TWI391332B - Pure water manufacturing device - Google Patents

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Description

純水製造裝置
本發明係有關純水製造裝置，特別是關於將原水藉由逆滲透裝置與電氣去離子裝置進行處理的純水製造裝置。
作為處理工業用水、日常用水、井水或者是來自半導體製造工程等之回收水並進行製造純水的系統，眾所皆知是將原水以逆滲透裝置處理後，再以電氣去離子裝置處理的裝置(例如下述的專利文獻1、2)。
專利文獻1：日本特開2003－1259號公報專利文獻2：日本特開2001－29752號公報
在將原水藉由逆滲透裝置以及電氣去離子裝置進行處理並製造純水的純水製造裝置中，藉由逆滲透裝置或電氣去離子裝置所處理之水的水溫若變動，則該逆滲透裝置之透過水或者電氣去離子裝置之去離子水的水量變動，此結果，以純水製造裝置所製造之純水的水量也會變動。
以往，為了防止因該水溫變動導致的水量變動，係於逆滲透裝置的前段側設置熱交換器，而使朝逆滲透裝置之流入水的水溫保持一定。但是，若設置此種熱交換器，則純水製造裝置的設備成本提高。
在將原水藉由逆滲透裝置以及電氣去離子裝置進行處理並製造純水的純水製造裝置中，藉由電氣去離子裝置所處理之水的水溫變動，則來自電氣去離子裝置的處理水的水質也會變動。
以往，為了防止因該水溫變動導致的水質變動，係於電氣去離子裝置的前段側設置熱交換器，而使朝電氣去離子裝置之流入水的水溫保持一定。但是，裝設此種熱交換器，則純水製造裝置的設備成本提高。
本發明之第1目的，是提供一種不需使用熱交換器，能防止所得到之純水的水量變動的純水製造裝置。
本發明之第2目的，是提供一種不需使用熱交換器，能防止所得到之純水的水質變動的純水製造裝置。
本發明之第1觀點的純水製造裝置，是將原水以逆滲透裝置處理之後，再以電氣去離子裝置處理並製造純水的純水製造裝置，其特徵係具備：逆滲透裝置之透過水的水溫檢測手段，和根據以該檢測手段所檢測到之水溫，以讓逆滲透裝置之透過水的水量成為一定的方式，控制朝該逆滲透裝置的給水量的控制手段。
本發明之第2觀點的純水製造裝置，是將原水以逆滲透裝置處理之後，再以電氣去離子裝置處理並製造純水的純水製造裝置，其特徵係具備：電氣去離子裝置之去離子水的水溫檢測手段，和根據以該檢測手段所檢測到之水溫，以讓電氣去離子裝置之去離子水的水量成為一定的方式，控制朝該電氣去離子裝置的給水量的控制手段。
本發明之第3觀點的純水製造裝置，是將原水以逆滲透裝置處理之後，再以電氣去離子裝置處理並製造純水的純水製造裝置，其特徵係具備：原水、處理途中之水、或藉處理所得到之純水的水溫檢測手段，和根據以該檢測手段所檢測到的水溫，以讓被製造之純水的水質成為一定的方式，控制朝該電氣去離子裝置的施加電壓及/或通電電流的控制手段。
本發明中，上述水溫檢測手段，也可兼作為導電率計或比阻抗計的溫度修正用檢出器。
第1或第2觀點之純水製造裝置，是藉由檢測逆滲透裝置之透過水或電氣去離子裝置之去離子水的水溫，並根據該檢測水溫控制朝逆滲透裝置或電氣去離子裝置的給水量，使該逆滲透裝置之透過水的水量成為一定。如此藉由控制朝逆滲透裝置的給水量，可防止逆滲透裝置之透過水或電氣去離子裝置之去離子水的水量變動，此結果因防止純水水量變動，所以不須於逆滲透裝置的前段側裝設熱交換器，純水製造裝置的設備成本也減低。
第3觀點之純水製造裝置，是藉由檢測原水、處理途中之水、或藉處理所得到之純水的水溫，並根據該檢測水溫控制朝電氣去離子裝置的施加電壓及/或通電電流，使純水的水質成為一定。如此藉由控制電氣去離子裝置的施加電壓及/或通電電流，可防止純水的水質變動，而不須於電氣去離子裝置的前段側裝設熱交換器，純水製造裝置的設備成本也減低。
