JPH06238283A - 低い塩含有量水の製造方法 - Google Patents
低い塩含有量水の製造方法Info
- Publication number
- JPH06238283A JPH06238283A JP5051582A JP5158293A JPH06238283A JP H06238283 A JPH06238283 A JP H06238283A JP 5051582 A JP5051582 A JP 5051582A JP 5158293 A JP5158293 A JP 5158293A JP H06238283 A JPH06238283 A JP H06238283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodialysis
- block
- salt
- exchange membrane
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電気透析法にて難溶性塩を含む塩含有水を脱塩
して低濃度塩水を得る。 【構成】陽イオン交換膜と一価陰イオン選択性陰イオン
交換膜を交互に配列した第一の電気透析ブロック３と、
一価陽イオン選択性陽イオン交換膜と陰イオン交換膜と
を交互に配列した第二の電気透析ブロック４とで電気透
析槽２を構成し、第一及び第二の電気透析ブロックの稀
釈５，６液は相互に連通させ、濃縮液８，９は相互に独
立させて電気透析する。
して低濃度塩水を得る。 【構成】陽イオン交換膜と一価陰イオン選択性陰イオン
交換膜を交互に配列した第一の電気透析ブロック３と、
一価陽イオン選択性陽イオン交換膜と陰イオン交換膜と
を交互に配列した第二の電気透析ブロック４とで電気透
析槽２を構成し、第一及び第二の電気透析ブロックの稀
釈５，６液は相互に連通させ、濃縮液８，９は相互に独
立させて電気透析する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、難溶性塩を含有する塩
含有水からイオン交換膜を使用した電気透析により低い
塩含有量水を製造する方法に関する。
含有水からイオン交換膜を使用した電気透析により低い
塩含有量水を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】地下水、湖水、海水、河川水などは、飲
料水又は工業水として広く利用されているが、多かれ少
なかれ、食塩などの可溶性塩などとともに、硫酸カルシ
ウム、硫酸マグネシウムなどの難溶性塩が含有され、利
用に際しては、これら塩類を所定以下の濃度に除去する
必要がある。塩類の除去手段としては、塩濃度が大きい
場合には、蒸発法なども使用される。しかし、塩濃度が
小さい場合には、大エネルギーを必要とするためコスト
的に不利なため、エネルギー消費量が小さい、コスト的
に有利な方法として電気透析法、逆浸透法などが使用さ
れている。
料水又は工業水として広く利用されているが、多かれ少
なかれ、食塩などの可溶性塩などとともに、硫酸カルシ
ウム、硫酸マグネシウムなどの難溶性塩が含有され、利
用に際しては、これら塩類を所定以下の濃度に除去する
必要がある。塩類の除去手段としては、塩濃度が大きい
場合には、蒸発法なども使用される。しかし、塩濃度が
小さい場合には、大エネルギーを必要とするためコスト
的に不利なため、エネルギー消費量が小さい、コスト的
に有利な方法として電気透析法、逆浸透法などが使用さ
れている。
【０００３】なかでも、電気透析法は、逆浸透法に比べ
て、特に塩濃度が小さい場合には、物質移動量が小さい
ために、エネルギー的に有利であり、有望視されてい
る。電気透析法の原理は、例えば、米国特許 No.３９３
３６１７、特開昭５５−２４５３９、特開昭５５−２２
３５６に示されるように、陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜とを電極間に交互にそれぞれ複数枚配列して、稀釈
室と濃縮室とを交互に形成した電気透析槽にて、上記稀
釈室中に脱塩すべき水を供給し、上記濃縮室には、適宜
の電解質水溶液を供給し、通電することにより、稀釈室
から塩含有量の低下した水を得るものである。
て、特に塩濃度が小さい場合には、物質移動量が小さい
ために、エネルギー的に有利であり、有望視されてい
る。電気透析法の原理は、例えば、米国特許 No.３９３
３６１７、特開昭５５−２４５３９、特開昭５５−２２
３５６に示されるように、陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜とを電極間に交互にそれぞれ複数枚配列して、稀釈
室と濃縮室とを交互に形成した電気透析槽にて、上記稀
釈室中に脱塩すべき水を供給し、上記濃縮室には、適宜
の電解質水溶液を供給し、通電することにより、稀釈室
から塩含有量の低下した水を得るものである。
【０００４】しかし、電気透析法の場合、脱塩すべき塩
含有水中に、特に難溶性塩が含まれている場合には、上
