JP3798122B2 - Desalination equipment - Google Patents

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雅彦 木暮
精一 稲垣
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野村マイクロ・サイエンス株式会社
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【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、脱イオン水を生成する脱塩装置に関わり、特に、電気式脱イオン装置に装備されたイオン交換膜の劣化を防止した脱塩装置に関する。 The present invention relates to a desalination device for producing deionized water, in particular, it relates to desalination apparatus capable of preventing deterioration of the equipped ion exchange membrane electrodeionization apparatus.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来より、脱イオン水の生成にあたっては、逆浸透膜装置の後段に電気式脱イオン装置を設けた脱塩装置が用いられている。 Conventionally, when the generation of deionized water, desalination apparatus provided with electrodeionization apparatus downstream of the reverse osmosis membrane apparatus is used. 一般に、電気式脱イオン装置は、アニオン交換膜およびカチオン交換膜とで形成される間隙にアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを充填して脱塩室とし、該脱塩室内に被処理水を通過させるとともに、アニオン交換膜およびカチオン交換膜を介して、被処理水の流れに対し垂直となる方向に直流電流を作用させ、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の外側に流れている濃縮水中に、被処理水に含まれているイオンを電気的に排除しながら脱イオン水を生成する構成となっている。 Generally, electrodeionization apparatus, the gap formed by the anion exchange membrane and cation exchange membrane filled with an anion exchange resin and a cation exchange resin and desalting compartment, passes through the water to be treated desalting compartment together is, through the anion exchange membrane and cation exchange membrane, by the action of direct current to a direction perpendicular to the flow of the water to be treated, the concentrate water flowing outside the anion exchange membrane and a cation exchange membrane, the while electrically eliminating the ions contained in the treated water has a configuration for generating a de-ionized water. そのため、脱塩室内にイオン交換樹脂等のイオン交換体を充填しているにもかかわらず、酸やアルカリ等の薬品を−切使用せずに脱イオン水を生成することができるという利点を有している。 Therefore, the ion exchanger such as ion-exchange resins in the desalting compartment despite the filled, chemicals acid, alkali or the like - have the advantage of being able to produce deionized water without switching using are doing.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、電気式脱イオン装置を運転する場合、該電気式脱イオン装置装置に導入する被処理水中に、硬度成分であるCa 2+やMg 2+等のイオンが存在すると、電気式脱イオン装置に装備されたイオン交換膜において硬度成分の析出によるスケールが発生することから、場合によっては、処理水の水質の悪化を招いてしまう。 However, when operating an electrodeionization apparatus, water to be treated to be introduced into the electrical deionization apparatus device, the ions of Ca 2+ and Mg 2+ and the like are hardness components present, electrodeionization device since the scale is generated due to the precipitation of hardness components in the ion-exchange membrane that is provided on, in some cases, which leads to deterioration of the quality of treated water. そこで、電気式脱イオン装置により処理された処理水の水質を安定させるために、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の外側に流れている濃縮水側に強酸を通液し、スケール物質を溶解して除去する方法が用いられていた。 Therefore, in order to stabilize the electrical quality of the treated water treated by deionization device, it was passed through a strong acid to the concentrated water side flowing outside the anion exchange membrane and a cation exchange membrane, to dissolve the scale substance method of removing has been used.
【0004】 [0004]
しかしながら、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の外側に流れている濃縮水側に強酸を通液し、スケール物質をイオン交換膜より除去する操作は、イオン交換膜を強酸に接触させることからイオン交換膜の著しい劣化を引き起こしてしまう。 However, was passed through a strong acid to the concentrated water side flowing outside the anion exchange membrane and a cation exchange membrane, the operation of the scale substance is removed from the ion-exchange membrane, an ion exchange membrane from contacting the ion-exchange membrane in a strong acid thereby causing a significant deterioration of. したがって、イオン交換膜に対して洗浄を実施する頻度にもよるが、電気式脱イオン装置に装備されたイオン交換膜は、約3年程度を目安にして新品に交換する必要が生じ、脱塩装置におけるランニングコストの増大を招くという問題があった。 Therefore, depending on the frequency with which the cleaning with respect to the ion exchange membrane, electrodeionization apparatus ion-exchange membrane that is provided on the results need to be replaced with a new and a guide about 3 years, desalination there is a problem that causes an increase in running cost of the apparatus.
