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公開番号2024173405
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023091804
出願日2023-06-02
発明の名称電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/469 20230101AFI20241205BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】電気脱イオン装置の脱塩水の比抵抗値又は導電率を的確に計測することの可能な電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法を提供する。
【解決手段】電気脱イオン装置8A～8Dには、被処理水W4の給水管21から分岐した電気脱イオン装置8A～8Dの脱塩室に給水W4を供給する分岐菅21A～21Dが接続しているとともに、脱塩室の出口に処理水W5の流出管22A～22Dが連通している。これら流出管22A～22Dは、合流管22において合流し、後段のシステムに処理水W5を供給する。そして、流出管22A～22Dには、比抵抗計23A～23Dがそれぞれ設けられており、採水管24A～24Dの長さは、脱塩水が、脱塩室の出口から比抵抗計23A～23Dの計測部に到達するまで10秒以上、好ましくは30秒以上を要する長さとなっている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
陰極及び陽極と、該陰極と陽極との間に複数のカチオン交換膜とアニオン交換膜とを配列することにより交互に形成された濃縮室及び脱塩室とを有し、該脱塩室にイオン交換樹脂が充填された電気脱イオン装置の脱塩室を通過して得られる脱塩水の比抵抗値又は導電率を計測する方法であって、前記脱塩室を通過した後１０秒以上経過した脱塩水の比抵抗値又は導電率を計測する、電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記電気脱イオン装置の脱塩室出口から前記比抵抗値又は導電率の測定箇所までが、ＰＰ、ＰＶＣ、ＰＶＤＦから選ばれる硬質樹脂材料または金属材料により構成されている、請求項１に記載の電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法。
【請求項３】
前記比抵抗値又は導電率を計測する手段が比抵抗計又は導電率計であり、該比抵抗計又は導電率計の採水管がガスバリア性材料製チューブである、請求項１又は２に記載の電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法に関し、特に電気脱イオン装置の脱塩水の比抵抗値又は導電率を的確に計測することの可能な電気脱イオン装置の脱塩水の水質測定方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、半導体等の電子産業分野で用いられている超純水は、前処理システム、一次純水製造装置及び一次純水を処理するサブシステム（二次純水製造装置）で構成される超純水製造システムで原水を処理することにより製造されている。
【０００３】
例えば、図４に示すように超純水製造システム１は、前処理装置２と一次純水製造装置（純水製造装置）３とサブシステム４といった３段の装置で構成されている。このような超純水製造システム１の前処理装置２では、原水Ｗの濾過、凝集沈殿、精密濾過膜などによる前処理が施され、主に懸濁物質が除去される。
【０００４】
一次純水製造装置３は、前処理水Ｗ１を処理する逆浸透膜装置５と、紫外線酸化装置６と、電気脱イオン装置８と、この電気脱イオン装置８に給水を供給する給水ポンプ７とを有する。この一次純水製造装置３で前処理水Ｗ１中の大半の電解質、微粒子、生菌等の除去を行うとともに有機物を分解して、一次純水（純水）Ｗ２を得る。
【０００５】
そして、サブシステム４は、サブタンク１０と供給ポンプ１１と紫外線酸化装置１２と非再生型混床式イオン交換装置１３と限外ろ過膜（ＵＦ膜）１４とを有し、限外ろ過膜（ＵＦ膜）１４からユースポイント１５を経由してサブタンク１０に還流する構成となっている。このサブシステム４では、一次純水製造装置３で製造された一次純水Ｗ２中に含まれる微量の有機物（ＴＯＣ成分）を酸化分解し、炭酸イオン、有機酸類、アニオン性物質、さらには金属イオンやカチオン性物質を除去し、最後に限外濾過（ＵＦ）膜１４で微粒子を除去して超純水Ｗ３を製造し、これをユースポイント１５に供給して、未使用の超純水Ｗ３はサブタンク１０に還流する。
【０００６】
上述したような超純水製造システム１の一次純水製造装置３に用いられる電気脱イオン装置８は、一般に陰極（カソード）及び陽極（アノード）間にカチオン交換膜とアニオン交換膜とを交互に配置し、これらカチオン交換膜及びアニオン交換膜により区画を構成することで脱塩室及び濃縮室を形成し、この脱塩室及び前記濃縮室にイオン交換樹脂を充填したものである。カチオン交換膜やアニオン交換膜などのイオン交換膜としては、粉末状のイオン交換樹脂にポリスチレンなどの結合剤を加えて製膜した不均質膜や、スチレン－ジビニルベンゼン等の重合によって製膜した均質膜などのほか、各種アニオン交換機能あるいはカチオン交換機能を有する単量体をグラフト重合により製膜したものなどが用いられている。
【０００７】
また、脱塩室には、イオン交換樹脂、イオン交換繊維もしくはグラフト交換体等からなるイオン交換体（アニオン交換体及びカチオン交換体）が混合もしくは複層状に充填されている。さらに、濃縮室と、陽極室及び陰極室にも、イオン交換体が充填されている。
【０００８】
この電気脱イオン装置８には、脱塩室に被処理水（給水）を通水して処理水を取り出す通水手段と、濃縮室に濃縮水を通水する濃縮水通水手段とが設けられていて、通常は脱塩室に被処理水を通水する方向と、濃縮室に濃縮水を通水する方向を同じくすること、もしくは逆方向とすることが行われている。
【０００９】
このような電気脱イオン装置８を備えた一次純水製造装置（純水製造装置）３においては、例えば、図５に示すように複数系列（４系列）の電気脱イオン装置８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄが設けられていて、この電気脱イオン装置８Ａ～８Ｄは、給水（被処理水）Ｗ４の給水管２１から分岐した電気脱イオン装置８Ａ～８Ｄの脱塩室に給水Ｗ４を供給する分岐菅２１Ａ～２１Ｄと、脱塩室に連通した処理水（脱塩水）Ｗ５の流出管２２Ａ～２２Ｄが接続していて、これら流出管２２Ａ～２２Ｄは、合流管２２において合流し、後段のシステムに処理水Ｗ５を供給する。そして、一次純水Ｗ２の水質の管理には、電気脱イオン装置８Ａ～８Ｄの処理水の水質の把握は重要である。そこで、流出管２２Ａ～２２Ｄに、比抵抗計２３Ａ～２３Ｄがそれぞれ設け、これら比抵抗計２３Ａ～２３Ｄにより電気脱イオン装置８Ａ～８Ｄの脱塩室から吐出された直後の処理水（脱塩水）Ｗ５の比抵抗を測定することで処理水の水質を監視している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、この電気脱イオン装置８Ａ～８Ｄの処理水（脱塩水）Ｗ５の比抵抗値が、この電気脱イオン装置８の後段側、例えば、合流管２２に比抵抗計２３を設けて合流した処理水Ｗ５の比抵抗を計測してみると、比抵抗が低下していることがわかった。一次純水Ｗ２ひいては超純水Ｗ３の水質を安定化させるためには電気脱イオン装置８の処理水の水質を正確に管理することが好ましいが、比抵抗値の計測精度が低いと電気脱イオン装置の運転電流などの運転条件の設定が困難になる、という問題点がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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