JPH0137997B2 - - Google Patents
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- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明はイオン交換樹脂を用いた脱塩装置と逆
浸透膜装置とを組合わせ、シリカを多く含んだ原
水からシリカや塩類を除去する方法に関するもの
である。 集積回路（I.C）や大規模集積回路（L.S.I）を
製造する電子工業においては、その製品の洗浄に
コロイド状物質およびイオンの量をPPb（10億分
の１単位）オーダまで減少させた、いわゆる超純
水を必要とする。 このような超純水を製造する場合、近年におい
て逆浸透膜法が用いられることが多い。すなわ
ち、凝集沈殿処理、活性炭過などの適当な前処
理をした原水を逆浸透膜装置で処理して減塩し、
次いでこの減塩した原水を純水製造装置、精密
過装置、ポリシヤーなどで処理するのが一般的で
ある。逆浸透膜装置は逆浸透膜に原水を浸透圧以
上の加圧下で供給し、塩類の大半を逆浸透膜で阻
止して塩類を減少させた透過水を処理水として得
るとともに、塩類を濃縮した非透過水を排出する
ものであるが、この処理中に原水に含まれている
コロイド状物質の様な超微細物質も逆浸透膜で阻
止することができる。従つて前記超純水の製造に
逆浸透膜装置を使用すると塩類と超微細物質が同
時に除去出来、イニシヤルコスト、ランニングコ
スト共に安価になり好都合である。逆浸透膜装置
は以上のような操作で原水を処理するのであるか
ら、原水の濃縮倍率を大きくすればする程、一定
の供給原水から多量の透過水を得ることができ、
コスト的に有利となる。しかし濃縮倍率をあまり
大きくすると比較的溶解度の小さいシリカが濃縮
系、特に膜面付近で析出し、その結果逆浸透膜を
汚染し、その性能を低下させる。 一般にシリカの溶解度は100〜120mgas SiO2／
と云われており、非透過水のシリカ濃度がこの
値以上になると膜面付近でシリカの析出を生じ
る。 一方原水中には普通10〜20mgas SiO2／のシ
リカが含まれているが、多いところでは60mgas
SiO2／以上も含まれている場合がある。この
様なシリカ含有量の多い原水を対象として直接逆
浸透膜装置で処理する場合は非透過水を多量に排
出しなければならず大変に不経済である。したが
つてシリカ含有量の多い原水を対象として逆浸透
膜装置で透過水量を多くしたい場合はその前段で
何らかの脱シリカ処理を行う必要があるが、従来
より行われているシリカの除去方法はいずれも満
足するものでなく採用し難い。 例えば従来法である水酸化マグネシウムと水酸
化アルミニウムなどのフロツクにシリカを吸着さ
せて共沈除去する凝集沈殿法は、シリカの除去率
が小さく、かつスラツジが多量に発生し、二次処
理を必要とするので好ましくない。 本発明は、以上のような従来方法における技術
課題を解決するもので、シリカ含有量の多い原水
をイオン交換樹脂を用いる脱塩装置と逆浸透膜装
置で処理するについて、原水の使用量を節約する
とともにイオン交換樹脂の再生剤の使用量を大巾
に低減することを目的とし、さらに逆浸透膜装置
の逆浸透膜に悪影響を与えることなく透過水の回
収率を増大させ、かつ非透過水を排水せずに回収
して原水に混合したり、イオン交換樹脂の再生用
水などに再利用することを目的とし、ひいてはシ
リカ含有量の多い原水を安価なランニングコスト
で、装置の運転管理を単純化させて処理すること
を目的とするものである。 すなわち本発明はシリカを60mg／以上を含む
原水と後述する逆浸透膜装置の非透過水との混合
水を不完全再生したカチオン交換樹脂塔に通水し
て酸性軟水のナトリウムイオンを５〜30mgas
CaCO3／とし、当該酸性軟水の大部分をアニ
オン交換樹脂塔に通水するとともに酸性軟水の残
部をアニオン交換樹脂塔に通水することなく、前
述のアニオン交換樹脂塔の処理水と混合すること
によつて混合処理水のPHを調節し、かつ混合処理
水のシリカを５〜20mg／、導電率を20〜
70μS／cmとし、この混合処理水を逆浸透膜装置
で処理して透過水を得、一方非透過水を原水に混
合することを特徴とするシリカ含有量の多い原水
の処理方法に関するものである。 以下に本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。 図面は本発明の実施態様の一例のフローを示す