記過程において、電気透析槽の濃縮室に面する陽イオン
交換膜及び陰イオン交換膜の表面乃至内部にかかる難溶
性塩が沈析し、陽，陰イオン交換膜の電気抵抗を上げる
とともに、場合によってはイオン交換膜自体も破損して
しまう難点があった。特に、電気透析槽の濃縮室の塩濃
度を高めて電気透析槽全体の電気抵抗を低下させようと
する場合には、難溶性塩の沈析は顕著になり、致命的問
題を提供していた。
含有水中に、特に難溶性塩が含まれている場合には、上
記過程において、電気透析槽の濃縮室に面する陽イオン
交換膜及び陰イオン交換膜の表面乃至内部にかかる難溶
性塩が沈析し、陽，陰イオン交換膜の電気抵抗を上げる
とともに、場合によってはイオン交換膜自体も破損して
しまう難点があった。特に、電気透析槽の濃縮室の塩濃
度を高めて電気透析槽全体の電気抵抗を低下させようと
する場合には、難溶性塩の沈析は顕著になり、致命的問
題を提供していた。
【０００５】電気透析法における上記難点を防止する方
法として、従来最も通常使用されている手段は、特公昭
４２−１５７０９、英国特許 No.８５４０９５に示され
るように、所謂極性転換法と称し、所定の時間的間隔を
もって電気透析槽の電極の極性を転換して（即ち、陽極
は陰極に、陰極は陽極に転換）、通電方向を逆にすると
ともに、稀釈室と濃縮室も反転させる（即ち、稀釈室は
濃縮室に、濃縮室は稀釈室にそれぞれ転換される）。か
くしてイオン交換膜の表面乃至内部に沈析していた難溶
性塩を定期的に溶解させることにより上記問題点を解消
させていた。
法として、従来最も通常使用されている手段は、特公昭
４２−１５７０９、英国特許 No.８５４０９５に示され
るように、所謂極性転換法と称し、所定の時間的間隔を
もって電気透析槽の電極の極性を転換して（即ち、陽極
は陰極に、陰極は陽極に転換）、通電方向を逆にすると
ともに、稀釈室と濃縮室も反転させる（即ち、稀釈室は
濃縮室に、濃縮室は稀釈室にそれぞれ転換される）。か
くしてイオン交換膜の表面乃至内部に沈析していた難溶
性塩を定期的に溶解させることにより上記問題点を解消
させていた。
【０００６】しかし、上記極性転換法は、電気透析槽が
極性転換に伴う機構のために複雑化し高価になるばかり
でなく、電極の耐久性が問題になり、短期間での交換が
余儀なくされる。また極性転換に伴うバルブ及び配管の
切り換え操作のために運転が中断するとともに得られる
脱塩水の品質もその間不均一にならざるを得ない。
極性転換に伴う機構のために複雑化し高価になるばかり
でなく、電極の耐久性が問題になり、短期間での交換が
余儀なくされる。また極性転換に伴うバルブ及び配管の
切り換え操作のために運転が中断するとともに得られる
脱塩水の品質もその間不均一にならざるを得ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
極性転換法の如き難点を有さずに、難溶性塩を含む塩含
有水を電気透析法にて脱塩しても、従来のようにイオン
交換膜の表面乃至内部に難溶性塩の沈析を行わずに濃度
の小さい塩含有水を製造する方法を提供する。
極性転換法の如き難点を有さずに、難溶性塩を含む塩含
有水を電気透析法にて脱塩しても、従来のようにイオン
交換膜の表面乃至内部に難溶性塩の沈析を行わずに濃度
の小さい塩含有水を製造する方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたものであり、本発明の低い塩含有量水
の製造方法は、陽極及び陰極間に、陽イオン交換膜と一
価陰イオン選択性陰イオン交換膜とを交互に配列して稀
釈室と濃縮室とを交互に形成した第一の電気透析ブロッ
クと、一価陽イオン選択性陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜とを交互に配列して稀釈室と濃縮室とを交互に形成
した第二の電気透析ブロックとを有する電気透析槽を使
用し、上記第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブ
ロックの両稀釈室に難溶性塩を含む塩含有水を供給し、
上記第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブロック
のそれぞれの濃縮室には、別個の濃縮液を供給して通電
することを特徴とする。
決すべくなされたものであり、本発明の低い塩含有量水
の製造方法は、陽極及び陰極間に、陽イオン交換膜と一
価陰イオン選択性陰イオン交換膜とを交互に配列して稀
釈室と濃縮室とを交互に形成した第一の電気透析ブロッ
クと、一価陽イオン選択性陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜とを交互に配列して稀釈室と濃縮室とを交互に形成
した第二の電気透析ブロックとを有する電気透析槽を使
用し、上記第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブ
ロックの両稀釈室に難溶性塩を含む塩含有水を供給し、
