JPWO2019188309A1 - 陰イオン交換樹脂及びこれを用いた水処理方法 - Google Patents

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Abstract

超純水製造システムなどで好適に使用される、臭気を低減した陰イオン交換樹脂及びこれを用いた水処理方法を提供する。塩基性陰イオン交換樹脂と、前記塩基性陰イオン交換樹脂100質量部に対して0.01質量部以上5質量部未満のH型強酸性陽イオン交換樹脂とを混合してなる臭気を抑えた陰イオン交換樹脂。塩基性陰イオン交換樹脂としては、塩基性交換樹脂に、パラジウムを担持させたパラジウム担持樹脂や亜硫酸基及び/又は亜硫酸水素基を有する還元性樹脂が好ましい。

Description

本発明は、陰イオン交換樹脂及びこれを用いた水処理方法に関する。
従来、半導体製造工程で使用する超純水は、超純水製造システムを用いて製造されている。超純水製造システムは、例えば、原水中の懸濁物質を除去して前処理水を得る前処理部、前処理水中の全有機炭素(TOC)成分やイオン成分を、逆浸透膜装置やイオン交換装置を用いて除去して一次純水を製造する一次純水製造部及び一次純水中の極微量の不純物を除去して超純水を製造する二次純水製造部を有している。原水としては、市水、井水、地下水、工業用水等の他、超純水の使用場所(ユースポイント:POU)で回収された使用済みの超純水(以下、「回収水」と称する。)が用いられる。
このような超純水製造システムでは、一般的に、原水中のイオン成分を除去するために陰イオン交換樹脂や陽イオン交換樹脂が使用される。例えば、イオン交換樹脂を使用した装置として、大規模な超純水製造システムにおいては、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を別の塔に充填した複床式の装置が使用されることがある。この複床式の装置としては、陽イオン交換樹脂を充填したカチオン塔と、陰イオン交換樹脂を充填したアニオン塔を直列に接続し、これらの間(カチオン塔の後)に脱炭酸塔を設けた2床3塔式の装置が一般的である。
また、イオン交換樹脂を使用した装置においては、塩基性陰イオン交換樹脂に特定の機能を有する官能基や金属を導入して、一次純水中の微量不純物を除去する方法も知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。
ここで、イオン交換樹脂の中でも、塩基性陰イオン交換樹脂は、そのイオン交換基としてアミンを有する。そのため、塩基性陰イオン交換樹脂から、トリメチルアミン(以下、TMAともいう。)、ジメチルアミン、モノメチルアミン等のアミン類が微量漏出する。これらのアミン類は腐敗魚臭と表現される臭気を発生する。特にTMAはごく微量であっても、相当程度の臭気を発生する。
上記のような超純水製造システムでは、規模にもよるが、1つの樹脂塔あたり約100Lのイオン交換樹脂が使用され、このような樹脂塔が1つのイオン交換樹脂装置あたり数十塔配置される。
そのため、非再生型のイオン交換樹脂装置などで、樹脂塔内部の塩基性陰イオン交換樹脂を交換する際には、TMAの臭気が周囲に立ち込めるため、その対策が求められていた。特に、大規模の超純水製造システムでは、一度に交換される樹脂量も多く、臭気も相当程度に増大するという問題がある。さらに、超純水が供給される半導体製造工場などの超純水の使用場所(POU : Point of Use)に臭気が達し、工場の作業者に不快感を与えるなどの問題もある。
ここで、塩基性陰イオン交換樹脂の処理水の臭気対策として、強塩基性アニオン交換樹脂をH形のカチオン交換樹脂と混合状態で加熱処理し、その後カチオン交換樹脂を分離して、溶出物を低減化した強塩基性陰イオン交換樹脂を用いた方法が知られている(例えば、特許文献3参照。)。また、食品製造業で使用される回収処理水を含む用水処理水の臭気を除去する方法として、アニオン交換樹脂から漏出する臭気を有する水を塩形カチオン交換樹脂に通水させる方法も知られている(例えば、特許文献4参照。)。
しかしながら、特許文献3の方法は、混合、加熱、分離という工程を経るために、イオン交換樹脂の製造時のプロセスが増えるため、コストアップや納期が長くなる問題があり、通常は行われていない。また、特許文献4に記載の方法では、水中の臭気が低減できるものの、強塩基性陰イオン交換樹脂の入れ替えの際の臭気対策としては十分な効果が得られないという問題があった。
