JPH03186400A - 水を浄化するための電気脱イオン化及び紫外線処理方法 - Google Patents

水を浄化するための電気脱イオン化及び紫外線処理方法

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JPH03186400A JP2234645A JP23464590A JPH03186400A JP H03186400 A JPH03186400 A JP H03186400A JP 2234645 A JP2234645 A JP 2234645A JP 23464590 A JP23464590 A JP 23464590A JP H03186400 A JPH03186400 A JP H03186400A
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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］ 本発明は電気脱イオン化工程及び紫外線処理工程を用い
る水の浄化システムに関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題］本発明
が完成される以前は、水は、イオン濃度の減少を実行す
るイオン交換処理によってそして有機物を酸化して容易
に除去可能な生成物をもたらす紫外線照射を行うことに
よって、浄化されてそのイオン含有量が低減されそして
全有機炭素（ＴＯＣ）が低減されてきた。斯かる方法は
、例えば、１９８８年４月２７日に公表された欧州特許
出願第０．２６５．０３１号中に開示されている。
この開示されたシステムは、紫外線が透過する、水が注
入される石英管を含み；脱イオン化工程と組み合わせて
なる。−具体例において、水は、有機物の抽出可能なも
のが取り出されるときはいつでも脱イオン化工程を通じ
て連続的に紫外線照射工程に循環され、そこで有機物は
酸化される。かかるシステムはＴＯＣを１．５ｐｐｂ（
１０億分の一部）に減じるためにシステムの３８時間の
連続循環を必要とするとが開示されている。第２の具体
例では、脱イオン化工程と紫外線照射工程を含む典型的
な水供給システムが開示されている。このシステムは水
はこれらの二つの工程間を何度も循環する。二つの交互
の脱イオン化工程が用いられ、一方はオンラインであり
、そして他方は再生されるかあるいはそこに新規なイオ
ン交換樹脂が加えられるかのいずれかである。なぜなら
、イオン交換樹脂は有機抽出物を含み、脱イオン化を用
いるシステムにてＴＯＣをＯ％濃度に低減することが出
来ないからである。さらに、脱イオン化を用いるときに
は回分方法が要求される。なぜなら、有機物がイオン交
換樹脂上に堆積してそして樹脂を周期的に交換しまたは
再生しなければならないからである。新しい樹脂を加え
ることまたは消耗した樹脂を再生することは、新規な樹
脂を含む脱イオン化工程がオンラインになったとき、新
規なまたは再生された樹脂がかなりの量の有機抽出物を
含みそれが浄化システムに入るという別の大きな問題を
生じる。
また、可溶性の有機物を水から除去し易くするために、
紫外線を照射する以外にそれらを改質する手段が要求さ
れてきた。かかる手段は亜硫酸塩に露出すること、ｐＨ
を低下すること及び電気化学的酸化を含む、特に、亜硫
酸塩に露出することはホルムアルデヒドのような有機物
との付加物の形成をもたらす。
電気脱イオン化は脱イオン化に代わって水からイオンを
除去することを実行する手段として要請されてきた。し
かしながら、米国特許第４．６３２゜７４５号に開示さ
れた方法より以前は、イオンのない、高抵抗水を生成す
るために実際に電気脱イオン化方法は用いられてない、
しかしながら、電気脱イオン化方法に用いられる樹脂も
また有機抽出物を含んでいる。
従って、ＴＯＣを減じつつ、高抵抗の水を生成すること
が出来る水浄化システムを提供するが望まれている。さ
らに、回分式方法以外の連続的な方法を提供するが要求
されている。
及旦立３Ｌ！９ 水を、紫外線に照射して有機物を酸化した後、特定の方
法での電気脱イオン化することによって一回の通過過程
で浄化してイオン除去及びＴＯＣの本質的に完全な除去
を実行する。紫外線照射工程において、水は有機物の酸
化を促す波長、例えば、１８４．９ｎｍを有する放射に
露出される。電気脱イオン化工程において、水は、高い
抵抗（メガオーム）の水を連続的に製造するのに適した
特定の設計の少なくとも一つのイオン消耗区画に送られ
る。紫外線照射工程において処理された有機物は、電気
脱イオン化工程において脱イオン消耗区画の水からイオ
ン透過膜を通じて隣接する濃縮区画中に送られる。電気
脱イオン化工程は、処理され、ろ水を所定のイオン消耗
区画を通じて一回の通過過程で送ることによって、また
は少なくとも２以上の隣接するイオン消耗区画内におけ
る屈曲した流れを実施して運転することができる。さら
に電気脱イオン化工程を電圧の極性が周期的に逆転する
条件の下で実行することが出来る。さらに生成物の純度
を改善するために、超濾過の工程のような追加工程を加
えることが出来る。
な　　　　　の この発明の方法において、浄化されるべき水は紫外線（
ＵＶ）処理工程を通じて次いで電気脱イオン化工程に連
続的に送られる。ＵＶ処理工程において、入ってくる水
を、紫外線１例えば、１５０〜３００ｎｍ、好ましくは
１８０〜１９０ｎｍの波長で、有機物の酸化を促進する
時間、少なくとも約２０秒間露出する。この発明に従い
、処理水中の有機物は下流の電気脱イオン化工程で容易
に水から除去される生成物に変化することがわかった。
Ｕｖ処理水は、処理されるべき入ってくる水かあるいは
ＵＶ処理工程における生成物中のイオン及びＴＯＣ生成
物を除去するために電気脱イオン化工程に送られる。電
気脱イオン化工程は、イオン濃縮区画と交互の関係に位
置するイオン消耗区画を含む、イオン消耗区画は交互に
あるアニオン透過膜及びカチオン透過膜によって画定さ
れ、これらの膜はイオン消耗区画とイオン濃縮区画との
間の漏れを防止するために封止されている。イオン消耗
区画は、アニオン樹脂ビーズとカチオン樹脂ビーズとの
混合物を含み、それらのビーズは水からイオンをイオン
濃縮区画に移動することを促進する。交互のイオン消耗
区画はアノード及びカソードの間に配置される。浄化さ
れるべき水はイオン消耗区画に送られ、一方、イオン消
耗区画からのイオンを受け取るのに用いる水はイオン濃
