專利名稱：電氣式脫離子水制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣式脫離子水制造裝置，該裝置用于采用脫離子水的 半導體制造工業(yè)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)、發(fā)電廠、研究所等各種工業(yè)或糖液、 果汁、葡萄酒等的制造等中。
背景技術(shù)：
作為制造脫離子水的方法，有下述以往以來眾所周知的方法，S卩，讓被 處理水通過粒狀離子交換樹脂(下面，也只稱作"離子交換樹脂")而進行 脫離子的方法，然而，該方法中，當離子交換樹脂的離子交換容量降低，則 需要利用藥劑進行再生，為解決這種處理操作上的不利之處，確立了利用電 氣式脫離子法的脫離子水制造方法并將之實用，該方法完全不需要用藥劑進 行再生。上述現(xiàn)有技術(shù)的電氣式脫離子水制造裝置，基本而言，是將作為離子交 換體的陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂的混合離子交換樹脂填充到由陽 離子交換膜和陰離子交換膜所形成的間隙內(nèi)而作為脫離子室，并讓被處理水 通過該離子交換樹脂層，且經(jīng)由上述兩種離子交換膜沿與被處理水的流動垂 直的方向作用直流電流，從而將被處理水中的離子電氣排除到兩離子交換膜 的外側(cè)流動的濃縮水中，從而制造脫離子水。另一方面，在日本特開2003 — 334560號公報中，公開了一種電氣式 脫離子水制造裝置，其具有脫離子室，該脫離子室中填充有塊狀 (monolith,片流扎)有機多孔質(zhì)離子交換體(以下，也只稱作"塊狀交 換體")，讓水通過該脫離子室，除去水中的離子性雜質(zhì)而制造脫離子 水，并且，將直流電場施加到該脫離子室，從而將該有機多孔質(zhì)離子交 換體上吸附的離子性雜質(zhì)排除到系統(tǒng)外部，其中，該直流電場的施加使 被排除的離子沿與該有機多孔質(zhì)離子交換體內(nèi)的通水方向相反的方向泳 動。該日本特開2003 — 334560號公報中所記載的電氣式脫離子水制造裝 置的脫離子室的寬度尺寸較大，且脫離子室填充材料采用具有三維網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的塊狀交換體，所以，與以往的將直流電流沿與被處理水的流動垂 直的方向施加的電氣式脫離子水制造裝置相比，裝置結(jié)構(gòu)簡單，且可使 材料費、加工費以及組裝費減少。此外，塊狀交換體與粒狀離子交換樹 脂相比，整個填充層成為連續(xù)體，因而，具有如下顯著效果離子的吸 附及脫附容易；吸附的離子性雜質(zhì)的移動速度加快而易于排除吸附的粒子；完全不會出現(xiàn)產(chǎn)生碳酸 鈣或氫氧化鎂等的水垢(scale)的可能性。 專利文獻l日本特開2003 — 334560然而，日本特開2003—334560號公報中記載的電氣式脫離子水制造裝 置中，在脫離子室中僅填充塊狀交換體，所以存在離子交換容量小且被處理 水的水質(zhì)變動較弱的問題。此外，粒狀離子交換樹脂時也同樣，在容器內(nèi)僅 填充單一的離子交換體，因而，存在因離子交換反應時的膨脹、收縮而使填 充狀態(tài)發(fā)生變化的問題。下面，以離子交換樹脂為例說明容器內(nèi)填充物的膨脹收縮結(jié)構(gòu)。就膨脹 率而言，例如，陽離子交換樹脂為7%，陰離子交換樹脂為23%。所謂的膨 脹率是指，離子交換樹脂從鹽形態(tài)變成再生形態(tài)時變化的體積比例。例如， 將再生形態(tài)(R-OH)的陰離子交換樹脂160ml填充到容積160ml的槽內(nèi)， 并讓被處理水流通一定時間，讓陰離子交換樹脂的R-OH完全變化成R-C1、 R-N03、R-HC03等的鹽形態(tài)，該情況下，按160ml + 1.23^30.1ml計算，160ml 的陰離子交換樹脂的體積減少約30%。由此，產(chǎn)生下述現(xiàn)象，g卩，脫離子室 內(nèi)顯現(xiàn)未被樹脂填充的僅水相的部分，產(chǎn)生水的單流(single flow)，電壓 顯著上升，最終，不能流動除去離子所需要的電流。相反，將R-C1、 R-N03、 R-HC03等的鹽的形式的陰離子交換樹脂160ml填充到容積160ml的槽內(nèi)， 進行一定時間的電氣再生，該情況下，陰離子交換樹脂完全變化為R-OH， 按160mlX1.23=196.8ml計算，160ml的陰離子交換樹脂使離子交換樹脂體 積增加。然而，該情況下，由于存在構(gòu)成脫離子室的容器，從而存在力集中 在脫離子室內(nèi)強度最低的部分而發(fā)生損壞的情況，并具有通水阻力上升的問 題。與離子交換樹脂相同，塊狀交換體也具有膨脹、收縮的性質(zhì)，體積會發(fā) 生相同程度的變化。為解決這種單一的離子交換體的膨脹、收縮的問題，也 考慮過預先決定填充在脫離子室內(nèi)的離子交換體的鹽形態(tài)或再生形態(tài)的體 積比例，然而，在電氣式脫離子水制造裝置的連續(xù)運轉(zhuǎn)中，是根據(jù)被處理水的水質(zhì)或電流效率來決定脫離子室的鹽形態(tài)或再生形態(tài)的比例，所以不可能 預先決定一定的體積而進行填充。這種情況下，希望開發(fā)出一種電氣式脫離子水制造裝置，該裝置維持日本特開2003—334560號公報中記載的采用塊 狀交換體的電氣式脫離子水制造裝置的有利之處，并解決因離子交換反應時 的膨脹、收縮而引起的單流(single flow)或與離子交換膜接觸不良的問題。 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種電氣式脫離子水制造裝置，該裝置結(jié) 構(gòu)簡單，材料費、加工費以及組裝費減少，并使吸附的離子性雜質(zhì)的移動速 度加快而易于排除吸附的離子，且不會發(fā)生因離子交換反應時的膨脹、收縮 而引起的單流或與離子交換膜接觸不良的問題。發(fā)明內(nèi)容在該實際情況下，為解決上述的以往的電氣式脫離子水制造裝置的問題 點，本發(fā)明人等，反復地進行悉心研究，其結(jié)果是發(fā)現(xiàn)，若填充在脫離子室 內(nèi)的離子交換體是塊狀交換體和離子交換樹脂的混合體，則可利用塊狀交換 體的與離子交換反應引起的膨脹收縮無關(guān)的物理伸縮性所產(chǎn)生的緩沖作用， 可防止因離子交換反應時的膨脹、收縮而引起的單流或與離子交換膜接觸不 良，因此，采用這種用單一的離子交換體不能實現(xiàn)的寬的寬度的脫離子室結(jié) 構(gòu)，可使裝置結(jié)構(gòu)簡單，使材料費、加工費以及組裝費減少等，從而完成了 本發(fā)明。