JPH06296966A - 脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置 - Google Patents
脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置Info
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- JPH06296966A JPH06296966A JP5087702A JP8770293A JPH06296966A JP H06296966 A JPH06296966 A JP H06296966A JP 5087702 A JP5087702 A JP 5087702A JP 8770293 A JP8770293 A JP 8770293A JP H06296966 A JPH06296966 A JP H06296966A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 原水を脱炭酸するに際し、酸を使用しない。
【構成】 原水を電解装置１の陽極室１ａで電解して酸
性水とした後、脱ガス装置２で脱炭酸し、次いで上記脱
炭酸をした酸性水を陰極室１ｂで電解してアルカリを発
生させて中和する。
性水とした後、脱ガス装置２で脱炭酸し、次いで上記脱
炭酸をした酸性水を陰極室１ｂで電解してアルカリを発
生させて中和する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中の炭酸成分を除去す
る脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置に関
し、更に詳述すれば、酸を使用せずに脱炭酸をする脱炭
酸装置、及び半導体製造工場や、火力・原子力発電等で
広く使用されている純水を酸、アルカリ薬品を使用しな
いで製造することのできる純水製造装置に関する。
る脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置に関
し、更に詳述すれば、酸を使用せずに脱炭酸をする脱炭
酸装置、及び半導体製造工場や、火力・原子力発電等で
広く使用されている純水を酸、アルカリ薬品を使用しな
いで製造することのできる純水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体工場や火力・原子力発電所等のボ
イラ補給水には、多量の純水や超純水が用いられてい
る。これらの純水や超純水を製造するために、従来イオ
ン交換樹脂を用いた脱塩塔、逆浸透膜（脱塩）装置、イ
オン交換膜及びイオン交換樹脂を用いた電気式脱イオン
水製造装置等の各種の脱塩装置が単独で、又は適宜これ
らを組み合わせて使用されている。これらの装置に供給
して純水を製造するための原水としては、市水、工業用
水、回収水等があるが、いずれも炭酸成分として炭酸ガ
ス、重炭酸イオン等を含んでいる。この炭酸成分を除去
するため、例えば陽イオン交換樹脂塔と陰イオン交換樹
脂塔とを組合わせてなる脱塩装置を用いる方式の場合に
は、原水を陽イオン交換樹脂塔に通水し、原水中に含ま
れるＮａ，Ｃａ等の陽イオン成分を水素イオンと交換除
去して、酸性水にした後、脱炭酸装置により炭酸成分を
気体として除去し、その後陰イオン交換樹脂塔に通水す
るようにしている。
イラ補給水には、多量の純水や超純水が用いられてい
る。これらの純水や超純水を製造するために、従来イオ
ン交換樹脂を用いた脱塩塔、逆浸透膜（脱塩）装置、イ
オン交換膜及びイオン交換樹脂を用いた電気式脱イオン
水製造装置等の各種の脱塩装置が単独で、又は適宜これ
らを組み合わせて使用されている。これらの装置に供給
して純水を製造するための原水としては、市水、工業用
水、回収水等があるが、いずれも炭酸成分として炭酸ガ
ス、重炭酸イオン等を含んでいる。この炭酸成分を除去
するため、例えば陽イオン交換樹脂塔と陰イオン交換樹
脂塔とを組合わせてなる脱塩装置を用いる方式の場合に
は、原水を陽イオン交換樹脂塔に通水し、原水中に含ま
れるＮａ，Ｃａ等の陽イオン成分を水素イオンと交換除
去して、酸性水にした後、脱炭酸装置により炭酸成分を
気体として除去し、その後陰イオン交換樹脂塔に通水す
るようにしている。
【０００３】しかし、上記方式においては、イオン交換
に伴い陽イオン交換樹脂に吸着したＮａ，Ｃａ等の陽イ
オン成分を塩酸、硫酸等の薬品を用いて再生する必要が
あり、この場合には酸性の廃液が発生するので、当該廃
液を廃棄するためには苛性ソーダ等のアルカリ剤で中和
する必要がある。
に伴い陽イオン交換樹脂に吸着したＮａ，Ｃａ等の陽イ
オン成分を塩酸、硫酸等の薬品を用いて再生する必要が
あり、この場合には酸性の廃液が発生するので、当該廃
液を廃棄するためには苛性ソーダ等のアルカリ剤で中和
する必要がある。
【０００４】また陽イオン交換樹脂塔を使用しない方式
