JP3188511B2 - 電気透析装置 - Google Patents

電気透析装置

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JP3188511B2
JP3188511B2 JP07474292A JP7474292A JP3188511B2 JP 3188511 B2 JP3188511 B2 JP 3188511B2 JP 07474292 A JP07474292 A JP 07474292A JP 7474292 A JP7474292 A JP 7474292A JP 3188511 B2 JP3188511 B2 JP 3188511B2
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工業や製薬
工業向などで使用する純水、もしくは超純水の製造に適
する電気透析装置(純水製造装置)に関する。
【0002】
【従来の技術】純水もしくは超純水を製造する手段(製
造装置)として、たとえば陽イオン交換膜および陰イオ
ン交換膜を交互に対向して配置し、イオン交換体(樹
脂)を内蔵(充填)した脱塩室,および塩濃縮室を積層
的に形成した電気透析装置本体と、前記各脱塩室に被処
理水を流入し・処理水を排出する第1の液としての被処
理水・処理水の流路と、前記塩濃縮室に第2の液を流入
・排出する第2の液の流路と、前記電気透析装置本体の
積層方向に対向して両端側に配置された陽極および陰極
と、前記陽極および陰極へ印加して脱塩室に流入された
被処理水中の溶存イオンを塩濃縮室に移動させる電界を
与える電圧印加手段とを具備する電気透析装置(以下
「従来手段」と呼称する)が知られている(特開昭61
−107906号公報)。
【0003】前記従来手段では、両端側に備えた陽極と
陰極に所要の直流電圧を加え、脱塩室に電位勾配を持た
せることにより、この脱塩室に原料水(被処理水)を流
入し,通過・排出する過程で、原料水(被処理水)中の
陰イオンおよび陽イオンを、脱塩室に充填されている球
状のイオン交換体(樹脂)および脱塩室の側壁を成すイ
オン交換膜を介して塩濃縮室へと移動させ、この塩濃縮
室に流入し,通過・排出される第2の液体によって含有
イオンを排除する一方、脱塩室から純水を得る構成と成
っている。そして、前記脱塩室および塩濃縮室は、イオ
ン交換膜を共用して交互に積層的に形成・配置されてお
り、それぞれ直列にもしくは並列に被処理水や、被処理
水から移動(除去)されたイオンを含む第2の液体が流
通される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来手段
の場合は、脱塩室に球状のイオン交換体(イオン交換樹
脂)だけを充填しているため、そのイオン交換樹脂の充
填密度が一般的に低く、高純度の純水を得るには両端側
に備えた(配置した)陰陽の両電極間に、比較的高い直
流電圧を印加する必要がある。つまり、試験装置で表す
と、導電率で650μS/cmの原料水を0.22μS/
cmまで脱塩した純水200ml/分を得るのに必要な電圧
は14V、通水初期に流れる電流も0.6mAに達す
る。こうしたことは、工業規模として処理水量を100
〜1000倍、得られる純水の純度を導電率で理論純水
付近の約0.055μS/cmとした場合、数百から数千
ボトルの印加電圧が必要となり、電源の供給設備が非常
に大掛かりになるため、実現不可能で実際は、小型の純
水製造手段(装置)にしか適用し得ない。
【0005】また、こうした問題を解決すべく、充填密
度の低いイオン交換樹脂に代えて、繊維状のイオン交換
体のみを充填することも提案されているが、脱塩室に原
料水を通水する際、比較的高い圧力の印加を要求され、
既存のイオン交換膜では破損してしまうという不都合が
ある。
【0006】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、原料水(被処理水)中の脱塩に対する電気的効率が
高く、かつ原料水も低い圧力での供給が可能で量産的な
いし工業的な電気透析装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電気透析装
置は、陽イオン交換膜および陰イオン交換膜を交互に対
向して配置し、脱塩室および塩濃縮室を積層的に形成し
た電気透析装置本体と、前記各脱塩室に被処理水を流入
し,処理水を排出する第1の液をなす被処理水・処理水
の流路と、前記塩濃縮室に第2の水液を流入・排出する
第2の水液の流路と、前記電気透析装置本体の積層方向
に対向して両端側に配置された陽極および陰極と、前記
陽極および陰極へ印加して脱塩室に流入された被処理水
中の溶存イオンを塩濃縮室に移動させる電界を与える電
圧印加手段とを具備する電気透析装置であって、前記脱
塩室内に、球状の陽イオン交換体,球状の陰イオン交換
体,繊維状の陽イオン交換体および繊維状の陰イオン交
換体の混合体を充填したことを特徴とする。
【0008】さらに本発明においては、前記脱塩室内の
球状および繊維状の陽イオン交換体と球状および繊維状
の陰イオン交換体との混合比率を体積比で3〜0.3に
設定すること、前記脱塩室内の繊維状の陽イオン交換体
と繊維状の陰イオン交換体との混合比率を体積比で3〜
0.3に設定し、あるいは脱塩室内の球状のイオン交換
体と繊維状のイオン交換体との混合比率を体積比で0.