縮区画に送られる。操作中、電圧がアノード及びカソー
ドに印加され、この印加電圧はイオンをイオン消耗区画
中の水からアニオン透過膜及びカチオン透過膜を通じて
イオン濃縮区画内の流水に移動させることを促す、電気
脱イオン化工程において、水から取り出されたイオンは
膜または樹脂ビーズにより保持されないが、イオン濃縮
区画を通る水によって取り出される。さらに、イオン種
はイオン交換樹脂またはイオン透過膜によって急速に移
動するため、電気脱イオン化工程では希薄（イオン消耗
）区域において樹脂からの抽出物は取り出される。従っ
て、電気脱イオン化工程は樹脂粒子または膜を交換しま
たは再生することを要せず連続的に操作することが出来
る。
第１図を参照するに、浄化される水１０、例えば、タッ
プ水または清適された脱イオン水は、水中の有機物が酸
化される紫外線照射工程１２に送られる。かかる水は１
５０〜３００ｎｍの波長を有する紫外線に２０〜６０秒
間露出される。工程１２の液体生成物１４は電気脱イオ
ン化工程に向かい、そこでイオン種並びに有機物は浄化
されるべき水から濃縮物流１８に送られる。電気脱イオ
ン化工程の生成水２０は有機物がない、有機物は紫外線
照射された後に、電気脱イオン化の際にイオン透過膜を
通過することができる形態である。
次いで生成水の流れは超濾過工程２４に送られて水中の
微生物が除去され保留流れ２６と殺菌され、有機物のな
く且つ脱イオン化した生成水流を２８を生成することが
できる。超濾過工程２４は本発明においては本質的では
ない、もし望むならば、水質を向上するために、他の水
処理工程、例えば、濾過、オゾン化または塩素化工程を
加えることが出来る。
第２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び第２Ｄ図を参照すると、紫外線
水処理装置１３は二つの殺菌槽１５を含み、それらは各
々、入口１７及び出口１９を備える。複数の紫外線ラン
プ装置２１は槽１５内に配置され、電力供給源３３に連
結する端部プレート２５に固定されている。第２０図中
に見られるように、紫外線ランプ装置２１は紫外線ラン
プ２７、石英管２９及び電気結線３１を含む、使用中、
紫外線ランプ２７は点灯し、水は入口１７、殺菌槽１５
及び電気脱イオン化工程１６に向かう出口１９を通じて
送られる。
本発明の第１の特定の具体例においては、電気脱イオン
化工程は１９８６年１２月３０日に特許された米国特許
第４．６３２．７４５号中に開示された方法及び装置に
より実施され、かかる文献を援用して本文の記載の一部
とする。かかる特許に記載されたように、電気脱イオン
化装置が提供され、そこでは、各々の電気脱イオン化の
電気段階はアノード、カソード及びそれらの区画、一連
の濃縮区画並びにアニオン交換樹脂及びカチオン交換樹
脂の混合物を含む一連の消耗区画から構成される。消耗
区画は、イオン交換樹脂混合物が独立の不連続な副区画
内に収容され、各々約４インチまたはそれ以下、好まし
くは約０．５〜１．５インチの幅を有する。不連続な側
区画はアニオン透過膜及びカチオン透過膜の両方を消耗
区画の外周及び消耗区画の厚さを横切ってそして全長に
沿って伸びるリブに接着のような固着法により形成され
、それによって各側区画は一対のリブ、アニオン透過交
換膜及びカチオン透過交換膜により画定される。この具
体例において、消耗区画の厚さ及び幅は電気脱イオン化
装置の有効な運転を達成するのに臨界的であることがわ
かった。副区画内にある固形のイオン交換材料は、リブ
及びイオン透過躾によって側区画間の移動を抑制されて
いる０代表的な好適な固形のイオン交換材料は繊維また
はビーズ等を含む、イオン交換ビーズを用いるときは、
典型的なビーズ直径は約０．０４インチまたはそれ以下
であり、好ましくは約０．０３３〜約０．Ｏ１２インチ
（２０〜５０メツシユ）である。
電気脱イオン化装置は−または複数の段階を含むことが
出来る。各々の段階において、アノードは消耗及び濃縮
区画のスタック（積み重ね）の端部に位置し、かかる端
部はカソードが位置する端部と反対側にある。各アノー
ド及びカソードには、隣接する電極スペーサー及びイオ
ン透過膜が備えられ、電解液は電極スペーサーを通る。
各々の段階の残りの部分は本文中に説明したように構成
された一連の交互の消耗及び濃縮区画から構成される。
消耗区画中の第１の液体から濃縮区画中の第２の液体へ
のイオンの取出しを実行するために、イオンが消耗され
るべき液体は各ステージにおいて各々の消耗区画に並列
に通すことができそして第２の液体は各段階において並
列に各々の濃縮区画に通すことが出来る。複数の段階が
用いられるときは、上流の段階における消耗区画から取
り出された液体は次の隣接する下流段階中の消耗区画に
連続的に向けることができる。同様に、上流段階の濃縮
区画から取り出された液体を連続して次の隣接する下流
の段階における濃縮区画に向けることが出来る。電解液
を電気脱イオン化装置中に各々の電極に隣接するスペサ
ーを通すことができ、そして電気脱イオン化装置から取
り出すことが出来る。
上記の第１の特定の具体例の消耗区画中の副区画は、長
期間に渡ってイオン消耗に関する高い効率を維持するた
めに調節された厚さ及び幅を有する。副区画の厚さは約
０．２５〜約０．０５インチ（０，６３５〜Ｏ，ｌ　２
７ｃ＋ａ）好ましくは約０．０６〜約０．１２５インチ
（０，１５２〜０．３１８ＣＭ）にすべきである、副区
画の幅は０．３〜４インチ、好ましくは約０．５〜約１
．５インチ（１，２７〜３．８１ｃｓｉ）にすべきであ
る、実用的な構造及び流体圧力損失を考慮することによ
り指摘されたもの以外に区画の長さの制限はない、明ら
かに、副区画の長さが長い程、液体からのイオン除去の
程度が大きい、一般に、副区画の長さは約５〜約７０イ
ンチ（１２，７〜１７７．８ｃｍ）である、特定のアニ
オンまたは特定のカチオンだけを除去したいときは、１
００％の適当な交換材料を用いる０通常、浄化された液
体生成物を製造するために、カチオンとアニオンの両方
を除去することが望まれる。ビーズのような強酸−塩基
樹脂材料を用いるときはカチオン交換樹脂樹脂ビーズに
対するアニオン交換樹脂ビーズの比は約６０〜４０容量
％である。消耗区画内で側区画構造を用いるときは、消
耗区画を通じる液体のチャネリング（局部流れ）を回避
しつつ、液体及びビーズの有効な混合が達成される。従
って、消耗区画内の液体からイオンを取り出すことを実
行するのに、消耗区画中の液体及びイオンとビーズ中の