上記第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブロック
のそれぞれの濃縮室には、別個の濃縮液を供給して通電
することを特徴とする。
【０００９】以下に本発明を更に詳しく説明すると、本
発明による電気透析により脱塩される難溶性塩を含む塩
含有水としては、難溶性塩としてＣａＳＯ4 、ＭｇＳＯ
4 などを１００〜２０００ｐｐｍ含み、可溶性塩とし
て、ナトリウム、カリウムなどの金属の塩化物、硫酸
塩、炭酸塩、重炭酸塩などを５０〜５００ｐｐｍ含む地
下水、河川水、湖水、海水などの全ての塩含有水が対象
とされる。
発明による電気透析により脱塩される難溶性塩を含む塩
含有水としては、難溶性塩としてＣａＳＯ4 、ＭｇＳＯ
4 などを１００〜２０００ｐｐｍ含み、可溶性塩とし
て、ナトリウム、カリウムなどの金属の塩化物、硫酸
塩、炭酸塩、重炭酸塩などを５０〜５００ｐｐｍ含む地
下水、河川水、湖水、海水などの全ての塩含有水が対象
とされる。
【００１０】上記塩含有水は、本発明では、上記第一の
（電気透析）ブロックと第二の（電気透析）ブロックと
を有する電気透析槽に供給され処理される。第一のブロ
ックの構成に使用される陽イオン交換膜としては、好ま
しくはスルホン酸基を陽イオン交換基とするもので、好
ましくはイオン交換容量０．５〜１０ミリ当量／ｇ乾燥
樹脂、厚さ５０〜５００μｍのものが使用される。陽イ
オン交換膜は、均一系又は不均一系のいずれのものも使
用できるが、均一系のもので、スチレン−ジビニルベン
共重合体を母体とする膜の使用が好ましい。陽イオン交
換膜は必要に応じてポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、
ポリエステルなどの織布又は不織布で補強されたものが
使用できる。
（電気透析）ブロックと第二の（電気透析）ブロックと
を有する電気透析槽に供給され処理される。第一のブロ
ックの構成に使用される陽イオン交換膜としては、好ま
しくはスルホン酸基を陽イオン交換基とするもので、好
ましくはイオン交換容量０．５〜１０ミリ当量／ｇ乾燥
樹脂、厚さ５０〜５００μｍのものが使用される。陽イ
オン交換膜は、均一系又は不均一系のいずれのものも使
用できるが、均一系のもので、スチレン−ジビニルベン
共重合体を母体とする膜の使用が好ましい。陽イオン交
換膜は必要に応じてポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、
ポリエステルなどの織布又は不織布で補強されたものが
使用できる。
【００１１】同じく上記第一のブロックの構成に使用さ
れる一価陰イオン選択性陰イオン交換膜としては、好ま
しくは、四級アンモニウム基を陰イオン交換基として有
する陰イオン交換膜で塩素イオン、硝酸イオンなどの一
価陰イオンを硫酸イオンなどの多価陰イオンに比して選
択的に透過させる性質を有するものが使用される。この
場合の一価陰イオン／多価陰イオンの選択性は好ましく
は２倍以上、特には５倍以上が適切である。好ましくは
イオン交換容量０．５〜１０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚
さ５０〜５００μｍのものが使用される。陰イオン交換
膜は、均一系又は不均一系のいずれも使用できるが、均
一系のものでスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を母
体とする膜の使用が好ましく使用される。
れる一価陰イオン選択性陰イオン交換膜としては、好ま
しくは、四級アンモニウム基を陰イオン交換基として有
する陰イオン交換膜で塩素イオン、硝酸イオンなどの一
価陰イオンを硫酸イオンなどの多価陰イオンに比して選
択的に透過させる性質を有するものが使用される。この
場合の一価陰イオン／多価陰イオンの選択性は好ましく
は２倍以上、特には５倍以上が適切である。好ましくは
イオン交換容量０．５〜１０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚
さ５０〜５００μｍのものが使用される。陰イオン交換
膜は、均一系又は不均一系のいずれも使用できるが、均
一系のものでスチレン−ジビニルベンゼン共重合体を母
体とする膜の使用が好ましく使用される。
【００１２】上記第二のブロックの構成に使用される一
価陽イオン選択性陽イオン交換膜としては、一価陽イオ
ン／多価陽イオンの選択性が好ましくは２倍以上、特に
は５倍以上で、好ましくはイオン交換容量０．５〜１０
ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ５０〜５００μｍのものが
使用される。また第二のブロックの構成に使用される陰
イオン交換膜としては、四級アンモニウム基をイオン交
換基としてイオン交換容量が０．５〜１０ミリ当量／ｇ
乾燥樹脂、厚さ５０〜５００μｍのものが使用される。
価陽イオン選択性陽イオン交換膜としては、一価陽イオ
ン／多価陽イオンの選択性が好ましくは２倍以上、特に
