JPH0471624A - 電気式脱イオン水製造装置とそれに用いる枠体 - 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〉 本発明は脱イオン水を用いる半導体製造工業、製薬工業
、食品工業等の各種の工業あるいは研究所等で利用され
る電気式脱イオン水製造装置に関するものである。

〈従来技術〉 イオン交換体としてカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂を用いた２床式、２床３塔式あるいは混床式の脱イオ
ン水製造装置は、使用するイオン交換樹脂がイオンで飽
和された場合、酸およびアルカリ水溶液で再生する必要
があるが、イオン交換体を用いるものの、薬剤による再
生が全く不要な電気式脱イオン水製造装置が実用化され
ている。

従来から実用化されている電気式脱イオン水製造装置は
、基本的にはカチオン交換膜とアニオン交換膜で形成さ
れる隙間に、イオン交換体としてアニオン交換樹脂とカ
チオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層を充填して脱塩
室とし、当該イオン交換樹脂層に被処理水を通過させる
とともに、前記両イオン交換膜を介して被処理水の流れ
に対して直角方向に直流電流を作用させて、両イオン交
換膜の外側に流れている濃縮水中に被処理水中のイオン
を電気的に排除しながら脱イオン水を製造するものであ
る。

第５図は上述した従来の電気式脱イオン水製造装置の模
式断面図を示すものであり、カチオン交換膜１０１およ
びアニオン交換膜１０２を離間して交互に配置し、カチ
オン交換膜１０１とアニオン交換膜１０２で形成される
空間内に一つおきにカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂の混合イオン交換樹脂１０３を充填し、脱塩室１０４
とする。

なお当該脱塩室１０４のそれぞれの隣に位置するアニオ
ン交換膜１０２とカチオン交換膜１０１で形成される混
合イオン交換樹脂１０３を充填していない部分は後述す
るごとく濃縮水を流すべき濃縮室１０５とする。

カチオン交換膜１０１とアニオン交換膜１０２とその内
部に充填する混合イオン交換樹脂１０３とで脱イオンモ
ジュール１０６を形成するが、その詳細は第６図に示し
た通りである。

すなわち内部がくり抜かれた枠体１０７の一方の側にカ
チオン交換膜１０１を封着し、当該枠体１０７のくり抜
かれた部分に混合イオン交換樹脂１０３を充填し、次い
で枠体１０７の他方の部分にアニオン交換膜１０２を封
着したものである。

なおイオン交換膜は比較的軟らかいものなので、枠体１
０７内部に混合イオン交換樹脂１０３を充填してその両
面をイオン交換膜で封着した時、イオン交換膜が湾曲し
て混合イオン交換樹脂１０３の充填層が不均一となるの
を防止するため、枠体１０７の空間部に複数のリブ１０
８を縦設するのが一般的である。

また第６図では図示していないが、枠体１０７の上方部
に被処理水の流入口が、また枠体の下方部に処理水の流
出口が付設されている。

このような脱イオンモジュール１０６の複数個をその間
にスペーサー（図示せず）を挾んで、並設した状態が第
５図に示されたものであり、並設した脱イオンモジュー
ル１０６の一端側に陰極１０９を配設するとともに、他
端側に陽極１１０を配設する。なお前述したスペーサー
を挟んだ位置が濃縮室１０５であり、また両端の濃縮室
１０５の両外側に必要に応じカチオン交換膜、アニオン
交換膜、あるいはイオン交換性のない単なる隔膜等の仕
切り膜１１１を配設し、当該仕切り膜１１１で仕切られ
た画電極１０９および１１０が接触する部分をそれぞれ
陰極室１１２および陽極室１１３とする。

このような電気式脱イオン水製造装置によって脱イオン
水を製造する場合、以下のように操作される。

すなわち陰極１０９と陽極１１０間に直流電流を通じ、
また被処理水流入口Ａから被処理水を流入するとともに
、濃縮水流人口Ｂから濃縮水を流入し、かつ電極水流人
口ＣおよびＤからそれぞれ電極水を流入する。被処理水
流入口Ａから流入した被処理水は実線で示した矢印のご
とく各脱塩室１０４を流下し、混合イオン交換樹脂１０
３の充填層を通過する際に不純物イオンが除かれ、脱イ
オン水が脱イオン水流出口ａから得られる。また濃縮水
流人口Ｂから流入した濃縮水は点線の矢印で示したごと
（各濃縮室１０５を流下し、両イオン交換膜を介して移
動してくる不純物イオンを受は取り、不純物イオンを濃
縮した濃縮水として濃縮水流出口すから流出され、さら
に電極水流人口ＣおよびＤから流入した電極水は電極水
流出口Ｃおよびｄから流出される。

上述のような操作によって被処理水中の不純物イオンは
電気的に除去されるので、充填したイオン交換樹脂を薬
液による再生を全く行うことなく脱イオン水を連続的に
得ることができる。

当該従来の電気式脱イオン水製造装置は被処理水中に存
在するマグネシウムやカルシウムの硬度成分がイオン交
換膜に析出することを防止するため、前段に通常逆浸透
膜装置や硬水軟化装置が設置されるのが普通である。

たとえば市水を逆浸透膜装置で処理し、その透過水を従
来の電気式脱イオン水製造装置で処理した場合、比抵抗
重工ないし５ＭΩ−値前後の脱イオン水が得られる。

しかしながら被処理水中のシリカの除去率はかなり小さ
く電気式脱イオン水製造装置の入口水に対して、僅かに
１０％未満の除去率しか得られない。

したがって電気式脱イオン水製造装置の後段に、イオン
交換樹脂を用いる通常のポリシャーを設置した場合には
、当該ポリシャーの再生頻度あるいは交換頻度が多いと
いう欠点を有している。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は従来の電気式脱イオン水製造装置における上述
した欠点を解決し、シリカの除去率を飛躍的に向上し得
る電気式脱イオン水製造装置を提供することを目的とす
るものである。

さらに本発明の別の目的は、シリカの除去率を飛躍的に
向上し得る本発明の電気式脱イオン水製造装置に好適に
用いることができる枠体の構造を開示するものである。

〈問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成するためになされた本発明よりなる電
気式脱イオン水製造装置は、枠体の一方の側にカチオン
交換膜を封着するとともに、他方の側にアニオン交換膜
を封着して、当該枠体と両イオン交換膜で形成される内
部空間にイオン交換体を充填してなる脱イオンモジュー
ルを離間させて複数個並設し、当該並設した複数個の脱
イオンモジュールの両側に陰電極と陽電極を配設し、両
電極間に直流電流を通ずるとともに、前記それぞれのイ
オン交換体充填部に被処理水を通過させることにより、
脱イオン水を外部に取り出すようにした電気式脱イオン
水製造装置において、被処理水が最初に通過する部分の
前記内部空間に充填するイオン交換体層をアニオン交換
体層としたことを特徴とするものである。

さらに上述した本発明の電気式脱イオン水製造装置に用
いる枠体であって、充填すべきイオン交換体層の種類に
応じてそれぞれのイオン交換体が独立して充填できるよ
うに、水の通流孔を有する分割指を枠体内に一本以上横
設したことを特徴とする枠体を提供するものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

従来の電気式脱イオン水製造装置は第５図に示したよう
に、枠体と両イオン交換膜で形成される内部空間、すな
わち脱塩室内に充填するイオン交換体層はカチオン交換
体とアニオン交換体の混合イオン交換体、すなわちカチ
オン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂
であるが、当該脱塩室内における被処理水が最初に通過
する部分をアニオン交換体層、すなわちアニオン交換樹
脂層とするとシリカの除去率が飛躍的に向上することを
知見した。

