JPS62216695A - Method and apparatus for producing pure water - Google Patents

Method and apparatus for producing pure water

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JPS62216695A
JPS62216695A JP6254586A JP6254586A JPS62216695A JP S62216695 A JPS62216695 A JP S62216695A JP 6254586 A JP6254586 A JP 6254586A JP 6254586 A JP6254586 A JP 6254586A JP S62216695 A JPS62216695 A JP S62216695A
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JP
Japan
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water
pure water
porous membrane
volatile components
membrane
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Application number
JP6254586A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Shimatani
俊一 島谷
Takashi Akiyama
隆 秋山
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily and economically produce pure water having high quality by preliminarily removing a dissolved gas and volatile materials from general service water then treating the water with a thermovaporation method. CONSTITUTION:The general service water contg. the volatile components (e.g.; CO2 and H2CO3) which generate the gas when heated is subjected to deaeration together with the dissolved gas by a heating deaeration method, etc., by which the above-mentioned volatile components are removed. The general service water subjected to the above-mentioned stage, i.e., the raw water in a passage 3 is brought into contact with one face side of a porous hydrophobic polymer membrane 2 which allows the permeation of steam but prohibits the permeation of water at a prescribed temp. so that the steam is generated from the raw water. The steam is passed through the membrane 2 to the other side and is cooled and condensed to obtain the permeated water as pure water. The porous membrane consisting of a fluoroplastic such as polytetrafluoroethylene resin is preferably used as the above-mentioned porous membrane. As a result, the high-quality pure water having <=1.0mus/cm degree of electrolytic dissociation is easily and economically produced.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、−船上水から純水を製造する方法及び装置に
関し、詳しくは、所謂サーモパーベーパレーション法に
よって一般上水を処理して純水を製造する方法において
、前処理として解離性ガスを除去する工程を含むことに
よって、容易に高品質の純水を製造する方法、及びその
ための簡便な装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a method and apparatus for producing pure water from shipboard water, and more specifically, the present invention relates to a method and apparatus for producing pure water from shipboard water, and more specifically, for purifying ordinary water by treating common water by a so-called thermopervaporation method. The present invention relates to a method for easily producing high-quality pure water by including a step of removing a dissociable gas as a pretreatment in a method for producing water, and a simple device for the same.

(従来の技術) 従来、−1上水を原水として純水を製造する方法が種々
提案されており、また、実用化されている。かかる方法
として、例えば、原水としての一般上水を予備濾過し、
イオン交換処理し、蒸留し、更に、濾過する方法が知ら
れている。かかる方法によって、通常、電導度が1.0
μS / cm以下の純水が得られる。純水の用途によ
っては、更に処理が付加されることがあり、例えば、医
療用の純水の製造の場合には、薬品処理や紫外線による
殺菌がなされることもある。
(Prior Art) Various methods for producing pure water using -1 clean water as raw water have been proposed and put into practical use. As such a method, for example, prefiltration of general tap water as raw water,
A method of ion exchange treatment, distillation, and further filtration is known. Such a method usually results in a conductivity of 1.0.
Pure water of μS/cm or less can be obtained. Depending on the use of pure water, further processing may be added. For example, in the case of producing pure water for medical use, chemical treatment or sterilization with ultraviolet rays may be performed.

本発明において、−船上水とは、通常、河川水、井水、
水道水、工業用水、局方常水等を含み、一般に、Ca、
Mg5Na、に等の賜イオン、塩素イオン、硫酸イオン
、炭酸水素イオン等の陰イオン、生物が腐敗分解した有
機物質、酸素、炭酸ガス、窒素、塩素、アンモニア等の
溶存ガス等の溶解物質や、無機及び有機質の微粒子、微
生物等の浮遊物質を不純物として含有している。また、
本発明において、純水とは、一般に、例えば、分析機器
用の標準液の作製、器具の洗浄、微生物の培養等に用い
られる水をはじめとして、ボイラ用水、日本薬局方で規
定されている精製水、注射器用蒸留水、無菌水等の病院
水等を含む。
In the present invention, - Onboard water usually refers to river water, well water,
Including tap water, industrial water, pharmacopoeia regular water, etc., and generally contains Ca,
Dissolved substances such as ions such as Mg5Na, Ni, anions such as chloride ions, sulfate ions, hydrogen carbonate ions, organic substances decomposed by living organisms, dissolved gases such as oxygen, carbon dioxide, nitrogen, chlorine, ammonia, etc. Contains suspended substances such as inorganic and organic particles and microorganisms as impurities. Also,
In the present invention, pure water generally refers to, for example, water used for preparing standard solutions for analytical instruments, cleaning instruments, culturing microorganisms, etc., water for boilers, and purified water specified in the Japanese Pharmacopoeia. Including hospital water such as water, distilled water for syringes, and sterile water.

従来より知られている一般上水から純水を製造する方法
によれば、上記したような性状の異なる種々の不純物を
除去するために、基本的には、無機物質を除去するため
にイオン交換や蒸留、膜分離等を、また、微生物や微粒
子の分離のために濾過を必要とし、更に、これら分離操
作に加えて、種々の前処理や後処理を付加して、全体の
純水製造プロセスを構成している。
According to the conventionally known method of producing pure water from general tap water, in order to remove various impurities with different properties as described above, basically ion exchange is used to remove inorganic substances. , distillation, membrane separation, etc., as well as filtration to separate microorganisms and fine particles, and in addition to these separation operations, various pre-treatments and post-treatments are added to complete the entire pure water production process. It consists of

しかし、このように、多数の工程にて純水を製造するこ
とは、製造費用が高いのみならず、製造装置の保守管理
も容易ではない。更に、このように多数の工程を経る方
法によれば、各工程の間に処理ずみの水を貯蔵すること
が必要となり、この貯蔵の間に微生物が繁殖するおそれ
もある。
However, producing pure water through a large number of steps as described above not only increases production costs, but also makes it difficult to maintain and manage the production equipment. Moreover, such a multi-step method requires storage of the treated water between each step, and there is a risk that microorganisms will grow during storage.

(発明の目的) 本発明者らは、−船上水からの純水の製造における上記
した問題を解決するために、従来より所謂サーモパーベ
ーパレーション法に着目し、特に、−船上水に含まれる
溶存ガス及び揮発性物質を除けば、前記した不純物はす
べてサーモパーベーパレーション法にて除去することが
できることを見出し、かくして、前処理として、−船上
水から溶存ガス及び揮発性物質を予め除去した後、サー
モパーベーパレーション法にて処理すれば、前記シた従
来法と同等若しくはそれ以上の高品質を有する純水を非
常に簡単に且つ経済的に製造し得ることを見出して、本
発明に至ったものである。
(Object of the Invention) In order to solve the above-mentioned problems in the production of pure water from shipboard water, the present inventors have focused on the so-called thermopervaporation method, in particular - It has been found that, with the exception of dissolved gases and volatile substances, all of the above-mentioned impurities can be removed by thermopervaporation, and thus, as a pretreatment, - previously removed dissolved gases and volatile substances from shipboard water; The inventors have discovered that if the water is then treated using a thermopervaporation method, it is possible to produce pure water with a quality equivalent to or higher than that of the conventional method described above, very easily and economically, and based on this, the present invention has been made. This is what we have come to.

(発明の構成) 本発明による第1の純水の製造方法は、一般上水から純
水を製造する方法において、 (a)  加熱によって気体を発生する揮発性成分を含
有する一般上水を溶存ガスと共に脱気して、上記揮発性
成分を除去する第1工程、及び(bl  上記第1工程
を経た一般上水を、水蒸気は透過させるが、水は透過さ
せない疎水性重合体多孔質膜の一面側に所定の温度で原
水として接触させ、この原水から水蒸気を発生させ、こ
れを上記多孔質膜の他面側に透過させ、冷却して凝縮さ
せて、純水としての透過水を得る第2工程を含むことを
特徴とする。
(Structure of the Invention) A first method for producing pure water according to the present invention is a method for producing pure water from common clean water, which includes: (a) dissolving common clean water containing volatile components that generate gases when heated; A first step of degassing with gas to remove the volatile components, and (bl) a hydrophobic polymer porous membrane that allows water vapor to pass through but not water. The raw water is brought into contact with one side at a predetermined temperature, water vapor is generated from this raw water, and this is permeated through the other side of the porous membrane, cooled and condensed to obtain permeated water as pure water. It is characterized by including two steps.