は５倍以上で、好ましくはイオン交換容量０．５〜１０
ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ５０〜５００μｍのものが
使用される。また第二のブロックの構成に使用される陰
イオン交換膜としては、四級アンモニウム基をイオン交
換基としてイオン交換容量が０．５〜１０ミリ当量／ｇ
乾燥樹脂、厚さ５０〜５００μｍのものが使用される。
【００１３】陽極及び陰極間に、上記陽イオン交換膜と
上記一価陰イオン選択性陰イオン交換とを好ましくはそ
れぞれ１０〜６００枚交互に配列して稀釈室と濃縮室と
を交互に形成した第一の電気透析ブロック及び上記一価
陽イオン選択透過性陽イオン交換膜と陰イオン交換膜と
を好ましくはそれぞれ１０〜６００枚交互に配列して稀
釈室と濃縮室とを交互に形成した第二の電気透析ブロッ
クとを有する電気透析槽は、基本的には既知の手段にて
組立てられる。例えば、特開昭５４−１６７４、特開昭
５５−２４５３８、特公昭５１−４７６６などに開示さ
れる方法が採用される。
上記一価陰イオン選択性陰イオン交換とを好ましくはそ
れぞれ１０〜６００枚交互に配列して稀釈室と濃縮室と
を交互に形成した第一の電気透析ブロック及び上記一価
陽イオン選択透過性陽イオン交換膜と陰イオン交換膜と
を好ましくはそれぞれ１０〜６００枚交互に配列して稀
釈室と濃縮室とを交互に形成した第二の電気透析ブロッ
クとを有する電気透析槽は、基本的には既知の手段にて
組立てられる。例えば、特開昭５４−１６７４、特開昭
５５−２４５３８、特公昭５１−４７６６などに開示さ
れる方法が採用される。
【００１４】しかし、本発明で使用される電気透析槽
は、第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブロック
のそれぞれの稀釈室には、共通の稀釈液が流れるように
相互に連通した構造を有し、一方、第一の電気透析ブロ
ックと第二の電気透析ブロックの濃縮室には、それぞれ
異なる濃縮液が流れるように相互に連通させない構造を
有する。電気透析槽の陽極及び陰極は槽の両端部に通常
１対あればよいが、場合により第一の電気透析ブロック
と第二の電気透析ブロックとの連結部には、一面が陽極
で他面が陰極として作用する複極壁を設けてもよい。こ
れらの構造は、本発明の範囲内で当業者が任意の変形を
とることが可能である。
は、第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブロック
のそれぞれの稀釈室には、共通の稀釈液が流れるように
相互に連通した構造を有し、一方、第一の電気透析ブロ
ックと第二の電気透析ブロックの濃縮室には、それぞれ
異なる濃縮液が流れるように相互に連通させない構造を
有する。電気透析槽の陽極及び陰極は槽の両端部に通常
１対あればよいが、場合により第一の電気透析ブロック
と第二の電気透析ブロックとの連結部には、一面が陽極
で他面が陰極として作用する複極壁を設けてもよい。こ
れらの構造は、本発明の範囲内で当業者が任意の変形を
とることが可能である。
【００１５】上記電気透析槽に対して、本発明では、図
１に、その原理が示されるように、難溶性塩を含む塩含
有水１が、電気透析槽２の上記第一の電気透析ブロック
３及び第二の電気透析ブロック４の両稀釈液５、６とし
て、好ましくは５〜５０ｃｍ／秒にて供給され、循環タ
ンク７を介して循環される。一方、上記両ブロックの濃
縮液８、９は、それぞれ別個の適宜の塩含有水が供給さ
れ、それぞれの循環タンク１０、１１を介して循環され
る。これら濃縮液としては通電を行なえば順次それぞれ
隣接する稀釈室から陽イオン及び陰イオンが水の移動に
伴って移行してくるので、塩含有水の添加は必要なくな
るが、当初は０．５〜５ｃｍ／秒にて塩含有水が供給さ
れる。
１に、その原理が示されるように、難溶性塩を含む塩含
有水１が、電気透析槽２の上記第一の電気透析ブロック
３及び第二の電気透析ブロック４の両稀釈液５、６とし
て、好ましくは５〜５０ｃｍ／秒にて供給され、循環タ
ンク７を介して循環される。一方、上記両ブロックの濃
縮液８、９は、それぞれ別個の適宜の塩含有水が供給さ
れ、それぞれの循環タンク１０、１１を介して循環され
る。これら濃縮液としては通電を行なえば順次それぞれ
隣接する稀釈室から陽イオン及び陰イオンが水の移動に
伴って移行してくるので、塩含有水の添加は必要なくな
るが、当初は０．５〜５ｃｍ／秒にて塩含有水が供給さ
れる。
【００１６】電気透析槽２の両端部にある陽極及び陰極
が収容されるそれぞれの陽極室１２及び陰極室１３に
は、常法にしたがって、適宜の電解質水溶液、例えば、
図１の場合には、稀釈液５、６と同じ電解質水溶液がそ
れぞれ１４、１５として供給される。
が収容されるそれぞれの陽極室１２及び陰極室１３に
は、常法にしたがって、適宜の電解質水溶液、例えば、
図１の場合には、稀釈液５、６と同じ電解質水溶液がそ
れぞれ１４、１５として供給される。
【００１７】かくして、電気透析槽には、限界電流密度
