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JP5806038B2 - Electric deionized water production equipment - Google Patents

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Description

本発明は、電気式脱イオン水製造装置に関するものであり、特に濃縮室内のスケール生成を抑制するための構成に関する。   The present invention relates to an electric deionized water production apparatus, and more particularly to a configuration for suppressing scale generation in a concentration chamber.

従来、脱イオン水の製造装置として、イオン交換体に被処理水を通水して脱イオンを行う装置が知られている。このような装置ではイオン交換体のイオン交換基が飽和して脱塩性能が低下したときに、酸やアルカリといった薬剤によってイオン交換体の再生を行う必要がある。具体的には、イオン交換基に吸着した陰イオンや陽イオンを、酸あるいはアルカリ由来のH+やOH-と置き換える処理が必要となる。近年、このような運転上の不利な点を解消するため、薬剤による再生が不要な電気式脱イオン水製造装置が実用化されている。 Conventionally, as an apparatus for producing deionized water, an apparatus that performs deionization by passing water to be treated through an ion exchanger is known. In such an apparatus, when the ion exchange group of the ion exchanger is saturated and the desalting performance is lowered, it is necessary to regenerate the ion exchanger with a chemical such as acid or alkali. Specifically, the anion and cation adsorbed on ion exchange groups, acid or alkali from the H + and OH - and replacing processing is required. In recent years, in order to eliminate such disadvantages in operation, an electric deionized water production apparatus that does not require regeneration by a drug has been put into practical use.

電気式脱イオン水製造装置は、電気泳動と電気透析とを組み合わせた装置である。一般的な電気式脱イオン水製造装置は、脱塩室と、該脱塩室の両側に配置された一対の濃縮室と、一方の濃縮室の外側に配置された陽極室と、他方の濃縮室の外側に配置された陰極室とを有する。脱塩室は、対向配置されたアニオン交換膜およびカチオン交換膜と、それら交換膜の間に充填されたイオン交換体(アニオン交換体及び/又はカチオン交換体)とを有する。電気式脱イオン水製造装置は「EDI」と略称される場合もある。   The electric deionized water production apparatus is an apparatus that combines electrophoresis and electrodialysis. A general electric deionized water production apparatus includes a demineralization chamber, a pair of concentration chambers disposed on both sides of the demineralization chamber, an anode chamber disposed outside one of the concentration chambers, and a concentration of the other. And a cathode chamber disposed outside the chamber. The desalting chamber has an anion exchange membrane and a cation exchange membrane arranged opposite to each other, and an ion exchanger (anion exchanger and / or cation exchanger) filled between the exchange membranes. The electric deionized water production apparatus may be abbreviated as “EDI”.

上記のように構成されるEDIによって脱イオン水(処理水)を製造するには、陽極室および陰極室にそれぞれ設けられている電極間に直流電圧を印加した状態で脱塩室に被処理水を通水する。被処理水中のイオン成分は脱塩室内のイオン交換体で吸着され、脱イオン化(脱塩)処理が行われる。具体的には、脱塩室ではアニオン交換体によりアニオン成分(Cl-、CO3 2-、HCO3 -、SiO2等)が吸着され、あるいは、カチオン交換体によりカチオン成分(Na+、Ca2+、Mg2+等)が吸着される。脱塩室ではまた、印加電圧によって水の解離反応が起こり、水素イオンと水酸化物イオンが発生する(H2O→H++OH-)。アニオン交換体に吸着されたアニオン成分はその水酸化物イオンと交換されてアニオン交換体から遊離し、カチオン交換体に吸着されたカチオン成分はその水素イオンと交換されてカチオン交換体から遊離する。遊離したアニオン成分(またはカチオン成分)はアニオン交換体(またはカチオン交換体)を伝ってアニオン交換膜(またはカチオン交換膜)まで電気泳動し、その膜で電気透析されて、濃縮室を流れる濃縮水に排出される。 In order to produce deionized water (treated water) by EDI configured as described above, water to be treated is introduced into the demineralized chamber with a DC voltage applied between the electrodes provided in the anode chamber and the cathode chamber, respectively. Pass water. The ionic component in the water to be treated is adsorbed by the ion exchanger in the demineralization chamber and subjected to deionization (demineralization) treatment. Specifically, anion components (Cl , CO 3 2− , HCO 3 , SiO 2, etc.) are adsorbed by the anion exchanger in the desalting chamber, or cation components (Na + , Ca 2 ) by the cation exchanger. + , Mg 2+, etc.) are adsorbed. In the desalting chamber, a dissociation reaction of water occurs due to the applied voltage, and hydrogen ions and hydroxide ions are generated (H 2 O → H + + OH ). The anion component adsorbed on the anion exchanger is exchanged with the hydroxide ion and released from the anion exchanger, and the cation component adsorbed on the cation exchanger is exchanged with the hydrogen ion and released from the cation exchanger. The released anion component (or cation component) travels through the anion exchanger (or cation exchanger) to the anion exchange membrane (or cation exchange membrane), is electrodialyzed on the membrane, and is concentrated water flowing through the concentration chamber. To be discharged.

以上のように、電気式脱イオン水製造装置では、水素イオンおよび水酸化物イオンが、イオン交換体を再生する再生剤(酸やアルカリ)として連続的に作用する。このため、薬剤による再生は基本的に不要であり、薬剤によるイオン交換体の再生を行わずに連続運転ができる。   As described above, in the electric deionized water production apparatus, hydrogen ions and hydroxide ions continuously act as a regenerant (acid or alkali) for regenerating the ion exchanger. For this reason, the regeneration by the medicine is basically unnecessary, and the continuous operation can be performed without the regeneration of the ion exchanger by the medicine.

このような電気式脱イオン水製造装置では、カルシウムやマグネシウムといった硬度成分を多く含む被処理水を処理する場合、脱塩室での水の解離反応により生成された水酸化物イオンのうちアニオン交換体の再生に使われなかった過剰分がアニオン交換膜を通って濃縮室へ排出されるため、濃縮室内のpHが局所的に上昇して硬度スケールを生成することがある。つまり、濃縮水中に含まれる炭酸水素イオン(HCO3 -)が水酸化物イオンと反応して炭酸イオン(CO3 2-)となり、さらに濃縮室内に濃縮されるカルシウムと反応して炭酸カルシウムとなり、また濃縮室内に濃縮されるマグネシウムは水酸化物イオンと直接反応して水酸化マグネシウムといった硬度スケールになる。特に、水酸化物イオンを透過するアニオン交換膜の近傍のpHが高くなり、アニオン交換膜表面にスケールが生成されてしまう。 In such an electric deionized water production apparatus, when water to be treated containing a large amount of hardness components such as calcium and magnesium is treated, anion exchange is performed among the hydroxide ions generated by the water dissociation reaction in the demineralization chamber. Since excess that has not been used for body regeneration is discharged to the concentration chamber through the anion exchange membrane, the pH in the concentration chamber may locally rise to generate a hardness scale. That is, hydrogen carbonate ions (HCO 3 ) contained in the concentrated water react with hydroxide ions to become carbonate ions (CO 3 2− ), and further react with calcium concentrated in the concentration chamber to become calcium carbonate. Magnesium concentrated in the concentration chamber reacts directly with hydroxide ions to become a hardness scale such as magnesium hydroxide. In particular, the pH in the vicinity of the anion exchange membrane that transmits hydroxide ions increases, and scale is generated on the surface of the anion exchange membrane.

硬度スケールが生成されると、その生成部分での電気抵抗が上昇して消費電力の増加を招くだけでなく、電流の偏った流れを引き起こして処理水質を低下させることもある。さらに長期間にわたって成長したスケールは、イオン交換膜内にまで侵食し、最終的にイオン交換膜を破ってさらに深刻な問題をも引き起こす。   When the hardness scale is generated, not only does the electrical resistance increase at the generated portion, leading to an increase in power consumption, but it may also cause a biased flow of current and reduce the quality of the treated water. Further, the scale grown over a long period of time erodes into the ion exchange membrane and eventually breaks the ion exchange membrane, causing even more serious problems.

そこで、上記のようなスケールの生成を抑制する方法の一つとして、特許文献1には、濃縮室内にアニオン交換体を充填し、遊離炭酸を含む水を濃縮室へ供給することで、スケール生成を抑制できるとともに濃縮室内のpHの上昇も緩和できる電気式脱イオン水製造装置の運転方法が開示されている。   Therefore, as one of the methods for suppressing the generation of scale as described above, Patent Document 1 discloses that scale generation is performed by filling the concentration chamber with an anion exchanger and supplying water containing free carbonic acid to the concentration chamber. An operation method of an electric deionized water production apparatus that can suppress the increase in pH in the concentration chamber and reduce the pH in the concentration chamber is disclosed.

具体的には、脱塩室から濃縮室内へ排出されてきた余剰の水酸化物イオンは濃縮室内のアニオン交換体に捕捉されており、濃縮室を流れる濃縮水に遊離炭酸(CO2)が含まれると、その遊離炭酸がアニオン交換体中の水酸化物イオンと反応し、炭酸水素イオン(HCO3 -)となる。炭酸水素イオンと濃縮水中の硬度成分とが反応して炭酸水素カルシウムや炭酸水素マグネシウム等になっても、これらは炭酸カルシウムや水酸化マグネシウムのように析出することはないため、濃縮室内におけるスケールの発生が抑制される。また、濃縮水中に放出された炭酸水素イオンは、濃縮室の脱塩室と反対側に配置された他の室からカチオン交換膜を通って濃縮室内へ移動してくる水素イオンと反応し、遊離炭酸となり、再び濃縮室のアニオン交換体中の水酸化物イオンと反応することが可能になるので、濃縮室内のpHの上昇も緩和することができる。 Specifically, excess hydroxide ions discharged from the desalination chamber into the concentration chamber are captured by the anion exchanger in the concentration chamber, and the concentrated water flowing through the concentration chamber contains free carbonic acid (CO 2 ). The free carbonic acid reacts with hydroxide ions in the anion exchanger to form hydrogencarbonate ions (HCO 3 ). Even when bicarbonate ions react with hardness components in concentrated water to form calcium bicarbonate or magnesium bicarbonate, they do not precipitate like calcium carbonate or magnesium hydroxide. Occurrence is suppressed. In addition, hydrogen carbonate ions released into the concentrated water react with hydrogen ions that move from the other chamber on the opposite side of the demineralization chamber of the concentration chamber to the concentration chamber through the cation exchange membrane. Since it becomes carbonic acid and can react again with the hydroxide ions in the anion exchanger in the concentration chamber, the increase in pH in the concentration chamber can be mitigated.

ところで、電気式脱イオン水製造装置により比抵抗値の高い良好な水質の脱イオン水(処理水)を製造するためには、カチオン交換体によるカチオン除去とアニオン交換体によるアニオン除去を交互に繰り返し、どちらか一方を少なくとも二段以上とした多段処理を行うことが効果的である。例えば、被処理水に対して初めにカチオン除去を行い、次にアニオン除去を行う各一段のみの処理の場合、初めにカチオン交換体によりカチオン成分のみが除去されることで、このカチオン除去部内の被処理水にはアニオン成分だけが残存することになる。しかし、水中では電気的中性が保たれるため、カチオン除去部内の被処理水中には、除去されたカチオン成分に代わって、除去されたカチオン成分と等量の水素イオンが放出される。そのため、カチオン成分がある程度除去されたカチオン除去部の後段では、水素イオンが過剰となりカチオン交換体にカチオン成分(例えばMg2+,Ca2+,Na+など)が吸着し難くなる、つまり、結果としてカチオン成分が処理水へリークしてしまう。このような場合においては、上記のようにカチオン除去を行って、次にアニオン除去を行った後、さらにカチオン除去を行うという多段処理を実施することで処理水へのリークを防ぐことができる。 By the way, in order to produce deionized water (treated water) having a high specific resistance value with an electric deionized water production device, cation removal by cation exchanger and anion removal by anion exchanger are repeated alternately. It is effective to perform multistage processing in which either one is at least two stages or more. For example, in the case of each one-stage treatment in which cation removal is first performed on the water to be treated and then anion removal is performed, only the cation component is first removed by the cation exchanger, so that Only the anion component remains in the water to be treated. However, since the electrical neutrality is maintained in water, hydrogen ions equivalent in amount to the removed cation component are released instead of the removed cation component in the water to be treated in the cation removal unit. Therefore, in the subsequent stage of the cation removing part from which the cation component has been removed to some extent, the hydrogen ions become excessive and it becomes difficult for the cation components (for example, Mg 2+ , Ca 2+ , Na + ) to be adsorbed to the cation exchanger. As a result, the cation component leaks into the treated water. In such a case, leakage into the treated water can be prevented by performing a multi-stage treatment in which cation removal is performed as described above, followed by anion removal, and further cation removal.

