JP2003001258A

JP2003001258A - 電気脱イオン装置

Info

Publication number: JP2003001258A
Application number: JP2001182102A
Authority: JP
Inventors: Kiminobu Osawa; 公伸大澤; Osamu Kato; 修加藤
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2003-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】シリカ、ホウ素などの弱電解物質も十分に除
去でき、高比抵抗、高水質の処理水を１台の装置で得る
ことができる電気脱イオン装置を提供する。【解決手段】原水は原水供給配管５から１次脱塩室１
に導入され、１次脱塩室１の処理水（１次脱塩水）は配
管６から２次脱塩室２に導入される。２次脱塩室２の処
理水（２次脱塩水）は処理水として取り出される。１次
脱塩水の一部は、配管８によって配管６から分取され、
各濃縮室３，４と陰極室１８及び陽極室１７とに通水さ
れ、各濃縮室３，４と、陰極室１８及び陽極室１７から
の排水は配管９を介して濃縮排水として取り出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体、液晶、製
薬、食品、電力等の分野の各種産業、民生用又は研究設
備で利用される脱イオン水を製造する電気脱イオン装置
に係り、特に、シリカ、ホウ素などの弱電解質及び有機
物の除去率を飛躍的に向上させることができ、例えば比
抵抗値１８．０ＭΩ・ｃｍ以上の高水質の脱イオン水を
製造することができる電気脱イオン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造工場、液晶工場、食品
工業、電力工業等の各種産業、民生用ないし研究施設等
において使用されている脱イオン水の製造には、第４図
に示す如く、電極（陽極１１、陰極１２）の間に複数の
アニオン交換膜１３及びカチオン交換膜１４を交互に配
列して濃縮室１５と脱塩室１６とを交互に形成し、脱塩
室１６にイオン交換樹脂、イオン交換繊維もしくはグラ
フト交換体等からなるアニオン交換体とカチオン交換体
とを混合もしくは複層状に充填した電気脱イオン装置が
多用されている（特許第１７８２９４３号、特許第２７
５１０９０号、特許第２６９９２５６号）。１７は陽極
室、１８は陰極室である。

【０００３】一般に、電気脱イオン装置は、水解離によ
ってＨ^＋イオンとＯＨ−イオンとを生成させ、脱塩室内
に充填されているイオン交換体を連続して再生すること
によって、効率的な脱塩処理が可能である。電気脱イオ
ン装置は、従来から脱塩処理に広く用いられてきたイオ
ン交換樹脂装置のような薬品を用いた再生処理を必要と
せず、完全な連続採水が可能で、高純度の水を製造する
ことができるという利点を有する。

【０００４】このような電気脱イオン装置で、炭酸ガス
（ＣＯ_２）、シリカ、ホウ素などの弱電解物質を除去す
るためには、下記のようなイオン化反応を脱塩室内で生
起させ、イオンを発生させる必要がある。ＣＯ_２＋ＯＨ⁻→ＨＣＯ_３ ⁻ （ｐＫａ＝６．３５）ＳｉＯ_２＋ＯＨ⁻→ＨＳｉＯ_３ ⁻ （ｐＫａ＝９．８６）Ｈ_３ＢＯ_３＋ＯＨ⁻→Ｂ（ＯＨ）_４ ⁻ （ｐＫａ＝９．２４）

【０００５】これらの弱電解物質のうち、ＣＯ_２のよう
に解離定数ｐＫａ値が低い物質は印加電圧を高めて水解
離を起こさせれば、従来の電気脱イオン装置でも完全に
除去することができるが、シリカ、ホウ素などの解離定
数が高い物質は印加電圧を上げても６０〜９０％程度ま
でしか除去することができない。

