JP3731847B2

JP3731847B2 - 電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法

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Publication number: JP3731847B2
Application number: JP18001198A
Authority: JP
Inventors: 政博桑田
Original assignee: Organo Corp
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1998-06-26
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2018-06-26
Also published as: JP2000005762A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長期間の使用によってイオン交換樹脂等にシリカ等が蓄積し、シリカ除去性能や脱塩性能が低下した場合に、薬品洗浄によりシリカを効率的に除去し、脱塩性能の回復を図るための電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱イオン水を製造するには、イオン交換樹脂が利用されている。このイオン交換樹脂は、通常薬剤による再生を必要とする。このため、該イオン交換樹脂を利用した脱イオンと電気透析作用を組合せ、薬剤による再生が不要で、高度な脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置が知られている。
【０００３】
電気式脱イオン水製造装置は、例えば、基本的にはカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成される隙間に、イオン交換体を充填して脱塩室とし、当該イオン交換体に被処理水を通過させると共に、前記両イオン交換膜を介して直流電流を作用させて、両イオン交換膜の外側に流れている濃縮水中に被処理水中のイオンを電気的に排除しながら脱イオン水を製造するものである。
【０００４】
電気式脱イオン水製造装置では、当該装置の脱塩室に被処理水を通水すると、被処理水中の不純物イオンは脱塩室内のイオン交換樹脂に吸着されて高度に脱塩された純水が製造される。一方、脱塩室内のイオン交換樹脂には不純物イオンが吸着されるが、このイオン交換樹脂は直流電流を通電することにより、連続的に再生される。すなわち、直流電流を通電すると、脱塩室内部では電気分解反応により水が解離してＨ⁺イオンとＯＨ^-イオンが生成し、これが樹脂を再生する酸、アルカリの再生剤として作用する。このように電気式脱イオン水製造装置では、被処理水中の不純物イオンが脱塩室内のイオン交換樹脂に吸着除去されると共に、電気によりイオン交換樹脂の再生が連続的に行われるため、上述の如く、薬剤による再生は不要である。
【０００５】
ところが、電気式脱イオン水製造装置の脱塩室の電気抵抗はその脱塩室内に充填されている樹脂の種類により異なり、更に同一樹脂であっても樹脂に吸着しているイオンの種類が異なると電気抵抗も異なることが知られている。一般的なアニオン樹脂では、吸着しているイオンが塩素イオン（Ｃｌ^-) や水酸基イオン（ＯＨ^-）の場合は比較的電気抵抗が低く、炭酸イオンや重炭酸イオン（ＣＯ₃ ^2-、ＨＣＯ₃ ^-）の場合は電気抵抗が高いことが知られている。特にシリカが吸着したアニオン樹脂は電気抵抗が高く、水酸基イオンが吸着したアニオン樹脂の電気抵抗の数十倍である。従って、脱塩室内に充填されたイオン交換樹脂にシリカが多量に吸着すると、その脱塩室の電気抵抗が極めて高くなる。実装置においては電気を送る整流器の印加電圧には上限があるので、脱塩室の電気抵抗が上昇すると、当該装置に流れる電流値が低下することになる。
【０００６】
一方、イオン交換樹脂では吸着イオンの種類によりイオン交換樹脂からの脱離の強さが異なっている。一般的には１価イオンよりも２価イオンや３価イオンなどの多価イオンが脱離しにくいと言われている。例えば、従来の薬品再生式イオン交換樹脂装置では、薬品再生時にＮａなどの１価イオンはイオン交換樹脂から外れ易く、イオン交換樹脂内に残留する量は少ないが、Ｃａ、Ｍｇなどの多価イオンはイオン交換樹脂から外れ難く、イオン交換樹脂内に残留する量が多いと言われている。特にシリカはイオン交換樹脂から外れ難いことが知られている。そのため、従来の薬品再生式イオン交換樹脂装置では、吸着したシリカを除去するため、カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層を分離後、アニオン交換樹脂に加温されたアルカリ剤を流通させて再生する等の種々の方法が考案されている。
