JPS6328486A - 純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方法 - Google Patents
純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方法Info
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Landscapes
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、半導体工業用の超純水装置、ボイラー給水用
の純水装置等、逆浸透法とイオン交換法どを併用して純
水をつくる純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方
法【関する。
の純水装置等、逆浸透法とイオン交換法どを併用して純
水をつくる純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方
法【関する。
（従来の技術）
半透膜を用いる逆浸透装置により水を処理する場合、カ
ルシウム、ナトリウム、塩素イオン等のイオン化された
水中溶存塩類、硬度成分：は８０〜９９％程度の高効率
で除去される。しかし水中に溶存する酸素、窒素、炭酸
ガス等のガス類は半透膜で殆んど除去されることなく膜
の透過水側に通り抜ける。
ルシウム、ナトリウム、塩素イオン等のイオン化された
水中溶存塩類、硬度成分：は８０〜９９％程度の高効率
で除去される。しかし水中に溶存する酸素、窒素、炭酸
ガス等のガス類は半透膜で殆んど除去されることなく膜
の透過水側に通り抜ける。
この透過水中の溶存炭酸ガスを減じて後続のイオン交換
装置の負担となることを少くするため、あるいは透過水
のＰＨを調整することを目的として、逆浸透装置による
処理前まだに後て空気吹込み式の充填塔すなわち脱炭酸
塔装置を併設して脱炭酸処理することが一般に行われて
いる。
装置の負担となることを少くするため、あるいは透過水
のＰＨを調整することを目的として、逆浸透装置による
処理前まだに後て空気吹込み式の充填塔すなわち脱炭酸
塔装置を併設して脱炭酸処理することが一般に行われて
いる。
（発明が解決しようとする問題点）
従来技術による逆浸透装置に組合わせる脱炭酸塔による
水中溶存炭酸ガスの除去方法は、空気吹込み方式のため
、空気中に通常３００ ｐｐｍ程度含まれている炭酸ガ
スの分圧により水中溶存炭酸ガスを稍々２ ｍｇ／ｌ
、普通には５ ｍｇ／／の残存濃度になる程度までしか
除去できない。この除去残の炭酸ガスはそのまま後続の
イオン交換装置に７１する負担となる。
水中溶存炭酸ガスの除去方法は、空気吹込み方式のため
、空気中に通常３００ ｐｐｍ程度含まれている炭酸ガ
スの分圧により水中溶存炭酸ガスを稍々２ ｍｇ／ｌ
、普通には５ ｍｇ／／の残存濃度になる程度までしか
除去できない。この除去残の炭酸ガスはそのまま後続の
イオン交換装置に７１する負担となる。
本発明は従来技術の上記問題点を解決し、逆浸透処理後
にイオン交換処理を行う純水製造装置において、イオン
交換処理に先立って水中溶存炭酸ガスの高率除去を行う
ことを可能とする方法を提供することを目的とする。
にイオン交換処理を行う純水製造装置において、イオン
交換処理に先立って水中溶存炭酸ガスの高率除去を行う
ことを可能とする方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
前記目的は、本発明方法により、逆浸透装置を２段階に
分け、第１段階では炭酸ガスの透過を＃１容し、第２段
階でばＰＨ唇整により溶存炭酸ガスをイオン態に変換し
て逆浸透処理して除去することてより達成される。
分け、第１段階では炭酸ガスの透過を＃１容し、第２段
階でばＰＨ唇整により溶存炭酸ガスをイオン態に変換し
て逆浸透処理して除去することてより達成される。
すなわち、本発明の純水製造装置における溶存炭酸ガス
の除去方法は、構成としては、遊離炭酸ガスを含む原水
を逆浸透処理したのちイオン交換処理して純水を製造す
る装置において、逆浸透処理の第１段階目に原水中の硬
度成分を高率にて除去する逆浸透装置を用いて処理し、
その透過水にアルカリ剤を加えてＰＨをアルカリ側にし
、さらに必要な場合極く少量のスケール防止剤を配加し
、かくして重炭酸イオンおよび炭酸イオンに変化させた
炭酸ガス成分全２ニ２段階目の逆浸透装置を用いて除去
する処理を行うことを特徴とする。
の除去方法は、構成としては、遊離炭酸ガスを含む原水
を逆浸透処理したのちイオン交換処理して純水を製造す