【０００６】このような問題点を解決するために、従
来、次のような方法が提案されている。脱塩室のイオン交換層をアニオン交換層、カチオン
交換層とする複層充填とし、該アニオン交換層で一時的
にアルカリ性にする方法（特開平４−７１６２４号公
報）電気脱イオン装置の原水のｐＨを９．５〜１１．５
に調整して通水する方法（ＵＳＰ４，２９８，４４２）シリカを除去するために、従来の電気脱イオン装置
を多段に設けて通水したり、前段のＲＯ膜装置を多段に
する方法。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】の脱塩室内のイオン
交換層を複層充填とする方法では、半導体分野等での要
求シリカ濃度＜０．１ｐｐｂを達成することはできな
い。

【０００８】の原水のｐＨを上げる方法では、シリカ
の除去効率は５〜１０％程度向上するが、ｐＨ調整のた
めに苛性ソーダなどの薬液注入設備が必要となる。原
水中のＣａ^２＋、Ｍｇ^２＋等の硬度成分はスケールを生
成するため、軟化装置等で完全に除去する必要があり、
設備コストが上昇する。

【０００９】の方法では、電気脱イオン装置で処理さ
れた水にはシリカやホウ素が０．５〜１．０ｐｐｂ以上
含まれるため、電気脱イオン装置の後段に非再生型混床
式イオン交換装置を配置する必要がある。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、苛性
ソーダなどの薬液を注入することなく、また、スケール
が生成せず、シリカ、ホウ素等の弱電解質の除去率が著
しく高い電気脱イオン装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】また、本発明は、有機物も除去しうる電気
脱イオン装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）の電
気脱イオン装置は、陰極、陽極、該陰極と陽極の間に複
数のカチオン交換膜とアニオン交換膜とを配列すること
により交互に形成された濃縮室と脱塩室、及び該脱塩室
に充填されたイオン交換体を有する電気脱イオン装置に
おいて、該脱塩室は、厚さの大きい１次脱塩室と厚さの
小さい２次脱塩室とが交互に配置されており、原水は該
１次脱塩室に導入され、１次脱塩室から流出した１次脱
塩水が該２次脱塩室に導入され、２次脱塩室からの２次
脱塩水が処理水として取り出され、該１次脱塩水の一部
が前記各濃縮室に通水されることを特徴とするものであ
る。

【００１３】また、本発明（請求項２）の電気脱イオン
装置は、陰極、陽極、該陰極と陽極の間に複数のカチオ
ン交換膜とアニオン交換膜とを配列することにより交互
に形成された濃縮室と脱塩室、及び該脱塩室に充填され
たイオン交換体を有する電気脱イオン装置において、該
脱塩室は、厚さの大きい１次脱塩室と厚さの小さい２次
脱塩室とが交互に配置されており、原水は該１次脱塩室
に導入され、１次脱塩室から流出した１次脱塩水が該２
次脱塩室に導入され、２次脱塩室からの２次脱塩水が処
理水として取り出され、陰極側にアニオン交換膜を介し
て１次脱塩室が配置された濃縮室には原水が通水され、
陰極側にアニオン交換膜を介して２次脱塩室が配置され
た濃縮室には該１次脱塩水の一部が通水されることを特
徴とするものである。なお、本発明（請求項２）の方が
前記発明（請求項１）に比べ、１次脱塩水を２次脱塩室
へ導入する量が増やせるため、多くの２次脱塩水を得ら
れる点で有利である。

【００１４】一般に電気脱イオン装置では限界電流密度
以上の電流を流して脱塩を行うが、この時、前述のよう
に水解離が生じてＯＨ⁻、Ｈ^＋が発生し、電荷を運ぶよ
うになる。このＨ^＋イオンのイオン移動度は３４９．７
ｃｍ^２Ω^−１ｅｑ^−１で、他のイオンのイオン移動度
（３０〜７０ｃｍ^２Ω^−１ｅｑ^−１）に比べ、圧倒的に
速い（イオン移動度は無限希釈溶液におけるデータ、日
本化学会編「化学便覧」参照）。このため、特に脱塩室
の厚みＷが大きくなると、水解離が生じたときにイオン
移動度の違いによる移動速度の差が広がり、Ｈ^＋は速や
かにに濃縮室側に排出され、ＯＨ⁻イオンが脱塩室に取
り残され易い。また、Ｃａ^２＋、Ｍｇ^２＋などの多価の
カチオンやアニオンは比較的容易に濃縮室側に排出され
るが、Ｎａ ^＋、Ｋ^＋は１価であると共に、Ｈ^＋イオンが
電荷を運ぶ役割をしているため、脱塩室に残り易い。こ
の結果として、処理水中にＮａＯＨ、ＫＯＨ等の１価の
アルカリ金属水酸化物が含有されるようになり、処理水
（脱イオン水）のｐＨはアルカリ性となる。

