JP6916625B2 - 水処理システム及びその運転方法並びに保護装置 - Google Patents
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Description
保護装置20に設けられる充填材21に関し、種々の充填材について空間速度SVに対する酸化剤除去能力の比較を行った。図1に示す水処理システムにおいて電気式脱イオン水製造装置10を取り除き、被処理水がポンプ15を介して保護装置20に供給されるようにした。被処理水として、遊離塩素濃度が0.5〜0.6mg/Lの水を使用し、保護装置20内の充填材21の種類と空間速度とを変えながら、保護装置20から排出される被処理水の塩素濃度を測定し、被処理水における塩素濃度の低減の度合いから酸化剤除去率を求めた。充填材としては、
[1−1]ゲル型の強塩基性アニオン交換樹脂(AER)、商品名:アンバーライト(登録商標)IRA402BL、
[1−2]ゲル型の強酸性カチオン交換樹脂(CER)、商品名:アンバーライト(登録商標)IR120B、
[1−3]混床のイオン交換樹脂として、ゲル型の強塩基性アニオン交換樹脂、商品名:アンバーライト(登録商標)IRA402BLとゲル型の強酸性カチオン交換樹脂、商品名:アンバーライト(登録商標)IR120Bとを容積比で1:1で混合したもの、
[1−4]MR型の強塩基性アニオン交換樹脂、商品名:アンバーライト(登録商標)IRA904、
[1−5]MR型の弱塩基性アニオン交換樹脂、商品名:アンバーライト(登録商標)XE583、
[1−6]ゲル型の弱塩基性アニオン交換樹脂、商品名:アンバーライト(登録商標)IRA67、及び、
[1−7]ヤシ殻を原料とする活性炭
を用いた。[1−1]〜[1−6]に示すイオン交換樹脂は、いずれもダウ・ケミカル社製のものである。結果を図5に示す。図においてゲル型を「(GEL)」と表記し、マクロポーラス型を「(MR)」と表記している。図から、弱塩基性アニオン交換樹脂は、活性炭よりも高い酸化剤除去能率を有し、しかもその高い酸化剤除去能力を空間速度が大きい領域でも維持することが分かる。
実施例1と同じ装置を使用し、被処理水を長時間通水したときの酸化剤除去能力の時間変化を調べた。充填材として、
[2−1]実施例1の[1−5]で用いたMR型の弱塩基性アニオン交換樹脂、
[2−2]実施例1の[1−6]で用いたゲル型の弱塩基性アニオン交換樹脂、及び
[2−3]ヤシ殻を原料とする活性炭
を用い、空間速度を1000h-1としてそれぞれの充填材に約10日間、被処理水を通水した。被処理水としては、遊離塩素濃度が0.5〜0.6mg/Lの水を使用し、実施例1と同様の方法で酸化剤除去率を求めた。結果を図6に示す。弱塩基性アニオン交換樹脂は10日間(すなわち240時間)を超えても50%以上の酸化剤除去率を示すことが分かった。通水初期の酸化剤除去率はゲル型の弱塩基性アニオン交換樹脂の方が高いものの、マクロポアを有するMR型の弱塩基性アニオン交換樹脂の方が長期にわたって高い酸化剤除去率を示すことも分かった。保護装置20としては長期にわたって高い酸化剤除去率を有することが好ましいから、保護装置20に用いる弱塩基性アニオン交換樹脂としては、マクロポアを有するMR型の方がより好ましいことが分かる。
前段に弱塩基性アニオン交換樹脂21aを備え後段に強酸性カチオン交換樹脂21cを備える図4(a)に示す保護装置20を作成し、イオン交換樹脂としての総体積は通水中一定であるという条件の下で、弱塩基性アニオン交換樹脂21aの容積VAと強酸性カチオン交換樹脂21cの容積VCとの比率を変え、被処理水を流しながら、保護装置20の入口、弱塩基性アニオン交換樹脂21aの出口及び強酸性カチオン交換樹脂21cの出口(すなわち保護装置20の出口)の各々の位置でのTOC濃度を測定した。TOC濃度の測定値から、保護装置20の入口でのTOC濃度を100%として各出口でのTOCの増減比率を求めた。被処理水としては、遊離塩素濃度が0.5〜0.6mg/Lである水を使用し、被処理水の流量は、弱塩基性アニオン交換樹脂21aの容積を基準とする空間体積が1000h-1となるようにした。弱塩基性アニオン交換樹脂21aとしては実施例1での[1−6]と同じものを使用し、強酸性カチオン交換樹脂21cとしては実施例1での[1−2]と同じものを用いた。結果を表1に示す。