【0005】 [0005]
本発明は、上記従来例に鑑みてなされたもので、電気式脱イオン装置におけるイオン交換膜の劣化をほぼ防止した脱塩装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above situation, and an object thereof is to provide a demineralizer capable of preventing substantially the deterioration of the ion-exchange membrane in electrodeionization apparatus.
【0006】 [0006]
また、電気式脱イオン装置のメンテナンスを省力化し、ランニングコストを抑制した脱塩装置を提供することを目的とする。 In addition, labor-saving maintenance electrodeionization apparatus, and an object thereof is to provide a desalination apparatus that suppresses the running cost.
【0007】 [0007]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明に係る脱塩装置は、逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置され、陽イオン交換樹脂を充填したイオン交換手段と、前記イオン交換手段の後段に配置された電気式脱イオン装置とを具備したことを特徴としている。 Electrodeionization apparatus according to the present invention, a reverse osmosis unit, disposed downstream of said reverse osmosis membrane apparatus, which is arranged an ion-exchange unit packed with a cation exchange resin, downstream of said ion exchange means It is characterized by comprising a formula deionizer.
【0008】 [0008]
本発明に係る脱塩装置によれば、電気式脱イオン装置の前段に陽イオン交換樹脂を充填したイオン交換手段を配置したことにより、逆浸透膜装置において除去できなかった硬度成分であるCa2+やMg2+等の微量なイオンがほぼ除去された被処理水が電気式脱イオン装置に導入されるので、電気式脱イオン装置に装備されたイオン交換膜におけるスケールの発生をほぼ確実に防止することが可能となる。 According to the demineralizer of the present invention, by arranging the ion exchange unit packed with a cation exchange resin in front of the electrodeionization apparatus is Ca @ 2 + Ya hardness components which could not be removed in the reverse osmosis unit since the water to be treated traces of ions of Mg2 + and the like are substantially removed is introduced into electrodeionization device, it is substantially reliably prevent the occurrence of scale in equipment ion exchange membrane electrodeionization apparatus It can become.
【0009】 [0009]
本発明においては、電気式脱イオン装置に導入する被処理水から硬度成分であるCa 2+やMg 2+等のイオンを予めほぼ除去するために弱酸性陽イオン交換樹脂を適用することが望ましい。 In the present invention, it is desirable to apply a weak acid cation exchange resin in order to advance substantially remove ions of Ca 2+ and Mg 2+ and the like are hardness components from the for-treatment water to be introduced into the electrodeionization apparatus .
これは以下の理由による。 This is due to the following reasons.
すなわち、弱酸性陽イオン交換樹脂の代わりに、H型に再生された強酸性陽イオン交換樹脂を適用した場合においても、電気式脱イオン装置に導入する被処理水からCa 2+やMg 2+等の硬度成分を除去することは可能である。 That is, instead of weakly acidic cation exchange resin, in the case of applying the H-type regenerated strong acid cation exchange resins, Ca 2+ and Mg 2+ from the water to be treated is introduced into the electrodeionization apparatus it is possible to remove the hardness components equal.
しかしながら、H型に再生された強酸性陽イオン交換樹脂によれば、被処理水より、電気式脱イオン装置において容易に除去することが可能なNa +等の1価のイオンも同時に除去されるため、強酸性陽イオン交換樹脂の再生頻度が高くなることから、脱塩装置のランニングコストが著しく上昇するという問題がある。 However, according to a strongly acidic cation exchange resin regenerated in the H-type, more treated water is removed simultaneously monovalent ions such as Na + which can be easily removed in the electrodeionization apparatus Therefore, since the reproducing frequency of a strongly acidic cation exchange resin is increased, the running cost of the desalination apparatus has a problem that increases significantly. また、弱酸性陽イオン交換樹脂の代わりに、Na型に再生された強酸性陽イオン交換樹脂を適用した場合においても、電気式脱イオン装置に導入する被処理水からCa 2+やMg 2+等の硬度成分を除去することは可能である。 Further, instead of the weakly acidic cation exchange resin, in the case of applying the strongly acidic cation exchange resin regenerated to Na type also, Ca 2+ and Mg 2+ from the water to be treated is introduced into the electrodeionization apparatus it is possible to remove the hardness components equal. しかしながら、Na型に再生された強酸性陽イオン交換樹脂によれば、電気式脱イオン装置に導入する被処理水に対し、硬度成分であるCa 2+やMg 2+等のイオンのリーク量を0.05ppm以下に到達させることが困難である。 However, according to a strongly acidic cation exchange resin regenerated to Na type, with respect to the treatment water to be introduced into the electrodeionization device, the leakage amount of ions Ca 2+ and Mg 2+ and the like are hardness components it is difficult to reach 0.05ppm or less.
