專(zhuān)利名稱(chēng)：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(dǎo)體制造工業(yè)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)、發(fā)電廠(chǎng)、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(lái)眾所周知的方法，S卩，讓被 處理水通過(guò)粒狀離子交換樹(shù)脂(下面，也只稱(chēng)作"離子交換樹(shù)脂")而進(jìn)行 脫離子的方法，然而，該方法中，當(dāng)離子交換樹(shù)脂的離子交換容量降低，則 需要利用藥劑進(jìn)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(shí)用，該方法完全不需要用藥劑進(jìn) 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(shù)脂和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的混合離子交換樹(shù)脂填充到由陽(yáng) 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(guò)該離子交換樹(shù)脂層，且經(jīng)由上述兩種離子交換膜沿與被處理水的流動(dòng)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(dòng)的濃縮水中，從而制造脫離子水。另一方面，在日本特開(kāi)2003 — 334560號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)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(jī)多孔質(zhì)離子交換體(以下，也只稱(chēng)作"塊狀交 換體")，讓水通過(guò)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(chǎng)施加到該脫離子室，從而將該有機(jī)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(chǎng)的施加使 被排除的離子沿與該有機(jī)多孔質(zhì)離子交換體內(nèi)的通水方向相反的方向泳 動(dòng)。該日本特開(kāi)2003 — 334560號(hào)公報(bào)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(dòng)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(jiǎn)單，且可使 材料費(fèi)、加工費(fèi)以及組裝費(fèi)減少。此外，塊狀交換體與粒狀離子交換樹(shù) 脂相比，整個(gè)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(dòng)速度加快而易于排除吸附的粒子；完全不會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)生碳酸 鈣或氫氧化鎂等的水垢(scale)的可能性。 專(zhuān)利文獻(xiàn)l日本特開(kāi)2003 — 334560然而，日本特開(kāi)2003—334560號(hào)公報(bào)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(dòng)較弱的問(wèn)題。此外，粒狀離子交換樹(shù)脂時(shí)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(yīng)時(shí)的膨脹、收縮而使填 充狀態(tài)發(fā)生變化的問(wèn)題。下面，以離子交換樹(shù)脂為例說(shuō)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(yáng)離子交換樹(shù)脂為7%，陰離子交換樹(shù)脂為23%。所謂的膨 脹率是指，離子交換樹(shù)脂從鹽形態(tài)變成再生形態(tài)時(shí)變化的體積比例。例如， 將再生形態(tài)(R-OH)的陰離子交換樹(shù)脂160ml填充到容積160ml的槽內(nèi)， 并讓被處理水流通一定時(shí)間，讓陰離子交換樹(shù)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(jì)算，160ml 的陰離子交換樹(shù)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(shù)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(dòng)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(shù)脂160ml填充到容積160ml的槽內(nèi)， 進(jìn)行一定時(shí)間的電氣再生，該情況下，陰離子交換樹(shù)脂完全變化為R-OH， 按160mlX1.23=196.8ml計(jì)算，160ml的陰離子交換樹(shù)脂使離子交換樹(shù)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(qiáng)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(wèn) 題。與離子交換樹(shù)脂相同，塊狀交換體也具有膨脹、收縮的性質(zhì)，體積會(huì)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(wèn)題，也 考慮過(guò)預(yù)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(yùn)轉(zhuǎn)中，是根據(jù)被處理水的水質(zhì)或電流效率來(lái)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(yù)先決定一定的體積而進(jìn)行填充。這種情況下，希望開(kāi)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(kāi)2003—334560號(hào)公報(bào)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(yīng)時(shí) 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(wèn)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(jiǎn)單，材料費(fèi)、加工費(fèi)以及組裝費(fèi)減少，并使吸附的離子性雜質(zhì)的移動(dòng)速 度加快而易于排除吸附的離子，且不會(huì)發(fā)生因離子交換反應(yīng)時(shí)的膨脹、收縮 而引起的單流或與離子交換膜接觸不良的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容在該實(shí)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(wèn)題 點(diǎn)，本發(fā)明人等，反復(fù)地進(jìn)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(shù)脂的混合體，則可利用塊狀交換 