の場合には、例えば図４に示すように脱炭酸塔２２の入
口で原水２３に塩酸等の酸を添加して酸性水とした後、
脱炭酸塔２２で炭酸成分を気体として除去し、その後貯
槽２４でアルカリを添加してアルカリ水として脱炭酸塔
２２の出口水中に極く少量残留している炭酸ガスを再度
炭酸塩となし、２段直列に接続した逆浸透膜装置２５，
２６に送り、ここで原水中の各種イオンを脱塩除去して
いる。なお、上記方法では逆浸透膜装置の代りに電気式
脱イオン水製造装置を用いることもできる。
の場合には、例えば図４に示すように脱炭酸塔２２の入
口で原水２３に塩酸等の酸を添加して酸性水とした後、
脱炭酸塔２２で炭酸成分を気体として除去し、その後貯
槽２４でアルカリを添加してアルカリ水として脱炭酸塔
２２の出口水中に極く少量残留している炭酸ガスを再度
炭酸塩となし、２段直列に接続した逆浸透膜装置２５，
２６に送り、ここで原水中の各種イオンを脱塩除去して
いる。なお、上記方法では逆浸透膜装置の代りに電気式
脱イオン水製造装置を用いることもできる。
【０００５】しかし、この方式の場合には、添加する酸
は重炭酸イオン等の炭酸成分と反応して消費されるた
め、多量の酸の添加を必要とする。多量の酸の添加は原
水中の陰イオン成分の増加をもたらし、これは逆浸透膜
装置、電気式脱イオン水製造装置へのイオン負荷の増加
となり、処理水純度の低下をもたらす。なお、脱炭酸塔
から流出する酸性水を直接逆浸透膜装置で処理する場合
もあるが、逆浸透膜装置においては一般に供給水の約２
５％程度は濃縮水として系外に排出する必要があり、そ
のため、酸の廃液が発生する。
は重炭酸イオン等の炭酸成分と反応して消費されるた
め、多量の酸の添加を必要とする。多量の酸の添加は原
水中の陰イオン成分の増加をもたらし、これは逆浸透膜
装置、電気式脱イオン水製造装置へのイオン負荷の増加
となり、処理水純度の低下をもたらす。なお、脱炭酸塔
から流出する酸性水を直接逆浸透膜装置で処理する場合
もあるが、逆浸透膜装置においては一般に供給水の約２
５％程度は濃縮水として系外に排出する必要があり、そ
のため、酸の廃液が発生する。
【０００６】したがって、この場合も発生する廃液の廃
棄に際してはアルカリで中和する必要があり、苛性ソー
ダ等のアルカリ剤が必要となる。上述のごとく、従来装
置においては、酸性の廃液の発生や、酸、アルカリ薬品
を多量に要することが欠点となっている。
棄に際してはアルカリで中和する必要があり、苛性ソー
ダ等のアルカリ剤が必要となる。上述のごとく、従来装
置においては、酸性の廃液の発生や、酸、アルカリ薬品
を多量に要することが欠点となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、脱ガス
装置と逆浸透膜装置、あるいは電気式脱イオン水製造装
置を組合わせて純水を製造するにあたり、原水水質とそ
の処理水である純水の水質について、種々の検討を重ね
た結果、原水中に溶存する炭酸成分に由来するＣＯ2 を
脱ガス装置で充分除去することが好ましいが、従来の脱
ガス装置には上述したような種種の問題点があることを
見い出した。
装置と逆浸透膜装置、あるいは電気式脱イオン水製造装
置を組合わせて純水を製造するにあたり、原水水質とそ
の処理水である純水の水質について、種々の検討を重ね
た結果、原水中に溶存する炭酸成分に由来するＣＯ2 を
脱ガス装置で充分除去することが好ましいが、従来の脱
ガス装置には上述したような種種の問題点があることを
見い出した。
【０００８】これを更に詳しく説明すると、脱ガス装置
で溶存するＣＯ2 を除去する場合、図３のｐＨとＣＯ
2 、又はＨＣＯ3 -の組成比の関係に示されているよう
に、脱ガス装置の入口水はｐＨ５以下にすることが好ま
しい。従って、原水に対し酸、例えば塩酸を添加し、ｐ
Ｈを５以下として脱炭酸ガス処理をする従来法の場合、
前述のごとく、原水には一般にＭアルカリ度として重炭
酸イオン等の炭酸成分が比較的多量に含まれているた
め、多量の塩酸が消費される問題がある。更に次の脱塩
装置、例えば逆浸透膜装置、電気式脱イオン水製造装置
等で処理する際には、酸性側では脱ガス装置で除去でき
なかった少量の残留ＣＯ2 の除去性が悪いため、高純度
の純水を得ようとする場合には脱ガス装置の出口水に対
して苛性ソーダ等のアルカリ薬品を添加して中性ないし
はアルカリ水とし、残存するＣＯ2（Ｈ2ＣＯ3 ）をＨＣ
Ｏ3 -に再度転化する必要があり、このため酸とアルカリ
の消費量が多くなるものである。
で溶存するＣＯ2 を除去する場合、図３のｐＨとＣＯ
2 、又はＨＣＯ3 -の組成比の関係に示されているよう
に、脱ガス装置の入口水はｐＨ５以下にすることが好ま
しい。従って、原水に対し酸、例えば塩酸を添加し、ｐ
Ｈを５以下として脱炭酸ガス処理をする従来法の場合、
前述のごとく、原水には一般にＭアルカリ度として重炭
酸イオン等の炭酸成分が比較的多量に含まれているた
め、多量の塩酸が消費される問題がある。更に次の脱塩