説明図であり、１はカチオン交換樹脂塔、２は脱
炭酸塔、３はアニオン交換樹脂塔、４は逆浸透膜
装置である。本発明においてはシリカを60mgas
SiO2／以上含む原水５を原水貯槽６に流入す
るとともに逆浸透膜装置４の非透過水７を原水貯
槽６に流入して両者を混合し混合水８を得る。後
述するように非透過水７の塩類含有量は原水５よ
り少ないので当該混合水８の塩類含有量は原水５
より少なくなる。次いで当該混合水８をポンプ９
を用いてカチオン交換塔１に流入させる。当該カ
チオン交換樹脂塔１には強酸性カチオン交換樹脂
を充填するが、再生剤の量を減少させて不完全再
生することによりカチオン交換樹脂塔１から流出
する酸性軟水１０のカリウム、ナトリウムなどの
一価のカチオンのリーク量を５〜30mgas
CaCO3／になるように調整する。 なお本発明においては当該一価カチオンをナト
リウムイオンと云い、また一価カチオン形樹脂を
同じようにナトリウム形樹脂と云う。 カチオン交換樹脂からリークするナトリウムイ
オンの量は流入水の鉱酸アニオン量と再生後に残
存するナトリウム形樹脂の分率によつて決定され
るので、混合水８の鉱酸アニオン量および全カチ
オンに対するナトリウムイオンの割合（ナトリウ
ム％）から再生剤すなわち塩酸や硫酸の使用量を
適当に調節して酸性軟水１０のナトリウムイオン
の量が前述した値となるようにする。 一般に通常の純水製造装置のカチオン交換樹脂
塔においてはその流出水のナトリウムイオンの量
がすくなくとも２mgas CaCO3／以下となるよ
うに再生剤を使用するが、本発明のカチオン交換
樹脂塔は当該ナトリウムイオンの量を５〜30mgas
CaCO3／とするので再生剤の使用量を大巾に
低減することができる。なお当該ナトリウムイオ
ンの量を５mgas CaCO3／以下とすると再生剤
の使用量を低下させるという所期の目的を達成で
きず、また30mgas CaCO3／以上とするとアニ
オン交換樹脂塔３の処理水のPHが高くなりすぎた
り、また逆浸透膜装置４の非透過水７の水質が原
水５より悪くなることもあり、非透過水７を回収
するメリツトが薄れるので好ましくない。 このようにしてナトリウムイオンの量を５〜30
mgas CaCO3／の範囲の所定の値にした酸性軟
水１０を脱炭酸塔２に流入させ酸性軟水１０に含
まれている遊離炭酸を除去し脱炭酸処理水１１を
得る。なお原水５の炭酸水素イオンの量が少ない
場合は当該脱炭酸塔２を省略してもさしつかえな
い。 次にこの脱炭酸処理水１１を脱炭酸ポンプ１２
を用いてその大部分をアニオン交換樹脂塔３に通
水する。 当該アニオン交換樹脂塔３には強塩基性アニオ
ン交換樹脂の単層あるいは強塩基性アニオン交換
樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の複層床などを
用いる。本発明の目的のひとつに再生剤使用量の
低減があるので、使用するアニオン交換樹脂とし
ては再生効率の優れている弱塩基性アニオン交換
樹脂を用いた後者の複層床とすることが望まし
い。 当該アニオン交換樹脂塔３に脱炭酸処理水１１
を通水すると脱炭酸処理水１１の鉱酸アニオン、
シリカ、炭酸イオンなどがほとんど除去できる。
しかしながら当該脱炭酸処理水１１には前述した
ごとくナトリウムイオンが５〜30mgas CaCO3／
含まれているので、アニオン交換樹脂塔３の処
理水１３には当該ナトリウムイオンの量に相当す
る水酸化ナトリウムが生成され、そのPHは10〜11
となる。当該処理水１３は次いで後段の逆浸透膜
装置４で処理するが、逆浸透膜装置の供給水がア
ルカリ性であると逆浸透膜に対して悪影響を及ぼ
す。したがつて本発明では脱炭酸処理水１１の残
部をアニオン交換樹脂塔３に通水することなく当
該処理水１３と混合して中和し、当該混合処理水
１４のPHを５〜７に調節する。本発明における当
該処理水１３と脱炭酸処理水１１の混合は以上説
明したPHの調節の他に次のような理由にもよる。 すなわちアニオン交換樹脂塔３の処理水は次い
で逆浸透膜装置４で処理するので、それ程高純度
の水とする必要がなく、透過水の回収率が高くな
る程度にシリカの含有量を低下させればよい。し
たがつて脱炭酸処理水１１の全量をアニオン交換
樹脂塔３で処理するとその処理水のアニオン量が
低下しすぎ過剰処理となり、か性ソーダなどの再
生剤使用量の増大ひいてはランニングコストの増