作為該水溫檢測手段，藉由利用逆滲透裝置之透過水或電氣去離子裝置之去離子水的水質檢測用的導電率計或比阻抗計之溫度修正用檢出器，可使設備成本更大為減低。
以下參照圖面說明實施形態。圖1是關於第1及第2觀點的實施形態的純水製造裝置之系統圖。
原水，是藉由活性炭過濾裝置1被過濾後，再經由逆滲透裝置(圖1中記載為RO)用給水泵2送至逆滲透裝置3，進行脫鹽處理。在逆滲透裝置3已被脫鹽處理的水，與具備水溫感測器4a的水質感測器4接觸之後，再送至電氣去離子裝置5，進行電氣去離子處理。該電氣去離子處理水，與具有水溫感測器6a的水質感測器6接觸後，作為處理水(純水)被取出。
在第1觀點的控制方式中，是以上述水溫感測器4a的檢測訊號，被輸入至泵控制電路7，並防止因水溫變動的逆滲透裝置透過水量的變動之方式，來控制泵2的吐出量。該泵2的控制，例如是依據反相器被執行。
如此，依據該純水製造裝置，以水溫感測器4a檢測來自逆滲透裝置3之脫鹽水的水溫，並據此控制泵2的吐出量以防止脫鹽水水量變動，因不需使用熱交換器即可防止脫鹽水的水量變動，所以可確實防止所得到之純水的水量變動，同時純水製造裝置的設備成本也很低廉。
在第2觀點的控制方式中，是以上述水溫感測器6a的檢測訊號，被輸入至泵控制電路7，並防止來自因水溫變動的電氣去離子裝置5之去離子水的水量變動的方式，來控制泵2的吐出量。
如此根據水溫感測器6a的檢測水溫，控制朝電氣去離子裝置5的給水量以防止電氣去離子裝置5之去離子水的水量變動，所以不須在電氣去離子裝置5的前段側裝設熱交換器，可減低純水製造裝置的設備成本。
上述實施形態中，作為水溫感測器，是利用水質感測器4、6的溫度修正用的水溫感測器4a、6a，所以不須新設水溫感測器，藉由此也可使純水製造裝置的設備成本更一步低廉。
圖2是關於第3觀點之實施形態的純水製造裝置的系統圖。
與圖1相同，原水，是藉由活性炭過濾裝置，被過濾後，再經由逆滲透裝置(RO)用給水泵2送至逆滲透裝置3，進行脫鹽處理。在逆滲透裝置3已被脫鹽處理的水，與具備水溫感測器4a的水質感測器4接觸之後，再送至電氣去離子裝置5，進行電氣去離子處理。該電氣去離子處理水，與具有水溫感測器6a的水質感測器6接觸後，作為處理水(純水)被取出。
上述水溫感測器4a的檢測訊號，被輸入至泵控制電路7，即使水溫變化，逆滲透裝置3的滲透水量也為一定的方式，控制泵2的吐出量。
該第3觀點中，上述水溫感測器6a的檢測訊號，被輸入至電氣去離子裝置通電控制電路8，以來自電氣去離子裝置5之處理水的導電率或比阻抗成為一定的方式，控制朝電氣去離子裝置5的施加電壓及/或通電電流。具體而言，若水溫降低則使朝電氣去離子裝置5的施加電壓及/或通電電流增加，若水溫降低則使朝電氣去離子裝置5的施加電壓及/或通電電流減少，而使電氣去離子裝置5之透過水的導電率或比阻抗成為一定。
如此，依據該純水製造裝置，根據水溫感測器6a的檢測水溫，控制朝電氣去離子裝置5的施加電壓及/或通電電流，以防止電氣去離子裝置5之處理水的水質變動，所以不須於電氣去離子裝置5的前段側裝設熱交換器，可降低純水製造裝置的設備成本。
特別是，在本實施形態中，以水溫感測器4a檢測來自逆滲透裝置3之脫鹽水的水溫，並據此控制泵2的吐出速度，防止脫鹽水的水量變動，並防止以純水製造裝置所製造之細水的水量變動。
在該實施形態中，作為水溫感測器是利用水質感測器4、6的溫度修正用的水溫感測器4a、6a，所以不須新設水溫感測器，藉此純水製造裝置的設備成本更一步低廉。
在本發明中，成為處理對象的原水，為工業用水、民生用水、井水、或製造程序回收水，例如半導體或液晶等製造程序的洗淨排水等，也可為混合這些2種以上作為原水。在以像半導體製造回收水般的製造程序回收水作為原水的情形下，該回收水的有機物質(TOC)濃度高時，可以生物處理手段、加熱手段、依據觸媒之分解手段等的TOC除去裝置預先處理。
