电去离子装置及其操作方法制造方法及图纸

提供一种抑制来自浓缩室的硼的浓度扩散、据此能够得到极低硼浓度的生产水的电去离子装置及其操作方法。原水被导入到脱盐室（１６）中，从脱盐室（１６）取出生产水。该生产水的一部分沿与脱盐室（１６）的水流通方向相反的方向以逆流单程方式流通到浓缩室（１５）中，浓缩室（１５）的流出水排出到系统外。在脱盐室（１６）的生产水取出侧设置着浓缩室（１５）的流入口，在脱盐室（１６）的原水流入侧设置着浓缩室（１５）的流出口。从浓缩室流出的浓缩水的硼浓度是生产水的硼浓度的５００倍以下或为１０ｐｐｂ以下。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为200480010055.5 (PCT/JP2004/001528)、申请日为 2004年2月13日、专利技术名称为"电去离子装置及其搡作方法"的专利技术 申请的分案申请。专利
本专利技术涉及用于生产硼浓度低的生产水或阴离子浓度低的生产水 的。技术背景在制造纯水、超纯水等的领域等使用电去离子装置。板框式电去 离子装置，具有阳极、阴极和在该阳极、阴极之间交替形成浓缩室和 脱盐室(稀释室)而交替地配置的平膜状的阳离子交换膜及阴离子交 换膜。在脱盐室中填充着离子交换树脂等的离子交换体。向该脱盐室 流通待脱盐处理的水，水中的离子透过离子交换膜从脱盐室运动至浓 缩室中。特开2002-205069号中记载为了生产二氧化硅浓度及硼浓度低 的生产水，在将二氧化硅或硼浓度比原水低的水作为浓缩水从靠近脱 盐室的去离子水取出口的一侧引入到该浓缩室内的同时，该浓缩室之 中，使之从靠近脱盐室的原水入口的一侧流出，将从该浓缩室流出的 浓缩水的至少一部分排出到系统外。在该公报中，作为浓缩水使用二氧化硅或硼浓度比原水低的水， 而且，将这样水质良好的水沿从脱盐室的去离子水(生产水)取出侧 向原水流入侧的方向流通到浓缩室中，据此能够得到将二氧化硅、硼 浓度降低到极低浓度的高水质的生产水。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供充分抑制来自浓缩室的硼的浓度扩散，据 此能够得到极低硼浓度的生产水的电去离子装置的操作方法和电去离 子装置。另外，本专利技术的目的是，提供充分抑制来自浓缩室的碳酸根 离子等的阴离子的浓度扩散，据此能够得到极低碳酸浓度的生产水的 电去离子装置的操作方法和电去离子装置。有关本专利技术的第1形态的电去离子装置的操作方法，是在阳极和 阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室的电去离子装置的操作 方法，其特征是，在使浓缩水在该浓缩室中流通的同时，将原水作为 被处理水使之在脱盐室中流通，作为生产水从该脱盐室取出的操作方法中，使从该浓缩室流出的浓缩水的硼浓度为生产水的硼浓度的500 倍以下，或为10ppb以下。有关本专利技术的第2形态的电去离子装置，是在阳极和阴极之间利 用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室，浓缩水在该浓缩室中流通，原水 作为被处理水在脱盐室中流通，作为生产水而取出的电去离子装置， 其特征是，具备使从该浓缩室流出的浓缩水的硼浓度为生产水的硼浓 度的500倍以下，或为10ppb以下的装置。在第l形态及第2形态中，为了制造硼浓度显著低的，例如0. lppb 以下的高纯度的生产水，降低从浓缩室流出的浓缩水的硼浓度。在沿着被处理水的流动方向设置多个脱盐室及浓缩室的场合，优 选使从最下游侧的浓缩室流出的浓缩水的硼浓度为从最下游侧的脱盐 室流出的生产水的硼浓度的500倍以下或为10卯b以下。据此，即使 在浓缩室的出口附近，从浓缩室到脱盐室的硼浓度梯度也比较小，从 浓缩室到脱盐室的硼的扩散#1抑制，能够降低生产水的硼浓度。在第1形态及第2形态中，优选将导入到电去离子装置的原水进 行前处理，特别是对自来水等原水进行MF膜等除浊、或活性炭等脱 氯处理后，希望进行RO处理。也可以进一步进行脱气处理。特别是在使生产水的硼浓度为0. 005ppb以下时，进一步希望进 行2步R0 (反渗透)处理，降低电去离子装置的给水负荷(例如3ppb 以下)。也可以向脱盐室填充离子交换体。当将水质良好的水，即低电导度、高电阻率的水流通至浓缩室中 时，浓缩室的电阻变高，有不能确保电流值的可能性。因此，也可以 在浓缩室中也填充离子交换树脂等的离子交换体、活性炭或其他的电 导体，来确保必要电流。有关本专利技术的第3形态的电去离子装置的操作方法，其特征是， 是去离子装置的操作方法，是使被处理水在该脱盐室中流通，使浓缩 水在该浓缩室中流通的操作方法，在该操作方法中，使采用阴离子去除处理装置处理的低阴离子浓度水作为该浓缩水从靠近脱盐室出口的 一侧流入到该浓缩室的同时，在该浓缩室中流通以使之从靠近脱盐室入口的一侧i;虎出。