JPS58122006A - 陰イオン交換膜の性能回復方法 - Google Patents

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】 本発＃４ｒｉ、陰イオン交換膜の性能回復方法に関する
。詳しくは、有機物によって汚染さｎｆＣ陰イ陰イオン
交換膜化劣化ることなくその゛性能を効果的に回復させ
る方法である。

陽極と陰極との間に、陰イオン交換膜と陰イオン交換膜
とを交互に配列して濃縮室及び脱塩室を形成させた、所
謂イオン交換農法電気透析装置（以下、単に電気透析装
置ともいう）を用いて被処理ｔ＆を脱塩或いは濃縮する
場合、被処理液中に汚染性の有機物、例えばアミン酸、
クエン酸。

ＤＢＳ　（ドデシルベンゼンスルホン敵ソーダ）。

等の有機電解質が存在すると、該有機物によって経時的
に陰イオン交換膜の性能が低下するという問題を肩゛す
る。′また糖黴や、ホエイの脱塩にあっては、同様にイ
オン性の有機物により経時的に性能低下を来たすことが
問題となる。これらの有機物によるイオン交換膜汚染問
題に対し、前処理によって被処理液中の汚染性有機物を
除去するととが考えられるが、これらの有機物化完全に
除去するには複雑な工程を必要とし、実用的でない。そ
のため、該有機物によって汚染されたーイオ／交膜層の
性能を回復甥せる技術が必賛となる。有機物によって汚
染された陰イオン交換膜の性能を回復させる方法として
、酸化剤を含有する水溶液を用いて洗浄を行なう方法が
洗浄力が優れ、有効である。しかしながら、上記方法は
酸化剤による膜の劣化が起こｐ易く、再使用の際イオン
選択透過性の低下などの不都合金招く場合がある。

本発明者等は、有機物によって汚染された陰イオン交換
膜について、！１化剤を含有する洗浄液と同等の性能回
復能力を有し、しかも展の劣化が極めて少ない性能回復
方法を開発すべく研究を重ねた。その結果、陰イオン交
換膜の一方の面に特定の績度以上の［浴液を、他方の面
に特定の濃度以上のアルカリ溶液會夫々同時に接触させ
ることにより所期の目的全達成し得ることを見い出し本
発明を完成した。

本発明は、有機物によって汚染された賜イオン交羨換の
一方の面に０．ＩＮ以上の酸溶液を、他方のｌにθ、／
Ｎ以上のアルカリ浴＃を同時に接触させて洗浄すること
ｔ＊黴とする陰イオン交換本発明において、酸溶液は塩
酸、硫酸、硝ａ！等の無機酸、ギ酸、酢酸等の有機酸を
単独或いは組合せて用いた水溶液が一般に使用される。

就中。

′無機酸の水溶液、特に塩酸の水溶液が洗浄効果に優れ
好適である。また、アルカリ浴液は、アルカリ金属水酸
化物の水溶液１例えば水酸化ナトリウム水溶液、水酸化
カリウム水溶液が好適に使用される。

本発明において、酸溶液及びアルカリ＃液の濃度は夫々
θ、／Ｎ以上、好ましくは０．！；Ｎ以上とすることが
後述する陰イオン交換膜の洗浄において１要である。即
ち、該濃度が上記範曲よシ低いと陰イオン交忰膜の性能
を充分回復させることが困難である。また、該濃度龜あ
１り筒いと性能回復能力の向上効果が少なく不経済とな
るばかりでなく、膜に対して若干の悪影響を与えること
もある。そのため、該濃度はいずれも３Ｎ以下、好まし
くは、２Ｎ以下とすることが好ましい。

本発明において、最も１来な要件は、有機物によって汚
染されターイオン５ｅ換膜について、一方の面に酸溶液
を他方の面にアルカリ１１Ｉ！液を夫々同時に接触させ
て洗浄することにある。上記洗浄を行なうことにより酸
化剤金含有する洗浄液と同等の能力で膜の性能を回復さ
せることができる。また、鍾化剤よりも農に対する悪影
響が極めて少ない酸及びアルカリを用いるため膜の劣化
が極めて少ないという効果をも有する。

酸溶液及びアルカリ溶液の接触方法は、陰イオン父膜層
面に夫々の溶液が存在し得る方法であれば峙に制＠でれ
ない。例えは、該陰イオン交換膜にｔｌｋ浴液及びアル
カリ浴液をスプレーによって吹き付ける吹付方法、陰イ
オン交換膜を介して酸溶欲及びアルカリ溶液相を彫成さ
せる浸漬方法等が好適である。浸漬方法にあっては％漬
イオン交換膜會透析装置に取付は九まま、一方の室に酸
浴液を他方の富にアルカリ溶液を供給することによって
行なうこともできる。また、洗浄は、前記方法と物理的
な洗浄力法を組合せて行なうとより効果的である。例え
ば、浸ｆｉｙｊ法に、気体或いに液流による攪拌、ブラ
シによる摩寿婢を、吹付方法に５ブラシによる承擦、吹
付による振動告を組合せて行なうことが好ましい。本発
明において酸溶液及びアルカリ溶液の接触時間線、一般
に０．５〜弘時間程度で充分である。また物理的手段を
併用すれば更に短縮すること本可能である。

本発明の方法によって、前述した如く優れた洗浄効果が
得られる機構は明らかでに女いが１本発明者等は次のよ
うに推定している。即ち、陰イオン交換膜を介して％酸
溶液とアルカリ溶液を接触させることにより、酸アルカ
リが膜内に拡散し。

膜内で中性塩と水が生じることが、膜内の有機汚染物質
を有効に、除去すると考えられる。

本発明において、酸浴液及びアルカリ溶液によって洗浄
された陰イオン変換Ｍ１４ｔ−特定な＊ｍ’ｔ−有する
中性塩溶液を接触させることにより、幹返して該洗浄を
実施するときの洗浄効釆會高く維持し。

しかも有機物による再汚染を効果的に防止することがで
きる。

即ち、本発明は、有機物によって汚染された鴎イオン交
換膜の一方の面に０．７Ｎ以上の酸溶液を、他方の面に
ｏ、ｉＮ以上のアルカリ溶液を同峙に接触させて洗浄し
た＊、３Ｎ以上の中性塩水溶液′ｆｔ接触させるととｉ
ｓ黴とする陰イオン交換膜の性能回復方法を提供する。

本発明の上記方法において、中性塩水溶液は３Ｎ以上の
濃度で水に？１！解し得る中性塩であれば特に制限され
ない。例えば、塩化す）　ＩＪウム、塩化カリウム等の
塩化アルカリの水浴液が好適に使用される。＃中性塩水
溶液の＃１度Ｆｉ３Ｎ以上、好ましくｒｉ４ｔＮ以上と
することが必要である。濃度が上記範囲以下であれば光
分な効果を発揮することができない。また、該水溶液は
中性＃１に一溶解し九吃のであることが必要であり、他
の水Ｓ＊、例えば酸性塩水浴液、アルカリ性塩水浴液、
酸水溶液或いはアルカリ水溶液を用いても後述する比較
によっても明らかな如く所期の効果を発揮できない。

本発明において、中性塩水溶液を陰イオン交換膜に接触
させる方法は特に制限されない。例えは、スプレーに↓
る接触、浸漬による接触等が好適である。また、接触時
間Ｆｉ／θ〜７．２θ分程度で充分である。

本発明は、有機物によって汚染された陰イオン交換膜に
特に制限なく適用される。例えば、前述した電気透析に
用い六陰イオン交換膜、酸の拡散透析に用いた陰イオン
交換膜の性能回復に有効である。

以下１本発明を具体的に１ｉ５２明するため、実施例を
示すが本発明はこれに限定されるものではない。

実施例／ 陽イオン交換膜ネオセグタ（徳山ｌ連装）ＣＡＡ−、Ｉ
ｒＴと陰イオン交換膜ネオセプタ（徳山ｉ達製）ＡＦＮ
−４７とを、ゴム製の室枠（Ｉ１１１ｉＡ室及び希釈屋
共厚さ／■、有効面積７５゜２１）Ｉ　Ｘ−ｇ、３鋤）
及び傾交網襄のスペーサーを介して父互に７０対積層し
たスタックを、締付板で締め付けた電気透析槽ＴＳ−２
１０ｍ（徳山１遅商品名）（陽極；チタン板に白金メッ
キ；陰極；ステンレス板）を用いて糖蜜液（Ｂｘ３．！
；−浴液）を脱塩処理した。処理方法は次の条件によっ
た。

