JPH07962A - 純水の製造方法 - Google Patents
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- JPH07962A JPH07962A JP17240293A JP17240293A JPH07962A JP H07962 A JPH07962 A JP H07962A JP 17240293 A JP17240293 A JP 17240293A JP 17240293 A JP17240293 A JP 17240293A JP H07962 A JPH07962 A JP H07962A
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Landscapes
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- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 逆浸透装置を中心とする純水製造システムに
おいて，膜を通過した炭酸ガスの効率的な除去方法を提
供する。 【構成】 逆浸透装置に通水する被処理液中の炭酸成分
を全て炭酸ガス状とし，逆浸透装置を通過させ，後段に
位置する膜脱気装置の液とガスの分離作用で透過水中に
存在する炭酸ガスを水中から除去し，ｐＨ調整用薬剤の
注入により増加するイオンは当該逆浸透装置で除去する
ことができるように構成する。
おいて，膜を通過した炭酸ガスの効率的な除去方法を提
供する。 【構成】 逆浸透装置に通水する被処理液中の炭酸成分
を全て炭酸ガス状とし，逆浸透装置を通過させ，後段に
位置する膜脱気装置の液とガスの分離作用で透過水中に
存在する炭酸ガスを水中から除去し，ｐＨ調整用薬剤の
注入により増加するイオンは当該逆浸透装置で除去する
ことができるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は純水製造システムに係
り，特に逆浸透装置と溶存酸素除去装置を有する純水の
製造方法に関する。
り，特に逆浸透装置と溶存酸素除去装置を有する純水の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に純水製造は井戸水または水道水を
凝集沈殿や砂ろ過装置にかけさらに，活性炭吸着などを
行い，あらかじめ水中に含まれている夾雑物を前処理し
た後，イオン交換樹脂を中心とした純水製造システムで
製造される。即ち，この純水製造システムで水中の陽イ
オンを陽イオン交換樹脂装置で，水中の炭酸イオンを脱
炭酸装置で，また水中の陰イオンを陰イオン交換樹脂装
置で除去するシステムが主流である。また，近年は半導
体製造技術の進歩に伴って，その洗浄用水と半導用いら
れる純水並びに超純水の不純物濃度よりも低減される方
向であり，純水製造システム内に逆浸透装置や溶存酸素
を除去する装置が付加されることが多くなってきてい
る。
凝集沈殿や砂ろ過装置にかけさらに，活性炭吸着などを
行い，あらかじめ水中に含まれている夾雑物を前処理し
た後，イオン交換樹脂を中心とした純水製造システムで
製造される。即ち，この純水製造システムで水中の陽イ
オンを陽イオン交換樹脂装置で，水中の炭酸イオンを脱
炭酸装置で，また水中の陰イオンを陰イオン交換樹脂装
置で除去するシステムが主流である。また，近年は半導
体製造技術の進歩に伴って，その洗浄用水と半導用いら
れる純水並びに超純水の不純物濃度よりも低減される方
向であり，純水製造システム内に逆浸透装置や溶存酸素
を除去する装置が付加されることが多くなってきてい
る。
【０００３】しかしながら，先の陽イオン交換樹脂装置
や陰イオン交換樹脂装置さらに両イオン交換樹脂を混合
した混床式イオン交換樹脂装置は薬剤を用いて定期的に
樹脂の再生操作を行う必要があり，かつ再生に使用した
薬剤の排水処理をも行う必要があるため小，中規模の純
水製造装置においては前記の再生型イオン交換樹脂装置
を使用しない純水製造システムが適用される場合が多
い。
や陰イオン交換樹脂装置さらに両イオン交換樹脂を混合
した混床式イオン交換樹脂装置は薬剤を用いて定期的に
樹脂の再生操作を行う必要があり，かつ再生に使用した
薬剤の排水処理をも行う必要があるため小，中規模の純
水製造装置においては前記の再生型イオン交換樹脂装置
を使用しない純水製造システムが適用される場合が多
い。
【０００４】このような再生型イオン交換樹脂装置を使
用しない純水製造システムにおいては，例えば，図１
（Ａ）に示すように前処理装置からの流出液を逆浸透装
置に通水し，その後非再生型イオン交換樹脂装置に通水
することで純水を製造する方法や図１（Ｂ）に示すよう
に２段の逆浸透装置にかけた後に非再生型イオン交換樹
脂装置に通水する方法が採用されている。
用しない純水製造システムにおいては，例えば，図１
（Ａ）に示すように前処理装置からの流出液を逆浸透装
置に通水し，その後非再生型イオン交換樹脂装置に通水