一方、電気式脱イオン水製造装置の陽極室と陰極室では、水の電気分解(電極反応)が生じ、この反応によっても水素イオンと水酸化物イオンとが生成される(2H2O→O2+4H++4e-/2H2O+2e-→H2+2OH-)。そこで、陽極室で生成される水素イオンと陰極室で生成される水酸化物イオンもイオン交換体の再生に利用することができる。 On the other hand, electrolysis (electrode reaction) of water occurs in the anode chamber and the cathode chamber of the electric deionized water production apparatus, and hydrogen ions and hydroxide ions are also generated by this reaction (2H 2 O → O 2 + 4H + + 4e / 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH ). Therefore, hydrogen ions generated in the anode chamber and hydroxide ions generated in the cathode chamber can also be used for regeneration of the ion exchanger.

特許文献2には、主脱塩室の他に二つの電極室の少なくとも一方に隣接させて副脱塩室を設け、その副脱塩室を流通した被処理水を主脱塩室に流通させる、および/または、主脱塩室を流通した被処理水を副脱塩室に流通させる、装置が開示されている。副脱塩室に関しては、上述のような電極反応により生成する再生剤(水素イオンや水酸化物イオン)によって、陽極室に隣接した副脱塩室はカチオンを除去する脱塩室、陰極室に隣接した副脱塩室はアニオンを除去する脱塩室として機能するため、主脱塩室の前後にこれらの副脱塩室を通水することで多段処理を実現することできる。   In Patent Document 2, a sub-desalting chamber is provided adjacent to at least one of the two electrode chambers in addition to the main desalting chamber, and the water to be treated that has circulated through the sub-desalting chamber is circulated to the main desalting chamber. And / or the apparatus which distribute | circulates the to-be-processed water which distribute | circulated the main desalination chamber to the sub-desalination chamber is disclosed. As for the secondary desalting chamber, the secondary desalting chamber adjacent to the anode chamber becomes a demineralizing chamber and a cathode chamber for removing cations by the regenerant (hydrogen ions and hydroxide ions) generated by the electrode reaction as described above. Since adjacent sub-desalting chambers function as a desalting chamber for removing anions, multistage treatment can be realized by passing water through these sub-desalting chambers before and after the main desalting chamber.

特許第4363587号Japanese Patent No. 4363587 特開2009−297670号公報JP 2009-297670 A

上述した特許文献1に記載の発明のように、電気式脱イオン水製造装置の濃縮室内にアニオン交換体を充填し、遊離炭酸を含む水をその濃縮室へ供給することでスケール生成を抑制することができる。   As in the invention described in Patent Document 1 described above, an anion exchanger is filled in the concentration chamber of the electric deionized water production apparatus, and water containing free carbonic acid is supplied to the concentration chamber to suppress scale formation. be able to.

しかしながら、さらにイオン負荷の高い被処理水、特に硬度成分(Mg2+,Ca2+)に加えてシリカ(SiO2)の濃度が高い被処理水を処理する場合、特許文献1に記載のような方法を実施してもなおスケールが生成されることがある。 However, when water to be treated having a higher ion load, particularly water to be treated having a high concentration of silica (SiO 2 ) in addition to hardness components (Mg 2+ , Ca 2+ ), is described in Patent Document 1. Even if the method is implemented, a scale may still be generated.

また、特許文献2に記載されている装置の場合には、特許文献1に記載と同等のイオン負荷の被処理水であっても脱塩室と濃縮室の配置や通水の方法によっては、特許文献1に記載のような方法を実施してもやはりスケール生成を抑制できないことがある。   Moreover, in the case of the apparatus described in Patent Document 2, even if the water to be treated has an ion load equivalent to that described in Patent Document 1, depending on the arrangement of the desalting chamber and the concentration chamber and the water flow method, Even if the method as described in Patent Document 1 is performed, scale generation may still not be suppressed.

例えば、図13に示すように、陽極室101と陰極室102の間に2組の主脱塩室103,106と104,108が配設される。陽極室101と1組の主脱塩室103,106との間において、濃縮室105が陽極室101に隣接配置され、主脱塩室106が主脱塩室103と濃縮室105の間でそれらに隣接配置される。主脱塩室103ともう1組の主脱塩室104,108との間において、濃縮室107が主脱塩室103に隣接配置され、主脱塩室108が主脱塩室104と濃縮室107の間でそれらに隣接配置される。さらに、陰極室102と主脱塩室104の間において、濃縮室109が主脱塩室104に隣接配置され、副脱塩室110が陰極室102と濃縮室109の間でそれらに隣接配置される。そして、陽極室101と主脱塩室103,104の中には少なくともカチオン交換体Kが充填され、主脱塩室106,108,副脱塩室110および陰極室102の中には少なくともアニオン交換体Aが充填されている。また濃縮室105,107,109の中にもアニオン交換体が充填されている。また、濃縮室105,107,109の各々に対して陽極側に配される膜はカチオン交換膜とされ、陰極側に配される膜はアニオン交換膜とされている。主脱塩室103,106の間、主脱塩室104,108の間、および陰極室102と副脱塩室110の間には、アニオン交換膜、または、アニオン交換膜とカチオン交換膜を張り合わせた構造のバイポーラ膜のいずれかが配置される。   For example, as shown in FIG. 13, two sets of main desalting chambers 103, 106 and 104, 108 are disposed between the anode chamber 101 and the cathode chamber 102. A concentrating chamber 105 is disposed adjacent to the anode chamber 101 between the anode chamber 101 and the pair of main desalting chambers 103 and 106, and the main desalting chamber 106 is disposed between the main desalting chamber 103 and the concentrating chamber 105. Arranged adjacent to each other. A concentrating chamber 107 is disposed adjacent to the main desalting chamber 103 between the main desalting chamber 103 and another set of main desalting chambers 104 and 108, and the main desalting chamber 108 is disposed in the main desalting chamber 104 and the concentrating chamber. 107 are arranged adjacent to them. Further, between the cathode chamber 102 and the main desalting chamber 104, a concentration chamber 109 is disposed adjacent to the main desalting chamber 104, and a sub-desalting chamber 110 is disposed adjacent to them between the cathode chamber 102 and the concentration chamber 109. The The anode chamber 101 and the main desalting chambers 103 and 104 are filled with at least a cation exchanger K, and the main desalting chambers 106 and 108, the sub-desalting chamber 110 and the cathode chamber 102 are at least anion exchanged. Body A is filled. The concentration chambers 105, 107, and 109 are also filled with an anion exchanger. Further, the membrane disposed on the anode side with respect to each of the concentrating chambers 105, 107, and 109 is a cation exchange membrane, and the membrane disposed on the cathode side is an anion exchange membrane. Between the main desalting chambers 103 and 106, between the main desalting chambers 104 and 108, and between the cathode chamber 102 and the auxiliary desalting chamber 110, an anion exchange membrane or an anion exchange membrane and a cation exchange membrane are bonded together. One of the bipolar films having the above structure is disposed.

このように構成されたEDIの場合、硬度成分(Mg2+,Ca2+)に加えてシリカ濃度が高い被処理水がまず、副脱塩室110に通水されて、被処理水中のアニオン成分のうち、アニオン交換体に吸着されやすいCl-等の強酸性のアニオン成分が濃縮室109に排出される。次いで、副脱塩室110を通過した被処理水は主脱塩室103,104の各々を通る。このとき、硬度成分を含むカチオン成分が各主脱塩室103,104のカチオン交換体に捕捉され、さらに陰極側のカチオン交換膜を通って各濃縮室107,109に排出される。また、各主脱塩室103,104を通過した被処理水は他の主脱塩室106,108に通水されて処理される。このとき、被処理水中のアニオン成分のうち、アニオン交換体に吸着されにくいシリカのようなアニオン成分が各主脱塩室106,108のアニオン交換体に捕捉され、さらに陽極側のアニオン交換膜を通って各濃縮室105,107に排出される。 In the case of the EDI configured as described above, the water to be treated having a high silica concentration in addition to the hardness components (Mg 2+ , Ca 2+ ) is first passed through the sub-demineralization chamber 110 to form anions in the water to be treated. Among the components, strongly acidic anion components such as Cl 2 which are easily adsorbed by the anion exchanger are discharged to the concentration chamber 109. Next, the water to be treated that has passed through the secondary desalting chamber 110 passes through each of the main desalting chambers 103 and 104. At this time, the cation component including the hardness component is captured by the cation exchanger in each of the main desalting chambers 103 and 104, and is further discharged to each of the concentration chambers 107 and 109 through the cation exchange membrane on the cathode side. In addition, the water to be treated that has passed through the main desalting chambers 103 and 104 is passed through the other main desalting chambers 106 and 108 for processing. At this time, among the anion components in the water to be treated, anion components such as silica that are difficult to be adsorbed by the anion exchanger are captured by the anion exchangers of the main desalting chambers 106 and 108, and further the anion exchange membrane on the anode side It passes through the concentrating chambers 105 and 107.

こうした方法の場合、図13中の右から2番目の濃縮室107では、主脱塩室103からの主に硬度を含むカチオン成分が濃縮されると同時に、主脱塩室108からは、1段目の副脱塩室110ではほとんど脱塩されなかったシリカのようなアニオン成分のみが入ってきて濃縮されるので、余剰の水酸化物イオンも同時に多く排出されることになる。そのため、遊離炭酸を含む水を濃縮室107へ供給しても、副脱塩室108から濃縮室107へ排出される水酸化物イオンをすべて緩和できるほどの効果は得られず、かつ、硬度成分とシリカが同一の濃縮室で高濃度に濃縮されるため、ケイ酸マグネシウムなどのスケールが生成されやすい。   In the case of such a method, in the second concentration chamber 107 from the right in FIG. 13, the cation component mainly containing hardness from the main desalting chamber 103 is concentrated, and at the same time from the main desalting chamber 108, one stage. Since only an anion component such as silica that has hardly been desalted enters and concentrates in the sub-desalting chamber 110 of the eye, excessive hydroxide ions are also discharged at the same time. Therefore, even if water containing free carbonic acid is supplied to the concentration chamber 107, an effect that can alleviate all hydroxide ions discharged from the sub-desalination chamber 108 to the concentration chamber 107 is not obtained, and the hardness component Since silica and silica are concentrated to a high concentration in the same concentration chamber, scales such as magnesium silicate are easily generated.

さらには、図13に示したように複数の主脱塩室103,104に被処理水を並列通水して運転する装置の場合、複数の主脱塩室103,104に通水させる被処理水のすべてが一つの副脱塩室110に集中して通水されてから各主脱塩室に分配されるため、副脱塩室110は主脱塩室103,104よりもイオン成分の負荷量が大きくなり、所望の水質が得られないことがある。そのため、所望の水質を得るためには、より大きな電流値が必要となり、その場合、運転時の消費電力が大幅に増加することになり好ましくない。   Furthermore, as shown in FIG. 13, in the case of an apparatus that operates by passing water to be treated in parallel through a plurality of main demineralization chambers 103, 104, the treatment to be passed through the plurality of main demineralization chambers 103, 104. Since all of the water is concentrated in one sub-desalting chamber 110 and then distributed to each main desalting chamber, the sub-desalting chamber 110 is loaded with ionic components more than the main desalting chambers 103 and 104. The amount increases and the desired water quality may not be obtained. Therefore, in order to obtain a desired water quality, a larger current value is required. In this case, power consumption during operation is significantly increased, which is not preferable.

そこで、本発明は、長期間の連続運転においても濃縮室内のスケール生成を抑制し、かつ多段処理により良好な水質の処理水を得ることが可能な電気式脱イオン水製造装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an electric deionized water production apparatus that can suppress the generation of scale in the concentrating chamber even during long-term continuous operation and can obtain treated water with good water quality by multistage treatment. Objective.

かかる実情において、本発明者は鋭意検討を行った結果、電気式脱イオン水製造装置において、一の濃縮室内にカルシウムやマグネシウムの硬度成分とシリカを合わせて高濃度に濃縮させなければスケール生成を著しく抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。   In this situation, the present inventor has intensively studied. As a result, in the electric deionized water production apparatus, scale generation is required unless the calcium and magnesium hardness components and silica are combined and concentrated at a high concentration in one concentration chamber. It has been found that it can be remarkably suppressed, and the present invention has been completed.

