[发明专利]水电解处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电解含有离子的水而得到淡水和各种离子的水电解处理装置。

背景技术

目前，正在研发各种如下技术：例如从海水等含有离子的被处理水中去除离子而得到饮用水等水的技术。在这种技术中，正在开发各种如下水电解处理技术：通过电极使被处理水通电，从而将离子吸引至电极，由此从被处理水中去除离子。对该水电解处理技术而言，通过通电能够任意去除离子，因此能够提高处理后的水的纯度，并且能够通过水的电解而得到电解水、或离子成分的物质（当海水时为钠、氯、食盐以及具有杀菌作用的次氯酸等），因此备受瞩目。在现有的工厂设备中采用水电解处理技术中的电渗析法，该电渗析法通过阳离子交换膜和阴离子交换膜来浓缩吸引在电极的离子，由此从被处理水中去除离子。

在专利文献1中公开了能够通过直流稳压电源来施加直流电流或者直流电压的电渗析装置。在该电渗析装置的阳极侧电极和阴极侧电极之间，交替设置有阳离子交换膜和阴离子交换膜。在这些阳离子交换膜和阴离子交换膜之间，设置有分成脱盐室和浓缩室的至少两室以上的层状结构，其中，脱盐室从作为处理对象的海水中回收钠离子、钾离子、氯离子，并降低这些浓度，浓缩室回收并浓缩钠离子、钾离子、氯离子。另外，分别地，在阳极侧设置有至少一个夹持于阳离子交换膜的极液室；在阴极侧设置有至少一个夹持于阴离子交换膜的极液室。该电渗析装置为如下装置：将离子浓缩于电极附近的浓缩室，并从中央部附近的脱盐室去除离子，由此得到浓缩了的离子和纯净水。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1:特开2002-306118号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1公开的电渗析装置中，由于作为处理对象的海水交替通过阴离子交换膜和阳离子交换膜而浓缩，因此在装置内产生使刚刚以相同次数通过阴极和阳极等的被处理水接近于中性的部位。由于在该部位容易引起水中含有的盐或杂质的析出，因此可能引起离子交换膜的堵塞或污浊、以及由此引起的海水压力上升所导致的离子交换膜的破损等。因此，除了引起这样的离子交换膜的破损或泄露以及纯净水纯度的下降之外，由于需要频繁进行高额的离子交换膜的更换等维修，因此存在维护成本高额的问题。进而，在维修时拆卸以平板状交替填充的离子交换膜而进行，因此不仅伴随困难还非常费时，维修作业本身就会成为损坏透过膜或装置的原因。

由此，本发明的目的在于，提供一种难以产生污垢或破损，并能够稳定地制造高纯度水的水电解处理装置。

本发明的其他目的在于，提供一种易于制造、操作、拆卸或更换且能够低成本地制造和维护的水电解处理装置。

解决课题的方法

根据本发明，水电解处理装置具备：处理槽；至少一个阴离子筒，其设置在该处理槽内并具有圆筒状阴离子透过膜；至少一个的阳离子筒，其设置在该所述处理槽内并具有圆筒状阳离子透过膜；阳极，其在所述阴离子透过膜的所述圆筒状的内侧沿该圆筒状的轴方向设置；阴极，其在所述阳离子透过膜的所述圆筒状的内侧沿该圆筒状的轴方向设置。并且以储存在所述处理槽内的被处理水能够沿着所述处理槽内的所述至少一个阴离子筒和所述至少一个阳离子筒的所述圆筒状的轴方向流通的方式构成，在所述至少一个阴离子筒和所述至少一个阳离子筒内得到离子浓缩的离子浓缩水，并且在所述被处理槽内得到纯净水。

如果在阴极和阳极之间通电，则处理槽的被处理水中含有的阴离子透过阴离子透过膜而浓缩在至少一个阴离子筒内，阳离子透过阳离子透过膜而浓缩在至少一个阳离子筒内，因此被处理水被去除阴离子和阳离子而成为纯净水。可以在阴离子筒和阳离子筒内分别得到浓缩了阴离子和阳离子的离子浓缩水。阴离子透过膜和阳离子透过膜为圆筒状，由此能够形成表面积大、离子透过性强的阴离子筒和阳离子筒，制造也容易。对具有圆筒状透过膜的阴离子筒和阳离子筒而言，由于操作简便，并且易于拆卸和更换，因此容易更换浓缩在阴离子筒和阳离子筒内的离子浓缩水。而且，维修时的安全性或简便性也高。由于阴离子透过膜和阳离子透过膜为圆筒状，并且没有棱角或边、成为边的接缝，因此由污垢、污染、膜的破损、折皱以及接缝而引起的泄露少。特别是，由于在圆筒状的任意部位，离子的透过量均相等，并且施加有相等的透过压力，因此难以产生因部位引起的透过性能差，而且易于用表面积来调整离子的透过量。由阴离子透过膜和阳离子透过膜的每个部位的压力差而发生的破损或折皱也少。通过这些作用，在较长时间内不用进行维修也能够使用。