装置、例えば逆浸透膜装置、電気式脱イオン水製造装置
等で処理する際には、酸性側では脱ガス装置で除去でき
なかった少量の残留ＣＯ2 の除去性が悪いため、高純度
の純水を得ようとする場合には脱ガス装置の出口水に対
して苛性ソーダ等のアルカリ薬品を添加して中性ないし
はアルカリ水とし、残存するＣＯ2（Ｈ2ＣＯ3 ）をＨＣ
Ｏ3 -に再度転化する必要があり、このため酸とアルカリ
の消費量が多くなるものである。
【０００９】このようにして添加された塩酸及び苛性ソ
ーダはＮａＣｌとして原水中に残るため、脱塩装置への
イオン負荷の増加となり、処理水水質を低下させる。
ーダはＮａＣｌとして原水中に残るため、脱塩装置への
イオン負荷の増加となり、処理水水質を低下させる。
【００１０】このように塩酸等の酸性薬品を使用し、脱
ガス装置で炭酸成分を除去する場合、多量の薬品を必要
とし、また逆に添加した薬品により処理水水質が低下す
る欠点を有する。
ガス装置で炭酸成分を除去する場合、多量の薬品を必要
とし、また逆に添加した薬品により処理水水質が低下す
る欠点を有する。
【００１１】本発明者等は、上述のような従来技術の問
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、脱ガス装置用
のｐＨ調整器として電解装置を使用すると、薬品を用い
ることなくｐＨを調整でき、脱ガス装置の入口水とし
て、最適なｐＨ約４．５の酸性水を簡単に得ることがで
きると共に、その後段の脱塩装置として、逆浸透膜装置
や電気式脱イオン水製造装置を用いる場合には、これら
の装置で脱塩するのに適したアルカリ側ｐＨにも調整で
きることを知得し、本発明を完成するに至ったもので、
その目的とする所は、酸、アルカリの薬品を使用せず、
また、酸、アルカリの廃液の発生しない脱炭酸装置、及
び純水製造装置を提供することにある。
題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、脱ガス装置用
のｐＨ調整器として電解装置を使用すると、薬品を用い
ることなくｐＨを調整でき、脱ガス装置の入口水とし
て、最適なｐＨ約４．５の酸性水を簡単に得ることがで
きると共に、その後段の脱塩装置として、逆浸透膜装置
や電気式脱イオン水製造装置を用いる場合には、これら
の装置で脱塩するのに適したアルカリ側ｐＨにも調整で
きることを知得し、本発明を完成するに至ったもので、
その目的とする所は、酸、アルカリの薬品を使用せず、
また、酸、アルカリの廃液の発生しない脱炭酸装置、及
び純水製造装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明においては脱炭酸装置を、陽極を備えた陽極室
と陰極を備えた陰極室と及び前記陽極室と陰極室とを隔
離する隔膜とを有する電解装置と、脱ガス装置とを有し
てなり、まず炭酸成分を含有する原水を陽極室で電解し
て酸性水とし、次いで前記酸性水を脱ガス装置で脱炭酸
ガス処理をして処理水とし、その後前記処理水を陰極室
で電解して中性水又はアルカリ水として取り出すように
構成するものである。
に本発明においては脱炭酸装置を、陽極を備えた陽極室
と陰極を備えた陰極室と及び前記陽極室と陰極室とを隔
離する隔膜とを有する電解装置と、脱ガス装置とを有し
てなり、まず炭酸成分を含有する原水を陽極室で電解し
て酸性水とし、次いで前記酸性水を脱ガス装置で脱炭酸
ガス処理をして処理水とし、その後前記処理水を陰極室
で電解して中性水又はアルカリ水として取り出すように
構成するものである。
【００１３】また本発明は前記脱炭酸装置と、逆浸透膜
装置とを有してなり、脱炭酸装置から取り出した中性水
又はアルカリ水を更に逆浸透膜装置で処理して純水を取
り出すように構成する純水製造装置である。
装置とを有してなり、脱炭酸装置から取り出した中性水
又はアルカリ水を更に逆浸透膜装置で処理して純水を取
り出すように構成する純水製造装置である。
【００１４】更に本発明は上記脱炭酸装置と、電気式脱
イオン水製造装置とからなり、脱炭酸装置から取り出し
た中性水又はアルカリ水を更に電気式脱イオン水製造装
置で処理して純水を取り出すように構成する純水製造装
置である。
イオン水製造装置とからなり、脱炭酸装置から取り出し
た中性水又はアルカリ水を更に電気式脱イオン水製造装
置で処理して純水を取り出すように構成する純水製造装
置である。
【００１５】以下、本発明を図面を参照して詳細に説明
する。
する。
【００１６】図１は、本発明の構成例を示すもので、図
１中破線内の領域（Ａ）には本発明の脱炭酸装置の一例
をフロー図で示している。また、（Ａ）の領域で示す脱
炭酸装置に、（Ｂ）の領域に示される構成例を加える
と、本発明の純水製造装置の一例を構成する。
１中破線内の領域（Ａ）には本発明の脱炭酸装置の一例
をフロー図で示している。また、（Ａ）の領域で示す脱
炭酸装置に、（Ｂ）の領域に示される構成例を加える
と、本発明の純水製造装置の一例を構成する。
