純水製造装置
【課題】ＲＯ処理した後イオン交換処理して純水を製造する装置において、イオン交換装置から高水質のイオン交換処理水を得ることができる純水製造装置を提供する。
【解決手段】ＲＯ装置と、該ＲＯ装置の処理水が通水されるイオン交換装置を有した純水製造装置において、該イオン交換装置では、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順に通水が行われ、アニオン交換樹脂出口水のｐＨが９以上（望ましくは９．５以上）である。
【解決手段】ＲＯ装置と、該ＲＯ装置の処理水が通水されるイオン交換装置を有した純水製造装置において、該イオン交換装置では、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順に通水が行われ、アニオン交換樹脂出口水のｐＨが９以上（望ましくは９．５以上）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＯ装置（逆浸透膜装置）及びイオン交換装置を用いた純水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子産業等における純水や超純水製造設備などにおいて、ＲＯ装置と、ＲＯ処理水をイオン交換処理するイオン交換装置が広く用いられている。このイオン交換装置の１つとして、混床式イオン交換装置が周知である。
【０００３】
混床式イオン交換装置は、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とが混合された混合イオン交換樹脂層を有するイオン交換塔を備え、例えば原水の下降流通水によりイオン交換塔において原水中のカチオン及びアニオンを同時にイオン交換して純度の高い純水を製造するようにしている。そして、各イオン交換樹脂の再生を行う時には同一塔内で、混合イオン交換樹脂層を逆洗分離し、各イオン交換樹脂の比重差により上層に強塩基性アニオン交換樹脂層を、下層に強酸性カチオン交換樹脂層を形成した後、各イオン交換樹脂層にそれぞれの再生剤を通液して両イオン交換樹脂を個別に再生するようにしている。この再生操作は同一塔内で行われることもあるし、各イオン交換樹脂を別の塔に個別に抜き出し、それぞれの塔内で個別に再生を行うこともある。
【０００４】
従来の混床式イオン交換装置にあっては、「逆再生」と呼ばれるカチオン・アニオン交換樹脂の分離不完全による不具合が生じることがある。
【０００５】
即ち、カチオン交換樹脂はＨ形で使用され、その再生は酸溶液を通液することにより行われる。一方、アニオン交換樹脂はＯＨ形で使用され、その再生はアルカリ溶液を通液することにより行われる。前述の通り、混床式脱塩塔のイオン交換樹脂の再生に先立って、先ず混床に上向流通水を施して、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを比重差で分離した後、例えば、ＨＣｌを塔下部から導入してカチオン交換樹脂の再生を行い、またＮａＯＨを塔上部から導入してアニオン交換樹脂の再生を行う。各々の再生廃液は、アニオン交換樹脂床とカチオン交換樹脂床との界面部分に設けた排出配管より排出する。その後、Ｎ２ガスを塔底部から導入してアニオン交換樹脂とイオン交換樹脂を混合して混床とし、通水を再開する。
【０００６】
このような再生型混床式イオン交換塔においては、ＨＣｌ，ＮａＯＨによる各イオン交換樹脂の再生に先立って、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを十分に分離する必要がある。この分離が完全に行われず、例えば、アニオン交換樹脂中にカチオン交換樹脂が混入すると、アルカリ（主として水酸化ナトリウムが使用される。）による再生（逆再生）でカチオン交換樹脂がＮａ形となり、この樹脂を使って脱イオンを行うとナトリウムイオンが放出される。また、カチオン交換樹脂中にアニオン交換樹脂が混入すると、酸（主として硫酸又は塩酸が使用される。）による再生（逆再生）でアニオン交換樹脂がＳＯ４形又はＣｌ形となり、脱イオンに際して硫酸イオン又は塩素イオンが放出される。
【０００７】
このような逆再生を防止しようとしたイオン交換装置として、特開平１０−１３７７５１（特許文献１）には、塔内を通水性の仕切板で上下２室に区画し、一方の室にカチオン交換樹脂を充填し、他方の室にアニオン交換樹脂を充填した複床式のものが記載されている。この仕切板は、水の流通を許容するが、イオン交換樹脂の流通は、阻止するものであり、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との混合が防止される。この特許文献１の塔体は一塔式であり、装置面積が小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１３７７５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複床式イオン交換樹脂の場合はカチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂の順で通水している。しかしながら、この順に通水するとアニオン交換樹脂からのＮａを代表とする金属成分が多く溶出し、処理水の水質が低いものとなる。
【００１０】
本発明は、ＲＯ処理した後イオン交換処理して純水を製造する装置において、イオン交換装置から高水質のイオン交換処理水を得ることができる純水製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】
ところで、上記特開平１０−１３７７５１のイオン交換装置は、アニオン交換樹脂層とカチオン交換樹層とを仕切る仕切板が通水性であるため、再生時には、カチオン交換樹脂再生用の酸溶液が仕切板を通過してアニオン交換樹脂と接触することにより、逆再生が生じる。また、アニオン交換樹脂再生用のアルカリ溶液が仕切板を通過してカチオン交換樹脂と接触することにより、逆再生が生じる。特許文献１の００２３，００２７，００２８段落には、再生時に一方の再生剤が他方のイオン交換樹脂層に流入しないように純水をバランス水として通水することが記載されているが、再生剤の混入を完全に防止するには不十分であり、逆再生が生じてしまう。
【００１２】
本発明は、その一態様において、塔内部におけるアニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂の逆再生が確実に防止され、再生直後でも高水質の脱イオン水を生産することができるイオン交換装置を有した純水製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の純水製造装置は、ＲＯ装置と、該ＲＯ装置の処理水が通水されるイオン交換装置とを有した純水製造装置において、該イオン交換装置では、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順に通水が行われ、アニオン交換樹脂出口水のｐＨが９以上（望ましくは９．５以上）であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の一態様で用いられるイオン交換装置の塔体は、内部にイオン交換樹脂が充填されるイオン交換装置用塔体において、該塔体内に遮水性の仕切板によって上室と下室とが区画形成されており、該塔体外を引き回された連通手段によって該上室と下室とが連通されている。イオン交換装置は、このイオン交換装置用塔体と、該塔体の上室及び下室のうち一方に収容されたカチオン交換樹脂と、他方に収容されたアニオン交換樹脂とを備えてなるものである。