特開昭61−174987号公報 特公昭62−35838号公報 特開2007−75720号公報 特開2015−24379号公報
本発明は上記した課題を解決するためになされたものであって、超純水製造システムなどで好適に使用される、臭気を低減した陰イオン交換樹脂及びこれを用いた水処理方法を提供することを目的とする。
本発明の臭気を抑えた陰イオン交換樹脂は、塩基性陰イオン交換樹脂と、前記塩基性陰イオン交換樹脂100質量部に対して0.01質量部以上5質量部未満のH型強酸性陽イオン交換樹脂とを混合してなることを特徴とする。
本発明の陰イオン交換樹脂は、前記塩基性陰イオン交換樹脂と前記H型強酸性陽イオン交換樹脂は逆洗分離されないことが好ましい。
本発明の陰イオン交換樹脂は、前記塩基性陰イオン交換樹脂にパラジウムが担持されたパラジウム担持樹脂を含むことが好ましい。
本発明の陰イオン交換樹脂において、前記塩基性陰イオン交換樹脂に、亜硫酸基及び/又は亜硫酸水素基を有する還元性樹脂を含むことが好ましい。
本発明の水処理方法は、陰イオン交換樹脂に被処理水を通水する水処理方法であって、前記陰イオン交換樹脂は、塩基性陰イオン交換樹脂と、前記塩基性陰イオン交換樹脂100質量部に対して0.01質量部以上5質量部未満のH型強酸性陽イオン交換樹脂とを混合してなる臭気を抑えた陰イオン交換樹脂であることを特徴とする。
本発明によれば、超純水製造システムなどに好適な、臭気を低減した陰イオン交換樹脂及びこれを用いた水処理方法を提供することができる。
第1の実施形態に係る超純水製造システムを概略的に表すブロック図である。 図1に示す超純水製造システムの一次純水製造部の一例を概略的に表すブロック図である。 図2に示す超純水製造システムの二次純水製造部の一例を概略的に表すブロック図である。
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
本実施形態の陰イオン交換樹脂は、塩基性陰イオン交換樹脂と、H型陽イオン交換樹脂とを混合してなり、塩基性陰イオン交換樹脂100質量部に対するH型陽イオン交換樹脂の量が0.01質量部以上5質量部未満である。H型陽イオン交換樹脂の量は、5質量部以上では、H型陽イオン交換樹脂が過剰になるので陰イオン交換機能を損ない、0.01質量部未満では十分な臭気の低減効果が得られない。本実施形態の陰イオン交換樹脂において、塩基性陰イオン交換樹脂に対するH型陽イオン交換樹脂の量は、0.1質量部以上2質量部以下がより好ましい。0.5質量部以上1.5質量部以下がさらに好ましい。
なお、本実施形態の陰イオン交換樹脂は、厳密には、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂を混合した混床樹脂に該当するが、陽イオン交換樹脂の量が陰イオン交換樹脂に比べて微量であり、陰イオン交換樹脂としての使用が好適であることから、「陰イオン交換樹脂」と称する。
塩基性陰イオン交換樹脂は、その使用により、トリメチルアミン(TMA)、ジメチルアミン、モノメチルアミン等のアミン類による臭気を発生するものである。塩基性陰イオン交換樹脂としては、公知の塩基性陰イオン交換樹脂が特に限定されずに用いることができ、1級アミン、2級アミン又は3級アミンを交換基として有する弱塩基性陰イオン交換樹脂と、4級アンモニウム基を交換基として有する強塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられる。4級アンモニウム基としては、例えば、トリメチルアンモニウム基や、ジメチルエタノールアンモニウム基等が挙げられる。また、これらの塩基性陰イオン交換樹脂は、一般に、架橋ポリスチレン(スチレン・ジビニルベンゼン共重合体)又はポリアクリル酸エステルを樹脂骨格として有する。これらの中でも、臭気を発しやすい強塩基性陰イオン交換樹脂を使用した場合に多大な効果が得られる。
塩基性陰イオン交換樹脂の比重は、通常1.0〜1.1g/cmであり、交換容量は好ましくは0.7〜1.5meq/mL、より好ましくは1〜1.5meq/mLである。このような塩基性陰イオン交換樹脂の市販品としては、ダウケミカル社製のDUOLITE AGP、三菱化学社製のSAT20L等が挙げられる。
塩基性陰イオン交換樹脂は、塩型であってもOH型であってもよい。塩型の塩基性陰イオン交換樹脂からOH型を得る方法としては、塩型の塩基性陰イオン交換樹脂に、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ性水溶液を通流させて再生する方法がある。塩基性陰イオン交換樹脂は、臭気を発しやすいOH型であると、多大な臭気抑制の効果が得られる。塩基性陰イオン交換樹脂は、OH型である場合、OH型転換率としては、99.95%以上が好ましい。