【０００７】
電気式脱イオン水製造装置においても、同様にイオン交換樹脂に吸着したシリカは外れ難く、シリカを除去するためには脱塩室に流す電流を大きくする必要がある。電気式脱イオン水製造装置に供給される被処理水のシリカ濃度が低い場合は電気式脱イオン水製造装置に流される電流によりシリカが樹脂から脱着されるために、樹脂にシリカが蓄積することはないが、被処理水のシリカ濃度が高くなると樹脂に吸着されるシリカ量が樹脂から脱着されるシリカ量よりも多くなる。従って、被処理水のシリカ濃度が高い場合に本装置を長期間使用すると、イオン交換樹脂に吸着されるシリカが脱着されるシリカより多いためにシリカがイオン交換樹脂に徐々に蓄積していくこととなる。脱塩室内のイオン交換樹脂にシリカが多量に吸着すると、その脱塩室の電気抵抗が極めて高くなり、結果的に電流値が低下するため、更にシリカが除去され難くなるという悪循環が発生する。このような現象により、電流値が低下すると当該電気式脱イオン水製造装置の脱塩率が低下し、処理水の水質が悪化してしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これらの問題を解決するものとして、(1) 被処理水のシリカ濃度を低くする方法、(2) 電気式脱イオン水製造装置に流す電流値を大きくする方法、(3) 装置の大幅な改造や新品に交換する方法などが挙げられる。しかし、(1) の方法は電気式脱イオン水製造装置の前段の装置のシリカ除去性能を飛躍的に向上させなければならず、例えば、逆浸透膜装置を２段直列に設置するなどの方法が必要であり、装置全体のコストが極めて高くなる。また、(2) の電流値を大きくする方法にも限界があり、シリカが高濃度の場合には対応できない。また、(3) の方法では補修費用や設備費が嵩むといった問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、被処理水のシリカ濃度が高く、装置の長期間の使用によってイオン交換樹脂等にシリカ等が蓄積し、シリカ除去性能や脱塩性能が低下した場合に、薬品洗浄によりシリカを効率的に除去し、脱塩性能の回復を図るための電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、長期間の使用によってイオン交換樹脂等にシリカ等が蓄積した電気式脱イオン水製造装置の脱塩室、濃縮室又は電極室にアルカリ性液を通水するか又はこの通水を含む特定の薬品洗浄を行えば、極めて効率的にシリカ等を除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
【００１２】
すなわち、本発明は、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂が充填される脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置において、前記脱塩室にカチオン交換樹脂のＨ⁺基を置換する１価のカチオンを有する化合物を通水した後、該脱塩室にアルカリ性液を通水して洗浄する電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法を提供するものである。
【００１３】
また、本発明は、脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置において、前記濃縮室及び前記電極室に酸性液を通水した後、該濃縮室及び該電極室にアルカリ性液を通水して洗浄する電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の電気式脱イオン水製造装置（以下、ＥＤＩ装置ともいう）の薬品洗浄方法は、被処理水のシリカ濃度が高く、又はＥＤＩ装置の長期間の使用によってイオン交換樹脂等にシリカ等が蓄積し、シリカ除去性能や脱塩性能が低下した場合などに装置を一旦停止して行われる。通常運転の電気式脱イオン水製造装置を図２を参照して説明する。図２は電気式脱イオン水製造装置の構成を示すブロック図である。被処理水は、電気式脱イオン水製造装置１に流入される。ＥＤＩ装置１は、イオン交換樹脂、イオン交換繊維等のイオン交換体が充填された脱塩室と、この脱塩室とイオン交換膜を介して仕切られた濃縮室と、これら脱塩室及び濃縮室に電圧を印加する一対の電極を有している。