【００１５】
このイオン交換装置は、前記上室の上部に液を供給又は排出するための上部給排配管と、該下室の下部に液を供給又は排出するための下部給排配管とを備えており、前記連通手段は、該上室の下部に液を給排するための第１の連通配管と、該下室の上部に液を給排するための第２の連通配管と、該第１の連通配管と第２の連通配管とを連通する第３の連通配管と、該第３の連通配管の開閉手段と、該第１の連通配管及び第２の連通配管にそれぞれ設けられた再生液の給排手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
このイオン交換装置は、前記上室の上部、上室の下部、下室の上部及び下室の下部にそれぞれ、水は通すがイオン交換樹脂の通過を阻止する集配水部材が配置されており、前記上部給排配管、第１の連通配管、第２の連通配管及び下部給排配管の末端がそれぞれ該集配水部材に接続されていることが好ましい。
【００１７】
このイオン交換装置は、前記上室の上部及び下室の上部にそれぞれ粒状の不活性樹脂が充填されており、上室上部の集配水部材及び下室下部の集配水部材がそれぞれ該不活性樹脂中に埋設されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
ＲＯ処理水をイオン交換処理するためのイオン交換装置への通水順をアニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順とすることにより、イオン交換装置の処理水金属濃度を大幅に低減でき、且つ先にアニオン交換樹脂に通水することで、カチオン交換樹脂給水のｐＨを高くすることができる。これにより、カチオン交換樹脂での実質的なカチオン交換キャパシティーを大幅に増加させることが可能になる。
【００１９】
即ち、カチオン交換樹脂にＨ＋イオンが少ない高ｐＨの水が流入すると、カチオン交換樹脂層内で起こる次式のイオン交換平衡反応が右向きにシフトするようになる。従って、カチオン交換樹脂層への流入水のｐＨが高いほどより多くのカチオンを交換することができる。
［Ｈ＋］−Ｒ＋［Ｎａ＋］＝［Ｎａ＋］−Ｒ＋［Ｈ＋］ ・・・（１）
（［ ］−Ｒは樹脂相中の対イオンを表わす。）
【００２０】
原水をまずアニオン交換樹脂と接触させると、アニオン交換処理水のｐＨが高くなるので、上記の通り、カチオン交換樹脂給水のｐＨを高くすることができる。しかしながら、一般の原水中には多くの硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ）が含まれているため、原水をそのままアニオン交換層に通水すると、水酸化マグネシウムなどのスケールが発生し、通水の妨げとなる可能性が高い。本発明では、原水をＲＯ膜装置により処理し、その透過水を、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂に通水することで、アニオン交換樹脂層でのスケール発生を抑制する。
【００２１】
ただし、ＲＯ装置では硬度成分だけでなくアニオンの除去も行なわれる。アニオンを除去しすぎると、アニオン交換樹脂出口でのｐＨが上がらずカチオン交換樹脂のキャパシティーを大幅に増大させることができない。そこで、ＲＯの運転条件を制御し、硬度成分除去をほどほどに除去し、アニオンを除去しすぎないようにＲＯ処理することにより、アニオン交換樹脂出口のｐＨを高くし、実質的なカチオン交換キャパシティーを大幅に増加させることができる。このことは、一見イオン交換樹脂にかかる負荷量を増大させることを意味するように見られるが、実際はＲＯ装置に、安価なＲＯ膜が使用でき、またＲＯ膜の運転圧を下げるなどのメリットがあり、トータルコストでコスト削減が実現できる。
【００２２】
本発明の一態様で用いるイオン交換装置においては、上室と下室とが遮水性の仕切板で区画され、一方の室にカチオン交換樹脂が収容され、他方の室にアニオン交換樹脂が収容されている。被処理水は、一方の室に供給され、連通手段を介して他方の室に流入し、該他方の室から取り出される。
【００２３】
このイオン交換装置では、イオン交換樹脂の再生時には、各室に別々に酸又はアルカリが供給される。従って、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合することは全くなく、しかも、両室を区画する仕切板は遮水性であり、一方の室に供給された酸又はアルカリが仕切板を通過して他方の室に流入することは全くなく、逆再生が防止される。
【００２４】
このイオン交換装置では、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを別々の室に充填するので、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の体積比を任意に調節することができる。
【００２５】
このイオン交換装置では、第１の連通配管及び第２の連通配管を介して上室及び下室にそれぞれ酸又はアルカリを容易に通水して効率よく再生を行うことができる。この際、第３の連通配管を閉とすることにより、酸、アルカリの混合が完全に防止される。そして、上室及び下室のイオン交換樹脂を同時に再生することができ、再生時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
このイオン交換装置によれば、上室及び下室に水の局部的な滞留が生じることがなく、効率よく処理水（脱イオン水）の生産及びイオン交換樹脂の再生を行うことができる。
【００２７】
このイオン交換装置は、上室及び下室の上部に不活性樹脂を充填しており、イオン交換樹脂の流動が抑制される。イオン交換樹脂が流動すると、採水時又は再生時に液が均等にイオン交換樹脂と接触しないため水質の低下が生じるおそれがあるが、この請求項５によれば、かかる水質低下が防止され、高水質の処理水を得ることができる。また、採水時と再生時の被処理水と再生剤の通水方向は特に限定されないが、採水を上向流、再生を下向流とする方が、高水質の処理水を得ることができるため望ましい。これは不活性樹脂の充填により、十分に再生されたイオン交換樹脂が各イオン交換樹脂の上部に固定され、採水時は被処理水の出口側にこのイオン交換樹脂が位置する為と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例及び比較例を示すフロー図である。
【図２】実験結果を示すグラフである。
