った。
第１図に示した装置に原水を、パラジウム担持気体透
過膜２を備えたDO除去モジュール１の原水配管３から接
液側に通水した。なお、11は原水DOモニターである。ま
た接ガス側には、水素入口配管５から、水素を水素水封
管７の水封水８の水頭差が約100〜200mmAqになるように
供給した。処理水は、処理水配管４から排出され、処理
水のDOをDOモニター10で測定した。
過膜２を備えたDO除去モジュール１の原水配管３から接
液側に通水した。なお、11は原水DOモニターである。ま
た接ガス側には、水素入口配管５から、水素を水素水封
管７の水封水８の水頭差が約100〜200mmAqになるように
供給した。処理水は、処理水配管４から排出され、処理
水のDOをDOモニター10で測定した。
結果を第１表に示した。
比較例１ 実施例１と同じ原水を用いて、第２図に示す装置によ
って行った。
って行った。
この第２図では、原水21を、真空ポンプ24で真空され
ている気体透過膜23からなる膜脱気モジュール22により
膜脱気し、さらに、27から水素が供給されている気体透
過膜26をもつ水素添加モジュール25により水素を添加し
た水を、パラジウム担持アニオン交換樹脂30の充填して
いる触媒層29に通水し。ここで、32は原水DOモニター、
33は処理水DOモニターである。
ている気体透過膜23からなる膜脱気モジュール22により
膜脱気し、さらに、27から水素が供給されている気体透
過膜26をもつ水素添加モジュール25により水素を添加し
た水を、パラジウム担持アニオン交換樹脂30の充填して
いる触媒層29に通水し。ここで、32は原水DOモニター、
33は処理水DOモニターである。
また、膜脱気は、還元剤である水素を、水中に添加す
るためにはガス分圧を下げておく必要があるため、前も
って行う必要があった。
るためにはガス分圧を下げておく必要があるため、前も
って行う必要があった。
結果を第２表に示した。
比較例２ 実施例１と同じ原水を気体透過膜を介して真空脱気を
行った。結果を第３表に示す。
行った。結果を第３表に示す。
〔発明の効果〕 本発明は、接液側にパラジウムまたはその化合物を担
持し、接ガス側に水素を供給した気体透過膜モジュール
に、DOを含む水を通水することによって、DOを容易に除
去するものであり、 （１） 従来法である真空脱気塔、または窒素曝気法に
比較して、設備が非常に小型化できる。
持し、接ガス側に水素を供給した気体透過膜モジュール
に、DOを含む水を通水することによって、DOを容易に除
去するものであり、 （１） 従来法である真空脱気塔、または窒素曝気法に
比較して、設備が非常に小型化できる。
（２） 膜を介した真空脱気（膜脱気）に比較して、真
空ポンプが不要で装置が簡素化でき、かつ膜への負担が
小さい。
空ポンプが不要で装置が簡素化でき、かつ膜への負担が
小さい。
（３） 還元剤を添加して、触媒層に通水する方法に比
較して、還元剤の溶解設備が不要で設備が簡素化でき
る。
較して、還元剤の溶解設備が不要で設備が簡素化でき
る。
このため、本発明によれば簡単な装置で、かつ容易に
DOの少ない水を供給できる。
DOの少ない水を供給できる。
第１図は、本発明の装置の一例を示す概略構成図、第２
図は、従来技術の装置の一例を示す概略構成図である。 1:DO除去モジュール、2:パラジウム担持気体透過膜、3:
原水配管、4:処理水配管、5:水素供給配管、6:水素排出
配管、7:水素水封管、8:水封水、9:排気配管、10:処理
水DOモニター、11:原水DOモニター、21:原水配管、22:
膜脱気モジュール、23:気体透過膜、24:真空ポンプ、2
5:水素添加モジュール、26:気体透過膜、27:水素供給配
管、28:水素水封管、29:触媒管、30:パラジウム担持ア
ニオン交換樹脂、31:処理水配管、32:原水DOモニター、
33:処理水DOモニター
図は、従来技術の装置の一例を示す概略構成図である。 1:DO除去モジュール、2:パラジウム担持気体透過膜、3:
原水配管、4:処理水配管、5:水素供給配管、6:水素排出
配管、7:水素水封管、8:水封水、9:排気配管、10:処理
水DOモニター、11:原水DOモニター、21:原水配管、22:
膜脱気モジュール、23:気体透過膜、24:真空ポンプ、2
5:水素添加モジュール、26:気体透過膜、27:水素供給配
管、28:水素水封管、29:触媒管、30:パラジウム担持ア
ニオン交換樹脂、31:処理水配管、32:原水DOモニター、
33:処理水DOモニター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 健 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 辻村 学 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会 社荏原製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】膜の接液側又は両側にパラジウム又はその
化合物を担持した気体透過膜を用い、該透過膜の接ガス
側に水素又は水素を含む気体を供給し、一方該透過膜の
接液側には酸素を含む液体を流すことを特徴とする液体
中の溶存酸素の除去方法。 - 【請求項２】膜の接液側又は両側にパラジウム又はその
化合物を担持した気体透過膜と、該透過膜の接ガス側に
水素又は水素を含む気体を供給する手段及び該透過膜の
接液側には酸素を含む液体を流す手段とを有することを
特徴とする液体中の溶存酸素の除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266427A JP2519122B2 (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 液体中の溶存酸素の除去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2266427A JP2519122B2 (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 液体中の溶存酸素の除去方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145996A JPH04145996A (ja) | 1992-05-19 |
| JP2519122B2 true JP2519122B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=17430787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2266427A Expired - Fee Related JP2519122B2 (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | 液体中の溶存酸素の除去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519122B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP2266427A patent/JP2519122B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04145996A (ja) | 1992-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |