JPH02180620A - 脱塩装置 - Google Patents
脱塩装置Info
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- JPH02180620A JPH02180620A JP63335032A JP33503288A JPH02180620A JP H02180620 A JPH02180620 A JP H02180620A JP 63335032 A JP63335032 A JP 63335032A JP 33503288 A JP33503288 A JP 33503288A JP H02180620 A JPH02180620 A JP H02180620A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はイオン交換膜を用いたドナン透析装置と電気透
析装置とを組合せた脱塩装置に関するものである。
析装置とを組合せた脱塩装置に関するものである。
従来電解質を含む溶液の脱塩装置として、カチオン交換
膜により被処理液室と酸液室を仕切り、アニオン交換膜
により被処理液室とアルカリ液室を仕切り、被処理液の
電解質と、酸液およびアルカリ液のHイオンおよびO)
Iイオンの濃度勾配により透析を行うドナン透析装置が
知られている。
膜により被処理液室と酸液室を仕切り、アニオン交換膜
により被処理液室とアルカリ液室を仕切り、被処理液の
電解質と、酸液およびアルカリ液のHイオンおよびO)
Iイオンの濃度勾配により透析を行うドナン透析装置が
知られている。
しかし、このようなドナン透析装置は、被処理液の電解
質と、酸液およびアルカリ液のHイオンおよびOHイオ
ンの濃度勾配をドライビングフォースとしているため、
濃度勾配が小さいと透析が行われず、このため酸液およ
びアルカリ液の利用効率が悪く、薬剤コストが高くなる
とともに、薬剤の貯蔵、希釈、排液処理などが必要にな
るなどの問題点があった。
質と、酸液およびアルカリ液のHイオンおよびOHイオ
ンの濃度勾配をドライビングフォースとしているため、
濃度勾配が小さいと透析が行われず、このため酸液およ
びアルカリ液の利用効率が悪く、薬剤コストが高くなる
とともに、薬剤の貯蔵、希釈、排液処理などが必要にな
るなどの問題点があった。
またイオン交換膜を介して一方に陽極、他方に陰極を配
置して、電圧を印加することにより電気透析を行う電気
透析装置も知られているが、このような電気透析装置に
おいては、被処理液濃度が透析の効率に大きく影響し、
被処理液の電解質濃度が低い場合には抵抗が大きく、効
率よく脱塩を行うことができず、また陽極室におけるス
ケーリングを防止するために酸を注入する必要があるな
どの問題があった。
置して、電圧を印加することにより電気透析を行う電気
透析装置も知られているが、このような電気透析装置に
おいては、被処理液濃度が透析の効率に大きく影響し、
被処理液の電解質濃度が低い場合には抵抗が大きく、効
率よく脱塩を行うことができず、また陽極室におけるス
ケーリングを防止するために酸を注入する必要があるな
どの問題があった。
本発明の目的は、上記問題点を解決するため、被処理液
が低1度の場合でも効率よく脱塩を行うことができ、ま
た薬剤を再生利用するためその利用効率が高く、貯蔵、
希釈などが不要となる脱塩装置を提供することである。
が低1度の場合でも効率よく脱塩を行うことができ、ま
た薬剤を再生利用するためその利用効率が高く、貯蔵、
希釈などが不要となる脱塩装置を提供することである。
本発明は次の脱塩装置である。
(A)被処理液室と酸液室を仕切るカチオン交換膜、お
よび被処理液室とアルカリ液室を仕切るアニオン交換膜
を有するドナン透析装置と、(B)陽極を有する酸液再
生室と電解液室を仕切るカチオン交換膜、および陰極を
有するアルカリ液再生室と電解液室を仕切るアニオン交
換膜を有する電気透析装置と、 (C)被処理液を前記ドナン透析装置の被処理液室に供
給する流路と、 (D)酸液をドナン透析装置の酸液室から電気透析装置
の酸液再生室に供給して再生し、ドナン透析装置の酸液
室に循環する流路と。
よび被処理液室とアルカリ液室を仕切るアニオン交換膜
を有するドナン透析装置と、(B)陽極を有する酸液再
生室と電解液室を仕切るカチオン交換膜、および陰極を
有するアルカリ液再生室と電解液室を仕切るアニオン交
換膜を有する電気透析装置と、 (C)被処理液を前記ドナン透析装置の被処理液室に供
給する流路と、 (D)酸液をドナン透析装置の酸液室から電気透析装置
の酸液再生室に供給して再生し、ドナン透析装置の酸液
室に循環する流路と。
(E)アルカリ液をドナン透析装置のアルカリ液室から
電気透析装置のアルカリ液再生室に供給して再生し、ド
ナン透析装置のアルカリ液室に循環する流路とを有する
ことを特徴とする脱塩装置。