【図３】イオン交換装置の一例を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の純水製造装置は、ＲＯ装置である程度の硬度成分除去とある程度のアニオンを除去した後、イオン交換装置に対しアニオン交換樹脂層、カチオン交換樹脂層の順に通水することにより、処理水水質の向上とカチオン交換樹脂の実質的なイオン交換キャパシティーの向上を図るようにしたものである。
【００３０】
本発明では、アニオン交換樹脂層の流出水すなわちカチオン交換樹脂層への流入水のｐＨが９以上、例えば９〜１０となるようにＲＯ装置の通水条件を設定する。ＲＯ装置で硬度成分及びアニオンを除去しすぎると、カチオン交換樹脂層への流入水のｐＨが９よりも小さくなり（すなわち、流入水中のＨ＋イオン量が多くなり）、カチオン交換樹脂層における前記（１）式のイオン交換反応が左向きにシフトしてしまい、カチオン交換効率が低下する。流入水ｐＨが９以上、特に９．５以上であると、前記（１）式の反応が右向きにシフトし、カチオン交換樹脂層でのカチオン交換量が増加し、イオン交換処理水中の金属イオン濃度が十分に低くなる。
【００３１】
本発明では、アニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量が０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上（特に１．６ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上）であることが好ましい。
【００３２】
本発明の純水製造装置は、ＲＯ装置とイオン交換装置のみで構成されてもよいが、さらにＵＶ酸化装置や脱気装置を備えてもよい。例えば、前記ＲＯ装置の後段にＵＶ酸化器が設置されており、有機物を有機酸、重炭酸イオン、炭酸イオン化することによりアニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量を０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上（望ましくは１．６ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上）にするように構成されていてもよい。
【００３３】
本発明の純水製造装置の好適なフローを例示すると次の(i)〜(vi)の通りである。
(i) ＲＯ → イオン交換装置
(ii) ＲＯ → ＵＶ酸化 → イオン交換装置
(iii) ＲＯ → 脱気装置 → イオン交換装置
(iv) ＲＯ → 脱気装置 − ＵＶ酸化 → イオン交換装置
(v) 脱気装置 → ＲＯ → イオン交換装置
(vi) 脱気装置 → ＲＯ → ＵＶ酸化 → 新イオン交換装置
【００３４】
脱気装置としては脱炭酸塔、真空脱気装置、膜脱気装置、窒素脱気装置などを用いることができる。
【００３５】
以下、図３を参照し、本発明で用いるのに好適なイオン交換装置について説明する。
【００３６】
塔体１は筒軸心方向を鉛直方向とした円筒部１ａと、頂部の鏡板部１ｂと、底部の鏡板部１ｃとによって外殻が構成されている。鏡板部１ｂは上に凸に湾曲し、鏡板部１ｃは下に凸に湾曲している。
【００３７】
この塔体１内が遮水性の仕切板２によって上室２０と下室３０との２室に区画されている。この実施の形態では、仕切板２は、水を全く通過させない金属又は合成樹脂製のものであり、鏡板部１ｃと同様に下に凸に湾曲している。仕切板２の周縁部は、円筒部１ａの内周面に対し溶接等により水密的に結合されている。
【００３８】
上室２０内の上部に第１の集配水部材４が配置され、この第１の集配水部材４に上部給排配管３が接続されている。上室２０内の下部に第２の集配水部材６が設置され、この集配水部材６に第１の連通配管５が接続されている。下室３０内の上部に第３の集配水部材９が設置され、この集配水部材９に第２の連通配管８が接続されている。連通配管５，８は、第３の連通配管１１によって接続され、この連通配管１１に弁１２が設置されている。
【００３９】
連通配管５，８の末端部には、再生液の給排手段としての弁７，１０が設けられている。下室３０の下部には、第４の集配水部材１４が設置され、この集配水部材１４に下部給排配管１３が設置されている。
【００４０】
上室２０内の大部分にカチオン交換樹脂２１が充填され、このカチオン交換樹脂２１の上側に粒状の不活性樹脂２２が充填されている。第１の集配水部材４はこの不活性樹脂２２内に埋設されている。
【００４１】
下室３０内の大部分にアニオン交換樹脂３１が充填され、このアニオン交換樹脂３１の上側に粒状の不活性樹脂３２が充填されている。第３の集配水部材９はこの不活性樹脂３２中に埋設されている。不活性樹脂としては、イオン交換樹脂よりも比重の小さいポリアクリロニトリル系樹脂などが用いられる。不活性樹脂の粒径は、イオン交換樹脂と同程度が好ましい。
【００４２】
集配水部材４，６，９，１４としては、従来のイオン交換装置で使用されている集水板や、放射状に延在させた配管に多数のスリットを設けたストレーナーなどを使用することができる。例えば、イオン交換樹脂の大きさが約０．４ｍｍ程度の場合、ストレーナーとしてスリットの幅が約０．２ｍｍのものを使用するのが好ましい。集配水部材４，６，９，１４は、鏡板部１ｂ、仕切板２、鏡板部１ｃに沿う形状を有しており、鏡板部１ｂ、仕切板２、鏡板部１ｃに沿うデッドスペースが小さいものとなっている。
【００４３】
このイオン交換装置を用いた脱イオン水の生産（採水）時のフローを図３（ａ）に示す。この場合、弁１２を開、弁７，１０を閉とし、下部給排配管１３から原水（被処理水）を供給する。この原水は集配水部材１４、アニオン交換樹脂３１、不活性樹脂３２、集配水部材９、連通配管８，１２，５、集配水部材６、カチオン交換樹脂２１、不活性樹脂２２、集配水部材４、上部給排配管３の順に流れ、処理水（脱イオン水）として取り出される。
【００４４】
アニオン交換樹脂３１及びカチオン交換樹脂２１の再生時には、図３（ｂ）のように弁１２を閉、弁７，１０を開とし、上部給排配管３からＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４などの酸溶液を供給すると共に、第３の連通配管８からＮａＯＨなどのアルカリ溶液を供給する。酸溶液は、集配水部材４、不活性樹脂２２、カチオン交換樹脂２１、集配水部材６、連通配管５、弁７の順に流れ、再生廃水（酸）として流出し、これによりカチオン交換樹脂２１が再生される。アルカリ溶液は、集配水部材９、不活性樹脂３２、アニオン交換樹脂３１、集配水部材１４、下部給排配管１３の順に流れ、再生廃水（アルカリ）として流出し、これにより、アニオン交換樹脂３１が再生される。
【００４５】
再生終了後は、図３（ｂ）のＨＣｌ溶液、ＮａＯＨ溶液の代わりに、それぞれ純水を通水し、各経路及び樹脂をリンスした後、必要に応じて純水で上室と下室を個別に下向流洗浄しながら洗浄排水を排出し、その後、純水を上室２０と下室３０との間で所定時間循環させ、次いで、採水工程に復帰する。この再生に際しては、カチオン交換樹脂２１とアニオン交換樹脂３１とが混ざり合うことは全くない。また、再生用の酸溶液が下室３０に流入したり、アルカリ溶液が上室２０に混入することが全くなく、逆再生が完全に防止される。加えて、カチオン交換樹脂２１とアニオン交換樹脂３１とを同時に並行して再生することができ、再生時間が著しく短いものとなる。