本実施形態で使用される塩基性陰イオン交換樹脂としては、塩基性陰イオン交換樹脂、好ましくは強塩基性陰イオン交換樹脂にパラジウム(Pd)を担持させたパラジウム担持樹脂や白金(Pt)を担持した白金担持樹脂を用いてもよい。パラジウム担持樹脂は、塩基性陰イオン交換樹脂に、塩化パラジウムの酸性溶液を通水して得られる。パラジウム担持樹脂におけるパラジウムの担持量は、0.1g−Pd/L〜2g−Pd/Lであると、臭気抑制に多大な効果を発揮する。
本実施形態で使用される塩基性陰イオン交換樹脂としては、塩基性陰イオン交換樹脂に亜硫酸基(−SO)又は亜硫酸水素基(−SOH)を有する還元性樹脂を用いてもよい。還元性樹脂は、塩基性陰イオン交換樹脂に、亜硫酸水素ナトリウムや亜硫酸ナトリウムの水溶液を濃度1〜5N程度で通液して、亜硫酸基又は亜硫酸水素基をイオン交換することで得られる。還元性樹脂に使用される塩基性陰イオン交換樹脂は、強塩基性陰イオン交換樹脂であることが好ましい。また、還元性樹脂は、亜硫酸基と亜硫酸水素基の両方を有していてもよい。還元性樹脂における亜硫酸基と亜硫酸水素基の量は、合計で、0.7mol/L〜1.5mol/Lであると、臭気抑制に多大な効果を発揮する。また、上記のようにして得られた還元性樹脂と陽イオン交換樹脂は、上記処理前の陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂に比べ、逆洗分離しにくくなるので、輸送中、もしくは使用中に分離することがほとんどない。したがって、安定して臭気が抑えられるともに、使用時の性能も安定する。
H型陽イオン交換樹脂は、交換基がH型に再生された陽イオン交換樹脂であり、例えば、スルホン酸基(−SOH)を交換基として有する強酸性陽イオン交換樹脂、又はカルボン酸基(−COOH)を交換基として有する弱酸性陽イオン交換樹脂が挙げられる。陽イオン交換樹脂は、一般に、架橋ポリスチレン(スチレン・ジビニルベンゼン共重合体)を樹脂骨格として有する。
H型陽イオン交換樹脂の比重は、通常1.2〜1.3g/cmであり、交換容量は好ましくは1.5〜2.5meq/mL、より好ましくは2〜2.5meq/mLである。H型陽イオン交換樹脂は、塩型の陽イオン交換樹脂に塩酸などの酸性水溶液を通液して再生することで得られる。H型陽イオン交換樹脂のH型転換率としては、99.95%以上が好ましい。H型陽イオン交換樹脂は強酸性陽イオン交換樹脂であることが好ましい。強酸性陽イオン交換樹脂の市販品としては、ダウケミカル社製のDUOLITE CGP、三菱化学社製のSKT−20L等が挙げられる。
本実施形態の陰イオン交換樹脂は、上記した割合で塩基性陰イオン交換樹脂とH型陽イオン交換樹脂を混合してなり、混合状態でH型陽イオン交換樹脂を分離することなく水処理等に適用されることが好ましい。そのため、塩基性陰イオン交換樹脂とH型陽イオン交換樹脂は逆洗分離されにくい組み合わせが好ましい。この逆洗分離条件は、例えば、上昇流でLV=10〜20[m/hr]である。また、逆洗分離されにくい組み合わせとしては、上記以外にも、同一の条件で測定した塩基性陰イオン交換樹脂とH型陽イオン交換樹脂の沈降速度の分布が類似しており、沈降速度の分布中に互いに共通する速度領域を含むものであることが好ましい。ここでの沈降速度は、実測した値でもよく、あるいはアレンの式等により理論上求められる値であってもよい。
本実施形態の陰イオン交換樹脂は、上記した割合で塩基性陰イオン交換樹脂とH型陽イオン交換樹脂を混合して製造される。混合方法としては、樹脂塔内に塩基性陰イオン交換樹脂とH型陽イオン交換樹脂を上記の割合で収容し、塔内で樹脂の水抜きを行ったのち、樹脂塔の下部から窒素ガスを注入して混合する方法や、撹拌モーターなどにより機械的に撹拌して混合する方法などが挙げられる。
本実施形態の陰イオン交換樹脂を用いた水処理方法は、上記実施形態の陰イオン交換樹脂に被処理水を通水させる方法である。このような水処理としては、純水ないし超純水の製造が好適である。
本実施形態の陰イオン交換樹脂を用いた純水製造システムとしては、例えば、前処理部及び一次純水製造部を有する純水製造システムが挙げられる。また、この純水製造システムは、該純水製造システムの一次純水製造部の下流に二次純水製造部を有する超純水製造システムであってもよい。
