JP7347556B2 - 純水製造装置及び純水製造装置の運転方法 - Google Patents
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Description
図1は本実施形態の純水製造装置の運転方法を適用可能な超純水製造システムを示すフロー図であり、逆浸透膜装置5の処理水の導電率を測定する計測手段(図示せず)と、この計測手段の測定値に基づいて電気脱イオン装置8の脱塩室に供給する水量を制御する制御手段(図示せず)とを有する以外は、前述した従来例と同じであるので、その詳細な説明を省略する。この超純水製造システム1の純水製造装置としての一次純水製造装置3では、紫外線酸化装置6の処理水を電気脱イオン装置8に通水する。
図2において、電気脱イオン装置8は、電極(陽極21、陰極22)の間に複数のアニオン交換膜23及びカチオン交換膜24を交互に配列して脱塩室25と濃縮室26とを交互に形成し、両側に陽極室27と陰極室28を形成したものであり、脱塩室25にはイオン交換樹脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交換体等からなるイオン交換体(アニオン交換体及びカチオン交換体)が混合もしくは複層状に充填されている。また、濃縮室26と、陽極室27及び陰極室28にも、同様にイオン交換体が充填されている。
上述したような構成を有する一次純水製造装置3の運転方法について図1及び図2を参照して説明する。まず、原水Wを前処理装置2により前処理を施した前処理水W1を一次純水製造装置3に供給し、逆浸透膜(RO)装置5の給水に図示しないアルカリ添加手段からNaOH等のアルカリを注入してpH8.5以上とする。逆浸透膜(RO)装置5で塩類のほかイオン性、コロイド性のTOCを除去するとともに炭酸ガスをイオン化して除去する。そして、紫外線酸化装置6において残存する有機物を分解する。この紫外線酸化装置6で処理した被処理水W4を電気脱イオン装置8に通水して、UV酸化により分解した有機物に起因するイオン性の不純物を除去して、一次純水W2を製造する。
図3及び表1に示す構造の試験用の電気脱イオン装置に表2に示す通水条件で表3に示す給水(被処理水)を脱塩室25に通水し、電気脱イオン装置は定電流運転とした。そして、給水(被処理水)にNaOHを添加して、pH10.5とした後の処理水の抵抗率を測定した。結果を図4に示す。なお、給水の初期導電率は0.25mS/mであり、NaOHを添加後の給水の導電率は、6.8mS/mであった。
実施例1において、試験用の電気脱イオン装置として、図5に示すように被処理水W4を並行して、脱塩室25及び濃縮室26に供給する構造とした以外は同様にして、NaOHを添加後の処理水の抵抗率を測定した。結果を図6に示す。
図7に示す電気脱イオン装置の制御用の試験装置を用意した。この試験装置51は、超純水(UPW)流路52と、電気脱イオン装置53と、脱塩水流路54と、濃縮水流路55と、超純水(UPW)流路52の分岐管56とを有し、脱塩水流路54には、流量計58Aと比抵抗値計59がそれぞれ接続されている。また、濃縮水流路55には、流量計58Bと導電率計57Aとがそれぞれ接続されている。さらに、分岐管56には、流量計58Cと導電率計57Bとがそれぞれ接続されている。そして、超純水流路52にはシリカ(SiO2)源としてケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)溶液タンク61と、炭酸ナトリウ(NaHCO3)溶液タンク62と、ホウ素源として水酸化ホウ素(B(OH)3)溶液タンク63とがそれぞれ薬液ポンプ61A,62A,63Aを介して接続した構成を有する。なお、電気脱イオン装置53としては、IP-LXMX4-4(Evoqua社製)を用いて、濃縮室には脱塩室の処理水(脱塩水)を逆方向に通水する構成とした。
図9に示す電気脱イオン装置の制御用の試験装置を用意した。この試験装置51Aは、前述した実施例2の試験装置において、電気脱イオン装置53の脱塩室と濃縮室に給水を並行方向に供給する構造を有する以外、基本的に同じ構成を有する。
2 前処理装置
3 一次純水製造装置(純水製造装置)
4 サブシステム
5 逆浸透膜装置
6 紫外線酸化装置
7 給水ポンプ
8 電気脱イオン装置
10 サブタンク
11 供給ポンプ
12 紫外線酸化装置
13 非再生型混床式イオン交換装置
14 限外ろ過膜(UF膜)
15 ユースポイント
21 陽極(電極)
22 陰極(電極)
23 アニオン交換膜
24 カチオン交換膜
25 脱塩室
26 濃縮室
27 陽極室
28 陰極室
W 原水
W1 前処理水
W2 一次純水(純水)
W3 超純水
W4 被処理水
W5 脱塩水
W6 濃縮水
W7 陽極排出水
W8 陰極排出水
Claims (6)
- 逆浸透膜装置と電気脱イオン装置とをこの順に備え、前記電気脱イオン装置の脱塩室にこの逆浸透膜装置の処理水を通水するとともに該脱塩室を通過した処理水の一部を前記脱塩室と逆方向に濃縮室に通水する純水製造装置であって、
前記逆浸透膜装置の処理水の導電率又は比抵抗値を測定する計測手段と、前記計測手段の測定値に基づいて前記電気脱イオン装置の脱塩室に供給する水量を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記計測手段の測定値に基づく逆浸透膜装置の処理水の導電率が0.3mS/m未満の場合の前記脱塩室への流量を100%とした場合に、該逆浸透膜装置の処理水の導電率が0.3mS/m以上となったら該脱塩室流量を50~100%未満に減少させるように制御する、純水製造装置。 - 前記逆浸透膜装置と前記電気脱イオン装置との間に紫外線酸化装置を有する、請求項1に記載の純水製造装置。
- 前記電気脱イオン装置が、前記脱塩室を通過した処理水の一部を該電気脱イオン装置の電極室に通水する、請求項1又は2に記載の純水製造装置。
- 逆浸透膜装置と電気脱イオン装置とをこの順に備え、前記逆浸透膜装置にpH8.5以上の給水を供給し、前記電気脱イオン装置の脱塩室にこの逆浸透膜装置の処理水を通水するとともに該脱塩室を通過した処理水の一部を前記脱塩室と逆方向に濃縮室に通水する純水製造装置の運転方法であって、
前記逆浸透膜装置の処理水の導電率が0.3mS/m未満の場合の前記脱塩室への流量を100%とした場合に、前記逆浸透膜装置の処理水の導電率が0.3mS/m以上となったら該脱塩室流量を50~100%未満に減少させるように制御する、純水製造装置の運転方法。 - 前記純水製造装置が、前記逆浸透膜装置と前記電気脱イオン装置との間に紫外線酸化装置を有する、請求項4に記載の純水製造装置の運転方法。
- 前記電気脱イオン装置の前記脱塩室を通過した処理水の一部を該電気脱イオン装置の電極室に通水する、請求項4又は5に記載の純水製造装置の運転方法。
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