電気透析装置のアルカリ液再生室に供給して再生し、ド
ナン透析装置のアルカリ液室に循環する流路とを有する
ことを特徴とする脱塩装置。
本発明の脱塩装置においては、ドナン透析装置の被処理
液室に被処理液を供給し、酸液室に酸液を供給し、アル
カリ液室にアルカリ液を供給してドナン透析を行う。こ
の場合、被処理液のNaイオン等のカチオンはカチオン
交換膜のHイオンとイオン交換し、膜面濃度が高くなっ
て酸液側に拡散し、カチオン交換膜は酸液によって再生
されてH形に戻る。このような操作が連続的に繰返され
て被処理液中のカチオンは酸液室に移動する。 Clイ
オン等のアニオンについても同様にアルカリ液室に移動
する。このように被処理液中のカチオンおよびアニオン
と、酸液およびアルカリ液のHイオンおよび011イオ
ンの濃度差をドライビングフォースとして透析が行われ
、被処理液は脱塩される。
液室に被処理液を供給し、酸液室に酸液を供給し、アル
カリ液室にアルカリ液を供給してドナン透析を行う。こ
の場合、被処理液のNaイオン等のカチオンはカチオン
交換膜のHイオンとイオン交換し、膜面濃度が高くなっ
て酸液側に拡散し、カチオン交換膜は酸液によって再生
されてH形に戻る。このような操作が連続的に繰返され
て被処理液中のカチオンは酸液室に移動する。 Clイ
オン等のアニオンについても同様にアルカリ液室に移動
する。このように被処理液中のカチオンおよびアニオン
と、酸液およびアルカリ液のHイオンおよび011イオ
ンの濃度差をドライビングフォースとして透析が行われ
、被処理液は脱塩される。
酸液室の酸液およびアルカリ液室のアルカリ液は、透析
の進行によりカチオンまたはアニオンが拡散してドライ
ビングフォースが小さくなるので、それぞれ電気透析装
置の酸液再生室およびアルカリ液再生室に供給して再生
する。
の進行によりカチオンまたはアニオンが拡散してドライ
ビングフォースが小さくなるので、それぞれ電気透析装
置の酸液再生室およびアルカリ液再生室に供給して再生
する。
電気透析装置では、電解液室に電解液を供給し、陽陰極
間に電圧を印加すると、酸液再生室の酸液に含まれるN
aイオン等のカチオンはカチオン交換膜を通って電解液
室に移動し、アルカリ液再生室のアルカリ液中のアニオ
ンは交換膜を通って電解液室へ移動する。こうして電気
透析により酸液およびアルカリ液は再生され、それぞれ
ドナン透析装置の酸液室およびアルカリ液室に循環する
。
間に電圧を印加すると、酸液再生室の酸液に含まれるN
aイオン等のカチオンはカチオン交換膜を通って電解液
室に移動し、アルカリ液再生室のアルカリ液中のアニオ
ンは交換膜を通って電解液室へ移動する。こうして電気
透析により酸液およびアルカリ液は再生され、それぞれ
ドナン透析装置の酸液室およびアルカリ液室に循環する
。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は実施例の脱塩装置を示す系統図、第2図はドナン透
析装置の分解斜視図、第3図は電気透析装置の分解斜視
図である。
図は実施例の脱塩装置を示す系統図、第2図はドナン透
析装置の分解斜視図、第3図は電気透析装置の分解斜視
図である。
図において、1はドナン透析装置、2は電気透析装置、
3は被処理液管、4は処理液管である。
3は被処理液管、4は処理液管である。
ドナン透析装置1は、被処理液室11の両側に酸液室1
2およびアルカリ液室13がそれぞれカチオン交換膜1
4およびアニオン交換膜15により仕切られている。被
処理液室11、酸液室12およびアルカリ液室13はス
ペーサlla、12a、13aによって形成され、両端
部に端板16a、16bを配置してボルト17およびナ
ツト18により締結されている。
2およびアルカリ液室13がそれぞれカチオン交換膜1
4およびアニオン交換膜15により仕切られている。被
処理液室11、酸液室12およびアルカリ液室13はス
ペーサlla、12a、13aによって形成され、両端
部に端板16a、16bを配置してボルト17およびナ
ツト18により締結されている。
電気透析装置2は、電解液室21の両側に酸液再生室2
2およびアルカリ液再生室23がカチオン交換膜24お
よびアニオン交換膜25により仕切られ、酸液再生室2
2には陽極26が配置され、アルカリ液再生室23には
陰極27が配置され、電源28に接続している。電解液
室21、酸液再生室22およびアルカリ液再生室23は
それぞれスペーサ21a、22a、23aによって形成
され1両端部に端板16c、 16dを配置してボルト
17およびナツト18により締結されている。
2およびアルカリ液再生室23がカチオン交換膜24お
よびアニオン交換膜25により仕切られ、酸液再生室2
2には陽極26が配置され、アルカリ液再生室23には
陰極27が配置され、電源28に接続している。電解液
室21、酸液再生室22およびアルカリ液再生室23は