電導度スライド式電流制御方式 処理液量：３ぷ／パッチ 処理温ｆ：’ｌ温 処理液μｓ：４ｔ−Ａ （電導度基！１［） 尚毎パンチ脱塩終了後水洗操作に３０分くり返し実施し
た。

膜の６生時期として、脱塩終了時のスタックの運転電圧
が蝋初のパッチの終了時１ｉ−基準として。

各パッチの終了時電圧がパッチ初回時の約２倍に上昇し
た時点で再生処理を施こすこととし念。以後運転電圧と
は脱塩終了時のスタック電圧をいう今生方法を表１に示
す。

結果を表型に示す。

効果の表示は電圧・回復率をもって表わした。

卸ち 表　　１ 以上の結果から有機汚染によシ性能の低下（膜抵抗の上
昇）したーイオン交換層に対して両側に酸性治叡とアル
カＩ）＊ｆ＆管夫々配置して洗浄し、好１　　ましくは
＊ｓｍ匈に位置する面を酸溶液及び希釈餉に位置する（
２）をアルカリ溶液で循環洗浄した場合に電圧回復率が
籍に高く、有機汚染物質の除去実施例コ 有機酸を含む糖Ｖｊ１液を実施例／と一様の装置を用い
、かつ同様の条件で脱塩を実施し虎。

使用した農は、脱塩終了時の運転電圧が初期当該電圧の
約−倍に上昇し九汚染展を以下の再生洗浄処理を施こし
た。

＾：１１縮１ｉｔ／Ｎ塩酸溶液／希釈＠／Ｎ苛性ソーダ
触液　コ時間処理 Ｂ：上記＾の処理後、更に、３Ｎ食塩水で。

７時間処理 水洗後再度糖蜜箪の脱塩ｔ−実施したとき１両者共運転
電圧は、初期値のｑ５チ近くにまで回復していた。

脱塩をくり返すうちに、両者とも貴度有機汚染現象が生
じ運転電圧の上昇が観察されたが、運転電圧が初期値の
約−倍に遅するまでの期間（パッチ数）に＾とＢで差が
生じた。

結果として電圧が約２倍に上昇した時のパッチ回数は ＾：　７００パツチ ｓ：　　／ｓｓパッチ であった。

この結果から、酸−アルカリ洗浄後に高員度の塩化アル
カリ水溶液で膜を処理するととは、有機酸による膜の再
汚染に対して抑制効果が期待出来ることを示す。なおり
の操作条件のうち４（Ｎ食塩水で、同様に処理した場合
はパッチ数は／６コであった。しかし、−Ｎ食塩水、／
Ｎ食塩水で処理した場合は、各々７０ｇパッチ、７０！
パツチと効果がなかった。又、３Ｎの塩化カリ水で同様
の処３１をした場合やはり／４ｊパッチとその効果がみ
とめられた。

実施例３ ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダを／θＯｐｐｍ含む
０．！；Ｎの食塩水浴液を実施例／と同様の装置を用い
、０．０ＩＮになるよう脱塩操作を行なった。

再生時期としては、実施例／と一様に脱塩終了時のスタ
ックの運転電圧が最初のパッチの終了時を基準として各
パッチの終了時電圧が約−倍に上昇した時点に実施する
こととした。

再生方法は表扉に示す。

特開昭５８−１２２００６（５） 結果を表■に示す。

表■ 実施例／とはぼ同郷の結果が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉｌ＋　　有機物によって汚染された陰イオン交換膜の
   一方の面にＱ、ＩＮ以上の酸溶液１−、他方の面にｏ、
   ｉＮ以上のアルカリ溶液を同時に接触させて洗浄するこ
   とｔ−特徴とする陰イオン交換膜の性能回復方法。 （２）　　有機物によって汚染された陰イオン交換膜の
   一方の面にｏ、ｉＮ以上の酸浴液を、他方の面にθ、／
   Ｎ以上のアルカリ溶液を同時に接触させて洗浄した後、
   ３Ｎ以上の中性塩水溶液を接触させることｔ−特徴とす
   る陰イオン交換膜の性能回復方法。 （３）隙イオン交換膜の各々の面に接触させる酸溶液及
   びアルカリ溶液の濃度を各々０．／Ｆ４乃至３Ｎの範囲
   とする特許請求の範囲纂（１１項記載の方法。