本発明による第2の純水の製造方法は、一般上水から純
水を製造する方法において、 (a)  加熱によって気体を発生する揮発性成分を含
有する一般上水をアニオン交換樹脂と接触させて、上記
揮発性成分を除去する第1工程、及び(b)  上記第
1工程を経た一般上水を、水蒸気は透過させるが、水は
透過させない疎水性重合体多孔質膜の一面側に所定の温
度で原水として接触させ、この原水から水蒸気を発生さ
せ、これを上記多孔質膜の他面側に透過させ、冷却して
凝縮させて、純水としての透過水を得る第2工程を含む
ことを特徴とする。
A second method for producing pure water according to the present invention is a method for producing pure water from ordinary tap water, which includes: (a) bringing ordinary tap water containing volatile components that generate gas upon heating into contact with an anion exchange resin; a first step of removing the volatile components, and (b) a predetermined layer on one side of the hydrophobic polymer porous membrane that allows water vapor to pass through but not water. A second step includes contacting the raw water as raw water at a temperature of It is characterized by

揮発性成分及び溶存ガスは、後述するサーモパーベーパ
レーション法によっても除去することができず、サーモ
パーベーパレーション法によって純水として得られる透
過水中に混入し、一部が解離して、その電導度の増大を
招き、純水としての品質を低下させる。本発明において
、揮発性成分とは、加熱によって気体を発生する成分を
いい、特に、炭酸ガス(CO□)及び炭酸(11□C(
h)  (以下、これらを炭酸成分ということがある。
Volatile components and dissolved gases cannot be removed even by the thermopervaporation method described later, and they are mixed into the permeated water obtained as pure water by the thermopervaporation method, and some of them dissociate, reducing its electrical conductivity. This leads to an increase in the water content and reduces the quality of pure water. In the present invention, volatile components refer to components that generate gas when heated, and in particular, carbon dioxide gas (CO□) and carbonic acid (11□C(
h) (Hereinafter, these may be referred to as carbonic acid components.

)を含む。)including.

これらは、他の揮発性成分に比較して、一般上水には、
特に多量に含まれており、通常、数十ppm程度で含ま
れる。炭酸成分以外の揮発性成分及び解離性の溶存ガス
は、例えば、アンモニア、塩素等であって、通常、一般
上水には極く僅かに含まれるにすぎない。尚、炭酸イオ
ン(CO3”−)は、加熱によっても、炭酸ガスを発生
しない。このように、数十ppm程度の炭酸成分を含有
する一般上水をサーモパーベーパレーション法にて処理
するとき、通常、透過水中には0.5 ppm以上の濃
度で炭酸成分が含有されることとなり、電導度が1μs
/amを越える。
Compared to other volatile components, these are commonly found in tap water.
It is particularly contained in a large amount, and is usually contained in about several tens of ppm. Volatile components other than carbonic acid components and dissociable dissolved gases include, for example, ammonia, chlorine, etc., and are normally contained in only a small amount in general tap water. Furthermore, carbonate ions (CO3"-) do not generate carbon dioxide gas even when heated. In this way, when general tap water containing about several tens of ppm of carbonic acid components is treated using the thermopervaporation method, Normally, permeated water contains carbonic acid components at a concentration of 0.5 ppm or more, and the conductivity is 1 μs.
/am.

そこで、本発明者らは、特に、−a上水に含まれる炭酸
成分と、サーモパーベーパレーション法によって得られ
る透過水の電導度との関係を詳細に研究したところ、一
般上水中の炭酸成分を5ρpr++以下とすることによ
り、サーモパーベーパレーション法にて電導度1.0μ
S/cm以下の透過水を得ることができることが見出さ
れた。その他の揮発性成分や溶存ガスの存在を考慮すれ
ば、一般上水中の炭酸成分の量を1 ppm以下とする
ことが好ましい。
Therefore, the present inventors conducted a detailed study on the relationship between the carbonic acid components contained in -a clean water and the conductivity of permeated water obtained by the thermopervaporation method, and found that the carbonic acid components in general tap water By setting 5ρpr++ or less, the conductivity can be reduced to 1.0μ by thermopervaporation method.
It has been found that it is possible to obtain permeated water of less than S/cm. Considering the presence of other volatile components and dissolved gases, it is preferable that the amount of carbonic acid components in general tap water be 1 ppm or less.

本発明の第1の方法においては、上記した溶存ガス及び
揮発性物質、特に、炭酸成分を脱気にて除去するために
、従来より知られている任意の脱気方法によることがで
き、かかる脱気方法の例として、例えば、気曝、加熱脱
気、真空脱気、不活性ガスの吹き込み及び超音波照射等
を挙げることができる。
In the first method of the present invention, any conventionally known degassing method can be used to remove the above-mentioned dissolved gases and volatile substances, especially carbonic acid components, by degassing. Examples of degassing methods include aeration, heating degassing, vacuum degassing, blowing inert gas, and ultrasonic irradiation.

特に、この脱気した一般上水をサーモパーベーパレーシ
ョン法にて処理する場合に、一般上水は加熱されている
ことが必要であるので、脱気方法としては、加熱脱気が
最も有利である。
In particular, when this deaerated general water is treated using the thermopervaporation method, the general water needs to be heated, so heating degassing is the most advantageous deaeration method. be.

また、超音波照射は、一般上水中の炭酸の除去に特に効
果的であ、ることが見出された。例えば、tzの一般上
水に3W/−以上で0.2MHz以上の超音波を5分間
以上照射することによって、一般上水が一部噴霧状態と
なって、炭酸成分が効果的に除去される。
It has also been found that ultrasonic irradiation is particularly effective in removing carbonic acid from common tap water. For example, by irradiating ordinary tap water in tz with ultrasonic waves of 3 W/- or higher and 0.2 MHz or higher for 5 minutes or more, the ordinary tap water becomes partially atomized, and carbonic acid components are effectively removed. .

本発明の第2の方法においては、上記した溶存ガス及び
揮発性物質、特に炭酸成分を除去するために、一般上水
をアニオン交換処理した後、サーモパーベーパレーショ
ン処理する。
In the second method of the present invention, general tap water is subjected to anion exchange treatment and then thermopervaporation treatment in order to remove the above-mentioned dissolved gases and volatile substances, particularly carbonic acid components.

勿論、従来よりイオン交換樹脂を用いて、−i上水を処
理することはよく知られているが、従来は、イオン交換
処理によって、一般上水中に含まれるイオンをすべて除
去することを目的とするために、イオン交換樹脂が速や
かに飽和し、単位量のイオン交換樹脂による一般上水の
処理量が著しく少ない。更に、従来の方法においては、
一般上水の処理において、アニオン交換樹脂を単独で用
いることは稀であり、殆どの場合、カチオン交換樹脂と
組み合わせて用いられる。
Of course, it is well known that ion exchange resins are used to treat -i clean water, but conventionally, the purpose of ion exchange treatment was to remove all the ions contained in general clean water. As a result, the ion exchange resin is quickly saturated, and the amount of general tap water treated by a unit amount of the ion exchange resin is extremely small. Furthermore, in the conventional method,
In the treatment of general tap water, anion exchange resins are rarely used alone; in most cases, they are used in combination with cation exchange resins.

これに対して、本発明の第2のこの方法によれば、第1
工程において、アニオン交換樹脂によって、一般上水中
の炭酸成分を実質的に完全に除去するので、前記脱気に
よる方法と同様に、この後のサーモパーベーパレーショ
ンによって、直チに高品質の純水を得ることができる。
On the other hand, according to the second method of the present invention, the first
In the process, the anion exchange resin substantially completely removes the carbonic acid components in general tap water, so similar to the degassing method described above, the subsequent thermopervaporation immediately produces high-quality pure water. can be obtained.