即，本發(fā)明(1)提供一種電氣式脫離子水制造裝置，其中，將直流電 場施加到填充離子交換體后的脫離子室，以使被排除的離子沿與該離子交換 體內(nèi)的通水方向相同或相反的方向泳動，從而將該離子交換體上吸附的離子 性雜質(zhì)排除到系統(tǒng)外部，其中，該離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)離子交換體 與粒狀離子交換樹脂的混合體。本發(fā)明(2)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，其具有陰離子槽和陽 離子槽，其中，所述陰離子槽具有脫陰離子室，其由一側(cè)的陰離子交換膜與另一側(cè)的 離子交換膜分割而成；陽極，其配置在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)；陰極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陰離子槽從該脫陰離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給被處理水，并從該脫陰離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲得第一處理水，所述陽離子槽具有脫陽離子室，其由一側(cè)的陽離子交換膜與另一側(cè)的離子交換膜分割而成；陰極，其配置在該一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)；陽極，其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽離子槽從該脫陽離子室中的一側(cè)的陽離子交換膜附近供給上述陰離子槽的第一處理水，并從該脫陽離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲得第二處理水。本發(fā)明(3)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，該電氣式脫離子水制造裝置具有陽離子槽和陰離子槽，其中，所述陽離子槽具有脫陽離子室，其由一側(cè)的陽離子交換膜與另一側(cè)的離子交換膜分割而成；陰極，其配置在該一惻的陽離子交換膜的外側(cè)；陽極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽離子槽從該脫陽離子室中的一側(cè)的陽離子交換膜附近供給被處 理水，并從該脫陽離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲得第一處理水，所述陰離子槽具有脫陰離子室，其由一側(cè)的陰離子交換膜與另一側(cè)的 離子交換膜分割而成；陽極，其配置在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)；陰極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陰離子槽從該脫陰離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給上述 陽離子槽的第一處理水，并從該脫陰離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲 得第二處理水。本發(fā)明(4)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，其中，在上述陽離子槽的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陽離子 交換體，或者，在上述陽離子槽的陽極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多 孔質(zhì)陰離子交換體，在上述陰離子槽的陽極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陰離子 交換體，或者，上述陰離子槽的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔 質(zhì)陽離子交換體。本發(fā)明(5)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，其中，在一側(cè)的陰離子交換膜和另一側(cè)的陽離子交換膜之間設(shè)置中間離子交 換膜，構(gòu)成脫陰離子室與脫陽離子室，在該一側(cè)的陰離子交換膜外側(cè)配置陽極，在該另一側(cè)的陽離子交換膜外側(cè)配置陰極，從而形成脫離子槽，其中， 該脫陰離子室由該一側(cè)的陰離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，該脫陽離子室由該另一側(cè)的陽離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，從該脫陽離子室中的另一側(cè)的陽離子交換膜附近供給被處理水，從該脫陽離子室中的中間離子交換膜附近獲得第一處理水，并從該脫陰離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給該第一處理水，從該脫陰離子室中的中間離子交換膜附近獲得第二處理水。本發(fā)明(6)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，其中，在一側(cè)的陽離子交換膜和另」側(cè)的陰離子交換膜之間設(shè)置中間離子交 換膜，構(gòu)成脫陽離子室與脫陰離子室，在該一側(cè)的陽離子交換膜外側(cè)配置陰 極，在該另一側(cè)的陰離子交換膜外側(cè)配置陽極，從而形成脫離子槽，其中，該脫陽離子室由該一側(cè)的陽離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成， 該脫陰離子室由該另一側(cè)的陰離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，從該脫陰離子室中的另一側(cè)的陰離子交換膜附近供給被處理水，從該脫 陰離子室中的中間離子交換膜附近獲得第一處理水，并從該脫陽離子室中的 一側(cè)的陽離子交換膜附近供給該第一處理水，從該脫陽離子室中的中間離子 交換膜附近獲得第二處理水。