【００４６】
このイオン交換装置は、１つの塔体１内を１枚の仕切板２によって上下２室に区画したものであり、塔体の高さが低く、設置スペースも小さい。また、上室２０と下室３０とを連通する配管５，１１，８が短くてすむ。
【００４７】
このイオン交換装置では集配水部材４，６，９，１４が鏡板部１ｂ、仕切板２、鏡板部１ｃに沿って設けられており、水の局部的な滞留が防止される。
【００４８】
このイオン交換装置では、上室２０及び下室３０の上部に不活性樹脂２２，３２を充填しており、カチオン交換樹脂２１及びアニオン交換樹脂３１の流動が防止され、採水時及び再生時に液が均等にカチオン交換樹脂２１及びアニオン交換樹脂３１と接触するようになっており、高水質の脱イオン水が得られると共に、十分に再生が行われるようになる。
【００４９】
上記実施の形態では、上室２０にカチオン交換樹脂を収容し、下室３０にアニオン交換樹脂を収容しているが、逆としてもよい。上記実施の形態では、上室２０と下室３０とが配管５，１１，８を介して連通されているが、塔体１の外部を引き回されている限り、これに限定されない。また、この実施の形態では、３個の弁７，１０，１２を用いているが、２個の三方弁を用いて流路切り替えを行うようにしてもよい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例及び比較例について説明する。図１は、実験装置のフロー図である。超純水に対しＩＰＡ溶液、ＮａＣｌ溶液、ＭｇＣｌ２溶液を添加して下記水質の原水とし、タンク４０に収容してある。
【００５１】
＜原水水質＞
ＭｇＣｌ２：６ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａ
ＮａＣｌ：５ｍｇ／Ｌ−ａｓＮａ
ＩＰＡ：５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣ
【００５２】
このタンク４０内の原水をライン４１〜４４に分岐させて４台のＲＯ装置５１〜５４に並列供給し、各ＲＯ透過水をそれぞれイオン交換装置６１〜６４に通水する。なお、ＲＯ装置５２への給水に対してはＭｇＣｌ２を添加し、ＲＯ給水のＭｇＣｌ２濃度を１０ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａとした。ライン４１，ライン４２による処理が実施例１，２、ライン４３，ライン４４による処理が比較例１，２である。イオン交換装置６１〜６４としては、いずれも図３に示すイオン交換装置を用いた。諸元は次の通りである。
塔体直径 ： ４５０ｍｍ
塔体の高さ ： ３０００ｍｍ
上室容積 ： １９０Ｌ
下室容積 ： ２６０Ｌ
アニオン交換樹脂 ： Ｄｏｗ ５５０Ａ
カチオン交換樹脂 ： Ｄｏｗ ６５０Ｃ
カチオン交換樹脂の充填量 ： ２００Ｌ
アニオン交換樹脂の充填量 ： １５０Ｌ
不活性樹脂２２の充填量 ： ３０Ｌ
不活性樹脂３２の充填量 ： ３０Ｌ
【００５３】
各イオン交換装置にＲＯ処理水を、イオン交換装置処理水の比抵抗値が１８．０ＭΩ・ｃｍを切るまで通水し、下記の酸溶液及びアルカリ溶液を用いて同時に再生し、原水通水を再開した。
【００５４】
［再生条件］
ＨＣｌ ：５％ 通水流量：１ｍ３／ｈ、３０分
ＮａＯＨ ：５％ 通水流量：１ｍ３／ｈ、加温４０℃、３０分
３０分の薬液（酸又はアルカリ）通水後、３０分薬液を押し出し、その後１５分で運転を切り換える。
【００５５】
再生後に原水を通水したときのアニオン交換樹脂層出口水（カチオン交換樹脂流入水）のｐＨは次の通りであった。
実施例１：９
実施例２：９．６
比較例１：８．８
比較例２：８．２
【００５６】
再生後の通水における各イオン交換装置処理水中のＮａ濃度の経時変化を図２に示す。図２の通り、実施例１及び実施例２は長期にわたってＮａ濃度が低い。これに対し、比較例１，２は早期にＮａがリークすることが認められる。
【００５７】
なお、イオン交換装置６１〜６４への流入水のトータルアニオン量は次の通りであった。
実施例１：０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
実施例２：２ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
比較例１：０．３ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
比較例２：０．１ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
【符号の説明】
【００５８】
１ 塔体
１ｂ，１ｃ 鏡板
２ 仕切板
３ 上部給排配管
４，６，９，１４ 集配水部材
５，８，１１ 連通配管
１３ 下部給排配管
２０ 上室
３０ 下室
４０ 原水槽
５１〜５４ ＲＯ装置
６１〜６４ イオン交換装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＯ装置（逆浸透膜装置）及びイオン交換装置を用いた純水製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子産業等における純水や超純水製造設備などにおいて、ＲＯ装置と、ＲＯ処理水をイオン交換処理するイオン交換装置が広く用いられている。このイオン交換装置の１つとして、混床式イオン交換装置が周知である。
【０００３】
混床式イオン交換装置は、強酸性カチオン交換樹脂と強塩基性アニオン交換樹脂とが混合された混合イオン交換樹脂層を有するイオン交換塔を備え、例えば原水の下降流通水によりイオン交換塔において原水中のカチオン及びアニオンを同時にイオン交換して純度の高い純水を製造するようにしている。そして、各イオン交換樹脂の再生を行う時には同一塔内で、混合イオン交換樹脂層を逆洗分離し、各イオン交換樹脂の比重差により上層に強塩基性アニオン交換樹脂層を、下層に強酸性カチオン交換樹脂層を形成した後、各イオン交換樹脂層にそれぞれの再生剤を通液して両イオン交換樹脂を個別に再生するようにしている。この再生操作は同一塔内で行われることもあるし、各イオン交換樹脂を別の塔に個別に抜き出し、それぞれの塔内で個別に再生を行うこともある。
【０００４】
従来の混床式イオン交換装置にあっては、「逆再生」と呼ばれるカチオン・アニオン交換樹脂の分離不完全による不具合が生じることがある。
【０００５】
即ち、カチオン交換樹脂はＨ形で使用され、その再生は酸溶液を通液することにより行われる。一方、アニオン交換樹脂はＯＨ形で使用され、その再生はアルカリ溶液を通液することにより行われる。前述の通り、混床式脱塩塔のイオン交換樹脂の再生に先立って、先ず混床に上向流通水を施して、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを比重差で分離した後、例えば、ＨＣｌを塔下部から導入してカチオン交換樹脂の再生を行い、またＮａＯＨを塔上部から導入してアニオン交換樹脂の再生を行う。各々の再生廃液は、アニオン交換樹脂床とカチオン交換樹脂床との界面部分に設けた排出配管より排出する。その後、Ｎ２ガスを塔底部から導入してアニオン交換樹脂とイオン交換樹脂を混合して混床とし、通水を再開する。
