JPH02227185A - 溶存シリカの除去法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、スケールと腐食を防止する目的で行う水処
理の内、最も除去困難とされているシリカを、規模の大
小に拘らず、簡易に且つ高効率に除去する方法に関する
ものである。

（従来の技術） 水中に溶存するシリカの除去は、非常に困難で古くから
水処理の問題点となっており、数多くの除去法が提案さ
れている。主なものをあげると、コールドライム処理、
ホットライム処理、硫酸ばんど凝集分離処理、アルミニ
ウム電解凝集処理、イオン交換処理、逆浸透膜処理及び
これらの組み合わせ等である。しかしいずれの方法も目
的を達成するためには、極めて不経済な運転を余儀なく
されているのが現状である。特に我国は火山帯が多いの
で他成分に比べてシリカの含量が多い水が多く、殆んど
の場合、凝集処理とイオン交換処理との組み合わせでシ
リカ除去を行っているのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） この！Ｉ集処理とイオン交換処理との組み合わせによる
シリカ除去法では、凝集分離のための広い敷地とイオン
交換のための多量の苛性ソーダが必要であり、さらにこ
れらの装置の運転管理には、高度な技術と煩雑な手数も
必要である。従ってその規模も大きくならざるを得ない
。

また一方従来超純水のような高度な純水を造る場合には
、シリカのみでなく、イオン化してぃない不純物全てを
除去する目的で、イオン交換処理の前に凝集処理が行わ
れている。そして近年逆浸透膜が使用されるようになっ
て、この膜とイオン交換樹脂との組み合わせで、殆んど
の不純物が除去されるようになった。

しかし原水中にシリカが多量にある場合は逆浸透膜を目
詰りさせて所定の水量が取れなくなる。

従ってこの対策としてやはり予め凝集分離処理が必要と
なっている。

これら従来のシリカを除去するための方法は全て目的外
の物質をも除去するか、逆に他の不純物を増加させる結
果となっている。この発明も純粋にシリカのみを除くも
のではないが、シリカ除去を目的とし、簡易かつ効率良
く除去できる方法であり、この方法を実施するための装
置も小型かつ簡易なもので済むシリカ除去方法を提供す
ることを目的としたものである。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明は、多量のシリカが溶存している水の脱
シリカ処理において、原水をＨ型にした弱酸性陽イオン
交換樹脂で処理して脱アルカリ軟化水とした後、残留す
る酸及びシリカを中和する目的で苛性ソーダを添加し、
同時にシリカ塩を適宜の方法で活性化しながら逆浸透膜
にて処理する溶存シリカの除去方法である。

（作　用） この発明は逆浸透膜により、その膜が最も除去困鷺とし
ているシリカを除去する方法である。濁度除去の必要が
ある場合は単純なろ過器を使用すれば足りる。脱アルカ
リ軟化には主として弱酸性陽イオン交換樹脂をＨ型にし
て使用することにより消費する酸の量は殆んど中和当量
と等しくなる。

また現行逆浸透膜に供給する水は膜面へのスケール生成
防止のために弱酸性にしているが、このために水中のシ
リカは不活性状態となり、除去率が不安定となると同時
に膜面にゲル化析出して目詰りを生じさせる。この発明
では脱アルカリ軟化することによりカルシウム、マグネ
シウム、鉄、アルミニウム及び重炭酸等を除去しである
ので、弱アルカリ性にしても膜に支障はない、水を弱ア
ルカリ性にして昇温、磁場、電場等の処理によりシリカ
を活性化させて逆浸透膜によるシリカの除去率を上昇さ
せると共に目詰りを防止し、長時間安定して使用できる
ものである。ここで言うシリカの活性化とは、シリカゲ
ルの活性化とは全く意味を異にしており、ケイ酸がイオ
ン化してより水和することを言う。

高純度の純水にする場合には、この処理の後に仕上用逆
浸透膜装置かイオン交換樹、脂ミックスペットポリジャ
ーを設置すればよい。前者は勿論、後者の場合も処理対
象イオン量が微量な上に非イオン物質がないので非再生
型カートリッジ式が使用可能であり、廃水処理は不要で
ある。