又，工業用水、民生用水、井水等的原水，對應必要可如該實施形態般，最好以活性炭過濾裝置1等事前處理。且，作為活性炭過濾裝置以外者也可使用超濾(UF)膜裝置、精密過濾(MF)膜裝置等。
原水或其前處理水(或TOC去除處理水)，添加HCl、H2 SO4 等的礦酸調整為pH4~6之後，再以去氧裝置處理即可。
在此，調整pH是為了去除氧同時去除二氧化碳而執行的，可減輕後段的脫鹽裝置的負荷。作為該去氧裝置，可使用膜脫氣裝置、真空脫氣裝置、風煤氣脫氣裝置等。pH為酸性以去氧裝置已進行去氧處理時，之後，添加NaOH等的鹼以調整為pH7~8。
作為逆滲透裝置的膜沒有特別的限制，可使用聚碸類(polysulfone)、聚醯胺(polyamide)、聚乙酸乙烯(polyvinyl acetate)等的膜。
作為電氣去離子裝置5，在具備陽極的陽極室與具備陰極的陰極室之間，將多數的陰離子交換膜及陽離子交換膜交互配列並交互形成濃縮室與脫鹽室，可於脫鹽室使用已充填陰離子交換樹脂與陽離子交換樹脂的混合樹脂或離子交換纖維等的離子交換體者等。該電氣去離子裝置5之施加電壓為10~100V特別是30~70V為最佳，而通電電流密度為4~20A/m2 ，特別是6~10A/m2 程度為最佳。
電氣去離子裝置5的去離子水，對應必要，也可以第2逆滲透裝置，或超濾膜裝置(省略圖示)處理，再除去殘留的微量TOC或氧化矽等提高純度。
再者，在本發明中，將電氣去離子裝置5之濃縮水回送至逆滲透裝置3的入口側循環處理，有利於水回收率的提升。即使在此情形下，朝電氣去離子裝置5的給水，在依據逆滲透裝置3之處理可充分提高水質，所以不會有因將電氣去離子裝置濃縮水回送至逆滲透裝置3的入口側之處理水的水質降低的問題。
在本發明中，可將流通各配管之水量藉由閥的開度的調節來作調節，但也可於各配管裝設孔口來作流量調節(設定)。
1．．．活性炭過濾裝置
2．．．泵
3．．．逆滲透裝置
4．．．水質感測器
4a．．．水溫感測器
5．．．電氣去離子裝置
6．．．水質感測器
6a．．．水溫感測器
7．．．泵控制電路
8．．．電氣去離子裝置通電控制電路
圖1是表示本發明之純水製造裝置的實施形態系統圖。
圖2是表示本發明之純水製造裝置的實施形態系統圖。
1．．．活性炭過濾裝置
2．．．泵
3．．．逆滲透裝置
4．．．水質感測器
4a．．．水溫感測器
5．．．電氣去離子裝置
6．．．水質感測器
6a．．．水溫感測器
7．．．泵控制電路

Claims (4)

  1. 一種純水製造裝置，係將原水以逆滲透裝置處理後，再以電氣去離子裝置處理並製造純水的純水製造裝置，其特徵係具備：檢測前述電氣去離子裝置之去離子水的水溫之檢測手段；和根據以該檢測手段所檢測到之水溫，以將電氣去離子裝置之去離子水的水量成為一定的方式，來控制朝電氣去離子裝置的給水量的控制手段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之純水製造裝置，其中，上述檢測手段，亦可作為逆滲透裝置之透過水的水溫的檢測手段；上述控制手段，根據以該檢測手段所檢測到的水溫，以逆滲透裝置之透過水的水量成為一定的方式，控制朝該逆滲透裝置的給水量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之純水製造裝置，其中，上述控制手段，根據以該檢測手段所檢測到的水溫，以被製造之純水的水質成為一定的方式，控制朝該電氣去離子裝置的施加電壓及通電電流的至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之純水製造裝置，其中，上述水溫的檢測手段，兼作為導電率計或比阻抗計的溫度修正用檢出器。
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