JP2699256B2 - 電気再生式連続イオン交換装置とその使用方法 - Google Patents
電気再生式連続イオン交換装置とその使用方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気再生式連続イオン
交換装置（以下、ＧＤＩ装置という）に係り、特に、純
水製造用として用いることのできるＧＤＩ装置とその使
用方法に関する。
交換装置（以下、ＧＤＩ装置という）に係り、特に、純
水製造用として用いることのできるＧＤＩ装置とその使
用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＧＤＩ装置は、図７に示す如く脱
塩室５の構造をイオン交換樹脂を使用した場合と同じに
していた。すなわち、脱塩室５の厚み約８ｍｍで複数の
セグメント１５に分け、各々に図７のＡ−Ａ矢視図であ
る図８に示す如く、アニオングラフト交換体Ａとカチオ
ングラフト交換体Ｃを数枚重ねて収納していた。この方
法では、脱塩室の厚みが厚いため数枚重ね合わせる程度
の少量処理の場合は問題は無い。しかし、１０枚以上重
ね合わせる多量処理の場合（例えば、１ｍ3 ／ｈ）は、
電気抵抗値が大きく効いてくるため、所定の性能を発揮
させるには４００Ｖ以上（電流２Ａ以上）の電圧をかけ
なければならず、不経済であると共に、気体（Ｈ2 ，Ｏ
2 ）の発生量も多くなり、ＧＤＩ装置の効率が低下す
る。そのため、処理時間と共に電圧が徐々に増加し（電
流値一定）、図９に示すように、出口水質（比抵抗値）
が安定しない。
塩室５の構造をイオン交換樹脂を使用した場合と同じに
していた。すなわち、脱塩室５の厚み約８ｍｍで複数の
セグメント１５に分け、各々に図７のＡ−Ａ矢視図であ
る図８に示す如く、アニオングラフト交換体Ａとカチオ
ングラフト交換体Ｃを数枚重ねて収納していた。この方
法では、脱塩室の厚みが厚いため数枚重ね合わせる程度
の少量処理の場合は問題は無い。しかし、１０枚以上重
ね合わせる多量処理の場合（例えば、１ｍ3 ／ｈ）は、
電気抵抗値が大きく効いてくるため、所定の性能を発揮
させるには４００Ｖ以上（電流２Ａ以上）の電圧をかけ
なければならず、不経済であると共に、気体（Ｈ2 ，Ｏ
2 ）の発生量も多くなり、ＧＤＩ装置の効率が低下す
る。そのため、処理時間と共に電圧が徐々に増加し（電
流値一定）、図９に示すように、出口水質（比抵抗値）
が安定しない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上詳述したように、
従来のＧＤＩ装置は、印加電圧が大きく、かつ出口水質
（比抵抗）も悪く、安定しない状態であった。そこで、
本発明は、上記従来装置の問題点を解消し、電気抵抗値
が小さく、処理量を多くすることができるＧＤＩ装置と
その使用方法を提供することを課題とする。
従来のＧＤＩ装置は、印加電圧が大きく、かつ出口水質
（比抵抗）も悪く、安定しない状態であった。そこで、
本発明は、上記従来装置の問題点を解消し、電気抵抗値
が小さく、処理量を多くすることができるＧＤＩ装置と
その使用方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、陰極室と陽極室の間に複数のイオン交
換膜で仕切られた脱塩室と濃縮室が交互に設けられた電
気再生式連続イオン交換装置（ＧＤＩ装置）において、
前記脱塩室は流れに平行に向い合わせて置いたアニオン
グラフト交換体とカチオングラフト交換体とからなるこ
ととしたものである。上記において、グラフト交換体と
は、グラフト化された不織布状のイオン交換体をいう。
また、前記脱塩室は、アニオングラフト交換体とカチオ
ングラフト交換体の間にプラスチック製網が介在してお
り、該脱塩室の厚さが３〜４ｍｍであるのがよい。
に、本発明では、陰極室と陽極室の間に複数のイオン交
換膜で仕切られた脱塩室と濃縮室が交互に設けられた電
気再生式連続イオン交換装置（ＧＤＩ装置）において、
前記脱塩室は流れに平行に向い合わせて置いたアニオン
グラフト交換体とカチオングラフト交換体とからなるこ
ととしたものである。上記において、グラフト交換体と
は、グラフト化された不織布状のイオン交換体をいう。
また、前記脱塩室は、アニオングラフト交換体とカチオ
ングラフト交換体の間にプラスチック製網が介在してお
り、該脱塩室の厚さが３〜４ｍｍであるのがよい。
【０００５】また、本発明では、上記電気再生式連続イ
オン交換装置（ＧＤＩ装置）の使用方法において、電極
室及び濃縮室をフラッシングするため通水する水は、被
処理水が純水の場合は市水又は工業用水を純水と混合さ
せ比抵抗を小さくし、被処理水が市水の場合はＧＤＩ装
置の処理水と市水を混合させ比抵抗を前者と同値として