加を招く。本発明においては脱炭酸処理水１１の
大部分をアニオン交換樹脂塔３で処理し、残部の
脱炭酸処理水１１をアニオン交換樹脂塔３で処理
することなくそのままアニオン交換樹脂塔３の処
理水１３に混合することで、その混合処理水１４
のシリカを５〜20mg／、導電率20〜70μS／cm
とし、前述の過剰処理を回避し、ランニングコス
トの低減化を達成する。なお当該混合処理水１４
のシリカを５mg／以下および導電率を20μS／
cm以下とすると再生剤の使用量を低下させるとい
う所期の目的を達成できず、またシリカを20mg／
以下および導電率を70μS／cm以上とすると逆
浸透膜装置の透過水の回収率を増大させるという
目的を達成できなくなるので、両目的を達成する
ために混合処理水１４のシリカおよび導電率を前
記した数値の範囲の所定の値となるように調節す
る必要がある。 このようにPH、シリカ、導電率を所定の値に調
節した混合処理水１４を脱塩水槽１５に貯留し、
次いで高圧ポンプ１６を用いて逆浸透膜装置４に
供給する。 前述したように混合処理水１４はシリカおよび
導電率、すなわち塩類含有量が少ないので濃縮倍
量を大きくすることができ、直接原水５を供給す
るのとは比較にならない程、透過水１７の回収率
を高めることができる。また逆浸透膜装置４から
排出される非透過水７は、シリカ、塩類などが濃
縮されているとは云え、供給水すなわち混合処理
水１４のシリカ、塩類の量が少ないので、非透過
水７のシリカ、塩類等の含有量は原水５のそれよ
り少なく、したがつて当該透過水７をブローする
ことなく回収する。 但し、非透過水７はコロイド状物質も濃縮して
いるので、当該非透過水７を100％原水貯槽６に
回収するのは好ましくない。したがつて図面に示
したように非透過水７の１部を原水貯槽６に回収
し、他部を再生用水槽１８に回収するとよい。 カチオン交換樹脂塔１およびアニオン交換樹脂
塔３の再生には逆洗水、再生剤希釈水、押出水、
洗浄水などの多量の再生用水を必要とするが、再
生用水槽１８に貯留した非透過水７を当該再生用
水として用いることにより、非透過水７の有効利
用を図ることができる。 なお本発明に用いるカチオン交換樹脂塔１およ
びアニオン交換樹脂塔３は以上説明したごとく、
当該両塔を用いて純水を製造するという目的で設
置するのでなく、逆浸透膜装置４の供給水、すな
わち混合処理水１４をシリカ５〜20mg／、導電
率20〜70μS／cmとすればよいので、上昇流再生
などの高度の再生方法を採る必要がなく、操作が
単純な下降流再生とすることができる。 以上説明したように本発明は逆浸透膜装置の前
段にカチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔を
設置し、逆浸透膜装置の非透過水を原水と混合し
たり、両塔の再生用水として用いることにより原
水の使用量を節約し、またカチオン交換樹脂塔か
ら流出する酸性軟水のナトリウムイオンの量を所
定の値となるようにカチオン交換樹脂を不完全再
生したり、さらに酸性軟水の全量をアニオン交換
樹脂で処理しないで一部バイパスしたりしてPH、
シリカ等を所定の値に調節することにより、両塔
の再生剤使用量を大巾に低減するとともに、再生
廃液の中和のための酸を不用とし、かつこのよう
な処理によりシリカおよび塩類を低下させた水を
逆浸透膜装置で処理することにより逆浸透膜装置
の透過水の回収率を増大することができるなどの
種々の利点を有しているので、シリカ含有量の多
い原水を、その回収率を高めて脱塩処理する場合
に効果的であり、特に電子工業向の水処理にその
効果を発揮する。 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例 図面に示したフローに準じて原水291／Ｈと
逆浸透膜装置の非透過水125／Ｈの混合水416
／Ｈを不完全再生したカチオン交換樹脂塔に通
水して酸性軟水を得、当該酸性軟水を脱炭酸処理
した。当該脱炭酸処理水361／Ｈをアニオン交
換樹脂塔に通水するとともに、55／Ｈの脱炭酸
処理水をアニオン交換樹脂塔に通水することな
く、アニオン交換樹脂塔の処理水と混合し、416
／Ｈの混合処理水を得た。次いでこの混合処理
水416／Ｈを逆浸透膜装置で処理し、240／Ｈ
の透過水と176／Ｈの非透過水を得、176／Ｈ
の非透過水の内、125／Ｈを原水と混合し、残
りの51／Ｈを再生用水として再生用水貯槽に受