以下の、好ましくは０．１〜１０Ａ／ｄｍ2 の電流密度
で通電せしめられ、それぞれの電気透析ブロック３、４
では稀釈室に供給される塩含有水中の塩を形成する陽イ
オン及び陰イオンがそれぞれ陽イオン交換膜及び陰イオ
ン交換膜を通じて濃縮室に移行することにより脱塩され
る。本発明で特徴的なことは、上記第一の電気透析ブロ
ックでは、塩含有水中の塩を形成する陽イオンは、一価
及び二価以上の全ての陽イオンが濃縮室に移行し、特に
陽イオン交換膜の特性として、Ｃａ2+がＮａ+ に比して
大きく移動することである。
以下の、好ましくは０．１〜１０Ａ／ｄｍ2 の電流密度
で通電せしめられ、それぞれの電気透析ブロック３、４
では稀釈室に供給される塩含有水中の塩を形成する陽イ
オン及び陰イオンがそれぞれ陽イオン交換膜及び陰イオ
ン交換膜を通じて濃縮室に移行することにより脱塩され
る。本発明で特徴的なことは、上記第一の電気透析ブロ
ックでは、塩含有水中の塩を形成する陽イオンは、一価
及び二価以上の全ての陽イオンが濃縮室に移行し、特に
陽イオン交換膜の特性として、Ｃａ2+がＮａ+ に比して
大きく移動することである。
【００１８】一方、塩含有水中の塩を形成する陰イオン
は、一価陰イオン選択透過性の陰イオン交換膜を使用し
ているため、例えば、ＳＯ4 2- などの二価以上の多価陰
イオンが、通電前濃度に比較して好ましくは５０％以
上、特には９５％以上保持される。そしてＣｌ- 、ＨＣ
Ｏ3 -、ＮＯ3 -の如き一価陰イオンのみがほぼ選択的に濃
縮室に移行する。
は、一価陰イオン選択透過性の陰イオン交換膜を使用し
ているため、例えば、ＳＯ4 2- などの二価以上の多価陰
イオンが、通電前濃度に比較して好ましくは５０％以
上、特には９５％以上保持される。そしてＣｌ- 、ＨＣ
Ｏ3 -、ＮＯ3 -の如き一価陰イオンのみがほぼ選択的に濃
縮室に移行する。
【００１９】この結果、第一の電気透析ブロックの濃縮
室では、難溶性の大きい塩、例えば、ＣａＳＯ4 、Ｍｇ
ＳＯ4 などは、大きい濃度では生成されず、濃縮液の塩
濃度は、イオン交換膜の表面乃至内部に難溶性塩を沈析
させずに４０００ｐｐｍ以上、場合により７０００ｐｐ
ｍ以上、更には２００００ｐｐｍ以上にも保持できるこ
とである。
室では、難溶性の大きい塩、例えば、ＣａＳＯ4 、Ｍｇ
ＳＯ4 などは、大きい濃度では生成されず、濃縮液の塩
濃度は、イオン交換膜の表面乃至内部に難溶性塩を沈析
させずに４０００ｐｐｍ以上、場合により７０００ｐｐ
ｍ以上、更には２００００ｐｐｍ以上にも保持できるこ
とである。
【００２０】かくして、第一の電気透析ブロックでは、
塩含有水中の塩濃度は、例えば１０００〜２０００ｐｐ
ｍ、場合により２００〜５００ｐｐｍまでに難溶性塩の
沈析を起さずに極めて効果的に脱塩することができる。
塩含有水中の塩濃度は、例えば１０００〜２０００ｐｐ
ｍ、場合により２００〜５００ｐｐｍまでに難溶性塩の
沈析を起さずに極めて効果的に脱塩することができる。
【００２１】一方、第二の電気透析ブロックでは、塩含
有水がその稀釈室に供給された場合、一価陽イオン選択
性陽イオン交換膜を使用しているため、塩を形成する陽
イオンは、Ｎａ+ 、Ｋ+ などの一価の陽イオンがＣ
ａ2+、Ｍｇ2+に比較して選択的に濃縮室に移行し、一方
塩を形成する陰イオンは、一価及び多価以上の全ての陰
イオンが移行する。この結果、かかる第二の電気透析ブ
ロックの濃縮室でも難溶性塩、例えば、ＣａＳＯ4 、Ｍ
ｇＳＯ4 などは大きい濃度で生成されず、濃縮液の塩濃
度は、イオン交換膜の表面乃至内部に難溶性塩を沈析さ
せずに４０００ｐｐｍ以上、場合により７０００ｐｐｍ
以上、更には２００００ｐｐｍ以上にも保持できる。
有水がその稀釈室に供給された場合、一価陽イオン選択
性陽イオン交換膜を使用しているため、塩を形成する陽
イオンは、Ｎａ+ 、Ｋ+ などの一価の陽イオンがＣ
ａ2+、Ｍｇ2+に比較して選択的に濃縮室に移行し、一方
塩を形成する陰イオンは、一価及び多価以上の全ての陰
イオンが移行する。この結果、かかる第二の電気透析ブ
ロックの濃縮室でも難溶性塩、例えば、ＣａＳＯ4 、Ｍ
ｇＳＯ4 などは大きい濃度で生成されず、濃縮液の塩濃
度は、イオン交換膜の表面乃至内部に難溶性塩を沈析さ
せずに４０００ｐｐｍ以上、場合により７０００ｐｐｍ
以上、更には２００００ｐｐｍ以上にも保持できる。
【００２２】かくして、第二の電気透析ブロックでも、
難溶性塩の沈析を起さずに効果的に脱塩することがで
き、上記した第一の電気透析ブロックの稀釈室で得られ
るのとほぼ同様の塩濃度の小さい水が得られる。以下に
本発明の実施例を示すが、本発明は、該実施例に限定さ
れるものでないことはもちろんである。
難溶性塩の沈析を起さずに効果的に脱塩することがで
き、上記した第一の電気透析ブロックの稀釈室で得られ
るのとほぼ同様の塩濃度の小さい水が得られる。以下に
本発明の実施例を示すが、本発明は、該実施例に限定さ
れるものでないことはもちろんである。
【００２３】
【実施例】陽イオン交換膜、“セレミオンＣＭＶ”（旭