【００１７】図中１は電解装置で、内部に陽極（不図
示）を備えた陽極室１ａと、内部に陰極（不図示）を備
えた陰極室１ｂとからなる電解室を有しており、前記陽
極室１ａと陰極室１ｂとの間には、電流は通すが、水の
自由な移動を制限するための隔膜１ｃが設けられてい
る。上記隔膜としては、精密濾過膜（ＭＦ）、限外濾過
膜（ＵＦ）、逆浸透膜（ＲＯ）等の分離膜あるいはイオ
ン交換膜等が好ましく、前記陰、陽極間に直流電流を通
すことにより、陽極でＨ+ を、陰極でＯＨ- を発生させ
るものである。また、効率的な電解を行うためには、複
数の電極と隔膜を交互に配置し多数の電解室を用意する
ことも可能である。この原理を応用した装置としては、
例えばアルカリイオン水生成器（日本インテック社）等
がある。
示）を備えた陽極室１ａと、内部に陰極（不図示）を備
えた陰極室１ｂとからなる電解室を有しており、前記陽
極室１ａと陰極室１ｂとの間には、電流は通すが、水の
自由な移動を制限するための隔膜１ｃが設けられてい
る。上記隔膜としては、精密濾過膜（ＭＦ）、限外濾過
膜（ＵＦ）、逆浸透膜（ＲＯ）等の分離膜あるいはイオ
ン交換膜等が好ましく、前記陰、陽極間に直流電流を通
すことにより、陽極でＨ+ を、陰極でＯＨ- を発生させ
るものである。また、効率的な電解を行うためには、複
数の電極と隔膜を交互に配置し多数の電解室を用意する
ことも可能である。この原理を応用した装置としては、
例えばアルカリイオン水生成器（日本インテック社）等
がある。
【００１８】２は脱ガス装置で、例えば空気、Ｎ2 富化
空気、Ｎ2 ガスにより曝気する脱炭酸塔、真空脱気塔、
膜脱気装置等公知のものを用いる。
空気、Ｎ2 ガスにより曝気する脱炭酸塔、真空脱気塔、
膜脱気装置等公知のものを用いる。
【００１９】３は貯槽、５及び６はそれぞれ逆浸透膜装
置である。
置である。
【００２０】かかる構成の純水製造装置において、工業
用水、市水等の炭酸成分を含む原水は配管１１を通り電
解装置１の陽極室１ａにて電解され、Ｈ+ の供給を受け
てｐＨ４〜６の酸性水となり、これによって原水中に含
まれている前記炭酸成分のうちＨＣＯ3 -やＣＯ3 2- がＣ
Ｏ2 （Ｈ2 ＣＯ3 ）に転換された後、配管１２を通って
脱ガス装置２に供給される。脱ガス装置２にて原水中に
もともと存在した溶存ＣＯ2 及び転換されたＣＯ2 は、
ガスとして原水中から効率よく除去される。しかしなが
ら、脱ガス装置２においては、気液平衡状態に従ってＣ
Ｏ2 を１００％除去することができないため、実際には
微量のＣＯ2 が原水中に残留したまま脱ガス装置１を出
る。そして配管１３を通って電解装置１の陰極室１ｂに
入り、電解により発生したＯＨ- により、酸性水は中和
され、中性水又はアルカリ水とされ、水中に存在するＣ
Ｏ2 が再びＨＣＯ3 -に軟換された後、配管１４を通って
貯槽３に放出される。
用水、市水等の炭酸成分を含む原水は配管１１を通り電
解装置１の陽極室１ａにて電解され、Ｈ+ の供給を受け
てｐＨ４〜６の酸性水となり、これによって原水中に含
まれている前記炭酸成分のうちＨＣＯ3 -やＣＯ3 2- がＣ
Ｏ2 （Ｈ2 ＣＯ3 ）に転換された後、配管１２を通って
脱ガス装置２に供給される。脱ガス装置２にて原水中に
もともと存在した溶存ＣＯ2 及び転換されたＣＯ2 は、
ガスとして原水中から効率よく除去される。しかしなが
ら、脱ガス装置２においては、気液平衡状態に従ってＣ
Ｏ2 を１００％除去することができないため、実際には
微量のＣＯ2 が原水中に残留したまま脱ガス装置１を出
る。そして配管１３を通って電解装置１の陰極室１ｂに
入り、電解により発生したＯＨ- により、酸性水は中和
され、中性水又はアルカリ水とされ、水中に存在するＣ
Ｏ2 が再びＨＣＯ3 -に軟換された後、配管１４を通って
貯槽３に放出される。
【００２１】以上に述べたように、領域（Ａ）内に示す
構成により、独立して脱炭酸装置として機能するもので
あるが、上記の装置は更に領域（Ｂ）の構成を付加する
ことにより、純水製造装置となるものである。
構成により、独立して脱炭酸装置として機能するもので
あるが、上記の装置は更に領域（Ｂ）の構成を付加する
ことにより、純水製造装置となるものである。
【００２２】すなわち、貯槽３内の中性水又はアルカリ
水４は配管１５を通り第１の逆浸透膜装置５に至り、こ
こで脱塩処理がされる。逆浸透膜装置５の透過水は配管
１６を介して第２の逆浸透膜装置６に送られ、ここで更
に脱塩処理がされ、透過水が純水として配管１７から取
り出される。なお、９は第２の逆浸透膜装置６の濃縮水
を貯槽３へ返送するための配管で、また１０は第１の逆
浸透膜装置５の濃縮水の系外への放出用配管である。
水４は配管１５を通り第１の逆浸透膜装置５に至り、こ
こで脱塩処理がされる。逆浸透膜装置５の透過水は配管
１６を介して第２の逆浸透膜装置６に送られ、ここで更
に脱塩処理がされ、透過水が純水として配管１７から取
り出される。なお、９は第２の逆浸透膜装置６の濃縮水