ただし、前述したとおり、H型やNa型に再生された強酸性陽イオン交換樹脂を適用した場合にも、電気式脱イオン装置に導入する被処理水からCa 2+ やMg 2+ 等の硬度成分を除去することができるから、ランニングコストをさほど問題としない場合やイオンの多少のリークが許容される場合には、強酸性陽イオン交換樹脂を使用することも可能である。 However, as described above, in the case of applying the H type and Na type regenerated strong acid cation exchange resins, from treatment water to be introduced into the electrodeionization apparatus Ca 2+ and Mg 2+ and the like hardness since it is possible to remove the component, if the slight leakage when and ions that do not much of a problem running costs are acceptable, it is also possible to use a strongly acidic cation exchange resin.
【0010】 [0010]
さらに、弱酸性陽イオン樹脂は、上述したように、Ca 2+やMg 2+等の硬度成分に対して選択性が大きく、逆に、Na +等の1価のイオンに対する選択性が小さいことから、弱酸性陽イオン樹脂の再生頻度の高さに起因する脱塩装置のランニングコストの上昇を抑制でき、また、電気式脱イオン装置に導入する被処理水に対し、硬度成分であるCa 2+やMg 2+等のイオンのリーク量を0.05ppm以下に到達させることができるが、さらに、化学当量的に僅かに過剰の再生レベルにより容易に再生することが可能であることから、再生コストを安価にすることができるという利点をも有している。 Moreover, weakly acidic cation resin, as described above, is largely selective for the hardness components such as Ca 2+ and Mg 2+, conversely, that selectivity for monovalent ions such as Na + small from, Ca 2 can suppress the running cost increase of the desalination device due to the height of the regeneration frequency of the weakly acidic cation resin, also with respect to the treatment water to be introduced into the electrodeionization device, a hardness components Although + and the leakage amount of ions Mg 2+, etc. can reach below 0.05 ppm, further, since it is possible to reproduce easily by chemical equivalent quantitatively slight excess of a reproduction level, reproduction also it has the advantage that it can be inexpensive cost. なお、弱酸性陽イオン樹脂としては、非再生型の樹脂は勿論のこと、HClにより再生されたH型の弱酸性陽イオン樹脂およびHClにより再生された後、NaOHにより再生されたNa型の弱酸性陽イオン樹脂のいずれをも用いることが可能である。 As the weak acid cation resin, non-regenerative type resins, of course, after being regenerated by a weakly acidic cation resin and HCl in H-type reproduced by HCl, the Na-type reproduced by NaOH weak any acidic cation resin can be used also.
【0011】 [0011]
本発明において、弱酸性陽イオン交換樹脂を充填したイオン交換手段としては、上記弱酸性陽イオン樹脂が充填され、被処理水中より、硬度成分であるCa 2+やMg 2+等のイオンを除去するように構成されたものであれば特に限定されるものではなく、例えば、再生型または非再生型の単床式イオン交換装置を用いることができる。 In the present invention, the ion exchange means filled with weakly acidic cation exchange resin, the weakly acidic cation resin is filled, removed from the water to be treated, the ions of Ca 2+ and Mg 2+ and the like are hardness components as long as it is configured to not particularly limited, for example, it can be used regenerative or non-regenerative type single bed ion exchange apparatus. なお、イオン交換手段に充填する弱酸性陽イオン樹脂としては、新品もしくはそれに類する破砕が無く、イオン交換性能が高く、また溶出の無いものが望ましい。 As the weak acid cation resin to be filled in the ion-exchange unit, there is no crushing similar new or to, high ion exchange performance, also having no dissolution is desirable.
【0012】 [0012]
また、イオン交換手段の後段に配置された電気式脱イオン装置としては、上述したように、アニオン交換膜およびカチオン交換膜で形成される間隙にアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを充填して脱塩室とし、該脱塩室内に被処理水を通過させ、アニオン交換膜およびカチオン交換膜を介して、被処理水の流れに対し垂直となる方向に直流電流を作用させて、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の外側に流れている濃縮水中に、被処理水に含まれているイオンを電気的に排除しながら脱イオン水を生成する構成をとるものであれば、いずれの装置を適用してもよい。 As the electrodeionization apparatus which is arranged downstream of the ion exchange unit, as described above, the gap formed by the anion exchange membrane and cation exchange membrane filled with an anion exchange resin and a cation exchange resin removed and salts chamber, passed through a water to be treated desalting compartment through the anion exchange membrane and a cation exchange membrane, by applying a direct current to a direction perpendicular to the flow of the water to be treated, an anion exchange membrane and the concentrate water flowing outside the cation exchange membrane, as long as a configuration for generating the deionized water while electrically eliminating ions contained in the water to be treated, by applying any of the devices it may be.
