JPH0337967B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0337967B2 JPH0337967B2 JP56109462A JP10946281A JPH0337967B2 JP H0337967 B2 JPH0337967 B2 JP H0337967B2 JP 56109462 A JP56109462 A JP 56109462A JP 10946281 A JP10946281 A JP 10946281A JP H0337967 B2 JPH0337967 B2 JP H0337967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solution
- chamber
- desalting
- exchange membrane
- anion exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明はカルシウムイオン及びリン酸イオンを
含有する電解質水溶液の脱塩方法に関する。 カルシウムイオン及びリン酸イオンを不純物と
して含有する電解質水溶液をイオン交換膜法電気
透析装置（以下、EDともいう）によつて脱塩す
る場合、陰イオン交換膜内及びその表面にスケー
ルが生成して該膜を破損するという現象を招く。
例えば、プロセス水を循環する系内で蓄積する電
解質物質をEDによつて除去する工程において、
該プロセス水にカルシウムイオン及びリン酸イオ
ンが含有されている場合に上記現象が生じる。特
に、前記電解質溶液がアルカリ性の場合はこれら
のイオンの量が極く微量であつても非常に短期間
で陰イオン交換膜の破損を招く。このような場合
はEDの運転を停止して該膜を取替える必要があ
り、経済的に非常に不利であるばかりでなく、
EDに関連する工程にも悪影響を及ぼす。 本発明者等は、上記カルシウムイオン及びリン
酸イオンを含有するアルカリ性の電解質水溶液の
脱塩においてスケールの発生による陰イオン交換
膜の損傷を防止し、安定した運転を行なう方法を
確立すべく鋭意研究を重ねた。その結果、脱塩室
内の該電解質溶液のPHに対して濃縮室液のPHを特
定な値に調整することにより、陰イオン交換膜内
におけるスケールの発生を完全に防止できること
を見い出し本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明は不純物としてカルシウムイオン
及びリン酸イオンを含有する電解質水溶液を、脱
塩室液のPHが７〜12の範囲においてイオン交換膜
法電気透析装置を用いて脱塩するに際し、脱塩室
液のPH（ｘ）に対して濃縮室液のPH（ｙ）を、式
ｙ＝−0.8x＋10.4で算出される値以下に調節する
ことを特徴とする電解質水溶液の脱塩方法であ
る。 本発明において、EDは、陽極室及び陰極室の
間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に
複数枚配列して濃縮室及び脱塩室を構成した公知
の構造のものが特に制限なく使用できる。また、
カルシウムイオン及びリン酸イオンを含有する電
解質水溶液は特に制限されない。例えば、電解質
物質として食塩、芒硝、塩化カリウム、硫酸アン
モニウム等の無機塩が溶存した電解質水溶液が一
般的である。また、本発明の方法は、該電解質水
溶液即ち、脱塩室液のPHが７〜12、好ましくは８
〜10の範囲にあるとき特に有効である。 本発明においても最も重要な要件は脱塩室液の
PH（ｘ）に対して濃縮室液のPH（ｙ）を、式ｙ＝
−0.8x＋10.4で算出されるPH以下となる如く調節
することにある。本発明者等はカルシウムイオン
及びリン酸イオンを不純物として含有する電解質
水溶液をEDで脱塩する際に陰イオン交換膜内に
生成するスケールの発生原因について研究を重ね
た結果、濃縮室液と脱塩室液とのPHの関係が微妙
に影響することを知つた。そして更に研究を重ね
た結果、前記関係を見い出したのである。従つ
て、濃縮室液のPHを前記式により算出される値以
下に調節することによつて前記陰イオン交換膜内
でのスケールの生成を完全に防止することができ
る。本発明において濃縮室液のPHを前記範囲に調
整する手段は特に制限されない。一般には塩酸、
硫酸、硝酸等の無機酸、或いは酢酸等の有機酸に
よつて好適なPHに適宜調節すればよい。 以上の説明より理解される如く、本発明の脱塩
