JPH10128338A - 電気再生式連続脱塩装置のスケール析出防止方法及び装置 - Google Patents
電気再生式連続脱塩装置のスケール析出防止方法及び装置Info
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- JPH10128338A JPH10128338A JP8302377A JP30237796A JPH10128338A JP H10128338 A JPH10128338 A JP H10128338A JP 8302377 A JP8302377 A JP 8302377A JP 30237796 A JP30237796 A JP 30237796A JP H10128338 A JPH10128338 A JP H10128338A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スケール付着防止剤等の化学薬品を必要とせ
ず、製造液の純度の低下もなくコンパクトな電気再生式
脱塩装置のスケール析出防止方法と装置を提供する。 【解決手段】 スケール防止装置を有する電気再生式脱
塩装置５において、該スケール防止装置１０が陽極１３
と陰極１４と両電極間を仕切る隔膜１２で構成された電
解装置１０であり、該電解装置１０の酸性の液体を生成
する陽極室７と前記電気再生式脱塩装置５の電極板面
１、２及びイオン交換膜面３、４とを接続したものであ
り、前記電極間を仕切る隔膜１２をカチオン交換膜とす
ることができ、この際、前記電気再生式連続脱塩装置に
通す被処理液１１を、すべて前記電解装置の陽極室から
の酸性水１５とすることができる。
ず、製造液の純度の低下もなくコンパクトな電気再生式
脱塩装置のスケール析出防止方法と装置を提供する。 【解決手段】 スケール防止装置を有する電気再生式脱
塩装置５において、該スケール防止装置１０が陽極１３
と陰極１４と両電極間を仕切る隔膜１２で構成された電
解装置１０であり、該電解装置１０の酸性の液体を生成
する陽極室７と前記電気再生式脱塩装置５の電極板面
１、２及びイオン交換膜面３、４とを接続したものであ
り、前記電極間を仕切る隔膜１２をカチオン交換膜とす
ることができ、この際、前記電気再生式連続脱塩装置に
通す被処理液１１を、すべて前記電解装置の陽極室から
の酸性水１５とすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気再生式連続脱
塩装置のスケール析出防止に係り、特に、液体中からイ
オンを除去する電力、原子力、電子産業、医薬品製造業
などにおける電気再生式連続純水製造装置、食品製造業
や化学薬品製造業におけるプロセス中の高濃度液からの
電気再生式脱塩装置などのスケール析出防止に関する。
塩装置のスケール析出防止に係り、特に、液体中からイ
オンを除去する電力、原子力、電子産業、医薬品製造業
などにおける電気再生式連続純水製造装置、食品製造業
や化学薬品製造業におけるプロセス中の高濃度液からの
電気再生式脱塩装置などのスケール析出防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気透析装置において、イオンの移動に
よるイオン交換膜及び電極板の界面でのｐＨ変化や濃度
分極により、膜面や極板へのスケール付着は、不可避で
ある。そして、従来からその対策として、Ｎａ−ヘキサ
メタ燐酸等のスケール防止剤の使用や、陽極、陰極を反
転した付着してスケールを除去したり、ｐＨ変化や濃度
分極を緩やかに抑えるために電流密度を低く設定し、更
には、前処理として脱炭酸処理や科学的軟化処理を行な
う等の解決方法がある。
よるイオン交換膜及び電極板の界面でのｐＨ変化や濃度
分極により、膜面や極板へのスケール付着は、不可避で
ある。そして、従来からその対策として、Ｎａ−ヘキサ
メタ燐酸等のスケール防止剤の使用や、陽極、陰極を反
転した付着してスケールを除去したり、ｐＨ変化や濃度
分極を緩やかに抑えるために電流密度を低く設定し、更
には、前処理として脱炭酸処理や科学的軟化処理を行な
う等の解決方法がある。
【０００３】上記した電気透析装置におけるイオン交換
膜等へのスケール付着対策のうち、スケール防止剤の使
用は、その防止剤が無くならないように常に、補充、管
理を必要とするし、その廃液は中和等の化学処理が必要
でありメンテナンスに労力を要し、コストもかかる。ま
た、極性反転方式は反転している間の製造液の純度低下
が生じ大きな問題である。そして、電流密度を低く設定
する方式は、要求される液量に対し、イオン交換膜面積