【0013】 [0013]
さらに、本発明においては、イオン交換手段の前段に、さらに逆浸透膜装置を配置している。 Further, in the present invention, in front of the ion-exchange means are arranged to reverse osmosis unit further. 逆浸透膜装置は、被処理水より、硬度成分であるCa 2+やMg 2+等のイオン状物質、溶存有機物、微粒子および生菌等の大部分を除去することが可能であることから、後段に配置したイオン交換手段および電気式脱イオン装置への負荷を低減でき、該イオン交換手段および電気式脱イオン装置に対し、その機能を十分に発揮させることができる。 The reverse osmosis membrane device, since from the water to be treated, ions matter Ca 2+ and Mg 2+ and the like are hardness components, dissolved organic matter, it is possible to remove most of such particles and viable bacteria, can reduce the load on the ion-exchange means and electrodeionization apparatus disposed downstream, with respect to the ion exchange unit and electrodeionization apparatus, it is possible to sufficiently exhibit its function. 逆浸透膜装置に使用される逆浸透膜としては、例えば酢酸セルロース、脂肪族ポリアミド系あるいは芳香族ポリアミド系またはこれらの複合系からなる各種有機高分子膜あるいはセラミック膜等が使用でき、低圧または中圧逆浸透膜のいずれも適用することができるが、透過流速の向上に伴う低圧操作が可能なことから、低圧逆浸透膜を適用することが好ましい。 The reverse osmosis membrane used in the reverse osmosis unit, for example, can be used as cellulose acetate, aliphatic polyamide or aromatic polyamide or various organic polymer film or a ceramic film or the like made of these composite systems, low or medium any of 圧逆 osmosis membrane can be applied, because it can be a low-pressure operation involving the improvement of permeation rate, it is preferable to apply a low pressure reverse osmosis membrane. また、膜モジュールの形式としては、中空糸型モジュール、管状型モジュール、スパイラル型モジュールあるいは平膜型モジュールが適用でき、特にこれらに限定はされないが、単位容積あたりの膜面積が大きくとれるスパイラル型モジュールがより好ましい。 As the form of the membrane module, hollow fiber module, a tubular type module can be applied spiral type module or a flat membrane module, but not particularly limited to, spiral module membrane area per unit volume, can be increased It is more preferable. なお、逆浸透膜装置における被処理水の濃縮度は、被処理水中に含まれる例えばシリカ、炭酸カルシウム等の難溶性物質が濃縮により析出しないように、被処理水中に含まれる難溶性物質の濃度、被処理水の温度およびpH等から難溶性物質の飽和溶解度に基づいて適宜決定される。 Incidentally, enrichment of the water to be treated in a reverse osmosis membrane device, as for example, silica contained in the water to be treated, is poorly soluble substances such as calcium carbonate does not precipitate by concentration, the concentration of sparingly soluble substances contained in the water to be treated It is appropriately determined based on the temperature and pH and the like of the water to be treated to the saturation solubility of the poorly soluble substance. なお、本発明においては、逆浸透膜装置とイオン交換手段、およびイオン交換手段と電気式脱イオン装置との間に、必要に応じて他の機器を配置するようにしてもよい。 In the present invention, reverse osmosis membrane device and the ion-exchange unit, and between the ion-exchange means and the electrodeionization apparatus, may be disposed other devices as necessary. また、本発明は、市水、工業用水および河川水等を原水とした脱塩工程に適用できるのはもちろん、各種の酸や塩を含有する工業排水と前記原水との合併脱塩工程にも適用できることはいうまでもない。 Further, the present invention is tap water, of course the industrial water and river water, etc. can be applied to the desalting step was raw water, to the merger step of desalting the raw Metropolitan industrial wastewater containing various acids and salts it is needless to say that can be applied.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail. なお、各図面において、同一の構成には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。 In the drawings, the same reference numerals are given to the same configuration, a detailed description thereof will be omitted. また、本発明は、その要旨を逸脱しないならば、本発明に限定されるものではない。 Further, the present invention, if not departing from the gist thereof, is not limited to the present invention.