上述のような効果を得るために、本発明の一つの態様は、
陽極と陰極の間に脱塩室と濃縮室が配列され、各室の陽極側および陰極側がイオン交換膜によって仕切られている電気式脱イオン水製造装置であって、
陽極と陰極の間に配置され、被処理水中のカチオン成分およびアニオン成分が濃縮される濃縮室であり、陽極側を仕切るイオン交換膜として第1のカチオン交換膜を、陰極側を仕切るイオン交換膜として第1のアニオン交換膜を有する第1の濃縮室と、
第1の濃縮室の陰極側に隣接して配置され、少なくともアニオン交換体が充填された第1のアニオン除去用脱塩室と、
第1の濃縮室の陽極側に隣接して配置され、少なくともカチオン交換体が充填された第1のカチオン除去用脱塩室と、
第1のカチオン除去用脱塩室と陽極との間、あるいは第1のアニオン除去用脱塩室と陰極との間に配置され、少なくともアニオン交換体が充填された第2のアニオン除去用脱塩室と、
第2のアニオン除去用脱塩室の陽極側に隣接して配置され、陰極側を仕切るイオン交換膜として第2のアニオン交換膜を有する第2の濃縮室と、
を含んでおり、
第1のアニオン除去用脱塩室と第1のカチオン除去用脱塩室と第2のアニオン除去用脱塩室とは、被処理水が第1のアニオン除去用脱塩室,第1のカチオン除去用脱塩室,第2のアニオン除去用脱塩室の順番で通過、もしくは第1のカチオン除去用脱塩室,第1のアニオン除去用脱塩室,第2のアニオン除去用脱塩室の順番で通過するように直列に連通されており、
前記第1の濃縮室と前記第2の濃縮室のうちの一方の濃縮室から流出した濃縮水が他方の濃縮室へ流入する水とならないように前記第1の濃縮室と前記第2の濃縮室のそれぞれに水の流入ラインおよび流出ラインが構成されていることを特徴とする。
In order to obtain the effects as described above, one aspect of the present invention is:
An electric deionized water production apparatus in which a desalting chamber and a concentration chamber are arranged between an anode and a cathode, and an anode side and a cathode side of each chamber are partitioned by an ion exchange membrane,
An enrichment chamber disposed between the anode and the cathode, in which the cation component and the anion component in the water to be treated are concentrated, and the first cation exchange membrane as the ion exchange membrane partitioning the anode side and the ion exchange membrane partitioning the cathode side A first concentration chamber having a first anion exchange membrane as
A first anion removal desalting chamber disposed adjacent to the cathode side of the first concentration chamber and filled with at least an anion exchanger;
A first cation removal desalting chamber disposed adjacent to the anode side of the first concentration chamber and filled with at least a cation exchanger;
A second anion removing desalting that is disposed between the first cation removing desalting chamber and the anode or between the first anion removing desalting chamber and the cathode and is filled with at least an anion exchanger. Room,
A second concentration chamber disposed adjacent to the anode side of the second anion removal desalting chamber and having a second anion exchange membrane as an ion exchange membrane for partitioning the cathode side;
Contains
The first anion removal demineralization chamber, the first cation removal demineralization chamber, and the second anion removal demineralization chamber are such that the water to be treated is a first anion removal demineralization chamber, a first cation. Passing in order of removal desalting chamber and second anion removing desalting chamber, or first cation removing desalting chamber, first anion removing desalting chamber, second anion removing desalting chamber In order to pass in the order of
The first concentrating chamber and the second concentrating chamber so that the concentrated water flowing out from one of the first concentrating chamber and the second concentrating chamber does not become water flowing into the other concentrating chamber. A water inflow line and an outflow line are formed in each chamber.

このような態様では、濃縮室内で硬度成分とシリカを合わせて高濃度に濃縮させない運転が可能となるため、長期間の連続運転においても濃縮室内のスケール生成を抑制し、かつ多段処理により良好な水質の処理水を得ることができる。   In such an embodiment, since it is possible to perform an operation in which the hardness component and silica are not concentrated to a high concentration in the concentration chamber, scale generation in the concentration chamber is suppressed even in a long-term continuous operation, and the multistage treatment is preferable. Treated water with quality can be obtained.

加えて、上記態様の装置を構成するための脱塩室と濃縮室は、再生イオン交換膜や中間イオン交換膜を介して任意の数を積層することができるため、さらにイオン負荷量の高い場合やより大流量を処理する場合であっても低い消費電力で同等の処理水質を得ることができる。   In addition, any number of desalting chambers and concentrating chambers for configuring the apparatus of the above aspect can be stacked via a regenerative ion exchange membrane or an intermediate ion exchange membrane, so that the ion load is higher. Even when processing a larger flow rate, the same treated water quality can be obtained with low power consumption.

以上説明したように、本発明によれば、長期間の連続運転においても濃縮室内のスケール生成を抑制し、かつ多段処理により良好な水質の処理水を得ることが可能な電気式脱イオン水製造装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, electric deionized water production that can suppress the generation of scale in the concentration chamber even during long-term continuous operation and can obtain treated water with good water quality by multistage treatment. An apparatus can be provided.

本発明の基本概念による装置態様を示した図。The figure which showed the apparatus aspect by the basic concept of this invention. 図1の装置の変形態様を示した図。The figure which showed the deformation | transformation aspect of the apparatus of FIG. 図1の装置の変形態様を示した図。The figure which showed the deformation | transformation aspect of the apparatus of FIG. 図1の装置の変形態様を示した図。The figure which showed the deformation | transformation aspect of the apparatus of FIG. 本発明の第1の実施形態(実施例1)によるEDI(電気式脱イオン水製造装置)の概略構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of EDI (electric deionized water manufacturing apparatus) by the 1st Embodiment (Example 1) of this invention. 本発明の第2の実施形態によるEDIの概略構成図。The schematic block diagram of EDI by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態によるEDIの概略構成図。The schematic block diagram of EDI by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態によるEDIの概略構成図。The schematic block diagram of EDI by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態によるEDIの概略構成図。The schematic block diagram of EDI by the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態(実施例2)によるEDIの概略構成図。The schematic block diagram of EDI by the 6th Embodiment (Example 2) of this invention. 図5の形態のEDIと比較する比較例1の概略構成図。The schematic block diagram of the comparative example 1 compared with EDI of the form of FIG. 図10の形態のEDIと比較する比較例1の概略構成図。The schematic block diagram of the comparative example 1 compared with EDI of the form of FIG. 従来のEDIの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional EDI.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本発明の基本概念による装置態様について述べておく。   First, an apparatus aspect according to the basic concept of the present invention will be described.

図1は本発明の基本概念による装置態様を示した図である。この図に示されるEDIは、陽極を備える陽極室1と陰極を備える陰極室2との間に、第1の脱塩室3と第1の濃縮室4と第2の脱塩室5と第3の脱塩室6と第2の濃縮室7を電極間方向に沿って配列したものである。陽極室1および第2の脱塩室5にはカチオン交換体が充填され、陰極室2、第1の脱塩室3、第1の濃縮室4および第3の脱塩室6にはアニオン交換体が充填されている。   FIG. 1 is a diagram showing an apparatus according to the basic concept of the present invention. The EDI shown in this figure includes a first demineralization chamber 3, a first concentration chamber 4, a second demineralization chamber 5, and a first demineralization chamber 5 between an anode chamber 1 having an anode and a cathode chamber 2 having a cathode. 3 desalting chambers 6 and second concentrating chambers 7 are arranged in the direction between the electrodes. The anode chamber 1 and the second desalting chamber 5 are filled with a cation exchanger, and the cathode chamber 2, the first desalting chamber 3, the first concentration chamber 4 and the third desalting chamber 6 are anion exchanged. The body is filled.

第1の濃縮室4の陰極室2の側には第1の脱塩室3が隣接配置され、両室3,4間を仕切る壁部は第1のアニオン交換膜8で構成されている。第1の濃縮室4の陽極室1の側には第2の脱塩室5が隣接配置され、両室4,5間を仕切る壁部は第1のカチオン交換膜9で構成されている。以下、これら3つの室3,4,5の集合体を第1のユニットAと呼ぶことにする。   A first desalting chamber 3 is disposed adjacent to the cathode chamber 2 side of the first concentrating chamber 4, and a wall portion that partitions both the chambers 3 and 4 is constituted by a first anion exchange membrane 8. A second desalting chamber 5 is disposed adjacent to the anode chamber 1 side of the first concentrating chamber 4, and a wall portion that partitions the two chambers 4 and 5 is constituted by a first cation exchange membrane 9. Hereinafter, an aggregate of these three chambers 3, 4, and 5 will be referred to as a first unit A.

さらに、第2の脱塩室5の陽極室1の側には第3の脱塩室6が配置され、第3の脱塩室6の陽極室1の側には第2の濃縮室7が隣接配置され、両室6,7間を仕切る壁部は第2のアニオン交換膜10で構成されている。以下、これら2つの室6,7の集合体を第2のユニットBと呼ぶことにする。   Further, a third desalting chamber 6 is disposed on the anode chamber 1 side of the second desalting chamber 5, and a second concentration chamber 7 is disposed on the anode chamber 1 side of the third desalting chamber 6. A wall portion that is disposed adjacent to and separates the chambers 6 and 7 is constituted by a second anion exchange membrane 10. Hereinafter, the aggregate of these two chambers 6 and 7 will be referred to as a second unit B.

そして、流路P1が被処理水の供給元と第1の脱塩室3の上部とを連通し、流路P2が第1の脱塩室3の下部と第2の脱塩室5の下部とを連通し、流路P3が第2の脱塩室5の上部と第3の脱塩室6の上部とを連通し、流路P4が第3の脱塩室6の下部に接続されている。これにより、被処理水は流路P1、第1の脱塩室3、流路P2、第2の脱塩室5、流路P3、第3の脱塩室6、流路P4をこの順番に通り、脱イオン水となって系外に送られる。すなわち本態様では、アニオン除去用脱塩室(第1の脱塩室3)、カチオン除去用脱塩室(第2の脱塩室5)、アニオン除去用脱塩室(第3の脱塩室6)の順番に被処理水を流して脱イオン処理を行っている。   The flow path P1 communicates the supply source of the water to be treated and the upper part of the first desalination chamber 3, and the flow path P2 is the lower part of the first desalination chamber 3 and the lower part of the second desalination chamber 5. The flow path P3 communicates the upper part of the second desalting chamber 5 and the upper part of the third desalting chamber 6, and the flow path P4 is connected to the lower part of the third desalting chamber 6. Yes. Thus, the water to be treated passes through the flow path P1, the first demineralization chamber 3, the flow path P2, the second demineralization chamber 5, the flow path P3, the third demineralization chamber 6, and the flow path P4 in this order. As it is, deionized water is sent out of the system. That is, in this embodiment, the anion removing desalting chamber (first desalting chamber 3), the cation removing desalting chamber (second desalting chamber 5), and the anion removing desalting chamber (third desalting chamber). Deionization is performed by flowing the water to be treated in the order of 6).