硝子社製、スルホン酸基を有するスチレン−ジビニルベ
ンゼン系共重合体膜、イオン交換容量３．４ミリ当量／
ｇ乾燥樹脂、厚さ１５０μｍ）と、一価陰イオン選択性
強陰イオン交換膜“セレミオンＡＳＶ”（旭硝子社製、
四級アンモニウム基を有するスチレン−ジビニルベンゼ
ン系共重合体膜、イオン交換容量３．４ミリ当量／ｇ乾
燥樹脂、厚さ１４０μｍ）とを各１０枚使用し、これを
ポリプロピレン製スペーサを介してそれぞれ交互に配列
して第一の電気透析ブロックを組立てた。
硝子社製、スルホン酸基を有するスチレン−ジビニルベ
ンゼン系共重合体膜、イオン交換容量３．４ミリ当量／
ｇ乾燥樹脂、厚さ１５０μｍ）と、一価陰イオン選択性
強陰イオン交換膜“セレミオンＡＳＶ”（旭硝子社製、
四級アンモニウム基を有するスチレン−ジビニルベンゼ
ン系共重合体膜、イオン交換容量３．４ミリ当量／ｇ乾
燥樹脂、厚さ１４０μｍ）とを各１０枚使用し、これを
ポリプロピレン製スペーサを介してそれぞれ交互に配列
して第一の電気透析ブロックを組立てた。
【００２４】また、一価陽イオン選択性陽イオン交換
膜、“セレミオンＣＭＶ”（旭硝子社製、スルホン酸基
を有するスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体膜、イ
オン交換容量３．４ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ１５０
μｍ）をポリアミンで表面処理し、一価陽イオンの選択
性を付与した陽イオン交換膜と、陰イオン交換膜“セレ
ミオンＡＭＶ”（旭硝子社製、四級アンモニウム基を有
するスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体膜、イオン
交換容量４．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ１５０μ
ｍ）とをそれぞれ１０枚使用し、上記第一の電気透析ブ
ロックと同様にして第二の電気透析ブロックを組立て
た。
膜、“セレミオンＣＭＶ”（旭硝子社製、スルホン酸基
を有するスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体膜、イ
オン交換容量３．４ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ１５０
μｍ）をポリアミンで表面処理し、一価陽イオンの選択
性を付与した陽イオン交換膜と、陰イオン交換膜“セレ
ミオンＡＭＶ”（旭硝子社製、四級アンモニウム基を有
するスチレン−ジビニルベンゼン系共重合体膜、イオン
交換容量４．５ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ１５０μ
ｍ）とをそれぞれ１０枚使用し、上記第一の電気透析ブ
ロックと同様にして第二の電気透析ブロックを組立て
た。
【００２５】上記第一の電気透析ブロックと第二の電気
透析ブロックとを、陽極及び陰極間に直列に配列し、図
１に示されるように、両ブロックの稀釈液は相互に連通
して流れるが、両ブロックの濃縮液は相互に独立して流
れるような構造を有する電気透析槽を組立てた。かかる
電気透析槽の稀釈室に、表１に示す組成の塩含有水（原
液）を４０リットル／時にて稀釈液タンクを通じて循環
ポンプにより供給し、第一及び第二の電気透析ブロック
の両濃縮室、陰極室及び陽極室にも、それぞれの濃縮液
タンク、排水タンクを通じて循環ポンプにより上記と同
じ塩含有水を循環供給し、直流電源により電圧を１５Ｖ
で通電した。
透析ブロックとを、陽極及び陰極間に直列に配列し、図
１に示されるように、両ブロックの稀釈液は相互に連通
して流れるが、両ブロックの濃縮液は相互に独立して流
れるような構造を有する電気透析槽を組立てた。かかる
電気透析槽の稀釈室に、表１に示す組成の塩含有水（原
液）を４０リットル／時にて稀釈液タンクを通じて循環
ポンプにより供給し、第一及び第二の電気透析ブロック
の両濃縮室、陰極室及び陽極室にも、それぞれの濃縮液
タンク、排水タンクを通じて循環ポンプにより上記と同
じ塩含有水を循環供給し、直流電源により電圧を１５Ｖ
で通電した。
【００２６】その結果、電気透析槽の電流密度は、０．
２Ａ／ｄｍ2 であり、稀釈室からは塩濃度４００ｐｐｍ
の塩水が約３６リットル／時、第一の電気透析ブロック
及び第二の電気透析ブロックの濃縮室からは、それぞれ
塩濃度が約１２０００ｐｐｍの塩水が約２リットル／
時、塩濃度が約６０００ｐｐｍの塩水が約２リットル／
時にて得られた。上記電気透析槽をしばらく運転し安定
したところで、稀釈液タンク液及び各濃縮液タンクより
流出してくるそれぞれ液組成を測定したところ表１の液
組成（単位：ｍｇ／リットル）の結果が得られた。
２Ａ／ｄｍ2 であり、稀釈室からは塩濃度４００ｐｐｍ
の塩水が約３６リットル／時、第一の電気透析ブロック
及び第二の電気透析ブロックの濃縮室からは、それぞれ
塩濃度が約１２０００ｐｐｍの塩水が約２リットル／