即ち、本発明によれば、アニオン交換処理後の一般上水
のサーモパーベーパレージコン処理において、不揮発性
のイオンが実質的に完全に除去されるので、第1工程に
おいては、揮発性成分たる陰イオン、特に、一般上水に
多量に含まれる炭酸成分のみを除去すれば十分であり、
従って、アニオン交換樹脂の単位量にて大量の一般上水
を処理することができる。
That is, according to the present invention, nonvolatile ions are substantially completely removed in the thermopervaporage conditioning treatment of general tap water after anion exchange treatment, so that in the first step, volatile components are removed. It is sufficient to remove only anions, especially carbonic acid components, which are contained in large amounts in general tap water.
Therefore, a large amount of general tap water can be treated with a unit amount of anion exchange resin.

そのうえ、カチオン交換樹脂による処理を必要としない
利点もある。
Moreover, it has the advantage of not requiring treatment with a cation exchange resin.

本発明において用い得るアニオン交換樹脂は、アニオン
性解離基を有するものであれば、特に限定されるもので
はないが、炭酸成分を有効に除去し得るように、解離性
基が水酸基を有する第4級アンモニウムであって、この
水酸基がイオン交換される形式のアニオン交換樹脂が好
ましい。しかし、本発明においては、上記強塩基型のみ
ならず、必要に応じて、弱塩基型のアニオン交換樹脂も
用いることができる。
The anion exchange resin that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has an anionic dissociative group. An anion exchange resin in which the hydroxyl group is ion-exchanged is preferred. However, in the present invention, not only the above strong base type anion exchange resin but also a weak base type anion exchange resin can be used as needed.

次に、本発明の方法における第2工程としてのサーモパ
ーベーパレーション法について説明する。
Next, the thermopervaporation method as the second step in the method of the present invention will be explained.

サーモパーベーパレーション法とは、一般に、原水を加
熱して、原水から水蒸気を発生させ、この水蒸気をして
選択的に疎水性重合体からなる多孔質膜を透過させて、
これを冷却し、凝縮させて、純水としての透過水を得る
ものである。
The thermopervaporation method generally involves heating raw water to generate water vapor, and selectively passing this water vapor through a porous membrane made of a hydrophobic polymer.
This is cooled and condensed to obtain permeated water as pure water.

このようなサーモパーベーパレーション法にて一般上水
を処理するために、次のいずれかの方法によることがで
きる。
In order to treat general tap water using such a thermopervaporation method, one of the following methods can be used.

第1の方法は、水蒸気は透過させるが、水や溶質は透過
させない疎水性重合体多孔質膜の一面側に所定の温度の
原水を接触させ、この多孔質膜の他面側に膜面から適宜
の間隔をおいて所定の低温に保持した伝熱壁を設け、上
記原水から発生し、多孔質膜を透過した水蒸気を上記伝
熱壁土で冷却し、凝縮させて透過水を得るものである。
The first method is to bring raw water at a predetermined temperature into contact with one side of a hydrophobic polymer porous membrane that allows water vapor to pass through but does not allow water or solutes to pass through, and the other side of this porous membrane is exposed to water from the membrane surface. Heat transfer walls maintained at a predetermined low temperature are provided at appropriate intervals, and water vapor generated from the raw water and transmitted through the porous membrane is cooled by the heat transfer wall soil and condensed to obtain permeated water. .

第2の方法は、疎水性重合体多孔質膜の一面側に上記の
ように所定温度の原水を接触させ、他面側には所定の低
温の冷却媒体、例えば、冷却用の純水を接触させること
により、原水から発生し、多孔質膜を透過した水蒸気を
直接に冷却媒体としての純水にて冷却して凝縮させ、こ
れを冷却媒体中に得るものである。
The second method involves contacting one side of the hydrophobic polymer porous membrane with raw water at a predetermined temperature as described above, and contacting the other side with a predetermined low-temperature cooling medium, such as pure water for cooling. By doing so, water vapor generated from raw water and passed through the porous membrane is directly cooled and condensed with pure water as a cooling medium, and this is obtained in the cooling medium.

上記いずれの方法においても、上記重合体多孔質膜は、
水に対して疎水性であり、更にカビや菌類等の微生物及
び水自体は透過させないが、水蒸気は透過させる性質を
有することが必要である。
In any of the above methods, the polymer porous membrane is
It must be hydrophobic to water, and must have the property of not allowing microorganisms such as molds and fungi to pass through, as well as water itself, but allowing water vapor to pass through.

従って、かかる疎水性重合体多孔質膜は、通常、0.0
5〜50.czm、好ましくは0.1〜10μm程度の
微孔を有し、且つ、多孔度が50%以上であることが好
ましい。また、膜厚は特に制限されるものではないが、
通常、1μm乃至2鶴、好ましくは50μm乃至1鶴程
度である。
Therefore, such hydrophobic polymer porous membranes usually have 0.0
5-50. czm, preferably about 0.1 to 10 μm, and preferably has a porosity of 50% or more. In addition, although the film thickness is not particularly limited,
Usually, it is about 1 μm to 2 μm, preferably about 50 μm to 1 μm.

従って、本発明においては、かかる多孔質膜として、ポ
リテトラフルオロエチレン樹脂のようなフッ素系樹脂か
らなる多孔質膜が、疎水性であると共に耐熱性にすぐれ
、例えば、膜を加熱殺菌洗浄し、或いは膜処理時に一般
上水を同時に高温殺菌し得るために特に好ましく用いら
れる。また、例えば、フッ化ビニリデン樹脂やエチレン
−テトラフルオロエチレン共重合樹脂等のようなフッ素
系樹脂の溶液又は溶融液を押出成形して得られる多孔質
膜も好ましく用いられる。しかし、例えばポリスルホン
やセルロース樹脂のような親水性樹脂からなる多孔質膜
でも、表面にフッ素系樹脂やシリコーン樹脂等の撥水性
樹脂を被覆して疎水性の多孔質表面を付与するときは、
これら樹脂膜も使用することができる。
Therefore, in the present invention, as such a porous membrane, a porous membrane made of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene resin is hydrophobic and has excellent heat resistance. Alternatively, it is particularly preferably used because common tap water can be sterilized at high temperature at the same time during membrane treatment. Also preferably used is a porous membrane obtained by extrusion molding a solution or melt of a fluororesin such as vinylidene fluoride resin or ethylene-tetrafluoroethylene copolymer resin. However, when a porous membrane made of a hydrophilic resin such as polysulfone or cellulose resin is coated with a water-repellent resin such as a fluororesin or silicone resin to provide a hydrophobic porous surface,
These resin films can also be used.

次に、本発明の方法において、第2工程を実施するのに
好適なサーモパーベーパレーション装置について、図面
に基づいて説明する。
Next, a thermopervaporation device suitable for carrying out the second step in the method of the present invention will be described based on the drawings.

第1図及び第2図は、本発明の方法において好適に用い
得るサーモパーベーパレーション装置の一例を示す。
FIGS. 1 and 2 show an example of a thermopervaporation device that can be suitably used in the method of the present invention.

即ち、外管1内には上記したような疎水性重合体多孔質
膜よりなる膜管2が同軸的に配設されており、外管と膜
管との間に所定の温度の原水のための原水通路3が形成
されている。従って、外管は保温性を有することが好ま
しく、例えば樹脂より形成される。原水通路3には原水
の導入管4及び導出管5が接続され、必要に応じてこれ
ら管路に設けた加熱器6により所定の温度に加熱された
原水が上記管4及び5にて原水回路に循環して流通され
る。原水は、弁7を備えた供給管8から適宜に原水回路
に補充され、また、図示しないが、排出管により必要に
応じて原水回路から一部が排出される。
That is, the membrane tube 2 made of the above-mentioned hydrophobic polymer porous membrane is coaxially disposed inside the outer tube 1, and the raw water at a predetermined temperature is placed between the outer tube and the membrane tube. A raw water passage 3 is formed. Therefore, the outer tube preferably has heat retaining properties, and is made of resin, for example. A raw water inlet pipe 4 and a raw water outlet pipe 5 are connected to the raw water passage 3, and the raw water heated to a predetermined temperature by a heater 6 installed in these pipes as necessary is passed through the raw water circuit through the pipes 4 and 5. It is circulated and distributed. Raw water is appropriately replenished into the raw water circuit through a supply pipe 8 equipped with a valve 7, and a portion of the raw water is discharged from the raw water circuit as necessary through a discharge pipe (not shown).