け、カチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔の
再生用水として用いた。 本実施例における原水、非透過水、原水と非透
過水の混合水、酸性軟水、アニオン交換樹脂塔の
処理水、混合処理水、透過水の組成を第１表に示
すとともに、使用したカチオン交換樹脂塔、アニ
オン交換樹脂塔、逆浸透膜装置を以下に示す。 カチオン交換樹脂塔 カラムの寸法；内径80mm、長さ2100mm 充填樹脂量；アンバーライト（登録商標）IR−
120B 24 再生剤使用量；35％HCl 3.6Kg／cycle アニオン交換樹脂塔 カラムの寸法；内径70mm、長さ2300mm 充填樹脂量；アンバーライトIRA−94 6.6と 充填樹脂量；アンバーライトIRA−400 9.8の
複層床 再生剤使用量；95％NaOH 740ｇ／cycle 逆浸透膜装置 東レ株式会社製 SC−1100 １個 （セルローズアセテート膜、スパイラル型モジユ
ール） なお、比較のために従来方法として第１表の原
水を直接同じ逆浸透膜装置で処理した。ただし使
用する逆浸透膜がセルローズアセテート膜なの
で、膜の劣化を防止するために原水に塩酸を添加
し、PHを6.5に調節した。PHを6.5に調節した原水
を逆浸透膜装置で処理した結果、非透過水のシリ
カ含有量を120mgas SiO2／以下にし、かつ240
／Ｈの透過水を得るためには700／Ｈの原水
を必要とし460／Ｈもの非透過水をブローせね
ばならなかつた。なお、原水、PH調節後の原水、
透過水、
浸透膜装置とを組合わせ、シリカを多く含んだ原
水からシリカや塩類を除去する方法に関するもの
である。 集積回路（I.C）や大規模集積回路（L.S.I）を
製造する電子工業においては、その製品の洗浄に
コロイド状物質およびイオンの量をPPb（10億分
の１単位）オーダまで減少させた、いわゆる超純
水を必要とする。 このような超純水を製造する場合、近年におい
て逆浸透膜法が用いられることが多い。すなわ
ち、凝集沈殿処理、活性炭過などの適当な前処
理をした原水を逆浸透膜装置で処理して減塩し、
次いでこの減塩した原水を純水製造装置、精密
過装置、ポリシヤーなどで処理するのが一般的で
ある。逆浸透膜装置は逆浸透膜に原水を浸透圧以
上の加圧下で供給し、塩類の大半を逆浸透膜で阻
止して塩類を減少させた透過水を処理水として得
るとともに、塩類を濃縮した非透過水を排出する
ものであるが、この処理中に原水に含まれている
コロイド状物質の様な超微細物質も逆浸透膜で阻
止することができる。従つて前記超純水の製造に
逆浸透膜装置を使用すると塩類と超微細物質が同
時に除去出来、イニシヤルコスト、ランニングコ
スト共に安価になり好都合である。逆浸透膜装置
は以上のような操作で原水を処理するのであるか
ら、原水の濃縮倍率を大きくすればする程、一定
の供給原水から多量の透過水を得ることができ、
コスト的に有利となる。しかし濃縮倍率をあまり
大きくすると比較的溶解度の小さいシリカが濃縮
系、特に膜面付近で析出し、その結果逆浸透膜を
汚染し、その性能を低下させる。 一般にシリカの溶解度は100〜120mgas SiO2／
と云われており、非透過水のシリカ濃度がこの
値以上になると膜面付近でシリカの析出を生じ
る。 一方原水中には普通10〜20mgas SiO2／のシ
リカが含まれているが、多いところでは60mgas
SiO2／以上も含まれている場合がある。この
様なシリカ含有量の多い原水を対象として直接逆
浸透膜装置で処理する場合は非透過水を多量に排
出しなければならず大変に不経済である。したが
つてシリカ含有量の多い原水を対象として逆浸透
膜装置で透過水量を多くしたい場合はその前段で
何らかの脱シリカ処理を行う必要があるが、従来
より行われているシリカの除去方法はいずれも満
足するものでなく採用し難い。 例えば従来法である水酸化マグネシウムと水酸
化アルミニウムなどのフロツクにシリカを吸着さ
せて共沈除去する凝集沈殿法は、シリカの除去率
が小さく、かつスラツジが多量に発生し、二次処
理を必要とするので好ましくない。 本発明は、以上のような従来方法における技術
課題を解決するもので、シリカ含有量の多い原水
をイオン交換樹脂を用いる脱塩装置と逆浸透膜装
置で処理するについて、原水の使用量を節約する
とともにイオン交換樹脂の再生剤の使用量を大巾
に低減することを目的とし、さらに逆浸透膜装置
の逆浸透膜に悪影響を与えることなく透過水の回