を大きくする必要があり、装置は大型になり経済的でな
い。更に、前処理として脱炭酸や化学的軟化を行なうに
は、大掛かりな装置が必要となりコスト的にも不経済で
ある。
膜等へのスケール付着対策のうち、スケール防止剤の使
用は、その防止剤が無くならないように常に、補充、管
理を必要とするし、その廃液は中和等の化学処理が必要
でありメンテナンスに労力を要し、コストもかかる。ま
た、極性反転方式は反転している間の製造液の純度低下
が生じ大きな問題である。そして、電流密度を低く設定
する方式は、要求される液量に対し、イオン交換膜面積
を大きくする必要があり、装置は大型になり経済的でな
い。更に、前処理として脱炭酸や化学的軟化を行なうに
は、大掛かりな装置が必要となりコスト的にも不経済で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解決し、スケール付着防止剤等の化学薬品
を必要とせず、つまり、化学廃液も出ずに、製造液の純
度の低下もなくコンパクトな電気再生式脱塩装置のスケ
ール析出防止方法と装置を提供することを課題とする。
術の問題点を解決し、スケール付着防止剤等の化学薬品
を必要とせず、つまり、化学廃液も出ずに、製造液の純
度の低下もなくコンパクトな電気再生式脱塩装置のスケ
ール析出防止方法と装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、電気再生式脱塩装置のスケールの析出
を防止する方法において、該電気再生式脱塩装置の電極
板面及びイオン交換膜面に、液体を電解して陽極側に生
成する酸性の液体を通水することを特徴とする、電気再
生式連続脱塩装置のスケール析出防止方法としたもので
ある。また、本発明では、スケール防止装置を有する電
気再生式脱塩装置において、該スケール防止装置が陽極
と陰極と両電極間を仕切る隔膜で構成された電解装置で
あり、該電解装置の酸性の液体を生成する陽極室と前記
電気再生式脱塩装置の電極板面及びイオン交換膜面とを
接続したものである。前記装置において、電極間を仕切
る隔膜をカチオン交換膜とすることができ、この場合、
電気再生式連続脱塩装置は、被処理液がすべて前記電解
装置の陽極室からの酸性の液体とすることができる。
に、本発明では、電気再生式脱塩装置のスケールの析出
を防止する方法において、該電気再生式脱塩装置の電極
板面及びイオン交換膜面に、液体を電解して陽極側に生
成する酸性の液体を通水することを特徴とする、電気再
生式連続脱塩装置のスケール析出防止方法としたもので
ある。また、本発明では、スケール防止装置を有する電
気再生式脱塩装置において、該スケール防止装置が陽極
と陰極と両電極間を仕切る隔膜で構成された電解装置で
あり、該電解装置の酸性の液体を生成する陽極室と前記
電気再生式脱塩装置の電極板面及びイオン交換膜面とを
接続したものである。前記装置において、電極間を仕切
る隔膜をカチオン交換膜とすることができ、この場合、
電気再生式連続脱塩装置は、被処理液がすべて前記電解
装置の陽極室からの酸性の液体とすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１〜図４にスケール析出防止装置を有す
る電気再生式連続脱塩装置の概略説明図を示す。図１
は、陽極１と陰極２の間にアニオン交換膜３とカチオン
交換膜４が交互に、複数枚で構成される電気再生式脱塩
装置５の場合であり、アニオン交換膜とカチオン交換膜
の間の脱塩室６へ被処理水１１が通水され、電気的引力
により陽極とそれに面するアニオン交換膜の間の陽極室
７へ脱塩室からそのアニオン交換膜を通過して陰イオン
が移動し、陰極とそれに面するカチオン交換膜の間の陰
極室８へ脱塩室からそのカチオン交換膜を通過して陽イ
オンが移動し、脱塩室と脱塩室の間の濃縮室９へは、ア
ニオン交換膜を通過した陰イオン及び、カチオン交換膜
を通過した陽イオンが移動する。この移動に際して、イ
オン交換膜及び極板界面での、濃度分極やｐＨ上昇など
により、各極室及び濃縮室のイオン交換膜面や極板にス
ケールが発生する。
に説明する。図１〜図４にスケール析出防止装置を有す
る電気再生式連続脱塩装置の概略説明図を示す。図１
は、陽極１と陰極２の間にアニオン交換膜３とカチオン
交換膜４が交互に、複数枚で構成される電気再生式脱塩
装置５の場合であり、アニオン交換膜とカチオン交換膜
の間の脱塩室６へ被処理水１１が通水され、電気的引力
により陽極とそれに面するアニオン交換膜の間の陽極室
７へ脱塩室からそのアニオン交換膜を通過して陰イオン