膜管2の内側には、更にこれと同軸的に伝熱管9が配設
され、前記膜管との間に蒸気拡散空間10を有するよう
に適宜の間隔がおかれている。蒸気拡散空間は、水蒸気
の′cE縮効率の点からは狭い方が好ましいが、あまり
狭くするときは、却って透過水の流通抵抗となるので、
通常、0.2〜51程度が好適である。伝熱管は伝熱性
が高く、且つ、イオン抽出のないステンレス鋼製薄肉管
が好適である。この伝熱管には冷却媒体のための導入管
11及び導出管12が接続され、例えば冷却水のような
冷却媒体が伝熱管内に循環して流通される。
A heat exchanger tube 9 is further disposed coaxially inside the membrane tube 2, and is spaced at an appropriate distance so as to have a vapor diffusion space 10 between it and the membrane tube. It is preferable for the vapor diffusion space to be narrow in terms of the 'cE compression efficiency of water vapor, but if it is made too narrow, it will actually create a resistance to the flow of permeated water.
Usually, about 0.2 to 51 is suitable. The heat transfer tube is preferably a thin-walled stainless steel tube that has high heat conductivity and is free from ion extraction. An inlet pipe 11 and an outlet pipe 12 for a cooling medium are connected to the heat exchanger tube, and a cooling medium such as cooling water is circulated through the heat exchanger tube.

また、蒸気拡散空間には膜管を透過し、伝熱管にて冷却
され、凝縮した透過水の導出管13が接続されている。
Further, connected to the vapor diffusion space is an outlet pipe 13 for permeated water that has permeated through the membrane tube, been cooled by the heat exchanger tube, and condensed.

尚、膜管を構成する前記多孔質膜は、強度が小さい場合
、図示しないが、適宜の支持体上に支持されて形成され
ていてもよい。このような支持体は、多孔質膜を補強す
ると共に、水蒸気を透過させることができれば足り、例
えば、ポリアミドからなる織布又は不織布や、セラミッ
ク製の多孔質管が好適に用いられる。
Note that, if the porous membrane constituting the membrane tube has low strength, it may be supported on an appropriate support (not shown). Such a support only needs to be able to reinforce the porous membrane and allow water vapor to pass therethrough, and for example, a woven or nonwoven fabric made of polyamide or a porous tube made of ceramic is preferably used.

また、サーモパーベーパレーション装置ハ、第3図に示
すように、外管1内に複数の膜管2が配設され、各膜管
が内部に伝熱管9を有すると共に、外管と各膜管との間
の空間が原水通路3であるように構成されていてもよい
In addition, as shown in FIG. 3, the thermopervaporation device C includes a plurality of membrane tubes 2 disposed inside the outer tube 1, each membrane tube having a heat transfer tube 9 inside, and the outer tube and each membrane. The space between the pipe and the pipe may be configured to be the raw water passage 3.

第4図及び第5図も、前記第1の方法を実施するための
サーモパーベーパレーション装置の例を示し、第1図と
同じ部材には同じ参照番号が付されている。即ち、外管
1内に膜管2が同軸的に配設されており、外管と膜管と
の間に原水通路3が形成されている点は、前記口た第1
図のサーモパーベーパレーション装置と同じであるが、
この装置においては、膜管2の内側にこれに接してスペ
ーサ14が配設され、更に、このスペーサの内側にこれ
に接して伝熱管9が配設されている。即ち、スペーサは
伝熱管によって冷却されるので、スペーサ自体が冷却さ
れた蒸気拡散空間を形成していると共に、透過水の通路
を形成する。従って、原水から発生し、膜管を透過した
蒸気は、このスペーサ及び伝熱管にて冷却され、スペー
サは凝縮した透過水の導出管13に連通されている。
4 and 5 also show an example of a thermopervaporation device for carrying out the first method, and the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. That is, the membrane tube 2 is disposed coaxially within the outer tube 1, and the raw water passage 3 is formed between the outer tube and the membrane tube.
It is the same as the thermopervaporation device shown in the figure, but
In this device, a spacer 14 is disposed on the inside of the membrane tube 2 in contact with it, and a heat exchanger tube 9 is further disposed on the inside of this spacer in contact with it. That is, since the spacer is cooled by the heat transfer tube, the spacer itself forms a cooled vapor diffusion space and also forms a passage for permeated water. Therefore, the steam generated from the raw water and permeated through the membrane tube is cooled by the spacer and the heat transfer tube, and the spacer is communicated with the condensed permeated water outlet tube 13.

このスペーサは、膜管を透過した蒸気が伝熱管まで透過
し得るように多孔質であると共に、伝熱壁によって冷却
されて凝縮した水が少なくとも所定方向に通液性を有す
ることが必要であり、更に、熱伝導性にすぐれているこ
とが好ましい。図示した装置においては、スペーサは生
じた透過水が鉛直方向に流下し得るように、スペーサは
少なくとも鉛直方向に通液性を有することが必要である
This spacer must be porous so that the steam that has passed through the membrane tube can pass through to the heat transfer tube, and must also have permeability in at least a predetermined direction for water that has been cooled and condensed by the heat transfer wall. Furthermore, it is preferable that the material has excellent thermal conductivity. In the illustrated device, the spacer needs to have liquid permeability at least in the vertical direction so that the generated permeated water can flow down in the vertical direction.

勿論、スペーサは多孔質膜又は伝熱管表面に、又はこれ
らの両者に予め接合されていてもよい。
Of course, the spacer may be bonded in advance to the porous membrane, the heat exchanger tube surface, or both.

上記スペーサとしては、例えば、10〜1000メツシ
ユの天然又は合成の繊維、例えば、ポリエチレン、ポリ
エステル、ポリアミド等の繊維からなる織布、不織布、
炭素繊維布、金属網等が好ましく用いられる。スペーサ
の厚みは特に制限されるものではないが、余りに厚いと
きは、却って蒸気の凝縮効率を低下させるので、通常、
5 +u以下、特に0.2 、3 nの範囲が好ましい
。即ち、厚み−の小さいスペーサを用いることにより、
蒸気拡散空間の間隔を小さくすることができると同時に
水蒸気の凝縮効率及び透過水としての純水の取得速度を
高めることができる。
Examples of the spacer include woven fabrics, non-woven fabrics made of 10 to 1000 meshes of natural or synthetic fibers, such as polyethylene, polyester, polyamide, etc.
Carbon fiber cloth, metal mesh, etc. are preferably used. The thickness of the spacer is not particularly limited, but if it is too thick, it will actually reduce the steam condensation efficiency, so normally,
5 + u or less, particularly preferably in the range of 0.2 to 3 n. That is, by using a spacer with a small thickness,
The interval between the vapor diffusion spaces can be reduced, and at the same time, the efficiency of condensing water vapor and the acquisition rate of pure water as permeated water can be increased.

原水通路3には原水としての一般上水の導入管4及び導
出管5が接続され、必要に応じてこの管路に加熱器6が
備えられる。原水が弁7を備えた供給管8から原水回路
に補充されるのは、前記装置と同じである。また、伝熱
管には前記と同様に、冷却媒体のための導入管11及び
導出管12が接続され、冷却媒体が伝熱管内に循環して
流通される。
An inlet pipe 4 and an outlet pipe 5 for general tap water as raw water are connected to the raw water passage 3, and a heater 6 is provided in this pipe as necessary. It is the same as in the previous device that raw water is replenished into the raw water circuit through a supply pipe 8 equipped with a valve 7. Further, the heat exchanger tube is connected to the inlet tube 11 and the outlet tube 12 for the cooling medium, as described above, and the cooling medium is circulated within the heat exchanger tube.