本發(fā)明(7)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，其中，在上述脫陽離 子室的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陽離子交換體，或者，在 上述脫陰離子室的陽極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陰離子交換 體。本發(fā)明(8)提供上述電氣式脫離子水制造裝置，其中，脫離子槽具有脫離子室，其由一側(cè)的陰離子交換膜與另一側(cè)的陽離子交換膜分割而成；陽極，其配置在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)；陰極，其 配置在該另一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)，在該脫離子室的陽極側(cè)填充有塊狀有機多孔質(zhì)陰離子交換體，或者，在 該脫離子室的陰極側(cè)填充有塊狀有機多孔質(zhì)陽離子交換體，其中，從該脫離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給被處理水，從該 脫離子室中的另一側(cè)的陽離子交換膜附近獲得處理水，或者，從該脫離子室 中的另一側(cè)的陽離子交換膜附近供給被處理水，從該脫離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近獲得處理水。采用本發(fā)明，由于脫離子交換室內(nèi)填充的離子交換體的一部分使用塊狀 交換體，所以可利用塊狀交換體的物理伸縮性來緩沖因塊狀交換體及離子交 換樹脂的膨脹、收縮反應所引起的體積變化，從而可均勻地保持該脫離子室 內(nèi)的填充狀態(tài)。此外，由于能夠防止因離子交換反應時的膨脹、收縮而引起 的單流或與離子交換膜接觸不良，所以，可形成這種用單一的離子交換樹脂 不能實現(xiàn)的具有寬幅空間的簡單化的脫離子交換室結(jié)構(gòu)，能夠減少材料費、 加工費以及組裝費。與離子交換樹脂相比，塊狀交換體的離子移動速度快且 離子交換體的長度較短，所以，配置在被處理水流入口附近的塊狀交換體可 促進離子的排出，從而可進行高離子濃度的水的處理，并且，可通過配置在 處理水流出口附近的塊狀交換體來抑制稀濃度區(qū)域的微量離子被漏掉，從而 獲得高純度的處理水。此外，通過在脫離子室的被處理水流入口附近配置塊 狀交換體，可加快脫陽離子室中鈣等硬度成分的排除速度，并加快脫陰離子 室中碳酸或二氧化硅等陰離子的排除速度。與塊狀交換體相比，離子交換樹 脂相的通水阻力遠比塊狀交換體的通水阻力小，所以配置在被處理水流入口 附近的離子交換樹脂相起到了宛如分配管的作用，使在脫離子室內(nèi)形成均勻 的流動，從而可防止脫離子室內(nèi)的單流。另外，如果再在處理水流出口附近 配置離子交換樹脂相，則能進一步防止單流。


圖1是說明塊狀交換體-離子交換樹脂混合體的膨脹、收縮的圖形。圖2是表示本發(fā)明第一實施方式的電氣式脫離亍水制造裝置的結(jié)構(gòu)的示 意圖。圖3是表示本發(fā)明第二實施方式的電氣式脫離子水制造裝置的結(jié)構(gòu)的示 意圖。圖4是表示本發(fā)明第三實施方式的電氣式脫離子水制造裝置的結(jié)構(gòu)的示 意圖。圖5是實施例中釆用的電氣式脫離子水制造裝置的示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的電氣式脫離子水制造裝置的基本機構(gòu)如下，即，將塊狀交換體 和離子交換樹脂的混合體填充到由兩側(cè)的離子交換膜分割而成的脫離子室， 從而構(gòu)成脫離子室，并在該離子交換膜的外側(cè)配置施加直流電場的電極，該 直流電場以如下方式施加，s卩，使被排除的離子沿與該離子交換體內(nèi)的通水 方向相同或相反的方向泳動。該"沿相同或相反的方向泳動"也包含沿相同 和相反的兩個方向泳動。本發(fā)明中，混合離子交換體內(nèi)的通水方向是指該混 合離子交換體內(nèi)的大致中心部位的通水方向。如圖2所示，被處理水流入口 和處理水流出口位于側(cè)視圖的大致對角線上，雖然該混合離子交換體內(nèi)的流 動不在一個方向上，即，圖中的左右方向，但是，實際上該混合離子交換體 內(nèi)的大部分的通水方向是大致左右方向，因而，也包括上述通水形態(tài)。該混 合離子交換體內(nèi)并不需要另外配設(shè)被處理水導入分配部和處理水集水部，但 設(shè)置也可以。對塊狀有機多孔質(zhì)離子交換體沒有作特別限定，可舉出日本特開2003 一334560號公報中所記載的塊狀有機多孔質(zhì)離子交換體，其為三維網(wǎng)眼結(jié) 構(gòu)，其具有在相互關(guān)聯(lián)的巨孔和巨孔的壁內(nèi)具有平均直徑為1 1000um的 中孔的連續(xù)的氣泡結(jié)構(gòu)，其所有微孔容積為lmL/g 50mL/g，離子交換基均 勻分布，離子交換容量為0.5mg當量/g干燥多孔質(zhì)體以上。對粒狀離子交換 樹脂不作特別限定，例如水處理中使用的公知的離子交換樹脂。對塊狀交換體和離子交換樹脂的混合體沒有作特別限定，例如，可以舉 出塊狀交換體相和離子交換樹脂相沿通水方向(排出離子的泳動方向)層壓 的層狀體。就塊狀交換體和離子交換樹脂的層狀體而言，因塊狀交換體是海 綿狀的一體結(jié)構(gòu)物，所以不與離子交換樹脂混雜，在容器內(nèi)即使不采用離子 交換膜等分隔措施也可填充為相狀。對層狀體中的塊狀交換體相和離子交換 樹脂相的體積比例不作特別限定，其根據(jù)離子交換基的種類、被處理水的處 理目的等而適當決定。此外，對層狀體的層壓結(jié)構(gòu)不作特別限定，可以舉出， 從一側(cè)的離子交換膜到另一側(cè)的離子交換膜依次是，塊狀交換體相和離子交 換樹脂相、離子交換樹脂相和塊狀交換體相的雙層結(jié)構(gòu)；塊狀交換體相和離 子交換樹脂相以及塊狀交換體相、離子交換樹脂相和塊狀交換體相以及離子 交換樹脂相的三層結(jié)構(gòu)；重復塊狀交換體相和離子交換樹脂相的四層結(jié)構(gòu) 等。