することで純水を製造する方法や図１（Ｂ）に示すよう
に２段の逆浸透装置にかけた後に非再生型イオン交換樹
脂装置に通水する方法が採用されている。
【０００５】しかしながら，このようなシステム構成に
おいては水中に溶解している炭酸ガスが逆浸透装置内の
分離膜を通過し，重炭酸イオンとして後段の非再生型イ
オン交換樹脂の負荷となり，非再生型イオン交換樹脂の
使用期間が大幅に短くなるという欠点がある。また，水
中の炭酸ガスを逆浸透装置で除去するため，例えば図１
（Ｃ）に示すような２段逆浸透装置の中間に苛性ソーダ
などのアルカリ剤を注入して炭酸ガスを重炭酸イオンと
して逆浸透装置で分離除去する方法も有効ではあるが，
アルカリ剤の注入によって金属水酸化物が形成された逆
浸透膜上に金属スケールが生じ，膜の閉塞を招く危険性
がある。
おいては水中に溶解している炭酸ガスが逆浸透装置内の
分離膜を通過し，重炭酸イオンとして後段の非再生型イ
オン交換樹脂の負荷となり，非再生型イオン交換樹脂の
使用期間が大幅に短くなるという欠点がある。また，水
中の炭酸ガスを逆浸透装置で除去するため，例えば図１
（Ｃ）に示すような２段逆浸透装置の中間に苛性ソーダ
などのアルカリ剤を注入して炭酸ガスを重炭酸イオンと
して逆浸透装置で分離除去する方法も有効ではあるが，
アルカリ剤の注入によって金属水酸化物が形成された逆
浸透膜上に金属スケールが生じ，膜の閉塞を招く危険性
がある。
【０００６】以上のように，逆浸透装置を駆使した純水
製造システムにおいては膜を通過した炭酸ガスが後段の
非再生型イオン交換樹脂装置でキャッチされ樹脂の寿命
を低下させることから，この炭酸成分の効率的な除去方
法が必要である。
製造システムにおいては膜を通過した炭酸ガスが後段の
非再生型イオン交換樹脂装置でキャッチされ樹脂の寿命
を低下させることから，この炭酸成分の効率的な除去方
法が必要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は前記のよう
な逆浸透装置を中心とする純水製造システムにおいて，
膜を通過した炭酸ガスの効率的な除去方法を提供するこ
とにある。
な逆浸透装置を中心とする純水製造システムにおいて，
膜を通過した炭酸ガスの効率的な除去方法を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は水中における
炭酸成分の形態がｐＨ５以下の酸性領域において，その
殆どが炭酸ガスとして存在することを利用するもので，
このｐＨ調整用薬剤として塩酸などの鉱酸を使用する。
本発明は逆浸透装置に通水する被処理液中の炭酸成分を
全て炭酸ガス状とし，逆浸透装置を故意に通過させ，後
段に位置する膜脱気装置の液／ガス分離作用で透過水中
に存在する炭酸ガスを水中から除去するものであり，ｐ
Ｈ調整用薬剤の注入により増加するイオン（例えば，Ｈ
Ｃ〓の場合はＣ〓イオン）は該逆浸透装置で除去するこ
とがポイントである。
炭酸成分の形態がｐＨ５以下の酸性領域において，その
殆どが炭酸ガスとして存在することを利用するもので，
このｐＨ調整用薬剤として塩酸などの鉱酸を使用する。
本発明は逆浸透装置に通水する被処理液中の炭酸成分を
全て炭酸ガス状とし，逆浸透装置を故意に通過させ，後
段に位置する膜脱気装置の液／ガス分離作用で透過水中
に存在する炭酸ガスを水中から除去するものであり，ｐ
Ｈ調整用薬剤の注入により増加するイオン（例えば，Ｈ
Ｃ〓の場合はＣ〓イオン）は該逆浸透装置で除去するこ
とがポイントである。
【０００９】
【実 施 例】次に図面を用いて本発明を具体的に説明
する。図２は本発明方法の一実施例を示す純水製造シス
テムの構成図である。主な装置構成は井戸水または水道
水を凝集沈殿や砂ろ過及び活性炭処理する前処理システ
ム１と該前処理システムから流出する被処理水のｐＨを
調整するｐＨ調整装置６及びｐＨを検出し，所定のｐＨ
に保持するｐＨ調整用薬剤の注入装置７，所定のｐＨに
調整された被処理水中の不純物イオンを除去する１段目
の逆浸透装置８，さらに１段目の逆浸透装置からの流出
水中に含まれる炭酸成分及び溶存酸素を除去する膜脱気
装置９，微量濃度のイオン成分を除去する２段目の逆浸
透装置１０，さらに陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹
脂を混合した混床式のイオン交換樹脂装置１１からなっ
ている。
する。図２は本発明方法の一実施例を示す純水製造シス
テムの構成図である。主な装置構成は井戸水または水道
水を凝集沈殿や砂ろ過及び活性炭処理する前処理システ
ム１と該前処理システムから流出する被処理水のｐＨを
調整するｐＨ調整装置６及びｐＨを検出し，所定のｐＨ
に保持するｐＨ調整用薬剤の注入装置７，所定のｐＨに
調整された被処理水中の不純物イオンを除去する１段目
の逆浸透装置８，さらに１段目の逆浸透装置からの流出
水中に含まれる炭酸成分及び溶存酸素を除去する膜脱気
装置９，微量濃度のイオン成分を除去する２段目の逆浸
透装置１０，さらに陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹
脂を混合した混床式のイオン交換樹脂装置１１からなっ
ている。
【００１０】前処理システム１から流出する被処理水中
には井戸水または水道水など供給する原水の性状にもよ
るが，20〜100ppmの炭酸成分が含まれている。この炭酸
成分は水中に炭酸ガスとして存在するものと重炭酸イオ
ンとして存在するものの２種類があり，通常の水中には
30〜60％の炭酸ガスが含まれている。水中の炭酸成分は
ｐＨ５の状態では，その殆どが炭酸ガスとして存在す
る。即ち，本発明においてはｐＨ調整槽６によって，被
処理水中の炭酸成分をガス状とする作用をもつ。ここ
で，ｐＨ調整用薬剤として塩酸を用いた場合は水中に存
在している重炭酸イオンが炭酸に変化する反応が起こ
る。逆浸透膜はガス状の成分をそのまま通過させる性質
であることから，１段目の逆浸透装置では炭酸ガスを除
去することができずに透過水中に残留している。水中に
含まれる炭酸ガスはこのように被処理水中にリークする
が，ｐＨ調整用薬剤の添加によって増加した陰イオン成
分は１段目の逆浸透装置で，その殆どが除去される。
には井戸水または水道水など供給する原水の性状にもよ
るが，20〜100ppmの炭酸成分が含まれている。この炭酸
成分は水中に炭酸ガスとして存在するものと重炭酸イオ
ンとして存在するものの２種類があり，通常の水中には
30〜60％の炭酸ガスが含まれている。水中の炭酸成分は
ｐＨ５の状態では，その殆どが炭酸ガスとして存在す
る。即ち，本発明においてはｐＨ調整槽６によって，被
処理水中の炭酸成分をガス状とする作用をもつ。ここ
で，ｐＨ調整用薬剤として塩酸を用いた場合は水中に存
在している重炭酸イオンが炭酸に変化する反応が起こ
る。逆浸透膜はガス状の成分をそのまま通過させる性質
であることから，１段目の逆浸透装置では炭酸ガスを除
去することができずに透過水中に残留している。水中に
含まれる炭酸ガスはこのように被処理水中にリークする
が，ｐＨ調整用薬剤の添加によって増加した陰イオン成
分は１段目の逆浸透装置で，その殆どが除去される。
【００１１】膜脱気装置９はガス分離膜によって被処理
水と真空排気部とに分離されており，被処理水中に含ま
れている炭酸ガスは真空排気部へとガス分離膜を介して
移動する。この作用によって，被処理水中の炭酸ガスは
水中より除去される。膜脱気装置９から流出した被処理
水は，さらに２段目の逆浸透装置へと送られるが，ここ
で１段目の逆浸透装置の逆浸透装置で除去されずに残留
した不純物イオン成分が除去される。
水と真空排気部とに分離されており，被処理水中に含ま
れている炭酸ガスは真空排気部へとガス分離膜を介して
移動する。この作用によって，被処理水中の炭酸ガスは
水中より除去される。膜脱気装置９から流出した被処理
水は，さらに２段目の逆浸透装置へと送られるが，ここ
で１段目の逆浸透装置の逆浸透装置で除去されずに残留
した不純物イオン成分が除去される。
【００１２】従って，本発明によれば逆浸透装置の前段
に塩酸などの鉱酸を添加し，被処理水中のｐＨを酸性領
域とすることで水中の炭酸成分をガス状とし，逆浸透装
置の後段（前記は２段逆浸透装置の中間）に設けた膜脱
気装置にかけることで炭酸成分を除去し，このｐＨ調整
に用いた塩酸由来の不純物イオンは１段目及び２段目の
逆浸透装置で除去することで高純度の純水が製造可能と
なる。
に塩酸などの鉱酸を添加し，被処理水中のｐＨを酸性領
域とすることで水中の炭酸成分をガス状とし，逆浸透装
置の後段（前記は２段逆浸透装置の中間）に設けた膜脱
気装置にかけることで炭酸成分を除去し，このｐＨ調整
に用いた塩酸由来の不純物イオンは１段目及び２段目の
逆浸透装置で除去することで高純度の純水が製造可能と
なる。
【００１３】図２は本発明を実施した場合の一実施例を
示している。井戸水を原水として凝集沈殿や砂ろ過及び
活性炭処理を行った被処理水に対して塩酸を注入し，ｐ
Ｈを6.0とした後，中間に膜脱気装置を負荷した２段の
逆浸透装置に通水した。図３はこれら一連の処理装置に
かけた後の被処理水の比抵抗値を連続測定した結果であ
る。なお，表１に凝集沈殿などの前処理を行った後の被
処理水の水質を示した。さらに，本発明方法が従来法と
どの程度性能が異なるかを比較するため，ｐＨ調整を行
わずに２段の逆浸透装置のみに通水した結果を同じく図
３に付記した。
示している。井戸水を原水として凝集沈殿や砂ろ過及び
活性炭処理を行った被処理水に対して塩酸を注入し，ｐ
Ｈを6.0とした後，中間に膜脱気装置を負荷した２段の
逆浸透装置に通水した。図３はこれら一連の処理装置に
かけた後の被処理水の比抵抗値を連続測定した結果であ
る。なお，表１に凝集沈殿などの前処理を行った後の被
処理水の水質を示した。さらに，本発明方法が従来法と
どの程度性能が異なるかを比較するため，ｐＨ調整を行
わずに２段の逆浸透装置のみに通水した結果を同じく図
３に付記した。
【００１４】図３に示した結果から明らかなように，従
来の２段逆浸透装置から流出する処理水の比抵抗値が