そして、脱塩室に被処理水を、また、濃縮室に濃縮水を流通することで、塩類をイオン交換膜を介し濃縮室を流れる濃縮水中に移動させる。これによって、塩類が除去された処理水（脱イオン水）を得ると供に、塩類が濃縮された濃縮水を濃縮室に得ることができる。従って、脱塩室から処理水が排出され、濃縮室から濃縮水が排出される。また、一対の電極を収納する電極室にも濃縮水（電極水）を流通する。従って、該電極室からは電極水が排出される。また、脱塩室に充填されるイオン交換樹脂の充填形態としては、特に制限されず、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂が混合されたもの、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが分離され層状構造を採るもの、あるいはこれらを組み合わせたもの等、いずれの充填形態であってもよい。
【００１５】
本発明において、通常運転が行われたＥＤＩ装置は一旦停止される。次いで、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂が充填された脱塩室に、第１洗浄液として、カチオン交換樹脂のＨ⁺基を置換する１価のカチオンを有する化合物を通水し、その後、第２洗浄液として、アルカリ性液を通水する。すなわち、停止時、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂が充填された脱塩室では、アニオン交換樹脂がシリカを吸着しているが、カチオン交換樹脂はＨ⁺基を有したままである。ここへ例えば水酸化ナトリウム溶液を通水すると、アニオン交換樹脂はＮａＯＨによって再生されてシリカを脱着する。この時、樹脂間の隙間には局所的にシリカが高濃度になる部分が発生する。一方、カチオン交換樹脂はＮａＯＨの持つＮａ⁺とＨ⁺基が置換されてＨ⁺基を放出し、これがＮａＯＨの持つＯＨ^-を中和するため局所的に中性域が発生する。高濃度のシリカは中性域では速やかにゲル化して析出し、これが樹脂間の隙間を詰まらせることがある。ゲル化して析出したシリカは通常の酸、アルカリでは再溶解させることが困難である。従って、本発明では、先ず、第１洗浄液として、カチオン交換樹脂のＨ⁺基を置換する１価のカチオンを有する化合物を通水させる。これにより、化合物中の１価のカチオンはカチオン交換樹脂のＨ⁺基と置換される。次いで、第２洗浄液として、アルカリ性液を通水してもカチオン交換体からＨ⁺基が放出されることがなく、アルカリ性液が中和されることがない。従って、アルカリ性水通水中は樹脂層内は常にアルカリ域であり、シリカがゲル化して析出することなくシリカを脱着させることができる。
【００１６】
カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂としては、均一に混合されたものの他、カチオン交換樹脂のみを含む部分と、アニオン交換樹脂のみを含む部分が島状構造又は層状構造等の相分離構造を有していてもよいが、本発明では特にカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂が均一に混合されたものについて有効である。
【００１７】
カチオン交換樹脂のＨ⁺基を置換する１価のカチオンとしては、特に制限されないが、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム等が挙げられ、このうち、特に塩化ナトリウムが好ましい。塩化ナトリウムは、例えば、１〜２０％濃度の食塩水として使用すればよい。
【００１８】
次いで、アルカリ性液を脱塩室に流通させる。
【００１９】
アルカリ性液としては、特に制限されないが、水酸化ナトリウム溶液が好ましい。また、アルカリ性液は加温されたアルカリ性液が好ましく、加温温度としては、３０℃〜９０℃の範囲、好ましくは４０℃〜６０℃の範囲である。かかる範囲とすることにより、シリカの脱着が大きくなりシリカ除去効率が向上する。アルカリ性液のアルカリ濃度としては、特に制限されないが、水酸化ナトリウム溶液の場合で、０．１〜１Ｎの濃度範囲が好ましい。
【００２０】