を貯槽３へ返送するための配管で、また１０は第１の逆
浸透膜装置５の濃縮水の系外への放出用配管である。
【００２３】この場合、もし脱ガス装置２から取り出し
た酸性水を陰極室１ｂに送ることなくｐＨが４〜６で残
留ＣＯ2 が存在したままの状態で逆浸透膜装置に通水
し、脱塩処理した場合にはＣＯ2 はガス成分のため膜を
透過しやすく、このため処理水の純度が低下する。しか
し、本発明においては、脱ガス装置を出た原水は再び電
解装置の陰極室に供給してｐＨを６以上に中和し、もし
くはアルカリ水とし、残存するＣＯ2 を逆浸透膜で除去
することのできるＨＣＯ3 -に再び転換してから脱塩処理
をするので、純度の高い純水が得られるものである。ま
た必要な場合には陰極室出口水に極微量のアルカリを添
加してｐＨ８以上とし、ＣＯ2 の転換を更に推進させる
ことも可能である。
た酸性水を陰極室１ｂに送ることなくｐＨが４〜６で残
留ＣＯ2 が存在したままの状態で逆浸透膜装置に通水
し、脱塩処理した場合にはＣＯ2 はガス成分のため膜を
透過しやすく、このため処理水の純度が低下する。しか
し、本発明においては、脱ガス装置を出た原水は再び電
解装置の陰極室に供給してｐＨを６以上に中和し、もし
くはアルカリ水とし、残存するＣＯ2 を逆浸透膜で除去
することのできるＨＣＯ3 -に再び転換してから脱塩処理
をするので、純度の高い純水が得られるものである。ま
た必要な場合には陰極室出口水に極微量のアルカリを添
加してｐＨ８以上とし、ＣＯ2 の転換を更に推進させる
ことも可能である。
【００２４】なお、上記構成においては純水の純度を高
めて１ＭΩ以上にするために逆浸透装置５，６を２段に
配列して処理を行ったが、１段又は数段に構成してもよ
い。
めて１ＭΩ以上にするために逆浸透装置５，６を２段に
配列して処理を行ったが、１段又は数段に構成してもよ
い。
【００２５】上記構成においては脱塩のために逆浸透膜
装置を用いたが、これを電気式脱イオン水製造装置に置
き替えてもよい。
装置を用いたが、これを電気式脱イオン水製造装置に置
き替えてもよい。
【００２６】図２は前記構成例における逆浸透膜装置の
替わりに電気式脱イオン水製造装置を用いた純水製造装
置の例を示すフロー図であり、図２中、符号３０は電気
式脱イオン水製造装置（以下、ＥＤＩということもあ
る）を示している。
替わりに電気式脱イオン水製造装置を用いた純水製造装
置の例を示すフロー図であり、図２中、符号３０は電気
式脱イオン水製造装置（以下、ＥＤＩということもあ
る）を示している。
【００２７】該電気式脱イオン水製造装置３０は、該Ｅ
ＤＩ３０の脱塩室（図示せず）に被処理水を供給する被
処理水流入管３１と該ＥＤＩ３０の濃縮室（図示せず）
に濃縮水を供給する濃縮水流入管３２、及び上記脱塩室
から脱塩水である純水を取り出す処理水流出管３３と上
記濃縮室から濃縮水を取り出す濃縮水流出管３４を有し
ている。また、上記被処理水流入管３１及び濃縮水流入
管３２は、貯槽３内に導入された中性水又はアルカリ水
４を貯槽３から取り出すための配管１５にそれぞれ連通
している。
ＤＩ３０の脱塩室（図示せず）に被処理水を供給する被
処理水流入管３１と該ＥＤＩ３０の濃縮室（図示せず）
に濃縮水を供給する濃縮水流入管３２、及び上記脱塩室
から脱塩水である純水を取り出す処理水流出管３３と上
記濃縮室から濃縮水を取り出す濃縮水流出管３４を有し
ている。また、上記被処理水流入管３１及び濃縮水流入
管３２は、貯槽３内に導入された中性水又はアルカリ水
４を貯槽３から取り出すための配管１５にそれぞれ連通
している。
【００２８】なお図１と同様に（Ａ）の領域が脱炭酸装
置、（Ｂ）の領域が純水製造装置を示している。
置、（Ｂ）の領域が純水製造装置を示している。
【００２９】上記電気式脱イオン水製造装置３０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例えばアニオン交換樹脂と
カチオン交換樹脂のそれぞれの単独の樹脂層を交互に一
組以上積層したり、あるいは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共
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
外側に形成した濃縮室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。
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例えばアニオン交換樹脂と
カチオン交換樹脂のそれぞれの単独の樹脂層を交互に一
組以上積層したり、あるいは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共
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