図1は、本実施形態の超純水製造システム10を概略的に表すブロック図である。本実施形態の超純水製造システム10は、前処理部11、一次純水製造部12、タンク13及び二次純水製造部14を有している。
本実施形態の超純水製造システム10で使用される原水としては、市水、井水、工業用水等を使用することができる。
超純水製造システム10において、前処理部11は、原水の水質などによって適宜構成され、原水の懸濁物質を除去して前処理水を生成する。前処理部11は、例えば、砂ろ過装置、精密ろ過装置等を適宜選択して構成され、さらに必要に応じて被処理水の温度調節を行う熱交換器等を備えて構成される。
一次純水製造部12は、前処理水中のイオン成分及び非イオン成分、溶存ガスを除去して一次純水を製造し、この一次純水をタンク13に供給する。上記実施形態の陰イオン交換樹脂を用いた一次純水製造部12としては、例えば、図2に示すように、逆浸透膜装置(RO)121、二床三塔型装置(2B3T:陽イオン交換樹脂塔122a、脱炭酸等122b及び陰イオン交換樹脂塔122cを直列に有する装置)122、逆浸透膜装置(RO)123、紫外線酸化装置(TOC−UV)124、混床式イオン交換装置(MB)125、脱気装置(DG:膜脱気装置又は真空脱気装置)126を順に有する構成が挙げられる。上記構成において、実施形態の陰イオン交換樹脂は、例えば二床三塔型装置の陰イオン交換樹脂塔に収容される。
一次純水は、例えば、全有機炭素(TOC)濃度が5μgC/L以下、抵抗率が17MΩ・cm以上である。
タンク13は、一次純水を貯留して、その必要量を二次純水製造部14に供給する。
二次純水製造部14は、一次純水中の微量不純物を除去して超純水を製造する。二次純水製造部14は、図3に示すように、タンク13の下流に、熱交換器(HEX)141、紫外線酸化装置(TOC−UV)142、過酸化水素除去装置(H除去装置)143、脱気膜装置(MDG)144、非再生型混床式イオン交換樹脂装置(Polisher)145及び限外ろ過装置(UF)146を備えて構成される。なお、二次純水製造部14は、上記装置を必ずしも備える必要はなく、上記装置を必要に応じて組み合わせて構成すればよい。
上記構成において、熱交換器141は、必要に応じてタンク13から供給された一次純水の温度調節を行う。紫外線酸化装置142は、一次純水に紫外線を照射して、水中の微量有機物を分解除去する。紫外線酸化装置142は、例えば、紫外線ランプを有し、波長185nm付近の紫外線を発生する。紫外線酸化装置142は、さらに波長254nm付近の紫外線を発生してもよい。
過酸化水素除去装置143は、水中の過酸化水素を分解除去する装置であり、例えば、パラジウム(Pd)担持樹脂によって過酸化水素を分解除去するパラジウム担持樹脂装置や、塩基性陰イオン交換樹脂に亜硫酸基及び/又は亜硫酸水素基を有する還元性樹脂を充填した還元性樹脂装置等である。本構成の二次純水製造部14において、上記実施形態の陰イオン交換樹脂は、パラジウム担持樹脂装置で使用されるパラジウム担持樹脂の材料か、還元性樹脂装置で使用される還元性樹脂の材料であることが好ましい。これらは、前処理部11や一次純水製造部12に比べて、半導体製造工場など超純水の使用場所の近くに配置されるため、樹脂交換時の臭気抑制に多大な効果を発揮する。
脱気膜装置144は、気体透過性の膜の二次側を減圧して、一次側を通流する水中の溶存ガスのみを二次側に透過させて除去する装置である。脱気膜装置144として具体的には、3M社製のX50、X40、DIC社製のSeparelなどの市販品を用いることができる。脱気膜装置144は、過酸化水素除去装置6の処理水中の溶存酸素を除去して、例えば、溶存酸素濃度(DO)が1μg/L以下の処理水を生成する。
非再生型混床式イオン交換樹脂装置145は、陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂が混合された混床式イオン交換樹脂を有し、脱気膜装置の処理水中の微量の陽イオン成分及び陰イオン成分を吸着除去する。なお、非再生型混床式イオン交換樹脂装置145においても、樹脂の劣化に応じて交換が行われるが、非再生型混床式イオン交換樹脂装置145では、陽イオン交換樹脂が陰イオン交換樹脂とほぼ同量で混合されるため、臭気発生の問題が生じにくい。そのため、非再生型混床式イオン交換樹脂装置145における陰イオン交換樹脂は、上記本実施形態の陰イオン交換樹脂を使用しなくても構わない。