【０００６】
このような再生型混床式イオン交換塔においては、ＨＣｌ，ＮａＯＨによる各イオン交換樹脂の再生に先立って、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを十分に分離する必要がある。この分離が完全に行われず、例えば、アニオン交換樹脂中にカチオン交換樹脂が混入すると、アルカリ（主として水酸化ナトリウムが使用される。）による再生（逆再生）でカチオン交換樹脂がＮａ形となり、この樹脂を使って脱イオンを行うとナトリウムイオンが放出される。また、カチオン交換樹脂中にアニオン交換樹脂が混入すると、酸（主として硫酸又は塩酸が使用される。）による再生（逆再生）でアニオン交換樹脂がＳＯ４形又はＣｌ形となり、脱イオンに際して硫酸イオン又は塩素イオンが放出される。
【０００７】
このような逆再生を防止しようとしたイオン交換装置として、特開平１０−１３７７５１（特許文献１）には、塔内を通水性の仕切板で上下２室に区画し、一方の室にカチオン交換樹脂を充填し、他方の室にアニオン交換樹脂を充填した複床式のものが記載されている。この仕切板は、水の流通を許容するが、イオン交換樹脂の流通は、阻止するものであり、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との混合が防止される。この特許文献１の塔体は一塔式であり、装置面積が小さい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１３７７５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
複床式イオン交換樹脂の場合はカチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂の順で通水している。しかしながら、この順に通水するとアニオン交換樹脂からのＮａを代表とする金属成分が多く溶出し、処理水の水質が低いものとなる。
【００１０】
本発明は、ＲＯ処理した後イオン交換処理して純水を製造する装置において、イオン交換装置から高水質のイオン交換処理水を得ることができる純水製造装置を提供することを目的とする。
【００１１】
ところで、上記特開平１０−１３７７５１のイオン交換装置は、アニオン交換樹脂層とカチオン交換樹層とを仕切る仕切板が通水性であるため、再生時には、カチオン交換樹脂再生用の酸溶液が仕切板を通過してアニオン交換樹脂と接触することにより、逆再生が生じる。また、アニオン交換樹脂再生用のアルカリ溶液が仕切板を通過してカチオン交換樹脂と接触することにより、逆再生が生じる。特許文献１の００２３，００２７，００２８段落には、再生時に一方の再生剤が他方のイオン交換樹脂層に流入しないように純水をバランス水として通水することが記載されているが、再生剤の混入を完全に防止するには不十分であり、逆再生が生じてしまう。
【００１２】
本発明は、その一態様において、塔内部におけるアニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂の逆再生が確実に防止され、再生直後でも高水質の脱イオン水を生産することができるイオン交換装置を有した純水製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の純水製造装置は、ＲＯ装置と、該ＲＯ装置の処理水が通水されるイオン交換装置とを有した純水製造装置において、該イオン交換装置では、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順に通水が行われ、アニオン交換樹脂出口水のｐＨが９以上（望ましくは９．５以上）であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の一態様で用いられるイオン交換装置の塔体は、内部にイオン交換樹脂が充填されるイオン交換装置用塔体において、該塔体内に遮水性の仕切板によって上室と下室とが区画形成されており、該塔体外を引き回された連通手段によって該上室と下室とが連通されている。イオン交換装置は、このイオン交換装置用塔体と、該塔体の上室及び下室のうち一方に収容されたカチオン交換樹脂と、他方に収容されたアニオン交換樹脂とを備えてなるものである。
【００１５】
このイオン交換装置は、前記上室の上部に液を供給又は排出するための上部給排配管と、該下室の下部に液を供給又は排出するための下部給排配管とを備えており、前記連通手段は、該上室の下部に液を給排するための第１の連通配管と、該下室の上部に液を給排するための第２の連通配管と、該第１の連通配管と第２の連通配管とを連通する第３の連通配管と、該第３の連通配管の開閉手段と、該第１の連通配管及び第２の連通配管にそれぞれ設けられた再生液の給排手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
このイオン交換装置は、前記上室の上部、上室の下部、下室の上部及び下室の下部にそれぞれ、水は通すがイオン交換樹脂の通過を阻止する集配水部材が配置されており、前記上部給排配管、第１の連通配管、第２の連通配管及び下部給排配管の末端がそれぞれ該集配水部材に接続されていることが好ましい。
【００１７】
このイオン交換装置は、前記上室の上部及び下室の上部にそれぞれ粒状の不活性樹脂が充填されており、上室上部の集配水部材及び下室下部の集配水部材がそれぞれ該不活性樹脂中に埋設されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
ＲＯ処理水をイオン交換処理するためのイオン交換装置への通水順をアニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順とすることにより、イオン交換装置の処理水金属濃度を大幅に低減でき、且つ先にアニオン交換樹脂に通水することで、カチオン交換樹脂給水のｐＨを高くすることができる。これにより、カチオン交換樹脂での実質的なカチオン交換キャパシティーを大幅に増加させることが可能になる。
【００１９】
即ち、カチオン交換樹脂にＨ＋イオンが少ない高ｐＨの水が流入すると、カチオン交換樹脂層内で起こる次式のイオン交換平衡反応が右向きにシフトするようになる。従って、カチオン交換樹脂層への流入水のｐＨが高いほどより多くのカチオンを交換することができる。
［Ｈ＋］−Ｒ＋［Ｎａ＋］＝［Ｎａ＋］−Ｒ＋［Ｈ＋］ ・・・（１）
（［ ］−Ｒは樹脂相中の対イオンを表わす。）
【００２０】