る装置において、逆浸透処理の第１段階目に原水中の硬
度成分を高率にて除去する逆浸透装置を用いて処理し、
その透過水にアルカリ剤を加えてＰＨをアルカリ側にし
、さらに必要な場合極く少量のスケール防止剤を配加し
、かくして重炭酸イオンおよび炭酸イオンに変化させた
炭酸ガス成分全２ニ２段階目の逆浸透装置を用いて除去
する処理を行うことを特徴とする。
（作用）
本発明方法によると、遊離炭酸ガスを含む原水は少量の
硫酸、塩酸等の添加により弱酸性として先づ第１段階逆
浸透装置で、炭酸カル／ラム等のスケール析出を防止し
ながら一般塩類、硬度成分等が高率で除去される。この
透過水は硬度成分が相対的に少いものとなる。またこの
段階では溶存炭酸ガスについて第１段階逆浸透処理の前
または後で空気吹込み方式の脱炭酸塔で処理して炭酸ガ
ス成分ができるだけ除去でれるようにするのがよい。
硫酸、塩酸等の添加により弱酸性として先づ第１段階逆
浸透装置で、炭酸カル／ラム等のスケール析出を防止し
ながら一般塩類、硬度成分等が高率で除去される。この
透過水は硬度成分が相対的に少いものとなる。またこの
段階では溶存炭酸ガスについて第１段階逆浸透処理の前
または後で空気吹込み方式の脱炭酸塔で処理して炭酸ガ
ス成分ができるだけ除去でれるようにするのがよい。
次に第１段階逆浸透装置の透過水に苛性ソーダ等のアル
カリ剤を添加しＰＨを弱アルカリ性とし、例えばＰＨを
８．５以上とすることにより、ガス類として水中に溶存
していた炭酸ガスは重炭酸イオン（ＨＣＯｘ−）または
炭酸イオン（Ｃｏ、 ）に変換されてイオン状態とな
る。これを第２段階逆浸透装置で処理すれば、前記の炭
酸ガス成分は他のイオンと同様ＶＣ９０％以上の高い除
去率で除去される。従って後工程のイオン交換処理装置
に対する炭酸ガスの負担は著しく減じられる０第２段階
逆浸透装置は、東しく株）製品番ＳＵ −４０ＯＲ、デ
ュポン社製品番ｌ３−９、Ｂ−１５等の合成膜で高いＰ
Ｈに適用でき、しかも高い塩排除率を持つものを使用す
れば有効である。この第２段階逆浸透処理においては、
入口水の第１段階逆浸透処理の透過水は硬度成分がよく
除去され１いるためＫ ＰＨを上げても炭酸力ルンウム
等の析出は起り難くなっているが、アルカリ剤を添加す
る他、必要に応じ極く少量のポリＩＪン酸塩等のスケー
ル防止剤を加えて第２段階逆浸透処理を行えば、スケー
ル析出の防止に一層有効となる。
カリ剤を添加しＰＨを弱アルカリ性とし、例えばＰＨを
８．５以上とすることにより、ガス類として水中に溶存
していた炭酸ガスは重炭酸イオン（ＨＣＯｘ−）または
炭酸イオン（Ｃｏ、 ）に変換されてイオン状態とな
る。これを第２段階逆浸透装置で処理すれば、前記の炭
酸ガス成分は他のイオンと同様ＶＣ９０％以上の高い除
去率で除去される。従って後工程のイオン交換処理装置
に対する炭酸ガスの負担は著しく減じられる０第２段階
逆浸透装置は、東しく株）製品番ＳＵ −４０ＯＲ、デ
ュポン社製品番ｌ３−９、Ｂ−１５等の合成膜で高いＰ
Ｈに適用でき、しかも高い塩排除率を持つものを使用す
れば有効である。この第２段階逆浸透処理においては、
入口水の第１段階逆浸透処理の透過水は硬度成分がよく
除去され１いるためＫ ＰＨを上げても炭酸力ルンウム
等の析出は起り難くなっているが、アルカリ剤を添加す
る他、必要に応じ極く少量のポリＩＪン酸塩等のスケー
ル防止剤を加えて第２段階逆浸透処理を行えば、スケー
ル析出の防止に一層有効となる。
（実施例）
次に本発明方法を添付図を参照し実施％Ｉに即して具体
的に説明する。添は図は本発明方法を実施するフローの
１例を示す。
的に説明する。添は図は本発明方法を実施するフローの
１例を示す。
原水（１）は予め凝集沈澱法、濾過法等の通常水処理を
施して懸濁固形物を充分に除去した清浄水とし、固形物
が逆浸透装置の半透漠の目づまり原因となることを予防
する。
施して懸濁固形物を充分に除去した清浄水とし、固形物
が逆浸透装置の半透漠の目づまり原因となることを予防
する。
この原水（１）は原水槽（２）に受入れられ、原水ポン
プ（３）により加圧送出され、カートリノンフィルター
（４）を通って精密濾過され、昇圧ポンプ（５）てより
逆浸透圧力に昇圧されて第１段階逆浸透装置（６）に向
って送られる。この送水系のカートリッジフィルター（
４）前に硫酸、塩酸等の酸を酸階逆浸透処理する。
プ（３）により加圧送出され、カートリノンフィルター
（４）を通って精密濾過され、昇圧ポンプ（５）てより
逆浸透圧力に昇圧されて第１段階逆浸透装置（６）に向
って送られる。この送水系のカートリッジフィルター（
４）前に硫酸、塩酸等の酸を酸階逆浸透処理する。
