JPH07213869A - 塩含有量の小さい水の製造方法 - Google Patents
塩含有量の小さい水の製造方法Info
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- JPH07213869A JPH07213869A JP3318494A JP3318494A JPH07213869A JP H07213869 A JPH07213869 A JP H07213869A JP 3318494 A JP3318494 A JP 3318494A JP 3318494 A JP3318494 A JP 3318494A JP H07213869 A JPH07213869 A JP H07213869A
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- water
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Abstract
(57)【要約】
【目的】難溶性塩を含む塩含有水から電気透析法によ
り、難溶性塩のイオン交換膜への沈析を伴わずに塩含有
量の小さい水を製造する。 【構成】陰イオン交換膜と一価イオン選択性陽イオン交
換膜とを交互に電極間に配列し、稀釈室と濃縮室とを交
互に構成した電気透析槽の稀釈室に難溶性塩を含む塩含
有水を供給し、上記塩含有水中の多価陽イオンを通電前
の濃度に比して５０％以上保持して脱塩する。
り、難溶性塩のイオン交換膜への沈析を伴わずに塩含有
量の小さい水を製造する。 【構成】陰イオン交換膜と一価イオン選択性陽イオン交
換膜とを交互に電極間に配列し、稀釈室と濃縮室とを交
互に構成した電気透析槽の稀釈室に難溶性塩を含む塩含
有水を供給し、上記塩含有水中の多価陽イオンを通電前
の濃度に比して５０％以上保持して脱塩する。
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塩含
有量の小さい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塩含
有量の小さい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。塩類を除去する手段としては、塩濃度が大
きい場合においては、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。塩類を除去する手段としては、塩濃度が大
きい場合においては、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濃縮
液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濃縮
液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に開示される
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。
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に開示される
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】しかしながら、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。
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。
【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、本発明の塩含有量の小さ
い水の製造方法は、陰イオン交換膜と一価イオン選択性
陽イオン交換膜とを交互に電極間に配列し、稀釈室と濃
縮室とを交互に形成した電気透析槽の上記稀釈室に難溶
性塩を含む塩含有水を供給し、上記濃縮室の濃縮液の塩
濃度を７００ｐｐｍ以上に保持して通電し、上記塩含有
水中の難溶性塩を形成する多価陽イオンを可及的に保持
して脱塩することを特徴とする。
決すべくなされたものであり、本発明の塩含有量の小さ
い水の製造方法は、陰イオン交換膜と一価イオン選択性
陽イオン交換膜とを交互に電極間に配列し、稀釈室と濃
縮室とを交互に形成した電気透析槽の上記稀釈室に難溶
性塩を含む塩含有水を供給し、上記濃縮室の濃縮液の塩
濃度を７００ｐｐｍ以上に保持して通電し、上記塩含有
水中の難溶性塩を形成する多価陽イオンを可及的に保持
して脱塩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、カルシウム、マグネシウ
ム、その他の金属の塩化物、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、カルシウム、マグネシウ
ム、その他の金属の塩化物、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、
海水などの全てが対象とされる。