また、アルカリ性液を通水する際、硬度成分の金属種と錯体を形成するキレート剤を同時に添加することが、硬度成分が多い被処理水を長期間に亘って処理し、脱塩室内の充填樹脂やイオン交換膜にＣａ、Ｍｇ等の硬度成分が吸着している場合、これら硬度成分を確実に洗浄できる点で特に好ましい。すなわち、アルカリ性液のみの洗浄の場合、イオン交換樹脂等に吸着しているＣａ、Ｍｇ等の硬度成分はその一部が水酸化ナトリウムのＮａイオンと置換されて水中へ放出される。この時、イオン交換樹脂の周囲の水はアルカリ性であり、水中に放り出された硬度成分は水酸化カルシウムや水酸化マグネシウム等の水酸化物を生成してスケールとなって析出する。この場合、キレート剤を共存させると、キレート剤はＣａ、Ｍｇ等と結合して安定な錯体を形成し、液中に溶解して排出されるため、スケールの析出を防止することができる。従って、硬度成分のスケール析出の防止とシリカの脱着を同時に達成できる。キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）が挙げられる。また、キレート剤の添加方法は別途の配管から供給する方法であっても、アルカリ性液とキレート剤との混合液を供給する方法であってもよい。また、キレート剤の添加量としては、特に制限されず、スケールの生成量により適宜決定される。
【００２１】
本発明において、第１洗浄液及び第２洗浄液の流通方法としては、特に制限されず、図１中、被処理水配管３に接続された薬液注入配管４ｂからそれぞれ間欠的又は連続的に注入する方法が挙げられる。
【００２２】
本発明の他の形態において、通常運転が行われたＥＤＩ装置は一旦停止される。次いで、ＥＤＩ装置の濃縮室及び電極室に酸性液を通水した後、アルカリ性液が通水される。酸性液の通水により、特にアニオン交換膜の濃縮室側に面した部分に析出したスケールを溶解除去することができる。すなわち、特に被処理水の硬度成分が多い場合には、スケールの生成が多く、スケールがアニオン交換膜の表面を覆い、アルカリ性液を通水しただけでは洗浄力が弱く再溶解しない。このため、イオン交換膜とアルカリ性液の接触が妨げられシリカの脱着が行われなくなる。そこで、先ず、第１洗浄液として酸性液を濃縮室及び電極室に通水することにより、アニオン交換膜表面のスケールを溶解させる。次いで、第２洗浄液として、アルカリ性液を通水すれば、アニオン交換膜からシリカを脱着させることができる。
【００２３】
酸性液としては、特に制限されず、鉱酸溶液等が使用されるが、特に、塩酸溶液が好ましい。使用される上記アルカリ性液としては、前記アルカリ性液の記載内容と同様であり、加温アルカリ性液が好ましい。また、キレート剤の併用も可能である。また、第１洗浄液及び第２洗浄液の流通方法としては、特に制限されず、図１中、薬液を濃縮水循環配管５又は濃縮水貯蔵層２に薬液注入配管４ｃからそれぞれ間欠的又は連続的に注入する方法が挙げられる。
【００２４】
本発明において、薬品洗浄工程中、ＥＤＩ装置に電流を流しても、流さなくてもよい。また、本発明の薬品洗浄工程終了後、純水を被処理水として回復運転を１〜２日行うことによりイオン交換体の回生を図り、その後、ＥＤＩ装置は再使用される。
【００２５】
【実施例】
次に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。
参考例１〜６
下記仕様のＥＤＩ装置６台を用いて、１週間の処理実験を行った。被処理水が、１台は水道水を活性炭ろ過器と逆浸透膜装置で処理した透過水を用い（参考例１）、残り５台はこれにシリカと炭酸カルシウム溶液を追加添加して、Ｃａ濃度を０．５mg/L及びシリカ５．０mg-SiO₂/Lに調整した水を用い、実装置よりもシリカやＣａの蓄積が加速されるようにした（参考例２〜６）。実験に使用した被処理水の水質を表１に示す。
【００２６】
（ＥＤＩ装置）
ＥＤＩ装置は３室の脱塩室の間に濃縮室２室があり、この３室の脱塩室の外側には一対の電極室が配され、陽極室及び電極室の厚さはそれぞれ約３．５mmである。
・脱塩室の大きさ；縦１００mm、横１００mm、厚さ８mm（樹脂充填量８０ml）
・処理水量：１台当たり、約１５Ｌ／ｈ
・印加電圧及び電流：８０Ｖ、０．２Ａ
・水温：２５℃
・使用イオン交換体：カチオン交換樹脂アンバーライトＩＲ１２０Ｂ
アニオン交換樹脂アンバーライトＩＲＡ４０２
（いずれもロームアンドハース社製）
カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合比１：１（容積比）
・使用イオン交換膜：カチオン交換膜Ｃ−６６、アニオン交換膜ＡＭＨ
（いずれもトクヤマ社製）
【００２７】
本６台の装置において、０．２Ａの直流電流を通電するのに必要とした電圧は、通水初期時点では約８０Ｖ前後であり、このときの電気抵抗値は、８０Ｖ÷０．２Ａ＝４００Ωと計算された。１週間の通水後は、０．２Ａの直流電流を通電するのに必要とした電圧は、参考例１の１台が約１００Ｖであったが、参考例２〜６の５台は約３５０Ｖ〜約４２０Ｖであった。このときの電気抵抗値は平均４００Ｖ÷０．２Ａ＝２０００Ωと計算された。すなわち、参考例２〜６の５台の装置は１週間の通水の間に、脱塩室のイオン交換樹脂やイオン交換膜にシリカが蓄積して電気抵抗が２０００Ωまで上昇したものと考えられ、これを参考例７、実施例１〜４の薬品洗浄工程に供した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