其中，若將塊狀交換體相配置在被處理水流入口附近，則會加快脫陽離子室中鈣離子等硬度成分的排出速度，并加快脫陰離子室中碳酸或二氧化硅 等陰離子的排除速度。若脫陰離子室中將陽離子塊狀交換體相配置在處理水 流出口附近，則能可靠地除去脫陽離子室中未能除去的微量陽離子。另外， 若在被處理水流入口附近、或被處理水流入口附近與處理水流出口附近配置 離子交換樹脂，則因與塊狀交換體相比，離子交換樹脂相的通水阻力遠比塊 狀交換體的通水阻力小，所以離子交換樹脂相起到宛如分配管的作用，在脫 離子室內(nèi)形成均勻的流動，從而可防止脫離子室內(nèi)的單流。對塊狀交換體和離子交換樹脂的混合體的離子形態(tài)不作特別限定，但因 能緩和離子交換反應時的膨脹、收縮，而優(yōu)選鹽形態(tài)和再生形態(tài)的混合體。 本發(fā)明，僅塊狀交換體和離子交換樹脂的混合體產(chǎn)生的該膨脹、收縮緩和效 果是不太充分的，另外，加上塊狀交換體的物理伸縮效果，能夠確保脫離子 室內(nèi)的緊密性。下面，對塊狀交換體和離子交換樹脂的混合體的膨脹、收縮 以陽離子槽為例進行說明。圖1 (A)的陽離子槽，從陰極側(cè)到陽極側(cè)依次充填R-Na粒狀陽離子交換樹脂40ml(剖面4X5二20cm2，電極間長度為2cm)、 R-H粒狀陽離子交換樹脂80ml (剖面4X5二20cm2，電極間長度為4cm)、 R-Na陽離子塊狀交換體40ml (剖面4X5二20cm2，電極間長度為2cm)。在 對上述陽離子槽進行連續(xù)通水/連續(xù)再生的情況下，通常，R-Na粒狀陽離子 交換樹脂一部分再生而膨脹，R-H粒狀陽離子交換樹脂不發(fā)生變化，R-Na 陽離子塊狀交換體再生而膨脹。此時，從R-Na再生到R-H的陽離子塊狀交 換體膨脹，但擠壓成海綿狀(凹狀)，吸收R-Na粒狀陽離子交換樹脂的膨 脹，所以各離子交換體的緊密度提高，且能平衡性好的納入容器內(nèi)(圖l(B))。 另一方面，在對上述陽離子槽進行連續(xù)通水/連續(xù)再生時，被處理水的離子負 荷增加，形成比初期填充狀態(tài)更傾向于離子蓄積的平衡，該情況下，從被處 理水流入口側(cè)(陰極、離子排除側(cè))向處理水流出口 (陽極、再生側(cè))，離 子交換體長度以伸展狀態(tài)進行連續(xù)處理。該情況下，R-Na粒狀陽離子交換樹 脂不發(fā)生變化，R-H粒狀陽離子交換樹脂一部分變化成鹽形態(tài)而收縮，R-Na 陽離子塊狀交換體再生為R-H而膨脹。此時，從R-Na再生到R-H的陽離子 塊狀交換體填補R-H粒狀陽離子交換樹脂的體積減少部分，所以與前述相 同，各離子交換體的緊密度提高，且能平衡性好的納入容器內(nèi)(圖1 (C))。 本例中，以R-Na粒狀陽離子交換樹脂和R-H粒狀陽離子交換樹脂填充為層狀為例進行了說明，但并不限于此，也可混合使用，該情況也能起到與上述 相同的作用。本發(fā)明中，被處理水用于脫離子處理，只要不含有混濁物即可，沒有特 別限定，例如，可以是混濁度約為l度以下的工業(yè)用水或城市用水等。接下來，參照圖2對本發(fā)明第一實施方式的電氣式脫離子水制造裝置進 行說明。圖2是表示本實施方式的電氣式脫離子水制造裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2的電氣式脫離子水制造裝置20A由陰離子槽20a和陽離子槽20b構(gòu)成， 其中，陰離子槽20a用于從被處理水中主要除去陰離子性雜質(zhì)，陽離子槽20b 用于從陰離子槽20a的處理水中主要除去陽離子性雜質(zhì)。就陰離子槽20a而言，是在由一側(cè)的陰離子交換膜2和另一側(cè)的陽離子 交換膜1所分隔而成的脫離子室中，從一側(cè)的陰離子交換膜2側(cè)依次填充陰 離子塊狀交換體14和陽離子交換樹脂11，從而構(gòu)成脫陰離子室7，并在一 側(cè)的陰離子交換膜2的外側(cè)配置陽極10，在另一側(cè)的陽離子交換膜1的外側(cè) 配置陰極9，從脫陰離子室7中一側(cè)(陽極側(cè))的陰離子交換膜2附近的流 入口 3a供給被處理水，從脫陰離子室7中另一側(cè)(陰極側(cè))的陽離子交換 膜1附近的流出口 4a得到第一處理水。g卩，陰離子槽20a的脫陰離子室7 內(nèi)的通水方向為圖2中的從左到右的實線箭頭方向。陰離子塊狀交換體14 和陰離子交換樹脂11的填充比例可根據(jù)被處理水的性質(zhì)狀態(tài)等任意決定， 但優(yōu)選為，塊狀交換體離子交換樹脂的體積比例為1:0.5 1:10。另一方面，就陽離子槽20b而言，是在由一側(cè)的陽離子交換膜l和另一 側(cè)的陽離子交換膜1所分割而成的脫離子室中，從一側(cè)的陽離子交換膜1側(cè) 依次填充陽離子塊狀交換體13和陽離子交換樹脂12，從而構(gòu)成脫陽離子室 6，并在一側(cè)的陽離子交換膜l的外側(cè)配置陰極9，在另一側(cè)的陽離子交換膜 1的外側(cè)配置陽極10，從脫陽離子室6中一側(cè)(陰極側(cè))的陽離子交換膜1 附近的流入口 3b供給陰離子槽20a的處理水(第一處理水)，從脫陽離子 室6中另一側(cè)(陽極側(cè))的陽離子交換膜1附近的流出口 4b得到處理水(第 二處理水)。即，陽離子槽20b的脫陽離子室6內(nèi)的通水方向為圖1中的從 左到右的實線箭頭方向。陽離子塊狀交換體13和陽離子交換樹脂12的填充 比例可個根據(jù)被處理水的性質(zhì)狀態(tài)等任意決定，但優(yōu)選為，塊狀交換體離 子交換樹脂的體積比例為1:0.5 1:10。本實施例的陰離子槽20a的脫陰離子室7中填充的陰離子塊狀交換體14 和陽離子槽20b的脫陽離子室6中填充的陽離子塊狀交換體13比較適宜于 是前述的塊狀有機多孔質(zhì)離子交換體。就脫陽離子室6和脫陰離子室7的形 狀而言，不作特別限定，只要能施加電場使被排除的離子沿與混合離子交換 體內(nèi)的通水方向相反的方向泳動即可，例如，從構(gòu)成部件的制造難易度等方 面來看，比較適宜為圓柱狀或長方體。此外，被處理水移動的距離，目卩，構(gòu) 成脫陽離子室6和脫陰離子室7的混合離子交換體填充層的有效厚度，從能 抑制電阻值和通水壓力差并能可靠地進行脫離子處理的方面來看，適宜為 20 600mm，優(yōu)選為30 300mm。陽離子交換f、陰離子交換膜、陰極、陽極、電極和離子交換膜的配置 形態(tài)、直流電流的配置形態(tài)以及直流電路的通電方法等，例如可參照日本特 開2003-334560號公報的記載。