イオンとの有効な交換を達成する。さらに、上記のよう
な副区画の形態を制御することによって、所望の液体の
純度を達成するために、電気脱イオン化装置用の比較的
低いエネルギー要求で足りる。
第３図を参照して、上記第１の特定の具体例の種々の区
画中の液体の流路な説明する。浄化されるべき液体は入
口４０に入り、消耗区画４２通じて送られ、そして出口
４６から回収される。濃縮液は入口４８を通り濃縮区画
５０に送られ、出口５４を通じて出る。液体電解液は入
口６４から電極区画５６及び５８を通じて循環され、そ
して出口６６を通じて排出のために捨てられる。
電気脱イオン化装置はこのプロセスの間、消耗区画中の
水を極性化（分極）してそこで水素及び水酸イオンを形
成する条件下で周期的に運転される。−船釣には約１．
５ボルト／セル対の運転電圧が水の極性化を実行する。
水素イオンは選択的に消耗区画からカチオン透過膜を通
じて取り出され、それによって濃縮区画中の水のｐＨが
約５またはそれ未満に低下する。この方法で運転するこ
とによって、濃縮区画中に形成された任意のスケールは
溶解される。そしてアノード区画からの低ｐＨ流出物を
、そこに形成された任意のスケールを溶解するためにカ
ソード区画中に向かわせることが出来る。この工程の間
、消耗区画からの生成物はその上昇したｐＨのために排
出される。このスケール除去工程の間に形成される電極
区画からの流出物は排出される。ついで正規の運転電圧
に回復され、そして消耗区画からの生成物が回収される
。
電気脱イオン化装置の最初の特定の具体例は逆流（ｂａ
ｃｋｗａｓｈｉｎｇ）を生じさせて装置内、特に消耗区
画内に保持された小さな粒子を取り出すことが出来る。
副区画への入口は該区画中のイオン交換樹脂の寸法より
も小さいので、−暦車さい粒子だけがそこから逆流の間
に取り出される。逆流は、単に、浄化液を通常用いる液
体出口を通じて装置内に送ること及び浄化液を通常用い
る液体入口を通じて取り出すことからなる。
操作差圧、典型的には約５　ｐｓｉｇまでの圧力に耐え
る強度を有する任意のアニオン透過膜またはカチオン透
過膜を本発明に用いることが出来る。副区画を形成する
リブに対して膜を封止することば一層高い運転圧力の使
用を許容しそしてそれによって組立体の強度が増加する
ので従来装置を改善する０代表的な好適なアニオン透過
膜は以下のものを含む、均質なタイプのウェブで支持し
た、スルホン酸または第４級アンモニウム官能基を基に
したスチレン−ジビニルベンゼンであって、識別標識Ｃ
Ｒ６１−ＣＺＬ−３８６及びＡＲ１０３−ＱＺＬ−３８
６の下でＩｏｎｉｃｓ社から販売されているもの：不均
一のタイプのウェブで支持された、ポリビニリデンフル
オリドのバインダー中スチレンージビニルベンゼンを基
質した樹脂であって、指標ＭＣ−３４７０及びＭＡ−３
４７５の下で５ｙｂｒｏｎ／　Ｉｏｎａｃから販売され
ているもの；　Ｒａ１ｐｏｒｅの名でＲＡＩ　Ｒｅ５ｅ
ａｒｃｈ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから販売されている
、均質なタイプの支持されていない、ポリエチレンシー
トのスルホネート化されたスチレン及び第４級化したビ
ニルベンジルアミンがグラフトしたもの；　Ａｃ１ｐｌ
ｅｘの名前でＡｓａｈｉ　ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓ
ｔｒｙ、　Ｌｔｄにより販売されている、スルホン酸ま
たは第４級アンモニウム官能基を基にした均質なタイプ
のウェブ支持スチレン−ジビニルベンゼン。
電気脱イオン化工程は段階のすべてまたは任意の一つか
らの生成水の導電率を測定することによって、そしてプ
ロセス電圧、液体流量、温度、圧力及び従って電流を含
むプロセスパラメーターを調節することによって制御す
ることが出来る。
以下に電気脱イオン化システムの脱イオン化を制御する
二つの方法を記載する。該方法を別々にまたは単一若し
くは複数の電気的段階にわけられたシステムにおいて組
み合わせて用いることが出来る。第１の方法は供給水の
抵抗及び温度を感知して、適当なセル電圧が印加されて
液体が脱イオン化され、所望成分塩が除去される。
第２の方法は生成物の抵抗及び温度を感知して、それを
用いて段階の電圧を制御して所望の質の水を生成する。
このタイプの電圧制御を用いて予め選択された質の生成
水な提供することが出来る。
２段階システムの例を以下に掲げる。第１段階は供給水
の質に基き可変電圧（セル当たり約０．５〜２．０ボル
ト）で運転され、該電圧は予め決定された抵抗／温度／
塩除去％の関係を用いることによって約７０〜８０％塩
の除去を達成するのに適する。この自動的に印加された
電圧は極性化点未満での操作を可能にし、従って、スケ
ーリングを伴わずに有効な運転を保証する。第２の段階
は生成水の水質に基き可変電圧（セル対当たり約０．５
〜２．０ボルト）で運転され、それは予め選択された水
質の水を提供するのに適する。第２の段階への供給水は
第１段階からの生成水であるので、第２の段階供給は一
層スケーリングの傾向が少ない、この理由のため、第２
の段階における極性化は可能になり、従って電圧は要求
される生成水質をもたらす任意の程度に変えることがで
きる。
本発明の第２の特定の具体例において、電気脱イオン化
工程はアノードとカソード間の屈曲流れの条件の下で運
転することができる０本発明の第２の特定の具体例にお
いては、消耗区画は配置され、入口及び出口手段を備え
、そうして浄化されるべき水が各段階において与えられ
た対のアノード及びカソードとの間の少なくとも２つの
消耗区画を通る０本発明のこの具体例の複数路の方法は
、浄化されるべき水が各段階における複数の消耗区画の
結合長に等しい長さを有する各段階おける一つの消耗区
画に送られる方法と比較して、改善されたイオン除去の
効率が達成される。また、消耗区画はイオン交換樹脂混
合物が上記の寸法の独立の不連続の副区画に収容される
ように形成される。
第２の特定の具体例において、電気脱イオン化装置は一
つまたは複数の段階を含むことが出来る。各々の段階に
おいて、上記のように、アノードはカソードが位置する
消耗及び濃縮区画のスタックの反対側の端部に位置する
。消耗されるべき液体中のイオンは、消耗区画中の第１
の液体からイオンを濃縮区画中の第２の液体に取り出す
ことを実行するために各段階における各消耗区画に並列
に送ることができる。いずれにしても、この具体例にお