さらに、流路Q1が、第1および第2の濃縮室4,7の各々の上部と、流路P1に流入したものと同じ被処理水の供給元とを接続しており、流路Q2が第1の濃縮室4の下部に接続され、流路Q3が第2の濃縮室7の下部に接続されている。これにより、流路P1に流入したものと同じ被処理水が、流路P1とは別の流路Q1を通って、第1の濃縮室4および第2の濃縮室7に供給される。第1の濃縮室4を通過した被処理水は第1の濃縮水と呼ばれ、第2の濃縮室7を通過した被処理水は第2の濃縮水と呼ばれ、各々の濃縮水は電流の流れていない系外に排出される。但し、各濃縮室4,7を通過して濃縮水となる水は必ずしも同一でなくてもよく、また両濃縮室4,7に対して同時に被処理水が流入および流出しなくてもよい。第1の濃縮室4と第2の濃縮室7が直列な流路で結ばれていなければ良い。また、各濃縮室4,7に流入させる水は、被処理水以外にも処理水や任意の脱塩室を流出した水(中間処理水)を用いることもできるので被処理水には限定されない。つまり、第1の濃縮室4と第2の濃縮室7のうちの一方の濃縮室から流出した濃縮水が他方の濃縮室へ流入する水とならないように第1の濃縮室4と第2の濃縮室7のそれぞれに水の流入ラインおよび流出ラインが設けられていればよい。   Furthermore, the flow path Q1 connects the upper part of each of the first and second concentration chambers 4 and 7 to the same source of treated water that has flowed into the flow path P1, and the flow path Q2 Connected to the lower part of the first concentrating chamber 4, the flow path Q <b> 3 is connected to the lower part of the second concentrating chamber 7. Thereby, the same treated water that has flowed into the flow path P1 is supplied to the first concentration chamber 4 and the second concentration chamber 7 through the flow path Q1 different from the flow path P1. The treated water that has passed through the first concentrating chamber 4 is referred to as first concentrated water, the treated water that has passed through the second concentrating chamber 7 is referred to as second concentrated water, and each concentrated water is an electric current. It is discharged outside the system where there is no flow. However, the water that passes through the concentration chambers 4 and 7 and becomes the concentrated water is not necessarily the same, and the treated water does not have to flow into and out of the concentration chambers 4 and 7 at the same time. It is sufficient that the first concentration chamber 4 and the second concentration chamber 7 are not connected by a serial flow path. In addition to the water to be treated, the water that flows into each of the concentrating chambers 4 and 7 is not limited to the water to be treated because treated water or water that has flowed out of any desalting chamber (intermediate treated water) can be used. . That is, the first concentrating chamber 4 and the second concentrating chamber 4 are prevented from flowing into the other concentrating chamber from the concentrating water flowing out from one of the first concentrating chamber 4 and the second concentrating chamber 7. It is only necessary that an inflow line and an outflow line of water be provided in each of the concentration chambers 7.

なお、EDIで脱イオン処理がなされる被処理水には、イオン交換膜の性能を損なわないために、RO(逆浸透)膜を透過させた被処理水、すなわちRO透過水を用いることが一般的である。   In addition, it is common to use the to-be-processed water which permeate | transmitted RO (reverse osmosis) membrane, ie, RO permeated water, for the to-be-processed water deionized by EDI in order not to impair the performance of an ion exchange membrane. Is.

次に本発明の作用について述べる。   Next, the operation of the present invention will be described.

上記の装置態様において、被処理水が、硬度成分(Mg2+,Ca2+)に加えてシリカ濃度が高い被処理水である場合、第1の脱塩室3では、被処理水中のアニオン成分がアニオン交換体に吸着され、水の電気分解で発生した水酸化物イオンとの交換を繰り返しながら陽極側へ電気泳動し、陽極側のアニオン交換膜8を透過して隣りの第1の濃縮室4に入り濃縮される。 In the above apparatus aspect, when the water to be treated is water to be treated having a high silica concentration in addition to the hardness components (Mg 2+ , Ca 2+ ), the first desalting chamber 3 has anions in the water to be treated. The component is adsorbed on the anion exchanger and electrophoresed to the anode side while repeatedly exchanging with hydroxide ions generated by the electrolysis of water, and passes through the anion exchange membrane 8 on the anode side to be adjacent to the first concentration. It enters chamber 4 and is concentrated.

第1の脱塩室3を流れる被処理水(RO透過水)には、Ca2+,Mg2+,Na+,K+,Cl-,炭酸成分(遊離炭酸、HCO3 -等),SiO2(シリカは、特別な形態をとることが多いため、一般のイオンとは異なった表示とする)などのイオンが存在する。イオン交換体のイオン選択性は、同符号のイオンであってもその種類によって差があり、非解離のシリカは、他のアニオン(Cl-等の強酸性のアニオンや、弱酸性の炭酸成分)と比べて、イオン交換体に吸着されにくいことが分かっている。そのため、第1の脱塩室3ではアニオンのシリカよりも先ずCl-等の強酸性のアニオンが吸着され、第1の脱塩室3から第1の濃縮室4に移動するアニオン種の中においてシリカは他のアニオン成分と比べて少ない。 The treated water (RO permeated water) flowing through the first desalting chamber 3 includes Ca 2+ , Mg 2+ , Na + , K + , Cl , carbonic acid components (free carbonic acid, HCO 3 −, etc.), SiO 2 (Silica often takes a special form, so it is displayed differently from general ions). Ion-selective ion exchangers, even of the same sign of the ions there are differences depending on the type, the non-dissociation of silica, other anions (Cl - strongly acidic anion and weakly acidic carbonate components, etc.) It is known that it is less likely to be adsorbed on the ion exchanger. Therefore, in the first desalting chamber 3, strong acid anions such as Cl are first adsorbed rather than the anionic silica, and in the anion species moving from the first desalting chamber 3 to the first concentration chamber 4. Silica is less than other anionic components.

第1の脱塩室3に流入した被処理水中のカチオン成分は第1の脱塩室3を通過し、流路P2を介して、第2の脱塩室5に入る。第2の脱塩室5では、主にCa2+,Mg2+などの硬度成分のカチオンがカチオン交換体に吸着され、水の電気分解で発生した水素イオンとの交換を繰り返しながら陰極側へ電気泳動し、陰極側のカチオン交換膜9を透過して第1の濃縮室4に入り濃縮される。以上の事から、第1の濃縮室4内を流れる被処理水であるところの第1の濃縮水の中には相対的に硬度成分が多く含まれるがシリカは少ない状態となり、スケール生成が抑制される。 The cation component in the for-treatment water that has flowed into the first desalting chamber 3 passes through the first desalting chamber 3 and enters the second desalting chamber 5 via the flow path P2. In the second desalting chamber 5, cations having hardness components such as Ca 2+ and Mg 2+ are mainly adsorbed on the cation exchanger and are repeatedly exchanged with hydrogen ions generated by electrolysis of water toward the cathode side. It is electrophoresed, passes through the cation exchange membrane 9 on the cathode side, enters the first concentration chamber 4 and is concentrated. From the above, the first concentrated water, which is the water to be treated flowing in the first concentrating chamber 4, contains a relatively large amount of hardness component but has a small amount of silica, thereby suppressing scale generation. Is done.

また、第2の脱塩室5を通過した被処理水は、流路P3を介して、第3の脱塩室6に入る。第3の脱塩室6では、第1の脱塩室3内で吸着されなかったシリカ等のアニオン成分がアニオン交換体に吸着され、水の電気分解で発生した水酸化物イオンとの交換を繰り返しながら陽極側へ電気泳動し、陽極側のアニオン交換膜10を透過して、第2の濃縮室7に入り濃縮される。前段の第2の脱塩室5において硬度のイオン成分が除去されているため、第2の濃縮室7内を流れる被処理水であるところの第2の濃縮水の中には相対的に硬度成分が少なくなり、第1の脱塩室3内で吸着されなかったシリカ等のアニオン成分が濃縮されている。そのため、高濃度の硬度成分とシリカが同時に存在しないようにできるため、スケール生成は抑制される。一方、第3の脱塩室6を通過した被処理水は硬度成分およびシリカをほとんど含まない脱塩水(処理水)として流路P4で系外へ送られる。   The treated water that has passed through the second desalting chamber 5 enters the third desalting chamber 6 via the flow path P3. In the third desalting chamber 6, anion components such as silica that have not been adsorbed in the first desalting chamber 3 are adsorbed by the anion exchanger and exchanged with hydroxide ions generated by electrolysis of water. Electrophoresis to the anode side is repeated, passes through the anion exchange membrane 10 on the anode side, enters the second concentration chamber 7 and is concentrated. Since the ionic component of hardness is removed in the second desalting chamber 5 in the previous stage, the second concentrated water which is the treated water flowing in the second concentrating chamber 7 is relatively hard. The components are reduced, and anionic components such as silica that have not been adsorbed in the first desalting chamber 3 are concentrated. For this reason, since the high-concentration hardness component and silica can be prevented from being present at the same time, scale generation is suppressed. On the other hand, the water to be treated that has passed through the third desalting chamber 6 is sent out of the system through the flow path P4 as demineralized water (treated water) containing almost no hardness component and silica.

なお、一番初めに被処理水が通水される第1の脱塩室3内のアニオン交換体としては、シリカを第1の脱塩室3で捕捉しないようなシリカ吸着性能が低いアニオン交換体であることが望ましい。例えば、II形強塩基性アニオン交換体、中塩基性アニオン交換体、弱塩
基性アニオン交換体等が挙げられる。これにより、第1段目のカチオン除去用脱塩室と第1段目のアニオン除去用脱塩室の間に挟まれた濃縮室に対して該第1段目のアニオン除去用脱塩室から排出されるシリカ量を著しく低減することができる。
The anion exchanger in the first desalting chamber 3 through which the water to be treated is first passed is an anion exchange with low silica adsorption performance so that silica is not captured by the first desalting chamber 3. The body is desirable. For example, type II strong basic anion exchanger, medium basic anion exchanger, weak basic anion exchanger and the like can be mentioned. As a result, the first-stage anion removal demineralization chamber is removed from the concentration chamber sandwiched between the first-stage cation removal demineralization chamber and the first-stage anion removal demineralization chamber. The amount of silica discharged can be significantly reduced.

以上に本発明の基本的な装置態様および本発明の作用・効果について説明したが、第1のユニットAおよび第2のユニットBはそれぞれ任意のユニット数にて陽極室1と陰極室2の間に配列されていてよい。   Although the basic apparatus mode of the present invention and the operation and effect of the present invention have been described above, the first unit A and the second unit B can be arranged between the anode chamber 1 and the cathode chamber 2 in an arbitrary number of units. May be arranged.

例えば、図1の態様における第1のユニットAが1つ以上、互いに隣接させて直列に配置される場合、第1の脱塩室3と第2の脱塩室5が隣同士になるが、図2に示すように両室3,5間はイオン交換膜で構成された壁で仕切られているとよい。また、隣り合わせの第1の脱塩室3と第2の脱塩室5としては、一つの脱塩室内の中間位置に配したイオン交換膜(第1の中間イオン交換膜11と呼ぶ。)により一つの脱塩室内を分割して形成される2つの小脱塩室を用いることができる。この第1の中間イオン交換膜11は、アニオン交換膜、カチオン交換膜、またはバイポーラ膜のいずれかのイオン交換膜、言い換えるとアニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である。   For example, when one or more first units A in the embodiment of FIG. 1 are arranged in series adjacent to each other, the first desalting chamber 3 and the second desalting chamber 5 are adjacent to each other, As shown in FIG. 2, the chambers 3 and 5 are preferably partitioned by a wall made of an ion exchange membrane. Further, the adjacent first desalting chamber 3 and second desalting chamber 5 are ion exchange membranes (referred to as first intermediate ion exchange membranes 11) arranged at intermediate positions in one desalting chamber. Two small desalting chambers formed by dividing one desalting chamber can be used. This first intermediate ion exchange membrane 11 is an anion exchange membrane, a cation exchange membrane or an ion exchange membrane of a bipolar membrane, in other words, an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane.

また、第1のユニットAの第2の脱塩室5と第2のユニットBの第3の脱塩室6は隣同士になるが、図2に示すように両室5,6間もイオン交換膜で構成された壁で仕切られているとよい。第2の脱塩室5と第3の脱塩室6には、一つの脱塩室内の中間位置に配したイオン交換膜(第2の中間イオン交換膜12と呼ぶ。)により一つの脱塩室内を分割して形成される2つの小脱塩室を用いることができる。この第2の中間イオン交換膜12もまた、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である。   Further, the second desalting chamber 5 of the first unit A and the third desalting chamber 6 of the second unit B are adjacent to each other, but as shown in FIG. It is good to partition with the wall comprised with the exchange membrane. In the second desalting chamber 5 and the third desalting chamber 6, one desalting is performed by an ion exchange membrane (referred to as a second intermediate ion exchange membrane 12) disposed at an intermediate position in one desalting chamber. Two small desalting chambers formed by dividing the chamber can be used. The second intermediate ion exchange membrane 12 is also an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane.