陰離子槽20a中，為避免陽極和陰離子交換 膜之間的二者的直接接觸，使聚烯烴制網(wǎng)眼等絕緣體墊片8介于二者之間。 由此，可防止陽極側(cè)的強氧化作用所引起的陰離子交換膜的劣化。陰離子槽20a和陽離子槽20b中，對被處理水向混合離子交換體內(nèi)的流 入方法及從混合離子交換體內(nèi)收集處理水的集水方法不作特別限定，只要是 從填充混合離子交換體的容器的離子交換膜附近設(shè)置的流入口或流出口流 入被處理水或流出處理水即可。為了在例如脫離子室內(nèi)形成均勻的被處理水 的流動，可采用如下方法將配合脫離子室的形狀并在配管上開有微孔的分 配管和集水管沿同心圓狀或等間隔平行線狀埋設(shè)在離子交換體內(nèi)的方法，或 者，在塊狀交換體的處理水集水部或第一處理水的導入分配部上開槽，使塊 狀交換體上持有處理水集水功能或被處理水分配功能的方法等。另外，本實施例中，電氣式脫離子水制造裝置20A的運轉(zhuǎn)方法可以是連 續(xù)運轉(zhuǎn)和間歇運轉(zhuǎn)中任意一種，例如，可以是通過將被處理水向裝置連續(xù)通 水及連續(xù)通電的連續(xù)運轉(zhuǎn)方法，也可以是使被處理水的通水停止一定時間且 僅在該通水停止時間內(nèi)通直流電流的間歇運轉(zhuǎn)方法等。陰離子槽20a中，從脫陰離子室7的陽極10側(cè)的陰離子交換膜2附近 的流入口3a導入被處理水。接下來，被處理水在陰離子塊狀交換體14和陰 離子交換樹脂ll內(nèi)被吸附除去陰離子Y—，并向陰極9側(cè)移動，作為第一處 理水從脫陰離子室7的陰極9側(cè)的陽離子交換膜1附近的流出口 4a排出。接下來，該第一處理水通過連通管5a及流入口 3b導入陽離子槽20b的脫陽 離子6內(nèi)的陰極9側(cè)陽離子交換膜1附近。接下來，作為被處理水的第一處 理水在陽離子塊狀交換體13和陽離子交換樹脂12內(nèi)被吸附除去陽離子X+， 并向陽極10側(cè)移動，作為第二處理水從脫陽離子室6的陽極10側(cè)的陽離子 交換膜1附近的流出口 4b排出。在脫陰離子室7中，利用配設(shè)在脫陰離子室7兩端的陰極9和陽極10 之間施加的直流電流，使被陰離子塊狀交換體14和陰離子交換樹脂11吸附 的陰離子Y—電泳，從而使陰離子Y—通過陽極10側(cè)的陰離子交換膜2向陽 極室(未圖示)排出。同樣地，在脫陽離子室6中，利用配設(shè)在脫陽離子室. 6兩端的陰極9和陽極10之間施加的直流電流，使被陽離子塊狀交換體13 和陽離子交換樹脂12吸附的陽離子X+電泳，從而使陽離子X+通過陰極9側(cè) 的陽離子交換膜l向陰極室(未圖示)排出。排出至陽極室的雜質(zhì)陰離子，混入從陽極室入口流入并從陽極室出口流 出的電極水，被排出到系統(tǒng)外部。同樣地，排出至陰極室的雜質(zhì)陽離子，混 入從陰極室入口流入并從陰極室出口流出的電極水，被排出到系統(tǒng)外部。對 于電極水而言，可使被處理水的一部分分流而獨立地流入四個電極室，也可 分別在陽極水系統(tǒng)和陰極水系統(tǒng)兩個系統(tǒng)中流動。此外，電極水可一直流動， 也可適當?shù)亻g歇流動。就該方法而言，在陰離子槽20a中，將陰離子塊狀交換體相配制在被處 理水流入口附近，因而，碳酸或二氧化硅等陰離子的排除速度得到加快，所 以，對于例如像逆浸透膜的滲透水那樣在水中具有較多的游離碳酸的情況特 別有效。采用本裝置，由于在槽內(nèi)將塊狀交換體和離子交換樹脂混合成層狀， 因而可補償因使用塊狀交換體而引起的離子交換容量的下降。此外，利用塊 狀交換體的物理伸縮性可緩和因塊狀交換體和離子交換樹脂的膨脹、收縮反 應所引起的體積變化，并可均勻地保持該脫離子交換室內(nèi)的填充狀態(tài)。此外， 雜質(zhì)陽離子和雜質(zhì)陰離子分別另行向裝置外部排出，所以不像現(xiàn)有技術(shù)的電 氣式脫離子水制造裝置那樣在裝置內(nèi)混合，即使在被處理水中含有鈣或鎂等 硬度成分的情況下，也不會在裝置內(nèi)產(chǎn)生水垢。電氣式脫離子水制造裝置20A的通水方法除了上述方法以外，還可采用 如下處理方法，例如，用陽離子槽20b處理被處理水，接下來，用陰離子槽20a處理陽離子槽20b的處理水。釆用該方法，首先，向陽離子槽通水并排 除鈣離子、鎂離子，因而可防止陰離子槽20a內(nèi)產(chǎn)生水垢，此外，在陽離子 槽20b中在被處理水流入口附近配置陽離子塊狀交換體相，因而可加快鈣離 子、鎂離子的排除速度。因此，該方法在處理含有鈣、鎂等硬度成分的被處 理水時比較有效。本實施例的電氣式脫離子水制造裝置20A中，就脫陰離子室7內(nèi)填充的 混合離子交換體而言，除上述實施方式之外，還可采用如下實施方式從一 側(cè)(陽極側(cè))的陰離子交換膜2向另一側(cè)的陽離子交換膜1，依次填充陰離 子交換樹脂和陽離子塊狀交換體的實施方式，以及，從一側(cè)(陽極側(cè))的陰 離子交換膜2向另一側(cè)的陽離子交換膜1，依次填充陰離子塊狀交換體、陰 離子交換樹脂和陽離子塊狀交換體的實施方式等。陰極側(cè)的離子交換膜由附 近填充的離子交換體決定是陽離子交換膜還是陰離子交換膜。在填充陰離子 交換樹脂和陽離子塊狀交換體的情況下，可利用陽離子塊狀交換體的物理伸 縮性進行緩沖，能夠均勻地保持脫陰離子室內(nèi)的填充狀態(tài)，還可具有簡單的 超純化(polishing,除去夾雜物質(zhì))功能，并且，因流入口3a位于陰離子交 換樹脂相上，所以可防止脫離子室內(nèi)的單流。在按照陰離子塊狀交換體、陰 離子交換樹脂以及陽離子塊狀交換體的順序填充的情況下，可加快上述碳酸 或二氧化硅等雜質(zhì)陰離子的排除速度，并且也具有簡單的超純化功能，此外， 還可利用兩塊狀交換體的物理伸縮性均勻地保持脫陰離子室內(nèi)的填充狀態(tài)。 就脫陽離子室6內(nèi)填充的混合離子交換體而言，也同樣可以選擇適當?shù)碾x子 交換體。另外，他們的實施方式也同樣可采用如下方法用陽離子槽20b處 理被處理水，接下來，用陰離子槽20a處理陽離子槽20b的處理水。接下來，參照圖3對本發(fā)明第二實施方式的電氣式脫離子水制造裝置進 行說明。圖3是表示本實施方式的電氣式脫離子水制造裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖3中，在與圖2相同的結(jié)構(gòu)要素上標記相同的符號，并省略其說明，主要 對不同之處進行說明。