方法はカルシウムイオン及びリン酸イオンによる
陰イオン交換膜内でのスケールの発生を完全に防
止することができ、よつて長期間安定して脱塩を
行なうことができる。 以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例 １ 陽イオン交換膜としてネオセプタACH−45T
（商品名：徳山曹達(株)製）を、陰イオン交換膜と
してネオセプタC66−5T（商品名：徳山曹達(株)製）
を用い、通電面積2dm2、脱塩室数10室、濃縮室
数11室を有する締付型EDを用いて実験を行なつ
た。脱塩室液としてはカルシウムイオンを
20ppm、リン酸イオンをＰに換算して4ppm含有
する0.15Nの芒硝水溶液に水酸化ナトリウムを添
加して第１表に示すPHとした液を、また濃縮室液
としては0.4Nの芒硝水溶液に硫酸を添加して第
１表に示すPHに調節した液を用いた。また、脱塩
室液は連続一過式で、脱塩室内の線速度６cm／
secとなるように供給し、濃縮室液は一部循環方
式で、水及び硫酸を適宜補給し、濃縮室内の線速
度３cm／secとなるように供給して、電流密度
2A／ｄm2で電気透析を行なつた。電気透析を開
始時のスタツク電圧に対して、スタツク電圧が
1.5倍に上昇するまでの時間とその時の陰イオン
交換膜におけるスケールの付着状態を観察し第１
表に示した。
含有する電解質水溶液の脱塩方法に関する。 カルシウムイオン及びリン酸イオンを不純物と
して含有する電解質水溶液をイオン交換膜法電気
透析装置（以下、EDともいう）によつて脱塩す
る場合、陰イオン交換膜内及びその表面にスケー
ルが生成して該膜を破損するという現象を招く。
例えば、プロセス水を循環する系内で蓄積する電
解質物質をEDによつて除去する工程において、
該プロセス水にカルシウムイオン及びリン酸イオ
ンが含有されている場合に上記現象が生じる。特
に、前記電解質溶液がアルカリ性の場合はこれら
のイオンの量が極く微量であつても非常に短期間
で陰イオン交換膜の破損を招く。このような場合
はEDの運転を停止して該膜を取替える必要があ
り、経済的に非常に不利であるばかりでなく、
EDに関連する工程にも悪影響を及ぼす。 本発明者等は、上記カルシウムイオン及びリン
酸イオンを含有するアルカリ性の電解質水溶液の
脱塩においてスケールの発生による陰イオン交換
膜の損傷を防止し、安定した運転を行なう方法を
確立すべく鋭意研究を重ねた。その結果、脱塩室
内の該電解質溶液のPHに対して濃縮室液のPHを特
定な値に調整することにより、陰イオン交換膜内
におけるスケールの発生を完全に防止できること
を見い出し本発明を完成するに至つた。 即ち、本発明は不純物としてカルシウムイオン
及びリン酸イオンを含有する電解質水溶液を、脱
塩室液のPHが７〜12の範囲においてイオン交換膜
法電気透析装置を用いて脱塩するに際し、脱塩室
液のPH（ｘ）に対して濃縮室液のPH（ｙ）を、式
ｙ＝−0.8x＋10.4で算出される値以下に調節する
ことを特徴とする電解質水溶液の脱塩方法であ
る。 本発明において、EDは、陽極室及び陰極室の
間に陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを交互に
複数枚配列して濃縮室及び脱塩室を構成した公知
の構造のものが特に制限なく使用できる。また、
カルシウムイオン及びリン酸イオンを含有する電
解質水溶液は特に制限されない。例えば、電解質
物質として食塩、芒硝、塩化カリウム、硫酸アン
モニウム等の無機塩が溶存した電解質水溶液が一
般的である。また、本発明の方法は、該電解質水
溶液即ち、脱塩室液のPHが７〜12、好ましくは８
〜10の範囲にあるとき特に有効である。 本発明においても最も重要な要件は脱塩室液の
PH（ｘ）に対して濃縮室液のPH（ｙ）を、式ｙ＝
−0.8x＋10.4で算出されるPH以下となる如く調節
することにある。本発明者等はカルシウムイオン
及びリン酸イオンを不純物として含有する電解質
水溶液をEDで脱塩する際に陰イオン交換膜内に
生成するスケールの発生原因について研究を重ね
た結果、濃縮室液と脱塩室液とのPHの関係が微妙
に影響することを知つた。そして更に研究を重ね
た結果、前記関係を見い出したのである。従つ
て、濃縮室液のPHを前記式により算出される値以
下に調節することによつて前記陰イオン交換膜内
でのスケールの生成を完全に防止することができ