本発明はかかる知見に基づくものであり、従来の電気式
脱イオン水製造装置と比較して、脱塩室内に充填するイ
オン交換体層の配列に大きな特徴を有するものである。

すなわち本発明は脱塩室内における被処理水が最初に通
過する部分をアニオン交換体層とし、その下層をカチオ
ン交換体層とするか、あるいは当該アニオン交換体層と
カチオン交換体層の積層部をこの順に交互に二組以上充
填して積層させたり、あるいは被処理水が最初に通過す
る部分をアニオン交換体層とし、その下層をカチオン交
換体層とし、当該積層部をこの順に一組あるいは二組以
上積層し、その下層をカチオン交換体とアニオン交換体
の混合イオン交換体層としたり、あるいは被処理水が最
初に通過する部分をアニオン交換体層とし、その下層を
混合イオン交換体層とするものである。

〈作用〉 本発明において、脱塩室内における被処理水が最初に通
過する部分をアニオン交換体層とするといかなる理由に
よりシリカの除去率が飛躍的に向上するのか今のところ
明確とはされていないが、被処理水が最初に通過する部
分のイオン交換体層がアニオン交換体層である場合に限
すシリカの解離度が上昇し、陰イオン交換膜を介してよ
り多量に被処理水中のシリカが濃縮室側に移動するため
と考えられる。

水中のシリカは通常酸化物の形態として存在するが、ナ
トリウムイオンや塩化物イオンや硫酸イオンと比較する
と、解離度が極めて小さい。従来から水中のナトリウム
イオンや塩化物イオン等のイオン量を間接的に表示する
場合、比抵抗率の値が用いられているが、水中のシリカ
量は比抵抗率で表すことができないのは上述の理由によ
る。

電気式脱イオン水製造装置は脱塩室内に流入する各イオ
ンを最終的にはイオン交換膜を介して濃縮室に移動させ
るのであるから、解離度の小さいシリカが除去しずらい
のは当然と思われる。ところが本発明のように被処理水
が最初に通過する部分をアニオン交換体層とすると、当
該部分で被処理水中のカチオンに相当する量のアルカリ
が一時的に生成され、したがって比較的強いアルカリ性
となり、そのためシリカの解離度が上昇し、当該部分に
おいて被処理水中の大部分のシリカが濃縮室側に移動す
るためと考えられる。

いずれにしても本発明のごとく被処理水が最初に通過す
る部分のイオン交換体層をアニオン交換体層とすること
により本発明の目的は確実に達成される。

以下にアニオン交換体としてアニオン交換樹脂を、また
カチオン交換体としてカチオン交換樹脂を用いる本発明
の詳細な説明する。

第１図は脱塩室内における被処理水が最初に通過する部
分をアニオン交換樹脂層とし、その下層をカチオン交換
樹脂層とし、当該アニオン交換樹脂層とカチオン交換樹
脂層の積層部をこの順に二組充填した例の本発明の電気
式脱イオン水製造装置の模式断面図である。

すなわちカチオン交換膜１およびアニオン交換ＩＩ２を
離間して交互に配置し、カチオン交換膜１とアニオン交
換膜２で形成される空間部を一つおきに脱塩室４とし、
当該脱塩室内の上層部、すなわち被処理水が最初に通過
する部分をアニオン交換樹脂１４の充填層とし、その下
層をカチオン交換樹脂１５の充填層とし、さらにその下
層をアニオン交換樹脂１４の充填層、さらにその下層を
カチオン交換樹脂１５の充填層とする。なお当該脱塩室
４のそれぞれの隣に位置するアニオン交換膜２とカチオ
ン交換膜１で形成されるイオン交換樹脂を充填していな
い部分は濃縮室５であり、前述した従来装置と同様に濃
縮水を流すべき部分とする。

本発明装置においてもカチオン交換膜１とアニオン交換
膜２とその内部に充填するイオン交換樹脂とで脱イオン
モジュール６を形成するが、その詳細は第２図に示した
通りである。