圖3的電氣式脫離子水制造裝置20B中，與圖2的不 同之處有省略了一組電極，并且將脫陽離子室和脫陰離子室并設(shè)在一組電 極之間。S卩，本實施例的電氣式脫離子水制造裝置20B中，在一側(cè)的陽離子 交換膜1和另一側(cè)的陰離子交換膜2之間設(shè)置中間陽離子交換膜1，在由一 側(cè)的陽離子交換膜1和中間陽離子交換膜1分割而成的第一脫離子室內(nèi)，填充陽離子塊狀交換體13和陽離子交換樹脂12，構(gòu)成脫陽離子室6，在由另 一側(cè)的陰離子交換膜2和中間陽離子交換膜1分割而成的第二脫離子室內(nèi)，從中間離子交換膜1側(cè)填充陰離子交換樹脂11和陰離子塊狀交換體14，構(gòu) 成脫陰離子室7，并在一側(cè)的陽離子交換膜1的外側(cè)配置陰極9，在另一側(cè) 的陰離子交換膜2的外側(cè)配置陽極10，從位于脫陰離子室7中另一側(cè)(陽極 偵D的陰離子交換膜2附近的流入口3a供給被處理水，從位于脫陰離子室7 中的中間陽離子交換膜1附近的流出口 4a得到第一處理水，并從位于脫陽 離子室6中一側(cè)(陰極側(cè))的陽離子交換膜1附近的流入口 3b供給第一處 理水，從位于脫陽離子室6中的中間陽離子交換膜1附近的流出口 4b得到 第二處理水。電氣式脫離子水制造裝置20B中，從脫陰離子室7的陽極10側(cè)的陰離 子交換膜2附近流入的被處理水在陰離子塊狀交換體14和陰離子交換樹脂 11內(nèi)被吸附除去陰離子Y—，并向中間陽離子交換膜1側(cè)移動，作為第一處 理水從脫陰離子室7的中間陽離子交換膜1附近的流出口 4b排出。接下來， 第一處理水利用連通管5b從脫陽離子室6內(nèi)的陰極9側(cè)的陽離子交換膜1 附近導入脫陽離子室6內(nèi)。接下來，該第一處理水在陽離子塊狀交換體13 和陽離子交換樹脂12內(nèi)被吸附除去陽離子X+，并向中間陽離子交換膜1側(cè) 移動，作為第二處理水從脫陽離子室6的中間陽離子交換膜1附近排出。另一方面，在脫陽離子室6中，利用配設(shè)在該裝置20B兩端的陰極9和 陽極10之間施加的直流電流，使被混合陽離子交換體吸附的陽離子X+電泳， 并通過陰極9側(cè)的陽離子交換膜1向陰極室(未圖示)排出。同樣地，在脫 陰離子室7中，同樣地利用陰極9和陽極10之間施加的直流電流，使被混 合陰離子交換體吸附的陰離子Y—電泳，并通過陽極10側(cè)的陰離子交換膜2 向陽極室(未圖示)排出。即，脫陰離子室7內(nèi)的通水方向為圖3中的從右 到左的實線箭頭方向，被排除的陰離子沿與混和離子交換體的通水方向相反 的方向泳動，脫陽離子室6內(nèi)的通水方向為從左到右的實線箭頭方向，被排 除的陽離子沿與混和離子交換體的通水方向相反的方向泳動。脫陽離子室6 內(nèi)和脫陰離子室7內(nèi)的塊狀交換體和離子交換樹脂的填充比例可根據(jù)被處理 水的性質(zhì)狀態(tài)等任意決定，但優(yōu)選為，塊狀交換體離子交換樹脂的體積比 例為1:0.5 1:10。采用第二實施方式的電氣式脫離子水制造裝置20B，可取得與第一實施方式的電氣式脫離子水制造裝置20A相同的效果，除此之外， 省略了一組電極，從而可謀求裝置的小型化和簡單化。另外，電氣式脫離子水制造裝置20B的通水方法除了上述方法以外，還 可采用如下處理方法，例如，用脫陽離子室6處理被處理水，接下來，用脫 陰離子室7處理脫陽離子室6的處理水。采用該方法，首先，向脫陽離子室 6通水，將鈣離子、鎂離子排除，因而可防止脫陰離子室7內(nèi)產(chǎn)生水垢，此 外，脫陽離子室6中在被處理水流入口附近配置陽離子塊狀交換體相，因而 可加快鈣離子、鎂離子的排除速度。因此，該方法可比較有效地用于處理含 有鈣、鎂等硬度成分的被處理水。本實施例的電氣式脫離子水制造裝置20B中，就脫陽離子室6內(nèi)填充的 混合離子交換體而言，除上述實施方式之外，還可采用如下實施方式從一 側(cè)(陰極側(cè))的陽離子交換膜l向中間離子交換膜l，依次填充陽離子交換 樹脂和陰離子塊狀交換體的實施方式，以及，從一側(cè)(陰極側(cè))的陽離子交 換膜1向中間離子交換膜1，依次填充陽離子塊狀交換體、陽離子交換樹脂 和陰離子塊狀交換體的實施方式等。中間離子交換膜l由附近填充的離子交 換體決定是陽離子交換膜還是陰離子交換膜。在填充陽離子交換樹脂和陰離 子塊狀交換體的情況下，可利用陰離子塊狀交換體的物理伸縮性進行緩沖， 能夠均勻地保持脫陽離子室6內(nèi)的填充狀態(tài)，還具有簡單的超純化功能，并 且，因流入口3b位于陰離子交換樹脂相上，所以可防止脫離子室內(nèi)的單流。 另外，在按照陽離子塊狀交換體、陽離子交換樹脂以及陰離子塊狀交換體的 順序填充的情況下，可加快包括上述鈣、鎂等硬度成分的雜質(zhì)陽離子的排除 速度，并且，還具有簡單的超純化功能，此外，還可利用兩塊狀交換體的物 理伸縮性均勻地保持脫陽離子室6內(nèi)的填充狀態(tài)。就脫陰離子室7內(nèi)填充的 混合離子交換體而言，也同樣可以選擇適當?shù)碾x子交換體。他們的實施方式 也同樣可采用如下方法用脫陽離子室6處理被處理水，接下來，用脫陰離 子室7處理脫陽離子室6的處理水。接下來，參照圖4對本發(fā)明第三實施方式的電氣式脫離子水制造裝置進 行說明。圖4是表示本實施方式的電氣式脫離子水制造裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖4中，在與圖3相同的結(jié)構(gòu)要素上標記相同的符號，并省略其說明，主要 對不同之處進行說明。圖4的電氣式脫離子水制造裝置20C中，與圖3的不同之處有， 一并省略了中間陽離子交換膜l和陽離子交換樹脂。即，本實施 例的電氣式脫離子水制造裝置20C中，在一側(cè)的陰離子交換膜2的外側(cè)配置陽極IO，在另一側(cè)的陽離子交換膜l的外側(cè)配置陰極9，在由一側(cè)的陰離子 交換膜2和另一側(cè)的陽離子交換膜1所分割而成的脫離子室15內(nèi)，從一側(cè) (陽極側(cè))的陰離子交換膜2側(cè)依次填充陰離子塊狀交換體14、陰離子交換 樹脂11以及陽離子塊狀交換體13，從而構(gòu)成脫離子室15，從脫離子室15 中一側(cè)的陰離子交換膜2附近的流入口 3c供給被處理水，從脫離子室15中 另一側(cè)陽離子交換膜1附近的流出口 4c得到處理水。即，脫離子室15中的 通水方向為圖4中從左到右的實線箭頭方向。