JPH0512040B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は、スケールと腐食を防止する目的で
行う水処理の内、最も除去困難とされているシリ
カを、規模の大小に拘らず、簡易に且つ高効率に
除去する方法に関するものである。 （従来の技術） 水中に溶存するシリカの除去は、非常に困難で
古くから水処理の問題点となつており、数多くの
除去法が提案されている。主なものをあげると、
コールドライム処理、ホツトライム処理、硫酸ば
んど凝集分離処理、アルミニウム電解凝集処理、
イオン交換処理、逆浸透膜処理及びこれらの組み
合わせ等である。しかしいずれの方法も目的を達
成するためには、極めて不経済な運転を余儀なく
されているのが現状である。特に我国は火山帯が
多いので他成分に比べてシリカの含量が多い水が
多く、殆んどの場合、凝集処理とイオン交換処理
との組み合わせでシリカ除去を行つているのが現
状である。 （発明が解決しようとする課題） この凝集処理とイオン交換処理との組み合わせ
によるシリカ除去方法では、凝集分離のための広
い敷地とイオン交換のための多量の苛性ソーダが
必要であり、さらにこれらの装置の運転管理に
は、高度な技術と煩雑な手数も必要である。従つ
てその規模も大きくならざるを得ない。 また一方従来超純水のような高度な純水を造る
場合には、シリカのみではなく、シリカ化してい
ない不純物全てを除去する目的で、イオン交換処
理の前に凝集処理が行われている。そして近年逆
浸透膜が使用されるようになつて、この膜とイオ
ン交換樹脂との組み合わせで、殆んどの不純物が
除去されるようになつた。 しかし原水中にシリカが多量にある場合は逆浸
透膜を目詰りさせて所定の水量が取れなくなる。
従つてこの対策としてやはり予め凝集分離処理が
必要となつている。 これらの従来のシリカを除去するための方法は
全て目的外の物質をも除去するか、逆に他の不純
物を増加させる結果となつている。この発明も純
粋にシリカのみを除くものではないが、シリカ除
去を目的とし、簡易かつ効率良く除去できる方法
であり、この方法を実施するための装置も小型か
つ簡易なもので済むシリカ除去方法を提供するこ
とを目的としたものである。 （課題を解決するための手段） そこでこの発明は、多量のシリカが溶存してい
る水の脱シリカ処理において、原水をＨ型にした
磁酸性陽イオン交換樹脂で処理して脱アルカリ軟
化水とした後、残留する酸及びシリカを中和する
目的で苛性ソーダを添加し、同時にシリカ塩を適
宜の方法で活性化しながら逆浸透膜にて処理する
溶存シリカの除去方法である。 （作用） この発明は逆浸透膜により、その膜が最も除去
困難としているシリカを除去する方法である。濁
度除去の必要がある場合は単純なろ過器を使用す
れば足りる。脱アルカリ軟化には主として弱酸性
陽イオン交換樹脂をＨ型にして使用することによ
り消費する酸の量は殆んど中和当量と等しくな
る。また現行逆浸透膜に供給する水は膜面へのス
ケール生成防止のために弱酸性にしているが、こ
のために水中のシリカは不活性状態となり、除去
率が不安定となると同時に膜面にゲル化析出して
目詰りを生じさせる。この発明では脱アルカリ軟
化することによりカルシウム、マグネシウム、
鉄、アルミニウム及び重炭酸等を除去してあるの
で、弱アルカリ性にしても膜に支障はない。水を
弱アルカリ性にして昇温、磁場、電場等の処理に
よりシリカを活性化させて逆浸透膜によるシリカ
の除去率を上昇させると共に目詰りを防止し、長
時間安定して使用できるものである。ここで言う
シリカの活性化とは、シリカゲルの活性化とは全
く意味を異にしており、ケイ酸がイオン化してよ
り水和することを言う。 高純度の純水にする場合には、この処理の後に
仕上用逆浸透膜装置かイオン交換樹脂ミツクスベ
ツトポリシヤーを設置すればよい。前者は勿論、
後者の場合も処理対象イオン量が微量な上に非イ
オン物質がないので非再生型カートリツジ式が使
用可能であり、廃水処理は不要である。 （実施例） 以下この発明の実施例を説明する。第１図はこ
の発明の方法のフローチヤート図を示し、原水１
を脱アルカリ軟化塔２に導入する。この脱アルカ
リ軟化塔２はＨ型に再生された弱酸性カチオン交
換樹脂を充填した塔で原水１中のアルカリ分と硬
度成分を除去する。この脱アルカリ軟化塔２には
再生用塩酸貯槽３が接続されている。この脱アル
カリ軟化塔２を通過した原水１は脱アルカリ軟水
４となるが、この中には分解された多量の炭酸ガ
スを含むので脱炭酸ガス塔５において、向流エア
ブローにより除去する。６はこの脱炭酸ガス塔５
の炭酸ガス排出口である。この脱炭酸ガス塔５を
通過した脱アルカリ軟水４はさらに、中和用苛性
ソーダ貯槽７から送られてきた苛性ソーダで過剰
酸を中和し、微アルカリ性にする。そして軟水送
水ポンプ８によりこれをイオン活性化装置９に送
る。このイオン活性化装置９としては磁気フイル
ターを用いた。 原理は磁場を電導性物質が横切ると電流が流れ
るので、イオン化し得る塩を含んだ水を通過させ
ると磁力と通過速度に応じて電位を生じ、塩のイ
オン化を助長するものである。 この様にして溶存中のシリカ塩を活性化させ、
昇圧ポンプ１０により逆浸透膜の特性に適した圧
に昇圧させて逆浸透脱シリカ筒１１に送り込む。
ここでシリカを除去後、濃縮された軟水の一部は
濃縮水排出口１３より排出され、他の大多量は循
環濃縮水ライン１２によりイオン活性化装置９に
戻し、数回循環させる。そして数回循環して逆浸
透脱シリカ筒１１を通過した脱シリカ軟水１４を
処理水槽１５に溜め、この脱シリカ軟水１４を処
理水送水ポンプ１６により必要箇所に適宜送水す
る。 次に上記処理装置を用いてこの発明の方法を実
施した結果を示す。 この処理装置により処理する処理対象水の水質
は表１の通りであつた。 この水を塩酸再生でＨ型にした上記弱酸性カチ
オン交換樹脂を充填した脱アルカリ軟化塔２に通
水して脱アルカリ軟化処理した。処理後の水質は
表２の通りであつた。 次で脱炭酸ガス塔５を通過し脱炭酸処理し、更
に中和用苛性ソーダ貯槽７により中和処理を行つ
た後の水質は表３の通りであつた。 中和後のアルカリ軟水をイオン活性化装置９で
イオン活性化しつつ、逆浸透脱シリカ筒１１にお
いては逆浸透膜にて脱シリカ処理した水質は表４
の通りであり、目的を達成した。 なお、上記実施例ではイオン活性化装置として
磁気フイルターを用いたが、他に水質により電子
処理法、高周波処理法、超音波処理法等その他適
宜の方法によりイオン活性化することができる。