外側に形成した濃縮室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。
【００３０】イオン交換体としては、この他にイオン交
換繊維等がある。上記電気式脱イオン水製造装置として
は、例えば特開平４−１６６２１５号、特公平４−７２
５６７号等がある。
換繊維等がある。上記電気式脱イオン水製造装置として
は、例えば特開平４−１６６２１５号、特公平４−７２
５６７号等がある。
【００３１】図２に示した本例の純水製造装置によって
純水を製造する場合は、貯槽３内の中性水又はアルカリ
水４を配管１５を通して被処理水流入管３１からＥＤＩ
３０の脱塩室に、また濃縮水流入管３２からＥＤＩ３０
の濃縮室にそれぞれ流入させると共に直流電流を作用さ
せて脱塩処理を行い、不純物イオンが脱塩された処理水
を処理水流出管３３から取り出すと共に不純物イオンが
濃縮された濃縮水を濃縮水流出管３４から取り出すもの
である。
純水を製造する場合は、貯槽３内の中性水又はアルカリ
水４を配管１５を通して被処理水流入管３１からＥＤＩ
３０の脱塩室に、また濃縮水流入管３２からＥＤＩ３０
の濃縮室にそれぞれ流入させると共に直流電流を作用さ
せて脱塩処理を行い、不純物イオンが脱塩された処理水
を処理水流出管３３から取り出すと共に不純物イオンが
濃縮された濃縮水を濃縮水流出管３４から取り出すもの
である。
【００３２】なお、カルシウムやマグネシウム等の硬度
成分を比較的多く含む原水を処理する場合、あるいはよ
り高純度の純水を得る必要がある場合は、図２における
脱炭酸装置の前段あるいは貯槽３とＥＤＩ３０との間に
逆浸透膜装置を介在させてもよい。
成分を比較的多く含む原水を処理する場合、あるいはよ
り高純度の純水を得る必要がある場合は、図２における
脱炭酸装置の前段あるいは貯槽３とＥＤＩ３０との間に
逆浸透膜装置を介在させてもよい。
【００３３】以上説明したごとく、本発明の脱炭酸装置
は酸やアルカリ等の薬品を一切使用せずに脱炭酸処理を
行うことができる、という点に特徴を有するのであるか
ら、これと組合わせて用いる脱塩装置としては、上述し
た逆浸透膜装置や電気式脱イオン水製造装置のごとく、
再生操作の必要がなく、したがって、酸やアルカリ薬品
を使用することのない、かつ純水を連続的に製造するこ
とのできる脱塩装置が最適であるが、場合によっては、
本発明の脱炭酸装置をこれ以外の脱塩装置、例えばイオ
ン交換樹脂を用いる脱塩装置と組み合わせて用いても何
ら差し支えない。
は酸やアルカリ等の薬品を一切使用せずに脱炭酸処理を
行うことができる、という点に特徴を有するのであるか
ら、これと組合わせて用いる脱塩装置としては、上述し
た逆浸透膜装置や電気式脱イオン水製造装置のごとく、
再生操作の必要がなく、したがって、酸やアルカリ薬品
を使用することのない、かつ純水を連続的に製造するこ
とのできる脱塩装置が最適であるが、場合によっては、
本発明の脱炭酸装置をこれ以外の脱塩装置、例えばイオ
ン交換樹脂を用いる脱塩装置と組み合わせて用いても何
ら差し支えない。
【００３４】
【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
する。
する。
【００３５】（実施例１）図１に示す本発明の純水製造
装置を用い、埼玉県戸田市の工水を処理した。ただし、
脱ガス装置にはテラレットパッキンを充填した接触床に
下部からブロワによる空気を供給する気液接触形の脱炭
酸塔を使用し、脱塩装置としては架橋アラミド系複合膜
を有するスパイラル型４インチモジュールを内蔵した逆
浸透膜装置を２段に配列した。
装置を用い、埼玉県戸田市の工水を処理した。ただし、
脱ガス装置にはテラレットパッキンを充填した接触床に
下部からブロワによる空気を供給する気液接触形の脱炭
酸塔を使用し、脱塩装置としては架橋アラミド系複合膜
を有するスパイラル型４インチモジュールを内蔵した逆
浸透膜装置を２段に配列した。
【００３６】逆浸透膜装置の通水条件は下記の通りとし
た。
た。
【００３７】給水量； １．５ｍ3 ／Ｈｒ 処理水流量； １．０ｍ3 ／Ｈｒ 濃縮水流量； ０．５ｍ3 ／Ｈｒ 原水水質及び脱塩装置の処理水質を表１に示した。
【００３８】電解装置は市販のユミクロン（ユアサコー
ポレーション製）微多孔性薄膜を隔膜とした電解装置を
使用した。電解装置の通水条件は下記の通りとした。
ポレーション製）微多孔性薄膜を隔膜とした電解装置を
使用した。電解装置の通水条件は下記の通りとした。
【００３９】給水量； １．５ｍ3 ／Ｈｒ 電解電圧； ３０Ｖ 結果を表１に示した。
【００４０】
【表１】 （比較例１）図４に示す従来法による純水装置を用い
て、実施例と同様にして純水を製造した。
て、実施例と同様にして純水を製造した。
【００４１】脱炭酸塔の入口に酸（ＨＣｌ）を添加し、
ラインミキサーで混合し、ｐＨを４〜４．５に調整する
と共に、脱炭酸塔出口下部に貯槽２４を設け、この貯槽
にＮａＯＨを添加し、ｐＨを７〜８．５に調整した後、
逆浸透膜装置に供給し、脱塩を行った。