る。本発明において濃縮室液のPHを前記範囲に調
整する手段は特に制限されない。一般には塩酸、
硫酸、硝酸等の無機酸、或いは酢酸等の有機酸に
よつて好適なPHに適宜調節すればよい。 以上の説明より理解される如く、本発明の脱塩
方法はカルシウムイオン及びリン酸イオンによる
陰イオン交換膜内でのスケールの発生を完全に防
止することができ、よつて長期間安定して脱塩を
行なうことができる。 以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明するが本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例 １ 陽イオン交換膜としてネオセプタACH−45T
（商品名：徳山曹達(株)製）を、陰イオン交換膜と
してネオセプタC66−5T（商品名：徳山曹達(株)製）
を用い、通電面積2dm2、脱塩室数10室、濃縮室
数11室を有する締付型EDを用いて実験を行なつ
た。脱塩室液としてはカルシウムイオンを
20ppm、リン酸イオンをＰに換算して4ppm含有
する0.15Nの芒硝水溶液に水酸化ナトリウムを添
加して第１表に示すPHとした液を、また濃縮室液
としては0.4Nの芒硝水溶液に硫酸を添加して第
１表に示すPHに調節した液を用いた。また、脱塩
室液は連続一過式で、脱塩室内の線速度６cm／
secとなるように供給し、濃縮室液は一部循環方
式で、水及び硫酸を適宜補給し、濃縮室内の線速
度３cm／secとなるように供給して、電流密度
2A／ｄm2で電気透析を行なつた。電気透析を開
始時のスタツク電圧に対して、スタツク電圧が
1.5倍に上昇するまでの時間とその時の陰イオン
交換膜におけるスケールの付着状態を観察し第１
表に示した。
【表】
実施例 ２
実施例１において、芒硝水溶液を同濃度の食塩
水溶液に代え、硫酸を塩酸に代え、且つ脱塩室液
のPHが10.5のとき、濃縮室液のPHを1.8に調節し
た以外は同様な条件で電気透析を行なつた。その
結果、30日経過後においてもスタツク電圧の上昇
はほとんどなかつた。また、陰イオン交換膜にス
ケールの付着は全くなかつた。 実施例 ３ 実施例１と同様の装置を用いて、脱塩室液とし
て、カルシウムイオン10ppm、リン酸イオンをＰ
に換算して6ppm含有する0.15Nの芒硝水溶液を
用いた他は実施例１と同様の操作を行ない、脱塩
室液のPHを９に調整し、濃縮室液のPHを2.5及び
４（比較例）に夫々調整した２種類の液による実
験を行つた。前者は30日経過後においてもスタツ
ク電圧の上昇はほとんどなかつた。他方後者（比
較例）にあつては10日後にはスタツク電圧は約
1.5倍に上昇した。この時、陰イオン交換膜の濃
縮室側の全面にスケールが付着していた。 比較例 １ 実施例２において濃縮室のPHを3.0に調節した
以外は同様にして電気透析を行なつた。その結
果、７日間でスタツク電圧が電気透析開始時のス
タツク電圧の1.5倍に上昇した。また、陰イオン
交換膜の内部と全面にはスケールの付着が認めら
れた。 比較例 ２ 実施例１と同様に行なうが、カルシウムイオン
20ppmとし、リン酸イオンは存在しない脱塩室液
を用いた。 脱塩室液／濃縮室液のPHを9/3、９／5*、10／
3*、11/1及び11／2.5*の各例（＊印は本発明の範
囲外）について20日電気透析を行つたが、電圧の
上昇はほとんどなく、運転停止後、内部及び陰イ
オン交換膜表面にスケールの付着は認められなか
つた。
水溶液に代え、硫酸を塩酸に代え、且つ脱塩室液
のPHが10.5のとき、濃縮室液のPHを1.8に調節し
た以外は同様な条件で電気透析を行なつた。その
結果、30日経過後においてもスタツク電圧の上昇
はほとんどなかつた。また、陰イオン交換膜にス
ケールの付着は全くなかつた。 実施例 ３ 実施例１と同様の装置を用いて、脱塩室液とし
て、カルシウムイオン10ppm、リン酸イオンをＰ
に換算して6ppm含有する0.15Nの芒硝水溶液を
用いた他は実施例１と同様の操作を行ない、脱塩
室液のPHを９に調整し、濃縮室液のPHを2.5及び
４（比較例）に夫々調整した２種類の液による実
験を行つた。前者は30日経過後においてもスタツ
ク電圧の上昇はほとんどなかつた。他方後者（比
較例）にあつては10日後にはスタツク電圧は約
1.5倍に上昇した。この時、陰イオン交換膜の濃
縮室側の全面にスケールが付着していた。 比較例 １ 実施例２において濃縮室のPHを3.0に調節した