逆浸透装置（６）より一般塩類、硬！ｆｅ：分を高率に
除去でれた透過水（９）は−旦脱災酸塔α１に送られ、
また塩類が濃縮でれる側の原水は過大な濃縮を防止する
ため一部プロー水α刀として逆浸透装置（６）から放出
される。
除去でれた透過水（９）は−旦脱災酸塔α１に送られ、
また塩類が濃縮でれる側の原水は過大な濃縮を防止する
ため一部プロー水α刀として逆浸透装置（６）から放出
される。
脱炭酸塔ｏｃｔは充填層＠を持ち前記の透過水（９）が
充填層０内を流下する間にブロアー０３から吹込まれ上
昇する新鮮な空気と向流接触することにより炭酸ガスが
除去され脱炭酸水０Φとなって塔底に貯まる。
充填層０内を流下する間にブロアー０３から吹込まれ上
昇する新鮮な空気と向流接触することにより炭酸ガスが
除去され脱炭酸水０Φとなって塔底に貯まる。
次にこの脱炭酸水の送水系には第２段階逆浸透処理のだ
め苛性ソーダ等のアルカリ剤をアルカリ貯槽ａつから注
入ポンプＨにより注入してＰＨを８．５前後に調整して
残る溶存炭酸ガスを重炭酸イオンおよび炭酸イオンに変
化させ、またボＩＪ ＩＪン酸塩等のスケール防止剤の
少１を、その貯漕αηから注入ポンプ（ト）によシ配加
し、こうし第２段階逆浸透処理する。
め苛性ソーダ等のアルカリ剤をアルカリ貯槽ａつから注
入ポンプＨにより注入してＰＨを８．５前後に調整して
残る溶存炭酸ガスを重炭酸イオンおよび炭酸イオンに変
化させ、またボＩＪ ＩＪン酸塩等のスケール防止剤の
少１を、その貯漕αηから注入ポンプ（ト）によシ配加
し、こうし第２段階逆浸透処理する。
逆浸透装置（１）より重炭酸イオン、炭鼠イオンが除去
された透過水Ｑυは次のイオン交換塔（イ）に送ってイ
オン交換処理する。
された透過水Ｑυは次のイオン交換塔（イ）に送ってイ
オン交換処理する。
生じたイオン交換処理水＠は純水として処理水槽（財）
に貯められ、そこから目的用途に供給される。
に貯められ、そこから目的用途に供給される。
逆浸透装置（イ）からも塩の濃、縮を防止するために一
定水素のブロー水（イ）が放出される。
定水素のブロー水（イ）が放出される。
以下、本発明方法の実施例を数値により示す。
図示フローの装置を使用して実施した例である。
その操作の概要は次のとおりである。
先づ原水に硫酸を注入しＰＨを下げ重炭酸イオン等を炭
酸ガスに変換するとともにスケール析出を防止しながら
第１段階逆浸透装置にて処理する。この透過水を脱炭酸
塔にて炭酸ガスをできるだけ除去する。こうして得られ
た脱炭酸水は水中に僅かの硬度成分と空気中炭酸ガス分
圧との平衡量程度の炭酸ガスを含む。
酸ガスに変換するとともにスケール析出を防止しながら
第１段階逆浸透装置にて処理する。この透過水を脱炭酸
塔にて炭酸ガスをできるだけ除去する。こうして得られ
た脱炭酸水は水中に僅かの硬度成分と空気中炭酸ガス分
圧との平衡量程度の炭酸ガスを含む。
これに苛性ソーダと少量のポリリン酸塩を注入しＰＨを
８．５程度に調整し炭酸ガスを重炭酸イオンおよび炭酸
イオンに変換し第２段階逆浸透装置にて処理する。第２
段階逆浸透装置の透過水は、この装置の入口側で炭酸ガ
スが重炭酸ガスンおよび炭酸イオンに変換されているた
めこれらがイオンとして高い除去率で除去され、後続の
イオン交換装置に対する炭酸ガス成分の負担が軽減され
る。
８．５程度に調整し炭酸ガスを重炭酸イオンおよび炭酸
イオンに変換し第２段階逆浸透装置にて処理する。第２
段階逆浸透装置の透過水は、この装置の入口側で炭酸ガ
スが重炭酸ガスンおよび炭酸イオンに変換されているた
めこれらがイオンとして高い除去率で除去され、後続の
イオン交換装置に対する炭酸ガス成分の負担が軽減され
る。
図中、符号（４）０３１ （Ｃ）■）■）（月で指摘の
各経過点における水質分析値を次表に示す。表の水質数
値の単位はすべてｐｐｍ ＣａＣ０１である。ＰＨは２
５℃の値である。比較のため、本発明と異り第２段階逆
浸透処理前に苛性ソーダ、ポＩＪ ＩＪン酸塩の注入を
行わずに脱炭酸塔出口水を直接第２段階逆浸透装置で処
理した場合の処理水の水質数値を最終列に併記した。
各経過点における水質分析値を次表に示す。表の水質数
値の単位はすべてｐｐｍ ＣａＣ０１である。ＰＨは２
５℃の値である。比較のため、本発明と異り第２段階逆
浸透処理前に苛性ソーダ、ポＩＪ ＩＪン酸塩の注入を
行わずに脱炭酸塔出口水を直接第２段階逆浸透装置で処
理した場合の処理水の水質数値を最終列に併記した。
表 本発明実施例の水質（単位： ｐｐｍ ＣａＣ０
＋）１ 経過点Ａ：原水 経過点Ｂ：第１段階逆浸透装置人ロ水 径過点Ｃ：第１段階逆浸透装置出ロ透過水経過点Ｄ＝脱
炭酸塔出ロ脱炭酸水 ２経過点Ｅ：第２段階逆浸透装置入ロ水経過点Ｆ：第１