図1の態様において、第2のユニットBが1つ以上、互いに隣接して直列に配置される場合は、第3の脱塩室6と第2の濃縮室7が隣同士になるが、図2に示すように両室6,7間はイオン交換膜で構成された壁で仕切られているとよい。また、図3に示すように第2のユニットBと陰極室2との間に第2のユニットBが1つ以上、互いに隣接させて直列に配置される場合は、第1の脱塩室3と第2の濃縮室7が隣同士に、第3の脱塩室6と第2の濃縮室7が隣同士になる。これらの場合もまた、図3に示すように室3,7間および室6,7間はそれぞれ、イオン交換膜で構成された壁で仕切られているとよい。   In the embodiment of FIG. 1, when one or more second units B are arranged adjacent to each other in series, the third desalting chamber 6 and the second concentrating chamber 7 are adjacent to each other. As shown in FIG. 2, the chambers 6 and 7 may be partitioned by a wall formed of an ion exchange membrane. Further, when one or more second units B are arranged in series adjacent to each other between the second unit B and the cathode chamber 2, as shown in FIG. And the second concentration chamber 7 are adjacent to each other, and the third desalting chamber 6 and the second concentration chamber 7 are adjacent to each other. Also in these cases, as shown in FIG. 3, the chambers 3 and 7 and the chambers 6 and 7 are preferably partitioned by walls made of ion exchange membranes.

そのような第1の脱塩室3と第2の濃縮室7の間ならびに第3の脱塩室6と第2の濃縮室7の間に介在するイオン交換膜としては、脱塩室内に充填されているイオン交換体に対してその再生を行う再生剤(水素イオンまたは水酸化物イオン)を供給する機能を持つイオン交換膜(再生イオン交換膜と呼ぶ。)であることが好ましい。第1の脱塩室3および第3の脱塩室6にアニオン交換体が充填されている場合、第1の脱塩室3と第2の濃縮室7の間のイオン交換膜は水酸化物イオンを第1の脱塩室3内へ供給できる第1の再生イオン交換膜13とされ、第3の脱塩室6と第2の濃縮室7の間のイオン交換膜は水酸化物イオンを第3の脱塩室6内へ供給できる第2の再生イオン交換膜14とされるとよい。   Such an ion exchange membrane interposed between the first desalting chamber 3 and the second concentrating chamber 7 and between the third desalting chamber 6 and the second concentrating chamber 7 is filled in the desalting chamber. An ion exchange membrane (referred to as a regenerative ion exchange membrane) having a function of supplying a regenerant (hydrogen ion or hydroxide ion) that regenerates the ion exchanger being used is preferable. When the first desalting chamber 3 and the third desalting chamber 6 are filled with an anion exchanger, the ion exchange membrane between the first desalting chamber 3 and the second concentrating chamber 7 is a hydroxide. The first regeneration ion exchange membrane 13 can supply ions into the first desalting chamber 3, and the ion exchange membrane between the third desalting chamber 6 and the second concentrating chamber 7 contains hydroxide ions. It is preferable that the second regenerated ion exchange membrane 14 be supplied into the third desalting chamber 6.

また、図1の態様において、第2のユニットBは第3の脱塩室6と第2の濃縮室7からなるが、図4に示すように、第2のユニットBに第4の脱塩室16を含めてもよい。具体的には、第4の脱塩室16が第2の濃縮室7の陽極室1の側に第2の濃縮室7と隣接して配置され、両室7,16間を仕切る壁部は第2のカチオン交換膜17で構成されている。この追加構成により、脱イオン処理能力のさらなる向上が可能になる。   In the embodiment of FIG. 1, the second unit B includes a third desalting chamber 6 and a second concentration chamber 7. As shown in FIG. 4, the second unit B includes a fourth desalting chamber. Chamber 16 may be included. Specifically, the fourth desalting chamber 16 is arranged adjacent to the second concentrating chamber 7 on the anode chamber 1 side of the second concentrating chamber 7, and the wall portion that partitions the two chambers 7, 16 is The second cation exchange membrane 17 is used. This additional configuration can further improve the deionization capacity.

上記した態様を用いたEDIの実施形態のいくつかを以下に示す。   Some of the EDI embodiments using the above aspects are listed below.

(第1の実施形態)
図5は第1の実施形態によるEDIの装置を示す概略図である。
(First embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing an EDI apparatus according to the first embodiment.

本実施形態のEDIは、第1のユニットAと第2のユニットBを一つずつ備え、それらが、上述した図3の態様のように配列されている。また、図3の態様と同様、被処理水を第1ないし第3の脱塩室3,5,6に順次通過させて脱イオン処理を行う流路ラインと、各脱塩室3,5,6から第1および第2の濃縮室4,7に排出されたイオン成分を被処理水で流す流路ラインとが設けられている。カチオン交換体が充填された第2の脱塩室5を通過する水の流れに対し、第1の濃縮室4を通過する水の流れの方向が対向している。また、第1および第2の濃縮室4,7を各々通過した濃縮水については、電流の付与されない装置外であれば合流させることができる。   The EDI according to this embodiment includes one first unit A and one second unit B, which are arranged as in the above-described aspect of FIG. In addition, as in the embodiment of FIG. 3, a flow path line for sequentially passing the water to be treated through the first to third demineralization chambers 3, 5, and 6 for deionization, 6 and a flow path line through which the ionic components discharged from the 6 to the first and second concentration chambers 4 and 7 flow in the water to be treated. The direction of the flow of water passing through the first concentration chamber 4 is opposed to the flow of water passing through the second desalting chamber 5 filled with the cation exchanger. Moreover, about the concentrated water which each passed through the 1st and 2nd concentration chambers 4 and 7, if it is outside the apparatus to which an electric current is not given, it can be made to merge.

さらに本実施形態では、第1のユニットAの第2の脱塩室5が陽極室1と隣接して配置される。第2の脱塩室5と陽極室1の間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、カチオン交換膜またはバイポーラ膜が使用されている。ここの膜は少なくともカチオン交換体を含む膜とすることで、陽極室1内の電極反応で生成された水素イオンを第2の脱塩室5内のカチオン交換体用の再生剤として供給することができる。   Further, in the present embodiment, the second desalting chamber 5 of the first unit A is disposed adjacent to the anode chamber 1. A cation exchange membrane or a bipolar membrane is used as the ion exchange membrane forming the partition wall between the second desalting chamber 5 and the anode chamber 1. The membrane here is a membrane containing at least a cation exchanger, so that hydrogen ions generated by the electrode reaction in the anode chamber 1 are supplied as a regenerant for the cation exchanger in the second desalting chamber 5. Can do.

また、第2のユニットBの第3の脱塩室6が陰極室2と隣接して配置されている。第3の脱塩室6と陰極室2の間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、アニオン交換膜またはバイポーラ膜が使用されている。ここの膜は少なくともアニオン交換体を含む膜とすることで、陰極室2内の電極反応で生成された水酸化物イオンを第3の脱塩室6内のアニオン交換体用の再生剤として供給することができる。   Further, the third desalting chamber 6 of the second unit B is arranged adjacent to the cathode chamber 2. An anion exchange membrane or a bipolar membrane is used as the ion exchange membrane that forms the partition wall between the third desalting chamber 6 and the cathode chamber 2. The membrane here is a membrane containing at least an anion exchanger, so that hydroxide ions generated by the electrode reaction in the cathode chamber 2 are supplied as a regenerant for the anion exchanger in the third desalting chamber 6. can do.

(第2の実施形態)
図6は第2の実施形態によるEDIの装置を示す概略図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a schematic view showing an EDI apparatus according to the second embodiment.

本実施形態のEDIは、図5に示した第1の実施形態のEDIに対して、第3の脱塩室6と陰極室2との間に第2のユニットBをもう一つ追加したものである(第1のユニットAが一つ、第2のユニットBが二つ)。第2のユニットBの第3の脱塩室6と、追加した第2のユニットBの第2の濃縮室7との間には、第2の再生イオン交換膜14が配置されている。さらに、追加した第2のユニットBの第3の脱塩室6と、陰極室2との間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、第1の実施形態と同様の再生剤供給目的でアニオン交換膜またはバイポーラ膜が使用されている。   The EDI of this embodiment is obtained by adding another second unit B between the third desalting chamber 6 and the cathode chamber 2 to the EDI of the first embodiment shown in FIG. (One first unit A and two second units B). A second regenerative ion exchange membrane 14 is disposed between the third desalting chamber 6 of the second unit B and the second concentration chamber 7 of the added second unit B. Further, an ion exchange membrane that forms a partition wall between the added third third desalting chamber 6 of the second unit B and the cathode chamber 2 is provided with an anion for the purpose of supplying a regenerant similar to the first embodiment. Exchange membranes or bipolar membranes are used.

一つの第1の濃縮室4と二つの第2の濃縮室7とに同方向から被処理水が通水されるとともに、これとは別の流路で被処理水が第1の脱塩室3および第2の脱塩室5を順次通過した後に二つの第3の脱塩室6に同方向から通水される。このように第2の脱塩室5を経た処理水を二室の第3の脱塩室6で同時処理するため、第1の実施形態のEDIで使用する電流値と同じでも第3の脱塩室6における脱アニオン処理の能力が第1の実施形態に対して2倍になる。   To-be-treated water is passed from one direction to one first concentrating chamber 4 and two second concentrating chambers 7, and the to-be-treated water passes through the first demineralizing chamber in a different flow path. After sequentially passing through the third and second desalting chambers 5, water is passed through the two third desalting chambers 6 from the same direction. In this way, since the treated water that has passed through the second desalting chamber 5 is simultaneously treated in the third desalting chamber 6 of the two chambers, the third desalting chamber is the same as the current value used in the EDI of the first embodiment. The capacity of the deanion treatment in the salt chamber 6 is doubled with respect to the first embodiment.

(第3の実施形態)
図7は第3の実施形態によるEDIの装置を示す概略図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic view showing an EDI apparatus according to the third embodiment.

本実施形態のEDIは、図6に示した第2の実施形態のEDIに対して、陽極室1と第2の脱塩室5の間に第1のユニットAをもう一つ追加したものである(第1のユニットAが二つ、第2のユニットBが二つ)。第1のユニットAの第2の脱塩室5と、追加した第1のユニットAの第1の脱塩室3との間には、第1の中間イオン交換膜11が配置されている。さらに、追加した第1のユニットAの第2の脱塩室5と、陽極室1との間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、第1の実施形態と同様の再生剤供給目的でカチオン交換膜またはバイポーラ膜が使用されている。   The EDI of this embodiment is obtained by adding another first unit A between the anode chamber 1 and the second desalting chamber 5 to the EDI of the second embodiment shown in FIG. Yes (two first units A, two second units B). A first intermediate ion exchange membrane 11 is arranged between the second desalting chamber 5 of the first unit A and the first desalting chamber 3 of the added first unit A. Further, the ion exchange membrane forming the partition wall between the added second desalting chamber 5 of the first unit A and the anode chamber 1 is provided with a cation for the purpose of supplying a regenerant similar to the first embodiment. Exchange membranes or bipolar membranes are used.

二つの第1の濃縮室4と二つの第2の濃縮室7とに同方向から被処理水が通水される。これとは別の流路で被処理水が二つの第1の脱塩室3を同方向から通過し、さらに二つの第2の脱塩室5を同方向から通過した後、二つの第3の脱塩室6に同方向から通水される。このように被処理水を二室の第1の脱塩室3で同時処理し、かつ、第2の脱塩室5を経た処理水を二室の第3の脱塩室6で同時処理するため、第1の実施形態のEDIで使用する電流値と同じでも第1の実施形態に対して2倍量の被処理水を処理することが可能になる。   The treated water is passed through the two first concentrating chambers 4 and the two second concentrating chambers 7 from the same direction. In another flow path, the water to be treated passes through the two first demineralization chambers 3 from the same direction, and further passes through the two second demineralization chambers 5 from the same direction. Water is passed through the desalting chamber 6 from the same direction. In this way, the water to be treated is simultaneously treated in the first desalting chamber 3 of the two chambers, and the treated water that has passed through the second desalting chamber 5 is simultaneously treated in the third desalting chamber 6 of the two chambers. Therefore, even if it is the same as the electric current value used by EDI of 1st Embodiment, it becomes possible to process a 2 times amount of to-be-treated water with respect to 1st Embodiment.

(第4の実施形態)
図8は第4の実施形態によるEDIの装置を示す概略図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic view showing an EDI apparatus according to the fourth embodiment.