【0015】 [0015]
(実施例1および比較例1) (Example 1 and Comparative Example 1)
図1は、実施例1および比較例1に用いた脱塩装置の構成を示した図である。 Figure 1 is a diagram showing a configuration of a desalination apparatus used in Example 1 and Comparative Example 1.
図1において、符号1は逆浸透膜装置(HYDRANAUTICS社、 8040-LSY-CPA2)、符号2はイオン交換装置であって、弱酸性陽イオン交換樹脂としてデュオライトC-476(ローム&ハース社)を 900リットル使用し、予め再生してH型に変換した後に充填したものである。 In Figure 1, reference numeral 1 is the reverse osmosis unit (Hydranautics Inc., 8040-LSY-CPA2), reference numeral 2 is an ion exchange device, Duolite C-476 as a weakly acidic cation exchange resin (Rohm & Haas) the use 900 liters is obtained by filling after conversion to H-type by reproducing advance. なお、イオン交換装置2のイオン交換容量は4.Oeq/l-Resinである。 The ion exchange capacity of the ion exchange device 2 is 4.Oeq / l-Resin. また、符号3および符号4は電気式脱イオン装置(IONICS社、EDI-50、処理水量11.4m 3 /h 、水回収率95%)であり、脱イオン操作は、3.5 〜5.0 アンペアの直流電流を被処理水に作用させることにより実施された。 Further, reference numeral 3 and code 4 is an electric deionization apparatus (IONICS Co., EDI-50, treated water 11.4 m 3 / h, 95% water recovery), deionized operation, 3.5 to 5.0 amps of direct current the was performed by the action to the water to be treated. ここで、経路Aは実施例1における通水経路を示し、また、経路Bはイオン交換装置2をバイパスして、逆浸透膜装置1により生成した処理水を電気式脱イオン装置4に導入した比較例1における通水経路を示している。 Here, path A illustrates the water flow path in the first embodiment, also, the path B while bypassing the ion exchanger 2, was introduced treated water produced by the reverse osmosis membrane apparatus 1 in electrodeionization apparatus 4 It shows the water flow path in Comparative example 1.
【0016】 [0016]
実施例1および比較例1では、図1に示した脱塩装置により、各機器のメンテナンス時を除く24時間の連続連転を行って厚木市水に対して脱塩処理を実施した。 In Example 1 and Comparative Example 1, the desalination apparatus shown in FIG. 1, was carried desalted against Atsugi water subjected to continuous communication rotation of 24 hours excluding the time of maintenance of the devices. ただし、電気式脱イオン装置3および4において処理された処理水の導電率が0.2 μS/cmを越えた時点で電気式脱イオン装置3および4に強酸溶液を通液し、電気式脱イオン装置3および4の内部に装備されたイオン交換膜の洗浄を行った。 However, electrodeionization apparatus 3 and a strong acid solution to electrodeionization apparatus 3 and 4 when the conductivity of the treated treated water exceeds 0.2 [mu] S / cm at 4 was passed through, electrodeionization device 3 and 4 of the cleaning equipment ion exchange membrane therein was carried out. また、イオン交換装置2において処理された処理水の硬度(CaCO 3に換算した値)が0.05 ppmを越えた時点で、イオン交換装置2に充填された弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を実施した。 The hardness of the treated water treated in an ion exchange device 2 (value converted to CaCO 3) is at the time of exceeding the 0.05 ppm, was performed playback of the weakly acidic cation exchange resin filling the ion exchange unit 2 . そして、運転開始後 200日を経過した時点で、電気式脱イオン装置3および4をそれぞれ解体し、電気式脱イオン装置3および4に装備された各イオン交換膜に生じたピンホールを確認して平均値を算出した。 Then, at the time of the lapse of 200 days after the start of operation, electrodeionization apparatus 3 and 4 were disassembled, respectively, to confirm the electric pinholes generated in the ion-exchange membrane that is provided on deionizer 3 and 4 to calculate the average value each. ここで、実施例1および比較例1の各ポイント(逆浸透膜装置1の出口、イオン交換装置2の出口および電気式脱イオン装置3および4の出口)における水質および運転条件を表1および表2に示し、また、実施例1および比較例1において確認されたピンホールの平均値を表3に示す。 Here, each point (reverse osmosis membrane apparatus 1 of the outlet, the outlet of the outlet of ion exchanger 2 and electrodeionization apparatus 3 and 4) of Example 1 and Comparative Example 1 Tables 1 and water quality and operating conditions in the 2 shows, also shows the average value of pinholes was confirmed in example 1 and Comparative example 1 in Table 3.