0.3〜0.5MΩcmであるのに対して，本発明方法の膜脱気
装置を２段逆浸透装置の中間に付加した場合は２〜３Ｍ
Ωcmと非常に良好な比抵抗値を得た。またこの処理水中
に残存している炭酸成分及び溶存酸素量を測定した結
果，従来法の場合は炭酸：1500ppb ，溶存酸素：2800pp
b が残存しているのに対して，本発明方法では炭酸は定
量限界値の50ppb 以下，溶存酸素は10ppb 以下と炭酸成
分及び溶存酸素ともに良好な結果であった。
来の２段逆浸透装置から流出する処理水の比抵抗値が
0.3〜0.5MΩcmであるのに対して，本発明方法の膜脱気
装置を２段逆浸透装置の中間に付加した場合は２〜３Ｍ
Ωcmと非常に良好な比抵抗値を得た。またこの処理水中
に残存している炭酸成分及び溶存酸素量を測定した結
果，従来法の場合は炭酸：1500ppb ，溶存酸素：2800pp
b が残存しているのに対して，本発明方法では炭酸は定
量限界値の50ppb 以下，溶存酸素は10ppb 以下と炭酸成
分及び溶存酸素ともに良好な結果であった。
【００１５】さらに図４は従来法と本発明方法で得られ
る処理水を同一容量のイオン交換樹脂装置に通水して，
イオン交換樹脂のブレイク時間を比較した結果である
が，先に述べたように，被処理水中の比抵抗値の違いが
イオン交換樹脂のブレイク時間に大きく影響し，本発明
方法を採用することで少なくとも４倍程度のイオン交換
樹脂の寿命を延長できることが分かった。
る処理水を同一容量のイオン交換樹脂装置に通水して，
イオン交換樹脂のブレイク時間を比較した結果である
が，先に述べたように，被処理水中の比抵抗値の違いが
イオン交換樹脂のブレイク時間に大きく影響し，本発明
方法を採用することで少なくとも４倍程度のイオン交換
樹脂の寿命を延長できることが分かった。
【００１６】
【発明の効果】以上のように，本発明方法を採用するこ
とで水中に含まれている炭酸成分を効率よく除去するこ
とが可能となり，通常の大型規模で用いられている陽イ
オン交換樹脂と脱炭酸装置及び陰イオン交換樹脂からな
る方式と同様な純度の純水が逆浸透装置を駆使したシス
テムで製造できることが分かった。また以上，本発明方
法による純水製造システムは２段逆浸透法について評価
したが，本発明は単段の逆浸透装置に対しても有効であ
ることはいうまでもない。この場合は処理水の比抵抗値
は１ＭΩcm程度と多少不十分ではあるものの用途によっ
ては洗浄水として使用することも可能である。
とで水中に含まれている炭酸成分を効率よく除去するこ
とが可能となり，通常の大型規模で用いられている陽イ
オン交換樹脂と脱炭酸装置及び陰イオン交換樹脂からな
る方式と同様な純度の純水が逆浸透装置を駆使したシス
テムで製造できることが分かった。また以上，本発明方
法による純水製造システムは２段逆浸透法について評価
したが，本発明は単段の逆浸透装置に対しても有効であ
ることはいうまでもない。この場合は処理水の比抵抗値
は１ＭΩcm程度と多少不十分ではあるものの用途によっ
ては洗浄水として使用することも可能である。
【図１】従来の純水製造システムの概略構成図。
【図２】本発明方法の一実施例を示す概略構成図。
【図３】本発明方法と従来法との製造比較図。
【図４】本発明方法と従来法との処理水を用いてのイオ
ン交換樹脂による性能比較図。
ン交換樹脂による性能比較図。
１ 前処理システム ２ １段目の逆浸透装置 ３ ２段目の逆浸透装置 ４ 混床式イオン交換樹脂装置 ５ アルカリ注入装置 ６ ｐＨ調整装置 ７ ｐＨ調整薬剤注入装置 ８ 本発明法の１段目の逆浸透装置 ９ 膜脱気装置 １０ 本発明法の２段目の逆浸透装置 １１ 非再生のイオン交換樹脂装置
Claims (3)
- 【請求項１】 井戸水又は水道水を逆浸透装置を含む純
水製造システムに通水し，純水を製造するシステムにお
いて，該逆浸透装置の事前にｐＨ調整槽を設け，原水原
水のｐＨを４〜６に調整した後，該逆浸透装置に通水
し，さらに該逆浸透装置から流出する処理水をガス透過
膜で液層部と気層部が区分されている，いわゆる膜脱気
装置に通水することで該逆浸透装置の処理水中に含まれ
ている溶存炭酸と溶存酸素とを同時に除去することを特
徴とする純水の製造方法。 - 【請求項２】 純水製造システム内の逆浸透装置が単段
または２段構成であり，単段または第１段目の逆浸透装
置の後段に膜脱気装置として中空糸状のガス透過膜また
はスパイラル状のガス透過膜が内蔵されていることを特
徴とする特許請求範囲第１項に記載の純水の製造方法。 - 【請求項３】 ｐＨ調整に使用する薬剤が塩酸，硫酸，
硝酸などの鉱酸であり，該逆浸透装置に流入する前に，
これら薬品によって所定のｐＨに調整する手段を付加し
