JP6730898B2 - 電気式脱イオン水製造装置およびその運転方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明の第1の実施形態に係る電気式脱イオン水製造装置の全体構成を説明する前に、図1を参照して、本実施形態の電気式脱イオン水製造装置の要部構成について説明する。図1は、本実施形態の電気式脱イオン水製造装置の要部構成を示す概略図である。なお、図示した構成は、あくまで一例であって、例えば、各室の構成(数、配置など)を変更したり、流路の構成を変更したりするなど、装置の使用目的や用途、要求性能に応じて適宜変更可能であることは言うまでもない。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る電気式脱イオン水製造装置の全体構成を示す概略図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。なお、本実施形態の電気式脱イオン水製造装置の要部構成は、図1に示したものと同様であり、図3では、図2と同様に、図1に示した要部構成の一部が省略または簡略化されている。
本実施例では、図2に示す電気式脱イオン水製造装置において濃縮室にポリプロピレン(PP)製のメッシュ部材(12メッシュ)を充填したものを用いて、1日に1回、10分間の殺菌工程を行いながら、採水工程を16ヶ月間行い、1ヶ月ごとに濃縮室の通水差圧(入口圧力と出口圧力との差)を測定した。被処理水として、導電率が9〜12μS/cm、水温が30〜35℃の透過水(一段RO透過水)を用い、処理流量(脱塩室に流入させる被処理水の流量)、濃縮水流量、および電極水流量を、それぞれ500L/h、125L/h、および20L/hとした。したがって、濃縮倍率、すなわち、処理流量と濃縮水流量との和を濃縮水流量で除した値は5倍である。運転電流(電極間に流す電流値)は、採水工程および殺菌工程共に、2.5Aとした。酸化性殺菌剤としては、次亜塩素酸ナトリウム溶液を用い、殺菌工程は、DPD法で測定したときの全塩素濃度が1mg/Lになるように次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入しながら、陽極と陰極との間に電流を流した状態で行った。
濃縮室にイオン交換樹脂(アニオン交換樹脂およびカチオン交換樹脂)を充填し、それに応じて濃縮室の寸法を変更した以外、実施例1と同様の条件で測定を行った。
殺菌工程時(実際には、工程終了後、系内で塩素が検出されなくなるまで)に陽極と陰極との間の通電を停止した以外、実施例2と同じ条件で測定を行った。
定期的に殺菌工程を行う代わりに、濃縮室の通水差圧が0.4MPaに到達した時点で以下に示す洗浄工程を行った以外、実施例1と同じ条件で測定を行った。
濃縮室の通水差圧が0.2MPaに到達した時点で上述した洗浄工程を行った以外、比較例1と同じ条件で測定を行った。
・陽極室:寸法160×280×8mm CER充填
・陰極室:寸法160×280×8mm AER充填
・脱塩室:寸法160×280×8mm(全室) AER/CER充填
・濃縮室:(実施例1)寸法160×280×1mm(全室) メッシュ部材
(実施例2,3)寸法160×280×8mm(全室) AER/CER充填
(比較例1,2)寸法160×280×1mm(全室) メッシュ部材
2 処理水タンク
3 殺菌剤注入手段
4 制御手段
10 電気式脱イオン水製造装置
11 陽極
12 陰極
13,14 三方バルブ
15 ポンプ
D 脱塩室
C1 陽極側濃縮室
C2 陰極側濃縮室
E1 陽極室
E2 陰極室
a1,a2 アニオン交換膜
c1,c2 カチオン交換膜
f1〜f8 流路
Claims (12)
- 陽極と陰極との間に位置し、前記陽極側のアニオン交換膜と前記陰極側のカチオン交換膜とで区画され、カチオン交換体とアニオン交換体との少なくとも一方が充填された脱塩室と、前記アニオン交換膜および前記カチオン交換膜を介して前記脱塩室の両側に配置された一対の濃縮室とを備えた電気式脱イオン水製造装置であって、
前記濃縮室に供給される濃縮水に酸化性殺菌剤を注入する殺菌剤注入手段と、
前記殺菌剤注入手段が前記酸化性殺菌剤を注入するタイミングを制御するとともに、該タイミングに応じて電気式脱イオン水製造装置の運転を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記酸化性殺菌剤の注入を実行している間、前記濃縮室を流出した前記濃縮水を外部に排出するか、または前記濃縮室の上流側に還流させながら、前記陽極と前記陰極との間に流す電流値を通常運転時よりも小さくするか、または前記陽極と前記陰極との間の通電を停止する、電気式脱イオン水製造装置。 - 前記一対の濃縮室には、それぞれイオン交換体が充填されている、請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記制御手段は、前記酸化性殺菌剤の注入を実行している間、被処理水を前記脱塩室に通水して得られた処理水を前記脱塩室に還流させて循環させるか、または前記処理水を外部に排出する、請求項1または2に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記制御手段は、前記酸化性殺菌剤の注入を定期的に一定時間実行する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記殺菌剤注入手段は、前記濃縮水中の前記酸化性殺菌剤の濃度が所定の濃度範囲になるように、前記濃縮水に前記酸化性殺菌剤を注入するように構成されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 前記酸化性殺菌剤は、DPD法で測定したときの前記濃縮水中の全塩素濃度が0.5〜2mg/Lの範囲にある、請求項5に記載の電気式脱イオン水製造装置。
- 陽極と陰極との間に位置し、前記陽極側のアニオン交換膜と前記陰極側のカチオン交換膜とで区画され、カチオン交換体とアニオン交換体との少なくとも一方が充填された脱塩室と、前記アニオン交換膜および前記カチオン交換膜を介して前記脱塩室の両側に配置された一対の濃縮室とを備えた電気式脱イオン水製造装置の運転方法であって、
前記濃縮室を流出した前記濃縮水を外部に排出するか、または前記濃縮室の上流側に還流させながら、かつ、前記陽極と前記陰極との間に流す電流値を通常運転時よりも小さくした状態、または前記陽極と前記陰極との間の通電を停止した状態で、前記濃縮室に供給される濃縮水に酸化性殺菌剤を注入する工程を含む、電気式脱イオン水製造装置の運転方法。 - 前記一対の濃縮室には、それぞれイオン交換体が充填されている、請求項7に記載の電気式脱イオン水製造装置の運転方法。
- 前記酸化性殺菌剤を注入する工程が、被処理水を前記脱塩室に通水して得られた処理水を前記脱塩室に還流させて循環させながら、または前記処理水を外部に排出しながら、前記酸化性殺菌剤を注入することを含む、請求項7または8記載の電気式脱イオン水製造装置の運転方法。
- 前記酸化性殺菌剤を注入する工程が、前記酸化性殺菌剤を定期的に一定時間注入することを含む、請求項7から9のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置の運転方法。
- 前記酸化性殺菌剤を注入する工程が、前記濃縮水中の前記酸化性殺菌剤の濃度が所定の濃度範囲になるように、前記濃縮水に前記酸化性殺菌剤を所定のタイミングで注入することを含む、請求項7から10のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置の運転方法。
- 前記酸化性殺菌剤を注入する工程が、DPD法で測定したときの前記濃縮水中の全塩素濃度が0.5〜2mg/Lの範囲にある前記酸化性殺菌剤を注入することを含む、請求項11に記載の電気式脱イオン水製造装置の運転方法。
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