JPH02222769A - 水の２段逆浸透処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、水の２段逆浸透処理方法及び装置に係り、特
に、超純水を製造する前処理として水を２段逆浸透処理
する方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

市水から超純水を製造するには、従来、まず、−次純水
装置により純水化し、さらに超純水装置で高級処理を行
っている。この−次純水装置は、主に市水中の無機イオ
ンを除去する目的で行われており、通常、イオン交換方
式を中心とした処理プロセスから成っている。このイオ
ン交換プロセスは、カチオン交換樹脂塔とアニオン交換
樹脂塔に順次通水することによってイオンを除去するも
のであるが、各イオン交換樹脂量又は市水のイオン量に
応じて樹脂の再生、さらには再生廃液の処理を行う必要
があった。

近年、このイオン交換方式によるイオン除去の代わりに
逆浸透装置を２段で用いた純水装置の検討が行われてい
る。この２段逆浸透方式は、第一段の逆浸透処理水をさ
らに後段の逆浸透装置にかけることによって、イオンの
除去性能を向上させるものであり、従来のイオン交換方
式に比べて樹脂の再生及び再生廃液の処理を著しく低減
できること、また、超純水使用時に問題となるＴＯＣ１
微粒子などの除去が可能であることから、超純水の高品
質化が要求されている現在において注目されつつあるプ
ロセスである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような２段逆浸透装置を採用した場
合には、市水に含まれる炭酸イオン及び重炭酸イオンは
、逆浸透膜を通過し、処理水中に混入するため、得られ
る処理水の比抵抗値は１〜２ＭΩ・口と低く、従来のイ
オン交換方式での比抵抗値１０ＭΩ・Ｃｌｌ１と比べ、
イオン除去の面では満足できる性能は得られなかった。

そこで、この逆浸透処理水をさらにアニオン交換樹脂及
びカチオン交換樹脂を含む混床塔に通水し、比抵抗値１
６〜１７ＭΩ・ＣＩＩの処理水としているが、２段逆浸
透処理水の比抵抗値が低いと、混床塔でのイオン交換樹
脂の再生頻度を多くしなければならず、それに伴って再
生廃液も多くなるという問題がある。

したがって、本発明は、２段逆浸透処理工程におけるイ
オンの除去性能を向上させ、イオン交換樹脂の再生及び
再生廃液の処理を低減しうる水の２段逆浸透処理方法及
び装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、逆浸透処理水が炭酸イオン及び／又は重炭酸
イオンをかなり含み、これにより処理性能の低下が生じ
ていることに着目し、第一段の逆浸透処理水に窒素ガス
を吹き込んで炭酸イオン及び／又は重炭酸イオンを比較
的短時間にガス化させ、除去することによって上記の課
題を解決したものである。

すなわち、本発明による水の２段逆浸透処理方法は、第
一段の逆浸透処理水に窒素ガスを吹き込むことにより、
該処理水中の炭酸イオン及び／又は重炭酸イオンを除去
し、次いで第二段の逆浸透処理を行うことを特徴とする
。

本発明の方法においては、第一段の逆浸透処理水に対し
て窒素ガスの吹き込みを行うことを必要とする。窒素ガ
スパージによる炭酸イオン及び重炭酸イオンの除去に好
ましいｐＨは、４〜５である。

一方、市水を第一段の逆浸透処理に通した処理水は、通
常、ｐＨが５程度に低下しており、炭酸イオン及び重炭
酸イオンの除去に好適な状態である。

また、第二段の逆浸透処理には、一般に、ポリアミド系
の高説塩性の膜を用いるが、このポリアミド系逆浸透膜
に第一段の逆浸透処理水を直接通すと、ｐＨが逆に上昇
する傾向にある。したがって、本発明の方法においては
、炭酸イオン及び重炭酸イオンのガス化及び除去に好適
なｐｉ条件となっている第−殺の逆浸透処理水に対し窒
素ガスパージを行う。

上記のように、第一段の逆浸透処理水のｐＨは、通常、
５程度に低下しているが、この処理水のｐＨを測定し、
必要に応じて鉱酸、例えば塩酸を注入してｐＨを常に４
〜５にコントロールしながら窒素パージを行うことも好
ましい。このようなｐＨコントロールを行うことにより
、より短時間で炭酸イオン及び重炭酸イオンを除去する
ことが可能となる。なお、ｐｉ調整のため添加された薬
品は、無機イオンとして第一段の逆浸透処理水の比抵抗
値を一時的に悪化させることになるが、第二段の逆浸透
装置でそのほとんどが除去され、最終的処理水の比抵抗
値に対する影響はほとんどない。