第1図及び第2図に示したサーモパーベーパレーション
装置においては、所定の温度の原水は、原水通路3に導
入され、原水より発生した水蒸気は膜管2を透過して蒸
気空間10に至り、伝熱管9の表面上で冷却されて、透
過水を生じ、伝熱管表面を流下して通過水導出管13よ
り装置外に導かれる。原水中の微生物は膜管により透過
を阻止され、原水中に留まる。
In the thermopervaporation apparatus shown in FIGS. 1 and 2, raw water at a predetermined temperature is introduced into the raw water passage 3, and water vapor generated from the raw water passes through the membrane tube 2 and reaches the steam space 10. The permeated water is cooled on the surface of the heat exchanger tube 9 to generate permeated water, which flows down the surface of the heat exchanger tube and is led out of the apparatus through the passed water outlet tube 13. Microorganisms in the raw water are prevented from permeating through the membrane tube and remain in the raw water.

第4図に示したサーモパーベーパレーション装置によれ
ば、原水より発生した水蒸気は膜管2を透過し、スペー
サ14及び伝熱管9によって冷却され、凝縮して、スペ
ーサを流下して透過水轟出管13より装置外に導かれる
According to the thermopervaporation device shown in FIG. 4, water vapor generated from raw water permeates through the membrane tube 2, is cooled by the spacer 14 and the heat transfer tube 9, condenses, and flows down the spacer to cause the permeated water to rise. It is led out of the device through the outlet pipe 13.

第6図及び第7図は、別のサーモパーベーパレーション
装置の一例を示し、第1図と同じ部材には同じ参照番号
が付されている。
6 and 7 show another example of a thermopervaporation device, in which the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

外管1内には前記したような疎水性重合体多孔質膜より
なる膜管2が同軸的に配設されて、外管と膜管との間に
原水通路3が形成され、この原水通路に所定の温度の原
水が流通され、膜管内には純水が冷却媒体として流通さ
れる。即ち、原水と冷却媒体としての純水が上記膜管を
介して接触される。原水通路3には原水を流通させるた
めの導入管4及び導出管5が接続され、同様に、膜管2
にも冷却媒体を流通させるための真人管11及び導出管
12が接続されている。
A membrane tube 2 made of a hydrophobic polymer porous membrane as described above is disposed coaxially within the outer tube 1, and a raw water passage 3 is formed between the outer tube and the membrane tube. Raw water at a predetermined temperature is passed through the membrane tube, and pure water is passed through the membrane tube as a cooling medium. That is, raw water and pure water as a cooling medium are brought into contact through the membrane tube. An inlet pipe 4 and an outlet pipe 5 for flowing raw water are connected to the raw water passage 3, and similarly, a membrane pipe 2 is connected to the raw water passage 3.
A straight pipe 11 and a lead-out pipe 12 are also connected to the cooling medium for circulating the cooling medium.

この第2のサーモパーベーパレーション装置によれば、
原水より発生し、膜管壁を透過した水蒸気は、冷却媒体
としての純水にて直ちに冷却されて凝縮し、冷却媒体と
しての純水中に回収される。
According to this second thermopervaporation device,
Water vapor generated from raw water and permeated through the membrane tube wall is immediately cooled and condensed in pure water as a cooling medium, and is recovered in pure water as a cooling medium.

前記したと同様に、必要に応じて、原水は供給管8より
補充されつつ、加熱器6にて加熱されて、管路4及び5
により原水回路を循環され、また、冷却媒体は、必要に
応じて冷却媒体回路に設けた冷却器14により所定の温
度に冷却されつつ、冷却媒体回路を循環され、その一部
は得られた透過水と共に取出管15から装置外に取り出
される。
In the same way as described above, raw water is replenished from the supply pipe 8 as necessary, heated by the heater 6, and then supplied to the pipes 4 and 5.
The cooling medium is circulated through the cooling medium circuit while being cooled to a predetermined temperature by a cooler 14 provided in the cooling medium circuit as necessary, and a part of the cooling medium is circulated through the obtained permeated water. It is taken out of the apparatus from the take-out pipe 15 together with water.

この第2のサーモパーベーパレーション装置によれば、
膜管を介して所定の温度の原水と冷却媒体としての純水
とが直接に接触されるので、原水から発生した水蒸気は
直ちに冷却媒体である純水により冷却されて凝縮し、冷
却媒体としての純水中に回収される。従って、蒸気の透
過速度が大きいのみならず、膜管と伝熱壁との間に蒸気
空間を設けた単位装置よりも小型化し得、単位体積当り
の有効膜面積が大きいので、効率よく純水を得ることが
できる。
According to this second thermopervaporation device,
Since raw water at a predetermined temperature and pure water as a cooling medium are brought into direct contact through the membrane tube, the water vapor generated from the raw water is immediately cooled and condensed by the pure water as a cooling medium. Collected in pure water. Therefore, not only the vapor transmission rate is high, but it can also be made smaller than a unit device with a vapor space between the membrane tube and the heat transfer wall, and the effective membrane area per unit volume is large, so it is possible to efficiently purify water. can be obtained.

図示しないが、第6図に示すサーモパーベーパレーショ
ン装置の変形として、装置は、複数の膜管が外管内に収
容され、各膜管内に冷却媒体が循環され、外管内におい
て膜管外の空間が原水通路をなすように形成されていて
もよい。
Although not shown, as a modification of the thermopervaporation device shown in FIG. may be formed to form a raw water passage.

尚、上記したいずれのサーモパーベーパレーション装置
の場合についても、原水を外管と膜管との間の原水通路
3に流通させ、膜管内に冷却媒体を流通させるとして本
発明の詳細な説明したが、しかし、原水通路に冷却媒体
を流通させ、一方、冷却媒体通路に原水を流通させてよ
いのは勿論である。
In addition, in the case of any of the above-mentioned thermopervaporation devices, the present invention has been described in detail assuming that raw water is passed through the raw water passage 3 between the outer tube and the membrane tube, and a cooling medium is circulated within the membrane tube. However, it goes without saying that the cooling medium may be passed through the raw water passage, while the raw water may be made to flow through the cooling medium passage.

また、サーモパーベーパレーション装置が膜管と伝熱管
との間にスペーサを有するときは、スペーサ自体も低温
の伝熱壁によって冷却されているので、膜を透過した蒸
気はスペーサ及び伝熱壁によって直ちに冷却されて凝縮
し、その結果、蒸気の凝縮速度が大きくなって、透過水
としての純水を高い効率にて得ることができる。
In addition, when a thermopervaporation device has a spacer between the membrane tube and the heat transfer tube, the spacer itself is also cooled by the low-temperature heat transfer wall, so the vapor that has passed through the membrane is absorbed by the spacer and the heat transfer wall. It is immediately cooled and condensed, and as a result, the condensation rate of the steam increases, making it possible to obtain pure water as permeated water with high efficiency.

また、図示したサーモパーベーパレーション装置はいず
れも、原水通路又は冷却媒体通路が環状に形成されてい
るが、膜管に代わる平板状の膜壁と伝熱管に代わる平板
状の伝熱壁とを、その間に蒸気拡散空間を設けて、或い
は設けることなく、少なくとも一組を対向して配設し、
前記外管に相当する適宜の容器内に各通路を封入し、各
通路に原水又は冷却媒体の循環のための回路を接続すれ
ば、前記した各サーモパーベーパレーション装置に対応
して、断面が方形に延びる原水通路及び冷却媒体通路を
有する有するサーモパーベーパレーション装置を得るこ
とができる。
In addition, in all of the illustrated thermopervaporation devices, the raw water passage or the cooling medium passage is formed in an annular shape. , at least one pair are arranged facing each other with or without a vapor diffusion space therebetween;
By enclosing each passage in a suitable container corresponding to the outer tube and connecting a circuit for circulation of raw water or a cooling medium to each passage, a cross section corresponding to each of the above-mentioned thermopervaporation devices can be obtained. It is possible to obtain a thermopervaporation device having a rectangularly extending raw water passage and a cooling medium passage.