【００１０】上記塩含有水は、本発明では、陰イオン交
換膜と一価イオン選択性陽イオン交換膜とを電極間にそ
れぞれ複数枚配列し、稀釈室と濃縮室とを交互に形成せ
しめた電気透析槽に供給され処理される。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
交換基とするもので、イオン交換容量が好ましくは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。陰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。
換膜と一価イオン選択性陽イオン交換膜とを電極間にそ
れぞれ複数枚配列し、稀釈室と濃縮室とを交互に形成せ
しめた電気透析槽に供給され処理される。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
交換基とするもので、イオン交換容量が好ましくは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。陰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】一価イオン選択性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して
有する陽イオン交換膜で、ナトリウムイオン、カリウム
イオンなどの一価陽イオンを、カルシウムイオン、マグ
ネシウムイオンなどの多価陽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
価陽イオン／多価陽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。イオン交換容量は好
ましくは、０．５〜１０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ５
０〜５００μｍ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。
は、好ましくは、スルホン酸基を陽イオン交換基として
有する陽イオン交換膜で、ナトリウムイオン、カリウム
イオンなどの一価陽イオンを、カルシウムイオン、マグ
ネシウムイオンなどの多価陽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
価陽イオン／多価陽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。イオン交換容量は好
ましくは、０．５〜１０ミリ当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ５
０〜５００μｍ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】上記陰イオン交換膜及び、一価イオン選択
性陽イオン交換膜を、好ましくはそれぞれ１０〜６００
枚を電極間に交互に配列して、稀釈室及び濃縮室を充分
に形成した電気透析槽を組立てる手段は、特開昭５４−
１６７４、特開昭５５−２４５３８、特公昭５１−４７
６６３に記載される既知のいずれも使用される。本発明
では、このうち締付型（フィルタープレス型）装置が好
ましく使用される。
性陽イオン交換膜を、好ましくはそれぞれ１０〜６００
枚を電極間に交互に配列して、稀釈室及び濃縮室を充分
に形成した電気透析槽を組立てる手段は、特開昭５４−
１６７４、特開昭５５−２４５３８、特公昭５１−４７
６６３に記載される既知のいずれも使用される。本発明
では、このうち締付型（フィルタープレス型）装置が好
ましく使用される。
【００１３】上記塩含有水は、上記電気透析槽の稀釈室
に好ましくは、５〜５０ｃｍ／ｓｅｃにて供給される。
電気透析法の濃縮室には、電気透析槽の運転を開始すれ
ば順次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必要ないが、当初は０．５〜５ｃ
ｍ／ｓｅｃにて供給される。
に好ましくは、５〜５０ｃｍ／ｓｅｃにて供給される。
電気透析法の濃縮室には、電気透析槽の運転を開始すれ
ば順次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必要ないが、当初は０．５〜５ｃ
ｍ／ｓｅｃにて供給される。
【００１４】電気透析槽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及び陰極室には、常法に従
って、適宜の電解質水溶液、例えば、上記濃縮室に供給
されるのと同じ電解質水溶液が供給される。
収容されるそれぞれの陽極室及び陰極室には、常法に従
って、適宜の電解質水溶液、例えば、上記濃縮室に供給
されるのと同じ電解質水溶液が供給される。
【００１５】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、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、かかる脱