すなわち内部がくり抜かれた枠体７の一方の側にカチオ
ン交換膜１を封着し、当該枠体７のくり抜かれた部分に
、上方からアニオン交換樹脂１４、カチオン交換樹脂１
５、アニオン交換樹脂１４、カチオン交換樹脂１５の順
に充填し、次いで枠体７の他方の部分にアニオン交換膜
２を封着する。

当該枠体内に各イオン交換樹脂を充填する場合、予め定
めた層高として順にアニオン交換樹脂１４とカチオン交
換樹脂１５を単に充填してもよいが、本装置を輸送した
りする時、あるいは脱イオン水製造中に、アニオン交換
樹脂１４とカチオン交換樹脂１５の各層が混合される恐
れがあり、かつ両イオン交換樹脂を交互に充填する作業
が煩雑となる。

したがって充填すべきイオン交換樹脂層の種類に応じて
、それぞれのイオン交換樹脂層が独立して充填できるよ
うに、第２図に示したごとく枠体内に分割指１６を横設
することが好ましい。第２図において当該分割指１６で
分割されたＥおよびＧの部分がアニオン交換樹脂１４を
充填すべき部分であり、ＦおよびＨの部分がカチオン交
換樹脂１５を充填すべき部分である。

このように枠体７内に一本以上の分割指１６を横設する
ことにより、各イオン交換樹脂を充填する際の作業が容
易になるとともに、装置の輸送中あるいは、運転中に両
イオン交換樹脂層が混合されることなく、充填した時の
まま各イオン交換樹脂層の分割状態を維持することがで
きる。

なお横設する分割指１６にはイオン交換樹脂は通過しな
いが、水のみが通過する通流孔を付設することは言うま
でもなく、また後述するごとく分割指によって分割され
た一つの室をさらに分割するための分割柱を分割指と直
角方向に縦設してもよい。

第３図は本発明に用いる最も好ましい枠体７の部分拡大
正面図であり、枠体７内に分割指１６を横設し、また分
割指１６で分割された一つの室をさらに分割するために
一本以上の分割柱１７を分割指１６に対して直角方向に
縦設したものである。

なお前述したごと（分割指１６には水が通流すべき複数
個の通流孔１８　（点線で示した）を設け、また各室の
下部であって当該各通流孔１８の上部に位置する部分に
イオン交換樹脂は通過させず、水は通過させる例えばサ
ランネット１９を設ける。

また分割柱１７で分割されたＥｌないしＥ３の各室、Ｆ
、ないしＦ３の各室およびＧ、ないしＧ３の各室の圧力
を均等にするために縦設した分割柱１７にそれぞれ例え
ば２個の通圧孔２０　（点線で示した）を設けることが
好ましい。

かくして枠体７内を分割指１６および分割柱１７で分割
されたＥｌないしＥ３の各室にアニオン交換樹脂１４、
Ｆ、ないしＦ、の各室にカチオン交換樹脂１５、Ｇ、な
いしＧ、の各室にアニオン交換樹脂１４を充填し、アニ
オン交換樹脂１４の充填層とカチオン交換樹脂１５の充
填層を交互に形成する。

なお本発明に用いる分割指１６および分割柱１７は積層
すべき各イオン交換樹脂層の混合を防止するなどの前述
した効果とは別に、枠体７の一方の側にカチオン交換膜
１を封着し、枠体７内に形成される各室にイオン交換樹
脂を充填し、次いで枠体７の他方の部分にアニオン交換
膜２を封着して脱イオンモジュール６を形成した時、両
イオン交換膜が湾曲して各イオン交換樹脂の充填層が不
均一となることを防止するためのリブの役目も果たすこ
ととなる。