収率を増大させ、かつ非透過水を排水せずに回収
して原水に混合したり、イオン交換樹脂の再生用
水などに再利用することを目的とし、ひいてはシ
リカ含有量の多い原水を安価なランニングコスト
で、装置の運転管理を単純化させて処理すること
を目的とするものである。 すなわち本発明はシリカを60mg／以上を含む
原水と後述する逆浸透膜装置の非透過水との混合
水を不完全再生したカチオン交換樹脂塔に通水し
て酸性軟水のナトリウムイオンを５〜30mgas
CaCO3／とし、当該酸性軟水の大部分をアニ
オン交換樹脂塔に通水するとともに酸性軟水の残
部をアニオン交換樹脂塔に通水することなく、前
述のアニオン交換樹脂塔の処理水と混合すること
によつて混合処理水のPHを調節し、かつ混合処理
水のシリカを５〜20mg／、導電率を20〜
70μS／cmとし、この混合処理水を逆浸透膜装置
で処理して透過水を得、一方非透過水を原水に混
合することを特徴とするシリカ含有量の多い原水
の処理方法に関するものである。 以下に本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。 図面は本発明の実施態様の一例のフローを示す
説明図であり、１はカチオン交換樹脂塔、２は脱
炭酸塔、３はアニオン交換樹脂塔、４は逆浸透膜
装置である。本発明においてはシリカを60mgas
SiO2／以上含む原水５を原水貯槽６に流入す
るとともに逆浸透膜装置４の非透過水７を原水貯
槽６に流入して両者を混合し混合水８を得る。後
述するように非透過水７の塩類含有量は原水５よ
り少ないので当該混合水８の塩類含有量は原水５
より少なくなる。次いで当該混合水８をポンプ９
を用いてカチオン交換塔１に流入させる。当該カ
チオン交換樹脂塔１には強酸性カチオン交換樹脂
を充填するが、再生剤の量を減少させて不完全再
生することによりカチオン交換樹脂塔１から流出
する酸性軟水１０のカリウム、ナトリウムなどの
一価のカチオンのリーク量を５〜30mgas
CaCO3／になるように調整する。 なお本発明においては当該一価カチオンをナト
リウムイオンと云い、また一価カチオン形樹脂を
同じようにナトリウム形樹脂と云う。 カチオン交換樹脂からリークするナトリウムイ
オンの量は流入水の鉱酸アニオン量と再生後に残
存するナトリウム形樹脂の分率によつて決定され
るので、混合水８の鉱酸アニオン量および全カチ
オンに対するナトリウムイオンの割合（ナトリウ
ム％）から再生剤すなわち塩酸や硫酸の使用量を
適当に調節して酸性軟水１０のナトリウムイオン
の量が前述した値となるようにする。 一般に通常の純水製造装置のカチオン交換樹脂
塔においてはその流出水のナトリウムイオンの量
がすくなくとも２mgas CaCO3／以下となるよ
うに再生剤を使用するが、本発明のカチオン交換
樹脂塔は当該ナトリウムイオンの量を５〜30mgas
CaCO3／とするので再生剤の使用量を大巾に
低減することができる。なお当該ナトリウムイオ
ンの量を５mgas CaCO3／以下とすると再生剤
の使用量を低下させるという所期の目的を達成で
きず、また30mgas CaCO3／以上とするとアニ
オン交換樹脂塔３の処理水のPHが高くなりすぎた
り、また逆浸透膜装置４の非透過水７の水質が原
水５より悪くなることもあり、非透過水７を回収
するメリツトが薄れるので好ましくない。 このようにしてナトリウムイオンの量を５〜30
mgas CaCO3／の範囲の所定の値にした酸性軟
水１０を脱炭酸塔２に流入させ酸性軟水１０に含
まれている遊離炭酸を除去し脱炭酸処理水１１を
得る。なお原水５の炭酸水素イオンの量が少ない
場合は当該脱炭酸塔２を省略してもさしつかえな
い。 次にこの脱炭酸処理水１１を脱炭酸ポンプ１２
を用いてその大部分をアニオン交換樹脂塔３に通
水する。 当該アニオン交換樹脂塔３には強塩基性アニオ
ン交換樹脂の単層あるいは強塩基性アニオン交換
樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂の複層床などを
用いる。本発明の目的のひとつに再生剤使用量の
低減があるので、使用するアニオン交換樹脂とし
ては再生効率の優れている弱塩基性アニオン交換
樹脂を用いた後者の複層床とすることが望まし
い。 当該アニオン交換樹脂塔３に脱炭酸処理水１１
を通水すると脱炭酸処理水１１の鉱酸アニオン、
シリカ、炭酸イオンなどがほとんど除去できる。