いて浄化すべき液体は各々の段階における少なくとも二
つの消耗区画に送られる。消耗区画内の流れの方向は臨
界的でなくそして隣接する区画の流れと同方向または反
対方向にすることが出来る。複数の段階が用いられると
きは、上流段階の消耗区画から取り出された液体は次の
隣接する下流段階中の消耗区画に直列に向けることが出
来る。あるいは、供給水は第２段階を構成する消耗区画
で逆流配置にして流すことができる。電解液を電気的イ
オン化装置中の各々の電極に隣接するスペーサーに通す
ことが出来る。
本発明の第３の特定の具体例において、電気脱イオン化
装置が提供され、そこで、各々の電気脱イオン化段階は
アノード区画、カソード区画及び一連のイオン消耗区画
と交互にある一連のイオン濃縮区画を含む、濃縮区画と
消耗区画の各々はアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂
の混合物のような固形のイオン交換材料を含む、濃縮及
び消耗区画は、イオン交換樹脂混合物が各々約４インチ
（１０ｃ■）またはそれ以下、好ましくは約０．５〜１
．５インチ（１，２７〜３．８１ｃｍ）の幅を有する独
立の不連続の副区画内に収容されるように形成される。
不連続の副区画は、アニオン透過膜及びカチオン透過膜
の両方が消耗及び濃縮区画の外周並びに濃縮区画及び消
耗区画の厚さ方向を横切って且つ長さに沿って伸びるリ
ブに接合するように固定されて形成され、従って、各々
の区画は一対のリブ、アニオン透過膜及びカチオン透過
膜により画定される。
第３の特定の具体例に関して、“二重区画“の語は奇数
の透過膜、少なくとも一つの消耗区画及び少なくとも一
つの濃縮区画から形成される区画を意味し、消耗区画及
び濃縮区画は上記のように各々副区画に分割されている
。イオン透過膜は、アニオン透過膜及びカチオン透過膜
が二重区画の厚さに沿って交互になるように配置される
。従って、二重区画は、奇数のイオン透過膜のうち、ア
ニオン透過膜よりも一つ多いカチオン透過膜を含むこと
ができ、あるいはカチオン透過膜よりも一つ多いアニオ
ン透過膜を含むことができる０本発明に従えば、二重区
画構造はリブとイオン透過膜により副区画内に位置した
固形のイオン交換材料の存在によって、液体生成物の一
部を排出させることを要しない方法で電極の極性を逆に
することが出来る０代表的な好適な固形のイオン交換材
料は繊維、織物、ビーズ等を含む、イオン交換ビーズを
用いるときは、典型的なビーズ直径は約０．０４インチ
またはそれ未満であり、通常的０．０３３〜約０．０１
２インチである。樹脂ビーズ混合物を用いるときは、カ
チオン交換ビーズに対するアニオン交換ビーズの容量比
４．０〜０．５を用いることができる。電解液を電気脱
イオン化装置中各々の電極に隣接するスペーサーを通じ
て送ることができそして電気脱イオン化装置から取り出
すことができる。電極に隣接するスペサーからの電解液
は任意に排出する前に少なくとも一つの中性域に送るこ
とができる０本発明に従えば、電気脱イオン化装置内、
特に電極でのスケール及び有機物の形成は、電極極性を
もとのアノードがカソードになりそしてもとのカソード
がアノードになるように電極の極性を周期的に逆転する
ことによって防止することができる、電圧極性が逆転す
るときは、もとの消耗区画は濃縮区画になりそして濃縮
区画は消耗区画になる。電極において、任意の蓄積した
スケールはアノードサイクル中に浄化され、任意の蓄積
した有機物はカソードサイクル中に溶解してそして取出
される。また、濃縮区画に任意に蓄積したスケールは希
釈サイクルの初期に溶解しそして排出口に洗い落される
。さらに、希釈サイクル中に蓄積した任意の有機物汚物
は濃縮サイクルの間に増加した塩度の作用により樹脂及
び膜から脱着し、排出流れ中に取り出れ、従ってそれら
の存在が水質または装置の機能に悪影響を与えない。
電圧極性の逆転の間、イオン除去は極性逆転の間に十分
に急速でないので、区画から回収された液体の一部を捨
てる必要がある。しかしながら、驚くべきことに、本発
明に従えば、新しく形成された消耗区画からのイオン除
去は十分に急速であり、そして逆転後の最初の期間では
極性の逆転と新しく形成された濃縮流における水質の劣
化との間に遅延時間があり、従って液体生成物を任意の
サイクルの間の任意の時に捨てる必要はない、換言する
と、新しく形成された消耗または濃縮区画のいずれかま
たは両方からの液体生成物の導電率は該液体生成物の一
方の流れまたは他方の流れまたは両方の流れにおいて許
容する程に十分に低い、この結果は、新しく形成された
消耗区画から液体生成物の回収を実行するために新しく
形成された消耗区画からの液体生成物の一部を排出口に
向かわせた後、システム流れを逆転するためのバルブ手
段及び管手段の必要性を減じるので、きわめて望ましい
、また、本発明に従う極性の逆転は高品質の製品の連続
的な回収を可能にし、関連したポンプ容量を有する保持
タンクシステムの従来装置の必要性を減じる。
さらに、カソード及びアノード膜のような表面上にスケ
ールが直ちに局在化して形成されるのを防止するために
、極性の逆転の時間を短くすることが望まれる。しかし
ながら、局在化したスケーリングは濃縮流れ及び／また
は電極流れにおけるイオン交換体のｐＨＭ衝作衝心用っ
て極小化される。従って、極性の逆転の時間を伸ばして
平均して一層純粋な生成物もたらすことができる。消耗
及び濃縮区画の側区画は、長期間に渡ってイオン消耗の
高い効率を維持するために上記の制御された厚さ及び幅
を有する。
第１０図に電気脱イオン化工程における電極逆転後の時
間の関数として生成水の導電率を示す。
生成物流は上記の装置と本質的に同じ物理的構造を有す
るが極性逆転用装置のない装置に向けて１０メガオーム
またはそれより良好な水質の水を生成することができる
０本発明の生成物の水は高純度であるので、この下流工
程における極性の逆転を用いる必要がない。
第６図を参照すると、浄化すべき水は入口３０に入り、
消耗区画３２、消耗区画３４を通じて送られついで出口
３６から回収される。濃縮液は入口３８に送られ、濃縮
区画４０及び４２を通じて出口４４に送られ排出される
。液体の電解液は、入口５４から電極区画４６．４８．
５０及び５２を通じて循環されそして出口３６を通じて
は排出のために捨てられる。第６図に示したモードで運
転するときは、電極区画４６及び５０はカソードを含み
そして電極区画４８及び５２はアノードを含む。