なお第２図の脱イオンモジュール６の組立図に図示して
いないが枠体７の上方部に被処理水の流入口を、また枠
体７の下方部に処理水の流出口を付設する。第２図に示
したような脱イオンモジュール６の複数個をその間にス
ペーサー（図示せず）を挟んで並設した状態が第１図に
示したものであり、並設した脱イオンモジュール６の一
端側に陰極９を配設するとともに、他端側に陽極１０を
配設する。なお前述したスペーサーを挟んだ位置が濃縮
室５であり、また両端の濃縮室５０両外側に必要に応し
カチオン交換膜、アニオン交換膜あるいは隔膜等の仕切
り膜１１を配設し、当該仕切り膜１１で仕切られた画電
極９および１０が接触する部分をそれぞれ陰極室１２お
よび陽極室１３とする。

このような本発明の電気室脱イオン水製造装置は以下の
ような操作によって脱イオン水を製造する。

すなわち陰極９と陽極１０の間に直流電流を通じ、また
被処理水流入口Ａから被処理水を流入するとともに、濃
縮水流人口Ｂから濃縮水を流入し、かつ電極水流人口Ｃ
およびＤからそれぞれ電極水を流入する。

被処理水流入口Ａから流入した被処理水は実線の矢印で
示したごと（各脱塩室４を流下し、最初にアニオン交換
樹脂１４の充填層を通過する。ここで被処理水の全カチ
オン量に相当するアルカリが一時的であるが生成される
ので、強アルカリ性となり、したがってシリカの解離度
が上昇し、当該アニオン交換樹脂１４の充填層の部分で
他の不純物イオンとともに被処理水中の大部分のシリカ
が濃縮室５に移動する。

またその下層のカチオン交換樹脂１５の充填層およびそ
の下層のアニオン交換樹脂１４の充填層等を順に通過す
る際に、逐次的に不純物イオンが除かれ、脱イオン水が
脱イオン水流出口ａから得られる。

また濃縮水流人口Ｂから流入した濃縮水は点線の矢印で
示したごとく各：ａ縮室５を流下し、両イオン交換膜を
介して移動してくる不純物イオンを受は取り、不純物イ
オンを濃縮した濃縮水として濃縮水流出口すから流出し
、さらに電極水流人口ＣおよびＤから流入した電極水は
電極水流出口Ｃおよびｄから流出する。

このように本発明の電気式脱イオン水製造装置は、脱塩
室４における被処理水が最初に通過する部分のイオン交
換体層をアニオン交換体層とすることにより、後述する
実施例で示したごと〈従来装置と比較して、シリカの除
去率を飛躍的に向上させることができる。

なお第１図ないし第３図に示した実施態様は、アニオン
交換体としてアニオン交換樹脂を、またカチオン交換体
としてカチオン交換樹脂を用いたが、アニオン交換樹脂
およびカチオン交換樹脂の代わりにそれぞれアニオン交
換繊維およびカチオン交換繊維を用いてもその効果は同
じである。また脱塩室４内に充填するイオン交換体層を
、アニオン交換樹脂層とカチオン交換樹脂層の積層部を
この順に二組充填した例を示しているが、本発明の目的
は脱塩室における被処理水が最初に通過する部分のイオ
ン交換体層をアニオン交換体層とすることにより確実に
達成できるので、上述の例に限定されるものでなく、例
えば脱塩室内における被処理水が最初に通過する部分を
アニオン交換樹脂層とし、その下層をカチオン交換樹脂
層とし当該積層部を一組としたもの、あるいは当該積層
部をこの順に一組あるいは複数組積層し、その下層をカ
チオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹
脂層としたり、あるいは被処理水が最初に通過する部分
をアニオン交換樹脂層とし、その下層を混合イオン交換
樹脂層としても差し支えない。

なお、本発明における被処理水が最初に通過するアニオ
ン交換体層の層高としては、脱塩室４における水の線流
速によってもある程度の差はあるが、当該層高があまり
短いとアルカリ性になる時間が短時間すぎてシリカの除
去率が低下するので、少なくとも５０鶴以上、好ましく
は１００■以上、最も好ましくは２００日前後とすると
よい。