更に、上記膜壁と伝熱壁とをスペーサを介して接触させ
て配設すれば、第4図に対応したサーモパーベーパレー
ション装置を得ることができる。
Furthermore, by arranging the membrane wall and the heat transfer wall in contact with each other via a spacer, a thermopervaporation device corresponding to FIG. 4 can be obtained.

このようなサーモパーベーパレーション装置も、本発明
の方法を実施するのに好適に用い得ることは明らかであ
ろう。
It will be clear that such a thermopervaporation device can also be suitably used to carry out the method of the present invention.

前述したように、本発明の第1の方法においては、一般
上水を加熱脱気した後、これをサーモパーベーパレーシ
ョン法にて処理するのが存利である。かかる方法を実施
するのに好適な装置構成図を第8図に示す。
As described above, in the first method of the present invention, it is advantageous to heat and deaerate common tap water and then treat it by thermopervaporation. A configuration diagram of an apparatus suitable for carrying out such a method is shown in FIG.

この装置は、一般上水を加熱脱気するだめの加熱器!2
1とサーモパーベーパレーションWW22とを有し、一
般上水は適宜の管路23にて加熱容器21に導かれて、
ここで加熱煮沸されて脱気された後、サーモパーベーパ
レーション装置22における前記原水通路3に供給され
、ここで、前述したように、純水としての透過水を導出
管13から得ることができる。
This device is a heater that heats and deaerates general tap water! 2
1 and a thermopervaporation WW 22, general tap water is led to a heating container 21 through an appropriate pipe line 23,
After being heated and boiled and deaerated, it is supplied to the raw water passage 3 in the thermopervaporation device 22, where, as described above, permeated water as pure water can be obtained from the outlet pipe 13. .

特に、本発明による方法を簡便に実施するための装置は
、加熱容器において、加熱によって気体を発生する揮発
性成分を含有する一般上水を溶存ガスと共に脱気し、次
いで、この脱気後の一般上水を原水として、水蒸気は透
過させるが、水は透過させない疎水性重合体多孔質膜の
一面側に接触させ、この原水から水蒸気を発生させ、こ
れを上記多孔質膜の他面側に透過させ、伝熱壁にて冷却
して凝縮させて、純水としての透過水を得るための純水
製造装置において、脱気のための開口を有すると共に、
上記疎水性重合体多孔質膜から形成された加熱容器と、
この加熱容器壁に接して配設された上記伝熱壁を有し、
内部に冷却水通路を有する伝熱器とを備えていることを
特徴とする。
In particular, the apparatus for easily carrying out the method according to the present invention degasses common water containing volatile components that generate gas by heating in a heating container together with dissolved gas, and then General tap water is used as raw water, and it is brought into contact with one side of a hydrophobic polymer porous membrane that allows water vapor to pass through but does not allow water to pass through, and water vapor is generated from this raw water, which is then transferred to the other side of the porous membrane. A pure water production device for obtaining permeated water as pure water by permeating the water and cooling and condensing it on a heat transfer wall, which has an opening for degassing, and
a heating container formed from the hydrophobic polymer porous membrane;
The heat transfer wall is disposed in contact with the heating container wall,
A heat transfer device having a cooling water passage therein.

第9図にかかる装置の実施例を示す。この装置において
は、疎水性多孔質膜31から開口32を有する円筒型の
加熱容器33を構成し、その周囲に環状の伝熱器34を
配設すると共に、伝熱器と加熱容器との間の蒸気拡散空
間35からの透過水を轟り導出管36を配設してなる。
FIG. 9 shows an embodiment of the apparatus according to FIG. In this device, a cylindrical heating container 33 having an opening 32 is formed from a hydrophobic porous membrane 31, an annular heat transfer device 34 is arranged around the cylindrical heating container 33, and a gap between the heat transfer device and the heating container is provided. A pipe 36 is provided to drain the permeated water from the vapor diffusion space 35.

第2工程におけるサーモパーベーパレーション処理にお
いて、原水の加熱温度は、高くするほど、多くの透過水
が得られると共に、脱気効率から、沸騰温度が好ましい
が、必要ならば、通常、50℃以上の温度とすることが
できる。また、サーモパーベーパレーションにおける冷
却水温度は、低い方がよいが、通常、10〜40℃程度
が適当である。
In the thermopervaporation treatment in the second step, the higher the heating temperature of the raw water, the more permeated water can be obtained, and from the viewpoint of deaeration efficiency, boiling temperature is preferable, but if necessary, it is usually 50°C or higher. temperature. Furthermore, the temperature of the cooling water in thermopervaporation is preferably lower, but is usually about 10 to 40°C.

尚、必要に応じて、サーモパーベーパレーション装置を
複数段に構成し、第1の装置からの透過水を更にサーモ
パーベーパレーション処理することもできる。
Note that, if necessary, the thermopervaporation device can be configured in multiple stages, and the permeated water from the first device can be further subjected to thermopervaporation treatment.

第10図は、本発明に従って、第1工程として−a上水
をアニオン交換樹脂処理した後、サーモパーベーパレー
ション処理するための装置構成を示し、一般上水は、適
宜の管路36を経てアニオン交換装置37に供給され、
ここで、前述したように、主として炭酸成分が除去され
、次いで、加熱器38にて所要の温度に加熱された後、
サーモパーベーパレーション装置39に供給される。
FIG. 10 shows an apparatus configuration for treating -a clean water with an anion exchange resin as a first step according to the present invention, and then subjecting it to thermopervaporation treatment. supplied to the anion exchange device 37;
Here, as mentioned above, mainly the carbonic acid component is removed, and then heated to the required temperature in the heater 38,
It is supplied to a thermopervaporation device 39.

(発明の効果) 以上のように、本発明の第1の方法によれば、第1工程
において、一般上水を脱気して、揮発性成分及び溶存ガ
スを除去し、この後、サーモパーベーパレーション処理
によって、前述した陽イオン、有機物質等の溶解物質や
、微粒子及び微生物等の浮遊物質を実質的に完全に除去
する。従って、本発明の方法によれば、僅かの工程によ
って、電導度1.0μS / cm以下の高品質の純水
を容易に且つ経済的に製造することができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the first method of the present invention, in the first step, general tap water is degassed to remove volatile components and dissolved gases, and then the thermopar The vaporization treatment substantially completely removes dissolved substances such as the aforementioned cations and organic substances, and suspended substances such as fine particles and microorganisms. Therefore, according to the method of the present invention, high-quality pure water with an electrical conductivity of 1.0 μS/cm or less can be easily and economically produced through a few steps.

また、本発明の第2の方法によれば、第1工程において
、−最上水をアニオン交換樹脂にて処理して1.特に、
炭酸ガス及び炭酸のみを除去すれば、この後のサーモパ
ーベーパレーション処理によって、上記と同様にして、
僅かの工程によって、高品質の純水を得ることができる
According to the second method of the present invention, in the first step, - the top water is treated with an anion exchange resin; especially,
If only carbon dioxide gas and carbonic acid are removed, then by the subsequent thermopervaporation treatment, in the same manner as above,
High quality pure water can be obtained through a few steps.

更に、本発明の方法によれば、例えば、圧力差を駆動力
とする逆浸透法と異なり、温度差を駆動力としているた
めに加圧を必要としないうえに、加熱脱気した一般上水
をサーモパーベーパレーション処理する方法によれば、
高温の一般上水をそのママ、サーモパーベーパレーショ
ン法にて処理することができるから、熱経済性にすぐれ
るのみならず、処理の過程における膜や一般上水におけ
る微生物の増殖を抑え、或いは処理中に膜や一般上水を
同時に高温殺菌することもできる。更に、疎水性の膜を
使用するので、膜の目詰りや濃度分極がなく、−最上水
から効率よく高度の純水を得ることができる。
Furthermore, according to the method of the present invention, unlike reverse osmosis, which uses a pressure difference as a driving force, it uses a temperature difference as a driving force, so pressurization is not required, and it can also be used with general tap water that has been heated and deaerated. According to the method of thermopervaporation processing,
Since high-temperature general water can be treated using the thermopervaporation method, it not only has excellent thermoeconomic efficiency, but also suppresses the growth of microorganisms in the membrane and general water during the treatment process. During treatment, membranes and general water can also be sterilized at high temperatures at the same time. Furthermore, since a hydrophobic membrane is used, there is no clogging of the membrane or concentration polarization, and highly pure water can be efficiently obtained from the top water.

