JP7176586B2 - 電気脱イオン装置の制御方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の一実施形態による電気脱イオン装置1の制御方法を実施可能な超純水製造装置Aを示す図である。図1に示すように、超純水製造装置Aは、前処理装置2、電気脱イオン装置1(図1中はCDIと表記)を含む一次純水製造装置3、及び二次純水製造装置(サブシステム)4といった3段の装置で構成されている。このような超純水製造装置Aの前処理装置2では、原水Wの濾過、凝集沈殿、精密濾過膜などによる前処理が施され、主に懸濁物質が除去される。
本実施形態に係る電気脱イオン装置1の制御方法について以下説明する。
図5に示す電気脱イオン装置1の制御用の試験装置51を用いて実験を行った。この試験装置51は、電気脱イオン装置1に加え、給水流路52と、濃縮水流路53と、脱塩水(一次純水)流路54とを有する。そして、給水流路52には、電気脱イオン装置1への給水W1の流量を制御するための給水ポンプ55と、カルシウムイオン源である塩化カルシウム溶液タンク56を薬液ポンプ56Aを介して接続すると共に、導電率計57Aが設けられている。濃縮水流路53には、流量を任意の量に制御するためのコントロール弁59Bと流量計58Bが設けられ、更に導電率計57Bが接続されている。また、脱塩水流路54には、コントロール弁59Aと流量計58Aが設けられていると共に比抵抗計60が接続されている。なお、電気脱イオン装置1としては、図3及び図4に示す構成のものを採用した。
実施例1と同様の試験装置51を用いて、比較例1の試験を行った。当該試験装置51の稼働中に、電気脱イオン装置1から排出される濃縮水W5の流量を1.0L/minから0.7L/minへ瞬時に減少させた際に、電気脱イオン装置1へ供給される給水W1の流量も5.0L/minから3.5L/minへ瞬時に減少させた。この操作に起因する、濃縮水流路53を流れる濃縮水W5の電気伝導率(mS/m)の経時変化を、導電率計57Bを用いて測定した。結果を図7に示す。なお、その他の条件は実施例1と同様である。
実施例1と同様の試験装置51を用いて、比較例2の試験を行った。当該試験装置51の稼働中に、電気脱イオン装置1から排出される濃縮水W5の流量を一定値(1.0L/min)に保ちながら、電気脱イオン装置1へ供給される給水W1の流量を5.0L/minから3.5L/minへ瞬時に減少させた。この操作に起因する、濃縮水流路53を流れる濃縮水W5の電気伝導率(mS/m)の経時変化を、導電率計57Bを用いて測定した。結果を図8に示す。なお、その他の条件は実施例1と同様である。
実施例1と同様の試験装置51を用いて、比較例3の試験を行った。当該試験装置51の稼働中に、電気脱イオン装置1から排出される濃縮水W5の流量を10分ごとに1L/min、0.9L/min、0.8L/min、0.7L/minとなるように段階的に減少させた。同様に電気脱イオン装置1へ供給される給水W1の流量も10分ごとに5.0L/min、4.5L/min、4.0L/min、3.5L/minとなるように段階的に減少させた。この操作に起因する、濃縮水流路53を流れる濃縮水W5の電気伝導率(mS/m)の経時変化を、導電率計57Bを用いて測定した。結果を図9に示す。なお、その他の条件は実施例1と同様である。
図6~9から明らかなように、実施例1では操作に起因した濃縮水W5の電気伝導率の増加は見られなかったが、比較例1~3ではいずれも操作に起因した濃縮水W5の電気伝導率が上昇した。すなわち、実施例1の電気脱イオン装置1の制御方法によれば、電気伝導率の上昇を防止することができ、それによりスケールの発生を抑制することができる。一方で、比較例1~3の制御方法では、濃縮水W5の電気伝導率が上昇するため、スケールが発生する可能性が高まる。
1 電気脱イオン装置
2 前処理装置
3 一次純水製造装置
4 二次純水製造装置(サブシステム)
5 逆浸透膜装置
6 脱気膜装置
7 紫外線酸化装置
8 給水ポンプ
9 直流電源器
11 サブタンク
12 紫外線酸化装置
13 非再生型混床式イオン交換装置
14 限外濾過(UF)膜
15 ユースポイント
21 レベルスイッチ(水位計測手段)
22 脱塩水の流路
23、26 コントロール弁
24、27 流量計
25 濃縮水の流路
28 制御装置
31 陽極(電極)
32 陰極(電極)
33 アニオン交換膜
34 カチオン交換膜
35 濃縮室
36 脱塩室
51 試験装置
52 給水流路
53 濃縮水流路
54 脱塩水流路
55 給水ポンプ
56 塩化カルシウム溶液タンク、 56A 薬液ポンプ
57A、57B 導電率計
58A、58B 流量計
59A、59B コントロール弁
60 比抵抗計
W 原水
W1 前処理水(給水)
W2 一次純水(脱塩水)
W3 超純水(二次純水)
W4 被濃縮水
W5 濃縮水
Claims (3)
- 電気脱イオン装置の制御方法であって、
前記電気脱イオン装置から排出される濃縮水の流量を一定に保ちながら、前記電気脱イオン装置へ供給される給水の流量を複数回段階的に減少させ、
1段階あたりに減少させる前記給水の流量は、前記電気脱イオン装置における最大流量の10%以下の流量である、電気脱イオン装置の制御方法。 - 前記給水の流量を段階的に減少させる際の1段階あたりの時間は1~10分である、請求項1に記載の電気脱イオン装置の制御方法。
- 前記電気脱イオン装置へ供給される給水の流量を、PID制御により段階的に減少させる、請求項1又は2に記載の電気脱イオン装置の制御方法。
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