原水をまずアニオン交換樹脂と接触させると、アニオン交換処理水のｐＨが高くなるので、上記の通り、カチオン交換樹脂給水のｐＨを高くすることができる。しかしながら、一般の原水中には多くの硬度成分（Ｃａ、Ｍｇ）が含まれているため、原水をそのままアニオン交換層に通水すると、水酸化マグネシウムなどのスケールが発生し、通水の妨げとなる可能性が高い。本発明では、原水をＲＯ膜装置により処理し、その透過水を、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂に通水することで、アニオン交換樹脂層でのスケール発生を抑制する。
【００２１】
ただし、ＲＯ装置では硬度成分だけでなくアニオンの除去も行なわれる。アニオンを除去しすぎると、アニオン交換樹脂出口でのｐＨが上がらずカチオン交換樹脂のキャパシティーを大幅に増大させることができない。そこで、ＲＯの運転条件を制御し、硬度成分除去をほどほどに除去し、アニオンを除去しすぎないようにＲＯ処理することにより、アニオン交換樹脂出口のｐＨを高くし、実質的なカチオン交換キャパシティーを大幅に増加させることができる。このことは、一見イオン交換樹脂にかかる負荷量を増大させることを意味するように見られるが、実際はＲＯ装置に、安価なＲＯ膜が使用でき、またＲＯ膜の運転圧を下げるなどのメリットがあり、トータルコストでコスト削減が実現できる。
【００２２】
本発明の一態様で用いるイオン交換装置においては、上室と下室とが遮水性の仕切板で区画され、一方の室にカチオン交換樹脂が収容され、他方の室にアニオン交換樹脂が収容されている。被処理水は、一方の室に供給され、連通手段を介して他方の室に流入し、該他方の室から取り出される。
【００２３】
このイオン交換装置では、イオン交換樹脂の再生時には、各室に別々に酸又はアルカリが供給される。従って、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とが混合することは全くなく、しかも、両室を区画する仕切板は遮水性であり、一方の室に供給された酸又はアルカリが仕切板を通過して他方の室に流入することは全くなく、逆再生が防止される。
【００２４】
このイオン交換装置では、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを別々の室に充填するので、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂の体積比を任意に調節することができる。
【００２５】
このイオン交換装置では、第１の連通配管及び第２の連通配管を介して上室及び下室にそれぞれ酸又はアルカリを容易に通水して効率よく再生を行うことができる。この際、第３の連通配管を閉とすることにより、酸、アルカリの混合が完全に防止される。そして、上室及び下室のイオン交換樹脂を同時に再生することができ、再生時間を大幅に短縮することができる。
【００２６】
このイオン交換装置によれば、上室及び下室に水の局部的な滞留が生じることがなく、効率よく処理水（脱イオン水）の生産及びイオン交換樹脂の再生を行うことができる。
【００２７】
このイオン交換装置は、上室及び下室の上部に不活性樹脂を充填しており、イオン交換樹脂の流動が抑制される。イオン交換樹脂が流動すると、採水時又は再生時に液が均等にイオン交換樹脂と接触しないため水質の低下が生じるおそれがあるが、この請求項５によれば、かかる水質低下が防止され、高水質の処理水を得ることができる。また、採水時と再生時の被処理水と再生剤の通水方向は特に限定されないが、採水を上向流、再生を下向流とする方が、高水質の処理水を得ることができるため望ましい。これは不活性樹脂の充填により、十分に再生されたイオン交換樹脂が各イオン交換樹脂の上部に固定され、採水時は被処理水の出口側にこのイオン交換樹脂が位置する為と考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例及び比較例を示すフロー図である。
【図２】実験結果を示すグラフである。
【図３】イオン交換装置の一例を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の純水製造装置は、ＲＯ装置である程度の硬度成分除去とある程度のアニオンを除去した後、イオン交換装置に対しアニオン交換樹脂層、カチオン交換樹脂層の順に通水することにより、処理水水質の向上とカチオン交換樹脂の実質的なイオン交換キャパシティーの向上を図るようにしたものである。
【００３０】
本発明では、アニオン交換樹脂層の流出水すなわちカチオン交換樹脂層への流入水のｐＨが９以上、例えば９〜１０となるようにＲＯ装置の通水条件を設定する。ＲＯ装置で硬度成分及びアニオンを除去しすぎると、カチオン交換樹脂層への流入水のｐＨが９よりも小さくなり（すなわち、流入水中のＨ＋イオン量が多くなり）、カチオン交換樹脂層における前記（１）式のイオン交換反応が左向きにシフトしてしまい、カチオン交換効率が低下する。流入水ｐＨが９以上、特に９．５以上であると、前記（１）式の反応が右向きにシフトし、カチオン交換樹脂層でのカチオン交換量が増加し、イオン交換処理水中の金属イオン濃度が十分に低くなる。
【００３１】
本発明では、アニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量が０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上（特に１．６ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上）であることが好ましい。
【００３２】
本発明の純水製造装置は、ＲＯ装置とイオン交換装置のみで構成されてもよいが、さらにＵＶ酸化装置や脱気装置を備えてもよい。例えば、前記ＲＯ装置の後段にＵＶ酸化器が設置されており、有機物を有機酸、重炭酸イオン、炭酸イオン化することによりアニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量を０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上（望ましくは１．６ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上）にするように構成されていてもよい。
【００３３】
本発明の純水製造装置の好適なフローを例示すると次の(i)〜(vi)の通りである。
(i) ＲＯ → イオン交換装置
(ii) ＲＯ → ＵＶ酸化 → イオン交換装置
(iii) ＲＯ → 脱気装置 → イオン交換装置
(iv) ＲＯ → 脱気装置 − ＵＶ酸化 → イオン交換装置
(v) 脱気装置 → ＲＯ → イオン交換装置
(vi) 脱気装置 → ＲＯ → ＵＶ酸化 → 新イオン交換装置
【００３４】
脱気装置としては脱炭酸塔、真空脱気装置、膜脱気装置、窒素脱気装置などを用いることができる。
【００３５】
以下、図３を参照し、本発明で用いるのに好適なイオン交換装置について説明する。
【００３６】
塔体１は筒軸心方向を鉛直方向とした円筒部１ａと、頂部の鏡板部１ｂと、底部の鏡板部１ｃとによって外殻が構成されている。鏡板部１ｂは上に凸に湾曲し、鏡板部１ｃは下に凸に湾曲している。