ラインミキサーで混合し、ｐＨを４〜４．５に調整する
と共に、脱炭酸塔出口下部に貯槽２４を設け、この貯槽
にＮａＯＨを添加し、ｐＨを７〜８．５に調整した後、
逆浸透膜装置に供給し、脱塩を行った。
【００４２】原水の炭酸成分、すなわちＭアルカリ度が
３５ｐｐｍであったため、７２時間の連続運転に際し、
塩酸は３５％塩酸で１２ｋｇ、ＮａＯＨは１．８ｋｇを
消費した。
３５ｐｐｍであったため、７２時間の連続運転に際し、
塩酸は３５％塩酸で１２ｋｇ、ＮａＯＨは１．８ｋｇを
消費した。
【００４３】結果を表１に示した。
【００４４】表１より、本発明の純水製造装置によれば
脱炭酸処理において酸を使用しないで、電解装置を使用
することにより、高純度の水が得られることが明らかで
ある。
脱炭酸処理において酸を使用しないで、電解装置を使用
することにより、高純度の水が得られることが明らかで
ある。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の脱炭酸装置
及びそれを組込んだ純水製造装置によれば、 （１）脱炭酸処理に際して酸を使用しないで充分に脱炭
酸された水を安定かつ連続的に製造できる。
及びそれを組込んだ純水製造装置によれば、 （１）脱炭酸処理に際して酸を使用しないで充分に脱炭
酸された水を安定かつ連続的に製造できる。
【００４６】（２）本発明の脱炭酸装置によれば、アル
カリを使用することなしに、中性水もしくは微アルカリ
水が安定かつ連続的に得られるため、脱ガス装置の処理
水中にわずかに残存する残留ＣＯ2 （Ｈ2 ＣＯ3 ）がＨ
ＣＯ3 -イオンとなり後段の逆浸透膜装置やＥＤＩで脱塩
除去され易くなるので、高純度の水を得ることができ
る。また、これらの脱塩装置から排出される濃縮液もほ
ぼ中性であるため容易に排出することができる。
カリを使用することなしに、中性水もしくは微アルカリ
水が安定かつ連続的に得られるため、脱ガス装置の処理
水中にわずかに残存する残留ＣＯ2 （Ｈ2 ＣＯ3 ）がＨ
ＣＯ3 -イオンとなり後段の逆浸透膜装置やＥＤＩで脱塩
除去され易くなるので、高純度の水を得ることができ
る。また、これらの脱塩装置から排出される濃縮液もほ
ぼ中性であるため容易に排出することができる。
【００４７】（３）酸、アルカリ薬品を使用しないた
め、脱塩装置へのイオン負荷の増加がなく、その分高純
度の水を得ることができる。等の優れた効果を奏する。
め、脱塩装置へのイオン負荷の増加がなく、その分高純
度の水を得ることができる。等の優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一構成例を示すフロー図である。
【図２】本発明の他の構成例を示すフロー図である。
【図３】ｐＨと全炭酸の存在比との関係を示す図であ
る。
る。
【図４】従来の純水製造装置の一例を示すフロー図であ
る。
る。
１ 電解装置 １ａ 陽極室 １ｂ 陰極室 １ｃ 隔膜 ２ 脱ガス装置 ３ 貯槽 ５ 逆浸透膜装置 ６ 逆浸透膜装置 ３０ 電気式脱イオン水製造装置（ＥＤＩ）
Claims (3)
- 【請求項１】 陽極を備えた陽極室と陰極を備えた陰極
室と及び前記陽極室と陰極室とを隔離する隔膜とを有す
る電解装置と、脱ガス装置とを有してなり、まず炭酸成
分を含有する原水を陽極室で電解して酸性水とし、次い
で前記酸性水を脱ガス装置で脱炭酸ガス処理をして処理
水とし、その後前記処理水を陰極室で電解して中性水又
はアルカリ水として取り出すことを特徴とする脱炭酸装
置。 - 【請求項２】 請求項１に記載した脱炭酸装置と、逆浸
透膜装置とを有してなり、脱炭酸装置から取り出した中
性水又はアルカリ水を更に逆浸透膜装置で処理して純水
を取り出すことを特徴とする純水製造装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載した脱炭酸装置と、電気
式脱イオン水製造装置とからなり、脱炭酸装置から取り
出した中性水又はアルカリ水を更に電気式脱イオン水製
造装置で処理して純水を取り出すことを特徴とする純水
製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05087702A JP3081079B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05087702A JP3081079B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296966A true JPH06296966A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3081079B2 JP3081079B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=13922258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05087702A