しかしながら当該脱炭酸処理水１１には前述した
ごとくナトリウムイオンが５〜30mgas CaCO3／
含まれているので、アニオン交換樹脂塔３の処
理水１３には当該ナトリウムイオンの量に相当す
る水酸化ナトリウムが生成され、そのPHは10〜11
となる。当該処理水１３は次いで後段の逆浸透膜
装置４で処理するが、逆浸透膜装置の供給水がア
ルカリ性であると逆浸透膜に対して悪影響を及ぼ
す。したがつて本発明では脱炭酸処理水１１の残
部をアニオン交換樹脂塔３に通水することなく当
該処理水１３と混合して中和し、当該混合処理水
１４のPHを５〜７に調節する。本発明における当
該処理水１３と脱炭酸処理水１１の混合は以上説
明したPHの調節の他に次のような理由にもよる。 すなわちアニオン交換樹脂塔３の処理水は次い
で逆浸透膜装置４で処理するので、それ程高純度
の水とする必要がなく、透過水の回収率が高くな
る程度にシリカの含有量を低下させればよい。し
たがつて脱炭酸処理水１１の全量をアニオン交換
樹脂塔３で処理するとその処理水のアニオン量が
低下しすぎ過剰処理となり、か性ソーダなどの再
生剤使用量の増大ひいてはランニングコストの増
加を招く。本発明においては脱炭酸処理水１１の
大部分をアニオン交換樹脂塔３で処理し、残部の
脱炭酸処理水１１をアニオン交換樹脂塔３で処理
することなくそのままアニオン交換樹脂塔３の処
理水１３に混合することで、その混合処理水１４
のシリカを５〜20mg／、導電率20〜70μS／cm
とし、前述の過剰処理を回避し、ランニングコス
トの低減化を達成する。なお当該混合処理水１４
のシリカを５mg／以下および導電率を20μS／
cm以下とすると再生剤の使用量を低下させるとい
う所期の目的を達成できず、またシリカを20mg／
以下および導電率を70μS／cm以上とすると逆
浸透膜装置の透過水の回収率を増大させるという
目的を達成できなくなるので、両目的を達成する
ために混合処理水１４のシリカおよび導電率を前
記した数値の範囲の所定の値となるように調節す
る必要がある。 このようにPH、シリカ、導電率を所定の値に調
節した混合処理水１４を脱塩水槽１５に貯留し、
次いで高圧ポンプ１６を用いて逆浸透膜装置４に
供給する。 前述したように混合処理水１４はシリカおよび
導電率、すなわち塩類含有量が少ないので濃縮倍
量を大きくすることができ、直接原水５を供給す
るのとは比較にならない程、透過水１７の回収率
を高めることができる。また逆浸透膜装置４から
排出される非透過水７は、シリカ、塩類などが濃
縮されているとは云え、供給水すなわち混合処理
水１４のシリカ、塩類の量が少ないので、非透過
水７のシリカ、塩類等の含有量は原水５のそれよ
り少なく、したがつて当該透過水７をブローする
ことなく回収する。 但し、非透過水７はコロイド状物質も濃縮して
いるので、当該非透過水７を100％原水貯槽６に
回収するのは好ましくない。したがつて図面に示
したように非透過水７の１部を原水貯槽６に回収
し、他部を再生用水槽１８に回収するとよい。 カチオン交換樹脂塔１およびアニオン交換樹脂
塔３の再生には逆洗水、再生剤希釈水、押出水、
洗浄水などの多量の再生用水を必要とするが、再
生用水槽１８に貯留した非透過水７を当該再生用
水として用いることにより、非透過水７の有効利
用を図ることができる。 なお本発明に用いるカチオン交換樹脂塔１およ
びアニオン交換樹脂塔３は以上説明したごとく、
当該両塔を用いて純水を製造するという目的で設
置するのでなく、逆浸透膜装置４の供給水、すな
わち混合処理水１４をシリカ５〜20mg／、導電
率20〜70μS／cmとすればよいので、上昇流再生
などの高度の再生方法を採る必要がなく、操作が
単純な下降流再生とすることができる。 以上説明したように本発明は逆浸透膜装置の前
段にカチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔を
設置し、逆浸透膜装置の非透過水を原水と混合し
たり、両塔の再生用水として用いることにより原
水の使用量を節約し、またカチオン交換樹脂塔か
ら流出する酸性軟水のナトリウムイオンの量を所
定の値となるようにカチオン交換樹脂を不完全再
生したり、さらに酸性軟水の全量をアニオン交換
樹脂で処理しないで一部バイパスしたりしてPH、
シリカ等を所定の値に調節することにより、両塔
の再生剤使用量を大巾に低減するとともに、再生
廃液の中和のための酸を不用とし、かつこのよう