が移動し、陰極とそれに面するカチオン交換膜の間の陰
極室８へ脱塩室からそのカチオン交換膜を通過して陽イ
オンが移動し、脱塩室と脱塩室の間の濃縮室９へは、ア
ニオン交換膜を通過した陰イオン及び、カチオン交換膜
を通過した陽イオンが移動する。この移動に際して、イ
オン交換膜及び極板界面での、濃度分極やｐＨ上昇など
により、各極室及び濃縮室のイオン交換膜面や極板にス
ケールが発生する。
【０００７】また、一般に、水溶液を電気分解すると、
電気的引力によるイオンの移動で、陽極側が酸性とな
り、陰極側がアルカリ性となる。そこで、電気再生式脱
塩装置において、陽極１３と陰極１４の間を隔膜１２で
仕切った電解装置であるスケール析出防止装置１０を用
いることで、その陽極１３側に生成する酸性水１５を、
各極室７、８及び濃縮室９へ通水しｐＨ上昇を抑え、ス
ケール発生の防止が可能となる。処理水と極室及び濃縮
室に通水する酸性水の割合は、処理水２〜１０に対して
酸性水１の割合で通水するのがよい。図２は、スケール
析出防止装置を有する電気再生式連続脱塩装置の他の概
略説明図である。図２においては、図１のスケール析出
防止装置の陽極と陰極の間の隔膜１２に代えて、ここ
に、カチオン交換膜４を使用し、スケールの主成分であ
るカチオン成分を積極的に除去した酸性水を生成させ
て、これをスケール面へ通水している。
電気的引力によるイオンの移動で、陽極側が酸性とな
り、陰極側がアルカリ性となる。そこで、電気再生式脱
塩装置において、陽極１３と陰極１４の間を隔膜１２で
仕切った電解装置であるスケール析出防止装置１０を用
いることで、その陽極１３側に生成する酸性水１５を、
各極室７、８及び濃縮室９へ通水しｐＨ上昇を抑え、ス
ケール発生の防止が可能となる。処理水と極室及び濃縮
室に通水する酸性水の割合は、処理水２〜１０に対して
酸性水１の割合で通水するのがよい。図２は、スケール
析出防止装置を有する電気再生式連続脱塩装置の他の概
略説明図である。図２においては、図１のスケール析出
防止装置の陽極と陰極の間の隔膜１２に代えて、ここ
に、カチオン交換膜４を使用し、スケールの主成分であ
るカチオン成分を積極的に除去した酸性水を生成させ
て、これをスケール面へ通水している。
【０００８】また、図３は、スケール析出防止装置を有
する電気再生式連続脱塩装置のもう一つの概略説明図で
ある。図３においては、図２のカチオン交換膜４を使用
したスケール析出防止装置１０へ被処理水１１も通水
し、スケール主成分であるカチオン成分を除去した水を
電気再生式脱塩装置５全体に供給すると、スケール成分
が除去された水での運転を行なうことができ、スケール
の発生を確実に防止することが出来る。さらに、図４に
は、図１〜３の装置において、脱塩室６内にイオン交換
体１６を充填したスケール析出防止装置を有する電気再
生式連続脱塩装置の概略説明図を示し、このようなイオ
ン交換の効率を向上させた装置にも同様な性能を発揮で
きる。また、ｐＨ上昇をさらに抑えるには、スケール析
出防止装置の入口水に、ＮａＣｌ等の電解助剤を添加し
たり、電気再生式脱塩装置の陽極液を混合し、酸性水の
ｐＨを下げスケールを防止する方法もある。
する電気再生式連続脱塩装置のもう一つの概略説明図で
ある。図３においては、図２のカチオン交換膜４を使用
したスケール析出防止装置１０へ被処理水１１も通水
し、スケール主成分であるカチオン成分を除去した水を
電気再生式脱塩装置５全体に供給すると、スケール成分
が除去された水での運転を行なうことができ、スケール
の発生を確実に防止することが出来る。さらに、図４に
は、図１〜３の装置において、脱塩室６内にイオン交換
体１６を充填したスケール析出防止装置を有する電気再
生式連続脱塩装置の概略説明図を示し、このようなイオ
ン交換の効率を向上させた装置にも同様な性能を発揮で
きる。また、ｐＨ上昇をさらに抑えるには、スケール析
出防止装置の入口水に、ＮａＣｌ等の電解助剤を添加し
たり、電気再生式脱塩装置の陽極液を混合し、酸性水の
ｐＨを下げスケールを防止する方法もある。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。 実施例１ 図４に示した脱塩室内にイオン交換体１６を充填した電
気再生式連続脱塩装置にて実施した。脱塩室６は２室、
濃縮室９は１室であって、その脱塩室内にイオン交換不
織布を充填した。導電率が２００μＳ／ｃｍ程度の水道
水を被処理水１１とし、スケール析出防止装置入口も同
一とした。流量は、被処理水１１を３０リットル／ｈ、
酸性水１５を１０リットル／ｈとした。電流値は電気再