それぞれスペーサ21a、22a、23aによって形成
され1両端部に端板16c、 16dを配置してボルト
17およびナツト18により締結されている。
被処理液管3はポンプ31aを有し、分岐管3a、3b
が弁32a、32bを介して被処理液室11および電解
液室21に連絡している。被処理液室11および電解液
室21の他端部には処理液管4および濃縮液管5が連絡
している。酸液室12および酸液再生室22間には酸液
管6a、 6bが循環路を形成し、ポンプ31bにより
酸液が循環するようになっている。アルカリ液室13お
よびアルカリ液再生室23間にはアルカリ液管7a、7
bが循環路を形成し、ポンプ31cによりアルカリ液が
循環するようになっている。
が弁32a、32bを介して被処理液室11および電解
液室21に連絡している。被処理液室11および電解液
室21の他端部には処理液管4および濃縮液管5が連絡
している。酸液室12および酸液再生室22間には酸液
管6a、 6bが循環路を形成し、ポンプ31bにより
酸液が循環するようになっている。アルカリ液室13お
よびアルカリ液再生室23間にはアルカリ液管7a、7
bが循環路を形成し、ポンプ31cによりアルカリ液が
循環するようになっている。
ドナン透析装置1および電気透析装置2は必要により上
記構成のユニットを複数段積層して透析に供することが
できる。また、ドナン透析装置1としては、カチオン交
換膜14およびアニオン交換膜15により3室に仕切っ
たものを示したが、カチオン交換膜14により被処理液
室11と酸液室12を仕切り、アニオン交換膜15によ
り被処理液室11とアルカリ液室13を仕切った別のユ
ニットを組合せて使用してもよい。
記構成のユニットを複数段積層して透析に供することが
できる。また、ドナン透析装置1としては、カチオン交
換膜14およびアニオン交換膜15により3室に仕切っ
たものを示したが、カチオン交換膜14により被処理液
室11と酸液室12を仕切り、アニオン交換膜15によ
り被処理液室11とアルカリ液室13を仕切った別のユ
ニットを組合せて使用してもよい。
上記の脱塩装置においては、ドナン透析装置1の被処理
液室11に被処理液管3の分岐管3aから被処理液を供
給し、酸液室12に酸液管6bから酸液を供給し、アル
カリ液室13にアルカリ液管7bからアルカリ液を供給
してドナン透析を行う、この場合、被処理液のNaイオ
ン等のカチオンはカチオン交換膜14のHイオンとイオ
ン交換し、膜面濃度が高くなって酸液側に拡散し、カチ
オン交換膜14は酸液によって再生されてH形に戻る。
液室11に被処理液管3の分岐管3aから被処理液を供
給し、酸液室12に酸液管6bから酸液を供給し、アル
カリ液室13にアルカリ液管7bからアルカリ液を供給
してドナン透析を行う、この場合、被処理液のNaイオ
ン等のカチオンはカチオン交換膜14のHイオンとイオ
ン交換し、膜面濃度が高くなって酸液側に拡散し、カチ
オン交換膜14は酸液によって再生されてH形に戻る。
このような操作が連続的に繰返されて被処理液中のカチ
オンは酸液室12に移動する。C1イオン等のアニオン
についても同様にアルカリ液室13に移動する。このよ
うに被処理液中のカチオンおよびアニオンと、酸液およ
びアルカリ液のHイオンおよびOHイオンの濃度差をド
ライビングフォースとして透析が行われ、被処理液は脱
塩され、処理液管4から取り出される。
オンは酸液室12に移動する。C1イオン等のアニオン
についても同様にアルカリ液室13に移動する。このよ
うに被処理液中のカチオンおよびアニオンと、酸液およ
びアルカリ液のHイオンおよびOHイオンの濃度差をド
ライビングフォースとして透析が行われ、被処理液は脱
塩され、処理液管4から取り出される。
酸液室12の酸液およびアルカリ液室13のアルカリ液
は、透析の進行によりカチオンまたはアニオンが拡散し
てドライビングフォースが小さくなるので、それぞれ酸
液管6aおよびアルカリ液管7aがら電気透析装置2の
酸液再生室22およびアルカリ液再生室23に供給して
再生する。
は、透析の進行によりカチオンまたはアニオンが拡散し
てドライビングフォースが小さくなるので、それぞれ酸
液管6aおよびアルカリ液管7aがら電気透析装置2の
酸液再生室22およびアルカリ液再生室23に供給して
再生する。
電気透析装置2では、電解液室21に被処理液管3の分
岐管3bかろ電解液として被処理液を供給し、陽極26
および陰極27間に電圧を印加すると、酸液再生室22
の酸液に含まれるNaイオン等のカチオンはカチオン交
換膜24を通って電解液室21に移動し、アルカリ液再
生室23のアルカリ液中のアニオンはアニオン交換膜2
5を通って電解液室21へ移動する。
岐管3bかろ電解液として被処理液を供給し、陽極26
および陰極27間に電圧を印加すると、酸液再生室22