塩において塩含有水の形成する陰イオンは、一価及び二
価以上の陰イオンが濃縮室に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、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、かかる脱
塩において塩含有水の形成する陰イオンは、一価及び二
価以上の陰イオンが濃縮室に移動することである。
【００１６】一方、塩を形成する陽イオンは、一価イオ
ン選択透過性陽イオン交換膜を使用しているため、例え
ば、Ｃａ2+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
希釈室に保持される。そしてＮａ+ 、Ｋ+ の如き一価陽
イオンのみがほぼ選択的に濃縮室に移行することができ
る。
ン選択透過性陽イオン交換膜を使用しているため、例え
ば、Ｃａ2+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
希釈室に保持される。そしてＮａ+ 、Ｋ+ の如き一価陽
イオンのみがほぼ選択的に濃縮室に移行することができ
る。
【００１７】この結果、濃縮室では、難溶性の大きい
塩、例えば、ＣａＳＯ4 、ＭｇＳＯ4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７００ｐｐｍ以
上、場合により１５００ｐｐｍ以上、更には３０００ｐ
ｐｍ以上にも保持できることである。
塩、例えば、ＣａＳＯ4 、ＭｇＳＯ4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７００ｐｐｍ以
上、場合により１５００ｐｐｍ以上、更には３０００ｐ
ｐｍ以上にも保持できることである。
【００１８】これは、通常の陽イオン交換膜と陰イオン
交換膜との組合わせを使用した電気透析槽では達成でき
ない。
交換膜との組合わせを使用した電気透析槽では達成でき
ない。
【００１９】かくして、本発明によれば、塩含有水中の
塩濃度は、例えば１０００〜２０００ｐｐｍ、場合によ
り２００〜５００ｐｐｍまでと難溶性塩の沈析を行わず
に極めて効果的に脱塩することができる。しかしなが
ら、更に低濃度の脱塩が要求される場合には、本発明で
は、引き続き、もう一段の電気透析が行われる。かかる
二段目の電気透析は、一価イオンに対して選択性のない
通常の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを使用した電
気透析槽、更には好ましくは、一価イオン選択性陰イオ
ン交換膜と通常の陽イオン交換膜とを使用した電気透析
槽のいずれかの電気透析槽で行われる。二段目の電気透
析槽の構成ではイオン交換膜の種類が異なるだけで、膜
の配列の仕方、稀釈室及び濃縮室の構成などは一段目の
電気透析槽と同じである。
塩濃度は、例えば１０００〜２０００ｐｐｍ、場合によ
り２００〜５００ｐｐｍまでと難溶性塩の沈析を行わず
に極めて効果的に脱塩することができる。しかしなが
ら、更に低濃度の脱塩が要求される場合には、本発明で
は、引き続き、もう一段の電気透析が行われる。かかる
二段目の電気透析は、一価イオンに対して選択性のない
通常の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを使用した電
気透析槽、更には好ましくは、一価イオン選択性陰イオ
ン交換膜と通常の陽イオン交換膜とを使用した電気透析
槽のいずれかの電気透析槽で行われる。二段目の電気透
析槽の構成ではイオン交換膜の種類が異なるだけで、膜
の配列の仕方、稀釈室及び濃縮室の構成などは一段目の
電気透析槽と同じである。
【００２０】二段目の電気透析槽で使用される、一価イ
オン選択性陰イオン交換膜は、一価陰イオン／多価陰イ
オンの選択性が好ましくは２倍以上、特には５倍以上、
イオン交換基は好ましくは０．５〜１０ミリ当量／ｇ、
厚さ５〜５００μｍの膜が使用される。一方、陽イオン
交換膜はイオン交換容量が好ましくは０．５〜１０ミリ
当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ５０〜５００μｍの膜が使用さ
れる。なお、一価イオンに対して選択性のない陰・陽イ
オン交換膜は、第一段目の電気透析槽と同様の膜が使用
される。
オン選択性陰イオン交換膜は、一価陰イオン／多価陰イ
オンの選択性が好ましくは２倍以上、特には５倍以上、
イオン交換基は好ましくは０．５〜１０ミリ当量／ｇ、
厚さ５〜５００μｍの膜が使用される。一方、陽イオン
交換膜はイオン交換容量が好ましくは０．５〜１０ミリ
当量／ｇ乾燥樹脂、厚さ５０〜５００μｍの膜が使用さ
れる。なお、一価イオンに対して選択性のない陰・陽イ
オン交換膜は、第一段目の電気透析槽と同様の膜が使用
される。
【００２１】かかる二段目の電気透析槽の稀釈室に、上
記一段目の電気透析槽の稀釈室から出た低濃度の塩含有
水が、好ましくは５〜５０ｃｍ／ｓｅｃで供給され、一
方、濃縮室は、適宜の電解質水溶液、例えば、脱塩され