時、塩濃度が約６０００ｐｐｍの塩水が約２リットル／
時にて得られた。上記電気透析槽をしばらく運転し安定
したところで、稀釈液タンク液及び各濃縮液タンクより
流出してくるそれぞれ液組成を測定したところ表１の液
組成（単位：ｍｇ／リットル）の結果が得られた。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から、第一ブロック及び第二ブロック
の各濃縮液中のＣａ++イオン及びＳＯ4 -- イオンの溶解
度積は（０．０００１５ｍｏｌ／ｌ）2 でありＣａＳＯ
4 の析出濃度に至っていないことがわかる。上記条件下
で更に約１週間電気透析槽を連続運転し、その後に電気
透析槽を解体点検したところ、膜面及び膜内にＣａＳＯ
4 の析出がないことを確認した。
の各濃縮液中のＣａ++イオン及びＳＯ4 -- イオンの溶解
度積は（０．０００１５ｍｏｌ／ｌ）2 でありＣａＳＯ
4 の析出濃度に至っていないことがわかる。上記条件下
で更に約１週間電気透析槽を連続運転し、その後に電気
透析槽を解体点検したところ、膜面及び膜内にＣａＳＯ
4 の析出がないことを確認した。
【００２９】
【比較例】第一の電気透析ブロック及び第二の電気透析
ブロックのイオン交換膜として、一価イオン選択性イオ
ン交換膜を使用せずに、陰イオン交換膜は上記セレミオ
ンＣＭＶ、陽イオン交換膜は上記セレミオンＡＭＶを使
用した他は実施例と同様にして電気透析槽を組立て、こ
れを使用して実施例１と同様な試験を行った。数時間で
各循環液の循環量が低下し、電流密度も低下したので透
析を中断し電気透析槽を解体した。その結果、内部で
は、膜面だけでなく濃縮室枠及び濃縮室に有するイオン
交換膜の全面にわたり、ＣａＳＯ4 が析出していた。
ブロックのイオン交換膜として、一価イオン選択性イオ
ン交換膜を使用せずに、陰イオン交換膜は上記セレミオ
ンＣＭＶ、陽イオン交換膜は上記セレミオンＡＭＶを使
用した他は実施例と同様にして電気透析槽を組立て、こ
れを使用して実施例１と同様な試験を行った。数時間で
各循環液の循環量が低下し、電流密度も低下したので透
析を中断し電気透析槽を解体した。その結果、内部で
は、膜面だけでなく濃縮室枠及び濃縮室に有するイオン
交換膜の全面にわたり、ＣａＳＯ4 が析出していた。
【００３０】
【発明の効果】難溶性塩を含む塩含有水を電気透析法に
より、イオン交換膜の表面乃至内部に難溶性塩の沈析を
行わずに脱塩して塩含有量の小さい１０〜２０００ｐｐ
ｍの水を長時間連続製造できる。
より、イオン交換膜の表面乃至内部に難溶性塩の沈析を
行わずに脱塩して塩含有量の小さい１０〜２０００ｐｐ
ｍの水を長時間連続製造できる。
【図１】本発明の原理を説明するためのフロー図
３：第一の電気透析ブロック ４：第二の電気透析ブロック ５：第一の電気透析ブロックの稀釈液 ６：第二の電気透析ブロックの稀釈液 ８：第一の電気透析ブロックの濃縮液 ９：第二の電気透析ブロックの濃縮液
Claims (3)
- 【請求項１】陽極及び陰極間に、陽イオン交換膜と一価
陰イオン選択性陰イオン交換膜とを交互に配列して稀釈
室と濃縮室とを交互に形成した第一の電気透析ブロック
と、一価陽イオン選択性陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜とを交互に配列して稀釈室と濃縮室とを交互に形成し
た第二の電気透析ブロックとを有する電気透析槽を使用
し、上記第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブロ
ックの両稀釈室に難溶性塩を含む塩含有水を供給し、上
記第一の電気透析ブロックと第二の電気透析ブロックの
それぞれの濃縮室には、別個の濃縮液を供給して通電す
ることを特徴とする低い塩含有量水の製造方法。 - 【請求項２】第一の電気透析ブロック及び第二の電気透
析ブロックの濃縮液中の塩濃度を４０００ｐｐｍ以上に
保持する請求項１の製造方法。 - 【請求項３】難溶性塩が、硫酸イオンを陰イオンとし、
カルシウムイオン及び／又はマグネシウムイオンを陽イ
オンとする請求項１又は２の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051582A JPH06238283A (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 低い塩含有量水の製造方法 |
| EP93120984A EP0604968A3 (en) | 1992-12-28 | 1993-12-27 | Process for producing salt-depleted water. |