【００１５】なお、同様の理由で濃縮水は、ｐＨが逆に
酸性となる。

【００１６】本発明の電気脱イオン装置にあっては、こ
の理由から、厚さの大きい１次脱塩室内がアルカリ性と
なり、シリカ、ホウ素等の弱電解物質がイオン化し、効
率よく除去される。この１次脱塩処理水が２次脱塩室
（従来と同様に厚さの小さい脱塩室）に通水されて強電
解物質が除去され、これにより高比抵抗の良好な水質の
処理水を得ることができる。

【００１７】なお、２次脱塩室に対しアニオン交換膜を
介して隣り合う濃縮室へは、弱電解物質を殆ど含まない
１次脱塩水を通水するので、この２次脱塩室に濃縮室か
ら弱電解物質が逆混入してくることはない。

【００１８】しかも、本発明では、電気脱イオン装置を
多段に接続することなく、１台の装置でかかる高水質の
処理水を得ることができる。

【００１９】本発明では、１次脱塩室及び２次脱塩室の
少なくとも一方に、有機物分解能を有した物質が含まれ
ていてもよい。

【００２０】この有機物分解能を有した物質としては、
金属を担持した粒状担体、活性炭などが例示される。こ
の有機物分解能を有した物質は、恐らくは有機物を有機
酸に分解し、この有機酸がイオン状に解離し、濃縮室へ
排出されるものと推察される。

【００２１】本発明では、２次脱塩水が通水される高次
脱塩室を設けてもよい。

【００２２】本発明では、脱塩室は、原水を脱塩室に通
水することにより脱塩水のｐＨが原水よりも１以上上昇
する性質を持つ１次脱塩室と、アニオン交換体層とカチ
オン交換体層を交互に充填した２次脱塩室とが交互に配
置された構成とされてもよい。この場合、１次脱塩室
は、厚さ７ｍｍ以上であるか、又は原水が最初に通水さ
れるイオン交換体としてアニオン交換体のみを充填した
構成であることが好ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して実施の形態
について説明する。第１，２図はそれぞれ実施の形態に
係る電気脱イオン装置の模式的な構成図である。第１，
２図のいずれにおいても、陽極１１、陰極１２の間に複
数のアニオン交換膜Ａ及びカチオン交換膜Ｃを交互に配
列して濃縮室と脱塩室とを交互に形成し、脱塩室１，２
にイオン交換樹脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交
換体等からなるアニオン交換体とカチオン交換体とを混
合もしくは複層状に充填している。陽極１１、陰極１２
に沿ってそれぞれ陽極室１７、陰極室１８が設けられて
いる。

【００２４】脱塩室は、厚さが７ｍｍ以上の１次脱塩室
１と、厚さが７ｍｍ未満の２次脱塩室２とからなる。濃
縮室３，４の厚さはすべて同一である。

【００２５】陰極室１８にカチオン膜Ｃを介して厚さの
大きい１次脱塩室１が配置され、以下陽極１１に向かっ
て濃縮室３、２次脱塩室２、濃縮室４、１次脱塩室１、
濃縮室３、２次脱塩室２の順に配置されている。なお、
第１，２図では１次脱塩室１及び２次脱塩室２がそれぞ
れ２室ずつ配置されているが、この配置数はこれに限定
されるものではない。

