JPS63100996A - かん水脱塩方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、かん水を脱塩し飲料用または工業用に供用で
きる水を製造するためのかん水脱塩方法の改良に関する
。

（従来の技術） 従来、かん水を脱塩するには、電気透析法、逆浸透法等
の膜分離法が多く用いられている。

ところが、原かん水が多くのシリカを含む水質の場合、
逆浸透法により脱塩を実施すると、逆浸透膜の濃縮水側
においてシリカが濃縮され膜のスケ−ソングが起シ膜分
離機能が劣化する。

シリカスケーリングにより劣化した逆浸透膜は洗浄等に
より機能を回復することが容易でなく、殆んどの場合、
高価な逆浸透膜を交換せざるを得ないこととなる。

この限界を回避す乙には、一般的には用水の回収率の低
い低効率の逆浸透処理を行なうことを祭儀なくされる。

また逆浸透処理前に原かん水にアルミニウム塩等を注入
し共沈法によりシリカ分を除去する脱珪処理法を予備的
に実施する方法もあるが、多量の薬品を消費する不利が
あり、多くのスラッジが発生してその取扱が面倒である
。

一方、このようなシリカを多く含む原水に対して電気透
析法を実施すると、シリカの濃縮がなく、シリカ対策が
不要となる点については有利である。

（発明が解決し：うとする問題点） しかし、電気透析法でに、コロイド成分や、Ｑａ　、　
Ｍｇ等のび度成分のａ＠が起シ、それによリイオン交換
膜が汚染されるので、定期的に電気透析装置を分署しイ
オン交換膜スタックを取外し個別に洗浄する必要があシ
、この点でメンテナンス上、分解、洗浄、組立に多くの
手数と時間がかかる不利がある。

本発明は、適切な逆浸透処理と電気透析処理とを組合わ
せて連繋作用させることにより、従来技術の問題点のス
ケーリングトラブルおよびスタック分解洗浄の煩雑さを
解消し、高効率でしかもメンテナンス性が格段に良好な
改良かん脱塩方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明においては、先づシリカを多く含む原かん水をシ
リカの濃縮率の低い特性の逆浸透膜を使用する低圧逆浸
透処理により予備的に処理する。この逆浸透膜としては
、一般塩類は高率で除去するが、／リカは殆んど素通り
となるいわゆるルーズｌ１ＬＯ膜を用いるのがよい。こ
こでいうルーズＲＯ膜とは運転圧力が２０　ｋｑ　／　
ｃｄ　Ｑ以下、ＮａＣ！１除去率が約９０％以下のもの
を指す。

次いで、この前段階の逆浸透処理により得た透過水に電
気透析処理を施して使用目的に適合するレベルまで最終
的に脱塩し、使用可能な脱塩水とする。

（作用） かん水を、その水質により、逆浸透処理のための前処理
として、凝集、沈澱、−過、Ｐ■■調整等を行なったの
ち、シリカの濃縮率の低いルーズな特性の逆浸透膜い用
いて低圧逆浸透処理によう予備脱塩することにより塩素
イオン等の１価イオンは５０−８０チ、硬度等の２価以
上のイオンは９０〜９９チ除去される一方、シリカは殆
んど除去されることなく透過する。従って逆浸透膜の濃
縮水側でシリカが濃縮される割合も小さい。

このようにして、前段階の逆浸透処理により得られる透
過水は後段階処理の汚染原因のど濁固形物を全く含まず
、硬度成分も選択的に除去されているために後段の電気
透析処理でイオン交換膜に濃縮によるスケーリングが起
る傾向は４ト　゛ざ　く　シと　る　。

この逆浸透処理水を電気透析処理により脱塩すると、上
記のようにイオン交換膜の汚染は殆んど発生せず、また
硬度成分によるスケーリング傾向も大幅に低下する。こ
の電気透析処理は、通常の場合少くとも１年に１回程度
必要となる分解洗浄を殆んど不要とすることができ、メ
ンテナンスの手数は大幅に減少する。そして電気ぞ針処
理の際に系内でシリカの濃縮は起らないので、シリカス
ケーリングを意志する必要はない０ （実ｔ・でｉ　騙り　） 次：て本発明のかん水脱塩方法を添付図を参照し具体的
；で説明する。添付図は本発明方法を実ｉする１例の装
置のフローを示す。

井戸（１）から井戸ポンプ（２）により汲み上げられた
ぶかんｆ　４３）は、凝集剤貯槽（４）から凝集剤注入
ポンプ（５）：てよシ凝集剤等を注入しながら濾過器（
８）　；Ｃ送られ濾過でｈる。濾過水（７）は、逆浸透
装置；８）内でスケーリングが起ることを防止するため
ＰＨを弱酸性に保つよう、酸貯槽（９）から酸注入ポン
プ（１０により酸が注入されＰＨ調整される。

ＰＨ調整された濾過水は、先づカー１−　ＩＪノジフィ
ルターを使用したミクロンフィルターＣＬ１）　ニ通さ
れ大きな異物が入らぬようチェフクされたのち、加圧ポ
ンプ＠により加圧されて逆浸透装置（８）に送られて処
理操作され、逆浸透処理にＪ−９塩素イオン、アトリウ
ムイオン等の１価○イオンのかなりの部分および硬度成
分の殆んどの部分が除去された几Ｏ透過水Ｑ３が得ら几
る。このＲＯ透過水ｑ３は電気透析装置α→に送られる
ため透過水槽ａＱに貯められる。一方逆浸透処理の濃縮
側の塩類の濃縮された１０儂縮水αＧは系外に放出でれ
る。

透過水０３は、透過水槽ａ０かも透過水ポンプσカによ
り循う劃■て送られ、ここから循環ポンプα１に上り電
気透析装置ａ＜に送られ、電気透析処理でれて循環し、
使用目的に必要なレベルまで脱塩されて脱塩水ｌ！ｒ）
となる。脱塩水（１）は脱塩水槽・ンυに貯められ、使
用先器に向って送出さ７する。

電気透析装置ａ美の濃縮側で濃縮されたＥＤ濃縮水（財
）は濃縮水槽（財）から濃縮水ポンプ（２）によりミ気
透析装置α→との間を循環しながら一部ブローを行い、
過度の濃縮によるスケーリングを防止する。濃縮水槽（
財）にはＩ’（Ｏ透過水ａ罎が補給される。

また一方、電気透析装置ＱＪの陰極側で発生する水素ガ
スは、酸貯槽（９）から酸注入ポンプ（１）により酸を
注入されて酸性側に調整されたマイナス槽□□□の酸性
水をマイナスポンプ翰によりガス抜きポット翰を経て陰
極側との間に循環させることにより抜き去られ、ガスが
電気透析装置Ｑ４内にたまることがないようにされてい
る。

マイナス槽に）にもわずかなＲＯ透過水Ｏ■が供給され
、一部がブローされることにより過度の塩類の濃縮が防
止される。

前記のように、逆浸透装置（８）の逆浸透膜の汚染、目
づまり等による劣化を防止するため原かん水（３）に前
処理を行なっている。

図示のフローでは凝集剤を注入し濾過を行欧う〇この他
、凝集沈澱、その他の処理を加える場合もちる。これら
の前処理方式は原水水質により検討され、適応したシス
テムが選択される。

このように前処理を行って原かん水を調整しても、逆浸
透装置（８）は常時原かん水に接するためにどうしても
膜の若干の汚染は避けられない。

そこで年１〜２回、洗浄槽（１）にクエン酸を１〜２チ
溶解した洗浄用液をつくり洗浄ポンプ（６１）により逆
浸透装置（８）に送シ、このときのＲＯ透過水ＩＪ３お
よびＲＯａ縮水αＱを再度洗浄槽（７）に戻して循環さ
せて洗浄を行なう。

この洗浄は逆浸透膜を取外したシする必要がないので容
易に行うことができる。

逆浸透処理でれたＲＯ透透過水上後続の電気透析装置α
荀のイオン交換膜を汚染するような無機、有機コロイド
、鉄分等が完全に近いレベルまで除去されておシまた硬
度成分も殆んど除去されているので、従来１年に１回程
度必要でちったイオン交換膜スタックの分解、膜１枚宛
の洗浄による面倒な洗浄操作が、本発明では不必要にな
る。