本実施形態のEDIは、上述した図2の態様に対して、陽極室1と第2の濃縮室7の間に第2のユニットBをもう一つ追加したものである(第1のユニットAが一つ、第2のユニットBが二つ)。第2のユニットBの第2の濃縮室7と、追加した第2のユニットBの第3の脱塩室6との間には、第3の再生イオン交換膜15が配置されている。さらに、追加した第2のユニットBの第2の濃縮室7と、陽極室1との間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、濃縮室7内にアニオン成分を留めるためにカチオン交換膜が使用されている。また、第1のユニットAの第1の脱塩室3と、陰極室2との間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、第1の実施形態と同様の再生剤供給目的でアニオン交換膜またはバイポーラ膜が使用されている。   The EDI of this embodiment is obtained by adding another second unit B between the anode chamber 1 and the second concentrating chamber 7 to the aspect of FIG. 2 described above (first unit A). One and two second units B). A third regenerative ion exchange membrane 15 is disposed between the second concentration chamber 7 of the second unit B and the third desalting chamber 6 of the added second unit B. Further, the ion exchange membrane that forms the partition wall between the second concentrating chamber 7 of the added second unit B and the anode chamber 1 has a cation exchange membrane to keep the anion component in the concentrating chamber 7. It is used. An ion exchange membrane that forms a partition wall between the first desalting chamber 3 and the cathode chamber 2 of the first unit A is provided with an anion exchange membrane for the purpose of supplying a regenerant similar to the first embodiment. Or a bipolar membrane is used.

一つの第1の濃縮室4と二つの第2の濃縮室7とに同方向から被処理水が通水される。これとは別の流路で被処理水が第1の脱塩室3および第2の脱塩室5を順次通過した後に二つの第3の脱塩室6に同方向から通水される。   The treated water is passed through the one first concentrating chamber 4 and the two second concentrating chambers 7 from the same direction. The water to be treated passes through the first demineralization chamber 3 and the second demineralization chamber 5 sequentially in a different flow path, and then passes through the two third demineralization chambers 6 from the same direction.

本実施形態によれば、図2の態様と同様、隣り合った第2の脱塩室5と第3の脱塩室6に関して、一つの脱塩室内の中間位置に配した第2の中間イオン交換膜12により一つの脱塩室内を分割して形成される2つの小脱塩室を用いることができる。この第2の中間イオン交換膜12は、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である。   According to the present embodiment, as in the embodiment of FIG. 2, the second intermediate ion disposed at an intermediate position in one desalting chamber with respect to the adjacent second desalting chamber 5 and third desalting chamber 6. Two small desalting chambers formed by dividing one desalting chamber by the exchange membrane 12 can be used. The second intermediate ion exchange membrane 12 is an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane.

さらに本実施形態では、陽極室1とこれに隣接する第2の濃縮室7との間に設置されたイオン交換膜を無くして一つの室にまとめることも可能である。   Furthermore, in this embodiment, it is possible to eliminate the ion exchange membrane installed between the anode chamber 1 and the second concentration chamber 7 adjacent to the anode chamber 1 and combine them into one chamber.

(第5の実施形態)
図9は第5の実施形態によるEDIの装置を示す概略図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a schematic view showing an EDI apparatus according to the fifth embodiment.

本実施形態のEDIは、図8に示した第4の実施形態のEDIに対して、陰極室2と第1の脱塩室3の間に第1のユニットAをもう一つ追加したものである(第1のユニットAが二つ、第2のユニットBが二つ)。第1のユニットAの第1の脱塩室3と、追加した第1のユニットAの第2の脱塩室5との間には、第1の中間イオン交換膜11が配置されている。さらに、追加した第1のユニットAの第1の脱塩室3と、陰極室2との間の仕切り壁をなすイオン交換膜には、第1の実施形態と同様の再生剤供給目的でアニオン交換膜またはバイポーラ膜が使用されている。   The EDI of this embodiment is obtained by adding another first unit A between the cathode chamber 2 and the first desalting chamber 3 to the EDI of the fourth embodiment shown in FIG. Yes (two first units A, two second units B). A first intermediate ion exchange membrane 11 is arranged between the first desalting chamber 3 of the first unit A and the second desalting chamber 5 of the added first unit A. Further, the ion exchange membrane forming the partition wall between the first desalting chamber 3 and the cathode chamber 2 of the added first unit A has an anion for the purpose of supplying a regenerant similar to the first embodiment. Exchange membranes or bipolar membranes are used.

二つの第1の濃縮室4と二つの第2の濃縮室7とに同方向から被処理水が通水される。これとは別の流路で被処理水が二つの第1の脱塩室3を同方向から通過し、さらに二つの第2の脱塩室5を同方向から通過した後、二つの第3の脱塩室6に同方向から通水される。このような形態も、図7に示した第3の実施形態と同様の効果が得られる。また、第4の実施形態と同様、陽極室1とこれに隣接する第2の濃縮室7とを一つの室にまとめることも可能である。   The treated water is passed through the two first concentrating chambers 4 and the two second concentrating chambers 7 from the same direction. In another flow path, the water to be treated passes through the two first demineralization chambers 3 from the same direction, and further passes through the two second demineralization chambers 5 from the same direction. Water is passed through the desalting chamber 6 from the same direction. Such a configuration also provides the same effects as those of the third embodiment shown in FIG. Further, similarly to the fourth embodiment, the anode chamber 1 and the second concentrating chamber 7 adjacent to the anode chamber 1 can be combined into one chamber.

(第6の実施形態)
図10は第6の実施形態によるEDIの装置を示す概略図である。
(Sixth embodiment)
FIG. 10 is a schematic view showing an EDI apparatus according to the sixth embodiment.

本実施形態のEDIは図4に示した態様の第1のユニットAおよび第2のユニットBを一つずつ備えたものである。この第2のユニットBは第3の脱塩室6と第2の濃縮室7と第4の脱塩室16とを含んでおり、第1のユニットAと陰極室2の間に、第1のユニットAと隣接して配置されている。したがって、図10に示すように陽極室1側から陰極室2に向かって、第2の脱塩室5、第1の濃縮室4、第1の脱塩室3、第4の脱塩室16、第2の濃縮室7、第3の脱塩室6の順に配列されている。第1のユニットAの第1の脱塩室3と第2のユニットBの第4の脱塩室16とは、第2の中間イオン交換膜12を介して隣接している。   The EDI of this embodiment is provided with the first unit A and the second unit B of the mode shown in FIG. The second unit B includes a third desalting chamber 6, a second concentrating chamber 7, and a fourth desalting chamber 16, and the first unit A is disposed between the first unit A and the cathode chamber 2. Are arranged adjacent to the unit A. Therefore, as shown in FIG. 10, the second desalting chamber 5, the first concentrating chamber 4, the first desalting chamber 3, and the fourth desalting chamber 16 from the anode chamber 1 side toward the cathode chamber 2. The second concentration chamber 7 and the third desalting chamber 6 are arranged in this order. The first desalting chamber 3 of the first unit A and the fourth desalting chamber 16 of the second unit B are adjacent to each other through the second intermediate ion exchange membrane 12.

但し、これまで説明してきた形態ではアニオン除去用脱塩室(第1の脱塩室3)、カチオン除去用脱塩室(第2の脱塩室5)、アニオン除去用脱塩室(第3の脱塩室6)、カチオン除去用脱塩室(第4の脱塩室16)の順番に被処理水を流して脱イオン処理を行っていたが、本実施形態ではその順番が変更されている。すなわち本実施形態では、カチオン除去用脱塩室(第2の脱塩室5)、アニオン除去用脱塩室(第1の脱塩室3)、カチオン除去用脱塩室(第4の脱塩室16)、アニオン除去用脱塩室(第3の脱塩室6)の順番に被処理水が流れるようになっている。一方、濃縮水の流れに関しては、これまで説明してきた形態と同じで、第1の濃縮室4および第2の濃縮室7に一緒に被処理水が流入しそれらの濃縮室から濃縮水となって流出するように第1の濃縮室4と第2の濃縮室7が並列に連通されている。   However, in the embodiment described so far, the anion removal desalting chamber (first desalting chamber 3), the cation removing desalting chamber (second desalting chamber 5), and the anion removing desalting chamber (third The desalting chamber 6) and the cation removing desalting chamber (fourth desalting chamber 16) were deionized by flowing the water to be treated in this order. However, in this embodiment, the order is changed. Yes. That is, in this embodiment, the cation removing desalting chamber (second desalting chamber 5), the anion removing desalting chamber (first desalting chamber 3), and the cation removing desalting chamber (fourth desalting chamber). The water to be treated flows in the order of the chamber 16) and the anion removal desalting chamber (third desalting chamber 6). On the other hand, the flow of the concentrated water is the same as the form described so far, and the water to be treated flows into the first concentration chamber 4 and the second concentration chamber 7 together to become the concentrated water. The first concentrating chamber 4 and the second concentrating chamber 7 are connected in parallel so as to flow out.

これまで説明してきた態様では、被処理水はアニオン交換体の脱塩室、カチオン交換体の脱塩室、アニオン交換体の脱塩室といった3つの脱塩室に順次通水されたが、本実施形態では、初段のアニオン交換体の脱塩室よりも前の段にカチオン交換体の脱塩室が追加された。そのため、脱イオン処理能力のさらなる向上が可能である。   In the embodiment described so far, the water to be treated was sequentially passed through three demineralization chambers such as the anion exchanger demineralization chamber, the cation exchanger demineralization chamber, and the anion exchanger demineralization chamber. In the embodiment, a cation exchanger demineralization chamber is added to a stage preceding the first stage anion exchanger demineralization chamber. Therefore, the further improvement of the deionization processing capability is possible.

なお、本実施形態では第1のユニットAとこの隣りの第2のユニットBが一つずつ設置されたものを示したが、それぞれのユニット数は任意であり、例えば第1のユニットAとこの隣りの第2のユニットBを二つずつ設置することも可能である。   In the present embodiment, the first unit A and the adjacent second unit B are shown one by one. However, the number of units is arbitrary, for example, the first unit A and this unit It is also possible to install two adjacent second units B.

また、各脱塩室に被処理水を流す順番を上記の順番と逆にする、つまりアニオン除去用脱塩室(第3の脱塩室6)、カチオン除去用脱塩室(第4の脱塩室16)、アニオン除去用脱塩室(第1の脱塩室3)、カチオン除去用脱塩室(第2の脱塩室5)の順番に被処理水を流しても、同じ効果が得られる。   In addition, the order of flowing the water to be treated into each desalting chamber is reversed from the above order, that is, the anion removing desalting chamber (third desalting chamber 6) and the cation removing desalting chamber (fourth desalting chamber). The same effect can be obtained by flowing the water to be treated in the order of the salt chamber 16), the anion removing desalting chamber (first desalting chamber 3), and the cation removing desalting chamber (second desalting chamber 5). can get.

以上に各種の実施形態を示したが、図1に示した装置の基本態様を含む構成であれば、上記実施形態以外のいかなる形態に変更することが可能である。   Various embodiments have been described above, but any configuration other than the above embodiments can be used as long as the configuration includes the basic aspect of the apparatus shown in FIG.

例えば、各濃縮室4,7に流入させる水は、被処理水以外にも処理水や任意の脱塩室を流出した水(中間処理水)を用いることもできるので被処理水には限定されない。   For example, the water flowing into each of the concentrating chambers 4 and 7 is not limited to the water to be treated because treated water or water flowing out of any desalting chamber (intermediate treated water) can be used in addition to the water to be treated. .

また、各濃縮室4,7を通過して濃縮水となる水は必ずしも同一でなくてもよく、また両濃縮室4,7に対して同時に被処理水が流入および流出しなくてもよい。第1の濃縮室4と第2の濃縮室7が直列な流路で結ばれていなければ良い。つまり、第1の濃縮室4と第2の濃縮室7のうちの一方の濃縮室から流出した濃縮水が他方の濃縮室へ流入する水とならないように第1の濃縮室4と第2の濃縮室7のそれぞれに水の流入ラインおよび流出ラインが設けられていればよい。   Further, the water that passes through the concentration chambers 4 and 7 and becomes the concentrated water is not necessarily the same, and the water to be treated does not have to flow into and out of the concentration chambers 4 and 7 at the same time. It is sufficient that the first concentration chamber 4 and the second concentration chamber 7 are not connected by a serial flow path. That is, the first concentrating chamber 4 and the second concentrating chamber 4 are prevented from flowing into the other concentrating chamber from the concentrating water flowing out from one of the first concentrating chamber 4 and the second concentrating chamber 7. It is only necessary that an inflow line and an outflow line of water be provided in each of the concentration chambers 7.

[実施例]
次に、本発明の効果について、いくつかの実施例と比較例で比較して検討する。
[Example]
Next, the effects of the present invention will be examined in comparison with some examples and comparative examples.