（実施例） 以下この発明の詳細な説明する。第１図はこの発明の方
法のフローチャート図を示し、原水１を脱アルカリ軟化
基２に導入する。この脱アルカリ軟化基２はＨ型に再生
された弱酸性カチオン交換樹脂を充填した塔で原水１中
のアルカリ分と硬度成分を除去する。この脱アルカリ軟
化基２には再生用塩酸貯槽３が接続されている。この脱
アルカリ軟化基２を通過した原水１は脱アルカリ軟水４
となるが、この中には分解された多量の炭酸ガスを含む
ので脱炭酸ガス塔５において、向流エアブロ−により除
去する。６はこの脱炭酸ガス塔５の炭酸ガス排出口であ
る。この脱炭酸ガス塔５を通過した脱アルカリ軟水４は
さらに、中和用苛性ソーダ貯槽７から送られてきた苛性
ソーダで過剰酸を中和し、微アルカリ性にする。そして
軟水送水ポンプ８によりこれをイオン活性化装置９に送
る。このイオン活性化装置９としては磁気フィルターを
用いた。

原理は磁場を電導性物質が横切ると電流が流れるので、
イオン化し得る塩を含んだ水を通過させると磁力と通過
速度に応じて電位を生じ、塩のイオン化を助長するもの
である。

この様にして溶存中のシリカ塩を活性化させ、昇圧ポン
プ１０により逆浸透膜の特性に適した圧に昇圧させて逆
浸透脱シリカ筒１１に送り込む、ここでシリカを除去後
、濃縮された軟水の一部は濃縮水排出口１３より排出さ
れ、他の大多量は循環濃縮水ライン１２によりイオン活
性化装置９に戻し、数回循環させる。そして数回循環し
て逆浸透脱シリカ筒１１を通過した脱シリカ軟水１４を
処理水槽１５に溜め、この脱シリカ軟水１４を処理水送
水ポンプ１６により必要箇所に適宜送水する。

次に上記処理装置を用いてこの発明の方法を実施した結
果を示す。

この処理装置により処理する処理対象水の水質は表１の
通りであった。

この水を塩酸再生でＨ型にした上記弱酸性カチオン交換
樹脂を充填した脱アルカリ軟化基２に通水して脱アルカ
リ軟化処理した。処理後の水質は表２の通りであった。

次で脱炭酸ガス塔５を通過し脱炭酸処理し、更に中和用
苛性ソーダ貯槽７により中和処理を行った後の水質は表
３の通りであった。

中和後のアルカリ軟水をイオン活性化装置９でイオン活
性化しつつ、逆浸透脱シリカ筒１１においては逆浸透膜
にて脱シリカ処理した水質は表４の通りであり、目的を
達成した。

なお、上記実施例ではイオン活性化装置として磁気フィ
ルターを用いたが、他に水質により電子処理法、高周波
処理法、超音波処理法等その他適宜の方法によりイオン
活性化することができる。

（発明の効果） この発明は以上の構成であり、逆浸透膜を通過させるに
あたって、原水を脱アルカリ軟水にし、残留する酸及び
シリカを苛性ソーダで中和し、微アルカリ性にし、この
うちのシリカ塩を活性化しつつ逆浸透膜にて処理するも
のであり、シリカ除去の最も困難である逆浸透膜での処
理という一見技術的に逆行しているような方法であるが
、シリカが除去され難い原因を追及した結果到達し得た
方法である。しかもこの方法では従来法で必要とされて
いた大面積を要する凝集処理が不要であるため、処理に
必要な設備面積乃至は規模においても小さくて済み、経
済的であり、かつ処理水水質の面でもシリカの除去率が
大きくかつ確実である等の利点を有する。またこの方法
によれば除去対象の塩分に対して過剰の酸やアルカリを
使用する必要がないので廃液処理も不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の手順を示すフローチャート図
である。 なお図中１は原水、２は脱アルカリ軟化基、４は脱アル
カリ軟水、５は脱炭酸ガス塔、７は中和用苛性ソーダ貯
槽、９はイオン活性化装置、１１は逆浸透脱シリカ筒、
！２は循環濃縮水ライン、１４は脱シリカ軟水である。 特許出願人　日本電信電話株式会社 特許出願人　株式会社エヌ・ティ・ティ・建築総合研究
所 特 許 出 願 人 日比谷総合設備株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多量のシリカが溶存している水の脱シリカ処理において
   、原水をＨ型にした弱酸性陽イオン交換樹脂で処理して
   脱アルカリ軟化水とした後、残留する酸及びシリカを中
   和させる苛性ソーダを添加し、同時にシリカ塩を活性化
   しながら逆浸透膜にて処理することを特徴とする、溶存
   シリカの除去法。