の酸液に含まれるNaイオン等のカチオンはカチオン交
換膜24を通って電解液室21に移動し、アルカリ液再
生室23のアルカリ液中のアニオンはアニオン交換膜2
5を通って電解液室21へ移動する。
こうして電気透析により酸液およびアルカリ液は再生さ
れ、それぞれ酸液管6bおよびアルカリ液管7bからド
ナン透析装置1の酸液室12およびアルカリ液室13に
循環する。
れ、それぞれ酸液管6bおよびアルカリ液管7bからド
ナン透析装置1の酸液室12およびアルカリ液室13に
循環する。
上記の脱塩装置では、ドナン透析装置1で被処理液の脱
塩を行うため、電解質濃度が低い被処理液の場合でも効
率よく透析により脱塩を行うことができる。そして酸液
およびアルカリ液は電気透析装置2で再生して再利用す
るので、薬剤の利用効率は高く、薬剤の貯蔵、希釈、排
液処理等の操作も不要となる。また電気透析装置2では
、電解質濃度が高く電導度の高い領域で電気透析を行う
ため、透析の効率は良い、さらにドナン透析装置1では
酸液およびアルカリ液の濃度が高いほど透析の効率は良
いため、両方の透析装置を効率の良い領域で運転するこ
とができ、脱塩効率は高くなる。
塩を行うため、電解質濃度が低い被処理液の場合でも効
率よく透析により脱塩を行うことができる。そして酸液
およびアルカリ液は電気透析装置2で再生して再利用す
るので、薬剤の利用効率は高く、薬剤の貯蔵、希釈、排
液処理等の操作も不要となる。また電気透析装置2では
、電解質濃度が高く電導度の高い領域で電気透析を行う
ため、透析の効率は良い、さらにドナン透析装置1では
酸液およびアルカリ液の濃度が高いほど透析の効率は良
いため、両方の透析装置を効率の良い領域で運転するこ
とができ、脱塩効率は高くなる。
試験例
第1図ないし第3図の脱塩装置を用い、カチオン交換膜
14.24としてセレミオンCMV、アニオン交換膜1
5.25としてセレミオンAMV (いずれも旭硝子(
株)製、商標)を使用し、イオン交換膜の有効面積がそ
れぞれ100aJのモジュールを10段重ねてドナン透
析装置llおよび電気透析装置2とした。
14.24としてセレミオンCMV、アニオン交換膜1
5.25としてセレミオンAMV (いずれも旭硝子(
株)製、商標)を使用し、イオン交換膜の有効面積がそ
れぞれ100aJのモジュールを10段重ねてドナン透
析装置llおよび電気透析装置2とした。
酸溶液には0.INのH,So4水溶液を用い、100
aJ/winの流量で循環させた。またアルカリ溶液に
は0.INのNaOH水溶液を用い、100a+?/w
inの流量で循環させた。
aJ/winの流量で循環させた。またアルカリ溶液に
は0.INのNaOH水溶液を用い、100a+?/w
inの流量で循環させた。
被処理液として100■/QのNaC1水溶液を使用し
、ドナン透析装置1には100a//win、電気透析
装置2には10alF/++inの流量で供給した。ま
た電気透析装置2の陽極26.陰極27間には、2.4
vの電圧を印荷した。その時の電流は0.5Aであった
。
、ドナン透析装置1には100a//win、電気透析
装置2には10alF/++inの流量で供給した。ま
た電気透析装置2の陽極26.陰極27間には、2.4
vの電圧を印荷した。その時の電流は0.5Aであった
。
上記により脱塩を行った結果、処理液のNaイオンおよ
びC1イオンの濃度は0.1■/Q以下となり、濃縮水
中のNaイオンおよびC1イオンの濃度は約1000■
7gとなった。また透析開始後100時間経過後も処理
液(脱塩水)のNaイオンおよびC1イオンの濃度は0
.1■/Q以下であり、良好な水質を維持した。
びC1イオンの濃度は0.1■/Q以下となり、濃縮水
中のNaイオンおよびC1イオンの濃度は約1000■
7gとなった。また透析開始後100時間経過後も処理
液(脱塩水)のNaイオンおよびC1イオンの濃度は0
.1■/Q以下であり、良好な水質を維持した。
本発明の脱塩装置によれば、ドナン透析装置で被処理液
の脱塩を行うため、電解質濃度が低い被処理液の場合で
も効率よく透析により脱塩を行うことができる。そして
酸液およびアルカリ液は電気透析装置で再生して再利用
するので、薬剤の利用効率は高く、薬剤の貯蔵、希釈、
排液処理等の操作も不要となる。また電気透析装置では
、電解質濃度が高く電導度の高い領域で電気透析を行う
ため、透析の効率は良い。さらにドナン透析装置では酸
液およびアルカリ液の濃度が高いほど透析の効率は良い
ため、両方の透析装置を効率の良い領域で運転すること
ができ、脱塩効率は高くなる。
の脱塩を行うため、電解質濃度が低い被処理液の場合で
も効率よく透析により脱塩を行うことができる。そして
酸液およびアルカリ液は電気透析装置で再生して再利用
するので、薬剤の利用効率は高く、薬剤の貯蔵、希釈、
排液処理等の操作も不要となる。また電気透析装置では