以外は同様にして電気透析を行なつた。その結
果、７日間でスタツク電圧が電気透析開始時のス
タツク電圧の1.5倍に上昇した。また、陰イオン
交換膜の内部と全面にはスケールの付着が認めら
れた。 比較例 ２ 実施例１と同様に行なうが、カルシウムイオン
20ppmとし、リン酸イオンは存在しない脱塩室液
を用いた。 脱塩室液／濃縮室液のPHを9/3、９／5*、10／
3*、11/1及び11／2.5*の各例（＊印は本発明の範
囲外）について20日電気透析を行つたが、電圧の
上昇はほとんどなく、運転停止後、内部及び陰イ
オン交換膜表面にスケールの付着は認められなか
つた。
Claims (1)
- １ 不純物としてカルシウムイオン及びリン酸イ
オンを含有する電解質水溶液を、脱塩室液のPHが
７〜12の範囲において、イオン交換膜法電気透析
装置を用いて脱塩するに際し、脱塩室液のPH
（ｘ）に対して濃縮室液のPH（ｙ）を、式ｙ＝−
0.8x＋10.4で算出される値以下に調節することを
特徴とする電解質水溶液の脱塩方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56109462A JPS5811004A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電解質水溶液の脱塩方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56109462A JPS5811004A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電解質水溶液の脱塩方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811004A JPS5811004A (ja) | 1983-01-21 |
| JPH0337967B2 true JPH0337967B2 (ja) | 1991-06-07 |
Family
ID=14510837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56109462A Granted JPS5811004A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 電解質水溶液の脱塩方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811004A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62168508A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-24 | Fujitsu General Ltd | 電気透析式純水製造装置 |
| EP0835610B1 (fr) * | 1996-10-09 | 2004-12-08 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Déminéralisation de produits et dérivés laitiers |
| EP0835609B1 (fr) * | 1996-10-09 | 2004-06-23 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Déminéralisation du lactosérum doux de fromagerie |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS48100381A (ja) * | 1972-04-03 | 1973-12-18 | ||
| JPS5918116B2 (ja) * | 1976-06-07 | 1984-04-25 | 荏原インフイルコ株式会社 | 造水方法 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP56109462A patent/JPS5811004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5811004A (ja) | 1983-01-21 |
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