る塩含有水と同じ種類の塩含有水が０．５〜５０ｃｍ／
ｓｅｃで供給される。電気透析槽の運転条件は、一段目
の電気透析槽の場合とほぼ同じであるが、稀釈室の塩含
有水の塩濃度が小さい分だけ、限界電流密度が小さく、
それだけ小さい電流密度にて通電される。
記一段目の電気透析槽の稀釈室から出た低濃度の塩含有
水が、好ましくは５〜５０ｃｍ／ｓｅｃで供給され、一
方、濃縮室は、適宜の電解質水溶液、例えば、脱塩され
る塩含有水と同じ種類の塩含有水が０．５〜５０ｃｍ／
ｓｅｃで供給される。電気透析槽の運転条件は、一段目
の電気透析槽の場合とほぼ同じであるが、稀釈室の塩含
有水の塩濃度が小さい分だけ、限界電流密度が小さく、
それだけ小さい電流密度にて通電される。
【００２２】かくして、二段目の電気透析槽では、低濃
度の塩含有水が、更に脱塩される。この脱塩過程におい
ては、一段目の電気透析槽により、難溶性塩を形成する
ＳＯ4 2- などの多価陰イオンは、多くの場合かなりの量
除去されているので、二段目の電気透析槽で、一価陽イ
オン選択性のない陽イオン交換膜を使用して濃縮室にＣ
ａ2+などの多価陽イオンを移行させ、濃縮室の塩濃度が
７００ｐｐｍ以上に保持して通電してももはや難溶性塩
の沈析によるトラブルを発生することがない。
度の塩含有水が、更に脱塩される。この脱塩過程におい
ては、一段目の電気透析槽により、難溶性塩を形成する
ＳＯ4 2- などの多価陰イオンは、多くの場合かなりの量
除去されているので、二段目の電気透析槽で、一価陽イ
オン選択性のない陽イオン交換膜を使用して濃縮室にＣ
ａ2+などの多価陽イオンを移行させ、濃縮室の塩濃度が
７００ｐｐｍ以上に保持して通電してももはや難溶性塩
の沈析によるトラブルを発生することがない。
【００２３】特に二段目の電気透析槽で、上記一価イオ
ン選択性陰イオン交換膜を使用した場合には、かかる陰
イオン交換膜を通じての濃縮室へのＳＯ4 2- の多価陰イ
オンの移行は十分に抑制される。かくして、濃縮室での
塩濃度が１０００ｐｐｍ以上、場合により３０００ｐｐ
ｍ以上に保持して通電した場合にもほぼ完全に難溶性塩
の生成を抑制しつつ脱塩することができる。
ン選択性陰イオン交換膜を使用した場合には、かかる陰
イオン交換膜を通じての濃縮室へのＳＯ4 2- の多価陰イ
オンの移行は十分に抑制される。かくして、濃縮室での
塩濃度が１０００ｐｐｍ以上、場合により３０００ｐｐ
ｍ以上に保持して通電した場合にもほぼ完全に難溶性塩
の生成を抑制しつつ脱塩することができる。
【００２４】かくして、本発明では、二段目の電気透析
槽で、塩含有水中の多価陽イオンも十分に除去され、塩
濃度として５００〜１０００ｐｐｍ、特には２０〜１０
００ｐｐｍの低塩濃度の水が得られ、工業用水或いは飲
料用、生活用水として良好な水が製造される。
槽で、塩含有水中の多価陽イオンも十分に除去され、塩
濃度として５００〜１０００ｐｐｍ、特には２０〜１０
００ｐｐｍの低塩濃度の水が得られ、工業用水或いは飲
料用、生活用水として良好な水が製造される。
【００２５】以下に実施例を示すが、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。
例に限定されるものでないことはもちろんである。
【００２６】
実施例１ 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１５０μｍ）と一価イオン選択性陽イオン交
換膜“セレミオンＣＳＶ”（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１５０μ
ｍ）とを各１０枚を、陰極及び陽極間にポリプロピレン
製スペーサを介して交互に配列し組立てたフィルタープ
レス型電気透析槽セレミオンＣＳ−Ｏ型（旭硝子社製）
を使用した。
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１５０μｍ）と一価イオン選択性陽イオン交
換膜“セレミオンＣＳＶ”（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１５０μ
ｍ）とを各１０枚を、陰極及び陽極間にポリプロピレン
製スペーサを介して交互に配列し組立てたフィルタープ
レス型電気透析槽セレミオンＣＳ−Ｏ型（旭硝子社製）
を使用した。
【００２７】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６リットル／時間にて稀釈液
タンクを通じて循環ポンプにより供給し、濃縮室、陰極
室及び陽極室にもそれぞれ濃縮液タンク、極液タンクを
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、直流電源より電圧を１５Ｖに印加し、電流密度０．
１７Ａ／ｄｍ2 にて通電し、運転を続けた。
組成の塩含有水（原液）を６リットル／時間にて稀釈液
タンクを通じて循環ポンプにより供給し、濃縮室、陰極
室及び陽極室にもそれぞれ濃縮液タンク、極液タンクを