用いることとしたものである。上記のように、本発明に
おいては、ＧＤＩ装置の陰極室と陽極室との間に複数の
イオン交換膜で仕切られた３〜４ｍｍと薄い脱塩室を多
数枚重ねることで、電極間距離を短くし、その結果電気
抵抗値が小さくなり、処理量を多くしたものである。
オン交換装置（ＧＤＩ装置）の使用方法において、電極
室及び濃縮室をフラッシングするため通水する水は、被
処理水が純水の場合は市水又は工業用水を純水と混合さ
せ比抵抗を小さくし、被処理水が市水の場合はＧＤＩ装
置の処理水と市水を混合させ比抵抗を前者と同値として
用いることとしたものである。上記のように、本発明に
おいては、ＧＤＩ装置の陰極室と陽極室との間に複数の
イオン交換膜で仕切られた３〜４ｍｍと薄い脱塩室を多
数枚重ねることで、電極間距離を短くし、その結果電気
抵抗値が小さくなり、処理量を多くしたものである。
【０００６】
【作用】本発明においては、上記した構成としたことに
より次のような作用を有する。 （１）少ない印加電圧（電流値一定）とすることができ
る。 （ａ）脱塩室形状の変更 図１に本発明の脱塩室を示す。図７、図８に示した従来
技術のセグメント方式に替えてフラット方式とした。す
なわちアニオングラフト交換体Ａとカチオングラフト交
換体Ｃとを流れに平行に各々１枚ずつプラスチック製網
を介して重ね合わせた。そうすることで、脱塩室の厚み
を従来の８ｍｍから３ｍｍにすることができた。
より次のような作用を有する。 （１）少ない印加電圧（電流値一定）とすることができ
る。 （ａ）脱塩室形状の変更 図１に本発明の脱塩室を示す。図７、図８に示した従来
技術のセグメント方式に替えてフラット方式とした。す
なわちアニオングラフト交換体Ａとカチオングラフト交
換体Ｃとを流れに平行に各々１枚ずつプラスチック製網
を介して重ね合わせた。そうすることで、脱塩室の厚み
を従来の８ｍｍから３ｍｍにすることができた。
【０００７】このように脱塩室の厚みを薄くしたことに
より、図５に示すように、一定電流を流すのに必要な電
圧は少ない印加電圧でよいことが解る。理由は、アニオ
ン交換膜に対しアニオングラフト交換体が全面をカバー
しており、単位面積当りのイオン通過量が少なくそのた
め電気抵抗が小さくなるためである。カチオン交換膜に
対しても同様のことが言える。
より、図５に示すように、一定電流を流すのに必要な電
圧は少ない印加電圧でよいことが解る。理由は、アニオ
ン交換膜に対しアニオングラフト交換体が全面をカバー
しており、単位面積当りのイオン通過量が少なくそのた
め電気抵抗が小さくなるためである。カチオン交換膜に
対しても同様のことが言える。
【０００８】（ｂ）電極室液及び濃縮室液の水質変更 イオン交換膜を透過したイオン成分をフラッシングする
意味で電極室液及び濃縮室液を使用する。従来は被処理
液を上記液として使用している。例えば、純水製造にお
いて、前段にＲＯ又はＭＦフィルターを置いて使用した
場合、被処理水の比抵抗値は１７〜１８．２ＭΩ・ｃｍ
と高くこの水を使用すると電極間の抵抗が大きくなり電
圧も高くなってしまう。
意味で電極室液及び濃縮室液を使用する。従来は被処理
液を上記液として使用している。例えば、純水製造にお
いて、前段にＲＯ又はＭＦフィルターを置いて使用した
場合、被処理水の比抵抗値は１７〜１８．２ＭΩ・ｃｍ
と高くこの水を使用すると電極間の抵抗が大きくなり電
圧も高くなってしまう。
【０００９】そこで上記欠点を解消するために、市水又
は工業用水と純水とを混合させる本発明の方法で処理
し、いずれの場合においても電極室液及び濃縮室液の比
抵抗値を７〜８ＭΩ・ｃｍとする。本値より小さいと電
極面及びイオン交換膜面に不純物が析出し電圧を上げて
しまう。また、本値より大きくても液自身が抵抗となり
電圧を上げてしまう。
は工業用水と純水とを混合させる本発明の方法で処理
し、いずれの場合においても電極室液及び濃縮室液の比
抵抗値を７〜８ＭΩ・ｃｍとする。本値より小さいと電
極面及びイオン交換膜面に不純物が析出し電圧を上げて
しまう。また、本値より大きくても液自身が抵抗となり
電圧を上げてしまう。
【００１０】（２）出口水質（比抵抗）をよくし、且つ
長期に安定化させることができる。図７に示す従来型の
脱塩室は１００ｍｍ〜２００ｍｍ角のセグメントに分け
られ、セグメントの両外周にイオン交換膜を接着し被処
理液のリークを防止している。図１の本発明の脱塩室
は、セグメントに分けてないためイオン交換膜の強度的
な面から脱塩室の両側に接着しない方が良い。
長期に安定化させることができる。図７に示す従来型の
脱塩室は１００ｍｍ〜２００ｍｍ角のセグメントに分け
られ、セグメントの両外周にイオン交換膜を接着し被処
理液のリークを防止している。図１の本発明の脱塩室
は、セグメントに分けてないためイオン交換膜の強度的