【００２６】なお、アニオン交換膜Ａを介して陰極側に
１次脱塩室１が配置される濃縮室には符号３が付され、
陰極側にアニオン交換膜Ａを介して２次脱塩室２が配置
される濃縮室には符号４が付されている。

【００２７】第１図においては、原水は原水供給配管５
から１次脱塩室１に導入され、１次脱塩室１の処理水
（１次脱塩水）は配管６から２次脱塩室２に導入され
る。２次脱塩室２の処理水（２次脱塩水）は配管７を介
して処理水として取り出される。

【００２８】１次脱塩水の一部は、配管８によって配管
６から分取され、各濃縮室３，４と陰極室１８及び陽極
室１７とに通水され、各濃縮室３，４と、陰極室１８及
び陽極室１７からの排水は配管９を介して濃縮排水とし
て取り出される。この濃縮排水は例えば逆浸透（ＲＯ）
処理システムへ送られる。

【００２９】第２図においては、濃縮室３へ、原水供給
配管５から分岐した配管８ｂを介して原水が通水され、
濃縮室３からの濃縮排水は配管９ｂから取り出され、例
えば逆浸透処理装置へ送られる。濃縮室４、陰極室１８
及び陽極室１７へは、配管６から分岐した配管８ａを介
して１次脱塩水が導入され、その排水は配管９ａを介し
て取り出され、例えば別個の電気脱イオン装置へ送られ
る。

【００３０】かかる電気脱イオン装置においては、１次
脱塩室１は厚さが大きく、内部のｐＨが原水よりも好ま
しくは１以上高いアルカリ性となり、シリカ、ホウ素等
の弱電解質がイオン化し、濃縮室３へ排出される。厚さ
の小さい２次脱塩室２では、強電解質が効率良く脱イオ
ンされ、２次脱塩水は高比抵抗のものとなる。なお、２
次脱塩室２に対しアニオン交換膜Ａを介して隣接する濃
縮室４及び陽極室１７には、それぞれ、シリカ、ホウ素
等が除去された１次脱塩水が通水されるので、陽極室１
７及び濃縮室４から２次脱塩室２へ弱電解物質が逆混入
することはない。

【００３１】次に、本発明装置及びその運転方法のさら
に好ましい態様について説明する。

【００３２】（１）１次脱塩室１の厚さは７〜３００
ｍｍとくに８〜３０ｍｍが好ましい。２次脱塩室２の厚
さは１．０ｍｍ以上７ｍｍ未満、特に２〜５ｍｍが好ま
しい。但し、脱塩室内に充填されるイオン交換体がアニ
オン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを交互に配列してな
る場合や、イオン交換樹脂との接触効率を向上させたも
の等、脱塩室厚みが厚くても処理水比抵抗値が向上する
ようなものについては、脱塩室の厚みは１５ｍｍまで許
容できる。

【００３３】（２）イオン交換膜は均質膜および不均
質膜のいずれのものも用いることができる。

【００３４】（３）脱塩室に充填されるイオン交換体
はアニオン、カチオン樹脂の混合層が最もよく、印加電
圧を上昇させると１次脱塩室１はアニオン単独層でも同
様の効果が得られる。しかし、１次脱塩室でＣａ^２＋、
Ｍｇ^２＋を除去するためには、混合層の方が好ましい。
なお、アニオン樹脂とカチオン樹脂の混合比は体積比で
６：４〜９：１、好ましくは７．５：２．５程度が良
い。カチオン樹脂はスケール発生要因となるＣａ^２＋を
１次脱塩室で除去するために必要である。この場合、イ
オン交換体の体積比は再生型（ＯＨ型、Ｈ型）で測定し
たものとする。