参考例７
参考例１の装置を用い、脱塩室に０．１規定濃度の水酸化ナトリウム溶液を約３L/h で通水した。通水後、当該ＥＤＩ装置に通電したところ、０．２Ａの電流を流すのに必要な電圧は９０Ｖとなり、通水前の１００Ｖに比べて電圧が低くなった。これは、イオン交換樹脂からシリカが脱着されて、電気抵抗が低下したためと考えられる。当該ＥＤＩ装置に通水した水酸化ナトリウム溶液のシリカ濃度を測定したところ、通水前は０．０２mg-SiO₂/L、通水後は５mg-SiO₂/Lであった。これから、イオン交換樹脂からシリカが脱着されたことが判る。
【００３０】
実施例１
参考例２の装置を用い、脱塩室に０．１規定濃度の水酸化ナトリウム溶液を約３L/h で通水した。その結果、脱塩室の通水抵抗が増加する現象が認められた。これは、脱塩室内でシリカがゲル化してイオン交換樹脂間の隙間に詰まったためと考えられた。参考例７では脱塩室の通水抵抗が増加する現象が認められなかったが、これは、次の通り考えられる。すなわち、参考例７ではＥＤＩ装置の被処理水中のシリカ濃度が０．２mg-SiO₂/Lと低く、樹脂層に吸着しているシリカ量も比較的少ない。従って、水酸化ナトリウム溶液中に溶出したシリカ濃度も５mg-SiO₂/Lと低いためにシリカのゲル化が発生しなかったと考えられる。一方、参考例２ではＥＤＩ装置の被処理水中のシリカ濃度が５mg-SiO₂/Lと高く、樹脂層に吸着しているシリカ量が多い。そのために、ＥＤＩ装置に通水した水酸化ナトリウム溶液のシリカ濃度は通水前が０．０２mg-SiO₂/L、通水後は８０mg-SiO₂/Lであった。そこで、シリカのゲル化が発生したと考えられる。通常、ｐＨが中性の場合、シリカ濃度が１００mg-SiO₂/L以上になるとゲル化の恐れがあり、水酸化ナトリウム溶液中に溶出するシリカ濃度が数十mg-SiO₂/Lの場合、ＥＤＩ装置内の樹脂の隙間で局所的に１００mg-SiO₂/L以上になるところがある。また、樹脂の隙間のカチオン樹脂近傍ではｐＨが中性になるため、シリカのゲル化が発生したものと考えられる。一旦ゲル化したシリカは、通常の酸、アルカリ等の薬液では再溶解させることができない。因みにｐＨが強アルカリ性であれば、シリカ濃度が１００mg-SiO₂/L以上であっても、シリカのゲル化は生じない。そこで、シリカのゲル化を防止するために、参考例３の装置を用いて、次の洗浄を行った。第１の洗浄液として、１０％濃度の食塩水を約３L/h で２時間通水し、その後、第２の洗浄水として０．１規定濃度の水酸化ナトリウム溶液を約３L/h で１０時間通水した。この時の液温は約２５℃であり、脱塩室の通水抵抗が増加する現象は認められなかった。従って、脱塩室内でのシリカのゲル化は防止されていることが判る。通水後、当該ＥＤＩ装置に通電したところ、０．２Ａの電流を流すのに必要な電圧は２００Ｖとなり、この時の電気抵抗は２００Ｖ÷０．２Ａ＝１０００Ωであった。これは、イオン交換樹脂からシリカが脱着されて、電気抵抗が低下したためと考えられる。当該ＥＤＩ装置に通水した水酸化ナトリウム溶液のシリカ濃度を測定したところ、通水前は０．０２mg-SiO₂/L、通水後は１００mg-SiO₂/Lであった。これから、イオン交換樹脂からシリカが脱着されたことが判る。
【００３１】
実施例２
参考例４の装置を用い、濃縮室及び電極室に０．１規定濃度の水酸化ナトリウム溶液を約１L/h で１０時間通水した。通水後、当該ＥＤＩ装置に通電したところ、０．２Ａの電流を流すのに必要な電圧は４００Ｖであり、通水前と変化が無かった。これは前述したように、濃縮室イオン交換膜の濃縮室側に面した部分に析出したスケールにより、シリカがイオン交換膜から脱着されなかったためと考えられた。そこで、当該ＥＤＩ装置の濃縮室及び電極室にｐＨ２の塩酸溶液を約１L/h で１０時間通水し、その後、さらに０．１規定濃度の水酸化ナトリウム溶液を約１L/h で１０時間通水した。通水後、当該ＥＤＩ装置に通電したところ、０．２Ａの電流を流すのに必要な電圧は３５０Ｖとなり、このときの電気抵抗は、３５０Ｖ÷０．２Ａ＝１７５０Ωであった。これは、ｐＨ２の塩酸溶液により