第７図を参照すると、電極の極性は電極４６及び５０が
アノードを構成しそして電極４８及び５２がカソードを
構成するように逆転してそこで液体電解液は入口５４か
ら循環してそして出口５６を通じて排出口に捨てられる
。極性の逆転のために、第６図の消耗区画３２はここで
は濃縮区画３７になり、第６図の消耗区画３４は濃縮区
画３５になる。同様に、第６図の濃縮区画４ｏ及び４２
は消耗区画４１及び４３になる。従って、第６図の生成
物出口３６は排出流れ３７になり、一方、第６図の排出
流れ４４は生成物流れ４５になる。
第８図を参照すると、二重区画の配置が示されており、
各々上記のようにスペサー５８及び６゜により分離され
且つそれに結合された二つカチオン透過膜６２及び６４
とアニオン透過膜６６とを含む。電極６９の極性が負の
ときは、スペサー５８を含む区画はイオン消耗区画であ
り、一方、スペサー６０を含む区画はイオン濃縮区画で
ある。
電極６９の極性が正のときは、電極７１の極性は負であ
り、スペサー５８を含む区画はイオン濃縮区画になり、
スペサー６０を含む区画はイオン消耗区画になる。５８
及び６０を通るイオン消耗区画及び濃縮区画用の液体は
第８図に見られるように直列にまたは第９図中に見られ
るように並列にさらに並列と直列を組合わせて送ること
ができる。第８図に示したように二重構造はスクリーン
７３を含む中性域６７により分離される。中性域６７は
単に隣接する二重区画の膜間の接触を防止する作用をす
る。中性域６７用の液体はかかる域を直列または並列に
流すことができ、排出口に向けることができまたは排出
口に送る前にアノードまたはカソード区画に送ることも
できる。
第９図を参照すると、二重区画の交互の配置が示され、
第８図に示したような中性領域の必要性が除かれる。電
極６９の極性が負であり、電極７１の極性が正のときは
、スペサー１０４を含む区画はイオン消耗区画として働
き、スペサー１０６を含む区画はイオン濃縮区画として
働く、電極６９の極性が正であり、電極７１の極性が負
のときは、スペサー１０４を含む区画はイオン濃縮区画
として働き、スペサー１０６を含む区画はイオン消耗区
画として働く、第８図に示したタイプの中性域は、もし
望むならば、二重区画の間に挿入することができ、そこ
では各々の二重区画は奇数、例えば、３．５．７．９等
のイオン透過膜をカチオン透過膜をアニオン透過膜と交
互にして含む。
［実施例］ 及＆揖」 この試験の際、第８図に記載した配置を利用して、４パ
スの電気脱イオン化モジュールを用いた。消耗及濃縮区
画への供給量は、各々の流れにおいて約０．２ｇ／分で
ある。供給組成物は約１００　ｐｐｍのカルシウム、５
０　ｐｐｍのマグネシウム、１００　ｐｐｍのナトリウ
ム、４０　ｐｌ）ＩＩの二次酸塩、１２０　ｐｐｍの硫
酸塩及び９０　ｐｐｍのクロリドである（全て炭酸カル
シウムで換算）、供給物の導電率は−０，３のＬａｎｇ
ｅｌｉｅｒ　Ｓｃａｌｉｎｇ　Ｉｎｄｅｘ（Ｌ、Ｓ、Ｉ
）により約６００ＩＬＩＩｌｈｏであった。印加したス
タック電圧は０．７８アンペアで２０．８ボルトであっ
た。
スタックからの生成水は２．１〜０．７マイクロジ一メ
ンス７ｃｍに渡り、一方、濃縮物は約１２００マイクロ
シーメンス／ｃ１１であった。消耗及び濃縮液の水質の
データは逆転時の最初にまたは時間ゼロ及び最初の５分
間の３０秒ごとそしてその後約１５分で再び逆転が起こ
るまでの毎分に渡って集めらる。消耗サイクル及び濃縮
サイクルデータの両方は別々に集められる。Ｍｙｒｏｎ
−Ｌ（ＥＰメータ）導電率メータを用いてデータを得た
。満足な結果がまた２パスのモジュールで得られた。
第１０図に示したように、電圧極性が逆転して、新しく
形成された消耗流は６００マイクロシーメンス／Ｃ１１
の供給水により１分以内で１２００マイクロシーメンス
／ｃ１１１から６〜７マイクロジ一メンス／ｃｍに変化
する。新しく形成された濃縮流は、たとえセルにイオン
が加えられても、前のサイクルの電気的再生からの水素
イオン及び水酸イオン容量を有し約３０秒間１．５〜１
５μｗｈａの水を生成し続ける。新しく形成された濃縮
セル中で高品位水を３０秒間追加して製造することは、
流れの水圧スイッチングを遅延して、新しく形成された
希釈セルに関して希釈操作を回復するのに十分な時間を
もたらすという利点がある。遅延スイッチングはまた水
の浪費を回避してそして連続流れを可能にする。典型的
な逆転サイクルは約２分間〜１時間にすることができ、
より普通には約１０分間〜２０分間である。
失ＪＬｆ糺旦 この実施例は、本発明の電気脱イオン化装置により分離
段階において消耗区画を通じる複数のバスを用いて、分
離段階における消耗区画を通じる単一バスを用いる電気
脱イオン化装置と比較して、改良された分離効率が得ら
れることを立証する。
比較試験用に二つの分離スタックを組み立てる。第１の
スタックは並行に且つ一つの濃縮スペサー及び電極スペ
サーの間に挟まれる二つの２６インチ（６６ｃｍ＋）長
さイオン消耗セルと一対の電極を含む（第４図参照）、
二つの希釈セルを並行に用いて可能なエラー最小にする
ことを助ける。
第２のスタックは４つの１３インチ（３３ｃｍ）長の希
釈セルを含み、それらは二つの並行な二つのバス形態を
得るように配置されている（第５図参照）、３つの濃縮
スペサーを並行流れに配置して、セルを電極スペサー及
び電極で結合する。新しい膜及び新しいイオン交換樹脂
を二つのスタック組立て体に用いた。二つのスタックを
同じ液体供給に関して、同一タイプの電源により同時に
実行する。データをほぼ同時に集めた。４つのシリーズ
の試験を行ない、試験条件を各々のシリーズの下に記載
した。
ｚＬニエΔＸ皇 試験条件：供給液２９５μｍｈｏの塩化ナトリウム、温
度１８℃、電源Ｃｏｎｄｏｒ　９ボルト、１アンペアの
カルキュレータ−・バッテリー・チャージャー（可変で
ない〉。
Ｄｌは２６インチ（６６ｃ■）長のフローバスからの希
釈液を示し、 Ｃ３は２６インチ（６６ｃ■）長のフローバスからの濃
縮液を示す。
Ｄ、及びＣ１は１３インチ（３３ｃ鵬）長のフローバス
からの希釈液及び濃縮液を示し、■１、Ｉ−、Ｅｌ　、
Ｅｘはそれぞれ電流及び電圧を示す。
水回収率％をＲ８及びＲ宜として表わす。
筬験ユ 各々のスタックへの供給流れを４００ｗｊ／分に調節し
て定常的な運転における適切なパラメーターは、次のよ
うであった。
Ｉ　、＝０．９Ａ、Ｅ、＝９．４Ｖ、 Ｄ＋　＝１１．２μｓｈｏ　、Ｃ＋　＝５８０μｓｈｏ