【００３７】
この塔体１内が遮水性の仕切板２によって上室２０と下室３０との２室に区画されている。この実施の形態では、仕切板２は、水を全く通過させない金属又は合成樹脂製のものであり、鏡板部１ｃと同様に下に凸に湾曲している。仕切板２の周縁部は、円筒部１ａの内周面に対し溶接等により水密的に結合されている。
【００３８】
上室２０内の上部に第１の集配水部材４が配置され、この第１の集配水部材４に上部給排配管３が接続されている。上室２０内の下部に第２の集配水部材６が設置され、この集配水部材６に第１の連通配管５が接続されている。下室３０内の上部に第３の集配水部材９が設置され、この集配水部材９に第２の連通配管８が接続されている。連通配管５，８は、第３の連通配管１１によって接続され、この連通配管１１に弁１２が設置されている。
【００３９】
連通配管５，８の末端部には、再生液の給排手段としての弁７，１０が設けられている。下室３０の下部には、第４の集配水部材１４が設置され、この集配水部材１４に下部給排配管１３が設置されている。
【００４０】
上室２０内の大部分にカチオン交換樹脂２１が充填され、このカチオン交換樹脂２１の上側に粒状の不活性樹脂２２が充填されている。第１の集配水部材４はこの不活性樹脂２２内に埋設されている。
【００４１】
下室３０内の大部分にアニオン交換樹脂３１が充填され、このアニオン交換樹脂３１の上側に粒状の不活性樹脂３２が充填されている。第３の集配水部材９はこの不活性樹脂３２中に埋設されている。不活性樹脂としては、イオン交換樹脂よりも比重の小さいポリアクリロニトリル系樹脂などが用いられる。不活性樹脂の粒径は、イオン交換樹脂と同程度が好ましい。
【００４２】
集配水部材４，６，９，１４としては、従来のイオン交換装置で使用されている集水板や、放射状に延在させた配管に多数のスリットを設けたストレーナーなどを使用することができる。例えば、イオン交換樹脂の大きさが約０．４ｍｍ程度の場合、ストレーナーとしてスリットの幅が約０．２ｍｍのものを使用するのが好ましい。集配水部材４，６，９，１４は、鏡板部１ｂ、仕切板２、鏡板部１ｃに沿う形状を有しており、鏡板部１ｂ、仕切板２、鏡板部１ｃに沿うデッドスペースが小さいものとなっている。
【００４３】
このイオン交換装置を用いた脱イオン水の生産（採水）時のフローを図３（ａ）に示す。この場合、弁１２を開、弁７，１０を閉とし、下部給排配管１３から原水（被処理水）を供給する。この原水は集配水部材１４、アニオン交換樹脂３１、不活性樹脂３２、集配水部材９、連通配管８，１２，５、集配水部材６、カチオン交換樹脂２１、不活性樹脂２２、集配水部材４、上部給排配管３の順に流れ、処理水（脱イオン水）として取り出される。
【００４４】
アニオン交換樹脂３１及びカチオン交換樹脂２１の再生時には、図３（ｂ）のように弁１２を閉、弁７，１０を開とし、上部給排配管３からＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４などの酸溶液を供給すると共に、第３の連通配管８からＮａＯＨなどのアルカリ溶液を供給する。酸溶液は、集配水部材４、不活性樹脂２２、カチオン交換樹脂２１、集配水部材６、連通配管５、弁７の順に流れ、再生廃水（酸）として流出し、これによりカチオン交換樹脂２１が再生される。アルカリ溶液は、集配水部材９、不活性樹脂３２、アニオン交換樹脂３１、集配水部材１４、下部給排配管１３の順に流れ、再生廃水（アルカリ）として流出し、これにより、アニオン交換樹脂３１が再生される。
【００４５】
再生終了後は、図３（ｂ）のＨＣｌ溶液、ＮａＯＨ溶液の代わりに、それぞれ純水を通水し、各経路及び樹脂をリンスした後、必要に応じて純水で上室と下室を個別に下向流洗浄しながら洗浄排水を排出し、その後、純水を上室２０と下室３０との間で所定時間循環させ、次いで、採水工程に復帰する。この再生に際しては、カチオン交換樹脂２１とアニオン交換樹脂３１とが混ざり合うことは全くない。また、再生用の酸溶液が下室３０に流入したり、アルカリ溶液が上室２０に混入することが全くなく、逆再生が完全に防止される。加えて、カチオン交換樹脂２１とアニオン交換樹脂３１とを同時に並行して再生することができ、再生時間が著しく短いものとなる。
【００４６】
このイオン交換装置は、１つの塔体１内を１枚の仕切板２によって上下２室に区画したものであり、塔体の高さが低く、設置スペースも小さい。また、上室２０と下室３０とを連通する配管５，１１，８が短くてすむ。
【００４７】
このイオン交換装置では集配水部材４，６，９，１４が鏡板部１ｂ、仕切板２、鏡板部１ｃに沿って設けられており、水の局部的な滞留が防止される。
【００４８】
このイオン交換装置では、上室２０及び下室３０の上部に不活性樹脂２２，３２を充填しており、カチオン交換樹脂２１及びアニオン交換樹脂３１の流動が防止され、採水時及び再生時に液が均等にカチオン交換樹脂２１及びアニオン交換樹脂３１と接触するようになっており、高水質の脱イオン水が得られると共に、十分に再生が行われるようになる。
【００４９】
上記実施の形態では、上室２０にカチオン交換樹脂を収容し、下室３０にアニオン交換樹脂を収容しているが、逆としてもよい。上記実施の形態では、上室２０と下室３０とが配管５，１１，８を介して連通されているが、塔体１の外部を引き回されている限り、これに限定されない。また、この実施の形態では、３個の弁７，１０，１２を用いているが、２個の三方弁を用いて流路切り替えを行うようにしてもよい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例及び比較例について説明する。図１は、実験装置のフロー図である。超純水に対しＩＰＡ溶液、ＮａＣｌ溶液、ＭｇＣｌ２溶液を添加して下記水質の原水とし、タンク４０に収容してある。
【００５１】
＜原水水質＞
ＭｇＣｌ２：６ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａ
ＮａＣｌ：５ｍｇ／Ｌ−ａｓＮａ
ＩＰＡ：５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣ
【００５２】
このタンク４０内の原水をライン４１〜４４に分岐させて４台のＲＯ装置５１〜５４に並列供給し、各ＲＯ透過水をそれぞれイオン交換装置６１〜６４に通水する。なお、ＲＯ装置５２への給水に対してはＭｇＣｌ２を添加し、ＲＯ給水のＭｇＣｌ２濃度を１０ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａとした。ライン４１，ライン４２による処理が実施例１，２、ライン４３，ライン４４による処理が比較例１，２である。イオン交換装置６１〜６４としては、いずれも図３に示すイオン交換装置を用いた。諸元は次の通りである。
塔体直径 ： ４５０ｍｍ
塔体の高さ ： ３０００ｍｍ
上室容積 ： １９０Ｌ
下室容積 ： ２６０Ｌ
アニオン交換樹脂 ： Ｄｏｗ ５５０Ａ
カチオン交換樹脂 ： Ｄｏｗ ６５０Ｃ
カチオン交換樹脂の充填量 ： ２００Ｌ