Expired - Fee Related JP3081079B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 脱炭酸装置、及び同装置を組込んだ純水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081079B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07214066A (ja) * | 1994-02-09 | 1995-08-15 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 水中に溶存する炭酸ガス成分の除去方法及び除去装置、並びに同除去装置を備えた電解水生成装置 |
| JP2005329331A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 水の処理方法および処理装置 |
| JP2006198497A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 除菌水の製造方法および製造装置 |
| WO2010012481A1 (de) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Christ Water Technology Ag | Verfahren und anlage zur aufbereitung von wasser |
| EP2526066A1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-11-28 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Method for treating an aqueous fluid |
| JP2015136655A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 有限会社ターナープロセス | 水溶液のｐＨを変化させる方法および装置 |
| WO2016047257A1 (ja) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | 株式会社日本トリム | 電解水生成装置及びそれを備えた透析液調製用水の製造装置 |
-
1993
- 1993-04-15 JP JP05087702A patent/JP3081079B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07214066A (ja) * | 1994-02-09 | 1995-08-15 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 水中に溶存する炭酸ガス成分の除去方法及び除去装置、並びに同除去装置を備えた電解水生成装置 |
| JP2005329331A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 水の処理方法および処理装置 |
| JP2006198497A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 除菌水の製造方法および製造装置 |
| WO2010012481A1 (de) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | Christ Water Technology Ag | Verfahren und anlage zur aufbereitung von wasser |
| EP2526066A1 (en) * | 2010-01-20 | 2012-11-28 | Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Method for treating an aqueous fluid |
| JP2015136655A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 有限会社ターナープロセス | 水溶液のｐＨを変化させる方法および装置 |
| WO2016047257A1 (ja) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | 株式会社日本トリム | 電解水生成装置及びそれを備えた透析液調製用水の製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3081079B2 (ja) | 2000-08-28 |
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