15 ポンプ
20 保護装置
21 充填剤
21a 弱塩基性アニオン交換樹脂(AER)
21c 強酸性カチオン交換樹脂(CER)
22 容器
23 圧力計
30 逆浸透膜装置(RO)
Claims (12)
- 逆浸透膜と電気式脱イオン水製造装置とを含む水処理システムにおいて、
前記逆浸透膜を透過した被処理水が供給されて前記被処理水中の酸化剤を除去する充填材を備える保護装置と、
前記充填材に前記被処理水を通水するときの空間速度が500h-1以上であるように前記保護装置に対して前記被処理水を供給する供給手段と、
を有し、
前記充填材を通過した被処理水が前記電気式脱イオン水製造装置に供給されることを特徴とする、水処理システム。 - 逆浸透膜と電気式脱イオン水製造装置とを含む水処理システムにおいて、
前記逆浸透膜を透過した被処理水が供給されて前記被処理水中の酸化剤を除去する充填材を備える保護装置を有し、
前記充填材を通過した被処理水が前記電気式脱イオン水製造装置に供給され、
前記充填材は少なくとも弱塩基性アニオン交換樹脂を含むことを特徴とする、水処理システム。 - 前記弱塩基性アニオン交換樹脂は、マクロポアを有するマクロポーラス型の弱塩基性アニオン交換樹脂である、請求項2に記載の水処理システム。
- 前記保護装置は、前記充填材として、前記被処理水の流入側に配置された前記弱塩基性アニオン交換樹脂と前記被処理水の流出側に配置されたカチオン交換樹脂とを備える、請求項1または2に記載の水処理システム。
- 前記弱塩基性アニオン交換樹脂の容積をVAとし、強酸性カチオン交換樹脂の容積をVCとして、VA:VCが5:2から5:5の範囲内にある請求項4に記載の水処理システム。
- 前記保護装置の入口と出口との間の圧力を計測する圧力計をさらに備える、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の水処理システム。
- 電気式脱イオン水製造装置を備え、塩素を含む被処理水を処理する水処理システムの運転方法において、
被処理水中の酸化剤を除去する充填材に対して前記被処理水を通水し、前記充填材を通過したのちの前記被処理水を前記電気式脱イオン水製造装置に供給し、
前記充填材に前記被処理水を通水するときの空間速度を500h-1以上とすることを特徴とする、水処理システムの運転方法。 - 前記充填剤を通過した被処理水を逆浸透膜に供給し、前記逆浸透膜を透過した被処理水を前記脱イオン水製造装置に供給する、請求項7に記載の運転方法。
- 電気式脱イオン水製造装置を備え、塩素を含む被処理水を処理する水処理システムの運転方法において、
被処理水中の酸化剤を除去する充填材に対して前記被処理水を通水し、前記充填材を通過したのちの前記被処理水を前記電気式脱イオン水製造装置に供給し、
前記充填材は少なくとも弱塩基性アニオン交換樹脂を含むことを特徴とする、水処理システムの運転方法。 - 前記充填材の両側の圧力差を測定し、前記充填材の劣化の程度を判定することをさらに有する、請求項7乃至9のいずれか1項に記載の運転方法。
- 電気式脱イオン水製造装置の前段に取り外し可能に設けられる保護装置であって、
被処理水中の酸化剤を除去する充填材と、
前記充填材を格納するカートリッジ式の容器とを有し、
前記充填材に被処理水を通水するときの空間速度が500h-1以上であり、前記充填剤を通過した被処理水を前記電気式脱イオン水製造装置に供給するように構成されている保護装置。 - 前記充填材は少なくとも弱塩基性アニオン交換樹脂を含む、請求項11に記載の保護装置。
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