図示の本発明の１実施例について、図中、符号（Ａｌ　
（Ｂ）　（Ｃ１■）田）で指摘の各経過点の水質の分析
値を第１表に示す。

各経過点は次のとおシである。

経過点Ａ：原かん水 経過点Ｂ：逆浸透装置人日水 経過点Ｃ：逆浸透装置出ロ透過水 経過点Ｄ＝逆浸透装置ブロー水 経過点Ｅ：電電気透析装置出現脱塩 水第１表本発明実施例の水質（単位：　ｐｐｍ　Ｃａ　
００ｓ）夏 実施例では逆浸透装置の逆浸透膜として、東しく株）　
５Ｕ−２０ＯＲ、電気透析装置の電気透析膜として旭化
成（株）製アシプレックス１嘆を使用している。

実施例の逆浸透装置の運転条件は、圧カフ、５ｋＱ　／
　ｄ　Ｇ　、水温２０℃、供給水量に対する生産水けの
割合を示す回収率は８５％捷た電気透析装置の運転条件
は回収率９５係であり、両者の総合回収率は８０係であ
る。

第１表より知られるように、逆浸透処理において硬度成
分Ｏａ　、　Ｍｇの除去率は高り９６チで、塩素イオン
の除去率は５８％程度であるが、シリカの除去率は僅か
１２％であり、その結果、逆浸透装置ブロー水のにおけ
るシリカの濃縮が少りＣａＣＯ３として８４　ｐｐｍと
なっている。この値はＰＨ６〜７、水ａ２５’（におけ
る平衡溶解度約８４ｐｐｍ　Ｃ１ａＣＯｓを超えておら
ず、従ってシリカの縮によるスケーリングの可能性は殆
んどなくなっている。

また逆浸透操作により硬度成分が高率で除去されている
ので、電気透析処理で回収率を高くとることができる。

第１表より明らかなように電気透析装置出口水（Ｅｌの
水質は飲料用、工業用の用水として充分なレベルまで脱
塩されている。

このように本発明方法では高いシリカ濃度の原かん水を
８０チの高回収率で取得することができるので、省資源
、省エネルギの口で有利である。従来技術の逆浸透のみ
で脱塩する場合は、シリカ濃縮の限度を考にし回収率は
５０係程度にしかできない。インヒビター等の薬剤の注
入によりスケーリングを防止する方法は、薬剤の人体て
対する安全性の問題があり、飲料用水には適用できない
。

さらに本発明はいわゆるルーズな逆浸透膜を使用し比較
的低い逆浸透圧力で運転するため電力消費量が少ない。

第２表は本発明方法を従来の逆浸透法単濁、電気透析処
理濁の場合と比較して、脱塩水１−を得るための電力消
費原単位および回収率を示す。

第２表　電力消費量および回収率の比較（発明の効果） 本発明方法によると、高い濃度のシリカを含む原かん水
を高い回収率で脱塩水とすることができ、この場合にシ
リカの析出によるスケーリングが防止され、電力消費量
を低減し、まだ後段の電気透析装置のメンテナンスの手
数を大幅に省略するこ左ができる。

【図面の簡単な説明】

添付図は本発明方法の実施する１例の装置のフロー線図
を示す。 （１）・・井戸、（２）・・井戸ポンプ、（３）・・原
かん水、（４）・・凝集剤貯槽、（５）・・凝集剤注入
ポンプ、（６）・・瀉過器、（７）・・濾過水、（８）
・・逆浸透装置、（９）・・酸貯槽、α０■・・酸注入
ポンプ、συ・・ミクロンフィルター、（２）・Φ加圧
ポンプ、σ］・・１０透過水、圓・・電気透析装置、ａ
Ｑ・・透過水槽、ａｃｈ・・ＲＯａ縮水、Ｇｉ・・透過
水ポンプ、（ト）・・循環槽、四・・循９ポンプ、翰・
・脱塩水、シυ・・脱塩水槽、曽・・使用先、（１）・
・ＥＤ濃縮水、（ハ）・・濃縮水槽、曽・・濃縮水ポン
プ、（イ）・・マイナス槽、曽−・マイナスポンプ、翰
・・ガス抜きボット、（７）・・洗浄槽、（６１）・Φ
洗浄ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. かん水の脱塩による用水の製造のため、かん水をシリカ
   の濃縮率の低い特性の逆浸透膜を使用する低圧逆浸透処
   理により予備脱塩を行なつたのち、その透過水を電気透
   析処理により最終脱塩を行なうことを特徴とするかん水
   脱塩方法。