【００３５】（４）イオン交換体の種類はビーズ状、繊
維状のイオン交換樹脂、繊維や不織布等にグラフト重合
を利用して交換基を導入したグラフト重合交換体が例示
される。良好な水質を得るためには、望ましくは均一寸
法のビーズ状のイオン交換樹脂が好ましい。「均一寸法
のイオン交換樹脂」とはビーズの９０％が平均ビード寸
法の１０％以内にあり、ビード混合物内におけるアニオ
ン交換樹脂とカチオン交換樹脂の相対平均寸法が少なく
とも０．８のものを示す。

【００３６】（５）第１，２図では、濃縮水を脱塩室
と同方向の並行通水としているが、濃縮水を脱塩室と逆
方向から通水する向流通水（脱塩室が下向流の場合は、
濃縮室は上向流）でも良い。

【００３７】（６）低導電率の１次脱塩水が通液され
る濃縮室にはイオン導電体もしくは電子導電体を充填す
ることが好ましい。イオン導電体とはイオン交換樹脂、
イオン交換繊維、グラフト重合により官能基を不織布に
導入したもの等をいう。電子導電体とは粒状、繊維状活
性炭、金属ビーズ等のことをいう。これにより、５０μ
ｓ／ｃｍ以下の低導電率の水を濃縮室へ通液しても、塩
化ナトリウムなどの薬剤を添加することなく、弱電解物
質除去のために必要な電流値を確保することができる。

【００３８】（７）電極室（陰極室及び陽極室）には
イオン交換樹脂、イオン交換繊維、活性炭などのイオン
導電体を充填するのが好ましい。特に、表面積の大き
さ、及び取り扱いやすさから活性炭繊維が最も好まし
い。従来においても電極室にイオン導電体を充填するこ
とがあったが、被処理水の一部を分岐して電極室に通液
するのが一般的であった。これでは電極室内でＣａスケ
ールが発生したり、陽極側で塩素イオンがＣｌ_２にな
り、イオン交換体の酸化劣化が激しい問題があった。２
Ｃｌ⁻→Ｃｌ_２＋２ｅ⁻ 第１，２図の通り、Ｃａ^２＋、
Ｃｌ⁻イオンを含まない１次脱塩水を電極室へ通水する
ことにより、充填物の劣化が防止され、長期間安定運転
することができる。

【００３９】（８）有機物分解能を有した物質として
は、活性炭（もしくは粒状活性炭）のほか、金属又は金
属酸化物が例示される。金属又は金属酸化物は、活性炭
や、イオン交換樹脂、イオン交換繊維などに担持される
ことが好ましい。金属としては白金、コバルトが例示さ
れる。この有機物分解能を有した物質は、１次脱塩室及
び２次脱塩室の一方又は双方に配置されるが、溶出物が
生じることがあることを考慮すると、１次脱塩室にのみ
配置することが好ましい。この有機物分解能を有した物
質は、イオン交換体と混合して充填しても良く、イオン
交換体とは別個の充填層を構成するように充填されても
よい。種々の実験の結果、この有機物分解能を有した物
質を充填することにより、ＴＯＣ成分の３０〜５０％程
度が除去され得ることが見出された。

【００４０】（９）本発明装置を運転する場合、１次
脱塩室に導入される原水に対し、被処理水中のＴＯＣ濃
度の２〜２０倍、好ましくは１０倍量の酸化助剤を添加
すると、非イオン状有機物の除去率が添加しない場合と
比較して２０〜４０％向上する。酸化助剤としては過酸
化水素、オゾン、過マンガン酸カリウム等の酸化剤が例
示されるが、不純物、構成部材の耐久性を考慮すると、
過酸化水素が好ましい。

【００４１】（１０）１次脱塩室と２次脱塩室の間に
紫外線酸化装置等のＴＯＣ分解装置を導入すると有機物
を安定して除去できる。

【００４２】

【実施例】以下の実施例及び比較例では、次の（１）〜
（４）の装置を直列に接続し、市水を処理した。即ち、
市水を活性炭処理した後、ＲＯ（逆浸透）処理し、膜脱
気処理した後、電気脱イオン装置に通水した。（１）活性炭装置：栗田工業（株）製「クリコ
ールＫＷ１０−３０」（２）ＲＯ装置：栗田工業（株）製「膜エー
スＫＮ２００」（３）膜脱気装置：ＳＥＰＡＲＥＬＥＦ０４０Ｐ（４）電気脱イオン装置：栗田工業（株）製「ピュア
エースＰＡ−２００」