電氣式脫離子水制造裝置20C中，從脫離子室15的陽極10側(cè)的陰離子 交換膜2附近的流入口 3c導入被處理水。接下來，被處理水在陰離子塊狀 交換體14和陰離子交換樹脂11內(nèi)被吸附除去陰離子Y—，并向陰極9側(cè)移 動，在陽離子塊狀交換體13內(nèi)被吸附除去陽離子X+，并向陰極9側(cè)移動， 作為處理水從脫離子室15的陰極9側(cè)的陽離子交換膜1附近的流出口 4c排 出。采用電氣式脫離子水制造裝置20C，可取得與電氣式脫離子水制造裝置 20B相同的效果，除此之外，省略了中間陽離子膜，從而可謀求裝置的小型 化和簡單化。此外，在為電氣式脫離子水制造裝置20C的情況下，陰離子Y —的泳動方向與通水方向相反，陽離子X+的泳動方向與通水方向相同。電氣式脫離子水制造裝置20C中，就脫離子室15內(nèi)填充的混合離子交 換體而言，除上述實施方式之外，還可采用下述另外的實施方式從一側(cè)的 陰離子交換膜2向另一側(cè)的陽離子交換膜1，依次填充陰離子交換樹脂11和 陽離子塊狀交換體13。該情況下，因流入口 3c位于陰離子交換樹脂相上， 所以可防止脫離子室內(nèi)的單流。此外，就上述實施方式和另外的實施方式而 言，同樣地，被處理水的流入場所不限于上述實施方式，也可采用如下方法 使被處理水流入另一側(cè)的陽離子交換膜l附近的流入口，在陽離子交換體內(nèi) 吸附除去陽離子X+，并向陽極10側(cè)移動，在陰離子交換體內(nèi)吸附除去陰離 子Y—，并進一步向陽極10側(cè)移動，從陰離子交換膜2附近的流出口得到處 理水。脫離子室15內(nèi)的塊狀交換體和離子交換樹脂的填充比例可根據(jù)被處 理水的性質(zhì)狀態(tài)等任意決定，但優(yōu)選為，塊狀交換體離子交換樹脂的體積 比例為1:0.5 1:10。本發(fā)明的電氣式脫離子水制造裝置可與現(xiàn)有技術(shù)的離子交換裝置進行 相同的應用和組合，例如，僅采用脫陽離子室而作為軟化裝置，在后工序中 使用混床式離子交換器，從而還可謀求處理水的高純度化等。接下來，通過實施例，對本發(fā)明進行了更加具體的說明，但實施例僅為 本發(fā)明的例示，而非對本發(fā)明的限制。(電氣式脫陽離子水制造裝置的制作) 使用圖5的簡圖所示的下述規(guī)格的電氣式脫離子水制造裝置。-槽的尺寸160mL (縱5cmX橫4cmX高(電極間長度)8cm); *槽容器內(nèi)部容積160mL; 陰離子交換樹脂(填充在限極側(cè))120mL (IRA402BL)，縱5cm X橫4cmX高(電極間長度)6cm; 陽離子塊狀交換體切斷日本特開2003—334560號公報的實施例記 載的塊狀交換體而制成為縱5cmX橫4cmX高2cm的塊狀交換體； 被處理水逆滲透膜透過水，導電率為約20iiS/cm，流量為15L/小時 電極水陽極水、陰極水流量分別為5L/小時。 (電氣式脫離子水制造裝置的運行) 往得到的電氣式脫離子水制造裝置中，以15L/小時(LV=7.5、 SV=94 (整體))的流速連續(xù)通水，導通0.33A的直流電流，在64V的操作電壓下， 得到導電率為0.8uS/cm的處理水，從而顯示出，通過本發(fā)明的電氣式脫離 子水制造裝置能夠生成純度高的純水。另外，在連續(xù)運行時，觀察容器內(nèi)， 可發(fā)現(xiàn)，陰離子交換樹脂膨脹，陽離子塊狀交換體被擠壓，混合粒子交換體 在容器中緊密聚集的狀態(tài)。工業(yè)實用性本發(fā)明的電氣式脫離子水制造裝置，可用于采用脫離子水的半導體制造 工業(yè)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)、發(fā)電廠、研究所等各種工業(yè)或糖液、果汁、葡 萄酒等的制造等中。
權(quán)利要求
1.一種電氣式脫離子水制造裝置，將直流電場施加到填充有離子交換體的脫離子室，以使被排除的離子沿與該離子交換體內(nèi)的通水方向相同或相反的方向泳動，從而將該離子交換體上吸附的離子性雜質(zhì)排除到系統(tǒng)外部，其特征在于，該離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)離子交換體與粒狀離子交換樹脂的混合體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于，其具有陰離子槽和陽離子槽，所述陰離子槽具有脫陰離子室，其由一側(cè)的陰離子交換膜與另一側(cè)的 離子交換膜分割而成；陽極，其配置在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)；陰極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陰離子槽從該脫陰離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給被處 理水，并從該脫陰離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲得第一處理水，所述陽離子槽具有脫陽離子室，其由一側(cè)的陽離子交換膜與另一側(cè)的 離子交換膜分割而成；陰極，其配置在該一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)；陽極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽離子槽從該脫陽離子室中的一側(cè)的陽離子交換膜附近供給上述 陰離子槽的第一處理水，并從該脫陽離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲 得第二處理水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于， 其具有陽離子槽和陰離子槽，所述陽離子槽具有脫陽離子室，其由一側(cè)的陽離子交換膜與另一側(cè)的 離子交換膜分割而成；陰極，其配置在該一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)；陽極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽離子槽從該脫陽離子室中的一側(cè)的陽離子交換膜附近供給被處 理水，并從該脫陽離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲得第一處理水，所述陰離子槽具有脫陰離子室，其由一側(cè)的陰離子交換膜與另一側(cè)的 