有关本专利技术的第4形态的电去离子装置，其特征是，是在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室，被处理水在该脱盐室 中流通，浓缩水在该浓缩室中流通的电去离子装置，在该装置中，设 置浓缩水导入装置及流出装置，以便使该浓缩水从靠近脱盐室出口的 一侧流入到该浓缩室的同时，从靠近脱盐室入口的一侧流出，并且， 设置着从流入到该浓缩室中的浓缩水去除阴离子的装置。在第3形态及第4形态中，为了制造碳酸等的阴离子浓度显著低 的高纯度的生产水，降低供给到浓缩室中的浓缩水的碳酸等的阴离子 浓度。据此，即使在浓缩室的出口附近从浓缩室到脱盐室的阴离子浓度 梯度比较小，从浓缩室到脱盐室的碳酸的扩散被抑制，能够降低生产 水的碳酸浓度。在第3形态及第4形态中，通过使流入到浓缩室的浓缩水的总无 机碳酸浓度为50ppb以下，能够抑制从浓缩室到脱盐室的碳酸根离子 的浓度梯度导致的扩散，生产出总无机碳酸浓度显著低的生产水。在第3形态及第4形态中，同样地通过使流入到浓缩室的浓缩水 的二氧化硅浓度为100ppb以下，且使硼浓度为10卯b以下，能够抑 制这些离子从浓缩室到脱盐室的浓度梯度导致的扩散，显著降低生产 水中的二氧化硅浓度及硼。为了降低流入到浓缩水的浓缩水中的总无机碳酸浓度、二氧化硅 浓度或硼浓度，也可以将从脱盐室流出的生产水的一部分作为浓缩水 使用。另外，也可以用离子交换装置或电去离子装置处理供给浓缩室 的水。为了降低流入到浓缩室的浓缩水中的总无机碳酸浓度，也可以使 用脱气膜装置等脱气装置。在第3形态及第4形态中，也可以将原水作阴离子去除处理后供 给到脱盐室中，据此，能够进一步降低生产水的阴离子浓度。作为该 阴离子去除处理，优选反渗透处理及脱气处理，特别优选多级反渗透 处理，再脱气处理。 附图的简单说明图l是有关实施方案的电去离子装置的示意性截面图。图2是附图说明图1的电去离子装置的水流通系统图。 图3是有关另一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。 图4是有关又一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。 图5是有关不同的实施方案的电去离子系统的水流通系统图。 图6是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。 图7a是有关另一实施方案的电去离子装置的概略立体图，图7b 是其系统图。图8是有关第3形态的实施方案的电去离子装置的示意性截面图。图9是图8的电去离子装置的水流通系统图。图IO是有关另一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。图ll是有关又一实施方案的电去离子系统的水流通系统图。图12是有关不同的实施方案的电去离子系统的水流通系统图。图13是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。图14是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。图15是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。图16是有关实施方案的电去离子系统的水流通系统图。专利技术的具体实施方式以下参照附图详细说明本专利技术的优选方案。图1是表示第1及笫2形态的一例的电去离子装置IO，的示意性 截面图。该电去离子装置是在电极(阳极11、阴极12)之间交替地 排列多个阴离子交换膜(A膜)13及阳离子交换膜(C膜)14，交替 地形成了浓缩室15和脱盐室16的装置，在脱盐室16中混合或多层 状地填充着包括离子交换树脂、离子交换纤维或接枝交换体等的阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电去离子装置的操作方法，其是在阳极和阴极之间利用离子交换膜划分浓缩室和脱盐室的电去离子装置的操作方法，其特征在于：使被处理水在该脱盐室中流通，使浓缩水在该浓缩室中流通，在该方法中，使经阴离子去除处理装置处理的低阴离子浓度水作为浓缩水在该浓缩室中流通，使之从靠近脱盐室出口的一侧流入到该浓缩室内，同时使之从靠近脱盐室入口的一侧流出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤伸，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]