段階逆浸透装置出口透過水２ 第１段階逆浸透装置（６
）での処理条件入口′側硫酸注入号： ４４．１ ｐｐ
ｍ、半透膜二乗しく株）品番ＳＵ ４０［］Ｒ、運転圧
カニ １５ ｈｉ乙層Ｇ１回収率ニア５％。
＋）１ 経過点Ａ：原水 経過点Ｂ：第１段階逆浸透装置人ロ水 径過点Ｃ：第１段階逆浸透装置出ロ透過水経過点Ｄ＝脱
炭酸塔出ロ脱炭酸水 ２経過点Ｅ：第２段階逆浸透装置入ロ水経過点Ｆ：第１
段階逆浸透装置出口透過水２ 第１段階逆浸透装置（６
）での処理条件入口′側硫酸注入号： ４４．１ ｐｐ
ｍ、半透膜二乗しく株）品番ＳＵ ４０［］Ｒ、運転圧
カニ １５ ｈｉ乙層Ｇ１回収率ニア５％。
６ 第２段階逆浸透装置（１）での処理条件入ロ測苛性
ソーダ注入量： ５ ｐｐｍ、入口測ボＩＪ ＩＪン酸
塩注入量： ５ｐｐｍ、半透＠二乗しく株）品番ＳＵ
４００Ｉ’ｔ 、運転圧カニ１４．５を鉤Ｇ１回収率：
８０チ。〕 （発明の効果） 本発明方法によると、遊離災酸ガスを含む原浸透装置に
より高率で除去して、後続のイオン交換塔に対する負荷
アニオン交換１を比較方法の場合の７．６ ｐｐｍ Ｃ
ａＣＯ５から２．０ ｐｐｍ Ｃａ００＋ にすなわち
２６．６係に効果的に低減することができる。
ソーダ注入量： ５ ｐｐｍ、入口測ボＩＪ ＩＪン酸
塩注入量： ５ｐｐｍ、半透＠二乗しく株）品番ＳＵ
４００Ｉ’ｔ 、運転圧カニ１４．５を鉤Ｇ１回収率：
８０チ。〕 （発明の効果） 本発明方法によると、遊離災酸ガスを含む原浸透装置に
より高率で除去して、後続のイオン交換塔に対する負荷
アニオン交換１を比較方法の場合の７．６ ｐｐｍ Ｃ
ａＣＯ５から２．０ ｐｐｍ Ｃａ００＋ にすなわち
２６．６係に効果的に低減することができる。
添付図は本発明方法を実施するフローの１例を示す図で
ある。 （１）・・原水、（２）・・厘水槽、（３）・・原水ポ
ンプ、（４）・・カートリッジフィルター、（５）・・
昇圧ポンプ、（６）・・第１段階逆浸透装置、（７）・
・酸貯槽、（８）・・注入ポンプ、（９）・・透過水、
ａ４・・脱炭酸塔、（１１）・・ブロー水、（２）・・
充填、智、ｑ３・・ブロアー、ｑ４・・脱炭酸水、αＱ
・・アルカリ貯槽、αＱ・・注入ポンプ、Ｑ７１・・貯
１り、（至）・・注入ポンプ、０１・・加圧ポンプ、・
（１）・争第２段階逆浸透装置、Ｑυ・・透過水、■・
・イオン交換塔、（１）・・イオン交換処理水、ｅ卓・
・処理水槽、曽・・ブロー水。
ある。 （１）・・原水、（２）・・厘水槽、（３）・・原水ポ
ンプ、（４）・・カートリッジフィルター、（５）・・
昇圧ポンプ、（６）・・第１段階逆浸透装置、（７）・
・酸貯槽、（８）・・注入ポンプ、（９）・・透過水、
ａ４・・脱炭酸塔、（１１）・・ブロー水、（２）・・
充填、智、ｑ３・・ブロアー、ｑ４・・脱炭酸水、αＱ
・・アルカリ貯槽、αＱ・・注入ポンプ、Ｑ７１・・貯
１り、（至）・・注入ポンプ、０１・・加圧ポンプ、・
（１）・争第２段階逆浸透装置、Ｑυ・・透過水、■・
・イオン交換塔、（１）・・イオン交換処理水、ｅ卓・
・処理水槽、曽・・ブロー水。
Claims (1)
- 遊離炭酸ガスを含む原水を逆浸透処理したのちイオン交
換処理して純水を製造する装置において、逆浸透処理の
第１段階目に原水中の硬度成分を高率にて除去する逆浸
透装置を用いて処理し、その透過水にアルカリ剤を加え
てＰＨをアルカリ側にし、さらに必要な場合極く少量の
スケール防止剤を配加し、かくして重炭酸イオンおよび
炭酸イオンに変化させた炭酸ガス成分を第２段階目の逆
浸透装置を用いて除去する処理を行うことを特徴とする
純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61172135A JPH0790215B2 (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61172135A JPH0790215B2 (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6328486A true JPS6328486A (ja) | 1988-02-06 |
