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公開番号2025134417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032304
出願日2024-03-04
発明の名称電気脱イオン装置
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/469 20230101AFI20250909BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】バイポーラ膜を用いることなく濃縮室におけるスケール発生を抑制することができる電気脱イオン装置を提供する。
【解決手段】陽極1と陰極2との間に、複数のカチオン交換膜3とアニオン交換膜4とを配列して濃縮室6,8、10,12と、脱塩室7,11と、緩衝室9とを形成してなる電気脱イオン装置。濃縮室6,8は、緩衝室9によって隔てられている。緩衝室9と濃縮室8とはアニオン交換膜4によって隔てられており、緩衝室9と濃縮室10とはカチオン交換膜3によって隔てられており、緩衝室9内にイオン交換体が充填されている。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜とアニオン交換膜とを交互に配列して濃縮室と脱塩室とを交互に形成してなる電気脱イオン装置において、
脱塩室同士の間に配置された濃縮室内が、緩衝室によって陽極側濃縮室と陰極側濃縮室とに分画されており、
該緩衝室と該陽極側濃縮室とはアニオン交換膜によって隔てられており、該緩衝室と該陰極側濃縮室とはカチオン交換膜によって隔てられており、
該緩衝室内にイオン交換体が充填されていることを特徴とする電気脱イオン装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記陽極から陰極に向って、陽極室、第１濃縮室、第１脱塩室、第２濃縮室、緩衝室、第３濃縮室、第２脱塩室、第４濃縮室及び陰極室がこの順に配置されている請求項１の電気脱イオン装置。
【請求項３】
前記緩衝室内にアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とが混合充填されている請求項１の電気脱イオン装置。
【請求項４】
前記脱塩室を通過した純水の一部を前記緩衝室内に通水する通水手段が設けられている請求項１～３のいずれかの電気脱イオン装置。
【請求項５】
前記緩衝室内を通過した緩衝室排水を前記濃縮室、陽極室及び陰極室に流通させる流通手段が設けられている請求項４の電気脱イオン装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気脱イオン装置に関し、特に濃縮室および脱塩室におけるスケール障害を防止し得る電気脱イオン装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
浄水場等で河川水、地下水等を除濁、脱塩素、軟化処理した水道水を電気脱イオン装置の被処理水として直接用いた場合や被処理水のカルシウム濃度が高い場合には、濃縮室内でのスケールの発生、ＣＯ
２
負荷増大による処理水導電率の悪化が起こることから、従来、これらの水を直接電気脱イオン装置の被処理水として通水することはなかった。
【０００３】
かかる問題点のうち、ＣＯ
２
負荷の増大については、比較的安価な脱炭酸装置を電気脱イオン装置の前処理装置として用いることにより解決することができる。また、濃縮室内でのスケールの発生を防止するためには、電気脱イオン装置の前段に軟化装置等を設置して被処理水中の硬度成分を完全に除去する方法があるが、軟化装置を用いた場合には、その再生が必要となり、再生不要の電気脱イオン装置を用いることによる利点が失われてしまう。
【０００４】
このような問題点を解決するために、電気脱イオン装置の前段に逆浸透膜装置（ＲＯ膜装置）を設置して硬度成分及びＣＯ
２
濃度を低減させることがあり、被処理水中の硬度成分濃度が高い場合には、ＲＯ膜装置を直列に２段設置することがある。しかし、この場合、ＲＯ膜装置の設置コストや、その膜洗浄コストがかかる。
【０００５】
電気脱イオン装置は、陽極と陰極との間に脱塩室と濃縮室とが設置された構造を有する。電気脱イオン装置では、被処理水中のカチオン及びアニオンが脱塩室から濃縮室へ移動して除去される。除去されたカチオンとアニオンとが濃縮室で会合することでスケールが発生する。このスケール発生により、運転電圧の上昇、差圧の上昇が発生し、装置が不安定となる。
【０００６】
このような問題点を解決するために、電気脱イオン装置の濃縮室にバイポーラ膜を配置して、濃縮室内でスケール成分となるカルシウムイオンと炭酸イオンとの会合を防止することが記載されている（特許文献１、２）。しかし、バイポーラ膜を用いる場合には…電流の流れやすさに分布が生じることによりブリスターが生じやすくなり装置寿命が短くなる、という短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００１－１９８５７７号公報
特開２００８－３０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、バイポーラ膜を用いることなく濃縮室におけるスケール発生を抑制することができる電気脱イオン装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電気脱イオン装置は以下の構成を有する。
【００１０】
［１］陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜とアニオン交換膜とを交互に配列して濃縮室と脱塩室とを交互に形成してなる電気脱イオン装置において、
脱塩室同士の間に配置された濃縮室内が、緩衝室によって陽極側濃縮室と陰極側濃縮室とに分画されており、
該緩衝室と該陽極側濃縮室とはアニオン交換膜によって隔てられており、該緩衝室と該陰極側濃縮室とはカチオン交換膜によって隔てられており、
該緩衝室内にイオン交換体が充填されていることを特徴とする電気脱イオン装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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