本発明に係る装置として、図5に示した第1の実施形態におけるEDI(実施例1)と、図10に示した第6の実施形態におけるEDI(実施例2)とを用意した。これらと比較する比較例として、濃縮水の流し方を直列に変更したこと以外は図5に示す装置と同じ構成であるEDI(比較例1)と、同様に濃縮水の流し方を直列に変更したこと以外は図10に示す装置と同じ構成であるEDI(比較例2)とを用意した。これらを用いて本発明の効果を確認した。比較例1および比較例2のEDIについてはそれぞれ図11および図12に示してある。   As an apparatus according to the present invention, EDI (Example 1) in the first embodiment shown in FIG. 5 and EDI (Example 2) in the sixth embodiment shown in FIG. 10 were prepared. As a comparative example to be compared with these, EDI (Comparative Example 1) having the same configuration as the apparatus shown in FIG. 5 except that the flow of concentrated water is changed in series, and the flow of concentrated water is changed in series in the same manner. Except for this, EDI (Comparative Example 2) having the same configuration as the apparatus shown in FIG. 10 was prepared. Using these, the effect of the present invention was confirmed. The EDIs of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are shown in FIGS. 11 and 12, respectively.

実施例1(図5)および比較例1(図11)は、第1の再生イオン交換膜13をバイポーラ膜とし、第2の脱塩室5をカチオン交換膜を介して陽極室1と隣接させ、第3の脱塩室6をアニオン交換膜を介して陰極室2と隣接させた構成である。   In Example 1 (FIG. 5) and Comparative Example 1 (FIG. 11), the first regenerative ion exchange membrane 13 is a bipolar membrane, and the second desalting chamber 5 is adjacent to the anode chamber 1 through a cation exchange membrane. The third desalting chamber 6 is adjacent to the cathode chamber 2 via an anion exchange membrane.

実施例1と比較例1の両方とも、被処理水は、アニオン交換体が充填されたアニオン除去用脱塩室(第1の脱塩室3)、カチオン交換体が充填されたカチオン除去用脱塩室(第2の脱塩室5)、およびアニオン交換体が充填されたアニオン除去用脱塩室(第3の脱塩室6)にこの順番に通水される。しかし濃縮水に関しては、実施例1では第1の濃縮室4および第2の濃縮室7に、第1の脱塩室3に通水させる前の被処理水を同時に通過させるが、比較例1では第2の濃縮室7および第1の濃縮室4にこの順番で通水される。   In both Example 1 and Comparative Example 1, the water to be treated is a deionization chamber for anion removal (first demineralization chamber 3) filled with an anion exchanger, and a cation removal deionization filled with a cation exchanger. Water is passed in this order through the salt chamber (second desalting chamber 5) and the anion removing desalting chamber (third desalting chamber 6) filled with the anion exchanger. However, regarding the concentrated water, in Example 1, the water to be treated before passing through the first desalting chamber 3 is simultaneously passed through the first concentrating chamber 4 and the second concentrating chamber 7. Then, the water is passed through the second concentration chamber 7 and the first concentration chamber 4 in this order.

実施例2(図10)および比較例2(図12)は、第2の中間イオン交換膜12をバイポーラ膜とし、第2の脱塩室5をカチオン交換膜を介して陽極室1と隣接させ、第3の脱塩室6をアニオン交換膜を介して陰極室2と隣接させた構成である。   In Example 2 (FIG. 10) and Comparative Example 2 (FIG. 12), the second intermediate ion exchange membrane 12 is a bipolar membrane, and the second desalting chamber 5 is adjacent to the anode chamber 1 through the cation exchange membrane. The third desalting chamber 6 is adjacent to the cathode chamber 2 via an anion exchange membrane.

実施例2と比較例2の両方とも、被処理水は、カチオン交換体が充填されたカチオン除去用脱塩室(第2の脱塩室5)、アニオン交換体が充填されたアニオン除去用脱塩室(第1の脱塩室3)、カチオン交換体が充填されたカチオン除去用脱塩室(第4の脱塩室16)、およびアニオン交換体が充填されたアニオン除去用脱塩室(第3の脱塩室6)にこの順番に通水される。しかし濃縮水に関しては、実施例2ではユニットAの第1の濃縮室4とこの隣のユニットBの第2の濃縮室7に、ユニットAの第2の脱塩室5に通水させる被処理水を同時に通過させるが、比較例2では第2の濃縮室7と第1の濃縮室4にこの順番で通水される。   In both Example 2 and Comparative Example 2, the water to be treated is a cation removing desalting chamber (second desalting chamber 5) filled with a cation exchanger, and an anion removing desiccation chamber filled with an anion exchanger. A salt chamber (first desalting chamber 3), a cation removing desalting chamber (fourth desalting chamber 16) filled with a cation exchanger, and an anion removing desalting chamber (filled with an anion exchanger) Water is passed through the third desalting chamber 6) in this order. However, with respect to the concentrated water, in Example 2, water to be treated is passed through the first concentration chamber 4 of the unit A and the second concentration chamber 7 of the adjacent unit B to the second desalting chamber 5 of the unit A. Although water is allowed to pass simultaneously, in Comparative Example 2, the water is passed through the second concentrating chamber 7 and the first concentrating chamber 4 in this order.

実施例1,2および比較例1,2における電気式脱イオン水製造装置の仕様、通水流量、供給水の仕様等は以下の通りである。なお、CERはカチオン交換樹脂、AERはアニオン交換樹脂の略である。
・陽極室:寸法300×80×5mm CER充填
・陰極室:寸法300×80×5mm AER充填
・実施例1、比較例1の第1の脱塩室:寸法300×80×10mm II形AER充填
・実施例1、比較例1の第2の脱塩室:寸法300×80×10mm CER充填
・実施例1、比較例1の第3の脱塩室:寸法300×80×30mm AER充填
・実施例2、比較例2の第1の脱塩室:寸法300×80×10mm CER充填
・実施例2、比較例2の第2の脱塩室:寸法300×80×10mm II形AER充填
・実施例2、比較例2の第3の脱塩室:寸法300×80×10mm CER充填
・実施例2、比較例2の第4の脱塩室:寸法300×80×30mm AER充填
・各濃縮室:300×80×5mm AER充填
・被処理水の流量:60L/h
・濃縮水の流量:20L/h
・電極水の流量:10L/h
・脱塩室への供給水(被処理水):RO透過水15±1μS/cm
・濃縮室への供給水:RO透過水15±1μS/cm
・電極室への供給水:純水(<0.1μS/cm)
・印加電流値:2.5A
実施例1,2および比較例1,2の装置について、2000時間の運転を行い、処理水質(処理水比抵抗、処理水シリカ濃度)、運転電圧を比較した。また、運転停止後に装置の解体調査を行い、濃縮室内のスケール生成の有無を比較した。その結果を表1に示す。
The specifications of the electric deionized water production apparatus in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the water flow rate, the specifications of the feed water, etc. are as follows. CER is an abbreviation for cation exchange resin, and AER is an anion exchange resin.
・ Anode chamber: dimension 300 × 80 × 5 mm CER filling ・ Cathode chamber: dimension 300 × 80 × 5 mm AER filling ・ First desalting chamber of Example 1 and Comparative Example 1: dimension 300 × 80 × 10 mm II type AER filling Example 1, second desalting chamber of comparative example 1: dimension 300 × 80 × 10 mm CER filling • Example 1, third desalting chamber of comparative example 1: dimension 300 × 80 × 30 mm AER filling Example 2, first desalting chamber of comparative example 2: dimensions 300 × 80 × 10 mm CER filling, Example 2, second desalting chamber of comparative example 2: dimensions 300 × 80 × 10 mm Type II AER filling / implementation Example 2, third desalting chamber of comparative example 2: dimensions 300 × 80 × 10 mm CER filling, Example 2, fourth desalting chamber of comparative example 2: dimensions 300 × 80 × 30 mm AER filling, each concentrating chamber : 300 x 80 x 5 mm AER filling / treatment water flow rate: 60 L / h
・ Flow rate of concentrated water: 20 L / h
・ Flow rate of electrode water: 10L / h
・ Supply water to desalination chamber (treated water): RO permeated water 15 ± 1 μS / cm
・ Water supplied to the concentration chamber: RO permeate 15 ± 1 μS / cm
-Supply water to the electrode chamber: pure water (<0.1 μS / cm)
-Applied current value: 2.5A
The apparatuses of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were operated for 2000 hours, and the treated water quality (treated water specific resistance, treated water silica concentration) and operating voltage were compared. In addition, after the operation was stopped, the device was disassembled and the presence or absence of scale generation in the concentration chamber was compared. The results are shown in Table 1.

Figure 0005806038
Figure 0005806038

実施例1,2では、比較例1,2と比べて、比抵抗値には大きな違いは見られなかったが、シリカ濃度の低い良好な処理水が得られた。これは、実施例1,2では、濃縮室内にスケールは生成されなかったが、比較例1,2では、濃縮室内にスケールが生成されたため、スケール付着部の電気抵抗上昇に伴う電流の不均一化が起きたことが原因であると考えられる。実際、実施例1,2の運転電圧は、比較例1,2と比べて明らかに高かった。   In Examples 1 and 2, compared with Comparative Examples 1 and 2, there was no significant difference in specific resistance value, but good treated water having a low silica concentration was obtained. This is because in Examples 1 and 2, no scale was generated in the concentration chamber, but in Comparative Examples 1 and 2, scale was generated in the concentration chamber. This is thought to be caused by the occurrence of crystallization. Actually, the operating voltages of Examples 1 and 2 were clearly higher than those of Comparative Examples 1 and 2.

1 陽極室、2 陰極室、3 第1の脱塩室、4 第1の濃縮室
5 第2の脱塩室、6 第3の脱塩室、7 第2の濃縮室
8 第1のアニオン交換膜、9 第1のカチオン交換膜
10 第2のアニオン交換膜、11 第1の中間イオン交換膜
12 第2の中間イオン交換膜、13 第1の再生イオン交換膜
14 第2の再生イオン交換膜、15 第3の再生イオン交換膜
16 第4の脱塩室、17 第2のカチオン交換膜
A,A−1 第1のユニット、B 第2のユニット
P1,P2,P3,P4 流路、Q1,Q2,Q3 流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode chamber, 2 Cathode chamber, 3 1st desalination chamber, 4 1st concentration chamber 5 2nd desalination chamber, 6 3rd desalination chamber, 7 2nd concentration chamber 8 1st anion exchange Membrane, 9 First cation exchange membrane 10 Second anion exchange membrane, 11 First intermediate ion exchange membrane 12 Second intermediate ion exchange membrane, 13 First regenerated ion exchange membrane 14 Second regenerated ion exchange membrane , 15 3rd regeneration ion exchange membrane 16 4th desalting chamber, 17 2nd cation exchange membrane A, A-1 1st unit, B 2nd unit P1, P2, P3, P4 flow path, Q1 , Q2, Q3 flow path

Claims (14)