體的與離子交換反應(yīng)引起的膨脹收縮無(wú)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(yīng)時(shí)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(shí)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(jiǎn)單，使材料費(fèi)、加工費(fèi)以及組裝費(fèi)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(chǎng)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(dòng)，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(jī)多孔質(zhì)離子交換體 與粒狀離子交換樹(shù)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(yáng) 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(yáng)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(yáng)離子槽具有脫陽(yáng)離子室，其由一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子交換膜的外側(cè)；陽(yáng)極，其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽(yáng)離子槽從該脫陽(yáng)離子室中的一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子槽和陰離子槽，其中，所述陽(yáng)離子槽具有脫陽(yáng)離子室，其由一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子交換膜的外側(cè)；陽(yáng)極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽(yáng)離子槽從該脫陽(yáng)離子室中的一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜附近供給被處 理水，并從該脫陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)離子槽的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)多孔質(zhì)陽(yáng)離子 交換體，或者，在上述陽(yáng)離子槽的陽(yáng)極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)多 孔質(zhì)陰離子交換體，在上述陰離子槽的陽(yáng)極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)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(jī)多孔 質(zhì)陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子室，在該一側(cè)的陰離子交換膜外側(cè)配置陽(yáng)極，在該另一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子室由該另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，從該脫陽(yáng)離子室中的另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜附近供給被處理水，從該脫陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子室與脫陰離子室，在該一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)極，從而形成脫離子槽，其中，該脫陽(yáng)離子室由該一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子室中的 一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜附近供給該第一處理水，從該脫陽(yáng)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(yáng)離 子室的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)多孔質(zhì)陽(yáng)離子交換體，或者，在 上述脫陰離子室的陽(yáng)極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)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(yáng)離子交換膜分割而成；陽(yáng)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(yáng)離子交換膜的外側(cè)，在該脫離子室的陽(yáng)極側(cè)填充有塊狀有機(jī)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(jī)多孔質(zhì)陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(lái)緩沖因塊狀交換體及離子交 換樹(shù)脂的膨脹、收縮反應(yīng)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(yīng)時(shí)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(shù)脂 不能實(shí)現(xiàn)的具有寬幅空間的簡(jiǎn)單化的脫離子交換室結(jié)構(gòu)，能夠減少材料費(fèi)、 加工費(fèi)以及組裝費(fèi)。與離子交換樹(shù)脂相比，塊狀交換體的離子移動(dòng)速度快且 離子交換體的長(zhǎng)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(jìn)離子的排出，從而可進(jìn)行高離子濃度的水的處理，并且，可通過(guò)配置在 處理水流出口附近的塊狀交換體來(lái)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(guò)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(yáng)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(shù) 脂相的通水阻力遠(yuǎn)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(shù)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(dòng)，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(shù)脂相，則能進(jìn)一步防止單流。