たことを特徴とする特許請求範囲第１項に記載の純水の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17240293A JPH07962A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 純水の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17240293A JPH07962A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 純水の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07962A true JPH07962A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15941289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17240293A Pending JPH07962A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 純水の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07962A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844907A4 (en) * | 1995-08-07 | 1998-09-02 | Zenon Environmental Inc | PRODUCTION OF VERY PURE WATER USING REVERSE OSMOSIS |
| WO1998039085A1 (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-11 | Zenon Environmental, Inc. | High resistivity water production |
| EP0899239A1 (de) * | 1997-08-28 | 1999-03-03 | Hager + Elsässer GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser durch Umkehrosmose oder Nanofiltration |
| JP2002001069A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-08 | Kurita Water Ind Ltd | 純水製造方法 |
| JP2007268352A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水処理方法および水処理装置 |
| JP2008080255A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Nippon Rensui Co Ltd | 純水製造装置 |
| US11174922B2 (en) | 2019-02-26 | 2021-11-16 | Fallbrook Intellectual Property Company Llc | Reversible variable drives and systems and methods for control in forward and reverse directions |
| US11215268B2 (en) | 2018-11-06 | 2022-01-04 | Fallbrook Intellectual Property Company Llc | Continuously variable transmissions, synchronous shifting, twin countershafts and methods for control of same |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP17240293A patent/JPH07962A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11215268B2 (en) | 2018-11-06 | 2022-01-04 | Fallbrook Intellectual Property Company Llc | Continuously variable transmissions, synchronous shifting, twin countershafts and methods for control of same |
| US11174922B2 (en) | 2019-02-26 | 2021-11-16 | Fallbrook Intellectual Property Company Llc | Reversible variable drives and systems and methods for control in forward and reverse directions |
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