【００４３】比較例１イオン交換膜として下記のものを用い、また、１次脱塩
室に充填するイオン交換樹脂として下記のアニオン交換
樹脂とカチオン交換樹脂とをアニオン交換樹脂：カチオ
ン交換樹脂＝７．５：２．５（体積比）で混合したもの
を用い、２次脱塩室及び濃縮室には、この比が６：４の
ものを用い、第３図に示すような電気脱イオン装置を組
み立てた。アニオン交換膜：（株）トクヤマ製「ネオセプタＡＨ
Ａ」カチオン交換膜：（株）トクヤマ製「ネオセプタＣＭ
Ｂ」アニオン交換樹脂：ダウケミカル製「マラソンＡ」カチオン交換樹脂：ダウケミカル製「マラソンＣ」

【００４４】なお、第３図は、第１図において配管８を
１次脱塩水配管６ではなく原水配管５から分岐させ、電
極室１７，１８及び濃縮室３，４にいずれも原水を通水
するようにしたものであり、その他の構成は第１図と全
く同一である。

【００４５】脱塩室及び濃縮室の厚さ及び縦横寸法は次
の通りである。１次脱塩室厚さ：１５ｍｍ、幅：１５０ｍｍ、高さ：５
００ｍｍ、２次脱塩室厚さ：５ｍｍ、幅：１５０ｍｍ、高さ：５０
０ｍｍ、濃縮室厚さ：５ｍｍ、幅：１５０ｍｍ、高さ：５００ｍ
ｍ、１次脱塩室及び２次脱塩室の数は第３図の通りそれぞれ
２個である。

【００４６】アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂は
超純水で十分に洗浄したものを用いた。電極室にはクラ
レケミカル（株）製の活性炭素繊維クラクティブＦＴを
充填した。

【００４７】この電気脱イオン装置に次に示す条件で通
水を行い、処理水の比抵抗値、シリカ、ホウ素、その他
のイオン類の測定結果及び除去率を調べ、結果を表１に
示した。通水量：２００Ｌ／ｈ電圧：３０Ｖ電流：３Ａ回収率：８０％

【００４８】実施例１比較例１において、配管８を第１図の通り１次脱塩水配
管６に接続したこと以外は同様にして処理した。処理水
の比抵抗値、シリカ、ホウ素、その他のイオン類の測定
結果及び除去率を調べ、結果を表１に示した。

【００４９】実施例２第２図の通りに配管８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂを接続し、
印加電圧を２５Ｖとしたこと以外は比較例１及び実施例
１と同様にして通水して測定を行った。結果を表１に示
す。

【００５０】実施例３実施例２において、１次脱塩室の厚さを７ｍｍとし、充
填するイオン交換樹脂を全てアニオン交換樹脂としたこ
と以外は同様にして通水した。結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１の通り、本発明例によると、シリカ及
びホウ素が十分に除去された高比抵抗の処理水が得られ
る。

【００５３】実施例４１次脱塩室の中に白金を担持させた粒状活性炭を２０％
加えた。その他の構成は実施例１と同じとした。

【００５４】この電気脱イオン装置に対し、イソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）を１００ｐｐｂａｓＣと
なるように添加した市水を実施例１と同様に通水し、Ｔ
ＯＣ濃度を測定した。結果を表２に示す。