また、本発明の装置によれば、疎水性多孔質膜からなる
加熱容器が脱気装置と共に、サーモパーベーパレーショ
ン処理のための多孔質膜体を兼ねるので、装置として非
常にM、tILでありながら、効率よく高品質の純水を
製造することができる。
In addition, according to the apparatus of the present invention, the heating container made of a hydrophobic porous membrane serves as a porous membrane body for thermopervaporation treatment as well as a deaerator, so that the apparatus is extremely low in M and tIL. However, it is possible to efficiently produce high-quality pure water.

(実施例) 以下に本発明の実施例を挙げる。(Example) Examples of the present invention are listed below.

実施例1 第8図に示す装置を用いて、−最上水として茨木市水道
水を用いて、純水を製造した。尚、この−最上水の性状
は以下のとおりである。
Example 1 Using the apparatus shown in FIG. 8, pure water was produced using Ibaraki city tap water as Mogami water. The properties of this top water are as follows.

N a          10.7  mg/ (I
K            2.08mg/lCa  
        14,2  mg/eMg     
      3.84mg//!炭酸ガス      
  8.8  ■/1塩素イオン      16.9
 ■/l硫酸イオン      18.4 ■/lシリ
カ        18.2 ■/l全リン     
   0.05■/β遊離塩素        1.O
ppm以下アンモニア性窒素    0.5  ppr
n以下電導度       180  μS/cI11
加熱容器において、上記茨木市水道水311を10分間
煮沸して脱気した後、管路にて約51/分の割合にてサ
ーモパーベーパレーション装置に供給した。
Na 10.7 mg/(I
K 2.08mg/lCa
14.2 mg/eMg
3.84mg//! carbon dioxide gas
8.8 ■/1 chlorine ion 16.9
■/l sulfate ion 18.4 ■/l silica 18.2 ■/l total phosphorus
0.05■/β free chlorine 1. O
Less than ppm Ammonia nitrogen 0.5 ppr
Conductivity below n 180 μS/cI11
In the heating container, the above-mentioned Ibaraki city tap water 311 was boiled for 10 minutes to be degassed, and then supplied to the thermopervaporation device at a rate of about 51/min through a pipe.

サーモパーベーパレーション装置は、多孔!ポリアミド
織布にて裏打ちされたポリテトラフルオロエチレン多孔
質膜からなる平膜にスペーサとして厚み0.5 mmの
ポリアミド網を重ね、このスペーサの表面にステンレス
板からなる伝熱壁を備えた冷却水通路を配設して構成さ
れた平型セル装置であり、上記多孔質膜は平均孔径0.
2μmの微孔を有し、多孔度80%であって、装置にお
ける有効膜面積は400−である。
Thermopervaporation equipment is porous! A flat membrane made of a polytetrafluoroethylene porous membrane lined with a polyamide woven fabric is layered with a 0.5 mm thick polyamide mesh as a spacer, and a heat transfer wall made of a stainless steel plate is provided on the surface of this spacer. It is a flat cell device configured with passages, and the porous membrane has an average pore diameter of 0.
It has micropores of 2 μm, porosity is 80%, and the effective membrane area in the device is 400-.

この装置の冷却水通路に温度25℃の冷却水を51/分
の割合で供給しつつ、装置の原水通路に上記のように加
熱脱気した一般上水を供給した。
While cooling water at a temperature of 25° C. was supplied to the cooling water passage of this apparatus at a rate of 51/min, ordinary tap water heated and degassed as described above was supplied to the raw water passage of the apparatus.

ここに、装置の原水通路における一般上水の温度は約9
4°Cであり、温度35℃の純水としての透過水を約1
.817分の割合で得た。
Here, the temperature of general tap water in the raw water passage of the device is approximately 9
4°C, and the permeated water as pure water at a temperature of 35°C is about 1
.. It was obtained at a rate of 817 minutes.

実施例2 実施例1において、−最上水の加熱脱気のための加熱時
間を30分間とした以外は、実施例1と同様にして純水
を製造した。
Example 2 Pure water was produced in the same manner as in Example 1, except that the heating time for heating and degassing the uppermost water was 30 minutes.

実施例3 実施例1において、−最上水を加熱脱気するに際して、
同時に窒素を1O1Z分の割合にて吹き込んだ以外は、
実施例1と同様にして純水を製造した。
Example 3 In Example 1, - When heating and deaerating the top water,
Except that nitrogen was blown in at the same time at a rate of 1O1Z.
Pure water was produced in the same manner as in Example 1.

以上の各実施例において、加熱脱気後の上水中には、炭
酸ガスは実質的に含まれていなかった(約0.5ppm
)。
In each of the above examples, the tap water after heating and deaeration contained substantially no carbon dioxide (approximately 0.5 ppm
).

以上の実施例によって得た純水の性質を第1表に示す。Table 1 shows the properties of the pure water obtained in the above examples.

比較のために、市販の蒸留器を用いて製造した純水(比
較例1)、イオン交換装置を用いて製造した純水(比較
例2)、予備濾過、イオン交換及び蒸留工程を経て製造
した純水(比較例3)、及び脱気をせずして、そのまま
サーモパーベーパレーション処理して得た純水(比較例
4)のそれぞれの性質を第1表に示す。
For comparison, pure water produced using a commercially available distiller (Comparative Example 1), pure water produced using an ion exchange device (Comparative Example 2), and pure water produced through preliminary filtration, ion exchange and distillation processes. Table 1 shows the properties of pure water (Comparative Example 3) and pure water obtained by thermopervaporation treatment without degassing (Comparative Example 4).

本発明の方法によって得られた純水は、局方やASTM
規格のほぼすべてを満足している。また、本実施例と比
較例4とを比較することによって、脱気処理をサーモパ
ーベーパレーション法と組め合わせることによって、特
に、電導度が著しく小さくなると共に、有機物質の存在
量も大幅に減少することが明らかである。
The pure water obtained by the method of the present invention is
Almost all standards are met. In addition, by comparing this example and Comparative Example 4, it was found that by combining the degassing treatment with the thermopervaporation method, the electrical conductivity was significantly reduced, and the amount of organic substances was also significantly reduced. It is clear that

実施例4 第10図に示したような装置を用いて、実施例1と同じ
一般上水をアニオン交換処理した後、サーモパーベーパ
レーション処理した。アニオン交換装置は、樹脂量50
0m1を有し、この装置に常温の一般上水を通水量11
/分にて通水した。用いたサーモパーベーパレーション
装置は、実施例1と同じであり、処理条件は、供給一般
上水温度80℃、冷却水温度20℃、冷却水供給量51
7分とし、温度28℃の透過水を約1.517分の割合
で得た。
Example 4 Using the apparatus shown in FIG. 10, the same general tap water as in Example 1 was subjected to anion exchange treatment and then thermopervaporation treatment. The anion exchange device has a resin amount of 50
0m1, and the amount of ordinary tap water flowing through this device at room temperature is 11
/min. The thermopervaporation device used was the same as in Example 1, and the processing conditions were: supply general water temperature 80°C, cooling water temperature 20°C, cooling water supply amount 51°C.
7 minutes, and permeated water at a temperature of 28° C. was obtained at a rate of about 1.517 minutes.

第2表に用いたアニオン交換樹脂の種類、交換容■、架
橋度、得られた純水の性質を示し、第3表に本発明の方
法により得られた純水の性状を示す。
Table 2 shows the type of anion exchange resin used, the exchange capacity (2), the degree of crosslinking, and the properties of the pure water obtained, and Table 3 shows the properties of the pure water obtained by the method of the present invention.