、電解質濃度が高く電導度の高い領域で電気透析を行う
ため、透析の効率は良い。さらにドナン透析装置では酸
液およびアルカリ液の濃度が高いほど透析の効率は良い
ため、両方の透析装置を効率の良い領域で運転すること
ができ、脱塩効率は高くなる。
第1図は実施例の系統図、第2図はドナン透析装置の分
解斜視図、第3図は電気透析装置の分解斜視図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、1はド
ナン透析装置、2は電気透析装置、3は被処理液管、4
は処理液管、11は被処理液室、12は酸液室、13は
アルカリ液室、14.24はカチオン交換膜、15.2
5はアニオン交換膜、21は電解液室、22は酸液再生
室、23はアルカリ液再生室である。
解斜視図、第3図は電気透析装置の分解斜視図である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、1はド
ナン透析装置、2は電気透析装置、3は被処理液管、4
は処理液管、11は被処理液室、12は酸液室、13は
アルカリ液室、14.24はカチオン交換膜、15.2
5はアニオン交換膜、21は電解液室、22は酸液再生
室、23はアルカリ液再生室である。
Claims (1)
- (1)(A)被処理液室と酸液室を仕切るカチオン交換
膜、および被処理液室とアルカリ液室を仕切るアニオン
交換膜を有するドナン透析装置と、(B)陽極を有する
酸液再生室と電解液室を仕切るカチオン交換膜、および
陰極を有するアルカリ液再生室と電解液室を仕切るアニ
オン交換膜を有する電気透析装置と、 (C)被処理液を前記ドナン透析装置の被処理液室に供
給する流路と、 (D)酸液をドナン透析装置の酸液室から電気透析装置
の酸液再生室に供給して再生し、ドナン透析装置の酸液
室に循環する流路と、 (E)アルカリ液をドナン透析装置のアルカリ液室から
電気透析装置のアルカリ液再生室に供給して再生し、ド
ナン透析装置のアルカリ液室に循環する流路とを有する
ことを特徴とする脱塩装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63335032A JPH02180620A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 脱塩装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63335032A JPH02180620A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 脱塩装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02180620A true JPH02180620A (ja) | 1990-07-13 |
Family
ID=18283977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63335032A Pending JPH02180620A (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | 脱塩装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02180620A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011065222A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | 栗田工業株式会社 | 窒素化合物含有酸性液の処理装置および処理方法 |
CN105384225A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-09 | 天津工业大学 | 去除水中无机离子型污染物的装置 |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63335032A patent/JPH02180620A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011065222A1 (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | 栗田工業株式会社 | 窒素化合物含有酸性液の処理装置および処理方法 |
CN105384225A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-09 | 天津工业大学 | 去除水中无机离子型污染物的装置 |
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