また、本発明の方法に用いる窒素ガスとしては、超純水
システムで排出されるシール用窒素ガスを用いるのが経
済的に好ましい。

本発明の方法を実施するため用いる本発明の２段逆浸透
処理装置は、２段逆浸透装置の中間に中継タンクを設け
、該中継タンクに窒素ガス吹き込み配管を設けたことを
特徴とする。

上記の窒素ガス吹き込み配管は、超純水システムのシー
ル用窒素ガス排出配管と連結されているのが好ましい。

また、上記の中継タンクにｐＦｌ調整計を設置し、中継
タンク内の処理水のｐＨをコントロールできるようにす
ることも好ましい。

〔実施例〕

次に、図面に基づいて本発明の実施態様をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

第１図は、本発明の２段逆浸透処理装置の一実施態様を
示す系統図である。第１図において、活性炭塔を通過し
た市水は、高圧ポンプｌで第一段逆浸透装置２に送水さ
れ、ここで市水に含まれていたイオンの大部分が除去さ
れる。得られる処理水は、中継タンク３に送られ、濃縮
水は、酸管９から系外へ排出される。中継タンク３に送
られた第一段逆浸透処理水は、ｐ）１５付近の酸性領域
のｐＨとなっている。一方、超純水システム７から排出
されるシール用窒素ガスが窒素ガス配管８を介して中継
タンク３に送気され、この廃窒素ガスで第一段逆浸透処
理水を曝気することにより、該処理水中の炭酸イオン及
び／又は重炭酸イオンは炭酸ガスとして系外に放出され
る。

このようにして、炭酸イオン及び／又は重炭酸イオンの
除去された第一段の逆浸透処理水は、次いで、第二段逆
浸透ポンプ４により第二段逆浸透装置５に送入され、第
一段の逆浸透処理で残留した微量の無機イオンは、さら
に低レベルにまで除去され、混床塔６に送られる。混床
塔６には、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂が充
填されており、ここでイオン交換によりさらに純水化が
行われ、超純水システム７に送られる。

図面には示していないが、好ましい実施態様として、中
継タンク３にｐＨ調整計を設置し、炭酸イオン及び／又
は重炭酸イオンの除去を促進することもできる。

実施例１ 市水を第１図に示した本発明の２段逆浸透処理装置に連
続通水し、２段逆浸透処理水の比抵抗値を測定し、結果
を第２図に示す。

比較のため、中継タンクを省いた従来法による２段逆浸
透処理水の比抵抗値を測定し、結果を同じ第２図に示し
た。

第２図から明らかなとおり、本発明によれば２段逆浸透
処理水の比抵抗値は、３．５〜４ＭΩ・ＣＴ１１であり
、従来法による場合に比べて優れたイオン除去性能が達
成された。

さらに、本発明及び従来法の各２段逆浸透処理水を同一
容量の混床塔に連続通水し、混床塔出口における処理水
の比抵抗値を測定し、結果を第３図に示す。

第３図から明らかなとおり、従来法では、経過日数８日
と１５日頃にイオンが漏出し、樹脂の再生が必要であっ
たのに対し、本発明の方法によれば、２０日間の実験期
間では再生の必要がなかった。

〔発明の効果〕

以上のように本発明の方法及び装置によれば、２段逆浸
透処理のイオン除去性能を大幅に向上することができる
。そのため、２段逆浸透処理水を混床塔に通水したとき
、イオン交換樹脂の再生頻度を極めて少なくすることが
でき、再生に伴って発生する再生廃液量も極めて少なく
なる。

したがって、本発明の２段逆浸透処理方法及び装置は、
超純水製造プロセスの前処理に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２段逆浸透処理装置の一実施態様を示
す系統図、第２図は実施例１における本発明方法及び従
来法による２段逆浸透処理水の比抵抗値の経口変化図、
第３図は実施例１における本発明方法及び従来法による
混床塔出口の処理水の比抵抗値の経口変化図である。 符号の説明

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水の２段逆浸透処理を行う方法において、第一段
   の逆浸透処理水に窒素ガスを吹き込むことにより、該処
   理水中の炭酸イオン及び／又は重炭酸イオンを除去し、
   次いで第二段の逆浸透処理を行うことを特徴とする水の
   ２段逆浸透処理方法。
2. （２）窒素ガスとして、超純水システムで排出されるシ
   ール用窒素ガスを用いる請求項１記載の水の２段逆浸透
   処理方法。
3. （３）２段逆浸透装置の中間に中継タンクを設け、該中
   継タンクに窒素ガス吹き込み配管を設けたことを特徴と
   する水の２段逆浸透処理装置。
4. （４）窒素ガス吹き込み配管が超純水システムのシール
   用窒素ガス排出配管と連結されたものである請求項３記
   載の水の２段逆浸透処理装置。