【0017】 [0017]
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
【表3】 [Table 3]
表3から明らかなように、実施例1において確認されたピンホールの平均値は、アニオン交換膜およびカチオン交換膜のいずれにおいても、比較例1において確認されたピンホールの平均値と比較して大きく減少していることが認められた。 As apparent from Table 3, the average value of pinholes was confirmed in Example 1, in any of the anion exchange membrane and cation exchange membranes are also compared to the average of the pinhole was confirmed in Comparative Example 1 it has been found that is greatly reduced. 特に、アニオン交換膜に対し、比較例1において確認されたピンホールの平均値は使用以前(新品時)の90倍にも達していたが、実施例1において確認されたピンホールの平均値は使用以前(新品時)の約4倍程度と、比較例1に比べ大きく抑制されていた。 In particular, with respect to the anion-exchange membrane, the average value of pinholes was confirmed in Comparative Example 1 had reached to 90 times the previously used (when new), the average value of pinholes was confirmed in Example 1 and about 4 times that of previously used (when new), were greatly suppressed compared with Comparative example 1.
【0018】 [0018]
したがって、電気式脱イオン装置3の前段にイオン交換装置2を設置した実施例1の脱塩装置では、イオン交換装置2をバイパスした比較例1の脱塩装置に比べて、電気式脱イオン装置3に配備されたイオン交換膜の劣化が防止されていることが確認された。 Therefore, in the demineralizer of the first embodiment in front of the electrodeionization apparatus 3 installed an ion exchange device 2, as compared with desalination device of Comparative Example 1 in which bypass the ion exchange unit 2, electrodeionization device it was confirmed that degradation of the ion exchange membrane deployed to 3 is prevented. また、実施例1の脱塩装置においては、電気式脱イオン装置3において処理された処理水の導電率が0.2 μS/cmを越えるに要した日数が、比較例1の脱塩装置と比べて大きく延長されたために、電気式脱イオン装置4と比べ電気式脱イオン装置3のメンテナンスが大きく省力化され、脱塩装置のランニングコストを抑制することができた。 Further, in the demineralizer of the first embodiment, the number of days the treated process water conductivity in the electrodeionization apparatus 3 is required to exceed 0.2 [mu] S / cm, compared with desalination device of Comparative Example 1 because of a large extended maintenance of electrodeionization apparatus 3 compared to electrodeionization device 4 is large labor saving, it was possible to suppress the running cost of the desalination apparatus.
【0019】 [0019]
(実施例2および比較例2) (Example 2 and Comparative Example 2)
図2は、実施例2および比較例2に用いた脱塩装置の構成を示した図である。 Figure 2 is a diagram showing a configuration of a desalination apparatus used in Example 2 and Comparative Example 2.
図2に示したように、実施例2においては、経路Cにより実施例1と同様の経路をたどって地下水に対する脱塩工程が実施されるように構成されている。 As shown in FIG. 2, in Example 2, the desalting step is configured to be performed with respect to groundwater following the same path as in Example 1 by path C. 一方、比較例2においては、電気式脱イオン装置4の前段に弱酸性陽イオン交換樹脂を充填したイオン交換装置6を配置し、経路Dにより地下水が逆浸透膜装置1をバイパスしてイオン交換装置6に導入されるように構成されている。 On the other hand, in Comparative Example 2, the ion exchange device 6 packed with a weakly acidic cation exchange resin in front of the electrodeionization apparatus 4 arranged, ion-exchanged groundwater by route D can bypass the reverse osmosis membrane apparatus 1 It is configured to be introduced to the apparatus 6. なお、イオン交換装置5および6は、弱酸性陽イオン交換樹脂としてデュオライト C-476(ローム&ハース社)を 900リットル使用し、予め再生してNa型に変換した後に充填したものである。 The ion exchange apparatus 5 and 6, Duolite C-476 as a weakly acidic cation exchange resin (Rohm & Haas) using 900 liters is obtained by filling after conversion to Na-type playing beforehand. なお、イオン交換装置5および6のイオン交換容量は4.Oeq/l-Resinである。 The ion exchange capacity of the ion exchanger 5 and 6 are 4.Oeq / l-Resin.