非再生型混床式イオン交換樹脂装置145の有する、陽イオン交換樹脂として、強酸性陽イオン交換樹脂や弱酸性陽イオン交換樹脂が、陰イオン交換樹脂として、強塩基性陰イオン交換樹脂や弱塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられる。混床式イオン交換樹脂の市販品としては、例えば、野村マイクロ・サイエンス社製、N−Lite MBSP、MBGPなどが挙げられる。
限外ろ過膜装置146は、例えば、粒子径50nm以上、好ましくは20nm以上、より好ましくは10nm以上の微粒子を除去して超純水を製造する。超純水の水質としては、例えば、粒子径50nm以上の微粒子数が50pcs./L以下、全有機炭素(TOC)濃度が1μgC/L以下、抵抗率が18MΩ・cm以上である。
上記で説明した実施形態の陰イオン交換樹脂によれば、塩基性陰イオン交換樹脂の、トリメチルアミン(TMA)、ジメチルアミン、モノメチルアミン等のアミン類による臭気を著しく抑制することができる。そのため、純水の製造や超純水の製造などの水処理に好適であり、例えば、超純水製造システムにおいて使用した場合に、樹脂交換時の臭気を著しく低減することができる。
次に、実施例について説明する。本発明は以下の実施例に限定されない。
(実施例1)
内容量2Lのポリエチレン製の容器に、ダウケミカル社製の強塩基性陰イオン交換樹脂:DUOLITE AGPを亜硫酸でイオン交換して得た還元性樹脂の500gとH型陽イオン交換樹脂(ダウケミカル製、DUOLITE CGP)の5gを収容し、上部開口にビニールを被せ、ふたをして密閉した。これを30日間保管後、ふたを外し、ガス検知管(ガステック社ガス検知管、アミン類(型番:180または180L))をビニールに刺して、ビーカー内部の気体中のアミン類濃度を測定した。得られた測定値をトリメチルアミン濃度として換算した。結果を表1に示す。
なお、実施例1の樹脂を500g使用して、逆洗分離試験を行ったところ、H型陽イオン交換樹脂の大部分は還元性樹脂と混合のままで分離しなかった。(逆洗展開率10%、逆洗時間10分)
(実施例2)
内容量2Lのポリエチレン製の容器に、ダウケミカル社製の強塩基性陰イオン交換樹脂:DUOLITE AGPの500gとH型陽イオン交換樹脂(ダウケミカル製、DUOLITE CGP)の5gを収容したほかは、実施例1と同様の試験を行った。
なお、実施例2の樹脂を500g使用して、逆洗分離試験を行ったところ、分離した。(逆洗展開率10%、逆洗時間10分)
(実施例3)
内容量2Lのポリエチレン製の容器に、ランクセス社製の塩基性陰イオン交換樹脂にパラジウムを担持した触媒樹脂:レバチット K7333の500gとH型陽イオン交換樹脂(ダウケミカル製、DUOLITE CGP)の5gを収容したほかは、実施例1と同様の試験を行った。
なお、実施例3の樹脂を500g使用して、逆洗分離試験を行ったところ、H型陽イオン交換樹脂の大部分は触媒樹脂と混合のままで分離しなかった。(逆洗展開率10%、逆洗時間10分)
(比較例1)
ポリエチレン製の容器に、強塩基性陰イオン交換樹脂(ダウケミカル社製のDUOLITE AGP)のみを500g収容したほかは、実施例1と同様の試験を行った。
(比較例2)
ポリエチレン製の容器に、実施例1と同様の還元性樹脂のみを500g収容したほかは、実施例1と同様の試験を行った。
(比較例3)
ポリエチレン製の容器に、実施例1と同様の還元性樹脂の500gとNa型陽イオン交換樹脂(ダウケミカル製、DUOLITE CGPをNa型にイオン交換したもの)の5gを収容したほかは、実施例1と同様の試験を行った。各比較例の結果を実施例とあわせて表1に示す。
なお、比較例3の樹脂を500g使用して、逆洗分離試験を行ったところ、きれいに2層に分離した。(逆洗展開率10%、逆洗時間10分)
Figure 2019188309
表1より、塩基性陰イオン交換樹脂(還元性樹脂)100質量部に対して1質量部のH型の陽イオン交換樹脂を混合した実施例1では、H型陽イオン交換樹脂を混合しない比較例1、2や、塩型陽イオン交換樹脂を混合した比較例3に比べて、TMAに代表されるアミン類の臭気の発生を効果的に抑制できることがわかる。
10…超純水製造システム、11…前処理部、12…一次純水製造部、13…タンク、14…二次純水製造部

Claims (5)

  1. 塩基性陰イオン交換樹脂と、前記塩基性陰イオン交換樹脂100質量部に対して0.01質量部以上5質量部未満のH型陽イオン交換樹脂とを混合してなることを特徴とする臭気を抑えた陰イオン交換樹脂。
