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公開番号2025181613
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2024215912
出願日2024-12-10
発明の名称電気脱イオン装置及び電気脱イオンシステム
出願人栗田工業株式会社
代理人個人,個人
主分類C02F 1/469 20230101AFI20251204BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】濃縮水量を抑制することができ、また濃縮水の濃度を適正とすることができる電気脱イオン装置及び電気脱イオンシステムを提供する。
【解決手段】陽極と陰極との間にイオン交換膜によって濃縮室と脱塩室とが区画され、濃縮水が該濃縮室に流通され、原水が被処理水として脱塩室に流通され、脱イオン水として取り出される電気脱イオン装置を複数個直列に設置し、前段側の電気脱イオン装置の脱塩室の流出水を後段側の電気脱イオン装置の脱塩室に通水し、後段側の電気脱イオン装置の濃縮室の流出水を前段側の濃縮室に通水する電気脱イオンシステムにおいて、最前段側の電気脱イオン装置の濃縮室からの流出水を最後段側の電気脱イオン装置の濃縮室の入口側に戻す返送手段を備えたことを特徴とする電気脱イオンシステム。
【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イオン交換膜によって濃縮室と脱塩室とが区画され、
濃縮水が該濃縮室に流通され、
原水が被処理水として脱塩室に流通され、脱イオン水として取り出される電気脱イオン装置において、
該濃縮室からの流出水を該濃縮室の入口側に戻す返送手段を備えたことを特徴とする電気脱イオン装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
陽極と陰極との間にイオン交換膜によって濃縮室と脱塩室とが区画され、
濃縮水が該濃縮室に流通され、
原水が被処理水として脱塩室に流通され、脱イオン水として取り出される電気脱イオン装置を複数個直列に設置し、
前段側の電気脱イオン装置の脱塩室の流出水を後段側の電気脱イオン装置の脱塩室に通水し、
後段側の電気脱イオン装置の濃縮室の流出水を前段側の濃縮室に通水する電気脱イオンシステムにおいて、
最前段側の電気脱イオン装置の濃縮室からの流出水を最後段側の電気脱イオン装置の濃縮室の入口側に戻す返送手段を備えたことを特徴とする電気脱イオンシステム。
【請求項３】
原水を膜分離装置で処理してから最前段の前記電気脱イオン装置に供給するようにした電気脱イオンシステムであって、
前記返送手段は、返送途中の濃縮水を貯留するタンクを備えており、
該膜分離装置からの処理水を該タンクに導入する水補給手段が設けられている請求項２の電気脱イオンシステム。
【請求項４】
前記返送手段は、返送途中の濃縮水を貯留するタンクを備えており、
最後段側の前記電気脱イオン装置からの脱イオン水を該タンクに導入する水補給手段が設けられている請求項２の電気脱イオンシステム。
【請求項５】
最前段側の前記電気脱イオン装置から前記タンクに流入する濃縮水の水質を検出する水質センサが設けられており、
該水質センサの検出値に応じて最前段の電気脱イオン装置からの濃縮水をブローするブロー手段を有する請求項３又は４の電気脱イオンシステム。
【請求項６】
前記タンクから最後段側の電気脱イオン装置への送水量を制御する流量制御弁を有する請求項３又は４の電気脱イオンシステム。
【請求項７】
前記返送手段で返送される濃縮水のｐＨを調整するｐＨ調整剤の薬注手段を有する請求項１の電気脱イオン装置。
【請求項８】
前記薬注手段は、前記返送手段で返送される濃縮水のｐＨを９未満に調整する請求項７の電気脱イオン装置。
【請求項９】
最前段側の前記電気脱イオン装置からの濃縮水のｐＨを検出するｐＨ検出手段が設けられており、
前記薬注手段は、該ｐＨ検出手段の検出値に基づいてｐＨ調整剤の薬注を行う請求項８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、電気脱イオン装置及び電気脱イオンシステムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電気脱イオン装置は、一般に陰極及び陽極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て脱塩室及び濃縮室を形成し、この脱塩室にイオン交換樹脂を充填したものである。電気脱イオン装置において、脱塩室に原水を通過させるとともに濃縮室に濃縮水を通過させ、陰極及び陽極間に電流を流すと、脱塩室からアニオン交換膜及びカチオン交換膜を通って濃縮室へとイオンが移動することにより、脱塩室から脱イオン水が得られる。濃縮水の役割は、脱塩室からのイオンの排出及び電極間の電流の通電である。
【０００３】
特許文献１には、脱イオン水（脱塩室流出水）の一部を分取し、濃縮室に脱塩室と向流で通水する方法が記載されている。この方法によると、脱塩室の脱イオン水出口付近と隣り合う濃縮室入口付近における濃縮水の濃度が、脱イオン水と同一になるので、炭酸、シリカ、ホウ素等の弱電解質が濃縮室から脱塩室へ濃度勾配によって拡散する（逆拡散する）ことを防ぎ、高純度の脱イオン水を得ることができる。
【０００４】
特許文献２には、電気脱イオン装置を多段に設置し、各段の電気脱イオン装置の脱塩室流出水（脱塩水）の一部をその段の電気脱イオン装置の濃縮室に向流方式で通水することが記載されている。また、この特許文献２には、最終段の電気脱イオン装置の脱塩水を各段の電気脱イオン装置の濃縮室に向流方式で通水することが記載されている。
【０００５】
特許文献１，２では、濃縮室流出水はそのまま排出工程に送られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００２－２０５０６９号公報
特開２０１９－１１１４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、電気脱イオン装置の濃縮水の濃度は、濃縮倍率（脱塩室流量／濃縮室流量）に基づいて制御されている。また、特許文献１，２にも示されるように、濃縮室流出水は排出工程に送られている。その結果、電気脱イオン装置の濃縮水の使用量が多くなることがあった。
【０００８】
電気脱イオン装置の濃縮水の使用量を単に低減した場合、（１）濃縮室にスケールが発生して電気脱イオン装置の印加電圧が上昇する、（２）装置寿命が短くなる、（３）回収率が低下する、等の問題が生じ易くなる。
【０００９】
本発明の一態様は、濃縮水量を抑制することができる電気脱イオン装置及び電気脱イオンシステムを提供することを課題とする。また、本発明の一態様は、濃縮水の濃度を適正とすることができる電気脱イオン装置及び電気脱イオンシステム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】
【００１０】
本発明の要旨は、以下の通りである。
（【００１１】以降は省略されています）

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