JP5693396B2 - 電気式脱イオン水製造装置 - Google Patents
電気式脱イオン水製造装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5693396B2 JP5693396B2 JP2011137400A JP2011137400A JP5693396B2 JP 5693396 B2 JP5693396 B2 JP 5693396B2 JP 2011137400 A JP2011137400 A JP 2011137400A JP 2011137400 A JP2011137400 A JP 2011137400A JP 5693396 B2 JP5693396 B2 JP 5693396B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- concentration
- anion
- exchanger
- cation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 255
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 title claims description 75
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 title claims description 75
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 74
- 238000011033 desalting Methods 0.000 claims description 186
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 180
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 168
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 108
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 66
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims description 46
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 46
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 claims description 29
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 28
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 claims description 17
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 92
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 46
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 24
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 13
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 3
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 3
- 208000018459 dissociative disease Diseases 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Description
SiO2⇔Si(OH)4⇔Si(OH)3O-
上記のような平衡状態において各イオン種が全体に占める割合は、pHによって大きく変化する。pHが低い領域では炭酸やシリカの大部分はイオン化していない、つまり電荷を持たない状態でCO2、SiO2として存在している。
以下、図面を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の一例について説明する。
(実施形態2)
以下、図2を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の他例について説明する。もっとも、本実施形態に係る脱イオン水製造装置は、第2の濃縮室C2におけるイオン交換体の充填形態に関してのみ実施形態1に係る脱イオン水製造装置と異なる。そこで、実施形態1に係る脱イオン水製造装置と異なる構成についてのみ以下に説明し、共通する構成についての説明は適宜省略する。
(実施形態3)
以下、図面を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の他例について説明する。もっとも、本実施形態に係る脱イオン水製造装置は、陰極室と陽極室との間に複数の脱塩処理部が設けられている点を除いて、実施形態1に係る脱イオン水製造装置と共通の構成を有する。そこで、実施形態1に係る脱イオン水製造装置と異なる構成についてのみ以下に説明し、共通する構成についての説明は適宜省略する。
(実施形態4)
以下、図4を参照して、本発明の電気式脱イオン水製造装置の実施形態の他例について説明する。もっとも、本実施形態に係る脱イオン水製造装置は、第1の濃縮室C1および第2の濃縮室C2におけるイオン交換体の充填形態に関してのみ実施形態3に係る脱イオン水製造装置と異なる。そこで、実施形態3に係る脱イオン水製造装置と異なる構成についてのみ以下に説明し、共通する構成についての説明は適宜省略する。
(比較試験)
本発明の効果を確認すべく、実施形態1に係る脱イオン水製造装置、実施形態2に係る脱イオン水製造装置および図5に示す脱イオン水製造装置(比較例)を用意し、比較試験を行った。
・陽極室E2:寸法100×300×4mm CER充填
・第1小脱塩室D-1:寸法100×300×8mm AER充填
・第2小脱塩室D-2:寸法100×300×8mm AER/CER充填
・濃縮室:寸法100×300×4mm AER/CER充填
・脱塩室流量:50L/h・濃縮室流量:5L/h・電極室流量:10L/h
・電極室、脱塩室、濃縮室供給水:二段RO透過水5±1μS/cm
・印加電流値:1A
以上の条件の下で上記3つの脱イオン水製造装置をそれぞれ200時間連続運転し、その後の処理水の比抵抗を測定した。不純物を全く含まない水の理論的な比抵抗値は25℃において18.2MΩ・cmである。脱イオン水の水質は比抵抗値が18.2MΩ・cmに近づけば近づくほど、清浄であると評価できる。さらに、比抵抗値が18.2MΩ・cmよりも高ければ高いほど、水質はより清浄であると評価できる。測定結果を表1に示す。
E1 陰極室
E2 陽極室
C1 第1の濃縮室
C2 第2の濃縮室
C3 第3の濃縮室
D 脱塩室
D-1 第1小脱塩室
D-2 第2小脱塩室
D1 陰極側脱塩室
D1-1 陰極側第1小脱塩室
D1-2 陰極側第2小脱塩室
D2 陽極側脱塩室
D2-1 陽極側第1小脱塩室
D2-2 陽極側第2小脱塩室
a1〜a5 アニオン交換膜
c1〜c3 カチオン交換膜
U1〜U3、L1〜L2 流路
Claims (6)
- 対向する陰極と陽極との間に少なくとも1つの脱塩処理部が設けられた電気式脱イオン水製造装置であって、
前記脱塩処理部は、脱塩室と、該脱塩室の両隣に設けられた一対の濃縮室とから構成され、
前記脱塩室は、第1のアニオン交換膜によって、前記一対の濃縮室のうち前記陽極側に設けられた第1の濃縮室に第2のアニオン交換膜を介して隣接する第1小脱塩室と、前記一対の濃縮室のうち前記陰極側に設けられた第2の濃縮室にカチオン交換膜を介して隣接する第2小脱塩室とに仕切られ、
前記第1小脱塩室には、アニオン交換体が充填され、
前記第2小脱塩室には、被処理水が最後に通過するイオン交換体がアニオン交換体となる順序で、アニオン交換体とカチオン交換体とが充填され、
前記第1の濃縮室には、アニオン交換体とカチオン交換体のいずれか一方または双方が充填され、
前記第2の濃縮室には、アニオン交換体およびカチオン交換体が複床形態で充填され、
前記第2の濃縮室内のカチオン交換体層は、前記カチオン交換膜を介して、前記第2小脱塩室内の前記アニオン交換体と隣接しており、