| US08/174,518 US5376250A (en) | 1992-12-28 | 1993-12-28 | Method of producing water having a reduced salt content |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5051582A JPH06238283A (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 低い塩含有量水の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238283A true JPH06238283A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12890938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5051582A Pending JPH06238283A (ja) | 1992-12-28 | 1993-02-17 | 低い塩含有量水の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06238283A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010264385A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Tohoku Univ | 電気透析装置 |
-
1993
- 1993-02-17 JP JP5051582A patent/JPH06238283A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010264385A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Tohoku Univ | 電気透析装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5376250A (en) | Method of producing water having a reduced salt content | |
| Sedighi et al. | Environmental sustainability and ions removal through electrodialysis desalination: Operating conditions and process parameters | |
| Strathmann | Electrodialysis and related processes | |
| CN101195081B (zh) | 防止电去离子作用装置中结垢的方法及装置 | |
| JPH10128338A (ja) | 電気再生式連続脱塩装置のスケール析出防止方法及び装置 | |
| JPH0745033B2 (ja) | 水処理分野における流水からニトレートを除去するための方法及び装置 | |
| Strathmann | Electrodialysis and its application in the chemical process industry | |
| WO2008016055A1 (fr) | Électro déioniseur | |
| JPH06262172A (ja) | 造水プロセス | |
| JPH06269777A (ja) | 造水プロセス | |
| JP2002143854A (ja) | 電気化学的水処理装置 | |
| Strathmann | Electrodialytic membrane processes and their practical application | |
| JPH08108184A (ja) | 水処理システム | |
| JP4146649B2 (ja) | 脱アルカリ水ガラスの製造方法およびその製造装置 | |
| JP5072477B2 (ja) | 硝フッ酸廃液からの酸の回収方法 | |
| JPH06198141A (ja) | 塩含有量の小さい水の製造方法 | |
| JPH07213869A (ja) | 塩含有量の小さい水の製造方法 | |
| Luo et al. | On-line construction of electrodialyzer with mono-cation permselectivity and its application in reclamation of high salinity wastewater | |
| Audinos et al. | Electrodialysis | |
| JPH06238283A (ja) | 低い塩含有量水の製造方法 | |
| JP2687980B2 (ja) | 電気透析による塩の分離方法 | |
| JP4480903B2 (ja) | 脱アルカリ水ガラス溶液の製造方法 | |
| JPH07313098A (ja) | 減塩醤油の製造方法および製造装置 | |
| JPH06254356A (ja) | 難溶性塩類を含む塩水のｐＨ調節方法 | |
| JPH07299333A (ja) | 有機酸の再生方法 |