【表】

【表】

【表】

【表】 （発明の効果） この発明は以上の構成であり、逆浸透膜を通過
させるにあたつて、原水を脱アルカリ軟水にし、
残留する酸及びシリカを苛性ソーダで中和し、微
アルカリ性にし、このうちのシリカ塩を活性化し
つつ逆浸透膜にて処理するものであり、シリカ除
去の最も困難である逆浸透膜での処理という一見
技術的に逆行しているような方法であるが、シリ
カが除去され難い原因を追及した結果到達し得た
方法である。しかもこの方法では従来法で必要と
されていた大面積を要する凝集処理が不要である
ため、処理に必要な設備面積乃至は規模において
も小さくて済み、経済的であり、かつ処理水水質
の面でもシリカの除去率が大きくかつ確実である
等の利点を有する。またこの方法によれば除去対
象の塩分に対して過剰の酸やアルカリを使用する
必要がないので廃液処理も不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の手順を示すフローチ
ヤート図である。 なお図中１は原水、２は脱アルカリ軟化塔、４
は脱アルカリ軟水、５は脱炭酸ガス塔、７は中和
用苛性ソーダ貯槽、９はイオン活性化装置、１１
は逆浸透脱シリカ筒、１２は循環濃縮水ライン、
１４は脱シリカ軟水である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多量のシリカが溶存している水の脱シリカ処
   理において、原水をＨ型にした弱酸性陽イオン交
   換樹脂で処理して脱アルカリ軟化水とした後、残
   留する酸及びシリカを中和させる苛性ソーダを添
   加し、同時にシリカ塩を活性化しながら逆浸透膜
   にて処理することを特徴とする、溶存シリカの除
   去法。