離子交換膜分割而成；陽極，其配置在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)；陰極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陰離子槽從該脫陰離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給上述 陽離子槽的第一處理水，并從該脫陰離子室中的另一側(cè)的離子交換膜附近獲 得第二處理水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于， 在上述陽離子槽的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陽離子交換體，或者，在上述陽離子槽的陽極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔 質(zhì)陰離子交換體，在上述陰離子槽的陽極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陰離子 交換體，或者，在上述陰離子槽的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔 質(zhì)陽離子交換體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于，在一側(cè)的陰離子交換膜和另一側(cè)的陽離子交換膜之間設(shè)置中間離子交 換膜，構(gòu)成脫陰離子室與脫陽離子室，在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)配置 陽極，在該另一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)配置陰極，從而形成脫離子槽，其 中，該脫陰離子室由該一側(cè)的陰離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成， 該脫陽離子室由該另一側(cè)的陽離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，從該脫陽離子室中的另 一側(cè)的陽離子交換膜附近供給被處理水，從該脫 陽離子室中的中間離子交換膜附近獲得第一處理水，并且，從該脫陰離子室 中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給該第一處理水，從該脫陰離子室中的中間 離子交換膜附近獲得第二處理水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于，在一側(cè)的陽離子交換膜和另一側(cè)的陰離子交換膜之間設(shè)置中間離子交 換膜，構(gòu)成脫陽離子室與脫陰離子室，在該一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)配置 陰極，在該另一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)配置陽極，從而形成脫離子槽，其 中，該脫陽離子室由該一側(cè)的陽離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成， 該脫陰離子室由該另一側(cè)的陰離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，從該脫陰離子室中的另 一側(cè)的陰離子交換膜附近供給被處理水，從該脫 陰離子室中的中間離子交換膜附近獲得第一處理水，并且，從該脫陽離子室中的一側(cè)的陽離子交換膜附近供給該第一處理水，從該脫陽離子室中的中間 離子交換膜附近獲得第二處理水。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于， 在上述脫陽離子室的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)陽離子交換體，或者，在上述脫陰離子室的陽極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機 多孔質(zhì)陰離子交換體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電氣式脫離子水制造裝置，其特征在于，脫離子槽具有脫離子室，其由一側(cè)的陰離子交換膜與另一側(cè)的陽離子交換膜分割而成；陽極，其配置在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)；陰極，其 配置在該另 一側(cè)的陽離子交換膜的外側(cè)，在該脫離子室的陽極側(cè)填充有塊狀有機多孔質(zhì)陰離子交換體，或者，在 該脫離子室的陰極側(cè)填充有塊狀有機多孔質(zhì)陽離子交換體，其中，從該脫離子室中的一側(cè)的陰離子交換膜附近供給被處理水，從該脫離子 室中的另一側(cè)的陽離子交換膜附近獲得處理水，或者，從該脫離子室中的另 一側(cè)的陽離子交換膜附近供給被處理水，從該脫離子室中的一側(cè)的陰離子交 換膜附近獲得處理水。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供一種電氣式脫離子水制造裝置，其將直流電場施加到填充有離子交換體的脫離子室，以使被排除的離子沿與該離子交換體內(nèi)的通水方向相同或相反的方向泳動，從而將該離子交換體上吸附的離子性雜質(zhì)排除到系統(tǒng)外部，其特征在于，該離子交換體是塊狀有機多孔質(zhì)離子交換體和粒狀離子交換樹脂的混合體。該裝置，結(jié)構(gòu)簡單，材料費、加工費以及組裝費減少，并加速吸附的離子性雜質(zhì)的移動而易于將吸附的離子排除，且不會發(fā)生因離子交換反應時的膨脹、收縮而引起的單流或與離子交換膜的接觸不良的問題。
文檔編號C02F1/469GK101223110SQ200580051090
公開日2008年7月16日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者中村彰, 井上洋, 山中弘次, 田島直幸 申請人:奧加諾株式會社