| JPH0790215B2 JPH0790215B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=15936215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61172135A Expired - Lifetime JPH0790215B2 (ja) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | 純水製造装置における溶存炭酸ガスの除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790215B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336890A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-17 | Kurita Water Ind Ltd | 高純度水の製造装置 |
| JPH01231988A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-18 | Japan Organo Co Ltd | ２段式逆浸透膜処理方法 |
| JP2007117808A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Kurita Water Ind Ltd | 炭酸及びアンモニア含有排水の処理方法及び処理装置 |
| JP2013022521A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Jfe Steel Corp | 純水製造施設及びイオン交換樹脂の延命方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7771599B1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-08-10 | Doosan Hydro Technology, Inc. | System and method for using carbon dioxide sequestered from seawater in the remineralization of process water |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614591A (ja) * | 1984-06-04 | 1986-01-10 | アローヘツド、インダストリアル、ウオーター、インコーポレイテツド | 逆浸透水精製方法 |
| JPS62110795A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-21 | Kurita Water Ind Ltd | 高純度水の製造装置 |
-
1986
- 1986-07-21 JP JP61172135A patent/JPH0790215B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS614591A (ja) * | 1984-06-04 | 1986-01-10 | アローヘツド、インダストリアル、ウオーター、インコーポレイテツド | 逆浸透水精製方法 |
| JPS62110795A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-21 | Kurita Water Ind Ltd | 高純度水の製造装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6336890A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-17 | Kurita Water Ind Ltd | 高純度水の製造装置 |
| JPH01231988A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-18 | Japan Organo Co Ltd | ２段式逆浸透膜処理方法 |
| JP2007117808A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Kurita Water Ind Ltd | 炭酸及びアンモニア含有排水の処理方法及び処理装置 |
| JP2013022521A (ja) * | 2011-07-21 | 2013-02-04 | Jfe Steel Corp | 純水製造施設及びイオン交換樹脂の延命方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0790215B2 (ja) | 1995-10-04 |
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