なお本発明は上述したいずれのイオン交換体層の配列に
よっても脱塩室における被処理水が最初に通過する部分
のイオン交換体層をアニオン交換体層とすることにより
、従来装置と比較してシリカの除去率を飛躍的に向上さ
せることができるが、処理水の比抵抗率の値も、イオン
交換体層の配列によっである程度の差が生ずる。

すなわち例えばアニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂、
アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順のように、両
イオン交換体を別々に充填した方が最も処理水の比抵抗
率の値が大きい、換言すればより高純度の処理水が得ら
れる。

再生液で再生する通常のイオン交換装置の場合は、複床
式より混床式の方が高純度の処理水が得られる。しかし
ながら電気式脱イオン水製造装置においては、混合イオ
ン交換体層単独か、あるいはアニオン交換体層の下部に
混合イオン交換体を充填した配列よりも、第１図に示し
たようなアニオン交換体とカチオン交換体を分離して積
層させて充填した方が高純度の被処理水が得られること
は興味深いことである。その理由は今のところ明確にな
っていないが、積層させて充填した場合は、混合して充
填した場合と異なり、不純物イオンの方向性が一定とな
って移動に要する距離と時間が短縮されるためと考えら
れる。したがってカチオン交換体層、アニオン交換体層
の順の積層でも高純度の処理水が得られる。

いずれにしてもシリカの除去率を向上させるとともに、
より高純度の処理水を得るためには、第１図に示したよ
うな配列、すなわち脱塩室内における被処理水が最初に
通過する部分をアニオン交換体層とし、その下層をカチ
オン交換体層とし、当該アニオン交換体層とカチオン交
換体層の積層部をこの順に交互に充填させた、いわゆる
ゼブラ状に積層させたイオン交換体の配列が最も好まし
い。

第４図は逆浸透膜装置の後段に本発明の電気式脱イオン
水製造装置を設置した際のフローを示す説明図であり、
被処理水２１を受ける貯槽２２から高圧ポンプ２３にて
逆浸透膜装置２４に被処理水２１を供給し、透過水２５
と非透過水２６を得、塩類が濃縮された非透過水２６は
ブローあるいは何らかの工程水として回収し、また透過
水２５はさらに電気式脱イオン水製造装置２７に供給す
る。

なお透過水２５を二つの流れに分流し、被処理水２５ａ
を脱塩室４に流入すべき被処理水とし、被処理水２５ｂ
を濃縮室５に流入すべき濃縮水とする。この場合、透過
水２５の７０％前後を脱塩室４に流入すべき被処理水と
する。

かくして脱イオン水２８と不純物イオンが濃縮された濃
縮水２９とが電気式脱イオン水製造装置２７から得られ
るが、濃縮水ラインに背圧弁３０を付設し、その前段で
濃縮水２９の一部（通常２０％前後）を電極水３１ａと
して用い、これを陰極室１２および陽極室１３に通水し
、電極水流出口Ｃおよびｄ（第１図参照）から流出する
濃縮水３１ｂをブローする。このように電極水として濃
縮水を用いると、電極水として透過水２５を用いる場合
より、そのイオン量が格段と多くなっているので電流効
率がよくなり、ひいては電気式脱イオン水製造装置２７
のランニングコスト（電力消費量）をより低減させるこ
とができる。

なお電極水として分流さ廿た後の残余の大部分の濃縮水
２９は貯槽２２に回収することが好ましい。

このように濃縮水２９を回収することにより、系全体の
水回収率の向上に寄与させることができる。

〈効果〉 以上説明したごとく本発明は電気式脱イオン水製造装置
の脱塩室における被処理水が最初に通過する部分のイオ
ン交換体層をアニオン交換体層とする従来にない新規な
技術手段により、従来の電気式脱イオン水製造装置と比
較して飛躍的にシリカの除去率を向上させることができ
る。