実施例1の場合と同様に、本発明の方法によって得られ
た純水は、局方やASTM規格のほぼすべてを満足して
いる。また、アニオン交換処理をサーモパーベーパレー
ション法と組み合わせることによって、特に、電導度が
著しく小さくなると共に、有機物質の存在量も大幅に減
少することが明らかである。
As in Example 1, the pure water obtained by the method of the present invention satisfies almost all pharmacopeia and ASTM standards. It is also clear that by combining the anion exchange treatment with the thermopervaporation process, in particular the electrical conductivity is significantly reduced and the amount of organic substances present is also significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の方法において用いるサーモパーベーパ
レーション装置の一例を示す縦断面図、第2図は第1図
において線A−A線に沿う断面図、第3図は別の装置を
示す断面図、第4図は更に別の装置を示す縦断面図、第
5図は第4図において線B−B線に沿う断面図、第6図
は更に別の装置を示す縦断面図、第7図は第6図におい
て線C−C線に沿う断面図である。 第8図は本発明の第1の方法を実施するための装置構成
図、第9図は別の装置を示す断面図、第10図は本発明
の第2の方法を実施するため置構成図を示す。 1・・・外管、2・・・膜管、3・・・原水通路、9・
・・管、10・・・蒸気拡散空間、13・・・純水導出
管4・・・スペーサ、15・・・冷却媒体取出管、21
熱容器、22・・・サーモパーベーパレーション31・
・・疎水性重合体多孔質膜、32・・・開口、・・・加
熱容器、34・・・伝熱管、35・・・蒸気拡散37・
・・アニオン交換装置、39・・・サーモパーバレージ
ョン装置。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a thermopervaporation device used in the method of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A in FIG. 1, and FIG. 3 is a different device. 4 is a longitudinal sectional view showing still another device, FIG. 5 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 4, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing still another device. FIG. 7 is a sectional view taken along line CC in FIG. 6. FIG. 8 is a configuration diagram of an apparatus for implementing the first method of the present invention, FIG. 9 is a sectional view showing another apparatus, and FIG. 10 is a configuration diagram of a storage device for implementing the second method of the present invention. shows. 1...Outer tube, 2...Membrane tube, 3...Raw water passage, 9.
...Pipe, 10...Vapor diffusion space, 13...Pure water outlet pipe 4...Spacer, 15...Cooling medium outlet pipe, 21
Heat container, 22...Thermopervaporation 31.
... Hydrophobic polymer porous membrane, 32 ... Opening, ... Heating container, 34 ... Heat exchanger tube, 35 ... Vapor diffusion 37.
... Anion exchange device, 39... Thermopervalation device.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)一般上水から純水を製造する方法において、(a
)加熱によつて気体を発生する揮発性成分を含有する一
般上水を溶存ガスと共に脱気して、上記揮発性成分を除
去する第1工程、及び (b)上記第1工程を経た一般上水を、水蒸気は透過さ
せるが、水は透過させない疎水性重合体多孔質膜の一面
側に所定の温度で原水として接触させ、この原水から水
蒸気を発生させ、これを上記多孔質膜の他面側に透過さ
せ、冷却して凝縮させて、純水としての透過水を得る第
2工程 を含むことを特徴とする純水の製造方法。
(1) In a method for producing pure water from general tap water, (a
) a first step of degassing common tap water containing volatile components that generate gas when heated together with dissolved gas to remove the volatile components; and (b) a general tap water that has undergone the first step. Water is brought into contact as raw water at a predetermined temperature with one side of a hydrophobic polymer porous membrane that allows water vapor to pass through but does not allow water to pass through, and water vapor is generated from this raw water, which is then transferred to the other side of the porous membrane. A method for producing pure water, comprising a second step of permeating the water, cooling and condensing it to obtain permeated water as pure water.
(2)第1工程において、加熱によつて気体を発生する
揮発性成分が加熱によつて炭酸ガスを発生する炭酸ガス
及び炭酸であつて、且つ、これを5ppm以下に脱気す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の純水の
製造方法。
(2) In the first step, the volatile components that generate gas when heated are carbon dioxide gas and carbonic acid that generate carbon dioxide gas when heated, and this is degassed to 5 ppm or less. A method for producing pure water according to claim 1.
(3)脱気を気曝、加熱脱気、真空脱気、不活性ガスの
吹き込み及び超音波照射から選ばれる少なくとも1つの
方法にて行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項
又は第2項記載記載の純水の製造方法。
(3) Deaeration is performed by at least one method selected from aeration, heating deaeration, vacuum deaeration, inert gas blowing, and ultrasonic irradiation. 2. The method for producing pure water according to item 2.
(4)一般上水から純水を製造する方法において、(a
)加熱によつて気体を発生する揮発性成分を含有する一
般上水をアニオン交換樹脂と接触させて、上記揮発性成
分を除去する第1工程、及び (b)上記第1工程を経た一般上水を、水蒸気は透過さ
せるが、水は透過させない疎水性重合体多孔質膜の一面
側に所定の温度で原水として接触させ、この原水から水
蒸気を発生させ、これを上記多孔質膜の他面側に透過さ
せ、冷却して凝縮させて、純水としての透過水を得る第
2工程 を含むことを特徴とする純水の製造方法。
(4) In a method for producing pure water from general tap water, (a
) a first step of bringing general tap water containing volatile components that generate gas upon heating into contact with an anion exchange resin to remove the volatile components; and (b) a general tap water that has undergone the first step. Water is brought into contact as raw water at a predetermined temperature with one side of a hydrophobic polymer porous membrane that allows water vapor to pass through but does not allow water to pass through, and water vapor is generated from this raw water, which is then transferred to the other side of the porous membrane. A method for producing pure water, comprising a second step of permeating the water, cooling and condensing it to obtain permeated water as pure water.
(5)第1工程において、加熱によつて気体を発生する
揮発性成分が加熱によつて炭酸ガスを発生する炭酸ガス
及び炭酸であつて、且つ、これを5ppm以下に除去す
ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の純水の
製造方法。
(5) In the first step, the volatile components that generate gas when heated are carbon dioxide gas and carbonic acid that generate carbon dioxide gas when heated, and this is removed to 5 ppm or less. A method for producing pure water according to claim 4.
(6)加熱容器において、加熱によつて気体を発生する
揮発性成分を含有する一般上水を溶存ガスと共に脱気し
、次いで、この脱気後の一般上水を原水として、水蒸気
は透過させるが、水は透過させない疎水性重合体多孔質
膜の一面側に接触させ、この原水から水蒸気を発生させ
、これを上記多孔質膜の他面側に透過させ、伝熱壁にて
冷却して凝縮させて、純水としての透過水を得るための
純水製造装置において、脱気のための開口を有すると共
に、上記疎水性重合体多孔質膜から形成された加熱容器
と、この加熱容器壁に接して配設された上記伝熱壁を有
し、内部に冷却水通路を有する伝熱器とを備えているこ
とを特徴とする純水製造装置。
(6) In a heating container, general public water containing volatile components that generate gas when heated is deaerated together with dissolved gas, and then the degassed general public water is used as raw water and water vapor is allowed to permeate. However, it is brought into contact with one side of a hydrophobic polymer porous membrane that does not allow water to pass through, and water vapor is generated from this raw water, which is passed through the other side of the porous membrane and cooled by a heat transfer wall. A pure water production apparatus for condensing and obtaining permeated water as pure water, comprising: a heating container having an opening for deaeration and formed from the hydrophobic polymer porous membrane; and a wall of the heating container. A pure water production apparatus comprising: a heat transfer device having the heat transfer wall disposed in contact with the heat transfer wall and having a cooling water passage therein.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0377683A (en) * 1989-08-18 1991-04-03 Takuma Co Ltd Pure water producing device
WO1997002078A1 (en) * 1995-07-05 1997-01-23 Nomura Micro Science Co., Ltd. Distillation apparatus
JP2009512549A (en) * 2005-10-19 2009-03-26 シルバン ソース、 インク. Water purification system
JP2016030233A (en) * 2014-07-29 2016-03-07 オルガノ株式会社 Organic solvent refining system and method

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