圖1是說(shuō)明塊狀交換體-離子交換樹(shù)脂混合體的膨脹、收縮的圖形。圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例中釆用的電氣式脫離子水制造裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的電氣式脫離子水制造裝置的基本機(jī)構(gòu)如下，即，將塊狀交換體 和離子交換樹(shù)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(chǎng)的電極，該 直流電場(chǎng)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(dòng)。該"沿相同或相反的方向泳動(dòng)"也包含沿相同 和相反的兩個(gè)方向泳動(dòng)。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(duì)角線(xiàn)上，雖然該混合離子交換體內(nèi)的流 動(dòng)不在一個(gè)方向上，即，圖中的左右方向，但是，實(shí)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(dǎo)入分配部和處理水集水部，但 設(shè)置也可以。對(duì)塊狀有機(jī)多孔質(zhì)離子交換體沒(méi)有作特別限定，可舉出日本特開(kāi)2003 一334560號(hào)公報(bào)中所記載的塊狀有機(jī)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(dāng)量/g干燥多孔質(zhì)體以上。對(duì)粒狀離子交換 樹(shù)脂不作特別限定，例如水處理中使用的公知的離子交換樹(shù)脂。對(duì)塊狀交換體和離子交換樹(shù)脂的混合體沒(méi)有作特別限定，例如，可以舉 出塊狀交換體相和離子交換樹(shù)脂相沿通水方向(排出離子的泳動(dòng)方向)層壓 的層狀體。就塊狀交換體和離子交換樹(shù)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(shù)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(duì)層狀體中的塊狀交換體相和離子交換 樹(shù)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(lèi)、被處理水的處 理目的等而適當(dāng)決定。此外，對(duì)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(shù)脂相、離子交換樹(shù)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(shù)脂相以及塊狀交換體相、離子交換樹(shù)脂相和塊狀交換體相以及離子 交換樹(shù)脂相的三層結(jié)構(gòu)；重復(fù)塊狀交換體相和離子交換樹(shù)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(huì)加快脫陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子室中未能除去的微量陽(yáng)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(shù)脂，則因與塊狀交換體相比，離子交換樹(shù)脂相的通水阻力遠(yuǎn)比塊 狀交換體的通水阻力小，所以離子交換樹(shù)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(dòng)，從而可防止脫離子室內(nèi)的單流。對(duì)塊狀交換體和離子交換樹(shù)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(yīng)時(shí)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(shù)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(duì)塊狀交換體和離子交換樹(shù)脂的混合體的膨脹、收縮 以陽(yáng)離子槽為例進(jìn)行說(shuō)明。圖1 (A)的陽(yáng)離子槽，從陰極側(cè)到陽(yáng)極側(cè)依次充填R-Na粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂40ml(剖面4X5二20cm2，電極間長(zhǎng)度為2cm)、 R-H粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂80ml (剖面4X5二20cm2，電極間長(zhǎng)度為4cm)、 R-Na陽(yáng)離子塊狀交換體40ml (剖面4X5二20cm2，電極間長(zhǎng)度為2cm)。在 對(duì)上述陽(yáng)離子槽進(jìn)行連續(xù)通水/連續(xù)再生的情況下，通常，R-Na粒狀陽(yáng)離子 交換樹(shù)脂一部分再生而膨脹，R-H粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂不發(fā)生變化，R-Na 陽(yáng)離子塊狀交換體再生而膨脹。此時(shí)，從R-Na再生到R-H的陽(yáng)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(yáng)離子交換樹(shù)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(duì)上述陽(yáng)離子槽進(jìn)行連續(xù)通水/連續(xù)再生時(shí)，被處理水的離子負(fù) 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(yáng)極、再生側(cè))，離 子交換體長(zhǎng)度以伸展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行連續(xù)處理。該情況下，R-Na粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù) 脂不發(fā)生變化，R-H粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂一部分變化成鹽形態(tài)而收縮，R-Na 陽(yáng)離子塊狀交換體再生為R-H而膨脹。此時(shí)，從R-Na再生到R-H的陽(yáng)離子 塊狀交換體填補(bǔ)R-H粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù)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(yáng)離子交換樹(shù)脂和R-H粒狀陽(yáng)離子交換樹(shù)脂填充為層狀為例進(jìn)行了說(shuō)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(méi)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(lái)，參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的電氣式脫離子水制造裝置進(jìn) 行說(shuō)明。圖2是表示本實(shí)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(yáng)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(yáng)離子槽20b 用于從陰離子槽20a的處理水中主要除去陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子交換樹(shù)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(yáng)極10，在另一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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?yàn)閳D2中的從左到右的實(shí)線(xiàn)箭頭方向。陰離子塊狀交換體14 和陰離子交換樹(shù)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(shù)脂的體積比例為1:0.5 1:10。另一方面，就陽(yáng)離子槽20b而言，是在由一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜l和另一 側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1所分割而成的脫離子室中，從一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1側(cè) 依次填充陽(yáng)離子塊狀交換體13和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂12，從而構(gòu)成脫陽(yáng)離子室 6，并在一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜l的外側(cè)配置陰極9，在另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜 1的外側(cè)配置陽(yáng)極10，從脫陽(yáng)離子室6中一側(cè)(陰極側(cè))的陽(yáng)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(yáng)離子 室6中另一側(cè)(陽(yáng)極側(cè))的陽(yáng)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(yáng)離子槽20b的脫陽(yáng)離子室6內(nèi)的通水方向?yàn)閳D1中的從 左到右的實(shí)線(xiàn)箭頭方向。陽(yáng)離子塊狀交換體13和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂12的填充 比例可個(gè)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(shù)脂的體積比例為1:0.5 1:10。本實(shí)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(yáng)離子槽20b的脫陽(yáng)離子室6中填充的陽(yáng)離子塊狀交換體13比較適宜于 是前述的塊狀有機(jī)多孔質(zhì)離子交換體。就脫陽(yáng)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(chǎng)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(dòng)即可，例如，從構(gòu)成部件的制造難易度等方 面來(lái)看，比較適宜為圓柱狀或長(zhǎng)方體。此外，被處理水移動(dòng)的距離，目卩，構(gòu) 成脫陽(yáng)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(jìn)行脫離子處理的方面來(lái)看，適宜為 20 600mm，優(yōu)選為30 300mm。陽(yáng)離子交換f、陰離子交換膜、陰極、陽(yáng)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(kāi)2003-334560號(hào)公報(bào)的記載。陰離子槽20a中，為避免陽(yáng)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(yáng)極側(cè)的強(qiáng)氧化作用所引起的陰離子交換膜的劣化。陰離子槽20a和陽(yáng)離子槽20b中，對(duì)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(dòng)，可采用如下方法將配合脫離子室的形狀并在配管上開(kāi)有微孔的分 配管和集水管沿同心圓狀或等間隔平行線(xiàn)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(dǎo)入分配部上開(kāi)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(shí)施例中，電氣式脫離子水制造裝置20A的運(yùn)轉(zhuǎn)方法可以是連 續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和間歇運(yùn)轉(zhuǎn)中任意一種，例如，可以是通過(guò)將被處理水向裝置連續(xù)通 水及連續(xù)通電的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)方法，也可以是使被處理水的通水停止一定時(shí)間且 僅在該通水停止時(shí)間內(nèi)通直流電流的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)方法等。陰離子槽20a中，從脫陰離子室7的陽(yáng)極10側(cè)的陰離子交換膜2附近 的流入口3a導(dǎo)入被處理水。接下來(lái)，被處理水在陰離子塊狀交換體14和陰 離子交換樹(shù)脂ll內(nèi)被吸附除去陰離子Y—，并向陰極9側(cè)移動(dòng)，作為第一處 理水從脫陰離子室7的陰極9側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1附近的流出口 4a排出。接下來(lái)，該第一處理水通過(guò)連通管5a及流入口 3b導(dǎo)入陽(yáng)離子槽20b的脫陽(yáng) 離子6內(nèi)的陰極9側(cè)陽(yáng)離子交換膜1附近。接下來(lái)，作為被處理水的第一處 理水在陽(yáng)離子塊狀交換體13和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂12內(nèi)被吸附除去陽(yáng)離子X(jué)+， 并向陽(yáng)極10側(cè)移動(dòng)，作為第二處理水從脫陽(yáng)離子室6的陽(yáng)極10側(cè)的陽(yáng)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(yáng)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(shù)脂11吸附 的陰離子Y—電泳，從而使陰離子Y—通過(guò)陽(yáng)極10側(cè)的陰離子交換膜2向陽(yáng) 極室(未圖示)排出。同樣地，在脫陽(yáng)離子室6中，利用配設(shè)在脫陽(yáng)離子室. 6兩端的陰極9和陽(yáng)極10之間施加的直流電流，使被陽(yáng)離子塊狀交換體13 和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂12吸附的陽(yáng)離子X(jué)+電泳，從而使陽(yáng)離子X(jué)+通過(guò)陰極9側(cè) 的陽(yáng)離子交換膜l向陰極室(未圖示)排出。排出至陽(yáng)極室的雜質(zhì)陰離子，混入從陽(yáng)極室入口流入并從陽(yáng)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(yáng)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(duì) 于電極水而言，可使被處理水的一部分分流而獨(dú)立地流入四個(gè)電極室，也可 分別在陽(yáng)極水系統(tǒng)和陰極水系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)中流動(dòng)。此外，電極水可一直流動(dòng)， 也可適當(dāng)?shù)亻g歇流動(dòng)。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(duì)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(shù)脂混合成層狀， 因而可補(bǔ)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(shù)脂的膨脹、收縮反 應(yīng)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(yáng)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(huì)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(yáng)離子槽20b處理被處理水，接下來(lái)，用陰離子槽20a處理陽(yáng)離子槽20b的處理水。釆用該方法，首先，向陽(yáng)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(yáng)離子 槽20b中在被處理水流入口附近配置陽(yáng)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(shí)比較有效。本實(shí)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(shí)施方式之外，還可采用如下實(shí)施方式從一 側(cè)(陽(yáng)極側(cè))的陰離子交換膜2向另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1，依次填充陰離 子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子塊狀交換體的實(shí)施方式，以及，從一側(cè)(陽(yáng)極側(cè))的陰 離子交換膜2向另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1，依次填充陰離子塊狀交換體、陰 離子交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子塊狀交換體的實(shí)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(yáng)離子交換膜還是陰離子交換膜。在填充陰離子 交換樹(shù)脂和陽(yáng)離子塊狀交換體的情況下，可利用陽(yáng)離子塊狀交換體的物理伸 縮性進(jìn)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(jiǎn)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(shù)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(shù)脂以及陽(yáng)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(jiǎn)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(yáng)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(dāng)?shù)碾x子 交換體。另外，他們的實(shí)施方式也同樣可采用如下方法用陽(yáng)離子槽20b處 理被處理水，接下來(lái)，用陰離子槽20a處理陽(yáng)離子槽20b的處理水。接下來(lái)，參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施方式的電氣式脫離子水制造裝置進(jìn) 行說(shuō)明。圖3是表示本實(shí)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(biāo)記相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明，主要 對(duì)不同之處進(jìn)行說(shuō)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(yáng)離子室和脫陰離子室并設(shè)在一組電 極之間。S卩，本實(shí)施例的電氣式脫離子水制造裝置20B中，在一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子交換膜1，在由一 側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1和中間陽(yáng)離子交換膜1分割而成的第一脫離子室內(nèi)，填充陽(yáng)離子塊狀交換體13和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂12，構(gòu)成脫陽(yáng)離子室6，在由另 一側(cè)的陰離子交換膜2和中間陽(yáng)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(shù)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(yáng)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(yáng)極10，從位于脫陰離子室7中另一側(cè)(陽(yáng)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(yáng)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(yáng) 離子室6中一側(cè)(陰極側(cè))的陽(yáng)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(yáng)離子室6中的中間陽(yáng)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(yáng)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(shù)脂 11內(nèi)被吸附除去陰離子Y—，并向中間陽(yáng)離子交換膜1側(cè)移動(dòng)，作為第一處 理水從脫陰離子室7的中間陽(yáng)離子交換膜1附近的流出口 4b排出。接下來(lái)， 第一處理水利用連通管5b從脫陽(yáng)離子室6內(nèi)的陰極9側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1 附近導(dǎo)入脫陽(yáng)離子室6內(nèi)。接下來(lái)，該第一處理水在陽(yáng)離子塊狀交換體13 和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂12內(nèi)被吸附除去陽(yáng)離子X(jué)+，并向中間陽(yáng)離子交換膜1側(cè) 移動(dòng)，作為第二處理水從脫陽(yáng)離子室6的中間陽(yáng)離子交換膜1附近排出。另一方面，在脫陽(yáng)離子室6中，利用配設(shè)在該裝置20B兩端的陰極9和 陽(yáng)極10之間施加的直流電流，使被混合陽(yáng)離子交換體吸附的陽(yáng)離子X(jué)+電泳， 并通過(guò)陰極9側(cè)的陽(yáng)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(yáng)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(guò)陽(yáng)極10側(cè)的陰離子交換膜2 向陽(yáng)極室(未圖示)排出。即，脫陰離子室7內(nèi)的通水方向?yàn)閳D3中的從右 到左的實(shí)線(xiàn)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(dòng)，脫陽(yáng)離子室6內(nèi)的通水方向?yàn)閺淖蟮接业膶?shí)線(xiàn)箭頭方向，被排 除的陽(yáng)離子沿與混和離子交換體的通水方向相反的方向泳動(dòng)。脫陽(yáng)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(shù)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(shù)脂的體積比 例為1:0.5 1:10。采用第二實(shí)施方式的電氣式脫離子水制造裝置20B，可取得與第一實(shí)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(jiǎn)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(yáng)離子室6處理被處理水，接下來(lái)，用脫 陰離子室7處理脫陽(yáng)離子室6的處理水。采用該方法，首先，向脫陽(yáng)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(yáng)離子室6中在被處理水流入口附近配置陽(yáng)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(shí)施例的電氣式脫離子水制造裝置20B中，就脫陽(yáng)離子室6內(nèi)填充的 混合離子交換體而言，除上述實(shí)施方式之外，還可采用如下實(shí)施方式從一 側(cè)(陰極側(cè))的陽(yáng)離子交換膜l向中間離子交換膜l，依次填充陽(yáng)離子交換 樹(shù)脂和陰離子塊狀交換體的實(shí)施方式，以及，從一側(cè)(陰極側(cè))的陽(yáng)離子交 換膜1向中間離子交換膜1，依次填充陽(yáng)離子塊狀交換體、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 和陰離子塊狀交換體的實(shí)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(yáng)離子交換膜還是陰離子交換膜。在填充陽(yáng)離子交換樹(shù)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(jìn)行緩沖， 能夠均勻地保持脫陽(yáng)離子室6內(nèi)的填充狀態(tài)，還具有簡(jiǎn)單的超純化功能，并 且，因流入口3b位于陰離子交換樹(shù)脂相上，所以可防止脫離子室內(nèi)的單流。 另外，在按照陽(yáng)離子塊狀交換體、陽(yáng)離子交換樹(shù)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(yáng)離子的排除 速度，并且，還具有簡(jiǎn)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(yáng)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(dāng)?shù)碾x子交換體。他們的實(shí)施方式 也同樣可采用如下方法用脫陽(yáng)離子室6處理被處理水，接下來(lái)，用脫陰離 子室7處理脫陽(yáng)離子室6的處理水。接下來(lái)，參照?qǐng)D4對(duì)本發(fā)明第三實(shí)施方式的電氣式脫離子水制造裝置進(jìn) 行說(shuō)明。圖4是表示本實(shí)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(biāo)記相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明，主要 對(duì)不同之處進(jìn)行說(shuō)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(yáng)離子交換膜l和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。即，本實(shí)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(yáng)極IO，在另一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子交換膜1所分割而成的脫離子室15內(nèi)，從一側(cè) (陽(yáng)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(shù)脂11以及陽(yáng)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(yáng)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?yàn)閳D4中從左到右的實(shí)線(xiàn)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(yáng)極10側(cè)的陰離子 交換膜2附近的流入口 3c導(dǎo)入被處理水。接下來(lái)，被處理水在陰離子塊狀 交換體14和陰離子交換樹(shù)脂11內(nèi)被吸附除去陰離子Y—，并向陰極9側(cè)移 動(dòng)，在陽(yáng)離子塊狀交換體13內(nèi)被吸附除去陽(yáng)離子X(jué)+，并向陰極9側(cè)移動(dòng)， 作為處理水從脫離子室15的陰極9側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子膜，從而可謀求裝置的小型 化和簡(jiǎn)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(dòng)方向與通水方向相反，陽(yáng)離子X(jué)+的泳動(dòng)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(shí)施方式之外，還可采用下述另外的實(shí)施方式從一側(cè)的 陰離子交換膜2向另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜1，依次填充陰離子交換樹(shù)脂11和 陽(yáng)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(shù)脂相上， 所以可防止脫離子室內(nèi)的單流。此外，就上述實(shí)施方式和另外的實(shí)施方式而 言，同樣地，被處理水的流入場(chǎng)所不限于上述實(shí)施方式，也可采用如下方法 使被處理水流入另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜l附近的流入口，在陽(yáng)離子交換體內(nèi) 吸附除去陽(yáng)離子X(jué)+，并向陽(yáng)極10側(cè)移動(dòng)，在陰離子交換體內(nèi)吸附除去陰離 子Y—，并進(jìn)一步向陽(yáng)極10側(cè)移動(dòng)，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(shù)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(shù)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(jìn)行 相同的應(yīng)用和組合，例如，僅采用脫陽(yáng)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(lái)，通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了更加具體的說(shuō)明，但實(shí)施例僅為 本發(fā)明的例示，而非對(duì)本發(fā)明的限制。(電氣式脫陽(yáng)離子水制造裝置的制作) 使用圖5的簡(jiǎn)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(zhǎng)度)8cm); *槽容器內(nèi)部容積160mL; 陰離子交換樹(shù)脂(填充在限極側(cè))120mL (IRA402BL)，縱5cm X橫4cmX高(電極間長(zhǎng)度)6cm; 陽(yáng)離子塊狀交換體切斷日本特開(kāi)2003—334560號(hào)公報(bào)的實(shí)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(guò)水，導(dǎo)電率為約20iiS/cm，流量為15L/小時(shí) 電極水陽(yáng)極水、陰極水流量分別為5L/小時(shí)。 (電氣式脫離子水制造裝置的運(yùn)行) 往得到的電氣式脫離子水制造裝置中，以15L/小時(shí)(LV=7.5、 SV=94 (整體))的流速連續(xù)通水，導(dǎo)通0.33A的直流電流，在64V的操作電壓下， 得到導(dǎo)電率為0.8uS/cm的處理水，從而顯示出，通過(guò)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(yùn)行時(shí)，觀(guān)察容器內(nèi)， 可發(fā)現(xiàn)，陰離子交換樹(shù)脂膨脹，陽(yáng)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(shí)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(dǎo)體制造 工業(yè)、制藥工業(yè)、食品工業(yè)、發(fā)電廠(chǎng)、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(chǎng)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(dòng)，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(jī)多孔質(zhì)離子交換體與粒狀離子交換樹(shù)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(yáng)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(yáng)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(yáng)離子槽具有脫陽(yáng)離子室，其由一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子交換膜的外側(cè)；陽(yáng)極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽(yáng)離子槽從該脫陽(yáng)離子室中的一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子槽和陰離子槽，所述陽(yáng)離子槽具有脫陽(yáng)離子室，其由一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子交換膜的外側(cè)；陽(yáng)極， 其配置在該另一側(cè)的離子交換膜的外側(cè)，所述陽(yáng)離子槽從該脫陽(yáng)離子室中的一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜附近供給被處 理水，并從該脫陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)離子槽的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)多孔質(zhì)陽(yáng)離子交換體，或者，在上述陽(yáng)離子槽的陽(yáng)極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)多孔 質(zhì)陰離子交換體，在上述陰離子槽的陽(yáng)極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)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(jī)多孔 質(zhì)陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子室，在該一側(cè)的陰離子交換膜的外側(cè)配置 陽(yáng)極，在該另一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子室由該另一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜與該中間離子交換膜分割而成，從該脫陽(yáng)離子室中的另 一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜附近供給被處理水，從該脫 陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子室與脫陰離子室，在該一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)極，從而形成脫離子槽，其 中，該脫陽(yáng)離子室由該一側(cè)的陽(yáng)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(yáng)離子室中的一側(cè)的陽(yáng)離子交換膜附近供給該第一處理水，從該脫陽(yáng)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(yáng)離子室的陰極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī)多孔質(zhì)陽(yáng)離子交換體，或者，在上述脫陰離子室的陽(yáng)極側(cè)填充的離子交換體是塊狀有機(jī) 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(yáng)離子交換膜分割而成；陽(yáng)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(yáng)離子交換膜的外側(cè)，在該脫離子室的陽(yáng)極側(cè)填充有塊狀有機(jī)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(jī)多孔質(zhì)陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(chǎng)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(dòng)，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(jī)多孔質(zhì)離子交換體和粒狀離子交換樹(shù)脂的混合體。該裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，材料費(fèi)、加工費(fèi)以及組裝費(fèi)減少，并加速吸附的離子性雜質(zhì)的移動(dòng)而易于將吸附的離子排除，且不會(huì)發(fā)生因離子交換反應(yīng)時(shí)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(wèn)題。
文檔編號(hào)C02F1/469GK101223110SQ200580051090
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:奧加諾株式會(huì)社