したがって電気式脱イオン水製造装置の後段にシリカを
低減させるためのポリシャーを設置した場合は、当該ポ
リシャーの再生頻度あるいは交換頻度を少なくすること
ができ、脱イオン水製造設備全体のランニングコストを
安価とすることができる。また本発明において充填すべ
きイオン交換体の種類に応じてそれぞれのイオン交換体
層が独立して充填できるような通流孔を有する分割桁を
一本以上横設した枠体を開示したので、各イオン交換体
を充填する際の作業が容易になるとともに、装置の輸送
中あるいは運転中に、充填したイオン交換体層が混合さ
れることがなく、最初に充填した時のまま、各イオン交
換体層の分割状態を維持することができる。

以下に本発明の効果をより明確とするために実施例を説
明する。

実施例 全カチオン約１１００ｐｐ　　ａｓ　　ＣａＣ０１、全
アニオン約１２５ｐｐｍ　　ａｓ　　ＣａＣ０ｚ、シリ
カ約２Ｑｐｐｍ　　ａｓ　　５ｉＯｚの市水を逆浸透膜
装置で処理することにより得られる透過水を被処理水と
し、脱塩室内に充填するイオン交換樹脂は 層の配列が以下のＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅとなっている各電
気式脱イオン水製造装置で処理した。

電気式脱イオン水製造装置 Ａ（本発明）；脱塩室内の被処理水が最初に通過する部
分を高さ２００■のアニオン交換樹脂層とし、その下流
を高さ２００ｍｍのカチオン交換樹脂層とし、その下流
を高さ１００Ｎのアニオン交換樹脂層とし、その下流を
高さ１００ｆｉのカチオン交換樹脂層としたもの。

Ｂ（本発明）；脱塩室内の被処理水が最初に通過する部
分を高さ２００ｍ＋＋のアニオン交換樹脂層とし、その
下流を高さ２００Ｎｍのカチオン交換樹脂層とし、その
下流を高さ２００ｆｌのカチオン交換樹脂とアニオン交
換樹脂の混合イオン交換樹脂層としたもの。

Ｃ（本発明）；脱塩室内の被処理水が最初に通過する部
分を高さ２００ｆｌのアニオン交換樹脂層とし、その下
流を高さ４００鶴のカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂の混合イオン交換樹脂層としたもの。

Ｄ（比較例）；脱塩水内の被処理水が最初に通過する部
分を高さ２００ｍｍのカチオン交換樹脂層とし、その下
流を高さ２００ｍのアニオン交換樹脂層とし、その下流
を高さ１００ＭＭのカチオン交換樹脂層とし、その下流
を高さ１００ｍのアニオン交換樹脂層としたもの。

Ｅ（比較例）；脱塩室内全体に高さ６００ｆｉのカチオ
ン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層
を充填したもの。

脱塩室が上述した人ないしＥとなっている脱イオンモジ
ュールを４枚並設して各電気式脱イオン水製造装置を形
成し、各電気式脱イオン水製造装置共通して、各脱塩室
に線速度約３０ｍ／Ｈの被処理水を並流するとともに約
６０Ｖの電圧をかけた際に得られた定常状態の処理水の
水質を第１表に示した。

第１表 以上の実施例で明らかなごとく、脱塩室内における被処
理水が最初に通過する部分に充填するイオン交換樹脂を
アニオン交換樹脂層とした本発明は、そのいずれもがシ
リカの除去率が飛躍的に上向している。