な面から脱塩室の両側に接着しない方が良い。
【００１１】従って、何の手も加えずにいるとイオン交
換膜とグラフト交換体とのすき間から被処理液がリーク
し、図９に示すように、出口水質を悪化させる。そこ
で、アニオングラフト交換体とカチオングラフト交換体
との間にプラスチック製の網を挟み、イオン交換膜とグ
ラフト交換体との密着性を上げリークを防止した。その
結果を図６に示す。良好な水質が安定して得られてい
る。
換膜とグラフト交換体とのすき間から被処理液がリーク
し、図９に示すように、出口水質を悪化させる。そこ
で、アニオングラフト交換体とカチオングラフト交換体
との間にプラスチック製の網を挟み、イオン交換膜とグ
ラフト交換体との密着性を上げリークを防止した。その
結果を図６に示す。良好な水質が安定して得られてい
る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明のＧＤＩ装置の概略断面構成図を示す。ま
た、図２は図１のＸ−Ｘ矢視図で、図３は図１のＹ−Ｙ
矢視図である。図１において、１は両側の押え板であ
り、２は電極（プラス）で、３は電極（マイナス）であ
り、電極２、３の内側には電極室４が設けられている。
そして、電極室４の内側には、両側に脱塩室５をはさん
でアニオン交換膜７とカチオン交換膜８とを設け、中央
に濃縮室６が配備されている。脱塩室５は、プラスチッ
ク製網をはさんでアニオングラフト交換体Ａとカチオン
グラフト交換体Ｃとからできている。脱塩室５の断面形
状は図２に矢視図として示されている。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ 図１に本発明のＧＤＩ装置の概略断面構成図を示す。ま
た、図２は図１のＸ−Ｘ矢視図で、図３は図１のＹ−Ｙ
矢視図である。図１において、１は両側の押え板であ
り、２は電極（プラス）で、３は電極（マイナス）であ
り、電極２、３の内側には電極室４が設けられている。
そして、電極室４の内側には、両側に脱塩室５をはさん
でアニオン交換膜７とカチオン交換膜８とを設け、中央
に濃縮室６が配備されている。脱塩室５は、プラスチッ
ク製網をはさんでアニオングラフト交換体Ａとカチオン
グラフト交換体Ｃとからできている。脱塩室５の断面形
状は図２に矢視図として示されている。
【００１３】また、脱塩室５の拡大断面図を図４に示
す。ここで９はガスケットである。そして、被処理水は
入口１１から脱塩室５に導入され、脱塩処理されて、処
理水出口１２から排出される。一方極液及び濃縮室液が
入口１３から、電極室４及び濃縮室６に導入されて、極
液及び濃縮室液出口１４から出ていく。電極室４及び濃
縮室６にはプラスチック製網１０が充填されている。上
記の極液及び濃縮室液としては、市水又は工業用水と純
水とを混合させて比抵抗値が７〜８ＭΩ・ｃｍのものを
用いる。そして、被処理水の脱塩処理中は電極２、３に
一定電流を流すことにより、イオン交換体に吸着された
イオンはイオン交換膜を通して移動し、陽イオンは陰極
に、陰イオンは陽極へと移動して、イオン交換体は長期
にわたって新鮮な状態に保持され、長期に安定した水質
が得られる。
す。ここで９はガスケットである。そして、被処理水は
入口１１から脱塩室５に導入され、脱塩処理されて、処
理水出口１２から排出される。一方極液及び濃縮室液が
入口１３から、電極室４及び濃縮室６に導入されて、極
液及び濃縮室液出口１４から出ていく。電極室４及び濃
縮室６にはプラスチック製網１０が充填されている。上
記の極液及び濃縮室液としては、市水又は工業用水と純
水とを混合させて比抵抗値が７〜８ＭΩ・ｃｍのものを
用いる。そして、被処理水の脱塩処理中は電極２、３に
一定電流を流すことにより、イオン交換体に吸着された
イオンはイオン交換膜を通して移動し、陽イオンは陰極
に、陰イオンは陽極へと移動して、イオン交換体は長期
にわたって新鮮な状態に保持され、長期に安定した水質
が得られる。
【００１４】上記の本発明のＧＤＩ装置を用いて、次の
通水条件で行った結果を図６に示す。 通水条件 入口抵抗率 ： ２ＭΩ・ｃｍ 加電流 ： １Ａ 加電圧 ： ６０Ｖ ＬＶ ： ２ｃｍ／ｓ 処理水／濃縮水 ： １２／１ 図６に示すように、良好な水質が安定して得られてい
る。
通水条件で行った結果を図６に示す。 通水条件 入口抵抗率 ： ２ＭΩ・ｃｍ 加電流 ： １Ａ 加電圧 ： ６０Ｖ ＬＶ ： ２ｃｍ／ｓ 処理水／濃縮水 ： １２／１ 図６に示すように、良好な水質が安定して得られてい
る。
【００１５】比較例１ 比較のために、図７及び図８の従来型の脱塩装置を用い
て処理した結果を図９に示す。 通水条件 入口抵抗率 ： ２ＭΩ・ｃｍ 加電流 ： １Ａ 加電圧 ： ４５〜１３０Ｖ ＬＶ ： ２ｃｍ／ｓ 処理水／濃縮水 ： １２／１ 図９に示すように、イオン交換膜とグラフト交換体との