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、直流電源より電圧を１５Ｖに印加し、電流密度０．
１７Ａ／ｄｍ2 にて通電し、運転を続けた。
【００２８】
【表１】
【００２９】しばらくして運転が安定したところで、稀
釈液タンク及び濃縮液タンクより流出してくる稀釈液及
び濃縮液の組成を分析したところ、表１に示される通り
であった。これから明らかなように、濃縮液中のＣａ2+
及びＳＯ4 2- の溶解度積は、0.000241（モル／リット
ル）2 であり、ＣａＳＯ4 の析出濃度に達していないこ
とがわかる。
釈液タンク及び濃縮液タンクより流出してくる稀釈液及
び濃縮液の組成を分析したところ、表１に示される通り
であった。これから明らかなように、濃縮液中のＣａ2+
及びＳＯ4 2- の溶解度積は、0.000241（モル／リット
ル）2 であり、ＣａＳＯ4 の析出濃度に達していないこ
とがわかる。
【００３０】この条件下で、約１週間の連続運転を行っ
た後、電気透析槽を解体点検したところ、イオン交換膜
の表面及び内部にＣａＳＯ4 等の難溶性塩の析出がない
ことを確認した。
た後、電気透析槽を解体点検したところ、イオン交換膜
の表面及び内部にＣａＳＯ4 等の難溶性塩の析出がない
ことを確認した。
【００３１】実施例２ 一価イオン選択性陰イオン交換膜、“セレミオンＡＳ
Ｖ”（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、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）とをそれぞれ１０枚使用し、実施例１と
同様にフィルタープレス型電気透析槽を組立てた。
Ｖ”（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、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）とをそれぞれ１０枚使用し、実施例１と
同様にフィルタープレス型電気透析槽を組立てた。
【００３２】かかる電気透析槽の稀釈室に、実施例１の
電気透析槽の稀釈室から排出された低濃度の塩含有水
（原液）を供給し、濃縮液、陽極液及び陰極液にも、当
初は同じ濃度の塩含有水を供給し、実施例１と同様に運
転したところ、表２に示すような組成の稀釈液及び濃縮
液が得られた。
電気透析槽の稀釈室から排出された低濃度の塩含有水
（原液）を供給し、濃縮液、陽極液及び陰極液にも、当
初は同じ濃度の塩含有水を供給し、実施例１と同様に運
転したところ、表２に示すような組成の稀釈液及び濃縮
液が得られた。
【００３３】
【表２】
【００３４】この条件下で、約１６８時間連続運転で行
った後、電気透析槽を解体、点検したところ、イオン交
換膜の表面及び内部にＣａＳＯ4 等の難溶性塩の析出が
ないことを確認した。
った後、電気透析槽を解体、点検したところ、イオン交
換膜の表面及び内部にＣａＳＯ4 等の難溶性塩の析出が
ないことを確認した。
【００３５】比較例１ 実施例１の電気透析槽において、一価イオン選択性陽イ
オン交換膜の代わりに、一価イオン選択性を有しない実
施例２で使用した陽イオン交換膜を使用した他は、実施
例１と同様にして電気透析槽を組立てた。
オン交換膜の代わりに、一価イオン選択性を有しない実
施例２で使用した陽イオン交換膜を使用した他は、実施
例１と同様にして電気透析槽を組立てた。
【００３６】かかる電気透析槽を使用し、実施例１と同
様にして、塩含有水の電気透析を行ったところ、約２時
間運転したところで、濃縮液の循環量が低下し、電流密
度も低下したので運転を中断し、電気透析槽を解体し
た。その結果、イオン交換膜の表面だけでなく、内部に
もＣａＳＯ4 の沈殿が析出していた。
様にして、塩含有水の電気透析を行ったところ、約２時
間運転したところで、濃縮液の循環量が低下し、電流密
度も低下したので運転を中断し、電気透析槽を解体し
た。その結果、イオン交換膜の表面だけでなく、内部に
もＣａＳＯ4 の沈殿が析出していた。
【００３７】
【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。
Claims (6)
- 【請求項１】陰イオン交換膜と一価イオン選択性陽イオ
ン交換膜とを交互に電極間に配列し、稀釈室と濃縮室と
を交互に形成した電気透析槽の上記稀釈室に難溶性塩を
含む塩含有水を供給し、上記濃縮室の濃縮液の塩濃度を
７００ｐｐｍ以上に保持して通電し、上記塩含有水中の
難溶性塩を形成する多価陽イオンを可及的に保持して脱
塩することを特徴とする塩含有量の小さい水の製造方
法。 - 【請求項２】難溶性塩を形成する多価陽イオンがＣａ2+
である請求項１の塩含有量の小さい水の製造方法。 - 【請求項３】塩含有水中の難溶性塩を形成する多価陽イ
オンが、通電前の濃度に比して、５０％以上に保持され
る請求項１の塩含有量の小さい水の製造方法。 - 【請求項４】一価イオン選択性陰イオン交換膜と陽イオ
ン交換膜とを電極間に交互に配列し、稀釈室と濃縮室と
を交互に形成した電気透析槽の上記稀釈室に、請求項