、Ｒ，＝６７％、１．＝０．４７Ａ、 Ｅ、＝１１．２Ｖ、Ｄ、＝１．５μ−ｈｏ、ｃ、＝１２
２０μ５ＩｈＯ１Ｒ８＝６７％であり、Ｄ３はＤｌの水
質に比べて７．５倍優る。
Ｌ狭ｌ 供給流れを３００ａｄ／分に調節して試験１と同様に試
験した。定常的操作での適切なパラメーターは次のよう
であった。
Ｉ　＋　＝０．７３Ａ％Ｅ、＝９．７Ｖ％Ｄｒ　＝　１
０．０μｗｈｏ　、Ｃ＋　＝６００μｓｈａ　、Ｒ＋　
＝６７％、１、＝０．４３Ａ、Ｅ、＝１１．４Ｖ、Ｄ、
＝０．５μｖｇｈｏ　％Ｃｔ　＝１４５０ｇｍｈａ　、
Ｒ，＝７７％であり、ＤｌはＤｌの水質に比べて２００
倍優。
筬翌１ 供給流れを５００１／分に調節して試験ｌと同様にした
。定常的操作の下で適切なパラメーターは次の様であっ
た。
Ｉ　　＝１．０９Ａ、Ｅ、＝８．７Ｖ、Ｄ、＝１５．５
μｗｈｏ　、Ｃ＋　＝６００１Ｌｍｈｏ　、Ｒ，＝６８
％、１、＝０．５５Ａ、Ｅｌ　＝１０．８Ｖ、Ｄ、＝２
．９μｓ＋ｈｏ　％Ｃｍ　＝　１３００μｓｈａ　、　
Ｒｍ　＝８０％であり、Ｄ、はり、の水質に比べて５倍
を優る。
乞１：≦（Ｌ区負 試験条件ニジリーズＡと同一であるが、ｃｏｎｄｅｒ１
２Ｖ　、　Ａｍｐカルキュレータ−・バッテリー・チャ
ージャー（可変でない）による。
駁駿ま 各々のスタックに対する供給流れを５００ｔｌ／分にし
た。定常的な運転での適切なパラメーターは、Ｉ、＝１
．２１Ａ、Ｅｌ　＝１０．２Ｖ。
Ｄ＋　　＝１４．０　　μｓｈｏ　　％　Ｃ＋　　＝５
３５　　μｓｈａ　　、Ｒ１＝６８％、１．＝０．６４
Ａ。
Ｅ、＝１３．６Ｖ、Ｄｍ　＝０．６５μｇ＊ｈｏ　、　
Ｃｔ　＝１３５０μｍｈａ　％Ｒ＊　＝７８％であり、
Ｄ、はり。
の水質に比べて２１．５倍優る。
区翌亙 供給流れを４００ｄ／分に調節して試験４と同様に試験
した。定常的操作の下での適切なパラメーターは次のよ
うであった。
１、＝１．１Ａ、Ｅ、＝１２．７Ｖ、Ｄ、＝ｌＯ１５μ
ｗｈｏ　％Ｃ＋　＝６００　ｕｍｈｏ　、　Ｒ＋　＝６
８％、１、＝０．５９Ａ％Ｅ　ｍ　＝　１３．９　Ｖ　
、　Ｄ　ｍ　＝　０．３μｓｈａ、Ｃｍ　＝１３５０μ
ｓｈａ％Ｒｔ　＝７８％であり、Ｄ、はり、の水質に比
べて３５倍優る。
区しニエ旦Ｘ皇 試験条件：供給液２２５μ−ｈｏの、同じｔａｇ／　ｌ
の塩化ナトリウムと度＃Ｌ未素、十トリｔム　　　の混
合物、温度１８℃、シリーズＡ試験で用いた電源９Ｖ％
　Ｉ　Ａｍｐ供給。
１翌１ 各々のスタックに対する供給流れを４００ｍ１／分に調
節した。定常的な運転での適切なパラメーターは次のよ
うであった。
Ｉ　、　＝０．９１　Ａ％Ｅ、　＝９．６Ｖ。
ＤＩ　＝６．５μｓｈｏ　、Ｃｔ　＝４５０μｍｈａ、
Ｒ＋＝６８％、１．＝０．４６Ａ。
Ｅ　＊　　＝　　１　１．４　Ｖ　、　　Ｄ　ｔ　　＝
　０．２４　ｕ　ｗｈｏ　　、　　Ｃ＊　　＝　　１１
００ＬＬ＋ｗｈｏ、Ｒｔ　＝７７％であり、Ｄ、はＤｌ
の水質に比べて２７倍優る。
筬駿ｌ 各々のスタックへの供給流れを５００ｗｊ／分に調節し
た以外は試験６と同様に試験した。定常条件運転での適
切なパラメーターは次のようであった。
１、＝０．９１Ａ％Ｅ、＝９．６Ｖ、 ＤＩ　　＝９．０ｇｍｈａ　　％　Ｃｔ　　＝４８５ｇ
ｍｈａ　　。
Ｒ，＝７２％、ｌ１＝０．５ＯＡ。
Ｅｘ　＝　１１．３Ｖ％Ｄｍ　＝　１．６５ｕｍｈｏ　
、　Ｃｍ　＝　１０００μｓｈｏ　、Ｒｓ　＝７８％で
あり、Ｄ２はＤＩの水質に比べて５．５倍優る。
１駿１ 各々のスタックに対する供給流れを３００ｄ／分に調節
した以外は試験６と同様に試験した。定常的な条件での
適切なパラメーターは以下のようであった。
１　、　＝０．７０Ａ、　Ｅ、　＝　１０．４Ｖ。
Ｄ、＝８゜Ｏｕｍｈｏ　　、’　　Ｃｔ　　＝５００　
ｕｍｈｏ　　、Ｒ，＝６７％、　１．＝０．４１Ａ。
Ｅ、＝１　１．６Ｖ、　　Ｄ、＝０．２２ｇａ＋ｈｏ　
　、　　Ｃｍ　　＝１１００μｓｈａ　、Ｒ，＝７７％
であり、Ｄｌはり。
の水質に比べて３６倍優る。
Ｕニエ旦旦（ 試験条件はシリーズＣにおけるのと同じ供給液とし、電
源を二つの同じ可変電源に変更した。
区並旦 各々のスタックに対する供給流れを４００ｔｉ／分に調
節して、そして印加したセルの対の電圧をセル対当たり
２ボルトにセットし、電極電圧として３ボルトを加えた
。定常運転での適切なパラメーターは次のようであった
。
１　、＝０．６４Ａ、Ｅ、＝７．ＯＶ。
ＤＩ　＝　１６．０ｇ＊ｈｏ　％Ｃ＋　＝４４０μｍｈ
ａ　。
Ｒ，＝６５％、１．＝０．４１Ａ。
Ｅ、＝１１．ＯＶ、Ｄ＊　＝１．６０μｓｈａ　％Ｃｔ
　＝８５０μｓｈｏ　％Ｒｓ　＝７４％であり、Ｄ８は
り、の水質に比べて１０倍優る。
試ＩＬ辷旦 セルの対当たり３ボルトで試験９と同様の試験をした。
定常運転での適切なパラメーターは次のようであった。
■、＝０．７５Ａ％Ｅ、＝９．ＯＶ、 ＤＩ　　＝９．０ｕｍｈａ　　、　　Ｃｔ　　＝５００
ｕｍｈａ　　、Ｒ＋＝６５％、Ｉ、＝０．５２Ａ。
Ｅｘ　＝　１５．０Ｖ％Ｄａ　＝０．７０μ＋ｗｈｏ　
％Ｃｍ　＝９８０ｇｓ＋ｈｏ　、Ｒｍ　＝７４％であり
、ＤｌはＤｌの水質に比べて１３倍優る。
供給流れを変え、印加電圧及び供給混合物を変えた全部
で１０の比較試験において、１３−インチの２バスのス
タックは２６インチ（６６ｃｍ）の単一のバススタック
の性能より優っていた。試験９及び１０において、１３
インチ（３３ｃ＋ｗ）の２バスのスタックの性能は、よ
り高い導電率の濃縮流をもたらすけれども、２６インチ
の単一バスのスタック性能より優れていた０通常、より
高い導電率の濃縮流れは、後方拡散の増加をもたらすが
、それはこれらの試験においては反映されない。
実」ｌ舛」− この実施例は本発明の方法により水から実質的に完全に
ＴＯＣ及びイオンが除去されることを示す。
試験システムの流れ図を第１１図中に示す、システムは
、試験過程に渡って一貫して低ＴＯＣ１高抵抗の生成水
を生成する。
用いたＵＶ装置は１８４゜９ｎｍのＵＶランプを有する
Ａｑｕａｆｉｎｅ社によるモデルＣＬＳ−２４Ｒ／６０
である（第２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄ）、二つのＵＶ流
れ容器のうち一つだけを用いた。ＣＤＩ単位は５ガロン
／分（ｇｐｍ）であり、単一の段階単位（第３図）をり
、Ｃ，１５０ボルトで運転した。生成物の流れ流量は５
．５〜ｓｇｐ−である。ミリポア社から市販されている
Ｕｌｔｒａｓｔａｃｋ超濾過装置をＣＤＩ生成に関する
最終フィルターとして粒子除去用に用いた。■床を通る
流量は２ｇｐ■である。