すき間から被処理液がリークして出口水質を悪化させて
いる。
て処理した結果を図９に示す。 通水条件 入口抵抗率 ： ２ＭΩ・ｃｍ 加電流 ： １Ａ 加電圧 ： ４５〜１３０Ｖ ＬＶ ： ２ｃｍ／ｓ 処理水／濃縮水 ： １２／１ 図９に示すように、イオン交換膜とグラフト交換体との
すき間から被処理液がリークして出口水質を悪化させて
いる。
【００１６】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、電気抵
抗値を小さくして、処理量を多くでき、しかも長期にわ
たって良好な水質が安定して得られ、純水製造用の電気
再生式連続イオン交換装置として好適に用いることがで
きる。
抗値を小さくして、処理量を多くでき、しかも長期にわ
たって良好な水質が安定して得られ、純水製造用の電気
再生式連続イオン交換装置として好適に用いることがで
きる。
【図１】本発明のＧＤＩ装置の概略断面構成図。
【図２】図１のＸ−Ｘ矢視図。
【図３】図１のＹ−Ｙ矢視図。
【図４】図１の脱塩室の部分拡大図。
【図５】電極間距離と電圧の関係を示すグラフ。
【図６】本発明による処理結果を示すグラフ。
【図７】従来のＧＤＩ装置の概略断面構成図。
【図８】図７のＡ−Ａ矢視図。
【図９】従来のＧＤＩ装置を用いた処理結果を示すグラ
フ。
フ。
１：押え板、２：電極（プラス）、３：電極（マイナ
ス）、４：電極室、５：脱塩室、６：濃縮室、７：アニ
オン交換膜、８：カチオン交換膜、９：ガスケット、１
０：プラスチック製網、Ａ：アニオングラフト交換体、
Ｃ：カチオングラフト交換体、１１：被処理水入口、１
２：処理水出口、１３：極液／濃縮室液入口、１４：極
液／濃縮室液出口、１５：セグメント
ス）、４：電極室、５：脱塩室、６：濃縮室、７：アニ
オン交換膜、８：カチオン交換膜、９：ガスケット、１
０：プラスチック製網、Ａ：アニオングラフト交換体、
Ｃ：カチオングラフト交換体、１１：被処理水入口、１
２：処理水出口、１３：極液／濃縮室液入口、１４：極
液／濃縮室液出口、１５：セグメント
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−151911（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−64726（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131120（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 陰極室と陽極室の間に複数のイオン交換
膜で仕切られた脱塩室と濃縮室が交互に設けられた電気
再生式連続イオン交換装置において、前記脱塩室は流れ
に平行に向い合わせて置いたアニオングラフト交換体と
カチオングラフト交換体とからなることを特徴とする電
気再生式連続イオン交換装置。 - 【請求項２】 前記脱塩室は、アニオングラフト交換体
とカチオングラフト交換体の間にプラスチック製網が介
在しており、該脱塩室の厚さが３〜４ｍｍであることを
特徴とする請求項１記載の電気再生式連続イオン交換装
置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の電気再生式連続イ
オン交換装置の使用方法において、電極室及び濃縮室を
フラッシングするため通水する水は、被処理水が純水の
場合は市水又は工業用水を純水と混合させ比抵抗を小さ
くし、被処理水が市水の場合は電気再生式連続イオン交
換装置の処理水と市水を混合させ比抵抗を前者と同値と
して用いることを特徴とする電気再生式連続イオン交換
装置の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271207A JP2699256B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 電気再生式連続イオン交換装置とその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271207A JP2699256B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 電気再生式連続イオン交換装置とその使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07100391A JPH07100391A (ja) | 1995-04-18 |