生式連続脱塩装置５は０．７５Ａ、スケール析出防止装
置１０は１．０Ａとした。このような条件で通水量ＬＶ
０．１〜３．０ｃｍ／ｓｅｃ程度とすると、酸性水のｐ
Ｈは３であった。同時にスケール析出防止装置を用い
ず、濃縮室、極室にも水道水を通水する装置（図５）を
同一条件で運転した。その結果、図５の装置は通水通電
運転開始５０時間程度で、電気再生式連続脱塩装置のイ
オン交換膜面への多量の析出物により、印加した電流が
流れなくなり停止した。本発明の図４の装置は通水通電
運転開始２００時間後でも、析出物は、観察されなかっ
た。
る。 実施例１ 図４に示した脱塩室内にイオン交換体１６を充填した電
気再生式連続脱塩装置にて実施した。脱塩室６は２室、
濃縮室９は１室であって、その脱塩室内にイオン交換不
織布を充填した。導電率が２００μＳ／ｃｍ程度の水道
水を被処理水１１とし、スケール析出防止装置入口も同
一とした。流量は、被処理水１１を３０リットル／ｈ、
酸性水１５を１０リットル／ｈとした。電流値は電気再
生式連続脱塩装置５は０．７５Ａ、スケール析出防止装
置１０は１．０Ａとした。このような条件で通水量ＬＶ
０．１〜３．０ｃｍ／ｓｅｃ程度とすると、酸性水のｐ
Ｈは３であった。同時にスケール析出防止装置を用い
ず、濃縮室、極室にも水道水を通水する装置（図５）を
同一条件で運転した。その結果、図５の装置は通水通電
運転開始５０時間程度で、電気再生式連続脱塩装置のイ
オン交換膜面への多量の析出物により、印加した電流が
流れなくなり停止した。本発明の図４の装置は通水通電
運転開始２００時間後でも、析出物は、観察されなかっ
た。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、何等の化学薬品を用い
ることなく、製造液の純度の低下もなくコンパクトな装
置を加えるだけで、電気再生式連続脱塩装置におけるス
ケール析出の問題を解決し、安定した運転が可能とな
る。
ることなく、製造液の純度の低下もなくコンパクトな装
置を加えるだけで、電気再生式連続脱塩装置におけるス
ケール析出の問題を解決し、安定した運転が可能とな
る。
【図１】本発明のスケール防止装置を有する電気再生式
連続脱塩装置の概略説明図。
連続脱塩装置の概略説明図。
【図２】本発明の他のスケール防止装置を有する電気再
生式連続脱塩装置の概略説明図。
生式連続脱塩装置の概略説明図。
【図３】本発明の他のスケール防止装置を有する電気再
生式連続脱塩装置の概略説明図。
生式連続脱塩装置の概略説明図。
【図４】本発明の別のスケール防止装置を有する電気再
生式連続脱塩装置の概略説明図。
生式連続脱塩装置の概略説明図。
【図５】従来の電気再生式連続脱塩装置の概略説明図。
１：陽極、２：陰極、３：アニオン交換膜、４：カチオ
ン交換膜、５：電気再生式連続脱塩装置、６：脱塩室、
７：陽極室、８：陰極室、９：濃縮室、１０：スケール
析出防止装置、１１：被処理水、１２：隔膜、１３：陽
極、１４：陰極、１５：酸性水、１６：イオン交換体。
ン交換膜、５：電気再生式連続脱塩装置、６：脱塩室、
７：陽極室、８：陰極室、９：濃縮室、１０：スケール
析出防止装置、１１：被処理水、１２：隔膜、１３：陽
極、１４：陰極、１５：酸性水、１６：イオン交換体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中津 正人 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 電気再生式脱塩装置のスケールの析出を
防止する方法において、該電気再生式脱塩装置の電極板
面及びイオン交換膜面に、液体を電解して陽極側に生成
する酸性の液体を通水することを特徴とする電気再生式
連続脱塩装置のスケール析出防止方法。 - 【請求項２】 スケール防止装置を有する電気再生式脱
塩装置において、該スケール防止装置が陽極と陰極と両
電極間を仕切る隔膜で構成された電解装置であり、該電
解装置の酸性の液体を生成する陽極室と前記電気再生式
脱塩装置の電極板面及びイオン交換膜面とを接続したこ
とを特徴とする電気再生式連続脱塩装置。 - 【請求項３】 前記電極間を仕切る隔膜が、カチオン交
換膜であることを特徴とする請求項２記載の電気再生式
連続脱塩装置。 - 【請求項４】 前記電気再生式連続脱塩装置は、被処理
液がすべて前記電解装置の陽極室からの酸性の液体であ
ることを特徴とする請求項３記載の電気再生式連続脱塩
装置。
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