供給（１０）（７）ＴＯＣ及び抵抗、ＵＶ出力（１７）
及びＣＤＩ製品（２０）の結果を表１中に要約する。Ｃ
ＤＩ濃縮（１８）流の抵抗もまたＡｎａｔｅｌメータを
介して測定したが、濃縮流中のＴＯＣは抵抗がきわめて
低いため（Ａｎａｔｅｌでの最低試料抵抗値は３メガオ
ーム−〇ＩＩが必要である）Ａｎａｔｅｌを介して測定
することができなかった。オフラインでの流れの全ての
ＴＯＣは検出限界（５０ｐｐｂ）未満と測定された。
微量拡大（Ｔｒａｃｅ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ）イオン
クロマトグラフィー（ＩＣ）をオンラインで用いて上記
流れの全部分において溶解したアニオン及びカチオンを
測定した。ＩＣの結果から数種のイオン濃度は供給液が
Ｕｖで処理された後に増加することがわかった。溶解イ
オン濃度の増加はＵＶにより崩壊された有機化合物から
遊離したイオンによるものである。これらのイオンはＣ
ＤＩ生成物から取出されて、ＣＤＩ濃縮液を濃くする。
ＣＤＩ生成物：濃縮流の流量比は１０：１であり、従っ
て生成物から取り出されたイオンは濃縮流中で１０倍以
上に濃縮される。ＩＣの結果の要約を第２表中に含める
。用いたＩＣ技術は遊離の、溶解したイオンのみを測定
することを知るべきである。第２表に示した通り、不純
物のすべてはシステムから取り出され、従って、ＣＤＩ
装置の樹脂及び膜部分を再生する必要はない。
垣−２−表 ＴＯＣｌ 抵抗及びイオンクロマト 供給液 Ｖ 処理液 抵抗 （Ｍｅｇｏｈｍ−Ｃｍ） イオン （平均Ｘ　１０−１ｍ　） ｌ− ＨＣｏ。
Ｎ　Ｏｔｔ　− Ｒ− ０３− ｓｏ、−” ＮＨ，’″ １７゜ ４−１７゜ ５０ ５００ ０ ０ ０ ０ ００ −４ ５００ ７００ ＯＯ ４０ ８０ ６０ ３０ ・グラフィーの結果 ＤＩ 製品 ＤＩ 濃度 −７ １７。
５−１７。
Ｏ。
１　７−０。
０ 　５００ ０ ０ ０ ０ ＯＯ ３０００ ６０００ ００ ００ ９００ ６００ １００ 実１１糺ま この実施例は本発明の方法がＴＯＣを除去できることを
例示する０本発明のＵＶ−ＣＤＩ方法に供給水として用
いる水は逆浸透後、ミリポア社から市販されているミリ
Ｑ水精製装置に送られる。
かかる装置は、連続して活性炭素、イオン交換樹脂、イ
オン交換樹脂及び活性炭素／イオン交換樹脂混合物を含
む４つの水処理カートリッジを含んで本質的に有機物の
ない１８メガオームセンチの高純度水を得る。ＵＶ処理
工程に供給する前に、ガスクロマトグラフィーによって
濃縮流に送られそしてＣＤＩ装置の生成した流れ中に残
る注入した有機物の濃度を測定するために第■中に記載
した有機物の混合物ともに注入する。用いたＣＤＩ装置
を第３図中に示した０図中、希釈及び濃縮区画の両方を
６０％がアニオン交換樹脂で４０％がカチオン交換樹脂
である混合イオン交換樹脂により充満した。方法を、有
機物を注入せずに（”ブランク”結果）、有機物を注入
するがＵＶ工程で活性化せずに、有機物を注入してＵＶ
工程で活性化して実行する。
運転後１．２．４及び７時間後に採取して分析した。
第Ａ表に示したように、本発明の方法によりＵＶ酸化工
程によって塩化メチレンのかなりの減少がありもし、Ｃ
ＤＩ装置の生成物流ならばさらに減少する。
第８表はＣＤＩ濃縮液流中のクロロホルムの濃度が操作
時間とともに着実に増加することを示す、濃縮流中、ク
ロロホルム濃度が相対的に高いことは、ＣＤＩ装置自体
から抽出したクロロホルムは濃縮液流中に取り出される
ことがわかる。
第０表はＵＶ酸化及びＣＤＩ生成物流からの除去により
１．１．２　トリクロロエタンが減少することを示す。
流れ 実施ニ ブランク ＵＶなし １時間 ２時間 ４時間 ２ ０ ０２ １１ ７ ７時間 流れ 実施ニ ブランク ＵＶなし １時間 ２時間 ４時間 ８ ５ ０４ １０ ０４ ７時間 流れ 実施ニ ブランク ＵＶなし １時間 ２時間 ４時間 ２３ ５ ０１ ０６ ７時間 塩化メチレンの相対濃度 ＵＶ処理　　　ＣＤＩ製品 ＣＤＩ濃度 ３ ５ ８ 表 クロロホルムの相対濃度 ＵＶ処理　　　ＣＤＩ製品 ＣＤＩ濃度 ４６ ７７ ８１ １２ ９８ ８ ９ ３７ 表 １．１゜ ＵＶ処理 ２−トリクロロエタンの相対濃度 ＣＤＩ製品　　　ＣＤＩ濃度 ７ ８ ４、　　　　の　　　　な１ 第１図は本発明の方法を示した概要図である。
第２Ａ図は紫外線に水を暴露するのに有用な装置の側面
図である。
第２Ｂ図は２Ａ図の装置の上面図である。
第２Ｃ図は紫外線ランプ装置の側面図である。
第２Ｄ図は第２Ｃ図のライン２Ｄ−２Ｄに沿って切り出
した殺菌容器の断面図である。
第３図は本発明の電気脱イオン化工程の一具体例の操作
を示す概念図である。
第４図は実施例■に記載した一方法の概要図である。
第５図は実施例Ｈに記載した第２の方法の概要図である
。
第６図及び第７図は、電気脱イオン化工程の操作の間に
極性が逆転する本発明の具体例を示す概要図である。
第８図は極性逆転のときに有用な一つの流路の配置を示
す概念図である。
第９図は極性逆転に有用な交互の流路の配置な示す概念
図である。
第１α図は電気脱イオン化工程における極性逆転後の時
間の関数として生成水の導電率を示すグラフである。
第１１図は実施例■に記載した試験方法のフローダイア
グラムである。
濃縮液 藝（ 蛎（ ｂ−９

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）水から有機物及びイオン種を除去して水を浄化す
    る方法であって、 上記水を紫外線照射して上記有機物の酸化を実行して、 上記紫外線照射した水を電気脱イオン化装置のイオン消
    耗区画に送り、ここに、上記電気脱イオン化装置が、 上記装置の第１の端部にあるカソード区画、上記装置の
    第１端部と反対側端部にあるアノード区画、上記カソー
    ド区画とアノード区画の間に交互に位置する複数のイオ
    ン濃縮区画及びイオン消耗区画を含み、該イオン消耗区
    画がアニオン透過膜及びカチオン透過膜を含み、該アニ
    オン透過膜及びカチオン透過膜がスペーサーに接合され
    て上記イオン消耗区画の水漏れ防止シーリングが実行さ
    れており、上記イオン消耗区画の各々がイオン交換固 形組成物を含み、 上記水を上記イオン消耗区画に送りつつ、上記水からイ
    オンを受け取るために第２の液体を上記濃縮区画に送り
    、 上記アノード区画中のアノードと上記カソード区画中の