アニオン交換樹脂の充填量 ： １５０Ｌ
不活性樹脂２２の充填量 ： ３０Ｌ
不活性樹脂３２の充填量 ： ３０Ｌ
【００５３】
各イオン交換装置にＲＯ処理水を、イオン交換装置処理水の比抵抗値が１８．０ＭΩ・ｃｍを切るまで通水し、下記の酸溶液及びアルカリ溶液を用いて同時に再生し、原水通水を再開した。
【００５４】
［再生条件］
ＨＣｌ ：５％ 通水流量：１ｍ３／ｈ、３０分
ＮａＯＨ ：５％ 通水流量：１ｍ３／ｈ、加温４０℃、３０分
３０分の薬液（酸又はアルカリ）通水後、３０分薬液を押し出し、その後１５分で運転を切り換える。
【００５５】
再生後に原水を通水したときのアニオン交換樹脂層出口水（カチオン交換樹脂流入水）のｐＨは次の通りであった。
実施例１：９
実施例２：９．６
比較例１：８．８
比較例２：８．２
【００５６】
再生後の通水における各イオン交換装置処理水中のＮａ濃度の経時変化を図２に示す。図２の通り、実施例１及び実施例２は長期にわたってＮａ濃度が低い。これに対し、比較例１，２は早期にＮａがリークすることが認められる。
【００５７】
なお、イオン交換装置６１〜６４への流入水のトータルアニオン量は次の通りであった。
実施例１：０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
実施例２：２ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
比較例１：０．３ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
比較例２：０．１ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３
【符号の説明】
【００５８】
１ 塔体
１ｂ，１ｃ 鏡板
２ 仕切板
３ 上部給排配管
４，６，９，１４ 集配水部材
５，８，１１ 連通配管
１３ 下部給排配管
２０ 上室
３０ 下室
４０ 原水槽
５１〜５４ ＲＯ装置
６１〜６４ イオン交換装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＯ装置と、該ＲＯ装置の処理水が通水されるイオン交換装置とを有した純水製造装置において、
該イオン交換装置では、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順に通水が行われ、アニオン交換樹脂出口水のｐＨが９以上（望ましくは９．５以上）であることを特徴とする純水製造装置。
【請求項２】
請求項１において、アニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量が０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上であることを特徴とする純水製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ＲＯ装置の後段にＵＶ酸化器が設置されており、有機物を有機酸、重炭酸イオン、炭酸イオン化することによりアニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量を０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上にすることを特徴とする純水製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記イオン交換装置の塔体内に遮水性の仕切板によって上室と下室とが区画形成されており、
該塔体外を引き回された連通手段によって該上室と下室とが連通されており、
該塔体の上室及び下室のうち一方にカチオン交換樹脂が充填され、他方にカチオン交換樹脂が充填されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項５】
請求項４において、前記イオン交換装置は、
前記上室の上部に液を供給又は排出するための上部給排配管と、
該下室の下部に液を供給又は排出するための下部給排配管と、
を備えており、前記連通手段は、
該上室の下部に液を給排するための第１の連通配管と、
該下室の上部に液を給排するための第２の連通配管と、
該第１の連通配管と第２の連通配管とを連通する第３の連通配管と、
該第３の連通配管の開閉手段と、
該第１の連通配管及び第２の連通配管にそれぞれ設けられた再生液の給排手段と
を備えたことを特徴とする純水製造装置。
【請求項１】
ＲＯ装置と、該ＲＯ装置の処理水が通水されるイオン交換装置とを有した純水製造装置において、
該イオン交換装置では、アニオン交換樹脂、カチオン交換樹脂の順に通水が行われ、アニオン交換樹脂出口水のｐＨが９以上（望ましくは９．５以上）であることを特徴とする純水製造装置。
【請求項２】
請求項１において、アニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量が０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上であることを特徴とする純水製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記ＲＯ装置の後段にＵＶ酸化器が設置されており、有機物を有機酸、重炭酸イオン、炭酸イオン化することによりアニオン交換樹脂への流入水のトータルアニオン量を０．５ｍｇ／Ｌ−ａｓＣａＣＯ３以上にすることを特徴とする純水製造装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記イオン交換装置の塔体内に遮水性の仕切板によって上室と下室とが区画形成されており、
該塔体外を引き回された連通手段によって該上室と下室とが連通されており、
該塔体の上室及び下室のうち一方にカチオン交換樹脂が充填され、他方にカチオン交換樹脂が充填されていることを特徴とする純水製造装置。
【請求項５】
請求項４において、前記イオン交換装置は、
前記上室の上部に液を供給又は排出するための上部給排配管と、
該下室の下部に液を供給又は排出するための下部給排配管と、
を備えており、前記連通手段は、
該上室の下部に液を給排するための第１の連通配管と、
該下室の上部に液を給排するための第２の連通配管と、
該第１の連通配管と第２の連通配管とを連通する第３の連通配管と、
該第３の連通配管の開閉手段と、
該第１の連通配管及び第２の連通配管にそれぞれ設けられた再生液の給排手段と
を備えたことを特徴とする純水製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０５９８９（Ｐ２０１２−２０５９８９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７２５１４（Ｐ２０１１−７２５１４）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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