3〜0.05に設定することが望ましい。また、陽イオ
ン交換膜および陰イオン交換膜に挟まれて構成される脱
塩室の間隔を0.3〜15cmに設定し、さらに陽イオン
交換膜と陰イオン交換膜に挟まれて構成された脱塩室に
充填された球状および繊維状の陽イオン交換体と球状お
よび繊維状の陰イオン交換体の充填密度が0.99〜
0.85%であることが好ましい。
【0009】
【作用】本発明に係る電気透析装置においては、原料水
の純水化に寄与する脱塩室内に、球状のイオン交換体
(イオン交換樹脂)および繊維状のイオン交換体を混合
して充填することにより、これらイオン交換体の充填密
度を向上させ、よって原料水の脱塩に対する電気的効率
を高める一方、低い圧力での原料水供給も可能となり、
量産的な電気透析装置とし機能することになる。
【0010】
【実施例】以下添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
【0011】図1は本発明に係る電気透析装置の要部構
成例の概略を断面的に示したもので、脱塩室1は陽イオ
ン交換膜3および陰イオン交換膜4を両側壁面として構
成され、またこの脱塩室1内には、球状の陽イオン交換
体5,球状の陰イオン交換体6,繊維状の陽イオン交換
体7,および陰イオン交換体8が混合されて充填されて
いる。さらに、前記脱塩室1の両側には、前記陽イオン
交換膜3,陰イオン交換膜4を一方の側壁面として陽イ
オン交換膜3′,陰イオン交換膜4′との間でそれぞれ
塩濃縮室2が構成されており、前記陽イオン交換膜
3′,陰イオン交換膜4′に対向して一対の陽極9,陰
極10が配置された構成を成している。
【0012】次に、上記構成のにおける純水化の動作な
いし挙動について説明する。先ず、脱塩室1に原料水を
供給する一方、両端側の陽極9および陰極8に所要の電
圧を印加すると、原料水中の(ここでは代表的に陽イオ
ンとしてナトリウムイオン、陰イオンとしてを塩素イオ
ンを示す)ナトリウムイオンおよび塩素イオンが、繊維
状のイオン交換体7,8、球状のイオン交換体5,6お
よび陽イオン交換膜3,陰イオン交換膜4を経由して、
ナトリウムイオンは塩濃縮室2aへ、塩素イオンは同様
にして塩濃縮室2bに移動し、脱塩室1の出口からは脱
塩された純水が得られる。塩濃縮室2a,2bにそれぞ
れ移動したナトリウムイオン,塩素イオンは塩濃縮水と
して装置外へ排出される。
【0013】なお、上記構成においては、陽イオン交換
膜3として徳山曹達株式会社製の「CM−1]、陰イオ
ン交換膜4は同じく徳山曹達株式会社製の「AM−1」
を(脱面積は1枚あたり0.02m2 を各々10枚)と
した。また球状の陽イオン交換樹脂としては、ローム&
ハース社製の「C−20」、球状の陰イオン交換樹脂と
しては同じくローム&ハース社製の「A−113plu
s」とを混合比率(体積比)4:6、総量で300ml
とした。繊維状の陽イオン交換としては東レ株式会社製
の「TIN−100」、繊維状の陰イオン交換としては
同じく東レ株式会社製の「TIN−200」を混合比率
(体積比)4:6、総量で30mlとした。
【0014】このように構成した脱塩室1および塩濃縮
室2を具備して成る電気透析装置に、導電率630μs
/cmの原料水を200ml/分の割合で、圧力1.5
kg/cm 2 の低圧で供給して所要の純水化処理を行ったと
きの結果を、従来手段によって純水化処理を行ったとき
の結果とともに表1に示す。
【0015】 表1 原料水 脱塩水 従来手段 実施例 従来手段 実施例 導電率 (μS/cm) 630 630 0.22 0.22 電圧 (V) − − 14 5 初期電流 (mA) − − 0.6 0.5 前記実施例および比較例から分かるように、本発明によ
れば従来手段に比べて、同じ純度の純水を得るのに、1
/3程度の電圧で効率よく、また同程度の電流で足りる
ので、印加電圧系の大形化などを要せずに、より大型の
純水化手段の実現が可能となる。
【0016】なお、本発明は前記例示の構成に限定され
るものでなく、発明の要旨を外れない範囲内でいろいろ
の変形を採り得る。たとえば、前記脱塩室1および塩濃
縮室2を多層的に積層配置した構成、あるいは脱塩室1
および塩濃縮室を並列もしくは直列に接続配置した構成
なども採り得る。
【0017】
【発明の効果】上記説明したように本発明によれば、同
じ純度の純水を得るのに1/3程度の印加電圧で足りる
ので、大掛かりな電源構成を不要する一方比較的低電流
でありながら、多量的な高純度の純水化を効率よく行う
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電気透析装置の要部構成例の概略
を示す断面図。
【符号の説明】
1…脱塩室 2(2a,2b)…塩濃縮室 3,