１，２又は３において得られた塩含有量の小さい水を供
給し、上記濃縮室の濃縮液の塩濃度を７００ｐｐｍ以上
に保持して通電し、上記水中の難溶性塩を形成する多価
陰イオンを可及的に保持して更に脱塩する請求項１の塩
含有量の小さい水の製造方法。 - 【請求項５】塩含有水中の難溶性塩を形成する多価陰イ
オンが、通電前の濃度の５０％以上に保持される請求項
４の塩含有量の小さい水の製造方法。 - 【請求項６】難溶性塩を形成する多価陰イオンが、ＳＯ
4 2- である請求項４又は５の塩含有量の小さい水の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3318494A JPH07213869A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 塩含有量の小さい水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3318494A JPH07213869A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 塩含有量の小さい水の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07213869A true JPH07213869A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=12379417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3318494A Pending JPH07213869A (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 塩含有量の小さい水の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07213869A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005041784A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Kao Corp | 糖リン酸エステルの精製法 |
| WO2007132685A1 (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Organo Corporation | 電気軟化装置、軟化装置、軟水製造方法及び軟化装置の運転方法 |
| JP2007301477A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Japan Organo Co Ltd | 電気軟化装置、軟化装置及び軟水製造方法 |
| JP2007301478A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Japan Organo Co Ltd | 軟化装置及び軟化装置の運転方法 |
| JP2010264385A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Tohoku Univ | 電気透析装置 |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP3318494A patent/JPH07213869A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005041784A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Kao Corp | 糖リン酸エステルの精製法 |
| JP4703950B2 (ja) * | 2003-07-23 | 2011-06-15 | 花王株式会社 | 糖リン酸エステルの精製法 |
| WO2007132685A1 (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Organo Corporation | 電気軟化装置、軟化装置、軟水製造方法及び軟化装置の運転方法 |
| JP2007301477A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Japan Organo Co Ltd | 電気軟化装置、軟化装置及び軟水製造方法 |
| JP2007301478A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Japan Organo Co Ltd | 軟化装置及び軟化装置の運転方法 |
| JP2010264385A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Tohoku Univ | 電気透析装置 |
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