【0020】 [0020]
実施例2および比較例2では、図2に示した脱塩装置により、各機器のメンテナンス時を除く24時間の連続連転を行って地下水に対し脱塩処理を実施した。 In Example 2 and Comparative Example 2, the desalination apparatus shown in FIG. 2, was carried desalted against groundwater performing continuous communication rotation of 24 hours excluding the time of maintenance of the devices. ただし、実施例2においては電気式脱イオン装置3において処理された処理水の導電率が0.2 μS/cmを越えた時点で、比較例2においては電気式脱イオン装置4において処理された処理水の導電率が5.0 μS/cmを越えた時点で電気式脱イオン装置3および4に強酸溶液を通液し、電気式脱イオン装置3および4の内部に装備されたイオン交換膜の洗浄を行った。 However, at the time in the second embodiment in which the conductivity of the treated water treated in the electrodeionization apparatus 3 exceeds 0.2 [mu] S / cm, treated water treated in the electrodeionization apparatus 4 in Comparative Example 2 performing the conductivity passed through a strong acid solution at the time of exceeding the 5.0 [mu] S / cm to electrodeionization apparatus 3 and 4, the cleaning equipment ion exchange membrane in the interior of the electrodeionization apparatus 3 and 4 It was. また、実施例2においてはイオン交換装置5において処理された処理水の硬度(CaCO 3に換算した値)が0.05 ppmを越えた時点で、比較例2においてはイオン交換装置6において処理された処理水の硬度(CaCO 3に換算した値)が2.0 ppm を越えた時点で、イオン交換装置5および6に充填された弱酸性陽イオン交換樹脂の再生を実施した。 In Example 2 When the hardness of the treated water treated in an ion exchange device 5 (value converted to CaCO 3) exceeds 0.05 ppm, in Comparative Example 2 was treated in an ion exchange device 6 processing when the water hardness (value converted to CaCO 3) exceeds 2.0 ppm, it was performed playback of filled in the ion-exchange apparatus 5 and 6 weakly acidic cation exchange resin. そして、運転開始後 180日を経過した時点で、電気式脱イオン装置3および4をそれぞれ解体し、電気式脱イオン装置3および4に装備された各イオン交換膜に生じたピンホールを確認して平均値を算出した。 Then, at the time of 180 days after the start of operation, electrodeionization apparatus 3 and 4 were disassembled, respectively, to confirm the electric pinholes generated in the ion-exchange membrane that is provided on deionizer 3 and 4 to calculate the average value each.
【0021】 [0021]
ここで、実施例2および比較例2の各ポイント(逆浸透膜装置1の出口、イオン交換装置6の入口、イオン交換装置5および6の出口、および電気式脱イオン装置3および4の出口)における水質および運転条件を表4および表5に示し、また、実施例2および比較例2において確認されたピンホールの平均値を表6に示す。 Here, each point in the Example 2 and Comparative Example 2 (reverse osmosis membrane apparatus 1 of the outlet, the inlet of the ion exchanger 6, the outlet of the ion exchanger 5 and 6, and electrical outlets for deionization device 3 and 4) water and operating conditions in the shown in Table 4 and Table 5 also shows the average value of pinholes was confirmed in example 2 and Comparative example 2 in Table 6.
【0022】 [0022]
【表4】 [Table 4]
【表5】 [Table 5]
【表6】 [Table 6]
表6から明らかなように、実施例2において確認されたピンホールの平均値は、アニオン交換膜およびカチオン交換膜のいずれにおいても、比較例2において確認されたピンホールの平均値と比較して大きく減少していることが認められた。 As apparent from Table 6, the average value of pinholes was confirmed in Example 2, in any of the anion exchange membrane and cation exchange membranes are also compared to the average of the pinhole was confirmed in Comparative Example 2 it has been found that is greatly reduced. 特に、アニオン交換膜に対し、比較例2において確認されたピンホールの平均値は使用以前(新品時)の120倍にも達していたが、実施例1において確認されたピンホールの平均値は使用以前(新品時)の約5倍程度と、比較例2に比べ大きく抑制されていた。 In particular, with respect to the anion-exchange membrane, the average value of pinholes was confirmed in Comparative Example 2 had reached to 120 times the previously used (when new), the average value of pinholes was confirmed in Example 1 and about 5 times that of previously used (when new), were greatly suppressed compared with Comparative example 2.