  2. 前記塩基性陰イオン交換樹脂と前記H型陽イオン交換樹脂は逆洗分離されないことを特徴とする請求項1に記載の陰イオン交換樹脂。
  3. 前記塩基性陰イオン交換樹脂にパラジウムが担持されたパラジウム担持樹脂を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の陰イオン交換樹脂。
  4. 前記塩基性陰イオン交換樹脂に亜硫酸基及び/又は亜硫酸水素基を有する還元性樹脂を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の陰イオン交換樹脂。
  5. 陰イオン交換樹脂に被処理水を通水する水処理方法であって、
    前記陰イオン交換樹脂は、塩基性陰イオン交換樹脂と、前記塩基性陰イオン交換樹脂100質量部に対して0.01質量部以上5質量部未満のH型陽イオン交換樹脂とを混合してなる臭気を抑えた陰イオン交換樹脂であることを特徴とする水処理方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102357399B1 (ko) * 2020-12-22 2022-02-09 경민워터컴(주) 혼합 이온교환수지 제조용 조성물 및 이의 취기 제거 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257840A (ja) * 1984-06-04 1985-12-19 Kurita Water Ind Ltd イオン交換装置
JPH08276180A (ja) * 1995-04-06 1996-10-22 Ngk Insulators Ltd イオン交換純水の脱臭精製方法
JP2001179252A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Japan Organo Co Ltd 酸化性物質低減純水製造方法及び装置
JP2007075720A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Ebara Corp 強塩基性アニオン交換樹脂の処理方法とそれにより得られた強塩基性アニオン交換樹脂
JP2008056921A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Rohm & Haas Co イオン交換樹脂における臭いを除去するための方法および組成物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5245668B2 (ja) * 1971-11-11 1977-11-17
JPS61174987A (ja) 1985-01-29 1986-08-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 純水の浄化方法
JPS6235838A (ja) 1985-08-09 1987-02-16 豊田合成株式会社 成形加工用表皮及びその製造方法
JP6177039B2 (ja) 2013-07-26 2017-08-09 水ing株式会社 アニオン交換樹脂由来の臭気を除去する方法および装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60257840A (ja) * 1984-06-04 1985-12-19 Kurita Water Ind Ltd イオン交換装置
JPH08276180A (ja) * 1995-04-06 1996-10-22 Ngk Insulators Ltd イオン交換純水の脱臭精製方法
JP2001179252A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Japan Organo Co Ltd 酸化性物質低減純水製造方法及び装置
JP2007075720A (ja) * 2005-09-14 2007-03-29 Ebara Corp 強塩基性アニオン交換樹脂の処理方法とそれにより得られた強塩基性アニオン交換樹脂
JP2008056921A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Rohm & Haas Co イオン交換樹脂における臭いを除去するための方法および組成物

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