な処理によりシリカおよび塩類を低下させた水を
逆浸透膜装置で処理することにより逆浸透膜装置
の透過水の回収率を増大することができるなどの
種々の利点を有しているので、シリカ含有量の多
い原水を、その回収率を高めて脱塩処理する場合
に効果的であり、特に電子工業向の水処理にその
効果を発揮する。 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例 図面に示したフローに準じて原水291／Ｈと
逆浸透膜装置の非透過水125／Ｈの混合水416
／Ｈを不完全再生したカチオン交換樹脂塔に通
水して酸性軟水を得、当該酸性軟水を脱炭酸処理
した。当該脱炭酸処理水361／Ｈをアニオン交
換樹脂塔に通水するとともに、55／Ｈの脱炭酸
処理水をアニオン交換樹脂塔に通水することな
く、アニオン交換樹脂塔の処理水と混合し、416
／Ｈの混合処理水を得た。次いでこの混合処理
水416／Ｈを逆浸透膜装置で処理し、240／Ｈ
の透過水と176／Ｈの非透過水を得、176／Ｈ
の非透過水の内、125／Ｈを原水と混合し、残
りの51／Ｈを再生用水として再生用水貯槽に受
け、カチオン交換樹脂塔とアニオン交換樹脂塔の
再生用水として用いた。 本実施例における原水、非透過水、原水と非透
過水の混合水、酸性軟水、アニオン交換樹脂塔の
処理水、混合処理水、透過水の組成を第１表に示
すとともに、使用したカチオン交換樹脂塔、アニ
オン交換樹脂塔、逆浸透膜装置を以下に示す。 カチオン交換樹脂塔 カラムの寸法；内径80mm、長さ2100mm 充填樹脂量；アンバーライト（登録商標）IR−
120B 24 再生剤使用量；35％HCl 3.6Kg／cycle アニオン交換樹脂塔 カラムの寸法；内径70mm、長さ2300mm 充填樹脂量；アンバーライトIRA−94 6.6と 充填樹脂量；アンバーライトIRA−400 9.8の
複層床 再生剤使用量；95％NaOH 740ｇ／cycle 逆浸透膜装置 東レ株式会社製 SC−1100 １個 （セルローズアセテート膜、スパイラル型モジユ
ール） なお、比較のために従来方法として第１表の原
水を直接同じ逆浸透膜装置で処理した。ただし使
用する逆浸透膜がセルローズアセテート膜なの
で、膜の劣化を防止するために原水に塩酸を添加
し、PHを6.5に調節した。PHを6.5に調節した原水
を逆浸透膜装置で処理した結果、非透過水のシリ
カ含有量を120mgas SiO2／以下にし、かつ240
／Ｈの透過水を得るためには700／Ｈの原水
を必要とし460／Ｈもの非透過水をブローせね
ばならなかつた。なお、原水、PH調節後の原水、
透過水、
【表】
【表】
非透過水の組成を第２表に示す。
【表】
以上の実施例に示されるごとく、従来法によれ
ば240／Ｈの透過水を得るのに700／Ｈの原水
を必要とし460／Ｈもの非透過水を排水せねば
ならないが、本発明では240／Ｈの透過水を得
るのに291／Ｈしか原水を必要とせず、かつ透
過水の水質も大巾に向上し、後段に設置する純水
製造装置の負荷を著しく減じることができる。
ば240／Ｈの透過水を得るのに700／Ｈの原水
を必要とし460／Ｈもの非透過水を排水せねば
ならないが、本発明では240／Ｈの透過水を得
るのに291／Ｈしか原水を必要とせず、かつ透
過水の水質も大巾に向上し、後段に設置する純水
製造装置の負荷を著しく減じることができる。
図面は本発明の実施態様の一例のフローを示す
説明図である。 １……カチオン交換樹脂塔、２……脱炭酸塔、
３……アニオン交換樹脂塔、４……逆浸透膜装
置、５……原水、６……原水貯槽、７……非透過
水、８……混合水、９……ポンプ、１０……酸性
軟水、１１……脱炭酸処理水、１２……脱炭酸ポ
ンプ、１３……処理水、１４……混合処理水、１
５……脱塩水槽、１６……高圧ポンプ、１７……
透過水、１８……再生用水槽。
説明図である。 １……カチオン交換樹脂塔、２……脱炭酸塔、
３……アニオン交換樹脂塔、４……逆浸透膜装
置、５……原水、６……原水貯槽、７……非透過
水、８……混合水、９……ポンプ、１０……酸性
軟水、１１……脱炭酸処理水、１２……脱炭酸ポ
ンプ、１３……処理水、１４……混合処理水、１
５……脱塩水槽、１６……高圧ポンプ、１７……
透過水、１８……再生用水槽。
Claims (1)
- １ シリカを60mg／以上を含む原水と後述する
逆浸透膜装置の非透過水との混合水を不完全再生
したカチオン交換樹脂塔に通水して酸性軟水のナ