| JP2699256B2 true JP2699256B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17496846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271207A Expired - Fee Related JP2699256B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 電気再生式連続イオン交換装置とその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699256B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733646B2 (en) | 2001-01-05 | 2004-05-11 | Kurita Water Industries Ltd. | Method and apparatus for electrodeionization of water |
| US7666288B2 (en) | 2002-07-08 | 2010-02-23 | Kurita Water Industries Ltd. | Apparatus for electrodeionization of water |
| US8628653B2 (en) | 2006-08-02 | 2014-01-14 | Kurita Water Industries Ltd. | Electrodeionization apparatus |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2275471C (en) | 1997-10-21 | 2009-08-25 | Organo Corporation | Electrodeionization water producing apparatus |
| WO1999048820A1 (fr) * | 1998-03-24 | 1999-09-30 | Ebara Corporation | Dispositif electrique de dessalage |
| JP4497387B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2010-07-07 | オルガノ株式会社 | 二次純水製造装置 |
| JP4497388B2 (ja) * | 2000-05-15 | 2010-07-07 | オルガノ株式会社 | 電気式脱イオン水製造装置及び脱イオン水製造方法 |
| CN100522323C (zh) * | 2000-08-11 | 2009-08-05 | 艾奥尼克斯公司 | 电渗析装置和方法 |
| JP3956836B2 (ja) | 2002-11-15 | 2007-08-08 | 栗田工業株式会社 | 電気脱イオン装置 |
| CN104603067B (zh) | 2012-08-27 | 2017-04-26 | 默克专利股份公司 | 改进的电去离子模块和装置 |
| KR101866979B1 (ko) * | 2013-12-10 | 2018-07-24 | 코웨이 주식회사 | Cdi 방식의 수처리 장치 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP5271207A patent/JP2699256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733646B2 (en) | 2001-01-05 | 2004-05-11 | Kurita Water Industries Ltd. | Method and apparatus for electrodeionization of water |
| US7666288B2 (en) | 2002-07-08 | 2010-02-23 | Kurita Water Industries Ltd. | Apparatus for electrodeionization of water |
| US8628653B2 (en) | 2006-08-02 | 2014-01-14 | Kurita Water Industries Ltd. | Electrodeionization apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07100391A (ja) | 1995-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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