イオン交換膜の濃縮室に面した部分のスケールが除去され、その後の水酸化ナトリウム溶液の通水により、イオン交換膜に水酸化ナトリウム溶液が接触、浸透して、シリカが脱着されて電気抵抗が低下したためと考えられた。当該ＥＤＩ装置の濃縮室及び電極室に通水した塩酸溶液のＣａ濃度を測定したところ、通水前０．０１mg/L、通水後１０mg/Lであった。これから、イオン交換膜からスケールが除去されたことがわかる。また、当該ＥＤＩ装置の濃縮室及び電極室に通水した水酸化ナトリウム溶液のシリカ濃度を測定したところ、通水前は０．０２mg/L、通水後は２０mg/Lであった。これから、イオン交換膜からシリカが脱着されたことがわかる。
【００３２】
実施例３
参考例５の装置を用い、その脱塩室に第１の洗浄水として１０％濃度の食塩水を約１L/h で２時間通水し、その後、第２の洗浄水として０．１規定濃度の水酸化ナトリウム溶液を約１L/h で１０時間通水した。このときの液温を約４０℃とした。この水酸化ナトリウム溶液のシリカ濃度を測定したところ、通水前は０．０２mg/L、通水後は４０mg/Lであった。これから、イオン交換樹脂から脱着されたシリカ量が前述した液温２５℃の場合に比べ、約２倍に増加しており、加温アルカリ性水を使用することにより、シリカの脱着量が多くなることがわかった。
【００３３】
実施例４
参考例６の装置を用い、その脱塩室に第１の洗浄水として１０％濃度の食塩水を約１L/h で２時間通水し、その後に第２の洗浄水として０．１規定濃度の水酸化ナトリウムと２％濃度のＥＤＴＡの混合溶液を約１L/h で１０時間通水した。このときの液温は約２５℃とした。この水酸化ナトリウム溶液のＣａ濃度を測定したところ、通水前は０．０１mg/L、通水後は０．２mg/Lであった。これから、イオン交換樹脂からＣａが脱着されたことがわかる。更に、本実験後にこの脱塩室内の樹脂を取出してその表面を観察したが、スケール等の析出は認められなかった。これは、ＥＤＴＡとＣａが錯体を形成してスケールの生成を防止したためと考えられる。また、上記の水酸化ナトリウム溶液のシリカ濃度を測定したところ、通水前は０．０２mg/L、通水後は９５mg/Lであった。これから、イオン交換樹脂からシリカが脱着されたことがわかった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、被処理水のシリカや硬度成分濃度が高く、装置の長期間の使用によってイオン交換樹脂等にシリカ等が蓄積し、シリカ除去性能や脱塩性能が低下した電気式脱イオン水製造装置であっても、簡便、且つ効率的にシリカを除去でき、脱塩性能の回復を図ることができる。また、シリカの多量蓄積又はシリカ及びＣａ、Ｍｇ等の硬度成分の多量蓄積、あるいはこれらの蓄積場所が脱塩室、濃縮室又は電極室のイオン交換体又はイオン交換膜等であるような、個別の症状及び現象に対して、それぞれ適切な処置を採ることができる。また、従来の薬品再生式イオン交換樹脂の薬品洗浄で行われるようなアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の分離等の操作が不要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＤＩ装置の薬品洗浄方法における、薬品添加方法を説明する図である。
【図２】電気式脱イオン水製造装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１電気式脱イオン水製造装置
２濃縮水循環槽
３被処理水管
４ａ、４ｂ、４ｃ薬液注入配管
５濃縮水循環配管

Claims

カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂が充填される脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置において、前記脱塩室にカチオン交換樹脂のＨ⁺基を置換する１価のカチオンを有する化合物を通水した後、該脱塩室にアルカリ性液を通水して洗浄することを特徴とする電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法。
脱塩室、濃縮室及び電極室を有すると共に、一対の電極に電圧を印加することで脱塩室から脱イオン水を得る電気式脱イオン水製造装置において、前記濃縮室及び前記電極室に酸性液を通水した後、該濃縮室及び該電極室にアルカリ性液を通水して洗浄することを特徴とする電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法。
前記アルカリ性液を通水する際、硬度成分の金属種と錯体を形成するキレート剤を添加する請求項１又は２記載の電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法。
前記アルカリ性液が、加温アルカリ性液である請求項１〜３のいずれか１項記載の電気式脱イオン水製造装置の薬品洗浄方法。