トリウムイオンを５〜30mgas CaCO3／とし、
当該酸性軟水の大部分をアニオン交換樹脂塔に通
水するとともに酸性軟水の残部をアニオン交換樹
脂塔に通水することなく、前述のアニオン交換樹
脂塔の処理水と混合することによつて混合処理水
のPHを調節し、かつ混合処理水のシリカを５〜20
mg／、導電率を20〜70μS／cmとし、この混合
処理水を逆浸透膜装置で処理して透過水を得、一
方非透過水を原水に混合することを特徴とするシ
リカ含有量の多い原水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104530A JPS586297A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | シリカ含有量の多い原水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104530A JPS586297A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | シリカ含有量の多い原水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS586297A JPS586297A (ja) | 1983-01-13 |
| JPH0137997B2 true JPH0137997B2 (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=14383043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104530A Granted JPS586297A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | シリカ含有量の多い原水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS586297A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020153319A1 (en) | 1997-08-12 | 2002-10-24 | Debasish Mukhopadhyay | Method and apparatus for high efficiency reverse osmosis operation |
| US8758720B2 (en) | 1996-08-12 | 2014-06-24 | Debasish Mukhopadhyay | High purity water produced by reverse osmosis |
| US7320756B2 (en) | 2001-05-05 | 2008-01-22 | Debasish Mukhopadhyay | Method and apparatus for treatment of feedwaters by membrane separation under acidic conditions |
| DE102010032722A1 (de) * | 2010-07-26 | 2012-01-26 | Bwt Ag | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Wasser |
| JP2014020962A (ja) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 放射性廃液処理方法及びその処理装置 |
| JP6442581B1 (ja) * | 2017-09-27 | 2018-12-19 | 株式会社レイケン | 水処理装置、水処理システム及び冷却システム |
| JP7313262B2 (ja) * | 2019-11-28 | 2023-07-24 | 株式会社東芝 | 逆浸透膜装置 |
-
1981
- 1981-07-06 JP JP56104530A patent/JPS586297A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS586297A (ja) | 1983-01-13 |
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