前記第2の濃縮室内のアニオン交換体層は、前記カチオン交換膜を介して、前記第2小脱塩室内の前記カチオン交換体と隣接している、
電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第2の濃縮室内の前記アニオン交換体層と前記カチオン交換体層は、前記第2の濃縮室内における濃縮水の通水方向において隣接しており、かつ、前記カチオン交換層が前記通水方向前段に配置され、前記アニオン交換体層が前記通水方向後段に配置されている、請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記第2の濃縮室内には、複数のアニオン交換体層が形成されており、
第1のアニオン交換体層は、前記第2の濃縮室内における濃縮水の通水方向と交差する方向において前記カチオン交換体層と隣接しており、かつ、前記カチオン交換層が陽極側に配置され、前記第1のアニオン交換体層が陰極側に配置されており、
第2のアニオン交換体層は、前記第2の濃縮室内における濃縮水の通水方向において、前記第1のアニオン交換体層および前記カチオン交換体層と隣接している、請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第1小脱塩室には、アニオン交換体層が一層形成され、
前記第2小脱塩室には、被処理水が最後に通過するイオン交換体がアニオン交換体となる順序で、アニオン交換体層とカチオン交換体層とが少なくとも一層ずつ積層されている、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の電気式脱イオン水製造装置。 - 前記第2小脱塩室には、アニオン交換体層とカチオン交換体層とが交互に四層以上積層されている、請求項4に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記第2小脱塩室への被処理水の流入方向と、前記第2の濃縮室への濃縮水の流入方向とが逆向きとなるように流路が形成されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気式脱イオン水製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011137400A JP5693396B2 (ja) | 2011-06-21 | 2011-06-21 | 電気式脱イオン水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011137400A JP5693396B2 (ja) | 2011-06-21 | 2011-06-21 | 電気式脱イオン水製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013000721A JP2013000721A (ja) | 2013-01-07 |
JP5693396B2 true JP5693396B2 (ja) | 2015-04-01 |
Family
ID=47669864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011137400A Expired - Fee Related JP5693396B2 (ja) | 2011-06-21 | 2011-06-21 | 電気式脱イオン水製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5693396B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3729349B2 (ja) * | 2002-05-13 | 2005-12-21 | 株式会社荏原製作所 | 電気再生式脱塩装置 |
JP2009220060A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Japan Organo Co Ltd | 電気式脱イオン水製造装置およびその脱イオンユニット |
JP5136774B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2013-02-06 | 栗田工業株式会社 | 薬品精製用電気脱イオン装置を用いた薬品精製方法 |
JP5383310B2 (ja) * | 2009-05-13 | 2014-01-08 | オルガノ株式会社 | 脱イオンモジュール及び電気式脱イオン水製造装置 |
JP5295927B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2013-09-18 | オルガノ株式会社 | 電気式脱イオン水製造装置 |
-
2011
- 2011-06-21 JP JP2011137400A patent/JP5693396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013000721A (ja) | 2013-01-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5719842B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5295927B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5695926B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5145305B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5385457B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5489867B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP6105005B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置及び脱イオン水の製造方法 | |
JP2012239965A (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5114307B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5379025B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
KR20180052765A (ko) | 수처리 장치 및 수처리 방법 | |
JP2009208046A (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5661930B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5693396B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5415966B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置および脱イオン水製造方法 | |
JP2011121027A (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5689031B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5689032B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP5719707B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 | |
JP6034736B2 (ja) | 電気式脱イオン水製造装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140206 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140418 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5693396 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |