[发明专利]电去离子装置及纯水制造装置

说明书

一种相比于现有的高性能电去离子装置而言、硼除去性能进一步被改善了的电去离子装置。本发明的电去离子装置具有：阴极和阳极；以及，通过在该阴极与阳极之间排列多个阳离子交换膜和阴离子交换膜而交替形成的浓缩室及脱盐室，该脱盐室填充有离子交换树脂，所述电去离子装置的特征在于，所述离子交换树脂是平均粒径为100～300μm的离子交换树脂。优选该离子交换树脂的均一系数为1.1以下。

技术领域

本发明涉及能高度除去被处理水中的硼的电去离子装置及纯水制造装置、以及使用该电去离子装置的去离子水的制造方法

背景技术

由自来水、地下水、工业用水等原水制造超纯水的超纯水制造装置，基本上由前处理装置、一次纯水制造装置以及二次纯水制造装置构成。前处理装置由凝集、浮上、过滤、除浊膜装置等构成。一次纯水制造装置由活性碳吸附塔、紫外线(UV)氧化装置、化学氧化装置、脱气装置等中的一种或两种以上的装置、以及脱盐装置构成。脱盐装置由反渗透(RO)膜分离装置、电去离子装置、离子交换装置(混合床式离子交换装置或离子交换纯水装置)中的一种或两种以上的组合构成。二次纯水制造装置适当组合与一次纯水制造装置相同的装置单位而成，通常由低压UV氧化装置、混合床式离子交换装置、以及超滤(UF)膜分离装置构成。

在所述各装置单位中，原水的脱盐通过RO膜分离装置、电去离子装置、以及混合床式离子交换装置进行。原水中的微粒的除去通过RO膜分离装置及UF膜分离装置进行。TOC成分的除去通过RO膜分离装置、离子交换纯水装置、低压UV氧化装置进行。

近年来，在超纯水制造中，关于硼，逐渐寻求例如1ppt以下的严谨的水质。

在RO膜分离装置与电去离子装置的组合中，也已提出一种硼除去率高的电去离子装置(例如，栗田工业(股)制“KCDI-UPz”等)，但是，即使是这种高性能的电去离子装置，其硼除去率为99.9％左右。因此，例如通过RO膜分离装置处理硼浓度为20ppb左右的被处理水而得到硼浓度为10ppb左右的RO透过水，即使通过硼除去率为99.9％的电去离子装置对其进行处理，所得的处理水(去离子水)的硼浓度也仅成为10ppt，不能得到硼浓度为1ppt以下的处理水。

通常的电去离子装置也已提供一种在阴极与阳极之间交替排列多个阳离子交换膜与阴离子交换膜，由此交替形成浓缩室及脱盐室，在脱盐室填充离子交换树脂而成，进而在浓缩室也填充有离子交换树脂的装置。

在现有的电去离子装置中，填充于脱盐室、进而填充于浓缩室的离子交换树脂是粒径为500～600μm左右的树脂，此外，大多数情形下并未考虑有关粒径的均一性。

例如，在专利文献1的实施例中，在电去离子装置的脱盐室填充三菱化学(股)制“DIAION(注册商标)SA10A”(平均粒径540μm)作为阴离子交换树脂、以及三菱化学(股)制“DIAION(注册商标)SK1B”(平均粒径620μm)作为阳离子交换树脂。

专利文献2中提出了一种去离子水制造装置，其在脱盐室被填充有：具有粒径不同的多个均一粒径的离子交换树脂粒子群的混合物，而且具有最大均一粒径的离子交换树脂粒子群的粒径是具有最小均一粒径的离子交换树脂粒子群的粒径的1.5倍以上。在专利文献2中，具有最小均一粒径的离子交换树脂粒子群的粒径被设为30～600μm，但是实施例中具体使用的离子交换树脂是平均粒径为630μm的阳离子交换树脂、平均粒径为220μm的阳离子交换树脂、以及平均粒径为575μm的阴离子交换树脂的25/22.5/52.5(重量比)的混合物。

在专利文献3的实施例中记载了将离子交换成型体填充于脱盐室，该离子交换成型体是用粘合剂使平均粒径为600μm的阳离子交换树脂与平均粒径为550μm的阴离子交换树脂成型而成的。

专利文献1：日本特开2001-113281号公报；

专利文献2：日本特开平10-258289号公报；

专利文献3：日本特开2002-1345号公报。