    カソード間に電圧を印加して、そして上記消耗区画から
    浄化水を取り出すことを含む上記方法。
  2. （２）イオン交換体がアニオン交換樹脂ビーズ及びカチ
    オン交換樹脂ビーズの混合物を含み、上記消耗区画中、
    カチオン交換樹脂ビーズに対するアニオン交換樹脂ビー
    ズの容量比が４．０〜０．５である請求項１の方法。
  3. （３）上記水を、上記アノード及び上記カソード間に位
    置する少なくとも二つのイオン消耗区画に通す請求項１
    の方法。
  4. （４）水を浄化して水から有機物及びイオン種を除去す
    る方法であって、 上記水を紫外線照射して上記有機物の酸化を実施して、 上記紫外線照射した水を電気イオン化装置のイオン消耗
    区画に通し、ここに、上記イオン消耗装置は、上記装置
    の第一端部に位置するカソード区画と、上記装置の第一
    端部と反対端部に位置するにアノード区画と、上記カソ
    ード区画とアノード区画間に複数の交互に位置するイオ
    ン濃縮区画及びイオン消耗区画とを含み、上記イオン消
    耗区画の各々が、スペーサー及び各々の上記イオン消耗
    区画の長さ沿って伸びる複数のリブによって形成された
    複数の副区画を含み、上記各々の副区画がアニオン透過
    膜、カチオン透過膜及びイオン交換固形組成物を含み且
    つ上記リブ間の距離によって画定される幅０．．３〜４
    インチ（０．７５〜１０ｃｍ）及び上記イオン消耗区画
    中のアニオン透過膜とカチオン透過膜との間の距離によ
    って画定される厚さ２．０〜０．５インチ（５．０８〜
    １．２７ｃｍ）を有し、上記アニオン透過膜及びカチオ
    ン透過膜がスペサーに接合されてイオン消耗区画の水漏
    れ防止シーリングを実行 し、 上記水を上記イオン消耗区画に流しながら、上記水から
    イオンを取り出すための第２の液体をイオン濃縮区画に
    通し、 上記アノード区画のアノードと上記カソード区画のカソ
    ード間に電圧を印加して、そして上記消耗区画から浄化
    水を回収することを含む上記方法。
  5. （５）上記副区画の幅が０．５〜１．５インチである請
    求項４の方法。
  6. （６）上記副区画の厚さが０．６〜０．１２５インチで
    ある請求項４の方法。
  7. （７）上記イオン消耗区画中、イオン交換体が、アニオ
    ン交換樹脂ビーズ及びカチオン交換樹脂ビーズの混合物
    を含み、カチオン交換樹脂ビーズに対するアニオン交換
    樹脂ビーズの容量比が４．０〜０．５である請求項４〜
    ６のいずれか一項の方法。
  8. （８）上記水を上記アノードと上記カソード間に位置す
    る少なくとも二つのイオン消耗区画に通す請求項４の方
    法。
  9. （９）上記水を、上記アノードと上記カソード間に位置
    する少なくとも二つのイオン消耗区画に通す請求項５の
    方法。
  10. （１０）上記水を、上記アノードと上記カソード間に位
    置する少なくとも二つのイオン消耗区画に通す請求項６
    の方法。
  11. （１１）上記水を、上記アノードと上記カソード間に位
    置する少なくとも二つのイオン消耗区画に通す請求項７
    の方法。
  12. （１２）上記水を、上記アノードと上記カソード間に位
    置する少なくとも二つのイオン消耗区画に通す請求項８
    の方法。
  13. （１３）上記アノードと上記カソードに印加した電圧を
    周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに変換
    し、上記カソードを第２のアノードに変換し、上記イオ
    ン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換し且つ上記イ
    オン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換してそして
    上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画から連続
    的に低導電率を有する水を回収する請求項４の方法。
  14. （１４）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換してそし
    て上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画から低
    導電率を有する水を連続的に回収する請求項５の方法。
  15. （１５）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項６の方
    法。
  16. （１６）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項７の方
    法。
  17. （１７）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項８の方
    法。
  18. （１８）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項９の方
    法。
  19. （１９）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項１０の
    方法。
  20. （２０）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項１１の
    方法。
  21. （２１）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項１２の
    方法。
  22. （２２）上記アノード及びカソードに印加される電極電
    圧を周期的に逆転して上記アノードを第２のカソードに
    変換し、上記カソードを第２アノードに変換し、上記イ
    オン消耗区画を第２のイオン濃縮区画に変換してそして
    上記イオン濃縮区画を第２のイオン消耗区画に変換して
    そして上記イオン消耗区画及び第２のイオン消耗区画か
    ら低導電率を有する水を連続的に回収する請求項１３の
    方法。
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