3′…陽イオン交換膜 4,4′…陰イオン交換膜 5…球状の陽イオン交換
樹脂(陽イオン交換体) 6…球状の陰イオン交換樹
脂(陰イオン交換体) 7…繊維状の陽イオン交換体
8…繊維状の陰イオン交換体 9…陽極 10…
陰極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−71624(JP,A) 特開 平2−40220(JP,A) 特開 平3−26390(JP,A) 特開 平2−277526(JP,A) 特開 昭61−107906(JP,A) 特開 平5−131120(JP,A) 特開 平5−64726(JP,A) 特開 平2−40221(JP,A) 特開 昭54−23082(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 61/00 - 65/10 C02F 1/44 - 1/46 103

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽イオン交換膜および陰イオン交換膜を
    交互に対向して配置し、脱塩室および塩濃縮室を積層的
    に形成した電気透析装置本体と、前記各脱塩室に被処理
    水を流入し,処理水を排出する第1の液としての被処理
    水・処理水の流路と、前記塩濃縮室に第2の水液を流入
    ・排出する第2の水液の流路と、前記電気透析装置本体
    の積層方向に対向して両端側に配置された陽極および陰
    極と、前記陽極および陰極へ印加して脱塩室に流入され
    た被処理水中の溶存イオンを塩濃縮室に移動させる電界
    を与える電圧印加手段とを具備する電気透析装置であっ
    て、 前記脱塩室内に、球状の陽イオン交換体,球状の陰イオ
    ン交換体,繊維状の陽イオン交換体および繊維状の陰イ
    オン交換体の混合体を充填したことを特徴とする電気透
    析装置。
  2. 【請求項2】 請求項1の電気透析装置において、脱塩
    室内の球状および繊維状の陽イオン交換体と球状および
    繊維状の陰イオン交換体との混合比率が体積比で3〜
    0.3であることを特徴とする電気透析装置。
  3. 【請求項3】 請求項1の電気透析装置において、脱塩
    室内の繊維状の陽イオン交換体と繊維状の陰イオン交換
    体との混合比率が体積比で3〜0.3であることを特徴
    とする電気透析装置。
  4. 【請求項4】 請求項1の電気透析装置において、脱塩
    室内の球状のイオン交換体と繊維状のイオン交換体との
    混合比率が体積比で0.3〜0.05であることを特徴
    とする電気透析装置。
  5. 【請求項5】 請求項1の電気透析装置において、陽イ
    オン交換膜および陰イオン交換膜に挟まれて成る脱塩室
    の間隔が0.3〜15cmであることを特徴とする電気透
    析装置。
  6. 【請求項6】 請求項1の電気透析装置において、陽イ
    オン交換膜と陰イオン交換膜に挟まれて成る脱塩室に充
    填された球状および繊維状の陽イオン交換体と球状およ
    び繊維状の陰イオン交換体の充填密度が0.99〜0.
    85%であることを特徴とする電気透析装置。
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JP3947829B2 (ja) * 1997-03-19 2007-07-25 旭硝子株式会社 脱イオン水製造装置
JPH10277557A (ja) * 1997-04-10 1998-10-20 Asahi Glass Co Ltd 脱イオン水製造装置
ATE413365T1 (de) 1998-03-24 2008-11-15 Ebara Corp Elektrische entionisierungsvorrichtung
JP3895180B2 (ja) * 2000-05-10 2007-03-22 ミリポア・コーポレイション 改良された電気脱イオン化モジュール
JP2001353490A (ja) * 2000-06-14 2001-12-25 Asahi Kasei Corp 脱イオン水の製造方法
WO2002024577A1 (fr) * 2000-09-22 2002-03-28 Tokuhisa Miyamatsu Appareil producteur d'eau pure electriquement regenerable
CN115103819B (zh) * 2020-02-18 2023-11-21 株式会社F.C.C. 离子交换装置

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