またアニオン交換樹脂層、カチオン交換樹脂層の順にゼ
ブラ状に積層させた場合は、シリカの除去率が大きく、
かつ処理水の比抵抗値も大きく、より高純度の処理水を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はいずれも本発明の実施態様を示す
ものであり、第１図は本発明の電気式脱イオン水製造装
置の模式断面図であり、第２図は脱イオンモジュールの
組立図であり、第３図は枠体の部分拡大正面図を示し、
第４図は逆浸透膜装置の後段に電気式脱イオン水製造装
置を設置した際のフローを示す説明図である。また第５
図は従来の電気式脱イオン水製造装置の模式断面図であ
り、第６図は従来の電気式脱イオン水製造装置に用いら
れている脱イオンモジュールの組立図である。 ・・・カチオン交換膜 ・・−脱塩室 ・・・脱イオンモジュール ・・・枠体 ・・・陽極 ・・・陰極室 ・・・アニオン交換樹脂 ・・・カチオン交換樹脂 ・・・分割柱 ・・・サランネット ２・・・アニオン交換膜 ５・・・濃縮室 ９・・・陰極 １１・・・仕切り膜 １３・・・陽極室 １６・・・分割指 １８・・・通流孔 ２０・・・通圧孔 ・・・被処理水 ・・・高圧ポンプ ・・・透過水 ・・・電気式脱イオ ・・・脱イオン水 ・・・背圧弁 ２２・・・貯槽 ２４・・・逆浸透膜装置 ２６・・・非透過水 ン水製造装置 ２９・・・濃縮水 ３１・・・電極水 第２図 第１図 第３図 第６図 箪５図 手続補正書（自発） 平成３年９月２７日 特許庁長官　　深　沢　　亘　殿 １、事件の表示 平成２年特許願第１８０５０９号 ２、発明の名称 電気式脱イオン水製造装置とそれに用いる枠体３、補正
をする者 事件との関係　特許出願人 〔連絡先〕 〒１１３ 東京都文京区本郷５丁目５番１６号 オルガノ株式会社　法務特許部 電話番号０３−５６８９−５１１５ ４、補正の対象 別紙のとおり 明細書中の下記事項を訂正願います。 １．第２７頁下から３行目に「脱塩水内」とあるのを「
脱塩室内」と訂正する。 ２第２９頁下から８行目〜７行目に「上向」とあるのを
「向上」と訂正する。 以

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、枠体の一方の側にカチオン交換膜を封着するととも
   に、他方の側にアニオン交換膜を封着して、当該枠体と
   両イオン交換膜で形成される内部空間にイオン交換体を
   充填してなる脱イオンモジュールを離間させて複数個並
   設し、当該並設した複数個の脱イオンモジュールの両側
   に陰電極と陽電極を配設し、両電極間に直流電流を通ず
   るとともに、前記それぞれのイオン交換体充填部に被処
   理水を通過させることにより、脱イオン水を外部に取り
   出すようにした電気式脱イオン水製造装置において、被
   処理水が最初に通過する部分の前記内部空間に充填する
   イオン交換体層をアニオン交換体層としたことを特徴と
   する電気式脱イオン水製造装置。 ２、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオ
   ン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積
   層させたイオン交換体層の配列とした請求項１に記載の
   電気式脱イオン水製造装置。 ３、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオ
   ン交換体層、カチオン交換体層の順に少なくとも一組積
   層し、その下層にアニオン交換体とカチオン交換体の混
   合イオン交換体層を積層させたイオン交換体層の配列と
   した請求項１または請求項２に記載の電気式脱イオン水
   製造装置。 ４、前記内部空間に充填するイオン交換体層を、アニオ
   ン交換体層、次いでアニオン交換体とカチオン交換体の
   混合イオン交換体層の順に積層させたイオン交換体層の
   配列とした請求項１に記載の電気式脱イオン水製造装置
   。 ５、請求項１ないし４に記載した電気式脱イオン水製造
   装置に用いる枠体であって、充填すべきイオン交換体層
   の種類に応じてそれぞれのイオン交換体層が独立して充
   填できるように、水の通流孔を有する分割桁を枠体内に
   一本以上横設したことを特徴とする枠体。 ６、前記桁によって分割された一つの室をさらに分割す
   るための分割柱を、分割桁と直角方向に一本以上縦設し
   た請求項５に記載した枠体。 ７、分割柱に通圧孔を設けた請求項６に記載の枠体。