【００５５】なお、対比のために、上記実施例１，２，
３の装置に対しても同じくＩＰＡを添加した市水を通水
してＴＯＣ濃度を測定し、結果を表２に示した。

【００５６】さらに、この実施例４において、原水にＨ
_２Ｏ_２を１ｐｐｍ添加した他は同様にして通水を行い、
ＴＯＣ濃度の測定を行った。結果を表２に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２の通り、１次脱塩室内のイオン交換樹
脂に活性炭を加えることにより、ＴＯＣ成分を分解する
ことができ、この際、Ｈ_２Ｏ_２を添加することにより、
分解が促進される。なお、これにより、ＴＯＣ分解用紫
外線酸化装置を併用する場合には処理負荷を軽減するこ
とができる。

【００５９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、シリカ、
ホウ素などの弱電解物質を十分に除去でき、高比抵抗、
高水質の処理水を１台の装置で得ることができる電気脱
イオン装置が提供される。本発明では、有機物分解能を
有した物質を脱塩室に充填することにより、有機物を除
去することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係る電気脱イオン装置の構成図で
ある。

【図２】別の実施の形態に係る電気脱イオン装置の構成
図である。

【図３】比較例に係る電気脱イオン装置の構成図であ
る。

【図４】従来の電気脱イオン装置の構成図である。

【符号の説明】

１１次脱塩室２２次脱塩室３，４濃縮室１０イオン交換体１１陽極１２陰極１３，Ａアニオン交換膜１４，Ｃカチオン交換膜１５濃縮室１６脱塩室１７陽極室１８陰極室

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極、陽極、該陰極と陽極の間に複数のカチオン交換膜とアニオン交
換膜とを配列することにより交互に形成された濃縮室と
脱塩室、及び該脱塩室に充填されたイオン交換体を有する電気脱
イオン装置において、該脱塩室は、厚さの大きい１次脱塩室と厚さの小さい２
次脱塩室とが交互に配置されており、原水は該１次脱塩室に導入され、１次脱塩室から流出し
た１次脱塩水が該２次脱塩室に導入され、２次脱塩室か
らの２次脱塩水が処理水として取り出され、該１次脱塩水の一部が前記各濃縮室に通水されることを
特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項２】陰極、陽極、該陰極と陽極の間に複数のカチオン交換膜とアニオン交
換膜とを配列することにより交互に形成された濃縮室と
脱塩室、及び該脱塩室に充填されたイオン交換体を有する電気脱
イオン装置において、該脱塩室は、厚さの大きい１次脱塩室と厚さの小さい２
次脱塩室とが交互に配置されており、原水は該１次脱塩室に導入され、１次脱塩室から流出し
た１次脱塩水が該２次脱塩室に導入され、２次脱塩室か
らの２次脱塩水が処理水として取り出され、陰極側にアニオン交換膜を介して１次脱塩室が配置され
た濃縮室には原水が通水され、陰極側にアニオン交換膜を介して２次脱塩室が配置され
た濃縮室には該１次脱塩水の一部が通水されることを特
徴とする電気脱イオン装置。
【請求項３】請求項１又は２において、前記１次脱塩
室の厚さは７ｍｍ以上であり、２次脱塩室の厚さは７ｍ
ｍ未満であることを特徴とする電気脱イオン装置。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、前記１次脱塩室及び２次脱塩室の少なくとも一方
に、有機物分解能を有した物質が含まれていることを特
徴とする電気脱イオン装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、前記２次脱塩室よりも厚さの小さい高次脱塩室が設
けられ、厚さの大きい脱塩室から厚さの小さい脱塩室に
順次に通水が行われることを特徴とする電気脱イオン装
置。
【請求項６】請求項１又は２において、前記脱塩室
は、原水を脱塩室に通水することにより脱塩水のｐＨが
原水よりも１以上上昇する性質を持つ１次脱塩室と、ア
ニオン交換体層とカチオン交換体層を交互に充填した２
次脱塩室とが交互に配置された構成であることを特徴と
する電気脱イオン装置。
【請求項７】請求項６において、１次脱塩室は、厚さ
７ｍｍ以上であるか、又は原水が最初に通水されるイオ
ン交換体としてアニオン交換体のみを充填した構成であ
ることを特徴とする電気脱イオン装置。