陽極と陰極の間に脱塩室と濃縮室が配列され、各室の陽極側および陰極側がイオン交換膜によって仕切られている電気式脱イオン水製造装置であって、
前記陽極と前記陰極の間に配置され、硬度およびシリカを含む被処理水におけるカチオン成分およびアニオン成分が濃縮される濃縮室であり、前記陽極側を仕切るイオン交換膜としてカチオン交換膜を、前記陰極側を仕切るイオン交換膜としてアニオン交換膜を有する第1の濃縮室と、
前記第1の濃縮室の前記陰極側に隣接して配置され、少なくともアニオン交換体が充填された第1のアニオン除去用脱塩室と、
前記第1の濃縮室の前記陽極側に隣接して配置され、少なくともカチオン交換体が充填された第1のカチオン除去用脱塩室と、
前記第1のカチオン除去用脱塩室と前記陽極との間、あるいは前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記陰極との間に配置され、少なくともアニオン交換体が充填された第2のアニオン除去用脱塩室と、
前記第2のアニオン除去用脱塩室の前記陽極側に隣接して配置され、前記陰極側を仕切るイオン交換膜としてアニオン交換膜を有する第2の濃縮室と、
を含んでおり、
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記第1のカチオン除去用脱塩室と前記第2のアニオン除去用脱塩室とは、被処理水が前記第1のアニオン除去用脱塩室、前記第1のカチオン除去用脱塩室、前記第2のアニオン除去用脱塩室の順番で通過、もしくは前記第1のカチオン除去用脱塩室,前記第1のアニオン除去用脱塩室,前記第2のアニオン除去用脱塩室の順番で通過するように直列に連通されており、
前記第1の濃縮室と前記第2の濃縮室のうちの一方の濃縮室から流出した濃縮水が他方の濃縮室へ流入する水とならないように前記第1の濃縮室と前記第2の濃縮室のそれぞれに水の流入ラインおよび流出ラインが構成されたことを特徴とする電気式脱イオン水製造装置。
An electric deionized water production apparatus in which a desalting chamber and a concentration chamber are arranged between an anode and a cathode, and an anode side and a cathode side of each chamber are partitioned by an ion exchange membrane,
A concentration chamber disposed between the anode and the cathode, in which cation components and anion components in the water to be treated containing hardness and silica are concentrated; a cation exchange membrane as an ion exchange membrane partitioning the anode side; A first concentration chamber having an anion exchange membrane as an ion exchange membrane separating the sides;
A first anion removal desalting chamber disposed adjacent to the cathode side of the first concentrating chamber and filled with at least an anion exchanger;
A first cation removing desalination chamber disposed adjacent to the anode side of the first concentrating chamber and filled with at least a cation exchanger;
A second anion disposed between the first cation removing desalting chamber and the anode or between the first anion removing desalting chamber and the cathode and filled with at least an anion exchanger. A desalting chamber for removal;
A second concentration chamber disposed adjacent to the anode side of the second anion removal desalting chamber and having an anion exchange membrane as an ion exchange membrane for partitioning the cathode side;
Contains
The first anion removal demineralization chamber, the first cation removal demineralization chamber, and the second anion removal demineralization chamber are such that water to be treated is the first anion removal demineralization chamber, Passing in order of the first cation removing desalting chamber and the second anion removing desalting chamber, or the first cation removing desalting chamber, the first anion removing desalting chamber, It is communicated in series so as to pass in the order of the second anion removal desalting chamber,
The first concentrating chamber and the second concentrating chamber so that the concentrated water flowing out from one of the first concentrating chamber and the second concentrating chamber does not become water flowing into the other concentrating chamber. An electric deionized water production apparatus characterized in that a water inflow line and an outflow line are formed in each of the chambers.
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記陰極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室が設けられ、
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室とは、前記第1のアニオン除去用脱塩室へアニオン交換体を再生する水酸化物イオンを再生剤として供給する第1の再生イオン交換膜を介して隣接することを特徴とする請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。
Between the first anion removing desalting chamber and the cathode, the second anion removing desalting chamber and the second concentration chamber are provided,
The first anion-removing desalting chamber and the second concentrating chamber are supplied with a hydroxide ion for regenerating an anion exchanger as a regenerant to the first anion-removing desalting chamber. 2. The electric deionized water production apparatus according to claim 1, which is adjacent to each other through a regenerated ion exchange membrane.
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記陰極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室とを含む第2のユニットが2以上隣接して設けられ、
一の前記第2のユニットにおける前記第2のアニオン除去用脱塩室と他の前記第2のユニットにおける前記第2の濃縮室とが、該第2のアニオン除去用脱塩室へアニオン交換体を再生する水酸化物イオンを再生剤として供給する第2の再生イオン交換膜を介して隣接することを特徴とする請求項1または2に記載の電気式脱イオン水製造装置。
Two or more second units including the second anion removing desalting chamber and the second concentrating chamber are provided adjacent to each other between the first anion removing desalting chamber and the cathode. ,
The second anion removal demineralization chamber in one second unit and the second concentration chamber in the other second unit are transferred to the second anion removal demineralization chamber. 3. The electric deionized water production apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is adjacent to each other through a second regenerative ion exchange membrane that supplies hydroxide ions that regenerate water as a regenerant.
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記第1の濃縮室と前記第1のカチオン除去用脱塩室とを含む第1のユニットが2以上隣接して設けられ、
一の前記第1のユニットにおける前記第1のカチオン除去用脱塩室が、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である第1の中間イオン交換膜を介して、他の前記第1のユニットにおける前記第1のアニオン除去用脱塩室と隣接することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電気式脱イオン製造装置。
Two or more first units including the first anion removing desalting chamber, the first concentrating chamber, and the first cation removing desalting chamber are provided adjacent to each other;
The first cation removal desalting chamber in one of the first units is connected to another through an intermediate ion exchange membrane that is an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane. The electric deionization production apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the apparatus is adjacent to the first anion removal demineralization chamber in the first unit.
前記第1のカチオン除去用脱塩室と前記陽極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室が設けられ、
前記第2のアニオン除去用脱塩室が、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である第2の中間イオン交換膜を介して、前記第1のカチオン除去用脱塩室と隣接していることを特徴とする請求項1に記載の電気式脱イオン水製造装置。
Between the first cation removing desalting chamber and the anode, the second anion removing desalting chamber and the second concentrating chamber are provided,
The second anion-removing desalination chamber is a first cation-removing desalination chamber through a second intermediate ion-exchange membrane that is an ion-exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane. The electric deionized water production apparatus according to claim 1, wherein
前記第1のカチオン除去用脱塩室と前記陽極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室とを含む第2のユニットが2以上隣接して設けられ、
一の前記第2のユニットにおける前記第2の濃縮室と他の前記第2のユニットにおける前記第2のアニオン除去用脱塩室とが、該第2のアニオン除去用脱塩室へアニオン交換体を再生する水酸化物イオンを再生剤として供給する第3の再生イオン交換膜を介して隣接することを特徴とする請求項5に記載の電気式脱イオン水製造装置。
Two or more second units including the second anion removing desalting chamber and the second concentrating chamber are provided adjacent to each other between the first cation removing desalting chamber and the anode. ,
The second concentration chamber in one of the second units and the second anion removal desalting chamber in the other second unit are transferred to the second anion removal desalting chamber. The electric deionized water production apparatus according to claim 5, which is adjacent to each other through a third regenerated ion exchange membrane for supplying hydroxide ions for regenerating water as a regenerant.
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記第1の濃縮室と前記第1のカチオン除去用脱塩室とを含む第1のユニットが2以上隣接して設けられ、
一の前記第1のユニットにおける前記第1のアニオン除去用脱塩室が、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である第1の中間イオン交換膜を介して、他の前記第1のユニットにおける前記第1のカチオン除去用脱塩室と隣接することを特徴とする請求項1、5または6に記載の電気式脱イオン製造装置。
Two or more first units including the first anion removing desalting chamber, the first concentrating chamber, and the first cation removing desalting chamber are provided adjacent to each other;
The first anion removal desalting chamber in one of the first units is connected to another through an intermediate ion exchange membrane that is an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane. The electric deionization production apparatus according to claim 1, wherein the electric deionization production apparatus is adjacent to the first cation removal demineralization chamber in the first unit.
前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室とを含む第2のユニットが、少なくともカチオン交換体が充填された第2のカチオン除去用脱塩室を含んでおり、かつ、該第2のカチオン除去用脱塩室が、前記第2の濃縮室の前記陽極側にカチオン交換膜を介して隣接しており、
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記第1のカチオン除去用脱塩室と前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2のカチオン除去用脱塩室とは、被処理水が前記第1のアニオン除去用脱塩室,前記第1のカチオン除去用脱塩室,前記第2のアニオン除去用脱塩室,前記第2のカチオン除去用脱塩室の順番で通過、もしくは前記第1のカチオン除去用脱塩室,前記第1のアニオン除去用脱塩室,前記第2のカチオン除去用脱塩室,前記第2のアニオン除去用脱塩室の順番で通過するように直列に連通されていることを特徴とする請求項1または4に記載の電気式脱イオン水製造装置。
The second unit including the second anion removing desalting chamber and the second concentrating chamber includes a second cation removing desalting chamber filled with at least a cation exchanger, and The second cation removal desalting chamber is adjacent to the anode side of the second concentration chamber via a cation exchange membrane;
The first anion removal demineralization chamber, the first cation removal desalination chamber, the second anion removal demineralization chamber, and the second cation removal demineralization chamber are composed of water to be treated. Passing in order of the first anion removal desalting chamber, the first cation removing desalting chamber, the second anion removing desalting chamber, the second cation removing desalting chamber, or The first cation removing demineralization chamber, the first anion removing demineralizing chamber, the second cation removing demineralizing chamber, and the second anion removing demineralizing chamber pass in order. The electric deionized water production apparatus according to claim 1, wherein the electric deionized water production apparatus is connected to the electric deionized water.
前記第1のカチオン除去用脱塩室と前記陽極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室と前記第2のカチオン除去用脱塩室とを含む前記第2のユニットが2以上隣接して設けられ、
一の前記第2のユニットにおける前記第2のカチオン除去用脱塩室が、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である第3の中間イオン交換膜を介して、他の前記第2のユニットにおける前記第2のアニオン除去用脱塩室と隣接することを特徴とする請求項8に記載の電気式脱イオン水製造装置。
The second anion removing desalting chamber, the second concentrating chamber, and the second cation removing desalting chamber are provided between the first cation removing desalting chamber and the anode. Two or more second units are provided adjacent to each other,
The second cation removal desalting chamber in one second unit is connected to the other through a third intermediate ion exchange membrane which is an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane. The electric deionized water production apparatus according to claim 8, which is adjacent to the second anion removal demineralization chamber in the second unit.
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記陰極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室と前記第2のカチオン除去用脱塩室とを含む前記第2のユニットが設けられ
記第1のアニオン除去用脱塩室が、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である第4の中間イオン交換膜を介して、前記第2のユニットにおける前記第2のカチオン除去用脱塩室と隣接することを特徴とする請求項8に記載の電気式脱イオン水製造装置。
The second anion removing desalting chamber, the second concentration chamber, and the second cation removing desalting chamber are provided between the first anion removing desalting chamber and the cathode. A second unit is provided ,
Before SL desalting compartment first anion removal, through the fourth intermediate ion exchange membrane is an ion exchange membrane comprising at least one anion exchange membrane and a cation exchange membrane, wherein before the SL second unit first The apparatus for producing electric deionized water according to claim 8, which is adjacent to the cation removal demineralization chamber.
前記第1のアニオン除去用脱塩室と前記陰極との間に、前記第2のアニオン除去用脱塩室と前記第2の濃縮室と前記第2のカチオン除去用脱塩室とを含む前記第2のユニットが2以上隣接して設けられ、
一の前記第2のユニットにおける前記第2のアニオン除去用脱塩室が、アニオン交換膜およびカチオン交換膜の少なくとも一方からなるイオン交換膜である第3の中間イオン交換膜を介して、他の前記第2のユニットにおける前記第2のカチオン除去用脱塩室と隣接することを特徴とする請求項8または10に記載の電気式脱イオン水製造装置。
The second anion removing desalting chamber, the second concentration chamber, and the second cation removing desalting chamber are provided between the first anion removing desalting chamber and the cathode. Two or more second units are provided adjacent to each other,
The second deionization chamber for removing anions in one second unit is connected to the other through a third intermediate ion exchange membrane that is an ion exchange membrane comprising at least one of an anion exchange membrane and a cation exchange membrane. 11. The electric deionized water production apparatus according to claim 8, wherein the apparatus is adjacent to the second cation removing demineralization chamber in the second unit.
前記第1のアニオン除去用脱塩室に充填されたアニオン交換体は、前記第2のアニオン除去用脱塩室に充填されたアニオン交換体よりもシリカ吸着性能が低いアニオン交換体であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置。   The anion exchanger filled in the first anion removal desalting chamber is an anion exchanger having lower silica adsorption performance than the anion exchanger filled in the second anion removal desalting chamber. The electric deionized water production apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the apparatus is an electric deionized water production apparatus. 前記第1のアニオン除去用脱塩室に充填されたアニオン交換体は、II型強塩基性アニオン交換体、中塩基性アニオン交換体および弱塩基性アニオン交換体のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項1から1のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置。 The anion exchanger filled in the first anion-removing desalting chamber is at least one of type II strong basic anion exchanger, medium basic anion exchanger, and weak basic anion exchanger. electrodeionization water producing apparatus according to any one of claims 1 1 2, characterized in that it comprises. 前記第1の濃縮室および前記第2の濃縮室には少なくともアニオン交換体が充填されていることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の電気式脱イオン水製造装置。   The electric deionized water production apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the first concentration chamber and the second concentration chamber are filled with at least an anion exchanger.
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