【0023】 [0023]
したがって、イオン交換装置2の前段に逆浸透膜装置1を設置した実施例2の脱塩装置では、逆浸透膜装置1をバイパスした比較例2の脱塩装置に比べて、電気式脱イオン装置3に配備されたイオン交換膜の劣化が防止されていることが確認された。 Therefore, in desalination apparatus of Embodiment 2 is installed a reverse osmosis membrane apparatus 1 in front of the ion exchange device 2, as compared with desalination device of Comparative Example 2 in which bypass the reverse osmosis membrane apparatus 1, electrodeionization apparatus it was confirmed that degradation of the ion exchange membrane deployed to 3 is prevented. また、実施例2の脱塩装置においては、電気式脱イオン装置3において処理された処理水の導電率が0.2 μS/cmを越えるに要した日数が、比較例2の脱塩装置において電気式脱イオン装置4により処理された処理水の導電率が5.0 μS/cmを越えるに要した日数と比べて大きく延長されたために、電気式脱イオン装置4と比べて電気式脱イオン装置3のメンテナンスが大きく省力化され、脱塩装置のランニングコストを抑制することができた。 Further, in the demineralizer of the second embodiment, the number of days the treated process water conductivity in the electrodeionization apparatus 3 is required to exceed 0.2 [mu] S / cm are electrical in deionization device of Comparative Example 2 for the conductivity of the treated water treated by deionization unit 4 is extended significantly in comparison with the number of days required for exceeds 5.0 [mu] S / cm, the maintenance of the electrical deionization apparatus 3 as compared with the electrodeionization apparatus 4 is large labor saving, it was possible to suppress the running cost of the desalination apparatus.
【0024】 [0024]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上、詳述したように、本発明による脱塩装置によれば、電気式脱イオン装置の前段に陽イオン交換樹脂を充填したイオン交換手段を配置したことにより、逆浸透膜装置において除去できなかった硬度成分であるCa 2+やMg 2+等の微量なイオンがほぼ除去された被処理水が電気式脱イオン装置に導入されるので、電気式脱イオン装置に装備されたイオン交換膜におけるスケールの発生をほぼ確実に防止することが可能となる。 As described above in detail, according to the demineralizer according to the present invention, in front of the electrodeionization apparatus by disposing the ion exchange unit packed with a cation exchange resin, it can not be removed in the reverse osmosis unit since the water to be treated traces of ions of Ca 2+ and Mg 2+ and the like are hardness components are substantially removed to is introduced into electrodeionization device, in equipped with ion exchange membranes in the electrodeionization apparatus it is possible to substantially reliably prevent the occurrence of scale. したがって、電気式脱イオン装置におけるイオン交換膜の劣化をほぼ防止し、電気式脱イオン装置のメンテナンスの省力化およびランニングコストを抑制した脱塩装置を提供することができる。 Therefore, it is possible to substantially prevent deterioration of ion exchange membranes in the electrodeionization apparatus, to provide a desalination apparatus that suppresses labor saving and running costs of the maintenance of the electrodeionization apparatus.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】実施例1および比較例1に用いた脱塩装置の構成を示した図である。 1 is a diagram showing a configuration of a desalination apparatus used in Example 1 and Comparative Example 1.
【図2】実施例2および比較例2に用いた脱塩装置の構成を示した図である。 2 is a diagram showing a configuration of a desalination apparatus used in Example 2 and Comparative Example 2.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1……逆浸透膜装置 2……イオン交換装置3、4……電気式脱イオン装置5、6……イオン交換装置 1 ...... reverse osmosis unit 2 ...... ion exchanger 3,4 ...... electrodeionization devices 5 ...... ion exchanger

Claims (2)

  1. 逆浸透膜装置と、前記逆浸透膜装置の後段に配置され、陽イオン交換樹脂を充填したイオン交換手段と、前記イオン交換手段の後段に配置された電気式脱イオン装置と、を具備したことを特徴とする脱塩装置。 A reverse osmosis unit, disposed downstream of said reverse osmosis unit, equipped with ion-exchange means packed with a cation exchange resin, the electrodeionization device arranged downstream of said ion exchange means, the desalting and wherein the.
  2. 陽イオン交換樹脂が、弱酸性陽イオン交換樹脂であることを特徴とする請求項1記載の脱塩装置。 Cation exchange resin, desalting apparatus according to claim 1, wherein the weakly acidic cation exchange resin.
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